CN109070112A - 用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送器、粉末涂布系统和用于操作粉末输送器的方法 - Google Patents

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Abstract

用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的根据本发明的粉末输送装置包括工作容器(1)，其被设计且可被操作从而被增压。工作容器(1)另外包括粉末入口(50)和粉末出口(51.1)，所述粉末出口(51.1)连接至粉末出口阀(13)。此外，提供粉末导管(40)，其在入口侧连接至粉末出口阀(13)并且在入口侧具有用于传输空气(TL)的入口(17)。粉末导管(40)在出口侧可以连接至粉末涂布器(4；5)。此外，提供控制(80)，其被设计且可被操作从而控制待输送的粉末量(Q)，其中控制器重复地打开和关闭粉末出口阀(13)。

Description

用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送器、粉末涂布 系统和用于操作粉末输送器的方法
技术领域
本发明涉及用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送器。本发明还涉及粉末涂布系统和用于操作粉末输送装置的方法。例如，手动或自动粉末喷枪可以用作粉末涂布器，或者简称涂布器。
背景技术
根据现有技术EP1454675A2已知一种粉末传输装置。该装置包括具有流体化底板的粉末储器，并且在其下布置有用于压缩空气的连接器以便使粉末流体化并且在粉末储器中产生超压。由于超压，流体化的粉末被传输通过粉末导管，该粉末导管伸出通过粉末储器的盖子，离开储器并且通过供应软管至涂布器。在清洁操作期间，触发阀可以用于在传输装置和涂布器之间的任何位置处将压缩空气引导到供应软管。在这种情况下，内部引导的压缩空气的压力高于储器内的压力。结果，供应软管中的粉末流动停止并且从软管去除残留的粉末。为了控制在粉末输送操作期间流动通过供应软管的粉末量，触发阀可以用于以低于储器中占主导地位的压力的压力将触发空气引导到供应软管。结果，粉末流不会被中断，而是被减少并且这取决于支撑软管中总阻力的增加而发生。
该方案的缺点的在于，在输送操作期间触发空气的最大可能压力必须低于粉末储器中占主导地位的压力。否则，将开始清洁操作。
该方案的另一个缺点在于，触发空气的压力影响粉末的量和粉末的流动速率二者。如果通过触发空气改变粉末流动体积，这也必然导致流动速率的改变。因此，粉末流动体积仅可以通过触发空气的方式与流动速率一起被调节。然而，触发空气不能用于，或者仅仅非常不准确地，调节由涂布器产生的粉末云将以多快速度散布。独立于粉末量而单独调节流动速率是不可能的。
发明内容
本发明的目标是设计一种用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送装置、粉末涂布系统和操作方法，其中克服了现有技术的缺点。
有利地，在根据本发明的粉末输送装置中，可以基本上独立于粉末的输送量而调节粉末流动通过粉末导管的流动速率和/或由涂布器产生的粉末云的流动速率。这同样适用于粉末涂布系统和操作方法。
该目标通过具有专利权利要求1中限定的特征的用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送装置来满足。
根据本发明的用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送装置包括工作容器，该工作容器被设计并且可被适当地操作使得它可以被增压。工作容器进一步包括粉末入口和粉末出口，由此粉末出口被连接至粉末出口阀。此外，提供粉末导管，其在入口侧被连接至粉末出口阀并且在入口侧包括用于传输空气的入口。在出口侧，粉末导管可以被连接至粉末涂布器。此外，提供控制器，该控制器被设计并且可被适当地操作使得它通过重复地打开和关闭粉末出口阀来控制被输送的粉末量。
此外，该目标通过具有专利权利要求15中限定的特征的粉末涂布系统来满足。
根据本发明的粉末涂布系统包括上述粉末输送装置，由此粉末输送装置一方面被连接至粉末存储容器，并且另一个方面被连接至一个或多个粉末涂布器。
此外，该目标通过具有专利权利要求16中限定的特征的用于操作上述粉末输送装置的方法来满足。
在用于操作上述粉末输送装置的本发明的方法中，粉末的输送如下发生：传输空气被引导到粉末导管并且控制器重复地打开和关闭出口阀。通过关闭出口阀的时间段和打开出口阀的时间段的比率的方式调节被输送的粉末量。
本发明的有利改进由从属专利权利要求中限定的特征产生。
在根据本发明的粉末输送装置的实施方式中，控制器被设计并且可被适当地操作使得它通过脉冲宽度调制或脉冲频率调制的方式触发粉末出口阀以便控制被输送的粉末量。
根据本发明的粉末输送装置的另一个实施方式提供用于检测工作容器中的压力的压力传感器。控制器被设计并且可被适当地操作使得它调节工作容器中的压力。
根据本发明的粉末输送装置的改进提供了就在粉末出口阀下游的用于传输空气的入口。
