УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ

Полезная модель относится к устройствам нанесения покрытий из порошковых полимеров для повышения качества защиты изделий от воздействий окружающей среды. Технология окрашивания, связанная с использованием порошков, является наиболее перспективной, так как она отвечает всем требованиям современного периода развития техники и технологии - экономики, экологии и безопасности производства.
Известно устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий [Патент РФ №2036023, «Порошковый питатель», МПК В05В 7/24, приоритет 09.07.1992 г.], которое может быть применено в различных отраслях промышленности. Оно содержит резервуар (бункер) с порошком и смесительную камеру с патрубком для подачи сжатого воздуха. Поступающий из бункера порошок насыщается в смесительной камере воздухом, поступающим от источника сжатого воздуха. Полученная воздушно-порошковая смесь через штуцер подается на пистолет распылитель, с помощью которого порошок наносится на окрашиваемую деталь.
Недостаток этого устройства заключается в применении источника сжатого воздуха высокого давления, создающего высокоскоростной воздушный поток. При этом качество покрытия заметно ухудшается вследствие того, что происходит так называемое «сдувание» порошка с поверхности окрашиваемого изделия.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является установка для нанесения порошковых покрытий, известная из описания изобретения «Порошковый бункер - питатель» [а. с.№1796268, «Порошковый бункер - питатель», МПК В05В 7/24, приоритет 18.07.1990 г.]. Установка включает пневмомагистраль (источник сжатого воздуха) и порошковый бункер - питатель, в корпусе которого в рабочей камере размещен воздушно-порошковый смеситель, выполненный в виде вертикально расположенной продувочной трубы, открытой с двух концов и снабженной выходным патрубком, соединенным с распылителем (пистолет-распылитель) и размещенным в верхней части смесителя тангенциально к его боковой поверхности. При этом рабочая камера снизу снабжена входным, а сверху - продувочным патрубками. Через последний после окончания процесса окрашивания происходит продувка воздушно-порошковой магистрали для удаления оставшегося в ней порошка.
Недостаток заключается в том, что используется источник подачи воздуха высокого давления (пневмомагистраль) для того, чтобы через вертикальный смеситель снизу вверх
увлечь ожиженный в рабочей камере порошок и, полученную воздушно-порошковую смесь, доставить через распылитель на обрабатываемую поверхность изделия. При высоком давлении воздушно-порошковой смеси качество покрытия ухудшается.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание установки для нанесения порошковых покрытий упрощенной конструкции, позволяющей получить качественное полимерное покрытие.
Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемой полезной модели заключается в обеспечении равномерности смешивания порошка с воздухом и снижении скорости подаваемой воздушно-порошковой смеси.
Поставленная задача решается тем, что в установке для нанесения порошковых покрытий, включающей бункер для порошка с воздушно-порошковым смесителем, источник сжатого воздуха и пистолет-распылитель, смеситель, с размещенным на нем бункером, и источник сжатого воздуха укреплены на одной раме. Смеситель в данном случае закреплен под выходным отверстием бункера и выполнен в виде электромагнитного клапана с рабочей камерой изменяющегося объема. Возможность изменения объема камеры достигается за счет изменения хода якоря электромагнитного клапана. Ход якоря устанавливается с помощью упора. В качестве источника сжатого воздуха использован источник подачи сжатого воздуха низкого давления вибрационного типа, например, виброкомпрессор.
На фиг.1 представлен общий вид установки для нанесения покрытий.
На фиг.2 представлен разрез по А-А на фиг.1.
Нафиг.3 представлен разрез Б-Б на фиг.2.
Установка для нанесения порошковых покрытий содержит высоковольтный источник питания 1, блок управления 2, каркас 3, на котором на упругих подвесках 4 установлена рама 5. На раме 5 жестко закреплен виброкомпрессор 6 (источник подачи сжатого воздуха низкого давления вибрационного типа) и смеситель 7, состоящий из электромагнитного клапана 8 и рабочей камеры смешивания 9. Смеситель 7 закреплен под выходным отверстием 10 бункера 11. Верхняя часть бункера 11 герметично закрывается крышкой 12. Виброкомпрессор 6 соединен с бункером 11 и смесителем 7 гибкими воздуховодами 13 и 14. Смеситель 7 соединен с пистолетом-распылителем 15 гибким воздуховодом 16.
Электромагнитный клапан 8 состоит из цилиндрического корпуса 17, внутри которого соосно расположены: электромагнитная катушка 18, устанавливающий упор 19 и подвижный якорь 20. Подвижный якорь 20 снабжен эластичным уплотнением 21 из вакуумной или силиконовой резины, которое под действием пружины 22 перекрывает выходное отверстие 10 бункера 11. Трущиеся поверхности электромагнитного клапана 8 изолированы от попадания порошка резинотканевой мембраной 23, установленной между корпусом 17 и
фланцем 24. Внутренняя поверхность фланца 24 и поверхность якоря 20 образуют рабочую камеру смешивания 9, представляющую собой кольцевую полость 25, разделенную перегородкой 26 с тангенциальным входом и выходом воздушного потока в виде входного 27 и выходного 28 штуцеров, соединенных с воздуховодами 14 и 16 соответственно. Перегородка 26 перекрывает кольцевую полость 25, направляя воздушно-порошковую смесь в пистолет-распылитель 15. Устанавливающий упор 19 фиксируется контргайкой 29.
