УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Полезная модель относится к технологии нанесения покрытий на поверхности изделий, в частности к распылительным устройствам, и может быть использовано в различных установках для нанесения преимущественно полимерных порошковых покрытий в электростатическом поле для изготовления информационных знаков, например, дорожных знаков, катафот и информационных бортовых указателей автомобилей.
6
Известно устройство для нанесения порошковых материалов на изделия (патент РФ №2111065, МПК В05В 5/00, В05В 7/14, опубл.: 20.05.1998), содержащее бункер-питатель состоящий из двух элементов, один из которых выполнена виде неподвижного насыпного бункера, узел подачи порошкового материала, распылитель и источник высокого напряжения. Другой элемент бункера-питателя выполнен в виде цилиндрического барабана, размещенного на оси под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения. Неподвижный насыпной бункер размещен в цилиндрическом барабане. Устройство позволяет обеспечить равномерную и постоянную подачу порошкового материала к отсасывающему эжектору узла подачи и далее к распылительной головке за счет предотвращения комкования, особенно трудносыпучих материалов (например, фторполимерных материалов), и повысить производительность.
Известен распылитель порошкообразных материалов (Патент РФ №2113913 МКИ В05В 5/025, Бюл. N 18, 27.06.98), содержащий корпус с чашеобразной распылительной головкой, путепровод для газопорошковой смеси и соосные с корпусом рассекатель, отражатель и электрод, соединенный с источником высокого напряжения. Отражатель выполнен в виде усеченного конуса из диэлектрического микропористого газопроницаемого материала, основание которого соединено по контуру с чашеобразной головкой. С наружной стороны диэлектрического отражателя закреплена экранизирующая поверхность в виде сетки, соединенной с дополнительным источником напряжения. Отражатель снабжен кожухом, который закреплен на наружной стенке отражателя с возможностыо образования путепровода для подачи газовой смеси. Электрод и рассекатель размещены внутри конуса отражателя.
Известен электростатический распылитель полимерных порошков (заявка №96105266/25, МКИ В05В 5/03, Бюл. №16, 10.06.98)., содержащий корпус с рукояткой, выполненной в виде пистолета с распылителем, высоковольтный электрод, выполненный в виде кольца с радиальными ребрами, бункер с крышкой, всасывающим патрубком и пористой перегородкой с перфорированными опорными дисками, установленной между донышком бункера и входным обрезом всасывающего патрубка, воздушные каналы, канал для размещения токопровода и перекрывное устройство. Распылитель выполнен в виде установленного на выходе конфузора с установленным внутри него в средней части конфузора высоковольтным электродом. Воздушный канал для подачи воздуха к распылителю имеет ответвления в сторону бункера перед эжекторной частью канала, сообщенное с всасывающим патрубком, дозирующую иглу на ответвлении подачи воздуха в бункер и циклонный осушитель воздуха, установленный на входе в воздушный канал. Перекрывное устройство выполнено на рукоятке в виде гашетки, снабженной клапаном, установленным на входе в воздушный канал, и электросоединяющей перемычкой, установленной в канале для размещения токопровода с возможностью смыкания разъединенных концов токопровода одновременно с открыванием воздушного канала при нажатии на гашетку. Циклонный осушитель воздуха выполнен в виде перфорированной втулки, установленной в воздушном канале, внутри которой размещен осевой спиральный завихритель с возможностью пропускания осушенного воздуха в воздушный канал и выпуска влажной части воздуха наружу через выпускной канал. Бункер выполнен из твердого прозрачного материала, например оргстекла, и расположен над рукояткой сзади корпуса. Оребренное кольцо высоковольтного электрода внутри снабжено пересекающимися радиальными пластинами, плоскости которых параллельны оси кольца. Канал для размещения токопровода снабжен на входе упругой защитной втулкой. Электростатический распылитель снабжен на входной части предохранительными ограничителями, выполненными в виде упругих диэлектрических выступов, размещенных вокруг распылительной части и выступающих за плоскость выходного торца распылителя на расстояние не менее 50 мм, а на выходной части предохранительным диэлектрическим кольцом, снабженным по торцу упругой прокладкой, выступающим за плоскость выходного торца распылителя на расстояние не менее 50 мм. В известных устройствах порошок постепенно накапливается в магистрали, соединяющей распылительную насадку с порошковым питателем, что влечет за собой уменьшения сечения магистрали. Это происходит во время кратковременного технологического прекращения подачи порошкового материала. При последующем включении подачи порошка происходит выброс порошкововоздушной смеси сверхвысокой концентрации, что является причиной образования разнотолщинного покрытия.
