用于密相系统的送给中心的制作方法

本申请要求名称为“用于密相系统的送给中心(FEED CENTER FOR DENSE PHASE SYSTEM)”的且于2014年4月7日提交的美国临时专利申请No.61/976,102的权益，在不与本申请冲突的程度下在此将该美国临时专利申请的完整内容通过引用并入。

技术领域

本发明一般地涉及粉末涂覆材料施加系统。更特定地，本发明涉及用于密相粉末输送系统的送给中心。

背景技术：

材料施加系统用于将一个或多个粉末涂覆材料施加到物体。一般的示例是例如可使用在食品加工和化学工业中的粉末涂覆系统和其它微粒材料施加系统。这些仅是用于将微粒材料施加到物体的系统的广泛的且多个类型的系统的数个示例。

存在两种一般已知类型的干微粒材料传递过程，在此称为稀相和密相。稀相系统利用大量的空气将材料推动从供给通过一个或多个管或其它管道到喷射施加器。使用在粉末涂覆系统中的通用的泵设计是文丘里泵，所述文丘里泵将大量的压力下的且高速的空气引入到粉末流动中。为实现合适的粉末流量(例如以磅每分或磅每小时)，形成流动路径的部件必须足够大以容纳具有这样高的空气对材料的流动(换言之稀薄流动)，否则可能出现明显的背压和其它不利的影响。

另一方面，密相系统的特征在于高的材料对空气的比(换言之，“富集”流动)。密相泵在2004年7月16日提交的且作为美国专利No.7,150,585的名称为“用于粉末材料的输送的方法和设备(PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE CONVEYANCE OF POWERED MATERIAL)”的美国专利申请No.10/501,693中描述，其完整公开附带在此且通过引用完整地并入，且由本发明的受让人拥有。此泵的特征一般地在于部分地通过气体可渗透的材料限定的泵室。作为示例，例如粉末涂覆材料的材料在一端处通过重力和/或负压被抽取到室中，且在相对端上通过正空气压力从所述室被推出。此泵设计对于传递材料非常有效，这部分地归因于形成泵室的部分的气体可渗透构件的新颖的布置。然而，在一些情况中整个泵可能对于净化、清洁、改变颜色、维护和材料流量控制并非最优。此泵的有用的特征是所述泵可在后退模式和前进模式中操作用于净化操作。

技术实现要素：

在此给出的第一发明构思提供了用于粉末涂覆材料施加系统的送给中心。在实施例中，送给中心包括送给漏斗，所述送给漏斗带有可手动打开和关闭的提取管道以进行抽吸。在此公开了另外的实施例。

在此给出的第二发明构思提供了双功能平台或基部用于供给粉末涂覆材料。在实施例中，平台具有振动部和载荷感测部。在此公开了另外的实施例。

在此给出的第三发明构思提供了用于送给中心的颜色改变或清洁处理。在实施例中，处理包括清洁来自送给中心的粉末使得可再次使用的粉末被回收到粉末回收系统并且使不可使用的粉末被送到废料部。在此公开了另外的实施例。

在此给出的第四发明构思提供了用于送给中心的颜色改变或清洁处理或操作，其中提供了密相粉末输送。在实施例中，用于送给中心的颜色改变或清洁操作包括使用密相泵净化或辅助清洁来自送给中心的粉末。在此公开了另外的实施例。

这些和其它发明构思和实施例以及在此所公开的本发明的另外的方面和优点将对于本领域一般技术人员从如下典型实施例的描述中结合附图显见。

附图说明

图1是可利用本发明的粉末涂覆材料施加系统的简化的示意图；

图2是根据在此的教示的送给中心的功能方框图；

图3是图2的送给中心的实施例；

图4是用于提取管道的漏斗和套筒控制阀；

图5是图4的漏斗的纵向横截面；

图6是图4的套筒控制阀的放大的视图；

图7示出了图4的在清洁操作期间处于关闭位置的套筒控制阀；

图7A示出了在清洁操作期间处于关闭位置的另一个套筒控制阀；

图8示出了图7的在涂覆操作期间处于打开位置的套筒控制阀；

图8A示出了图7A的在涂覆操作期间处于打开位置的套筒控制阀；

图9是图4的漏斗的放大的透视图；

图10是图4的漏斗的纵向横截面；

图11是图4的漏斗的另一个横截面，图中更详细地示出了排放阀；

图12是图10的图示的另一个放大视图，图中示出了带有复合角度的粉末口；

图13是图3的送给中心的部分横截面视图；

图14是图4的漏斗的上部的放大视图；

图15是图3的送给中心的局部侧视图；

图16是图3的送给中心的另一个图示，以示出竖直管入口；

图17是图3的送给中心的前视图；以及

图18是可与本发明一起使用的示例性的密相泵的示意图。

具体实施方式

在此给出的公开和教示提供了用于粉末涂覆材料施加系统(在此也称为粉末涂覆系统)的送给中心。虽然在此图示的示例性实施例涉及密相粉末系统，但在此给出的教示和发明不必需地限制于密相系统，如对于本领域一般技术人员所显而易见的。粉末涂覆材料施加系统的实施例可包括用于微粒材料的密相泵。泵可与任何数量或任何类型的喷射施加器装置或喷射枪、粉末涂覆喷射柜和材料供给组合使用。

“密相”意味着在微粒流动中存在的空气与用于在例如送给漏斗的供给处将材料流体化的空气量大约相同。如在此所使用，“密相”和“高密度”用于表达在其中并非所有材料微粒在悬浮中被携带的气压输送系统内的材料流动的低空气体积模式的相同的概念。在此密相系统中，材料被压力沿流动路径以与常规的稀相系统相比明显更少的空气体积促动，使得材料更以沿通道相互推动的塞的本质流动，这略微类似于将塞作为活塞推动通过通道。对于横截面较小的通道，此移动可在较低的压力下实现。

