CN105121027A - 粉末输送设备和相关联的操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粉末输送设备(100),其具有气动致动的粉末密相泵(1)和压力控制器(91)。粉末密相泵(1)具有至少一个输送室(4),其带有粉末入口阀(7)和粉末出口阀(8)。压力控制器(91)用于调节和保持在粉末密相泵(1)的至少一个输送室(4)上预先确定或可确定的目标压力和/或用于调节和保持在粉末入口阀(7)或粉末出口阀(8)上预先确定或可确定的致动压力。此外根据本发明设置了气体流量检测装置(D1,D2,D3,D4),其用于检测或确定在调节和保持至少一个输送室(4)上的目标压力时每单位时间供给或排出的气体量和/或用于检测在调节和保持致动压力时每单位时间供给至粉末入口阀(7)或粉末出口阀(8)的气体量。评估装置(92)将至少一个所检测或确定的气体流量值与相应目标值比较并且自动发出错误和/或报警信息,如果检测到偏差的话。
Description
本发明涉及一种粉末输送设备,其特别是用于输送涂层粉末,以及涉及一种用于操作所述粉末输送设备的方法。
粉末输送设备被用于输送粉末,特别是涂层粉末,例如从第一粉末容器输送到布置在粉末输送设备下游的第二粉末容器或输送到布置在粉末输送设备下游的粉末喷涂枪或相同的用于喷涂涂层粉末的设备。为了这个目的,粉末输送设备通常具有至少一个泵,特别是粉末密相泵(Pulverdichtstrompumpe),其中所述泵通常具有至少一个带粉末入口阀和粉末出口阀的输送室。
例如申请号为102013205895.0的德国专利涉及一种带粉末密相泵(英语:densephasepowderpump)的粉末输送设备,其中可以借助控制装置来控制粉末密相泵,使得在粉末密相泵的粉末输送操作模式下将涂层粉末从第一粉末容器输送到布置在第一粉末容器下游的第二粉末容器或输送到布置在下游的粉末喷涂枪。
在粉末密相泵的粉末输送操作模式下,交替地通过打开的粉末入口阀将粉末部分吸入输送室中,同时将粉末出口阀关闭,并通过将输送压缩气体引入输送室中将先前吸入输送室的粉末部分经由打开的粉末出口阀排出,同时将粉末入口阀关闭。
然而在粉末密相泵的清洗操作模式下要么将粉末入口阀打开,要么将粉末出口阀打开,而两个阀中的另一个则关闭,而且其中同时地或暂时地延迟将冲洗压力气体引入到输送室中。
另一方面,例如公开文本EP1551558Al涉及一种带粉末密相泵的粉末输送设备,其具有第一输送室和与第一输送室平行布置的第二粉末输送室。现有技术已知的粉末密相泵的这两个输送室在吸收侧和输送侧分别由(机械致动的)夹紧阀装置来限定。
通过本发明要实现的任务是,进一步发展前述类型的粉末输送设备,使得用易于实现但仍然有效的方式可自动识别出粉末密相泵的可能故障。此外还提出相应的用于驱动此类粉末输送设备的方法。
此任务在粉末输送设备方面通过独立权利要求1的内容得以实现且在方法方面通过独立权利要求22的内容得以实现。粉末输送设备有利的改进形式在从属权利要求2至21中提出。
因此根据本发明提出一种粉末输送设备,其具有至少一个粉末密相泵。该至少一个粉末密相泵具有至少一个带粉末入口阀和粉末出口阀的输送室,其中粉末入口阀和粉末出口阀被分别构造成气动致动且在施加致动压力时可关闭的夹紧阀。
粉末输送设备的控制装置被用于控制粉末输送设备的相应可控元件,也就是说以如下的方式,旨在特别在粉末输送操作模式下或在清洗操作模式下操作粉末密相泵。控制装置分配有压力控制器,通过其来提供操作粉末密相泵所需的致动压力。为此压力控制器被用于调节和保持在粉末密相泵的至少一个输送室上预先确定或可确定的目标压力和/或用于调节和保持在粉末入口阀或粉末出口阀上预先确定或可确定的致动压力。
为此,压力控制器被特别构造用于以下目的,即在粉末密相泵的粉末输送操作模式下在粉末吸入阶段在压力控制器的至少一个输出端上提供预先确定或可确定的负压,并在粉末密相泵的粉末排放阶段提供预先确定或可确定的过压。此外,压力控制器还被优选构造用于以下目的,即在粉末密相泵的清洗操作模式下在压力控制器的至少一个输出端上提供预先确定或可确定的过压,所述过压特别高于压力控制器在粉末密相泵的粉末排放阶段提供的过压。
另一方面压力控制器优选用于以下目的,即提供用于致动被实现为夹紧阀的粉末入口阀所必需的并且预先确定或可确定的致动压力,或是提供用于致动被实现为夹紧阀的粉末出口阀所必需的致动压力。
为了在粉末输送操作模式下或在清洗操作模式下可以有利地自动监控粉末密相泵的正确运行,根据本发明设置了气体流量检测装置,其被构造用于检测气体量,该气体量是在调节和保持在至少一个输送室中预先确定或可确定的目标压力时每单位时间进入该输送室或从其排出的气体量。替代性或补充性的是构造气体流量检测装置,用于检测在设置和保持预先确定或可确定的致动压力时每单位时间被供给至粉末入口阀或粉末出口阀的气体量。
这里所使用的术语“气体流量检测装置”通常被理解成一种设备,可借助其来直接或间接地检测气体流量或以其它方式推断出气体流量。术语“气体流量”在这里是指气体的质量流或体积流量,所述气体在粉末密相泵运行时被供给至粉末密相泵的可气动致动元件或从粉末密相泵的可气动致动的元件中排出来。在这里例如是指在粉末密相泵的粉末输送操作模式下在粉末输送阶段每单位时间供给至输送室的、输送压缩气体的质量或体积。
如果在粉末密相泵工作期间例如分配给输送室的过滤元件因老化导致(至少部分)堵塞,则在粉末排放阶段供给至输送室的气体流量相较于过滤元件未被堵塞的状态有所减少。
将在致动粉末入口阀/粉末出口阀时每单位时间供给至相应阀的致动压缩气体的量(质量或体积)作为另一个示例。在这种情况下,即粉末入口阀/粉末出口阀例如由于老化而泄漏时,用于致动粉末入口阀/粉末出口阀而引入的气体流量会增加。
这表明,气体流量可用作粉末密相泵的可气动致动元件的功能量度。
在这种情况下重要的不是用气体流量检测装置来检测或用不同的方式确定气体流量的定量值,这一点例如可借助流通量传感器或类似的装置来实现。此类流通量传感器装置例如可构造用于检测将压力控制器的输出端流体连接到输送室的压缩空气管道中的体积流通量或质量流通量。替代性或补充性的是,可设计流通量传感器装置来检测将压力控制器的输出端流体连接到粉末入口阀或粉末出口阀的压缩空气管道中的体积流通量或质量流通量。
如下面更详细的阐述,例如为了检测或确定气体流量的定性值可设置一种设备,通过该设备来检测或确定在调节和保持目标压力时在至少一个输送室中每单位时间被引入或排出的气体量的值,也就是基于由压力控制器设定的节流装置的流通量横截面,和/或通过所述设备基于由压力控制器设定的节流装置的流量横截面来检测或确定在调节和保持压力入口阀或压力出口阀上的致动压力时每单位时间供给的气体量的值。
根据本发明,粉末输送设备此外还具有评估装置,其被设计成将至少一个测得的气体流量的值与相应的目标值进行比较,其中评估装置还被设计成在至少一个测得的气体流量的值与相应的目标值有偏差时优选根据偏差的大小自动发出错误信息和/或报警信息。
此外本发明还基于以下认识,即对于气动致动粉末密相泵而言可监控该粉末密相泵的功能,特别是对粉末密相泵工作期间受到很大磨损的粉末密相泵部件在其功能性方面进行监控,条件是聚集了在粉末密相泵运行时每单位时间供给至粉末密相泵的气动致动元件的气体量。例如在粉末输送操作模式下,在粉末排放阶段由气体流量检测装置检测出每单位时间只能将相当少量的输送压缩空气供给至粉末密相泵的输送室,由此可以调节或保持在输送室中预先确定的或可确定的过压(目标压力),评估装置从中得出结论,即分配给输送室的过滤元件有可能堵塞了或至少部分堵塞了,并且要进行更换。
在气动致动的粉末密相泵中,特别被实现为夹紧阀的粉末入口阀和粉末出口阀受到了高磨损,因为这些阀在粉末密相泵运行时经常要切换。根据本发明所述的解决方案,可用气体流量检测装置来检测在每单位时间供给至夹紧阀的、致动压缩气体的量,以便可调节和保持在夹紧阀上预先确定的或可确定的致动压力。现在还表明,每单位时间供给至夹紧阀的致动压缩气体量随着时间的推移而增加,则评估装置可从中得出结论,即出现了泄漏,其有可能导致的是,夹紧阀不能再正常工作,从而使得在致动阀时每单位时间供给至阀的致动压缩气体量比在下列情况高,即比夹紧阀正常工作且致动压缩空气不会因泄漏而溢出这种情况高。
另一方面通过本发明所述解决方案也可确定,粉末密相泵在粉末吸入阶段是否正常进行了抽吸。因为在粉末密相泵的粉末吸入阶段在粉末密相泵的输送室中施加了预先确定的或可确定的负压,以便借助负压来通过打开的粉末入口阀将粉末部分吸入输送室中,所以可使用每单位时间从输送室排出的气体量来确定是否发生了根据所设置的事件经过所述的粉末吸入阶段。如果粉末吸入阶段每单位时间排出的气体量高于或低于相应的目标值,所述气体量是为了调节和保持输送室中预先确定的或可确定的负压所需的,那么可以说,粉末在粉末吸入阶段没有被正确吸入。
