Камера для нанесения на изделия покрытий из порошкообразного материала - RU2072901C1
Код документа: RU2072901C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к камере для нанесения на изделия покрытий из порошкообразного материала, объем которой ограничен стенками, дном и потолком и имеет продольную ось, в направлении которой перемещаются обрабатываемые изделия в камере или по которой перемещается камера, причем эта камера снабжена очищающим агрегатом, перемещающимся в полости камеры в направлении ее продольной оси.
Такие камеры служат для электростатического нанесения порошкового покрытия, получающего все более широкое распространение особенно по соображениям улучшения охраны окружающей среды; они описаны в общих чертах в бюллетене VDMA N 24371, ч. 1/март 1980). При этом предлагалось наносить материал покрытия на различные строительные или технологические детали или иные изделия повседневного спроса не в виде дисперсии, растворенной в растворителе, то есть по методу разбрызгивания жидкости, а в виде твердых частиц. Эти твердые частицы подаются, как правило, с помощью инжектора из бункера, где они находятся в псевдоожиженном состоянии, через шланг в пистолет-распылитель. В этом пистолете установлены электроды, к которым подводится высокое напряжение и которые сообщают порошку электростатический заряд. Заряженный порошок распыляется из пистолета в направлении заземленного изделия. На этом изделии заряженный порошок осаждается в количестве, как правило, составляющем 40% от распыленного материала. Порошок, не попавший на изделие, улавливается в камере распыления и возвращается в процесс нанесения.
Из вышеизложенного ясно, что основная трудность в таком напылении покрытия, с одной стороны, состоит в том, чтобы порошок, не сцепившийся с покрываемым изделием, по возможности полностью возвращается в цикл, а, с другой стороны, в том, чтобы при смене красителя проводилась как можно более полная и, главное, быстрая очистка полости камеры для того, чтобы в короткий срок можно было вновь пользоваться камерой то есть максимально сокращать время подготовки камеры и, тем самым, ее простоя.
Для решения задачи повышения экономии материала и быстрого возврата в цикл максимального количества неприлипшего к изделию порошка в ходе эксплуатации камеры известна конструкция камеры (выкладка ФРГ N 3538800), имеющей форму вертикального полого цилиндра. В нем размещен одно или многолопастной скребок для потолка, стенок и пола, вращающийся вокруг оси цилиндра, с помощью которого избыточный порошок удаляется с внутренних стенок и подается через патрубок в полу к устройству возвращения порошка в цикл. Общая очистка камеры, например, при замене красителя, поэтому невозможна в связи с тем, что скребок и его привод сами подвергаются загрязнению и требуют ручной очистки. Кроме того, такой скребок с постоянным приводом способствует агломерированию порошка в местах царапин на стенках. Такие скопления порошка можно удалить только с помощью особой очистки, например, с растворителями, чтобы избежать тем самым опасности выхода из строя. К тому же практически невозможно удалять порошок в центральной области с помощью такого вращающегося устройства.
Для автоматизации трудоемкого процесса очистки при смене красителя и с целью сокращения времени такой обработки предложена камера описанного типа (патент ФРГ N 3516826), в которой предусмотрена перемещающаяся вдоль оси камеры система трубчатых колец с соплами, через которые подается импульсами сжатый воздух для придания вихреобразного движения избыточному порошка, прилипшему к стенкам. Затем его следует удалить через главный отсос, а для очистки самой системы трубчатых колец в торцевых стенках камеры дополнительно размещены сопла. Эта известная система очистки работает неудовлетворительно, поскольку часть порошка, прежде всего содержащая самую мелкую фракцию, находится в полости камеры во взвешенном состоянии и произвольно оседает, особенно в углах камеры. На практике это приводит к необходимости дополнительной сухой или влажной очистке с помощью губок, тряпок и т.п.
В другой известной из практики системе очистки стенки камеры выполнены из сворачиваемого искусственного материала, как правило, из полиэтиленовой пленки. Запас этой пленки намотан на катушку, разматываемую при смене красителя. По соображениям безопасности применение таких устройств во многих странах вообще запрещено, хотя и в отсутствие такого запрета из-за трудности уплотнения между пленочными полотнами, покрывающими стенки и, к тому же, закрепляемыми на них лишь с большим трудом, использование такой конструкции связано с ограничениями. Помимо этого, основное требование к камерам нанесения порошкового покрытия состоит в том, чтобы их корпус имел твердые стенки для предотвращения проблем, создаваемых неполным уплотнением полости камеры сворачиваемыми стенками, при соблюдении предписаний техники охраны труда и противопожарной безопасности.
Учитывая все эти соображения, в настоящее время камеры с твердыми стенками очищаются вручную, а удаление прилипшего в корпусе порошка выполняют с помощью скребков, губки, влажных тряпок и иных подсобных средств.
Задача изобретения поэтому состоит в том, чтобы, устраняя недостатки известных описанных способов очистки, создать камеру с системой очистки, позволяющей выполнять практически независимую от вмешательства оператора полную очистку, возможно, с одновременной регенерацией оптимального количества неизрасходованного порошка.
Снабженная таким очистным устройством камера может представлять собой как сквозную камеру для автоматического напыления, так и камеру ручного нанесения покрытия. В отличие от известного способа обдува, заявляемая камера создает возможность контролируемой беспрепятственной очистки в то время, когда не наносится покрытие, например, для целей смены красителя, механическим удалением, путем снятия электрического заряда с порошка, прилипшего к стенкам камеры. При этом механические очищающие элементы обеспечивают полное отделение порошка от поверхности, на которой он держится. Благодаря эластичному прижиму очищающего элемента к внутренней стенке легко сглаживаются неровности стенки и внутренняя полость практически полностью очищается, не сохраняя остаточного загрязнения. При этом в общем случае очищающие элементы установлены по всему периметру, но можно представить и случаи, особенно при переоборудовании существующих установок, когда, например, в полу устанавливается фильтровальная лента, поэтому здесь очистка не должна производиться. Кроме этого, очищающий агрегат, с одной стороны, обладает достаточной жесткостью, а, с другой, высокой приспособляемостью своих очищающих элементов и их работы к неровностям стенок камеры, благодаря чему можно обеспечить наилучший эффект очистки полностью автоматизированным механическим путем.