相比之下，常规的流动系统趋向于使用稀相，所述稀相是在其中所有微粒在悬浮中被携带的气压传送系统中的材料流动的模式。常规的流动系统将大量的空气引入到流动流(flow stream)中以从供给泵送材料且将材料在正压下推动通向喷射施加装置。例如，大多数常规的粉末涂覆喷射系统利用文丘里泵将流体化的粉末从供给抽取到泵中。文丘里泵通过设计将大量的空气添加到粉末流。典型地，流动空气和雾化空气被添加到粉末以将粉末在正压下推动通过送给软管和施加器装置。因此，在常规的粉末涂覆喷射系统中，粉末被携带在高速高体积流动的空气中，因此需要大直径粉末通路以获得可使用的粉末流量。

与具有大约3cfm至6cfm的空气体积流量的常规的稀相系统(例如，文丘里泵设备)相比，本发明可例如在大约0.6cfm至大于1.6cfm操作。因此，在本发明中，粉末输送率可在大约150克每分钟至大约300克每分钟。这些值旨在是示例性的而非限制性的。根据本发明的泵可设计成在更低或更高的空气流动和材料输送值下操作。

密相与稀相流动也可被考虑为材料在空气流中的富集与稀薄的浓度，使得材料与空气的比在密相系统中更高。换言之，在密相系统中，与稀相流动相比，每单位时间相同量的材料被通过横截面积(例如，管的横截面积)更小的流动路径。例如，在本发明的一些实施例中，粉末送给管的横截面积大约为用于常规的文丘里型系统的送给管的面积的四分之一。对于每单位时间的可比较的材料流动，与常规的稀相系统相比，空气流中的材料密度大约密四倍。

参考图1，在示例性实施例中，本发明被图示成与粉末涂覆材料施加系统一起使用，例如与典型的粉末涂覆材料施加系统10一起使用。这样的布置通常包括粉末喷射柜12，其中以粉末涂覆材料喷射物体或部分P。粉末施加到部分P在此一般地称为粉末喷射、涂覆或施加操作过程或处理，然而可存在任何数量的在粉末实际施加到所述部分之前、期间或之后被控制和执行的控制功能、步骤和参数。

如已知，使用挂钩16或任何其它方便合适的设备从顶部传送器14悬挂部分P。柜12包括一个或多个开口18，在部分P行进通过柜12时，一个或多个喷射施加器20可通过所述开口18用于将粉末涂覆材料施加到部分P。取决于整个系统10的特殊设计，施加器20可以是任意数量。每个施加器可以是手动操作的装置，如装置20a，或是系统控制的装置，在此称为自动施加器20b，其中术语“自动”简单地指如下事实，即自动施加器安装在支撑部上且通过控制系统被触发开启和关闭，而非手动地支撑且手动地触发。本发明针对手动和自动喷射施加器。

通常在粉末涂覆材料施加工业中将粉末施加器称为粉末喷射枪，且对于此处的示例性实施例，将可互换地使用术语“施加器”和“枪”。然而，意图于使得本发明可应用于不同于粉末喷射枪的材料施加装置，且因此更一般的术语“施加器”用于表达本发明可使用在许多特定的材料施加系统中而非在此所述的典型的粉末涂覆材料施加系统中的构思。本发明的一些方面类似地可应用于静电喷射枪以及非静电喷射枪。本发明也不受与词语“喷射”相关的功能性限制。虽然本发明特别地适合于粉末喷射施加，但在此公开的泵构思和方法可与超越喷射的其它材料施加技术一起使用，而无论此技术被称为分配、排放、施加或其它可用于描述材料施加装置的特定类型的术语。

喷射枪20通过相关的粉末送给软管或供给软管24从供给或送给中心例如漏斗22或其它材料供给接收粉末。本教示针对送给中心，特别地针对漏斗和相关的部件。

自动枪20b典型地安装在支撑部26上。支撑部26可以是简单的静止结构，或可以是可移动的结构，例如在涂覆操作期间可将枪上下移动的振荡器，或可将枪移入和移出喷射柜的枪移动器或往复器，或其组合。

喷射柜12设计成通常通过到柜中的包容空气的大流动而在柜内包含粉末过喷物。到柜中的此空气流动通常通过粉末过喷物回收系统28实现。回收系统28例如通过通道30将空气与所携带的粉末过喷物从柜拉动。在一些系统中，粉末过喷物返回到送给中心22，如通过返回管线32所代表。在其它系统中，粉末过喷物被倾卸或另外地回收在分开的容器中。粉末回收设备的示例是回旋分离器。

在此处的示例性实施例中，粉末通过第一传递泵400从回收系统28被传递回到送给中心22。相应的枪泵402可用于将粉末从送给中心22供给到相关的喷射施加器或枪20。例如，第一枪泵402a可用于将密相粉末流动提供到手动枪20a且第二枪泵402b可用于将密相粉末流动提供到自动枪20b。虽然可利用任何合适的泵，但在示例性实施例中，泵400、402包括密相粉末泵。

在图1的实施例中，第二传递泵410用于从通常位于送给中心22内的原始粉末(即，先前未使用过的粉末)的供给412传递粉末。本领域一般技术人员将理解的是要求的传递泵410和枪泵402的数量将通过整个系统10的要求以及将使用系统10执行的喷射操作来确定。

