TW201446338A - 用於輸送覆層粉末之緻密相粉末泵及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於用於將覆層粉末自一第一粉末儲集器輸送至一下游佈置的第二粉末儲集器或者一下游佈置之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置的方法及緻密相粉末泵。為達到為緻密相粉末泵配置儘可能少的維修密集型組件的目的，本發明中的緻密相粉末泵構建為單室緻密相粉末泵且僅具有單獨一個用來輸送覆層粉末的粉末輸送室。

Description

用於輸送覆層粉末之緻密相粉末泵及其方法 發明領域
本發明係有關於一種如獨立項1之前言所述的用於輸送覆層粉末之緻密相粉末泵。
特定言之，本發明係有關於一種用於將覆層粉末自第一粉末儲集器輸送至佈置在該緻密相粉末泵下游的第二粉末儲集器或者佈置在該密相粉末泵下游之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置之緻密相粉末泵。
本發明亦有關於一種將覆層粉末自第一粉末儲集器輸送至佈置在該第一粉末儲集器下游的第二粉末儲集器或者佈置在該第一粉末儲集器下游之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置之方法。
發明背景
本文開篇所述類型之緻密相粉末泵(英語：dense phase powder pump)之原理已為吾人所知。
例如，EP 1 551 558 A1提出一種緻密相粉末泵，其具有第一粉末輸送室及與其平行佈置之第二粉末輸送室。此種先前技術所揭露之緻密相粉末泵的兩個粉末輸送室在其吸入側及輸送側分別被一機械操縱之擠壓閥機構限 制。
具體而言，在此緻密相粉末泵之吸入側及輸送側區域內，與緻密相粉末泵之相應的粉末輸送室連接之粉末軟管皆可藉由一機械操縱之壓模而變形，以便視需要將軟管區段擠壓或打開。先前技術所公開之緻密相粉末泵的每個粉末輸送室各分配有一濾管，其將相應粉末輸送室之周邊限制。該濾管透氣，但對覆層粉末而言具不透性，且被一可交替地連接負壓或壓縮空氣的環形室包圍。如此便能交替地將覆層粉末吸入每個粉末輸送室或者藉由壓縮空氣將其排出該粉末輸送室。該二平行佈置之粉末輸送室採用反相工作方式，亦即，在其一粉末輸送室經由緻密相粉末泵之粉末進入閥吸入覆層粉末期間，另一粉末輸送室將此前吸入該粉末輸送室的覆層粉末部分經由緻密相粉末泵之粉末排出閥排出。
具有多個、特別是兩個平行佈置之粉末輸送室的緻密相粉末泵亦可參閱公開案WO 2005/005060 A2(US 2006/0193704 A1)、公開案DE 199 59 473 A1(US 2001/0003568 A1)及公開案EP 1 752 399 A1。
根據公開案DE 196 11 533 B4、WO 2004/087331 A1及EP 1 566 352 A2，應用緻密相粉末泵來將覆層粉末輸送至用於噴灑覆層粉末的相應裝置，特別是粉末噴塗槍。
在應用本文開篇所述類型之緻密相粉末泵來輸送覆層粉末此點為人所知前，應用的是構建為噴射器的粉末泵，此類噴射器時至今日仍被用來輸送覆層粉末。與本 文開篇所述類型之緻密相粉末泵相比，噴射器式粉末泵之缺點在於，單位時間內僅能輸送極少量的覆層粉末。
因此，本文開篇所述類型之緻密相粉末泵在實踐中特別適於需要在單位時間內輸送相對大量的覆層粉末的場合。
但實踐表明，以公開案EP 1 551 558 A1為例的緻密相粉末泵特別是在維護方面及在緻密相粉末泵之持續運行過程中的運行成本方面存在多項缺點。因為與噴射器式粉末泵不同，此種類型之緻密相粉末泵具有更多在緻密相粉末泵工作過程中需要受到持續操縱的組件。故在傳統緻密相粉末泵上採用至少四個受到交替操縱的閥，且維護任一閥時皆需在某個維護時間段內將緻密相粉末泵強制停機。
在傳統式緻密相粉末泵之輸入端係採用至少兩個粉末進入閥，在輸出端係採用至少兩個粉末排出閥，此點必然會減少緻密相粉末泵之免維護工作時間。
此外，傳統式緻密相粉末泵需要相對複雜的氣動控制曲線來對泵之需要交替控制的各組件進行協調控制。
發明概要
鑒於上述課題，本發明之目的在於對本文開篇所述類型的緻密相粉末泵進行改良，使得在該泵的粉末輸送功率儘量保持不變的同時為該緻密相粉末泵配置較少的維修密集型組件。
本發明之另一目的在於以結構簡單的方式構建本文開篇所述類型的緻密相粉末泵，特定言之對其進行簡化或將其縮小。
本發明之另一目的在於提供一種輸送覆層粉末之簡單方法。
在裝置方面，本發明用以達成上述目的之解決方案為獨立項1之標的。
在方法方面，本發明用以達成上述目的之解決方案為並列請求項38之標的。
本發明之緻密相粉末泵的較佳改良方案參閱附屬項2至36。
特定言之，本發明提出一種緻密相粉末泵，用於將覆層粉末自第一粉末儲集器輸送至下游佈置的第二(相對該第一粉末儲集器而言)粉末儲集器或者下游佈置之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置，其中，該緻密相粉末泵構建為單室緻密相粉末泵且僅具有特別是單獨一個用來輸送該覆層粉末的粉末輸送室。
本發明之解決方案令人驚異地基於以下認識，即使用單室緻密相粉末泵，即具有單獨一個用來輸送覆層粉末之粉末輸送室的緻密相粉末泵，亦能達到滿足實際需要之覆層粉末連續輸送。
迄今為止之業界偏見認為，必須採用至少兩個平行佈置且交替工作的粉末輸送室來連續輸送覆層粉末，本發明透過以下方式克服此種偏見：一個構建為單室緻密相 粉末泵的緻密相粉末泵完全能夠對覆層粉末進行連續輸送，特別是在構建為單室緻密相粉末泵的緻密相粉末泵上的泵頻率，即該單獨一個粉末輸送室用來吸入覆層粉末再予輸出的頻率，相應有所提高情況下，以及/或者在該單獨一個粉末輸送室的粉末出口上在該緻密相粉末泵之粉末出口的上游或下游以時間相關方式將附加壓縮空氣作為運輸壓縮空氣輸入粉末路徑的情況下。
透過將附加壓縮空氣輸入該粉末路徑能將該粉末路徑中的粉末濃度均勻化。
透過在該粉末輸送室之粉末出口上將附加壓縮空氣針對性地輸入該粉末路徑尤其能達到以下效果：在位於該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末管路中，經輸送之粉末的流速具有一恆定值且該粉末可均勻地流過。其中，在每個泵循環中輸入該粉末路徑之附加壓縮空氣的量尤佳等於或至少約等於在每個泵循環中輸入該粉末輸送室之用於將粉末部分氣動地排出該粉末輸送室之運輸壓縮空氣的量。
透過將構建為單室緻密相粉末泵之緻密相粉末泵的泵頻率，即用於將覆層粉末吸入該構建為單室緻密相粉末泵之緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室再予輸出的頻率，相應提高，以及/或者透過特別是以脈動且與該構建為單室緻密相粉末泵之緻密相粉末泵的泵頻率相協調的方式將附加壓縮空氣輸入位於該粉末輸送室的粉末出口下游的粉末路徑，能在該緻密相粉末泵的下游提高該緻密相 粉末泵所輸送之覆層粉末的流動能力。採用至少一項上述措施後，特別是能夠由緻密相粉末泵將粉末輸送至佈置在該緻密相粉末泵下游的一粉末儲集器或者佈置在該密相粉末泵下游之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置。
與構建為多室緻密相粉末泵且具多個，特別是至少兩個彼此平行佈置且反相工作之粉末輸送室的傳統式緻密相粉末泵相比，用本發明之緻密相粉末泵能在位於該粉末輸送室的粉末出口下游的粉末路徑中實現更為均勻的粉末輸送，而在緻密相粉末泵之工作狀態中需要操縱之組件的數目顯著減少，且緻密相粉末泵的結構亦大幅簡化。
因此，本發明在減少結構性組件且簡化操作緻密相粉末泵所需之控制曲線的同時提供一種相對實施為多室緻密相粉末泵之傳統式緻密相粉末泵而言特別易於實現而有效的實施方案。
