JPS6084175A - 可燃性混合物を含む域内にある、静電塗装用静電高圧発生器素子に給電する低圧線路の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、可燃性混合物を含み得る作業域内に、少くと
も吹付は材噴霧に静電荷を与えるための電設を備えた電
源に接続する少なくとも１つの低圧線路全イイする、静
電塗装機のための保護装置に関する。

背景技術 静電塗装機電源用の直流高圧発生器の使用、および例え
ば塗装機と一般には接地されている被塗装物間の不本意
な電弧の発生の結果の塗装製品あるいはその蒸気の燃焼
の危険は周知である。この危険は、高圧電極、発生器出
力端子および両者の接続ケーブルで構成される容量内に
貯えられる静電エネルギーが大きいほど大きくなる。発
生器が塗装機から、例えばｌＱｍ位離れていれば、前記
容量の最大の部分は接続ケーブルによって構成されてい
る。該ケーブルと塗装機の高圧電極間に制限抵抗を挿入
することによって、ケーブル容量に起因する電弧の危険
はしばしば減少される。前記電極の容量が小さければ、
こうした保護で充分である。あるいは高圧接続ケーブル
の絶縁劣化の危険をも考慮して、一般には発生器の接地
端子と大地との間の低圧回路に、過電流検電器または電
流強さ急速増加検電器を設ける。該検電器は高圧電流中
の異常全検知すれば、高電圧発生器全停止しかつその高
圧端子を接地せしめて高圧に荷電された容量を大地に急
速に放電する。提案されているもう１つの解決法は、接
続ケーブル全廃止しまた発生器と塗装機全結合して高圧
で荷電された容量を減少ぜしめることである。この解決
法では高圧ケーブルの容量に関わる危険はなくなるが、
塗装機の高圧電極にかかわる危険はそのま１である。そ
こで上述のような方法をとくに米国特許第４、１８７．
５２７号で提案したが、この方法では、高圧回路の高電
圧発生器の接地端子と大地との間に、発生器の停止と高
圧電極の接地全制御する電流増加検出器全配置するもの
である。発生器の接地は可燃性混合物を含捷ない域内で
塗装機から離れた所で行なわれるので、高圧電流増加検
出器はそうした領域内に設けられ、そのため何の危険も
生じない。

しかしながらこの解決法では他の危険が生ずる。

すなわち、高電圧発生器の低圧入力と高圧電極の接地装
置が電弧の危険ヶ生じないように考案されかつ実現され
ても、両者をそれぞれの電源に接続する低圧ケーブルが
固くかつ重くなることなく、こうした危険から効果的に
守ることは困難であり、このことは塗装機が機械的かつ
軽量なとき、例えば自由度の多いマニピュレータ機構で
保持される場合は忍容しがたい。さらに例えばこれら低
圧ケーブル全ツェナー・バリアーによって本質的に安全
にして、ケーブル内の使用可能なエイ・ルギーを制限す
ることは不可能である。何故ならば伝送出力が余りにも
太きいからである。この出力は一般に数十ボルトで流れ
るアンはア一台の電流の形で伝送され、この電流が流れ
る低圧ケーブルの導電線間の短絡の危険は最大電流遮断
器および／または高速フユーズの使用で容易に回避さｉ
する。５１１えば、マニピュレーンヨン時に蒙むる交互
的な屈曲で生ずる疲労による導電線の破断からくる、こ
ｉＬらケーブルで構成された回路の間欠的な遮断の危険
は別のものである。事実これら間欠的遮断は」二連の装
置で消去しうる過電流からは生じないが、この遮断は、
その回路の自己誘導および／ｌｂゐいは容量の結果、可
燃性混合物を燃え上らせやすい電弧を生じうるものであ
る。

発明が解決しようとする問題点 間欠的遮断に起因するこれらの危険を緩和するため、本
発明は、線路内に直列に最低選定電流の検出手段、最低
以下の線路内の検出電流に応答して遮断手段全作動せし
めるように該手段に結合されている、検出手段に敏感な
制御手段を有すること全特徴とする、低圧線路の劣化に
よる作業域内の反復的な電弧の出現の防止手段にして、
可燃１ｑユ混合物を含み得る作業域内において、少くど
も吹＋１け材の噴霧を荷電させるための吹利は電極全備
えた高電圧発生器端末部、高電圧発生器端末部をそこか
ら離れて設けられた遮断手段を備えた電源に接続する少
なくとも１つの低圧線路を有する、静電塗装機用保護装
置を提案するものである。

かくして、容量の間欠的遮断を伴なう、電源導線の破断
が始ると、検出手段で検出される結果的な電流の低下は
遮断手段全作動せしめる制御手段の介入を促がし、反復
電弧の出現を防止する。

