DE4423197A1 - Pulverpumpe, insbesondere für Pulver zum Sprühbeschichten von Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulverpumpe, insbesondere für Pulver zum Sprühbeschichten von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Pulverpumpe hat eine stabartig längliche Form. Bei einer bekannten Pulverpumpe dieser Art ist ein Pumpenkopf über zwei parallel nebeneinander angeordnete Rohre mit Schlauchanschlußmitteln verbunden. Der Pumpenkopf steht radial über die Außenabmessungen von beiden Rohren hinaus. Der Pumpenkopf hat eine seitliche Einlaßöffnung in einen Zwischenraum zwischen einer Injektordüse und dem ihm axial gegenüberliegenden stromaufwärtigen Ende des einen Rohres. Der Injektordüse wird durch das andere Rohr Druckluft als Förderluft zugeführt, welche beim Austritt aus der Injektordüse einen Unterdruck erzeugt und dadurch Pulver aus einem Pulverbehälter in den stromaufwärtigen Anfang des einen Rohres einsaugt. Die Pulverpumpe wird mit dem Pumpenkopf nach unten in einen Pulverbehälter eingetaucht und saugt dann aus ihm mittels der Injektordüse Pulver in das eine Rohr, von welchem es mittels der Förderluft der Injektordüse durch den an das Rohr angeschlossenen Schlauch zu einem Empfänger gefördert wird, beispielsweise einen anderen Behälter oder eine Sprühvorrichtung zum Sprühbeschichten von Gegenständen. Falls das Pulver in einen anderen Behälter gefördert wird, kann es dann von diesem anderen Behälter zur Sprühvorrichtung weitergefördert werden. Der Pulverbehälter kann ein Karton, ein Eimer oder ein Plastiksack oder ein anderes Gebilde sein, mit welchem der Pulverhersteller das Pulver an einen Pulveranwender liefert. Solche Lieferanten- Pulverbehälter werden auch als Gebinde bezeichnet. Eine andere Pulverpumpe dieser Art ist aus der DE-OS 41 14 097 A1 bekannt.

Ferner ist aus der EP 0 184 994 B2 eine Fördervorrichtung bekannt, welche ebenfalls in einen Pulverbehälter eingetaucht werden kann, um daraus Pulver abzusaugen. Bei dieser bekannten Fördervorrichtung befindet sich der Injektor nicht an dem in den Pulverbehälter eingetauchten Vorrichtungsende, sondern am stromabwärtigen oberen Ende der Vorrichtung.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Pulverpumpe so auszubilden, daß sie weniger Winkel, Ecken und Kanten hat, an denen sich Pulver absetzen kann, damit sie weniger durch Pulverablagerungen verschmutzt und schneller gereinigt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Die Erfindung ermöglicht es, der Pulverpumpe intern und extern je eine im wesentlichen glatte, stufenfreie zylindrische Form zu geben, an welcher Pulverpartikel schlecht haften und welche schnell sauber gemacht werden kann. Alle Stellen der Pulverpumpe, welche mit Pulver in Berührung kommen, sind ohne Demontagearbeiten frei zugänglich für Reinigungszwecke, z. B. für Reinigungsbürsten.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Pulverpumpe nach der Erfindung.

Die in der Zeichnung dargestellte Pulverpumpe dient insbesondere zur Förderung von Pulver zum Beschichten von Gegenständen aus einem Pulverbehälter in einen anderen Pulverbehälter oder zu einer Sprühvorrichtung. Der Pulverbehälter, in welchen die Pulverpumpe mit ihrem stromaufwärtigen unteren Ende vorzugsweise von oben nach unten eingetaucht wird, kann ein Lieferanten-Pulverbehälter oder Gebinde sein, mit welchem der Pulverhersteller das Pulver dem Pulveranwender liefert. Ein solches Gebinde hat häufig die Form eines Sackes aus Kunststoff.