此外根据本发明的一个方面还设置了传感器装置,用于检测至少一个在致动粉末入口阀时在粉末入口阀上调节的压力值,和/或用于检测至少一个在致动粉末出口阀时在粉末出口阀上调节的压力值,和/或用于检测至少一个在粉末密相泵的粉末吸入阶段在至少一个输送室中调节的负压值,和/或用于检测至少一个在粉末密相泵的粉末排放阶段或清洗操作模式下在至少一个输送室中调节的过压值。为此传感器装置例如可具有至少一个布置在压力控制器输出端上的压力传感器,其被流体连接或可被流体连接到粉末入口阀、粉末出口阀和/或输送室。但另一方面也有可能的是,粉末入口阀和/或粉末出口阀分配有压力传感器且输送室分配有另一个压力传感器。
传感器装置在功能上属于压力控制器,因为在粉末密相泵运行时借助传感器装置来检测并控制,实际上是否必须对在粉末密相泵1相应的气动致动元件中预先确定的压力值进行调节,或者是否要调节性地相应干预压力控制器。特别通过设置传感器装置来确保,可在粉末密相泵的粉末输送操作模式和清洗操作模式下在粉末密相泵的至少一个输送室上设置相应的、预先确定或可确定的目标压力。例如在粉末输送操作模式下设置成,使得在粉末排放阶段在输送室中施加预先确定的、1至3bar的过压。而在清洗操作模式下可在输送室中设置的压力值应更高,例如为2至5bar。
此外优选使用传感器装置来确保,在致动被实现为夹紧阀的粉末入口阀和粉末出口阀时可以在该处设置预先确定的、例如1至6bar的致动压力(取决于粉末密相泵的操作模式)。
在这方面有利的是,当传感器装置与压力控制器相互作用时,使得由传感器装置检测的压力值通过反馈为实际值供给至压力控制器,其中压力控制器将粉末密相泵的气动可控组件上在粉末密相泵运行时将要设置和保持的压力调节到相应的预先确定或可确定的值。
在根据本发明所述解决方案的优选实施中提出,压力控制器具有输入端和至少一个输出端,其中压力控制器的输入端流体连接到或可流体连接到压缩空气源,该压缩空气源提供预先确定或可确定的恒定的供给压力。例如可将压缩空气源实现为进气压力控制器,其将邻近供给接头的进气压力调节到例如6至8bar的、内部恒定的供给压力。
独立于压缩空气源的具体实施形式,有利的是,这种情况下是指一种设备,通过其可提供预先确定或可确定的恒定供给压力。
根据本发明的一个方面,在这种情况下提出压力控制器具有至少一个节流装置。该至少一个节流装置被构造用于局部调节流通量横截面,使得在压力控制器的至少一个输出端上提供被施加在至少一个输送室上且预先确定或可确定的目标压力和/或被施加在粉末入口阀或粉末出口阀上且预先确定或可确定的致动压力。
例如有可能的是,压力控制器的至少一个节流装置被设计成使得可局部调节被流体连接或可流体连接到粉末密相泵输送室的压缩气体管道的流通量横截面,从而使得可用这种方式来调节在粉末密相泵运行时供给至输送室的输送压缩气体的预先确定(定义)的压力值。这时还特别可能的是,节流装置具有至少一个节流阀,特别是控制阀形式的节流阀,其被构造用于调节在粉末输送操作模式下引入输送室的输送压缩气体的压力值。
替代性或补充性的是,优选将至少一个所述节流阀构造成使得将在清洗操作模式下引入输送室中的清洗压缩气体的压力值调节到预先确定的或可确定(定义)的值。
在特别易于实现但有效的实施形式中,节流阀具有静止的阀件,特别是以阀座的形式,还具有可彼此相对移动并由此可调节的阀部件以改变至少一个所述节流阀的节流通道的开口宽度,其中可调节阀部件的几何形状被选择为,使得节流阀具有以下流通量特性曲线,该特性曲线具有至少两个基本线性的区域。流通量特性曲线的这两个基本线性的区域在这种情况下具有预先确定的不同斜度。
在这方面可能的是,将为粉末输送设备设置的控制装置构造成,在粉末输送操作模式下控制节流阀使得通过节流阀的压缩气体流通量位于流通量特性曲线的第一基本线性区域,并在清洗操作模式下控制节流阀使得通过节流阀的压力气体流通量位于流通量特性曲线的第二基本线性区域。
不管属于压力控制器的节流装置的具体结构形式怎样,该节流装置都应优选构造成,根据至少一个在粉末密相泵运行时可调节并且例如借助已提到的传感器装置检测到的压力值来调节至少一个节流装置的流量横截面,使得至少一个检测到的压力值(实际值)与施加在至少一个输送室的目标压力或施加在粉末入口阀/粉末出口阀的致动压力一致。
根据最后提到的实施形式的优选改进实施形式提出,设计气体流量检测装置,以基于由压力控制器调节的至少一个节流装置的流通量横截面来检测在调节和保持目标压力时在至少一个输送室中每单位时间被供给或排出的气体量的值和/或在调节和保持粉末入口阀或粉末出口阀上的致动压力时每单位时间被供给的气体量的值。换而言之,借助压力控制器的操纵变量(其在此处所描述的实施形式中对应于至少一个节流装置的流通量横截面),推断出每单位时间流经节流装置和供给到至少一个输送室或粉末入口阀/粉末出口阀的气体量的定量值或定性值。这种情况下指的是所需的气体流量,以便在至少一个输送室中或在粉末入口阀/粉末出口阀上可调节和保持预先确定(定义)的压力值(目标值)。
例如设计了评估装置,用于自动推断出在粉末入口阀或粉末出口阀中的泄漏或推断出粉末入口阀或粉末出口阀的错误功能,并发出相应的错误信息和/或报警信息,如果由气体流量检测装置检测到或以其它方式确定每单位时间供给至粉末入口阀或粉末出口阀的致动压缩气体的量(其是为了在粉末入口阀或粉末出口阀上施加预先确定或可确定的致动压力(=目标压力)所需的)大于预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差(=参考值)。
预先确定或可确定的气体流量是指目标值,其在由评估装置实施的比较中使用。所述目标值例如可在粉末输送设备试运行时记录并相应地存储或存放在评估装置中。但是也可设想的是,定期重新生成目标值,例如每当粉末输送设备处于空闲状态时。
根据本发明的另一方面对评估装置的前述实施形式进行补充或替代设计了评估装置,自动推断出分配给输送室的过滤元件或过滤器的阻塞、老化或错误功能并发出相应的错误信息和/或报警信息,如果气体流量检测装置在至少一个粉末排放阶段或在粉末密相泵的清洗操作模式下检测出,每单位时间供给至输送室的、为了调节和保持输送室中预先确定或可确定的目标压力所需的压缩气体的量,偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差。
例如可设计评估装置,自动推断出分配给输送室的过滤元件或过滤器的阻塞并发出相应的错误信息和/或报警信息,如果气体流量检测装置在粉末密相泵的至少一种粉末吸入阶段检测出,每单位时间供给至输送室的压缩气体的量,其是为了调节和保持输送室中预先确定或可确定的负压所需的,偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差。
根据本发明所述粉末输送设备的优选实现提出,粉末入口阀和/或粉末出口阀被实现为夹紧阀,也就是以如下形式,即其中柔性软管将软管内侧上的阀通道与软管外侧上分配给夹紧阀的压力室分开,其中所述软管可通过引入压力室的致动压缩气体的致动压力挤压在一起,并由此阀通道可以被关闭。如前所述,为了致动相应的被实现为夹紧阀的粉末入口阀或粉末出口阀所必需的致动压力由控制装置的压力控制器提供。
这种情况下可设想的是,以上提到的传感器装置具有至少一个分配给粉末入口阀的压力传感器,其中分配给粉末入口阀的压力传感器的用途在于,检测在致动粉末入口阀时在粉末入口阀的压力室中实际可调节的压力值(实际值)。对此进行补充或替代有利的是,传感器装置具有至少一个分配给粉末出口阀的压力传感器,其被用于检测在致动粉末出口阀时在粉末出口阀的压力室中实际可调节的压力值(实际值)。
分配给粉末入口阀的压力传感器和分配给粉末出口阀的压力传感器可分别布置在相应被构造成夹紧阀的阀的压力室中。当然也有可能的是,将压力传感器布置在通向相应夹紧阀的压力室中的压缩空气管道,经由该压缩空气管道将致动压缩气体供给至夹紧阀的压力室。
在优选实现本发明所述解决方案时,在粉末输送设备的粉末密相泵方面提出,粉末密相泵的输送室有室壁,其至少在粉末入口与粉末出口之间的部分长度上由过滤器构成,其中过滤器包围输送室并且输送室由间隔壁分开,所述间隔壁包围过滤器并形成于过滤器与输送室壳体之间,其中过滤器可让气体透过,但是不能让涂层粉末透过。
在此实现形式中有利的是,以上提到的传感器装置具有至少一个分配给输送室的压力传感器,以便借助分配给输送室的压力传感器将在粉末密相泵的粉末排放阶段在过滤器与输送室壳体之间形成的、间隔室中的实际可调节的、施加在输送室上过压的压力值检测出来。