虽然枪泵和传递泵可具有相同的设计，但在示例性实施例中存在如在下文中将描述的差异。这些差异考虑到泵枪优选地将平顺一致的粉末的流动提供到喷射施加器20，以在物体P上提供最好的涂覆，而传递泵400和410简单地用于以足够高的流量和体积将粉末从一个容器移动到另一个容器，以应对来自施加器的粉末需求，以及选择地通过由回收系统28收集的粉末过喷物补充。

与泵400、410和412不同，材料施加系统10(其包括喷射柜12、传送器14、枪20和回收系统)的所选择的设计和操作形成了本发明的非必需的部分，且可基于特定的涂覆应用的要求来选择。然而，很好地适合于与本发明一起使用的特定的喷射施加器被描述在2004年8月18日提交的名称为“用于颗粒材料的喷射施加器(SPRAY APPLICATOR FOR PARTICULATE MATERIAL)”的国际专利申请PCT/US04/26887，该国际专利申请的完整公开在此通过引用并入。然而，对于特定的应用的要求，可使用许多其它施加器设计。控制系统39也可以是常规的控制系统，例如基于系统的可编程处理器或其它合适的控制回路。控制系统39执行很多种控制功能和算法，典型地通过使用可编程逻辑和程序来执行，这在图1中一般地指示为包括但不必需地限制于送给中心控制36(例如，供给控制和泵操作控制)、枪操作控制38(例如，枪触发器控制)、枪位置控制40(例如，在使用时用于往复器/枪移动器26的控制功能)、粉末回收系统控制42(例如，用于在过滤吹送器等之后的回旋分离器的控制功能)、传送器控制44和材料施加参数控制46(例如，粉末流量、施加的膜厚度、静电或非静电施加等)。可利用常规的控制系统理论、设计和编程。

虽然在此所述的实施例在使用在粉末涂覆材料施加系统中的密相泵的上下文中给出，但本领域一般技术人员将容易地认识到本发明可使用在许多不同的干微粒材料施加系统中，包括但不以任何方式限制于：轮胎上的滑石粉；例如用于尿片的超吸附剂；食品相关的材料例如面粉、糖、盐等；干燥剂；释放剂；以及制药。这些示例意图于阐述本发明对于将微粒材料密相施加到物体的广泛的应用。所选择的材料施加系统的具体的设计和操作不提供对于本发明的限制，除非另外地在此表达。

即使从图1的一般示意性图示中也可认识到此复杂系统的清洁和提供颜色改变可能是非常困难和耗时的。在此使用的术语“颜色改变”和“清洁操作”可互换，因为任何颜色改变操作将通常涉及清洁操作。典型的粉末涂覆材料是非常细小的微粒且趋向于以指向被喷射物体的细的云雾或喷射模式施加。即使使用静电技术，也不可避免大量的粉末过喷物。在颜色改变期间的交叉污染是许多工业中的严重的问题，因此重要的是材料施加系统能在颜色改变之间被彻底清洁。然而，颜色改变需要将材料施加系统下线，且因此是明显的成本因素。

在此给出的送给中心的概念特别好地与可在相反方向上被净化的密相泵一起工作。应注意到的是在仅前进或后退方向上选择地净化的能力提供了更好的净化能力，因为如果净化仅可在两个方向上同时进行，则净化空气将流过最小阻力的路径，因此粉末路径区域的一些可能不被充分地净化。例如，当试图净化喷射施加器和供给漏斗时，如果施加器对于空气流动完全打开，则净化空气将趋向于流出喷射器且不能充分地净化漏斗或供给。

然后参考图2，送给中心100可包括漏斗102，所述漏斗102具有一个或多个入口，所述入口用于从第一或原始供给104接收粉末涂覆材料并使粉末涂覆材料流体化，且选择地用于从第二或回收供给106接收先前未使用的粉末涂覆材料并且使先前未使用的粉末涂覆材料流体化。第一供给104例如可以是容器B，例如新的粉末涂覆材料M(材料M)的盒。第二供给106可以是与喷射柜12相关的粉末过喷物回收系统28，例如供给回收的粉末涂覆材料R(材料R)的回旋分离器。在图2中，容器B以虚线示出，因为盒定位在送给中心100内的两个不同的位置中，第一位置是用于涂覆操作的位置，在所述涂覆操作中从容器B抽取粉末涂覆材料M，且第二位置是用于清洁操作的位置，在所述清洁操作中容器B未满且可用作第一容器以收集未使用的粉末(例如，原始粉末或原始粉末和回收的粉末的混合物)以回收用于未来使用。

第一传递泵108(例如，在送给中心封闭部208的外部表面上，如在图3中所示)，例如上文中所述的密相泵，可用于通过抽吸软管S从容器B移除粉末涂覆材料M，所述抽吸软管S连接到抽吸管110且将材料M推过第一供给软管112到第一粉末入口端口114而进入在选择的滤筛116上方的位置处的漏斗102中。也可以是以上所述的密相泵的第二传递泵118可用于将回收的粉末涂覆材料R从回收系统28移除，例如从回旋分离器的出口(未示出)移除，且将材料R通过第二供给软管120传递到第二粉末入口端口122而进入也处在选择的滤筛116上方的位置处的漏斗102中。如上所述，每个传递泵可在净化模式中操作，意味着为清洁操作，每个传递泵可将剩余在泵和软管中的粉末推回到送给中心100，这通过在净化次序期间将抽吸和排放软管连接到净化口、回旋盘和/或废料容器来进行。因此，第一传递泵108将废料粉末W2推入到第一净化入口124中并且第二传递泵118将废料粉末W3推入到第二净化入口126中。在清洁操作期间，操作者手动将第一供给软管112从第一粉末入口端口114脱开并将其连接到第一净化入口124；以及将第二供给软管120从第二粉末入口端口122脱开并将其连接到第二净化入口126。抽吸管110的端部被从盒取回且连接到第三净化入口125(图3)。这些净化入口通过软管流体连通地与封闭部提取管道128(将在下文中详细描述)连接，且不送给到漏斗102中。废物粉末W2/W3不实际上进入到漏斗102中，而是在封闭了漏斗102的壳体(在图2中未示出)内通向封闭部提取管道128。封闭部提取管道128与过滤器后废料/废物收集系统或其它废料/废物收集系统130流体连通(图2)。