Наиболее целесообразно выполнение очищающего агрегата, при котором он содержит не менее одной несущей плиты с контуром, соответствующим внутренней полости камеры, причем на кромке, определяющей этот контур, установлены очищающие элементы в виде скребков, направленных к стенке. Такое выполнение отличается наибольшей простотой конструкции и, поскольку полости камер, как правило, имеют постоянный размер относительно продольной оси камеры, обладает максимальными преимуществами (особенно в смысле затрат на изготовление) с точки зрения крепления очищающих элементов, работа которых рассчитана именно на выполнение в виде скребковых кромок.
Предпочтительно также снабжение очищающего агрегата источником разрежения для отсоса порошкообразного материала, соскребаемого со стенок. В то время как в известных конструкциях такого рода (например, ЕП N 200681 и пат. ФРГ N 3516826) порошок сдувается со стенок камеры сжатым воздухом, а в других известных камерах (заявка ФРГ N 8812950) отсос используется только для отвода избыточного порошка в повторный цикл, в заявляемом предпочтительном варианте выполнения вакуум необходим и для транспортировки порошка; Помимо этого, в отличие от известного способа, использующего сжатый воздух и вакуум, при сравнительно высоком давлении для обеспечения желаемых результатов (что может, в частности, вызвать выброс порошка из камеры), в заявляемом устройстве работа выполняется при сравнительно небольшом вакууме, не создающем значительную нагрузку, благодаря чему стенки камеры можно выполнять более тонкими и не возникает опасности возникновения неуправляемых завихрений в камере или неожиданных выбросов порошка. К тому же при разнообразии вариантов применения целесообразнее в общем случае не направлять на повторное использование отделенный при очистке камеры порошок, поскольку он уже содержит небольшое количество посторонних примесей, а предусматривать очистку самого очищающего агрегата представляется неэкономичным. Отсос порошка со стенок камеры возможен и в том случае, когда эти стенки имеют выступы, уступы и подобные отклонения от равномерности; они так же хорошо очищаются, как и углы. Таким образом, можно более надежно предотвратить образование агломерата. Целесообразно выполнять очищающие элементы в виде скребковых полосок из эластичного материала, что позволяет обеспечить их хорошее прилегание к очищаемой поверхности даже в случае деформаций внутренней стенки камеры. Для обеспечения при этом минимального рабочего зазора и предотвращения одностороннего отклонения жесткого носителя, например, при наличии отверстий с одной стороны (например, отверстий для распылительного агрегата, отверстий для отсоса и т.п.), и, тем самым, потери работоспособности очищающего агрегата на жестком держателе или на камере можно установить распорку.
В другом предпочтительном варианте скребковые полоски выполнены в виде отдельных элементов, проходящих под острым углом к направлению движения и смещенных относительно друг друга наподобие направляющих лопаток, причем соседние ограничительные кромки перекрывают друг друга в направлении движения. Благодаря этому можно избежать, в частности, высоких давлений, способных деформировать стенки камеры, и одновременно из-за перекрытия выполнить процесс очистки полностью и с наилучшим качеством. Помимо этого, установка полосок под углом позволяет создавать при отсосе благоприятные для воздушного потока сечения и направления струй, что предотвращает прилипание удаленного со стенок порошка к очищающим полоскам, поскольку воздух беспрепятственно проходит вдоль этих полосок. Наиболее высокая степень очистки достигается, если скребковые кромки (полоски располагаются на расстоянии друг от друга в направлении движения, образуя конструкцию в виде двойного кольца или венца и перекрывая друг друга, благодаря чему при движении очищающей конструкции через камеру практически любая точка очищаемой стенки два раза описывается очиищающими элементами.
Для упрощения изготовления скребковые полоски можно размещать в виде не менее одного сплошного опоясывающего венца на носителе. Это позволяет выполнять процесс очистки, при котором гладкие стенки камеры очищаются без применения отсоса. В этом случае скребковые кромки/полоски размещаются на носителе так, чтобы в обоих противоположных направлениях движения очищающий механизм оказывал различное прижимное усилие на внутренний контур. Например, в одном направлении устройство с пониженным усилием прижима может использоваться для предварительной очистки, а в противоположном направлении происходит окончательная очистка с повышенным усилием прижима. Это помогает эффективно бороться с образованием агломерата. Аналогичные результаты достигаются при размещении двойного венца скребковых полосок таким образом, что полоска, идущая первой в направлении движения очистки, прижимается с меньшим усилием к внутреннему контуру, чем идущая вслед за ней. При этом особое преимущество состоит в том, что устройство для очистки камеры нужно перемещать по ней только один раз. При использовании отсоса между венцами скребковые элементы с меньшим прижимным усилием, то есть передние, слегка приподнимаются, образуя зазор, через который всасывается отделенный порошок. Кроме этого, создается более благоприятное распределение потока относительно второй, основной скребковой кромки, поскольку скорость воздуха повышается и поток целенаправленно воздействует на вторую кромку. При этом наиболее целесообразно снабдить скребковые кромки/полоски с одной стороны распорками для создания определенного зазора между краями полосок и внутренним контуром. Это позволяет с большой точностью контролировать условия потока и достигать повышение его интенсивности у второй кромки.
