Устройство для нанесения полимерных покрытий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 1 ОО2О43 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 081081 (21) 3348582/23-05 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 07.0383. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 07.03.83

Р11М К„з

В 05 С 19/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК б78. 056 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.Е.Рейнвальд, Ю.A.Óñoíè÷, В.Н.Дроздов и A.p..éååíàä м-, и

Институт механики металлополимерных систем

AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ

ПОКРЫТИЙ

20

Изобретение относится к оборудованию для получения псевдоожиженного слоя порошкообраэных материалов в процессах нанесения полимерных покрытий.

Расширение номенклатуры и усложнение конфигурации покрываемых изделий выдвигают повышенные требования к состоянию псевдоожиженного слоя в процессах получения покрытий из дисперсных материалов. В ряде случаев однородного псевдоожижения в рабочем резервуаре оказывается недостаточно для обеспечения заданного качества покрытия, требуется слой, структурные. параметры которого (плотность, вязкость, порозность» находились бы в зависимости от конфигурации покрываемого изделия, Известно устройство для нанесения полимерных покрытий, содержащее корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар P$. В данном устройстве регулирование параметров псевдоожиженного слоя путем изменения газораспределения осуществляется с помощью продувочных сопел, размещенных на боковых стенках рабочего резервуара на разных уровнях. описанное устройство позволяет повысить качество покрытия изделий сложной конфигурации, однако размещение дополнительных приспособлений непосредственно в слое, уменьшает полезный объем рабочего резервуара, усложняет техническое обслуживание оборудования, увеличивает его размеры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является устройство для нанесения полимерных покрытий, содержащее корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар, и узел распределения газа по площади рабочего резервуара (2) .. Узел распределения газа выполнен в виде связанных с генераторами колебаний камер с отверстиями,,крышками которых являются участки пористой перегородки, соединенные между собой эластичными вставками, и приспособления для перекрытия отверстий полых камер, выполненного в виде дополнительной перегородки.

Указанное устройство позволяет путем изменения режима работы .генератора колебаний регулировать коли1002043 чество поступающего на псевдоожижение газа,однако такая регулировка осущест-. вляется участками, равными размеру ка:меры и добиться точного соответствия состояния слоя покрываемому изделию не удается, что отрицательно сказывается на качестве покрытия. Увеличение количества камер (более 6-10) приводит к резкому усложнению конструкции устройства и снижению оперативности переналадки на покрытие иэделия дру- 10 гой конфигурации, Кроме того, изменение режима работы генератора колебаний отрицательно сказывается на характеристиках псевдоожиженного слоя.

Целью изобретения является повыщение качества покрытия изделий сложной конфигурации и расширение технологических воэможностей, устройства. поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, разделенный пористой перегородкой на камеру наддува и рабочий резервуар и узел распределения газа по площади рабочего резервуара, последний вы- 2 полнен в виде перфорированного экрана с участками, имеющими различную площадь проходного сечения перфораций и размещенного в камере наддува в контакте с пористой перегородкой. Экран выполнен в виде ленты из эластичного материала. Экран может быть выполнен в виде отдельных элементов. Устройство снабжено механизмом перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке. Устройство снаб- Зз жено механизмом перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке. В устройстве, в котором экран выполнен в виде перфорированной эластичной ленты, меха- 40 низм перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке, выполнен в виде роликов, размещенных в камера наддува, и привода их вращения. 45

Этот же механизм может быть выполнен в виде держателей, между которыми закреплены участки экрана, и привода их перемещения в направляющих, которые смонтированы в камере наддува.

В устройстве, содержащем экран в виде ленты из эластичного материала ..или в виде отдельных элементов, меха низм перемещения экрана в плоскости перпендикулярной пористой перегородке, выполнен в виде толкателей с фик- саторами.

Толкатели выполнены s виде магнитов, а рабочий резервуар снабжен обмоткой возбуждения и источником постоянного тока. 60

Толкатели размещены в пористой перегородке и своими верхними концами расположены в рабочем резервуаре.

