Устройство для электростатического нанесения порошкообразного материала на рулонную основу Советский патент 1992 года по МПК B05B5/08 

Изобретение относится к технике нанесения покрытий из псевдоожиженного слоя порошкообразного полимерного материала в электрическом поле и может быть использовано в машиностроительной, электротехнической, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности процесса электроосаждения и эффективности использования порошкообразного материала, а также расширение технологических возможностей.

На фиг.1 и 2 приведены принципиальные схемы предлагаемого устройства с приводами средства перемещения электродов соответственно в виде пневмоцилиндра и

эксцентрика на валу электродвигателя; на фиг.З и 4 - принципиальная схема и разрез А-А на фиг.З устройства со средством перемещения электродов в виде спаренных кривошипов с пневмоприводом одного из них через реечную передачу; на фиг.5 - варианты ориентации рамок с коронирующими и заземленными электродами относительно осадительного экрана.

Устройство для электростатического нанесения порошкообразного материала на рулонную основу (фиг.1) содержит выполненный из диэлектрического материала аппарат псевдоожижения 1, разделенный пористой перегородкой 2 на камеру наддува 3 и рабочий резервуар 4, механизм перемеXI

Os

о сл со о

щения рулонной основы 5, включающий подторможенный отпускной 6 и приемный 7 барабаны, тянущие валки 8, опорный ролик 9 и электропривод 10с блоком 11 управления, а также термокамеру 12 с лампами ин- фракраснрго нагрева.

В рабочем резервуаре размещены плоские рамки 13 и 14 с натянутыми параллельными стержневыми (из нихромовой проволоки 00,4 мм) соответственно зазем- ленными 15 и коронирующими 16 электродами, а в его верхней части параллельно электродам установлен заземленный оса- дительный экран 17. Коронирующие электроды через переменный резистор 18 подключены к источнику высоковольтного потенциала 19.

На стенках резервуара и в центре перегородки 2 закреплены втулки 20 и 21, служащие направляющими для толкателя 22 средства перемещения электродов 15 и 16 относительно друг друга и осадительного экрана 17. Толкатель,,имеет в средней части упор 23 и нижним концом сопряжен со штоком 24 пневмоцилиндра 25,примененного в качестве привода возвратно-поступатель- ного перемещения, В резьбовое отверстие втулки 20 ввернут регулируемый ограничитель 26 подъема толкателя. На верхнем конце толкателя смонтирована рамка 14, а между упором и ограничителем подъема посредством пружин сжатия 27 и 28 на толкателе подвижно установлена направляющая втулка 29 рамки 13.

Полости 30 и 31 пневмоцилиндра через двойной электропневматический клапан 32 сообщены с источником сжатого воздуха. Управление клапаном, как и приводом механизма перемещения рулонной основы 5, осуществляется от блока 11, т.е. электриче- ски синхронизированы частота его включения и скорость протяжки основы.

В верхней части аппарата псевдоожижения 1 смонтирована легкосъемная (вместе с экраном 17) камера отсоса 33, соединенная с системой рекуперации,

Позиции 15 и 16 соответствуют верхним рабочим положениям электродов: заземленных 15 и коронирующих 16. Буквами Н и 2 обозначены минимальное и макси- мальное расстояния между этими электродами, а буквами di и d2 - соответствующие им зазоры между коронирующими электродами и осадительным экраном 17 (рулонной основой).

Работает устройство следующим образом.

Глубиной ввинчивания ограничителя 26 во втулку 20 регулируется высота подъема толкателя 22, следовательно задаются величины хода плоских рамок 13 и 14, при которых обеспечиваются требуемые изменения зазора между коронирующими электродами 16 и осадительным экраном 17 от di и d2 (в практических целях эффективно от 200-250 до 100 мм), а также расстояния между заземленными 15 и указанными коронирующими электродами от до la (обычно от 100 до 200-250 мм). Снимается камера отсоса 33 с экраном и в рабочий резервуар 4 засыпается порошкообразный полимерный материал. В камеру наддува 3 подается сжатый газ, например воздух, который фильтруется через пористую перегородку 2 и переводит материал в псевдоожиженное состояние. Заправляют рулонную основу 5 и камеру с экраном закрепляют над резервуаром.

Включается источник высоковольтного потенциала 19 и на коронирующие электроды 16с помощью переменного резистора 18 подается потенциал порядка 20-50 кВ, создающий между указанными электродами напряженность электрического поля 2,0- 5,0 кВ/см. При этом напряженность электрического поля между коронирующими электродами и осадительным экраном естественно принимает меньшие значения.

Блоком 11 управления задаются скорость протяжки рулонной основы (Vnp 0,5- 2,0 м/мин) и пропорциональная ей частота импульсов включения двойного элеткроп- невматического клапана 32 (fK 0,4-2,5 Гц), что обеспечивает соответствен но 24-150 дв. ходов/мин толкателя с рамками. При этом коэффициент заполнения импульсов включения клапана принимается равным 0,5.

