用于粉末涂覆設備的粉末容器的制作方法

本發明涉及一種用于向噴涂設備供給涂覆粉末的粉末容器。

背景技術：

根據本發明的粉末容器特別適合于向用于對物體靜電噴涂粉末的粉末涂覆設備供給粉末，其中，未經使用的涂覆粉末(在下面也稱為“新鮮粉末”)以及必要時回收的涂覆粉末(在下面也稱為“回收粉末”)處在粉末容器中，并且通過(例如呈注射器或粉末泵、噴霧裝置(特別是噴槍)的構型的)粉末排出裝置來輸送。噴霧裝置例如可以是手持噴槍或自動噴槍。

根據需要，通過新鮮粉末管路將未經使用的粉末從供貨方容器輸送到粉末容器，粉末供貨方以供貨方容器向粉末用戶提供未經使用的粉末。

在供貨方容器中，粉末形成致密的料塊。相反，涂覆粉末在粉末容器中應當以流體化的狀態存在，由此，粉末例如能夠借助于注射器的抽吸作用或者借助于密流泵來吸取并且在噴霧裝置的壓縮空氣流中得到輸送。由此，粉末容器用作用于保存涂覆粉末的粉末腔室，其中，通常涂覆粉末在粉末容器中流體化，進而粉末能夠以氣動的方式容易地要么給送至其他粉末容器，要么給送至粉末噴霧裝置。如已經提到那樣，粉末噴霧裝置可以是手動的或自動的粉末噴霧裝置，所述粉末噴霧裝置例如可以具有噴霧噴嘴或旋轉霧化器。

本發明的目的所基于的問題是，噴涂設備和所附屬的粉末容器在更換粉末(將一種粉末種類換成另一種粉末種類)時，特別是在顏色變換(將第一顏色的粉末換成第二顏色的粉末)時，必須仔細清潔，因為已經有一些少量的先前粉末種類的粉末顆粒能夠在用新的粉末種類涂覆時導致涂覆缺陷。

技術實現要素：

因此，通過本發明實現如下目的，提供一種能夠以簡便方式快速更換粉末的可行方案。

根據本發明，所述目的通過獨立權利要求1的特征來實現，其中，根據本發明的粉末容器的有利的改進方案在從屬權利要求中給出。

相應地，特別是提出一種用于向噴涂設備供給涂覆粉末的粉末容器，其中，粉末容器具有用于涂覆粉末的、由側壁限定邊界的粉末腔室。在粉末容器的側壁中，設置有至少一個排出開口，粉末腔室通過排出開口與粉末分離系統的輸入部流體連接或能夠流體連接。根據本發明，特別是設置為：粉末容器的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面能夠可變地調整。

能夠利用根據本發明的解決方案實現的優點以如下方式獲得，粉末容器的粉末腔室通過至少一個設置在粉末容器的側壁上的排出開口與粉末分離系統的輸入部流體連接或能夠流體連接，其中，還可以對粉末容器的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面進行可變調整，從而實現的是，以能夠簡單實現而且還高效的方式使粉末容器與粉末分離系統相匹配或者使二者相互協調。由此，在粉末噴涂作業中，也就是當噴涂設備被供給來自粉末容器的涂覆粉末時，以及在清潔作業中，也就是當粉末容器以及可能還有噴涂設備的其他部件得到清潔時，使導入粉末容器的粉末腔室中的壓縮空氣始終通過至少一個設置在粉末容器的側壁上的排出開口以具有能夠可變調整的有效流體橫截面的流體連接輸送給粉末分離系統。

因為根據作業模式(粉末涂覆作業或清潔作業)，每單位時間將不同量的壓縮空氣(流體化壓縮空氣或清潔壓縮空氣)送入粉末容器的粉末腔室中，所以需要的是，能夠改變粉末容器的側壁中的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面，從而使粉末腔室中和粉末分離系統的輸入部處的壓力狀態處在容許的范圍內。這種匹配利用根據本發明的解決方案以及特別是以能夠可變地調整流體連接的有效流體橫截面方式容易實現地執行。