Cледует указать на то, что при расположении в виде двойного венца очищающих элементов и воздействии вакуума в области отверстий в стенках камеры может произойти схлопывание кромок друг с другом, что позволяет эффективно предотвратить падение давления отсоса в области скребковых полосок за пределами этих отверстий. Безусловно, можно комбинировать скребковые полоски в разном положении на носителе с учетом различных условий работы и конструктивных деталей камеры.
В соответствии с изобретением камера может быть снабжена очищающим устройством, содержащим не менее одной несущей пластины и вводимым в камеру через входное отверстие в ней, причем источник отсасывающего разрежения размещен в направлении движения перед несущей пластиной. На такой несущей пластине, перемещаемой через камеру с помощью электропривода или иным образом, установлены очищающие элементы в форме скребковых кромок/полосок в любом целесообразном положении. Пластина обеспечивает простое отделение очищаемых деталей полости камеры от очищенных, причем отсос происходит непосредственно в момент освобождения части порошка скребками. В обычных конструкциях камер для ручного напыления разрежение создается с помощью отсасывающего устройства с фильтрованием. В таких камерах, как правило, целесообразно по конструктивным соображениям устанавливать несущую пластину на фиксаторе в виде штанги, размещенном примерно в ее центре и приводимом от двигателя. Для обеспечения свободного доступа к отверстию камеры в процессе нанесения покрытия несущую пластину можно закреплять с возможностью откидывания в нерабочее положение в области отверстия камеры. Конечно, очищающее устройство или пластина, несущая очищающие элементы, имеет соответствующие направляющие и обеспечивается постоянная равномерная работа скребковых кромок.
В камерах со сквозным пропусканием целесообразно, с другой стороны, устанавливать очищающее устройство из двух частей, размещаемых с возможностью перемещения по направлению друг к другу от концов камеры, причем между этими частями находится источник разрежения. Естественно, при этом, как и в случае ранее описанной конструкции ручной камеры, любое отверстие, которое могло бы вызвать изменение давления в камере, должно надежно перекрываться. При выполнении очищающего устройства из двух частей источник разрежения предпочтительно выполнен в виде центральной отсасывающей прорези, проходящей примерно перпендикулярно к направлению движения. Обе части очищающего устройства движутся, таким образом, к этой прорези.
Другой вариант конструкции такой отсасывающей системы может состоять в том, что камеру выполняют с отсасывающим каналом в дне, проходящим в направлении движения очищающего устройства (его несущих пластин), причем эти пластины с уплотнением входят в этот канал. Такая система предпочтительна с точки зрения общей работы камеры напыления, поскольку в этом случае отсос может выполняться с одновременным использованием силы тяжести, особенно когда в другом варианте отсасывающий канал размещен по центру в дне, наклонном по отношению к нему.
Еще в одном варианте выполнения изобретения, наиболее предпочтительном в камерах со сквозным проходом, имеющих боковые отверстия, например, для фильтровальных блоков, очищающее устройство выполнено в виде отсасывающей стенки с опоясывающим кольцом или венцом очищающих элементов, а перемещающийся вместе с ним источник разрежения размещен непосредственно за очищающими элементами. При этом материал, отделенный от стенок камеры, непосредственно отсасывается к движущейся к движущейся стенке всасывающего устройства, не создавая перед этим значительных завихрений в полости камеры. Такое устройство более прогрессивно по своему действию, хотя в среднем и несколько дороже, чем система, работающая с квазистатическим относительно камеры разрежением (относительно передней в направлении движения стороны несущей стенки), которая была ранее описана более подробно. Наиболее предпочтительна и эффективна такая система, в которой предусмотрено размещение очищающих элементов двойным венцом, а источник разрежения находится между этими венцами. Таким образом, здесь идет речь о варианте, в котором источник разрежения размещен между скребковыми полосками внутри движущейся несущей стенки, а отделенный материал всасывается в пространство между очищающими элементами, то есть, например, скребковыми полосками. Такие отсасывающие стенки подходят, в частности, для дооборудования существующих установок с размещением фильтровальной ленты в дне камеры.
Камера, в которой используется вышеописанная система с отсасывающей стенкой для очищающего устройства, может быть выполнена или с отсосом на фильтрпатроне, или с плоскостным фильтром, который может быть дополнен фильтрпатроном. Здесь используют тот факт, что с помощью фильтрпатрона можно улавливать значительную часть отработанного порошка с большим процентом возврата в цикл, а плоскостные фильтры служат для быстрой смены красителя (например, при средних и незначительных партиях покрываемых изделий и частотой смене красителя), причем в связи с их низкой производительностью к ним нужно подключать фильтр дополнительной очистки по соображениям экологии и охраны труда. Речь идет, таким образом, о различных возможностях принципиальной конструкции камеры, выбираемых в зависимости от ее применения и предусматривающих установку заявляемой системы очистки.
Поскольку плоскостные фильтры должны иметь сравнительно большие размеры в связи с малой производительностью, в стенку камеры, как правило, нельзя увеличить для установки такого фильтра, в ряде случаев применения целесообразно выполнить камеру со второй системой отсоса, содержащей фильтровальное устройство за пределами камеры. Общее количество воздуха, подводимого к камере для транспортировки порошка к фильтру и задержки порошка на нем, выходящего через иные отверстия из камеры и попадающего в окружающее пространство, разделяется так же, как и вся фильтровальная система, на часть, находящуюся в камере в виде дорогого плоскостного фильтра, и, соответственно, поток, подающий частицы порошка к этому фильтру, а также на отдельный второй поток с фильтровальной системой, находящейся за пределами камеры. Этот второй поток воздуха направляется так, чтобы уловить порошок, удаляемый из системы очистки внутри камеры, то есть отделенный с помощью заявляемого очищающего устройства, и направить его на внешнюю систему фильтрования, которая может представлять собой, например, отделитель (циклон), где порошок очищается и направляется в бункер на повторное использование.
