用于粉末涂覆设备的粉末容器的制作方法

本发明涉及一种用于向喷涂设备供给涂覆粉末的粉末容器。

背景技术：

根据本发明的粉末容器特别适合于向用于对物体静电喷涂粉末的粉末涂覆设备供给粉末，其中，未经使用的涂覆粉末(在下面也称为“新鲜粉末”)以及必要时回收的涂覆粉末(在下面也称为“回收粉末”)处在粉末容器中，并且通过(例如呈注射器或粉末泵、喷雾装置(特别是喷枪)的构型的)粉末排出装置来输送。喷雾装置例如可以是手持喷枪或自动喷枪。

根据需要，通过新鲜粉末管路将未经使用的粉末从供货方容器输送到粉末容器，粉末供货方以供货方容器向粉末用户提供未经使用的粉末。

在供货方容器中，粉末形成致密的料块。相反，涂覆粉末在粉末容器中应当以流体化的状态存在，由此，粉末例如能够借助于注射器的抽吸作用或者借助于密流泵来吸取并且在喷雾装置的压缩空气流中得到输送。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体化，进而粉末能够以气动的方式容易地要么给送至其他粉末容器，要么给送至粉末喷雾装置。如已经提到那样，粉末喷雾装置可以是手动的或自动的粉末喷雾装置，所述粉末喷雾装置例如可以具有喷雾喷嘴或旋转雾化器。

本发明的目的所基于的问题是，喷涂设备和所附属的粉末容器在更换粉末(将一种粉末种类换成另一种粉末种类)时，特别是在颜色变换(将第一颜色的粉末换成第二颜色的粉末)时，必须仔细清洁，因为已经有一些少量的先前粉末种类的粉末颗粒能够在用新的粉末种类涂覆时导致涂覆缺陷。

技术实现要素：

因此，通过本发明实现如下目的，提供一种能够以简便方式快速更换粉末的可行方案。

根据本发明，所述目的通过独立权利要求1的特征来实现，其中，根据本发明的粉末容器的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

相应地，特别是提出一种用于向喷涂设备供给涂覆粉末的粉末容器，其中，粉末容器具有用于涂覆粉末的、由侧壁限定边界的粉末腔室。在粉末容器的侧壁中，设置有至少一个排出开口，粉末腔室通过排出开口与粉末分离系统的输入部流体连接或能够流体连接。根据本发明，特别是设置为：粉末容器的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面能够可变地调整。

能够利用根据本发明的解决方案实现的优点以如下方式获得，粉末容器的粉末腔室通过至少一个设置在粉末容器的侧壁上的排出开口与粉末分离系统的输入部流体连接或能够流体连接，其中，还可以对粉末容器的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面进行可变调整，从而实现的是，以能够简单实现而且还高效的方式使粉末容器与粉末分离系统相匹配或者使二者相互协调。由此，在粉末喷涂作业中，也就是当喷涂设备被供给来自粉末容器的涂覆粉末时，以及在清洁作业中，也就是当粉末容器以及可能还有喷涂设备的其他部件得到清洁时，使导入粉末容器的粉末腔室中的压缩空气始终通过至少一个设置在粉末容器的侧壁上的排出开口以具有能够可变调整的有效流体横截面的流体连接输送给粉末分离系统。

因为根据作业模式(粉末涂覆作业或清洁作业)，每单位时间将不同量的压缩空气(流体化压缩空气或清洁压缩空气)送入粉末容器的粉末腔室中，所以需要的是，能够改变粉末容器的侧壁中的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面，从而使粉末腔室中和粉末分离系统的输入部处的压力状态处在容许的范围内。这种匹配利用根据本发明的解决方案以及特别是以能够可变地调整流体连接的有效流体横截面方式容易实现地执行。

由此，特别是能够通过可变地调整粉末腔室与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效横截面来实现：在从粉末涂覆作业变换到清洁作业时，仍然可以采用粉末腔室与粉末分离系统的输入部之间的流体连接，用以然后将清洁用压缩空气在清洁作业中输送给分离系统。另一方面，通过相同的排出开口能够在粉末涂覆作业中，将为了使涂覆粉末流体化而引入腔室中的流体化用压缩空气输送给粉末分离系统的输入部。

在根据本发明的解决方案的可行的实现方式中，设置有如下的控制装置，该控制装置被构造用于根据喷涂设备或粉末容器的运行模式来调整粉末容器的至少一个排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面。在此情况下，特别是设置为：当喷涂设备的作业模式或粉末容器的作业模式从粉末涂覆作业变换为清洁作业时，扩大粉末容器的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面。

