RU2116845C1 - Device for deposition of polymer powder coatings - Google Patents

Abstract

FIELD: deposition of coatings from powdery materials with the help of air spraying; may be used in application of coatings to articles in various industries. SUBSTANCE: device has grounded body with channel from dielectric for passage of air-powder mixture. Channel is made from successively connected parts. Each part is located at an angle α to previous one. Device also includes spraying nozzle. The angle α is taken within 125^°> α > 0^°. Body consists of two connected parts. Channel for passage of air-powder mixture is made between surfaces of connected parts contact. EFFECT: provision of efficient charging with reduced overall dimensions and weight of device. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике нанесения покрытий из порошкообразных материалов с помощью пневмораспыления и может быть использовано для производства покрытий на изделиях в различных отраслях промышленности. The invention relates to techniques for applying coatings of powder materials using pneumatic spraying and can be used for the manufacture of coatings on products in various industries.

Известно устройство [1] для нанесения порошковых материалов, в котором трибоэлектрическая зарядка частиц порошка происходит при их движении по винтовым каналам из электроизоляционного материала, при этом величина заряда частиц порошка зависит от силы трения их о поверхность диэлектрика, продолжительности воздействия этой силы и физических свойств порошкообразного материала. A device [1] is known for applying powder materials, in which the triboelectric charging of powder particles occurs when they move along helical channels from an insulating material, the charge of the powder particles depending on their friction force on the surface of the dielectric, the duration of exposure to this force, and the physical properties of the powder material.

Недостатком данного устройства является неэффективность зарядки порошка, так как движение воздушно-порошковой смеси происходит по каналам, имеющим большой радиус кривизны, что уменьшает силу трения частиц порошка, трению подвергаются лишь частицы, находящиеся по периферии потока соприкасающиеся по периметру сечения канала, при этом степень зарядки порошка незначительна. The disadvantage of this device is the inefficiency of charging the powder, since the movement of the air-powder mixture occurs through channels with a large radius of curvature, which reduces the friction force of the powder particles, only particles located on the periphery of the stream touching along the perimeter of the channel cross section are subjected to friction, while the degree of charging powder is negligible.

Известно устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий [2], содержащее корпус с каналом из диэлектрика для прохождения воздушно-порошковой смеси, распылительного сопла и заземленный электрод. A device for applying polymer powder coatings [2], containing a housing with a channel of a dielectric for passing the air-powder mixture, a spray nozzle and a grounded electrode.

Недостатком устройства является недостаточная степень зарядки, так как до 50% зарядки происходит в центральной части "улитки" на входе спирального канала. При дальнейшем следовании частиц по каналу их движение происходит ламинарно и со стенками канала соприкасаются только частицы на периферии потока, в то время как в центральной части частицы не заряжаются. Неоправданно большая протяженность канала обуславливает снижение эксплуатационных характеристик устройства, его большие габариты и, следовательно, вес. The disadvantage of this device is the insufficient degree of charging, since up to 50% of the charge occurs in the central part of the "cochlea" at the input of the spiral channel. As particles continue to follow the channel, their movement occurs laminarly and only particles on the periphery of the stream come into contact with the channel walls, while the particles are not charged in the central part. The unreasonably large length of the channel leads to a decrease in the operational characteristics of the device, its large dimensions and, consequently, weight.

Наиболее близким к изобретению является устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий [3], содержащее корпус с каналом из диэлектрика для прохождения воздушно-порошковой смеси, выполненный из последовательно соединенных частей, каждая из которых расположена под углом к предыдущей. Closest to the invention is a device for applying polymer powder coatings [3], comprising a housing with a dielectric channel for passing the air-powder mixture, made of series-connected parts, each of which is located at an angle to the previous one.

Однако устройство не может обеспечить высокую степень зарядки порошка при небольших габаритах, так как углы поворота α канала для прохождения воздушно-порошковой смеси, при которых обеспечивается наибольшая степень зарядки (α ≈90^o) конструкцией устройства не могут быть выполнены.However, the device cannot provide a high degree of charging of the powder with small dimensions, since the rotation angles of the α channel for passing the air-powder mixture, at which the highest degree of charging (α ≈ 90 ^o ) is provided, cannot be performed by the device design.

Задача изобретения - обеспечение эффективной зарядки при уменьшении габаритов и веса устройства. The objective of the invention is the provision of effective charging while reducing the size and weight of the device.