根據本發明的一個態樣，該緻密相粉末泵具有一與該(上游之)第一粉末儲集器連接或可連接的粉末入口及一與該(下游之)第二粉末儲集器或者(下游之)用於噴灑覆層粉末的該粉末噴塗槍或類似裝置連接或可連接的粉末出口。其中，該緻密相粉末泵的該粉末入口可佈置於該緻密相粉末泵的一第一端區上，該緻密相粉末泵的該粉末出口可佈置於該緻密相粉末泵的一相對佈置的第二端區上，其中，該緻密相粉末泵的該(單獨一個)粉末輸送室佈置在該緻密相粉末泵的該粉末入口與該粉末出口之間。
根據本發明的一種有利實施方案，本發明之緻密 相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室在一第一端區上具有一粉末入口，在一相對佈置的第二端區上具有一粉末出口，其中，本發明之緻密相粉末泵還具有一粉末進入閥及一粉末排出閥。該(單獨一個)粉末輸送室的粉末入口透過該粉末進入閥與該緻密相粉末泵之粉末入口流體連接或可連接。在另一端，該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室的粉末出口透過該粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口流體連接或可連接。
根據本發明的另一態樣，該緻密相粉末泵具有一與該第一粉末儲集器連接或可連接的粉末入口及一與該第二粉末儲集器或者用於噴灑覆層粉末的該粉末噴塗槍或類似裝置連接或可連接的粉末出口，其中，本發明之緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室在一端區上具有一粉末通路，其既用作該緻密相粉末泵之粉末入口又用作其粉末出口。根據本發明之該態樣，該緻密相粉末泵較佳還具有一粉末進入閥及一粉末排出閥，其中，該單獨一個粉末輸送室的粉末通路透過該粉末進入閥與該緻密相粉末泵之粉末入口流體連接或可連接，且其中，該單獨一個粉末輸送室的粉末通路透過該粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口流體連接或可連接。
其中，根據一種較佳實施方案，該緻密相粉末泵另具一分配器，以便將該粉末輸送室之粉末通路既與該粉末進入閥流體連接又與該粉末排出閥流體連接。特別是可採用一Y形件為分配器。當然亦可採用其他實施方式。
根據本發明之解決方案的較佳實施方式，另設一控制裝置，其適於對該緻密相粉末泵的該粉末進入閥及/或該粉末排出閥進行交替控制。該控制裝置較佳還適於交替地在該緻密相粉末泵的該(單獨一個)粉末輸送室內施加一過壓及一負壓。
該緻密相粉末泵的該(單獨一個)粉末輸送室較佳分配有一氣體路徑，以便該粉末輸送室交替地，在該粉末排出閥關閉期間與一真空管路或真空源連接以便經由該打開之粉末進入閥將覆層粉末吸入該粉末輸送室，或者在該粉末進入閥關閉期間與一壓縮空氣管路或壓縮空氣源連接以便經由該打開之粉末排出閥將存在於該粉末輸送室內的一粉末部分氣動地排出。其中，該控制裝置構建為，將該單獨一個粉末輸送室交替地切換為粉末吸入與粉末排出。
根據本發明之緻密相粉末泵的有利實施方案，該前述之氣體路徑在該粉末輸送室的殼體外周壁中具有一進氣孔及一壓縮空氣孔，其中較佳另設一較佳呈濾管狀之微孔式過濾器元件，其至少在該粉末輸送室的部分長度上或者較佳在整個長度上構成該粉末輸送室之外周壁且將該粉末室與一環形室隔開。該環形室構建於該較佳呈濾管狀之過濾器元件的外周邊與該殼體外周壁的內周邊之間，且包圍該較佳呈濾管狀之過濾器元件。
該較佳呈濾管狀之過濾器元件透氣，但因其孔徑較小而對覆層粉末而言具不透性。該過濾器元件較佳由燒 結材料構成。
在該單獨一個粉末輸送室的粉末入口與粉末出口分別位於該粉末輸送室之相對佈置的端區的實施方式中，該進氣孔較佳以鄰近該粉末出口的方式與環形室連通，該壓縮空氣孔較佳以鄰近該粉末入口的方式與環形室連通。
當然，亦可為該進氣孔與該壓縮空氣孔選用單獨一個(同一)孔口。
本發明之緻密相粉末泵上所採用之該(單獨一個)粉末輸送室的該粉末進入閥及該粉末排出閥較佳皆構建為擠壓閥，特定言之構建為，該粉末進入閥及該粉末排出閥具有一用作閥通道之撓性的彈性軟管，其中，該撓性的彈性軟管可藉由操縱壓縮空氣在包圍該軟管之壓力室內被擠壓在一起以便將該相應閥關閉。
因此，該構建為擠壓閥之粉末進入閥及該構建為擠壓閥之粉末排出閥較佳各具一擠壓閥殼體，該擠壓閥殼體包含一粉末入口、一粉末出口及一較佳呈軟管區段之可彈性變形的閥元件。其中，該閥元件特定言之應以某種方式佈置於該擠壓閥殼體內部，使得該擠壓閥之粉末入口可透過該構建為軟管區段之閥元件與該擠壓閥之粉末出口流體連接。
在此情況下，該擠壓閥殼體較佳具有至少一接口(Anschluss)，其用於視需要將壓縮空氣(操縱壓縮空氣)輸入位於該擠壓閥殼體之內壁與佈置於該擠壓閥殼體內之該閥 元件之間的空間。輸入操縱壓縮空氣時，在該擠壓閥殼體之內壁與該閥元件之間的空間內形成一過壓，從而沿徑向壓縮該閥元件並將該擠壓閥關閉。若隨後在該擠壓閥殼體中實施減壓，則該閥元件重新回到其初始狀態，如此便透過該閥元件為該擠壓閥之粉末入口與該擠壓閥之出口建立流體連接。
在此情況下，該擠壓閥殼體亦可具有至少一接口，其用於視需要在該擠壓閥殼體內施加一負壓，從而縮短該擠壓閥的打開時間。
本發明之緻密相粉末泵在單位時間內所能輸送的粉末量與多項參數相關，特別是與該粉末輸送室的大小(體積)、用於將覆層粉末吸入該粉末輸送室再予輸出的頻率、為將覆層粉末吸入該粉末輸送室而施加之真空的強度(高度)、該粉末進入閥在該吸入階段中的打開時間段以及與位於該緻密相粉末泵上游及特別是下游之粉末管路中的流動阻力相關。位於該緻密相粉末泵上游及特別是下游之粉末管路中的流動阻力特別是與該等粉末管路，尤指粉末軟管的長度及內橫截面相關。
該緻密相粉末泵之輸送頻率主要與用於將覆層粉末吸入該粉末輸送室再予輸出或可輸出的頻率相關。
，就本發明之實施為單室緻密相粉末泵且僅具單獨一個粉末輸送室的緻密相粉末泵而言，為在該緻密相粉末泵之粉末出口上防止或者至少減輕在排出之粉末流中出現脈動現象，根據本發明的較佳實施方案，該緻密相粉末 泵採用某種結構性構建方案，使得可相應縮短用於切換一吸入階段與一排放階段的反應時間，從而最終提高該緻密相粉末泵的輸送頻率，在該吸入階段中，該單室緻密相粉末泵的粉末輸送室與一真空源連接，在該排放階段中，該單室緻密相粉末泵的粉末輸送室與一壓縮空氣源或運輸壓縮空氣源連接。
為此，根據本發明的一個態樣，在該粉末輸送室之吸入階段中，最早在生成一用於打開該佈置於該粉末輸送室之粉末入口上的粉末進入閥的控制信號的同時，或者較佳以一定延時的方式，在該粉末輸送室內施加一負壓，從而最早在打開該粉末進入閥的同時，較佳以與打開該粉末進入閥存在該規定延時的方式，開始在該粉末輸送室內產生該負壓。在該粉末輸送室之輸送循環(=該緻密相粉末泵之泵循環)約為200ms的情況下，該規定延時較佳為0ms至50ms。但該示例並不排除為該緻密相粉末泵設置其他延時及循環時間的情況。
根據本發明之解決方案的有利實施方案，在該粉末輸送室之吸入階段中，唯有該粉末進入閥已打開或者最早在打開該粉末進入閥的同時方在該粉末輸送室內施加一負壓，如此便能達到以下效果：至少在該粉末進入閥開始進行打開運動的時間點上，該粉末輸送室內的負壓對該粉末進入閥(特別是在其實施為擠壓閥時)之打開運動所造成之負面影響的程度小於先前技術中構建為多室緻密相粉末泵之解決方案。
為縮短本發明之緻密相粉末泵的反應時間從而提高該緻密相粉末泵的輸送頻率，作為前述措施之補充或替代方案，設置於該粉末輸送室之粉末入口上的該粉末進入閥以及設置於該粉末輸送室之粉末出口上的該粉末排出閥較佳皆構建為氣動可控的擠壓閥。採用相應控制閥來對該等擠壓閥進行控制，該等控制閥用於以協調方式將操縱壓縮空氣輸入該等擠壓閥。
根據本發明之緻密相粉末泵的較佳實施方式，儘量縮短連接該等擠壓閥之氣動控制管路的長度，以便將操縱該等擠壓閥時(即輸入操縱壓縮空氣或施加負壓時)或者為相應擠壓閥殼體排氣時的反應延時降至最低。
