BR112013031939B1 - Disposição de eletrodos flexível plana e processo para adequação do tamanho superficial dos eletrodos dessa disposição - Google Patents

Abstract

DISPOSIÇÃO DE ELETRODOS FLEXÍVEL, CHATA, PARA UMA CARGA DE GÁS DIELETRICAMENTE LIMITADA E PROCESSO PARA ADEQUAÇÃO DO TAMANHO SUPERFICIAL DOS ELETRODOS DESSA DISPOSIÇÃO. A presente invenção refere-se a uma disposição de eletrodos chato e flexível para uma descarga de gás dieletricamente limitada, com uma área (3) central e uma área marginal e com um eletrodo (14) chato, condutor de um potencial de alta-tensão, que está embutido em um dielétrico chato, formando um lado superior (10) e um lado de encosto (6), permitindo uma adequação da face atuante da disposição de eletrodos ao tamanho de uma superfície a ser tratada pelo fato de que o dielétrico chato apresenta pelo menos na área marginal, a forma de uma tira (1) achatada e enrolada em forma espiralada e o eletrodo (14) é formado pelo menos por uma tira (1) enrolada na direção longitudinal e que desemboca em uma face terminal (13) da tira (1).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma disposição de eletro dos flexível, plana, para uma descarga de gás dieletricamente limitada, com uma área central e uma área marginal e com um eletrodo plano, condutor de um potencial de alta-tensão que está embutido em um dielétrico plano que constitui um lado superior e um lado de encosto.

[002] Descarga de plasma dieletricamente limitada é empregada para numerosos usos. Pelo documento DE 195 32 105 C2 passou a ser conhecido fazer o tratamento da superfície de peças tridimensionais, por exemplo, para ativá-las ou limpá-las. Através de uma descarga chamada de barreira é possível reduzir uma camada de óleo até um revestimento mínimo de óleo. É essencial, todavia, que se verifique um tratamento uniforme da superfície. Para tanto, torna-se necessária uma conformação homogênea do plasma, sendo que existe a previsão de que as descargas do plasma se verifiquem em filamentos finos reciprocamente distanciados. Isto é problemático no caso de superfícies de uma conformação tridimensional irregular. No documento DE 195 32 105 C2 está, portanto, previsto conformar da superfície da peça trabalhada uma forma negativa com o dielétrico que consiste assim de um material sintético moldável, por exemplo, podendo ser prensado ou sujeito a embutição profunda. Além disso, está também previsto o uso de uma camada intermediaria de maneira que o dielétrico possa ser moldado com a camada intermediária diretamente na superfície da peça de trabalho. A camada intermediária será depois removida para garantir um espaço intermediário entre o dielétrico e o eletrodo no qual se possa formar o plasma. No seu lado afastado em relação à superfície a ser tratada, o dielétrico será revestido com um material condutor para qual pode ser alimentada a alta-tensão necessária na forma de uma tensão alternada.

[003] Pelo documento DE 10 2007 030 915 A1 é conhecido con formar fibras ocas de um material dielétrico que no seu interior recebe um revestimento condutor metálico, de maneira que a fibra oca forma um dielétrico com um eletrodo interno blindado, o qual, juntamente com a superfície de um corpo condutor que serve de contra eletrodo, possa conformar um campo de plasma. No caso, está também previsto conformar com as fibras ocas um tecido que possa ser aplicado superficialmente sobre uma superfície irregular, especialmente uma superfície epidérmica de um corpo humano. Desta maneira, surge a vantagem de uma disposição de eletrodos que pode ser adequada a topologia irregular da superfície epidérmica para a realização do tratamento de plasma. Constitui desvantagem no caso, todavia, o elevado custo de produção para a conformação das fibras ocas que constitui o tecido e que no seu espaço oco devem apresentar o eletrodo flexível a fim de ser garantida a flexibilidade do tecido de eletrodos necessário para a adequação na superfície da epiderme.

