PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60216655T2 11.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001245293
Titel Vorrichtung und Methode zum Regeln und Aufbringen von Pulverbeschichtungsmaterial
Anmelder Nihon Parkerizing Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP;
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota, Aichi, JP
Erfinder Morita, Tadao, Chuo-Ku, Tokyo 103-0027, JP;
Murai, Hiroki, Chuo-Ku, Tokyo 103-0027, JP;
Hajima, Masayuki, Chuo-Ku, Tokyo 103-0027, JP;
Naruse, Kazuhide, Toyota-shi, Aichi-ken, JP;
Suzuki, Tadashi, Toyota-shi, Aichi-ken, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 60216655
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.03.2002
EP-Aktenzeichen 020070645
EP-Offenlegungsdatum 02.10.2002
EP date of grant 13.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse B05B 7/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G05B 13/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial und insbesondere auf eine Verbesserung beim Ansprechen einer tatsächlichen bzw. Ist-Zuführrate auf eine vorgegebene Zuführrate.

Beschreibung des Standes der Technik

Wenn eine Pulverbeschichtung, wie z.B. eine Beschichtung einer Fahrzeugkarosserie, durchgeführt wird, ist es, um die fertigbearbeitete Beschichtung gleichmäßig zu gestalten und das Beschichtungsmaterial effektiv zu nutzen, notwendig, einem Beschichtungsrohr immer eine konstante Menge an Pulverbeschichtungsmaterial zuzuführen. Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial von diesem Typ wird ein Ende eines Trägerohrs in einen Behälter, in dem Pulverbeschichtungsmaterial enthalten ist, eingeführt. Durch das Blasen von Ansaugluft in eine Düse einer Einbringeinrichtung, die sich an dem anderen Ende des Trägerrohrs befindet, wird das Pulverbeschichtungsmaterial in dem Behälter in das Trägerrohr gesaugt, um dem Beschichtungsrohr zugeführt zu werden. Eine Messvorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit bzw. -rate des Pulverbeschichtungsmaterials ist an dem Trägerrohr befestigt. Auf der Grundlage der Differenz zwischen der Ist-Zuführrate des Pulverbeschichtungsmaterials, die durch die Messvorrichtung gemessen wird, und einer vorgegebenen Zuführrate, die über ein Bedienungsfeld oder ähnliches eingegeben wird, wird der Druck der Ansaugluft, die in die Düse der Einbringeinrichtung zu blasen ist, einer PID-Steuerung unterworfen, so dass die Ist-Zuführrate gleich der vorgegebenen Zuführrate ist. Hier ist die PID-Steuerung ein Steuersystem, das eine Kombination eines Proportionalbetriebes für eine gleichmäßige Steuerung ohne Schwingen, eines Integralbetriebes für die automatische Versatzkorrektur und eines Differentialbetriebes für ein verbessertes Ansprechen auf Störungen ist. Eine solche Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial ermöglicht, dass das Beschichtungsrohr immer mit der vorgegebenen Zuführrate an Pulverbeschichtungsmaterial versorgt wird.

Da jedoch angestrebt wird, die vorgegebene Zuführrate an Pulverbeschichtungsmaterial durch die PID-Steuerung des Drucks der Ansaugluft, die in die Düse der Einbringeinrichtung zu blasen ist, auf der Grundlage der Differenz zwischen der Ist-Zuführrate und der vorgegebenen Zuführrate zuzuführen, findet, wenn das Proportionalband der PID-Steuerung schmal eingestellt ist, ein Überschwingen und Oszillieren bei dem Ansprechen der Ist-Zuführrate auf die vorgegebene Zuführrate des Pulverbeschichtungsmaterial statt, wie es in 7 durch die Kurve C1 gezeigt ist. Andrerseits ist, wenn das Proportionalband breit eingestellt ist, das Ansprechen der Ist-Zuführrate auf die vorgegebene Zuführrate des Pulverbeschichtungsmaterials langsam, wie es in 7 durch Kurve C2 gezeigt ist. Daher wird, wie es in 8 gezeigt ist, Zeit benötigt, um einen gewünschten Ansaugluftdruck und eine Ist-Zuführrate im Ansprechen auf die Änderung der vorgegebenen Zuführrate zu erhalten.