為此，根據本發明之緻密相粉末泵的較佳實施方式，例如設有一較佳由多個模組組成的材料塊，在該材料塊中構建有該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室或者在該材料塊上構建有該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室，其中，該緻密相粉末泵的該(單獨一個)粉末輸送室的粉末入口及粉末出口較佳同樣佈置於該材料塊上。其中，該等用於對該較佳構建為擠壓閥之粉末進入閥及粉末排出閥進行氣動控制的控制閥特定言之透過構建於該材料塊中的若干壓縮空氣通道與該粉末進入閥或該粉末排出閥直接流體連接，從而確保操縱空氣輸入或排出該構建為擠壓閥之粉末進入閥或粉末排出閥。
在此情況下，根據另一有利方案，為了(在該緻密相粉末泵之排放階段中)輸入運輸壓縮空氣及(在該緻密 相粉末泵之吸入階段中)輸入真空而與本發明之緻密相粉末泵的該(單獨一個)粉末輸送室流體連接的所有控制閥皆佈置於該材料塊上，且藉由構建於該材料塊中的若干通道與該單獨一個粉末輸送室直接流體連接。
利用該等措施便能儘量縮短連接該等擠壓閥之氣動控制管路的長度以及連接該粉末輸送室之空氣管路的長度，從而將操縱該等擠壓閥時(即輸入操縱壓縮空氣或施加負壓時)或者為相應擠壓閥殼體排氣時的反應延時降至最低。
如前所述，可透過以下方式縮短本發明之緻密相粉末泵的反應時間從而提高輸送頻率：在該緻密相粉末泵之吸入階段中，若需在該粉末輸送室內施加一負壓，則最早在打開該佈置於該粉末輸送室之粉末入口上的粉末進入閥的同時開始實施此點。作為替代或補充方案，可透過以下方式提高輸送頻率：整體上儘量縮短用於氣動操縱該構建為擠壓閥之粉末進入閥或該構建為擠壓閥之排出閥的該等用於將操縱壓縮空氣輸入或排出該等擠壓閥的通道。
作為補充方案，用於將運輸壓縮空氣輸入該單獨一個粉末輸送室的通道的路徑長度或者用於在該粉末輸送室內施加一真空的通道的路徑長度較佳有所縮短。採用該方案後，當操縱該粉末進入閥或該粉末排出閥時，以及當在該吸入階段中往該單獨一個粉末輸送室施加一真空或者在該排放階段中往該單獨一個粉末輸送室施加一過壓時，能夠縮短反應延時。
透過相應提高該緻密相粉末泵的輸送頻率可在緻密相粉末泵之粉末出口上排放的粉末流中獲得足夠的均勻度。
為進一步提高該緻密相粉末泵之粉末出口上的粉末流之均勻度，並防止在該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末流中出現干擾性脈動，根據本發明之解決方案的較佳實施方案，作為前述措施的補充或替代方案，採用一附加壓縮空氣進入裝置。該附加壓縮空氣進入裝置在至少一處與該單獨一個粉末輸送室之粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口間或者較佳直接佈置於該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末路徑連通，該附加壓縮空氣進入裝置用於視需要將用作附加之運輸壓縮空氣的附加壓縮空氣輸入。換言之，作為在該緻密相粉末泵之排放階段中輸入該粉末輸送室之運輸壓縮空氣的補充方案，藉由該附加壓縮空氣進入裝置來在該緻密相粉末泵之粉末出口的上游或下游以時間或事件相關方式將附加之運輸壓縮空氣饋入。
為實現該至少一附加壓縮空氣進入裝置，較佳設置一濾管，該粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口間的粉末路徑至少部分穿過該濾管。位於該緻密相粉末泵之粉末進入閥下游的粉末路徑的部分長度較佳穿過該濾管。該濾管可供壓縮空氣透過，但對覆層粉末之粒子而言具不透性。該濾管由微孔材料，如燒結材料製成。該濾管構成環繞該粉末路徑的外周壁，故形成一相對較大的表面，在此情況下，即使少量附加壓縮空氣亦能穿過該濾管均勻地 流入該粉末路徑並在粉末濃度的均勻化方面對粉末粒子施加影響。
因此，該濾管的周邊尤佳至少為180°且形成該粉末路徑周邊之至少180°的通道壁內表面。
當然，該附加壓縮空氣進入裝置亦可不構建過濾器元件，特別是濾管。該過濾器元件或濾管僅用於防止粉末粒子侵入與該附加壓縮空氣進入裝置連接的附加壓縮空氣管路。
為特別有效地減輕或避免在該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末路徑中出現流動脈動現象，較佳透過該附加壓縮空氣進入裝置較佳以脈動方式將附加壓縮空氣輸入位於該緻密相粉末泵之粉末排出閥下游的粉末路徑。其中，該附加壓縮空氣之脈動頻率應至少等於該粉末輸送室之用於將粉末部分自該粉末輸送室排出的頻率。
根據本發明之緻密相粉末泵的較佳實施方案，該附加壓縮空氣之脈動頻率等於該粉末輸送室之頻率，即用於將粉末部分自該粉末輸送室排出的頻率。在此情況下，可設置一用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置，其中，該用於輸入附加壓縮空氣的裝置較佳採用某種構建方案，使得附加壓縮空氣就該粉末輸送室之粉末排放循環而言反相地輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置。如此便能總是在該粉末排出閥關閉的情況下再將該附加壓縮空氣饋入位於該粉末排出閥下游的粉末路徑。利用該項措施能使位於該緻密相粉末泵之粉末出口下 游的粉末管路中的流速具有一恆定值而不發生波動。
在此情況下，尤佳在該緻密相粉末泵的工作狀態中設置一壓縮空氣源，其持續地將壓縮空氣輸入該緻密相粉末泵，其中，設置一例如實施為三通閥或類似元件的分配器，以便將該壓縮空氣源所持續輸出的壓縮空氣交替地輸入該粉末輸送室及該附加壓縮空氣進入裝置。
根據本發明之解決方案的較佳實施方式，該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室具有至少一空氣交換孔，其用於在該排放階段中為該粉末輸送室暫時施加運輸壓縮空氣，以便將粉末部分排出該粉末輸送室。根據另一特別易於實現而有效的方案，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置具有一切換元件，特別是三通閥/雙通閥或者類似的切換閥，其用於將源於同一壓縮空氣源的壓縮空氣交替地輸入該粉末輸送室的該至少一空氣交換孔或者該至少一附加壓縮空氣進入裝置。設置此種用於交替地將該粉末輸送室及該附加壓縮空氣進入裝置與同一壓縮空氣源流體連接的切換元件後，能夠以特別易於實現的方式在任意時間上要麼將運輸壓縮空氣要麼將附加壓縮空氣輸往該緻密相粉末泵並饋入該粉末路徑。
在此情況下，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置可採用某種構建方案，使得在每個泵循環中輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置之附加壓縮空氣的量特別是可根據在每個泵循環中輸入該粉末輸送室的該至少一空氣交換孔之運輸壓縮空氣的量來調 節。其中，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置尤佳構建為，對在每個泵循環中輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置之附加壓縮空氣的量進行調節，使得在每個泵循環中透過該至少一附加壓縮空氣進入裝置饋入該粉末路徑之附加壓縮空氣的量約等於在每個泵循環中透過該至少一空氣交換孔饋入該粉末輸送室之運輸壓縮空氣的量。
此處之“約等於”表示，在每個泵循環中饋入之附加壓縮空氣的量最大不超過在每個泵循環中饋入該粉末路徑或該粉末輸送室之運輸壓縮空氣的量。偏差愈小，則位於該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末管路中之粉末-空氣混合物的流速愈均勻。
