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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Pulver und eine Fangdüse, die
in der Pulverfördervorrichtung
Verwendung finden kann.
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Um
Gegenstände
oder Werkstücke
mit Pulver zu beschichten, wird das Pulver aus einem Pulvervorratsbehälter mit
Hilfe einer Pulverfördervorrichtung
zu einer Pulversprühpistole
transportiert und dort mit der Pulversprühpistole auf das Werkstück aufgebracht.
Die Pulverfördervorrichtung,
welche im Folgenden auch als Pulverinjektor bezeichnet wird, fördert das
Pulver mit Hilfe von Förderluft
aus dem Vorratsbehälter.
Dabei strömt
im Inneren des Pulverinjektors das Gemisch aus Förderluft und Pulver durch einen
Pulverkanal einer Fangdüse,
wobei mit Hilfe der Fangdüse
dem Pulver-Förderluftgemisch zusätzlich Dosierluft
beigemischt wird, um einen definierten Gesamtluftstrom zu erreichen.
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Aus
dem Stand der Technik
DE
43 19 726 A1 ist eine Pulverfördereinrichtung mit einer Fangdüse bekannt,
die mehrere von außen
zum Pulverkanal hinführende
schräge
Bohrungen aufweist, um die Dosierluft in den Pulverkanal einzuleiten.
Diese Ausführungsform
der Fangdüse
hat jedoch den Nachteil, dass die schräg verlaufenden Bohrungen aufwen dig herzustellen
sind. Grundsätzlich
sind Bohrungen, die quer zur Längsachse
der Fangdüse
verlaufen nur mit zusätzlichem
Aufwand herstellbar.
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Aus
der Druckschrift
DE
197 29 549 A1 ist ein Druckluft-Injektor zur pneumatischen Förderung eines
Pulvers für
eine Pulverbeschichtungsanlage bekannt. Der Druckluft-Injektor umfasst
mehrere einzelne Injektoren, die jeweils aus einer Treibdüse und einer
gleichachsigen Fangdüse
bestehen und bündelförmig um
einen zylindrischen Ansaugraum herum angeordnet sind.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fangdüse für eine Pulverfördervorrichtung
auszubilden, die einfach herstellbar ist, insbesondere sollen Bohrungen,
die quer zur Längsachse
der Fangdüse verlaufen,
vermieden werden und zudem eine passende Pulverfördervorrichtung für die Fangdüse auszubilden.
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Die
Aufgabe wird durch eine Fangdüse
für eine
Pulverfördervorrichtung
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 und durch eine Pulverfördervorrichtung
mit einer Fangdüse
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
11 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmalen.
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Die
erfindungsgemäße Fangdüse für eine Pulverfördervorrichtung
weist einen rohrförmigen Pulverstromkanal
und eine Schulter auf, mit der die Lage der Fangdüse in der
Pulverfördervorrichtung vorgegeben
ist und die zwischen einem stromaufwärtigen Fangdüsenabschnitt
und einem stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitt
angeordnet ist. Die Schulter selbst weist einen Kanal für Dosierluft
auf, wobei der Kanal den stromaufwärtigen Fangdüsenabschnitt
mit dem stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitt
verbindet. Der stromabwärtige
Fangdüsenabschnitt
ist so ausgebildet, dass er mit einer über den stromabwärtigen Fangdüsenabschnitt
schiebbaren Schlauchtülle einen
weiteren Kanal für
Dosierluft bildet, um die Dosierluft bis ans stromabwärtige Ende
der Fangdüse zu
führen.
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Die
erfindungsgemäße Pulverfördervorrichtung
umfasst dazu die soeben beschriebene Fangdüse, welche in einem Gehäuse der
Pulverfördervorrichtung
angeordnet ist. Die Pulverfördervorrichtung weist
des Weiteren eine Schlauchtülle
auf, die den stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitt
der Fangdüse umgibt.
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Somit
ist die Fangdüse
vorteilhafterweise jederzeit einfach austauschbar und so ausgebildet, dass
sie in der Pulverfördervorrichtung
präzise
anordenbar ist. Insbesondere das laterale und axiale Spiel sowie
der Winkelfehler sollen möglichst
gering sein.
