用於產生粉末－空氣混合物的裝置和方法
2023-05-21 13:08:31 3
專利名稱：用於產生粉末－空氣混合物的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於產生均質粉末-空氣混合物的裝置，所述裝置包括一個壓力部和一個吸引部，其中，所述兩個部交匯於一個出口。本發明還涉及一種用於產生均質粉末-空氣混合物的方法。
背景技術：
傳統上，用於使粉末和空氣混合的裝置是公知的。例如，在印刷工業中需要這種類型的粉末-空氣混合物，以用於對剛剛印刷的印張噴粉。德國專利公開文獻DE19937557A1公開了一種上述類型的裝置，粉末和空氣在其中混合。然而，由上述這種裝置產生的粉末-空氣混合物不夠均質。
已經有人提出其他裝置來產生更為均質的混合物。例如，專利公開文獻EP0636405A2公開了一種用於使固體噴射物與氣體混合的裝置，其試圖使用一個同軸布置的噴頭產生固體物質與空氣的均質混合物。構造這種裝置非常昂貴，並且它們的操作易受幹擾。
論文「Untersuchungen zum Einfluss der Gutaufgabevorrichtungauf die Strmungsmechanik in Fallrohrreaktoren」(材料供給裝置對下輸管反應器中的流體力學的影響的研究)，埃爾朗根-紐倫堡大學工學院，Thilo Schiebe，1997年，p104-105，描述了一種裝置，初級空氣、流態化空氣、隔離空氣和固體物質供給到所述裝置中，並在所述裝置內混合，混合物在下輸管中排出。這種結構也非常昂貴，並且要求流態化空氣使固體物質在流化床中迴旋和使其與隔離空氣混合。
VDI出版社出版的著作《Experimentelle und theoretischeUntersuchungen zur Berechnung der Kennlinien von gasbetriebenenEinphaseninjektoren und Gutaufgabeinjektoren》(用於計算氣動單相注射器和材料供給注射器的特性曲線的實驗和理論研究)，杜塞道夫，1993年，p48-49、70-71，描述了一種單相注射器，兩種氣體在所述注射器中混合。驅動噴射質量流分成四股部分流，並供給至所述注射器。這種類型的裝置由於它們結構複雜且可靠性不足而不適合工業使用。
發明內容
因此，本發明的根本目的是提供一種用於產生均質粉末-空氣混合物的裝置，其具有簡單結構，並且可確保產生均質混合物。
根據本發明，上述目的是根據提供了一種上述類型的裝置的來實現的，在所述裝置中，壓力部以類似於噴射器的方式優選沿著正交方向終止於吸引部，所述吸引部朝向外部開口。
非均質的粉末-空氣預混合物藉助於所述壓力部供給至本發明的裝置，其中，所述混合物以高流速供給，並且吸引來自所述吸引部的空氣，而與所述吸引空氣混合。所述空氣從周圍環境吸引即可，不需要專門供給。具有上述高流速的先前產生的非均質的粉末-空氣混合物藉助於一個壓力管路供給，所述壓力管路終止於所述壓力部。
為了以儘可能均勻的方式向所述非均質的粉末-空氣混合物供給環境空氣，所述壓力部完全由所述吸引部包圍著。這就會產生以下結果，即所述粉末-空氣混合物以均勻和平穩的方式吸引所述空氣，並且可與所述吸引空氣均勻混合。根據本發明，所述壓力部被所述吸引部罩套著。換言之，所述壓力部終止於所述吸引部的中心。
在一個優選實施例中，所述吸引部包括向著周圍環境敞開的多個開口或吸引開口。這些吸引開口沿著徑向延伸，並且圍繞著所述壓力部沿著徑向安置，而且終止於周圍環境。在一個改型中，所述吸引開口相對於半徑方向成一角度延伸。這樣，就會使所述吸引空氣盤旋。
所述吸引開口有利地繞著所述壓力部的外周均勻安置。這還會促進所述非均質的粉末-空氣混合物與所述吸引的環境空氣均勻混合。
在一個實施例中，所述出口具有柱形形狀，並且特別是呈圓柱形。所述出口含有供給使用者例如噴粉系統的均質粉末-空氣混合物。為了維持流速，所述出口未被設計成一個擴散器形式，而是具有均勻的橫截面尺寸，以便也能確保所述均質粉末-空氣混合物在整個橫截面上具有均勻速度。
然而，速度會在所述吸引部中增加，所述吸引部沿流動方向以圓錐形方式收縮，從而，可產生非常大的吸引力，以至於從徑向高速流入的環境空氣就會與所述非均質的粉末-空氣混合物均質混合。
在一個實施例中，產生非均質的粉末-壓縮空氣混合物的上遊混合器的出口終止於所述吸引部。這種類型的混合物例如可由根據德國專利公開文獻DE 19937557A1的裝置產生。所述混合物具有本發明裝置所要求的流速，這樣可確保藉助於所述吸引部可吸引足量的環境空氣，並且所述環境空氣可在所述吸引部和/或所述出口中通過強迴旋方式與預混合物混合。
上述目的也可通過一種方法實現，使用所述方法，加壓的非均質的粉末-空氣預混合物被吹入一個吸引部中而可吸引環境空氣，並且在所述吸引部中和/或在一個排出口中與所述環境空氣混合，以形成均質粉末-空氣混合物。從而，所述環境空氣會從與所述非均質的粉末-空氣預混合物的流向的正交方向供給所述非均質的粉末-空氣預混合物。
從權利要求書和下面參看附圖對一個特別優選實施例所作的描述可獲得本發明另外的優點、技術特徵和結構細節。附圖中所示的以及權利要求書中和以下描述中所述的技術特徵單獨地或以任意組合的方式對本發明而言是基本的。
圖1示出了用於產生粉末-空氣混合物的裝置的縱向剖視圖；以及圖2示出了根據圖1的橫斷面II。
