Устройство для нанесения полимерных покрытий Советский патент 1983 года по МПК B05C19/02 

Изобретение относится к оборудованию для получения псевдоожиженного слоя порошкообразных материалов в процессах нанесения полимерных покрытий.

Расширение номенклатуры и усложнение конфигурации покрываемых изделий выдвигают повьоиенные требования к состоянию псевдоожиженного слоя в процессах получения покрытий из дисперсных материалов. В ряде случаев однородного псевдоожижения в рабочем резервуаре оказывается недостаточно для обеспечения заданного качества покрытия, требуется слой, структурные.параметры которого (плотность, вязкость, порозность) находились бы в зависимости от конфигурации покрываемого изделия.

Известно устройство для нанесения полимерных покрытий, содержащее корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар (IJ, В данном устройстве регулирование параметров псевдоожиженного слоя путем изменения газораспределения осуществляется с помощью продувочных сопел, размещенных на боковых стенках рабочего резервуара на разных уровнях.

описанноа устройство позволяет повысить качество покрытия изделий сложной конфигурации, однако размещение дополнительных приспособлеюй непосредственно в слое, уменьшает полезный объем рабочего резервуара, усложняет техническое обслуживание оборудования, увеличивает его раз10меры.

Наиболее близким по технической сущности k достигаемому результату к описываемому изобретению является устройство для нанесения полимерных покрытий, содержащее корпус, раз15деленный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар, и узел распределения газа по площади рабочего резервуара 2 . .Узел распределения газа выполнен в виде

20 связанных с генераторами колебаний камер с отверстиями, крышками которых являются участки пористой перегородки, соединенные между собой эластичными вставкс ми, и приспособле25ния для перекрытия отверстий полых камер, выполненного в виде- дополнительной перегородки.

Указанное устройство позволяет Путем изменения режима работы г-енё30;ратора колебаний регулировать количестно поступающего на псевдоожижени газа,однако такая регулировка осущес вляется участками,равными размеру ка меры и добиться точного соответствия оостояния слоя покрываемому изделию не удается, что отрицательно сказыва ется на качестве покрытия. Увеличение количества камер (более 6-10) приводит к резкому усложнению конструкции устройства и снижению оперативности переналадки на покрытие изделия дру гой конфигурации. Кроме того, измене ние режима работы генератора колебан отрицательно сказывается на характеристиках псевдоожиженного слоя. Целью изобретения является повыше ние качества покрытия, изделий сложно конфигурации и расширение технологических возможностей: устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар и узе;1 распределения газа по площади рабочего резервуара, последний выполнен в виде перфорированного экрана с участками, имеющими различную площадь проходного сечения перфораций иразмещенного в камере наддува в кон такте с пористой перегородкой. Экран выполнен в виде ленты из эластичного материала. Экран может быть выполнен .в виде отдельных элементов. Устройство снабжено механизмом перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке. Устройство снабжено механизмом перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке. В устройстве, в котором экран вьтолнен в виде перфорированной эластичной ленты, механизм перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке, выполнен в виде роликов, размещенных в камера наддува,и привода их вращения.. Этот же механизм может быть выполнен в виде держателей, между которыми закреплены участки экрана, и привода их перемещения в направляющих, которые смонтированы в камере наддува. В устройстве, содержащем экран в виде ленты из эластичного материала или в виде отдельных элементов, меха ниэм перемещения экрана в плоскости пе зпендикулярной пористой перегородке, выполнен в виде толкателей с фиксаторами. Толкатели выполнены в виде магнитов, а рабочий резервуар снабжен обмоткой возбуждения и источником постоянного тока. Толкатели размещены в пористой перегородка и своими верхними концами расположены в рабочем резервуаре. Кроме того, пер }ррированный экран может быть выполнен в виде дисков с толкателякти, взаимодействующими с дном камеры наддува, которое установлено с возможностью вертикального перемещения . Выполнение узла распределения газа по площади резервуара в виде перфорированного экрана с участками, имеющими различную площадь проходного сечения, размещенного в камере наддува в контакте с пористой перегородкой, позволяет регулировать подачу газа на каждом локальном участке площади резервуара, ;размеры1 которого зависят от размеров отверстий перфорации и промежутков между ними, и могут быть выбраны сколь угодно малыми. Кроме того, обеспечивается высокое качест- во требуемого распределения газа, так как возможные зазоры между экраном (в местах отсутствия перфорации) и пористой перегородкой уплотняются восходящими потоками газа. Выполнение экрана в ввде ленты и снабжение устройства механизмом ееперемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, позволяет упростить конструкцию устройства, а также сократить сроки размещения участка ленты с перфорацией нужного распределения газа, тем самым повысить производительность устройства. Выполнение экрана в виде эластичного листа, а механизма перемещения экрана в плоскости,перпендикулярной пористой перегородке,-в виде толкателей с фиксаторами,позволяют расширить ассортимент покрываемых изделий и обеспечить точное соответствие газораспределения конфигурации этих изделий.То,что толкатели выходят своими концами в рабочий резервуар, дает возможность для установки необходимого газораспределения использо вать само изделие,вводя его в контакт с толкателями,или несложный шаблон. Выполнение толкателей в виде магнитов и снабжение рабочего резервуара обмоткой возбуждения позволяет устранить непосредственный контакт между издеем или шаблоном и толкателем. Выполнение перфорированного экрана в виде дисков с толкателями, взаимодействующими с дном камеры наддува, которое установлено подвижно и подпружинено, обеспечивает упрощение; процесса возврата дисков в первоначальное положение, что достигается прекращением подачи газа в камеру наддува. В этом случае дно камеры налдува под действием пружин, перемещаясь в верхнее положение, перемещает толкатели и диски до контакта последних ic пористой перегородкой. На фиг. 1 изображено устройство с экраном в виде ленты и механизмом его перемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, выполненным в виде роликов; на фиг.2то же, но с механизмом перемещения экрана в виде держателей с приводом; на фиг. 3 - то же, с механизмом перемещения экрана в плоскости,перпендикулярной пористой перегородке; на фиг, 4 - узел 1 на фиг. 3; на фиг. 5 - устройство с экраном, выполненным из отдельных элементов.

