粉末压制方法及辊筒压制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过夹辊装置进行粉末压制的方法，其中粉末以供料速度输送至夹辊之间的辊隙区域。
【背景技术】
[0002]粉末压制在粉末涂料领域是公知的，以便重新利用具有不期望尺寸的颗粒。粉末涂料是作为干粉应用的、包含聚合物与任选的一种或多种交联剂和/或色素的混合物的无溶剂涂料。一旦施用于对象，粉末即熔融并形成液膜。在使膜固化时，聚合物被交联并且涂料膜固化。为了获得稳定的粉末喷涂，粉末的颗粒尺寸必须处在期望的范围内。较小或较大的颗粒在粉末涂装工艺中会是不期望的。
[0003]—般而言，粉末涂料通过碾磨制造，其导致较宽的颗粒尺寸范围。在尺寸范围两端的不期望的颗粒可通过分类器和旋风分离器去除并收集。优选地，将所收集的粉末废料重新用于粉末涂装工艺。重新使用粉末废料的适宜的选择是使用夹辊的压制法或干粘法，以便形成能够直接重新碾磨或重新研磨形成粉末涂料的坚硬固体。这意味着被压制粉末可在同一生产批次中返回碾磨装置。为了由压制的细粉末形成坚硬固体，需要显著的压力。然而，过高的压力会导致由于被压制粉末的温度升高而引起的过早融化，因此需要额外的冷却，而过低的压力会在重新碾磨期间产生过小的颗粒。
[0004]在粉末涂料的生产过程中产生的细颗粒的物理性质，在例如尺寸分布、平均尺寸、流动性、体积密度、聚合物含量等方面显著地变化。存在影响其性质的若干环境条件，例如温度和湿度，但是其性质由于沉降也会随时间而发生变化。
[0005]由于夹辊处的压力，颗粒在颗粒间接触点经受塑性变形和断裂，并且颗粒相互结合。结合强度取决于变形的颗粒间区域。一般而言，压制产品的强度取决于颗粒尺寸分布、形状和材料的弹性模量。在实践中，每厘米辊宽15_20kN的压力表现出得到坚硬的压制产品Ο
[0006]US 6，500，385涉及一种通过压制未完全融化的粉末涂料废料以产生烧结产品，而加工粉末涂料废料以产生可再利用的粉末涂料的压制工艺。在该公知的工艺方法中，在粉末涂料生产期间产生的粉末涂料残留被持续分离、持续压制，并且被压制产品持续与新材料一同研磨成为未被挤压的粉末涂料的同一批次的粉末，从而产生粉末涂料。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种粉末废料的最佳压制方法。
[0008]这是通过根据本发明的方法来实现的，其中确定至少一个夹辊与所述夹辊上的粉末之间的摩擦力，并且其中取决于摩擦力来调整至少一个夹辊的旋转速度，而粉末对夹辊的供料速度以及夹辊间的距离保持基本恒定。
[0009]根据本发明的方法的优点在于能够在需要最少量操作人员干预的闭环控制中容易地自动实现。确定摩擦力基本上意味着供给至夹辊的粉末质量的变化受到监控。保持粉末对夹辊的供料速度以及夹辊间的距离基本恒定是有利的，因为改变供料速度可改变粉末的流动性，这会导致更加难以自动控制的方法，而夹辊间距离的变化需要相对复杂的压制
目.Ο
[00?0]原理上，可通过确定由夹棍施加在粉末上的反作用力来确定摩擦力。可通过例如力传感器或应变计得出该力。
[0011]在一个优选实施例中，夹辊由电动机驱动，并且通过确定电动机的电力消耗得出摩擦力。这是一种得出在一定夹辊速度下的摩擦力的相当简单的方法。
[0012]可基于夹辊上的摩擦力调整夹辊的旋转速度。这意味着在同一夹辊上进行确定摩擦力以及控制速度的操作。
[0013]相互独立地驱动夹辊是有利的，因为这提供了过程控制的巨大自由度。例如，可能期望以不同的速度运行夹辊。