Die Pulverpumpe besteht im wesentlichen aus einem kreiszylindrischen äußeren Rohr 2, einem mit radialem Abstand axial darin angeordneten inneren Rohr 4, einem stromaufwärtigen Endstück 6 am stromaufwärtigen Ende der beiden Rohre 2 und 4, einer Anschlußbuchse 8 mit ersten Fluidanschlußmitteln 10 in Form einer radialen Gewindebohrung zum Anschluß eines Druckluftschlauches für die Zufuhr von Druckluft in den radialen Abstand und mit zweiten Fluidanschlußmitteln 12 an einem stromabwärtigen Endabschnitt 14 des inneren Rohres 4 zum Anschluß eines Schlauches für die Förderung von Pulver zu einem Behälter oder einer Sprühpistole. Der stromabwärtige Endabschnitt 14 des inneren Rohres 4 ragt über das stromabwärtige Ende 16 des äußeren Rohres 2 axial hinaus. Die zweiten Fluidanschlußmittel 12 sind axial in Rohrlängsrichtung gerichtet. Das stromaufwärtige Endstück 6 ist ein Injektor, welcher aus einem ringförmigen Mundstück 22 und einem Injektorrohr 24 besteht. Das Mundstück 22 ist über ein Gewinde 25 axial in das Injektorrohr 24 eingeschraubt. Das innere Rohr 4 ist entgegengesetzt zum Mundstück 22 mittels eines Gewindes 26 in das Injektorrohr 24 eingeschraubt. Das äußere Rohr 2 ist mittels eines weiteren Gewindes 28 auf das Injektorrohr 24 aufgeschraubt. Die zylindrischen äußeren Mantelflächen 30 und 32 des äußeren Rohres 2 und des Injektorrohres 24 schließen unmittelbar aneinander an und fluchten miteinander in Rohrlängsrichtung. Die stromaufwärtigen Endabschnitte des Injektorrohres 24 und des Mundstückes 22 haben aneinander anschließende und miteinander fluchtende, stromaufwärts kegelförmig zusammenlaufende Kegelausschnittsflächen 34 und 36. Das innere Rohr 4, das äußere Rohr 2, das Injektorrohr 24 und das Mundstück 22 sowie die zweiten Fluidanschlußmittel 12 des inneren Rohres 4 sind axial zu einer gemeinsamen zentrischen Mittellinie 40 angeordnet. Auf dieser zentrischen Mittellinie liegt auch ein Injektorkanal 42, welcher in Strömungsrichtung nacheinander aus einer in Strömungsrichtung sich kegelstumpfförmig verengenden Pulveransaugöffnung 44 des Mundstücks 22, einem im wesentlichen radialen oder in Strömungsrichtung des Injektorkanals 42 leicht geneigten Kanalabsatz 46 an einer Stirnseite des Mundstücks 22, an welchem der Injektorkanal 42 sprungartig erweitert ist, einer ringförmigen Ablenkfläche 48 am Injektorrohr 24, welche von dem erweiterten Kanalquerschnitt des Absatzes 46 trichterartig in Strömungsrichtung enger werdend verläuft, und einem trichterartig sich in Strömungsrichtung erweiternden Kanalabschnitt 50 des Injektorrohres 24 besteht. Am radial äußeren Ende des Kanalabsatzes 46 ist zwischen dem Mündungsstück 22 und dem Injektorrohr 24 eine ringförmige Injektor-Schlitzdüse 52 gebildet, welche im wesentlichen radial zur zentrischen Mittelachse 40 oder in Strömungsrichtung mit einem kleinen Winkel schräg zur Mittelachse 40 verläuft, wobei die Winkelspitze in Strömungsrichtung zeigt, die im inneren Rohr 4 von ihrem stromaufwärtigen Anfang 54 zu ihrem stromabwärtigen Ende 14 verläuft. Die Ablenkfläche 46 erstreckt sich von der Schlitzdüse 52 bis zur engsten Querschnittstelle 58 des Injektorkanals 42. Die Ablenkfläche 42 verläuft unter einem Winkel schräg zur Strömungsrichtung im inneren Rohr 4, dessen Winkelspitze ebenfalls in Strömungsrichtung des inneren Rohres 4 zeigt und kleiner ist als der Winkel, mit welchem Förderluft durch die Schlitzdüse 52 hindurch in den Injektorkanal 42 strömt. Mit anderen Worten: Die ringförmige Schlitzdüse 52 und die Ablenkfläche 48 bilden an ihrer Kreuzungsstelle, welche auf dem Absatz 46 liegt, einen konvex zur Mittelachse 40 hin gerichteten Knick 60 oder Winkel von weniger als 180°. Die Ablenkfläche 48 verläuft in Richtung von außen nach innen zur Mittelachse 40 hin derart schräg zur Schlitzdüse 52, daß ein durch die Schlitzdüse 52 in den Injektorkanal 42 strömender Förderluftstrom zwischen sich und der Ablenkfläche 48 einen Unterdruck nach dem Coanda-Effekt erzeugt, durch welchen der aus der Schlitzdüse 52 in den Injektorkanal 42 strömende Förderluftstrom in das innere Rohr 4 hin abgelenkt wird.

