объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп

Формула изобретения

Объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп, содержащий бункер, закрепленный на корпусе, установленный в корпусе золотник с вертикальной мерной камерой, имеющий возможность совмещения с бункером и патрубком вывода доз, при этом корпус соединен с патрубком ввода газа, отличающийся тем, что в патрубке вывода доз выполнена вихревая камера объемом 1,5-2,5 объема мерной камеры, в которой размещена трубка вывода доз порошкового материала, причем диаметр отверстия выходного канала трубки вывода доз составляет 1,2-1,8 диаметра отверстия входного канала мерной камеры, а отверстия входного канала в мерную камеру и выходного канала трубки вывода доз вихревой камеры расположены в диаметрально противоположных сторонах совмещенных камер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для дозированной подачи порошков при электростатическом нанесении покрытий на внутреннюю поверхность колб электрических ламп.

Нанесение порошковых материалов на колбы электрических ламп необходимо для обеспечения светорассеивающего эффекта или, в случае использования в газоразрядной лампе, преобразования ультрафиолетового излучение в излучение, лежащее в области видимого света.

Известен объемный дозатор для порошковых материалов, содержащее бункер и дозатор порошка, выполненных в виде сообщающихся сосудов с трубопроводом подачи порошка [1].

Недостатком этого дозатора является большой разброс дозируемого порошка и низкая надежность его работы, из-за наличия большого количества элементов относительно сложных в изготовлении и эксплуатации, необходимости установки фильтров для дренирующего отверстия избытка давления, большой расход азота и трудность его регулировки.

Наиболее близким по технической сущности является объемный дозатор порошковых материалов, содержащий бункер, закрепленный на корпусе, установленный в корпусе золотник с вертикальной мерной камерой, имеющий возможность совмещения с бункером и патрубком вывода доз, при этом корпус подключен к патрубку ввода газа [2].

Недостатком этого объемного дозатора порошковых материалов является большой разброс по массе порошка при циклическом дозировании, высокая агломерация частиц порошка при выдувке его из патрубка вывода доз и низкая степень последующей зарядки частиц порошка, в случае использования его для нанесения покрытий на колбы электрических ламп.

Задача изобретения - снижение агломерации частиц порошковых материалов, увеличение производительности процесса дозирования, обеспечение равномерной толщины покрытия на колбах электрических ламп за счет снижения разброса по массе порошка при циклическом дозировании, экономное расходование продуваемого газа.

Поставленная задача достигается тем, что объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп, содержащий бункер, закрепленный на корпусе, установленный в корпусе золотник с вертикальной мерной камерой, имеющий возможность совмещения с бункером и патрубком вывода доз, при этом корпус соединен с патрубком ввода газа, причем в патрубке вывода доз выполнена вихревая камера объемом 1,5-2,5 объема мерной камеры, в которой размещена трубка вывода доз порошкового материала, при этом диаметр отверстия выходного канала трубки вывода доз составляет 1,2-1,8 диаметра отверстия входного канала мерной камеры, а отверстия входного канала в мерную камеру и выходного канала трубки вывода доз вихревой камеры расположены в диаметрально противоположных сторонах совмещенных камер.

Предлагаемый объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп позволяет взрыхлять потоком продуваемого газа порошок в вихревой камере, образуя пылевидную смесь частиц порошка, снижая его агломерацию и повышая эффективность дальнейшей зарядки частиц порошка для качественного равномерного нанесения покрытий на колбы электрических ламп.

На фиг.1 изображен объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп в положении загрузки порошкового материала; на фиг.2 - в положении совмещения мерной и вихревой камер; на фиг.3 - в положении совмещения мерной и вихревой камер во время продувки их азотом, взрыхления порошка в вихревой камере и выдувки его через трубку вывода доз.

Объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп (фиг.1) содержит бункер 1, закрепленный на корпусе 2, установленный в корпусе золотник 3 с вертикальной мерной камерой 4. Мерная камера 4 выполнена с возможностью совмещения с бункером 1 и патрубком вывода доз 5. В патрубке вывода доз выполнена вихревая камера 6, внутри которой размещена трубка вывода доз 7, а патрубок ввода газа 8 соединен с корпусом 2.

В положении совмещения мерной 4 и вихревой камер 6 (фиг.2, 3) входной канал 9 диаметром d мерной камеры 4 совмещен с отверстием патрубка ввода газа 8.

При этом необходимо отметить, что при совмещении мерной 4 и вихревой 6 камер во время продувки их азотом, взрыхления порошка в вихревой камере 6 и выдувки его через трубку 7 патрубка вывода доз 5 для дальнейшей зарядки и нанесения покрытий на колбы электрических ламп, отверстия входного канала 9 диаметром d мерной камеры 4 и выходного канала трубки вывода доз 7 диаметром D в вихревой камере 6 патрубка 5 расположены в диаметрально противоположных сторонах совмещенных камер. Стрелками показаны потоки вдуваемого газа в вихревой камере.

