УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СУХИХ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК ТРИБОКИНЕТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ Российский патент 2005 года по МПК B05B5/47 

Изобретение относится к области устройств для нанесения порошковых покрытий трибокинетическим способом на окрашиваемое изделие.

Известно устройство для распыления порошковых материалов, содержащее корпус с каналом для подвода сжатого воздуха и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, при этом внутри ствола продольно установлен стержень и втулки, причем эти элементы выполнены из диэлектрического материала (патент RU №2095158 С1 от 21.02.95 г. В 05 В 5 /047).

К недостаткам данного устройства относится небольшой относительный заряд частиц краски при значительной ее скорости на срезе ствола, что приводит к сдуванию краски с окрашиваемого изделия.

Известно также устройство для нанесения порошковой краски, содержащее корпус с каналом для подвода сжатого воздуха и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, состоящий из наружной фторопластовой трубы и внутреннего токопроводящего стержня с надетыми на него фторопластовыми кольцами, образующего внутри фторопластовой трубы кольцевой канал для зарядки порошка, а также канал для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе.

К недостаткам данного устройства относятся низкие производительность и качество нанесения краски на изделие вследствие недостаточного отвода отрицательного заряда с частей устройства, вызывающего утечку положительного заряда с частиц, заряжаемого порошка, повышенное давление воздуха в подводящей системе, недостаточная скорость движения частиц порошковой краски внутри кольцевого зазора ствола вследствие больших местных сопротивлений в каналах устройства, а также из-за большого сопротивления насадка ствола, призванного снизить скорость частиц краски на вылете из ствола (патент RU №2124950 С1, В 05 В 5 /047 от 04.10.93).

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно увеличение производительности по нанесению краски и улучшение качества покрытия на изделие, вследствие улучшенного отвода отрицательного заряда с частей устройства, понижение давления воздуха в подводящей системе, повышение скорости движения частиц порошковой краски внутри кольцевого зазора ствола, вследствие уменьшения местных сопротивлений в каналах устройства, а также уменьшение сопротивления насадка ствола и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нанесения сухих порошковых красок трибокинетическим способом, содержащее корпус с каналом для подвода сжатого воздуха, выключатель подачи воздуха и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, состоящий из наружной диэлектрической трубы и диэлектрического внутреннего стержня, обеспечивающего образование кольцевого канала для прохождения воздушно-порошковой смеси, а также канал для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе, и крепление заземления, при этом внутренний стержень расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха, причем во внутреннем стержне со стороны канала подвода сжатого воздуха выполнены эжекционный канал, расположенный соосно с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе, и по меньшей мере один распыляющий канал, причем распыляющий канал соединяет эжекционный канал с кольцевым каналом ствола и выполнен под углом к продольной оси внутреннего стержня, а эжекционный канал стержня с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе образуют эжектор для забора частиц порошковой краски из канала подачи порошковой краски, при этом устройство снабжено бачком для порошковой краски, соединенным с каналом подачи краски в корпусе устройства, а бачок снабжен дыхательным клапаном, который установлен в нижней части бачка и выполнен в виде "липучки", причем внутренний стержень выполнен веретенообразной формы, при этом в месте входа распыляющего канала в кольцевой канал ствола на стержне выполнена проточка для уменьшения сопротивления движению воздушно-порошковой смеси, а сам внутренний стержень выполнен наборным из токопроводящего сердечника с установленными на нем диэлектрическими элементами для улучшения стекания электрического заряда с устройства, причем токопроводящий сердечник соединен с заземлением, при этом наружная диэлектрическая труба установлена на внутреннем стержне, и выход наружной диэлектрической трубы выполнен коническим, причем основание конуса совпадает с внешним срезом наружной трубы; устройство снабжено конусообразным отражателем, установленным на свободном конце внутреннего стержня, причем конусообразный отражатель имеет форму двух конусов, соединенных своими основаниями, при этом угол раствора при вершине одного конуса больше угла раствора другого конуса, а также снабжено регулятором давления подачи воздуха, выполненным в виде плунжера, установленного в корпусе с возможностью продольного перемещения для перекрытия канала подвода сжатого воздуха, при этом устройство имеет регулировочный элемент, расположенный в корпусе концентрично с каналом подвода сжатого воздуха и соосно с эжекционным каналом внутреннего стержня с возможностью продольного перемещения и перекрытия входа эжекционного канала внутреннего стержня для регулировки расхода подачи порошковой краски в кольцевой канал ствола.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что внутренний стержень расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха, при этом во внутреннем стержне со стороны канала подвода сжатого воздуха выполнены эжекционный канал, расположенный соосно с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе, и по меньшей мере один распыляющий канал, причем распыляющий канал соединяет эжекционный канал с кольцевым каналом ствола и выполнен под углом к продольной оси внутреннего стержня, а эжекционный канал стержня с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе образуют эжектор для забора частиц порошковой краски из канала подачи порошковой краски, при этом устройство снабжено бачком для порошковой краски, соединенным с каналом подачи краски в корпусе устройства, а бачок снабжен дыхательным клапаном, который установлен в нижней части бачка и выполнен в виде "липучки", причем внутренний стержень выполнен веретенообразной формы, при этом в месте входа распыляющего канала в кольцевой канал ствола на стержне выполнена проточка для уменьшения сопротивления движению воздушно-порошковой смеси, а сам внутренний стержень выполнен наборным из токопроводящего сердечника с установленными на нем диэлектрическими элементами для улучшения стекания электрического заряда с устройства, причем токопроводящий сердечник соединен с заземлением, при этом наружная диэлектрическая труба установлена на внутреннем стержне и выход наружной диэлектрической трубы выполнен коническим, причем основание конуса совпадает с внешним срезом наружной трубы; устройство снабжено конусообразным отражателем, установленным на свободном конце внутреннего стержня, причем конусообразный отражатель имеет форму двух конусов, соединенных своими основаниями, при этом угол раствора при вершине одного конуса больше угла раствора другого конуса, а также снабжено регулятором давления подачи воздуха, выполненным в виде плунжера, установленного в корпусе с возможностью продольного перемещения для перекрытия канала подвода сжатого воздуха, при этом устройство имеет регулировочный элемент, расположенный в корпусе концентрично с каналом подвода сжатого воздуха и соосно с эжекционным каналом внутреннего стержня с возможностью продольного перемещения и перекрытия входа эжекционного канала внутреннего стержня для регулировки расхода подачи порошковой краски в кольцевой канал ствола.