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Zudem
wird die Griffigkeit der Fangdüse
gewährleistet.
Dies ist insbesondere beim Herausnehmen der Fangdüse aus der
Pulverfördervorrichtung von
Bedeutung.
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Darüber hinaus
besteht ein weiterer Vorteil in der Gestaltung der Fangdüse darin,
dass die Pulverfördervorrichtung
nach dem Austauschen der Fangdüse
die gleichen Ei genschaften bei der Pulverförderung aufweist wie vor dem
Austauschen. Das heißt, die
Eigenschaften der Pulverfördervorrichtung
sollen sich lediglich durch das Austauschen der Fangdüse nicht ändern.
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Bei
einer ersten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fangdüse für eine Pulverfördervorrichtung
weist der stromabwärtige
Fangdüsenabschnitt
mindestens eine Vertiefung auf.
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Bei
einer zweiten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fangdüse verläuft auf der Außenseite
des stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitts
eine schraubenförmige
Rippe.
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Bei
einer dritten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fangdüse ist die Außenseite
des stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitts
in Längsrichtung
oder kreuzförmig
gerändelt.
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Zudem
kann bei der erfindungsgemäßen Fangdüse zur Bildung
des weiteren Kanals für
Dosierluft der Außendurchmesser
des stromabwärtigen Fangdüsenabschnitts
kleiner als der Innendurchmesser der Schlauchtülle ausgebildet sein. Dies
hat den Vorteil, dass dadurch die Dosierluft ohne weiteres bis ans
stromabwärtige
Ende der Fangdüse
gelangt und von dort dem Pulver-Förderluftgemisch zugeführt werden
kann.
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Des
Weiteren kann bei der erfindungsgemäßen Fangdüse der Kanal in der Schulter
als Nut oder als Bohrung ausgebildet sein.
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Um
die Fangdüse
präzise
im Gehäuse
der Pulverfördervorrichtung
platzieren zu können,
weist eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fangdüse eine
erste zylinderförmige
Führungsfläche und
eine davon beabstandete zweite zylinderförmige Führungsfläche und die Schulter eine konisch
ausgebildete Seite auf, wobei die Führungsflächen und die Seite vorgesehen
sind, um die Lage der Fangdüse
in der Pulverfördervorrichtung
vorzugeben. Die Schulter ist in der Pulverfördervorrichtung einspannbar.
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Zudem
kann die Schulter bei der erfindungsgemäßen Fangdüse auch eine weitere konisch
ausgebildete Seite aufweisen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
wird ferner vorgeschlagen, dass die erfindungsgemäße Fangdüse eine
Ringnut zur Aufnahme eines O-Rings aufweist, wobei die Ringnut im
Bereich des Fangdüseneinlasses
angeordnet ist. Damit kann, wenn die Fangdüse in der Pulverfördervorrichtung
montiert ist, der Dosierluftkanal stromaufwärts gegenüber dem Pulverkanal der Pulverfördervorrichtung
abgedichtet werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fangdüse ist der
Durchmesser der ersten zylinderförmigen
Führungsfläche kleiner als
der Durchmesser der zweiten zylinderförmigen Führungsfläche. Dies hat insbesondere
den Vorteil, dass die mit dem O-Ring ausgestattete Fangdüse leichter
montierbar ist und auch wieder leichter aus dem Gehäuse der
Pulverfördervorrichtung
herausgezogen werden kann.
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Bei
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pulverfördervorrichtung ist im Gehäuse der
Pulverfördervorrichtung
eine Bohrung vorgesehen, in welcher der stromaufwärtige Fangdüsenabschnitt der
Fangdüse
angeordnet ist, wohingegen der stromabwärtige Fangdüsenabschnitt aus dem Gehäuse herausragt.
Das Gehäuse
bildet den Anschlag für
die Schulter.
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Bei
einer zusätzlichen
Weiterbildung der Pulverfördervorrichtung
ist eine Überwurfmutter
vorgesehen, mit der die Fangdüse
und die Schlauchtülle am
Gehäuse
fixierbar sind.
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Schließlich kann
bei der erfindungsgemäßen Pulverfördervorrichtung
ein Schlauch vorgesehen sein, der über die Schlauchtülle geschoben
ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von
fünf Figuren weiter
erläutert.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Fangdüse in der
Seitenansicht.