[0014]在一个具体实施例中，确定粉末与两个夹辊之间的摩擦力水平，并且相互独立地调整两个夹辊的旋转速度。例如，这提供了考虑各夹辊的磨损的机会，其可能要求各个夹辊的不同的速度控制。
[0015]—般而言，如果夹辊上的摩擦力增加，则夹辊的旋转速度将增加。由于较高的速度，压制压力将降低。当压制压力变得过低时，摩擦力将减小至一定值以下，并且夹辊的旋转速度会降低以补偿这种影响。
[0016]本发明还涉及一种用于粉末压制的辊筒压制装置，其包括夹辊和用于将粉末输送至夹辊之间的辊隙区域的供料器，用于确定至少一个夹辊与夹辊上的粉末之间的摩擦力的感测装置，以及取决于摩擦力水平调整至少一个夹辊的旋转速度，而使供料器的速度以及夹辊间的距离基本恒定的控制器。
[0017]夹辊可由电动机驱动，其中用于确定电动机的电力消耗和速度的测量装置连接至控制器。来自例如电流检测器、电压表和速度传感器的测量装置的信号用作控制器中的控制程序的输入信号。
[0018]夹辊的周面可以是光滑的，这意味着该表面缺少宏观压花或纹理。这有利于获得特别适于重新研磨的一致的坚硬固体产品。
[0019]在一个具体实施例中，夹辊之一具有空竹形，而另一夹辊具有互补成形的截头圆锥形的两个轴向端部。与完全圆柱形夹辊相比，这降低了在夹辊的轴向端部的粉末损失。应当注意的是，这些夹辊形状可应用于包括夹辊的任何其它辊筒压制装置，而与感测装置和控制器的存在无关。
[0020]jp Η05 293357涉及一种将料斗中的粉末推入一对通过旋转螺钉以相反方向相互转动的辊筒之间、进行压缩和模制的装置。模制品的排出密度根据保持辊筒转动时模制品的排出体积和排出重量进行计算。在保持作为指标的排出密度时，模制品的质量得到控制。而且，辊筒的加压力受到控制，以便保持模制品的排出密度恒定。此外，螺钉的转数受到控制，以便保持模制品的厚度恒定。结果，在规定容量下持续获得具有规定质量的模制品的功能处于第二位。根据本发明的方法并不确定所得产物的性质，而是确定制造过程中的工艺参数，即辊筒与粉末之间的摩擦力。如在根据本发明的方法中的基于过程中更上游的参数控制过程的优点在于提供更快速的系统控制。
[0021]US 3，734，659涉及一种包括对置的压制辊筒的材料压制装置，该压制辊筒安装成根据压制过程中施加的压力横向位移，以改变辊筒之间的间距。在辊筒上方布置有用于保持材料的料斗，并且在料斗中设置有用于向辊筒供给材料的供料螺杆。控制装置设置成根据基于辊筒所施加压力的任何变化趋势发生的变化，改变供料螺杆的驱动动作。供料螺杆由液压或电驱动，并且信号施加于驱动装置以改变供料螺杆压力。供料螺杆的驱动力的变化被设计成抵消倾向于改变辊筒间间距的力，从而能够获得恒定的辊筒间距，并因此获得恒定厚度的制品。然而，根据本发明的方法会控制夹辊速度，而将粉末对夹辊的供料速度以及夹辊间的距离保持基本恒定。
[0022]JP 2009 149960涉及一种通过将粉末压力接合于基材表面而制造包覆材料的粉末乳制装置。其包括一对乳辊，围绕朝向水平方向平行延伸的轴线可旋转地设置，并且布置成彼此面对同时夹持基材，使得外周面分别按压基材表面的一个表面和另一表面。该对乳辊布置成一个乳辊相对于另一乳辊设置在上部，随着旋转输送已供应到外周面上的粉末并将粉末压力接合至基材。JP 2009 149960涉及一种涂装装置而非压制装置。仅有有限量的粉末被输送至被涂装板与棍之间的区域。实际上，因为被涂装板的存在，在辊之间没有辊隙区域。在压制装置中，夹辊之间的辊隙区域完全由粉末填充，并且只有粉末通过夹辊之间的辊隙区域。
【附图说明】
[0023]以下将参照示意性地示出本发明的实施例的附图阐述本发明。
[0024]图1是根据本发明的压制装置的实施例的示例性