Указанные отличительные признаки обеспечивают новизну взаимосвязи между признаками объекта и положительным эффектом.

На чертежах представлен один из возможных вариантов выполнения предлагаемого устройства.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства в продольном разрезе; на фиг.2 - выноска I на фиг.1; на фиг.3 - выноска II на фиг 1; на фиг.4 - выноска III на фиг.1.

Устройство для нанесения сухих порошковых красок трибоэлектрическим способом содержит корпус 1 с каналом 2 для подвода сжатого воздуха, выключатель подачи воздуха 3 и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, состоящий из наружной диэлектрической трубы 4 и диэлектрического внутреннего стержня 5, обеспечивающего образование кольцевого канала 6 для прохождения воздушно-порошковой смеси, а также канал 7 для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе 1, и крепление заземления 8, при этом внутренний стержень 5 расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха 2, при этом во внутреннем стержне 5 со стороны канала 2 подвода сжатого воздуха выполнены эжекционный канал 9, расположенный соосно с каналом 2 для подвода сжатого воздуха в корпусе 1 и по меньшей мере один распыляющий канал 10, причем распыляющий канал 10 соединяет эжекционный канал 9 с кольцевым каналом 6 ствола, и выполнен под углом к продольной оси внутреннего стержня 5, а эжекционный канал 9 стержня 5 с каналом 2 для подвода сжатого воздуха в корпусе 1 образуют эжектор для забора частиц порошковой краски из канала 7 подачи порошковой краски.

Вместе с тем устройство снабжено бачком 11 для порошковой краски, соединенным с каналом 7 подачи краски в корпусе 1 устройства, при этом бачок 11 снабжен дыхательным клапаном 12, который установлен в нижней части бочка 11 и выполнен в виде "липучки".

Внутренний стержень 5 выполнен веретенообразной формы, при этом в месте входа распыляющего канала 10 в кольцевой канал 6 ствола на стержне 5 выполнена проточка 13 для уменьшения сопротивления движению воздушно-порошковой смеси, при этом внутренний стержень 5 выполнен наборным из сердечника 14 с установленными на нем диэлектрическими элементами 15, а сам сердечник 14 может быть выполнен из токопроводящего материала для улучшения стекания электрического заряда с устройства, причем сердечник 14 соединен с заземлением, а наружная диэлектрическая труба 4 установлена на внутреннем стержне 5.

