Устройство для электростатического покрытия предметов распыленными частицами твердого вещества

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

ПАТЕНТУ

Своз Советских

Социалистимвсинх

Республик (11) 5S9898 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 24.06.70(21) 1456450/02 (5i) M. Кл.е

В 05 В 5/02

{23) Приоритет " (32) 25.06.69

: 9744/69 05.06.70 (3l) 8482/70 (33) Швейцария

Гесударстеееаый аометет

Ввета етехестрев СССР ее делан изобретена» н открытей (43) Опубликовано25,01,78,Бюллетень М Э (53) УДК 678.5.026. .3{088.8) (46) Дата опубликования описания 30.01.78

Иностранец

Карл Бушо (Швейцария) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Гема АГ Аппаратенбау" (Швейцария) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО

ПОКРЫТИЯ ПРЕДМЕТОВ РАСПЫЛЕННЫМИ

ЧАСТИЦАМИ ТВЕРДОГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к области электростатического распыливания частиц тЬердого вещества, в частности к устройствам для нанесения покрытий на различные предметы электростатическим распылением материала покрытия, Для распыления жидких или порошкообраэных материалов покрытий и для электростатического заряда раепыливаемых частиц известен целый ряд устройств. 10

Наиболее близким из известных является устройство для электростатического покрытия предметов распыленными частицами твердого вещества, содержащее трубу из изоляционного материала, один конец которой1а соединен с приспособлением для подачи напыляемого вещества, а к другому концу присоединен распылитель, источник высокого напряжения с присоединенными к нему игольчатыми электродами, острия которых рас- 20 положены внутри изоляционной трубы (1), Однако такое устройство имеет малую зону коронного разряда иэ-за наличия толь-ко одного ряда электродов, что приводит к снижению качества покрытия. Л

11елью изобретения является повышение качества наносимого покрытия и производительности устройства за счет увеличения зоны коронного разряда.

Это достигается тем, что устройство снабжено преобразовательными каскадами, через которые. электроды соединены с ис точником высокого напряжения, Преобразовательный каскад может быть выполнен в виде делителя или умножителя напряжения, к каждой ступени которых присоединен электрод. При этом сопротивления делителя напряжения предпочтительно выполнять кольцеобразными, надетыми на изоляционную трубу, либо в виде фубчатого со- противления„отдельные места которого соединены с электродами.

Электроды, имеющие форму острия, целесообразно выполнять из вольфрама и распола гат ь на и золяционно и трубе по мен ьшей мере по одной винтовой линии.

Электроды могут быть размещены на переднем конце изоляционной трубы на расстоянии от ее торца, не превышающем диаметра отверстия, 589898

Электроды электрически предпочтительно должны быть объединены в две группы, одна из которых присоединена к выходу источника высокого напряжения, а другая — к источнику с более низким потенциалом. В частном случае, вторая группа электродов может быть заземлена через сопротивление, При этом каждая из двух групп электродов присоединена х одной ступени преобразовательного каскада.

Электроды могут быть расположены в плоскости, перпендикулярной к оси изоляционной трубы, и электрически соединены между собой так, что четные в. ряду образуют одну группу электродов, а нечетные— другую группу электродов.

Умножитель напряжения может быть выполнен в виде подключенных друг за другом колонок конденсаторов и выпрямителей, при этом каждая из двух групп электродов присоединена к одной колонке конденсаторов, каждая из которых снабжена демпфируюшим сопротивлением.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство (ручной распылительный пистолет), общий вид; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3- схема каскада умножителя напряжения с трансформатором напряжения; на фиг. 4 — схема присоединения электродов к делителю напряжения; на фиг.5 показан ручной распылительный пистолет со встроенным резервуаром для запаса покрывающего материала, В трубу 1 (см. фиг. 1 и 2) из электроизоляционного материала вставлены два ряда остроконечных электродов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 2а, За, 4а, 5а, ба, 7а так,. что . их остр направлены радиально к оси трубы и высту» пают из ее внутренней стенки. Электроды каждого ряда расположены по винтовой линии, навитой вокруг кожуха трубы. Каждый электрод присоединен к одной ступени каскада умножптеля напряжения из диодов 8 и конденсаторов 9. Диоды и конденсаторы каскада расположены снаружи трубы. Электрод первого ряда с помощью соединительного привода 10 соединен с трансформатором

11 кольцеобразной формы, установленным соосно на одном конце трубы. К этому концу трубы можно присоединить шланг для подачи струи несущего газа для покрывающего материала. Изоляционная труба 1 с диодами

8 и конденсаторами 9 отливается в виде ко пуса, имеющего форму пистолета из электроизоляционной пластмассы, так что отсутствует наружное соприкасание деталей, подводящих напряжение, К трансформатору 11 присоединен преобразователь напряжения известной конструкции, выполнен t;)0 на транэисторах. Комму из тонкой .проволоки .электрод поля 29 таким образом, что îí со всех сторон окружен изоляционным материалом. Электрод поля электрически соединяется с последней

40 ступенью каскада умножителя напряжения.