由此，特別是能夠通過可變地調整粉末腔室與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效橫截面來實現：在從粉末涂覆作業變換到清潔作業時，仍然可以采用粉末腔室與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接，用以然后將清潔用壓縮空氣在清潔作業中輸送給分離系統。另一方面，通過相同的排出開口能夠在粉末涂覆作業中，將為了使涂覆粉末流體化而引入腔室中的流體化用壓縮空氣輸送給粉末分離系統的輸入部。

在根據本發明的解決方案的可行的實現方式中，設置有如下的控制裝置，該控制裝置被構造用于根據噴涂設備或粉末容器的運行模式來調整粉末容器的至少一個排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面。在此情況下，特別是設置為：當噴涂設備的作業模式或粉末容器的作業模式從粉末涂覆作業變換為清潔作業時，擴大粉末容器的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面。

另一方面，在本申請中，有利的是，控制裝置被構造用于：當噴涂設備的作業模式或粉末容器的作業模式從清潔作業變換為粉末涂覆作業時，相應地縮小粉末容器的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面。

相對于前面提到的實施方式可替換地或附加地，可以考慮的是，設置有如下的控制裝置，所述控制裝置構造用于根據每單位時間輸送給粉末容器的壓縮空氣(特別是流體化用壓縮空氣和/或清潔用壓縮空氣)的量，來調整粉末容器的側壁中的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面。在本申請中，特別有利的是，當每單位時間輸送給粉末容器的壓縮空氣的量超出事先確定的數值時，擴大有效流體橫截面，當每單位時間輸送給粉末容器的壓縮空氣的量低于事先確定的數值時，相應地縮小有效流體橫截面。

在根據本發明的解決方案的另一實施方式中，設置有壓力傳感器系統，用以檢測在粉末容器中需要調整的壓力。在此，在本文中可以考慮的是，根據所檢測到的壓力，以如下方式調整粉末容器的側壁中的排出開口與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接的有效流體橫截面，使得所檢測到的壓力數值不超出預先確定的壓力數值。按照這種方式始終確保：在粉末容易中不可能產生過大的過壓。而是在這樣的情況下，每單位時間輸送給粉末分離系統的輸入部的空氣量相應提高。

可替換或附加地，在本文中可以考慮的是，獲取粉末容器中的壓力與粉末分離系統的輸入部上的壓力之間的差值，其中，根據所獲取的壓力差值，以如下方式調整粉末容器的側壁中的排出開口與粉末容器的輸入部之間的流體連接的有效橫截面，使得所獲取的壓力差值不超出或不低于事先確定的量值。

附圖說明

下面，參照附圖來介紹根據本發明的解決方案的示例實施方式。

在附圖中：

圖1示意地示出粉末涂覆設備，具有根據本發明的、用于供給粉末的粉末容器；以及

圖2示意地示出另一具有根據本發明的粉末容器的粉末涂覆設備。

具體實施方式

圖1示意地示出依照根據本發明的解決方案的粉末涂覆設備1的示例實施方式。粉末涂覆設備1用于對物體2噴涂涂覆粉末，涂覆粉術此后在圖1中未示出的加熱爐中熔融到物體2上。為了控制粉末涂覆設備1的功能，設置有一個或多個電子控制設備3。

為了以氣動方式給送涂覆粉末，設置有粉末泵4。這可以是注射器，涂覆粉末介質借助于用作給送空氣的壓縮空氣從粉末容器中吸取到注射器中，此后，使給送空氣和涂覆粉末的混合物共同流入容器中或流向噴霧裝置。

適當的注射器例如由出版文獻ep0412289b1已知。

也可以將如下的泵類型用作粉末泵4，這種泵借助于壓縮空氣依次給送很小量的粉末部分，其中，分別將小量的粉末部分(粉末量)存在粉末腔室中，并且然后借助于壓縮空氣從粉末腔室中壓出。壓縮空氣保持在粉末部分的后面，并且將粉末部分在自身前方推出。這種泵類型有時被稱為“壓縮空氣推力泵”或“滴量給送泵”，因為壓縮空氣將所儲存的粉末部分向液滴那樣在自身前面推動穿過粉末排出管路。不同類型的、用于給送致密涂覆粉末的這種粉末泵例如由下列文獻已知：de10353968a1、us6,508,610b2、us2006/0193704a1、de10145448a1或wo2005/051549a1。

