DE19937557C2

DE19937557C2 - Device for producing a powder-air mixture

Info

Publication number: DE19937557C2
Application number: DE19937557A
Authority: DE
Inventors: Reiner Haas
Original assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Current assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: DE19937090B4; DE19937557A1; DE19937090A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Puder-Luft-Gemisches mit einer Zuführvorrichtung für den Puder und einer Zuleitung für die Förderluft, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a device for generating a Powder-air mixture with a feed device for the powder and a feed line for the conveying air, according to the features the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen zum Vermischen eines Puders mit Förderluft sind hinreichend bekannt. Dabei wird z. B. mit Druckluft in einen Vorratsbehälter eingeblasen, der darin bevorratete Puder aufgewirbelt und ein Teil des aufgewirbelten Puders ausgetragen. Bei dieser Vorrichtung wirkt sich als nachteilig aus, dass die Menge des ausgetragenen Puders stark vom Füllstand des Behälters abhängt. Es wird jedoch gewünscht, dass permanent oder zumindest über einen sehr langen Zeitraum eine gleichbleibend große Pudermenge ausgetragen wird, so dass Schwankungen im Puderauftrag auf bedruckte Papierbogen vermieden werden. Außerdem kann bei diesen Anlagen dass Puder- Luft-Gemisch nur schwer variiert bzw. auf sich ändernde Umgebungsbedingungen eingestellt werden.Such devices for mixing a powder with Conveying air is well known. Here, for. B. with Compressed air is blown into a storage container that is in it stored powder whirled up and part of the whirled up Powder discharged. This device acts as disadvantageous in that the amount of powder discharged is strong depends on the level of the container. However, it is desired that permanently or at least over a very long period of time a consistently large amount of powder is discharged, so that Fluctuations in powder application on printed paper sheets be avoided. In addition, with these systems, the powder Air mixture varies only with difficulty or changes Ambient conditions can be set.

Aus der DE 37 01 946 C2 ist eine Vorrichtung zum Dispergieren von Agglomeraten feiner Partikel bekannt. Bei dieser Vorrich tung ist eine Trichter vorgesehen, über den ein Feststoff zugeführt wird. Der Auslaufstutzen des Trichters mündet in einen Luftkanal und bildet mit diesem einen Ringspalt.DE 37 01 946 C2 describes a device for dispersing known from agglomerates of fine particles. With this device a funnel is provided over which a solid is fed. The outlet nozzle of the funnel opens into an air duct and forms an annular gap with it.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der das Puder-Luft-Gemisch relativ einfach an sich ändernde Umgebungsbedingungen anpassbar ist. Außerdem soll verhindert werden, dass sich der Puder an Bereichen der Vorrichtung ansetzt und dort anbackt und der Puder-Luft-Gemisch-Strahl relativ lange stabil bleibt.The invention is therefore based on the object To provide device of the type mentioned, which changes the powder-air mixture relatively easily Environmental conditions is customizable. It is also said to prevent the powder on areas of the device starts and baked there and the powder-air mixture jet remains stable for a relatively long time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Achse der Zuleitung für Förderluft und die zu dieser Achse parallele Symmetrielängsebene zueinander versetzt sind. Auf diese Weise wird die Förderluft dezentral in die Zuführvorrichtung einge leitet und es wird ihr auf diese Weise ein Drall aufgezwungen. Die Luft durchströmt also den Verteilerraum auch in Umfangs richtung und der Hüllstrahl besitzt somit einen Drall. Dieser Drall hat den Vorteil, dass der Hüllstrahl stabiler ist und sich nicht so schnell auflöst. Auf diese Weise wird die Innen wandung sowohl des Luftkanals als auch des Verteilerrohrs u. a. auch vor Verschleiß durch abrasiven Puder geschützt. Außerdem verringern sich die Arbeits- bzw. Strömungsgeräusche erheb lich. Außerdem wird der Puder in der Förderluft besser verteilt. This object is achieved with a device of the at the outset that the axis of the Supply line for conveying air and the one parallel to this axis Longitudinal plane of symmetry are offset from each other. In this way the conveying air is decentrally fed into the feed device leads and a twist is forced on her in this way. The air therefore also flows through the distribution area in volume direction and the enveloping jet therefore has a swirl. This Twist has the advantage that the enveloping jet is more stable and does not dissolve so quickly. This way the inside wall of both the air duct and the manifold u. a. also protected against wear from abrasive powder. Moreover work and flow noise are significantly reduced Lich. In addition, the powder in the conveying air gets better distributed.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Förderluft zu einem Lufthüllstrahl ausgebildet, in welchen der Puder einge leitet, insbesondere eingesaugt wird. Dabei wird vorteilhaft das Venturi-Prinzip verwendet, indem die Luft bei der Ausbil dung zum Hüllstrahl auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wird, so dass der Puder mitgerissen wird. Der Hüllstrahl ver hindert nun, dass der Puder an den Wandungen anbackt und Störungen verursacht. Der Puder wird innerhalb des Luftge misches allmählich mit der Förderluft vermischt und mit dieser auf die Papierbogen ausgetragen.In the device according to the invention, the conveying air is too an air jet, in which the powder is inserted conducts, in particular is sucked in. This will be advantageous the venturi principle is used by the air during training acceleration to the enveloping jet accelerated to high speeds so that the powder is carried away. The enveloping ray ver now prevents the powder from baking on the walls and Interference. The powder is inside the air mix gradually with the conveying air and with this carried out on the paper sheets.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zuleitung für Förderluft orthogonal zur Zuführvorrichtung für den Puder angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht eine platzsparende Bauweise und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unmittelbar z. B. unterhalb eines Dosierers angebracht werden.In a further training it is provided that the supply line for Conveying air orthogonal to the powder feed device is arranged. This arrangement enables a space-saving Construction and the device according to the invention can immediately z. B. below a dosing device.

