CN101142030A - 用来输送粉末状流化介质的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用来输送粉末状流化介质特别是粉末油漆的装置，包括具有用于要输送介质的内腔(26)的容器(12)，介质可从容器中通过一可通过阀体(82)关闭的连接通道(48)抽出。连接通道(48)和阀体(82)分别具有一上端区(64，102)。所述上端区这样成形，使得在它们之间形成一起泵作用的环形文丘里喷嘴(107)。阀体(82)在其关闭位置以一密封段(92)密封地插入连接通道(48)的末端区域(64)内，并且该阀体具有一可输入输送气体的输送通道(114，104，106，108)，输送气体可通过该输送通道在密封段(92)附近基本上沿介质的流动方向输送给连接通道(48)。

Description

用来输送粉末状流化介质的装置

技术领域

本发明涉及一种用来输送粉末状流化介质特别是粉末油漆的装置，具有

a)容器，该容器具有用于要输送介质的内腔，

b)泵，该泵通过一可由阀体关闭的连接通道将介质从容器中抽出。

背景技术

这种装置特别用于例如汽车工业的表面处理技术中，以将粉末油漆输送给施加装置，例如旋转雾化器。这里可以采用不同类型的泵。

例如借助于已知活塞泵产生一负压，由此吸入容器中被流化的油漆粉末并输送给一雾化器，以便由该雾化器喷到工件例如汽车车身上。

这里粉末油漆的输送在强烈的机械作用下进行，因此不能完全避免发热和每个粉末颗粒相互之间或在泵壁上的磨损。从而可能造成油漆粉末颗粒大小分布的不希望的变化，磨损还可能导致泵或粉末管道的污染，甚至整个设备的堵塞。

在输送粉末状流化介质时还采用容积式泵，但是它们不太适合于粉末油漆，因为粉末油漆在静止时倾向于结块，因此在停机一段时间后容积式泵可能堵塞。

这种泵对于添加粉末油漆易损性的部分原因是，它们具有比较多的结构较小且在泵运行时快速运动的构件，这些构件相互隔开那怕仅仅很小的距离。因此在流化介质的流动路程上存在许多缝隙，介质可能沉积在这些缝隙内，从而可能损害泵的功能有效性，由此降低装置的输送效率。

因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的装置，该装置不太容易出故障。

发明内容

这个目的通过这样的方法实现，即

c)连接通道和阀体分别具有一上端区，所述上端区这样成形，使得在它们之间形成一起泵作用的环形的文丘里(Venturi)喷嘴；

d)阀体在其关闭位置以一密封段密封地位于连接通道的末端区域内，并且该阀体具有一可通入输送气体的输送通道，输送气体可通过此输送通道在密封段附近基本上沿介质流动方向输送给连接通道。

泵通过这样的方法构成，即除阀体外没有运动构件，并且泵功能通过文丘里喷嘴实现。为此输送气体吹过阀体的输送通道，输送气体在进入文丘里喷嘴时产生负压。当阀体占据其开启位置时，负压从容器中抽吸流化介质。如果不要再从容器中抽吸介质，那么文丘里喷嘴可密封地封闭，这时阀体运动到其关闭位置。

本发明有利的实施形式在从属权利要求中给出。

如果输送气体可在阀体密封段下游输入连接通道，则可以以有利的方式实现：当阀体处于其关闭位置并且介质从容器出来的流动路径被封闭后，仍可向连接通道输送气体。因此，装置的整个区域在密封段下游几乎完全没有介质，随后介质也不会从容器流出。

因此按照尽可能经济地生产阀体的愿望考虑，阀体具有一阀杆和一装在该阀杆上面的顶段。所以阀体尤其是位于其内部的输送气体通道便于制造。

为了保证输送气体均匀进入环形的文丘里喷嘴，阀体的输送气体通道终止于一与阀体同轴线的环形缝隙。

在技术上有利的是，密封段设计成顶段的凸缘，该凸缘具有一内壳面，该内壳面与阀杆上端区域的一与该内壳面平行并位于该内壳面径向内部的外壳面围成环形缝隙。

如果阀体的密封段设置成使得，在阀体的关闭位置，该封闭段紧靠在连接通道的朝向容器内腔的末端，则如果阀体处于关闭位置，那么便方便地防止环形文丘里喷嘴的朝向容器内腔的入口缝隙的堵塞。这意味着，在阀体的关闭位置，在密封段和连接通道末端之间不会留下里面可能沉积粉末的凹坑。该凹坑可能导致在文丘里喷嘴重新打开时，从容器流入连接通道的介质至少最初受到限制。