在漏斗102的下部中是流体化床或板132，所述流体化床或板132在漏斗102的底壁或底板134上方间隔开，以提供隔间136。加压的流体化的空气P从空气源138被供给到隔间136。如所已知，流体化床132对于空气是渗透性的且对于材料M和R不是渗透性的，使得流体化空气在漏斗102内产生一定体积的流体化的材料。漏斗102包括多个粉末出口端口140，所述粉末出口端口140的每个可通过送给软管142连接到枪泵144。每个枪泵144可以是如上所述的密相泵并且从漏斗102抽取流体化的密相粉末并将粉末移动到喷射柜处的喷射枪。在此实施例中，枪泵144也可在净化模式中操作，在净化模式中，净化空气在相反的方向上通过与枪泵144用于从漏斗102抽取粉末的粉末出口端口相同的粉末出口端口140被从泵144提供到漏斗102中。虽然图2将枪泵净化示出为进入到漏斗102中的分开的“线”，但在实践中枪泵净化通过进入到相同的粉末出口端口140(在清洁操作期间用作进入漏斗102中的净化入口)中的相同的送给软管142反向进行。因此，在清洁操作期间，所有枪泵向漏斗102中返回净化。

根据本申请的方面，用于涂覆系统送给中心的漏斗可被构造成使得：在清洁操作模式中，可将抽吸从至少一个抽吸源施加到漏斗以通过提取管道从漏斗的内部体积移除任何粉末涂覆材料(且将移除的材料例如输送到回收系统或废料收集系统)，且在涂覆操作模式中，漏斗与围绕漏斗的封闭部流体连通，以将漏斗维持在大体上环境压力下用于粉末涂覆材料的有效的连续流体化。虽然可利用许多设备来在漏斗和围绕的封闭部之间提供选择的流体连通，但在一个实施例中，将漏斗连接到提取管道的控制阀可操作以提供外部开口来允许加压的流体化空气从漏斗排出或以其它方式离开漏斗(或防止漏斗内的正压的升高)，和/或提供漏斗和抽吸源之间的抽吸中断从而防止通过至少一个抽吸源将至少一些抽吸施加到漏斗(以防止漏斗内的正压的升高)。

在图示的实施例中，控制阀146连接到提取管道148用于在清洁操作期间控制粉末涂覆材料从漏斗102的提取出口150的移除。提取管道148可与废料/废物收集系统130(图2)流体连通，所述流体连通通过连接到封闭部提取管道128的入口部215进行。替代地，提取管道148可与粉末回收系统28例如通向回旋分离器的入口流体连通。示例性控制阀146具有至少两个位置。在用于涂覆操作的第一位置中，控制阀146打开(例如，打开到送给中心封闭部)并且提供外部端口开口以维持漏斗内的环境压力和粉末涂覆材料的流体化条件。在一些实施例中，对第一提取管道的抽吸被中断或充分地降低(例如通过流动控制阀)，以允许加压的流体化空气通过外部端口开口离开漏斗。在其它实施例中，对第一提取管道的抽吸至少部分地被维持，且外部端口开口可作为抽吸中断起作用以防止将抽吸施加到漏斗，从而至少部分地中止将抽吸从抽吸源施加到漏斗。

在用于清洁操作的第二位置中，控制阀146关闭(即，外部端口开口被关闭或阻挡)，从而意味着控制阀146允许提取管道148(且因此废料/废物收集系统130，或替代地，回收系统28)对漏斗施加抽吸。在一些实施例中，控制阀例如可以可操作到另外的中间或部分打开位置，以提供降低的抽吸中断。

平台或基部152可用于第一供给104且可包括两个部分。第一部分152a可以是(相对于水平向)倾斜的或成角度的支撑表面154，所述支撑表面154将容器B朝向下角部B1倾斜。在涂覆操作期间，抽吸管110向下延伸到容器B内靠近下角部B1，以可从容器B尽可能地抽取材料M。第一部分152a可包括选择的振动器马达156以振动容器B，以便辅助将材料M向下角部B 1促动。第二部分152b可包括平的支撑表面158且优选地定位在漏斗102下方。漏斗102包括排放阀160，所述排放阀160当打开时将粉末从漏斗102倾卸到容器B中。第二部分152b可包括选择的载荷单元或传感器162用于将容器B称重，即将所述容器B作为新的满的容器称重以获得材料的初始重量，且用于称重在清洁操作期间在从漏斗102排放之后剩余的粉末的重量。两个值之间的差异提供了在涂覆操作期间使用的粉末的量的指示。

在涂覆操作期间，容器B被放置在振动的第一部分152a上，略微偏向侧部，使得抽吸管110可向下插入到容器B中。在清洁操作期间，容器B从第一部分152a被移动且被放置在平的水平表面158上在排放阀160下方，使得当排放阀160打开时，粉末将从漏斗102排放到容器B中以被再次使用。虽然图2将平台部分152a和152b图示为两个分开的部分，但这是示例性的。作为替代，部分152a和152b可以是单独的单元的部分，而且将载荷单元162与来自马达156的振动隔离。

