CN101563167A - 利用真空式填充的粉末泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于粉末涂层设备，特别是用于使用静电粉末的零件喷涂设备的粉末供应系统，根据本发明，该系统包括设计成容纳粉末的箱罐(2)、用于将粉末供给到箱罐(2)的装置(4、5、6)、用于将压缩空气喷射到所述箱罐(2)的底部以便使粉末流化的装置(15、14)，以及粉末被空气从箱罐(2)中夹带出的排出管道(8)，此管道(8)连接于至少一个位于远处的粉末使用设备，特别为喷枪(9)。所述系统还包括用于将箱罐(2)中的压力降低到低于给料装置(4、5、6)的压力以便向箱罐(2)填充粉末的装置(16、17、18、19)。

Description

利用真空式填充的粉末泵

技术领域

本发明涉及一种用于向粉末涂覆设备，特别是利用静电粉末喷涂部件的喷涂设备，供应粉末的系统，以及一种用于向粉末涂覆设备供应粉末的方法。

背景技术

设有粉末喷洒装置的粉末涂覆设备通常具有使得将待喷涂的部件移动到喷洒装置前的输送装置。根据各个部件的尺寸和形状需要以适合的方式来调节由喷洒装置喷射的粉末的流率。因此，喷洒装置需要从远处以可控制和可调节的粉末流率来进行供应，所述粉末通过压缩空气来进行流化和传递。因此，粉末的流动可有利地进行测量，粉末和压缩空气混合且空气/粉末混合物被移动传递到粉末供应设备，以便供应喷洒装置或此设备的“喷枪”。

用于向这种设备供应粉末的系统通常是基于文丘里泵的原理而生产的，该文丘里泵具有通过空气移动粉末的作用。

由于文丘里泵将粉末吸入置于大气压力的容器中，这样，根据泵和粉末涂覆设备之间的管道长度，粉末的流率存在限制，根据期望的粉末流率，所述管道长度大约在十米到十五米之间。总之，这种系统不能向较大距离，特别是大于二十米的距离，传输足量的粉末，并且要求高的传输速度，管道中的空气最小速度必须在约八米每秒到十米每秒之间。

此外，在这种情况下使用的大量空气对粉末沉积的产生，即对沉积的粉末量和喷射的粉末量之间的比例有负面影响。用于传输粉末的空气易于吹走已经沉淀在待喷涂的部件上的粉末。

此外，由于文丘里泵中的摩擦，这种类型的系统易于使得粉末熔化，且熔化的粉末颗粒随后形成团块，它们会在喷射的涂料中产生缺陷。所述粉末还在混合装置中产生不希望的磨损。

因此，需要提供一种能够解决上述问题的其它系统。

特别地，已知使用了一种系统，该系统包括：

-箱罐，该箱罐用于容纳粉末，

-用于向箱罐内传输粉末的装置，

-用于将压缩空气喷射到箱罐的下部以使粉末流化的装置，和

-至少一个用于将由空气夹带的粉末从箱罐中排出的管道，此管道连接于至少一个位于远处的使用该粉末的装置，特别为喷洒装置。

特别是从文献EP1454675和FR2872067已知一种这样类型的系统，该系统使得所施加的粉末流率更加易于控制，且使得减少了使用的空气量，这特别地减小了鼓吹的效果。

此外，所述系统中的混合物的速度较低，这防止了粉末的熔化。

在这种已知的系统中，用于将粉末从填充容器传输到箱罐中的装置通过重力或使用泵来工作以便移动粉末，这些装置与阀相联。

这些措施造成在所述阀附近发生粉末的压紧/压缩，以及随后在阀附近的粉末的聚合和结块，因此当所述粉末施加在待喷涂的部件上时，粉末的结块会引起缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服此技术问题，也就是说，减少由传输装置引起的粉末的结块(凝聚)。