При выполнении в патрубке вывода доз 5 вихревой камеры 6 объемом менее 1,5 объемов мерной камеры 4 порошок, не успевая рассеиваться в пылевидную смесь, выдувается через трубку 7 патрубка вывода доз 5, при этом сохраняется высокая агломерация порошка, что отрицательно влияет в дальнейшем на равномерность наносимого на колбы покрытия.

При выполнении в патрубке вывода доз 5 вихревой камеры 6 объемом более 2, 5 объемов мерной камеры 4 наблюдается большой разброс доз порошка из-за неполного его выдувания из мерной камеры 4, либо приходится увеличивать время выдувки доз и снижать производительность процесса дозирования.

При выполнении диаметра D выходного канала трубки 7 вывода доз порошка менее 1,2 диаметра d входного канала 9 мерной камеры 4, создаваемое избыточное давление, при продувке газом в вихревой камере 6, выдувает в патрубок вывода доз 5 не рассеянный порошок с высокой агломерацией, что отрицательно влияет на равномерность наносимого порошкового покрытия на колбы ламп.

При выполнении диаметра D выходного канала трубки 7 вывода доз порошка, превышающего диаметр d входного канала 9 мерной камеры 4 более чем в 1,8 раза наблюдается большой разброс доз порошка из-за неполного его выдувания из мерной камеры 4.

Для образования покрытия на внутренней поверхности колбы электростатическим методом частицы порошка заряжаются и вдуваются в колбу (не показано на чертежах). Заряженные частицы порошка осаждаются на заземленную колбу. Причем частицы порошка в пылевидном состоянии более равномерно осаждаются на колбу.

За счет взрыхления порошка в объеме созданной при совмещении вихревой 6 и мерной 4 камер, весь порошок полностью выходит из патрубка вывода доз 5, снижая разброс циклически повторяющихся выдуваемых доз порошка и экономя при этом расход газа.

Для выдувки порошкового материала из мерной камеры 4 желательно использовать азот с целью предотвращения увлажнения порошка во время дозирования, что отрицательно влияет на дальнейший процесс зарядки и нанесения покрытий на колбы электрических ламп.

Объемный дозатор порошковых материалов для электростатического нанесения покрытий на колбы электрических ламп работает следующим образом.

Порошок из бункера 1, закрепленного на корпусе 2, попадает в вертикальную мерную камеру 4 золотника 3, установленного в корпусе 2. Затем золотник 3 в корпусе 2 перемещается в положение совпадения мерной 4 с вихревой 6 камер. По входному каналу 9 мерной камеры 4 начинает подаваться азот через патрубок ввода газа 8 под давлением 0,07-0,09 МПа в течение 1-2 сек. Азот, пройдя по каналу 9 диаметром d мерной камеры 4, попадает в вихревую камеру 6 вдоль стенки, начинает завихрятся и взрыхлять порошок. Затем пылевидный порошок во взвешенном состоянии начинает выходить по каналу трубки 7 диаметром D патрубка вывода доз 5.

Отверстия входного канала 9 в мерной камере 4 и выходного канала трубки 7 в вихревой камере 6 расположены в противоположных сторонах совмещенных камер. При этом исключается выдув, не взрыхленной дозы порошка из патрубка 5.

Пример конкретного выполнения. Корпус 2 выполнен диаметром 84 мм, диаметр золотника 3-54 мм, диаметр входного канала 9 мерной камеры 4-2,7 мм, диаметр выходного канала 7 вихревой камеры 6 патрубка вывода доз 5-3,2 мм, объем мерной камеры 4-1,2 куб.см. Давление азота выдувания частиц порошка из мерной камеры составляло 0,09 МПа. Нанесение порошкового покрытия проводилось на колбы КЭ 89, применяемых для ламп ДРЛ 250, серийно изготавливаемых ОАО "Лисма".

Результаты испытаний показали, что объемный дозатор порошковых материалов позволяет эффективно взрыхлять и подготавливать воздушно-порошковую смесь при незначительных расходах азота, предотвращая агломерацию, что, в свою очередь, позволяет быстро и эффективно заряжать частицы порошка и качественно наносить их с большой производительностью, обеспечивая равномерную толщину покрытия на внутренней поверхности колб электрических ламп.

Повышение эффективности зарядки за счет подачи порошковой смеси во взвешенном состоянии позволило снизить напряжение, подаваемое на высоковольтный коронирующий электрод, и использовать для зарядки частиц порошка дешевый малогабаритный преобразователь "Старт", серийно выпускаемый МГТУ им. Туполева г. Казань.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1319915, кл. В 05 В 7/24, Бюл. 24, 30.06.87.

2. Авторское свидетельство СССР 1276912, кл. G 01 F 11/18, Бюл. 46, 15.12.86 (прототип).