如果阀体与一可控的升降装置连接，则可用简单的方法调整环形文丘里喷嘴入口缝隙的宽度。

如果通向涂覆装置的装置的出口按文丘里喷嘴的方式设计，其中一可输入输送气体的压缩气体喷嘴伸入出口的入口内，那么对于通过环形文丘里喷嘴的抽吸作用输送介质是有帮助的。这样，在装置出口处实现补充的抽吸作用。

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明装置的一个实施例，唯一的附图表示一用来输送粉末状流化介质的装置的一局部剖视图。

具体实施方式

装置10包括一带有用虚线示意表示的壳体14的容器12，粉末油漆以已知的方式通过管道16输入此容器。

在容器12的底面18上方一定距离处，该容器12具有一由多孔材料组成的流化底板20。压缩空气通过一管道24输入在底面18和流化底板20之间形成的压力腔22内。压缩空气通过流化底板20渗入容器12的位于底板上方的内腔26内，使那里的粉末油漆流化，从而使那里的粉末油漆有流动能力。

流化底板20具有一带一朝向内腔26的第一孔段30和一朝向压力腔22的第二孔段32的贯通的阶梯孔28。第二孔段32具有比第一孔段30小的直径。阶梯孔28的第一孔段30向流化底板20内延伸的距离超过流化底板厚度的一半，并具有一位于内部的圆柱形区34和一向容器12的内腔26方向扩展的外锥形区36，该外锥形区的锥顶角约为3°。

在容器12的底面18上设置一与流化底板20的阶梯孔28同轴线的开口38，该开口的直径略大于阶梯孔28的第二孔段32的直径。

在容器12底板18的下方安装一包围内腔40的壳体42，该壳体的顶面紧贴在容器12底面18的外侧上。壳体42设计成这样，使得在其顶面44上的具有略小于流化底板20上阶梯孔28第二孔段32的直径的开口46与容器12底面18上的开口38同轴线。

为了连接容器12的内腔26和壳体42的内腔40，设置一具有轴向通孔50的连接套48。该连接套48在其一端具有与阶梯孔28的第一孔段30互补的凸缘52，在该凸缘上面连接一中间段54。该中间段的直径对应于阶梯孔28第二孔段32的直径。中间段54转变成一其外径对应于壳体42的开口46的直径的末段56。因此，如图中所示，连接套48可配合精确地装入流化底板20上的阶梯孔28、容器12底面18上的开口38、以及壳体42的开口46。

壳体42相对于容器12的压力腔22的密封通过一O形圈58实现，该O形圈埋入壳体42的开口46的周壁上的槽60内，并且该O形圈紧贴在连接套48的末段56上。

连接套48的通孔50在一从末端56伸展至凸缘52区域前不远处的段62内具有一恒定的横截面。然后这一段62转变成圆锥形向上扩展的段64。

在连接套48中间段54的朝向容器12底面的末端上设置外螺纹66。连接套48通过该外螺纹相对于容器12的流化底板20固定。为此，如图中可见，在连接套48的外螺纹66上装一带相应内螺纹的固定环68，在固定环68和流化底板20之间设置一隔套72、一由弹性材料组成的阻尼环74和一垫片76，它们包围连接套48。

通过固定环68在连接套48上的螺纹连接，连接套被向容器12的底面18方向拉动并相应地固定。为了补充阻尼，在固定环68和容器12的底面18之间设置另一个由弹性材料组成的阻尼环78。

一穿过连接套48的通孔50并可在它里面轴向移动的阀体82通过与连接套48的孔50的一段62的内壳面一体形成的筋80引导，在图中示出了阀体的关闭位置。在这个位置阀体82关闭粉末油漆从容器12到壳体42内腔40的流动路径。

阀体82包括一阀杆84和一拧入它里面的顶部86。相互结合成一体件的一锥体88、一圆柱体90和一凸缘92形成顶部86的外壳面。

锥体88具有约90°的锥顶角，圆柱体90具有一比较小的轴向长度。凸缘92的横截面对应于一直角三角形，其斜边构成朝流化底板20方向逐渐向内成锥形的凸缘92的外壳面。如图中所示，该凸缘92的锥角对应于连接套48的通孔50的锥形段64的锥角，使得顶部86的凸缘可以配合精确地装入这一段64。因此凸缘92构成阀体82的密封段，当阀体82处于其关闭位置时，所述密封段紧贴在连接套48的上端上。在阀体82的关闭位置，在凸缘92的外壳面和朝向容器12内腔26的连接套48内通孔50的锥形段64末端之间不会留下一里面可能沉积粉末油漆的小的凹坑。