具體實施例方式
圖1示出了一種總體上以附圖標記10表示的用於產生均質粉末-空氣混合物的裝置，其例如可用在對印刷機中的印刷紙張進行噴粉的噴粉裝置中。因此，粉末會沿著箭頭12的方向藉助於定量裝置(未示出)從供給容器(未示出)供給。所述粉末落入終止於吸引管路16的漏鬥14中。附圖標記18表示的是一個用於供給壓縮空氣的線式噴嘴(line nozzle)。所述線式噴嘴18終止於環形分配空間20，在所述環形分配空間20中，所述壓縮空氣均勻地導入環形空間22中。所述環形空間22中的所述壓縮空氣圍繞著吸引管路16向下偏轉，從而，可形成一個包絡噴流。吸引管路16終止於所述包絡噴流，從而，來自漏鬥14和吸引管路16的粉末會被所述包絡噴流帶走。
粉末和空氣的上述混合物具有一流速，但仍是非均質的且位於壓力部24中，在所述壓力部24中，所述混合物沿著豎直向下的方向流動。因此，所述混合物可流過吸引部26，所述吸引部26徑向包圍著壓力部24，並且藉助於開口28(共有4個開口)向著周圍環境徑向敞開。這清楚地示於圖2中。一個圓柱形出口30沿著軸向連接著吸引部26。
非均質的粉末-空氣預混合物在壓力作用下流入壓力部24中，並藉助於開口28將空氣從周圍環境吸引到吸引部26中。非均質的粉末-空氣預混合物和徑向吸引的環境空氣在圓錐形部32中混合，並且形成均質粉末-空氣混合物，所述混合物藉助於出口30吹出。特別地，仍存在於由壓縮空氣的包絡噴流包圍著的壓力部24中的粉末芯會消散，並且所述粉末會與添加的徑向注入的吸引空氣均質混合，從而，可在出口30的排出處獲得在整個橫截面上分布的均質粉末。
整個裝置10可在車床上加工製造，並且可使用合適的元件例如螺釘等沿著軸向組裝、夾卡和保持在一起。
由於環境空氣是藉助於開口28吸收的，因此周圍環境中只會存在很少的雜散粉末，從而，可降低印刷機的沾汙度。當然，也可使用合適的軟管向這些開口28供給特別是沾汙有粉末的環境空氣。這種環境空氣例如可從含有噴粉噴嘴的區域吸引。
權利要求
1.一種用於產生均質粉末—空氣混合物的裝置(10)，其包括壓力部(24)以及吸引部(26)，其中所述兩個部(24，26)交匯於出口(30)，其特徵在於，所述壓力部(24)以噴射器的方式特別是沿著正交方向終止於所述吸引部(26)，其中，所述吸引部(26)開口於周圍環境。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，運送非均質的粉末—空氣預混合物的管路(16)終止於所述壓力部(24)。
3.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述吸引部(26)運送環境空氣。
4.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述壓力部(24)完全由所述吸引部(26)包圍著。
5.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述壓力部(24)由所述吸引部(26)罩套著。
6.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述吸引部(26)包括延伸至周圍環境的多個吸引通路或開(28)。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，這些吸引通路或開口(28)圍繞著所述吸引部(26)的外周均勻分布。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於，這些吸引通路或開口(28)沿著徑向安置。
9.如權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於，這些吸引通路或開口(28)相對於半徑方向成一角度。
10.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述出口(30)具有圓柱形結構。
11.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，所述吸引部(26)沿流動方向以錐形方式收縮。
12.如前述權利要求中任一所述的裝置，其特徵在於，產生粉末—壓縮空氣混合物的上遊混合器的出口終止於所述吸引部(26)。
13.一種用於產生均質粉末-空氣混合物的方法，其中，加壓的非均質的粉末—空氣預混合物被吹入吸引部(26)中而吸引環境空氣，並且在所述吸引部(26)中和/或在排出口(32)中與所述環境空氣混合，以形成均質粉末—空氣預混合物。
14.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述環境空氣沿著與所述非均質的粉末—空氣預混合物的流動方向正交的方向供給至所述非均質的粉末—空氣預混合物。
全文摘要
本發明涉及一種用於產生均質粉末－空氣混合物的裝置，其包括一個壓力部和一個吸引部，其中，所述兩個部交匯於一個出口，並且所述壓力部以類似於噴射器的方式沿著正交方向終止於所述吸引部，所述吸引部朝向周圍環境開口。本發明還涉及一種用於產生均質粉末－空氣混合物的方法。
文檔編號B41F23/06GK1842365SQ200580001067
公開日2006年10月4日 申請日期2005年8月22日 優先權日2004年9月2日
發明者賴納·哈斯 申請人:魏特曼和康拉德兩合公司