本發明不限于所提到類型的粉末泵中的一種。

為了產生用于以氣動方式給送涂覆粉末以及用于使涂覆粉末流體化的壓縮空氣，設置有如下的壓縮空氣源6，這種壓縮空氣源通過相應的壓力調整元件8(例如壓力調節器和/或閥)與不同的設備連接。

來自粉末供應方的新鮮粉末從粉末供應方容器借助于粉末泵4在新鮮粉末管路16或18中輸送給篩分裝置10，供應方容器例如是例如呈形狀穩定的容器或具有例如10kg至50kg的粉末量的包形式的小容器12或者例如具有100kg至1000kg的粉末量的大容器14。篩分裝置10可以設有振動器11。由篩分裝置10篩分的涂覆粉末借助于重力或優選分別借助于粉末泵4經過一個或多個粉末輸送管路20、20’被給送通過至少一個粉末輸入開口26進入形狀穩定的粉末容器24的粉末腔室22中。粉末腔室22的容積優選小于新鮮粉末小容器12的容積。

依照根據本發明的解決方案的可以考慮的實現方案，至少一個通向粉末容器24的粉術輸送管路20、20’的粉末泵4是壓縮空氣推力泵。在此情況下，粉末輸送管路20的起始分段用作使由篩分裝置10篩分的粉末通過閥(例如壓擠閥)落入其中的泵腔室。在泵腔室包含一定的粉末部分之后，粉末輸送管路20通過關閉閥而與篩分裝置10流體分隔。之后，粉末部分借助于壓縮空氣通過粉末輸送管路20、20’被推入粉末腔室22中。

粉末泵4、例如注射器或壓縮空氣推力泵為了將涂覆粉末通過粉末管路38給送至噴霧裝置40而與粉末容器24的一個或優選多個粉末排出開口36連接。噴霧裝置40可以具有噴霧噴嘴或旋轉霧化器，用于將涂覆粉末42噴霧到需要涂覆的物體2上，所述物體優選處在涂覆艙43內。

粉末排出開口36能夠如在圖1中所示那樣處在粉末容器24的如下壁中，該壁與其中設有至少一個粉末輸入開口26的壁相對置。可替換地，還可以將粉末排出開口36也布置在與其中設有至少一個粉末輸入開口26的壁相鄰接的壁中。粉末排出開口36優選布置在粉末腔室22的底部附近。

粉末腔室22優選具有如下的規格，其對于涂覆粉末的容納能力范圍在60至100升之間。粉末腔室22的規格根據粉末排出開口36和其上連接的粉末管路38的數量以如下方式選擇，使得能夠連續進行噴涂作業，而粉末腔室22在用于更換粉末的涂覆暫停階段能夠進行清潔，優選自動進行清潔。

粉末腔室22可以設有用于使容納在粉末容器24中的涂覆粉末流體化的流體化裝置30。流體化裝置30包含至少一個由開放孔隙的或設有細孔的材料構造的流體化壁，所述材料對于壓縮空氣是可透過的，但是對于涂覆粉末不可透過。雖然在圖1中并未示出，但是有利的是，在粉末容器24中，流體化壁構成粉末容器24的底部，并且布置在粉末腔室22與流體化壓縮空氣腔室之間。流體化壓縮空氣腔室應當能夠通過壓力調整元件8與壓縮空氣源6連接。

未附著在需要涂覆的物體2上的涂覆粉末42作為過量粉末通過過量粉末管路44借助于風機46的抽吸空氣流被吸入旋風分離器48中。過量粉末在旋風分離器48中盡可能與抽吸空氣流分隔。分隔的粉末部分然后作為回收粉末或再利用粉末從旋風分離器48通過粉末回收管路50導送至已經提到的篩分裝置10中，在篩分裝置中，使粉末穿過篩分裝置10，要么單獨地要么與新鮮粉末混合地通過粉末輸送管路20、20’再次給送到粉末腔室22中。