另一方面，在本申请中，有利的是，控制装置被构造用于：当喷涂设备的作业模式或粉末容器的作业模式从清洁作业变换为粉末涂覆作业时，相应地缩小粉末容器的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面。

相对于前面提到的实施方式可替换地或附加地，可以考虑的是，设置有如下的控制装置，所述控制装置构造用于根据每单位时间输送给粉末容器的压缩空气(特别是流体化用压缩空气和/或清洁用压缩空气)的量，来调整粉末容器的侧壁中的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面。在本申请中，特别有利的是，当每单位时间输送给粉末容器的压缩空气的量超出事先确定的数值时，扩大有效流体横截面，当每单位时间输送给粉末容器的压缩空气的量低于事先确定的数值时，相应地缩小有效流体横截面。

在根据本发明的解决方案的另一实施方式中，设置有压力传感器系统，用以检测在粉末容器中需要调整的压力。在此，在本文中可以考虑的是，根据所检测到的压力，以如下方式调整粉末容器的侧壁中的排出开口与粉末分离系统的输入部之间的流体连接的有效流体横截面，使得所检测到的压力数值不超出预先确定的压力数值。按照这种方式始终确保：在粉末容易中不可能产生过大的过压。而是在这样的情况下，每单位时间输送给粉末分离系统的输入部的空气量相应提高。

可替换或附加地，在本文中可以考虑的是，获取粉末容器中的压力与粉末分离系统的输入部上的压力之间的差值，其中，根据所获取的压力差值，以如下方式调整粉末容器的侧壁中的排出开口与粉末容器的输入部之间的流体连接的有效横截面，使得所获取的压力差值不超出或不低于事先确定的量值。

附图说明

下面，参照附图来介绍根据本发明的解决方案的示例实施方式。

在附图中：

图1示意地示出粉末涂覆设备，具有根据本发明的、用于供给粉末的粉末容器；以及

图2示意地示出另一具有根据本发明的粉末容器的粉末涂覆设备。

具体实施方式

图1示意地示出依照根据本发明的解决方案的粉末涂覆设备1的示例实施方式。粉末涂覆设备1用于对物体2喷涂涂覆粉末，涂覆粉术此后在图1中未示出的加热炉中熔融到物体2上。为了控制粉末涂覆设备1的功能，设置有一个或多个电子控制设备3。

为了以气动方式给送涂覆粉末，设置有粉末泵4。这可以是注射器，涂覆粉末介质借助于用作给送空气的压缩空气从粉末容器中吸取到注射器中，此后，使给送空气和涂覆粉末的混合物共同流入容器中或流向喷雾装置。

适当的注射器例如由出版文献ep0412289b1已知。

也可以将如下的泵类型用作粉末泵4，这种泵借助于压缩空气依次给送很小量的粉末部分，其中，分别将小量的粉末部分(粉末量)存在粉末腔室中，并且然后借助于压缩空气从粉末腔室中压出。压缩空气保持在粉末部分的后面，并且将粉末部分在自身前方推出。这种泵类型有时被称为“压缩空气推力泵”或“滴量给送泵”，因为压缩空气将所储存的粉末部分向液滴那样在自身前面推动穿过粉末排出管路。不同类型的、用于给送致密涂覆粉末的这种粉末泵例如由下列文献已知：de10353968a1、us6,508,610b2、us2006/0193704a1、de10145448a1或wo2005/051549a1。

本发明不限于所提到类型的粉末泵中的一种。

为了产生用于以气动方式给送涂覆粉末以及用于使涂覆粉末流体化的压缩空气，设置有如下的压缩空气源6，这种压缩空气源通过相应的压力调整元件8(例如压力调节器和/或阀)与不同的设备连接。

来自粉末供应方的新鲜粉末从粉末供应方容器借助于粉末泵4在新鲜粉末管路16或18中输送给筛分装置10，供应方容器例如是例如呈形状稳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。筛分装置10可以设有振动器11。由筛分装置10筛分的涂覆粉末借助于重力或优选分别借助于粉末泵4经过一个或多个粉末输送管路20、20’被给送通过至少一个粉末输入开口26进入形状稳定的粉末容器24的粉末腔室22中。粉末腔室22的容积优选小于新鲜粉末小容器12的容积。

依照根据本发明的解决方案的可以考虑的实现方案，至少一个通向粉末容器24的粉术输送管路20、20’的粉末泵4是压缩空气推力泵。在此情况下，粉末输送管路20的起始分段用作使由筛分装置10筛分的粉末通过阀(例如压挤阀)落入其中的泵腔室。在泵腔室包含一定的粉末部分之后，粉末输送管路20通过关闭阀而与筛分装置10流体分隔。之后，粉末部分借助于压缩空气通过粉末输送管路20、20’被推入粉末腔室22中。