为此，本发明涉及一种上述类型的系统，其特征在于，该系统包括用于减小箱罐相对于传输装置的压力的装置，以便将粉末填充到箱罐中。

这些措施在填充阶段使得所述粉末能通过减小的压力被从用于传输的装置吸入箱罐中，然后在喷洒阶段中，使得减小的压力能被中立化(无效化)，并且使得仅当减小的压力被中立化时通过阀来关闭该传输装置。

这样，所述阀不会对粉末施加任何作用力，这防止了结块的形成。

优选地，传输装置包括粉末传输管和用于阻断该管的粉末供应阀，该粉末供应阀在打开时与用于清洁所述阀的装置相关联。

这些措施防止在所述阀关闭时由于压紧而使得剩余粉末在所述阀附近发生阻塞并产生残余结垢。

有利地，所述传输管包括至少一个基本水平的部段，在该部段的附近设置粉末供应阀。

这些措施防止粉末由于重力而被压紧。

优选地，用于减小箱罐相对于传输装置的压力的装置包括文丘里装置，该文丘里装置与用于分离空气和粉末的装置相关联。

有利地，用于分离粉末和空气的装置包括旋流器。

优选地，用于分离粉末和空气的装置包括过滤器。

有利地，用于减小箱罐相对于传输装置的压力的装置包括使得空气流在减压装置下游中止的阀。

优选地，用于喷射压缩空气的装置包括鼓风喷嘴，该鼓风喷嘴在喷洒操作过程中使得粉末流化且设置成与所述管道的端部相对。

这些措施使得粉末在所述管道的端部附近局部流化。排出管道中的粉末涂覆流率增大，此粉末涂覆流率与现有技术的装置相比具有更好的均匀性。因此能够增大箱罐内的压力以便增大流率，而同时保持以均匀的方式供应流化粉末。

根据一个实施例，所述系统包括使粉末排出管道在第一位置和第二清洁位置之间移动的装置，在所述第一位置中箱罐内的粉末能够进入所述管道内，在所述第二清洁位置中所述管道以流体密封的方式与箱罐的内部空间分离/隔离。

有利地，在第二位置中，所述管道定位成抵靠空气鼓风喷嘴，该空气鼓风喷嘴使得能够清洁所述管道。

这些措施使得能够自动清洁管道，并防止喷洒阶段开始时的“膨胀”效应，此效应是由前一喷洒阶段在所述管道中剩余的粉末而造成的。

有利地，使用同一空气鼓风喷嘴来使得管道在处于低位置时可被清洁，而使得管道在处于高位置时可将粉末在管道端部附近流化。

这些措施使得能够通过使用具有两种不同功能的同一喷嘴来简化系统的结构。

优选地，所述系统包括永久出口，该永久出口使得箱罐内的压力能被调节。

有利地，空气喷射装置包括至少一个比例阀，该比例阀使得箱罐内的压力能被调节。

本发明还涉及一种用于向粉末涂覆设备，特别是向使用静电粉末喷涂部件的设备，供应粉末的方法，该方法包括：

-利用粉末传输装置填充粉末箱罐的填充阶段，和

-喷洒阶段，在该喷洒阶段中粉末被流化，并且箱罐被这样排空，即，(粉末)经由排出管道排向至少一个位于远处的使用粉末的设备，特别为喷洒设备，

所述箱罐相对于传输装置处于减小的压力状态下，至少持续一部分填充阶段。

有利地，在填充阶段期间，在箱罐中保持用于使压缩空气流化的流动。

这些措施使得在喷洒阶段开始时防止粉末涂覆流率出现任何延迟。

优选地，所述传输装置包括用于阻断粉末传输管的粉末供应阀，所述粉末供应阀被清洁，随后在填充阶段结束时被关闭。

有利地，箱罐相对于传输装置减小的压力在粉末供应阀被清洁以前被中立化。

优选地，粉末排出管道在喷洒阶段期间的第一位置和填充阶段期间的第二位置之间移动，在第一位置处箱罐中的粉末能够进入管道中，在第二位置处，所述管道以流体密封的方式与箱罐的内部空间分离。

