DE102010049808B4 - Method for monitoring at least one property of fluidized powder and powder coating method - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Überwachung von Eigenschaften von fluidisiertem Pulver (3) in einer Fluidisiervorrichtung, wobei eine Messstelle (6) zumindest eines Drucksensors (5) so in das fluidisierte Pulver (3) in der Fluidisiervorrichtung eingebracht wird, dass mit dem Drucksensor (5) ein Druck an der Messstelle (6) messbar ist, ein Druck des fluidisierten Pulvers (3) an der Messstelle (6) gemessen wird, und aus dem gemessenen Druck zumindest eine Eigenschaft des fluidisierten Pulvers (3) bestimmt wird, wobei eine Messstelle (11) zumindest eines weiteren Drucksensors (10) an einer Oberfläche des fluidisierten Pulvers (3) angeordnet wird, wobei mit dem einen Drucksensor (5) die Dichte des fluidisierten Pulvers (3) und mit dem weiteren Drucksensor (10) die Füllhöhe des fluidisierten Pulvers (3) in der Fluidisiervorrichtung bestimmt wird, und wobei die überwachten Eigenschaften die Füllhöhe des fluidisierten Pulvers (3) in der Fluidisiervorrichtung und die Dichte des fluidisierten Pulvers umfassen.Method for monitoring properties of fluidized powder (3) in a fluidizing device, wherein a measuring point (6) of at least one pressure sensor (5) is introduced into the fluidized powder (3) in the fluidizing device such that a pressure is applied to the pressure sensor (5) at the measuring point (6) is measurable, a pressure of the fluidized powder (3) at the measuring point (6) is measured, and from the measured pressure at least one property of the fluidized powder (3) is determined, wherein a measuring point (11) at least a further pressure sensor (10) is arranged on a surface of the fluidized powder (3), with one pressure sensor (5) the density of the fluidized powder (3) and with the further pressure sensor (10) the filling level of the fluidized powder (3) in the fluidizing apparatus, and wherein the monitored characteristics include the filling level of the fluidized powder (3) in the fluidizing apparatus and the density of the fluidized powder SEN.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von zumindest einer Eigenschaft eines fluidisierten Pulvers und ein Verfahren zur Pulverbeschichtung.The invention relates to a method for monitoring at least one property of a fluidized powder and a method for powder coating.

Fluidisiertes Pulver eröffnet einen weiten Bereich von Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Oberflächenbehandlung von Objekten. Besonders geeignet ist es u. a. zum Lackieren. Mit lösemittelfreiem Pulverlack lassen sich hoch beanspruchbare und dekorative Beschichtungen erzielen, gleichzeitig wird den gesetzlichen Forderungen nach einer Reduzierung der Lösemittelemissionen beim Lackieren („VOC-Verordnung”) in idealer Weise entsprochen. Weitere Vorteile sind der hohe Materialnutzungsgrad bei einer Kreislaufführung des nicht auf den Werkstücken abgeschiedenen Pulverlacks, der Wegfall von Lackschlamm und flüssiglacktypischen Abfällen sowie die Substitution von Mehr-Schicht-Flüssiglackierungen durch Ein-Schicht-Pulverlackierungen.Fluidized powder opens up a wide range of applications in the area of surface treatment of objects. It is particularly suitable u. a. for painting. Solvent-free powder coating makes it possible to achieve highly durable and decorative coatings, while meeting the legal requirements for reducing solvent emissions during coating ("VOC Regulation") in an ideal way. Further advantages are the high degree of material utilization when circulating the powder coating not deposited on the workpieces, the elimination of paint sludge and liquid-type waste and the substitution of multi-layer liquid coatings by single-coat powder coatings.

Allerdings lassen die immer höheren Qualitäts- und Flexibilitätsanforderungen bei gleichzeitig zunehmendem Kosten- und Zeitdruck inzwischen auch deutlich die Grenzen der heutigen Pulverlackiertechnologie erkennen. Die bisherigen Konzepte zur automatischen Pulverbeschichtung sind insbesondere bezüglich der Steuerung und Einhaltung von unterschiedlichen Prozessbedingungen sowie deren individueller Optimierung nicht ausreichend flexibel. Dies wirkt sich unter anderem in zu langen Produktionszeiten bei häufigem Teilewechsel und kleinen Losgrößen, in Qualitätsschwankungen und in zu hohem Pulverlackverbrauch aus. Der sich verschärfende internationale Konkurrenzdruck führt in diesem Zusammenhang bereits zur Abwanderung von Beschichtungsaufträgen zu manuell arbeitenden Pulverlackierbetrieben in Niedriglohnländern.However, the ever-increasing demands on quality and flexibility coupled with increasing cost and time pressure mean that the limits of today's powder coating technology are clearly recognizable. The previous concepts for automatic powder coating are not sufficiently flexible, in particular with regard to the control and compliance with different process conditions and their individual optimization. Among other things, this has an effect on too long production times with frequent parts changes and small batch sizes, quality fluctuations and excessive powder coating consumption. The intensifying international competitive pressure in this context already leads to the migration of coating orders to manual powder coating plants in low-wage countries.

Die zunehmenden Anforderungen an die Flexibilität automatischer Pulverbeschichtungsanlagen bezüglich Teilevielfalt, unterschiedlicher Losgrößen und kundenspezifischen Schichteigenschaften erfordern deshalb in hoch industrialisierten Regionen weitergehende Lösungen in Form von intelligenten und gleichzeitig wirtschaftlichen Überwachungs- und Regelsystemen (bis hin zu selbstoptimierenden Systemen). Die Beherrschung des Pulverlackkreislaufs (u. a. die Vermeidung von Feinkornanreicherungen) ist dabei ein zentraler Punkt.The increasing demands placed on the flexibility of automatic powder coating systems in terms of parts diversity, batch sizes and customer-specific coating properties therefore require further solutions in highly industrialized regions in the form of intelligent and economic monitoring and control systems (right down to self-optimizing systems). Mastery of the powder coating cycle (including the avoidance of fine grain enrichment) is a key issue here.

In Pulverbeschichtungsanlagen wird das Pulver normalerweise zurückgewonnen, wenn es sich nicht auf dem zu beschichtenden Objekt abgelagert hat. Eine solche Rückgewinnung kann z. B. mittels Filtern und/oder Zyklonen erfolgen. Das rückgewonnene Pulver wird dann der Fluidisiervorrichtung wieder zugeführt, so dass es wieder zur Beschichtung zur Verfügung steht. Im Normalfall reichern sich hierbei allerdings feinere Partikel des Partikelgrößenspektrums im Pulver an.In powder coating plants, the powder is usually recovered if it has not been deposited on the object to be coated. Such recovery can z. B. by means of filters and / or cyclones. The recovered powder is then returned to the fluidizing apparatus so that it is again available for coating. In the normal case, however, finer particles of the particle size spectrum accumulate in the powder.

Feinkornanreicherung ergibt sich z. B. dadurch, dass in der Regel feine Partikel mit einem geringeren Wirkungsgrad als grobe Partikel auf Werkstücken abgeschieden werden. Sie sind daher im Overspray (das heißt jenem Anteil des Pulvers, der auf das Objekt gesprüht wird, aber nicht auf dem Objekt verbleibt) anteilmäßig stärker vorhanden und reichern sie sich bei der Rückgewinnung über den Filter- bzw. Zyklonabscheider im Kreislauf an. Dadurch verändert sich die Pulver-Dosiermenge hin zum Werkstück, die Schichtdicke und Schichtdickengleichmäßigkeit sowie die optische Verlaufsqualität der applizierten Pulverlackschicht.Fine grain enrichment results z. B. in that usually fine particles are deposited with a lower efficiency than coarse particles on workpieces. They are therefore in the overspray (ie that portion of the powder that is sprayed onto the object, but does not remain on the object) proportionately stronger and accumulate in the recuperation of the filter or cyclone in the circulation. As a result, the powder dosing quantity changes towards the workpiece, the layer thickness and layer thickness uniformity, as well as the optical quality of the applied powder coating layer.

Bei sehr hohem Anteil feiner Pulverteilchen treten „Mauslöcher” (engl.: „Ratholes”) im Pulverfluid auf, die ab einer gewissen Feinheit des Pulvers auch durch Anwendung von Vibration der Fluidisiervorrichtung nicht mehr eingeebnet werden können. Bei den Mauslöchern handelt es sich um Kanäle, die sich vertikal von einem Sinterboden, über welchem das Pulver fluidisiert wird, durch das Pulverfluid zur Oberfläche bilden, und durch die ein großer Teil der Fluidisierluft entweicht, so dass weite Bereiche des Pulverfluids nicht mehr ausreichend durchströmt werden. In weiten Bereichen des Pulvers befindet sich dadurch die Fluidisierluftgeschwindigkeit unterhalb des Auflockerungspunktes VAP. Das Pulver verhält sich nun nicht mehr wie eine Flüssigkeit, bei der Gesetze wie beim hydrostatischen Druck gelten.With a very high proportion of fine powder particles, "mouse holes"("Ratholes") occur in the powder fluid, which can not be leveled beyond a certain fineness of the powder, even by using vibration of the fluidizing device. The mouse holes are channels which vertically form from a sintered bottom, over which the powder is fluidized, through the powder fluid to the surface and through which a large part of the fluidizing air escapes, so that large areas of the powder fluid are no longer sufficiently traversed become. As a result, the fluidizing air velocity is located below the loosening point V AP in large areas of the powder. The powder no longer behaves like a liquid with laws such as hydrostatic pressure.

Diesem Problem wurde nach dem Stand der Technik auf unterschiedliche Weise begegnet. Im einfachsten Fall erfolgte die Überwachung der Beschichtung manuell. Der Anlagenführer bemerkt den Effekt der Feinkornanreicherung i. d. R. durch die Schichtdickenabnahme am Werkstück, die er durch Anpassung der Sprühparameter auszugleichen versucht sowie durch größere werdende Schichtdickenschwankungen und Veränderung der optischen Verlaufsqualität der applizierten Pulverlackschicht. Manchmal wird im Pulver-Fluid von Hand „gefühlt”, ob das Pulver „gut” fluidisiert.This problem has been addressed in different ways in the prior art. In the simplest case, the coating was monitored manually. The operator notes the effect of fine grain enrichment i. d. R. by the reduction in thickness on the workpiece, which he tries to compensate by adjusting the spray parameters and by increasing expectant film thickness variations and change the optical quality of the applied powder coating layer. Sometimes, in the powder fluid, it is "felt" by hand whether the powder fluidises "well".