粉末泵4、例如注射器或压缩空气推力泵为了将涂覆粉末通过粉末管路38给送至喷雾装置40而与粉末容器24的一个或优选多个粉末排出开口36连接。喷雾装置40可以具有喷雾喷嘴或旋转雾化器，用于将涂覆粉末42喷雾到需要涂覆的物体2上，所述物体优选处在涂覆舱43内。

粉末排出开口36能够如在图1中所示那样处在粉末容器24的如下壁中，该壁与其中设有至少一个粉末输入开口26的壁相对置。可替换地，还可以将粉末排出开口36也布置在与其中设有至少一个粉末输入开口26的壁相邻接的壁中。粉末排出开口36优选布置在粉末腔室22的底部附近。

粉末腔室22优选具有如下的规格，其对于涂覆粉末的容纳能力范围在60至100升之间。粉末腔室22的规格根据粉末排出开口36和其上连接的粉末管路38的数量以如下方式选择，使得能够连续进行喷涂作业，而粉末腔室22在用于更换粉末的涂覆暂停阶段能够进行清洁，优选自动进行清洁。

粉末腔室22可以设有用于使容纳在粉末容器24中的涂覆粉末流体化的流体化装置30。流体化装置30包含至少一个由开放孔隙的或设有细孔的材料构造的流体化壁，所述材料对于压缩空气是可透过的，但是对于涂覆粉末不可透过。虽然在图1中并未示出，但是有利的是，在粉末容器24中，流体化壁构成粉末容器24的底部，并且布置在粉末腔室22与流体化压缩空气腔室之间。流体化压缩空气腔室应当能够通过压力调整元件8与压缩空气源6连接。

未附着在需要涂覆的物体2上的涂覆粉末42作为过量粉末通过过量粉末管路44借助于风机46的抽吸空气流被吸入旋风分离器48中。过量粉末在旋风分离器48中尽可能与抽吸空气流分隔。分隔的粉末部分然后作为回收粉末或再利用粉末从旋风分离器48通过粉末回收管路50导送至已经提到的筛分装置10中，在筛分装置中，使粉末穿过筛分装置10，要么单独地要么与新鲜粉末混合地通过粉末输送管路20、20’再次给送到粉末腔室22中。

根据粉末类型和/或粉末沾污程度，可以尽可能设置为：将粉末回收管路50与筛分装置10分隔，回收粉末(再利用粉末)被导入废料容器中，这正如在图1中通过虚线51示意标示那样。粉末回收管路50能够在由此无需与筛分装置10分隔的情况下，设有道岔件52，粉末回收管路能够经道岔件可交替地与筛分装置10或与废料容器连接。

粉末容器24可以具有一个或多个(例如两个)传感器s1和/或s2，以便对借助于粉末输送管路20、20’中的控制装置3和粉末泵4将涂覆粉末输送到粉末腔室22中的过程加以控制。例如，下部传感器s1检测下部粉末水平高度极限，上部传感器s2检测上部粉末水平高度极限。

旋风分离器48的下端部分段48-2可以设计为用于回收粉末的储存容器并且加以应用，并且为此设有一个或多个(例如两个)传感器s3和/或s4，所述传感器在功能上与控制装置3相连。由此，例如能够自动地停止经新鲜粉末管路16、18进行的新鲜粉末输送，只要在旋风分离器48中存在足够的回收粉末即可，以便向粉末腔室22经筛分装置10以对于借助于喷雾装置的喷涂作业所需的足够的量输送回收粉末。当在旋风分离器48中对此存在的回收粉末不足时，可以自动地切换到通过新鲜粉末管路16、18来输送新鲜粉末。另外，也存在如下可行性，新鲜粉末和回收粉末同时输送给筛分装置10，使得二者相互掺混。

旋风分离器48的排气通过排气管路54进入后续过滤装置56中，并且在其中通过一个或多个过滤元件58被送至风机46并且在风机之后进入外部气氛。过滤元件58可以是过滤袋或过滤筒或过滤板或类似的过滤元件。借助于过滤元件58从空气流中分离出来的粉末一般是废料粉末并且通过重力落到废料容器中，或者可以如图1中所示那样，通过一个或多个废料管路60给送至废料站63上的废料容器62中，其中，废料管路分别包括粉末泵4。

