DE19502741C2

DE19502741C2 - Einrichtung zur Erzeugung eines Stromes aus einem Pulver-Gas-Gemisch

Info

Publication number: DE19502741C2
Application number: DE19502741A
Authority: DE
Inventors: Alexander Ghantus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2015-01-19
Also published as: DE19502741A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, wie sie durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert wird. Bevorzugt ist das Gas Luft.

Eine bekannte Einrichtung dieser Art (DE 43 38 581 A1) dient als Sandstrahlgebläse, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten demgemäß hoch sind (ca. 200 m/sec) und wobei ferner in der Meßstation zwar der Strahlmittelmassenstrom erfaßt wird, aber nicht derart ausgewertet wird, daß die den Förderleitungsquerschnitt durchströmende Strahlmittelmasse (Pulvermasse) pro Zeit zur Anzeige kommt. Diese Einrichtung ist somit nicht zur Pulverlackierung geeignet.

Zwar ist es aus der DE-AS 11 22 292 bekannt, bei einem Staubgasstrom in einer Leitung die Messung der Staubkonzentration mittels zweier in der Leitung hintereinander geschalteter Meßstrecken durchzuführen, die die Aufladungen der Innenwände der Meßstrecken erfassen. In diesem Falle geschieht das dadurch, daß man die Strömungsgeschwindigkeit des Transportgases konstant hält und die Differenz der elektrischen Ableitströme bzw. der Übergangsstrom zwischen den beiden Meßstrecken gemessen wird. Diese Methode ist indessen nicht auf die Pulverlackierung anwendbar: Bei letzterer ist die Pulverkonzentration im Gas im Gegensatz zur Staubkonzentration bei der bekannten Einrichtung groß, was dazu führt, daß der Luftstrom nicht konstant ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Einrichtung derart auszubilden, daß sie beim Pulverlackieren zur Anwendung kommen kann und das Verhältnis zwischen der den Förderleitungsquerschnitt durchströmenden Pulvermasse und der Zeit zur Anzeige kommt.

Dabei soll insbesondere das Ergebnis eindeutig, also nicht von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist, gelöst.

Für einen Rohrinnendurchmesser von 1 cm wären geeignete Gasgeschwindigkeiten zwischen 10 m/sec und 50 m/sec.

Auf diese Weise ist es möglich, die Pulverlackierung durchzuführen, wobei eine dafür wesentliche Maßnahme ermöglicht wird, nämlich die Anzeige des Verhältnisses aus strömender Pulvermasse und Zeit. Diese Anzeige benötigt man für die Steuerung der Beschichtung.

Die Erfindung sei anhand der Fig. 1 erläutert.

In Fig. 1 sind beide funktionellen Zusammenhänge f¹ und f² für die beiden Sensoren zwischen der den Förderleitungsquerschnitt durchströmenden Pulvermasse pro Zeit p, dem Transportgasvolumenstrom _T und dem elektrischen Erdstrom I_E¹ und I_E² schematisch dargestellt. Für jeden Sensor besteht also eine Fläche f¹ bzw. f². Für einen Punkt auf einer dieser Flächen gibt es ein bestimmtes p, _T und I_E. Die durch die Strommeßgeräte 6 und 7 ermittelten Stromwerte i_E¹ und i_E² werden separat zeitlich gemittelt und nun mit I_E¹ und I_E² bezeichnet. Der Meßrechner ermittelt zu den eingehenden Stromwerten I_E¹ bzw. I_E² die beiden I_E-Isolinien auf den dort abgespeicherten Funktionen f¹ bzw. f², welche in die p-_T-Ebene projiziert werden. Diese Projektionen wurden in Fig. 1 mit PI_E² bezeichnet. Entsprechend der Maßgabe an die unterschiedlichen Strömungsverhältnisse in den Sensoren besitzen die beiden Funktionen PI_E¹ und PI_E² genau einen Schnittpunkt, welcher weiterhin vom Meßrechner zu bestimmen ist. Nach der Projektion dieses Schnittpunktes auf die p-Achse liest der Meßrechner den gesuchten und dort befindlichen p-Wert aus.

Die Mittelungszeit für die Werte I_E¹ bzw. I_E² ergibt sich etwa aus dem Quotienten von Sensorabstand und Strömungsgeschwindigkeit. Dadurch werden p-Schwankungen zwischen den Sensoren hinsichtlich der Signalauswertung ausgeglichen. Im Sinne der schnellen Bestimmung eines p-Wertes ordnet man deshalb die Sensoren dicht beieinander an.