本發明特別是基於以下認識，就一構建為單室緻密相粉末泵之緻密相粉末泵而言，較佳在該緻密相粉末泵之粉末出口上將附加壓縮空氣作為附加之運輸壓縮空氣進行饋入，其中，在該緻密相粉末泵之粉末出口的下游，若在該粉末輸送室之吸入階段中饋入位於該粉末排出閥下游的粉末路徑之附加壓縮空氣的量約等於在該粉末排放階段中饋入該粉末輸送室之用於將此前吸入該粉末輸送室之粉末部分氣動地排出的運輸壓縮空氣的量，則流過該粉末管路的粉末-空氣混合物更為均勻。
為在本發明之緻密相粉末泵上實現該認識，一方面可設置一用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置，其中，該裝置根據饋入該粉末輸送室 之運輸壓縮空氣的量來調整饋入該粉末路徑之附加壓縮空氣的量。
然而，若使運輸壓縮空氣饋入該輸送室時與附加壓縮空氣饋入該粉末路徑時所產生的氣動阻力之值大體相等，則毋需費力地實施壓縮空氣量控制。為實現此點，該附加壓縮空氣進入裝置之至少主要部件，即將附加壓縮空氣饋入該粉末路徑所需的部件，較佳與該粉末輸送室之主要部件，即該粉末輸送室之在其排放階段中輸送運輸壓縮空氣所需的部件，具有相同結構。舉例而言，該附加壓縮空氣進入裝置具有一腔室壁，其長度的至少一部分由一過濾器構成，該過濾器將該粉末路徑包圍且將其與一中間室隔開，該中間室將該過濾器包圍且構建於該過濾器與該附加壓縮空氣進入裝置的一殼體之間。其中，至少該附加壓縮空氣進入裝置的該過濾器與該粉末輸送室的過濾器結構相同。
另一方面，可設置一控制裝置，其用於較佳自動地根據該粉末輸送室之粉末輸出頻率來對附加壓縮空氣頻率進行調節，較佳自動控制或自動調整。特別是根據該粉末輸送室之頻率來對附加壓縮空氣的脈動頻率進行調節，其中，較佳總是在該緻密相粉末泵處於吸入階段中(該粉末進入閥打開且該粉末排出閥關閉)的情況下再將該附加壓縮空氣饋入位於該緻密相粉末泵之粉末排出閥下游的粉末路徑，採用上述方案可確保總是使用足夠量的運輸壓縮空氣來運輸覆層粉末。
當然，亦可額外地在該緻密相粉末泵之排放階段中透過該附加壓縮空氣進入裝置將附加壓縮空氣輸入位於該緻密相粉末泵之粉末排出閥下游的粉末路徑。
唯有在該緻密相粉末泵處於吸入階段中的情況下再利用該附加壓縮空氣進入裝置將該附加壓縮空氣饋入該粉末路徑，此舉可減少運行該緻密相粉末泵所用的資源(壓縮空氣及能量)。此舉亦可防止在該緻密相粉末泵之粉末出口下游的粉末路徑中存在過多的運輸壓縮空氣，從而防止在佈置於該緻密相粉末泵下游之用電設備(Verbraucher，用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置)上將覆層粉末排出噴射束。
在此情況下，尤佳可利用一控制裝置根據在單位時間內所輸送的粉末總量來對單位時間內流過該附加壓縮空氣進入裝置之輸入位於該緻密相粉末泵之粉末排出閥下游的粉末路徑的附加壓縮空氣量進行調節，較佳進行自動控制或調整。
本發明並不僅限於一種構建為單室緻密相粉末泵且僅具單獨一個用來輸送覆層粉末之粉末輸送室的緻密相粉末泵，本發明亦有關於一種用於為具有覆層粉末的物體之覆層噴塗的粉末噴塗裝置，其中，該粉末噴塗裝置具有一前述類型之緻密相粉末泵及至少一較佳自動及手動構建之噴塗槍。該噴塗槍具有一覆層粉末入口，其透過一粉末管路與該緻密相粉末泵之粉末出口連接或可連接。
在該將覆層粉末自第一粉末儲集器輸送至佈置 在該第一粉末儲集器下游的第二粉末儲集器或者佈置在該第一粉末儲集器下游之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置之方法方面，根據本發明，該方法具有提供一前述類型之具有本發明之緻密相粉末泵及至少一噴塗槍的粉末噴塗裝置的處理步驟，及實施一特定之工作循環的處理步驟，其中，該特定之工作循環包括以下循環步驟：a)在該緻密相粉末泵之粉末排出閥關閉期間，在該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室內產生一負壓，以便經由該緻密相粉末泵的一打開之粉末進入閥將覆層粉末吸入該粉末輸送室；b)關閉該粉末進入閥並打開該粉末排出閥；c)在該粉末進入閥關閉期間，將壓縮氣體輸入該粉末輸送室，以便經由該打開之粉末排出閥將該覆層粉末排出該粉末輸送室；及d)關閉該粉末排出閥並打開該粉末進入閥。
根據本發明之方法，在該循環步驟a)中或者在自該循環步驟d)切換至該循環步驟a)時，在至少一處將作為附加之運輸壓縮空氣的附加壓縮空氣饋入位於該粉末排出閥下游的粉末路徑。
在本發明之方法中，該附加壓縮空氣較佳以此前結合該緻密相粉末泵所描述的方式饋入該粉末路徑。
下面結合附圖所示本發明之緻密相粉末泵的示範性實施方式對本發明進行詳細說明。
1‧‧‧緻密相粉末泵
2、5‧‧‧粉末入口
3、6‧‧‧粉末出口
4‧‧‧粉末輸送室，輸送室
7‧‧‧粉末進入閥
8‧‧‧粉末排出閥
9‧‧‧附加壓縮空氣進入裝置
10‧‧‧過濾器，過濾器元件
11‧‧‧中間室
12‧‧‧殼體
13‧‧‧空氣交換孔
14.1、14.2‧‧‧軟管
15.1、15.2‧‧‧壓力室
16‧‧‧空氣交換孔
17‧‧‧濾管，粉末管
18‧‧‧濾管通道
19‧‧‧壓縮空氣室
20‧‧‧殼體
21‧‧‧空氣交換孔
30‧‧‧粉末通路
31‧‧‧分配器
50、54‧‧‧壓縮空氣供給管路
52‧‧‧真空源
53‧‧‧壓力調節器
55‧‧‧噴射器
56‧‧‧壓縮空氣供應管路
57‧‧‧儲壓器
58‧‧‧壓縮空氣源
59‧‧‧壓縮空氣管路
60‧‧‧材料塊
61、62、63、64、65‧‧‧模組
90‧‧‧控制裝置
91‧‧‧控制儀
100‧‧‧粉末噴塗裝置
101‧‧‧第一粉末儲集器
102‧‧‧粉末噴塗槍
103、104‧‧‧粉末管路
105‧‧‧覆層粉末入口
106、107‧‧‧壓縮空氣入口
L‧‧‧縱軸
V1、V2、V3、V4、V5、V6‧‧‧控制閥
圖1為穿過本發明之緻密相粉末泵的第一示範性實施方式之粉末路徑的縱向剖面圖；圖2為圖1所示本發明之緻密相粉末泵的該第一示範性實施方式的透視圖；圖3為本發明之緻密相粉末泵的第二示範性實施方式的透視圖；圖4為採用本發明之緻密相粉末泵之粉末噴塗裝置的第一示範性實施方式的示意圖；圖5為採用本發明之緻密相粉末泵之粉末噴塗裝置的第二示範性實施方式的示意圖；圖6為本發明之緻密相粉末泵的第三示範性實施方式的示意圖；及圖7為本發明之緻密相粉末泵的第四示範性實施方式的示意圖。
較佳實施例之詳細說明
下面結合圖1至3、圖6及7對本發明之緻密相粉末泵1的若干示範性實施方式進行說明。
圖4及5為採用本發明之緻密相粉末泵1的相應實施方式之粉末噴塗裝置100的示意圖，該緻密相粉末泵用於將覆層粉末自第一粉末儲集器101輸送至佈置在該緻密相粉末泵1下游的粉末噴塗槍102。作為粉末噴塗槍102的替代方案，亦可採用另一用於將覆層粉末噴灑於待塗層之物體的裝置或者採用第二粉末儲集器。
如圖4所示，本發明之緻密相粉末泵1的該示範性實施方式具有一粉末入口2，其藉由粉末管路103，特別是藉由吸入管或類似元件與第一粉末儲集器101流體連接或者可流體連接。緻密相粉末泵1之相反端區上設有粉末出口3，其藉由粉末管路104，特別是藉由粉末軟管與粉末噴塗槍102之覆層粉末入口105連接或者可連接。
具體而言，特別是如圖1至3之示意圖所示，在該第一及第二示範性實施方式中，緻密相粉末泵1的粉末入口2及粉末出口3皆構建為軟管接頭，供相應之粉末管路103及104以被軟管夾固定的方式插接。粉末入口2或粉末出口3當然亦可採用其他實施方式。
本發明之緻密相粉末泵1的特徵在於，該緻密相粉末泵構建為單室緻密相粉末泵，其中，為將覆層粉末自第一粉末儲集器101輸送至粉末噴塗槍102或者另一用於噴塗物體的裝置或者另一粉末儲集器，僅設置單獨一個粉末輸送室4。
在圖1至5所示之本發明之緻密相粉末泵1的示範性實施方式中，該(單獨一個)粉末輸送室4的第一端區上具有粉末入口5，其朝向緻密相粉末泵1之粉末入口2。粉末輸送室4另具朝向該緻密相粉末泵之粉末出口3的粉末出口6。緊挨粉末輸送室4之粉末入口5佈置有粉末進入閥7，採用某種佈置方案，使得該粉末進入閥7位於粉末輸送室4之粉末入口5與緻密相粉末泵1之粉末入口2之間。緊挨粉末輸送室4之粉末出口6以相同的方式佈置有粉末排出閥8。