Das Dokument US 5473947 bezieht sich auf eine Fluidisier-Pulverströmungsgeschwindigkeit-Messvorrichtung, in der die Ist-Pulvermassen-Strömungsgeschwindigkeit, die auf der Grundlage von Signalen von zwei Drucksensoren gemessen wird, von dem Computer ausgegeben und mit einem Strömungsgeschwindigkeits-Sollwert verglichen wird. Im Ergebnis wird die Luftzuführung über ein Ventil reguliert.

Das Dokument WO 97/08177 offenbart ein System zum Steuern der Strömung von flüssigem Beschichtungsmaterial, bei dem eine Strömungsreguliereinrichtung die Strömung von flüssigem Beschichtungsmaterial als ein offener oder geschlossener Kreis reguliert.

Die Nutzer von Pulverbeschichtung, die die Ausgabemenge von Pulverbeschichtungsmaterial häufig ändern müssen, wünschen die Entwicklung einer Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial, die Pulverbeschichtungsmaterial einem Beschichtungsrohr mit guten Ansprechverhalten zuführen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das vorstehende Problem zu lösen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial mit gutem Ansprechverhalten einer Ist-Zuführrate auf eine vorgegebene Zuführrate vorzusehen.

Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Tank zur Aufnahme von Pulverbeschichtungsmaterial in diesem, eine Einbringeinrichtung, die mit dem Tank verbunden ist und die eine Hauptdüse aufweist, eine Quelle für komprimierte Luft zum Blasen von Saugluft in die Hauptdüse der Einbringeinrichtung, um Pulverbeschichtungsmaterial vom Tank zu saugen, eine Pulverströmungsraten-Messvorrichtung zum Messen einer Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, das durch die Einbringeinrichtung angesaugt wurde und vom Tank zugeführt wurde, eine Eingabeeinrichtung für die gegebene Zuführrate zum Eingeben einer gegebenen Zuführrate des Pulverbeschichtungsmaterials, eine Saugluftdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Drucks der Saugluft, die in die Hauptdüse der Einbringeinrichtung von der Quelle der komprimierten Luft geblasen wird, eine Speichereinrichtung und eine Steuerschaltung zum Speichern von einem Wert des Saugluftdrucks bezüglich einer gegebenen Zuführrate in der Vergangenheit als gelernte Daten in der Speichereinrichtung, zum unverzüglichen Betreiben, wenn eine neue gegebene Zuführrate von der Eingabeeinrichtung für die gegebene Zuführrate eingegeben wird, der Saugluftdruck-Einstelleinrichtung, so dass der Saugluftdruck gleich einem Wert der gelernten Daten ist, der in der Speichereinrichtung bezüglich der neuen gegebenen Zuführrate gespeichert wurde, und zum anschließenden Einstellen der Saugluftdruck-Einstelleinrichtung, so dass eine Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, die durch die Pulverströmungsrate-Messvorrichtung gemessen wurde, gleich der neuen gegebenen Zuführrate ist, um eine PID-Steuerung des Saugluftdrucks auszuführen.

Ein Verfahren zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial weist die Schritte auf: Eingeben einer gegebenen Zuführrate, Saugen von Pulverbeschichtungsmaterial von einem Tank durch das Blasen von Saugluft in eine Hauptdüse einer Einbringeinrichtung, die mit dem Tank verbunden ist, Messen einer Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, Einstellen des Drucks der Saugluft, die in die Einbringeinrichtung geblasen wurde, in einer solchen Weise, dass die gemessene Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials gleich der eingegebenen gegebenen Zuführrate ist, Speichern von einem Wert des Saugluftdrucks bezüglich einer gegebenen Zuführrate in der Vergangenheit als gelernte Daten und unverzügliches Einstellen, wenn eine neue gegebene Zuführrate eingegeben wird, des Saugluftdrucks, so dass dieser gleich dem Wert der gelernten Daten ist, der bezüglich der neuen gegebenen Zuführrate gespeichert wurde, und anschließend PID-Steuern des Saugluftdrucks, so dass die gemessene Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials gleich der neuen gegebenen Zuführrate ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial entsprechend dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung,

2 ist ein Fließbild, das den Betrieb des Ausführungsbeispiels 1 veranschaulicht,

3 ist eine graphische Darstellung des Ansprechens der Ist-Zuführrate in Ausführungsbeispiel 1,

4 ist ein Zeitdarstellung, die die Beziehung zwischen der vorgegebenen Zuführrate, dem Saugluftdruck und der Ist-Zuführrate in Ausführungsbeispiel 1 veranschaulicht,