Устройство работает следующим образом.
Напыляемый порошок засыпают в бункер 11 и герметизируют крышкой 12. При этом электромагнитный клапан 8 смесителя 7 находится в закрытом положении до нажатия на курок пистолета-распылителя 15. При нажатии на курок пистолета-распылителя 15 через блок управления 2 включается виброкомпрессор 6. Происходит продувка воздуховодов 14 и 16, рабочей камеры 9 смесителя 7 и пистолета-распылителя 15 с целью очистки их внутренних поверхностей от засорений. Через короткий промежуток времени (0,2 - 0,5 сек.) автоматически включается высоковольтный источник питания 1, формирующий электрическое регулируемое постоянное напряжение 30-100 кВ, «+» которого подается на электрод пистолета - распылителя 15, и «-» на окрашиваемое изделие. Включается электромагнитный клапан 8 и его якорь 20 перемещается вниз до контакта с упором 19, открывая выходное отверстие 10 бункера 11. По воздуховоду 13 в бункер сверху подается сжатый воздух, препятствующий слеживаемости порошка и производящий предварительное смешивание, образуя воздушно-порошковую смесь уже в бункере 11. Далее, под действием вибрации, передаваемой от корпуса виброкомпрессора 6 через раму 5, давлением нагнетаемого в бункер воздуха, и силы тяжести порошок в воздушном потоке поступает через выходное отверстие 10 бункера 11 в рабочую камеру основного смешивания 9. Здесь происходит окончательное смешивание воздушно-порошковой смеси с воздушным потоком, подаваемым через гибкий воздуховод 14. В результате получаем равномерно смешанный воздушно-порошковый поток. В этом случае для создания воздушно-порошковой смеси нет необходимости применять источники сжатого воздуха высокого давления, так как тангенциальные вход для сжатого воздуха и выход для воздушно-порошковой смеси находятся на одном уровне.
Из рабочей камеры 9 под низким давлением воздушно-порошковая смесь через штуцер 28 по воздуховоду 16 подается на пистолет-распылитель 15, электрод которого находится под постоянным напряжением в 30-100 кВ.
Частицы порошковой краски, попадая в электрическое поле, приобретают электрический заряд и под его действием осаждаются на окрашиваемом заземленном изделии.
Напыляемый слой порошка за счет электрического притяжения и молекулярных сил удерживается на поверхности длительное время, достаточное для перемещения изделия в нагревательное устройство, где обеспечивается необходимая термообработка нанесенного слоя.
Количество поступающего в воздушный поток порошка зависит от величины хода якоря 20, который устанавливают перемещением упора 19 по резьбе.
При отпускании курка пистолета-распылителя 15 якорь 20 возвращается в верхнее положение, перекрывая выходное отверстие 10 бункера 11, при этом виброкомпрессор 6 продолжает работать, продувая рабочую камеру 9 смесителя 7, воздуховод 16 и пистолет-распылитель 15 от остатков порошка. Во время продувки остатки порошка также наносятся и оседают на окрашиваемом изделии.
После окончания продувки (3-6 сек.) виброкомпрессор 6 и высоковольтный источник питания 1 автоматически выключаются. Процесс нанесения порошка на окрашиваемую поверхность окончен.
Автоматическая продувка воздушной системы в начале и конце процесса, а также выполнение смесителя в виде электромагнитного клапана с рабочей камерой изменяющегося объема и тангенциальными входом и выходом воздушного потока позволяет повысить надежность работы установки и повысить качество покрытия за счет исключения эффекта «оседания» порошка внутри электромагнитного клапана и транспортных каналов (воздуховодов).
Вышеописанное устройство позволяет использовать воздушные компрессоры с низким давлением, то есть производить нанесение порошка на окрашиваемое изделие воздушно-порошковым потоком, имеющим небольшую скорость, что приводит к повышению качества покрытия и увеличению коэффициента использования порошка, за счет уменьшения эффекта «сдувания» порошка с поверхности окрашиваемого изделия. Кроме того, наличие предварительной (в бункере 11) и основной (в рабочей камере 9) зон смешивания порошка с воздухом приводит к получению равномерной воздушно-порошковой смеси, что также положительно сказывается на качестве покрытия. Виброкомпрессор 6 является источником сжатого воздуха низкого давления, поэтому при использовании заявляемой полезной модели может быть получена существенная экономия электроэнергии при значительно возросшем качестве покрытия.