根据本发明的一个方面设计了气体流量检测装置,在粉末密相泵运行时至少部分地将下列时间分布中的至少一个检测出来并将其与相应的预定时间分布进行比较:
-在致动粉末入口阀时每单位时间供给至粉末入口阀的致动压缩气体的量的时间分布;
-在致动粉末出口阀(8)时每单位时间供给至粉末出口阀的致动压缩气体的量的时间分布;
-在粉末密相泵的粉末吸入阶段每单位时间从至少一个输送室排出的气体的量的时间分布;以及
-在粉末密相泵的粉末排放阶段每单位时间供给到至少一个输送室的输送压缩气体的量的时间分布。
在这方面特别有利的是,构造了评估装置,在至少一个被检测的时间分布偏离相应预先规定的时间分布时优选根据预先规定的时间分布与检测的时间分布之间差的大小和/或时间梯度自动发出错误信息和/或报警信息。
本发明不仅涉及一种粉末输送设备,而且还涉及一种用于操作粉末输送设备的方法,其中所述方法包括以下步骤:
-调节并保持在粉末密相泵的粉末吸入阶段在粉末密相泵输送室中预先确定或可确定的负压;和/或
调节并保持在粉末密相泵的粉末排放阶段在粉末密相泵输送室中预先确定或可确定的过压;和/或
调节并保持在粉末密相泵的清洗操作模式下在粉末密相泵输送室中预先确定或可确定的过压;和/或
调节并保持在粉末密相泵的被实现为气动致动夹紧阀的粉末入口阀中和/或在粉末密相泵的被实现为气动致动夹紧阀的粉末出口阀中预先确定或可确定的致动压力;
-检测在粉末吸入阶段从输送室中排出的气流量,该气流量是为了可以调节和保持输送室中预先确定或可确定的负压所需的;和/或
检测在粉末排放阶段供给至输送室的气流量,该气流量是为了可以调节和保持输送室中预先确定或可确定的过压所需的;和/或
检测在粉末密相泵的清洗操作模式下供给至输送室的气流量,该气流量是为了可以调节和保持输送室中预先确定或可确定的过压所需的;
和/或
检测在致动相应阀时供给至粉末入口阀和/或粉末出口阀的致动气流量,该气流量是为了可以调节和保持粉末入口阀和/或粉末出口阀中预先确定或可确定的致动压力所需的;和/或
-将至少一个被检测的气流量与相应的目标值比较;以及
-如果至少一个被检测的气流量偏离了在可能的允许误差范围内的相应的目标值,则输出错误信息和/或报警信息。
下面参考附图并借助示例性的实施形式对本发明进行更详细的描述。
图中显示:
图1示意性地描述了根据本发明所述粉末输送设备的第一示例性实施形式;
图2示意性地描述了根据本发明所述粉末输送设备的另一种示例性实施形式;以及
图3示出了在粉末输送操作模式下粉末密相泵的示例性时间控制程序。
下面参考图1中的描述对根据本发明所述粉末输送设备100的第一示例性实施形式进行描述。粉末输送设备100被特别用于将涂层粉末从第一粉末容器101输送到布置在粉末输送设备100下游的粉末喷涂枪102。也可使用其它设备来替代粉末喷涂枪102以便将涂层粉末喷涂到待涂覆的对象上,或者也可使用第二粉末容器。
根据图1示出的示例性实施形式,粉末输送设备100具有至少一个(图1中恰好一个)粉末密相泵1。粉末密相泵1的粉末入口2借助粉末管103(特别是借助进气管或类似物)流体连接到或可流体连接到第一粉末容器101。在粉末密相泵1的相对端部区域设置了粉末出口3,其借助粉末管104(特别是借助粉末软管)连接到或可连接到粉末喷涂枪102的涂层粉末入口105。
尽管在图1中未明显示出,但在粉末输送设备100的示例性实施形式中粉末密相泵1的粉末入口2和粉末出口3被分别构造成软管连接管,相应的粉末管103或104可置于其上并且可用软管夹固定。当然粉末密相泵1的粉末入口2或粉末出口3的其它实施形式也是可能的。
此外,粉末输送设备100在图1示出的示例性实施例中使用的粉末密相泵1的特征在于,粉末密相泵被构造成单室粉末密相泵(Ein-Kammer-Pulverdichtstrompumpe),其中只设置了单个粉末输送室4用于将涂层粉末从第一粉末容器101输送到粉末喷涂枪102或其它用于喷涂对象的设备或输送给其它粉末容器。但是本发明不局限于其中使用了单室粉末密相泵的粉末输送设备。相反本发明也包括其中使用了多室粉末密相泵的粉末输送设备。
在图1示意性示出的粉末输送设备100中使用了粉末密相泵1,但是其在这里被构造成单室粉末密相泵,其中只设置单个粉末输送室4用于将涂层粉末从第一粉末容器101输送到粉末喷涂枪102或其它用于喷涂对象的设备或输送给其它粉末容器。粉末输送室4在第一端部区域具有粉末入口5,其指向粉末密相泵1的粉末入口2方向。此外,粉末输送室4还具有指向粉末密相泵的粉末出口3方向的粉末出口6。在粉末输送室4的粉末入口5上直接相邻地布置有粉末入口阀7,也就是说布置成使得粉末入口阀7位于粉末输送室4的粉末入口5与粉末密相泵1的粉末入口2之间。粉末出口阀8以相同的方式直接布置在粉末输送室4的粉末出口6旁边。
如果在粉末输送设备100中使用被构造成单室粉末密相泵的粉末密相泵,则有利的是,在粉末密相泵1的粉末出口区域不是直接将粉末出口阀8布置在粉末输送室4的粉末出口6和粉末密相泵1的粉末出口3之间。相反在所述实施形式中有利的是,粉末出口阀8与粉末密相泵1的粉末出口3之间还布置了附加压缩空气进气装置9。如将要在后面更详细描述的,所述附加压缩空气进气装置9被用于在需要时将额外的输送压缩空气供给到粉末出口阀8与粉末密相泵1的粉末出口3之间的粉末路径中。
在这里应指出,对于本发明,将附加压缩空气进气装置9布置在粉末出口阀8和单室粉末密相泵1的粉末出口3之间不是必须的。通过附加压缩空气进气装置9可实现的效果将在下面进行详细阐述,所述效果可实现的条件是,附加压缩空气进气装置9布置在粉末密相泵1的粉末出口3后面。
虽然在图中没有示出,但在有利实现根据本发明所述粉末输送设备100时被构造成单室系统的粉末密相泵1的附加压缩空气进气装置9与粉末密相泵1的粉末出口3之间还设置了另一个阀,特别是夹紧阀,该夹紧阀承担了粉末出口阀的功能,因为其直接布置在粉末密相泵1的粉末出口3上。
如特别可以从图1的描述中看出,粉末密相泵1的粉末入口3、粉末入口阀7、粉末输送室4的粉末入口5、粉末输送室4、粉末输送室4的粉末出口6、附加压缩空气进气装置9以及粉末密相泵1的粉末出口3沿着共同的纵轴布置。换而言之,粉末密相泵1的粉末入口2设置在粉末密相泵1的粉末出口3的相对端部。
在这里应指出,本发明并不局限于其中使用了粉末密相泵的粉末输送设备,其粉末入口2和粉末出口3布置在相对的端部区域。相反即使在以下粉末密相泵中本发明也是适合的,即其粉末入口和粉末出口设置在粉末密相泵的一个端部区域或在同一个端部区域。
下面将对例如在图1中示意性示出的实施形式的粉末输送室4的结构和功能进行详细阐述,所述实施形式为根据本发明所述粉末输送设备100中使用的粉末密相泵1的实施形式。
可以特别从图1的示意图中看出,粉末输送室4在其粉末入口5和粉末出口6之间由管状过滤器10的圆柱形壁构成。所述管状过滤器10可让空气透过,但不能让涂层粉末透过,并且例如可由烧结材料构成。被构造成过滤管的过滤器10被中间腔11环绕,该中间腔11在其外侧由粉末输送室4的壳体定边界。
换气口13通过壳体,该换气口流体连接到控制阀V1(这里为电磁阀)。通过控制阀V1可交替性地用压缩空气供给管50中的输送压缩空气来供给粉末输送室4或对其施加真空或真空源的负压。
在例如图1中示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中,真空源具有喷射器55,来自压缩空气供给管51或压缩空气供给器58的喷射器压缩空气,例如通过压力控制器53和另一个控制阀V2(这里为电磁阀)供给至所述喷射器。
在示出的实施形式中,压缩空气供给器58被构造为入口压力控制器,其用于将邻近供给接头(未被示出)的入口压力调节到例如6至8bar的内部恒定供给压力。
独立于压缩空气供给器58的具体实施形式,有利的是,在这种情况下涉及一种设备,通过该设备提供预先确定或可确定的恒定供给压力。
为了在粉末输送操作模式下操作的粉末密相泵1的吸入阶段可通过粉末密相泵1的粉末入口2从第一粉末容器101将涂层粉末吸入粉末输送室4,将布置在粉末输送室4的粉末出口6上的粉末出口阀8关闭,并且将布置在粉末密相泵1的粉末入口2与粉末输送室4的粉末入口5之间的粉末入口阀7打开。同时通过致动粉末出口阀8和粉末入口阀7,或直接紧随其后经由控制阀V1和与其连接的换气口13使粉末输送室4与真空源流体连接,从而使得在粉末输送室4中存在负压并且可从第一粉末容器101中吸入涂层粉末。