参考图3，图中图示了送给中心100的实施例。送给中心100图示为用于清洁操作。送给中心100可包括壳体164，所述壳体164封闭了漏斗102，以及能从视图移开的软管。壳体164可包括前罩166，所述前罩166容易地可移除使得操作者容易地接近漏斗102和相关的部分。送给中心100也可包括第一传递泵108、抽吸管110和提取管道148，所述提取管道148带有实现为具有外部套筒的形式的控制阀146(将在后文中描述且在此也称为套筒控制阀146)。在其它实施例中可使用其它类型的控制阀。平台152示出为使得容器B在移动到平的部分152b之前仍定位在倾斜的振动部分152a上。抽吸软管S未示出但将抽吸管110连接到第一传递泵108的抽吸入口。

图4图示了示出为不具有壳体164的漏斗102，但包括提取管道148和套筒控制阀146。图5是漏斗102的纵向横截面，其中盖172处于降低的夹紧位置。漏斗102可包括保持被流体化且通过枪泵144抽取的材料M和R的柱体168。柱体168安装在粉末环170上，所述粉末环170具有多个粉末出口端口140。粉末环170安装到空气隔间136，所述空气隔间被流体化板132(在图4中不可见)包围。罩或盖172可铰接到柱体168的上端，使得盖172可向下摆动，以在阀146打开时在涂覆操作位置(见图5)中操作且在阀146关闭时在第一清洁位置中操作。盖172(或漏斗的其它此打开部分)可向上摆动或枢转用于第二清洁位置。夹紧设备174可用于将盖172牢固地固定到漏斗柱体168。滤筛116以及排放阀160在图4中可见。也在图5中示出了三个料位传感器176a、176b和176c，所述料位传感器用于检测漏斗102内的材料料位。上料位传感器176a可用于在漏斗满时关闭第一传递泵108；中料位传感器176b可用于在可添加材料M时开启第一传递泵108。下料位传感器176c可用于关闭送给中心100(或材料施加系统)，因为不存在用于涂覆操作的充分的材料M。

图6示出了提取管道148的下部和套筒控制阀146(在此也简称为套筒阀)。套筒阀146可包括套筒145，所述套筒145滑动配合在提取管道148的下端上。图4示出了处于完全升高位置的套筒145。这允许盖172向上摆动到其第二清洁位置。套筒和提取管道可包括互锁设备以将套筒支撑且维持在升高的位置。例如，如在图6中所示，互锁设备可包括套筒145的上端上的钩180，所述钩180接合提取管道148上的销182。当接合时，钩180支撑套筒145且将套筒145维持在升高的位置。在另一个示例性实施例(未示出)中，套筒阀可固定到漏斗的提取端口，且可通过将套筒向漏斗降低而从提取管道分离。

图7和图8分别图示了处于关闭位置和打开位置的套筒阀146，但在两个情况中套筒146已降低以接合盖172的上部上的管或其它这样的提取端口184。如在图5中所示，提取端口184与通过在滤筛116上方的盖172限定的内部体积186流体连通。当阀146关闭(图7)且与提取端口184接合时，粉末回收系统28(或替代地废料收集系统130)(图2)可施加抽吸且从漏斗102抽取粉末而作为清洁操作的部分。粉末可被抽取通过滤筛116或滤筛116可移除且分开地清洁，或可执行前述二者。

在示例性实施例中，如在图7和图8中所示，控制阀146包括：第一或初级套筒145，所述第一或初级套筒145被轴向地降低和升高用于将提取管道与漏斗连接和脱开，如上文所述；以及第二或次级套筒147，所述第二或次级套筒147可被致动以在初级套筒上滑动从而在打开位置和关闭位置之间操作控制阀。在打开位置中，第一套筒145中的开口185与第二套筒147中的开口187对齐，以建立、形成或另外地限定外部端口开口189。在关闭位置中，第二套筒187移出与第一套筒185的对齐，以阻挡、关闭或另外地除去外部端口开口189。在图示的实施例中，第二套筒147在第一套筒145上在打开位置和关闭位置之间可旋转地滑动，且可保留在第一套筒中的凹陷道149中。在另一个示例性实施例(未示出)中，第二套筒可轴向或纵向地在第一套筒上在打开和关闭位置之间滑动，使得第二套筒在关闭位置中覆盖第一套筒中的开口且在打开位置中露出第一套筒开口。

如果从第一提取管道148的抽吸已被关闭(例如，通过一个或多个截止阀)，则外部开口189允许流体化加压空气离开漏斗，以维持在涂覆处理期间流体化空气的循环。如果在第一抽吸管148处的抽吸被维持，则漏斗外的环境空气可通过外部开口被抽取且进入到提取管道内，因此有效地中断向漏斗的抽吸，使得仅足够的流体化空气离开漏斗以维持漏斗内的环境压力。作为结果，漏斗外的粉末材料可被拉入到提取管道内用于输送到回收系统或废料收集系统。在一些实施例中，从第一提取管道148的抽吸可降低(例如，通过部分地关闭截止阀)，以防止或最小化施加到漏斗的任何抽吸。

控制阀146的打开位置因此是用于涂覆操作的位置，以允许流体化加压空气通过漏斗和/或在漏斗正在将用于涂覆操作的粉末流体化的同时消除施加抽吸到漏斗中。控制阀146因此具有至少三个分立的位置。在第一降低或连接位置(图7)中，第一套筒开口185被覆盖且这是第一清洁位置(控制阀146关闭)。在第二连接位置(图8)中，第一套筒开口185被露出且这是涂覆操作位置(控制阀146打开)。在第三或升高位置(图4)中，盖172可被升高或枢转打开用于进一步清洁漏斗102。