Выход наружной диэлектрической трубы 4 выполнен коническим, причем основание конуса совпадает с внешним срезом наружной трубы; устройство также снабжено конусообразным отражателем 16, причем конусообразный отражатель 16 имеет форму двух конусов, соединенных своими основаниями, при этом угол раствора при вершине одного конуса больше угла раствора другого конуса. Отражатель 16 установлен на свободном конце внутреннего стержня 5, при этом устройство снабжено регулятором давления подачи воздуха, выполненным в виде плунжера 17, установленного в корпусе 1 с возможностью продольного перемещения для перекрытия входа воздуха в канал 2 подвода сжатого воздуха.

Одновременно устройство снабжено регулировочным элементом 18, расположенным в корпусе 1 концентрично с каналом подвода сжатого воздуха 2 и соосно с эжекционным каналом 9 внутреннего стержня 5 с возможностью продольного перемещения для регулировки расхода подачи порошковой краски в кольцевой канал 6 ствола.

Устройство может быть выполнено с верхним расположением бачка, а дыхательный клапан может быть выполнен в виде трубки, установленной внутри бачка, при этом свободный конец трубки расположен в нижней части бачка.

Устройство перед началом работы с целью обеспечения безопасности должно быть заземлено.

В качестве диэлектрического материала для зарядки порошковой краски может быть использован фторопласт.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство предварительно перед работой заземляют и подсоединяют к воздушной напорной магистрали. В бачок 11 насыпают порошковую краску, предназначенную для нанесения на окрашиваемое изделие.

Подготовленное к работе устройство направляют в сторону окрашиваемого изделия и посредством выключателя 3 подают сжатый воздух в канал 2 в корпусе 1. Сжатый воздух, проходя по каналу 2, попадает в эжекционный канал 9, при этом в канале 7 подачи порошковой краски и соответственно в бачке 11 создается разрежение. Воздух через дыхательный клапан 12 начинает "подсасываться" в бачок 11, при этом этим воздушным потоком захватываются частицы порошковой краски в бачке и увлекаются в канал 7 подачи порошковой краски. Данная воздушно-порошковая смесь поступает в эжекционный канал 9 внутреннего стержня 5 и по распыляющим каналам 10 поступает в проточку 13, где происходит расширение струи потока воздушно-порошковой смеси и ее равномерное распределение по кольцевому каналу 6. При прохождении воздушно-порошковой смеси по кольцевому каналу 6 частицы порошка вследствие трения о диэлектрические стенки канала приобретают статический электрический заряд, при этом в месте расширения наружной диэлектрической трубы 4 и сужения внутреннего стержня 5 происходит замедление скорости воздушно-порошковой смеси, что обеспечивает возможность оседания заряженных частиц краски на окрашиваемую поверхность изделия. Для формирования широкого конуса распыляемой воздушно-порошковой смеси на свободном конце внутреннего стержня 5 установлен конусообразный отражатель 16. При этом установка конусообразного отражателя тем или иным конусом навстречу набегающему потоку воздушно-порошковой смеси обеспечивает различные углы факела этого потока.

Таким образом, преимущества данного предложения по сравнению с прототипом заключаются в том, что данное устройство в достаточной мере осуществляет отвод отрицательного заряда с частей устройства и тем самым устраняет утечку положительного заряда с частиц заряжаемого порошка, позволяет снизить давление воздуха в подводящей системе при сохранении высокой скорости движения частиц порошковой краски внутри кольцевого зазора ствола вследствие малых местных сопротивлений в каналах устройства, а также формировать факел нужной конфигурации без потери электрического заряда порошка краски.