Кроме того, перфорированный экран может быть выполнен в виде дискоэ с толкателями, взаимодействующими с дном камеры наддува, которое установлено с воэможностью вертикального перемещения °

Выполнение узла распределения rasa по площади резервуара в виде перфорированного экрана с участками, имеющими различную площадь проходного сечения, размещенного в камере наддува в контакте с пористой перегородкой, позволяет регулировать подачу газа на каждом локальном участке площади резервуара, размеры которого зависят от размеров отверстий перфорации и промежутков между ними, и могут быть выбраны сколь угодно малыми. Кроме того, обеспечивается высокое качество требуемого распределения газа, так как возможные зазоры между экраном (в местах отсутствии перФорации) и пористой перегородкой уплотняются восходящими потоками газа. Выполнение экрана в виде ленты и снабжение устройства механизмом ее перемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, позволяет упростить конструкцию устройства, а также сократить сроки размещения участка ленты с перфорацией нужного распределения газа, тем самым повысить производительность устройства. Выполнение экрана в виде эластичного листа, а механизма перемещения экрана в плоскости,перпендикулярной пористой перегородке,-в виде толкателей с фиксаторами, позволяют расширить ассортимент покрываемых изделий и обеспечить точное соответствие газораспределения конфигурации этих иэделий.То,что толкатели выходят своими концами в рабочий резервуар, дает возможность для установки необходимого газораспределения использо" вать само изделие, вводя его в контакт с толкателями,или несложный шаблон.

Выполнение толкателей в виде магнитов н снабжение рабочего резервуара обмоткой возбуждения позволяет устранить непосредственный контакт между издеем или шаблоном и толкателем. Выполнение перфорированного экрана в виде дисков с толкателями, взаимодействующими с дном камеры наддува, которое установлено подвижно и подпружинено, обеспечивает упрощение; процесса возврата дисков в первоначальное положение, что достигается прекращением подачи газа в камеру наддува. В этом случае дно камеры наддува под действием пружин, перемещаясь в верхнее положение, перемещает толкатели и диски до контакта последних с пористой перегородкой.

На фиг. 1 изображено устройство с экраном в виде ленты и механизмом его перемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, вы1002043 полненным в виде роликов; на фиг.2то же, но с механизмом перемещения экрана в виде держателей с приводом; на фиг. 3 — то же, с механизмом перемещения экрана в плоскости,перпендикулярной пористой перегородке на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 3; на фиг. 5 — устройство с экраном, выполненным из отдельных элементов.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного пористой перегородкой 2 на рабочий резервуар 3 и камеру наддува 4. Пористая перегородка установлена посредством пружин 5 с регулировочными винтами 6. На корпусе размещены статоры 7 электромагнитных виб- 15 раторов якоря 8 которых закреплены на пористой перегородке. В камере наддува в контакте с пористой перегородкой 2 расположен экран 9, выполненный в виде эластичной ленты с от- 20 верстиями, размеры и плотность распределения которых изменяются по длине ленты. Лента связана с механизмом ее перемещения в плоскости, параллельной пористой перегородке, состоящим 25 из электродвигателя 10, муфты 11, редуктора 12, цепной передачи 13, несущих 14 и направляющих 15 роликов.

Устройство, показанное на фиг. 2, устроено аналогично, кроме механизма перемещения экрана. Его применение— целесообразно в случае нанесения покрытия на 2-3 различных изДеЛия.

Механизм перемещения экрана в данном случае состоит из электродвигате-35 ля 16, ременной передачи 17 и ходового винта 18, установленного в подшипниках 19 на корпусе устройства. Ходовой винт связан с держателем 20, размещенным в направляющих 21. Концы эк-40 рана 9 закреплены на пористой перегородке винтами 22 и 23 за пределами рабочей камеры. На середине своей длины экран прикреплен к держателю. Описанные выше устРойства предназ-45 начены для нанесения покрытий в установившихся .технологических процессах, .когда заранее определена и не изменяется номенклатура покрываемых иэделий и есть возможность подготовить экраны подобрать конфигурацию и размеры от-, верстий и смонтировать их в камере наддува.В том случае, когда покрываемые иэделия заранее не известны, полезным может оказаться устройство, представленное на фиг. 3. В этом варианте5 экран выполнен в виде эластичного перфорированного листа, связанного с механизмом перемещения в плоскости, пер,пендикулярной пористой перегородке, состоящей из толкателей 24 с фиксато- . 60 рами 25, размещенных в пористой перегородке 2. Верхний конец каждого тол кателя выходит в рабочую камеру 3, а нижний взаимодействует с экраном 9.

Толкатели намагничены, а на стенке 65 рабочей камеры размещена обмотка воз» буждения 26, соединенная с источником постоянного тока 27.

Размеры и конфигурация отверстий перфорации экрана могут изменяться в широких пределах. Кроме того, экран может быть набран:из отдельных элементов, например дисков. Такое решение представлено на фиг. 4. Дно ка-. меры наддува 28 установлено подвижно .на направляющих 29 и опирается на пружины 30. В камере наддува в кон-. такте с пористой перегородкой размещен экран, набранный иэ отдельных дисков 31 с толкателями 32, которые одним концом выходят в рабочий резервуар, а другим концом взаимодей-. ствуют с дном камеры наддува 28.