在根据本发明的粉末输送装置的另一改进中，用于传输空气的入口以环形间隙的形式提供。使得传输空气通过环形间隙的方式流动到粉末导管提供了多个优势。由于传输空气被引导通过环形间隙进入粉末导管使得它具有与主流相同的方向，在传输空气在内部引导的位置处产生负压，而不是动态压力(无空气阻力，无障碍)。结果，在粉末导管中产生较少的湍流。此外，可以减少或完全消除粉末导管壁上的磨损。
在根据本发明的粉末输送装置的另一改进中，用于传输空气的入口被适当地设计使得传输空气可以以锐角被吹入到粉末导管中。
此外，在根据本发明的粉末输送装置中可以提供用于传输空气的定量设备。例如，空气体积调节阀可以用作定量设备。
此外，可以提供根据本发明的粉末输送装置以包括流体化设备。优选地，流体化设备布置在工作容器的下部。
有利的是，根据本发明的粉末输送装置的工作容器包括进一步的粉末出口和进一步的粉末导管。进一步的粉末导管在入口侧连接至进一步的粉末出口阀和用于传输空气的进一步的入口。在出口侧，进一步的粉末导管可以被连接至进一步的粉末涂布器。结果，多个粉末涂布器可以由根据本发明的粉末输送装置供应粉末。此外，各个粉末涂布器可以独立于彼此供应，并且如果需要，每个具有不同量的粉末。
此外，有利的是，根据本发明的粉末输送装置的工作容器包括通气阀。该通气阀主要是调节设备的一部分，通过该调节设备，可以调节工作容器中的压力。通气阀还可以用作安全阀。在故障的情况下，这可以防止工作容器内的压力超过最大允许限度。
根据本发明的粉末输送装置可以包括布置在工作容器中的超声筛。
还可能的是，根据本发明的粉末输送装置包括中间容器，该中间容器通过阀的方式连接至工作容器的粉末入口。可以通过真空发生器将粉末吸入到中间容器。通过该方式，如果需要，工作容器可以被永久地通过中间容器的方式供应粉末。以这种方式，粉末涂布器的永久和无中断供应变得可行。
根据本发明的粉末输送装置可以提供有可控制的压缩空气源，其连接至中间容器并且可以用于使中间容器增压。通过该方式，中间容器可以达到与工作容器中的一个对应的压力水平使得工作容器和中间容器之间不存在压力差。通过该方式，可以消除工作容器中压力变化的一个原因。这又是有利的，因为工作容器中的压力变化以及因此涂布器中的压力变化和输送至涂布器的粉末量的变化可以减小。通过该方式可以进一步优化粉末涂布的质量。
在根据本发明的粉末输送装置的实施方式中，中间容器布置在工作容器之上。这是有利的，因为重力可以用于将粉末传输到工作容器。
有利地，在用于操作粉末输送装置的方法中输送粉末时，传输空气被不中断地引导到粉末导管。
附图说明
以下，在七个附图的基础上，通过多个示例性实施方式更详细地说明本发明。
图1显示具有根据本发明的粉末输送装置的粉末涂布系统的一个可能实施方式的框图。
图2显示根据本发明的粉末输送装置的一个可能实施方式的示意图。
图3a是显示粉末出口阀的控制信号的时间进程的图。
图3b是显示供应的传输空气压力的时间进程的图。
图3c是显示每次输送的粉末量的图。
图4显示根据本发明的粉末输送装置的可能实施方式的三维视图。
图5显示根据本发明的粉末输送装置的纵截面。
图6显示出口阀的可能实施方式的截面图。
图7显示用于根据本发明的粉末输送装置中灰尘去除的罩的可能布置。
具体实施方式
图1显示了具有本发明的粉末输送装置100的粉末涂布系统的一个可能实施方式的框图。图2显示了本发明的粉末输送装置100的一个可能实施方式的示意性设置。用于将涂料粉末输送至粉末涂布器4的粉末输送装置100包括工作容器1。所述容器提供为压力密闭的使得它可以在加压时使用。工作容器1中的最大工作压力优选地是小于0.5巴，因为，在这种情况下，不需要应用97/23/EG，或者它可以是Pressure Equipment Directive 97/23/EC，并且因此关于工作容器1的设计的技术要求更少。
在一个实施方式中，工作容器1包括粉末入口50——其也被简称为入口，和粉末出口51.1——其也被简称为出口。粉末出口51.1连接至粉末出口阀13。此外，提供粉末导管40，其在其入口侧端区40.1连接至粉末出口阀13。在下文，术语入口侧应被用于指粉末导管40的入口侧端区40.1，其位于粉末导管40的上游侧。
除了用于粉末出口阀13的出口的连接器之外，粉末导管40在入口侧还包括用于传输空气TL的入口17。在图1中，粉末导管40在出口侧连接至粉末涂布器4。在下文中，术语出口侧应被用于指粉末导管40的出口侧端区40.2，其位于粉末导管40的下游侧。
优选地，粉末出口51.1位于工作容器1的下部区域。这是有利的，因为全部粉末可以毫无问题地传输出工作容器1。流体化设备19也位于工作容器1的下部区域并且可以用于使工作容器1中存在的粉末流体化。流体化设备19包括分离壁，其优选地水平延伸并且由多孔材料制成，其可以例如是可透过空气的半透性材料。通过使流体化空气FL从下方引导通过多孔分离壁，在多孔分离壁上存在的粉末产生旋涡(swirl)，并且处于漂浮状态。该过程被称为流体化。在流体化设备19上存在的流体化的粉末可以然后通过粉末出口51.1传输出工作容器1。提供阀15以能够控制流体化空气FL。阀15可以被提供作为，例如，空气体积调节阀。此外，包括例如震动马达的震动装置20可以被安装在工作容器1上以便支持均匀的粉末-空气混合物的产生。