Deshalb wurde schon in den 90er Jahren die Idee einer objektiven Überwachung der Beschaffenheit des Pulvers diskutiert. Dabei wurde u. a. von der Überwachung des Partikelgrößenspektrums mittels laseroptischer Messverfahren ausgegangen, eine in der Praxis zu teure und zu komplizierte Technik. Am Fraunhofer IPA wurde mittels eines triboelektrischen Sensors das Mischungsverhältnis eines Mehrkomponenten-Gemenges (Pulverlack) als Regelgröße eingesetzt um den Pulverkreislauf zu regeln (wie z. B. in der DE 199 09 805 C1 beschrieben). Aufgrund der nicht beherrschten Störgrößen hat sich auch diese Technik nicht durchsetzen können. Therefore, the idea of an objective monitoring of the nature of the powder was discussed as early as the 1990s. Among other things, it was assumed that the particle size spectrum was monitored by means of laser-optical measuring techniques, a technique that was too expensive and too complicated in practice. At the Fraunhofer IPA, the mixing ratio of a multicomponent mixture (powder coating) was used as a controlled variable by means of a triboelectric sensor to regulate the powder circulation (as in the DE 199 09 805 C1 described). Due to the uncontrolled disturbance, this technique has not been successful.

Einige Ansätze zur Erhöhung der Prozesssicherheit von Pulverbeschichtungsanlagen wie die Pulvermassenstromüberwachung mittels Mikrowellensensor, mittels Differenzdruckmessung im Injektor oder im fluidisierten Pulver ( DE 199 14 202 A1 ) oder mittels kapazitiverSome approaches for increasing the process reliability of powder coating systems, such as the powder mass flow monitoring by means of a microwave sensor, by means of differential pressure measurement in the injector or in the fluidized powder ( DE 199 14 202 A1 ) or by means of capacitive

Messmethoden haben sich aufgrund nicht beherrschter Störgrößen sowie aufgrund der hohen Kosten nicht durchsetzen können. In der Praxis ist der Pulverkreislauf daher nach wie vor ungeregelt.Measuring methods have not been able to assert themselves due to uncontrolled disturbances as well as due to the high costs. In practice, the powder circuit is therefore still unregulated.

Die DE 199 49 659 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Pulvermenge oder Pulvermengenänderung in einem Behälter.The DE 199 49 659 C2 describes a method and apparatus for determining a quantity of powder or powder quantity change in a container.

Die DE 694 30886 T2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung einer Pulverdurchflussrate, welche z. B. beim Zuführen eines Pulverbeschichtungsmaterials Anwendung finden können.The DE 694 30886 T2 describes a method and an apparatus for measuring a powder flow rate, which, for. B. when applying a powder coating material application.

Die DE 10 2007 005 348 A1 beschreibt eine Pulverniveau-Sensoreinheit für Sprühbeschichtungspulver in einem Pulverbehältnis.The DE 10 2007 005 348 A1 describes a powder level sensor unit for spray coating powders in a powder container.

Desweiteren sei auf die DE 4443773 A1 als Stand der Technik hingewiesen, die ein Partikelverwirbelungsverfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung betrifft.Furthermore, be on the DE 4443773 A1 as prior art, which relates to a particle entangling method and an apparatus for carrying it out.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit welcher zumindest eine Eigenschaft von fluidisiertem Pulver messbar bzw. überwachbar ist, wobei die Messung bzw. Überwachung automatisierbar ist und schnell mit hoher Präzision und geringem Aufwand durchführbar ist.Object of the present invention is therefore to provide a method with which at least one property of fluidized powder can be measured or monitored, the measurement or monitoring can be automated and can be performed quickly with high precision and low cost.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Überwachung von zumindest einer Eigenschaft von fluidisiertem Pulver in einer Fluidisiervorrichtung nach Anspruch 1 und durch das Verfahren zur Pulverbeschichtung nach Anspruch 13.This object is achieved by the method for monitoring at least one property of fluidized powder in a fluidizing apparatus according to claim 1 and by the powder coating method according to claim 13.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung von zumindest einer Eigenschaft von fluidisiertem Pulver wird in einer Fluidisiervorrichtung durchgeführt. Es wird hierbei ein Messbereich zumindest eines Druck-Messgerätes bzw. Drucksensors, vorzugsweise eines Differenzdruck-Messgerätes, besonders bevorzugt eines Differenzdruck-Feinmessgerätes oder -sensors, in das fluidisierte Pulver in der Fluidisiervorrichtung so eingebracht, dass ein Druck, welcher im fluidisierten Pulver vorherrscht, am Ort des Messbereiches durch das Druckmessgerät gemessen werden kann. Es wird dann aus dem gemessenen Druck auf zumindest eine Eigenschaft des fluidisierten Pulvers geschlossen.The method according to the invention for monitoring at least one property of fluidized powder is carried out in a fluidizing device. In this case, a measuring range of at least one pressure measuring device or pressure sensor, preferably a differential pressure measuring device, particularly preferably a differential pressure measuring device or sensor, is introduced into the fluidized powder in the fluidizing device such that a pressure which prevails in the fluidized powder, can be measured at the location of the measuring range by the pressure gauge. It is then concluded from the measured pressure on at least one property of the fluidized powder.

Differenzdrucksensoren sind hier bevorzugt, da sich überraschenderweise herausgestellt hat, dass diese während des Fluidisierens nicht verschmutzen, anders als andere Drucksensoren. Möglicherweise liegt dies daran, dass sich die Sonde selbst freibläst.Differential pressure sensors are preferred here, since it has surprisingly been found that they do not pollute during fluidization, unlike other pressure sensors. This may be due to the fact that the probe blows itself.

Vorzugsweise wird für die Druckmessungen eine Messsonde, die den Messbereich aufweist, parallel gegen eine Strömungsrichtung eines Fluidisiergases in der Fluidisiervorrichtung eingeführt. Die Messsonde kann beispielsweise ein Schlauch sein, wobei dessen Öffnung, die in dem fluidisierten Gas angeordnet wird, den Messbereich darstellt. Vorzugsweise steht eine Fläche des Messbereiches, also beispielsweise die Öffnungsfläche des Schlauches, senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidisiergases, so dass also ein Normalenvektor auf der Fläche des Messbereiches parallel zur Strömungsrichtung steht.Preferably, for the pressure measurements, a measuring probe having the measuring range is introduced in parallel against a flow direction of a fluidizing gas in the fluidising device. By way of example, the measuring probe can be a tube, wherein its opening, which is arranged in the fluidized gas, represents the measuring area. Preferably, one surface of the measuring region, that is, for example, the opening surface of the tube, is perpendicular to the flow direction of the fluidizing gas, so that a normal vector is parallel to the flow direction on the surface of the measuring region.

Besonders bevorzugt wird mit einer Differenzdruckmessvorrichtung eine Druckdifferenz des Druckes am Messbereich zum statischen Luftdruck gemessen. Vorzugsweise wird hierbei eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluidisiergases, durch welches das Pulver fluidisiert wird, in der Fluidisiervorrichtung konstant gehalten. Auf diese Weise können Einflüsse der Strömungsgeschwindigkeit auf die Messergebnisse ausgeschlossen werden.With a differential pressure measuring device, it is particularly preferable to measure a pressure difference between the pressure at the measuring range and the static air pressure. Preferably, a flow rate of the fluidizing gas through which the powder is fluidized is kept constant in the fluidizing device. In this way influences of the flow velocity on the measurement results can be excluded.

Die zumindest eine Eigenschaft, die aus dem gemessenen Druck geschlossen wird, kann u. a. eine Füllhöhe des fluidisierten Pulvers in der Fluidisiervorrichtung, eine Dichte oder Schüttdichte des fluidisierten Pulvers, eine Fluidisierbarkeit des Pulvers und/oder eine mittlere Teilchengröße des fluidisierten Pulvers sein. The at least one property that is deduced from the measured pressure may include a fill level of the fluidized powder in the fluidizer, a density or bulk density of the fluidized powder, a fluidizability of the powder, and / or an average particle size of the fluidized powder.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird mit zumindest zwei Drucksensoren ein Druck gemessen. Dabei kann bevorzugt der Messbereich eines der Sensoren in dem Fluid angeordnet sein und der Messbereich eines weitern Sensors kann an einer Oberfläche des Fluides angeordnet sein. Diese Oberfläche ist jene, an welcher der Fluidisierbehälter nach oben offen ist, also die Grenzfläche oder der Grenzbereich zwischen fluidisiertem Pulver und darüber befindlicher Luft. Auf diese Weise können Schüttdichte und Füllhöhe des Pulvers bestimmt werden. Dabei besteht der folgende Zusammenhang, mittels dessen die Schüttdichte und Füllhöhe bestimmt werden können.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a pressure is measured with at least two pressure sensors. In this case, preferably, the measuring range of one of the sensors can be arranged in the fluid, and the measuring range of a further sensor can be arranged on a surface of the fluid. This surface is the one at which the fluidizing container is open at the top, that is, the interface or boundary between fluidized powder and air above it. In this way, bulk density and filling level of the powder can be determined. In this case, the following relationship exists, by means of which the bulk density and filling level can be determined.

