粉末的泵裝置及其使用方法和粉末塗層裝置的製作方法
2023-11-30 14:07:01 2
專利名稱：粉末的泵裝置及其使用方法和粉末塗層裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及依據權利要求1前序部分所述的粉末特別是塗層粉末的泵裝置及其使用方法和具有至少一個這種泵裝置的粉末塗層裝置。
據此，本發明涉及粉末特別是塗層粉末的泵裝置，包括具有計量箱的至少一個粉末泵，計量箱以箱體和擠壓體為界，擠壓體在壓縮行程期間可相對於箱體向前移動並在吸入行程期間向後移動，其中，泵箱具有配置粉末入口閥的粉末進入通道，具有配置粉末出口閥的粉末排出通道，還具有配置壓縮氣體進氣閥的壓縮氣體進氣通道，其中，為將計量的粉末量吸入計量箱將粉末入口閥打開，將粉末出口閥和壓縮氣體進氣閥關閉，從而在吸入行程方向上運動的擠壓體將粉末通過粉末進入通道吸入計量箱，為將計量的粉末量從計量箱輸出，將粉末入口閥關閉，將粉末出口閥和壓縮氣體進氣閥打開，從而從壓縮氣體進氣通道，通入計量箱的壓縮空氣將計量的粉末量從計量箱壓入粉末排出通道。
背景技術：
這種類型的泵裝置從EP-A-0 124 933有所公開。EP-A-1 106 547，DE-A-39 00 718，DE-A-1 087 520，US 2 667 280，US 3 391 963也公開了泵裝置。
從實踐中具有兩個泵的泵裝置公知，泵分別具有一個粉末吸入活塞和驅動活塞的氣缸。兩個泵相對驅動，從而一個泵進行吸入行程，而另一個進行壓縮行程。在吸入行程期間，相關的粉末吸入活塞將粉末從粉末源吸入其計量箱。在吸入行程結束時，藉助於通入計量箱內的壓縮空氣將在那裡計量的粉末量從計量箱排放到粉末排放管道。此後，壓縮行程期間活塞返回其起始位置，然後在吸入行程期間再從粉末源吸入粉末。每個時間單位的輸送量取決於活塞來回運動的頻率。這種類型的泵裝置在WO 03/024612 A1中在本專利申請優先權日之後有介紹。
此外，還公開了所謂的注射器，其中，按照文杜裡原理從排放噴口向接收噴口輸送氣流，在其間的中間空隙產生低壓，由此將塗層粉末從粉末源吸入輸送氣流內。這種注射器與上述活塞泵相比的缺點是，粉末顆粒對接收噴口具有磨損作用，由此隨著時間的變化粉末輸送裝置的效率有所降低。這種類型的氣動粉末裝置每個時間單位需要很大的壓縮空氣量。
上述的活塞泵沒有這種缺點。然而，該活塞泵的缺點是，它是依據行程斷續式輸送粉末，無論是用於均勻的輸送粉末還是用於輸送更大量的粉末，每個時間單位均需要快速的活塞運動頻率。然而，活塞頻率的快慢受到控制泵流動行程中閥門的控制速度的限制。此外，必須注意的是，在泵及其流動行程中，粉末顆粒不能受到擠壓，燒結或者其他附著，也不能出現中間空隙，凹陷和可能會沉積粉末的這類情況。
發明內容
通過本發明該目的得以實現，具有至少一個體積-擠壓體的泵裝置這樣構成，使每個時間單位可以輸送確定的和同樣要求的很大輸送量的粉末，而不會出現上述缺點。特別是通過很長的工作-使用壽命，仍能取得過程非常可靠的和非常穩定的每個時間單位的粉末-輸送量(泵裝置的確定配置和確定調整的恆定粉末定額)。
本發明的目的通過權利要求1和其他獨立權利要求的特徵得以實現。
本發明的其他特徵包含在從屬權利要求中。
據此，依據本發明的泵裝置的特徵在於，具有時間控制裝置，通過該裝置根據從預定的工作狀態開始的預定延遲時間開始從計量箱輸送粉末，方法是將壓縮空氣通入計量箱，並將直至延遲時間結束時所計量的粉末量藉助於壓縮空氣從計量箱壓出。
此外依據本發明，形成具有至少一個這種泵裝置的粉末噴塗裝置。
此外，本發明還公開了用於輸送粉末，特別是塗層粉末的方法。
下面，藉助附圖以優選實施方式為例對本發明進行說明。其中圖1示出依據本發明複式泵裝置局部橫剖面示意圖；圖2示出圖1的部件結合功能圖對本發明的說明；圖3示出依據本發明複式泵裝置另一實施方式的局部橫剖面示意圖；圖4示出依據本發明複式泵裝置另一實施方式的局部橫剖面示意圖；圖5示出鴨嘴式單向閥關閉狀態下的縱剖面圖，該單向閥在依據本發明泵裝置的所有實施方式中作為粉末入口閥和/或者粉末出口閥使用；圖6示出圖5單向閥對著輸送方向所視的前視圖；圖7示出縱剖面上所視打開狀態下的單向閥；圖8示出對著輸送方向所視圖7打開狀態下單向閥的前視圖；圖9示出圖5-8單向閥的側視圖，相對於圖5和7縱軸線調轉90°。
具體實施例方式
圖1示出依據本發明粉末特別是塗層粉末的泵裝置，具有兩個粉末泵2-1和2-2，各包括一個計量箱4-1或4-2，以箱體6-1或6-2和柔性膜片8-1或8-2方式的擠壓體為界。
兩個膜片8-1和8-2具有設置在它們之間共用的驅動裝置10。驅動裝置10可以是機械的，液壓的，電的或者與圖1相應氣動的驅動裝置。圖1中示出的氣動驅動裝置包括可向膜片8-1和8-2橫向運動的驅動活塞12，活塞杆14-1或14-2從驅動活塞在移動方向上向外延伸，其遠離驅動活塞12的末端與一個膜片8-1或與另一個膜片8-2連接，從而兩個膜片分別與驅動活塞12共同運動。活塞杆14-1和14-2分別在相關膜片8-1或8-2的中心作用，分別與驅動活塞12在活塞軸向上共同運動。膜片周邊分別固定在箱體6-1或6-2的一部分上，不能隨著膜片中心與驅動活塞12共同向膜片橫向運動。在本說明書中論及的膜片的往復直線運動分別指的是膜片與驅動活塞12連接處共同運動的範圍，而不是固定在箱體上的膜片周邊16-1或16-2。
