EP2178648B2

Method for process diagnosis and rotary atomizer arrangement

Abstract

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EP2178648B2, drawing sheet 1
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Expires 11 July 2028.

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15 claims: 7 independent, 8 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Prozessdiagnose bei der Beschichtung von Werkstücken mit einem Rotationszerstäuber, dessen rotierendes Absprühelement von einem Motor (M) mit steuerbarer oder regelbarer Drehzahl angetrieben wird, wobei Fehler des Absprühprozesses und/oder des Antriebssystems des Absprühelements festgestellt werden, mit den folgenden Schritten:- Verwendung eines elektrischen Antriebsmotors (M) für das Absprühelement mit einem automatischen Steuersystem (4);und - Analyse mindestens eines bestimmten Parameters des Absprühprozesses und/oder des Antriebssystems des Absprühelements durch Auswertung mindestens einer Kenngröße des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswertung des Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens des Antriebsmotors der Volumenstrom des Beschichtungsmaterials kontrolliert wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass als Kenngröße des Antriebsmotors die Größe und/oder der Verlauf seines Stroms, seiner elektrischen Leistung, seines Dreh- oder Lastmoments, seiner positiven oder negativen Beschleunigung und/oder seiner Drehzahl ausgewertet wird, und b) dass als Prozess- oder Antriebsparameter die Belastung des Antriebssystems durch das Absprühelement, durch das Beschichtungsmaterial, durch Unwucht der rotierenden Elemente und/oder durch die Lagerung der Antriebswelle analysiert werden.
  3. 3
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass durch Auswertung der elektrischen Kenngrößen, des Drehmoments und/oder der Drehzahl des Antriebsmotors Eigenschaften des Beschichtungsmaterials analysiert werden, oder b) dass zur Kontrolle der durch ein Luftlager der Antriebswelle fließenden Lagerluft deren Volumenstrom durch Auswertung der Kenngröße, vorzugsweise der Größe und/oder des Verlaufs des Drehmoments und/oder der Drehzahl des Antriebsmotors ermittelt wird, oder c) dass durch Auswertung mindestens einer Kenngröße des Antriebsmotors das Vorhandensein, das Trägheitsmoment, der Werkstoff und/oder der Typ des Absprühelements festgestellt wird, oder d) dass die mindestens eine Kenngröße des Antriebsmotors von dessen elektronischem Steuersystem ausgewertet wird, oder e) dass durch die Auswertung des Drehzahlverlaufs oder eines anderen Motorkennwerts die Schaltzeiten eines den Ausfluss des Beschichtungsmaterials aus dem Rotationszerstäuber steuernden Ventils ermittelt werden.
  4. 4
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die negative oder positive Steigung der sich ändernden Kenngröße des Motors und/oder die absolute und/oder relative Größe der Änderung ausgewertet werden.
  5. 5
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Auswertung einer Motorkenngröße festgestellter Fehler korrigiert wird, sobald er einen Grenzwert überschreitet.
  6. 6
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter, der während des Beschichtungsbetriebs und/oder während eines Absprühvorgangs und/oder bei Rotation des Absprühelements mit einer Drehzahl vorhanden ist, mit der das Absprühelement während des Beschichtungsbetriebs und/oder während eines Absprühvorgangs rotiert, durch Auswertung mindestens einer sich hierbei ergebenden Kenngröße des Antriebsmotors analysiert wird.
  7. 7
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Drehzahl des Absprühelements, bei der die Bestimmung und/oder Analyse des mindestens einen Parameters durchgeführt wird, mehr als 3000/min oder mehr als 10000/min oder mehr als 15000/min beträgt, und b) dass das Absprühelement und/oder andere Bestandteile oder Bauteile des Rotationszerstäubers bei der Bestimmung und/oder Analyse des mindestens einen Parameters auf einem Hochspannungspotential liegen.
  8. 8