Устройство состоит из корпуса 1, ipaaделенного пористой перегородкой 2 на рабочий резервуар 3 и камеру наддува 4. Пористая перегородка установлена посредством пружин 5 с регулировочными винтами 6. На корпусе размещены статоры 7 электромагнитных вибpaTOpoBj якоря 8 которых закреплены на пористой перегородке. В камере наддува в контакте с пористой перегородкой 2 расположен экран 9, выполненный в виде эластичной ленты с отверстиями, размеры и плотность распределения которых изменяются по длин ленты. Лента связана с механизмом ее перемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, состоящим из электродвигателя 10, муфты 11, редуктора 12, цепной передачи 13, несущих 14 и направляющих 15 роликов.

Устройство, показанное на фиг. 2, устроено аналогично, кроме механизма перемещения экрана. Его применение целесообразно в случае нанесения покрытия на 2-3 различных изДеЛия.

Механизм перемещения экрана в данном случае состоит из электродвигателя 16, ременной передачи 17 и ходового винта 18, установленного в подшипниках 19 на корпусе устрюйства.Ходовой винТ связан с держателем 20, размещенным в направляющих 21. Концы экрана 9 закреплены на пористой перегородке винтами 22 и 23 за пределами рабочей камеры. На середине своей длины экран прикреплен к держателю.

Описанные выше устройства предназначены для нанесения покрытий в установившихся .технологических процессах, .когда заранее определена и не изменяется номенклатура покрываемых изделий и есть возможность подготовить экраны подобрать конфигурацию н размеры отверстий и смонтировать их в камере наддува.В том случае,когда покрываемые изделия заранее не известны,полезным может оказаться устройство, представленное на фиг. 3. В этом варианте экран выполнен в виде эластичного перфорированного листа, связанного с механизмом перемещения в плоскости, пер.пендикулярной пористой перегородке, состоящей из толкателей 24с фиксато- рами 25, размещенных в пористой перегородке 2. Верхний конец каждого толкателя выходит в рабочую камеру 3, а нижний взаимодействует с экраном 9. Толкатели намагничены, а на сгенке

рабочей камеры размещена обмотка возбуждения 26, соединенная с источником постоянного тока 27.

Размеры и конфигурация отверстий перфорации экрана могут изменяться в широких пределах. Кроме того, экран может быть набран из отдельных элементов, например дисков. Такое решение представлено на фиг. 4. Дно -ка-меры наддува 28 установлено подвижно иа направлякндих 29 и опирается на пружины 30. В камере наддува в контакте с пористой перегородкой размет щен экран, набранный из отдельных , дисков 31 с толкателями 32, которая одним концом выходят в рабочий резервуар, а другим корцом взаимодей-. ствуют с дном камеры наддува 28.