與緻密相粉末泵1之粉末入口區域不同，粉末排出閥8在緻密相粉末泵1之粉末出口區域上並非直接佈置在粉末輸送室之粉末出口6與緻密相粉末泵1之粉末出口3之間；確切言之在粉末排出閥8與緻密相粉末泵1之粉末出口3之間另設一附加壓縮空氣進入裝置9。該附加壓縮空氣進入裝置9用於視需要將附加的運輸壓縮空氣饋入粉末排出閥8與緻密相粉末泵1之粉末出口3間的粉末路徑，下文將對此進行詳細說明。
在此需要指出，並非一定要將附加壓縮空氣進入裝置9佈置在粉末排出閥8與單室緻密相粉末泵1之粉末出口3之間。將附加壓縮空氣進入裝置9佈置在緻密相粉末泵1之粉末出口3後面，亦能實現用該附加壓縮空氣進入裝置9所能達到的效果，下文將對該效果進行詳細說明。
儘管未予繪示，在本發明之緻密相粉末泵1的有利實施方案中，在附加壓縮空氣進入裝置9與該緻密相粉末泵1之粉末出口3之間還設有另一閥，特別是擠壓閥，因其緊挨緻密相粉末泵1之粉末出口3，故起粉末排出閥的作用。
特別是如圖1所示，緻密相粉末泵1之粉末入口2、粉末進入閥7、粉末輸送室4之粉末入口5、粉末輸送室4、粉末輸送室4之粉末出口6、附加壓縮空氣進入裝置9以及緻密相粉末泵1之粉末出口3沿同一縱軸L佈置。換言之，緻密相粉末泵1之粉末入口2位於緻密相粉末泵1之粉末出口3的相反一端。
下面對緻密相粉末泵1之附圖所示示範性實施方 式之特別是該單獨一個粉末輸送室4的結構及工作方式進行詳細說明。
特別是如圖1之縱向剖面圖或圖3之示意圖所示，粉末輸送室4在其粉末入口5與粉末出口6之間由管狀過濾器10之圓柱形壁構成，該圓柱形壁透氣，但對覆層粉末而言具不透性，且例如可由燒結材料構成。該構建為濾管之過濾器10被中間室11包圍，該中間室之外表面被粉末輸送室4之殼體12限制。
透過該殼體12連通有空氣交換孔13，其流體連接控制閥V1(參閱圖3)。藉由該控制閥V1可交替地為粉末輸送室4提供源於壓縮空氣供給管路50的運輸壓縮空氣，或者對粉末輸送室4施加一真空源52的真空或負壓。
在本發明之粉末噴塗裝置100的圖4及5所示實施方式中，真空源52具有噴射器55，例如透過壓力調節器53及另一控制閥V2將源於壓縮空氣供給管路54或壓縮空氣源58的噴射壓縮空氣輸入該噴射器。
為在緻密相粉末泵1的吸入階段中透過緻密相粉末泵1之粉末入口2將覆層粉末自第一粉末儲集器101吸入粉末輸送室4，可將佈置在粉末輸送室4之粉末出口6上的粉末排出閥8關閉且將佈置在緻密相粉末泵1之粉末入口2與粉末輸送室4之粉末入口5之間的粉末進入閥7打開。在操縱粉末排出閥8及粉末進入閥7的同時或者緊隨其後，透過控制閥V1及與其連接之空氣交換孔13為粉末輸送室4與真空源52建立連接，從而在粉末輸送室4內產生負壓並能自第一 粉末儲集器101吸入覆層粉末。
將覆層粉末吸入粉末輸送室4後，自該吸入階段切換至將覆層粉末排出輸送室4之排出階段。為此，在控制閥V1為空氣交換孔13與壓縮空氣供給管路50提供流體連接期間，將粉末進入閥7關閉且將粉末排出閥8打開，以便利用經由空氣交換孔13所輸入的運輸壓縮空氣將此前在該吸入階段中所吸入該粉末輸送室4的覆層粉末藉由該打開的粉末排出閥8排出。
隨後再次透過緻密相粉末泵1之粉末入口2及透過該打開之粉末進入閥7再次實施吸入覆層粉末的工作階段。較佳不斷重複地進行工作階段的此種切換。
此處之概念“泵循環”係指由一吸入階段與一排出階段所構成的一個循環。
佈置在粉末輸送室4輸入端及輸出端的閥(粉末進入閥7、粉末排出閥8)較佳皆構建為擠壓閥，但原則上亦可採用其他閥類型。
該等在附圖所示示範性實施方式中構建為擠壓閥之粉末進入閥及粉末排出閥7、8各具一用作閥通道之撓性的彈性軟管14.1、14.2。關閉相應閥(粉末進入閥7、粉末排出閥8)時，該撓性的彈性軟管14.1、14.2可藉由操縱壓縮空氣在一包圍該撓性的彈性軟管14.1、14.2之壓力室15.1、15.2內被擠壓在一起。
為此，在每個壓力室15.1、15.2內各設一空氣交換孔16，其連接一相應之控制閥V3、V4。控制閥V3、V4 用於交替地為該二構建為擠壓閥之粉末進入閥及粉末排出閥7、8的壓力室15.1、15.2施加源於壓縮空氣供給管路56的過壓。
如圖所示，壓縮空氣供給管路56可與一儲壓器57連接，其中，該儲壓器57與壓縮空氣源58連接。當然，壓縮空氣供給管路56與壓縮空氣源58直接連接(即不在其間設置儲壓器57)亦屬可能之舉。
該構建為擠壓閥之粉末進入閥7或粉末排出閥8之該撓性的彈性軟管14.1、14.2較佳具有某種彈性或內應力，使得該軟管在該等壓力室15.1、15.2內之操縱壓縮空氣之壓力喪失後會自行重新伸展從而將相應之閥通道打開。為對該等擠壓閥之打開操作加以輔助從而提高緻密相粉末泵1之最大切換頻率，可透過相應之空氣交換孔16施加一負壓。
就本發明之單室緻密相粉末泵1而言，為在該緻密相粉末泵1之粉末出口3的下游獲得不含干擾性脈動的均勻之粉末流，本發明之解決方案採取不同的措施。
舉例而言，緻密相粉末泵1在結構上採用某種構建及安裝方案，使得用該緻密相粉末泵1所能實現的泵頻率高於用傳統式多室緻密相粉末泵所能實現的泵頻率。為此，本發明之解決方案係採用一材料塊60，在本發明之緻密相粉末泵1的有利實施方案中，輸送覆層粉末所需的該粉末進入閥7、輸送覆層粉末同樣所需的該粉末排出閥8及操縱該等閥7、8所需的控制閥V3、V4皆可固設於該材料塊上 (附圖未詳盡示出)。粉末進入閥7、粉末排出閥8及操縱該等閥所需的控制閥V3、V4較佳連接構建於該材料塊60中的若干通道(附圖未予繪示)。透過至少一構建於該一體式材料塊60中之通道而與粉末輸送室4之空氣交換孔13流體連接的控制閥V1亦是如此。
在本發明之緻密相粉末泵1的示範性實施方式中，相應之控制閥V1、V3及V4以及粉末進入閥及粉末排出閥7、8皆儘可能緊挨緻密相粉末泵1之需要受到操作的組件佈置，如此便毋需在連接該等受到氣動操縱之閥7、8的壓力管路中或者在連接粉末輸送室4之空氣交換孔13的壓力管路中設置較大的體積，其在緻密相粉末泵1之交替工作狀態中需要可選地被抽真空或者被輸入壓縮空氣。藉此便能防止出現過長的反應延時，此種反應延時最終會使該緻密相粉末泵1用來輸送覆層粉末的頻率受到限制。
特別是如圖1至2之示意圖所示，本發明之緻密相粉末泵1較佳具有模組結構，其中，該等組件“緻密相粉末泵1之粉末入口2”、“粉末進入閥7”、“粉末輸送室4”、“粉末排出閥8”及“附加壓縮空氣進入裝置9”與“緻密相粉末泵1之粉末出口3”皆構建為模組化部件。構成緻密相粉末泵1之粉末入口2的模組在附圖中用元件符號“61”表示，而佈置於其下游的模組62構成粉末進入閥。模組63及64構成粉末輸送室4及粉末排出閥8，而模組65構成該附加壓縮空氣進入裝置9與緻密相粉末泵1之粉末出口3的組合。該等模組61、62、63、64及65就該同一縱軸L而言軸向 定向且一個接一個地安裝在材料塊60上。
緻密相粉末泵1之模組結構大幅簡化了該泵的維護操作，因為視需要，例如在出現損壞或者出於維護及/或清潔的需要，可用相應之組件來特別方便且特別迅速地更換該泵的各模組61、62、63、64及65。
在本發明之緻密相粉末泵1上一共僅採用兩個較佳構建為擠壓閥之粉末閥(粉末進入閥7及粉末排出閥8)，而在傳統式多室緻密相粉末泵上必須採用至少四個粉末閥及相應較大數目之用於控制粉末閥的控制閥，因此，故本發明之閥的易受干擾性顯著降低。特定言之，本發明之緻密相粉末泵1之易磨損部件的數目降至最小，故大幅較少因易磨損部件而修正緻密相粉末泵1之設置的頻率並提高該泵之設置的可重複性。
此外，本發明之緻密相粉末泵1所採用的單室設計方案可實現一種特別緊湊的泵結構。舉例而言，泵長度約為250mm的緻密相粉末泵1能在每分鐘內達到最大400g覆層粉末的粉末輸送(泵寬：40mm)。