根据粉末类型和粉末涂覆条件，废料粉末也可以再度回收送至筛分装置10，以便重新进入涂覆循环中。这在图1中通过道岔件59和废料管路60的分支管路61示意示出。

在彩色作业中，其中不同的颜料分别仅以很短时间喷涂，通常应用旋风分离器48和后续过滤装置56，并且后续过滤装置56的废料粉末进入废料容器62中。旋风分离器48的粉末分离度虽然低于后续过滤装置56的粉末分离度，但是可以比后续过滤装置56更为快速地清洁。

在单色作业中，其中，长时间使用相同的粉末，可行的是，取消旋风分离机48并且将过量粉末管路44替代排气管路54地与后续过滤装置56连接并且将在此情况下包含回收的粉末的废料管路60作为回收粉末管路与筛分装置10连接。

在单色作业中，通常仅当粉末是存在问题的涂覆粉末时，才将旋风分离器48与后续过滤装置56相组合地使用。在这种情况下，仅旋风分离器48的回收粉末通过粉末回收管路50被回送给筛分装置10，而后续过滤装置56的废料粉末被作为废料给入废料容器62中或给入另一废料容器中，后一种废料容器在未设有废料管路60的情况下，可以直接置于后续过滤装置56的排出开口的下方。

在旋风分离器48的下端部可以设置有被设计为储存容器的旋风分离器48的下端部分段48-2的下端部中或上的输出阀64和设置用于使涂覆粉末流体化的流体化装置66。流体化装置66包括至少一个由开放空隙的或者设有细孔的材料构成的流体化壁80，所述材料对于压缩空气是可透过的，而对于涂覆粉末是不可透过的。流体化壁80布置在粉末行程与流体化压缩空气腔室81之间。流体化压缩空气腔室81能够经由压力调整元件8与压缩空气源6连接。

新鲜粉末管路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与粉末给送管70流体连接，粉末给送管能够浸入供货方容器12或14中，用于吸取新鲜的涂覆粉末。粉末泵4布置在粉末管路16或18的始端、末端或中间，或者布置在粉末给送管70的上端部或下端部上。

至少一个粉末输入开口26优选布置在粉末容器24的侧壁中，特别是布置在粉末腔室22的底部附近。但替代粉末输入开口26地也可以考虑的是，粉末容器26的粉末腔室22能够从上方经由能够利用盖件封闭的开口被装填新鲜粉末和/或再利用粉末。

如已经介绍那样，粉末容器25优选装备有流体化装置30，以便至少在粉末喷涂设备1的粉末涂覆作业中，将流体化用压缩空气导入粉末腔室22中。另外，粉末容器24具有至少一个流体化用压缩空气排出部31，带有排出开口32，导入粉末腔室22中的流体化用压缩空气能够为了至少部分地平衡压力而通过排出开口32再次导出。

根据本发明的粉末容器24优选具有基本上呈方形的粉末腔室22，用于容纳涂覆粉末。虽然在附图中未示出，但是可以在粉末容器24的侧壁中设置有至少一个清洁用压缩空气输入部，在清洁用压缩空气输入部上，在粉末涂覆设备1或粉末容器24的清洁作业中，为了将剩余粉末从粉末腔室22中去除，能够经由压缩空气管路连接压缩空气源6，以便将清洁用压缩空气导入粉末腔室22中。

另外，在粉末容器24的侧壁的至少一个中设置有剩余粉末排出部34，剩余粉末排出部具有排出开口，通过排出开口借助于导入粉末腔室22中的清洁用压缩空气，在粉末涂覆设备1或粉末容器24的清洁作业中，能够将剩余粉末从粉末腔室22中吹出。

根据本发明的解决方案的长处特别在于，剩余粉末排出部34的排出开口可以等同于流体化用压缩空气排出部31的排出开口32。如已经介绍那样，流体化用压缩空气排出部31用于将在粉末涂覆作业中导入粉末腔室22中的流体化用压缩空气导出，并且实现压力平衡，由此，在流体化装置30作用中，使粉末腔室22内部的压力不超出事先确定的最大压力。

在本申请中，有利的是，流体化用压缩空气排出部31具有排气管路，排气管路在粉末腔室22外部与立管连接或能够连接，以便使在粉末涂覆设备1的粉末涂覆作业中从粉末腔室22中逸出的粉末降至最低程度或者加以阻止移出。

为了将导入粉末腔室22中的流体化用压缩空气导出，还可以考虑的是，设置有排气管路，排气管路优选伸入粉末腔室22的上部区域。

如特别是从图2中的图示中可以获知那样，在根据本发明的解决方案中，设置为：排出开口32与粉末分离系统(在这里为：后面接有后续过滤装置56的旋风分离器48)的输入部流体连接。为了使排出开口32既能够用于将之前送入的流体化用压缩空气(随同必要时一并给送的涂覆粉末)导出，还用于将粉末涂覆作业中的剩余粉末导出，根据本发明，在流体连接92中，在粉末容器24的侧壁中的排出开口32与粉末分离系统的输入部之间设置有用于调整有效流体横截面的装置91。