Подается напряжение на лампы инфракрасного нагрева термокамеры 12, включаются электропривод 10 механизма перемещения и клапан 32.

Рулонная основа, натянута.я с усилием 50-200 Н, сматывается с подторможенного отпускного барабана 6, последовательно протягивается над рабочим резервуаром 4 (по поверхности осадительного экрана 17), через термокамеру 12 и наматывается на приемный барабан 7. При этом в резервуаре производятся заряжение частиц псевдо- ожиженного порошкообразного материала и их осаждение на поверхность заземленной (электроприводной) или поляризованной (диэлектрической) основы.

Подача сжатого воздуха по команде от блока 11 управления через один из открытых каналов клапана 32 в бесштоковую полость 30 пневмоцилиндра 25 приводит к перемещению штока 24 и следовательно толкателя 22 с рамкой 14 в направлении к экрану. Расстояние между экраном и коро- н ирующими электродами 16 уменьшается

до da. Одновременно уменьшается расстояние между упором 23 и ограничителем 26 подъема толкателя, вследствие чего сжимаются пружины 27 и 28 и направляющая втулка 29 с рамкой 13 также перемещается в направлении к экрану. Скорость и высота подъема рамки характеризуются меньшими значениями, что приводит к ее отставанию от рамки 14 и к увеличению до 2 расстояния между электродами 15 и 16 в их крайних верхних положениях. По этой причине падает до 0,8-2,0 кВ/см напряженность поля между заземлёнными и коронирующими электродами и возрастает до 2,0-5,0 кВ/см Напряженность поля между экраном и коронирующими электродами. Таким образом, процесс интенсивного заряжения материала сменяется электроосаждением на рулонную основу его частиц широкого фракционного состава.

Последующее через полпериода импульса переключение клапана 32 и подача сжатого воздуха через другой его открытый канал в штоковую полость 31 пневмоцилин- дра приводят к перемещению шотка вниз и возвращению под действием пружин толкателя с рамками в исходное (с расстояниями di и И) положение. Процесс интенсивного электроосаждения сменяется заряжением материала. Вновь происходит подпитка псевдоожиженного слоя в зазоре между электродами и экраном заряженными частицами при параллельном осаждении на основу тонкодисперсных предельно заряженных частиц.

Формула изобретения 1. Устройство для электростатического нанесения порошкообразного материала на рулонную основу, содержащее аппарат псевдоожижения с осадительным экраном и размещенными в его рабочем резервуаре рамками с параллельными экрану стержневыми заземленными и связанными с источником высоковольтного потенциала коронирующими электродами и установленными с возможностью перемещения относительно друг друга и осадительного экрана, а также механизм перемещения рулонной основы через зазор между экраном и коронирующими электродами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса электроосаждения и эффективности использования порошкообразного материала и расширения технологических возможностей, средство перемещения электродов относительно друг друга и осадительного

экрана выполнено в виде смонтированного в направляющих толкателя с упором в средней части, несущего на одном конце рамку с коронирующими электродами, а другим концом взаимодействующим с приводом

возвратно-поступательного перемещения, причем рамка с заземленными электродами посредством направляющей втулки и пружин сжатия подвижно установлена на толкателе между упором и ограничителем

подъема, закрепленным на стенках аппарата псевдоожижения.

2.Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что ограничитель подъема рамки с заземленными электродами выполнен регулируемым.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что средство перемещения электродов относительно друг друга и осадительного экрана выполнено в виде двух

спаренных кривошипов с одинаковой начальной фазой, между которыми шарнирно закреплены рамки с коронирующими и заземленными электродами, причем по крайней мере один из спаренных кривошипов

имеет привод.

4.Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что привод средства перемещения электродов связа н с механизмом перемещения рулонной основы.

1

и

QO

I

ъ

Ь

N

K

1

CAJ |N -V-fc:

33 /7

6 5

/J7 / /

22 Фаг 5

16

Изобретение относится к технике нанесения покрытий из псевдоожиженного слоя порошкообразного полимерного материала электрическом поле и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности процесса электроосаждения и эффективности использования порошкообразного материала, а также расширение технологических возможностей. Для достижения этой цели в устройстве для электростатического нанесения порошкообразного материала на рулонную основу средство перемещения электродов относительно друг друга и оградительного экрана выполнено в виде смонтированного в направляющих толкателя с упором в средней части, несущего на одном конце рамку с коронирующими электродами, а другим концом взаимодействующим с приводом возвратно-поступательного перемещения, причем рамка с заземленными электродами посредством направляющей втулки и пружины сжатия подвижно установлена на толкателе между упором и ограничителем подъема, закрепленным на стенках аппарата псевдоожижения. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. сл с