Наиболее целесообразно выполнение второй системы отсоса в виде лотка, расположенного в донной области камеры, ниже зоны действия фильтра. Это позволяет непосредственно отводить порошкообразный материал с фильтров через отдельные устройства, специально предназначенные для этого, и подавать его на улавливающее устройство, например, в форме бункера, не опасаясь завихрений в полости камеры.
Другое существенное преимущество такой второй системы отсоса состоит в том, что для всех фильтровальных блоков нужен только один центральный бункер. Иными словами, даже при последовательной установке нескольких пар можно обойтись одним бункером.
В предпочтительном варианте отсасывающую стенку можно закрепить с возможностью перемещения от привода, размещенного в потолке камеры за ее пределами, и там же разместить отсасывающий канал. Таким образом, такую систему можно без особой сложности встроить в кабины существующей конструкции. Для того, чтобы обойтись минимальным количеством дополнительных деталей и создать простую и эффективную конструкцию, можно выполнить привод с помощью зубчатого ремня и так разместить его над отсасывающим каналом, чтобы этот ремень располагался вплотную над областью входной прорези канала, освобождающейся при перемещении отсасывающей стенки.
Для выполнения своего назначения наиболее простым и надежным образом отсасывающая стенка предпочтительно выполняется пустотелой с соответствующими входными отверстиями для воздуха в непосредственной близости к очищающим элементам (скребковым кромкам).
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения отсасывающая стенка может быть снабжена проходящим практически по всей ее поверхности плоскостным фильтром, а вторая система отсоса выполнена в виде узкого замкнутого венца или кольца. Это позволяет создать сравнительно простое по конструкции подвижное фильтрующее устройство, которое может быть использовано для камер ручного нанесения и проходных автоматизированных камер. Такой подвижный плоскостной фильтр особенно удобен для очистки, поскольку отсасывающая стенка может продвигаться до отверстия, а обслуживающий персонал поэтому не должен входить внутрь камеры. Кроме того, плоскостной фильтр предпочтительно может быть снабжен очистным устройством для поддержания длительной эффективной работы. Такое устройство для очистки фильтра может представлять собой воздухонагреватель, посекционно включаемый с обратной стороны фильтра. В любом случае необходимо обратить внимание на то, что вторая отсасывающая система в такой установке выполнена только в виде сравнительно узкого кольца, чтобы не вторгаться в сечение потока за фильтром и не мешать установленному здесь очищающему устройству для плоскостного фильтра. Вторая система отсасывающих каналов, таким образом, встроена в этом случае в отсасывающую стенку и образует только одно наружное кольцо, представляющее одновременно механический фиксатор для фильтра. При этом следует обратить внимание на то, что всасывающий канал в области рабочего зазора на стороне напротив скребковых кромок должен содержать уплотнение, например, в форме кольцевой манжеты от пропускания воздуха с порошком.
В соответствии с еще одним вариантом выполнения изобретения камера снабжена устройством очистки очищающих элементов в виде приспособления для создания импульсов давления, которое, в свою очередь, представляет собой канал сжатого воздуха, охватывающий отверстие камеры, проходящий в направлении очищающих элементов и открытый к ним. При этом отверстие канала сжатого воздуха должно примерно соответствовать размерам рабочего зазора, благодаря чему создается наилучшая возможность уплотнения в связи с тем, что этот канал в переднем положении очищающего устройства так плотно примыкает к своему носителю, чтобы воздействовать исключительно на очищающие элементы. Иными словами, все в камере рассчитано на то, чтобы создать систему автоматической очистки очищающих элементов, исключающую ручной труд и предусматривающую несложные конструктивные меры с учетом и/или использованием существующих приспособлений.
Если, как упоминалось, при очистке камеры не идет речь о повторном использовании порошка, поскольку это использование сопряжено со значительными затратами времени и с расходами, поскольку, наряду с камерой, надо чистить еще и само очищающее устройство, то в условиях частой смены красителя может оказаться особенно экономичными и создание очищающего устройства, выполненного в виде очищающей стенки и связанного со сборным фильтром, независимым от фильтра-отделителя порошка для повторного использования. Иными словами, поступающий в этот сборный фильтр отделенный от стенок порошок больше не возвращается в цикл на повторное использование.
Общие преимущества, достигаемые изобретением, состоят в создании экономичной автоматической системы очистки камер для ручного или автоматического напыления покрытия, не требующей присутствия персонала в камере и во многих случаях обеспечивающей оптимальную регенерацию напыляемого порошка.
Другие преимущества и варианты выполнения изобретения поясняются в дальнейшем
описании со ссылками на чертежи, где:
фиг. 1 камера ручного напыления покрытия, вид спереди, с выдвинутым очистительным устройством в откинутом нерабочем положении;
фиг. 2 вид сбоку
камеры ручного напыления на фиг. 1, частично
в разрезе, с очистительным устройством в рабочем положении;
фиг.3 размещение скребковых полосок по стрелке I на фиг. 2, увеличено;
фиг. 4
камера со сквозным проходом, вид сбоку, в
разрезе, с двухсторонним очищающим устройством и центральной отсасывающей прорезью;
фиг. 5 поперечный разрез камеры в области отсасывающей прорези по
линии II-II на фиг. 4;
фиг. 6
продольный размер варианта выполнения камеры со сквозным проходом, с отсасывающим каналом, расположенным в дне и проходящем по длине;
фиг. 7 поперечный
разрез камеры по линии III-III на фиг.
