DE102013022282B3

DE102013022282B3 - Mit Innenaufladung arbeitender Hochrotationszerstäuber

Info

Publication number: DE102013022282B3
Application number: DE201310022282
Authority: DE
Inventors: Jörg Pfau; Jan Reichler
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN105636706A; WO2015082040A1; US10092916B2; EP3077123B1; US20160303589A1; EP3077123A1; CN105636706B

Abstract

Ein mit Innenaufladung arbeitender Hochrotationszerstäuber (1) umfasst in bekannter Weise eine Hochspannungsschaltung (3), welche aus einer niedrigen Spannung eine an den Glockenteller (6) legbare Hochspannung erzeugt. In bekannter Weise besitzt diese Hochspannungsschaltung (3) einen Messwiderstand (14) in einem Strompfad zwischen dem Turbinengehäuse (7) der den Glockenteller (6) antreibenden Turbine und Masse. An diesem Messwiderstand (14) kann eine erste Messspannung abgegriffen werden, welche ein Maß für die am Turbinengehäuse (7) liegende Spannung ist. Erfindungsgemäß wird ein zweiter Messwiderstand (10) in einen Strompfad zwischen dem Turbinengehäuse (7) und Masse gelegt. An diesem wird eine zweite Messspannung abgegriffen, die ebenfalls ein Maß für die am Turbinengehäuse (7) liegende Spannung ist. Weichen die aus den beiden Messspannungen gewonnenen Imformationen zu stark voneinander ab, so löst eine Steuereinrichtung (13) ein Störsignal aus. Hierdurch wird die Sicherheit des Gesamtsystemes erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Innenaufladung arbeitenden Hochrotationszerstäuber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Praktisch alle auf dem Markt befindlichen, derzeit bekannten Hochrotationszerstäuber, die mit Innenaufladung arbeiten, besitzen diese Bauweise.
Ein Hochrotationszerstäuber der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2005 049 234 A1 bekannt geworden. Schwerpunktmäßig werden hier nützliche externe Beschaltungen angegeben. Ein aus der DE 100 53 292 C1 bekannter Hochrotationszerstäuber befasst sich dagegen mehr mit deren konstruktivem Aufbau.
Weitere Druckschriften, welche die Überwachung der anliegenden Hochspannung bei elektrostatischen Zerstäubern zum Inhalt haben, sind beispielsweise die DE 199 03 824 A1 , die DE 696 12 795 T2 , die DE 33 05 058 A1 , die DE 195 11 255 A1 und die US 6 381 109 B1 .
Hochrotationszerstäuber weisen aufgrund der in ihnen vorliegenden Hochspannung ein gewisses Gefahrenpotential auf und müssen daher sorgfältig überwacht werden. Eine Gefahr kann beispielsweise darin bestehen, dass sich das Turbinengehäuse, welches im Betrieb auf der hohen Spannung liegt, nach dem Abschalten der Hochspannungsschaltung nicht rasch und/oder vollständig genug entlädt, sodass noch eine potentiell gefährliche Hochspannung an ihm verbleibt.
Aus diesem Grunde besitzen die bekannten Hochrotationszerstäuber der eingangs genannten Art in ihrer Hochspannungsschaltung den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Messwiderstand. Im Betrieb, also bei eingeschalteter Hochspannungsschaltung, wird die an ihm abfallende erste Messspannung zur Regelung der Hochspannung genutzt. Nach dem Abschalten der Hochspannungsschaltung dient die erste Messpannung zur Feststellung der Rest-Hochspannung, die noch am Turbinengehäuse liegt, also als Sicherheitsmaßnahme.
Diese Sicherheitsmaßnahme ist zwar im Allgemeinen hoch wirksam; generell besteht jedoch das Bedürfnis, das Risikopotential, das von einem Hochrotationszerstäuber ausgeht, weiter zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hochrotationszerstäuber mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß wird also eine redundante Überwachung der am Turbinengehäuse und an allen mit diesem elektrisch verbundenen, elektrisch leitenden Bauteilen liegenden Spannung geschaffen, die unabhängig von der bereits vorhandenen Hochspannungsschaltung ist. Wird in diesem zweiten Messkanal eine zu hohe Abweichung von der im ersten Messkanal gewonnenen Information über die Spannung am Turbinengehäuse festgestellt, wird sofort ein Störsignal abgegeben. Durch diese redundante Maßnahme lässt sich die Sicherheit des Bedienungspersonales und der gesamten Anlage erheblich erhöhen.
Durch das Störsignal der Steuereinrichtung ist vorzugsweise ein optisches oder akustisches Fehlersignal auslösbar. Hierdurch wird das Bedienungspersonal unverzüglich auf das Vorliegen einer Gefahr aufmerksam gemacht, so dass dieses sich aus dem Gefahrenbereich entfernen und/oder andere geeignete Massnahmen ergreifen kann.
Zweckmäßig ist ferner, wenn durch das Störsignal der Steuereinrichtung die Spannungszufuhr zur Hochspannungsschaltung abschaltbar ist. Diese Maßnahme reduziert die von einem fehlerhaften Hochrotationszerstäuber ausgehende Gefahr erheblich.
Schließlich ist es möglich, dass durch das Störsignal der Steuereinrichtung die Sicherheitsfunktion einer übergeordneten Anlagensteuerung aktivierbar ist. Unter ”übergeordneter” Anlagensteuerung wird diejenige Steuerung verstanden, welche den gesamten mit dem Hochrotationszerstäuber bewirkten Beschichtungsvorgang überwacht und regelt. Hierzu gehören beispielsweise die Sicherheitsvorkehrungen an den Türen, welche den Zugang zu den Räumen ermöglichen, in denen der Hochrotationszerstäuber arbeitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch im Schnitt den Kopfbereich eines Hochrotationszerstäubers.
Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Hochrotationszerstäuber besitzt ein Außengehäuse 2, in dem die nachfolgend beschriebenen Elemente untergebracht sind:
Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Hochspannungschaltung bezeichnet, wie sie grundsätzlich aus dem Stande der Technik bekannt ist. Diese erzeugt mit Hilfe einer schematisch dargestellten Hochspannungskaskade 15 aus einer niedrigen, mittelfrequenten Wechselspannung, beispielsweise 24 bis 36 V und 35 kHz, die ihr über die Leitung 4 zugeführt wird, eine Hochspannung, wie sie zum Betrieb eines Hochrotationszerstäubers erforderlich ist. Diese wird über eine Leitung 5 an einen Glockenteller 6 gelegt. Der Glockenteller 6 wird in bekannter Weise von einer Turbine in Drehung versetzt, die in einem in der Zeichnung erkennbaren Turbinengehäuse 7 gelagert ist. Bei mit Innenaufladung arbeitenden Hochrotationszerstäubern liegt dieselbe Hochspannung im Betrieb an der Turbine und am Turbinengehäuse 7.
Nicht dargestellt sind die pneumatischen Leitungen, die zum Betrieb der Turbine erforderlich sind, sowie die Leitung, über welche die zu versprühende Farbe dem Glockenteller 6 zugespeist wird. Diese Leitungen sind dem Fachmann bekannt.
Die Hochspannungschaltung 3 enthält, wie dies ebenfalls dem Stande der Technik entspricht, einen Messwiderstand 14. Dieser ist in der Zeichnung nur schematisch angedeutet. Ein Anschluss dieses Messwiderstandes 14 ist über eine Leitung 9 mit Masse verbunden, der andere über eine Leitung 8 mit dem Turbinengehäuse 7. Die am Messwiderstand 14 abfallende erste Messspannung wird durch eine ebenfalls in der Hochspannungsschaltung 3 vorgesehene Überwachungsschaltung ermittelt. Nach dieser ersten Messpannung wird im Betrieb die an den Glockenteller 6 gelegte Hochspannung geregelt. Nach dem Abschalten der Hochspannungsschaltung 3 werden bei Überschreiten eines bestimmten Wertes dieser ersten Messspannung weitere Maßnahmen auslöst. Auch diese Vorgänge sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht näher beschrieben zu werden.
Nicht beim Stande der Technik vorhanden dagegen ist ein zweiter Messwiderstand 10, der an einem Anschluss ebenfalls mit dem Turbinengehäuse 7 über eine Leitung 11 und an dem anderen Anschluss über eine Leitung 12 mit Masse verbunden ist. Die an dem zweiten Messwiderstand 10 abfallende zweite Messspannung ist daher ebenfalls ein Maß für die Spannung, die am Turbinengehäuse 7 liegt.
Einer Steuereinrichtung 13 werden sowohl die erste als auch die zweite Messspannung zugeführt. Sie vergleicht die über zwei Messkanäle gewonnenen Informationen miteinander. Weichen diese im Ergebnis über einen bestimmten Maximalwert hinaus voneinander ab, so bedeutet dies, dass ein Fehler in einem der beiden Messkanäle vorliegt. In diesem Falle wird ein Störsignal erzeugt, welches das Bedienungspersonal warnt und dieses zu geeigneten Massnahmen veranlasst. Ausserdem kann die Hochspannung automatisch abgeschaltet werden.
Stellt die Steuereinrichtung 13 oder die Überwachungsschaltung in der Hochspannungsschaltung 3 einen zu hohen Wert der Spannung am Turbinengehäuse 7 fest, so gibt sie ebenfalls ein geeignetes Störsignal ab, mit dem im Wesentlichen dieselben Wirkungen verbunden sein können, wie oben beschrieben.