Известно устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий в электростатическом поле (патент РФ №2163515, МПК В05В 5/00, В05В 7/10, В05В 5/08, опубл. 27.02.2001), принятое за прототип, содержащее корпус, разъемно соединенный с корпусом ствол с фланцем и накидной гайкой. Ствол выполнен полым и соединен с корпусом. К органу управления расходом и подачи сжатого газа присоединена трубка канала сжатого газа. Внутри ствола установлена токопроводящая трубка с каналом для порошкового потока. Одним концом токопроводящая трубка входит в сквозное отверстие корпуса, в котором она соединена с эластичной трубкой и контактирует с ответной частью электрического контакта заряжающего устройства. Другим концом трубка сопряжена с резьбовой частью токопроводящего штуцера, установленным через кольцеобразную полость в резьбовом отверстии ствола с возможностью присоединения токопроводящей трубки к эластичной трубке. В кольцеобразной полости ствола выполнена кольцеобразная выемка, образующая совместно с наружной поверхностью распылительной головки распределительную полость газового потока В известном устройстве интенсивность подачи частиц не высокая, что приводит к получению поверхности изделия недостаточного качества.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении интенсивности подачи потока микросферических световозвращающих частиц, повышении качества и увеличении срока эксплуатации изделия.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для нанесения микросферических световозвращающих частиц в электростатическом поле, содержем корпус с ручкой, на котором установлен бункер для загрузки микросферических частиц, ствол с каналом для потока микросферических световозвращающих частиц и умножителем напряжения с коронирующим электродом, расположенном в выходном патрубке ствола, в котором закреплен распылительный насадок, новым является то, что распылительный насадок имеет цилиндрический корпус с коническим участком на выходе, в котором последовательно, по направлению потока, расположены центральный канал с закрытым торцем на выходе, а на входе сообщенный с каналом для потока микросферических световозвращающих частиц, кольцевой цилиндрический канал, переходящий на выходе в кольцевой конический канал, образованные, соответственно, коаксиально с корпусом расположенной цилиндрической втулкой и коническим отражателем на выходе, при этом центральный канал сообщен с кольцевым каналом на его входе посредством тангенциальных отверстий на кольцевой поверхности вышеупомянутой цилиндрической втулки, а по образующим конического отражателя выполнены пазы.
Центральный канал, на входе в распылитель имеет сужающийся по направлению потока участок, а на торцевой поверхности центрального канала выполнен конический рассекатель, вершина которого направлена навстречу потоку.
В стенке конического участка корпуса распылительного насадка выполнены отверстия, для эжектирования воздуха из окружающей среды.
На фиг.1 представлено устройство получения световозвращающего покрытия в электростатическом поле и продольный разрез распылительного насадка.
На фиг.2 - поперечный разрез А-А фиг 1.
На фиг.3 - поперечный разрез В-В конического отражателя фиг.1.
На фиг.4 - продольный разрез С-С конического отражателя фиг.3.
Световозвращающее покрытие получают в электростатическом поле, путем последовательного расположения слоев, при этом опорный слой из полимерной порошковой композиции, наносят в электростатическом поле с последующей термообработкой при температуре ниже температуры формирования полимерной порошковой композиции, поверх опорного слоя формируют по трафарету информационный знак соответствующего цвета из аналогичной полимерной порошковой композиции с термообработкой, аналогично обработки опорного слоя, а последующее нанесение рефлектирующего слоя с оптическими микросферами осуществляют в электростатическом поле, после нанесения рефлектирующего слоя ведут окончательную термообработку до его закрепления, а затем наносят защитный слой из прозрачного полимерного материала.