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2 zeigt
eine mögliche
Ausführungsform der
Pulverfördervorrichtung
im Querschnitt.
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3 zeigt
eine zweite mögliche
Ausführungsform
der Fangdüse
in einer dreidimensionalen Ansicht.
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4 zeigt
eine dritte mögliche
Ausführungsform
der Fangdüse
in einer dreidimensionalen Ansicht.
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5 zeigt
eine vierte mögliche
Ausführungsform
der Fangdüse
in einer dreidimensionalen Ansicht.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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In 1 ist
eine mögliche
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Fangdüse 1 in
der Seitenansicht gezeigt. Die Fangdüse 1 weist in ihrem
Inneren einen Kanal 22 auf, durch den, wenn die Pulverfördervorrichtung
in Betrieb ist, das Gemisch aus Pulver und Förderluft FL strömt. Der
Kanal 22 wird im Folgenden auch als Pulverstromkanal bezeichnet.
Die Längsachse
der Fangdüse 1 ist
mit dem Bezugszeichen 21 und die Strömungsrichtung durch den Pfeil 7 gekennzeichnet.
Das Gemisch tritt am trichterförmigen
Düseneinlass 16 in
die Fangdüse 1 ein
und am Düsenauslass 18 wieder
aus der Fangdüse 1 aus.
Im Bereich des Düseneinlasses 16 ist
die Fangdüse 1 auf
der Außenseite
zylinderförmig
ausgebildet, welche als zylinderförmige erste Führungsfläche 2.1 dient.
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Im
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich
etwa in der Mitte der Fangdüse 1 eine Schulter 5,
an die sich auf der stromaufwärtigen
Seite eine zweite zylinderförmig
ausgebildete Führungsfläche 2.2 anschließt. Die
beiden Seiten 5.1 und 5.2 der Schulter 5 sind
als Doppelkonus ausgebildet. Ober die erste Führungsfläche 2.1, die zweite
Führungsfläche 2.2 und
die konisch ausgebildete Seite 5.1 der Schulter 5 wird
die Position der Fangdüse 1 in
der Pulverfördervorrichtung
vorgegeben.
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Die
Fangdüse 1 teilt
sich im Wesentlichen in zwei Fangdüsenabschnitte 17.1 und 17.2 auf,
wobei der stromaufwärts
angeordnete Fangdüsenabschnitt 17.1 vom
stromabwärts
angeordneten Fangdüsenabschnitt 17.2 durch
die Schulter 5 getrennt ist. Damit jedoch die Dosierluft
DL, welche auch als Zusatzluft bezeichnet wird, vom stromaufwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.1 zum
stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitt 17.2 gelangt,
sind in der Schulter 5 eine oder mehrere Nuten 3 vorgesehen.
Anstelle der in 1 gezeigten Nut 3 kann
zur Verbindung der beiden Fangdüsenabschnitte 17.1 und 17.2 auch
eine Durchgangsbohrung in der Schulter 5 vorgesehen sein.
Auf dem stromabwärtigen
Fangdüsenabschnitt 17.2 sind,
wie in 1 gezeigt, zwei schraubenförmig ausgebildete Rippen 4.1 und 4.2 angeordnet.
Auf die Funktionsweise der einzelnen Komponenten der Fangdüse 1 wird
später
noch weiter eingegangen.
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In 2 ist
eine mögliche
Ausführungsform einer
Pulverfördervorrichtung
im Querschnitt gezeigt. Die Förderluft
FL strömt
durch den Fördelufteinlass 13 in
die Pulverfördervorrichtung
und sorgt im Inneren dafür,
dass das Pulver durch den Pulvereinlass 15 in die Pulverfördervorrichtung
gesaugt wird. Das aus der Förderluft
FL und dem Pulver gebildete Pulverluftgemisch wird nun durch die
im stromabwärtigen
Ende der Pulverfördervorrichtung
angeordnete Fangdüse 1 geleitet.