5 ist ein Fließbild, das den Betrieb des Ausführungsbeispiels 2 veranschaulicht,

6 ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis der Ausbildung einer Kalibrierungskurve in Ausführungsbeispiel 2 veranschaulicht,

7 ist eine graphische Darstellung, die das Ansprechen der Ist-Zuführrate in einer herkömmlichen Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial veranschaulicht, und

8 ist eine Zeitdarstellung, die die Beziehung zwischen der vorgegebenen Zuführrate, dem Saugluftdruck und der Ist-Zuführrate in der herkömmlichen Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1:

1 stellt eine Struktur einer Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial entsprechend dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung dar. Ein Behälter 1, in dem Pulverbeschichtungsmaterial F enthalten ist, wird als ein sogenannter Wirbelbetttank bezeichnet, der mit einer perforierten Platte 2 versehen ist. Fluidisierluft wird eingeblasen, um das Pulverbeschichtungsmaterial F in einem fluidisierten Zustand im Tank 1 zu halten. Ein Ende eines Trägerohrs 3 wird in den Tank 1 eingeführt, während das andere Ende des Trägerrohrs 3 mit einer Einspritz- bzw. Einbringeinrichtung 4 verbunden wird, die mit einem Beschichtungsrohr 5 verbunden ist. Eine Pulverströmungsraten-Messvorrichtung 6 ist zum Messen der Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials F auf der Grundlage der Änderung der Kapazität im Trägerrohr 3 an dem Trägerrohr 3 befestigt. Die Pulverströmungsraten-Messvorrichtung 6 ist mit einer Verstärkerschaltung 7 verbunden, die wiederum mit einer Ausgleichschaltung 8 verbunden ist. Es ist festzuhalten, dass die Pulverströmungsraten-Messvorrichtung 6 die Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials F auf der Grundlage der Dichte im Trägerrohr 3, die als eine Änderung der Kapazität gemessen wird, und einer Strömungsrate QF von Luft zum Messen, die in das Trägerrohr 3 eingeführt wird, misst. Ein Ausgangssignal von der Ausgleichschaltung 8 wird in eine Steuerungsreinrichtung 9 eingegeben, die die Saugluft und die Verdünnungsluft zu einer Hauptdüse 4a bzw. einer Nebendüse 4 der Einbringeinrichtung 4 führt.

Die Steuerungseinrichtung 9 ist versehen mit einem Ventil 10, das mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, und das auf der Grundlage eines Betätigungssignals des Beschichtungsrohrs 5 geöffnet und geschlossen wird, und mit einer Druckreguliereinrichtung 11 für Ansaugluft und einer Druckreguliereinrichtung 12 für Verdünnungsluft, die jeweils durch einen Knoten A mit dem Ventil 10 verbunden sind. Die Reguliereinrichtungen 11 und 12 bilden einen Saugluftdruck-Einstelleinrichtung bzw. eine Verdünnungsluftdruck-Einstellungseinrichtung in der vorliegenden Verbindung und sind mit der Hauptdüse 4a bzw. der Nebendüse 4b der Einbringeinrichtung 4 verbunden. Ferner hat die Steuereinrichtung 9 eine Steuerschaltung 13, die mit den Reguliereinrichtungen 11 und 12 und mit der Ausgleichschaltung 8 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 9 hat ebenfalls eine Bedienungstafel 14 und einen Speicher 15, wobei beide mit der Steuerschaltung 13 verbunden sind. Es ist festzuhalten, dass die Steuertafel 14 eine Eingabeeinrichtung für die vorgegebene Zuführrate und eine Eingabeeinrichtung für die Trägerluft-Strömungsrate in der vorliegenden Erfindung bildet. Der Speicher 15 speichert als gelernte Daten einen Wert des Ansaugluftdrucks bezüglich einer vorgegebenen Zuführrate des Pulverbeschichtungsmaterials F in der Vergangenheit und bildet eine Speichereinrichtung in der vorliegenden Erfindung.