なるべくならば電源は単方向電流全供給することを有利
とする。その場合、最低電流検出手段は閾値比較器人力
に結合し、線路内に直列の抵抗を有することが可能であ
る。

有利な配置として、電源が断たれた場合、線路全放電す
るため、遮断手段と共に作動する、線路上に分岐する短
絡回路手段の電源を設けている。

吹付は材の噴霧の荷電電極が電気制御式の接地手段を備
えている場合は、接地手段の制御回線は高電圧発生端末
部の給電線に類似した装置によって保護されている。

好適な実施例の説明 本発明の特徴と長所全実施例として、添４・Ｊ図ケ参照
して以下に説明する。

第１図に示した実施態様に従い、線路１　ａＫ　Ｊ：つ
て接地された被塗装物ｌに対向して、発生器３から高圧
直流を供給される静電塗装機２が設置され、発生器自体
は線路３αで接地されかつ低圧線路４αによって給電部
４からのエネルギーを取入れている。塗装機２の高圧電
極の高速放電装＃５自体は線路５ａで接地されかつ低圧
線路６σで給電部６からのエネルギーを取入れている。

低圧給電部４と６自体は線路７によって図示されていな
い電源からのエネルギーを受けている。

第１の保護装置１ＯＩｒＪ、発生器３、接地線３ａ円の
高圧電流のすべての変動あるいは危険な変動値を検知す
る。この装置１０は、線路１０ｃＬによって発生器３の
低圧給電部４と線路１０ｈによって高速放電装置５の低
圧給電部６とに周知の方法によって応答する。第２の保
護装置１１は、線路４ｃＬ円を流れる低圧電流のすべて
の変動あるいは危険値を検知しかつ線路１１ａ、によっ
て低圧給電部４に応答する。

同じ要領で第３の保護装置１２は線路６α円金流れる低
圧電流のすべての変化あるいは危険値ｆ６：＠知しかつ
線路１２　（１，Ｋ　ｊつて低圧給電部６に応答する。

被塗装物、塗装機、高電圧発生器および高圧電極高速放
電装置は可燃性混合物が存在しうる区域１５内に配置さ
れているが、給電部や保護装置のような他の構成部分は
このような混合物が存在しない区域１６内に配置されて
おり、構成部分の両群間の連絡は接地線路３ａと５αお
よび低圧線路４ａと６ｃＬによって行なわれている。

設備の機能 被塗装物ｌが塗装機高圧電極２に近づきすぎると、線路
３ａ円の高圧電流の増加を生じ、この増加は検出器１０
によって自明の方法で検出される。

検出器」０は線路１０ｆｆ、によつ゛て高電圧発生器３
の低圧給電部４を停止しさらに線路１（Ｉによって低圧
給電部６を作動させ、さらに低圧線路６ａ、１−１：塗
装機高圧電極２の装置５によって該給電部６を接地する
。例えば塗装機−発生器−放電装置全体の反復動作の結
果、高電圧発生器３に給電する低圧電力線路４αおよび
／または放電装置に給電する低圧電力線路６αが断たれ
ると、上記全体の動作によって、これら線路４αと６ａ
で構成される回路の間欠的断続が生じ、さらに危険域１
５内にあるこれら設備の場所に電弧が発生することにな
ろう。

保護装置１１と１２はそれぞれこの断続およびとくに対
応する電流の急激な低下？検知しまた低圧給を部４と６
全そ肛ぞれ停止せしめ、必要ならば４電線路４αと６α
を短絡させて、誘導捷りは容量の形で貯えられているお
それのある工不ルギーケ危険域１５外に散逸せしめる。

高電圧発生器３は主としてクラスＣのオノル−タ３〕、
高圧変圧器３におよび電圧増倍器３Ｉ！からな９、制限
抵抗３ｒＬ金介して端子３ｙｕｌＣ高圧直流全供給する
。該発生器は線路３αによって接地されている。コンデ
ンサ３ｐはオフ／レータの作動に必要な電流をチップに
供給している。

オフ／レータ３ノは２本の線路４σを経て給電ｖｌ＋（
４から多少とも脈動性の高圧直流を供給されている。給
電部４は主として、ここではバッチ＋）４ｂの形で表わ
した直流電源、安定トランジスタ４Ｃ、コンデンサ４ｄ
、放電トランジスタ４ｅおよびその保護抵抗４．　ｆ　
ｋ含んでおり、さらに装置１１の給電部のツェナー・ダ
イオード４ｇと抵抗４　ｈ２もイイしている。高速溶解
フユーズ４Ｌば、例えば導線間の短絡による過電流から
線路４ａ′ｆ：保護する。