Ab dem Auflockerungspunkt VAP, bei dem die Luftgeschwindigkeit so hoch ist, dass die Kraft aus Differenzdruck und Querschnitt gleich der Gewichtskraft der Schüttgutsäule ist, gilt bei gut fluidisierbaren/rieselfähigen Pulvern wie beim hydrostatischen Druck einer Wassersäule der Zusammenhang (Gleichung 1): Δp = ρss·g·Δl (1) mit

Δp:
Differenzdruck [Pa]
ρss:
Schüttdichte des luftdurchströmten Pulvers [kg/m3]
g:
Erdbeschleunigung [m/s2] (g = 9,81)
Δl:
Füllhöhe des Pulverfluids [m]
From the loosening point V AP , in which the air velocity is so high that the force of differential pressure and cross section is equal to the weight of the bulk column, the relation between well-fluidisable / free-flowing powders and hydrostatic pressure of a water column is the same (equation 1): Δp = ρ ss · g · Δl (1) With
Ap:
Differential pressure [Pa]
p ss :
Bulk density of the air-flowed powder [kg / m 3 ]
G:
Gravitational acceleration [m / s 2 ] (g = 9.81)
.DELTA.l:
Filling level of the powder fluid [m]

Der Differenzdruck ist damit bei gut fluidisiertem Pulver abhängig von

  • – der Füllhöhe des Pulvers Δl (annähernd linearer Zusammenhang),
  • – dem Bereich in dem gemessen wird (unten höherer Differenzdruck, oben geringerer Differenzdruck) sowie der
  • – Schüttgutdichte ρss des luftdurchströmten Pulvers.
The differential pressure is therefore dependent on well-fluidized powder
  • The filling level of the powder Δl (approximately linear relationship),
  • - The range in which is measured (below higher differential pressure, above lower differential pressure) and the
  • - Bulk density ρ ss of the air-flowed powder.

Erhöht man die Luftgeschwindigkeit bei gut fluidisiertem Pulver weiter über den Auflockerungspunkt VAP, dann dehnt sich das Volumen des Pulverfluids aus, so dass das Produkt aus ρss und Δl gleich bleibt. Bei den durchgeführten Untersuchungen wird aber vorzugsweise die Füllhöhe konstant gehalten, so dass bei höheren Luftgeschwindigkeiten die Differenzdrücke aufgrund der verringerten ρss abnehmen. Es wird vorzugsweise die Füllhöhe bestimmt und beim Feststellen einer Abweichung von einem Sollwert dann die Pulvermenge und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des Fluidgases so geregelt bzw. eingestellt, dass die Füllhöhe den Sollwert möglichst genau annimmt.If the air velocity is further increased above the loosening point V AP with a well-fluidized powder, then the volume of the powder fluid expands so that the product of ρ ss and Δl remains the same. In the investigations carried out, however, the filling level is preferably kept constant, so that at higher air velocities the differential pressures decrease due to the reduced ρ ss . The fill level is preferably determined, and then the powder quantity and / or the flow velocity of the fluid gas is regulated or adjusted when a deviation from a desired value is detected such that the fill level assumes the setpoint as precisely as possible.

Bei höherer Füllhöhe wird ein insgesamt höherer Differenzdruck gemessen als bei geringerer Füllhöhe. Beim langsamen Austauchen der Sonde nimmt der Differenzdruck ab (Gesetzmäßigkeit wie beim hydrostatischen Druck, Gleichung (1), außer bei sehr geringem Abstand zum Sinterboden, da dann der hohe Staudruck der ausströmenden Luft Messwerte verfälscht). Bei sonst gleichen Bedingungen werden höhere Differenzdrücke gemessen, wenn die Fluidisiervorrichtung zusätzlich mit einer Vibration beaufschlagt wird, da dann „Mauslöcher” sich schließen. Aus kleineren Fluidisierluftgeschwindigkeiten resultieren höhere Differenzdrücke, da der Füllstand konstant gehalten wird und die Dichte des Pulver-Fluids bei geringer Durchströmung mit Fluidisierluft zunimmt (siehe Gleichung (1)).If the filling level is higher, an overall higher differential pressure is measured than at a lower filling level. During slow evacuation of the probe, the differential pressure decreases (regularity as in hydrostatic pressure, equation (1), except at a very small distance to the sinter bottom, because then the high back pressure of the outflowing air falsifies measured values). Under otherwise identical conditions, higher differential pressures are measured when the fluidizing device is additionally subjected to vibration, since then "mouse holes" close. Lower fluidizing air velocities result in higher differential pressures because the fill level is kept constant and the density of the powder fluid increases with low flow fluidizing air (see equation (1)).

Eine Verringerung der Teilchengröße und die Ausbildung von Mauslöchern lässt sich durch die Veränderung des Druckes im Pulver feststellen. Mit Verringerung der durchschnittlichen Teilchengröße des Pulvers verringert sich der mit der Druckmessvorrichtung gemessene Wert mehr und mehr und wird proportional zum dynamischen Druck (Staudruck)

Figure DE102010049808B4_0002
mit

Δpdyn:
Dynamischer Druck/Staudruck
ρL:
Dichte der Luft [kg/m3] (1,2004)
VL:
Geschwindigkeit der Luft [m/s]
A reduction in particle size and the formation of mouse holes can be determined by the change in pressure in the powder. As the average particle size of the powder is reduced, the value measured by the pressure measuring device decreases more and more and becomes proportional to the dynamic pressure (back pressure).
Figure DE102010049808B4_0002
With
Δpdyn:
Dynamic pressure / dynamic pressure
ρ L :
Density of air [kg / m 3 ] (1,2004)
VL:
Speed of air [m / s]

Zusätzlich gehen dabei die sich verfeinernde Partikelgröße sowie Hohlraumanteile in die Gleichung mit ein, die sich als Störgröße erweisen, da sie im Fluidisierbett lokal unterschiedlich sind (Gleichung 3):

Figure DE102010049808B4_0003
mit

Ψ:
Hohlraumanteil des Verhältnisses Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen
λL:
Druckverlustbeiwert von Reynoldszahl und Partikelgeometrie abhängig
Δl:
Füllhöhe des Pulverfluids [m]
ds:
Partikelgröße [m]
VL:
Geschwindigkeit der Luft [m/s]
In addition, the refining particle size and void ratios are included in the equation, which prove to be a disturbance, since they are locally different in the fluidization bed (equation 3):
Figure DE102010049808B4_0003
With
Ψ:
Void fraction of the ratio void volume to total volume
λL:
Pressure loss coefficient depends on Reynolds number and particle geometry
.DELTA.l:
Filling level of the powder fluid [m]
ds:
Particle size [m]
VL:
Speed of air [m / s]

Ein abnehmender Differenzdruck, beispielsweise bei Feinkornanreicherung, stellt für die Füllstandshöhenüberwachung bzw. -regelung eine Störgröße dar, da die Messsonde, die sich an der Oberfläche des Pulver-Fluids befindet und der Füllstandsüberwachung dient, wenn sie aus dem Pulver-Fluid (durch abnehmende Füllhöhe und damit verbundenem abnehmendem Differenzdruck) austaucht eine Maßnahme zum Ausgleich des Füllstandes einleitet, beispielsweise Pulver dem Pulverkreislauf oder dem Fluidisierbett zudosiert, um den Füllstand konstant zu halten. Die Messung der den Füllstand überwachenden Sonde an der Oberfläche des Pulvers ist aber nur dann aussagekräftig, wenn das Pulver hinreichend gut fluidisiert ist, da sonst bei schlechter oder fehlender Fluidisierung der (Differenz-)Druck auch dann abnimmt, wenn der gewünschte Füllstand erreicht oder überschritten wird. Bei schlechter oder fehlender Fluidisierung ist nämlich das Austauchen oder Eintauchen der Drucksonde nicht mehr über die Druckänderung feststellbar. Es würde daher immer mehr Pulver zudosiert.A decreasing differential pressure, for example in the case of fine grain enrichment, represents a disturbance variable for the level height monitoring, because the measuring probe, which is located on the surface of the powder fluid and the fill level monitoring serves, if they are made of the powder fluid (by decreasing filling height and associated decreasing differential pressure) emerges a measure to compensate for the level initiates, for example, powder added to the powder circuit or the Fluidisierbett to keep the level constant. However, the measurement of the level monitoring probe on the surface of the powder is only meaningful if the powder is fluidized sufficiently well, otherwise in poor or missing fluidization of (differential) pressure decreases even when the desired level reached or exceeded becomes. In fact, in the case of poor or missing fluidization, it is no longer possible to ascertain that the pressure probe has dipped or dipped in via the pressure change. It would therefore be added more and more powder.

Hinzu kommt als weiterer Aspekt, dass bei schlechter oder fehlender Fluidisierung, z. B. durch Feinkornanreicherung, das Volumen des Pulvers im Fluidisierbehälter deutlich kleiner wäre als im fluidisierten Zustand, so dass die Füllhöhenmessung einen zu geringen Füllstand ergäbe, obwohl die Pulvermenge korrekt ist. Die genannte Regelung würde hier zu einem Zudosieren von Pulver und damit zu einer Überdosierung führen.In addition comes as a further aspect that in case of poor or missing fluidization, z. B. by fine grain enrichment, the volume of the powder in the fluidizing tank would be much smaller than in the fluidized state, so that the Füllhöhenmessung would give too low a level, although the powder amount is correct. The aforementioned regulation would lead here to a metered addition of powder and thus to an overdose.

Um zu vermeiden, dass der Regelkreis bei z. B. Feinkornanreicherung das Pulver überdosiert, wird daher vorzugsweise gleichzeitig mit einem anderen Drucksensor ein weiterer Messwert, vorzugsweise die Dichte des Pulvers, bestimmt. Verlässt dieser Messwert den Sollbereich, z. B. wegen Feinkornanreicherung, so kann z. B. ein Alarm ausgelöst werden, der dem Bediener der Anlage signalisiert, dass das Pulver nicht mehr ausreichend fluidisiert wird und die Füllstandsregelung dadurch nicht mehr prozesssicher arbeitet. Möglich wäre auch, automatisch Maßnahmen zur Verbesserung der Fluidisierung einzuleiten.To avoid that the control loop at z. As fine grain enrichment overdoses the powder, therefore, another measured value, preferably the density of the powder, is preferably determined simultaneously with another pressure sensor. If this measured value leaves the target range, eg. B. because of fine grain enrichment, so z. B. an alarm can be triggered, which signals the operator of the system that the powder is no longer sufficiently fluidized and the level control is no longer process reliable. It would also be possible to automatically initiate measures to improve the fluidization.

Bevorzugterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Fluidisierbehälter der Fluidisiervorrichtung durchgeführt. Dabei kann das Pulver über einem Druckgasnetz oder einem Sinterboden angeordnet sein. Dem Fluidisierbehälter kann von unterhalb des Druckgasnetzes oder des Sinterbodens Fluidisiergas zugeführt werden, welches dann durch das Druckgasnetz oder den Sinterboden in das Pulver strömt. Hierdurch wird das Pulver, welches zunächst auf dem Druckgasnetz oder Sinterboden lag, fluidisiert.The method according to the invention is preferably carried out in a fluidizing container of the fluidizing device. In this case, the powder can be arranged over a compressed gas network or a sintered bottom. The fluidizing can be supplied from below the compressed gas network or the sintering bottom fluidizing gas, which then flows through the compressed gas network or the sintered soil in the powder. As a result, the powder, which was initially on the compressed gas network or sintered bottom, fluidized.

Besonders bevorzugt ist die Pulverbeschichtung, in der die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, eine elektrostatische Pulverlackierung, bei der das Pulver elektrisch aufgeladen wird und durch Kraftwirkung eines elektrischen Feldes auf das zu beschichtende Objekt aufgebracht wird. Die Stärke der elektrostatischen Pulverlackierung liegt neben der völligen Lösemittelfreiheit in der Möglichkeit der Pulverrückgewinnung von nicht auf dem Werkstück abgeschiedenem Pulver. Das rückgewonnene Pulver wird dabei über Filter bzw. Zyklone dem Fluidisierbett wieder zugeführt, aus dem es wieder elektrostatisch versprüht wird.Particularly preferably, the powder coating in which the present invention can be used, an electrostatic powder coating in which the powder is electrically charged and applied by force of an electric field to the object to be coated. The strength of the electrostatic powder coating is in addition to the total freedom from solvents in the possibility of powder recovery of not deposited on the workpiece powder. The recovered powder is fed back via filters or cyclones to the fluidizing bed, from which it is electrostatically sprayed again.

Die Genauigkeit der Bestimmung des Verfahrens kann weiter deutlich erhöht werden, indem das Verfahren mehrmals durchgeführt wird und dabei die Fluidisiervorrichtung bzw. der Fluidisierbehälter abwechselnd mit einer Vibration beaufschlagt wird und nicht mit einer Vibration beaufschlagt wird. Eine der Messungen dauert dabei bevorzugt jeweils mehr als 20 s, besonders bevorzugt mehr als 40 s, besonders bevorzugt mehr als 50 s und/oder weniger als 150 s, vorzugsweise weniger als 100 s, besonders bevorzugt weniger als 80 s, besonders bevorzugt 60 s.The accuracy of the determination of the method can be further increased significantly by the method is carried out several times, while the fluidizing or the fluidization is alternately applied to a vibration and is not acted upon by a vibration. One of the measurements preferably takes in each case more than 20 s, particularly preferably more than 40 s, particularly preferably more than 50 s and / or less than 150 s, preferably less than 100 s, more preferably less than 80 s, particularly preferably 60 s.

Darüber hinaus ist es möglich, die Messungen mit oder ohne Vibration ein oder mehrmals zeitabhängig durchzuführen, so dass man eine zeitliche Entwicklung des Druckes erhält. Hierdurch kann u. a. eine Frequenz einer Schwankung des Druckes in dem Pulver gemessen werden. Es hat sich gezeigt, dass in schlecht fluidisierbarem Pulver, also insbesondere solchem mit einem zu hohen Anteil an feinem Pulver, die Schwankungen Schwingungsdauern im Bereich von 2 s bis 20 s bei einer mittleren Amplitude von ca. 2 Pa aufweisen, während in gut fluidisierbarem Pulver mit einer hinreichend großen Teilchengröße die mittlere Amplitude nur um weniger als 1 Pa schwankt (Standardabweichung). Hierdurch lässt sich in einer zeitabhängigen Messung gut fluidisierbares Pulver von schlecht fluidisierbarem Pulver unterscheiden.In addition, it is possible to perform the measurements with or without vibration one or more times depending on time, so that one obtains a temporal evolution of the pressure. This can u. a. a frequency of fluctuation of the pressure in the powder is measured. It has been shown that in poorly fluidisable powders, ie in particular those with too high a proportion of fine powder, the fluctuations have oscillation durations in the range from 2 s to 20 s with an average amplitude of about 2 Pa, while in a readily fluidisable powder with a sufficiently large particle size, the mean amplitude varies only by less than 1 Pa (standard deviation). In this way, in a time-dependent measurement, it is possible to distinguish readily fluidisable powder from poorly fluidizable powder.

Im Rahmen dieses Dokumentes wird die Fluidisierbarkeit, oder auch Rieselfähigkeit, gemäß der französischen Norm T 30 A doc 396 (Sames-Fluidimeter) mit dem sogenannten R-Wert bestimmt. R steht hier für die Rieselfähigkeit oder Fluidisierbarkeit. Bei gut fluidisierbaren Pulvern liegt vorzugsweise R > 180. Reichert sich bei der Kreislaufführung des Pulvers Feinkorn an, sinkt R auf kleiner als 120 ab. Vorzugsweise ist also gut fluidisierbares Pulver solches mit R > 130, besonders bevorzugt > 150, besonders bevorzugt > 180 und schlecht fluidisierbares Pulver vorzugsweise solches mit R < 120, besonders bevorzugt R < 100.In the context of this document, the fluidisability, or else free-flow, is determined according to the French standard T 30 A doc 396 (Sames fluidimeter) with the so-called R value. R here stands for the flowability or fluidizability. In the case of powders which are readily fluidisable, R> 180 is preferably present. When fine grain is recirculated during the recycling of the powder, R drops to less than 120. Preferably, therefore, a fluid which is readily fluidisable is one of R> 130, more preferably> 150, more preferably> 180, and a poorly fluidisable powder, preferably one of R <120, more preferably R <100.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem separaten Fluidisierbehälter durchgeführt, der nicht jener Fluidisierbehälter ist, in dem das Pulver zur Beschichtung fluidisiert wird. Es wird hierzu aus dem Pulverstrom in jenem Bereich, wo das Pulver dem Fluidisierbehälter zur Beschichtung zugeführt wird oder in jenem Bereich, wo das Pulver, welches im Beschichtungsvorgang nicht aufgetragen wurde, rückgeführt wird, ein Teil des Pulvers abgezweigt und in eine zusätzliche Fluidisiervorrichtung bzw. einen zusätzlichen Fluidisierbehälter geleitet, wo ein Fluidisierungsprozess auf das abgezweigte Pulver angewendet wird und hierbei das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Wird das Verfahren in der erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsvorrichtung durchgeführt, so weist diese in diesem Fall also zumindest zwei Fluidisiervorrichtungen bzw. zumindest zwei Fluidisierbehälter auf, nämlich einen zur Fluidisierung zur Beschichtung und einen zur Fluidisierung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.In an advantageous embodiment, the method according to the invention is carried out in a separate fluidizing container, which is not that fluidizing container in which the powder is fluidized for coating. It is for this purpose from the powder stream in that area where the powder is supplied to the fluidizing tank for coating or in the area where the powder, which was not applied in the coating process, recycled, diverted a portion of the powder and into an additional fluidizing or passed an additional fluidizing, where a fluidization process is applied to the branched powder and in this case the inventive method is performed. If the method is carried out in the powder coating apparatus according to the invention, then in this case it has at least two fluidizing devices or at least two fluidizing containers, namely one for fluidization for coating and one for fluidization for carrying out the method according to the invention.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Die in den Figuren gezeigten Merkmale können erfindungsgemäß auch unabhängig vom konkreten Beispiel realisiert sein und untereinander beliebig kombiniert werden. Gleiche Bezugszeichen entsprechen gleichen oder entsprechenden Merkmalen.In the following, the invention will be explained by way of example with reference to some figures. The features shown in the figures can be inventively realized independently of the specific example and combined with each other as desired. Like reference numerals correspond to the same or corresponding features.

Es zeigtIt shows

1 ein Beispiel einer Fluidisiervorrichtung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, 1 an example of a fluidizing device in which the method according to the invention can be carried out,

2 ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, 2 a further example of a device in which the method according to the invention can be carried out,

3 ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, 3 a further example of a device with which the method according to the invention can be carried out,

4 eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 4 a further apparatus for carrying out the method according to the invention,

5 zwei Messungen von Differenzdrücken in Abhängigkeit der Entfernung der Messstelle zum Sinterboden, 5 two measurements of differential pressures as a function of the distance of the measuring point to the sinter bottom,

6 einen Ausschnitt aus einem Pulverbeschichtungsprozess als Flussdiagramm, 6 a section of a powder coating process as a flow chart,

7 eine konkrete Ausgestaltung einer Fluidisiervorrichtung wie sie in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen kann, 7 a concrete embodiment of a fluidizing device as it can be used in the present invention,

8 Messungen des Differenzdruckes, die mit einer oben beschriebenen Differenzdrucksonde durchgeführt wurde in Abhängigkeit von der mittleren Partikelgröße, 8th Measurements of the differential pressure, which was carried out with a differential pressure probe described above as a function of the mean particle size,

9 Messungen des Differenzdruckes gegen die Zeit, die mit einer oben beschriebenen Differenzdruckmesssonde durchgeführt wurde, 9 Measurements of the differential pressure against time taken with a differential pressure probe described above

10 Unterschiede hinsichtlich der Differenzdrücke zwischen vibriertem und unvibriertem Pulver, 10 Differences in the differential pressures between vibrated and unvibrated powder,

11 Differenzdruckschwankungen gegen die Zeit, und 11 Differential pressure fluctuations against time, and

12 eine Pulverbeschichtungsvorrichtung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommen kann. 12 a powder coating apparatus in which the method according to the invention can be used.