在另一个实施例中，如在图7A和图8A中所示，提取管道148a包括开口188a，所述开口188a取决于套筒145a的旋转位置而打开和关闭。套筒145a包括互补开口190a。示例性套筒145a不能竖直或轴向地升高和降低，但所述套筒145a也可围绕其纵向轴线旋转。在关闭位置中，套筒145a覆盖了提取管道148a中的开口188a，因为套筒开口190a不与提取管道中的开口188a对齐，这允许将抽吸施加到盖172a和漏斗柱体168a的内部体积。因此，这是用于套筒145a的第一清洁位置，使得粉末的体块可被移除且被回收系统回收。在第二旋转位置中，套筒开口190a可与提取管道开口188a对齐以限定外部端口开口189a。

如上所述，外部端口开口可提供在抽吸源被阻挡或消除时用于泵送到漏斗内的加压的流体化空气的出口。离开控制阀的加压的流体化空气可携带粉末涂覆材料微粒。虽然离开的粉末涂覆材料微粒可被允许维持在送给中心封闭部208内直至涂覆处理完成之后的清洁操作，但在另一个实施例中可布置另外的提取管道，以将粉末涂覆材料从外部端口开口拉动离开，用于将离开的粉末涂覆材料输送到如上所述的废料或回收系统。

图3和图8图示了第二提取管道或管230，第二提取管道或管230延伸到送给中心封闭部208中靠近外部端口开口189。在提取管道230的端部和外部端口开口189之间可提供间隙或空间，使得通过提取管道230拉动的负压或抽吸不直接施加到漏斗102。而是，提取管道230的抽吸仅足以(或至少主要地)拉入或捕获已离开漏斗102和控制阀146的粉末涂覆材料的至少一些。第二提取管道可像第一提取管道148一样与相同的抽吸源流体连通。在另一个示例性实施例中，第一提取管道可与废料收集系统的抽吸源流体连通，且第二提取管道230可例如与材料回收系统28的抽吸源流体连通，例如，以使材料再循环回到漏斗102。

许多不同类型的抽吸源或真空发生器可用于回收离开控制阀146的粉末涂覆材料。在示例性实施例中，抽吸源包括空气放大器260，所述空气放大器260从竖直支撑管262和连接肘部264被供给以加压空气。空气放大器可构造成提供稳定的抽吸抽取(例如，大约25cfm)，例如带有周期性的增加的抽吸抽取(例如，大约150cfm)的脉动，例如，以排空已沉降在第二提取管道内的粉末涂覆材料。

为防止在涂覆操作期间例如正离开的粉末涂覆材料抽吸到第一提取管道148中，可在第一提取管道148和抽吸源之间提供截止阀。在涂覆操作期间，截止阀可维持在关闭位置中。在清洁操作期间，截止阀可打开以将抽吸通过第一提取管道148和关闭的(即，阻挡的外部口)控制阀146施加到漏斗(例如，以大约800cfm)。在图示的实施例中，截止阀240(例如，蝶阀)在送给中心封闭部208上方组装到第一提取管道148。另外，第二阀242(例如，蝶阀)可提供在封闭部提取管道128和抽吸源之间。在图示的实施例中，在涂覆操作期间第二阀可部分地关闭，以例如将衰减的抽吸力(例如大约800cfm)施加到送给中心封闭部的内部，例如，用于通过振动容器B提取排出到封闭部208中的粉末，而不施加清洁操作的完全的抽吸(例如大约1800cfm)。虽然在涂覆和清洁操作之间改变时阀240、242可手动操作，但在图示的实施例中阀240、242设有气压致动的链接机构241、243以在改变送给中心的操作时自动地操作阀。

在一些系统中，第二提取管道230可在涂覆操作期间选择地使用，例如取决于使用者是否希望回收排出的粉末涂覆材料而选择地使用。例如，在其中不希望回收排出的粉末的短的或有限的涂覆操作期间，第二提取管道可不激活(例如，通过关闭或阻挡为第二提取管道提供的抽吸源)，且可通过将截止阀240保持在至少部分打开的位置来维持为第一提取管道提供的抽吸源。作为结果，通过提取端口离开漏斗的粉末涂覆材料将被拉入到第一提取管道148中以输送到废料收集系统。在其中希望回收排出的粉末的更长的或延长的涂覆操作期间(或其中粉末涂覆材料更昂贵)，可激活第二提取管道(例如通过开启或打开为第二提取管道提供的抽吸源)，且可通过关闭截止阀240关闭或阻挡为第一提取管道提供的抽吸源。作为结果，通过外部开口189离开漏斗的粉末涂覆材料将被拉入到第二提取管道230中以输送到回收系统。

图9示出了盖172关闭或降低的漏斗102。粉末环170包括多个粉末出口端口140，所述粉末出口端口140连接到枪泵144(图2)。在盖172中也设置了两个粉末入口端口，包括原始粉末入口端口114和回收粉末入口端口122。优选地但不必需地，每个粉末入口端口114、122提供了到处在滤筛116上方的盖172的内部体积186内的切向的进入。这产生了材料在盖172内的回旋动作以辅助滤筛116。滤筛116可以是超声波滤筛，例如从瑞士的Artech商业上可得到的超声波滤筛，但也可合适地使用其它超声波滤筛。盖172到柱体168的铰接连接192也在图9中示出。

粉末出口端口140中的每个均形成有复合角度，使得每个端口140指向下地且近似切向地打开到盖172的内部体积186。这在图10中以方向线193最好地表示，所述方向线193被添加以示出端口140的方向角度。以此方式，当枪泵144反向操作以将净化空气通过端口140施加到漏斗102中时，加压的空气向下且向粉末环170内壁表面196和流体化板132的顶表面之间的角部194指向。粉末环170是圆形的，但多个端口140围绕环170的内周均匀地间隔开，使得端口140的复合角度具有围绕粉末环的整个内周扫过角部194的净效果，以移除可能滞留在角部区内的材料。