用于进一步的阀14的连接器也可以提供在工作容器1的下部区域中。阀14可以用于去除尚未经由出口51.1从工作容器1传输离开的残留粉末。
此外，筛9可以布置在工作容器1中，优选地提供作为超声筛。筛9将工作容器1的内部空间分成上室和下室。筛9用于筛分经由粉末入口50到达工作容器1的上室的粉末。在这种情况下，粉末和污染物的团块被保留。已被筛分并且准备好被传输离开的粉末存在于在筛9下的室中。为了清洁筛9，筛可以从水平线旋转并且至倾斜位置使得位于筛9上的残留粉末和/或保留的材料可以从筛9滑落。
可选地，筛9可以被永久地布置成稍微倾斜，如图7中所显示。优选地，角度在1°和5°之间，并且相对于水平线H最好是3°。结果，粉末和污染物的团块在筛9的下部倾斜区域积聚。罩110和在罩110下的工作容器1的侧壁中的清洁连接器1.3可以提供在该区域中。罩110可以略微倾斜地延伸。它与筛9一起形成狭缝，经由该狭缝空气可以进入罩110下方并且从那里经由清洁连接器1.3被从工作容器1吸出。空气流的作用是停留在筛9上的污染物被从工作容器1吸出和/或吹出。清洁连接器1.3经由阀26和导管42连接至后过滤器8。为了清洁筛9，阀26被打开。在这种情况下，工作容器1仍然被供应压缩空气以便维持工作容器1中的超压。通过工作容器1中继续占主导地位的超压，积聚的污物现在被从筛9吹出通过导管42至后过滤器8。在其中阀26是打开的时间段期间，工作容器1中可能存在减小的压力。出于该原因，筛9的清洁优选地在涂布暂停期间，即在没有粉末被输送的时间段期间进行。因此，阀26和导管42用于去除污物。
此外，可以在工作容器1上提供经由阀16连接至压缩空气源的压缩空气连接器。当阀16打开时，压缩空气DL可以流动到工作容器1。这可以用于使工作容器1增压并且调节工作容器1中所需的工作压力。可选地，工作容器1中所需的工作压力也可以经由供应的流体化空气FL和经由压缩空气DL产生。
通常，流体化空气FL足以产生所需的工作压力。然而，如果，例如，非常多的粉末出口阀13是打开的，那么单独的流体化空气FL可能不足以维持工作压力。在这种情况下，如果适用，另外地使用压缩空气DL以便维持工作压力并且补偿工作容器1中的压力变化。可以独立于流体化空气FL供应压缩空气DL。为了获得良好流体化的粉末-空气混合物，有利的是，将流体化空气FL设定至某一值。用于压缩空气DL的压缩空气连接器可以被布置，例如，在工作容器1的上部区域中，如图1中所指示。压缩空气连接器也可以被附接至工作容器1的位置中，该位置允许粘附的粉末通过压缩空气DL被吹离检查窗口92(图4)。压缩空气DL也可以用于补偿由轻微泄漏导致的压缩空气损失。
此外，工作容器1可以包括连接至用作通气阀的阀12的通气连接器1.2。通气连接器1.2可以经由阀12连接至，例如，后过滤器8。因此，通气连接器1.2和阀12也可以用于确保工作容器1中的压力不超过某一最大压力。此外，通气连接器1.2和阀12可以用于保持工作容器1中的工作压力恒定。
以下将描述一种可能的通气方法。如果超过某一最大压力Pmax，则控制器80确保通气阀12打开某一短的时间段T1(打开时间)并且关闭时间段T2(关闭时间)。通过压力传感器28.1测量工作容器1中的压力，并且如果确定压力仍然过大，那么再次短暂地打开阀12。在这种情况下，可以规定，打开时间T1和关闭时间T2现在被选择为稍微更长。重复该过程直到工作容器1中的压力再次低于最大压力Pmax。在每次重复之后，打开时间T1和关闭时间T2可以被选择为稍微更长，并且这可以进行直到打开时间T1和关闭时间T2已达到一定值Tsoll＝T1+T2。如果之后进行进一步的重复，则打开时间T1和关闭时间T2将不再变得更长，但是将被维持。Tsoll值可以是，例如，300ms。
这允许工作容器1中的压力下降保持很小。此外，反应时间很短。如果工作容器1中的压力低于最大压力Pmax，则通气阀12保持关闭。此外，可以减少通气阀12上的磨损，因为阀没有必要经常致动。
用于通气的可选方法可以如下。控制器80通过脉冲编码的控制信号的方式控制通气阀12。脉冲编码的控制信号可以是，例如，脉冲宽度-调制的或脉冲频率调制的。脉冲编码的控制信号的占空因数对应于通气阀12打开的时间段T。
如果粉末输送装置100用于供应许多粉末涂布器4，可能的是，工作容器1被供应大量的压缩空气用于维持工作压力。现在，如果同时关闭重要部分或所有的粉末涂布器并且不中断流体化空气FL的供应，可能的是，单个通气阀12不足以实现足够的压力补偿。也可以有利的是提供多个通气阀12。这些可以具有与通气阀12相同的设计并且可以以与通气阀12相同的方式连接。
优选地，粉末出口50位于工作容器1的上部区域中。它可以布置在，例如，工作容器1的盖子中。粉末入口50经由粉末阀11连接至中间容器2的粉末出口2.2，该粉末阀被提供作为，例如夹管阀。中间容器2通常布置在工作容器1上。通过这种方式，可以使用重力将中间容器2中存在的粉末向下传输到工作容器1。
在工作容器1的实施方式中，粉末入口50位于工作容器1的盖子的中间，如图2中所指示的。这是有利的，因为粉末也落在筛9的中间使得它更好地分布在整个筛9上。可选地，粉末入口50也可以位于工作容器1的侧面，在筛9的上方。