1 zeigt ein Beispiel einer Fluidisiervorrichtung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Dabei weist die Vorrichtung einen Fluidisierbehälter 1 auf, durch den von unten nach oben ein Fluidisiergas, z. B. Luft, leitbar ist. Der Fluidisiergasstrom tritt durch eine Öffnung 2 in den Fluidisierbehälter 1 ein. Ein zu fluidisierendes Pulver 3 liegt oberhalb eines Sinterbodens 4 vor, durch welchen das Fluidisiergas durchströmen kann. Im gezeigten Beispiel ist die Öffnung 2 zum Einleiten des Fluidisiergases in einem Boden des Fluidisierbehälters angeordnet. Das Gas strömt also durch die Öffnung 2 in Richtung des Sinterbodens 4, und durch diesen hindurch in das Pulver 3. Bei hinreichender Strömungsgeschwindigkeit des Fluidisiergases wird hierdurch das Pulver 3 fluidisiert. Im gezeigten Beispiel kann die Strömungsgeschwindigkeit z. B. 0,01 bis 0,03 m/s betragen. 1 shows an example of a fluidizing, in which the inventive method is feasible. In this case, the device has a fluidizing tank 1 on, by the bottom up a fluidizing gas, z. As air, is conductive. The Fluidisiergasstrom passes through an opening 2 in the fluidizing tank 1 one. A powder to be fluidized 3 lies above a sinter bottom 4 before, through which the fluidizing gas can flow. In the example shown, the opening 2 arranged to introduce the fluidizing gas in a bottom of the fluidizing tank. The gas flows through the opening 2 in the direction of the sinter soil 4 , and through it into the powder 3 , When the flow rate of the fluidizing gas is sufficient, the powder thereby becomes 3 fluidized. In the example shown, the flow rate z. B. 0.01 to 0.03 m / s.

Die Fluidisiervorrichtung ist nun mit einer Differenz-Drucksonde 5 eines Differenzdruckmessgerätes ausgestattet. Die Differenz-Drucksonde 5 weist einen Messbereich 6 auf, der im Inneren des Fluidisierbehälters 1 im Pulver 3 angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel wird der Messbereich durch eine Öffnung 6 eines Schlauches 7 gebildet. Die Öffnung ist dabei so angeordnet, dass ihre Öffnungsfläche senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidisiergases im Fluidisierbehälter steht. Dabei öffnet sich die Öffnung nach unten, also so, dass die Strömungsrichtung auf die Öffnungsfläche gerichtet ist. Mit dieser Differenzdrucksonde ist auf diese Weise ein Druck im Inneren des Fluidisierbehälters messbar. Es wird im gezeigten Beispiel durch die Differenzdrucksonde ein Differenzdruck z. B. zwischen 50 und 2000 Pa gemessen, wobei der Differenzdruck von der Füllhöhe des Fluidisierbehälters 1 mit Pulver 3 abhängt.The fluidizing device is now equipped with a differential pressure probe 5 equipped a differential pressure gauge. The differential pressure probe 5 has a measuring range 6 on the inside of the fluidizing tank 1 in the powder 3 is arranged. In the example shown, the measuring range is through an opening 6 a hose 7 educated. The opening is arranged so that its opening surface is perpendicular to the flow direction of the fluidizing in the fluidizing. In this case, the opening opens downward, so that the flow direction is directed to the opening area. With this differential pressure probe, a pressure in the interior of the fluidizing container can be measured in this way. It is in the example shown by the differential pressure probe a differential pressure z. B. measured between 50 and 2000 Pa, wherein the differential pressure of the fill level of the Fluidisierbehälters 1 with powder 3 depends.

2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Die Vorrichtung weist dabei alle Merkmale der in 1 gezeigten Vorrichtung auf. Auch die Strömungsgeschwindigkeit und die gemessene Druckdifferenz können jenen in 1 genannten entsprechen. Zusätzlich weist die Vorrichtung in diesem Beispiel jedoch eine Vibrationsvorrichtung 8 auf, mittels derer der Fluidisierbehälter mit einer Vibration beaufschlagbar ist. Mit dieser Vibration wird das Pulver zusätzlich zur Fluidisierung noch gerüttelt, wodurch eine bessere Fluidisierbarkeit des Pulvers erreicht wird. Insbesondere ist es durch die Vibration möglich, die Bildung von Mauslöchern zu verringern. 2 shows a further example of a device in which the inventive method is feasible. The device has all the features of 1 shown device. Also, the flow velocity and the measured pressure difference may be those in 1 correspond. In addition, however, the device in this example has a vibratory device 8th on, by means of which the fluidizing tank can be acted upon by a vibration. With this vibration, the powder is shaken in addition to the fluidization, whereby a better fluidizability of the powder is achieved. In particular, it is possible by the vibration to reduce the formation of mouse holes.

3 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist. Die hier gezeigte Vorrichtung stimmt mit jener in 2 gezeigten überein. Hier ist jedoch im Gegensatz zu den 1 und 2 das Pulver nicht optimal fluidisiert sondern es haben sich Mauslöcher 9 gebildet. Diese entstehen dadurch, dass sich feines Pulver im Pulverlack-Kreislauf ansammelt. 3 shows a further example of a device with which the inventive method is executable. The device shown here is consistent with that in 2 shown match. Here, however, in contrast to the 1 and 2 The powder is not optimally fluidized but it has mouse holes 9 educated. These arise from the fact that fine powder accumulates in the powder coating circuit.

Bei der Anreicherung von feinem Pulver im Pulverlackkreislauf bei der Pulverrückgewinnung bleibt der Differenzdruck zunächst konstant (im Fallbeispiel bis zu einem D(v, 0.5)) von etwa 40 μm (siehe Gleichung (1)), dann bilden sich bei zunehmender Verfeinerung des Pulvers die Mauslöcher 9 als vertikal vom Sinterboden durch das Pulverfluid zur Oberfläche verlaufende Kanäle, die nicht mehr eingeebnet werden und durch die ein großer Teil der Luft entweicht, so dass weite Bereiche des Pulverfluids nicht mehr ausreichend durchströmt werden. Durch diese Mauslöcher sinkt die Luftgeschwindigkeit in weiten Bereichen des Pulverfluids unterhalb des Auflockerungspunkts VAP, wodurch auch der Differenzdruck (siehe Gleichung (2) und (3)) sinkt. Bei vibriertem Pulver kommt dieser Effekt nicht so stark zur Geltung, da bei mäßig fluidisierbarem Pulver Mauslöcher noch eingeebnet werden.During the accumulation of fine powder in the powder coating circuit in the powder recovery, the differential pressure initially remains constant (in the case of up to a D (v, 0.5)) of about 40 microns (see equation (1)), then formed with increasing refinement of the powder mouse holes 9 as vertically extending from the sintering bottom through the powder fluid to the surface channels that are no longer flattened and escapes through a large part of the air, so that large areas of the powder fluid is no longer sufficiently flowed through. Through these mouse holes, the air velocity drops in wide areas of the powder fluid below the fanning point V AP , whereby the differential pressure (see equation (2) and (3)) decreases. In the case of vibrated powder, this effect is not so pronounced, since with moderately fluidisable powder mouse holes are still leveled.

4 zeigt eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wie die in den 1, 2 und 3 gezeigten Vorrichtungen weist die in 4 gezeigte Vorrichtung einen Fluidisierbehälter 1 auf, der durch eine Öffnung 2 mit Fluidisiergas durchströmbar ist, z. B. mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,01 bis 0,03 m/s. Das Fluidisiergas strömt dann im Inneren des Fluidisierbehälters 1 durch eine Sinterplatte 4 und fluidisiert das Pulver 3. Die Vorrichtung weist eine erste Differenzdrucksonde 5 auf, die an einer Messstelle 6 einen Druck im Inneren des fluidisierten Pulvers misst. Hieraus lässt sich beispielsweise auf die Beschaffenheit des Pulvers schließen. Die in 4 gezeigte Vorrichtung weist nun noch einen weiteren Differenzdrucksensor 10 auf, der mit einer Messstelle 11 auf einer Oberfläche des fluidisierten Pulvers 3 angeordnet ist. Mit dieser zweiten Differenzdrucksonde 10 kann der Füllstand des Pulvers überwacht werden. Auch die Messstelle der Differenzdrucksonde 11 ist mit zur Strömungsrichtung senkrechter Öffnungsfläche entgegen der Strömungsrichtung des Fluidisiergases geöffnet. 4 shows a further apparatus for carrying out the method according to the invention. Like the ones in the 1 . 2 and 3 shown devices has in 4 shown device a fluidizing tank 1 on that through an opening 2 can be flowed through with fluidizing, z. B. with a flow rate of 0.01 to 0.03 m / s. The fluidizing gas then flows inside the fluidizing tank 1 through a sintered plate 4 and fluidizes the powder 3 , The device has a first differential pressure probe 5 on that at a metering point 6 measures a pressure inside the fluidized powder. From this it is possible, for example, to conclude the nature of the powder. In the 4 The device shown now has a further differential pressure sensor 10 on that with a measuring point 11 on a surface of the fluidized powder 3 is arranged. With this second differential pressure probe 10 the level of the powder can be monitored. Also the measuring point of the differential pressure probe 11 is open with the opening surface perpendicular to the flow direction against the flow direction of the fluidizing gas.

5 zeigt zwei Messungen von Differenzdrücken in Abhängigkeit der Entfernung der Messstelle zum Sinterboden 4. Dabei wurde im oberen Teilbild die Messung bei einer geringeren Füllhöhe durchgeführt als die Messung im unteren Teilbild. Die Sonde war hier ein Schlauch, dessen Öffnung im Pulver die Messstelle darstellte. Die Sonde wurde beginnend 5 mm über dem Sinterboden mittels eines Knickarmroboters langsam mit 1 mm/s ausgetaucht, so dass sich ihr Abstand zum Sinterboden vergrößerte. Die Füllhöhe im oberen Teil der Figur betrug 20 mm, im unteren Teil 25 mm. Die gemessenen Differenzdrücke werden mit zunehmender Füllhöhe größer. 5 shows two measurements of differential pressures depending on the distance of the measuring point to the sinter bottom 4 , In this case, the measurement was carried out at a lower filling level in the upper partial image than the measurement in the lower partial image. The probe was here a hose whose opening in the powder represented the measuring point. The probe was slowly submerged at 5 mm above the sinter bottom by means of an articulated robot with 1 mm / s, so that its distance from the sinter bottom increased. The filling height in the upper part of the figure was 20 mm, in the lower part 25 mm. The measured differential pressures increase with increasing filling level.