在将涂层粉末吸入粉末输送室4后将输送室4中的涂层粉末从吸入阶段转变成排放阶段。为此将粉末入口阀7关闭并将粉末入口阀8打开,而控制阀V1提供了换气口13与压缩空气供给管50的流体连接,从而使得在吸入阶段先前吸入粉末输送室中的涂层粉末部分借助经由换气口13供给的输送压缩空气通过打开的粉末出口阀排出。正如根据图1所述的气动图中可以看出的,在本实施形式中,压缩空气供给管50通过压力控制器91与压缩空气供应器58流体连接。
接着通过粉末密相泵1的粉末入口2并通过打开的粉末入口阀7再次进行涂层粉末吸入的工作阶段。工作阶段的切换在粉末密相泵的粉末输送操作模式下不断地重复进行。
在这里术语“泵循环”被理解成由吸入阶段和排放阶段组成的循环。
在根据本发明所述粉末输送设备100中,在粉末输送室4的输入侧和输出侧布置的阀(粉末入口阀7、粉末出口阀8)分别被构造成夹紧阀。在图1示意性描述的实施形式中,分别被构造成夹紧阀的粉末入口阀和粉末出口阀7、8分别具有柔性的弹性软管,其被用作阀通道。所述柔性的弹性软管可借助包围柔性的弹性软管的压力室中的致动压缩空气挤压在一起,以便关闭相应的阀(粉末入口阀7、粉末出口阀8)。
为了这个目的在每个压力室中分别设置了换气口16,其被连接到相应的控制阀V3、V4上(这里为电磁阀)。控制阀V3、V4的用途在于,交替地给两个分别被构造成夹紧阀的粉末入口阀或粉末出口阀7、8的压力室施加来源于压缩空气供给管56的过压。
如图1示意性所示,压缩空气供给管56可连接到蓄压器57。在根据图1所述的实施形式中,蓄压器57在其一侧通过压力控制器91与压缩空气供给器58连接。当然也可能的是,压缩空气供给管56直接与压缩空气供给器58连接(即没有插入蓄压器57)。
被构造成夹紧阀的粉末入口阀7或粉末出口阀8的柔性的弹性软管优选具有这样的弹性或内应力,即使得在除去压力室中的致动压缩空气的压力之后所述软管可以自动重新延伸并由此打开相应的阀通道。为了支持夹紧阀的开启并从而提高粉末密相泵1可实现的开关频率,替代性或补充性地设想,通过压力室中相应的换气口16可选择地施加负压。
为了实现在图1中示意性所示的粉末输送设备100中,在单室粉末密相泵1的粉末出口3下游存在无干扰脉冲动作的均匀粉末流,使用以上提到的附加压缩空气进气装置9,其在所示的示例性实施形式中设置在粉末出口阀8的输出端或设置在粉末密相泵1的粉末出口3,以便在该处根据需要将补充输送压缩空气馈送到粉末路径中。
在图1示出的根据本发明所述粉末输送设备100的示例性实施形式中,所使用的附加压缩空气进气装置9具有过滤管17,该过滤管具有至少180度的圆周长(在所示实施例中具有360度的圆周长)并且至少在相应粉末路径的部分长度上在粉末路径的至少180度圆周上(在图1所示实施形式中在360度的圆周上的通道壁内表面)构成通道壁内表面。
换而言之,在图1示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中,附加压缩空气进气装置9具有过滤管17,其至少在部分长度上以360度包围相应的粉末路径,从而使得在粉末排放阶段从粉末密相泵1的粉末输送室4中排出的粉末部分可均匀地流通穿过由过滤管17构成的过滤管通道18。
在图1示意性示出的实施形式中,被构造成压缩空气环室的压缩空气室在其外圆周上围绕过滤管17。这里被构造成压缩空气环室的压缩空气室在其径向内圆周上被过滤管17围绕,并且与过滤管17间隔开来在其径向外圆周上被壳体围绕。在壳体中设置了换气口21,通过该换气口21根据需要压缩空气可从压缩空气管道59经由控制阀V5(这里为电磁阀)流到压缩空气室中并从该处经由过滤管17流到过滤管通道18中。
根据每单位时间馈送到粉末路径的补充输送压缩空气的量来相应大体积地实现压缩空气室和由过滤管17构成的过滤管通道18。
如已示出的那样,附加压缩空气进气装置9的过滤管17由微孔材料构成,使得其可让空气透过,但是不能让涂层粉末透过。过滤管17优选由烧结体,例如由金属或塑料,或由包含金属或塑料的材料混合物制成。此外,其还可以由一种材料构成和/或由过滤膜构成。
由于过滤管17在其内圆周上具有相当大的表面,因此在粉末管通道18中并从而也在粉末密相泵1的粉末出口3下游的粉末路径中可用少量的压缩空气使得轴向的粉末分布被均匀化。这样一来可避免或至少可减少在粉末路径中粉末流的脉冲动作。此外还可实现在纵向方向上和在粉末路径截面上的粉末密度的均匀化。
根据在图1所示的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式,按一脉冲频率将附加压缩空气脉冲式地供给至附加压缩空气进气装置9,该脉冲频率与粉末输送室4的以下频率一样大,即粉末输送室4按其排出粉末部分的频率。为此还提出,反相操作两个阀V1和V5。用这种方式确保的是,在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下每单位时间引入粉末路径中的输送压缩空气的量在时间上是恒定的。换而言之,在粉末输送操作模式下,每个时刻总是供给相同量的输送压缩空气到粉末路径中。
如已示出的那样,在根据本发明所述的粉末输送设备100中使用的粉末密相泵1的粉末入口阀7和粉末出口阀8分别被实现为夹紧阀(英语:pinchvalve),因为夹紧阀中沉积的涂层粉末可能比在其它类型的阀中少,以及因为粉末沉积物很容易通过其中的气流来清洗。夹紧阀是可借助压缩空气或负压来控制的阀。
为了控制粉末密相泵1的操作,使用以上提到的控制装置90,该控制装置在图1中仅示意性示出。控制装置90被构造用于对粉末输送设备100的各个可控元件,特别是控制阀V1、V2、V3、V4和V5进行适当的控制并协调其致动。
根据本发明,将控制装置90特别构造用于控制粉末输送设备100的可控元件,以便可选择地在粉末输送操作模式或清洗操作模式下操作粉末密相泵。
在图1示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中特别提出,粉末输送设备100的用户例如通过控制装置90首先选择粉末密相泵1的操作模式。在这种情况下特别是粉末输送操作模式和清洗操作模式可供选择。根据所选出的粉末密相泵1的操作模式,继而由控制装置90相应地控制粉末输送设备100的各个可控元件。这也特别涉及压力控制器91的可控元件,以便调节粉末入口阀和粉末出口阀7、8的致动压力并调节引入输送室4中的压缩气体的压力值和/或调节每单位时间引入输送室中的压缩气体的量。
在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下交替性地通过打开的粉末入口阀7将粉末容器101中的粉末部分吸入粉末密相泵1的输送室4。在所述吸入阶段将粉末出口阀8关闭。随后将先前通过将输送压缩气体引入输送室4中而吸入粉末密相泵1的输送室4中的粉末部分经由打开的粉末出口阀8排出。当粉末从输送室4中排出时,粉末入口阀7关闭。
然而,如果在清洗操作模式下操作粉末密相泵1,则要么打开粉末入口阀7,要么打开粉末出口阀8,而这两个阀8、7中的另外一个关闭并且同时地或有时滞地将清洗压缩气体,特别是冲洗压缩空气,引入粉末密相泵1的输送室4中。
当粉末入口阀7处于打开状态时,在粉末密相泵1的清洗操作模式下特别将粉末密相泵1的输送室4,在粉末入口5和粉末入口7之间的粉末路径,被实现为夹紧阀的粉末入口阀7的阀通道,在粉末入口阀7与粉末密相泵1的粉末入口2之间的粉末通道,以及,可能连接在粉末入口2上的粉末管103让引入输送室的清洗压缩气体流经(冲洗),结果对粉末密相泵1的输送室4及其吸入侧区域进行清洗。
与此相反,如果粉末出口阀8打开并且粉末入口阀7关闭,则在粉末密相泵1的清洗操作模式下用引入输送室4的清洗压缩气体来特别清洗粉末密相泵1的粉末室4,在粉末输送室4的粉末出口6与粉末出口阀8之间粉末路径,被构造成夹紧阀的粉末出口阀8的阀通道,在粉末出口阀8与粉末密相泵1的粉末出口3之间的粉末路径,以及,可能连接在粉末密相泵1粉末出口3上的粉末管104,结果使得可对粉末密相泵1的输送室和其排出侧区域进行清洗。
清洗操作模式在清洗效果方面最有效的情况是,将具有相当高压力水平(例如高达6bar)的压缩空气用作清洗压缩气体。与此相反,通常在粉末密相泵1的输送操作中,即在粉末输送操作模式下,足够将具有相对低水平(例如1至3bar)的输送压缩气体引入粉末密相泵1的输送室4中。
为了在清洗操作模式下可以有效地清洗粉末密相泵1的吸入侧或粉末密相泵1的排出侧,要考虑的是,引入粉末密相泵1输送室4的清洗压缩气体没有损耗地流经粉末密相泵1的吸入侧区域或排出侧区域。换而言之,实现有效清洗输送室4与粉末密相泵1的吸入侧区域或者有效清洗粉末密相泵1的输送室4与排出侧区域的条件是,粉末出口阀8或粉末入口阀7气密封闭。