中间容器2也可以邻近工作容器1布置使得中间容器2的粉末出口2.2和工作容器1的粉末入口50仍然位于筛9上方。如前所述，可以使用重力以将中间容器2中存在的粉末向下传输到工作容器1。
在图1中显示的实施方式中，中间容器2在入口侧包括粉末入口和粉末入口阀21，通过该粉末入口和粉末入口阀21可以将新鲜粉末FP吸入或泵入到中间容器2。此外，中间容器2在入口侧包括进一步的粉末入口和粉末入口阀22，通过该粉末入口和粉末入口阀22可以将回收的粉末RP吸入到中间容器2。这两个粉末入口阀21和22可以提供作为夹管阀。然而，在中间容器2上仅提供一个粉末入口和一个粉末入口阀也是可行的，通过该粉末入口和粉末入口阀则可以吸入或泵入新鲜粉末FP或回收的粉末RP。
中间容器2可以例如经由粉末存储容器2和粉末导管46供应。可选地，中间容器2也可以经由粉末存储容器30、粉末泵31和粉末导管47提供新鲜的粉末FP。
粉末存储容器30通常是所谓的大袋，其也被称为柔性中间散装容器或简称FIBC。粉末存储容器30通常含有比粉末存储容器3更大量的粉末。此外，粉末存储容器30通常比粉末存储容器3更远离中间容器2定位。因此，粉末存储容器30可以在，例如，距中间容器2 30m的距离处定位，而粉末存储容器3在，例如，距中间容器2 5m的位置。
在粉末存储容器3中，中间容器2中占主导地位的负压将粉末输送到中间容器2。因此，不需要进一步的粉末输送装置，并且因此这是便宜的。
例如，如果大袋用作粉末存储容器30，则通常输送更大量的粉末。为此，有利的是使用另外的粉末输送装置，比如，例如，粉末泵31。在此，占主导地位的负压有助于从中间容器2去除空气。中间容器2中过量的空气可以使用开口2.1排出。结果，在中间容器2中不产生动态压力。
可以有利的是存在多个中间容器，通过多个中间容器将粉末供应至工作容器1。中间容器2可以安装在工作容器1上方。如果使用两个中间容器2，这些可以例如以阶段变换(phase-shifted)方式操作；当它们中的一个吸入粉末时，即在吸入阶段工作时，在出口阶段工作的另一个将粉末传输到工作容器1。通过这种方式，工作容器1被连续地填充粉末。这允许大量的粉末被输送到工作容器1。
中间容器2包括连接器2.1，通过该连接器2.1中间容器2可以用压缩空气增压。为此目的，连接器2.1可以通过阀24连接至压缩空气源。阀和压缩空气源形成可控制的压缩空气源。可以布置在压缩空气源和阀24之间的压力调节阀34可以是可控制的压缩空气源的一部分。
相同的连接器2.1也可以用于将压缩空气从中间容器2排出。为此目的，连接器2.1可以通过阀23连接至周围部件。连接器2.1也可以用于从中间容器2吸入压缩空气并且产生负压。为此目的，提供另外的真空阀25，其当阀23打开时在连接器2.1上产生负压。真空阀25用作真空发生器。
原则上，根据图1的框图中显示的压缩空气源可以是调节的压缩空气源，其产生恒定的压力或恒定量的空气。
所有阀11至16、18和21至26可以通过控制单元80控制，该控制单元80在下文中将被称为控制器。如果需要，控制器80也可以用于触发阀71和72。控制单元80可以用于控制和调节二者。
以下更详细地说明中间容器2的操作原理。假定中间容器2最初没有粉末。阀11、21、22、24和27在第一步骤中关闭使得粉末既不可以进入中间容器2，粉末也不可以被传输出中间容器2。然后，打开阀23和真空阀25以便在中间容器2中产生负压。一旦用于新鲜粉末FP的阀21和/或27打开或用于回收的粉末RP的阀22打开，粉末就被吸入到中间容器2。不需要等待在中间容器2中建立负压，而是在此发生之前可以已经打开粉末入口阀21、22和/或27。一旦已经在中间容器2中积聚足够的粉末，用于新鲜粉末FP的阀21和/或27和/或用于回收的粉末RP的阀22再次被关闭。为此目的，阀21、22和/或27可以打开一定的时间段，例如6秒。随后，打开出口阀11使得粉末可以排出中间容器2。这可以通过利用重力进行。为了支持将粉末传输出中间容器2，压缩空气可以经由连接器2.1吹入到中间容器2。为此目的，阀24正打开。由于工作容器1在输送操作期间被永久增压，因此有利的是，中间容器2中的压力将大于或至少等于工作容器1中的压力。压力调节阀34可以用于调节压力。一旦粉末从中间容器2离开，阀11和24被再次关闭。随后，使用以上所述的步骤中间容器2可以再次填充粉末。
中间容器2中的压力也可以直接在中间容器2上测量。结果，检测到中间容器2中实际占主导地位的实际压力。适当的压力调节——其可以例如在控制器80中实施——可以用于确保中间容器2中的实际压力事实上对应于所需的目标压力。如果中间容器2中的压力等于工作容器1中的压力，那么当阀11打开时工作容器1中不存在压力下降。这确保了即使在粉末被填充到工作容器1的时间段内均匀的粉末输送至粉末涂布器4和/或至粉末涂布器。
以下更详细地说明工作容器1的操作原理。一旦打开粉末阀11，粉末就从中间容器2离开并且进入工作容器1。粉末降落在筛9上，在筛9上粉末被筛分，并且然后从那里滴落(trickle)在流体化单元19上。为了将粉末传输出工作容器1至粉末涂布器4，打开阀18使得传输空气TL流入到粉末导管40。在这种情况下，有利的是，阀18被永久地打开使得传输空气TL可以连续地流入到粉末导管40。一旦粉末出口阀13被打开，工作容器1中占主导地位的负压使得粉末被输送出工作容器1并且经由粉末导管40至粉末涂布器4。这种状态在工作容器1上也被称为粉末出口阶段A。当粉末被输送出工作容器1时关闭阀14。然而，如果在出口阶段A期间工作容器1中存在故障，例如如果工作容器1中的压力超过一定水平，那么阀12和/或阀11和22可以被打开。