Bei höherer Füllhöhe wird ein insgesamt höherer Differenzdruck gemessen als bei geringerer Füllhöhe. Beim langsamen Austauchen der Sonde nimmt der Differenzdruck ab (Gesetzmäßigkeit wie beim hydrostatischen Druck, siehe Gleichung (1), außer bei sehr geringem Abstand zum Sinterboden, da dann der hoher Staudruck der ausströmenden Luft die Messwerte verfälscht). Bei sonst gleichen Bedingungen werden höhere Differenzdrücke bei Vibration gemessen, da sich dann „Mauslöcher” schließen. Aus kleineren Fluidisierluftgeschwindigkeiten resultieren höhere Differenzdrücke, da der Füllstand konstant gehalten wird und die Dichte des Pulver-Fluids bei geringer Durchströmung mit Fluidisierluft zunimmt (siehe Gleichung (1)).If the filling level is higher, an overall higher differential pressure is measured than at a lower filling level. During slow evacuation of the probe, the differential pressure decreases (regularity as in hydrostatic pressure, see equation (1), except at a very small distance to the sinter bottom, because then the high back pressure of the outflowing air falsifies the measured values). Under otherwise identical conditions, higher differential pressures are measured during vibration, since then "mouse holes" close. Lower fluidizing air velocities result in higher differential pressures because the fill level is kept constant and the density of the powder fluid increases with low flow fluidizing air (see equation (1)).

Die Flanke beim Austauchen der Messsonde aus dem Fluid (in den Diagrammen in 5 als dick gestrichelte Linie eingezeichnet) führt beim Einsatz der Messsonde als Instrument zur Füllstandsregelung (wie z. B. in 6 gezeigt) beim Einsatz einer geeigneten Zudosiertechnik zu einer Füllhöhenkonstanz im Bereich von ±2 mm.The flank as the probe emerges from the fluid (in the diagrams in 5 shown as thick dashed line) leads to the use of the probe as an instrument for level control (such as in 6 shown) when using a suitable metering technique to a Füllhöhe constancy in the range of ± 2 mm.

6 zeigt einen Ausschnitt aus einem Pulverbeschichtungsprozess als Flussdiagramm. Eine Messeinrichtung 61 dient hier als instrument zur Füllstandsüberwachung. Die Messeinrichtung weist hier einen Drucksensor auf, der abhängig vom gemessenen Druck einen Spannungswert ausgibt. Ein Grenzwertschalter 62, 63 schaltet eine Pulver-Zudosiertechnik zu oder ab, abhängig vom durch den Drucksensor ausgegebenen Spannungswert. Die Pulverzudosiertechnik wird dabei mittels eines Timers für eine bestimmte Zeit geschaltet. Die Pulverzudosiertechnik weist hier eine Doppelmembranpumpe auf, die im Beispiel so betrieben wird, dass nur eine Membrane aktiv ist. 6 shows a section of a powder coating process as a flow chart. A measuring device 61 serves as an instrument for level monitoring. The measuring device here has a pressure sensor which outputs a voltage value depending on the measured pressure. A limit switch 62 . 63 Switches a powder metering technique on or off depending on the voltage output by the pressure sensor. The Pulverzudosiertechnik is switched by means of a timer for a certain time. The Pulverzudosiertechnik here has a double diaphragm pump, which is operated in the example so that only one membrane is active.

Als Grenzwert für den Schwellwertschalter 62, 63 in 6 wird typischerweise 10 Pa angesetzt, das entspricht einem Spannungsausgang der verwendeten Differenzdruckmesssonde (Kalinsky Drucksensor DS1) von 2 V (0–50 Pa ~0–10 V). Sinkt der Wert unter 2 V, dann schaltet der Grenzwertschalter (Phoenix Contact MCR-SWS Grenzwertschalter) über einen Relaisbaustein (Wieland Relaisbaustein Flare-Timer-S-250V6a Timer) eine für den Pulver-Anwendungsfall umgebaute, luftarm arbeitende Pulver-Dosiertechnik über einen ausgewählten Zeitbereich des Timers ein. Im Fallbeispiel wird eine kleine ½-Zoll Doppelmembranpumpe (IR Aro ½'' Doppelmembranpumpe 66605 3-3EB) so betrieben, dass wie oben beschrieben nur eine der Membrane aktiv ist, so dass Fördermengen von < 10 g/s erzielt werden können. Dadurch können sehr kleine Fluidisierbetten mit hoher Genauigkeit befüllt werden. Das Pulver wird dabei aus dem Zudosierbehälter aus dem lokal fluidisierten Zustand (Fluidisierspirale) durch die Membranpumpe über einen Kunststoffschlauch ins Fluidisierbett transportiert. Um unruhige Wellenbewegungen im Pulverfluid während der Zudosierung zu vermeiden, wird über eine am Ende des Zudosierschlauchs angepasste Düsengeometrie in Verbindung mit einem sich im Fluidisierbett befindenden Wellenbrecher eine „Beruhigungszone” geschaffen. Damit können extrem kompakte Fluidisierbetten mit Querschnittsflächen von < 0,15·0,15 m befüllt und deren Füllstand überwacht bzw. geregelt werden. Bei größeren Fluidisierbehältern ist die Pulver-Zudosierung eher unproblematisch, da bei Pumpen mit größeren Förderquerschnitten die Gefahr des Ansinterns von Pulver geringer ist. Zudem ist der Platzbedarf der Beruhigungszone bei größeren Fluidisierbetten unkritischer hinsichtlich der Kompaktheit der Technik. Die Höhe bzw. Eintauchtiefe der Messsonde kann mittels einer Höhenverstellung variiert werden.As limit for the threshold value switch 62 . 63 in 6 is typically 10 Pa, which corresponds to a voltage output of the differential pressure measuring probe used (Kalinsky pressure sensor DS1) of 2 V (0-50 Pa ~ 0-10 V). If the value drops below 2 V, then the limit switch (Phoenix Contact MCR-SWS limit value switch) switches a low-dust powder dosing technology over a selected one using a relay module (Wieland relay module Flare-Timer-S-250V6a Timer) Time range of the timer on. In the case study, a small ½ inch double membrane pump (IR Aro ½ '' double diaphragm pump 66605 3-3EB) is operated so that only one of the membranes is active as described above, so that flow rates of <10 g / s can be achieved. As a result, very small Fluidisierbetten can be filled with high accuracy. The powder is transported from the metered addition from the locally fluidized state (Fluidisierspirale) through the diaphragm pump via a plastic tube in Fluidisierbett. In order to avoid turbulent wave motions in the powder fluid during metering, a "calming zone" is created by means of a nozzle geometry adapted to the end of the metering hose in conjunction with a breakwater located in the fluidising bed. This means that extremely compact fluidising beds with cross-sectional areas of <0.15 x 0.15 m can be filled and their fill level monitored or regulated. For larger Fluidisierbehältern the powder metering is rather unproblematic, since the risk of Ansinterns powder is lower for pumps with larger flow cross sections. In addition, the space requirement of the calming zone for larger Fluidisierbetten is less critical in terms of compactness of the art. The height or immersion depth of the measuring probe can be varied by means of a height adjustment.

7 zeigt eine konkrete Ausgestaltung einer Fluidisiervorrichtung, wie sie in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen kann. 7 shows a concrete embodiment of a fluidizing device, as it can be used in the present invention.

Dabei ist in einem Fluidisierbehälter 1 eine Messstelle 6 einer Differenzdrucksonde 5 angeordnet, die in ein fluidisiertes Pulver im Inneren des Fluidisierbehälters 1 eintauchen kann oder an der Oberfläche des fluidisierten Pulvers angeordnet sein kann.This is in a fluidizing tank 1 a measuring point 6 a differential pressure probe 5 arranged in a fluidized powder inside the fluidizing tank 1 can dip or can be arranged on the surface of the fluidized powder.

Die Fluidisiervorrichtung weist im gezeigten Beispiel außerdem eine Vorrichtung 81 zur Füllstandregelung auf, mit der Pulver hinzudosiert werden kann. Die Überwachung des Füllstandes erfolgt mittels der Differenzdrucksonde in einem Verfahren entsprechend der Erfindung. The fluidizing device also has a device in the example shown 81 for level control, with the powder can be added. The monitoring of the level by means of the differential pressure probe in a method according to the invention.

8 zeigt Messungen des Differenzdruckes, die mit einer oben beschriebenen Differenzdrucksonde durchgeführt wurde in Abhängigkeit von der mittleren Partikelgröße. Dabei nimmt die Partikelgröße von links nach rechts auf der horizontalen Achse ab. Es ist eine Messung unter Beaufschlagung mit Vibration (gestrichelte Linie) und eine Messung ohne Vibration (durchgezogene Linie) gezeigt. Die Fluidisierluftgeschwindigkeit betrug 0,02 m/s und die Füllhöhe im Fluidisierbehälter 25 mm. Die Messstelle der Differenzdrucksonde wurde auf 15 mm Abstand vom Sinterboden 4 über diesem platziert (entgegen der Fluidisierluftströmung). 8th shows measurements of the differential pressure, which was carried out with a differential pressure probe described above as a function of the mean particle size. The particle size decreases from left to right on the horizontal axis. There is shown a measurement under vibration (dashed line) and a measurement without vibration (solid line). The Fluidisierluftgeschwindigkeit was 0.02 m / s and the filling level in the fluidizing 25 mm. The measuring point of the differential pressure probe was at a distance of 15 mm from the sinter bottom 4 placed above it (against the fluidizing air flow).