Задача более эффективной зарядки решается действительно через многократное соприкосновение частиц со стенками канала, но обеспечивается выполнением канала зарядки из ряда частей, соединенных каждая под углом α к предыдущей. В результате при каждом повороте канала все частицы потока (по всему его сечению) ударяются о стенки канала и заряжаются при этом. Такая "ломаная" форма канала обеспечивает повышение степени зарядки; кроме того, повышается производительность устройства, снижаются его габариты и вес. The task of more efficient charging is really solved through the repeated contact of particles with the walls of the channel, but is ensured by the implementation of the charging channel from a number of parts connected each at an angle α to the previous one. As a result, with each rotation of the channel, all particles of the flow (over its entire cross-section) hit the walls of the channel and are charged at the same time. Such a “broken” channel shape provides an increase in the degree of charging; in addition, the productivity of the device increases, its dimensions and weight decrease.

Сущность предлагаемого устройства для нанесения полимерных порошковых покрытий, содержащего заземленный корпус с каналом из диэлектрика для прохождения воздушно-порошковой смеси, распылительное сопло, канал, выполненный из последовательно соединенных n частей, где n ≥ 2, каждая из которых расположена под углом α к предыдущей, заключается в том, что угол α выбран в пределах 125^o > α > 0^o.The essence of the proposed device for applying polymer powder coatings, containing a grounded case with a dielectric channel for passing the air-powder mixture, a spray nozzle, a channel made of n parts connected in series, where n ≥ 2, each of which is located at an angle α to the previous one lies in the fact that the angle α is selected within 125 ^o >α> 0 ^o .

Сущность предложения в том, что корпус состоит из двух соединенных токопроводящих частей, канал для прохождения воздушно-порошковой смеси выполнен между поверхностями их соприкосновения и его внутренняя поверхность выполнена диэлектрической. The essence of the proposal is that the housing consists of two connected conductive parts, the channel for passing the air-powder mixture is made between the surfaces of their contact and its inner surface is made of a dielectric.

Соединение частей корпуса может быть выполнено разъемным; кроме того, устройство может быть снабжено средством формирования воздушной завесы факела воздушно-порошковой смеси, выполненным в виде кольцевого сопла регулируемого сечения на внешней поверхности сопла подача смеси, образованного кольцом, установленным на наружной поверхности сопла подачи, и одним из торцов трубки, установленной аксиально соплу подачи с зазором между ними, второй же торец трубки соединен с диэлектрическим корпусом, в котором выполнена часть канала подачи сжатого воздуха, сообщающаяся с зажором между трубкой и наружной поверхностью сопла подачи. The connection of the housing parts can be made detachable; in addition, the device can be equipped with a means of forming an air curtain of the torch of the air-powder mixture, made in the form of an annular nozzle of adjustable cross section on the outer surface of the nozzle, supplying a mixture formed by a ring mounted on the outer surface of the feed nozzle, and one of the ends of the tube mounted axially to the nozzle supply with a gap between them, the second end of the tube is connected to a dielectric housing, in which a part of the compressed air supply channel is made, communicating with the gap between the tube and the outside second supply nozzle surface.

Устройство может быть снабжено средством регулирования параметров воздушной завесы факела, выполненным в виде кольцевого сопла регулируемого сечения между кольцом на распылителе и трубкой, причем трубка установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации, а кольцо выполнено съемным. The device can be equipped with means for controlling the parameters of the air curtain of the torch, made in the form of an annular nozzle of adjustable cross section between the ring on the sprayer and the tube, the tube being installed with the possibility of axial movement and fixation, and the ring is removable.

На фиг. 1 изображено устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий, где 1 - корпус; 2 - канал подачи воздушно-порошковой смеси; 3 - распылительное сопло; 4 - наружная поверхность корпуса, заземление. In FIG. 1 shows a device for applying polymer powder coatings, where 1 is a housing; 2 - feed channel of the air-powder mixture; 3 - spray nozzle; 4 - the outer surface of the housing, grounding.

На фиг. 2 изображено устройство, где корпус выполнен из двух частей 5 и 6, и диэлектрическое покрытие 7 канала 2. In FIG. 2 shows a device where the housing is made of two parts 5 and 6, and a dielectric coating 7 of channel 2.

на фиг. 3 изображено устройство, где 8 - кольцевое сопло; 9 - кольцо; 10 - трубка; 11 - зазор; 12 - канал сжатого воздуха. in FIG. 3 shows a device where 8 is an annular nozzle; 9 - ring; 10 - a tube; 11 - a gap; 12 - channel of compressed air.

Устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в котором выполнен канал 2 для прохождения воздушно-порошковой смеси к распылительному соплу 3. Канал 2 состоит из n частей, расположенных под углом, по ломаной линии. Поверхности 4 корпуса 1 выполнены токопроводящими. Корпус 1 может состоять из двух соединенных частей 5 и 6, канал 2 для прохождения воздушно-порошковой смеси выполнен между поверхностями их соприкосновения, корпус выполнен из токопроводящего материала, а внутренняя поверхность 7 канала 2 для прохождения воздушно-порошковой смеси выполнена диэлектрической. Соединение частей может быть выполнено разъемным. A device for applying polymer powder coatings (Fig. 1) consists of a housing 1, in which a channel 2 is made for passing the air-powder mixture to the spray nozzle 3. Channel 2 consists of n parts located at an angle along a broken line. The surface 4 of the housing 1 is made conductive. The housing 1 may consist of two connected parts 5 and 6, the channel 2 for the passage of the air-powder mixture is made between the surfaces of their contact, the housing is made of conductive material, and the inner surface 7 of the channel 2 for the passage of the air-powder mixture is made dielectric. The connection of the parts can be made detachable.

Устройство целесообразно снабдить средством формирования воздушной завесы факела воздушно-порошковой смеси, выполненным в виде кольцевого сопла 8, образованным между кольцом 9 и трубкой 10. Зазор 11 между соплом 3 и трубкой 10 служит вместе с проточенным в корпусе 1 отрезком канала 12 подачи сжатого воздуха. It is advisable to provide the device with a means for forming an air curtain of a torch of an air-powder mixture, made in the form of an annular nozzle 8, formed between the ring 9 and the tube 10. The gap 11 between the nozzle 3 and the tube 10 serves along with a section of the compressed air supply channel 12 machined in the housing 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Вход канала 2 для прохождения воздушно-порошковой смеси подключают к питательному устройству. Частицы порошка, проходя по каналу 2, многократно соприкасаются с его стенками из диэлектрического материала и меняют направление, причем соприкосновение осуществляется по всему сечению потока, т.е. практически всеми частицами. Таким образом, воздушно-порошковая смесь приобретает требуемый статический заряд. Благодаря этому частицы порошка значительно лучше и равномернее оседают на заземленное изделие. The input of channel 2 for the passage of the air-powder mixture is connected to a nutrient device. Powder particles passing through channel 2 repeatedly come into contact with its walls of dielectric material and change direction, moreover, contact is carried out over the entire cross section of the flow, i.e. almost all particles. Thus, the air-powder mixture acquires the required static charge. Due to this, powder particles are much better and more evenly deposited on a grounded product.

Разъемное соединение (фиг. 2) облегчает процесс очистки канала 2 от остатков старой краски при смене цвета или марки порошка. The detachable connection (Fig. 2) facilitates the process of cleaning the channel 2 from the remnants of the old paint when changing the color or brand of powder.

Если устройство снабжается средством формирования воздушной завесы факела воздушно-порошковой смеси. Сжатый воздух подводится ко входу канала 12 и выходит через кольцевое сопло 8, образуя воздушный колокол, препятствующий возврату заряженных частиц порошка на заземленный корпус 1 устройства и на руку оператора. Интенсивность воздушной завесы можно регулировать посредством осевого перемещения трубки 10 непосредственно в процессе работы. Сменой колец 9 различной формы можно регулировать и формировать необходимую конусообразную форму воздушной завесы в зависимости от материала покрытия и формы и размеров изделия. If the device is equipped with a means for forming an air curtain of a torch of an air-powder mixture. Compressed air is supplied to the inlet of channel 12 and exits through the annular nozzle 8, forming an air bell that prevents the return of charged powder particles to the grounded device body 1 and to the operator’s hand. The intensity of the air curtain can be adjusted by axial movement of the tube 10 directly during operation. The change of rings 9 of various shapes can be adjusted and form the necessary conical shape of the air curtain depending on the coating material and the shape and size of the product.

Claims (1)

1. Устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий, содержащее заземленный корпус с каналом из диэлектрика для прохождения воздушно-порошковой смеси, выполненный из последовательно соединенных частей, каждая из которых расположена под углом α к предыдущей, и распылительное сопло, отличающееся тем, что угол α выбран в пределах 125^° > α > 0^°.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус состоит из двух соединенных частей, канал для прохождения воздушно-порошковой смеси выполнен между поверхностями их соприкосновения.1. A device for applying polymer powder coatings, comprising a grounded case with a dielectric channel for passing the air-powder mixture, made of series-connected parts, each of which is located at an angle α to the previous one, and a spray nozzle, characterized in that the angle α is selected within 125 ^° >α> 0 ^° .
2. The device according to claim 1, characterized in that the housing consists of two connected parts, the channel for passing the air-powder mixture is made between the surfaces of their contact.

Images