为了设定每单位时间输送的粉末量Q，本发明提供暂时关闭粉末出口阀13，或者将其打开持续一定的时间段。控制器80可以确定出口阀13保持打开和/或关闭的时间段。
为此目的，控制器80可以在出口阀13的控制输入期间施加例如脉冲形式的控制信号S。控制信号S可以是电信号或压缩空气信号。在爆炸危险环境中，可以有利的是使用压缩空气信号作为控制信号S。
控制器80可以产生，例如，在两个值(打开或关闭和/或0或1)之间交替的脉冲宽度-调制的控制信号S。在这种情况下，保持频率F＝1/TPWM恒定，控制脉冲的占空因数Tein/TPWM正在被调制。在这种情况下，TPWM是控制信号S的周期并且Tein是控制脉冲的宽度。占空因数和/或脉冲宽度Tein可以用于调节在单位时间期间输送的粉末量Q。在此，占空因数越小，每单位时间输送的粉末量Q越低。如果占空因数Tein/TPWM＝0，则不输送粉末。在Tein/TPWM＝1的占空因数下，达到被输送的粉末的最大量Q。
图3a以示例性方式显示了随着时间t绘制的脉冲宽度-调制的控制信号S。在此，S＝1对应于出口阀13的“打开”阀位置。因此，出口阀13打开持续时间段Tein使得粉末可以流动通过出口阀13持续时间段Tein。图3b显示了传输空气TL的空气压力p(TL)的时间进程。在本实施例中，p(TL)是恒定的。并且最后，图3c显示了在粉末导管40的出口40.2上每单位时间输送的粉末量Q的示例性图。显然，尽管出口阀13关闭持续一段时间，但是粉末仍被输送。其原因在于，其中出口阀13关闭的时间段足够短并且粉末导管40中的传输空气TL随着时间的进程与粉末混合。其在出口40.2上可能不再检测到，粉末导管40的入口区域40.1中的粉末流动被出口阀13重复中断。在粉末导管40的出口40.2上可获得均匀的粉末-空气混合物。
在优选的和测试的实施方式中，待输送的粉末量可以被调节为在30和2,000g/min之间。然而，粉末输送装置100也可以适当地调整使得可以输送10至5,000g/min范围内的粉末量。在测试的实施方式中，将粉末输送5至30m之间的距离。然而，也可以适当地调整粉末输送装置100使得粉末可以输送1m至50m之间的距离。
为此目的，可以使用内径为3至30mm的粉末导管40。在测试的实施方式中，已经使用了具有8和12mm之间的内径的各种软管。然而，也可以使用内径为6至14mm的标准软管。
基于待输送的粉末量选择粉末导管40的内径。对于较少量的粉末，具有较小内径的粉末导管通常是足够的。传输空气TL可以设定在0.1至50Nm3/h(标准立方米/小时)或0.5至6Nm3/h范围内，传输空气TL可以设定在0.1至10巴的压力范围内。夹管阀的内径优选地在3至10mm的范围内，甚至更好地在3和5mm之间。优选地，总循环时间在100至300ms的范围内。优选地，脉冲宽度可以在5至90或290ms的范围内调节。
传输空气TL的压力p(TL)可以用于设定粉末流的流动速率。传输空气压力p(TL)越高，粉末流动通过粉末导管40越快并且由粉末涂布器4产生的粉末云散布得越快。如果要深入地渗透到工件中，快速的粉末云是有利的。这对于，例如，具有较大凹陷的工件是有帮助的。然而，如果工件是相对平坦的，则更可能使用温和的并且因此缓慢的粉末云。因此，粉末的流动速率可以用于理想地使粉末云适应待涂布的工件的几何结构。此外，流动速率可以适应正使用的粉末类型(晶粒大小、粘附力等)。总之，这导致优化的涂布效率。它可以确保粉末可以以均匀的(即以可靠的过程)、可再现的且低磨损的方式输送持续延长的时间段。可以输送有机类型的粉末和无机类型的粉末，比例，例如，瓷漆。
代替脉冲宽度-调制的控制信号S，使用脉冲频率-或脉冲密度-调制的控制信号S是可行的。参考脉冲频率-调制的控制信号S，单个脉冲的脉冲宽度Tein随着时间是恒定的。脉冲密度越低，每单位时间输送的粉末量Q越低。如果脉冲密度等于1，则达到待输送的粉末的最大量Q。
原则上，也可以使用其他脉冲编码的控制信号S以便调节待输送的粉末量Q。在这种情况下，术语“脉冲编码的”应理解为表示将任何数值实现为二进制脉冲序列。
图4显示根据本发明的粉末输送装置100的进一步可能实施方式的三维视图。图5显示根据本发明的粉末输送装置100的进一步实施方式的纵截面。在该实施方式中，工作容器1包括n个粉末出口51.1-51.n，由此每个粉末出口51.1-51.n各自连接至一个粉末出口阀13.1至13.n。一个粉末导管40和一个粉末涂布器可以各自连接至粉末出口阀13.1至13.n的每个。可以适当地设计控制器80使得它可以用于分别触发粉末出口阀13.1至13.n的每个。这实现了高灵活性程度。因此，例如，通过保持粉末出口阀13.1永久关闭可以关闭连接至粉末出口阀13.1的涂布器，而通过适当地触发粉末出口阀13.2接通连接至粉末出口阀13.2的涂布器。此外，可能的是，通过不同地适当触发各自的出口阀13.1至13.n将不同量的粉末供应至各个涂布器。此外，通过将用于传输空气TL的阀18相应地设定至不同的传输空气体积，各个涂布器也可以产生具有不同速度的粉末云。使用长度不同的粉末导管40也是可行的，由此通过相应地各个触发出口阀13可以补偿粉末导管之间的长度差异。