根據粉末類型和/或粉末沾污程度，可以盡可能設置為：將粉末回收管路50與篩分裝置10分隔，回收粉末(再利用粉末)被導入廢料容器中，這正如在圖1中通過虛線51示意標示那樣。粉末回收管路50能夠在由此無需與篩分裝置10分隔的情況下，設有道岔件52，粉末回收管路能夠經道岔件可交替地與篩分裝置10或與廢料容器連接。

粉末容器24可以具有一個或多個(例如兩個)傳感器s1和/或s2，以便對借助于粉末輸送管路20、20’中的控制裝置3和粉末泵4將涂覆粉末輸送到粉末腔室22中的過程加以控制。例如，下部傳感器s1檢測下部粉末水平高度極限，上部傳感器s2檢測上部粉末水平高度極限。

旋風分離器48的下端部分段48-2可以設計為用于回收粉末的儲存容器并且加以應用，并且為此設有一個或多個(例如兩個)傳感器s3和/或s4，所述傳感器在功能上與控制裝置3相連。由此，例如能夠自動地停止經新鮮粉末管路16、18進行的新鮮粉末輸送，只要在旋風分離器48中存在足夠的回收粉末即可，以便向粉末腔室22經篩分裝置10以對于借助于噴霧裝置的噴涂作業所需的足夠的量輸送回收粉末。當在旋風分離器48中對此存在的回收粉末不足時，可以自動地切換到通過新鮮粉末管路16、18來輸送新鮮粉末。另外，也存在如下可行性，新鮮粉末和回收粉末同時輸送給篩分裝置10，使得二者相互摻混。

旋風分離器48的排氣通過排氣管路54進入后續過濾裝置56中，并且在其中通過一個或多個過濾元件58被送至風機46并且在風機之后進入外部氣氛。過濾元件58可以是過濾袋或過濾筒或過濾板或類似的過濾元件。借助于過濾元件58從空氣流中分離出來的粉末一般是廢料粉末并且通過重力落到廢料容器中，或者可以如圖1中所示那樣，通過一個或多個廢料管路60給送至廢料站63上的廢料容器62中，其中，廢料管路分別包括粉末泵4。

根據粉末類型和粉末涂覆條件，廢料粉末也可以再度回收送至篩分裝置10，以便重新進入涂覆循環中。這在圖1中通過道岔件59和廢料管路60的分支管路61示意示出。

在彩色作業中，其中不同的顏料分別僅以很短時間噴涂，通常應用旋風分離器48和后續過濾裝置56，并且后續過濾裝置56的廢料粉末進入廢料容器62中。旋風分離器48的粉末分離度雖然低于后續過濾裝置56的粉末分離度，但是可以比后續過濾裝置56更為快速地清潔。

在單色作業中，其中，長時間使用相同的粉末，可行的是，取消旋風分離機48并且將過量粉末管路44替代排氣管路54地與后續過濾裝置56連接并且將在此情況下包含回收的粉末的廢料管路60作為回收粉末管路與篩分裝置10連接。

在單色作業中，通常僅當粉末是存在問題的涂覆粉末時，才將旋風分離器48與后續過濾裝置56相組合地使用。在這種情況下，僅旋風分離器48的回收粉末通過粉末回收管路50被回送給篩分裝置10，而后續過濾裝置56的廢料粉末被作為廢料給入廢料容器62中或給入另一廢料容器中，后一種廢料容器在未設有廢料管路60的情況下，可以直接置于后續過濾裝置56的排出開口的下方。

在旋風分離器48的下端部可以設置有被設計為儲存容器的旋風分離器48的下端部分段48-2的下端部中或上的輸出閥64和設置用于使涂覆粉末流體化的流體化裝置66。流體化裝置66包括至少一個由開放空隙的或者設有細孔的材料構成的流體化壁80，所述材料對于壓縮空氣是可透過的，而對于涂覆粉末是不可透過的。流體化壁80布置在粉末行程與流體化壓縮空氣腔室81之間。流體化壓縮空氣腔室81能夠經由壓力調整元件8與壓縮空氣源6連接。