[004] Uma descarga de gás dieletricamente limitada ou o trata mento de plasma, de acordo com a invenção deve também ser passível para corpos tridimensionais de conformação irregular, especialmente também para a superfície epidérmica de um ser vivo. No caso, a superfície a ser tratada pode atuar como contra eletrodo estando, por exemplo, aplicado de forma elétrica na massa. Mas também é possível conformar com o conjunto de eletrodos um contra eletrodo próprio de maneira que um tratamento de plasma dieletricamente ilimitado para corpos planos de conformação irregular também seja viável em um espaço intermediário entre a disposição de eletrodos e o contra eletrodo.

[005] Um problema técnico de produção existe para os eletrodos planos no fato de que o tamanho da superfície a ser tratada frequentemente não é previamente conhecido. Sabe-se, portanto, que são produzidos eletrodos planos em tamanhos predeterminados - eventualmente vários tamanhos. No caso, eventualmente deverá ser aceita uma discrepância entre o tamanho do eletrodo e o tamanho da superfície a ser tratada. Para tratar a superfície completa, eventualmente a disposição de eletrodos terá de ser aplicadas várias vezes e posições diferenciadas. Se no caso inverso a disposição de eletrodo aplicada para a superfície a ser tratada for demasiado extensa, será formado um campo desnecessariamente grande para gerar o plasma.

[006] Portanto, a presente invenção tem o objetivo de criar uma disposição de eletrodos flexível e plana que possa ser produzida de forma simples e a preço vantajoso e na sua face atuante possa ser facilmente adequada ao tamanho da superfície a ser tratada.

[007] De acordo com a invenção esta tarefa será solucionada com uma disposição de eletrodos flexível e plana da forma inicialmente mencionada pelo fato de que o dielétrico plano apresenta pelo menos na área marginal a forma de uma tira aplanada enrolada de modo espiralado e o eletrodo é formado pelo menos por um condutor elétrico que se projeta na direção longitudinal da tira enrolada e que desemboca em uma face terminal da tira.

[008] A disposição de eletrodos plana de acordo com a invenção poderá, portanto, ser produzida em um tamanho máximo necessário sendo reduzida para um caso de emprego especial por ser cortada uma parte da tira enrolada de forma espiralada. Este eletrodo formado pelo menos um condutor elétrico estende-se na face terminal da tira e pode de forma segura e confiável ser contatada na extremidade da tira a f de garantir a união coma fonte de alta-tensão. Para tanto, pode-se imaginar fazer um isolamento terminal do condutor elétrico pela remoção do dielétrico plano para depôs produzir uma contato com meios de conexão convencionais. Todavia, é preferido que o dielétrico seja preservado de modo inalterado e que a contato seja realizada com o auxilio de contatos de corte que na área terminal da tira cortam desde uma superfície grande através do dielétrico para desta maneira produzir um contato metálico com o condutor elétrico. Uma disposição de contato deste tipo tem a vantagem de que de forma simples é assegurada um isolamento seguro da disposição de eletrodo relativamente à alta- tensão alimentada para o condutor elétrico.

[009] O condutor elétrico embutido no dielétrico plano poderá ser conformado em diversas modalidades. Assim, por exemplo, é possível embutir o condutor na forma de uma tira de grade metálica na tira de dielétrico aplanada, enrolada em forma espiralada.

[0010] Em uma modalidade vantajosa sob o ponto de vista de téc nica de produção, o condutor será pelo menos um condutor estreito que retorna para a tira desde a face terminal para a região central e dali até a face terminal. Um condutor de tal forma estreita, especialmente quando for conformado como fio condutor com seção transversal redonda ou ovalada, poderá ser facilmente adequado à curvatura da tira de dielétrico enrolada em forma espiralada e, além disso, de uma forma simples, pode contatar uma linha eletrificada a exemplo de um veio. O eletrodo de acordo com a invenção será preferencialmente contatado na área da face terminal com uma disposição de contatos sendo eletricamente isolado contra o ambiente. Isto sucede de uma forma simples com um conjunto de contato basicamente conhecido que apresenta um alojamento aberto em uma face, na qual está inserida de tal maneira a face terminal da tira enrolada em forma espirala- da que o alojamento envolve de modo isolante a face terminal, um lado superior e um lado inferior e um lado estreito de uma área terminal da tira, vizinha a face terminal, e a disposição de contato possui contatos de corte para contato do eletrodo plano, contatos esses que estão integrados no conjunto de contatos que penetram em forma autocor- tante pelo lado superior e/ou pelo lado inferior dentro do dielétrico.