Камера наддува шлангом 33 соединена с источником сжатого гаэа. Толкатели 32 намагничены, а корпус 1 снабжается обмоткой возбуждения 26, соединенной с источником постоянного тока 27,

Устройство работает следуквдим образом.

В рабочий резервуар 3 загружается полимерный порошок, в кшлеру наддува 4 подается псевдоожижающий газ и напряжение на электромагнитные вибраторы. Совместным воздействием восходящих потоков газа и вибрации пористой перегородки nojpomoK в рабочем резервуаре переводится в псевдоожиженное состояние. Включается электродвигатель 10, вращение которого передается на ролики 14. Перемещение осуществляется до тех пор, пока напротив рабочей камеры установится участок ленты 9, конфигурация, размер и плотность отверстий которого обеспечивают необходимое состояние слоя для покрытия изделия, после чего двигатель отключается. Нагретое изделие (на чертеже не показано) погружается в слой порошкового материала и выдерживается в нем до образования пленки покрытия необходимой толщины. Затем изделие извлекается из рабочего резервуара.

При необходимости нанесения покрытия на изделия иной конфигурации снова включается электродвигатель 10 в ту или иную сторону (двигатель реверсивный) до установки напротив рабочей камеры другого участка ленты, отверстия на котором обеспечивают .получение необходимого состояния псевдоожиженного слоя.