在顶部80的圆柱段90的在图中的下端面上在中央形成一圆柱形突起94，使得在凸缘92和突起94之间形成一环形槽96。突起94又带一一体地在中心形成的螺栓98，顶部86通过该螺栓拧入阀杆84的空气分配段102中相配的螺纹孔100内，该空气分配段102朝下向内锥形地缩小并与顶部86共同作用。

螺纹孔100通入阀杆84的空气分配室104。在螺纹孔100旁边径向外部以均匀的角间距设置轴线与螺纹孔100平行的通道106，这些通道和螺纹孔100一样从分配段102的平的端面出发并通入空气分配室104。在顶部86拧入时，通道106与顶部的槽96连通。

空气分配段102的外壳面的锥形区以一略大于通孔50的锥形段64内壳面的锥角伸展。

连接通道48的通孔50的锥形段64和阀体82的空气分配段102分别形成连接通道48和阀体82的上端区，它们这样成形，使得在它们之间形成一环形文丘里喷嘴107。

顶部86的槽96径向向外转变成一在凸缘92的内壳面和阀杆84之间的轴向环形缝隙108。为此阀杆84的空气分配段102的外壳面在顶部86的凸缘92的高度上以约0.05mm的间距平行于凸缘92的内壳面分布。阀杆84在图中的上端具有一径向的环形倒角110，它用来使气体均匀化。

朝壳体42内腔40方向，在阀杆84的空气分配段102上连接一具有恒定横截面并延伸到内腔40中的段112。

阀杆84的段112具有一轴向孔114，该轴向孔在其一端通入空气分配腔104内，在另一端具有内螺纹116。

在阀杆84的段112的位于壳体42的内腔40内的区域内，段112的壁被一孔116穿透，该孔垂直地通入段112的轴向孔114。孔116与一柔性软管118流体密封地连接，该软管118借助于一腔壁连接装置120密封地穿过壳体42的侧壁，并可输入压缩空气。

如图中可见，即使在阀体82的所示关闭位置，环形缝隙108也与阀杆82的外壳面和连接套48的通孔50的内壳面之间形成并通入壳体42内腔40的环形腔连接。

阀杆84的段112通过螺纹116与一升降装置122连接。该升降装置包括一穿过壳体42的侧壁的旋转轴124。在位于壳体42内腔40内的轴124的端壁126上，连接环节128的一端可绕一与旋转轴124的轴线平行的铰接销129旋转地安装。因此铰接销129偏心设置在旋转轴124的端壁上。

旋转轴124在一可拆卸地固定在壳体42上的轴壳体130内运转。轴壳体130在固定松开时可沿平行于壳体42侧壁的方向移动。为此壳体42具有一安装轴壳体130的开口132，该开口略大于轴壳体130的位于此开口132内的区域。轴壳体130通过配备密封圈的环形固定凸缘134安装在壳体42的侧壁上。

连接环节128在其另一端上可绕一与旋转轴124轴线平行的铰接销135旋转地与一连接件136连接，所述铰接销通过一相配的外螺纹拧入空气分配器84的轴向孔114的螺纹段116内。

轴壳体130的位置和旋转轴124的角位置这样选择，使得在阀体82处于其在图中所示的(关闭)位置时，将连接环节128连接到旋转轴124的铰接销129离壳体42底面138的距离最小。

在壳体42的底面138上方不远处设置一粉末出口140，在它上面固定一软管141。所述粉末出口通向一未示出的涂覆装置。在粉末出口140的入口142后面，该粉末出口的内壳面按文丘里喷嘴的类型沿流动方向在起初区域144内首先比较强烈地向内收缩，以便然后基本上均匀地扩展。

粉末出口140所穿过的壳体42壁的内表面与粉末出口140的入口142齐平，并从该入口处向上和向外倾斜。

压缩空气喷嘴146的尖端伸入粉末出口140的起始区144。

上述装置10这样工作：

如上所述，位于容器12内腔26内的粉末油漆通过输送给容器12压力腔22的压缩空气流化，从而能够流动。压缩空气以最大2.0bar，尤其是0.25至0.5bar之间的压力输送给压力腔22。

软管118同样通入压缩空气。在压缩空气的流动路径上，压缩空气首先经过阀杆84的轴向孔114流入其空气分配室104。压缩空气从该空气分配室通过通道106均匀地分配到空气分配器84和阀杆82顶部86之间的槽96内。最后压缩空气从平行于阀体82轴线的轴向环形槽108流入阀杆84和连接套48之间的空腔，再流入壳体42的内腔40。