[0011] O conjunto plano flexível de eletrodos, segundo uma moda lidade preferida, está conformado para encostar em uma superfície a ser tratada, sendo que a superfície forma um contra eletrodo em relação ao eletrodo contido na disposição de eletrodos e que conduz uma alta-tensão. No caso, é vantajoso que a tira apresente no seu lado de encosto saliências perfiladas, definindo uma face de encosto, cujos espaços intermediários estão adequados como compartimento de gás para conformação de um plasma. A formação do plasma verifica-se, portanto, nos espaços intermediários entre as saliências do dielétrico. Em outra modalidade preferida as tiras possuem aberturas de passagem que transfixam o dielétrico pelo lado do encosto na direção do lado superior e que preferencialmente serão unidos com um conjunto de sucção de fluidos a partir do compartimento de gás formado pelos compartimentos intermediários. Desta maneira, torna-se especialmente possível realizar um tratamento de plasma da superfície de uma lesão e, por exemplo, aspirar segregações de feridas através da abertura de passagem durante o tratamento com plasma. Naturalmente também se pode imaginar introduzir através das aberturas de passagem materiais adequados no compartimento de plasma entre as saliências, especialmente materiais gasosos.

[0012] Também a disposição de eletrodos de acordo com a inven ção viabiliza a conformação de um contra eletrodo que faz parte do conjunto de eletrodos.

[0013] Em seguida, a invenção será explicada mais detalhada mente com base em exemplos de execução apresentados no desenho. As figuras mostram:

[0014] Figura 1 - vista em perspectiva esquemática de um lado de instalação da disposição de eletrodos com uma união esquematica- mente apresentada para um abastecimento de alta-tensão.

[0015] Figura 2 - vista em perspectiva esquemática para um lado superior da disposição de eletrodos de acordo com a figura 1.

[0016] Figura 3 - vista superior para o lado da instalação do ele trodo de acordo com a figura 1 com uma apresentação dos fios condutores que se estendem no interior da disposição de eletrodos e que constitui um eletrodo.

[0017] Figura 4 - corte ao longo da linha A-A da figura 3.

[0018] Figura 5 - apresentação em perspectiva esquemática de outro exemplo de execução de uma disposição plana de eletrodos com um elemento de contato especial para contato das tiras que na região de uma face terminal formadora do conjunto de eletrodos, por meio de fios condutores transfictantes.

[0019] Figura 6 - corte vertical ao longo da linha A-A e uma vista superior para a disposição de contato em um primeiro estado.

[0020] Figura 7 - uma apresentação da disposição de contato de acordo com a figura 6 em estado inserido da tira.

[0021] Figura 8 - apresentação da disposição de contato de acor do com a figura 7 em uma posição escamoteada de um retentor girá- vel para contatos de corte.

[0022] Figura 9 - apresentação de acordo coma figura 8 na qual o retentor girável está travado por um cursor que o ultrapassa.

[0023] Figura 10 - apresentação em perspectiva esquemática de acordo com a figura 1 como um elemento de contato contatado e travado.

[0024] A primeira modalidade de uma disposição de eletrodo plana de acordo com a invenção, apresentada na figura 1, esta consiste em uma tira 1 plana, enrolada em forma espiralada, que com uma extremidade 2 arredondada constitui uma área 3 central da disposição de eletrodos e, em seguida, é formada de tal modo que são conformados voltas 4 reciprocamente encostadas e em forma espiralada, pelas quais é definido uma área marginal. As voltas da tira estão situadas adjacentes através de peças distanciadoras 5 perfiladas.

[0025] A tira 1 é constituída de material dielétrico e forma um dielé- trico do conjunto de eletrodo. O lado reconhecível na figura 1 apresenta um lado de encosto 6, no qual a tira 1 possui uma variedade de saliências 7 que no exemplo de execução apresentado são conformadas como nós redondos. Todas as saliências 7 apresenta a mesma altura e com seu lado superior definem uma face de encosto para um contra eletrodo (não mostrado) que pode ser conformado pela área a ser tratada quando esta estiver aplicada, por exemplo, na massa. A saliência 7 ocupa apenas uma parcela de superfície reduzida da face de encosto 7 de maneira que uma parcela bem maior da face de encosto consiste de espaços intermediários 8 entre as saliências 7. A parcela de superfície das saliências pode situar-se entre 5 e 40% da face de encosto 6, ao passo que os espaços intermediários 8 ocupam uma parcela de superfície de 60 a 95%, preferencialmente entre 75 e 95%.