Als Nächstes wird der grundlegende Betrieb der Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial beschrieben. Als Erstes wird Fluidisierluft in den Tank 1geblasen, um das Pulverbeschichtungsmaterial F in einem fluidisierten Zustand im Tank 1 zu halten. Wenn das Beschichtungsrohr 5 betätigt wird, wird das Ventil 10 in der Steuereinrichtung 9 auf der Grundlage des Betätigungssignals geöffnet. Komprimierte Luft von der Quelle für komprimierte Luft (nicht gezeigt) geht durch das Schlauchventil 10 und zweigt dann am Knoten A ab. Die Ansaugluft wird durch die Druckreguliereinrichtung 11 für Ansaugluft in die Hauptdüse 4a der Einbringeinrichtung 4 geblasen, während Verdünnungsluft durch die Druckreguliereinrichtung 12 für Verdünnungsluft in die Nebendüse 4b der Einbringeinrichtung geblasen wird. Ansaugluft, die in die Hauptdüse 4a geblasen wird, saugt das Pulverbeschichtungsmaterial F vom Tank 1 in das Trägerohr 3. Ferner führen die Ansaugluft und die Verdünnungsluft das Pulverbeschichtungsmaterial F in das Beschichtungsrohr 5, um zu einem zu beschichtendem Objekt ausgestoßen zu werden.

Hier ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels weiter im Detail unter Bezugnahme auf das Fließbild von 2 beschrieben. Als Erstes werden in Schritt S1 eine vorgegebene Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials und eine Trägerluftzuführrate Qt für das Befördern von Pulverbeschichtungsmaterial F zum Beschichtungsrohr 5 über die Bedienungstafel 13 eingegeben. In Schritt S2 bestimmt die Steuerschaltung 13, ob die gelernten Daten eines Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der eingegebenen vorgegebenen Zuführrate Qm im Speicher 15 gespeichert sind oder nicht. Wenn die Daten im Speicher 15 gespeichert sind, liest die Steuerschaltung 13 in Schritt S3 die gelernten Daten des Ansaugluftdrucks Pfm und wird dann in Schritt S4 unverzüglich die Druckreguliereinrichtung 11 betätigt, damit Ansaugluft eingestellt wird, so dass diese den Wert der gelesenen, gelernten Daten hat.

Nach dem Betrieb für eine vorbestimmte Zeitdauer, wobei der Ansaugluftdruck Pfm auf den Wert der gelesenen gelernten Daten eingestellt wird, bewegt sich in Schritt S5 das System zur PID-Steuerung, wobei die vorgegebene Zuführrate Qm der Sollwert ist. Genauer gesagt wird die Druckreguliereinrichtung 11 für die Ansaugluft durch die Steuerschaltung 13 eingestellt, so dass die Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials F, die durch die Strömungsraten-Messvorrichtung 6 gemessen wird, die in Schritt S1 eingegebene, vorgegebene Zuführrate Qm ist.

Es ist festzuhalten, dass die Pulverströmungsraten-Messvorrichtung 6 die Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials F auf der Grundlage der Dichte im Trägerrohr 3, die als die Änderung der Kapazität gemessen wird, und auf der Grundlage der Strömungsrate Qf der Luft zum Messen, die in das Trägerrohr 3 eingeführt wird, misst. Ein Ausgangssignal von der Pulverströmungsraten-Messvorrichtung 6 wird durch die Verstärkerschaltung 7 verstärkt, beispielsweise durch die Ausgleichschaltung 8 einem Nullpunkt-Ausgleich unterzogen und dann in die Steuerschaltung 13 der Steuereinrichtung 9 als ein Signal eingegeben, das eine Zuführung Qp des Pulverbeschichtungsmaterials F darstellt. Hierbei verringert der Nullpunktausgleich den Einfluss des Pulvers, der an der Innenwand des Trägerohrs 3 haftet, während das Pulverbeschichtungsmaterial in einem Ausmaß zugeführt wird, in dem praktisch keine nachteilige Wirkung vorliegt. Der Nullpunktausgleich gleicht die Messwerte während des Betriebes aus, wobei ein Referenzwert des Ausgleichs ein Messwert nach dem Anhalten der Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial (ein Messwert, der der Menge an Pulver, die am Trägrohr 3 haftet, entspricht) ist.

Wenn das die Zuführung Qp darstellende Signal von der Ausgleichschaltung 8 in die Steuerschaltung 13 eingegeben wird, vergleicht die Steuerschaltung 13 die Zuführung Qp, die durch das Signal dargestellt wird, mit der vorgegeben Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F, das im Voraus über die Bedientafel 14 eingegeben wurde, und steuert den Druck Pfm der Ansaugluft, die in die Hauptdüse 4a der Einbringeinrichtung 4 geblasen wird, indem die Druckreguliereinrichtung 11 für die Ansaugluft entsprechend der Menge, die über oder unter der vorgegebenen Zuführrate Qm liegt, eingestellt wird. Dadurch wird die vorgegeben Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F immer dem Beschichtungsrohr 5 zugeführt. Gleichzeitig berechnet die Steuerschaltung 13 die Differenz Qt-Qfm zwischen der Trägerluft-Strömungsrate Qt, die über die Bedienungstafel 14 eingegeben wird, und der Strömungsrate Qfm der Ansaugluft, und stellt diese die Druckreguliereinrichtung 12 zum Verdünnen von Luft ein, so dass eine Strömungsrate Qfs der Verdünnungsluft der Differenz gleicht.