现在如果粉末油漆要从容器12中输送到涂覆装置，那么阀体82便朝容器12内腔26的方向，亦即在图中向上移动。为此通过一未示出的伺服电机使升降装置122的旋转轴124转动。由此使连接环节128向上运动，并通过连接件136使阀体82向上移动。

元件相互这样协调，使阀体82的最大行程约为4.0mm；相应的行程取决于旋转轴124旋转的角度值。

在(阀体)向上运动时，阀体82的顶部86的凸缘92与连接套48的内壳面脱开，从而给位于容器12内腔26内的流化的粉末油漆打开通向连接套48通孔50的环形缝隙。

在阀体82抬起时，来自软管118的压缩空气通过无阻碍行程进入通孔50的锥形段64。这时按文丘里原理在最窄的流动部位区域内产生一负压，通过该负压主动地将粉末油漆从容器12的内腔26中吸出。

从容器12中吸出的粉末油漆的流量可以通过阀体82的行程调整。行程越小，亦即顶部86的凸缘92和连接套48之间的通道缝隙越窄，流过的粉末油漆量便越小。

输入壳体42的内腔40的流化粉末油漆通过气流引入粉末出口140。如果必要的话，通过压缩空气喷嘴146将空气吹入设计成文丘里喷嘴形的粉末出口140。这个附加的空气输入提高了粉末油漆的输送速度，并清洗输送通道。

如果不要从容器12中吸出粉末油漆，那么旋转轴便相应地反转，使阀体82重新向下拉到其在图中所示的关闭位置。阀体82的凸缘92便重新密封地位于连接套48内，不再有粉末油漆能从容器12转移到壳体42的内腔40内。

在阀体82的关闭位置，来自软管118的输送空气继续通过环形缝隙108流入连接套48和壳体42的内腔40，由此使仍处于阀体82密封部位下游的粉末油漆从连接套48和壳体42内腔40完全转移到粉末出口140内，并输送给涂覆装置。因此阀体82顶部86凸缘92下方的整个空腔、特别是连接套48和壳体42的内腔始终可靠地排空粉末油漆。

阀体82顶部86的几何形状确保基本上没有粉末油漆附着在顶部86的外壳面上。

Claims (8)

1.用来输送粉末状流化介质特别是粉末油漆的装置，具有

a)容器(12)，该容器具有用于要输送介质的内腔(26)；

b)泵(48，82)，该泵通过一可由阀体(82)关闭的连接通道(48)将介质从容器(12)中抽出，

其特征在于：

c)连接通道(48)和阀体(82)分别具有一上端区(64，102)，所述上端区这样成形，使得在它们之间形成一起泵作用的环形的文丘里喷嘴(107)；

d)阀体(82)在其关闭位置以一密封段(92)密封地位于连接通道(48)的末端区域(64)内，并且该阀体(82)具有一可通入输送气体的输送通道(114，104，106，108)，输送气体可通过此输送通道在密封段(92)附近基本上沿介质流动方向输送给连接通道(48)。

2.按权利要求1的装置，其特征在于：输送气体可在阀体(82)密封段(92)下游输送给连接通道(48)。

3.按权利要求1或2的装置，其特征在于：阀体(82)具有一阀杆(84)和一装在该阀杆上的带一密封段(92)的顶段(86)。

4.按权利要求1至3之任一项的装置，其特征在于：阀体(82)的输送通道(114，104，106，108)在出口端终止于一与阀体(82)同轴线的环形缝隙(108)。

5.按引用权利要求3的权利要求4的装置，其特征在于：密封段(92)设计成顶段(86)的凸缘(92)，该凸缘具有一内壳面，该内壳面与阀杆(84)上端区域(102)的一与该内壳面平行并位于该内壳面径向内部的外壳面一起围成环形缝隙(108)。

6.按权利要求1至5之任一项的装置，其特征在于：阀体(82)的密封段(92)设置成使得，在阀体(82)的关闭位置，该密封段紧靠在连接通道(48)的朝向容器(12)内腔(26)的末端上。

7.按权利要求1至6之任一项的装置，其特征在于：阀体(82)与一可控的升降装置(122)连接。

8.按权利要求1至7之任一项的装置，其特征在于：一通向涂覆装置的出口(140)按文丘里喷嘴的类型设计，其中一可通入输送气体的压缩空气喷嘴(146)伸入出口(140)的入口(142)内。

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