新鮮粉末管路16和/或18可以在其上游端部上，要么直接地、要么借助于粉末泵4與粉末給送管70流體連接，粉末給送管能夠浸入供貨方容器12或14中，用于吸取新鮮的涂覆粉末。粉末泵4布置在粉末管路16或18的始端、末端或中間，或者布置在粉末給送管70的上端部或下端部上。

至少一個粉末輸入開口26優選布置在粉末容器24的側壁中，特別是布置在粉末腔室22的底部附近。但替代粉末輸入開口26地也可以考慮的是，粉末容器26的粉末腔室22能夠從上方經由能夠利用蓋件封閉的開口被裝填新鮮粉末和/或再利用粉末。

如已經介紹那樣，粉末容器25優選裝備有流體化裝置30，以便至少在粉末噴涂設備1的粉末涂覆作業中，將流體化用壓縮空氣導入粉末腔室22中。另外，粉末容器24具有至少一個流體化用壓縮空氣排出部31，帶有排出開口32，導入粉末腔室22中的流體化用壓縮空氣能夠為了至少部分地平衡壓力而通過排出開口32再次導出。

根據本發明的粉末容器24優選具有基本上呈方形的粉末腔室22，用于容納涂覆粉末。雖然在附圖中未示出，但是可以在粉末容器24的側壁中設置有至少一個清潔用壓縮空氣輸入部，在清潔用壓縮空氣輸入部上，在粉末涂覆設備1或粉末容器24的清潔作業中，為了將剩余粉末從粉末腔室22中去除，能夠經由壓縮空氣管路連接壓縮空氣源6，以便將清潔用壓縮空氣導入粉末腔室22中。

另外，在粉末容器24的側壁的至少一個中設置有剩余粉末排出部34，剩余粉末排出部具有排出開口，通過排出開口借助于導入粉末腔室22中的清潔用壓縮空氣，在粉末涂覆設備1或粉末容器24的清潔作業中，能夠將剩余粉末從粉末腔室22中吹出。

根據本發明的解決方案的長處特別在于，剩余粉末排出部34的排出開口可以等同于流體化用壓縮空氣排出部31的排出開口32。如已經介紹那樣，流體化用壓縮空氣排出部31用于將在粉末涂覆作業中導入粉末腔室22中的流體化用壓縮空氣導出，并且實現壓力平衡，由此，在流體化裝置30作用中，使粉末腔室22內部的壓力不超出事先確定的最大壓力。

在本申請中，有利的是，流體化用壓縮空氣排出部31具有排氣管路，排氣管路在粉末腔室22外部與立管連接或能夠連接，以便使在粉末涂覆設備1的粉末涂覆作業中從粉末腔室22中逸出的粉末降至最低程度或者加以阻止移出。

為了將導入粉末腔室22中的流體化用壓縮空氣導出，還可以考慮的是，設置有排氣管路，排氣管路優選伸入粉末腔室22的上部區域。

如特別是從圖2中的圖示中可以獲知那樣，在根據本發明的解決方案中，設置為：排出開口32與粉末分離系統(在這里為：后面接有后續過濾裝置56的旋風分離器48)的輸入部流體連接。為了使排出開口32既能夠用于將之前送入的流體化用壓縮空氣(隨同必要時一并給送的涂覆粉末)導出，還用于將粉末涂覆作業中的剩余粉末導出，根據本發明，在流體連接92中，在粉末容器24的側壁中的排出開口32與粉末分離系統的輸入部之間設置有用于調整有效流體橫截面的裝置91。

借助于裝置91，能夠在示意示出的實施方式中，可變地調整粉末容器24的排出開口32與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接92的有效流體橫截面，以便將粉末分離系統的輸入部上的由粉末分離系統或風機46產生的低壓狀態和粉末腔室22中的最大容許的過壓與相應的作業條件相匹配。