Claims

Mit Innenaufladung arbeitender Hochrotationszerstäuber mit a) einem Außengehäuse (2); b) einem drehbar gelagerten Glockenteller (6); c) einer in einem Turbinengehäuse (7) angeordneten Turbine, welche den Glockenteller (6) in Drehung versetzt; d) einer Hochspannungsschaltung (3), welcher eine niedrige Spannung zuführbar ist und die an einem Ausgang, der mit dem Glockenteller (6), der Turbine und dem Turbinengehäuse (7) elektrisch verbunden ist, eine Hochspannung erzeugt und umfasst: da) eine Hochspannungskaskade (15); db) einen Messwiderstand (10), der in einem zwischen dem Turbinengehäuse (7) und Masse liegenden Strompfad liegt und an dem eine erste Messspannung abgreifbar ist, die ein Maß für die an dem Turbinengehäuse (7) liegende Spannung ist; dadurch gekennzeichnet, dass e) ein weiterer Messwiderstand (10) vorgesehen ist, der ebenfalls in einem vom Turbinengehäuse (7) zur Masse führenden Strompfad liegt und an dem eine zweite Messspannung abgreifbar ist, welche ein Maß für die am Turbinengehäuse (7) liegende Spannung ist; f) eine Steuereinrichtung (13) vorgesehen ist, welcher die beiden Messspannungen zuführbar sind und die bei Überschreiten eines Maximalwerts der Differenz dieser Messspannungen ein Störsignal abgibt.
Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Störsignal der Steuereinrichtung (13) ein optisches oder akustisches Fehlersignal auslösbar ist.
Hochrotationszerstäubetr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Störsignal der Steuereinrichtung (13) die Spannungszufuhr zur Hochspannungsschaltung (3) abschaltbar ist.
Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Störsignal der Steuereinrichtung (13) die Sicherheitsfunktion einer übergeordneten Anlagensteuerung (16) aktivierbar ist.