有利地，所述管道通过在第二位置处鼓吹的空气来进行清洁。

附图说明

总之，结合所附示意图可从以下的说明正确理解本发明，该示意图通过非限制性的示例描述了根据本发明的系统的一个实施例。

图1是根据本发明的系统的总体示意图；

图2是根据本发明的箱罐的剖视图，排出管道位于下部；

图3是在本方法的各阶段期间所述系统的构件工作的示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，根据本发明的用于粉末涂覆设备的粉末供应系统包括箱罐2，该箱罐用于容纳粉末。所述系统包括用于检测箱罐2中的粉末的量的装置，该装置例如由称量箱罐2的质量的装置3构成。

所述系统还包括用于将粉末传输到箱罐内的传输装置。所述传输装置包括向箱罐2传输粉末的传输管4和用于阻断粉末传输管4的供应阀5。供应阀是夹管阀类型。

传输管4连接于未示出的装载装置的下游，特别是填充容器的下游。

所述传输管4大致水平设置，且粉末供应阀5设置在所述管的水平部段附近，这防止了粉末在阀5附近由于重力而造成的压紧。

在传输管4的下游端处，传输管4被弯管(弯管接头，肘管)6延长，该弯管通入箱罐的顶壁。空气入口7设置在弯管6的区域，在传输管的轴线上并朝向传输管。此压缩空气入口在打开位置构成粉末供应阀5的清洁装置，所述压缩空气入口使得可将空气向传输管4的上游方向推进。

所述系统还包括用于从箱罐2排出由空气夹带的粉末的管道8，此管道连接于位于远处的喷洒装置9。

所述系统还包括用于在箱罐下部喷射压缩空气以使粉末流化的装置。所述箱罐包括多孔元件10，该多孔元件界定箱罐2的容纳粉末的第一上部室12和容纳压缩空气的第二下部室13，该空气喷射装置包括一位于多孔元件10下方的第一空气入口14和一喷嘴15，该喷嘴的开口位于粉末排出管道的端部之下并在多孔元件10的上方。

根据本发明的一个特征，所述系统包括用于减小箱罐相对于传输装置的压力的装置。所述用于减小箱罐相对于传输装置的压力的装置包括文丘里装置16，该文丘里装置的进气构件17定位于用于分离空气和粉末的旋流器18的中央。旋流器18的锥形部的端部朝向箱罐2的顶壁开口。过滤器19设置在进气构件17上，该过滤器使得空气和粉末的分离更完全。

文丘里装置16由比例减压阀20供给，该比例减压阀使得能够调节进气流率以及压力的减小。

减压装置包括阀22，该阀为夹管阀类型，并使得能够中止减压装置中的流动。

在文丘里装置16的输出口附近设有永久出口23，该永久出口使得能够减小箱罐2内的压力。空气喷射装置包括比例阀24、25，该比例阀也使得箱罐2中的压力可调。未示出的且安放于箱罐中的压力传感器可获得压力的测量值并使之能进行压力控制。

所述系统还包括用于使粉末排出管道8在第一高位置和第二清洁低位置之间移动的装置26，在所述第一高位置中箱罐内的粉末能够进入管道内，所述第二清洁低位置在图2中示出，在该位置中管道8定位成抵靠空气喷射装置的鼓风喷嘴15，该鼓风喷嘴使得管道8可被清洁。

有利地，位于箱罐2中的排出管道8的端部由限制粉末发生聚合的材料制成，特别是由聚酰胺材料制成。

利用这种系统可执行向粉末涂覆设备供应粉末的方法，该方法包括填充阶段和喷洒阶段，在该填充阶段中从粉末传输装置向箱罐填充粉末，在该喷洒阶段中粉末被流化，并且箱罐被排空，该排空经由排出管道排向至少一个位于远处的喷洒装置。