兩個粉末泵2-1和2-2的箱體6-1和6-2最好是圖1剖面中示出的共同箱體部分或者箱體的一段。
膜片8-1和8-2(其膜片周邊16-1和16-2除外)藉助於共同的驅動裝置10在壓縮行程期間向前移動並在吸入行程期間向後移動。在圖1中，左邊示出的膜片8-1處於終端位置「a」，這是壓縮行程的終端位置和吸入行程的起始位置。在這種情況下，計量箱4-1體積最小。在這種情況下，膜片8-1最好不完全緊貼在箱體6-1上，而是保持較小的距離，因此在膜片8-1和箱體6-1之間粉末顆粒不會受到碾壓。同樣，圖1右側示出的膜片8-2，如果它處於終端位置「d」時，這是其壓縮行程的終端位置及其吸入行程的起始位置。然而，圖1示出右側的膜片8-2處於左側的終端位置「c」，這是其吸入行程的終端位置及其壓縮行程的起始位置。兩個膜片8-1和8-2由驅動活塞12分別共同向左或者向右運動，從而左側膜片8-1完成其壓縮行程，而右側膜片8-2完成其吸入行程，或者相反。
驅動活塞12處於氣缸22內，氣缸在驅動活塞12兩側的氣缸端壁附近各有一個壓縮空氣控制孔26或28，通過換向閥30交替與壓縮空氣源32或者與排氣孔34連接，用於向外界排氣。在圖1中，右側示出的壓縮空氣控制孔28與壓縮空氣源32連接，因此其壓縮空氣將驅動活塞12壓入圖1左側示出的位置，而左側示出的壓縮氣體-控制孔26與換向閥30的排氣孔34連接。換向閥30可以換向，從而在換向後，右側示出的壓縮空氣-控制孔28與排氣孔34連接，左側示出的壓縮空氣-控制孔26與壓縮空氣源32連接。在圖1中未示出的換向閥30的反向位置中，壓縮空氣將驅動活塞12與兩個膜片8-1和8-2共同從左向右傳動。在此方面，通過左側的膜片8-1從其吸入行程起始位置(壓縮行程終端位置)「a」進入其吸入行程終端位置(壓縮行程起始位置)「b」。與此同時，右側的膜片8-2從其吸入行程終端位置(壓縮行程起始位置)「c」進入其吸入行程起始位置(壓縮行程終端位置)「d」。兩個膜片8-1和8-2在其左側的終端位置和在其右側的終端位置分別用實線和虛線示出。
每個計量箱4-1和4-2具有各配置一個粉末入口閥38-1或38-2的粉末進入通道36-1或36-2；具有各配置一個粉末出口閥42-1或42-2的粉末排出通道40-1或40-2；還具有各配置一個壓縮氣體進氣閥46-1或46-2的壓縮氣體進氣通道44-1或44-2。
為將計量的粉末量吸入圖1左側示出的計量箱4-1，左側粉末入口閥38-1打開，左側粉末出口閥42-1和左側壓縮氣體進氣閥46-1關閉，從而在吸入行程方向上從吸入行程起始位置「a」進入吸入行程終端位置「b」的左側膜片，可以將粉末通過左側粉末進入通道36-1吸入左側計量箱4-1。為將計量的粉末量從左側示出的計量箱4-1輸送到左側粉末排出通道40-1，左側粉末入口閥38-1關閉，左側粉末出口閥42-1以及左側壓縮氣體進氣閥46-1打開，從而壓縮氣體，例如壓縮空氣從壓縮氣體源45-1，例如壓縮空氣源，通過左側壓縮氣體進氣通道44-1通入左側計量箱4-1，計量的粉末量從計量箱4-1壓入左側粉末排出通道40-1。此後或者粉末從左側計量箱4-1的這種排出期間，按照本發明的實施方式，左側膜片8-1由驅動活塞12重新從右側吸入行程終端位置「b」返回到左側吸入行程起始位置「a」，這裡稱為壓縮行程，由此它隨後可以再次進行吸入行程。
由驅動裝置10驅動的，圖1中右側示出的膜片8-2和為其配置的閥門38-2，42-2，45-2和46-2，也與相關的右側計量箱4-2，相關的右側粉末進入通道36-2和相關的右側粉末排出通道40-2和右側示出的壓縮氣體源45-2，例如壓縮空氣源相關，具有相應的功能。然而，每當左側膜片8-1進行其吸入行程時，右側膜片8-2就進行其壓縮過程，或者相反。
兩個粉末入口閥38-1和38-2各自具有一個閥體38-3和帶有可由閥體38-3關閉的閥門孔的閥座38-4。兩個粉末出口閥42-1和42-2各自具有一個閥體42-3和帶有可由閥體42-3關閉的閥門孔的閥座42-4。
圖1中示出的兩個粉末排出通道40-1和40-2具有共同的粉末排放口48，上面通過粉末排放管道50設置粉末接收器，例如粉末噴塗裝置，用於將粉末54噴塗在所要塗層的物體上，或者然後將粉末54輸送到粉末噴塗裝置52的粉末中間容器或者粉末收集容器。
兩個粉末進入通道36-1和36-2可以單獨或者共同連接在共同的或者不同的粉末源上。在圖2中，它們最好通過共同的粉末進入口56和粉末吸入管道58連接在換色裝置60上。換色裝置60為通道預選裝置或者粉末預選裝置，通過該裝置可按多個粉末容器62，63，64等之一的預選位置與粉末吸入管道58選擇連接。換色裝置60最好藉助於壓縮氣體源，例如通過閥設置67控制的壓縮空氣源66的壓縮氣體，例如壓縮空氣換接。