Zu erkennen ist, dass ab einer mittleren Partikelgröße von ca. 40 μm der gemessene Differenzdruck höher ist, wenn der Fluidisierbehälter mit einer Vibration beaufschlagt wird. Der Grund hierfür ist, dass sich ohne Vibration Mauslöcher bilden, die zu einem Abfall des Druckes führen. Bei Beaufschlagung des Fluidisierbehälters mit Vibration können diese bis zu einer minimalen Partikelgröße noch geschlossen werden, so dass das Absinken des Druckes erst bei kleineren Partikelgrößen auftritt.It can be seen that from a mean particle size of about 40 microns, the measured differential pressure is higher when the fluidizing tank is subjected to a vibration. The reason for this is that, without vibration, mousetracks are formed, leading to a drop in pressure. When the fluidizing container is subjected to vibration, it can still be closed up to a minimum particle size, so that the drop in pressure only occurs with smaller particle sizes.

9 zeigt Messungen des Differenzdruckes gegen die Zeit, die mit einer oben beschriebenen Differenzdruckmesssonde durchgeführt wurde. Dabei wurde in einer Messung (gestrichelte Linie) gut fluidisierbares Pulver mit D(v, 0.5) = 29.4. Zu Begin der gezeigten Aufzeichnung (bei t = 0) wurde eine Vibration des Fluidisierbehälters, die zuvor ca. 90 s angedauert hatte, abgeschaltet. Die Fluidisierluftgeschwindigkeit betrug 0,02 m/s und die Füllhöhe im Fluidisierbehälter 25 mm. Die Messstelle der Differenzdrucksonde wurde in einem Abstand von 15 mm über dem Sinterboden positioniert (entgegen der Fluidisierluftströmung). 9 shows measurements of the differential pressure against time, which was carried out with a differential pressure measuring probe described above. In one measurement (dashed line), a well fluidizable powder with D (v, 0.5) = 29.4 was obtained. At the beginning of the recording shown (at t = 0), a vibration of the fluidizing tank, which had previously lasted about 90 s, was switched off. The Fluidisierluftgeschwindigkeit was 0.02 m / s and the filling level in the fluidizing 25 mm. The measuring point of the differential pressure probe was positioned at a distance of 15 mm above the sinter bottom (contrary to the fluidizing air flow).

Zu erkennen ist, dass die Differenzdrücke bei grobem, gut fluidisierbarem Pulver im Wesentlichen konstant auf hohem Niveau liegen. Bei schlecht fluidisierbarem Pulver sinkt der Differenzdruck mit der Zeit bis auf Null ab.It can be seen that the differential pressures of coarse, readily fluidisable powder are substantially constant at a high level. With poorly fluidisable powder, the differential pressure decreases with time to zero.

Die Unterschiede hinsichtlich der Differenzdrücke zwischen vibriertem und unvibriertem Pulver bei der Feinkornanreicherung kommen besonders stark zur Geltung, wenn während der Feinkornanreicherung alternierend die Vibration an und wieder ausgeschaltet wird (Dauer einer Sequenz: 60 s). Dann können auch geringe Verschiebungen des Korngrößenspektrums messtechnisch erfasst werden. Dies ist beispielhaft in 10 gezeigt. Dort ist die prozentuale Abweichung des Differenzdruckes von vibriertem zu unvibriertem Pulver in Prozent aufgetragen. Die Fluidisierluftgeschwindigkeit betrug in diesem Beispiel 0.02 m/s und die Füllhöhe im Fluidisierbehälter 25 mm. Die Messstelle der Differenzdrucksonde wurde in einem Abstand von 15 mm über dem Sinterboden positioniert (entgegen der Fluidisierluftströmung). Es wurde zunächst für 60 s die Vibration eingeschaltet und dann abwechselnd die Vibration für 60 s aus- und wieder eingeschaltet. Dabei wurde von links nach rechts feines Pulver, also Pulver mit geringer Teilchengröße zudosiert. Von links nach rechts nimmt also die mittlere Partikelgröße ab. Zu erkennen ist, dass mit abnehmender Partikelgröße die Abweichung des Differenzdruckes zwischen vibriertem und nicht vibriertem Pulver zunimmt. Der Grund hierfür liegt darin, dass durch die Vibration die Mauslöcher zufließen, sich also schließen. Durch das abwechselnde An- und Ausschalten können auch geringe Verschiebungen des Korngrößenspektrums messtechnisch erfasst werden.The differences in the differential pressures between vibrated and unvibrated powder in fine grain enrichment are particularly pronounced when the vibration is alternately switched on and off during fine grain enrichment (duration of a sequence: 60 s). Then even small shifts in the particle size spectrum can be detected by measurement. This is exemplary in 10 shown. There, the percentage deviation of the differential pressure from vibrated to unvibrated powder is plotted in percent. The Fluidisierluftgeschwindigkeit was in this example 0.02 m / s and the filling level in the fluidizing 25 mm. The measuring point of the differential pressure probe was positioned at a distance of 15 mm above the sinter bottom (contrary to the fluidizing air flow). The vibration was first switched on for 60 s and then alternately switched off and on again for 60 s. From left to right, fine powder, ie powder of small particle size, was added. From left to right, the mean particle size decreases. It can be seen that as the particle size decreases, the difference in the differential pressure between vibrated and non-vibrated powder increases. The reason for this is that the mouse holes flow through the vibration, so close. By switching on and off alternately, even small shifts in the particle size spectrum can be detected by measurement.

Da aber bei den meisten Pulverbeschichtungsprozessen die Anforderung besteht, die Fluidisierung des Pulvers durch zusätzliche Vibration des Fluidisierbehälters zu verbessern, lässt sich dieser Effekt zur Überwachung bzw. zukünftig Regelung des Pulverkreislaufes nur dann technisch nutzen, wenn beispielsweise ein Teilstrom aus dem Rückgewinnungspulver oder dem zu applizierenden Pulver entnommen wird und der Differenzdruck dieses Pulvers z. B. in einem Mini-Fluidisierbehälter bei alternierend vibrierter und unvibrierter Fluidisierung gemessen wird. Je nach Anforderung und Automatisierungsgrad der Anlage kann zukünftig die beschriebene Anordnung mit der einfachen Variante direkt aus dem die Sprühpistolen versorgenden Fluidisierbehälter oder auch mit der komplizierteren aber hinsichtlich der Überwachung und Regelung der Feinkornanreicherung genaueren Teilstrom-Methode (alternierendes An- und Ausschalten der Vibration) betrieben werden.However, since there is a requirement in most powder coating processes to improve the fluidization of the powder by additional vibration of the fluidizing, this effect for monitoring or future regulation of the powder circuit can only be used technically, if, for example, a partial stream of the recovery powder or to be applied Powder is removed and the differential pressure of this powder z. B. is measured in a mini-Fluidisierbehälter with alternately vibrated and unvibrated fluidization. Depending on the requirements and degree of automation of the system, the described arrangement with the simple variant can in future be operated directly from the fluidizing tank supplying the spray guns or also with the more complicated partial flow method (alternating switching on and off of the vibration) with regard to the monitoring and control of the fine grain enrichment become.

Eine weitere Methode zur Überwachung und/oder Regelung der Beschaffenheit des Pulverfluids mit fluidisiertem, aber nicht vibriertem Pulver, die besonders geeignet ist, wenn im Teilstrom Pulver gemessen wird, (sonst nur geringe Unterschiede), stellt die Messung der Differenzdruckschwankungen im kurzwelligen Bereich dar, wobei beispielsweise Wellenlängen im Bereich von ca. 2 bis 20 s eine mittlere Amplitude von ca. 2 Pa beim schlecht fluidisierbaren Feinpulver aufweisen, während gut fluidisierbares, grobes Pulver nur um eine mittlere Amplitude (Standardabweichung) von < 1 Pa schwankt. Dies ist in 11 beispielhaft gezeigt, wo Differenzdruckschwankungen gegen die Zeit aufgetragen sind. Dabei zeigt die dünne Linie den Fall von feinem Pulver mit D(v, 0.5) = 29.4 μm mit einer Standardabweichung von 2.0 Pa und die dicke Linie den Fall von grobem Pulver mit D(v, 0.5) = 49,6 μm mit einer Standardabweichung von 0.9 Pa.Another method for monitoring and / or controlling the nature of the powdered fluid with fluidized but not vibrated powder, which is particularly useful when measuring powders in the substream (otherwise minor differences), is the measurement of differential pressure variations in the shortwave region. For example, where wavelengths in the range of about 2 to 20 s have an average amplitude of about 2 Pa in poorly fluidizable fine powder, while well fluidizable, coarse powder only by an average amplitude (standard deviation) of <1 Pa varies. This is in 11 shown by way of example, where differential pressure fluctuations are plotted against time. The thin line shows the case of fine powder with D (v, 0.5) = 29.4 μm with a standard deviation of 2.0 Pa and the thick line the case of coarse powder with D (v, 0.5) = 49.6 μm with one standard deviation from 0.9 Pa.

12 zeigt eine Pulverbeschichtungsvorrichtung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Anwendung kommen können. Dabei wird in einer Beschichtungskabine 21 ein Objekt 22 mit Pulver beschichtet. Die Beschichtung erfolgt hierbei mit einer elektrostatischen Pulversprühpistole 23. Zwischen der Pulversprühpistole 23 und dem Objekt 22 ist eine Spannung anlegbar, durch welche Pulver aus der Sprühpistole auf das Objekt beschleunigbar ist. 12 shows a powder coating apparatus in which the inventive method and apparatus can be used. This is done in a coating booth 21 an object 22 coated with powder. The coating takes place here with an electrostatic powder spray gun 23 , Between the powder spray gun 23 and the object 22 a voltage can be applied by which powder from the spray gun can be accelerated onto the object.

