197682. lajstromszámú szabadalom • Berendezés poralakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére
197682 1 A találmány tárgya berendezés por alakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére, vagyis porlasztóberendezés. A találmány szerinti berendezés legeredményesebben a munkadaraboknak por alakú anyagokkal történő, súrlódásos feltöltődés segítségével végzett bevonásánál lehet alkalmazni. Az érthetőség kedvéért megjegyezzük, hogy súrlódásos vagy triboíeltöltődés alatt azt a folyamatot kell érteni, amikor két, súrlódásos vagy tribofeltöltődési tulajdonsággal rendelkező test érintkezésekor statikus töltés alakul ki és oszlik meg, illetve az ilyen érintkezés oldását jelenti, ami a szóbanforgó témában jártas szakember számára ismert fogalom. A találmány szerinti berendezés, amelyet por alakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére fejlesztettük ki, ezenkívül az alábbi területeken lehet még alkalmazni: por alakú vagy folyékony anyagok keverésére és porlasztására vagy pulverizálására, például homoklégfúvóként vagy sugárhajtóművek és rakétahajtóművek porlasztójaként, leválasztóberendezésként, például centrifugál porleválasztóként vagy elektrofilterként (villamos porleválasztóként), valamint statikus elektromos generátorként. Por alakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére alkalmas berendezést ismert módon ki lehet alakítani úgy, hogy az egy házat tartalmaz, ami a statikus elektromosság elvezetésére alkalmas, áramvezető anyagból kialakított kerettel van ellátva. A ház henger alakú, anyaga polimerdielektrikum, és a por-levegő keverék bevezetéséhez bemenőrésszel valamint kílépőrésszel rendelkezik. A házban egy betét van elrendezve, amelynek tengelye a ház tengelyvonalával egybeesik, és a betét a ház hosszában végig fut. A berendezéshez tartozik továbbá egy második berendezés is, amely a por-levegő keveréknek a házon keresztül történő juttatásához és a súrlódásos feltöltéshez (tribofeltöltéshez) szükséges. E második berendezésben egy spirál alakú csatorna van kiképezve, amely csatornát a betétbe bevágott csigamenet egymásután következő menetei és a ház hengeres fala alkotnak. A berendezéshez tartozik még egy csepp alakú elosztóelem, amely a házon kívül, annak kilépőrészének közelében van elrendezve. A csepp alakú elosztóelemet csavarral erősítik a házhoz, amely a betét tengelyénél helyezkedik el és a betét hosszirányában elmozgatható (lásd például a Tudományos-Technikai Propaganda Leningrádi Házának szemináriumán bemutatott munkákat ismertető, „Por alakú polimer- és digopolimer anyagok tulajdonságai, feldolgozása és alkalmazása" című kiadványt (Leningrád, 1976, 78—79. oldalak). Az ismert megoldás szerinti, por alakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére alkalmas berendezés esetében a súrlódásos 2 2 feltöltési folyamat hatékonysága nem megölelő. Ez abban nyilvánul meg, hogy a berendezés a por-levegő keverék áramlásával szemben meglehetősen nagy aerodinamikai ellenállást mutat, aminek következtében az áramlás sebessége csökken, ezzel együtt természetesen a por alakú anyag részecskéinek áramlási sebessége is csökken, következésképpen a részecskék kinetikai vagy mozgási energiájában részleges veszteség jön létre. Ezenkívül a nagy aerodinamikai ellenállás miatt a berendezésbe egységnyi idő alatt bejutó por alakú anyag tömege kisebb lesz, ami viszont az ismert berendezés teljesítményének csökkentéséhez vezet. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a csatorna fentiekben ismertetett kialakítási módja nem teszi lehetővé, hogy annak felületét teljes mértékben kihasználhassuk a súrlódásos feltöltéshez, mivel ilyen kialakítás esetén üregek jönnek létre azokon a helyeken, ahová a por alakú anyag részecskéi nem tudnak behatolni a por-levegő keverék áram mozgása során. Kísérleti úton kimutattuk, hogy a súrlódással feltöltött részecskék felületeinek összege és a por alakú anyagok munkadarabokra történő felvitelére alkalmas berendezésnek a súrlódással feltöltő felület keresztmetszete között a következő összefüggésnek kell fennállnia: 103>S#/S„=8 ahol Sy a berendezésnek a súrlódással feltöltő felülete keresztmetszetének a nagysága, S„ a súrlódással feltöltött részecskék felületeinek összege. Az Sj, és S„ felületek azok, amelyek a por-gáz keverék áramának egy rétegében a töltések előállításánál az áramnak a berendezésen való keresztülhaladása közben egységnyi idő alatt egyidejűleg részt vesznek. Az Sy/Sn=8 aránynál a por alakú anyag felhasznált mennyisége egy olyan határértéket ér el, amelynél a munkadarab bevonásához a por alakú anyag részecskéire súrlódással felvitt töltés megengedett nagysága minimális lesz. Az Si,/Sn=103 arány annak az esetnek felel meg, amikor minimális lesz a por alakú anyag felhasznált mennyisége, azaz amikor a por alakú anyag felvitelére alkalmas berendezést nem használják ki hatékonyan. A por alakú anyag részecskéire súrlódással felvitt töltés nagysága elérheti az átütési értéket, melynek nagysága E=33 kV, ami a súrlódásos töltés teljes elvesztését idézi elő. A fenti arány a por alakú anyag fajlagos felületétől függ, amelyet a jelen esetben úgy veszünk figyelembe, hogy az a por alakú anyag felületének nagysága az anyag tömegéhez viszonyítva (m2/kg). Az Sy/S* arány függ továbbá a por alakú anyag felvitelére alkalmas berendezésnek a súrlódással feltöltő felü-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