图11和图12进一步示出了端口140的复合角度。图11也在横截面中示出了排放阀160。在实施例中，排放阀160可实现为具有气压夹紧阀的形式，所述夹紧阀具有布置在密封的压力室202中的柔性的中空夹紧阀构件200。当将加压空气引入到压力室202中时，夹紧阀构件200被夹紧关闭。当压力被卸放时，夹紧阀构件由于材料的天然弹性而打开，所述材料可以例如是橡胶。夹紧阀构件200通过适配器204与流体化板132上方的粉末环170的内部体积流体连通，使得在排放阀160打开时材料可从漏斗102倾卸。

图13(也见图16)图示了封闭部提取管道128的实施例。封闭部提取管道128可位于形成送给中心支撑结构或封闭部208(图3)的部分的内表面或壁206的后方且可部分地由内表面或壁206限定。图13在部分纵向截面中示出以揭示封闭部提取管道128。封闭部提取管道可具有多个入口部且封闭部提取管道128可处在来自过滤器后和废料收集系统130(图2)的负压下或抽吸下。第一管入口部210可提供成靠近送给中心封闭部208的底板212以将可能落到底板的粉末拉入且也造成向下的空气移动以帮助将空气携带的粉末微粒拉出封闭部208。可提供第二管入口部214，所述第二管入口部214大约与漏斗壳体164的上表面216齐平。当盖172处于升高的位置时这可以是有用的位置以允许操作者通过移除滤筛和使用空气枪或其它方式来清洁滤筛，也清洁平的上表面216。管入口部210、214可向后延伸到封闭部提取管道128的竖直延伸的部分。

第二管入口部214可设有圆形或其它形状的开孔218，所述开孔218接收盖172的提取端口184的端部或与所述端部对齐。当盖172处于升高的或枢转打开的位置时，如在图14中所示(也对比图15)，提取端口184的端部面向管开孔218且可接收在所述管开孔218中。这允许操作者清洁盖172的内部，且如果滤筛116分开地被清洁也可使用。也应注意到的是泵净化连接124、126也可通过在壳体164内部空间中布线的软管与封闭部提取管道128流体连通。

虽然封闭部提取管道中的入口部可设置成多种构造，但在图示的实施例中，入口部通过一个或多个面板252、254限定，所述一个或多个面板252、254固定在封闭部壁206中的开孔251、253上方的且与壁表面间隔开，以限定邻近开孔的间隙255、257。这些间隙可提供细长的竖直和水平狭槽状管入口，所述管入口定向成将粉末涂覆材料(或其它微粒)拉入，所述粉末涂覆材料(或其它微粒)否则将聚集在封闭部内的角部和边沿中。在示例性实施例中，面板252、254可通过可调整的紧固件固定到封闭部壁206以提供面板和封闭部壁之间的可变的偏置，以例如调整间隙宽度，以增加抽吸流动速度(通过缩窄间隙)或增加粉末涂覆材料可被拉动通过的面积(通过加宽间隙)。

再次参考图14，如在前文中所述，一个或多个枪泵(图2中的144、图1中的402)可与漏斗102一起使用以将粉末涂覆材料供给到相应的喷射枪20(图1)。在另一个在此给出的发明构思的实施例中，枪泵144中的一个或多个枪泵可支撑在送给中心封闭部208的壁220上，且在清晰的透明板222后方。这允许枪泵144在操作期间被观察，特别地用于其中枪泵144包括透明的夹紧阀体224的实施例。透明板222可与封闭部208的内面板226齐平地安装以优选地形成连续的表面，所述表面容易以例如空气枪清洁。从内表面移除的粉末可通过入口210、214、218中的任何入口被抽取到封闭部提取管道128中。

作为另一个选择的实施例，每个枪泵144可在枪泵操作时被照亮。例如光源(未示出)可定位为适合于照亮透明的夹紧阀体224。例如，LED或其它合适的灯可用于照亮相关的枪泵144。枪泵144可使用不同的颜色、不同的强度或不同的闪烁(或非闪烁)条件被照亮，所述条件可选择地编码多种执行条件。例如，如果枪泵被稳定地以蓝光照亮，则可指示泵正常操作且在技术要求之内。闪烁照明可用作警告指示，即枪泵的一个或多个操作参数出离了范围或技术要求。无照明可用于指示泵关闭或由于可能的操作问题而被中断。作为另一个替代，可使用不同颜色的灯。例如，蓝色可指示正常操作，黄色用作警告指示，且红色用于指示要求立即关注的问题。许多不同的实施例可用作对于泵状态的视觉指示。泵状态的另一个示例可以是作为用于操作泵夹紧阀的空气压力和/或空气流动的指示状态。另一个示例可指示用于将粉末拉入到泵室中的空气流动的状态和用于将粉末推出泵室的空气流动的状态。图14图示了在被照亮的条件下的所有枪泵144。