Die hier genannten Strömungsrichtungen und Strömungsangaben "stromaufwärts" und "stromabwärts" bedeuten jeweils die Strömungsrichtung eines Pulver-Luft-Gemisches durch das innere Rohr 4 von dessen stromaufwärtigem Ende 54 zu dessen stromabwärtigem Ende 14, falls in der vorliegenden Beschreibung nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.

Die Buchse 8 ist auf das stromabwärtige Ende 56 des inneren Rohres 4 aufgesteckt und durch eine zwischen ihnen angeordnete Ringdichtung 62 abgedichtet sowie durch ein Gewinde 64 auf das stromabwärtige Ende 16 des äußeren Rohres 2 aufgeschraubt und hält dadurch die beiden Rohre 2 und 4 relativ zueinander in Position. Die Förderluft strömt von einer nicht dargestellten Druckluftquelle über das erste Fluidanschlußmittel 10 der Buchse 8 in den zwischen den beiden Rohren 2 und 4 durch deren Abstand gebildeten, im Querschnitt ringförmigen Druckluftkanal 66 und dann durch achsparallele Bohrungen 68 im Injektorrohr 24 zur Schlitzdüse 52 und von dieser in das stromaufwärtige Ende 54 des inneren Rohres 4. Der schlauchartig hohle Förderluftstrom der Schlitzdüse 52 erzeugt in seinem Kern im Injektorkanal 42 ein Vakuum und saugt dadurch Pulver aus einem Pulverbehälter 70 durch die Pulveransaugöffnung 44 in das innere Rohr 4 und fördert dann das Pulver durch dieses innere Rohr 4 hindurch zu einem nicht dargestellten Empfänger. Damit sich das stromaufwärtige Ende 36 des Mundstückes 22 nicht an dem Behälterboden 72, welcher beispielsweise aus einem Plastiksack bestehen kann, festsaugen kann, ist es mit mehreren nach vorne in Rohrlängsrichtung vorspringenden Vorsprüngen 74 und dazwischen gebildeten Randausnehmungen 76 versehen.

Der Pulverbehälter 70 kann auf einem Vibrator 78 zur Auflockerung des Pulvers stehen und/oder einen Fluidisierboden oder eine andere Vorrichtung enthalten, durch welche Luft in ihn einströmt, in welcher das Pulver schweben kann, damit es von der Pulverpumpe leicht abgesaugt werden kann.

Claims (11)

1. Pulverpumpe, insbesondere für Pulver zum Sprühbeschichten von Gegenständen, mit einer stabartig länglichen Form, mit einem Injektor (6) an einem bezüglich der Pulverströmungsrichtung stromaufwärtigen Stabende, welches in einen Pulverbehälter eintauchbar ist, mit einem bezüglich der Pulverströmungsrichtung stromabwärtigen Stabende (bei 8, 12, 14), mit Fluidanschlußmitteln (10, 12) am stromabwärtigen Stabende, mit mindestens zwei Rohren (2, 4), welche mit dem Injektor strömungsmäßig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (2, 4) mit radialem Abstand (66) voneinander koaxial ineinander angeordnet sind, daß durch den radialen Abstand zwischen den beiden Rohren (2, 4) ein im Querschnitt ringförmiger Druckluftkanal (66) gebildet ist, welcher mit einem ersten (10) der Fluidanschlußmittel (10, 12) strömungsmäßig verbunden ist, daß die Rohre (2, 4) in der Nähe ihrer Rohrenden je durch eine Buchse (8, 24) relativ zueinander in Position gehalten werden, daß ein Injektorkanal (42) am stromaufwärtigen Stabende axial zum inneren Rohr (4) angeordnet ist, in welchem sich eine ihn koaxial ringartig umgebende Injektor-Düsenmündung (52) befindet, daß die Düsenmündung (42) mit dem im Querschnitt ringartigen Druckluftkanal (66) in Strömungsverbindung ist, und daß die Düsenmündung (52) und der Injektorkanal (42) derart ausgebildet sind, daß ein vom Druckluftkanal (66) durch die Düsenmündung (52) in den Injektorkanal (42) strömender Förderluftstrom ein Vakuum im Injektorkanal (42) erzeugt, durch welches der Förderluftstrom Pulver in den stromaufwärtigen Injektorkanalabschnitt (44) von außerhalb der Pulverpumpe einsaugt und dann durch seinen stromabwärtigen Injektorkanalabschnitt (50) in das innere Rohr (4) und durch dieses hindurch zu einem zweiten (12) der Fluidanschlußmittel (10, 12) an seinem stromabwärtigen Ende (14) fördert.

2. Pulverpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektorkanal (42) in Pulver-Strömungsrichtung nacheinander einen sich in Strömungsrichtung verengenden Pulvereinlaßabschnitt (44), dann die Injektordüsenmündung (52), eine engste Kanalstelle (58) und anschließend einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Kanalabschnitt (50) aufweist.

3. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Pulvereinlaßabschnitt (44) des Injektorkanals (42) entgegen der Pulver- Strömungsrichtung axial bis in eine stromaufwärtige Stirnseite der Pulverpumpe erstreckt.

4. Pulverpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am stromaufwärtigen Rand (74, 76) des Pulvereinlaßabschnittes (44) mindestens ein stirnseitig vorspringender Vorsprung (74) und neben ihm gelegene stirnseitig zurückgesetzte Randabschnitte (76) gebildet sind, durch welch letztere (76) auch dann Pulver in den stromaufwärtigen Pulvereinlaß (44) des Injektors (6) strömen kann, wenn das stromaufwärtige Stabende der Pulverpumpe an einer Begrenzung des Pulverbehälters anliegt, beispielsweise am Pulverbehälterboden oder an einer Pulverbehälterwand.

5. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die ringartige Düsenmündung (52) eine ringförmige Ablenkfläche (48) stromabwärts anschließt, welche koaxial zur zentralen Mittelachse (40) des Injektorkanals (42) angeordnet ist und einen sich in Pulver-Strömungsrichtung kegelartig sich verengenden Kanalabschnitt des Injektorkanals (42) bildet, dessen in Strömungsrichtung zeigender Kegelwinkel kleiner ist als der Kegelwinkel, unter welchem sich die Injektor- Düsenmündung (52) quer zur Mittelachse (40) von außen nach innen in den Injektorkanal (42) erstreckt, derart, daß der aus der Düsenmündung (52) quer zur Mittelachse (40) von außen nach innen austretende Förderluftstrom zwischen sich und der Ablenkfläche (50) einen Unterdruck durch den sogenannten Coanda­ Effekt erzeugt und dadurch von einer auf die Mittelachse (40) gerichteten steileren Richtung auf eine relativ dazu flachere Richtung in Richtung zum inneren Rohr (4) hin abgelenkt wird.

6. Pulverpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfläche (48) sich von der Düsenmündung (52) bis zu einer engsten Querschnittsstelle (58) des Injektorkanals (42) erstreckt.

7. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (6) zwei axial zur zentralen Mittelachse (40) der beiden Rohre (2, 4) angeordnete Injektorbuchsen (22, 24) aufweist, welche zwischen sich die Düsenmündung (52) bilden, daß die beiden Injektorbuchsen (22, 24) relativ zueinander axial verstellbar sind und dadurch der Strömungsquerschnitt der Düsenmündung (52) verstellbar ist.

8. Pulverpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine (24) der beiden Injektorbuchsen (22, 24) diejenige Buchse ist, welche die stromaufwärtigen Enden der beiden Rohre (2, 4) relativ zueinander positioniert, daß in dieser einen Injektorbuchse (24) mindestens ein Kanal (68) gebildet ist, welcher den im Querschnitt ringförmigen Druckluftkanal (66) mit der Einlaßseite der Düsenmündung (52) strömungsmäßig verbindet, und daß in der anderen Injektorbuchse (22) der Pulvereinlaßabschnitt (44) des Injektorkanals (42) gebildet ist.

9. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am stromabwärtigen Ende der beiden Rohre (2, 4) angeordnete Buchse (8) mit dem ersten Fluidanschlußmittel (10) versehen ist, durch welches der im Querschnitt ringförmige Druckluftkanal (66) zwischen den beiden Rohren (2, 4) mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.

10. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (4) über das äußere Rohr (2) axial stromabwärts hinausragt und an seinem stromabwärtigen Ende (14) mit dem zweiten Fluidanschlußmittel (12) zum Anschluß eines Schlauches versehen ist, durch welchen das Pulver zu einem Empfänger gefördert werden kann.

11. Pulverpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stromaufwärtige Endstück der stabartigen Pulverpumpenform durch den Körper des Injektors (6) gebildet ist, daß dieser Injektorkörper (6) über die stromaufwärtigen Enden der beiden Rohre (2, 4) hinausragt und eine mit der äußeren Mantelfläche (30) des äußeren Rohres (2) fluchtende und/oder radial zurückgesetzte äußere Mantelfläche (32, 34) hat.