換色裝置60也可連接到一工作位置，其中，不是粉末容器62，63，64，而取代它的是壓縮氣體源66通過壓縮氣體管道69與粉末吸入管道58連接，從而壓縮氣體，例如壓縮空氣通過粉末進入通道36-1，36-2及其粉末入口閥38-1，38-2，經過計量箱4-1和4-2，然後再通過其粉末出口閥42-1或42-2和粉末排出通道40-1和40-2流向粉末排放管道50，再從該通道通過粉末噴塗裝置52輸送到外界，以便淨化整個設備的粉末殘餘。此外，藉助於最好是電子的或者計算機控制的泵控制裝置68，在這種淨化的同時或者之後，將壓縮氣體，例如壓縮空氣從壓縮氣體源45-1或45-2通過壓縮氣體進氣通道44-1或44-2及其從屬的可控壓縮氣體進氣閥46-1或46-2通入計量箱4-1或4-2的一端，由此粉末從計量箱的另一端通過那裡的粉末出口閥42-1或42-2和與其連接的粉末排出通道40-1或40-2，通過粉末排放管道50和粉末噴塗裝置52排出。壓縮氣體進氣通道44-1或44-2可以具有與其平行設置的壓縮氣體淨化通道72-1或72-2，針對相關的粉末入口閥38-1或38-2的順流部分設置，以便淨化該閥的粉末顆粒，如果壓縮氣體通道44-1或44-2不是針對粉末入口閥38-1或38-2的順流區域設置並由此將其淨化的話。
在這種淨化的同時或者之後，可以由泵控制裝置68通過控制線路70打開閥71，以便將壓縮氣體，例如壓縮空氣從壓縮氣體源75通過附加氣體管道73-1或73-2通到附加氣體管道所針對的粉末出口閥42-1或42-2的順流部分上，從那裡通過粉末排出通道40-1和40-2和粉末排放管道50輸送到粉末噴塗裝置52，並從那裡排到外界。
泵控制裝置68控制所有可控閥和換色裝置60。
泵控制裝置68包括時間控制裝置74，通過該裝置根據從預定吸入行程位置，例如左側示出的膜片8-1的P1或者P2和預定壓縮行程位置，例如右側示出的膜片8-2的P4或者P3，開始的預定延遲時間，開始從相關的計量箱4-1或4-2輸送粉末。在延遲時間結束時，將壓縮氣體源45-1或45-2的壓縮氣體通過壓縮氣體進氣閥46-1或46-2通入計量箱4-1，4-2，從而將直至延遲時間結束時所計量的粉末量藉助於該壓縮氣體從計量箱壓出，通過相關的粉末出口閥42-1或42-2進入粉末排放管道50並從該管道輸送到粉末噴塗裝置52或者粉末容器。
依據一實施方式，所稱的「預定吸入行程位置」可以是與左側膜片8-1相應的「a」和與右側膜片8-2相應的「d」的吸入行程起始位置，在圖1中對左側示出的膜片8-1用實線示出位置「a」，在圖1中對右側示出的膜片8-2用虛線示出位置「d」。
吸入行程起始位置「a」由對圖1和2中左側示出的膜片8-1通過位置P1上的傳感器S1檢測。它同時也是左側膜片8-1的壓縮行程結束位置。對右側膜片8-2來說，傳感器S1上的位置P1是吸入行程結束位置，同時也是壓縮行程起始位置。
吸入行程起始位置「d」由對圖1和2中右側示出的膜片8-2通過位置P4上的傳感器S4檢測。它同時也是左側膜片8-2的壓縮行程結束位置。對左側膜片8-1來說，傳感器S4上的位置P4是吸入行程結束位置，同時也是壓縮行程起始位置。
如果膜片8-1和8-2達到與P1時的傳感器S1或者與P4時的傳感器S4相應的終端位置「a」相應於「c」，或者「d」相應於「b」，相關的傳感器向泵控制裝置68發出信號，使驅動活塞12的運動換向，由此也使兩個膜片在一個或者另一個方向上通過向壓縮空氣-控制孔26或者向壓縮空氣-控制孔28輸送壓縮空氣並通過各自其他的壓縮空氣-控制孔的排氣換向。
在泵裝置相關的實施方式中，如果所稱的「預定吸入行程位置」是膜片8-1或膜片8-2的吸入行程起始位置「a」或「d」，那麼，在膜片8-1和8-2在達到相關終端位置情況下，泵控制裝置68的時間控制裝置74藉助傳感器S1和S4的信號識別。
傳感器S1和S4可以設置在能夠測定膜片8-1和8-2位置的任意位置上，特別是氣缸22或者驅動活塞12或者活塞杆14-1和14-2或者箱體6-1，6-2或者膜片8-1和8-2的位置上。依據優選的實施方式，如果膜片8-1和8-2處於兩個終端位置之一上的話，將傳感器設置在氣缸22，最好是其外側驅動活塞12分別具有的位置P1和P4上。
依據本發明，藉助於壓縮氣體源45-1的壓縮氣體將左側計量箱4-1計量的粉末和藉助於壓縮氣體源45-2的壓縮氣體將右側計量箱4-2計量的粉末，不僅在左側膜片8-1和右側膜片8-2分別達到吸入行程終端位置「b」和「c」時通過相關的粉末出口閥42-1或42-2排出，而且在相關的計量箱內僅有較小粉末量情況下也可以提前排放。這一點是通過時間控制裝置74上最好變化可調的延遲時間實現的。由此，在所屬的膜片8-1或8-2完成其全部吸入行程之前，可以從相關的計量箱4-1或4-2排放小計量的粉末量。在這種情況下，如果壓縮氣體源45-1或45-2的壓縮氣體通過壓縮氣體進氣通道44-1或44-2通入相關的計量箱4-1或4-2的話，各自所屬的粉末入口閥38-1或38-2分別立即關閉。根據預定延遲時間的程度，在粉末排放的時間點上在相關的計量箱內吸入或大或小量的粉末。由此，通過不同延遲時間的調整，計量箱4-1或4-2計量的粉末輸送量可以變化，不取決於膜片8-1和8-2由共同的驅動裝置10來回運動的頻率。膜片的運動頻率可以保持不變或者同樣也可以改變。
依據本發明的優選實施方式，「預定吸入行程位置」處於吸入行程起始位置「a」或「d」和吸入行程終端位置「b」或「a」之間的位置上，最好比在吸入終端位置時更靠近吸入行程起始位置。