Erfindungsgemäß wird die Zuleitung für die Förderluft von einem Leitungsstutzen gebildet. Dieser Leitungsstutzen ist starr in die Zuführvorrichtung eingesetzt bzw. an dieser be festigt, insbesondere eingepresst. An diesen Leitungsstutzen kann z. B. ein Druckluftschlauch o. dgl. angeschlossen werden, über den Druckluft z. B. von einem Verdichter herangeführt wird.According to the supply line for the conveying air from a pipe socket formed. This pipe socket is rigidly inserted in the feeder or be on this strengthens, especially pressed. At this pipe socket can e.g. B. a compressed air hose or the like can be connected, over the compressed air z. B. brought up by a compressor becomes.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zuführvor richtung für den Puder von einem Trichter gebildet wird, der unter Beibehaltung eines Ringspaltes in einen Luftkanal einmündet. In diesen Trichter wird z. B. von einem Festdosierer Puder eingefüllt, der dann durch Schwerkraft in den Luftkanal fällt. Durch den seitlichen Abstand zwischen dem Luftkanal und dem Trichter wird die Förderluft geleitet, die als Hüllstrahl die Austragsöffnung des Trichters umgibt und den Puder aufnimmt bzw. mit sich reisst. Der Puder wird quasi aus dem Trichter abgesaugt.In a further development it is provided that the feed direction for the powder is formed by a funnel that while maintaining an annular gap in an air duct opens. In this funnel z. B. from a fixed dispenser Powder filled, which is then gravity into the air duct falls. Due to the lateral distance between the air duct and The conveying air is directed to the funnel, which acts as an enveloping jet surrounds the discharge opening of the funnel and the powder picks up or tears with itself. The powder is quasi from the Funnel sucked off.

Um eine möglichst optimale Luftverteilung über den ganzen Umfang der Austragsöffnung des Trichters zu erzielen, mündet der Leitungsstutzen über einen Verteilerraum in den Luftkanal ein. Dieser Verteilerraum wird z. B. von einer Hülse umgeben und gegen die Umgebung abgedichtet. Von diesem Verteilerraum steigt die Luft zunächst entgegen der Austragsrichtung nach oben an, wird radial nach innen umgelenkt und gelangt dann zwischen den Trichter und den Luftkanal, wo der Hüllstrahl ausgebildet wird.To ensure the best possible air distribution over the whole To achieve the extent of the discharge opening of the funnel opens the pipe socket via a distribution space into the air duct on. This distribution room is, for. B. surrounded by a sleeve and sealed against the environment. From this distribution room the air initially rises against the discharge direction at the top, is deflected radially inwards and then arrives between the funnel and the air duct where the enveloping jet is trained.

Mit Vorzug mündet der Luftkanal in ein Verteilerrohr aus. Dieses Verteilerrohr erweitert sich in Austragsrichtung konisch. Dadurch wird eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit erreicht und außerdem wird dem Umstand entgegengewirkt, dass sich Puder an der Innenwand des Verteilerrohres anlagert und dort anbackt. The air duct preferably opens into a distributor pipe. This distributor pipe expands in the discharge direction conical. This will reduce the Flow rate is reached and that will also Counteracted the fact that powder on the inner wall of the Distribution pipe attaches and baked there.