Auf diese Weise kann, da sich das System zur PI-Steuerung bewegt, nachdem die Druckreguliereinrichtung 11 für die Ansaugluft auf der Grundlage der gelernten Daten in der Vergangenheit des Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der vorgegebenen Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F unverzüglich betätigt wurde, die tatsächliche Zuführrate gleich der vorgegebenen Zuführrate Qm in einer kurzen Zeit, wie es in 3 gezeigt ist, gestaltet werden.

In Schritt S6 wird der Wert des Ansaugluftdrucks Pfm, wenn die tatsächliche Zuführrate der vorgegebenen Zuführrate Qm gleicht, im Speicher 15 als gelernte Daten durch die Steuerschaltung 13 gespeichert.

Ferner wird in Schritt S7 bestimmt, ob eine Änderung der vorgegebenen Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F vorliegt oder nicht. Wenn keine Änderung vorliegt, kehrt der Ablauf zu Schritt 5 zurück, um die PID-Steuerung fortzusetzen. Wenn eine Änderung vorliegt, wird die neue vorgegebene Zuführrate Qm in Schritt S8 eingegeben, und geht der Ablauf zu Schritt S2 zurück, um zu bestimmen, ob die gelernten Daten des Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der neuen vorgegebenen Zuführrate im Speicher 15 gespeichert sind oder nicht.

Es ist festzuhalten, dass in Schritt S2, wenn die Daten des Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der neu eingegebenen Zuführrate Qm nicht im Speicher 15 gespeichert sind, eine Entscheidung getroffen wird, dass in der Vergangenheit keine gelernten Daten vorliegen. Dann geht der Ablauf zu Schritt S5, um die PID-Steuerung auszuführen, wobei die vorgegebenen Zuführrate Qm der Sollwert ist.

Gemäß Vorbeschreibung ist durch die Kombination zwischen dem unverzüglichen Betrieb der Druckreguliereinrichtung 11 für Ansaugluft auf der Grundlage der gelernten Daten in der Vergangenheit und der anschließenden PID-Steuerung das Ansprechen der tatsächlichen Zuführrate auf die vorgegebene Zuführrate Qm ziemlich gut, selbst wenn sich die vorgegebenen Zuführrate Qm ändert, wie es in 4 gezeigt ist. Daher kann eine Beschichtung mit einer stabilen Filmdickeverteilung ausgebildet werden.

Es ist festzuhalten, dass, obwohl die Druckreguliereinrichtungen als die Ansaugluft-Druckreguliereinrichtung bzw. die Verdünnungsluft-Druckreguliereinrichtung verwendet werden, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise können die Steuerventile verwendet werden.

Ausführungsbeispiel 2:

Eine Vorrichtung zur Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial entsprechend Ausführungsbeispiel 2 hat eine ähnliche Struktur wie die in 1 gezeigte Vorrichtung mit der Ausnahme, dass vor dem Betrieb der Vorrichtung eine Kalibrierungskurve zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial im Voraus durch Zuführen einer beliebigen Zuführung an Pulverbeschichtungsmaterial geformt wird und dass auf der Grundlage der Werte der tatsächlichen Zuführrate und des Ansaugluftdrucks bei der Formung der Kalibrierungskurve angenommene Daten der Ansaugluftdrücke bezüglich der jeweiligen eingestellten Zuführungen vorbereitet und gespeichert werden.

Der Betrieb des Ausführungsbeispiels 2 wird nun unter Bezugnahme auf ein Fließbild aus 5 beschrieben. Als erstes wird in Schritt 11 eine Kalibrierungskurve ausgebildet. Hier wird, wie es in 6 gezeigt ist, eine beliebige Zuführung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial spezifiziert und es wird ein Wert eines Ansaugluftdrucks P1 bezüglich einer tatsächlichen Zuführrate Q1 erhalten. In ähnlicher Weise werden Werte für die Ansaugluftdrücke P2 und P3 bezüglich den jeweiligen tatsächlichen Zuführungen Q2 und Q3 durch das Formen der Kalibrierungskurve erhalten. Eine Interpolation wird durch das aufeinanderfolgende Verbinden von Ursprung und Messpunkten M1 bis M3 mit geraden Linien vorgenommen. In Schritt 12 werden die Daten im Speicher 15 als angenommene Daten gespeichert. Es ist festzuhalten, dass bezüglich eines Bereiches, in dem die Zuführung größer als Q3 ist, die die Messpunkte M2 und M3 verbindende, gerade Linie verlängert wird, um als die angenommenen Daten verwendet zu werden.

