Патент на изобретение №2296014

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СУХИХ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК ТРИБОКИНЕТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

(57) Реферат:

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, и крепление заземления. Наружная диэлектрическая труба и внутренний диэлектрический стержень обеспечивают образование кольцевого канала для прохождения воздушно-порошковой смеси, а также канал для подачи порошковой краски, расположенный в корпусе. 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 диэлектрический стержень расположен соосно с каналом для подвода сжатого воздуха. 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. 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. На внутреннем стержне выполнена по меньшей мере одна винтовая проточка, образующая с наружной диэлектрической трубой винтовой воздушный канал для подачи воздуха в кольцевой канал между диэлектрической трубой и внутренним стержнем. В корпусе выполнен дополнительный воздушный канал, соединяющий винтовой воздушный канал с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе устройства. Таким образом, устройство позволяет повысить суммарный заряд частиц порошковой краски вследствие увеличения избыточного давления в проточке перед кольцевым каналом устройства и, следовательно, скорости частиц в самом кольцевом канале, а также позволяет увеличить количество частиц, контактирующих со стенками кольцевого канала из-за центробежной силы, возникающей при закрутке воздушного потока, выходящего из винтовых каналов устройства, и дополнительного расширения этого потока на срезе ствола, что приводит к активному его торможению в окружающем воздухе при сохранении высокого электрического заряда. 3 ил.

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

Известно 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 C1, B 05 B 5/047 от 04.10.93).

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 недостаточный суммарный заряд частиц порошковой краски вследствие низкого избыточного давления в кольцевом канале устройства и, следовательно, низкой скорости частиц в самом кольцевом канале, а также сравнительно небольшом количестве частиц, контактирующих со стенками кольцевого канала, и высокая скорость потока воздушно-порошковой смеси после ее выхода из ствола устройства, что приводит к снижению эффективности работы устройства в целом

(заявка на патент RU № 2003131162/12 (033482), 7 В 05 В 5/047 от 23.10.2003).

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно увеличение производительности по нанесению краски и улучшению качества покрытия на изделии, вследствие увеличение избыточного давления перед кольцевым каналом устройства и, следовательно, скорости частиц в самом кольцевом канале, увеличение количества частиц, контактирующих со стенками кольцевого канала, а также снижение скорости потока воздушно-порошковой смеси после ее выхода из ствола устройства.

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 на внутреннем стержне выполнена по меньшей мере одна винтовая проточка, образующая с наружной диэлектрической трубой винтовой воздушный канал для подачи воздуха в кольцевой канал между диэлектрической трубой и внутренним стержнем, при этом в корпусе выполнен дополнительный воздушный канал, соединяющий винтовой воздушный канал с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе устройства.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что на внутреннем стержне выполнена по меньшей мере одна винтовая проточка, образующая с наружной диэлектрической трубой винтовой воздушный канал для подачи воздуха в кольцевой канал между диэлектрической трубой и внутренним стержнем, при этом в корпусе выполнен дополнительный воздушный канал, соединяющий винтовой воздушный канал с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе устройства.

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 изометрии; на фиг.2 изображен общий вид предлагаемого устройства в продольном разрезе; на фиг.3 изображен сердечник с винтовыми проточками в изометрии.

Устройство для нанесения сухих порошковых красок трибокинетическим способом, содержащее 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, а 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.

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 17, выполненным в виде плунжера, 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.

При этом на внутреннем стержне 5 выполнена по меньшей мере одна винтовая проточка 19, образующая с наружной диэлектрической трубой 4 винтовой воздушный канал для подачи воздуха в кольцевой канал 6 между диэлектрической трубой 4 и внутренним стержнем 5, при этом в корпусе выполнен дополнительный воздушный канал 20, соединяющий винтовой воздушный канал с каналом для подвода сжатого воздуха 2 в корпусе устройства.

Устройство может быть снабжено регулятором расхода воздуха 21 дополнительного воздушного канала 20.

Устройство может быть выполнено с верхним расположением бачка 11, а дыхательный клапан может быть выполнен в виде трубки 12, 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 и дополнительный воздушный канал 20, 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 11 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. Одновременно в проточку 13 поступает воздух из дополнительного воздушного канала 20 через винтовые проточки 19, при этом происходит завихрение воздушно-порошковой смеси как в проточке 13, так и в кольцевом канале 6 устройства, увеличивается турбулентность потока, при этом возрастает скорость течения воздушно-порошковой смеси в сужении кольцевого канала 6, частицы порошковой краски под действием центробежной силы активно отбрасываются на стенки кольцевого канала 6, что в совокупности приводит к увеличению электрокинетического заряда частиц краски, при этом происходит активное торможение заряженной воздушно-порошковой смеси на выходе из кольцевого канала 6.

При прохождении воздушно-порошковой смеси по кольцевому каналу 6 частицы порошка вследствие трения о диэлектрические стенки канала приобретают 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 16 тем или иным конусом навстречу набегающему потоку воздушно-порошковой смеси обеспечивает различные углы факела этого потока.

Одновременно закручивание потока воздушно-порошковой смеси обеспечивает дополнительное расширение этого потока на срезе ствола, что приводит к активному его торможению в окружающем воздухе при сохранении высокого электрического заряда.

Таким образом, преимущества данного предложения по сравнению с прототипом заключается в том, что данное устройство позволяет повысить суммарный заряд частиц порошковой краски вследствие увеличения избыточного давления в проточке перед кольцевым каналом устройства и, следовательно, скорости частиц в самом кольцевом канале, а также позволяет увеличить количество частиц, контактирующих со стенками кольцевого канала из-за центробежной силы, возникающей при закрутке воздушного потока, выходящего из винтовых каналов устройства, и дополнительного расширения этого потока на срезе ствола, что приводит к активному его торможению в окружающем воздухе при сохранении высокого электрического заряда.

Формула изобретения

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 диэлектрическая 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, 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, отличающееся тем, что на внутреннем стержне выполнена по меньшей мере одна винтовая проточка, образующая с наружной диэлектрической трубой винтовой воздушный канал для подачи воздуха в кольцевой канал между диэлектрической трубой и внутренним стержнем, при этом в корпусе выполнен дополнительный воздушный канал, соединяющий винтовой воздушный канал с каналом для подвода сжатого воздуха в корпусе устройства.

РИСУНКИ