在本發明之緻密相粉末泵1的附圖所示示範性實施方式中，為減輕或避免發生在緻密相粉末泵1之粉末出口3下游的脈動現象而特定言之設有一附加壓縮空氣進入裝置9，其設置在粉末排出閥8的輸出端上或緻密相粉末泵1之粉末出口3上，以便視需要就地將附加-運輸壓縮空氣饋入粉末路徑。
在本發明之緻密相粉末泵1的附圖所示示範性實 施方式中所採用之附加壓縮空氣進入裝置9的實施方案中，該附加壓縮空氣進入裝置具有一濾管17，其周邊至少為180°(該等實施方式中的周邊為360°)且至少在相應粉末路徑的某個部分長度上形成該粉末路徑周邊之至少180°的通道壁內表面(在附圖所示實施方式中形成360°的通道壁內表面)。
換言之，在本發明之緻密相粉末泵1的該等實施方式中，附加壓縮空氣進入裝置9具有一濾管17，其至少在某個部分長度上以360°包圍相應之粉末路徑，使得在粉末排出階段自緻密相粉末泵1之粉末輸送室4所排出的粉末部分均勻地流過由濾管17所構成的濾管通道18。
在附圖所示實施方式中構建為壓縮空氣環形室的一壓縮空氣室19包圍該濾管17之外周邊。此處構建為壓縮空氣環形室的該壓縮空氣室19之徑向內周邊被濾管17包圍，與濾管17間隔一定距離之徑向外周邊被一殼體20包圍。該殼體20中設有一空氣交換孔21，以便壓縮空氣視需要透過控制閥V5自壓縮空氣管路59流入該壓縮空氣室19並經由濾管17流入濾管通道18。
該壓縮空氣室及由濾管17所構成的濾管通道18採用大容量實施方案，視單位時間內饋入粉末路徑之附加-運輸壓縮空氣的量而定。
此前已指出，附加壓縮空氣進入裝置9之濾管17由微孔材料構成，其透氣，但對覆層粉末而言具不透性。濾管17較佳由一種燒結體構成，例如由金屬或塑膠構成， 或者由一種含金屬或塑膠之材料混合物構成。該濾管還可由另一材料構成以及/或者由一濾膜製成。
濾管17之濾孔較佳採用某種構建方案，以便透過在該粉末路徑之周向及縱向上較大的粉末路徑區域來將壓縮空氣輸入該粉末路徑。粉末管17的該等微孔可徑向有所傾斜或相對該粉末路徑而言軸向傾斜以及/或者以與粉末路徑周邊相切的方式自濾管17通向濾管通道18並對壓縮空氣進行相應導引。濾管17之內周邊的表面相對較大，因此，用少量壓縮空氣便能將軸向分佈於濾管通道18中的粉末均勻化，從而將位於緻密相粉末泵1之粉末出口3下游之粉末路徑中的粉末均勻化。如此便能防止或者至少減輕粉末流在粉末路徑中的脈動現象。此外還能達到將縱向上及在粉末路徑之橫截面上的粉末密度均勻化的效果。
可將單位時間內饋入粉末路徑之運輸壓縮空氣量保持在較低程度，從而使其對覆層粉末在流動路徑中的流速不產生影響或僅產生輕微影響。此外亦可透過提高用該附加壓縮空氣進入裝置9所附加饋入之運輸壓縮空氣的壓力來增大流量，以便對覆層粉末之流速施加影響。
視需要用該附加壓縮空氣進入裝置9所附加饋入該緻密相粉末泵1之粉末路徑的運輸壓縮空氣可以射束或小氣泡的形式自濾管17流入濾管通道18，且與濾孔類型及氣壓無關。
附加壓縮空氣進入裝置9之濾管17應以粉末路徑周邊的至少180°，較佳以粉末路徑周邊的整個360°環繞該 粉末路徑延伸。
附加壓縮空氣進入裝置9之濾管17較佳為剛性物體。亦可為撓性物體。
根據本發明的一種較佳實施方式，以脈動方式為附加壓縮空氣進入裝置9之附加壓縮空氣施加一脈動頻率，其大小等於或較佳大於粉末輸送室4之用於將粉末部分輸出該粉末輸送室4的頻率。可為此而設置一脈動式壓縮空氣源或一針對該附加壓縮空氣進入裝置9的壓縮空氣脈動發生器。
根據本發明的另一有利實施方式，設有一控制裝置90，其構建為，可根據粉末輸送室4之粉末輸出頻率來以至少一種下列方式調節輸入該附加壓縮空氣進入裝置9之附加壓縮空氣的脈動頻率：例如可手動調節及/或較佳可自動控制或者較佳可自動調整。該方案之優點在於，在粉末輸出頻率較高時提高該附加壓縮空氣脈動頻率，在粉末輸出頻率較低時降低該附加壓縮空氣脈動頻率。
根據本發明的另一較佳實施方式，該控制裝置90較佳可採用某種構建方案，使其可根據輸送之粉末量來以至少一種下列方式調節在單位時間內流過該附加壓縮空氣進入裝置9之附加壓縮空氣量：例如可手動調節及/或較佳可自動控制或者較佳可自動調整。
粉末噴塗裝置100之控制裝置90可構建為適於如前所述調節該附加壓縮空氣脈動頻率或如前所述調節該附加壓縮空氣量，或者適於該二調節。該控制裝置90可包含 所有控制元件，或者可設有兩個或兩個以上控制裝置。若需要手動調節該附加壓縮空氣脈動頻率或該附加壓縮空氣流量，則可為此而分別設置一手動調節元件。
如前所述，本發明之緻密相粉末泵1之粉末進入閥7及粉末排出閥8較佳皆實施為擠壓閥(英語：pinch valve)，因為與其他閥類型相比，在擠壓閥中所淤積的覆層粉末較少，且粉末淤積物在擠壓閥內之氣流的作用下易於受到清潔。擠壓閥係指可藉由壓縮空氣或藉由負壓而受到控制的閥。原則上亦可採用其他可控閥。作為可控閥的替代方案，亦可採用自動閥，如球閥或止回閥，該等自動閥藉由閥入口側與閥出口側間的壓力差而受到控制，故由粉末輸送室4內之過壓及負壓的自動控制。
採用前述之圖3所示控制裝置90來對緻密相粉末泵1之工作狀態進行控制。控制裝置90適於對緻密相粉末泵1的各可控組件，特別是控制閥V1、V2、V3、V4及V5進行相應控制以及對其操縱加以協調。
在本發明之粉末噴塗裝置100的圖4及5所示實施方式中，另設一控制閥V6，用於在緻密相粉末泵1的清潔循環中對緻密相粉末泵1施加高壓。
控制裝置90較佳採用某種構建方案，使其為對粉末輸送室4之吸入階段作出準備而打開控制閥V4，以便將在儲壓器57中的或者由壓縮空氣源58提供的壓縮空氣經由壓縮空氣供給管路56及空氣交換孔16輸入構建為擠壓閥之粉末排出閥8的壓力室15.2。在此情況下，構建為擠壓閥之粉 末排出閥8之撓性的彈性軟管14.2被擠壓在一起，從而將該撓性的彈性軟管14.2所提供之穿過粉末排出閥8的粉末路徑關閉。
隨著粉末排出閥8之關閉，藉由控制裝置90使得位於粉末輸送室4之殼體12中的空氣交換孔13與真空源52流體連接，以便在粉末輸送室4內部產生一負壓，從而經由緻密相粉末泵1之粉末入口2及該(打開之)粉末進入閥7及粉末輸送室4之粉末入口5將覆層粉末吸入粉末輸送室4。
根據本發明的較佳實施方式，啟動緻密相粉末泵1之吸入階段時，由控制裝置90最早在生成一用於打開粉末進入閥7的控制信號的同時，或者較佳以一定延時的方式，生成一用於在粉末輸送室4內產生該負壓的控制信號，從而最早在打開粉末進入閥7的同時，較佳以與打開粉末進入閥7存在該規定延時的方式，開始在粉末輸送室4內產生該負壓。在粉末輸送室4之輸送循環約為200ms的情況下，該規定延時較佳為0ms至50ms。
採用上述方案後，至少在粉末進入閥7開始進行打開運動的時間點上，粉末輸送室4內的負壓對粉末進入閥7(特別是在其實施為擠壓閥時)之打開運動所造成之負面影響的程度小於先前技術中的情形，在先前技術中，通常在打開粉末進入閥前在相應粉末輸送室內存在壓力降低。
隨後將控制閥V3與壓縮空氣供給管路56流體連接，從而在構建為擠壓閥之粉末進入閥7的壓力室15.1內施加一過壓，該過壓造成構建為擠壓閥之粉末進入閥7之撓性 的彈性軟管14.1擠壓在一起。從而將粉末進入閥7關閉。控制閥V4對構建為擠壓閥之粉末排出閥8之壓力室15.2的空氣交換孔17進行無壓力操作即為壓力室15.2排氣。由於構建為擠壓閥之粉末排出閥8之軟管14.2具有彈性，該粉末排出閥隨即進入打開狀態。
在此瞬間或者緊隨其後，藉由控制裝置90對控制閥V1進行操作，使得位於粉末輸送室4之殼體12中的空氣交換孔13與壓縮空氣源58流體連接。隨後，壓縮空氣經由壓縮空氣供給管路50、控制閥V1、中間室11及過濾器元件10流入粉末輸送室4，並將此前吸入的粉末部分經由粉末輸送室4之粉末出口6驅出。
利用經由壓縮空氣供給管路50饋入粉末輸送室4之運輸壓縮空氣將該粉末部分經由該打開之粉末排出閥8、附加壓縮空氣進入裝置9之濾管通道18以及緻密相粉末泵1之粉末出口3進行進一步運輸。