Вместо кольцевого электрода поля можно также применять, например, игольчатые электроды. С помощью этих электродов поля сохраняется дополнительное электроста45 тическое поле высокого напряжения между распылителем и покрываемым предметом, что повышает производительность распылительного пистолета ° . Вместо распылителя с

I отражательным элементом, можно также

50 применять распылительные форсунки из пластмассы с различной формой выпускного отверстия.

Вместо каскада умножителя напряжения

55 можно также применять делитель напряжения (см. фиг, .4), состоящий из цепи сопротивлений 30 и генератора высокого напряжения 31, смонтированного снаружи пистолета. Сопротивления 30 делителя напряжения расположены на кожухе изоляционной трубы 1, 30

l5

30 тационные элементы преобразователя напр жения, транзисторы 12 и 13, нерегулируемые сопротивления 14,15 и регулируемое сопротивление 16 расположены в рукоятке

17 пистолета, которая, кроме торо, содержит переключатель 18, предназначенный для включения и отключения преобразователя напряжения и включаемый спусковым крючком 19. К преобразователю напряжения с помощью кабеля низкого напряжения (не показан) и к переключателю 18 подводится постоянное напряжение.

На переднем конце корпуса 20 пистолета выполнен распылитель 21, состоящий из распылительной трубы 22, из. электроизоляционного материала и из отражательного элемента 23, расположенного перед выпускным отверстием трубы и закрепленного на штанге 24. Штанга и отражательный элемент 23 выполнены из электроизоляционного материала. Штанга опирается на направляющие 25 и 26, к одной из которых прикреплена струна 27, соединенная с толкателем. 28. Струна 27 и толкатель 28 мсогут вводиться в соответствующие каналы или отверстия в корпусе 20 пистолета. Перемещением толкателя 28 отражательный элемент 23 может быть сдвинут относительно выпускного отверстия распылител ной трубы 22 в осевом направлении, в результате чего увеличивается или уменьшае1 ся угол раскрытия конуса распыления. В зоне выпускного отверстия в распылительную трубу 22 утоплен кольцевой, например, С1>ИРОтивлении >10 11IT»FIß и J!Ц>яж<:!11!Я м<>» гут быть также выполне1!ы в Вил» ко.и.ц, надетых на изоляционную трубу, Вместо отдельных сопротивлений можно также исполь JoBATI трубчатое высокоомное сопротивление.

На фиг. 5 изображен подвижный ручной распылительный пистолет, к которому дополнительно прикреплен рс зервуар 32 пля запаса покрывающего материала, нижняя часть которого выполнена воронкообразной форм ы, входящей в регул ируем ое полаю>цее устройство 33 с помощью эжектора 34 и эвестной конструкции. Подающее устройство

33 соединено с помо>цью шланга 35 с IIe !5 большим 11невматическим баллоном, а находящийся в рукоятке пистолета трансформатор напряжения присоединен к источнику напряжения кабелем 36.

Принцип действия устройства следующий. 20

При нажатии спускового крючка замыкается электрическая цепь управления устройства, а порошок покрывающего материала под@ется из резервуара под давлением транспортирующего газа в зону, где вставлены два ря- да электродов, расположенных, например, по винтовой линии.

В процессе эксплуатации устройства каждый электрод имеет потенциал, отличающийся от потенциалов двух соседних электродов. При достаточно большой разнице потенциалов между электродами возникают коронные разряды, полностью заполняющие поперечное сечение канала для порошка. При выходе порошка из распылителя сохраняется дополнительное электрическое поле высокоРО напряжения между электродом поля 29 и покрываемым предметом.

Для пистолета может быть предусмотрено несколько распылительных головок, различных по длине, форме и размеру выпускного отверстия> а также по количеству и расположению электродов так, что процесс иокрытия каждый раз может быть оптимально приспособлен к требованиям, определяемым

45 видом покрывающего материала и формой покрываемого предмета.

