устройство для распыления порошковых материалов

Формула изобретения

Устройство для распыления порошковых материалов, содержащее цилиндрический корпус, расположенный в нем узел трибоэлектрической зарядки, выполненный из диэлектрического материала, штуцер с каналом подачи порошково-воздушной смеси, при этом узел трибоэлектрической зарядки включает размещенный коаксиально в корпусе цилиндрический стержень с конусным наконечником на входном конце, установленные на стержне поочередно втулки со сквозными отверстиями в торце и трубки, причем наружный диаметр втулок соответствует внутреннему диаметру корпуса, а корпус закреплен на штуцере посредством дополнительной втулки, внутренняя поверхность которой выполнена в виде усеченного конуса, а торцевая поверхность контактирует с торцом одной из втулок, отличающееся тем, что стержень выполнен с ребрами жесткости на выходном конце, размещенные между втулками трубки выполнены с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру корпуса, и с отверстиями в их стенке, сквозные отверстия в торце втулок выполнены наклонными, при этом стержень с ребрами жесткости, втулки и дополнительная втулка выполнены из диэлектрического материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для распыления порошкообразных материалов с трибозарядкой и может быть применено для получения полимерных антикоррозионных, декоративных, электроизоляционных покрытий в машиностроительной, химической, медицинской, нефтеперерабатывающей, радиотехнической, авиационной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для распыления порошкообразных материалов с использованием трибоэлектризации [1]

Однако известное устройство имеет невысокую производительность, а возможность сепарации частиц снижает качество покрытия.

Известен распылитель порошкообразных материалов [2]

Данный распылитель имеет пониженную производительность при нанесении порошков на плоские поверхности больших размеров, т.к. факел имеет цилиндрическую форму небольшого диаметра и никак не формируется на выходе. Недостатком распылителя являются большие габариты и вес.

Наиболее близким из известных является устройство для распыления порошковых материалов, содержащее цилиндрический корпус, расположенный в нем узел трибоэлектрической зарядки, выполненный из диэлектрического материала, штуцер с каналом подачи порошково-воздушной смеси, при этом узел трибоэлектрической зарядки включает размещенный коаксиально в корпусе цилиндрический стержень с конусным наконечником на входном конце, установленные на стержне поочередно втулки со сквозными отверстиями в торце ее трубки, причем наружный диаметр втулок соответствует внутреннему диаметру корпуса, а корпус закреплен на штуцере посредством дополнительной втулки, внутренняя поверхность которой выполнена в виде усеченного конуса, а торцевая поверхность контактирует с торцем одной из втулок [3]

К недостаткам этого распылителя можно отнести:

пониженную надежность, т.к. работа диэлектрических трубок в условиях периодического скручивания и перегибов способствует образованию микротрещин и выходу их из строя;

отсутствие надежной герметичности в местах контакта правой основной втулки с дополнительной втулкой и корпусом распылителя, т.к. угловое перемещение основной втулки связано с возможным образованием зазоров, через которые вполне может проникать воздушно-порошковая смесь, загрязняя внутреннюю полость распылителя и окружающую среду;

сложность конструкции, повышенную металлоемкость, вес и габариты;

применение специальной технологии соединения диэлектрического материала трубок (например, фторопласта) с металлом основных втулок.

Технической задачей изобретения является повышение производительности напыления, улучшение качества покрытия, а также снижение веса и габаритов, упрощение конструкции.

Это достигается тем, что в устройстве для распыления порошковых материалов, содержащем цилиндрический корпус, расположенный в нем узел трибоэлектрической зарядки, выполненный из диэлектрического материала, штуцер с каналом подачи порошково-воздушной смеси, при этом узел трибоэлектрической зарядки включает размещенный коаксиально в корпусе цилиндрический стержень с конусным наконечником на входном конце, установленные на стержне поочередно втулки со сквозными отверстиями в торце и трубки, причем наружный диаметр втулок соответствует внутреннему диаметру корпуса, а корпус закреплен на штуцере посредством дополнительной втулки, внутренняя поверхность которой выполнена в виде усеченного конуса, а торцевая поверхность контактирует с торцем одной из втулок, согласно изобретению, стержень выполнен с ребрами жесткости на выходном конце, размещенные между втулками трубки выполнены с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру корпуса, и с отверстиями в их стенке, сквозные отверстия в торце втулок выполнены наклонными, при этом стержень с ребрами жесткости, втулки и дополнительная втулка выполнены из диэлектрического материала.

На фиг. 1 дан общий вид устройства для распыления порошковых материалов; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, заземленный токопроводящий элемент 2, штуцер 3 с каналом для подачи порошково-воздушной смеси и узел трибоэлектрической зарядки, включающий цилиндрический стержень 4 с конусным наконечником 5 и ребрами жесткости 6, размещенный в корпусе 1 коаксиально, а также цилиндрические трубки 7 и втулки 8, установленные поочередно. Наружные диаметры трубок 7 и втулок 8 соответствуют внутреннему диаметру корпуса 1. Втулки 8 имеют на торцевых поверхностях ряд наклонных отверстий 9 и установлены на цилиндрический стержень с возможностью его осевого перемещения, а трубки 7 имеют отверстия 10 в стенке. На свободном выходном конце цилиндрического стержня 4 установлен с возможностью продольного перемещения конусообразный отражатель 11. Стержень посредством ребер жесткости 6 контактирует с одной из трубок 7 в корпусе 1. Корпус 1 закреплен в штуцере 3 посредством дополнительной втулки 12, торец которой контактирует с торцем одной из втулок 8. Стержень 4 с ребрами жесткости 6, втулки 8 и дополнительная втулка 12 выполнены из диэлектрического материала.

Устройство работает следующим образом.

Порошково-воздушную смесь подают в штуцер 3. Пройдя цилиндрический, а затем конический каналы штуцера, частицы порошковой краски наталкиваются на торец втулки 8. Затем, пройдя через наклонные отверстия 9 втулки 8, порошково-воздушная смесь закручивается в полости между стержнем 4 и трубками 7. Далее поток наталкивается на вторую втулку 8 (их может быть несколько), проходит через ее наклонные отверстия, вновь закручивается, а затем поток наталкивается на ребра жесткости 6 стержня 4, каналы между которыми направляют поток на отражатель 11, формирующий факел распыления.

Удаление отражателя от корпуса уменьшает диаметр факела, перемещение отражателя к корпусу увеличивает диаметр факела распылителя.

Многократное соударение и трение частиц порошковой краски в закрученном потоке с элементами конструкции устройства, выполненными из диэлектрического материала, обеспечивает максимальную степень их зарядки. Наличие отражателя и того, что силы отталкивания одноименных зарядов тем больше, чем выше их заряд, дают возможность одновременно иметь и однородный, и максимальный факел распыления порошкового материала.

Противоположный заряд, возникающий на диэлектрических элементах устройства, через отверстия 10 трубки 7 стекает на металлический корпус 1 и через заземленный винт 2 уходит на землю.

Таким образом, предлагаемое устройство отличается простотой конструкции, обеспечивающей надежность его работы, низкой металлоемкостью, минимальными габаритами и весом, а факел распыления высокой производительностью и качеством распыла.