Камера наддува шлангом 33 соединена с источником сжатого газа. Толкатели

32 намагничены, а корпус 1 снабжается обмоткой возбуждения 26, соединенной с источником постоянного тока 27.

Устройство работает следующим образ ом.

В рабочий резервуар 3 загружается полимерный порошок, в камеру наддува

4 подается псевдоожижающий газ и напряжение на электромагнитные вибрато-. ры. Совместным воздействием восходящих потоков газа и вибрации пористой перегородки порошок в рабочем резервуаре переводится в псевдоожиженное состояние . Включается электродвигатель 10, вращение которого передается на ролики 14. Перемещение осуществляется до тех пор, пока напротив рабочей камеры установится участок ленты 9, конфигурация, размер и плотность отверстий которого обеспечивают необходимое состояние слоя для покрытия изделия, после чего двигатель отключается. Нагретое иэделие (на чертеже не показано) погружается в слой порошкового материала и выдер« живается в нем до образования пленки покрытия необходимой толщины. 3атем изделие извлекается из рабочего резервуара.

При необходимости нанесения покры-. тия на изделия иной конфигурации снова включается электродвигатель 10 в ту или иную сторону (двигатель реверсивный)до установки напротив рабочей камеры другого участка ленты, отверстия на котором обеспечивают получение необходимого соотояния псевдоожиженного слоя.

В случае потребности в изменении состояния псевдоожиженного слоя непосредственно в процессе нанесения покрытия включается электродвигатель 10 и лента, контактируя с пористой перегородкой, и, перемещаясь изменяет подачу газа в слой на каждом его локальном участке, что приводит к изменению состояния слоя.

1002043

В процессе работы устройства, показанного на фиг. 2, держатель размещается в одном иэ крайних положа" ний, при этом, один иэ участков ленты йатянут и находится в контакте с пористой перегородкой, осуществляя заданное распределение газового потока. При необходимости перестройки режима псевдоожижения включается электродвигатель 16 и посредством ременной передачи 17 н ходового вин- ® та 18 держатель .20 пО направляющим

21 перемещается в другое крайнее положение, приводя в контакт с пористой перегородкой второй участок ленты с иным. расположением и конфигура- 15 цией отверстий.

В устройстве,.изображенном на фиг. 3, размер отверстий в экране

9 выбирается таким, чтобы получить по всей площади рабочего резервуа" ра 3 минимальное необходимое псевдоожижение порошка. Затем в тех местах, где псевдоожижение должно быть больше, толкатели 24 переводятся в нижнее По схеме положение. Своими нижними концами они отодвигают экран 9 от пористой перегородки. Так как сопротивление прохождению газа у экрана гораздо меньше сопротивления порис той перегородки, в образовавшемся зазоре давление газа становится рав-. ным давлению газа в камере наддува и газ проходит через пористую перегородку на участке,- на котором нарушен контакт экрана и пористой перегород- 35 ки,хотя раньше он проходил только на участке, равном площади отверстия s экране 9. Таким образом, количество . газа, проходящего через пористую перегородку в зоне нажатого толкате« ф() ля, увеличится, . и псевдоожижение порошка в этой зоне соответственно усилится °

В процессе перестройки на покрытие изделия новой конфигурации все толкатели возвращаются в крайнее,, верхнее положение, а затем нажатием изделием или шаблоном в слуЧае, если форма нижней части иэделия не соответствует необходимому распределению псевдоожиженного слоя, часть толкателей перемещается в крайнев нижнее положение.

В данном устройстве можно устранить непосредственный контакт.изделия (шаблона) и толкателей. В этом случае в обмотку возбуждения 26 подают постоянный ток. При введении иэделия или шаблона, изготовленного из ферромагнитного материала, н выборе направления тока s обмотке воз- 6() буждения так, чтобы нижняя часть изделия (шаблона) намагнитилась одноименно с толкателями, осуществляют перемещение толкателей в крайнее нижнее положение, что влечет за собой 65 увеличение подачи псевдоожижающего газа. При перестройке на покрытие другого иэделия вначале изменяется направление тока в обмотке возбуждения на противоположное, затем в рабочий резервуар погружается ранее напылявшееся изделие или шаблон. Намагниченность иэделия или шаблона изменяется на противоположную, и толкатели возвращаются в первоначальное положение. Эатем берется новое иэделие (шаблон) и устанавливается в описанной выше последовательности новое расположение толкателей.