Man kann (und muß) in einer pulver- und einrichtungsspezifischen Kalibration der Funktionen f¹ und f² erreichen, daß die oben genannten Projektionen PI_E¹ und PI_E² im p-Meßbereich genau einen Schnittpunkt besitzen. Dadurch definieren sich die sich voneinander unterscheidenden Strömungsverhältnisse des Pulver-Gas-Stroms innerhalb der beiden Sensoren.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In der Ausführungsform der Fig. 2 strömt Luft von links in die Leitung hinein (siehe Pfeil 1). Durch ein Rohr 2 wird Pulver in die Leitung eingelassen, das von dem Luftstrom mitgerissen wird und aus der Düse 3 ausströmt. Es sind zwei Sensoren 4 und 5 vorgesehen, in denen durch strömungsbedingte Reibung und/oder Kontakte zwischen Pulverteilchen und Sensor Ladungstrennungen erfolgen. Diese Ladungstrennungen führen zu Erdströmen, die mittels der Instrumente 6 und 7 erfaßt werden. Die entsprechenden Werte werden in eine Einheit 10 gegeben. Dort wird entsprechend den oben abgehandelten Zusammenhängen die durchströmende Pulvermasse pro Zeit ermittelt und angezeigt. Die Strömungsverhältnisse in der Leitung sind im Bereich der Sensoren unterschiedlich.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. In der Leitung, durch die (siehe Pfeil 1) das Luft-Pulver- Gemisch von links nach rechts strömt, befinden sich zwei Sensoren 8 und 9. Diese haben unterschiedliche Querschnitte, so daß die Ladungstrennungen unterschiedlich sind. Die entsprechenden Erdströme werden wiederum durch die Instrumente 6 und 7 erfaßt und dann wie im Falle der Fig. 2 weiterverarbeitet.

Die Sensoren 4, 5, 8 und 9 sind frei von Einbauten bzw. mit stromlinienförmigen Einbauten versehen, damit sich einerseits die Strömungsverhältnisse verändern und andererseits keine Pulveranlagerung an den Sensorwänden auftritt.

Anstelle von Luft kann natürlich auch ein anderes Gas, z. B. Stickstoff, verwendet werden.

Claims

1. Einrichtung zur Erzeugung eines Stromes aus einem Pulver- Gas-Gemisch, bestehend aus einer Quelle für das Gas, einem Vorratsbehälter für das Pulver, einer Einheit, in der unter Mitnahme des Pulvers durch das strömende Gas der Strom aus dem Pulver-Gas-Gemisch entsteht, einer Düse, aus der das Pulver-Gas-Gemisch austritt, Verbindungsleitungen zwischen den erwähnten Komponenten und zwei Sensoren in der das Pulver-Gas-Gemisch führenden Leitung, in denen aufgrund von Reibung und/oder Kontakt der Pulverteilchen an einer Wand eine elektrische Ladungstrennung entsteht, die in einer Meßstation erfaßt, ausgewertet und ausgenutzt wird, wobei in dem Bereich der Sensoren unterschiedliche Strömungsverhältnisse für den Strom aus dem Pulver-Gas-Gemisch herrschen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (6, 7, 10) so geartet ist, daß das Verhältnis aus strömender Pulvermasse und Zeit p angezeigt wird, daß das Pulver aus Kunststoff-Partikeln zur Pulverlackierung besteht und daß die Geschwindigkeit des strömenden Gases zwischen der Mindestgeschwindigkeit für den Transport der Partikel im Flugförderungszustand und etwa deren fünffachem Wert liegt, wobei die zwischen den Sensoren (4, 5; 8, 9) und Erde fließenden elektrischen Ströme mit je einem Instrument (6, 7) erfaßt werden, die Ausgangswerte (I_E¹) und (I_E²) dieser Instrumente (6, 7) in eine Einheit (10) gegeben werden, in der die entsprechenden Funktionen f¹ (p, _T) und f² (p, _T) (_T=Verhältnis aus Transportgasvolumen und Zeit) für die beiden Sensoren (4, 5; 8, 9) abgespeichert sind, wobei auf diesen Funktionen f¹ und f² die den Ausgangswerten I_E¹ und I_E² zugeordneten I_E-Isolinien ermittelt werden, diese in die p-_T-Ebene projiziert werden, was dort zu Kurven PI_E¹ und PI_E² führt, der Schnittpunkt dieser Kurven bestimmt wird, dieser auf die p-Achse projiziert wird und dieser so gefundene Wert ausgegeben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren dicht nebeneinander liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren möglichst kurz, mindestens jedoch einen Leitungsinnendurchmesser entlang der Strömungsrichtung ausgedehnt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren niederohmig und ausschließlich über die Meßinstrumente geerdet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Injektor (4), in dem sich Gas und Pulver vereinigen, zugleich ein Sensor ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Transportgases und/oder die ausströmende Pulvermasse pro Zeit verändert werden können.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren frei von Einbauten sind oder einen stromlinienförmigen Einbau haben.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor abgeflacht ist

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Geometrie und/oder die elektrische Leitfähigkeit des Strömungskanals stromauf eines Sensors wesentlich von den entsprechenden Größen des Sensors mindestens über eine Ausdehnung von mehreren Leitungsinnendurchmessern unterscheidet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen elektrischen Ströme einzeln zeitlich gemittelt werden.