Die nachfolgenden Schritte 1 bis 3 sind ähnlich denen in Ausführungsbeispiel 1. Genauer gesagt werden in Schritt S1 eine gegebene Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F und eine Trägerluft-Strömungsrate Qt eingegeben. In Schritt S2 bestimmt die Steuerschaltung 13, ob die gelernten Daten eines Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der eingegebenen vorgegebenen Zuführrate Qm im Speicher 15 gespeichert ist oder nicht. Wenn die Daten im Speicher 15 gespeichert sind, werden in Schritt S3 die Daten des Ansaugluftdrucks Pfm gelesen.

Wenn die gelernten Daten des Ansaugluftdrucks Pfm bezüglich der eingegebenen vorgegebenen Zuführrate Qm im Speicher 15 in Schritt S2 nicht gespeichert sind, geht der Ablauf zu Schritt S13, um aus dem Speicher 15 die angenommenen Daten des Ansaugluftdrucks Pfm, die der eingegebenen vorgegebenen Zuführrate Qm entsprechen, zu lesen.

Die Schritte S4 bis S8 sind anschließend ähnlich denen in Ausführungsbeispiel 1. Genauer gesagt wird in Schritt S4 die Druckreguliereinrichtung 11 für die Ansaugluft unverzüglich betrieben, um eingestellt zu werden, damit diese den Wert der vorstehend beschriebenen gelernten Daten, die in Schritt 3 gelesen wurden, oder den Wert der angenommenen Daten, der in Schritt 13 gelesen wurde, hat. Nach dem Betrieb für einen vorbestimmte Zeitdauer in diesen Zustand bewegt sich das System in Schritt S5 zur PID-Steuerung, wobei die vorgegebene Ansaugrate Qm der Sollwert ist. In Schritt S6 wird der Wert des Ansaugluftdrucks PFM, wenn die tatsächliche Zuführrate gleich der vorgegebenen Zuführrate Qm ist, im Speicher 15 als gelernte Daten gespeichert. Ferner wird in Schritt S7 bestimmt, ob eine Änderung der vorgegeben Zuführrate Qm des Pulverbeschichtungsmaterials F vorliegt oder nicht. Wenn keine Änderung vorliegt, geht der Ablauf zu Schritt 5 zurück, um die PID-Steuerung fortzusetzen. Wenn eine Änderung vorliegt, wird eine neue vorgegebene Zuführrate Qm in Schritt S8 eingegeben und geht der Ablauf zu Schritt S2 zurück.

Gemäß Vorbeschreibung ist beim zweiten Ausführungsbeispiel, da die angenommenen Daten der Ansaugluftdrücke bezüglich der jeweiligen eingestellten Zuführungen vorbereitet und gespeichert werden, indem die Kalibrierungskurve mit beliebigen Zuführungen geformt wird, wenn keine gelernten Daten bezüglich einer neuen eingegebenen vorgegebenen Zuführrate vorliegen, durch das unverzügliche Einstellen des Ansaugluftdrucks auf den Wert der angenommenen Daten, der bezüglich der vorgegebenen Zuführrate gespeichert ist, das Ansprechen der tatsächlichen Zuführungsrate, wenn die Vorrichtung gestartet wird und wenn sich die vorgegebenen Zuführrate ändert, gut.

Es ist festzuhalten, dass, obwohl die Kalibrierungskurve in 6 unter Verwendung von drei Messpunkten geformt wird, eine Kalibrierungskurve unter Verwendung von zumindest einem Messpunkt geformt werden kann. Wenn nur ein Messpunkt verwendet wird, können die angenommenen Daten durch das Verbinden des Messpunkts und des Ursprungs mit einer geraden Linie vorbereitet werden.

Ferner können die angenommenen Daten in Form einer linearen Gleichung gespeichert werden oder in Form eines Datenverzeichnisses der Ansaugluftdrücke bezüglich der jeweiligen eingestellten Zuführungen.