6;
фиг. 8 участок отсасывающего канала камеры по фиг. 6 и 7, вид по стрелке IV, увеличено;
фиг. 9 разрез с частичным вырывом камеры со сквозным
проходом иной формы выполнения
очищающего устройства, с использованием фильтрпатрона в правой части (фиг. 9а) и комбинированной конструкции из плоскостного фильтра и фильтрпатрона в левой части (фиг.
9б), а также со вторым
отсасывающим каналом;
фиг. 10 деталь верхней части по стрелке V на фиг. 9, увеличено;
фиг. 11 увеличенный участок разреза по линии VI-VI на фиг. 9;
фиг. 12 увеличенный
участок очищающего устройства по фиг. 9, вид сверху, без деталей, затрудняющих пояснение работы;
фиг. 13 вид сбоку расположения очищающего устройства по фиг. 9 на
механизме перемещения,
увеличено;
фиг. 14 продольный разрез варианта очищающего устройства в камере со сквозным проходом, с плоскостным фильтром и вторым отсосом;
фиг. 15 камера на
фиг. 14 с очищающим
устройством в нерабочем положении, вид сверху;
фиг. 16 камера, аналогичная фиг. 14, но с двумя очищающими устройствами;
фиг. 17 поперечный разрез камеры в
варианте очищающего
устройства со вторым отсосом, встроенным в отсасывающую стенку поэтому с подвижным плоскостным фильтром, а также с фильтр-патроном дополнительной очистки и сборником для порошка;
фиг. 18
участок фиг. 17 по стрелке VII, увеличено;
фиг. 19 участок, аналогичный фиг. 18, но в переднем положении подвижного очищающего устройства, с возможностью доочистки
скребковых полосок,
установленных на очищающей стенке;
фиг. 20 разрез двойного венца скребковых полосок в действии;
фиг. 21 скребковые полоски по фиг. 20 при прохождении отверстия в
стенке камеры;
фиг. 22 вариант выполнения скребковых полосок по фиг. 20.
Камера 1, показанная на фиг. 1 и 2, для нанесения порошкового покрытия содержит полость 10, создаваемую стенкой 11 и потолком 16 из твердого материала, обычно алюминиевого или стального листа, предпочтительно улучшенного стального листа или подобного материала. Камера 1, в данном случае рассчитанная на ручное нанесение покрытия, опирается на установленное под полом 14 камеры устойчивое основание 12 и содержит отверстие 13 на передней стороне, через которое установленные в камере изделия покрывают с помощью обычного пистолета-распылителя и которое, как и покрываемые изделия, практически не показано. На задней стороне камеры 1 располагается фильтрующий участок корпуса с фильтрами 2, представленными в данном случае фильтрпатроном 21. Для отвода к фильтрпатрону 21 избыточного, то есть не осевшего на поверхность покрываемого изделия порошка, фильтр 2 соединен с отсосом 5, который в данном случае представляет собой двухступенчатый вытяжной вентилятор 50 с подведенной к фильтрпатронам 21 системой каналов 501. Втягиваемый воздух, очищенный в фильтре от избыточного порошка, если позволяет степень его очистки, выпускается в окружающее пространство, а при недостаточной очистке может быть предусмотрена система доочистки. Для порошка, отделенного в фильтре, предусмотрен улавливающий бункер 6. В простейшем случае обратная подача порошка, отделенного в фильтрах 21, осуществляется путем приложения давления к патрубкам 211, в результате чего порошок падает в установленный снизу бункер 6.
С таким же успехом очистку воздуха можно выполнять, как показано в других вариантах, с помощью плоскостного фильтра 22 (фиг. 9а), отделителей-циклонов, не представленных на чертежах, вторых отсасывающих каналов 53 (фиг. 9) с внешними фильтрами, а также сочетания этих или подобных фильтровальных или отделительных устройств. Выбор этих блоков целиком зависит от целей применения камеры. Однако, поскольку это связано с обычными мерами, не имеет смысла подробнее останавливаться на этом вопросе.
Принципиальная идея заявляемого решения состоит в создании системы очистки камер при смене красителя и/или после обработки определенного числа изделий и рассчитана прежде всего на сокращение времени простоя и ускорение восстановления работоспособности камеры. Для этой цели предусмотрено очищающее устройство 4, которое в случае, показанном на фиг. 1 и 2, выполнено состоящим из одной части. Оно включает в себя носитель 41, закрепленный на фиксаторе 412, приводимом от двигателя. Носитель 41 в предпочтительном варианте, не показанном здесь более подробно, перемещается в постоянном положении и в качестве существенного элемента содержит несущую пластину 410, контур или край 411 которой соответствует форме поперечного сечения полости 10 камеры. Край 411 находится на расстоянии рабочего зазора 43 от внутреннего контура стенки. Этот рабочий зазор заполнен или перекрыт эластичными очищающими элементами 42, представляющими собой скребки 420, установленные соответствующим образом на несущей пластине и имеющие скребковые кромки или полоски 421. Подробнее эти элементы показаны на фиг. 3, 11 и 20-22.
На фиг. 1 очищающее устройство 4 показано в нерабочем положении, при котором носитель 41, то есть несущая пластина 410 со своим фиксатором 412, извлечен из камеры и с помощью поворотного подшипника 413 откинут на шарнире 414 на 90o от отверстия 13 камеры, в результате чего камера готова для нанесения покрытия вручную через отверстие 13.