在該優選實施方式中，該預定吸入行程位置對圖1和2中左側示出的膜片8-1通過位置P2上的傳感器S2確定，對圖1和2中右側示出的膜片8-2通過位置P3上的傳感器S3確定。兩個傳感器S2和S3可以像傳感器S1和S2那樣，設置在可以檢測膜片終端位置a，b，c和d之間確定位置的任意位置上，例如氣缸22，驅動活塞12，其氣缸杆14-1和14-2或者膜片本身或者箱體6-1，6-2上。依據本發明優選的實施方式，它們設置在氣缸22上。如果驅動活塞12或者驅動活塞12的某部分靠近各自的傳感器，發出傳感器信號。在左側的膜片8-1到達與傳感器S2相應位置的情況下，傳感器S2分別向泵控制裝置68的時間控制裝置74發出信號，該位置這樣選擇，使它在吸入行程時相當於左側膜片8-1的預定吸入行程位置。在右側的膜片8-2到達與傳感器S3相應位置的情況下，傳感器S3相應分別向泵控制裝置68的時間控制裝置74發出信號，該位置這樣選擇，使它在吸入行程時相當於右側膜片8-2的預定吸入行程位置。通過所安裝的傳感器信號時間上的順序，時間控制裝置識別在接收傳感器S2或S3的信號時，左側膜片8-1或者右側膜片8-2在該時間點上是否完成吸入行程。在吸入行程的情況下，時間延遲裝置74啟動預定延遲時間，在其結束時，壓縮氣體通入計量箱4-1或計量箱4-2內，用於壓出計量的粉末量。
依據優選的實施方式，膜片8-1和8-2的運動距離在所有行程運動中均保持不變，它從傳感器S1延伸至傳感器S4或相反。通過藉助於換向閥30相應控制驅動壓縮空氣，運動距離也可以縮短。
圖2示出泵裝置圖，其中在水平軸線S上表示驅動活塞12的行程距離，相當於膜片8-1和8-2的運動距離，帶有傳感器S1時的終端位置P1，傳感器S4時的終端位置P4，傳感器S2時的預定吸入-部分行程位置P2和傳感器S3時的預定吸入-部分行程位置P3。在圖的垂直軸線上，表示左側示出的膜片8-1的吸入行程時間It0至It10在從終端位置P4到終端位置P1的相反方向上，它相當於左側示出的膜片8-1的壓縮行程。如果左側示出的膜片8-1從吸入行程起始位置P1向右運動，達到傳感器S2時的預定吸入-部分行程位置P2。當到達該預定吸入-部分行程位置P2時，由時間控制裝置啟動預定的，最好變化可調的延遲時間，在其結束時，壓縮氣體源45-1的壓縮氣體通過壓縮氣體進氣通道44-1通入計量箱4-1，由此壓縮氣體將此前吸入該計量箱4-1內的粉末量通過粉末出口閥42-1壓入粉末排放管道50，並通過該管道從粉末噴塗裝置52排出。延遲時間可以在任意時間點上結束，在結束期間，驅動活塞12和相應左側示出的膜片8-1處於傳感器S2時預定吸入-部分行程位置P2和傳感器S4時吸入行程位置P4之間。
如果驅動活塞12到達終端位置P4上的傳感器S4，由泵控制裝置68通過傳感器S4的信號識別。泵控制裝置68接著將換向閥30轉換到圖1示出的位置，壓縮氣體源32的壓縮空氣將驅動活塞12重新向回傳動到傳感器S1時的另一終端位置P1。通過傳感器S1的信號然後循環重新開始。兩個膜片8-1和8-2，因此還有驅動活塞12在運動點上從一個運動方向向另一個運動方向的換向運動，可以分別無或者有時間延遲進行。時間延遲可以固定調整或者可變化調整，例如在可編程的程序中。
當驅動活塞12從右側示出的傳感器S4時的終端位置P4向左側示出的傳感器S1時的終端位置P1運動時，左側示出的膜片8-1從其與吸入行程終端位置相應的虛線所示的壓縮行程起始位置「b」運動到實線8-1所示的壓縮行程終端位置「a」。
在左側膜片8-1的這種壓縮行程期間，右側示出的膜片8-2由驅動活塞12從其虛線示出的吸入行程起始位置「d」(壓縮行程終端位置)運動到實線示出的吸入行程終端位置「c」，其中，通過粉末入口閥38-2將換色裝置60將粉末吸入其計量箱4-2內。如果驅動活塞12在來自S4時的位置P4的該吸入行程時到達傳感器S3時的預定吸入行程位置時，通過時間控制裝置74該傳感器S3的信號，啟動預定的，最好變化可調的延遲時間。在該延遲時間結束時，由泵控制裝置68通過時間控制裝置74，將圖1中右側示出的壓縮氣體源45-2的壓縮氣體通過其壓縮氣體進氣閥46-2和壓縮空氣進氣通道44-2通入右側示出的計量箱4-2，以便將直至該時間點上吸入的和相應計量的粉末量從該計量箱4-2通過其粉末出口閥42-2輸送到粉末排放管道50，並從該管道通過粉末噴塗裝置52壓出。藉助於壓縮氣體從計量箱4-2排出粉末的該時間點，可以處於傳感器S3時的預定吸入行程位置P3和傳感器S1時的吸入行程終端位置P1之間驅動活塞12運動的任意位置上。它相當於圖2上半部分示出的時間標度rt0至rt10之間的時間間隔。如果右側膜片8-2達到其吸入行程終端位置「c」，左側示出的膜片8-1同時到達其壓縮行程終端位置「a」，同時也成為其吸入行程起始位置。
此後循環從頭開始。
時基It0至It10和rt0至rt10的數量任意選擇。
如果由泵控制裝置68在取決於終端位置-傳感器S1和S4的信號控制的壓縮氣體輸送閥46-1和46-2可以在不特別靠近相關的計量箱4-1或4-2時定位，依據目的，可以在壓縮氣體進氣通道44-1或44-2中，或者在其到控制閥的輸送管道中，將單向閥76-1或76-2在壓縮氣體進氣通道44-1或44-2的入口附近設置到計量箱4-1或4-2內，它在壓縮氣體輸送方向上自動打開，並在相反的流動方向上自動關閉。由此避免粉末顆粒從計量箱4-1或4-2返回壓縮氣體進氣閥46-1和46-2內。