为了确保这一点,并且特别为了阻止,引入输送室4并处于高压下的清洗压缩气体可穿过封闭的粉末入口阀7或粉末出口阀8,根据本发明,为了闭合粉末入口阀7和/或粉末出口阀8而选择的致动压力的压力值在粉末密相泵1清洗操作模式下比粉末入口阀和粉末出口阀7、8在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下的致动压力的压力值高。
为此目的在根据本发明所述粉末输送设备100中设置了以上提到的压力调节或压力控制器91,其具有控制阀V7,特别是电磁阀,其中该控制阀V7在压缩空气供给器58和蓄压器57之间流体连接。此外压力控制器91具有压力传感器Sl,通过该压力传感器Sl优选连续地或在预定时间和/或事件时检测临时存储在蓄压器57中的用于夹紧阀7、8的致动压缩空气的压力水平。在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下,通过阀V7调节临时存储在蓄压器57中的致动压缩空气的压力值,从而使得压力值例如位于1至3bar的第一压力水平。该致动压力足以在粉末输送操作模式下将被构造成夹紧阀的粉末入口阀7或被构造成夹紧阀的粉末出口阀8气密封闭。
然而在粉末密相泵1的清洗操作模式下要相应地提高临时存储在蓄压器57中的致动压缩空气的压力水平,因为–如已实施的那样–在粉末密相泵1的清洗操作模式下必须能将粉末入口阀7或粉末出口阀8在较高的压力下以气密方式封闭。因此在清洗操作模式下通过阀V7将蓄压器57与压缩空气供给器58进行流体连接,直到通过压力传感器S1检测出,临时存储在蓄压器57中的用于夹紧阀7、8的致动压缩空气的压力值处于相应较高的(第二)压力水平,其例如介于2至6bar的范围。
但是如已陈述的那样,当然也可能的是,分别被构造成夹紧阀的粉末入口阀和粉末出口阀7、8可以直接地(即未插入蓄压器57)通过阀V7与压缩空气供给器58连接。在这种情况下,阀V7替代压力调节。这一点例如可按以下方式实现,即将阀V7构造成压力控制阀。
控制装置90根据粉末密相泵1的操作模式通过压力控制器91不仅匹配被构造成夹紧阀的阀7、8的致动压缩空气的压力值,而且也调节引入粉末密相泵1输入室4中的压缩气体(要么为输送压缩气体或输送压缩空气,要么为清洗压缩气体或清洗压缩空气)的压力值。
为此控制装置90特别具有例如属于压力控制器91的压力调节器,其用于调节引入粉末密相泵1输送室4的压缩气体。所述压力调节器在图1示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中被实现为,使得换气口13(其设置在粉末输送室4的壳体中)通过压缩空气管道50和用作节流装置的节流阀V8和电磁阀V9流体连接到或可流体连接到压缩空气供给器58。根据为粉末密相泵1所选的操作模式(粉末输送操作模式或清洗操作模式)借助节流阀V8将压缩空气供给器58提供的例如6bar的操作压力减少到其它压力水平,该压力水平是在粉末密相泵1的相应操作模式下所需要。
优选将压力控制器91构造成,在粉末输送操作模式下将施加到粉末入口阀7和/或粉末出口阀8的致动压力的压力值调节到1至3bar的范围,并且在清洗操作模式下将施加到粉末入口阀7和/或粉末出口阀8的致动压力的压力值调节到2至5bar的范围。这是特别通过阀V7引起的。
图2示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的示例性实施形式基本对应于前面参照图1所描述的实施形式,但在这里还设置了第一旁路压缩空气管道52,其一方面(经由压缩空气管道54)连接到压缩空气供给或压缩空气供应器58,而另一方面经由另一个阀V6(这里为电磁阀)可以与粉末密相泵1的换气口13连接。
旁路压缩空气管道52在图2所示实施形式中的用途在于,在粉末密相泵1的清洗操作模式下将粉末密相泵1的换气口13直接流体连接到压缩空气供给器58,以便将压缩空气供给器58所提供的压缩空气直接引入粉末密相泵1的输送室4中。
此外还设置了另一个旁路压缩空气管道60,其一方面连接到压缩空气供给或压缩空气供应器58且另一方面经由另一个阀V10(这里为电磁阀)可与附加压缩空气进气装置9的换气口21连接。另一个旁路压缩空气管道60在图2所示实施形式中的用途在于,在粉末密相泵1的清洗操作模式下将附加压缩空气进气装置9的换气口21直接流体连接到压缩空气供给器58,以便将压缩空气供给器58提供的压缩空气直接引入附加压缩空气进气装置9中。
在图2示意性示出的替代实施形式中,仅在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下通过节流阀V8来减少压缩空气供给器58所提供的压缩空气的工作压力。
如已示出的那样,在根据本发明所述解决方案中,节流阀V8作为压力控制器91的节流装置使用。该节流阀V8优选被构造成使得根据需要来局部调节流体连接到或可流体连接到粉末密相泵1输送室4的压缩空气管道50的流通量横截面,旨在以这种方式改变每单位时间供给至输送室4的压缩气体的量和/或改变施加在换气口13的致动压力的压力值或使其与粉末密相泵1的相应操作模式匹配。
根据在本发明所述粉末输送设备100中使用的节流装置的优选实现方式,节流阀V8以控制阀的形式构造,其中节流阀V8被用于对粉末输送操作模式下引入输送室4的输送压缩气体的压力值进行调节和/或被用于对粉末输送操作模式下每单位时间引入输送室4的输送压缩气体的量进行调节。在这种情况下有利的是,此外还构造至少一个节流阀V8,以便对在清洗操作模式下引入输送室4的清洗压缩气体的压力值进行调节和/或对在清洗操作模式下每单位时间引入输送室4的清洗压缩气体的量进行调节。
在这方面可设想的是,节流阀V8具有静止阀(特别是阀座),以及可彼此相对移动并从而可调节的阀部件(特别是阀销),用于改变节流阀V8的节流通道的开口宽度,其中选择可调节的阀部件(阀销)的几何形状,使得节流阀V8具有以下流通量特性曲线,该流通量特性曲线具有至少两个基本上线性的区域。其中,流通量特性曲线的这两个基本上线性的区域具有不同的斜度。
根据本发明优选将控制装置90按以下方式构造,即在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下驱动节流阀V8,使得通过节流阀V8的压缩气体流通量在流通量特性曲线的第一基本上线性的区域中,其中节流阀V8在粉末密相泵1的清洗操作模式下由控制装置90驱动,使得通过节流阀V8的压缩气体流通量在流通量特性曲线的第二基本上线性的区域。用这种方式可能的是,用单个阀(节流阀V8)就可实现给引入粉末密相泵1输送室4的压缩气体提供两种不同的压力水平,从而使得可省略根据图2所示气动原理图中使用的阀V6,该阀V6例如被构造成电磁阀。
节流阀V8优选通过可由控制装置90驱动的致动器,特别是由电致动器来驱动,以便通过可移动的阀件相对于静止阀部件(阀座)的移动来调节通过节流阀V8的压缩气体的流通量。
总之仍然坚持的一点是,在图1和图2中示意性示出的粉末输送设备100中所使用的压力控制器91被用于调节和保持在粉末密相泵1的至少一个输送室上预先确定或可确定的目标压力以及被用于调节和保持在粉末入口阀7或粉末出口阀8上预先确定或可确定的致动压力。
为了所述目的,在附图所示的根据本发明所述解决方案的示例性实施形式中设置了传感器装置,其具有第一压力传感器S1和第二压力传感器S2。第一压力传感器S1被分配给实现为夹紧阀的粉末入口阀和粉末出口阀7、8,并且其用途在于,检测在对粉末入口阀7致动时在粉末入口阀7上所设置的压力值,或检测在对粉末出口阀8致动时在粉末出口阀8上所设置的压力值。使用第二压力传感器S2检测的是,在粉末密相泵1的粉末吸入阶段在至少一个输送室4中所设置的负压值,以及在粉末密相泵1的粉末排放阶段或清洗操作模式下在至少一个输送室4中所设置的过压值。
为此在附图中示例性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中,第一压力传感器S1布置在压力控制器91的输出端,并且流体连接到或可流体连接到粉末入口阀7和粉末出口阀8。
第二压力传感器S2在示例性的实施形式中直接布置在粉末密相泵1的输送室4上且被用于检测输送室4上所施加过压的压力值,该压力值可在粉末密相泵1的粉末排放阶段或在粉末密相泵1的清洗操作模式下在过滤器10与输送室壳体12之间构成的中间腔11中进行调节。通过将第二压力传感器S2布置在粉末密相泵1的输送室4上可用该压力传感器S2来检测输送室4上所施加负压的压力值,该压力值可在粉末密相泵1的粉末吸入阶段在过滤器10与输送室壳体12之间构成的中间腔11中进行调节。
另一方面还可能的是,粉末入口阀7和/或粉末出口阀8分别分配了一个压力传感器。此外还可能的是,第二压力传感器S2布置在压缩气体管道50中。