Darüber hinaus ist, obwohl in 6 der Ursprung und die drei Messpunkte aufeinanderfolgend mit unterschiedlichen geraden Linien verbunden sind, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, von einem Ursprung und einer Vielzahl an Messpunkten eine annähernd gerade Linie oder Kurve zu finden, die dem Ursprung und den Messpunkten am nächsten ist, und diese als die angenommenen Daten zu verwenden.

Gemäß Vorbeschreibung wird entsprechend der vorliegenden Erfindung, da die Werte des Ansaugluftdrucks bezüglich der eingestellten Zuführungen in der Vergangenheit als gelernte Daten gespeichert werden, die Ansaugluftdruck, wenn eine neue vorgegebene Zuführrate eingegeben wird, unverzüglich eingestellt, um einen Wert in den gelernten Daten, der bezüglich der vorgegebenen Zuführungsrate gespeichert ist, zu haben und anschließend der Ansaugluftdruck einer PID-Steuerung unterzogen, so dass die Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, die durch die Pulverströmungsraten-Messvorrichtung gemessen wird, die neue vorgegebene Zuführungsrate ist, wobei das Ansprechen der tatsächlichen Zuführungsrate, wenn die Vorrichtung gestartet wird und wenn die vorgegeben Zuführungsrate geändert wird, gut ist, und somit kann die Pulverbeschichtung in einer kurzen Zeit mit guter Steuerbarkeit ausgeführt werden.


Anspruch[de]
Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial, die aufweist:

einen Tank (1) zur Aufnahme von Pulverbeschichtungsmaterial in diesem,

eine Einbringeinrichtung (4), die mit dem Tank (1) verbunden ist und die eine Hauptdüse (4a) aufweist,

eine Quelle für komprimierte Luft zum Blasen von Saugluft in die Hauptdüse (4a) der Einbringeinrichtung, um Pulverbeschichtungsmaterial vom Tank (1) zu saugen,

eine Pulverströmungsrate-Messvorrichtung (6) zum Messen einer Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, das durch die Einbringeinrichtung (4) angesaugt wurde und vom Tank (1) zugeführt wurde,

eine Eingabeeinrichtung (14) für die gegebene Zuführrate zum Eingeben einer gegebenen Zuführrate (Qm) des Pulverbeschichtungsmaterials,

eine Saugluftdruck-Einstelleinrichtung (11) zum Einstellen eines Drucks der Saugluft, die in die Hauptdüse der Einbringeinrichtung (4) von der Quelle der komprimierten Luft geblasen wird,

eine Speichereinrichtung (15), gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (13) mit

einer Einrichtung zum Speichern von einem Wert des Saugluftdrucks bezüglich einer gegebenen Zuführrate in der Vergangenheit als gelernte Daten in der Speichereinrichtung (15),

eine Einrichtung zum unverzüglichen Betreiben, wenn eine neue gegebene Zuführrate von der Eingabeeinrichtung (14) für die gegebene Zuführrate eingegeben wird, der Saugluftdruck-Einstelleinrichtung (11), so dass der Saugluftdruck gleich einem Wert der gelernten Daten ist, der in der Speichereinrichtung (15) bezüglich der neuen gegebenen Zuführrate gespeichert wurde, und

eine Einrichtung zum Einstellen nach dem Betreiben der Einrichtung zum unverzüglichen Betreiben der Saugluftdruck-Einstelleinrichtung (11), so dass eine Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials, die durch die Pulverströmungsrate-Messvorrichtung (6) gemessen wurde, gleich der neuen gegebenen Zuführrate ist, um eine PID-Steuerung des Saugluftdrucks auszuführen.
Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei

die Einbringeinrichtung eine Nebendüse (4b) hat, in die Verdünnungsluft geblasen wird,

wobei die Vorrichtung ferner eine Verdünnungsluftdruck-Einstelleinrichtung (12) zum Einstellen des Drucks der Verdünnungsluft, die von der Quelle für komprimierte Luft in die Nebendüse (4b) der Einbringeinrichtung geblasen wird, und eine Trägerluft-Strömungsrate-Eingabeeinrichtung (14) zum Eingeben eines Trägerluft-Strömungsrate-Sollwertes aufweist,