依據本發明的優選實施方式，粉末入口閥38-1和38-2和/或者粉末出口閥42-1和42-2不是控制閥，而是單向閥式的自動打開和自動關閉閥。在這種情況下，粉末入口閥38-1和38-2這樣設置，使它們在所屬的膜片8-1或8-2的吸入行程期間，由其計量箱4-1或4-2中的吸入或低壓打開，以便將粉末從相關的粉末容器62，63或64通過粉末進入通道36-1或36-2吸入計量箱4-1或4-2內。為將計量的粉末量從相關的計量箱4-1或4-2排出所使用的壓縮氣體源45-1或45-2的氣壓大於低壓，使粉末入口閥38-1和38-2自動關閉。依據另一實施方式，粉末入口閥38-1和38-2和/或者粉末出口閥42-1和42-2是由泵控制裝置68控制的閥。
粉末出口閥42-1和42-2與粉末入口閥相反設置。由此相關的粉末出口閥42-1或42-2在所屬的膜片8-1或8-2的吸入行程期間由低壓關閉，並由計量箱內的壓縮氣體為排出計量的粉末量打開，以便將計量的粉末藉助於壓縮氣體通過打開的粉末出口閥42-1或42-2和連接的粉末入口閥40-1和40-2壓入粉末排放管道50，並從該管道壓入粉末噴塗裝置52。壓縮氣體高於低壓。
粉末吸入管道58可以取代換色裝置60直接通向粉末容器62，63或64之一。
通常也稱為粉末噴霧裝置的粉末噴塗裝置52，為粉末的噴塗或者噴霧，可以具有從現有技術中公知的噴嘴或者旋轉體或者旋轉的噴嘴。
由此依據本發明產生一種方法，用於輸送粉末，特別是塗層粉末，其中，通過擴大計量箱4-1和/或者4-2的體積將粉末從粉末源吸入計量箱4-1或4-2，隨後藉助於壓縮氣體將計量的粉末量從計量箱壓出。循環周期性重複。藉助於傳感器S1，S4，S2，S3測定計量箱4-1或4-2周期性體積變化的預定階段或者位置，在達到預定階段後的預定時間延遲後，藉助於壓縮空氣將此時計量的粉末量從計量箱4-1或4-2壓出。
顯然，本發明也可以僅設置一個計量箱4-1或者4-2，而沒有第二計量箱4-2或者4-1。此外還可看出，取代兩個膜片8-1和8-2唯一的驅動裝置10，也可以每個膜片8-1和8-2具有自己的驅動裝置10。
膜片8-1或8-2作為擠壓體使用可以產生緊湊式小型結構。然而，本發明並不局限於使用膜片，也可以用氣缸內的活塞取代膜片。
圖3示出本發明用活塞取代膜片的實施方式。此外，圖3還示出可以用每個擠壓體(膜片或者活塞)具有自己的驅動裝置來取代兩個或者多個擠壓體(膜片或者活塞)唯一的驅動裝置。
在圖3中，與圖1和2相應的部件採用相同的參考符號。因此，前面圖1和2的說明也涉及圖3。圖3示出，設置傳感器S1，S2，S3和S4不是為了檢測驅動活塞12，而是為了檢測擠壓活塞8-1或8-2的位置。然而，在圖3情況下同樣可以不將這些傳感器配置給擠壓活塞8-1和8-2，而是配置給驅動活塞12或者其他部件。
在圖3中，每個粉末進入通道36-1和36-2具有自己的粉末吸入管道58，通向不同的粉末源(粉末容器或者換色裝置)或者依據圖3通向共同的粉末源，例如粉末容器62。取代該實施方式，也可以類似於圖1具有兩個粉末進入通道36-1和36-2的共同的粉末吸入管道58。前者可以直接通向粉末容器，例如62，或者通向相應於圖1的換色裝置。
圖1和圖2的特徵與圖3的特徵可以互換，構成新的組合。
本發明也可以使用三個或者多個粉末泵的組合，其粉末進入通道連接或者可連接在共同的或者不同的粉末源上，並且其粉末排出通道均與共同的粉末排放口連接，其中，泵控制裝置這樣構成，使其控制泵彼此相對在時間上移動其吸入行程，並為此相應在時間上也移動其壓縮行程，從而泵在時間上彼此移動吸入粉末和在時間上彼此移動排出粉末，然而，在至少另一個泵的擠壓體處於終端位置情況下，至少一個泵的擠壓體(膜片或者粉末擠壓活塞)處於終端位置之間的中間位置。
所稱的所有壓縮氣體和壓縮氣體源可以是壓縮空氣或壓縮空氣源。然而，也可以使用其他的壓縮氣體例如惰性氣體和其他相應的壓縮氣體源，例如惰性氣體源。兩個或者多個或者所有所稱的壓縮氣體源可以組成唯一的壓縮氣體源，從中提取不同的壓縮氣體。
在圖1，2和3示出的本發明的優選實施方式中，構成泵控制裝置68，將擠壓體8-1和8-2的運動從吸入行程換向到壓縮行程，或者相反，在取決於傳感器S1和S4信號的情況下，如果擠壓體8-1或8-2沿行程距離處於兩個預定換向位置的一個或者另一個上，傳感器分別產生信號。
這只是一種可能性，可以讓泵控制裝置68識別相關的擠壓體8-1或8-2何時處於預定吸入行程位置上。
圖4中示出了本發明另一優選實施方式中的另一種可能性。在圖4的實施方式中，泵控制裝置68包括周期傳感器80，通過該傳感器以固定的周期向計量箱4-1或4-2內時間延遲地注入壓縮氣體。該周期結束後，泵控制裝置68向換向閥30發出控制信號，換向閥通過向驅動裝置10的氣缸22內輸送壓縮氣體和從中排出壓縮氣體，產生擠壓體8-1和8-2的運動，並由此產生兩個計量箱4-1和4-2彼此相反的體積變化。