下面结合图3描述所述系统的填充阶段和喷洒阶段，在该附图中示出作为时间t的函数的下列曲线：

-曲线A：第一空气注入口14中的用于流化的流率，该流率由比例阀24控制，

-曲线B：夹管阀22的关闭或打开状态，该夹管阀22使得减压装置中的流动中止；值1表示关闭的阀，值0表示打开的阀，

-曲线C：夹管型粉末供应阀5的关闭和打开状态；值1表示关闭的阀，值0表示打开的阀，

-曲线D：减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流率，该流率由比例阀20控制，

-曲线E：箱罐内的粉末的质量，

-曲线F：空气入口7附近的空气流率，该空气入口构成用于清洁粉末供应阀5的装置，

-曲线G：用于流化并用于清洁管道8的空气注入口14中的流率，

-曲线H：粉末排出管道8的竖直位置；值1表示高位，值0表示低位。

在填充阶段，最初，所述系统处于以下构型，该构型和最终喷洒构型相对应：

A：用于流化的第一空气注入口14中的流率处于最大值dAmin；

B：夹管阀22关闭；

C：夹管型粉末供应阀5关闭；

D：文丘里装置中的空气流率为零；

E：粉末质量处于低值mmin；

F：构成用于清洁粉末供应阀5的装置的空气入口附近的空气流率为零；

G：用于流化并用于清洁管道8的空气注入口14的流率处于低值dGmax，这使得排出管道的端部附近的粉末发生局部流化；

H：管道8处于高位；

填充阶段以如下方式执行。

在第一时刻t1处，由比例阀24控制的用于流化的第一空气注入口14中的流率移到最小值dAmin，使得减压装置中的流动中止的夹管阀22打开，这使得在减压装置中形成流动，空气注入口14的流率达到高值dGmax，所述高值使得对粉末排出管道8进行清洁，此管道移动到低位。

在第二时刻t2处，夹管型粉末供应阀5打开，并且由比例阀20控制的减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流率变成高值dDmax。

在这些情况下，箱罐2相对于传输装置处于压力减小状态，且粉末被吸入箱罐2中。箱罐中的粉末质量增加。管道8定位成抵靠空气鼓风喷嘴15，该空气鼓风喷嘴可清洁管道8。

在第三时刻t3处，当达到期望的粉末质量mmax时，使得减压装置中的流动中止的夹管阀22关闭，由比例阀20控制的减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流动中止，用于流化和清洁管道8的空气注入口14的流率降低到足以产生流化的低值dGmin。

在第四时刻t4处，由比例阀20控制的减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流率恢复到dDmax，此时阀22关闭，这使得可产生过压，该过压使得可清洁过滤器19而不会在箱罐中产生减压状态；构成用于清洁粉末供应阀5的装置的空气入口附近的空气流率变成dFmax，这使得能够清洁打开的阀5。

应当注意，构成用于清洁粉末供应阀5的装置的空气入口附近的空气流率的增加和减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流率的增加可能不同步。此外，可在文丘里装置16的空气入口中的流动中设置多个脉冲以便完善过滤器的清洁。

在第五时刻t5处，夹管型粉末供应阀5关闭，由比例阀20控制的减压装置的文丘里装置16的空气入口中的流动中止，构成用于清洁粉末供应阀5的装置的空气入口附近的空气流动中止。

在这些情况下，传输装置与箱罐隔离，且加压装置不再起作用。填充阶段完成，且传输装置的阀5、粉末排出管道8和减压装置的过滤器19已被清洁。

在第六时刻t6处，喷洒阶段开始，排出管道移动到高位，其中箱罐2中的粉末能够进入管道8，且用于流化的第一空气注入口14中的流率增加到高值dAmax。

当然，本发明并不限于上述作为非限制性的示例的优选实施例，而是包括其所有的变型。

Claims (19)

