粉末壓制方法及輥筒壓制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過夾輥裝置進(jìn)行粉末壓制的方法，其中粉末以供料速度輸送至夾輥之間的輥隙區(qū)域。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末壓制在粉末涂料領(lǐng)域是公知的，以便重新利用具有不期望尺寸的顆粒。粉末涂料是作為干粉應(yīng)用的、包含聚合物與任選的一種或多種交聯(lián)劑和/或色素的混合物的無溶劑涂料。一旦施用于對(duì)象，粉末即熔融并形成液膜。在使膜固化時(shí)，聚合物被交聯(lián)并且涂料膜固化。為了獲得穩(wěn)定的粉末噴涂，粉末的顆粒尺寸必須處在期望的范圍內(nèi)。較小或較大的顆粒在粉末涂裝工藝中會(huì)是不期望的。
[0003]—般而言，粉末涂料通過碾磨制造，其導(dǎo)致較寬的顆粒尺寸范圍。在尺寸范圍兩端的不期望的顆?？赏ㄟ^分類器和旋風(fēng)分離器去除并收集。優(yōu)選地，將所收集的粉末廢料重新用于粉末涂裝工藝。重新使用粉末廢料的適宜的選擇是使用夾輥的壓制法或干粘法，以便形成能夠直接重新碾磨或重新研磨形成粉末涂料的堅(jiān)硬固體。這意味著被壓制粉末可在同一生產(chǎn)批次中返回碾磨裝置。為了由壓制的細(xì)粉末形成堅(jiān)硬固體，需要顯著的壓力。然而，過高的壓力會(huì)導(dǎo)致由于被壓制粉末的溫度升高而引起的過早融化，因此需要額外的冷卻，而過低的壓力會(huì)在重新碾磨期間產(chǎn)生過小的顆粒。
[0004]在粉末涂料的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的細(xì)顆粒的物理性質(zhì)，在例如尺寸分布、平均尺寸、流動(dòng)性、體積密度、聚合物含量等方面顯著地變化。存在影響其性質(zhì)的若干環(huán)境條件，例如溫度和濕度，但是其性質(zhì)由于沉降也會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生變化。
[0005]由于夾輥處的壓力，顆粒在顆粒間接觸點(diǎn)經(jīng)受塑性變形和斷裂，并且顆粒相互結(jié)合。結(jié)合強(qiáng)度取決于變形的顆粒間區(qū)域。一般而言，壓制產(chǎn)品的強(qiáng)度取決于顆粒尺寸分布、形狀和材料的彈性模量。在實(shí)踐中，每厘米輥寬15_20kN的壓力表現(xiàn)出得到堅(jiān)硬的壓制產(chǎn)品Ο
[0006]US 6，500，385涉及一種通過壓制未完全融化的粉末涂料廢料以產(chǎn)生燒結(jié)產(chǎn)品，而加工粉末涂料廢料以產(chǎn)生可再利用的粉末涂料的壓制工藝。在該公知的工藝方法中，在粉末涂料生產(chǎn)期間產(chǎn)生的粉末涂料殘留被持續(xù)分離、持續(xù)壓制，并且被壓制產(chǎn)品持續(xù)與新材料一同研磨成為未被擠壓的粉末涂料的同一批次的粉末，從而產(chǎn)生粉末涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種粉末廢料的最佳壓制方法。
[0008]這是通過根據(jù)本發(fā)明的方法來實(shí)現(xiàn)的，其中確定至少一個(gè)夾輥與所述夾輥上的粉末之間的摩擦力，并且其中取決于摩擦力來調(diào)整至少一個(gè)夾輥的旋轉(zhuǎn)速度，而粉末對(duì)夾輥的供料速度以及夾輥間的距離保持基本恒定。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在需要最少量操作人員干預(yù)的閉環(huán)控制中容易地自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。確定摩擦力基本上意味著供給至夾輥的粉末質(zhì)量的變化受到監(jiān)控。保持粉末對(duì)夾輥的供料速度以及夾輥間的距離基本恒定是有利的，因?yàn)楦淖児┝纤俣瓤筛淖兎勰┑牧鲃?dòng)性，這會(huì)導(dǎo)致更加難以自動(dòng)控制的方法，而夾輥間距離的變化需要相對(duì)復(fù)雜的壓制
目.Ο
[00?0]原理上，可通過確定由夾棍施加在粉末上的反作用力來確定摩擦力?？赏ㄟ^例如力傳感器或應(yīng)變計(jì)得出該力。
[0011]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，夾輥由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且通過確定電動(dòng)機(jī)的電力消耗得出摩擦力。這是一種得出在一定夾輥速度下的摩擦力的相當(dāng)簡(jiǎn)單的方法。
[0012]可基于夾輥上的摩擦力調(diào)整夾輥的旋轉(zhuǎn)速度。這意味著在同一夾輥上進(jìn)行確定摩擦力以及控制速度的操作。
[0013]相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)夾輥是有利的，因?yàn)檫@提供了過程控制的巨大自由度。例如，可能期望以不同的速度運(yùn)行夾輥。
