186010. lajstromszámú szabadalom • Földelésellenőrző berendezés előnyösen porszóró vagy festékszóró berendezéshez
1 186010 2 A találmány elektrosztatikus porszóró vagy festékszóró berendezésekhez alkalmazható automatikus és folyamatos földelésellenőrző berendezésre vonatkozik, amely egy videóelektromos érzékelő segítségével érzékelve a mérendő munkadarab érkezését, indítja a nagyfeszültségű mérőadót, és a mérővevőről érkező jel feldolgozása után hibás földelés esetén beavatkozik a technológiai folyamatba. A nagyfeszültségű — 60—100 kV — elektrosztatikus szórórendszerben az egyik alapvető robbanási veszélyforrás az, hogy a szórókabinban levő munkadarab nincs elektrosztatikusán leföldelve. Ez azt jelenti, hogy a földelési ellenállása a megengedett 1 Mohmnál nagyobb, kondenzátorként viselkedik. A feltöltési energiát a W=l/2 CU2 képlettel számolva a tárgy olyan kisülési energiára tehet szert, amely a fülkében levő levegő-por, illetve levegőoldószer keveréket begyújthatja, és így robbanást okozhat. Ez a veszély a konvejorpályák alkalmazása esetén megnövekedett azzal, hogy a folyamatosan mozgó függesztékek, és az azokra valamilyen módon felfüggesztett munkadabok földelését nehezebb megvalósítani és ellenőrizni. A bejelentés tárgyát képező berendezést a szórófülke belépőnyílása előtt telepítve meg lehet akadályozni, hogy a nem megfelelő földelési ellenállással rendelkező munkadarab a szórófülkébe juthasson, és egyben jelzi a berendezés kezelőjének a hibás munkadarab helyét, miközben a konvejort leállíthatja, és feszültségmentesítheti a rendszert. Újraindítás csak a megfelelő földelési ellenállásérték elérése után lehetséges. A biztonságos üzemeltetés feltételeinek megteremtésére két különböző módszer ismeretes az adott tárgykörben. Az egyik módszer elve az, hogy a rosszul földelt, tehát veszélyforrást jelentő munkadarabot rnég a veszélyességi zónán kívül észleljük, és megakadályozzuk annak bejutását a veszélyes övezetbe. Ilyen megoldást ismertet a GEMA Ag Gema-Erdungskontrollgerat EKG—512 (St. Gallen Schweiz 1981) című gyártmányismertető kiadványa. A megoldás lényege, hogy a berendezés a munkadarabnak a kapacitását méri, és abból következtet a földelés jóságára, és a mérést nagyfrekvenciás mérőberendezéssel végzi. A megoldás hátrányai : a kapacitásmérésből adódóan minimálisan 400—500 cm2 felületű munkadarabokat képes csak ellenőrizni, amellett a mérés pontosságát a légkör fizikai állapota előnytelenül befolyásolhatja. Egy másik ismert módszernél egy ún. „neutralizáló” berendezést helyeznek el a veszélyes töltésmennyiséget biztosító nagyfeszültségű elektrosztatikus szóróeszközzel szemben a munkadarab mögött, és ekkor elvileg teljesen mindegy, hogy a tárgy földelt vagy sem, mert a neutralizáló berendezés — amely tulajdonképpen egy különleges összetett eliminátor — a veszélyes töltésmennyiséget levezeti a tárgyról. Ilyen megoldást ismertet az Industrie-Rationalisierungs-Systeme (1RS GmbH. Darmstadt 1983.) gyártmányismertető kiadványa, amelynek hátrányai a következők: a berendezés hatékonysága igen távolságfüggő, így ideálisan csak ott alkalmazható, ahol egyforma méretű tárgyakat festenek, biztosítani kell hozzá a munkadarabok esetleges lengésének csillapítását, mert a hatásos távolság lecsökkenhet a lengés következtében annyira, hogy átívelés jöhet létre, amely képes berobbantani az egész berendezést. A találmány célja olyan földelésellenőrző rendszer kialakítása, amely az ismert megoldások hátrányait kiküszöblve folyamatos és automatikus működésű, megbízható megoldást biztosít az elektrosztatikus porszóró vagy festékszóró berendezésekhez. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a szórókabinhoz a konvejorpályán érkező munkadarabok elhaladását érzékeljük, a munkadarab érzékelésével egyidejűleg elektrosztatikus térerő hatására megmérjük a töltőáramot, amely a földelés jóságára utal, a nem megfelelően földelt munkadarabnál egy beavatkozó egység fény és/vagy hangjelzést ad, illetve megállítja a munkadarabok továbbhaladását, vagy feszültségmentesíti a rendszert. A munkadarabok az elektrosztatikus szóróberendezések festőkabinjához rendszerint kovejorpályán érkeznek. A találmány szerinti földelésellenőrző rendszernél a munkadarabok érkezését egy videóelektromos adóból és vele szemben a konvejorpálya másik oldalán elhelyezett videóelektromos vevőből álló egység érzékeli. A videóelektromos egységnél célszerűen frekvenciamodulált jelet állítunk elő, amit a vevő érzékel. Ezáltal kiszűrhetjük a környezet fényhatásainak zavaró jelenségét. A munkadarabok érzékelésével egyidejűleg elektrosztatikus térerősség mérésével ellenőrizzük a munkadarabok földelésének jóságát. Ehhez a mérőegység adója és a munkadarab — mint két fegyverzet, közötte a levegő mint dielektrikum — kondenzátorként viselkedik és feltöltődik, ugyanúgy a munkadarab és a mérőegység vevője is kondenzátorként viselkedik. Az elektrosztatikus térerősség hatására a munkadarab és a mögötte lévő fegyverzet mint kondenzátor töltődik, töltőáramot tudunk mérni, ebben az esetben a földelés nem megfelelő. A mérőegység lényegében a töltőáram csúcsértékét méri és értékeli ki. A munkadarab és a mérőegység vevője között mérhető töltőáram nagysága összefüggésben van a munkadarab földelésének jóságával. A mérőadó és a mérővevő között levő munkadarab földelési ellenállásának hatására meghatározott nagyságú áram mérhető a mérővevő és a földelőhálózat között. Ezt az áramértéket analóg jelből digitális jellé alakítjuk, azt ,egy referenciagenerátorban illetve egy összehasonlító áramkörön átvezetve annak hibajeladója jelzi a nem megfelelő földelési ellenállásértéket. A hibajelet megfelelően felerősítve beavatkozó jellé alakítjuk, amely beavatkozó jel a technológiai folyamattól és a veszélyességi foktól függően lehet fény és/vagy hangjelzés, a konvejorpálya mozgásának kikapcsolása, vagy akár az egész rendszer feszültségmentesítése. A találmány szerinti földelésellenőrző berendezést a továbbiakban egy kiviteli alakjának rajzai segítségével ismertetjük részletesen. A mellékelt rajzok közül az 1. ábra a teljes berendezés elrendezési vázlata, a 2. ábra a videóelektromos érzékelő egységnek a kapcsolási és elrendezési vázlata, a 3. ábra a mérőrendszer adó és vevő egységeinek kapcsolási és elrendezési vázlata. Az 1. ábrán a teljes berendezés összefüggési vázlata látható és követhető rajta a működési elv és a mérés folyamata. Az 1 adó és a 2 vevő közé érkező 9 munkadarab megszakítja a közvetlen videókapcsolatot, ezzel a 2 vevőben elhelyezett kapcsolóelemet működtetve indítja a 3 mérőadóból 4 mérővevőből álló térerősség 5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 60 65 2