[0026] A figura 1 permite, além disso, reconhecer que na tira 1 são conformadas pequenas aberturas de passagem 9 que preferencialmente estão uniformemente distribuídas pela superfície da tira. As aberturas de passagem 9 estendem-se desde o lado de encosto 6 até o lado superior 10 oposto (comparar com a figura 2). As aberturas de passagem 9 permitem vantajosamente uma sucção de fluidos dos espaços intermediários 8 nos quais durante a operação da disposição de eletrodos deve ser conformado um plasma.

[0027] Para a formação do plasma, no dielétrico formado pela 1 está embutido um eletrodo que na figura 1 é apresentado com dois fios condutores 11 com um abastecimento de alta-tensão 12, sendo apresentada unida em forma esquemática.

[0028] A figura 2 apresenta uma vista do lado superior 10 da dis- posição de eletrodo formada pela tira 1. A partir do lado superior 10 são visíveis apenas as aberturas de passagem 9.

[0029] A apresentação da figura 10 permite reconhecer que os fios condutores 11 se estendem dentro da tira 1 na sua direção longitudinal, sendo até na área central 3, formada pela extremidade 2 arredondada da tira 1. Na área central 3 os fios condutores são dobrados em 180° em adequação a extremidade 2 arredondada e estendem-se em paralelo para consigo mesmo através do condutor de volta até uma face terminal 13. A face terminal 13 apresenta a extremidade livre externa da tira 1 e pode estar alinhada em sentido retangular (radial) para coma projeção longitudinal da tira 1. Mas também é possível conformar a face terminal com um ângulo aleatório para com a projeção longitudinal da tira 1.

[0030] A figura 3 permite reconhecer os dois fios condutores 11 que se estendem em vai e vem na direção longitudinal da tira 1, conformam um eletrodo 14 embutido no dielétrico formado pela tira e que, portanto, no exemplo de execução apresentado é formado por quatro segmentos projetados reciprocamente paralelo dos fio condutores 11.

[0031] Os fios condutores 11 do eletrodo 14 estão unidos com um potencial de alta-tensão idêntico ao abastecimento de alta-tensão 12. Formam, portanto, eletrodo aplicado em um potencial de alta-tensão que é formado com um contra eletrodo, constituído, por exemplo, através da face aplicada na massa a ser tratada, constituindo um compartimento de tratamento, o qual, no eletrodo apresentado, é formado pelos espaços intermediários 8 entre as saliências 7. O eletrodo 14 está limitado em todos os lados pelo dielétrico das tiras 1, apenas com exceção da face terminal 13.

[0032] Na união esquematicamente apresentada nas figuras de 1 a 3 dos fios condutores 11 com o abastecimento de alta-tensão 12, naturalmente fora da face terminal 13 é necessário um isolamento dos fios condutores 11 da mesma maneira como na própria face terminal 13.

[0033] A apresentação em corte da figura 4 permite reconhecer uma visão para a face terminal 13, e também do espaço intermediário que se projeta de forma espiralada e que é formada pelas peças dis- tanciadoras 5 entre as voltas 4 da tira 1 e a multiplicidade das saliências 7, cujas alturas idênticas formam um plano de apoio 15.

[0034] Uma contato não apenas esquemática, porém realista dos fios condutores 11 que se estendem dentro da tira, é apresentada na figura 5. No caso o abastecimento de alta-tensão 12 é unido através de um cabo de alta-tensão 16 isolada com um elemento de contato 17 que apresenta um retentor 8 montado de forma girável bem um cursor de travamento 19. O retentor 18 e o cursor de travamento 10 encontram-se em um alojamento 20 que em todos os lados estão fechados de modo isolante e que apresenta uma fenda de introdução 21 para uma área terminal da tira que apresenta a face terminal 13. A figura 5 mostra que a área terminal da tira é introduzida na fenda de introdução 21.