此外原则上也可能的是,附加压缩空气进气装置9还分配有压力传感器S3,用于检测在引入附加压缩空气时可在附加压缩空气进气装置9的压缩空气室中进行调节的过压值。这时要考虑到的是,当然也可不设置两个不同的压力传感器S2和S3而是设置单个压力传感器,例如将其布置在阀V8的输出端。
压力传感器S1、S2和S3构成传感器装置,其在功能上属于压力控制器91,因为在粉末密相泵1运行时借助该传感器装置来检测并控制,实际上是否必须对在粉末密相泵1相应的气动致动元件中预先确定的压力值进行调节,或者是否要相应调节性地干预压力控制器。特别通过设置传感器装置来确保可在粉末密相泵1的粉末输送操作模式和清洗操作模式下在粉末密相泵1的至少一个输送室4上设置相应的、预先确定或可确定的目标压力。例如在粉末输送操作模式下设置的是,在粉末排放阶段在输送室4中施加1至3bar的预定过压。而在清洗操作模式下输送室4中可设置的压力值应更高,例如为2至5bar。
此外通过属于传感器装置的第一压力传感器S1来确保,在致动被实现为夹紧阀的粉末入口和粉末出口阀7、8时可在此处调节预先确定的例如1至6bar的致动压力(取决于粉末密相泵1的操作模式)。
属于传感器装置的压力传感器S1、S2、S3与压力控制器91相互作用,使得由传感器装置检测的压力值经由通过反馈(未被示出)作为实际值供给至压力控制器91,其中压力控制器91将粉末密相泵的气动可控组件上在粉末密相泵1运行时将要调节和保持的压力调节到相应的预先确定或可确定的值。如前所述,这在附图中示意性示出的实施形式中还通过适当地驱动带流通量横截面的节流阀V8来进行,并从而相应地改变每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体的量。
如附图所示,压力控制器91的输入端与压缩空气源或压缩空气供给器58流体连接。压缩空气供给器58提供预先确定或可确定的恒定供给压力并且例如可被实现为进气压力控制器,其将邻近供给接头的进气压力调节到内部恒定的供给压力。
因此至少在根据图1所述的示例性实施形式中构造了压力控制器91,i)用于调节在粉末排放阶段供给至输送室4的输送压缩气体的预先确定或可确定的压力值;ii)用于调节在粉末密相泵1的清洗操作模式下供给至输送室4的清洗压缩气体的预先确定或可确定的压力值;以及,iii)用于调节施加在相应的阀上用于致动粉末入口阀7和/或粉末出口阀8的致动压力的预先确定或可确定的压力值。
在这方面应该指出,也构造了压力控制器91,用于调节在粉末吸入阶段施加在输送室4中的负压的预先确定或可确定的压力值。为了这个目的,优选借助控制装置90相应地对属于真空源的压力调节器53和/或控制阀V2进行控制。
在根据图1和图2所述的示例性实施形式中,在粉末密相泵1的粉末输送操作模式下在粉末排放阶段不仅确保可以在粉末密相泵1的输送室4中调节预先确定的过压,而且还检测或确定每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量。用相同的方式在粉末密相泵1的清洗操作模式下通过压力控制器91来确保,可以在粉末密相泵1的输送室4中调节预先确定的过压;此外还检测或确定每单位时间供给至输送室4的清洗气体的量。
为此目的设置气体流量检测装置。该气体流量检测装置被设计用于检测或确定在调节和保持预先确定或可确定的压力(过压或负压)时在输送室4中每单位时间进入或排出的气体量的值,和/或检测或确定在调节和保持粉末入口阀7或粉末出口阀8上的致动压力时每单位时间供给的气体量的值。
在附图中示出的示例性实施形式中,用不同的方式检测气体流量:一方面可使用流通量传感器D1、D2、D3。因此例如在图1和图2示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中,流通量传感器D1的用途在于,检测或确定在调节和保持粉末入口阀7或粉末出口阀8上的致动压力时每单位时间供给的气体量的值,而同时设置流通量传感器D2,以便检测或确定在粉末密相泵1的粉末吸入阶段每单位时间从输送室4中排出的气体量。
此外在图2所示实施形式中,旁路管道52中设置了流通量传感器D3,以便在粉末密相泵1的清洗操作模式下检测每单位时间供给至输送室4的清洗压缩气体的量。
在根据图1和图2所述的实施形式中,基于由压力控制器调节的节流装置(节流阀8)的流通量横截面来检测在粉末排放阶段每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量。为此设置了操纵变量传感器D4,借助其来检测节流装置(节流阀8)的操纵变量。借助所确定的操纵变量可通过相应的阀特性曲线来确定气体流量。替代性地但也有可能的是,没有检测到气体流量的定量值。例如可将所检测的节流装置的操纵变量直接用作气体流量的定性值。
在图1示出的实施形式中也可间接通过操纵变量传感器D4来检测或确定在输送室4的清洗操作模式下每单位时间所供给的清洗压缩气体的量;也就是说基于以压力控制器调节的节流装置(节流阀8)的流通量横截面。
在图1和图2中仅示意性示出的评估装置92,其在根据本发明所述的粉末输送设备100中被用于评估用气体流量检测装置检测或确定的气体流量。为此评估装置92被设计成将至少一个用气体流量检测装置检测或确定的气体流量值与相应的目标值进行比较,其中评估装置92被进一步设计成在至少一个被检测到的气体流量值与相应的目标值有偏差时优选根据差的大小自动发出错误信息和/或报警信息。
特别优选地,评估装置92被设计成自动推断出粉末入口阀7或粉末出口阀8中的泄漏或推断出粉末入口阀7或粉末出口阀8的错误功能并且发出相应的错误信息和/或报警信息,条件是由气体流量检测装置检测到,每单位时间供给至粉末入口阀或粉末出口阀7、8的致动压缩空气的量(其是为了在粉末入口阀或粉末出口阀7、8上施加或保持预先确定或可确定的致动压力所需的)大于预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差。
替代性或对此进行补充,评估装置92被设计成自动推断出分配给输送室4的过滤器10的阻塞、老化或错误功能并发出相应的错误信息和/或报警信息,如果气体流量检测装置在至少一个粉末排放阶段或在粉末密相泵1的清洗操作模式下检测出或以其它方式得出,每单位时间供给至输送室4的压缩气体的量(其是为了调节和保持输送室4中预先确定或可确定的目标压力所需的)偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差。
此外在图1和图2中所示的实施形式中评估装置92被构造成,自动推断出分配给输送室4的过滤器10的阻塞并发出相应的错误信息和/或报警信息,条件是气体流量检测装置(流通量传感器D2)在粉末密相泵1的至少一种粉末吸入阶段检测出,每单位时间供给至输送室4的压缩空气的量(其是为了调节和保持输送室4中预先确定或可确定的负压所需的)偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差。
如已阐述的那样,在图1和图2示意性示出的根据本发明所述粉末输送设备100的实施形式中,按一脉冲频率将附加压缩空气脉冲式地供给至附加压缩空气进气装置9,所述脉冲频率与粉末输送室4的以下频率一样大,即粉末输送室4按其排出粉末部分的频率。为此还提出,反相操作两个阀V1和V5。
因此有利的是,在粉末输送操作模式下将每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量和/或每单位时间供给至补充压缩气体检测装置9的补充压缩气体量与目标值进行比较,以便能够说明相应过滤元件10、17的状态。
另一方面也可能的是,在粉末输送操作模式下每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量与每单位时间供给至附加压缩空气进气装置9的补充压缩气体量进行比较,以便能够说明相应过滤元件10、17的状态。在此前提条件下,即分配给输送室4的过滤元件10以及分配给附加压缩空气进气装置9的过滤元件17具有相同的压力阻力(这例如可通过将两个过滤元件构造成相同的结构来实现),每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量必须与每单位时间供给至附加压缩空气进气装置9的附加压缩空气量相等。彼此的偏差表明两个过滤元件10、17中一个的堵塞。如果例如检测到,每单位时间供给至输送室4的输送压缩气体量比每单位时间供给至附加压缩空气进气装置9的附加压缩空气量小,则可以推断出过滤元件10(至少部分)堵塞。