wobei die Steuerschaltung (13) eine PID-Steuerung des Verdünnungs-Luftdrucks ausführt, indem die Sauglauftdruck-Einstelleinrichtung (11) und die Verdünnungsluftdruck-Einstelleinrichtung (12) eingestellt werden, so dass die Summe einer Strömungsrate der Saugluft, die in die Hauptdüse (4a) der Einbringeinrichtung geblasen wird, und einer Strömungsrate der Verdünnungsluft, die in die Nebendüse (4b) der Einbringeinrichtung geblasen wird, gleich dem Trägerluft-Strömungsrate-Sollwert ist, der von der Trägerluft-Strömungsrate-Eingabeeinrichtung (14) eingegeben wurde.
Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung (13) in der Steuereinrichtung (15) angenommene Daten der Saugluftdrücke bezüglich der jeweiligen gegebenen Zuführrate auf der Grundlage der Werte der Ist-Zuführrate und des Saugluftdrucks auf einer Kalibrierkurve, die zuvor durch das Zuführen einer beliebigen Zuführung von Pulverbeschichtungsmaterial ausgebildet wurde, vorbereitet und speichert, die Saugluftdruck-Einstelleinrichtung (11), wenn der gelernte Wert bezüglich einer neuen gegebenen Zuführrate, die von der Eingabeeinrichtung (14) für die gegebene Zuführrate eingegeben wurde, nicht in der Speichereinrichtung (15) gespeichert ist, unverzüglich betreibt, so dass der Saugluftdruck gleich einem Wert der angenommenen Daten ist, der in der Speichereinrichtung (15) bezüglich der gegebenen Zuführrate gespeichert ist, und anschließend eine PID-Steuerung des Saugluftdrucks ausführt. Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der Tank (1) ein Wirbelbett-Tank ist. Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Saugluftdruck-Einstelleinrichtung (11) ein Druckregulator ist. Eine Vorrichtung zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 2, wobei die Verdünnungsluftdruck-Einstelleinrichtung (12) ein Druckregulator ist. Ein Verfahren zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial, das die Schritte aufweist:

Eingeben (S1) einer gegebenen Zuführrate (Qm),

Saugen von Pulverbeschichtungsmaterial von einem Tank (1) durch das Blasen von Saugluft in eine Hauptdüse (4a) einer Einbringeinrichtung, die mit dem Tank (1) verbunden ist,

Messen einer Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials,

Einstellen (S4) des Drucks der Saugluft, die in die Einbringeinrichtung (4) geblasen wurde, in einer solchen Weise, dass die gemessene Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials gleich der eingegebenen gegebenen Zuführrate ist,

Speichern von einem Wert des Saugluftdrucks bezüglich einer gegebenen Zuführrate in der Vergangenheit als gelernten Wert und

unverzügliches Einstellen, wenn eine neue gegebene Zuführrate eingegeben wird, des Saugluftdrucks, so dass dieser gleich dem Wert der gelernten Daten ist, der bezüglich der neuen gegebenen Zuführrate gespeichert wurde, und anschließend

PID-Steuern (S5) des Saugluftdrucks, so dass die gemessene Strömungsrate des Pulverbeschichtungsmaterials gleich der neuen gegebenen Zuführrate ist.
Ein Verfahren zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 7, das ferner die Schritte aufweist:

Blasen von Verdünnungsluft in eine Nebendüse (4b) der Einbringeinrichtung (4),

Eingeben eines Trägerluft-Strömungsrate-Sollwertes, und

PID-Steuern des Verdünnungsluftdrucks, so dass die Summe einer Strömungsrate der Saugluft, die in die Hauptdüse der Einbringeinrichtung geblasen wurde, und einer Strömungsrate der Verdünnungsluft, die in die Nebendüse der Einbringeinrichtung geblasen wurde, gleich dem eingegebenen Trägerluft-Strömungsrate-Sollwert ist.
Ein Verfahren zum Zuführen von Pulverbeschichtungsmaterial nach Anspruch 7, das ferner die Schritte aufweist:

vorheriges Ausbilden (S11) einer Kalibrierkurve bei einer beliebigen Zuführung,

Vorbereiten und Speichern (S12) der angenommenen Daten der Saugluftdrücke bezüglich den jeweiligen Soll-Zuführungen auf der Grundlage von Werten der Ist-Zuführrate und des Saugluftdrucks auf der Kalibrierkurve, und

unverzügliches Einstellen (S4), wenn die gelernten Daten bezüglich der neu eingegebenen gegebenen Zuführrate nicht gespeichert sind, so dass der Saugluftdruck gleich dem Wert der angenommenen Daten, die bezüglich der neu gegebenen Zuführrate gespeichert sind, ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com