特定言之，控制裝置90適於透過附加壓縮空氣進入裝置9以脈動方式將附加-運輸壓縮空氣饋入粉末排出閥8與緻密相粉末泵1之粉末出口3間的粉末路徑。其中，較佳總是在該粉末輸送室4的整個吸入階段中或者在該吸入階段的某個或某些分時段中將透過附加壓縮空氣進入裝置9以脈動方式饋入該粉末路徑的附加-運輸壓縮空氣饋入，以便有效防止或減少在該緻密相粉末泵1所輸出之粉末流中出現脈動。
具體而言，控制裝置90為此而實施為，總是在粉 末排出閥8關閉的情況下將附加壓縮空氣進入裝置9之壓縮空氣室19的空氣交換孔21與壓縮空氣源58流體連接。
在本發明之粉末噴塗裝置100的圖4及5所示實施方式中，各壓縮空氣供給管路50、54、56及59匯入一控制儀91，在該控制儀中對粉末噴塗裝置100的各組件的壓縮空氣供給進行協調及控制。特定言之，亦可透過控制儀91對單位時間內經由粉末噴塗槍102之壓縮空氣入口106輸入粉末噴塗槍102之用於對該粉末噴塗槍102所噴灑之覆層粉末進行霧化、成型及/或施加其他影響的附加壓縮空氣的量進行調節，以及/或者對單位時間內經由粉末噴塗槍102之壓縮空氣入口107輸入粉末噴塗槍102之電極沖洗空氣的量進行調節。
特別是如圖5之視圖所示，用於將該附加壓縮空氣饋入該粉末路徑所採用的組件與該粉末輸送室之用於在該排放階段中將運輸壓縮空氣饋入粉末輸送室4之組件結構相同。此處之概念“結構相同”尤指該附加壓縮空氣進入裝置9所用之濾管17與該粉末輸送室4所用之過濾器10的尺寸及結構。此點可確保在該排放階段中輸入粉末輸送室4之運輸壓縮空氣所遇到的氣動阻力與在該粉末吸入階段中經由附加壓縮空氣進入裝置9饋入位於粉末排出閥8下游之粉末路徑的附加壓縮空氣相同。
本發明之解決方案並不僅限於圖1至5所示之緻密相粉末泵1，其在第一端區具有粉末入口2，在相對之第二端區具有粉末出口3。確切言之，本發明之解決方案亦適 用於圖6及7所示之實施方式，其中，緻密相粉末泵1的單獨一個粉末輸送室4在一端區上具有一粉末通路30，其既用作緻密相粉末泵1之粉末入口又用作其粉末出口。在圖6及7所示實施方式中，緻密相粉末泵1之粉末入口2透過粉末進入閥7與粉末輸送室4之粉末通路30流體連接，緻密相粉末泵1之粉末出口3透過粉末排出閥8與粉末輸送室4之粉末通路30流體連接。此處特別是採用一分配器31，其在圖6及7所示之實施方式中構建為Y形件。透過該分配器31，粉末輸送室4之粉末通路30既與粉末進入閥7流體連接，又與粉末排出閥8流體連接。
緻密相粉末泵1的圖7所示實施方式與圖6所示實施方式的不同之處在於，附加壓縮空氣進入裝置9與粉末輸送室4之運輸壓縮空氣進入裝置採用相同實施方案，以便在輸入該運輸壓縮空氣與輸入該附加壓縮空氣時產生相等的氣動阻力。
圖7及8所示實施方式中的其他組件之結構及工作方式與圖1至5所示實施方式中的組件相同，故可參閱前述之實施方案。
本發明並不僅限於本發明之緻密相粉末泵的附圖所示示範性實施方式，而是由本文所揭露之所有特徵的綜述而得出。
1‧‧‧緻密相粉末泵
2、5‧‧‧粉末入口
3、6‧‧‧粉末出口
4‧‧‧粉末輸送室，輸送室
7‧‧‧粉末進入閥
8‧‧‧粉末排出閥
9‧‧‧附加壓縮空氣進入裝置
10‧‧‧過濾器，過濾器元件
11‧‧‧中間室
12‧‧‧殼體
13‧‧‧空氣交換孔
14.1、14.2‧‧‧軟管
15.1、15.2‧‧‧壓力室
16‧‧‧空氣交換孔
17‧‧‧濾管，粉末管
18‧‧‧濾管通道
19‧‧‧壓縮空氣室
20‧‧‧殼體
21‧‧‧空氣交換孔
60‧‧‧材料塊
61、62、63、64、65‧‧‧模組
L‧‧‧縱軸

Claims (38)

  1. 一種緻密相粉末泵，用於將覆層粉末自一第一粉末儲集器輸送至一下游佈置的第二粉末儲集器或者一下游佈置之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置，其特徵在於，該緻密相粉末泵構建為單室緻密相粉末泵且僅具有單獨一個用來輸送覆層粉末的粉末輸送室。
  2. 如請求項1之緻密相粉末泵，其中，該緻密相粉末泵具有一與該第一粉末儲集器連接或可連接的粉末入口及一與該第二粉末儲集器或者用於噴灑覆層粉末的該粉末噴塗槍或類似裝置連接或可連接的粉末出口，其中，該粉末入口佈置於該緻密相粉末泵的一第一端區上，該粉末出口佈置於該緻密相粉末泵的一相對佈置的第二端區上，且其中，該單獨一個粉末輸送室佈置在該緻密相粉末泵的該粉末入口與該粉末出口之間。
  3. 如請求項2之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室在一第一端區上具有一粉末入口，在一相對佈置的第二端區上具有一粉末出口，其中，該緻密相粉末泵還具有一粉末進入閥及一粉末排出閥，該單獨一個粉末輸送室的粉末入口透過該粉末進入閥與該緻密相粉末泵之粉末入口流體連接或可連接，該單獨一個粉末輸送室的粉末出口透過該粉末排 出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口流體連接或可連接。
  4. 如請求項1之緻密相粉末泵，其中，該緻密相粉末泵具有一與該第一粉末儲集器連接或可連接的粉末入口及一與該第二粉末儲集器或者用於噴灑覆層粉末的該粉末噴塗槍或類似裝置連接或可連接的粉末出口，其中，該單獨一個粉末輸送室在一端區上具有一粉末通路，其既用作粉末入口又用作粉末出口，其中，該緻密相粉末泵還具有一粉末進入閥及一粉末排出閥，該單獨一個粉末輸送室的粉末通路透過該粉末進入閥與該緻密相粉末泵之粉末入口流體連接或可連接，該單獨一個粉末輸送室的粉末通路透過該粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口流體連接或可連接。
  5. 如請求項4之緻密相粉末泵，其中，另設一特別是呈Y形件之分配器，其用於將該粉末輸送室之粉末通路既與該粉末進入閥流體連接又與該粉末排出閥流體連接。
  6. 如請求項3至5項中任一項之緻密相粉末泵，其中，另設一控制裝置，其用於對該粉末進入閥及/或該粉末排出閥進行控制以及交替地在該單獨一個粉末輸送室內施加一過壓及一負壓。
  7. 如請求項3至6項中任一項之緻密相粉末泵，其中，該粉末進入閥及該粉末排出閥可彼此獨立地受到控制。
  8. 如請求項3至7項中任一項之緻密相粉末泵，其中，該粉末進入閥及該粉末排出閥皆構建為擠壓閥，且較佳構建為，該粉末進入閥及該粉末排出閥具有一用作閥通道之撓性的彈性軟管，該軟管可藉由操縱壓縮空氣在包圍該軟管之壓力室內被擠壓在一起以便將該相應閥關閉。
  9. 如請求項8之緻密相粉末泵，其中，為打開該粉末進入閥及/或該粉末排出閥，可在該相應閥的壓力室內施加一負壓。
  10. 如請求項1至9項中任一項之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室具有至少一空氣交換孔，以便交替地為該單獨一個粉末輸送室施加過壓或負壓。
  11. 如請求項10結合請求項6之緻密相粉末泵，其中，該控制裝置構建為，交替地，在該粉末排出閥關閉期間將該單獨一個粉末輸送室的該至少一空氣交換孔與一真空管路或真空源連接以便經由該打開之粉末進入閥將覆層粉末吸入該單獨一個粉末輸送室，或者在該粉末進入閥關閉期間將該單獨一個粉末輸送室的該至少一空氣交換孔與一壓縮空氣管路或壓縮空氣源連接以便經由該打開之粉末排出閥將存在於該單獨一個粉末輸送室內的一粉末部分氣動地排出。
  12. 如請求項10或11之緻密相粉末泵，其中，該緻密相粉末泵具有一壓縮空氣源/真空 源，且其中，該單獨一個粉末輸送室的該至少一空氣交換孔與該壓縮空氣源/真空源連接或可連接。
  13. 如請求項1至12項中任一項結合請求項3或4之緻密相粉末泵，其中，該粉末輸送室具有一腔室壁，其中，該單獨一個粉末輸送室的該腔室壁之長度的至少一部分由一過濾器構成，該過濾器將該粉末輸送室包圍且將其與一中間室隔開，該中間室將該過濾器包圍且構建於該過濾器與一粉末輸送室殼體之間，其中，該過濾器透氣，但對覆層粉末而言具不透性。