Формула изобретения

1. Устройство для электростатиче>:кого покрытия предметов распыленными частицами твердогс вещества, содержащее трубу из

Ы изолици-JHH0I л!атериала, один конец которой соедш1еп с приспособлением для подачи напыляел!ого вещества, а к другому концу присоединен распы>!и < ель, и источник и |соког0 1! !пряже!!ия с присоединенными к нему б0 элект н)110 л!и> Ост>>и>1 K(>T0f)F>Jx раз>>!е!ц<-.ны!

11!УТ>РИ И З<0111!И!1!) 1!10 1! l f >) l>»1> О Т Л И Ч 0 !<>ll(Е Е <-. Я Т»М, ЧТО, С Ц< JI! !<> ИОВЫ!1!С ИИИ

К:! <ЕЕ>С 1 Е>>! IJF> K f)blT H H ll 1Ц>С> И >ВЕ>1! ИТРЛ 1>И ОСТИ

У1-тf>ОЙ<- TFN> Оно сl!лбжс<10 1(Реоб> >>100влт(*)!!АЙ !!ь!мl! к .1<; кидал<и> черРз кОто(>!з1<. электр!»1»>

СОЕИИИЕНЫ С ИСТОЧНИКОМ ВЫСÎK010 ИИПРЯЖ<.иия.

2, Устройство по и. 1, о тл ичаю— щ е е с я тем, что преобр<1.к>пател! Иы1! ко<в

КЯД Bbl ПОЛНЕН В ВИД<". Д(ПИТО >! и И(1ПРЛЖ(>НИ Я> к каждой ступени которого присоединен электрод.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а е<зщ е е с я тем, что преобразовательн!,!1! каскад выполнен в виде умножителя напряжения, к каждой ступени которого присоединен электрод, 4. Устройство по и. 1., о т л и ч а ющ е е с я тем, что электроды размещены на переднем коЕще изоляциош10й трубы на расстоянии от ее торца, не превышающем диаметра отверстия.

5. Устройство по и. 4, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что электроды электрически объединены в две группы, одна из которых присоединена к Выходу источника высокого напряжения, а другая - к источнику напряжения с <>олее низким потенциалом.

6, Устройство по и. 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что вторая группа электродов заземлена через сопротивление.

7. Устройство по п..5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждая из двух групп электродов присоединена к одной ступени преобразовательного каскада.

8. Устройство по пп. 3 и 7, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что умножитель напряжения выполнен в виде подключенных друг за другом двух колонок конденсаторов и выпрямителей> при этом каждая из двух групе1< электродов присоединена к одной колонке конденсаторов, каждая из которых снабже- ° на дел<пфирующим сопротивлением, 9. Устройство по пп. 2 и 4, о т л ич а ю щ е е с я тем> что электроды имеют форму острия и выступают над внутренней стенкой изоляционной трубы.

10. Устройство по и. 9, о т л и ч а ющ е е с я тем, что электроды, имеющие форму острия, выполнены из вольфрама.

1 1. Устройство по пп. 2 и 9 0 т л и-; ч а ю щ е е с я тем, что электроды, имею>цие форму острия, расположены по меньшей мере по одной винтовой линии на изоляционной трубе.

12. Устройство по пп. 4, 5 «9, о т

Л И Ч а Ю щ Е Е С я тЕМ, ЧтО ЭЛЕКтрОПЬЕ, lll 1<с!<>!<Еll< форму острия, расположены в и>!О<.

1;!>< Ти, 1«.рi101IäèêóJIHf>í0é к оси изоляционной 1Е>у .1.>, и электрически соеп11иены межп собой так, что четные s ряду образуют од». ну группу электродов, а нечетные - другую группу электродов.

13. Устройство по п. 2, о т л и ч а юч щ е е с я тем, что сопротивления делите: пя напряжения выполнены кольцеобразными р надеты на изоляционную трубу.

14. Устройство по пп. 2 ." 13, о т л и . ч а ю ш е е с я тем, что делитель напри жения является трубчатым сопротивлением, 30 отдельные места которого соединены с электродами, Приоритет по пунктам:

25.06.69 по пп, 1- 3, 11, 13 и 14

05,06.70 по пп, 4-10, 12.

Источники информации принятые во вниМание при экспертизе:

1. Жерденко А. М. Ручное электростатическое напыление полимерных покрытий. Ин формационный листок Харьковского UTH, ce, рия Новые материалы, продукты химии и защитно-декоративные покрытия .

589898

Составитель H. Петров

Редактор Г. фадеев Техред О. Луговая Корректор Н. Ковалева

Заказ 409/40 Тираж 905 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4