CN1196979A - 粉末涂敷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粉末涂敷系统,包括多个涂敷单元,基本沿铅直方向上下排列,用于同时向一在水平方向上移动而经过各涂敷单元的工件排放粉末,而且还包括一监测装置,用于检测流经各个涂敷单元的粉末流。

Description

粉末涂敷系统
本发明涉及粉末涂敷系统，包括多个基本上沿铅直方向上下排列的涂敷单元。
在已知的粉末涂敷系统中，各有待涂敷的工件在水平方向上移动在一涂敷室之内而经过上下移动的一些粉末涂敷枪，以致整个工件将暴露于粉末。按照常规，许多涂敷枪在各工件通路的方向上沿水平方向彼此接续地排列起来。
这种包括前后几个涂敷枪的结构是有其历史原因的，即：
此前的粉末涂敷的效率尚不能使仅一只涂敷枪上下移动而形成涂敷工件。具有充分厚度的涂层只有采用许多前后串联设置的涂敷枪才可能达到。
每单位时间由单独一只涂敷枪所排放的粉末量不是完全不变的，因而粉末涂层只有通过许多前后排列的涂敷枪的合作才能获得令人满意的均匀性。
同时，关于上面提及的两点，粉末涂敷技术的进展已经向前迈进了一大步，而在目前所建立的涂敷系统之中，一些涂敷枪在铅直方向上上下设置，在工件在水平方向上经过它们时，只是一只涂敷枪各自“作出反应”，用于涂敷工作的一特定的水平带条。这种设计的优点是，可使涂敷室短得多，这对本技术领域中的熟练人员来说，将是很明显的。在这方面，仍参照以下将较为详细地予以说明的图1和2。
不过，这种沿铅直方向取齐各涂敷枪的布局引起一项新的问题。如果从一只涂敷枪中排放出来的粉末量有所变动，或者如果一只涂敷枪完全失效(比如由于粉末供输管线或喷嘴堵塞)，则工件上的一完整的水平带条会形成过薄的涂层或根本没有。此外，这一缺陷，不象存在一系列水平涂敷枪的那种情况，是无法由接续的各涂敷枪予以弥补的。
因而，本发明的目的是，提供一种粉末涂敷系统，包括多个沿铅直方向上下排列的涂敷单元，而在此情况下，可以确保工件上涂层的质量在一旦有一个涂敷单元遭受干扰或故障时不会恶化。
按照本发明，上述目的通过权利要求1限定的一种粉末涂敷系统和由权利要求15所限定的一种方法来实现。
本发明提出一种监测装置，可以装入一涂敷单元的粉末供输管线或者装入涂敷单元本身，而且一旦流动着的粉末流的量降至事先已经设定的某一所需数值以下或完全消失，就会提供某一信号。在符合本发明的粉末涂敷系统和方法中，每一涂敷单元的粉末正常流动得到监测，一旦一涂敷单元所排放的粉末量下降而少于所需或者停止出现，则可发生某种警报。
反映某一粉末流的粉末量或存在状况的测定信号可以任何适当的不同方式生成。
监测装置适合于检测在一粉末涂敷单元的粉末路径中的粉末流所生成的摩擦电压。为此目的，比如，粉末传送喷射器的推进喷嘴或一种用于向涂敷单元供输粉末的装置是由一种一旦传送粉末颗粒就将产生摩擦电压的材料制成的。这种摩擦电压取决于被传送的粉末数量并被传递给粉末传送路径的壁板，而通常会通过管线被传至地面。摩擦电压可以通过设置或是一喷射器的金属箱体、涂敷单元粉末通道的一金属部分或是向涂敷单元供输粉末的装置之中的一金属分段而直接加以利用。比如，如果喷射器以绝缘方式装设在一塑料卡持器之中，而一电流测定仪器嵌进通向地面的管线，流向地面的摩擦电流可以根据形成的摩擦电压予以测定。测定摩擦电流可提供一种信号，表明是否粉末正在流动，并且可能表明粉末在粉末一定气流之中的比例如何。一阀值可以如此确定，即如果摩擦电流降至低于一预定的数值，则将触发一警报器或类似装置。
代替测定摩擦电压或摩擦电流，可以测定粉末路径之中的粉末流速度、流动在粉末路径一分段之中的粉末流所包含的粉末质量，或者粉末路径之中的粉末-质量流。阐明在DE-A-4406046和DE-A-19650112之中的设备和方法可以用于这一目的。可具体参考前面提及的各项专利申请，它们之中所说明的、用于测定粉末流速度、粉末流密度和粉末-质量流的设备和方法均纳入本申请之中作为参考。
本发明将参照所附各图通过范例进一步予以说明，图中：
图1表明已知的粉末涂敷系统；
图2表明符合本发明的粉末涂系统；以及
图3表明用于检测粉末涂敷系统的摩擦电压(tribo tension)的电路。