    Rotationszerstäuberanordnung für die Beschichtung von Werkstücken mit a) einem drehbar gelagerten Absprühelement für das Beschichtungsmaterial, b) einem elektrischen Antriebsmotor (M) für das Absprühelement und c) einem automatischen Steuersystem (4) für den Antriebsmotor, d) wobei eine in dem Motorsteuersystem (4) enthaltene oder mit ihm verbundene elektronische Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, mit der mindestens eine Kenngröße des Antriebsmotors zur Analyse mindestens eines bestimmten Parameters des Absprühprozesses und/oder des Antriebssystems des Absprühelements auswertbar ist dadurch gekennzeichnet, e) dass die Auswerteeinrichtung durch Auswertung des Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens des Antriebsmotors den Volumenstrom des Beschichtungsmaterials kontrolliert.
  9. 9
    Rotationszerstäuberanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass als Kenngröße des Antriebsmotors die Größe und/oder der Verlauf seines Stroms, seiner elektrischen Leistung, seines Dreh- oder Lastmoments, seiner positiven oder negativen Beschleunigung und/oder seiner Drehzahl ausgewertet wird, und b) dass als Prozess- oder Antriebsparameter die Belastung des Antriebssystems durch das Absprühelement, durch das Beschichtungsmaterial, durch Unwucht der rotierenden Elemente und/oder durch die Lagerung der Antriebswelle analysiert werden.
  10. 10
    Rotationszerstäuberanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen elektronischen Prozessor enthält.
  11. 11
    Rotationszerstäuberanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass durch Auswertung der elektrischen Kenngrößen, des Drehmoments und/oder der Drehzahl des Antriebsmotors Eigenschaften des Beschichtungsmaterials analysiert werden, oder b) dass zur Kontrolle der durch ein Luftlager der Antriebswelle fließenden Lagerluft deren Volumenstrom durch Auswertung der Kenngröße, vorzugsweise der Größe und/oder des Verlaufs des Drehmoments und/oder der Drehzahl des Antriebsmotors ermittelt wird, oder c) dass durch Auswertung mindestens einer Kenngröße des Antriebsmotors das Vorhandensein, das Trägheitsmoment, der Werkstoff und/oder der Typ des Absprühelements festgestellt wird, oder d) dass durch die Auswertung des Drehzahlverlaufs oder eines anderen Motorkennwerts die Schaltzeiten eines den Ausfluss des Beschichtungsmaterials aus dem Rotationszerstäuber steuernden Ventils ermittelt werden.
  12. 12
    Rotationszerstäuberanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die negative oder positive Steigung der sich ändernden Kenngröße des Motors und/oder die absolute und/oder relative Größe der Änderung ausgewertet werden.
  13. 13
    Rotationszerstäuberanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation von Änderungen des Ansprechverhaltens des Steuerventils die von dem Steuersystem des Antriebsmotors ermittelten Schaltzeiten mit den durch die Prozesssteuerung vorgegebenen Sollzeiten verglichen werden und Abweichungen der Schaltzeiten korrigiert werden.
  14. 14
    Rotationszerstäuberanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Auswertung einer Motorkenngröße festgestellter Fehler korrigiert wird, sobald er einen Grenzwert überschreitet.
  15. 15
    Rotationszerstäuberanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass zur Stromversorgung des Antriebsmotors und/oder seines Steuersystems und/oder der Auswerteeinrichtung eine Transformatoranordnung (T1) vorgesehen ist, die zwischen ihren Primär- und Sekundärkreisen eine Hochspannungs-Isolationseinrichtung hat, und b) dass Signale der Auswerteeinrichtung und/oder des Steuersystems des Antriebsmotors galvanisch getrennt zwischen einem auf Hochspannungspotenzial liegenden Bereich (1) und einem auf niedrigem oder Erdpotenzial liegenden Bereich übertragen werden, und c) dass mindestens ein Parameter, der während des Beschichtungsbetriebs und/oder während eines Absprühvorgangs und/oder bei Rotation des Absprühelements mit einer Drehzahl von mehr als 3000/min oder mehr als 10000/min oder mehr als 15000/min vorhanden ist, mit der das Absprühelement während des Beschichtungsbetriebs und/oder während eines Absprühvorgangs rotiert, durch Auswertung mindestens einer sich hierbei ergebenden Kenngröße des Antriebsmotors analysiert wird.
Independent claims15