Для очистки внутренней полости 10 камеры, то есть особенно стенки 11, как видно по фиг. 2, сначала поворачивают несущую пластину 410 перед отверстием 13, а затем вводят ее с помощью привода в полость камеры. При этом отсасывающим вентилятором 50 в направлении В перед несущей пластиной 410 создается разрежение, в то время как за несущей пластиной давление нормально. Скребковые полости 421 отделяют или отскабливают порошок, находящийся на стенке 11 камеры. Посредством этого механического процесса отделения с порошка снимается электрический заряд, а разрежение, создаваемое только вытяжным вентилятором 50, несет порошок к одному или нескольким фильтр-патронам 21.
Скребковые кромки 421, показанные подробно на фиг. 3, 11 и 20-22, размещены в виде двух венцов на всей периферии несущей пластины 410, но могут представлять собой и одинарный венец, как показано на фиг. 19, или содержать несколько рядов, в зависимости от того, какую конструкцию имеет камера и какие требования предъявляются к очистке. Принцип этой очистки аналогичен действию щеток стеклоочистителя, причем скребковые полоски, помимо отделения порошка, не обладают здесь какими-либо функциями его транспортировки. Такая транспортировка выполняется созданием разрежения, что позволяет не создавать значительного усилия на стенке камеры. Отклонения размеров камеры компенсируются упругостью скребков и их длиной.
Как видно из примеров на фиг. 3, 9-12 и 19, скребковые полоски расположены на венце как отдельные детали. В таком варианте перекрывание полосок повышает эффект очистки и может быть достигнуто, например, установкой их под углом к направлению В перемещения носителя, как показано на фиг. 12. Аналогично действует и расположение в виде двойного или многорядного венца. Благодаря небольшой ширине полоски улучшается ее приспособление к неровностям листового материала стенки камеры, как правило, существующим на практике.
В других случаях использования, которые будут описаны, предусматривается (в отличие от отдельных деталей по фиг. 3, 9-12 и 19) размещение скребковой кромки 421 по всей периферии в виде одинарного или многорядного венца, как показано на фиг. 20-22.
Принцип соскабливания избыточного порошка, осевшего на стенках камеры, с помощью скребковых элементов и удаления этого порошка с помощью отсоса воздуха, показанный на конструкции камеры по фиг. 1 и 2, реализуется и в других конструкциях, поэтому к описанию самого принципа возвращаться нет необходимости.
Для того, чтобы, применяя иной фильтр, то есть не фильтрпатрон 21, а, например, циклоны, иметь возможность очистки торцевой стенки камеры и передней стороны несущей пластины 410, на этой пластине имеется вращающееся обдувочное сопло 44, обдувающего действия которого в сочетании с вытяжным вентилятором достаточно для удаления в этой области слабо прилипшего порошка, которого здесь меньше, чем в других частях камеры.
Вместо сочетания фильтрпатронов с вытяжным вентилятором для отсоса порошка можно оснастить камеру циклоном-отделителем, действие которого известно и его не надо пояснять.
Для камер со сквозным проходом особенно подходит вариант очищающего устройства 4 из двух частей 4а и 4в, показанный на фиг. 4 и 5. Обе эти части очищающего устройства перемещаются от концов сквозной камеры 1 к центральной отсасывающей прорези 51, представляющей здесь источник разрежения. Для достижения необходимого эффекта очистки необходимо, конечно, перекрыть входное и выходное отверстия 13 сквозной камеры, для чего предназначены подходящие перегородки. Центральная отсасывающая прорезь 51 входит в вытяжной канал 501, ведущий к отделителю порошка и к улавливающему бункеру (не показаны).
В этом случае очищающее устройство опирается на ролики 415, установленные в верхней части камеры. В стенке 11 камеры имеются прорези 110, через которые вводятся пистолеты-распылители для автоматического нанесения покрытия. В процессе очистки камеры и эти прорези должны быть перекрыты для предотвращения нарушения создаваемого в камере разрежения.
На фиг. 6 и 7 показано выполнение камеры со сквозным проходом, аналогичной выполнению по фиг. 4 и 5, но снабженной только одним очищающим устройством 4. Существенная разница состоит в том, что пол 14 камеры имеет наклон к середине и в этом месте оканчивается вытяжной канал 52, проходящий вдоль камеры по всей ее длине. Этот канал 52, в свою очередь, подходящим образом соединен с отделителем (не показан) и сборным бункером для порошка (не показан).
Подробнее конструкция этого канал 52 в дне камеры показана на фиг. 8. В этот канал входит несущая пластина 410 очищающего устройства, имеющая соответствующий профиль. Края этого профилированного участка 4101 несущей пластины снабжены эластичными уплотнительными элементами 4102 для того, чтобы при эксплуатации очищающего устройства 4 перекрывать вытяжной канал для разделения его на зону нормального и пониженного давления. Материал, очищенный этим устройством со стенок камеры, отсасывается по вытяжному каналу 52 непрерывно, и поэтому процессу помогает сила тяжести и скошенное дно 14. Иными словами, несущая пластина в зоне канала создает уплотнение между зонами нормального и пониженного давления, в результате чего по вытяжному каналу нет прямого притока воздуха между этими зонами давления, а очищенный материал падает в канал и подается на регенерацию.
Конечно, уплотнительные элементы 4102 могут быть выполнены и в виде скребковых полосок, чтобы одновременно устранять остатки порошка в области канала, или можно установить сочетание скребковых полосок и уплотнительных элементов.
На фиг. 9 показан вариант заявляемой очищающей системы в двух разных конструкциях камеры, отличающихся выполнением фильтровального блока, один из которых показан в правой части (фиг. 9а), а другой в левой части (фиг. 9в). Так на фиг. 9а блок фильтрования представлен фильтрпатроном 21 в сочетании с расположенным далеко вверху вытяжным вентилятором 50. На фиг. 9в плоскостной фильтр 22 установлен в стенке камеры, а за ним для доочистки установлен в соответствующем отсеке корпуса фильтрпатрон 21, тоже связанный с вытяжным вентилятором 50. Под этими фильтрпатронами 21 в обоих вариантах выполнения установлены сборники 6 для порошка в форме бункера.