В случае потребности в изменении состояния псевдоожиженного слоя непосредственно в процессе нанесения покрытия включается элбктродвигатель 10 и лента, контактируя с пористой перегородкой, и , перемещаясь, изменяет подачу газа в слой на каждом его локальном участке, что приводит к изменению состояния слоя. В процессе работы устройства, показанного на фиг. 2, держатель ра мещается в од{1ом из крайних положений, при ,один из участков ленты натянут и находится в контакте с пористой перегородкой, осущестйля заданное распределение газового потока. При необходимости перестройки режима псевдоожижения включается электродвигатель 16 и посредстве) ременной передачи 17: и ходового вин та 18 держатель направлякедям 21 перемещается в другое крайнее по ложение, приводя в контакт с пористой перегородкой второй участок лен ты с иным расположением и конфигура цией отверстий. В устройстве, изображённом на фиг. 3, размер отверстий в экране 9 выбирается таким, чтобы получить по всей площади рабочего реэервуара 3 1у1инимальнЬе необходимое псевдоожижение порошка. Затем в tex местах где псевдоожижение должно быть больш толкатели 24 переводятся в нижнее по схеме положение. Своими нижними концами они отодвигают экран 9 от гюристой перегородки. Так как сопротивление прохождению газа у экрайа гораздо меньше сопротивления пористой перегородки, в образовавшемся зазоре давление газа становится рав ным давлению гаЪа в камере наддува и газ проходит через пористую перегородку на участке, на котором нарушен контакт экрана и пористой перегородки хотя раньше он проходил только fa участке, равном площади отверстия в экране 9, Таким образом, количество газа, проходящего через пористую перегородку в зоне нажатого толкателя, увеличится; . и псевдоожижение порошка в этой зоне соответственно усилится, в процессе перестройки на пок ялтие изделия новой конфигурации все толкатели возвращаются в крайнее, . верхнее положение, а затем нажатием изделием или шаблоном в случае, если форма нижней части изделия не соответствуетнеобходимому распределению псевдоожиженного слоя, часть толкателей перемещается в крайнее нижнее положение. В данном устройстве можно устранить непосредственный контакт издеЛИЯ (шаблона) и толкателей, В этом случае в обмотку возбуждения 26 подают постоянный ток. При введении изделия или шаблона, изготовленного на ферромагнитного материала, и выборе направления тока в обмотке возбуждения так, чтобы нижняя часть изделия (шаблона) намагнитилась одноименно с толкателями, осуществляют перемещение толкателей в крайнее ниж нее положение, что влечет за собой увеличение подачи псевдоожижающего газа. При перестройке на покрытие другого изделия вначгше изменяется направление тока в обмотке возбуждения на противоположное, затем в рабочий резервуар погружается ранее напылявшееся изделие или шаблон. Намагниченность изделия или шаблона1изменяется на противоположную, и толкатели возвращаются в первоначальное положение. Затем Ъерется новое изделие (шаблон) и устанавливается в описанной выше последовательности новое расположение толкателей. В устройстве, изображенном на 1ФИГ. 4,при подаче газа в камеру наддува 4, дно камеры 28 перемещается в нижйее по схеме положение, сжимая пружины 30. Этим же газе диски 31 прижимаются к пористой перегородке 2. 11ежду нижним концом толкателя 32 и дном 28 камеры наддува создается зазор. .Затем устанавливается необходимый режиу1 псевдоожижения по площади рабочего резервуара,, Для этого через обмотку возбуждения 26 пропускают ток, а в рабочий резервуар вводят холодное покрываемое изделие или шаблон из феррсл«1агнитного материала. В результате взаимодействия изделия или шаблона с толкателями последние перемещаются в нижнее по схеме положение. Между пористой перегородкой и эле(|@нтами создается зазор, что увеличивает открытую площадь пористой яврегородки и ведет к ува/тчентв псгвдоожкжения в тех местах рабочего резервуара, в коTo jx элементы экрана НАХОДЯТСЯ в нижнем положении. При смене покрываемого изделия прекращают подачу газа в камеру наддува. Под действием пружин 30 дно камеры наддува 28 возвращается в верхнее по схеме положение,перемещая одновременно диски экрана,которые пр1шимаются к дористой перегородке. Для установки нового режима газораспределения в рабочем резервуаре процесс повторяют. Этот вариант устройства,также как и предыдущий,позволяет при использоании изделий или шаблонов из ненамагничивающихся материалов производить установку режима псевдоожижения путем непосредственного контакта изделия или шаблона с толкателями. Предлагаемое ранение позволяет упростить конструкцию устройства, в широких пределах регулировать состояние псевдоожиженного слоя по всей площади рабочего резервуара, а тем самым улучшить качество получаекых покрытий на изделиях сложной конфигурации, и ускорить процесс перестройки устройства на покрытие другого типа изделий. Размещение экрана в камере наддува в контакте с пористой перегородкой резко снижает требования к материалу экрана и условиям его монтажа на пористой перегородке, т.к. избыточное давление -газа в камере наддува прижи мает экран к nopHCTQfl перегородке и уплотняет возможные зазоры, а выполнение экрана из эластичного материала позволяет максимально реализовать это явление. Формула изобретения 1.Устройство для нанесения полимерных покрытий, содержащее корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар, |И узел распределения газа по плоадади рабочего резервуара, отличающееся тем, что, с целью поилшения качества покрытия изделий слож ной конфигурации и расширения технологических возможностей устройства, узел распределения газа выполнен в виде перфорированного экрана с участ нами, имеющими различную площа;ЕО про ходного сечения перфораций, размещен иого в камере наддува в контакте с пористой перегородкой. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что экран вьтол нен в виде ленты из эластичного мате риала. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е еС я тем,что экран выпол нен из отдельных элементов. 4.Устройство по пп.1-З, о тл и ча ющ е ее я тем, что рно снабжено механизмом; перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке. 5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке. 6.Устройство по п. 4, о т л Й- чающееся тем, что механизм перемещения экрана в плоскости, {Параллельной пористой перегородкеf выполнен в виде роликов, размещенных в камере наддува, и привода «х вращения.: 7.Устройство по п. 4, о т л и ч а- 8} щ е е с я тем,что механизм пе ремещения экрана в плоскости,параллельной пористой перегородке выполнен в виде держателей,между которыми закреплены участки экрана,и приводы их перемещения в нгшравляюцих, которые смонтированы в камере наддува. 8.Ус Ч ойство по п. 5, о т л ичающееся тем, что механизм;. перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке, выполнен в вида толкателей с фиксаторами. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что толкатели выполнены в виде магнитов, а рабочий разервуар снабжен обмоткой возбужде- ния и источником постоянного тока.. 10. Устройство ГЯопп. 8 и 9, о тличающееся тем,что толкатели размещены в пористой перегородке и своими верхними концами расположены в рабочем резерв аре. 11,Устройство по п.З,-Ь т ичающееся тем, что перфорированный экран выполнен в виде дисков с толкателями, взаимодействующи1«1 с дном камеры.наддува, которое установлено на пружинах с возможностью вертикального перемещения. Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 560647,, кл. В 05 С 19/02, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 701725, кл. В 05 С 19/02, 1978 (прототип).

:lV- -.r-.. . : :s/;v

;;у|;;: :. f.;

/

.х.-: .-...