图3示出了在粉末输送模式下粉末密相泵1运行的示例性气动图。在T1时刻分配给粉末入口阀7的电磁阀V3关闭,从而使得无致动压缩空气供给至粉末入口阀7并且该粉末入口阀7出于打开状态。
另一方面在T1时刻分配至粉末出口阀8的电磁阀V4打开并因而将致动压缩气体,特别是致动压缩空气经由蓄压器57或压力控制器91供给至粉末出口阀8,从而使得粉末出口阀处于闭合状态。
同样在T1时刻分配至粉末密相泵1输送室4的电磁阀被驱动,使得输送室4的换气口13与真空源52流体连接。用这种方式在输送室4中施加负压,从而使得来源于第一粉末容器101和打开的粉末入口阀7的粉末部分可吸入输送室4中。
在T2时刻发生从粉末吸入阶段切换成粉末排放阶段。为此目的,供给至粉末入口阀7的电磁阀V3打开,以便将粉末入口阀7的换气口16与压缩空气供给管56流体连接并且在粉末入口阀7的中间腔中施加致动压力,结果使得粉末入口阀7关闭。
另一方面在T2时刻分配给粉末出口阀8的电磁阀V4关闭,使得经由粉末出口阀8的换气口16不再有致动压缩空气流入粉末出口阀8的中间腔。中间腔中的压力通过将中间腔通风来增加大气压力且粉末出口阀8过渡到其打开状态。
事先吸入输送室4的粉末部分从输送室4中排出,方式是在T2时刻将分配给输送室4的电磁阀V1进行转换,使得输送室4的换气口13与压缩空气供给管50流体连接。其结果是将输送压缩空气供给至输送室4。
粉末密相泵1在T3时刻又转变为粉末吸入状态。
本发明并不局限于在附图中示例性示出的实施形式,而是本文所公开的全部特征组合的结果。
特别可以设想的是,在图1和图2中示出的实施形式中不仅检测或确定供给至输送室4的气体流量,而且还确定在粉末密相泵1运行时供给至附加压缩空气进气装置9的气体流量。如果这时将评估装置92中实施的将测得的、供给至附加压缩空气进气装置9的气体流量的实际值与相应确定的目标值进行比较表明,实际值与目标值有偏差,则可推断出附加压缩空气进气装置9的过滤管17堵塞。
Claims (22)
1.一种粉末输送设备(100),特别是用于输送涂层粉末的粉末输送设备,其中所述粉末输送设备(100)具有以下部件:
-气动致动的粉末密相泵(1),其具有至少一个输送室(4),所述输送室(4)带有粉末入口阀(7)和粉末出口阀(8),其中所述粉末入口阀(7)和所述粉末出口阀(8)分别被构造成气动致动的夹紧阀,所述夹紧阀在施加致动压力时能够闭合;
-压力控制器(91),其用于调节和保持在所述粉末密相泵(1)的所述至少一个输送室(4)上预先确定或可确定的目标压力,和/或用于调节和保持在所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)上预先确定或可确定的致动压力;
-气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4),其用于检测或确定在调节和保持所述至少一个输送室(4)上的目标压力时每单位时间进入或排出的气体量,和/或用于检测或确定在调节和保持所述致动压力时每单位时间供给至所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)的气体量;以及
-评估装置(92),其被构造成用于将至少一个所检测或确定的气体流量值与相应的目标值进行比较,
其中评估装置(92)还被设计成,在至少一个所检测的气体流量值与相应的目标值有偏差时,优选根据偏差的大小自动发出错误信息和/或报警信息。
2.如权利要求1所述的粉末输送设备(100),其中设置了传感器装置(S1、S2)用于检测至少一个在致动所述粉末入口阀(7)时设置在所述粉末入口阀(7)上的压力值,和/或用于检测至少一个在致动所述粉末出口阀(8)时设置在所述粉末出口阀(8)上的压力值,和/或用于检测至少一个在所述粉末密相泵(1)的粉末吸入阶段设置在所述至少一个输送室(4)中的负压值,和/或用于检测至少一个在所述粉末密相泵(1)的粉末排放阶段或清洗操作模式下设置在所述至少一个输送室(4)中的过压值。
3.如权利要求1或2所述的粉末输送设备(100),其中所述压力控制器(91)具有输入端和至少一个输出端,其中所述压力控制器(91)的输入端流体连接到压缩空气供给器(58)或者是可流体连接到压缩空气供给器(58)的,所述压缩空气供给器(58)提供预先确定或可确定的恒定的供给压力,并且其中所述压力控制器具有至少一个节流装置用于局部调节流通量横截面,从而使得在所述压力控制器(91)的至少一个输出端上提供被施加在所述至少一个输送室(4)上的目标压力和/或被施加在所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)上的致动压力。
4.如权利要求2和3所述的粉末输送设备(100),其中所述压力控制器被设计成,根据至少一个由传感器装置(S1、S2)检测到的压力值来调节至少一个节流装置的流通量横截面,从而使得所述至少一个由传感器装置(S1、S2)检测到的压力值与施加在所述至少一个输送室(4)上的目标压力一致,或与施加在所述粉末入口阀/所述粉末出口阀(7、8)上的致动压力一致。
5.如权利要求3或4所述的粉末输送设备(100),其中所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)被设计成,基于由所述压力控制器设定的至少一个节流装置的流通量横截面,来检测在调节和保持目标压力时在所述至少一个输送室(4)中每单位时间供给或排出的气体量的值和/或检测在调节和保持在所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)上的致动压力时每单位时间供给的气体量的值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述压力控制器(91)被设计成,用于在所述粉末密相泵(1)的粉末吸入阶段提供负压和/或用于在所述粉末密相泵(1)的粉末排放阶段提供过压和/或用于提供致动压力以便致动所述粉末入口阀(7)和/或用于提供致动压力以便致动所述粉末出口阀(8)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)被实现为,在所述粉末密相泵(1)运行时至少部分地将下列时间分布中的至少一个检测出来并将其与相应的预定时间分布进行比较:
-在致动所述粉末入口阀(7)时每单位时间供给至所述粉末入口阀(7)的致动压缩气体的量的时间分布;
-在致动所述粉末出口阀(8)时每单位时间供给至所述粉末出口阀(8)的致动压缩气体的量的时间分布;
-在所述粉末密相泵(1)的粉末吸入阶段每单位时间从所述至少一个输送室(4)排出的气体的量的时间分布;以及
-在所述粉末密相泵(1)的粉末排放阶段每单位时间供给到所述至少一个输送室(4)的输送压缩气体的量的时间分布。
8.如权利要求7所述的粉末输送设备(100),其中所述评估装置(92)被设计成,在至少一个所检测到的时间分布偏离相应预先规定的时间分布时,优选根据预先规定的时间分布与所检测到的时间分布之间差的大小和/或时间梯度自动发出错误信息和/或报警信息。
9.如权利要求1至8中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述粉末入口阀(7)和/或所述粉末出口阀(8)被实现为夹紧阀,也就是以如下方式,在所述方式中柔性软管将软管内侧上的阀通道与软管外侧上分配给夹紧阀的压力室分开,其中所述软管通过引入压力室的致动压缩气体的致动压力是可挤压在一起的并从而能够将阀通道关闭。
10.如权利要求1至9中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述评估装置(92)被设计成,用于自动推断出所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)中的泄漏,或推断出所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)的错误功能并发出相应的错误信息和/或报警信息,条件是由所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)检测到,每单位时间供给至所述粉末入口阀或所述粉末出口阀(7、8)的致动压缩气体的量大于预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差,其中所述致动压缩气体是为了在所述粉末入口阀或所述粉末出口阀(7、8)上施加预先确定或可确定的致动压力所需的。