图1表明一粉末涂敷系统的常见的涂敷室10，一有待涂敷的工件在箭头12方向上移动而通过此室。通常，工件(未画出)从一传送轨道上悬挂下来，同时贯穿涂敷室10受到导引。涂敷室的一个侧壁制有一些铅直槽孔14，通过这些槽孔，多个沿水平方向排成一行的涂敷枪16把粉末送进涂敷室10而沉积在工件上。这些涂敷枪16装在一台适于在铅直方向上进行往复移动的托架18上。随着工件在箭头12方向上行经涂敷室10，各涂敷枪16在托架18上上下移动，以便在工件上施加一均匀涂层。同样示于图1的有一带有必需的空气和粉末导管的粉末罐20和一控制装置22。
在这种已知的粉末涂敷系统中，多个涂敷枪16在工件通道方向12上前后沿水平方向排列，而且它们在铅直方向上往复移动，以便在工件上施加一均匀的粉末涂层。前述各涂敷枪的效能并非借助于单独一只涂敷枪来形成足够厚的涂敷膜。其次，每单位时间从一只涂敷枪16射出的粉末量不曾是足够恒定以保证得出的涂层厚度会是均匀的。所希望的涂层均匀和足够的厚度只有通过依序排列的多只涂敷枪的合作才能获得。不过，在工件通道方向上先后排列许多涂敷枪16必须导致涂敷室变得相当地长。
图2表明符合本发明的静电粉末涂敷系统，具有沿铅直方向上下排列、一个位于另一个之上的一些涂敷枪或喷枪24。在图2中，与图1中同样的参照编号用以标示同样的构件，这些零件因而将不再说明。
各涂敷枪24装在一可在铅直方向上移动的支架26上。在一简化的实施例，它们可以是静止不动的。
在根据图2的粉末涂敷系统中，各涂敷枪24沿铅直方向上下排列，工件同样在箭头12方向上通过涂敷室10移动。不过，现在各涂敷枪24各自只涂敷工件的一水平“带条”(或者一正弦形的波动曲线-如果各涂敷枪24上下移动)。在这种新型粉末涂敷系统的情况下，粉末涂敷室10在工作通道12方向上可以建造得短得多。然且整个系统不再象它带有许多前后喷枪时那样“确保安全(foolproof)”，也不会通过许多向同一“带条”施加粉末的涂敷枪而达到粉末排量的“混匀(averaging)”。为此原因，符合本发明的粉末涂敷系统的一个特别重要的方面是确保各涂敷枪24运作确当。为实现这一点，一用于检测通过各个涂敷枪24的粉末流动的监测装置按照本发明予以配置。监测装置的一项实施例示于图3。
图3表明一种带有粉末供输管线30的涂敷枪24。粉末供输管线30的一部分32是由一当粉末颗粒通过管线30传送时即会产生摩擦电压(tribotension或friction tension)的材料制成。这种摩擦电压传进给金属套筒，而且通常可由一接地线引出(carried off)。不过，按照本发明，供输管线30并不直接接地。相反，它经由一电流测定仪器34连接于接地线36。在另一实施例中，粉末涂敷枪24之中的粉末传送喷射器(未画出)可以一种会生成摩擦电压的材料制成。在此情况下，喷射器以绝缘方式安装在比如由塑料制成的卡持器之中并通过电流测定仪器34连接于接地线36。
摩擦电压取决于被传送的粉末数量。因此，测定摩擦电压可提供一种信号，表明是否存在粉末流动，而且，如果存在，还可能表明多少粉末正在被传送。一阀值可确定如下，即如果摩擦电压降至此值之下则会发出警报，此警报或是表明一涂敷枪24的完全失效，或是表明至少一只涂敷枪所排放的粉末量不足以产生适当的涂层。如果需要，在这种情况下，涂敷过程也可以自动中断。在另一实施例中(未示出)，可以提供另外一种涂敷枪，装在支架26上，以便沿铅直方向可移动到发生故障或损坏的涂敷枪的位置上以接管无效涂敷枪的任务。
另外的用于监测通过各个涂敷枪24的粉末流动的装置阐述在DE-A-4406046和DE-A-19650112之中。这些公开物描述的设备和方法，用以-测定每单位体积的粉末质量；-测定粉末-空气流的速度；-测定在粉末-空气混合物传送期间的粉末-质量流；
并且适合用于检测分别通过粉末供输管线和涂敷枪的粉末流。可以直接参阅已经提及的两项专利申请之中的阐述。按照这些出版物的启示，特别是监测装置可以包括各种速度测定仪器，以便测定通过各个涂敷枪的粉末流的速度。这样一种速度测定仪器包括两个沿着粉末路径彼此间隔设置的测定电极，以便检测由正被传送的粉末所造成的粉末路径之中的负载变化并根据所检测的负载变化来确定粉末流的速度。监测装置也可以包括各种测定仪器，以便测定粉末路径的每一个别分段之中的每单位体积粉末质量。质量测定仪器包括一微波共振器以及一种装置，此装置可检测微波共振器的共振频率和/或微波幅度的变化和从检测出的共振频率和/或微波幅度导出粉末路径分段之中的粉末质量。如果另外使用计算机根据测得的速度、测得的每单位体积粉末质量和粉末路径的各尺寸来计算粉末-质量流，那么通过综合使用质量和速度测定仪器来测定粉末流可以做得特别精确。