В устройстве, изображенном на фиг. 4,при подаче газа в камеру наддува 4, дно камеры 28 перемещается в нижнее по схеме положение, сжимая пружины 30. Этим же газом диски 31 прижимаются к пористой перегородке 2.

Между нижним концом толкателя 32 н дном

28 камеры наддува создается зазор.

Эатем устанавливается необходимый режИМ псввдоожижения по площади рабочего резервуара,. Для этого через обмотку возбужденйя 26 пропускают ток, в в рабочий резервуар вводят холодное покрываемое иэделие или шаблон из ферромагнитного материала. В результате взаимодействия изделия или шаблона с толкателямн последние перемещаются в нижнее по схеме положение. Между пористой пврегородхой и элементами соз« даемся зазор, что увеличивает открытую площадь пористой иврвгородки и ведет к увеличению псввдоожижвния в тех местах рабочего резервуара, s которых элементы экрана находятся в нижнем положении.

Нрм смвив покрываемого изделия прекращают подачу газа в камеру наддува.

Под действием пружин 30 дно камеры наддува 28 возвращается в верхнее по схеме положение,перемещая одновременно диски экрана,которые прижимаются к пористой перегородке. Для установки нового режима газораспределения в ра бочем резервуаре процесс повторяют.

Этот вариант устройства, также как и предыдущий, позволяет при использовании изделий или шаблонов из ненамагничивающихся материалов производить установку режима псевдоожижения путем непосредственного контакта изделия или шаблона с толкателями.

Предлагаемое решение позволяет упростить конструкцию устройства, в широких пределах регулировать состояние псевдоожиженного слоя по всей площади рабочего резервуара, а тем самым улучшить качество получаемых покрытий на изделиях сложной конфигурации, и ускорить процесс перестройки устройства на покрытие другого типа изделий.

Размещение экрана в камере наддува в контакте с пористой перегородкой резко снижает требования к материалу

1002043

Формула изобретения экрана и условиям его монтажа на пористой перегородке, т. к. избыточное давление .rasa в камере наддува прижимает экран к пористрй перегородке и уплотняет возможные зазоры, а выполнение экрана иэ эластичного материала позволяет максимально реализовать это явление.

i. Устройство для нанесения палимерных покрытий, содержащее корпус, разделенный пористой перегородкой. на камеру наддува и рабочий резервуар, и узел распределения газа по площа*ди рабочего резервуара, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытия иэделий сложной конфигурации и расширения техно» логических воэможностей устройства, узел распределения газа выполнен ввиде перфорированного экрана с участ каин, имеющими различную площадь проходного сечения перфораций, размещенного в камере наддува в койтакте с пористой перегородкой.

2., Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что экран выполнен в виде ленты из эластичного мате риала.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что экран выполнен из отдельных элементов.

4. Устройство по пп, 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,оно снабжено механизмом, перемещения экрана в плоскости, параллельной пористой перегородке.

5. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено механизмом перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке., 6. Устройство по и. 4, о т л Мч а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения экрана в плоскости,;параллельной пористой перегородке, выполнен s виде роликов, размещенных в камере наддува, и привода их вращения.

7. Устройство по п.4, о т. л и ч а" ю щ е е с я тем,что механизм пере.мещения экрана в плоскости, параллельной пористой. перегородке выполнен в виде держателей, между которыми закреп- лены участки экрана,и приводы их пере» мещения в направляющих, кото.ые смонтированы s камере наддува.

35 8. Устройство по п. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм . перемещения экрана в плоскости, перпендикулярной пористой перегородке, выполнен в виде толкателей с фикса2{ торами.

9. Устройство по п. 8, о т л ич а ю щ е е с я тем, что толкатели выполнены и виде магнитов, а рабочий разервуар снабжен обмоткой возбужде2у, ния и источником постоянного тока.

l0. Устройство Гйо пп. 8 и 9, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что толкатели размещены в пористой перего родке и своими верхними концами расположены в рабочем резервуаре.

11.устройство aa n.3, о т у ич а ю щ е е с я тем, что перфорированный экран выполнен в виде дисков с толкателями, взаимодействуюЗ5- щими с дном камеры .наддува, которое установлено на пружинах с возможностью вертикального перемещения.

Истсчннки информации, :принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4О 9 560647„ . 05 | 19/02, 1975 ° о

2. Авторское свидетельство СССР

В 701725, кл, В 05 С 19/02 1978 (прототий) .

1002043

1002043

1002043

aV

Фюзи

Составитель Л. Янккаин

Редактор С.Титова Т хред К.Июцьо Корректор И.Демчик .Эакаэ 1683/4 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4