Как видно из фиг. 9, особенно вместе с увеличенным изображением на фиг. 11 и 12, в этом варианте выполнении очищающего устройства 4 носитель 41 образован полой отсасывающей стенкой 45, несущей сдвоенную конструкцию скребковых полосок 421. Между этими двумя концами находится сплошной вытяжной канал 451. Он соединен с вытяжным каналом 54, расположенным на верхней стороне камеры, как показано на фиг. 10, причем вытяжной канал 54 и области потолка камеры размещается вне камеры. Этот канал 54, выполненный из профиля, встроен в опору полого корпуса 45. С помощью носителя 452 отсасывающая стенка 45 опирается с возможность скольжения на верхнюю сторону вытяжного канала 451, снабженную прорезью 541 для прохода воздуха. Отсасывающая стенка 45 соединена с зубчатоременной передачей 46, вращающейся от шкивов 462 на конце (фиг. 13) и получает от нее движение. Крепление на этом зубчатом ремне 46 осуществляется с помощью фиксирующей пластины 461, а лента зубчатого ремня 46 перекрывает за исключением зоны крепления всасывающей стенки прорезь 541 для прохода воздуха вытяжного канала по всей ее длине. Между венцами очищающих элементов 42/421 на краю поверхности полости 45 находятся отверстия 453, через которые соскобленный порошкообразный материал действием всасывания поступает внутрь полости 45 и там по пути, обозначенному стрелкой С на фиг. 10 (штрихпунктирная линия) в вытяжной канал 54, по которому он затем транспоpтируется к отделителю и бункеру.
Такая система очистки от всасывающей стенкой наиболее приемлема для таких случаев, когда, как показано на фиг. 9, в стенке камеры предусмотрены боковые отверстия для фильтровальных блоков типа плоскостного фильтра.
На фиг. 9 показана также альтернативная возможность вытяжки порошка, не прилипшего к изделию в процессе нанесения. Для этой цели предусмотрен второй вытяжной канал 53, в данном случае находящийся в угловых участках у дна 14 камеры, который может улавливать падающий порошок в процессе основной эксплуатации камеры, то есть при нанесении покрытия, а также при очистке с помощью устройства 4. Для этого второй вытяжной канал 53 соединен с вакуумным агрегатом за пределами камеры, например, циклоном. Общий поток вытяжного воздуха тем самым делится на два потока, один из которых в ходе нанесения покрытия проходит через фильтровальные элементы, а при очистке через вытяжной канал 54 в области потолка, в то время как второй подается по второму вытяжному каналу 53 при нанесении покрытия вместе с порошком, оседающим в нижние угловые зоны, а при очистке с порошком, отделенным с фильтров и падающим вниз, с последующим попаданием в бункер за пределами камеры, причем там установлены дополнительные фильтрующие поверхности для разделения порошка и отводимого в окружающее пространство воздуха. Преимущество такого разделения вытяжного потока состоит в том, что плоскостные фильтры для достижения достаточной производительности должны обладать очень большими размерами, однако, как правило, стенку камеры нельзя увеличить настолько, чтобы она соответствовала необходимому размеру фильтра. Благодаря возможности размещения одного или нескольких внешних фильтров можно скомпенсировать невысокую по сравнению с фильтрпатронами производительность плоскостных фильтров. Другое преимущество состоит в том, что можно устанавливать только один центральный сборный бункер на все фильтровальные блоки, то есть даже при последовательном размещении нескольких камер обойтись одним центральным бункером для порошка и отказаться от обычных в настоящее время вариантов транспортировки, например, виброподдонов в камере, дутьевых поддонов, подачи инжекторами и т. п.
Выполнение сквозной камеры с отсасывающей стенкой показано на фиг. 14 и 15, причем на
фиг. 14 стенка показана в процессе эксплуатации, а на фиг. 15
в нерабочем состоянии. И здесь тоже имеется второй вытяжной канал 53 в сочетании с двумя плоскостными фильтрами, распределенными
по длине камеры.
На фиг. 16 показан вариант сквозной камеры с двумя отсасывающими стенками конструкции, аналогичной фиг. 4.
В варианте, показанном на фиг. 17, отсасывающая стенка 45 в виде сочетания второго вытяжного канала 530, проходящего в виде кольца или венца, с подвижным плоскостным фильтром 220. При такой конструкции отсасывающая стенка используется с одной стороны, как носитель плоскостного фильтра в его рабочем положении, а, с другой стороны, функционально используется для очистки внутренних стенок камеры. Поскольку отсасывающая стенка может выдвигаться до отверстия 13 камеры, плоскостной фильтр можно легко очищать при очистке камеры, что исключает необходимость входа персонала в камеру. Поверхность отсасывающей стенки за плоскостным фильтром 220 практически свободна, то есть носитель 41 представляет собой не сплошную пластину (как и в других вариантах), а, например, ребристую деталь, не влияющую на воздушный поток, проходящий через фильтр. Второй вытяжной канал 530, на котором установлены скребковые полоски в сочетании с необходимым уплотнением, таким образом, практически имеется только в области контура отсасывающей стенки и образует контурную основу для очищающих элементов. С помощью этого варианта можно оборудовать и камеры ручного нанесения, и сквозные камеры. В последнем случае отсасывающая стенка перемещается перпендикулярно направлению транспортировки изделий.
