УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ

Техническое решение относится к промышленному оборудованию, а именно к оборудованию для нанесения декоративных и/или защитных полимерных покрытий, в том числе на изделия сложной формы.
Из уровня техники известно устройство для иммерсионной печати, содержащее гидравлическую систему, обеспечивающую автоматическую подачу иммерсионной жидкости, аппликаторный ролик для нанесения жидкости на основу, приспособление для регулирования толщины слоя наносимой жидкости, в котором с целью нанесения равномерного тонкого слоя иммерсионной жидкости на обе стороны негатива, введен дополнительный аппликаторный ролик для нанесения слоя жидкости на поверхность эмульсии, синхронно вращающийся с основным аппликаторным роликом навстречу движению негатива, а приспособление для регулирования толщины наносимого слоя жидкости выполнено в виде подпружиненных отжимов с прилегающими к ним эксцентриками, поворот которых регулирует зазор между поверхностью аппликаторного ролика и отжимом (SU 182510 A1, G03D 5/00, 01.01.1966).
Известна установка, предназначенная для печати водным переносом изображений, которая включает приспособление для обеспечения нужного положения тела, включающее две первые магнитные части расположенные соответственно на двух внутренних сторонах тела, два первых органов сжатия соответственно расположены на двух внешних сторонах тела, при этом вторая магнитная часть и первая часть сжатия обе расположены на каждом из двух тел сжатия, при этом в случае поворота органов сжатия вокруг положение тела, две вторых магнитных части поглощаются и крепится к первом магнитных частям соответственно, в то время как первые части сжатия крепятся к внешней поверхности продукта. (CN 201099117Y, В41М 3/12, 13.08.2008)
Задачей, на решение которой направленно заявленное техническое решение, является снижение энергоемкости и материалоемкости установки с повышением ее производительности и снижении количества бракованной продукции.
Поставленная задача решатся за счет того, что установка для нанесения декоративных покрытий, согласно техническому решению, представляет собой снабженный блоком управления корпус, включающий днище, стенки и водонепроницаемую перегородку, выполненную высотой меньшей высоты стенок корпуса и разделяющую корпус на рабочий и нагревательно-фильтрационный отсеки, соединенные между собой снабженным насосом трубопроводом, один конец которого сообщен с нижней частью нагревательно-фильтрационного отсека, а другой конец сообщен с верхней частью рабочего отсека, при этом нагревательно-фильтрационный отсек содержит в нижней части нагревательный элемент, фильтр, расположенный выше нагревательного элемента, и термодатчик, закоммутированный с термореле, установленным в блоке управления и закоммутированным в свою очередь с нагревательным элементом.
Рабочий отсек может иметь больший объем, чем нагревательный отсек.
Соединяющий отсеки трубопровод может быть выполнен наклонным и расположен с внешней стороны корпуса установки.
Рабочий отсек может быть снабжен форсунками, размещенными ниже рабочего уровня рабочей жидкости на 5-10 мм, для подачи рабочей жидкости, поступающей по трубопроводу из нагревательно-фильтрационного отсека.
Блок управления может представлять собой печатную плату или собран из закоммутированных отдельных комплектующих промышленного производства, в том числе силовых и защитных реле, световых индикаторов, тумблеров.
Нагревательный элемент может быть выполнен в виде трубчатого электронагревателя, или водонагревателя проточного типа.
В качестве фильтра может быть использован центробежный фильтр или фильтры из технического синтепона, а так же мелкоячеистые решетки из металла и пластмассы.
В качестве насоса может быть использован циркуляционный или центробежный насос.
Установка может содержать, по меньшей мере, один дополнительный термодатчик, расположенный в рабочем отсеке.
Термореле может быть выполнено аналоговым или цифровым.
Установка может быть дополнительно снабжена электромеханическим устройством для погружения изделий.
Электромеханическое устройство для погружения изделий может быть расположено над рабочим отсеком.
Электромеханическое устройство для погружения изделий может представлять собой манипулятор.
Электромеханическое устройство для погружения изделий может представлять собой электрический привод, который, например, с помощью червячного, ременного, цепного или другого вида передачи усилия обеспечивает перемещение в вертикальном направлении объектов, на поверхности которых наносят покрытие (вверх-вниз - в описание).
Установка может быть дополнительно снабжена устройством для нанесения активирующего агента.
Устройство для нанесения активирующего агента может быть выполнено электромеханическим.
Устройство для нанесения активирующего агента может представлять собой распылитель.
Распылитель может быть выполнен с возможностью горизонтальных перемещений.
Распылитель может быть расположен над рабочим отсеком.
Устройство для нанесения активирующего агента может представлять собой каретку с установленными в ряд распылительными устройствами и управляемыми электромеханическими клапанами.
Каретка может быть выполнена с возможностью горизонтальных перемещений посредством электромеханического привода.