Die Fangdüse 1 ist
in der Pulverfördervorrichtung
so angeordnet, dass ihr stromaufwärtiger Fangdüsenabschnitt 17.1 sich
in einer Bohrung 19 der Pulverfördervorrichtung befindet und der
stromabwärtige
Fangdüsenabschnitt 17.2 der Fangdüse 1 aus
dem Gehäuse 9 der
Pulverfördervorrichtung
herausragt. Über
den stromabwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.2 der
Fangdüse 1 ist
eine Schlauchtülle 11 gestülpt, die
zusammen mit der Fangdüse 1 mittels
einer Überwurfmutter 10 am
Gehäuse 9 der
Pulverfördervorrichtung
befestigt wird. Die Pulverfördervorrichtung
weist zusätzlich
einen Dosierlufteinlass 14 auf, über den Dosierluft DL zum Pulverluftgemisch
hinzugefügt
werden kann. Die Dosierluft DL strömt dazu zuerst durch den Dosierlufteinlass 14 in
einen ersten Dosierluftkanal 20.1, welcher durch den stromaufwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.1 und
die Bohrung 19 gebildet wird, und von dort durch die Nut 3 in
einen zweiten Dosierluftkanal 20.2, welcher durch den stromabwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.2,
die Rippen 4.1 und 4.2 und die Schlauchtülle 11 gebildet
wird. Die Rippen 4.1 und 4.2 sind für den Dosierluftkanal 20.2 jedoch nicht
zwingend erforderlich. Nachdem die Dosierluft DL den zweiten Dosierluftkanal 20.2 verlassen
hat, wird sie dem Gemisch aus Förderluft
FL und Pulver beigemischt.
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Die
beiden schraubenförmig
ausgebildeten Rippen 4.1 und 4.2 sorgen dafür, dass
die Dosierluft DL einen Drall erhält. Die Strömungsrichtung der Dosierluft
DL ist durch die Pfeile 8 in 1 angedeutet. Durch
den Drall wird erreicht, dass die Dosierluft beim Austritt aus dem
stromabwärtigen
Dosierluftkanal 20.2 keine Saugwirkung erzeugt. Die beiden
Rippen 4.1 und 4.2 haben zudem den Vorteil, dass
sie die Griffigkeit der Fangdüse 1 erhöhen. Nachdem
die Überwurfmutter 10 abgeschraubt
wurde, kann die Fangdüse 1 ohne
weiteres von Hand aus der Pulverfördervorrichtung herausgezogen
werden. Die Anzahl der erforderlichen Rippen auf dem stromabwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.2 hängt von
den technischen Rahmenbedingungen ab. Gleiches gilt sinngemäß für die Anzahl
der Nuten 3 beziehungsweise der Durchgangsbohrungen durch
die Schulter 5.
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Die
Schlauchtülle
11,
wie sie in dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 202 04 116 beschrieben ist, kann
aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehen und auf der
Außenseite
von einer Schicht oder einer Hülse
aus elektrisch leitendem Material umgeben sein. Die die Schlauchtülle
11 umgebende Hülse kann
beispielsweise aus Metall oder einem elektrisch leitfähigen Kunststoff
bestehen.
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Für den Fall,
dass die Schlauchtülle
11 von einer
solchen Hülse
umgeben ist, kann die Hülse
mittels der Überwurfmutter
10,
welche ebenfalls ein elektrisch leitendes Material aufweist, am
geerdeten Injektorgehäuse
9 elektrisch
befestigt sein. Die Hülse kann
dazu mit einem Ringflansch versehen sein, der von der Überwurfmutter
gegen einen Bund am Gehäuse
9 der
Pulverfördervorrichtung
angepresst gehalten ist. Für
weitere Informationen, insbesondere hinsichtlich der elektrischen
und mechanischen Ausbildung der Schlauchtülle
11, wird auf die
Beschreibung in der
DE 202 04
116 verwiesen, wobei die Form der Schlauchtülle
11 an
die spezifischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fangdüse
1 angepasst werden
sollte. Es ist vorgesehen, dass die Schlauchtülle
11 und die Überwurfmutter
10 am Schlauch
verbleiben. Wird also der Schlauch zusammen mit der Überwurfmutter
10 vom
Injektorgehäuse
9 getrennt,
so verbleibt die Überwurfmutter
10 und die
Schlauchtülle
11 am
Schlauch, wohingegen die Fangdüse
1 im
Injektorgehäuse
9 bleibt.