  14. 如請求項13結合請求項11或12之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室的該至少一空氣交換孔與該中間室連通，其中，該過壓及該負壓可經由該過濾器傳入該粉末輸送室。
  15. 如請求項1至14項中任一項結合請求項3或4之緻密相粉末泵，其中，另有至少一附加壓縮空氣進入裝置在至少一處與位於該粉末排出閥下游的粉末路徑連通，以便視需要將用作附加之運輸壓縮空氣的附加壓縮空氣輸入。
  16. 如請求項15之緻密相粉末泵，其中，該附加壓縮空氣進入裝置在至少一處與該粉末排出閥與該緻密相粉末泵之粉末出口間的粉末路徑連通。
  17. 如請求項15或16之緻密相粉末泵，其中，該附加壓縮空氣進入裝置具有一濾管，該濾管的周邊至少為180°且在該粉末排出閥與該緻密相粉 末泵之粉末出口間的該粉末路徑的部分長度上形成該粉末路徑周邊之至少180°的通道壁內表面。
  18. 如請求項17之緻密相粉末泵，其中，該濾管由微孔材料構成且可供壓縮空氣透過，但對覆層粉末而言具不透性。
  19. 如請求項17或18之緻密相粉末泵，其中，該濾管被一可與一壓縮空氣供給管路或一壓縮空氣源連接的壓縮空氣室包圍。
  20. 如請求項17至19中任一項之緻密相粉末泵，其中，該濾管及其所形成之通道壁內表面在該該粉末路徑周邊之360°上延伸。
  21. 如請求項18之緻密相粉末泵，其中，該濾管之內周面中的該等微孔沿至少四個不同方向中的多個方向、其中至少沿兩個不同的傾斜之管件縱向，與該濾管的濾管通道連通，以便將該附加壓縮空氣沿該等多個方向以微細流的形式導入該濾管通道。
  22. 如請求項17至21中任一項之緻密相粉末泵，其中，該濾管為一燒結體，該燒結體較佳由金屬或者塑膠或者一含金屬或塑膠之材料混合物構成。
  23. 如請求項17至22中任一項之緻密相粉末泵，其中，該濾管為剛性物體。
  24. 如請求項15至23中任一項之緻密相粉末泵，其中，該附加壓縮空氣進入裝置構建為以脈動方式將附加壓縮空氣輸入位於該粉末排出閥下游的該粉末 路徑。
  25. 如請求項24之緻密相粉末泵，其中，另設一用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置，其中，該附加壓縮空氣之脈動頻率至少等於該粉末輸送室之用於將粉末部分自該粉末輸送室排出的頻率。
  26. 如請求項25之緻密相粉末泵，其中，該附加壓縮空氣之脈動頻率等於該粉末輸送室之用於將粉末部分自該粉末輸送室排出的頻率，且其中，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置構建為，將附加壓縮空氣就該粉末輸送室之粉末排放循環而言反相地輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置。
  27. 如請求項25或26之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室具有至少一空氣交換孔，其用於為該粉末輸送室暫時施加運輸壓縮空氣，以便將粉末部分排出該粉末輸送室，其中，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置具有一切換元件，特別是三通閥/雙通閥或者類似的切換閥，其用於將源於同一壓縮空氣源的壓縮空氣交替地輸入該粉末輸送室的該至少一空氣交換孔或者該至少一附加壓縮空氣進入裝置。
  28. 如請求項25至27中任一項之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室具有至少一空氣交換 孔，其用於為該粉末輸送室暫時施加運輸壓縮空氣，以便將粉末部分排出該粉末輸送室，其中，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置構建為，根據在每個泵循環中輸入該至少一空氣交換孔之運輸壓縮空氣的量來調節在每個泵循環中輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置之附加壓縮空氣的量。
  29. 如請求項28之緻密相粉末泵，其中，該用於將附加壓縮空氣輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置的裝置構建為，對在每個泵循環中輸入該至少一附加壓縮空氣進入裝置之附加壓縮空氣的量進行調節，使得在每個泵循環中透過該至少一附加壓縮空氣進入裝置饋入該粉末路徑之附加壓縮空氣的量約等於在每個泵循環中透過該至少一空氣交換孔饋入該粉末輸送室之運輸壓縮空氣的量。
  30. 如請求項15至29中任一項之緻密相粉末泵，其中，該單獨一個粉末輸送室具有至少一空氣交換孔，其用於為該粉末輸送室暫時施加運輸壓縮空氣，以便將粉末部分排出該粉末輸送室，其中，該至少一附加壓縮空氣進入裝置採用某個構建方案，使得在將該附加壓縮空氣饋入該粉末路徑時所出現的氣動阻力與在將該運輸壓縮空氣輸入該粉末輸送室時所出現的氣動阻力大致相等。
  31. 如請求項30結合請求項13之緻密相粉末泵， 其中，該附加壓縮空氣進入裝置具有一腔室壁，其長度的至少一部分由一過濾器構成，該過濾器將該粉末路徑包圍且將其與一中間室隔開，該中間室將該過濾器包圍且構建於該過濾器與一殼體之間，其中，該附加壓縮空氣進入裝置的該過濾器與該粉末輸送室的該過濾器結構相同。
  32. 如請求項25之緻密相粉末泵，其中，設置一控制裝置，其用於較佳自動地根據該粉末輸送室之粉末輸出頻率來對附加壓縮空氣頻率進行調節，較佳進行自動控制或調整。
  33. 如請求項15至32中任一項之緻密相粉末泵，其中，設置一控制裝置，其用於根據所輸送的粉末量來對單位時間內流過該附加壓縮空氣進入裝置之附加壓縮空氣量進行調節，較佳進行自動控制或調整。
  34. 如請求項15至33中任一項之緻密相粉末泵，其中，設置一控制裝置，其用於總是在該粉末排出閥關閉的情況下再將該附加壓縮空氣饋入。
  35. 如請求項1至34中任一項之緻密相粉末泵，其中，設置一較佳一體式材料塊，該單獨一個粉末輸送室構建或佈置於該材料塊中或該材料塊上，且其中，為輸入運輸壓縮空氣及真空而與該單獨一個粉末輸送室流體連接的所有控制閥皆佈置於該材料塊上且藉由構建於該材料塊中的若干通道與該單獨一個粉末輸送室直接流體連接。
  36. 如請求項35之緻密相粉末泵，其中，該粉末進入閥及該粉末排出閥佈置於該材料塊上，且其中，設有若干控制閥，其藉由構建於該材料塊中的若干通道與該粉末進入閥及該粉末排出閥直接流體連接以便輸入及輸出操縱壓縮空氣。
  37. 一種用於為具有覆層粉末的物體之覆層噴塗的粉末噴塗裝置，其中，該粉末噴塗裝置具有以下：一如請求項1至36中任一項之緻密相粉末泵；及至少一較佳自動或手動構建之噴塗槍，該噴塗槍具有一覆層粉末入口，其中，該噴塗槍的該覆層粉末入口透過一粉末管路與該緻密相粉末泵之粉末出口連接或可連接。
  38. 一種將覆層粉末自一第一粉末儲集器輸送至一佈置在該第一粉末儲集器下游的第二粉末儲集器或者一佈置在該第一粉末儲集器下游之用於噴灑覆層粉末的粉末噴塗槍或類似裝置之方法，其中，該方法具有以下處理步驟：提供一如請求項37之粉末噴塗裝置；及實施以下工作循環至少一次：a)在該緻密相粉末泵之粉末排出閥關閉期間，在該緻密相粉末泵的該單獨一個粉末輸送室內產生一負壓，以便經由該緻密相粉末泵的該打開之粉末進入閥將覆層粉末吸入該粉末輸送室；b)關閉該粉末進入閥並打開該粉末排出閥； c)在該粉末進入閥關閉期間，將壓縮氣體輸入該粉末輸送室，以便經由該打開之粉末排出閥將該覆層粉末排出該粉末輸送室；d)關閉該粉末排出閥並打開該粉末進入閥；其特徵在於，在該循環步驟a)中或者在自該循環步驟d)切換至該循環步驟a)時，在至少一處將附加壓縮空氣饋入位於該粉末排出閥下游的粉末路徑。
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