为了能够清洁筛9，筛可以从水平工作位置(见图5)倾斜并进入倾斜位置(未在图中显示)。为此目的，在工作容器1上提供倾斜机构91。提供闭合机构(closure)90以能够打开工作容器1的盖子。其可以例如以螺旋机构或夹紧机构的方式提供。一个或多个检查窗口92可以布置在工作容器1的下部区域中。本发明可以在工作容器1中在检查窗口92的相对侧上提供另一个检查窗口和光源。这使得在其操作期间不必打开工作容器1而目视检测工作容器1中的粉末水平成为可能。该目视检测可以通过传感器或通过操作人员进行。
一个实施方式具有在上室的区域中布置在工作容器1上的电容传感器28.2。传感器28.2可以布置在，例如，工作容器1的盖子93上。使用该传感器，工作容器1的上室中的填充水平可以被检测，发送至控制器80，并且在其中进行分析。通过这种方式，控制器80可以确定是否有足够量的粉末滴落通过筛9或者筛9是否被阻塞。如果适用，控制器80可以相应地响应，例如向操作人员发出警告通知。
在进一步的实施方式中，另一个电容传感器28.3布置在筛下方。使用该传感器，工作容器1的上室中的填充水平可以被检测并发送至控制器80。控制器80可以分析传感器信号并且因而能够确定上室中是否存在太多的粉末或太少的粉末，并且它可以相应地响应，例如通过向操作人员发出警告通知。
在进一步的实施方式中，电容传感器28.4在下室的区域中布置在工作容器1上。
然而，也可以使用其他传感器代替电容传感器28.3和28.4，只要它们适合于测量填充水平。
在进一步的实施方式中，连接器35.1提供在从传感器28.3至工作容器1的盖子93的区域中，即在非流体化区域中。连接器35.2提供在工作容器1的底板和传感器28.4之间使得连接器35.2总是位于流体化区域中。用于检测上室中的压力和下室中的压力之间的差异的压差传感器35可以连接至两个连接器35.1和35.2。由压差传感器35产生的压差信号可以发送至控制器80。控制器80可以使用压差以确定精确的填充水平。
可以借助于两个电容传感器28.3和28.4校准工作容器1的下室中的填充水平。可以使用具有不同设置的多个参考测量来确定每个粉末出口阀13.1至13.n的粉末喷射量。通过这种方式，也可以在操作期间进行填充水平测量。为此目的，阻止粉末从中间容器2行进到工作容器1持续一定的时间段。然后，确定在这种情况下使用的粉末出口阀13.1至13.x在一定的时间段输送的粉末总量。随后，控制器80检查粉末的总量是否在一定的范围内。如果不是这种情况，控制器80可以发出通知。在这方面，应参考根据EP1092958B1已知的用于确定容器中粉末量或粉末量改变的方法。其内容在此应包含在本申请中。
图5显示了中间容器2的可能实施方式的纵截面。在中间容器2的内侧，存在半渗透壁95，其可透过空气但不可透过粉末。如上所述，连接至其的连接器2.1和阀24可以用于将空气吸出中间容器2并且产生负压。提供半渗透壁95确保了吸入到中间容器2的粉末不能经由连接器2.1吸出。如果压缩空气被加压通过阀24和连接器2.1进入中间容器2，那么空气可以流动通过半渗透壁95并且在中间容器2中产生超压。如果阀11是打开的，则压缩空气也可以用于从壁95去除沉积在其上的任何粉末。
图6显示粉末出口阀13的可能实施方式的截面图。出口阀13包括阀主体96和入口主体101，其二者可以通过螺钉102固定至工作容器1。在图6中显示的实施方式中，阀主体96被插入到工作容器1上适当提供的支架1.1上。为了使用于粉末出口51.1的工作容器1中的通道尽可能短，支架1.1降低到工作容器1中并且以盲孔的形式提供，如图6中所显示。然而，这不一定必须是这种情况。夹管阀97的上游端部97.1也可以放置在支架1.1中。这是有利的，因为夹管阀97因而被正确定位。然而，这也不一定必须是这种情况。
阀13还包括阀控制连接器块99，其可以被提供作为，例如，电动气动速动阀。优选地，其具有短的切换时间和短的响应时间。阀控制连接器块99经由在此未显示的电控制电缆连接至控制器80的相应的控制输出端。控制器80可以因此使用控制信号S以使阀13被打开或关闭。软管夹管阀97——其通路打开或关闭取决于压缩空气控制信号S——位于阀主体96的内侧上。在无压缩空气的状态中，软管夹管阀97松弛并且其通路打开。软管夹管阀97的外侧然后接触环98的内侧。提供环98确保在无压缩空气状态的软管夹管阀97的开口宽度保持相同并且被限定——不管工作容器1中占主导地位的压力如何。这提供了阀13的可再现的开口宽度。环98可以由例如塑料制成。这种设置的优点在于工作容器1中的压力有助于打开软管夹管阀97。在即使存在负压也需要打开夹管阀的粉末输送器中，这最终可能导致问题。
为了控制阀13，提供布置在控制连接器块99中的控制阀。有利地，所谓的常开阀被用作控制连接器块99中的控制阀。在控制器80失效后，即如果没有控制信号S施加至控制阀，那么常开阀打开使得阀13的夹管阀97关闭。