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Die
Rippen 4.1 und 4.2 können so ausgebildet sein, dass
sie dafür
sorgen, dass die Schlauchtülle 11 in
einem definierten Abstand zur Fangdüse 1 gehalten wird,
so dass sich zwischen der Außenseite der
Fangdüse 1 und
der Innenseite der Schlauchtülle 11 der
bereits erwähnte
Dosierluftkanal 20.2 bildet.
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3 zeigt
eine zweite mögliche
Ausführungsform
der Fangdüse
in einer dreidimensionalen Ansicht. Sie unterscheidet sich von der
in der 1 gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen
dadurch, dass der stromabwärtige
Fangdüsenabschnitt 17.2 mehrere
Vertiefungen 23 aufweist. Zudem sind im stromabwärtigen Fangdüsenabschnitt 17.2 zwei schmale
ringförmige
Erhebungen 24.1 und 24.2 und eine breite ringförmige Erhebung 24.3 vorgesehen. Die
ringförmigen
Erhebungen 24.1, 24.2 und 24.3 in Verbindung
mit den Vertiefungen 23 verbessern unter anderem die Griffigkeit
der Fangdüse,
was beim Einsetzen und Herausnehmen der Fangdüse aus dem Gehäuse 9 der
Pulverfördervorrichtung
von Vorteil ist.
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Die 4 und 5 zeigen
eine dritte und eine vierte Ausführungsform
der Fangdüse 1 in
einer dreidimensionalen Ansicht. Die dort abgebildeten Fangdüsen unterscheiden
sich von der in der 1 gezeigten Ausführungsform
im Wesentlichen dadurch, dass der stromabwärtige Fangdüsenabschnitt 17.2 mehrere
in Längsrichtung
verlaufende Vertiefungen 23 aufweist. Diese können beispielsweise mittels
einer Rändelmaschine
hergestellt werden.
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Alternativ
zu den gezeigten Ausführungsformen
kann die stromabwärtige
Aussenseite der Fangdüse 1 auch
kreuzförmig
gerändelt
werden.
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Die
in 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich
zudem von der in 1 gezeigten Ausführungsform
dadurch, dass in der Schulter 5 statt der Nut 3 mehrere
Bohrungen 3.1 und 3.2 als Dosierluftkanäle vorgesehen
sind.
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Mit
Hilfe des in der Nut 6 platzierten O-Rings 12 wird
dafür gesorgt,
dass der Dosierluftkanal 20.1 stromaufwärts gegenüber dem Pulverkanal des Injektors
luftdicht abgeschlossen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die
Dosierluft DL nicht stromaufwärts
in den Pulveransaugkanal gelangen kann.
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- 1
- Fangdüse
- 2.1
- erste
zylindrische Führung
- 2.2
- zweite
zylindrische Führung
- 3
- Nut
- 3.1
- Bohrung
- 3.2
- Bohrung
- 4.1
- Rippe
- 4.2
- weitere
Rippe
- 5
- Schulter
- 5.1
- konisch
geformte Seite
- 5.2
- konisch
geformte Seite
- 6
- ringförmige Nut
- 7
- Strömungsrichtung
des Pulvers
- 8
- Strömungsrichtung
der Dosierluft
- 9
- Injektorgehäuse
- 10
- Überwurfmutter
- 11
- Schlauchtülle
- 12
- O-Ring
- 13
- Förderlufteinlass
- 14
- Dosierlufteinlass
- 15
- Pulvereinlass
- 16
- Fangdüseneinlass
- 17.1
- stromaufwärtiger Fangdüsenabschnitt
- 17.2
- stromabwärtiger Fangdüsenabschnitt
- 18
- Fangdüsenauslass
- 19
- Bohrung
- 20.1
- stromaufwärtiger Dosierluftkanal
- 20.2
- stromabwärtiger Dosierluftkanal
- 21
- Längsachse
- 22
- Pulverkanal
- 23
- Vertiefung
- 24.1
- schmaler
Ring
- 24.2
- schmaler
Ring
- 24.3
- breiter
Ring
- FL
- Förderluft
- DL
- Dosierluft