該控制信號，最好是啟動吸入行程的控制信號，同時具有啟動時間控制裝置74時間延遲的作用。只要預定的延遲時間結束，就通過一個壓縮氣體進氣閥46-1將壓縮氣體通入一個計量箱8-1，或者通過另一個壓縮氣體進氣閥46-2將壓縮氣體通入另一個計量箱8-2，以與圖1-3相關介紹的方式輸送粉末。與圖1-3的不同之處在於，泵控制裝置68不是藉助傳感器信號(傳感器S1，S2，S3，S4)識別擠壓體8-1和8-2的預定吸入行程位置，而是通過在周期傳感器80的周期結束時分別產生的控制信號。
在此方面假設，驅動活塞12因此還有擠壓體8-1和8-2，在周期結束時到達其預定終端位置。如果例如因材料磨損，材料疲勞或者因汙染造成所要運動的部件運動阻力變化，預定終端位置和實際到達的終端位置之間就會出現偏差。為識別額定值位置和實際值位置之間的這種偏差，沿擠壓體8-1或者8-2的運動距離或者沿與它們運動固定連接的部件，最好沿驅動活塞12，與其終端位置相距在位置P5上設置傳感器S5，在相關的部件，在優選實施方式中是驅動活塞12，處於檢查傳感器S5位置P5的情況下，向泵控制裝置68發出信號。通過為驅動活塞12的運動方向換向將檢查活塞S5檢查信號的時間點與控制信號的時間點進行比較，泵控制裝置68可以計算出驅動活塞12是否在預定時間內(或者以預定速度)到達檢查傳感器S5，也要求它及時到達其終端位置。若與預定值有偏差，泵控制裝置68產生誤差信號(或者報警信號)。
圖4還示出在驅動活塞12的運動方向上與檢查傳感器S5相距，也與驅動活塞12的兩個終端位置相距位置P6的另一檢查傳感器S6，用於在驅動活塞12與著兩個檢查傳感器S5或者S6之一相對情況下，在泵控制裝置68內產生檢查信號。在本發明的該實施方式中，通過兩個檢查傳感器S5和S6兩個檢查信號產生之間的時間差與額定時間的比較，泵控制裝置68可以測定擠壓體8-1，8-2是否在周期內分別到達其預定位置。在該實施方式中，也可以藉助時間差由泵控制裝置計算出驅動活塞12或者擠壓體4-1，4-2的速度，並與額定速度進行比較。在額定時間和實際時間之間或者額定速度和實際速度之間，因此還有驅動活塞12在其運動換向時預定終端位置和實際到達的終端位置偏差之間與確定的偏差值出現偏差情況下，泵控制裝置68會產生誤差信號。
該誤差信號可以用於不同的目的，例如用於光學和/或者聲學顯示誤差或者用於將誤差值儲存在診斷目的計算機的存儲器內。
依據本發明的另一實施方式，誤差信號可以用於在取決於驅動活塞12的額定時間(或者-速度)和實際時間(或者-速度)之間差額的情況下相應控制換向閥30，使驅動活塞12變化的速度通過改變其行程頻率的補償，從而泵裝置的粉末量輸送保持在預定的公差範圍內。
圖4的實施方式與圖1和2的實施方式相同，不同之處是泵控制裝置68包括周期傳感器80，傳感器S1，S2，S3和S4由檢查傳感器S5或者由兩個檢查傳感器S5和S6取代。相同的部件具有相同的參考符號。
與圖4相關介紹的本發明的實施方式也可以在不像圖1，2和4具有膜片，而是依據圖3將活塞作為擠壓體8-1或8-2的實施方式上使用。
依據本發明優選的方式，周期和/或者延遲時間可以變化調整。依據本發明特別優選的方式，為了調整每個時間單位粉末輸送量所要求的變化，周期保持不變；為了調整每個時間單位所要求的粉末輸送量，延遲時間可變化調整。在這裡，延遲時間是指在擠壓體8-1或8-2從壓縮行程換向到吸入行程的相關周期結束後，從相關的計量箱4-1或4-2輸送粉末延遲啟動的時間。
圖5-8示出本發明的另一實施方式，依據該實施方式，粉末入口閥38-1和38-2和/或者粉末出口閥42-1和42-2為鴨嘴式(duck billvalve)功能自控的單向閥，在輸送方向上由壓縮氣體的壓力自動打開，在相反方向上由壓縮氣體的壓力和/或者通過固有的材料-彈性自動關閉。這種單向閥在圖5-8中採用參考符號38/42標註。它由彈性材料，例如橡膠整體構成。它包括帶有一端上徑向向外的環形凸緣84和另一端上鴨嘴式變細的軟管件86的圓柱體部件82。
如果在兩個流動方向上壓差沒有對單向閥產生影響，依據圖5的縱剖面圖和圖6閥頭的前視圖，該單向閥通過其固有的材料-彈性關閉。如果壓縮氣體88在閥反向上相應於圖5對單向閥產生影響，閥關閉力得到加強。
如果在輸送方向上對單向閥38/42施加壓縮氣體90，該壓縮氣體90將兩個鴨嘴部件86-1和86-2彼此分開，從而打開閥。單向閥的該打開位置在圖7以縱剖面圖並在圖8中以前視圖與輸送方向相反示出。
圖9以側視圖相對於圖5和7調轉90°示出單向閥38/42。
在本發明的所有實施方式中，在擠壓體8-1和8-2的運動換向位置(死點)上具有等候時間，在此期間下個行程運動開始之前泵裝置可以靜止。
說明書，權利要求和附圖介紹和示出本發明的優選實施例，而本發明並不局限於此。本發明還包括說明書，權利要求和/或者附圖中至少兩個特徵的任意組合。
權利要求