Erfindungsgemäß sind die Bauteile als Drehteile ausgebildet und daher relativ einfach und preiswert herstellbar.According to the invention, the components are designed as turned parts and therefore relatively easy and inexpensive to manufacture.

Bevorzugt weist die Zuführvorrichtung, insbesondere der Luftkanal, Luftleiteinrichtungen, z. B. Drallstege, wendelförmige Nuten o. dgl. auf. Über diese Luftleiteinrich tungen kann der vorbeiströmenden Luft ebenfalls ein Drall aufgezwungen werden.Preferably, the feed device, in particular the Air duct, air guiding devices, e.g. B. swirl bars, helical grooves or the like. About this air guide can also cause a swirl of the air flowing past be forced on.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird darin gesehen, dass zwischen dem oberhalb der Vorrichtung vorgesehenen Dosierer und der Absaugstelle am Ende des Trichters eine kurze Wegstrecke liegt, was zu extrem kurzen Ansprechzeiten bei einer ggf. vorgesehenen Taktung der Puderzuführung führt.Another advantage of the device according to the invention is seen in that between the above the device provided dispenser and the suction point at the end of the Funnel is a short distance, which is extremely short Response times with a possibly provided timing of the Powder feed leads.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Further advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following Description in which with reference to the drawing particularly preferred embodiment is described.

In der Zeich nung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung; und Fig. 1 shows a longitudinal section through the inventive device; and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of the device according to FIG. 1.

In der Fig. 1 ist von einer Vorrichtung zum Bestäuben be druckter Papierbogen eine insgesamt mit 1 bezeichnete Mischvorrichtung dargestellt, in welche in Richtung des Pfeils 2 Puder aus einem (nicht dargestellten) Vorratsbehäl ter über einen (nicht dargestellten) Festdosierer gefördert wird. Dieser Festdosierer ist unmittelbar oberhalb der Mischvorrichtung 1 angeordnet, so dass der geförderte Pu der direkt aus dem Festdosierer in einen Trichter 3 hinein fällt. Dieser Trichter 3 mündet in eine Ansaugleitung 4, die unmittelbar unterhalb des Trichters 3 und mit geringem Ab stand zum Festdosierer vorgesehen ist.In Fig. 1 of a device for dusting be printed paper sheets a mixing device designated overall 1 is shown, in which in the direction of arrow 2 powder from a (not shown) storage container ter is conveyed via a (not shown) fixed dispenser. This fixed metering device is arranged directly above the mixing device 1 , so that the pumped powder falls directly from the fixed metering device into a funnel 3 . This funnel 3 opens into a suction line 4 , which was immediately below the funnel 3 and with little from the fixed meter is provided.