1.一种用于向粉末涂覆设备，特别是向利用静电粉末喷涂部件的设备，供应粉末的系统，该系统包括：

-箱罐(2)，该箱罐用于容纳粉末，

-用于向箱罐(2)内传输粉末的传输装置(4、5、6)，

-用于将压缩空气喷射到箱罐(2)的下部以使粉末流化的装置(15、14)，和

-至少一个用于将由空气夹带的粉末从箱罐(2)中排出的管道(8)，此管道(8)连接于至少一个位于远处的、使用该粉末的装置，特别为喷洒装置(9)，

其特征在于，

该系统还包括用于减小箱罐(2)相对于传输装置(4、5、6)的压力的装置(16、17、18、19)，以用于向箱罐(2)内填充粉末。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输装置(4、5、6)包括粉末传输管(4)和用于阻断该粉末传输管(4)的粉末供应阀(5)，该粉末供应阀(5)在打开时与用于清洁所述阀的装置相关联。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述粉末传输管(4)包括至少一个基本水平的部段，粉末供应阀(5)设置在该部段的区域内。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述用于减小箱罐(2)相对于传输装置(4、5、6)的压力的装置(16、17、18、19)包括文丘里装置(16)，该文丘里装置与用于分离粉末和空气的装置(18、19)相关联。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述用于分离粉末和空气的装置包括旋流器(18)。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述用于分离粉末和空气的装置包括过滤器(19)。

7.根据权利要求1到6中任何一项所述的系统，其特征在于，用于减小箱罐(2)相对于传输装置(4、5、6)的压力的装置(16、17、18、19)包括使得空气流在减压装置下游中止的阀(22)。

8.根据权利要求1到7中任何一项所述的系统，其特征在于，用于喷射压缩空气的装置包括鼓风喷嘴(15)，该鼓风喷嘴在喷洒操作期间使粉末流化并且设置成与所述管道(8)的端部相对。

9.根据权利要求1到8中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括使粉末排出管道(8)在第一位置和第二位置之间移动的装置(26)，在所述第一位置中，箱罐(2)内的粉末能够进入所述管道(8)内，在所述第二位置中，所述管道(8)以流体密封的方式与箱罐(2)的内部空间分离。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在第二位置处，所述管道(8)定位成抵靠空气鼓风喷嘴(15)，以使得能够清洁所述管道(8)。

11.根据权利要求8和10所述的系统，其特征在于，同一空气鼓风喷嘴(15)使得在管道(8)处于低位置时可清洁管道(8)，且在管道(8)处于高位置时，粉末在管道(8)的端部附近流化。

12.根据权利要求1到11中任何一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括永久出口(23)，该永久出口使得能够调节箱罐(2)内的压力。

13.根据权利要求1到12中任何一项所述的系统，其特征在于，空气喷射装置包括至少一个比例阀(24、25)，该比例阀使得能够调节箱罐(2)内的压力。

14.一种用于向粉末涂覆设备，特别是向使用静电粉末喷涂部件的设备，供应粉末的方法，该方法包括：

-利用粉末传输装置(4、5、6)向箱罐(2)填充粉末的填充阶段，

和

-喷洒阶段，在该喷洒阶段中粉末被流化，箱罐(2)被排空，该排空经由排出管道(8)排向至少一个位于远处的、使用粉末的设备，特别为喷洒设备(9)，

在至少部分填充阶段中，箱罐(2)被置于相对于传输装置(4，5，6)压力减小的状态。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在填充阶段，所述箱罐(2)中维持用于使压缩空气流化的流动(dAmin)。

16.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述传输装置包括用于阻断粉末传输管(4)的粉末供应阀(5)，所述粉末供应阀(5)被清洁，随后在填充阶段结束时被关闭。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述箱罐相对于传输装置压力减小的状态在粉末供应阀被清洁前被中立化。

18.根据权利要求15到17中任何一项所述的方法，其特征在于，粉末排出管道(8)在喷洒阶段的第一位置和填充阶段的第二位置之间移动，在第一位置中，箱罐(2)中的粉末能够进入管道(8)中，在第二位置中，所述管道(8)以流体密封的方式与箱罐(2)的内部空间分离。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述管道通过在第二位置中鼓吹的空气来进行清洁。

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