1.一種粉末(54)特別是塗層粉末的泵裝置，包括具有計量箱(4-1，4-2)的至少一個粉末泵(2-1，2-2)，計量箱以箱體(6-1，6-2)和擠壓體(8-1，8-2)為界，擠壓體在壓縮行程期間可相對於箱體向前移動並在吸入行程期間向後移動，其中，泵箱具有配置粉末入口閥(38-1，38-2)的粉末進入通道(36-1，36-2)，具有配置粉末出口閥(42-1，42-2)的粉末排出通道(40-1，40-2)，還具有配置壓縮氣體進氣閥(46-1，46-2)的壓縮氣體進氣通道(44-1，44-2)，其中，為將計量的粉末量(54)吸入計量箱(4-1，4-2)，將粉末入口閥(38-1，38-2)打開，將粉末出口閥(42-1，42-2)和壓縮氣體進氣閥(46-1，46-2)關閉，從而在吸入行程方向上運動的擠壓體將粉末(54)通過粉末進入通道(36-1，36-2)吸入計量箱(4-1，4-2)，為將計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)輸出，將粉末入口閥(38-1，38-2)關閉，將粉末出口閥(42-1，42-2)和壓縮氣體進氣閥(46-1，46-2)打開，從而從壓縮氣體進氣通道(44-1，44-2)流入計量箱(4-1，4-2)的壓縮氣體將計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)壓入粉末排出通道(40-1，40-2)，還具有泵控制裝置(68)，用於控制壓縮氣體進氣閥(46-1，46-2)，其特徵在於，泵控制裝置(68)具有時間控制裝置(74)，通過該裝置根據從預定的工作狀態開始的預定延遲時間開始從計量箱(4-1，4-2)輸送粉末，其中，在延遲時間結束時將壓縮氣體通入計量箱(4-1，4-2)，並將直至延遲時間結束計量的粉末量藉助於壓縮氣體從計量箱(4-1，4-2)壓出。
2.按權利要求1所述的泵裝置，其特徵在於，泵控制裝置(68)具有周期傳感器，分別在預定的周期結束後，以預定周期的節奏向換向裝置(34)發送控制信號，用於擠壓體(8-1，8-2)從吸入行程向壓縮行程或者相反從壓縮行程向吸入行程運動換向；泵控制裝置(68)構造為利用時間控制裝置(74)根據作用於吸入行程啟動的那個信號產生的時間點分別啟動預定延遲時間，其中，在延遲時間結束時，將壓縮氣體通入計量箱(4-1，4-2)，並將直至延遲時間結束計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)壓出。
3.按權利要求1或2所述的泵裝置，其特徵在於，具有至少一個檢查傳感器(S5，S6)，用於識別擠壓體(8-1，8-2)何時處於預定位置，並在擠壓體處於預定位置情況下，用於產生識別時的傳感器信號；泵控制裝置(68)與至少一個檢查傳感器依據功能連接；泵控制裝置(68)構造為用於自動比較傳感器信號的時間點與至少一個控制信號的時間點，以檢查兩個時間之間的時間是否與預定值存在偏差，並在預定值存在預定偏差情況下，用於產生誤差信號。
4.按權利要求1或2所述的泵裝置，其特徵在於，具有至少兩個檢查傳感器(S5，S6)並與泵控制裝置(68)連接，用於識別擠壓體(8-1，8-2)何時分別處於兩個不同預定位置之一上，並在識別預定位置內的擠壓體情況下產生傳感器信號；泵控制裝置(168)構造為用於將一個檢查傳感器的信號和另一個檢查傳感器的信號之間的時間差與預定的時間進行比較，並在時間差與預定時間的偏差超過預定值的情況下產生誤差信號。
5.按權利要求1所述的泵裝置，其特徵在於，泵控制裝置(68)具有時間控制裝置(74)，以便根據從擠壓體(8-1，8-2)的預定吸入行程位置開始的預定延遲時間啟動從計量箱輸送粉末，其中，在延遲時間結束時，壓縮氣體通入計量箱(4-1，4-2)，並將直至延遲時間結束計量的粉末量藉助於壓縮氣體從計量箱(4-1，4-2)壓出。
6.按權利要求5所述的泵裝置，其特徵在於，預定的吸入行程位置為吸入行程起始位置。
7.按權利要求5所述的泵裝置，其特徵在於，預定的吸入行程位置處於吸入行程起始位置和吸入行程終端位置之間。
8.按權利要求5所述的泵裝置，其特徵在於，吸入行程起始位置和吸入行程終端位置之間預定的吸入行程位置比在吸入終端位置時更靠近吸入行程起始位置。
9.按前述權利要求5-8中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，時間控制裝置具有至少一個傳感器(S1，S4；S2，S3)，用於在擠壓體(8-1，8-2)處於預定吸入行程位置情況下產生信號。
10.按權利要求5-9中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，具有泵控制裝置(68)，通過該裝置擠壓體(8-1，8-2)的運動從吸入行程換向到壓縮行程，或者相反，根據傳感器(S1，S4)信號，在擠壓體(8-1，8-2)沿行程距離處於兩個預定換向位置的一個或者另一個上時，傳感器產生信號。
11.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，擠壓體(8-1，8-2)的運動距離在所有行程運動中均保持不變。
12.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，在擠壓體(8-1，8-2)的至少一個換向死點上，在擠壓體(8-1，8-2)到達一個運動方向之後向相關的另一個運動方向運動之前，具有第二時間延遲。
13.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，延遲時間可變化調整。
14.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，擠壓體(8-1，8-2)為柔性膜片。