На фиг. 18 в увеличенном масштабе показано очищающее устройство 4 по фиг. 17 вблизи пола камеры. За скребковой полоской 421 очищающего элемента 42 здесь расположена уплотнительная манжета 422, благодаря чему при создании разрежения во втором вытяжном канале 530 с передней стороны фильтра воздух всасывается в этот канал через отверстие 531, а порошок, соскобленный кромками 421 со стенок, непосредственно поступает во второй вытяжной канал, не загpужая пространство за фильтром 220. Второй вытяжной канал 533 соединяет с упомянутым внешним фильтровальным агрегатом.
На фиг. 19 показана также возможность очистки самого очищающего элемента 42, или полосок 421, благодаря тому, что в переднем положении очищающего устройства 4 с плоскостным фильтром 220 в камере, вдоль его края (на фиг. 17 не показано) имеется канал 423 для воздуха под давлением. Этот канал 423 огибает переднюю сторону отверстия 13 камеры и соответствует тем самым конструкции венца очищающего элемента 42. Когда скребковые полоски подходят к переднему краю камеры, торцевая сторона носителя 14 скребковых полосок упирается во внутренний край канала 423 для сжатого воздуха и позволяет оставаться открытым только его отверстию 424 в сторону вытяжного канала 530. в канале 423 создаются импульсы повышенного давления, удаляющие порошок со скребковых полосок, а при создании соответствующего разрежения в кольцевом канале 530 порошок всасывается в него, поступая оттуда на внешний дополнительный фильтр и возвращаясь вновь в цикл.
Как видно из вариантов выполнения очищающего устройства 4 по фиг. 5, 7, 9 и 10, при использовании в проходных камерах оно может быть снабжено проемом 40 для беспрепятственной транспортировки изделий, например, с помощью замкнутого транспортера 401 (только обозначен), или откидываться, или выдвигаться из зоны транспоpтировки изделий.
Скребковые полоски 421 по фиг. 20-22, размещенные в виде замкнутых сплошных венцов, устанавливаются так, чтобы по направлению движения своего носителя 41 они прилегали к стенке 11 (и и/или дну и потолку) с различным усилием прижима. В данном случае это осуществляется с помощью различия свободной длины полосок вследствие их закрепления на носителе, то есть расстояния точки крепления от нижнего края. Для этой цели можно использовать также опорные пластины. В направлении движения В, как видно, передняя полоска 421а прижата с меньшим давлением к основанию, чем следующая за ней полоска 421в. Передняя полоска 421а образует вследствие большего расстояния между точкой крепления и точкой прилегания при заданной упругости большее искривление, чем у полоски 421в, и поэтому располагается ближе к последней, чем в зазоре между пластинами носителя 41, создавая между полосками расширяющийся к носителю канал.
Вследствие различного усилия прижима полосок 421а, в при работе и очистке создается такое взаимодействие, при котором передняя полоска 421а производит, в основном, лишь предварительную очистку и отводит основную часть отчищенного порошка, а следующая полоска 421в оказывает больший соскребающий эффект на подложку 11 и обеспечивает основную окончательную очистку. Отделенный таким образом порошок подается в сборный бункер или в отсасывающий коллектор внутри или за пределами камеры.
При работе с разрежением, то есть выполнения носителя 41 в форме отсасывающей стенки, из-за разрежения в этой стенке полоска 421а слегка приподнимается, а следующая полоска 421в прижимается сильнее. Благодаря возникающему зазору 426 между полоской 421а и стенкой 11 можно втягивать в отсасывающую стенку большое количество отделенного или прилипшего порошка, обеспечивая одновременно ускорение потока воздуха и порошка, а также его ориентацию к скребковой кромке следующей полоски 421в. Таким образом, отделенный этой последней полоской порошок наиболее эффективно втягивается в воздушный поток.
При обратном перемещении носителя 42 создается, конечно, тот же результат, только с взаимным изменением функций полосок 421 а, в.
Другое преимущество этой конструкции полосок состоит в том, что, как видно на фиг. 2, при проходе выемок в подложке, например, прорезей 110 (фиг. 4, 6, 14, 15) полоски 421 а в смыкаются из-за наличия подсоса между ними и запирают путь вытяжки. Это позволяет предотвратить падение давления подсоса в отсасывающей стенке.
Как показано в варианте на фиг. 22, в целях создания заданного зазора 426 на свободных краях полосок 421 имеются ограничители 425.
Скребковые полоски, выполненные чаще всего в виде одной детали, как показано на фиг. 20-22, имеют определенное преимущество перед отдельными элементами, размещенными под углом, поскольку их легко очистить просто рукой, а пластины носителя 41 легко разбираются для очистки и ремонта.
Средний специалист может, конечно, предложить и ряд иных вариантов и сочетаний, приведенных в описании признаков, отклоняющихся от приведенных примеров, не прикладывая при этом изобретательского уровня и оставаясь в рамках заявленного изобретения.
Реферат
Использование: изобретение относится к камере для нанесения на изделия покрытий из порошкообразного материала и может быть использовано при нанесении материала покрытия на различные строительные или технологические детали или иные изделия повседневного спроса не в виде дисперсии, растворенной в растворителе, то есть по методу разбрызгивания жидкости, а в виде твердых частиц. Сущность изобретения: непосредственно к очищающему устройству 4 подведен источник разрежения для отсоса порошкообразного материала, отделенного очищающим устройством от стенки. Носитель 41 содержит не менее одной несущей пластины 410. Очищающие элементы 42 в форме скребковых кромок 421, направленных к стенке, размещены на краю 411 носителя 41 или несущей пластины 410. Очищающие элементы 42 выполнены в виде скребковых полосок 421 из эластичного материала. Камера снабжена фильтропатронной вытяжкой 21. Камера выполнена с устройством очистки очищающих элементов 42 или скребковых полосок 421 в виде устройства 423 для создания импульсов давления. 33 з.п. ф-лы, 22 ил.