现在将描述示例性清洁操作。首先假定送给中心100处于图17中的位置，其中已完成涂覆操作且容器B已被移动到平台152的平的支撑表面158。盖172处于关闭位置且套筒阀146仍打开，这意味着提供了外部开口189、189a(通过在图7和图8的实施例中的第二套筒开口187与第一套筒开口185的对齐，或在图7A和图8A的实施例中的套筒开口190a与第一提取管道开口188a的对齐来实现)。抽吸管110连接到第三净化入口125(图3)。喷射枪可被净化且粉末回收系统在操作中。排放阀160打开以从漏斗102将粉末倾卸到容器B。盒可被称重且然后被移除且关闭排放阀160。然后，枪泵144可例如被软净化(例如，在10秒内缓慢地建立到大约40psi)回到漏斗102中，以更有效地将沉降在软管内的粉末排出。然后，原始供给软管112移动到第一净化入口124且回收供给软管120移动到第二净化入口126。可塞住切向入口114和122。套筒阀146、146a关闭(通过旋转第二衬套使得在图7和图8的实施例中第二衬套开口187不与第一衬套开口185对齐，或通过旋转套筒145a使得在图7A和图8A的实施例中套筒开口190a不与第一提取管道开口188a对齐)，以覆盖或关闭外部端口开口189、189a。这允许通过废料收集系统130或粉末回收系统28将抽吸施加到漏斗102的内部。然后，泵可被硬净化(例如，大约40psi)回到漏斗102，且传递泵108、118可被硬净化到封闭部提取管道128内。套筒145然后被升高以允许盖172被升高或旋转如在图3中所示的位置。在升高的位置中，盖的提取端口184与通向封闭部提取管道128的第三入口218对齐。盖172可通过将粉末吹送通过第三管入口218而被清洁，且滤筛116可被移除且清洁。也可在套筒阀146处于关闭位置中的同时通过将滤筛116留在位置处而清洁滤筛116。送给中心封闭部208的内表面也可被吹扫使得粉末通过入口210、214和218而被收集在封闭部提取管道128中。

在以上的公开中已参考了密相粉末泵，所述密相粉末泵也通常已知为高密度粉末泵。存在多种类型的商业上可获得的密相泵，且一个这种泵被描述在2011年8月16日授予Terrence M.Fulkerson的名为“具有单端流动和净化的密相粉末泵(DENSE PHASE POWDER PUMP WITH SINGLE ENDED FLOW AND PURGE)”的美国专利No.7,997,878中和在2006年12月19日授予Kleineidam等人的名为“用于粉末材料的输送的方法和设备(PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE CONVEYANCE OF POWDERED MATERIAL)”的美国专利No.7,150,585中，这些专利的公开在此通过引用被完整地并入。参考图18，示例性密封泵1400可使用至少一个或多个泵室1402，所述泵室1402具有由空气多孔材料1406形成的中空柱体1404的形式。用于泵室1402的材料1406可以但不需要类似于在2013年3月7日提交的名称为“构造成用于从文丘里泵或者密相泵进行供给的粉末枪(POWDER GUN CONFIGURABLE FOR SUPPLY FROM VENTURI OR DENSE PHASE PUMP)”的国际专利申请PCT/US2013/029607中描述的空气扩散器(例如，烧结的聚乙烯)，该国际专利申请的完整公开在此通过引用被并入。每个泵室1402布置在压力室1408中，使得当压力室1408具有从真空源1414施加的负压时粉末通过送给软管1412被从粉末供给1411抽取到泵室体积1410中，且当正压从压力源1416施加到压力室体积1410时粉末被从泵室1408推出到供给软管1418。粉末出入泵室的控制可使用粉末流动控制阀来实现，例如分别通过气压夹紧阀1420(粉末入)和1422(粉末出)来实现，所述阀如已知相互反相地打开和关闭。例如真空控制阀1424和正压控制阀1426的压力控制阀也可用于控制出现负压循环和正压循环的正时。用于密相粉末流动的低流动空气通过压力的使用而出现以移动粉末，这与使用在例如文丘里泵的稀相粉末泵中的高速度空气相反。不同的密相粉末泵设计可产生粉末流动，所述粉末流动在粉末/空气比方面变化，换言之，多富集的粉末流动到喷射枪内，且类似的不同的文丘里泵设计可产生不同级别的稀粉末流动。为此原因，在此的公开不限于密相相对于稀相的定义。但与稀相粉末流动路径相比，密相粉末流动将典型地使用较小直径或横截面的粉末流动路径，这是由于粉末流动中的较低的流动空气体积。图18的示意图示出了混合喷射枪1040的发明构思的实施例，所述混合喷射枪1040使用进入喷射枪中的密相粉末流动且将粉末从稀相前端喷射。

虽然本发明的多种方面和特征以及概念被在此描述且图示为实施在示例性实施例中的多种组合中，但这些多种方面、特征和概念可单独地或以其多种组合和子组合实施在许多替代的实施例中。除非在此特意地包括，所有这样的组合和子组合意图于包括在本发明的范围内。再进一步地，虽然对于本发明的多种方面和特征的多种替代实施例，例如替代的材料、结构、构造、方法、装置等可在此描述，但这样的描述不意图于是完整的或详尽的可利用的替代实施例的列表，无论是否当前已知或随后开发。本领域一般技术人员可容易地将多种发明的方面、构思或特征的一个或多个运用到本发明的范围内的另外的实施例中，即使此实施例不特意地在此公开。另外，虽然本发明的一些特征、构思或方面可在此描述为优选的设备或方法，但这样的描述不意图于建议这样的特征是要求的或必需的，除非特意地如此陈述。再进一步地，示例性的或代表性的值和范围可被包括以辅助理解本发明，然而这样的值和范围不解释为限制意义且意图于仅在特意地陈述时才是关键的值或范围。另外，虽然一些特征和方面及其组合可在此描述或陈述为具有具体的形式、适用性、功能、设备或方法，但此描述不意图于建议此描述或图示的设备是要求的或必需的，除非特意地如此地陈述。本领域一般技术人员将容易地认识到已知的或随后开发的另外的和替代的形式、功能、设备或方法作为在此所述的实施例和发明的替换或替代。

已参考示例性实施例描述本发明。在阅读和理解此说明书和附图时将出现修改和改变。意图于包括所有这样的修改和改变，只要它们处在所附的权利要求或其等同形式的范围内。