Корпус и трубопровод могут быть выполнены из коррозионностойких материалов, например, коррозионностойкий металл, металлопластах, полимерные или композитные материалы.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в уменьшении энергопотребления и расхода воды за счет использования предложенной установки, обеспечивающей циркуляцию рабочей жидкости между нагревательно-фильтрационным и рабочим отсеком с ее очисткой фильтром в каждом цикле, что позволяет повысить производительность установки, сокращая продолжительность каждого цикла нанесения декоративного покрытия и снизить количество брака за счет обеспечения возможности выбора необходимого режима работы установки в зависимости от габаритов, формы и материала изделий на которые наносятся декоративные покрытия.
Кроме того, благодаря напору рабочей жидкости, попадающей в рабочий отсек в его верхней части, верхний слой рабочей жидкости, содержащий отходы производства, самотеком перемещается через водонепроницаемую перегородку и попадает на фильтр нагревательно-фильтрационного отсека, после чего уже очищенная рабочая жидкость нагревается нагревателем, размещенным в нижней части нагревательно-фильтрационного отсека и направляется посредством насоса по трубопроводу в рабочий отсек.
Техническое решение поясняется чертежами, которые являются иллюстрациями частных случаев выполнения устройства, никак не ограничивающими другие возможные формы выполнения, на которых изображено:
на фиг.1 установка, вид в аксонометрии;
на фиг.2 то же, вид сверху;
на фиг.3 то же, вид сбоку.
Установка для нанесения декоративных покрытий представляет собой корпус 1, снабженный блоком управления 2. Корпус 1 включает днище 3, стенки 4 и водонепроницаемую перегородку 5. Перегородка 5 выполнена высотой меньшей высоты стенок 4 корпуса 1 и разделяет корпус 1 на рабочий и нагревательно-фильтрационный отсеки 6, 7 соответственно. Рабочий отсек 6 соединен с нагревательно-фильтрационным отсеком 7 трубопроводом 8, который снабжен насосом 9. Один конец трубопровода 8 сообщен с нижней частью нагревательно-фильтрационного отсека 7, а другой его конец сообщен с верхней частью рабочего отсека 6. Нагревательно-фильтрационный отсек 7 содержит в нижней части нагревательный элемент 10, а также фильтр 11, который расположен выше нагревательного элемента 10, и термодатчик (на чертежах условно не показаны). В блоке управления 2 установлено термореле (на чертежах условно не показаны), закоммутированное с термодатчиком, представляющие собой термопару, и с нагревательным элементом 10, а так же включатели переводящие установку в один из режимов работы (описание см. ниже).
Вышеописанная конструкция установки обеспечивает замкнутую циркуляцию объема рабочей жидкости между нагревательно-фильтрационным отсеком 7 и рабочим отсеком 6, очистку рабочей жидкости фильтром 11 в каждом цикле, причем водонепроницемая перегородка 5 выполнена таким образом, что обеспечивается переток рабочей жидкости из рабочего отсека 6 в нагревательно-фильтрационный отсек 7 самотеком.
С целью более полной автоматизации процесса нанесения декоративных покрытий, установка может быть дополнительно снабжена электромеханическим устройством для погружения изделий, а также устройством для нанесения активирующего агента. Электромеханическое устройство для погружения изделий расположено над рабочим отсеком 6 и представляет собой манипулятор с электрическим приводом, который, например, с помощью червячного, ременного, цепного или другой вида передачи усилия обеспечивает перемещение в вертикальном направлении вверх и вниз объектов, на поверхности которых наносят покрытие. Устройство для нанесения активирующего агента может быть выполнено электромеханическим и представлять собой распылитель, который расположен над рабочим отсеком 6 и выполнен с возможностью горизонтальных перемещений. В другом, предпочтительном, варианте выполнения устройство для нанесения активирующего агента может представлять собой каретку с установленными в ряд распылительными устройствами с управляемыми электромеханическими клапанами. Каретка выполнена с возможностью горизонтальных перемещений посредством электромеханического привода вдоль рабочего отсека 6.
С целью обеспечения возможности нанесения декоративного покрытия на изделия крупных габаритов на малых производственных площадях или увеличения количества обрабатываемых изделий за один цикл рабочий отсек 6 корпуса 1 может иметь больший объем, чем нагревательный отсек 7.
Соединяющий отсеки 6, 7 трубопровод 8 может быть выполнен наклонным и расположен с внешней стороны корпуса 1 установки.
Рабочий отсек 6 может быть снабжен форсунками, размещенными ниже рабочего уровня рабочей жидкости на 5-10 мм, для подачи рабочей жидкости, поступающей по трубопроводу из нагревательно-фильтрационного отсека.
Блок управления 2 может представлять собой печатную плату или может собираться из отдельных стандартных комплектующий промышленного производства: силовых и защитных реле, световых индикаторов, тумблеров и т.д. Нагревательный элемент 10 может быть выполнен в виде трубчатого электронагревателя (ТЭН), или водонагревателя проточного типа. В качестве фильтра 11 может быть использован центробежный фильтр или фильтр из технического синтепона, а так же мелкоячеистые решетки из металла и пластмассы. В качестве насоса 9 может быть использован циркуляционный или центробежный насос. Установка может содержать, по меньшей мере, один дополнительный термодатчик, расположенный в рабочем отсеке 6. Термореле может быть выполнено аналоговым или цифровым.