[0014]在一個(gè)具體實(shí)施例中，確定粉末與兩個(gè)夾輥之間的摩擦力水平，并且相互獨(dú)立地調(diào)整兩個(gè)夾輥的旋轉(zhuǎn)速度。例如，這提供了考慮各夾輥的磨損的機(jī)會(huì)，其可能要求各個(gè)夾輥的不同的速度控制。
[0015]—般而言，如果夾輥上的摩擦力增加，則夾輥的旋轉(zhuǎn)速度將增加。由于較高的速度，壓制壓力將降低。當(dāng)壓制壓力變得過低時(shí)，摩擦力將減小至一定值以下，并且夾輥的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)降低以補(bǔ)償這種影響。
[0016]本發(fā)明還涉及一種用于粉末壓制的輥筒壓制裝置，其包括夾輥和用于將粉末輸送至夾輥之間的輥隙區(qū)域的供料器，用于確定至少一個(gè)夾輥與夾輥上的粉末之間的摩擦力的感測(cè)裝置，以及取決于摩擦力水平調(diào)整至少一個(gè)夾輥的旋轉(zhuǎn)速度，而使供料器的速度以及夾輥間的距離基本恒定的控制器。
[0017]夾輥可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中用于確定電動(dòng)機(jī)的電力消耗和速度的測(cè)量裝置連接至控制器。來自例如電流檢測(cè)器、電壓表和速度傳感器的測(cè)量裝置的信號(hào)用作控制器中的控制程序的輸入信號(hào)。
[0018]夾輥的周面可以是光滑的，這意味著該表面缺少宏觀壓花或紋理。這有利于獲得特別適于重新研磨的一致的堅(jiān)硬固體產(chǎn)品。
[0019]在一個(gè)具體實(shí)施例中，夾輥之一具有空竹形，而另一夾輥具有互補(bǔ)成形的截頭圓錐形的兩個(gè)軸向端部。與完全圓柱形夾輥相比，這降低了在夾輥的軸向端部的粉末損失。應(yīng)當(dāng)注意的是，這些夾輥形狀可應(yīng)用于包括夾輥的任何其它輥筒壓制裝置，而與感測(cè)裝置和控制器的存在無關(guān)。
[0020]jp Η05 293357涉及一種將料斗中的粉末推入一對(duì)通過旋轉(zhuǎn)螺釘以相反方向相互轉(zhuǎn)動(dòng)的輥筒之間、進(jìn)行壓縮和模制的裝置。模制品的排出密度根據(jù)保持輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)模制品的排出體積和排出重量進(jìn)行計(jì)算。在保持作為指標(biāo)的排出密度時(shí)，模制品的質(zhì)量得到控制。而且，輥筒的加壓力受到控制，以便保持模制品的排出密度恒定。此外，螺釘?shù)霓D(zhuǎn)數(shù)受到控制，以便保持模制品的厚度恒定。結(jié)果，在規(guī)定容量下持續(xù)獲得具有規(guī)定質(zhì)量的模制品的功能處于第二位。根據(jù)本發(fā)明的方法并不確定所得產(chǎn)物的性質(zhì)，而是確定制造過程中的工藝參數(shù)，即輥筒與粉末之間的摩擦力。如在根據(jù)本發(fā)明的方法中的基于過程中更上游的參數(shù)控制過程的優(yōu)點(diǎn)在于提供更快速的系統(tǒng)控制。
[0021]US 3，734，659涉及一種包括對(duì)置的壓制輥筒的材料壓制裝置，該壓制輥筒安裝成根據(jù)壓制過程中施加的壓力橫向位移，以改變輥筒之間的間距。在輥筒上方布置有用于保持材料的料斗，并且在料斗中設(shè)置有用于向輥筒供給材料的供料螺桿。控制裝置設(shè)置成根據(jù)基于輥筒所施加壓力的任何變化趨勢(shì)發(fā)生的變化，改變供料螺桿的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。供料螺桿由液壓或電驅(qū)動(dòng)，并且信號(hào)施加于驅(qū)動(dòng)裝置以改變供料螺桿壓力。供料螺桿的驅(qū)動(dòng)力的變化被設(shè)計(jì)成抵消傾向于改變輥筒間間距的力，從而能夠獲得恒定的輥筒間距，并因此獲得恒定厚度的制品。然而，根據(jù)本發(fā)明的方法會(huì)控制夾輥速度，而將粉末對(duì)夾輥的供料速度以及夾輥間的距離保持基本恒定。
[0022]JP 2009 149960涉及一種通過將粉末壓力接合于基材表面而制造包覆材料的粉末乳制裝置。其包括一對(duì)乳輥，圍繞朝向水平方向平行延伸的軸線可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，并且布置成彼此面對(duì)同時(shí)夾持基材，使得外周面分別按壓基材表面的一個(gè)表面和另一表面。該對(duì)乳輥布置成一個(gè)乳輥相對(duì)于另一乳輥設(shè)置在上部，隨著旋轉(zhuǎn)輸送已供應(yīng)到外周面上的粉末并將粉末壓力接合至基材。JP 2009 149960涉及一種涂裝裝置而非壓制裝置。僅有有限量的粉末被輸送至被涂裝板與棍之間的區(qū)域。實(shí)際上，因?yàn)楸煌垦b板的存在，在輥之間沒有輥隙區(qū)域。在壓制裝置中，夾輥之間的輥隙區(qū)域完全由粉末填充，并且只有粉末通過夾輥之間的輥隙區(qū)域。
【附圖說明】
[0023]以下將參照示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖闡述本發(fā)明。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓制裝置的實(shí)施例的示例性