In die Mischvorrichtung 1 mündet außerdem ein Lei tungsstutzen 5, über welchen der Mischvorrichtung 1 Druckluft zugeführt wird. Diese Druckluft wird von einem Gebläse oder Verdichter, insbesondere einem Seitenkanal verdichter erzeugt, welcher über einen Frequenzumrichter bzw. Frequenzumformer angesteuert wird. Der Leitungs stutzen 5 mündet in einen Verteilerraum 6, in welchem die Luft gleichmäßig nach oben in einen Ringraum 7 geleitet wird. Dieser Ringraum 7 wird gebildet von einem im Quer schnitt pilzförmig ausgebildeten oberen Ende 8 eines Luft kanals 9, der nachfolgend noch näher beschrieben wird. Das obere Ende 8 des Luftkanals 9 sitzt mit Abstand in einer Umfangsnut 10 des Trichters 3, die an dessen unterem Ende vorgesehen ist. Dadurch bildet sich ein Ringspalt, in wel chem die Luft vom Leitungsstutzen 5 über den Verteiler raum 6 zunächst vertikal nach oben und außen um das pilz förmige Ende 8 herum in die Umfangsnut 10 des Trichters geleitet wird. Die Umfangsnut 10 und der Verteilerraum 6 sind nach außen mittels einer Hülse 11 abgedichtet. Die in die Umfangsnut 10 eintretende Luft wird dann radial nach innen und dann axial nach unten umgelenkt und befindet sich dann zwischen der Ansaugleitung 4 und einer zentralen Bohrung 12, die den Luftkanal 9 durchsetzt. Während dieser Wegstrecke wird die Luft über den gesamten Umfang des Luftkanals 9 gleichmäßig verteilt und es werden Verwirbe lungen abgebaut, d. h. die Luftströmung wird vergleichmä ßigt. Diese beruhigte Luft wird auf ihrem Strömungsweg ständig beschleunigt, da die Strömungsquerschnitte vom Leitungsstutzen 5 über die Umfangsnut 11 bis zum Austritt in eine von der Bohrung gebildete Förderleitung 13 abneh men, wodurch in der Ansaugleitung 4 ein Unterdruck er zeugt wird und Luft aus der Ansaugleitung 4 in Richtung der Förderleitung 13 mitgerissen wird. Da sich an die Umfangs nut 7 ein nach unten gerichteter hülsenförmiger Luftkanal anschließt, der dadurch gebildet wird, dass die Ansauglei tung 4 innerhalb der Bohrung 12 und mit Abstand zur Boh rungsinnenwand angeordnet ist, bildet sich ein Luftmantel aus, der in die Förderleitung 13 gelangt. Aufgrund des durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit bedingten Unterdrucks wird jedoch auch der in den Trichter 3 fallende Puder in Richtung der Förderleitung 13 gefördert, wo er sich mit der vom Verdichter geförderten Druckluft vermischt.In the mixing device 1 also opens a Lei line connector 5 , via which the mixing device 1 compressed air is supplied. This compressed air is generated by a blower or compressor, in particular a side channel compressor, which is controlled by a frequency converter or frequency converter. The pipe socket 5 opens into a distribution space 6 , in which the air is evenly directed upwards into an annular space 7 . This annular space 7 is formed by a cross-section mushroom-shaped upper end 8 of an air channel 9 , which will be described in more detail below. The upper end 8 of the air duct 9 sits at a distance in a circumferential groove 10 of the funnel 3 , which is provided at the lower end thereof. This forms an annular gap in which the air chem from the pipe socket 5 via the distributor space 6 is initially directed vertically upwards and outwards around the mushroom-shaped end 8 into the circumferential groove 10 of the funnel. The circumferential groove 10 and the distributor space 6 are sealed off from the outside by means of a sleeve 11 . The air entering the circumferential groove 10 is then deflected radially inwards and then axially downwards and is then located between the suction line 4 and a central bore 12 which passes through the air duct 9 . During this distance, the air is evenly distributed over the entire circumference of the air duct 9 and turbulences are reduced, ie the air flow is evened out. This calmed air is constantly accelerated on its flow path, since the flow cross-sections decrease from the pipe socket 5 via the circumferential groove 11 to the outlet in a delivery line 13 formed by the bore, as a result of which a negative pressure is generated in the intake line 4 and air from the intake line 4 is entrained in the direction of the delivery line 13 . Since the circumferential groove 7 is followed by a downward-looking sleeve-shaped air duct, which is formed by the fact that the suction line 4 is arranged within the bore 12 and at a distance from the inner wall of the bore, an air jacket is formed which enters the delivery line 13 , Due to the negative pressure caused by the high flow velocity, however, the powder falling into the hopper 3 is also conveyed in the direction of the conveying line 13 , where it mixes with the compressed air conveyed by the compressor.

Da die Förderluft zunächst nach oben, dann radial nach innen und anschließend in Förderrichtung nach unten umge lenkt wird, wird der Puder relativ früh von der Förderluft mitgerissen, da der Trichter sehr kurz gestaltet werden kann. Dies führt zu kurzen Ansprechzeiten bei dynamischen Pu derdosierungen.Since the conveying air is initially upwards, then radially downwards inside and then downwards in the conveying direction is directed, the powder is relatively early from the conveying air carried along, because the funnel can be made very short. This leads to short response times with dynamic Pu derdosierungen.