[0035] A apresentação da figura 6 apresenta a área terminal da tira 1 que é introduzida na fenda de introdução 21 do alojamento 20 contra um batente 22, montado longitudinalmente deslocável no alojamento 20, sendo mantido em uma posição inativa por uma mola de pressão 23. A apresentação de corte da figura 6 permite também reconhecer que o retentor 8 girável pode ser girado ao redor de um eixo de giro 24 que está alinhado em paralelo para com a fenda de introdução 21, porém transversalmente para com a projeção longitudinal da tira. Uma mola de pressão 25 pressiona o retentor para uma posição girada ascedente mostrada na figura 6, na qual, no fim do retentor 18, contatos de corte 26 metálicos montados no seu lado inferior, estão situados acima do batente 22.

[0036] A figura 6 ainda permite reconhecer que tanto no retentor 18 estão conformadas nervuras paralelas 27 como também nervuras paralelas 28 no cursor de travamento nos lados superiores, a fim de facilitar a manipulação.

[0037] A figura 7 apresenta que diante da primeira posição mos trada na figura 6, a tira 1 é introduzida adicionalmente na fenda de introdução 21, quando o batente 22, contra a força da mola de pressão 23, apresentada na figura 6, exerce uma pressão de introdução axial até que a extremidade da tira 1 passa a ficar posicionado com a face terminal 13, que pressiona contra o batente 22, abaixo dos contatos de corte 26.

[0038] A figura 8 mostra que a contato com os fios condutores 11, que se estendem dentro da tira 1, agora é feita pelo fato de que o retentor 18 girável por meio de pressão no seu lado superior será gerado contra a força da mola de pressão 25 e sentido descendente, como o que os contatos de corte 26 a partir do lado superior 10 cortam no material da tira 1, até que com os fios condutores 11 metálicos seja produzido um contato metálico, isto é condutor de eletricidade. Com a preservação da pressão sobre o retentor 18, de acordo com a figura 9 o cursor de travamento 19 será longitudinalmente deslocado, de maneira que agora ultrapassa o retentor 18 de maneira que este estará travado contra a força de retorno da mola de pressão 23 na posição de contato. Naturalmente consistem o retentor 18, o cursor de travamento 9, o alojamento 20, etc. do elemento de contato 17 de um material não condutor, por exemplo, plástico, de maneira que é assegurado um isolamento seguro em todos os lados, não existindo perigo da derivação não limitada da alta-tensão por um contato de componentes eletrodo 14.

[0039] A posição totalmente contatada do elemento de contato 17, contatado com o eletrodo 14 da tira 1, é apresentada na figura 10.

[0040] Dentro do elemento de contato, o potencial de alta-tensão introduzido pelo abastecimento de alta-tensão 12 através do cabo de alta-tensão 16, de forma conhecida é conduzido até os contatos de corte 26 de maneira que o eletrodo 14, através dos contatos de corte 26 é aplicado em um potencial de alta-tensão.

[0041] Pode-se perfeitamente verificar que a contato realizada com elemento de contato 17, é simples e segura, mas que outras pos-sibilidades de contato, já conhecidas do especialista, também garantem todas as exigências quanto a um isolamento seguro do potencial de alta-tensão contra derivações por meio de contato.

[0042] A especial vantagem do conjunto de eletrodos apresentado reside no fato de que a tira, de uma forma simples pode ser cortada em qualquer ponto aleatório a fim de viabilizar uma adequação do tamanho do lado de encosto 6 ao tamanho de uma face a ser tratada. O corte da tira 1 é possível sem prejudicar a função do eletrodo 14 porque o eletrodo se estende na direção longitudinal da tira dentro desta tira e preferencialmente até o interior da área 3 central. O eletrodo 14, de forma simples, pode ser contatado na área terminal da tira, que apresenta, devido ao corte, a face terminal 13 formada, de preferência com auxílio de um elemento de contato 17. A adequação da extensão superficial do conjunto de eletrodos na face atuante necessária para o tratamento de uma área, pode assim ser concretizado de uma forma simples e sem complicações apenas pelo corte da tira 1.