有利的是使入口17紧密邻近阀13定位，因为供应传输空气TL可以然后基本上在粉末导管40的全部长度上与输送的粉末混合。然而，所述布置不是必然需要的。入口17也可以位于粉末导管40上的稍微进一步的下游。
还有利的是使传输空气TL以平角α以环形方式流动到粉末导管40。这对于图6中显示的实施方式是可行的。具有用于传输空气TL的入口17的入口主体101包括轴向延伸的空气通道32，其以环形方式围绕阀主体96的粉末通道96.2的下游端区。入口主体101的下游端区的外侧也可以以软管螺纹接套33的形式提供。粉末导管40或粉末软管可以被推到软管螺纹接套33上并且固定。在这种情况下，也可以想到软管联结器，例如利用自动联结器(图中未显示)。软管螺纹接套33的内侧和粉末通道96.2的外侧形成环形传输空气通道32。软管螺纹接套33和粉末通道96.2的下游端形成环形间隙94，其用作传输空气通道32的下游开口。在入口主体101中提供用于供应传输空气通道32的十字孔。传输空气TL以环形方式并以平角α流动通过传输空气通道32至其下游端并且从那里进入粉末导管40。
使得传输空气TL通过环形间隙94流动到粉末导管40提供了多个优势。由于传输空气TL被引导通过环形间隙94进入粉末导管40使得其具有与主流相同的方向，因此在入口17处产生负压，而不是动态压力(无空气阻力，无阻挡)。结果，在粉末导管40中产生较少的湍流。此外，可以减少或完全消除粉末导管40的壁上的磨损。
入口主体101的其他实施方式也是可行的。例如，入口主体101可以包括一个或多个通道，通过一个或多个通道传输空气TL被以0和89°之间的角度引导到粉末导管40。流动通过通道的传输空气TL倾向于在粉末导管40中产生负压。
还可行的是，适当地提供入口主体101使得传输空气TL以90°或更大的角度流动到粉末导管40。
也可以适当地提供入口主体101使得传输空气TL经由由微孔材料制成的过滤管流动到粉末导管40。
本发明也可以提供在出口阶段A期间短暂关闭的用于传输空气TL的阀18使得在短时间段内没有传输空气TL被引导到粉末导管40。这更加降低了传输空气TL对粉末输送量Q的影响。
在需要的情况下，在阀13的下游侧上的阀主体96的粉末通道96.2在形状上可以是圆锥形的。
粉末导管40可以全部或部分地作为软管提供。
如图1中显示，除了粉末输送装置100和涂布室6，粉末涂布系统也可以包括用于回收粉末的旋风器7和后过滤器8。
为了从涂布室6去除过量喷涂物(overspray)，过量喷涂物与涂布室6中存在的空气一起以粉末-空气混合物形式从室吸出，其被引导至可以以单旋风器形式提供的旋风器7。粉末-空气混合物在顶部切向地流动到旋风器7并且在旋风器中螺旋向下流动。粉末-空气流的旋转期间产生的离心力将粉末颗粒向外朝向旋风器的外壁推动。随后，粉末颗粒被在旋风器的粉末出口的方向上向下输送并且在那里被收集。经由位于旋风器中的中心管吸出没有粉末颗粒的空气。此外，如此清洁的空气流可以被引导至后过滤器8以便通过过滤去除仍然留在空气中的粉末。如果阀71打开，那么回收的粉末RP可以从旋风器7去除并且可以通过泵73和导管41的方式再次供应至粉末输送装置100。如果阀72打开，则旋风器中过滤的粉末也可以通过导管45和44的方式供应至后过滤器8。
后过滤器8可以装配有过滤筒，该过滤筒通过过滤去除空气中存在的剩余粉末颗粒。优选地，电驱动的通风器或风扇提供必要的空气通过量。
如果不使用旋风器7，那么粉末也可以由后过滤器8去除并且可以通过泵73和导管41再次供应至粉末输送装置100。
以上对根据本发明的示例性实施例的描述仅用于说明目的。在本发明的范围内可以进行各种改变和修改。因此，例如，图1至6中所示的输送装置的不同部件也可以以不同于图中所示的方式彼此组合。
参考编号列表
1 工作容器
1.1 支架
1.2 通气连接器
1.3 清洁连接器
2 中间容器
2.1 中间容器上的连接器
2.2 中间容器的粉末出口
3 存储容器
4 涂布器
5 涂布器
6 涂布室
7 旋风分离器
8 后过滤器
9 超声筛
10 工件
11 阀
12 通气阀
13 出口阀
13.1-13.n 出口阀
14 阀
15 阀
16 阀
17 用于传输空气的入口
17.1–17.n 用于传输空气的入口
18 用于传输空气的定量设备
19 流体化设备
20 震动装置
21 用于新鲜粉末的阀
22 阀
23 阀
24 阀
25 真空阀或真空发生器
26 阀
27 用于新鲜粉末的阀
28 传感器
28.1 压力传感器
28.2 传感器
28.3 传感器
28.4 传感器
29 传感器
30 存储容器
31 泵
32 传输空气通道
33 软管螺纹接套
34 压力调节阀
35 压差传感器
35.1 用于压差传感器的连接器
35.2 用于压差传感器的连接器
40 粉末导管
40.1 粉末导管的第一端
40.2 粉末导管的第二端
41 导管
42 导管
43 导管
44 导管
45 导管
46 导管
47 导管
50 粉末入口
51.1-51.n 粉末出口
71 阀
72 阀
73 泵
80 控制器
90 闭合机构
91 倾斜机构
92 检查窗口
93 工作容器的盖子
94 环形间隙
95 半渗透壁
96 阀主体
96.2 粉末通道
97 软管夹管阀