装置１１は、抵抗１１Ａと交流成分の結合コンデンサ１
１Ｃから構成される検出回路、抵抗１１ｄ、とコンデン
サ１１Ｃから構成されるフィルタ、コンデンサ１１ｇで
得られる電圧と、抵−抗４ｈおよびツェナー・ダイオー
ド４．１７から給電される電位差計１１ｇが与える直流
基準電圧と、全比較する演算増幅器１１ｆ、全有してい
る。双安定回路２０の方は演算増幅器１１ｆによって作
動せしめられ、また場合によっては図示されていない他
の装置で制御される別の増幅器１１ｈ、１１Ｌによって
作動せしめられる。この回路２０の方は線路２０ａによ
ってオフ／レータ３ノの給電トランジスタ４Ｃｆｒ：、
捷た線路２０ｂによってトランジスタ４ｅにコンデンサ
３７）と３ｄおよび線路の放電を起させる。例えば他の
線路２０Ｃと２０ｄによって該回路は塗装機高圧電極２
の放電装置５の給電部１２にも働きかける。外部制御回
線２０ｅによって、例えば高電圧発生器の始動、調整ま
たは停止時のような線路４ａ内の電流値の変動時には、
回路２０ヲ任意に閉成することができる。線路２０　、
／によって本装置運転の警報信号器のスイッチ全開くこ
とができる。

第２図に示した装置の機能 線路４σを流れる脈動となることもある直流が正常であ
るときは、回路１１　ｈ　＋１１．’　、　ｌｉｄ、　
１１　Ｃから検出された電圧と電位差計１１ｇによって
調整された直流電圧との比較は、増幅器１１　、ｆと双
安定回路２０′ｊｆ：給電部４が正規電流の供給全継続
できるような状態に維持する。線路４αが装置１１と発
生器３との間に１回ないし複数回の断続を生せしめると
、増幅器１１ｆに加わる電圧の低下と解釈される太きく
かつ急激な電圧低下が起る。増幅器で増幅されるこの電
圧低下は、双安定回路２０の状態に変化を生せしめる。

この状態の変化が次に線路２０ａによるトランジスタ４
Ｃの開成によって給電部４の停止とトランジスタ４Ｃの
閉成解除によってコンデンサ３ｐと４ｄ、および線路４
ａの放電を生ぜしめる。この状態の変化はさらに線路２
０Ｃと２０ｄによって放電装置５の給電部１２にたいし
ても同様の作用を及ぼす。捷た線路２Ｏｆによって警報
信号を働かせることもできる。電気回路の構成部品は、
正常作動時に低圧回路内に存在する雑音につながる不時
の作用金完全に防止して可能な限り急速な応、答全保証
するように選定されている。かくして現在数ミリ秒台の
応答時間が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の機構概略図。 第２図は本発明による装置の一実施態様の回路図である
。 符号説明 １：被塗装物　２：静電塗装機 ３：高電圧発生器　４，６：給電部 ５：高速放電装置　１０．ｌＬ１２：保護装作１５：危
険域　１６：安全域 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１可燃性混合物金倉み得る作業域内において少なく
   とも吹伺は材の噴霧を荷電さぜるための吹伺は電極を備
   えた高電圧発生器端末部と、そこから離れて設けられ、
   遮断手段を備えた電源に前記高電圧発生器端末部全接続
   する少なくとも１つの低圧線路と、を有する低圧線路の
   劣化のために作業域内の反復的な電弧の発生を防止する
   静電塗装機用の保護装置において、前記線路に直列に設
   けられた最低選定電流の検出手段と、前記線Ｗ５内の最
   低以下の検出電流に応答して前記遮断手段全作動するよ
   うに該手段に接続された前記検出手段に応答する制御手
   段と、を有することを特徴とする前記保護装置。 （２）前記電源が単方向゛電流を供給することを更に特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の装置。 （３）前記最低電流検出手段が前記線路と直列に閾値比
   較器の入力に接続された抵抗を有することを更に特徴と
   する、特許請求の範囲第２項記載の装置。 （４）前記電源が前記遮断手段のほかに、前記線路上に
   分岐しかつ該遮断手段の閉成回路に接続する短絡手段を
   備えていること全史に特徴とする、特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の装置。 （５）　前記制御手段が中性化人力をもつ千衡回路であ
   ることを更に特徴とする、特許請求の範囲第２項乃至第
   ４項のいずれかに記載の装置。 （（３＋　前記高電圧発生器端末部に、前記最低電流検
   出手段を備えた制御線路全通して低電圧で操作される、
   発生器電極の接地装置が結合されており、検出手段が制
   御手段に結合されていることを更に特徴とする、特許請
   求の範囲第２項乃至第５項のいずれかに記載の装置。