[0043] Preferencialmente, a tira 1 consiste em um material de elé trico flexível, de maneira que a disposição de eletrodos formada com a tira 1 pode ser adequada a superfícies que se projetam de forma irregular em forma tridimensional. Para tanto também contribui a distância reduzida entre as voltas 4 da tira 1 que se estendem em forma espira- lada e que é definida pelas peças de distanciamento 5.

[0044] Pode-se reconhecer que nos exemplos de execução apre- sentados as aberturas de passagem 9 ali existentes não são forçosamente necessárias quando, para determinados casos de emprego, não for necessária uma sucção de um fluido do compartimento de tratamento conformado com os espaços intermediários 8. Todavia, sabe- se que a sucção de fluido, por exemplo, para tratamento de uma lesão pode ser vantajoso para fomentar a cura da lesão.

[0045] A concretização do eletrodo mostrada nos exemplos de execução, pelo menos através de um fio condutor 11 não é forçosamente necessária para a realização da invenção. Por exemplo, é possível produzir o eletrodo através de uma grade de arame flexível embutida na tira que pode ser contatada de uma maneira semelhante como os fios condutores 11, por exemplo, por meio de contatos de corte 26 de um elemento de contato 17.

[0046] Para o material dielétrico da tira 1 é considerado qualquer material flexível e isolante, por exemplo, material plástico, especialmente material espumado, sendo preferido uma espuma de plástico ou elastomero de células fechadas porque o perigo de curto-circuito elétricos por líquidos penetrantes em estruturas de poros abertas, é assim excluído. Material plástico adequado é, por exemplo, polioretano espumado ou sílica ou um cauchu de células fechadas sem que isto se refira em caráter terminal de uma listagem desta espécie.

Claims (7)

1. Disposição de eletrodos flexível plana, para uma descarga de gás dielétricamente limitada, com uma área (3) central e uma área marginal e com um eletrodo (14) plano, condutor de um potencial de alta-tensão, eletrodo este que está embutido em um dielétrico plano, formando um lado superior (10) e um lado de encosto (6), caracterizado pelo fato de que o dielétrico plano, pelo menos na área marginal, apresenta a forma de uma tira (1) aplanada e enrolada em forma espiralada e o eletrodo (14) é formado por pelo menos um condutor elétrico que se projeta em sentido longitudinal da tira (1) enrolada e que desemboca em uma face terminal (13) da tira (1), sendo que o eletrodo é cercado pelo dielétrico da tira (1) em todos os lados, com exceção unicamente da face terminal (13), e que, na área da face terminal (13) da tira (1), estabelece contato com um elemento de contato (17) e é eletricamente isolado do ambiente.

2. Disposição de eletrodos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o condutor elétrico é pelo menos um condutor estreito que se estende na tira (1) desde a face terminal (13) até a área central (3) e dali até a face terminal (13) em movimento de retorno.

3. Disposição de eletrodos de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o condutor elétrico é um arame condutor (11) com seção transversal redonda ou ovalada.

4. Disposição de eletrodos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de contato (17) apresenta um alojamento (20) aberto em uma face, dentro do qual a face terminal (13) da tira (1) está de tal modo introduzida, que compreendem o alojamento (20), a face terminal (13), o lado superior (10), o lado de encosto (6) e lados estreitos de uma área terminal da tira (1) adjacente a face terminal (13) isolados e que o ele- mento de contato (17) é previsto no dielétrico pelo lado superior ou pelo lado inferior com contatos de cortes (26) penetrantes de ação de auto corte para contato do eletrodo plano (14).

5. Disposição de eletrodos de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a tira (1) apresenta saliências (7) formadas nos eu lado de encosto (6) definindo um plano de encosto (15), cujos espaços intermediários (8) são adequados para serem compartimentos de gás para conformação de um plasma.

6. Disposição de eletrodos de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a tira (1), o dielétrico, desde o lado de encosto (6) até o lado superior (10), é prevista de aberturas de passagem (9) transpassantes para sucção de fluidos.

7. Processo para adequação do tamanho superficial dos eletrodos de uma disposição de eletrodos como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que um determinado comprimento da tira (1) é cortado e a face terminal (13) assim formada é contatada com o elemento de contato (17).

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