Для увеличения срока службы установки предпочтительно выполнять корпус 1 и трубопровод 8 из коррозионностойких материалов, например, коррозионностойкого металла, металлопластика, полимерных или композитных материалов.
Установка работает следующим образом.
В процессе работы установка может находиться в режиме нагрева, циркуляции, и ожидания. Переключение режимов осуществляется с помощью блока управления 2 режимами работы установки.
Режим нагрева. Рабочая жидкость, предпочтительно, вода в нагревательно-фильтрационном отсеке 7 с помощью нагревательного элемента 10 нагревается до рабочей температуры, затем с помощью насоса 9 по трубопроводу 8 попадает в рабочий отсек 6, где смешивается с водой, имеющей более низкую температуру. После наполнения рабочего отсека 6 до края водонепроницемой перегородки 5 рабочая жидкость через ее край переливается в нагревательно-фильтрационный отсек 7. Таким образом, происходит замкнутая циркуляция объема рабочей жидкости между нагревательно-фильтрационным отсеком 7 и рабочим отсеком 6. После того, как температура воды в нагревательно-фильтрационном отсеке 7 и рабочем отсеке 6 станет одинаковой и достигнет величины, заданной оператором (20-40°С), от датчика температуры на исполнительное термореле поступает сигнал об отключении нагревательного элемента 10. После этого установка автоматически переходит в режим ожидания и готова к нанесению декоративного покрытия на изделие.
Режим ожидания. В режиме ожидания жидкостный насос 9 и нагревательный элемент 10 отключены, рабочая жидкость (вода) нагрета до рабочей температуры и установка готова к нанесению (переносу) покрытия. Выбранная ранее декоративная пленка кладется на поверхность воды, находящейся в рабочем отсеке 6 установки для нанесения декоративных покрытий. Сразу после этого начинается процесс постепенного размягчения водорастворимой основы декоративной пленки. Через строго определенный промежуток времени на поверхность пленки наносится специальная жидкость - активатор. В результате этого пленка, изначально находившаяся в твердом состоянии, переходит в пластичное состояние. Сразу после нанесения активатора заранее подготовленное изделие погружается в воду. Благодаря свойству воды равномерно распределять свое давление по всей площади тела, в нее погруженное, происходит перенос декоративного покрытия с пленки на поверхность изделия. Затем изделие извлекается из воды, промывается и сушится. После каждого цикла нанесения покрытия вода проходит очистку от остатков активатора и пленки с помощью фильтровального устройства в режиме циркуляции установки.
Режим циркуляции. Этот режим используется для очистки воды от остатков пленки и активирующего агента (далее расходные материалы), оставшихся после предыдущего цикла нанесения покрытия и подготовки установки к следующему циклу нанесения покрытия. Для этого включается насос 9, который нагнетает жидкость из нагревательного отсека 7 в рабочий отсек 6, а из рабочего отсека 6 вода самотеком попадает в нагревательный отсек 7 с одновременной ее очисткой фильтром 11. В варианте выполнения рабочего отсека 7 с форсунками, размещенными ниже рабочего уровня рабочей жидкости на 5-10 мм, то есть ниже на 5-10 мм высоты водонепроницаемой перегородки 5, рабочая жидкость, выходящая из форсунок с напором дополнительно способствует перемещению верхних слоев воды, содержащих отходы производства, через водонепроницаемую перегородку 5. После полной очистки рабочей жидкости установка готова к повторному использованию.
При снабжении установки электромеханическим устройством для погружения изделий и устройством для нанесения активирующего агента этапы процесса, а именно погружение в рабочую жидкость изделий и нанесение активирующего агента, механизируются.
В зависимости от сферы применения и поставленных задач установка может изготавливаться для работы с электрическими сетями напряжением 12, 24, 220 и 380 В.
Благодаря использованию системы обращения (циркуляции), в 2-6 раз сокращается время нагрева воды до рабочей температуры. Кроме того, обеспечиваются условия для равномерного нагрева жидкости по всему объему, что позволяет снизить количество брака на 50-75%. Фильтровальное устройство за 1-5 минут производит очистку воды от остатков расходных материалов, оставшихся от предыдущего цикла нанесения декоративных покрытий. Полная замена воды производится один раз в 1-3 месяца. В случае отсутствия данной системы полная замена воды должна производиться после каждого цикла нанесения (переноса) декоративного покрытия. Благодаря использованию системы фильтрации в 20-35 раз сокращается продолжительность одного цикла нанесения (переноса) покрытия, в 180-360 раз уменьшается расход воды и в 150-300 раз снижается расход электроэнергии необходимой для ее нагрева.