97.1 软管夹管阀的端部
98 环
99 阀控制连接器块
100 粉末输送装置
101 入口主体
102 螺钉
A 出口阶段
FL 流体化空气
F 输送阶段
FP 新鲜粉末
H 水平线
Q 每单位时间的粉末量
RP 回收的粉末
S 控制信号
TL 传输空气
T 时间
T 时间段
α 角度

Claims (17)

1.用于将涂料粉末输送至粉末涂布器的粉末输送装置，其包括：
工作容器(1)，其被设计并且可适当地操作使得压力可以被施加至所述工作容器，并且其包括粉末入口(50)和粉末出口(51.1)，
其中所述粉末出口(51.1)连接至粉末出口阀(13)，
其中提供粉末导管(40)，其在入口侧连接至所述粉末出口阀(13)并且其在所述入口侧包括用于传输空气(TL)的入口(17)，
其中所述粉末导管(40)在出口侧可以连接至粉末涂布器(4；5)，并且
其中提供控制器(80)，其被设计并且可适当地操作使得它通过重复打开和关闭所述粉末出口阀(13)控制待输送的粉末量(Q)。
2.根据权利要求1所述的粉末输送装置，
其中所述控制器(80)被设计并且可适当地操作使得它通过脉冲宽度调制或脉冲频率调制触发所述粉末出口阀(13)以便控制待输送的所述粉末量(Q)。
3.根据前述权利要求1或2任一项所述的粉末输送装置，
其中提供压力传感器(28.1)，其用于检测所述工作容器(1)中的压力，并且
其中所述控制器(80)被设计并且可适当地操作使得它调节所述工作容器(1)中的压力。
4.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中提供用于传输空气(TL)的入口(17)，其就在所述粉末出口阀(13)的下游。
5.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中用于传输空气(TL)的所述入口(17)被以环形间隙(94)方式提供。
6.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中用于传输空气(TL)的所述入口(17)被适当地设计使得所述传输空气(TL)可以以锐角(α)被吹入到所述粉末导管(40)。
7.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中提供用于所述传输空气(TL)的定量设备(18)。
8.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中在所述工作容器(1)中提供流体化设备(19)。
9.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中所述工作容器(1)包括进一步的粉末出口(51.3；51.n)，并且
其中提供进一步的粉末导管(40)，其在入口侧连接至进一步的粉末出口阀(13.2；13.n)并且连接至用于传输空气(TL)的进一步的入口(17)，并且其在出口侧可以连接至进一步的粉末涂布器(5)。
10.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中所述工作容器(1)包括通气阀(12)，并且
其中所述控制器(80)被设计并且可适当地操作使得一旦在所述工作容器(1)中超过一定压力，它通过脉冲编码的控制信号的方式触发所述通气阀(12)打开所述通气阀(12)持续一定的时间段。
11.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中提供布置在所述工作容器(1)中的超声筛(9)。
12.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中提供具有粉末入口和粉末出口(2.2)的中间容器(2)，
其中所述中间容器(2)的所述粉末出口(2.2)经由阀(11)连接至所述工作容器(1)的所述粉末入口(50)，并且
其中提供真空发生器(25)，通过所述真空发生器(25)粉末(FP；RP)可以经由所述粉末入口吸入到所述中间容器(2)。
13.根据权利要求12所述的粉末输送装置，
其中提供可控制的压缩空气源(24，34)，其连接至所述中间容器(2)并且可以用于使所述中间容器(2)增压。
14.根据前述权利要求任一项所述的粉末输送装置，
其中所述中间容器(2)布置在所述工作容器(1)上方。
15.根据前述权利要求任一项所述的具有粉末输送装置的粉末涂布系统，
其中所述粉末输送装置(100)一方面连接至粉末存储容器(3；30)，并且另一方面连接至一个或多个粉末涂布器(4；5)。
16.用于操作根据前述权利要求1至14任一项所述的粉末输送装置的方法，
其中进行粉末输送，
其中传输空气(TL)被引导到粉末导管(40)，并且
其中控制器(80)重复地打开和关闭出口阀(13)，由此，其中所述出口阀(13)关闭的时间段和其中所述出口阀(13)打开的时间段的比率用于调节待输送的粉末量(Q)。
17.根据权利要求16所述的方法，
其中在输送所述粉末时，所述传输空气(TL)被不间断地传输到所述粉末导管(40)。
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