15.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，粉末入口閥(38-1，38-2)和粉末出口閥(42-1，42-2)為自動閥，通過它們兩個閥側之間的壓差自動打開或關閉。
16.按權利要求15所述的泵裝置，其特徵在於，粉末入口閥(38-1，38-2)和粉末出口閥(42-1，42-2)為自動閥，它們按照單向閥的方式通過氣壓差控制其閥體(38-1，38-2)，其中，閥體(38-1，38-2)根據該氣壓差可相對於閥座(38-4，42-4)在打開位置或者關閉位置中運動並保持在相關位置中。
17.按權利要求15所述的泵裝置，其特徵在於，粉末入口閥(38-1，38-2)和粉末出口閥(42-1，42-2)為鴨嘴式自動閥，其鴨嘴通過鴨嘴內側和鴨嘴外側之間的壓差自動打開或關閉。
18.按前述權利要求中任一項所述的泵裝置，其特徵在於，具有至少兩個所述的粉末泵(2-1，2-2)，其粉末進入通道(36-1，36-2)可與粉末源連接或者已連接；其粉末排出通道(40-1，40-2)可與共同的粉末排放口(48)連接或者已連接；兩個粉末泵(2-1，2-2)可彼此相對傳動，從而交替從一個粉末泵(2-1)的計量箱(4-1)或者從另一個粉末泵(2-2)的計量箱(4-2)藉助於壓縮氣體將計量的粉末量排放到粉末排出通道(40-1，40-2)內；或者相反，粉末交替通過粉末進入通道(36-1，36-2)吸入另一個或者一個計量箱(4-1，4-2)。
19.按權利要求18所述的泵裝置，其特徵在於，兩個泵的擠壓體(8-1，8-2)具有共同的驅動裝置(10)。
20.一種粉末塗層裝置，其特徵在於，利用前述權利要求中任一項所述的泵裝置輸送塗層粉末。
21.一種用於輸送粉末(54)特別是塗層粉末的方法，其中，通過擴大計量箱(4-1，4-2)的體積將粉末(54)從粉末源吸入計量箱(4-1，4-2)，隨後藉助於壓縮氣體將計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)壓出，此後計量箱(4-1，4-2)的體積變小，然後周期性重複循環，其特徵在於，藉助於傳感器(S1，S4；S2，S3)測定計量箱(4-1，4-2)周期性體積變化的預定階段；在達到預定階段後利用預定的時間延遲藉助於壓縮氣體將此時計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)壓出。
22.按權利要求21所述的方法，其特徵在於，在進入計量箱(4-1，4-2)的粉末進入通道(36-1，36-2)內和在排出計量箱(4-1，4-2)的粉末排出通道(40-1，40-2)內，在相關的路程中各使用至少一個閥，根據其逆流側和其順流側之間的氣壓差按單向閥的方式自動打開和關閉。
23.一種用於輸送粉末(54)特別是塗層粉末的方法，其中，通過擴大計量箱(4-1，4-2)的體積將粉末(54)從粉末源吸入計量箱(4-1，4-2)，隨後藉助於壓縮氣體將計量的粉末量從計量箱(4-1，4-2)壓出，此後計量箱(4-1，4-2)的體積變小，然後周期性重複循環，其特徵在於，至少一個計量箱(4-1，4-2)的體積變化通過預定周期控制；在預定周期結束後分別產生至少一個控制信號；通過該至少一個控制信號體積變化從擴大到變小或從變小到擴大，同時啟動預定的時間延遲；只有在預定的時間延遲結束時，才能藉助於壓縮氣體將計量的粉末量從計量箱壓出。
24.按權利要求23所述的方法，其特徵在於，至少一個計量箱(4-1，4-2)的體積變化通過擠壓體(8-1，8-2)進行；藉助於至少一個檢查傳感器(S5，S6)測定擠壓體在預定位置內的狀況，在識別擠壓體處於預定位置情況下產生檢查信號；將控制信號的時間點和至少一個控制信號的時間點之間的時間差與預定的時間進行比較，在擠壓體在每個周期內經過預定性距離情況下，時間具有時間差；在時間差和預定時間之間的差別超過預定值情況下，產生誤差信號。
25.按權利要求23所述的方法，其特徵在於，至少一個計量箱的體積變化通過擠壓體(8-1，8-2)進行；利用至少兩個檢查傳感器(S5，S6)，它們沿與擠壓體最大運動距離相應的距離彼此相距設置，在擠壓體處於與傳感器位置相應的一個位置情況下，產生檢查信號；將一個檢查傳感器的檢查信號與另一個檢查傳感器的檢查信號之間的時間差與預定的時間進行比較，在擠壓體在每個周期內經過預定的額定-運動距離情況下，時間總計為時間差；在時間差與預定時間的偏差大於預定值情況下，分別產生至少一個誤差信號。
26.按權利要求21-25中任一項所述的方法，其特徵在於，兩個計量箱(4-1，4-2)同時，但與其體積相關彼此相移變化，其中，一個計量箱的體積擴大，而另一個計量箱的體積變小，或者相反。
全文摘要
粉末特別是塗層粉末的泵裝置和粉末塗層裝置。具有時間控制裝置(74)，通過該裝置根據從預定工作時間點開始的預定延遲時間將壓縮氣體通入計量箱，並由此直至延遲時間結束將送入計量箱的粉末量從計量箱排出。
文檔編號B05B12/00GK1517548SQ20031012329
公開日2004年8月4日 申請日期2003年12月22日 優先權日2003年1月8日
發明者馬爾科·桑華德, 馬爾科 桑華德 申請人:Itw赫馬公開股份有限公司