借助于装置91，能够在示意示出的实施方式中，可变地调整粉末容器24的排出开口32与粉末分离系统的输入部之间的流体连接92的有效流体横截面，以便将粉末分离系统的输入部上的由粉末分离系统或风机46产生的低压状态和粉末腔室22中的最大容许的过压与相应的作业条件相匹配。

具体地，而且如在图2中示意示出那样，在根据本发明的解决方案的优选实现方式中，设置有控制装置100，所述控制装置构造用于：根据喷涂设备1或粉末容器24的运行模式而且优选自动地调整粉末容器24的排出开口32与粉末分离系统的输入部之间的流体连接92的有效流动横截面。在此，可以理解为作业模式的特别是清洁作业和粉末涂覆作业。

在粉末涂覆作业中，能够通过排出开口32能够将事先通过流体化装置30送入粉末腔室22中的流体化用压缩空气导出，这处在每小时0.2至10标准立方米的数量级，而在清洁作业中，能够通过排出开口32导出明显更大量的压缩空气(清洁用压缩空气)。如已经介绍那样，清洁用压缩空气可以通过清洁用压缩空气输入部33导入粉末腔室22中。在清洁作业中每小时需要导出的清洁用压缩空气的量处在200至2000标准立方米的量级范围。

在前面提到的实施方式的优选改进方案中，控制装置100特别是构造为，当喷涂设备1或粉末容器24的作业模式从粉末涂覆作业变换成清洁作业时，借助于装置91扩大排出开口32与粉末分离系统的输入部之间的流体连接92的有效流体横截面，或者当喷涂设备1或粉末容器24的作业模式从清洁作业变换成粉末涂覆作业时，借助于装置91缩小排出开口32与粉末分离系统的输入部之间的流体连接92的有效流体横截面。

对于前面提到的实施方式可替换地，还可以考虑的是，控制装置100以如下方式构造，使得根据每单位时间输送给粉末容器24的压缩空气(特别是流体化用压缩空气(粉末涂覆作业中)和清洁用压缩空气(清洁作业中))的量，来调整流体连接92的有效的流体横截面。在本申请中，可以考虑的是，当每单位时间输送给粉末容器24的压缩空气的量超出事先确定的数值时，流体连接92的有效流体横截面优选自动扩大。

如在图2中示意示出那样，可以考虑的是，设置有压力传感器系统s5，以便能够检测在粉末容器24中需要调整的(空气)压力。在本申请中，提供的是：控制装置100以如下方式构造，根据所检测到的压力，对流体连接92的有效流体横截面优选自动地以如下方式调整，使得所检测到的压力数值不超出事先确定的压力数值。

另一方面，可以考虑的是，借助于压力传感器系统s5来获知粉末容器24中的压力与粉末分离系统的输入部上的压力之间的压力差，其中，控制装置100然后根据所获知的压力差对流体连接92的有效流体横截面优选自动地以如下方式调整，使得所获知的压力差不超出或不低于事先确定的压力数值。

用于调整流体连接92的有效流体横截面的装置91优选具有滑阀、节流阀或能够可变调整的压挤阀。

本发明不限于附图中所示的实施例，而是从对所有这里公开的特征的总揽中获得。

特别是在本申请中可以考虑的是，附加地设置能够操控的道岔件，以便根据需要将粉末容器24的排出开口32直接连入外部环境气氛中。这例如当需要确保通过粉末容器24的排出开口32仅送出压缩空气而不送出涂覆粉末时，是需要的或者是有意义的。

在本申请中，例如可以考虑的是，所提到的道岔件具有y形段，y形段一方面通过设置在粉末容器24的侧壁中的排出开口32与粉末腔室22流体连接或能够流体连接，并且另一方面与外部环境气氛或与粉末分离系统的输入部连接。

此外，可以有利的是，优选在粉末容器24的底壁中设置有至少一个粉末排出部，粉末排出部优选能够借助于压挤阀打开，以便在需要时，将涂覆粉末优选借助于重力从粉末腔室中去除。

本发明特别是不仅涉及用于喷涂设备的粉末容器，而且也涉及用于对物体喷涂涂覆粉末的喷涂设备，其中，喷涂设备具有：至少一个前述类型的粉末容器、至少一个喷涂空位或者用于喷涂物体的喷涂舱以及至少一个粉末分离系统。