11.如权利要求1至10中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述输送室(4)具有室壁,所述室壁至少在所述输送室(4)的粉末入口(5)与粉末出口(6)之间的部分长度上由过滤器(10)构成,其中所述过滤器(10)包围所述输送室(4)并将所述输送室(4)与中间腔(11)分开,所述中间腔(11)包围所述过滤器(10),并所述中间腔(11)在所述过滤器(10)与输送室壳体(12)之间形成,其中所述过滤器(10)能让气体透过,但是不能让涂层粉末透过。
12.如权利要求2和权利要求11所述的粉末输送设备(100),其中所述传感器装置(S1、S2)具有至少一个分配给所述输送室(4)的压力传感器(S2),用于检测在所述粉末密相泵(1)的粉末排放阶段或在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下在所述过滤器(10)与所述输送室壳体(12)之间形成的中间腔(11)中可调节的、施加在所述输送室(4)中的过压的压力值。
13.如权利要求2和权利要求11或权利要求12所述的粉末输送设备(100),其中所述传感器装置(S1、S2)具有至少一个分配给所述输送室(4)的压力传感器(S2),用于检测在所述粉末密相泵(1)的粉末吸入阶段在所述过滤器(10)与所述输送室壳体(12)之间形成的中间腔(11)中可调节的、施加在所述输送室(4)中的负压的压力值。
14.如权利要求1至13中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述评估装置(92)被设计成,自动推断出分配给所述输送室(4)的过滤元件或过滤器(10)的阻塞、老化或错误功能并发出相应的错误信息和/或报警信息,条件是所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)在至少一个粉末排放阶段或在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下检测出,每单位时间供给至所述输送室(4)的压缩气体的量偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差,所述压缩气体是为了调节和保持所述输送室(4)中预先确定或可确定的目标压力所需的。
15.如权利要求1至14中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述评估装置(92)被设计成,自动推断出分配给所述输送室(4)的过滤元件或过滤器(10)的阻塞并发出相应的错误信息和/或报警信息,条件是所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)在粉末密相泵(1)的至少一个粉末吸入阶段检测出,每单位时间供给至所述输送室(4)的压缩气体的量偏离预先确定或可确定的气体流量加上可能提供的允许误差,所述压缩气体是为了调节和保持所述输送室(4)中预先确定或可确定的负压所需的。
16.如权利要求1至15中任一项所述的粉末输送设备(100),其中在所述粉末密相泵(1)的粉末输送操作模式下连续交替地实施粉末吸入阶段和粉末排放阶段,其中在所述粉末吸入阶段通过打开的粉末入口阀(7)将粉末部分吸入所述输送室(4)中,同时将所述粉末出口阀(8)关闭,以及在所述粉末排放阶段利用打开的粉末出口阀(8)通过引入输送压缩气体到输送室(4)中将先前吸入所述输送室(4)的粉末部分从打开的粉末出口阀(8)中排出,同时将所述粉末入口阀(7)关闭。
17.如权利要求1至16中任一项所述的粉末输送设备(100),其中在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下将所述粉末入口阀(7)和/或所述粉末出口阀(8)打开并将清洗压缩气体引入所述输送室(4)中。
18.如权利要求17所述的粉末输送设备(100),其中所述压力控制器(91)被设计成,在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下在至少一个输送室(4)中调节预先确定或可确定的过压;其中所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)被设计成,在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下检测出每单位时间供给至所述输送室(4)的压缩气体的量,所述压缩气体是为了能调节和保持所述至少一个输送室(4)中预先确定或可确定的过压所需的;以及
其中所述评估装置(92)被设计成,将在所述清洗操作模式下检测到的气体流量与预定的目标值进行比较,并且在检测到的气体流量偏离目标值时优选根据偏差的大小自动发出错误信息和/或报警信息。
19.权利要求1至18中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述压力控制器(91)被设计成:
-用于调节在粉末排放阶段供给至所述输送室(4)的输送压缩气体的预先确定或可确定的压力值;和/或
-用于调节在粉末吸入阶段施加在所述输送室(4)中的负压的预先确定或可确定的压力值;和/或
-用于调节在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下供给至所述输送室(4)的清洗压缩气体的预先确定或可确定的压力值;和/或
-用于调节为致动所述粉末入口阀(7)和/或所述粉末出口阀(8)而施加在相应的阀上的致动压力的预先确定或可确定的压力值。
20.如权利要求1至19中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)被设计成,检测在调节和保持在所述至少一个输送室(4)上的目标压力时每单位时间供给或排出的气体量的定量值或定性值,和/或用于检测在调节和保持所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)上的致动压力时每单位时间供给至所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)的气体量的定量值或定性值。
21.如权利要求1至20中任一项所述的粉末输送设备(100),其中所述气体流量检测装置(D1、D2、D3、D4)具有流通量传感器设备(S1、S2),其用于检测将所述压力控制器(91)的输出端与所述输送室(4)流体连接的压缩空气管道中的体积流通量或质量流通量,和/或用于检测将所述压力控制器(91)的输出端与所述粉末入口阀(7)或所述粉末出口阀(8)流体连接的压缩气体管道中的体积流通量或质量流通量。
22.一种用于操作粉末输送设备(100),特别是操作如权利要求1至21中任一项所述粉末输送设备(100)的方法,其中所述方法具有以下步骤:
-调节并保持在粉末密相泵(1)的粉末吸入阶段在所述粉末密相泵(1)的输送室(4)中预先确定或可确定的负压;和/或
调节并保持在所述粉末密相泵(1)的粉末排放阶段在所述粉末密相泵(1)的输送室(4)中预先确定或可确定的过压;和/或
调节并保持在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下在所述粉末密相泵(1)的输送室(4)中预先确定或可确定的过压;和/或
调节并保持在所述粉末密相泵(1)的被实现为气动致动的夹紧阀的粉末入口阀(7)中和/或在所述粉末密相泵(1)的被实现为气动致动的夹紧阀的粉末出口阀(8)中预先确定或可确定的致动压力;
-检测在所述粉末吸入阶段从所述输送室(4)排出的气流量,该气流量是为了能调节和保持所述输送室(4)中预先确定或可确定的负压所需的;和/或
检测在所述粉末排放阶段供给至所述输送室(4)的气流量,该气流量是为了能调节和保持所述输送室(4)中预先确定或可确定的过压所需的;和/或
检测在所述粉末密相泵(1)的清洗操作模式下供给至所述输送室(4)的气流量,该气流量是为了能调节和保持所述输送室(4)中预先确定或可确定的过压所需的;和/或
检测在致动相应阀时供给至所述粉末入口阀(7)和/或所述粉末出口阀(8)的致动气流量,该致动气流量是为了能调节和保持所述粉末入口阀(7)和/或所述粉末出口阀(8)中预先确定或可确定的致动压力所需的;和/或
-将至少一个所检测的气流量与相应的目标值进行比较;以及
-如果至少一个所检测的气流量偏离了在可能的允许误差范围内的相应的目标值,则输出错误信息和/或报警信息。
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