Нанесение световозвращающих покрытий на металлические поверхности осуществляется на специальном комплексе оборудования, включающем: камеру напыления полимерных порошковых материалов в электростатическом поле с системой улавливания не осевших на поверхности изделия частиц порошка, автономную камеру нанесения микросферических отражателей, устройство нанесения порошковых материалов и микросферических отражателей, установку полимеризации покрытий с системой контроля и управления температурными режимами. Формирование покрытия происходит в остановке полимеризации.
Устройство для нанесения микросферических световозвращающих частиц в электростатическом поле, содержит корпус 1 с ручкой 2, на котором установлен бункер 3 для загрузки микросферических частиц, ствол 4 с каналом 5 для потока микросферических световозвращающих частиц и умножителем напряжения 6 с коронирующим электродом 7, расположенном в выходном патрубке ствола 4, в котором закреплен распылительный насадок Распылительный рассадок включает цилиндрический корпус 8 с коническим участком на выходе, в котором последовательно, по направлению потока, расположены центральный канал 9 с закрытым торцом на выходе, а на входе сообщенный с каналом 5 для потока микросферических световозвращающих частиц, кольцевой цилиндрический канал 10, переходящий на выходе в кольцевой конический канал 11, образованные, соответственно, коаксиально с корпусом 8 расположенной цилиндрической втулкой 12 и коническим отражателем 13 на выходе. Центральный канал 9 сообщен с кольцевым каналом 10 на его входе посредством тангенциальных отверстий 14 на кольцевой поверхности цилиндрической втулки 12. По образующим конического отражателя 13 выполнены пазы 15 для упорядоченного перемещения микрочастиц по кольцевому коническому каналу 11 к изделию, также под воздействием эжектируемого воздуха через ряд отверстий 16 и 17, выполненных в корпусе 8. Центральный канал 9, на входе в распылительный насадок имеет сужающийся по направлению потока участок 18, а на торцевой поверхности центрального канала 9 выполнен конический рассекатель 19, вершина которого направлена навстречу потоку микросферических световозвращающих частиц
Устройство для нанесения микросферических световозвращающих элементов в электростатическом поле работает следующим образом.
Микрочастицы из бункера 3, закрепленного на корпусе 1 за счет эжектирования сжатого воздуха, подаваемого при нажатии на курок 20, проходят под большим давлением через канал 5 ствола 4 с умножителем напряжения 6 с коронирующим электродом 7 расположенном в выходном патрубке ствола 4 (или от источника высокого напряжения) попадают в выходной патрубокствола 4 и по сужающему участку 18 центрального канала 9 и отражаясь от конического рассекателя 19 в торце центрального канала 9 поступают в кольцевой цилиндрический канал 10 по тангенциальным отверстиям 14 на кольцевой поверхности цилиндрической втулки 12, приобретая вращательное движение. Кольцевой цилиндрический канал 10, образованный цилиндрической втулкой 12 расположенной коаксиально с корпусом 8 переходит в конический кольцевой канал 11, образованный корпусом 8 и коническим отражателем 13. По пазам 15 выполненным по образующим конического отражателя 13, а также под воздействием эжектируемого воздуха через ряд отверстий 16 и 17, выполненных в корпусе 8 микрочастицы упорядоченно поступают к изделию.
В кольцевом коническом канале 11 микрочастицы, приобретшие вращательное движение, соприкасаясь с системой пазов 15 теряют свою скорость, тем самым уменьшают кинетическую энергию и упорядочение начинают перемещаться по этим пазам к срезу сопла распылительного насадка, приобретая определенный потенциал на коронирующей игле 20 конического отражателя 13, соединенного при помощи разъема 22 с основным коронирующим электродом 7 высоковольтного умножителя.
Отличительными особенностями предлагаемого устройства являются:
- преобразование продольной скорости микрочастиц после эжектирования их из бункера во вращательное в кольцевом канале 10, где их продольная скорость становится меньше;
- преобразование вращательного движения микрочастиц во вновь поступательное по системе пазов 15, но уже с меньшей скоростью за счет создания сопротивления в этой системе пазов.
Таким образом, предлагаемое устройство, за счет высокой интенсивности подачи потока микросферических световозвращающих частиц позволяет повысить качество и увеличить срок эксплуатации изделия.