Aus der Zeichnung ist deutlich erkennbar, dass der Puder, der in Richtung des Pfeils 2 gefördert wird, lediglich in den Trichter 3 fallen muss, und von dort angesaugt wird. Die Transportrichtung des Puders ist vertikal nach unten gerich tet und der Transport erfolgt primär durch Schwerkraft. An den Trichter 3 schließt sich die Förderleitung 13 an, die das Puder-Luft-Gemisch in ein Verteilerrohr 14 transportiert. Dieses Verteilerrohr 14 besitzt eine sich konisch erweiternde Innenwand, so dass das durchströmende Puder-Luft-Ge misch verzögert wird, und außerdem verhindert wird, dass sich Puder an der Innenwand niederschlägt und dort anhaf tet. Am Ausgang des Verteilerohrs 14 wird das Puder-Luft- Gemisch auf mehrere nicht dargestellte Einzelleitungen ver teilt, über welche das Gemisch den einzelnen Austrittsdüsen zugeleitet wird.It can be clearly seen from the drawing that the powder, which is conveyed in the direction of arrow 2 , only has to fall into the funnel 3 and is sucked in from there. The direction of transport of the powder is directed vertically downwards and the transport takes place primarily by gravity. The feed line 13 connects to the funnel 3 and transports the powder-air mixture into a distributor pipe 14 . This manifold 14 has a flared inner wall, so that the flowing powder-air mixture is delayed, and also prevents powder from being deposited on the inner wall and adhering there. At the outlet of the distribution pipe 14 , the powder-air mixture is divided into several individual lines, not shown, via which the mixture is fed to the individual outlet nozzles.

Bei einer Variante, die in der Fig. 2 dargestellt ist, ist vor gesehen, dass die Achse 15 des Leitungsstutzen einen seitli chen Versatz zur Symmetrieebene 16 des Luftkanals 9 be sitzt. Diese Anordnung bewirkt, dass der Luft beim Einströ men in den Luftkanal 9 ein Drall aufgezwungen wird, da sie nicht symmetrisch einströmt, sondern seitlich versetzt. Die Luft behält diesen Drall bei, der sich bis in das Verteilerrohr 14 fortsetzt. Der Drall hat den Vorteil, dass die Luftsäule im Verteilerrohr 14 stabilisiert ist und dass aufgrund der stabili sierten Luftsäule der Puder quasi in der Luftsäule einge schlossen ist. Ein Anhaften des Puders an der Innenwand wird auf diese Weise noch weiter verhindert. Der Drall be wirkt außerdem, dass der Puder besser und gleichmäßiger in der Förderluft verteilt wird.In a variant, which is shown in FIG. 2, is seen before that the axis 15 of the pipe socket sits a lateral offset to the plane of symmetry 16 of the air duct 9 be. This arrangement has the effect that a swirl is forced into the air as it flows into the air duct 9 , since it does not flow in symmetrically, but is offset laterally. The air maintains this swirl that continues into the manifold 14 . The swirl has the advantage that the air column in the distributor pipe 14 is stabilized and that due to the stabilized air column, the powder is virtually closed in the air column. This further prevents the powder from sticking to the inner wall. The swirl also means that the powder is distributed better and more evenly in the conveying air.

Weiterbildungen sehen vor, dass zusätzlich oder alterna tiv der Ventilraum mit Luftleiteinrichtungen versehen sein kann. Diese Luftleiteinrichtungen sind z. B. in Form von Drallstegen oder wendelförmigen Nuten an der Innenseite der Hülse 11 und/oder der Außenseite des Luftkanals 9 vor gesehen. Diese Luftleiteinrichtungen sind so gestaltet, dass sie der Luft einen Drall aufzwingen.Further developments provide that the valve chamber can additionally or alternatively be provided with air guiding devices. These air guiding devices are e.g. B. in the form of swirl webs or helical grooves on the inside of the sleeve 11 and / or the outside of the air duct 9 before seen. These air control devices are designed in such a way that they force the air into a swirl.

Claims

1. Device for producing a powder-air mixture with a feed device for the powder and a feed line for the conveying air, a device for forming a conveying air envelope jet being provided and the feed device for the powder opening into the device and thus into the enveloping jet, thereby characterized in that the axis ( 15 ) of the feed line for conveying air and the longitudinal plane of symmetry ( 16 ) parallel to this axis ( 15 ) are offset from one another.

2. Device according to claim 1, characterized in that the supply line for conveying air orthogonal to the supply direction for the powder is arranged.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed line for the conveying air is formed by a pipe socket ( 5 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed device for the powder is formed by a funnel ( 3 ) which opens into an air channel ( 9 ) while maintaining a ring plate.

5. The device according to claim 3 and 4, characterized in that the pipe socket ( 5 ) via a distribution space ( 6 ) opens into the air duct ( 9 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the distribution space ( 6 ) is surrounded by a sleeve ( 11 ).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the air duct ( 9 ) opens into a distributor pipe ( 14 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the distributor pipe ( 14 ) widens conically.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the components as turned parts are trained.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying air is decentralized in the feeder is initiated.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed device, in particular the air duct ( 9 ) air guide devices, for. B. swirl webs, helical grooves or the like.