Das Pulver wird der Sprühpisole aus einem Fluidisierbehälter 24 zugeführt, in dem das Pulver fluidisiert wird. Mit einer Messvorrichtung 25 ist die Zusammensetzung und/oder Füllhöhe des Pulvers im Fluidisierbehälter messbar und/oder kontrollierbar. Dem Fluidisierbehälter 24 ist aus einem Frischpulverbehälter 26 Pulver zuführbar.The powder is the Sprühpisole from a fluidizing tank 24 fed, in which the powder is fluidized. With a measuring device 25 the composition and / or filling level of the powder in the fluidizing container can be measured and / or controlled. The fluidizing tank 24 is from a fresh powder container 26 Powder feedable.

An die Beschichtungskabine ist eine Absaugvorrichtung 28 angeschlossen, über die mittels einer Saugvorrichtung 27 Pulver, welches beim Beschichtungsvorgang nicht auf dem Objekt angehaftet hat, absaugbar ist. Das über den Kanal 28 abgesaugte Pulver wird in der gezeigten Vorrichtung einem Abscheidesystem 29 zur Pulverrückgewinnung zugeführt. Diese scheidet das Pulver aus dem Luftstrom ab, der aus der Beschichtungskabine abgesaugt wird. Das abgeschiedene Pulver wird dann dem Fluidisierbehälter zugeführt, so dass es im nächsten Beschichtungsdurchlauf wieder verwendbar ist.To the coating booth is a suction device 28 connected via the means of a suction device 27 Powder, which has not adhered to the object during the coating process, is sucked. That over the channel 28 aspirated powder is in the apparatus shown a separation system 29 fed for powder recovery. This separates the powder from the air stream, which is sucked out of the coating booth. The deposited powder is then fed to the fluidizing vessel so that it can be reused in the next coating pass.

Claims (13)

Verfahren zur Überwachung von Eigenschaften von fluidisiertem Pulver (3) in einer Fluidisiervorrichtung, wobei eine Messstelle (6) zumindest eines Drucksensors (5) so in das fluidisierte Pulver (3) in der Fluidisiervorrichtung eingebracht wird, dass mit dem Drucksensor (5) ein Druck an der Messstelle (6) messbar ist, ein Druck des fluidisierten Pulvers (3) an der Messstelle (6) gemessen wird, und aus dem gemessenen Druck zumindest eine Eigenschaft des fluidisierten Pulvers (3) bestimmt wird, wobei eine Messstelle (11) zumindest eines weiteren Drucksensors (10) an einer Oberfläche des fluidisierten Pulvers (3) angeordnet wird, wobei mit dem einen Drucksensor (5) die Dichte des fluidisierten Pulvers (3) und mit dem weiteren Drucksensor (10) die Füllhöhe des fluidisierten Pulvers (3) in der Fluidisiervorrichtung bestimmt wird, und wobei die überwachten Eigenschaften die Füllhöhe des fluidisierten Pulvers (3) in der Fluidisiervorrichtung und die Dichte des fluidisierten Pulvers umfassen.Method for monitoring properties of fluidized powder ( 3 ) in a fluidising device, wherein a measuring point ( 6 ) at least one pressure sensor ( 5 ) into the fluidized powder ( 3 ) is introduced in the fluidizing device that with the pressure sensor ( 5 ) a pressure at the measuring point ( 6 ) is measurable, a pressure of the fluidized powder ( 3 ) at the measuring point ( 6 ), and from the measured pressure at least one property of the fluidized powder ( 3 ), where a measuring point ( 11 ) at least one further pressure sensor ( 10 ) on a surface of the fluidized powder ( 3 ), wherein with the one pressure sensor ( 5 ) the density of the fluidized powder ( 3 ) and with the further pressure sensor ( 10 ) the fill level of the fluidized powder ( 3 ) is determined in the fluidizing device, and wherein the monitored properties of the filling level of the fluidized powder ( 3 ) in the fluidizing apparatus and the density of the fluidized powder. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (2) ein Differenzdrucksensor, eine kapazitive Sonde oder ein Vibrationsgrenzwertschalter ist oder auf einer ultraschallbasierenden Messtechnik beruht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor ( 2 ) is a differential pressure sensor, a capacitive probe or a vibration limit switch or is based on an ultrasound-based measurement technique. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die überwachten Eigenschaften außerdem eine Schüttdichte des fluidisierten Pulvers (3), eine Fluidisierbarkeit des Pulvers und/oder eine mittlere Teilchengröße des fluidisierten Pulvers umfassen.Method according to one of the preceding claims, wherein the monitored properties also have a bulk density of the fluidized powder ( 3 ), a fluidizability of the powder and / or an average particle size of the fluidized powder. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus der Dichte die Partikelgröße bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the particle size is determined from the density. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllhöhe des Pulvers (3) in der Fluidisiervorrichtung während der Überwachung auf einen konstanten Wert geregelt wird, indem die Füllhöhe bestimmt wird und durch Veränderung der Dosierung des Pulvers und/oder Veränderung einer Flussgeschwindigkeit eines zur Fluidisierung durch das Pulver strömenden Gases auf einen Sollwert eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the filling level of the powder ( 3 ) is controlled in the fluidizing apparatus to a constant value during monitoring by determining the filling level and adjusting it to a desired value by changing the metering of the powder and / or changing a flow rate of a gas flowing through the powder for fluidization. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidisiervorrichtung einen Fluidisierbehälter (1) aufweist, in dem das Pulver über einem Druckgasnetz vorliegt und durch das Druckgasnetz Gas in das Pulver so eingebracht wird, dass das Pulver fluidisiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidizing device comprises a fluidizing container ( 1 ), in which the powder is present above a pressurized gas network and gas is introduced into the powder through the pressurized gas network so that the powder fluidizes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Vorrichtung zur Beschichtung eines Objektes mit dem Pulver (3) durchgeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method in a device for coating an object with the powder ( 3 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Pulver (3) ein Pulverlack verwendet wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that as powder ( 3 ) a powder coating is used Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver (3), welches bei der Beschichtung übrig bleibt, in eine Fluidisiervorrichtung zur Überwachung geleitet wird und dort die Überwachung durchgeführt wird.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the powder ( 3 ), which remains in the coating, is passed into a fluidizing device for monitoring and monitoring is performed there. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluidisiervorrichtung zur Überwachung eine von der zur Beschichtung verwendeten Fluidisiervorrichtung verschiedene Fluidisiervorrichtung verwendet wird, wobei die Fluidisiervorrichtung zur Überwachung zur Bestimmung der Eigenschaften dient.Method according to the preceding claim, characterized in that a fluidising device different from the fluidising device used for coating is used as the fluidizing device, the fluidising device being used for monitoring to determine the properties. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Eigenschaften mehrmals durchgeführt wird und die Fluidisiervorrichtung abwechselnd während einer Bestimmung mit einer Schwingung beaufschlagt wird und in der anschließenden Bestimmung mit einer anderen Schwingung oder nicht mit einer Schwingung beaufschlagt wird, wobei die abwechselnden Bestimmungen vorzugsweise jeweils für mehr als 20 s, besonders bevorzugt mehr als 40 s, besonders bevorzugt mehr als 50 s und/oder weniger als 150 s, vorzugsweise weniger als 100 s, besonders bevorzugt weniger als 80 s, besonders bevorzugt für 60 s durchgeführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the properties is carried out several times and the fluidization is applied alternately during a determination with a vibration and is applied in the subsequent determination with a different vibration or not with a vibration, wherein the alternating Determinations are preferably carried out in each case for more than 20 s, particularly preferably more than 40 s, more preferably more than 50 s and / or less than 150 s, preferably less than 100 s, more preferably less than 80 s, particularly preferably for 60 s , Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck mit zumindest einem Drucksensor (5) zeitabhängig gemessen wird und zumindest eine der Eigenschaften aus einer Frequenz einer Schwankung des Druckes in dem fluidisierten Pulver (3) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure with at least one pressure sensor ( 5 ) is measured as a function of time and at least one of the properties of a frequency of a fluctuation of the pressure in the fluidized powder ( 3 ) is determined. Verfahren zur Pulverbeschichtung, wobei Pulver auf ein zu beschichtendes Objekt aufgebracht wird, und Pulver (3), welches beim Aufbringen verwendet wird, aber nicht am Objekt anhaftet, zur Verwendung beim Aufbringen zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Eigenschaft des Pulvers (3) während des Verfahrens mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt, überwacht und/oder geregelt wird.Process for powder coating, wherein powder is applied to an object to be coated, and powder ( 3 ), which is used during application, but does not adhere to the object, is returned for use in application, characterized in that at least one property of the powder ( 3 ) is determined, monitored and / or regulated during the method by a method according to any one of the preceding claims.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019216959B4 (en) * 2019-11-04 2023-09-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Powder coating process

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443773A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Basf Ag Particle swirling method and device for carrying it out
DE19914202C2 (en) * 1999-03-29 2001-05-03 Steag Hamatech Ag Method and device for filling a fluid into a pressure tank
DE19949659C2 (en) * 1999-10-14 2002-06-13 Wagner Internat Ag Altstaetten Method and device for determining a powder quantity or powder quantity change in a container
DE69430886T2 (en) * 1993-07-23 2003-01-23 Nihon Parkerizing Method and device for measuring a powder mass flow
DE102007005348A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Itw Gema Ag Powder level sensor unit for spray coating powder

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19909805C1 (en) 1999-03-05 2000-10-26 Fraunhofer Ges Forschung Electrostatic powder coating method uses triboelectric and corona charge for electrostatic charge of coating powder which is a mixture of at least 2 different materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69430886T2 (en) * 1993-07-23 2003-01-23 Nihon Parkerizing Method and device for measuring a powder mass flow
DE4443773A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Basf Ag Particle swirling method and device for carrying it out
DE19914202C2 (en) * 1999-03-29 2001-05-03 Steag Hamatech Ag Method and device for filling a fluid into a pressure tank
DE19949659C2 (en) * 1999-10-14 2002-06-13 Wagner Internat Ag Altstaetten Method and device for determining a powder quantity or powder quantity change in a container
DE102007005348A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Itw Gema Ag Powder level sensor unit for spray coating powder

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