具體地，而且如在圖2中示意示出那樣，在根據本發明的解決方案的優選實現方式中，設置有控制裝置100，所述控制裝置構造用于：根據噴涂設備1或粉末容器24的運行模式而且優選自動地調整粉末容器24的排出開口32與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接92的有效流動橫截面。在此，可以理解為作業模式的特別是清潔作業和粉末涂覆作業。

在粉末涂覆作業中，能夠通過排出開口32能夠將事先通過流體化裝置30送入粉末腔室22中的流體化用壓縮空氣導出，這處在每小時0.2至10標準立方米的數量級，而在清潔作業中，能夠通過排出開口32導出明顯更大量的壓縮空氣(清潔用壓縮空氣)。如已經介紹那樣，清潔用壓縮空氣可以通過清潔用壓縮空氣輸入部33導入粉末腔室22中。在清潔作業中每小時需要導出的清潔用壓縮空氣的量處在200至2000標準立方米的量級范圍。

在前面提到的實施方式的優選改進方案中，控制裝置100特別是構造為，當噴涂設備1或粉末容器24的作業模式從粉末涂覆作業變換成清潔作業時，借助于裝置91擴大排出開口32與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接92的有效流體橫截面，或者當噴涂設備1或粉末容器24的作業模式從清潔作業變換成粉末涂覆作業時，借助于裝置91縮小排出開口32與粉末分離系統的輸入部之間的流體連接92的有效流體橫截面。

對于前面提到的實施方式可替換地，還可以考慮的是，控制裝置100以如下方式構造，使得根據每單位時間輸送給粉末容器24的壓縮空氣(特別是流體化用壓縮空氣(粉末涂覆作業中)和清潔用壓縮空氣(清潔作業中))的量，來調整流體連接92的有效的流體橫截面。在本申請中，可以考慮的是，當每單位時間輸送給粉末容器24的壓縮空氣的量超出事先確定的數值時，流體連接92的有效流體橫截面優選自動擴大。

如在圖2中示意示出那樣，可以考慮的是，設置有壓力傳感器系統s5，以便能夠檢測在粉末容器24中需要調整的(空氣)壓力。在本申請中，提供的是：控制裝置100以如下方式構造，根據所檢測到的壓力，對流體連接92的有效流體橫截面優選自動地以如下方式調整，使得所檢測到的壓力數值不超出事先確定的壓力數值。

另一方面，可以考慮的是，借助于壓力傳感器系統s5來獲知粉末容器24中的壓力與粉末分離系統的輸入部上的壓力之間的壓力差，其中，控制裝置100然后根據所獲知的壓力差對流體連接92的有效流體橫截面優選自動地以如下方式調整，使得所獲知的壓力差不超出或不低于事先確定的壓力數值。

用于調整流體連接92的有效流體橫截面的裝置91優選具有滑閥、節流閥或能夠可變調整的壓擠閥。

本發明不限于附圖中所示的實施例，而是從對所有這里公開的特征的總攬中獲得。

特別是在本申請中可以考慮的是，附加地設置能夠操控的道岔件，以便根據需要將粉末容器24的排出開口32直接連入外部環境氣氛中。這例如當需要確保通過粉末容器24的排出開口32僅送出壓縮空氣而不送出涂覆粉末時，是需要的或者是有意義的。

在本申請中，例如可以考慮的是，所提到的道岔件具有y形段，y形段一方面通過設置在粉末容器24的側壁中的排出開口32與粉末腔室22流體連接或能夠流體連接，并且另一方面與外部環境氣氛或與粉末分離系統的輸入部連接。

此外，可以有利的是，優選在粉末容器24的底壁中設置有至少一個粉末排出部，粉末排出部優選能夠借助于壓擠閥打開，以便在需要時，將涂覆粉末優選借助于重力從粉末腔室中去除。

本發明特別是不僅涉及用于噴涂設備的粉末容器，而且也涉及用于對物體噴涂涂覆粉末的噴涂設備，其中，噴涂設備具有：至少一個前述類型的粉末容器、至少一個噴涂空位或者用于噴涂物體的噴涂艙以及至少一個粉末分離系統。