以上说明书、各项权利要求、附图、以及所援引的德国专利申请DE-A-4406046和DE-A-19650112中所公开的各特征，单独地或者以任何组合方式，对于实现本发明的各种各样的实施例来说都是意义重大的。

Claims (15)

1.一种粉末涂敷系统，包括多个涂敷单元(24)，基本上沿铅直方向上下排列，用于同时向一与一水平部件一起移动而经过各涂敷单元的工件排放粉末，而且还包括一监测装置(32、34)，用于检测流经各个涂敷单元的粉末流。
2.按照权利要求1所述的粉末涂敷系统，其特征在于，由一通向涂敷单元(24)的粉末供输管线(30)和一粉末传送装置组成的粉末路径联接于每一涂敷单元(24)，而且在于，监测装置包括多个检测器(34)，各自联接于一涂敷单元的各个粉末路径。
3.按照前述各项权利要求中任何一项所述的权利要求，其特征在于，监测装置(34)在通过至少一个涂敷单元(24)的粉末流未能达到一给定的所需值时发送一个信号。
4.按照前述各项权利要求中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，监测装置(32，34)检测由流经各涂敷单元(24)和/或其供输管线(30)和/或其粉末传输装置的各粉末流所生成的摩擦电压。
5.按照前述各项权利要求中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，每一涂敷单元(24)或粉末传送装置的粉末路径或部分粉末路径是绝缘的并经由一电流测定仪器(34)接地。
6.按照前述各项权利要求中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，监测装置包括各速度测定仪器，以便测定流经各涂敷单元(24)的粉末流流动速度。
7.按照权利要求6所述的粉末涂敷系统，其特征在于，速度测定装置包括两个沿着粉末路径彼此间隔设置的测定电极，以便检测由正被传送的粉末流所造成的在粉末路径之中的负载变化并根据检测出的负载变化确定粉末流的速度。
8.按照权利要求2至7中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，监测装置包括多个测定仪器，以便测定粉末路径每一个别分段中每单位体积的粉末质量。
9.按照权利要求8所述的粉末涂敷系统，其特征在于，质量测定仪器包括一微波共振器以及一种装置，此装置用于检测微波共振器的共振频率和/或微波幅度的变化和从检测出的共振频率和/或微波幅度导出粉末路径分段之中的粉末质量。
10.按照权利要求8或9所述的粉末涂敷系统，其特征在于，监测装置包括一计算机，以便根据测得的速度、测得的每单位体积粉末质量和粉末路径的各尺寸来计算粉末-质量流。
11.按照前述各项权利要求中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，多个基本上沿铅直方向上下排列的涂敷单元(24)是静止不动的，而工件在水平方向上受到导引而经过这些单元。
12.按照权利要求1至10中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，多个基本上沿铅直方向上下排列的涂敷单元(24)在铅直方向上可活动地连接起来，而工件在水平方向上受到导引而经过这些单元。
13.按照前述各项权利要求中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，一附加的涂敷单元，可在铅直方向上移动并可代替另一经检测粉末流不足的涂敷单元。
14.按照权利要求1至13中任何一项所述的粉末涂敷系统，其特征在于，具有这样一种装置，一旦检测出某一涂敷单元的粉末流不足，就停止粉末涂敷单元的运作。
15.一种监测粉末涂敷系统的方法，该系统包括多个基本上沿铅直方向上下排列并基本上同时向一工件排放粉末的涂敷单元(24)，其中工件被移动而经过各涂敷单元，流经各个涂敷单元的粉末流受到监测，以及在通过至少一个涂敷单元的粉末流未能达到一给定的所需值时发出一信号。
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