Изобретение относится к области устройств для нанесения порошковых покрытий трибокинетическим способом на окрашиваемое изделие. Задачей изобретения является увеличение производительности по нанесению краски и улучшение качества покрытия на изделие. Для этого устройство для нанесения сухих порошковых красок трибоэлектрическим способом содержит корпус с каналом для подвода сжатого воздуха, регулятор давления подачи воздуха, выключатель подачи воздуха и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, состоящий из наружной диэлектрической трубы и диэлектрического внутреннего стержня с конусообразным отражателем на его свободном конце. Наружная диэлектрическая труба и диэлектрический внутренний стержень обеспечивают образование кольцевого канала для прохождения воздушно-порошковой смеси, а также канал для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе, и крепление заземления. Устройство содержит бачок с дыхательным клапаном для порошковой краски, соединенный с каналом подачи краски в корпусе устройства, а также регулировочный элемент расхода подачи краски из бачка. Внутренний стержень расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха, а во внутреннем стержне со стороны канала подвода сжатого воздуха выполнены эжекционный канал, расположенный соосно с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе и по меньшей мере один распыляющий канал. Распыляющий канал соединяет эжекционный канал с кольцевым каналом ствола и выполнен под углом к продольной оси внутреннего стержня. Эжекционный канал стержня с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе образуют эжектор для забора частиц порошковой краски из канала подачи порошковой краски. Таким образом, в предлагаемом устройстве увеличена производительность по нанесению краски и улучшено качество покрытия на изделие вследствие улучшенного отвода отрицательного заряда с частей устройства, достигнуто понижение давления воздуха в подводящей системе и повышение скорости движения частиц порошковой краски внутри кольцевого зазора ствола вследствие уменьшения местных сопротивлений в каналах устройства, а также уменьшение сопротивления насадка ствола. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для нанесения сухих порошковых красок трибокинетическим способом, содержащее корпус с каналом для подвода сжатого воздуха, регулятор давления подачи воздуха, выключатель подачи воздуха и ствол, соединенный с корпусом, для зарядки порошковой краски электрическим зарядом, состоящий из наружной диэлектрической трубы и внутреннего диэлектрического стержня с конусообразным отражателем на его свободном конце, при этом наружная диэлектричечская труба и внутренний диэлектрический стержень обеспечивают образование кольцевого канала для прохождения воздушно-порошковой смеси, а также канал для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе, и крепление заземления, при этом устройство содержит бачок с дыхательным клапаном для порошковой краски, соединенный с каналом подачи краски в корпусе устройства, а также регулировочный элемент расхода подачи краски из бачка, отличающееся тем, что внутренний диэлектрический стержень расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха, при этом во внутреннем диэлектрическом стержне со стороны канала подвода сжатого воздуха выполнены эжекционный канал, расположенный соосно с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе и по меньшей мере один распыляющий канал, причем распыляющий канал соединяет эжекционный канал с кольцевым каналом ствола и выполнен под углом к продольной оси внутреннего стержня, а эжекционный канал стержня с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе образуют эжектор для забора частиц порошковой краски из канала подачи порошковой краски.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дыхательный клапан бачка установлен в его нижней части и выполнен в виде "липучки";3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний стержень выполнен веретенообразной формы, при этом в месте входа распыляющего канала в кольцевой канал ствола на стержне выполнена проточка для уменьшения сопротивления движению воздушно-порошковой смеси.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний стержень выполнен наборным из сердечника с установленными на нем диэлектрическими элементами, а сам сердечник для улучшения стекания электрического заряда с устройства может быть выполнен из токопроводящего материала, причем сердечник соединен с заземлением.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная диэлектрическая труба установлена на внутреннем стержне.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход наружной диэлектрической трубы выполнен коническим, причем основание конуса совпадает с внешним срезом наружной трубы.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулятор давления подачи воздуха выполнен в виде плунжера, установленного в корпусе с возможностью продольного перемещения для перекрытия канала подвода сжатого воздуха.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулировочный элемент расхода подачи краски расположен в корпусе концентрично с каналом подвода сжатого воздуха и соосно с эжекционным каналом внутреннего стержня с возможностью продольного перемещения для регулировки расхода подачи порошковой краски в кольцевой канал ствола.9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что конусообразный отражатель выполнен в виде двух конусов, соединенных своими основаниями, при этом угол раствора при вершине одного конуса больше угла раствора другого конуса.10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно может быть выполнено с верхним расположением бачка, а дыхательный клапан может быть выполнен в виде трубки, установленной внутри бачка и сообщающейся с атмосферой, при этом свободный конец трубки расположен в нижней части бачка для барботажа порошковой краски атмосферным воздухом.