CH319039A - Apparat zur Ableitung elektrostatischer Ladungen von den Oberflächen schlecht leitender Materialien mit Hilfe einer stabilisierten elektrischen Glimmentladung - Google Patents

Description

  Apparat zur Ableitung elektrostatischer Ladungen von den Oberflächen schlecht leitender  Materialien mit Hilfe einer stabilisierten elektrischen Glimmentladung    Die vorliegende Erfindung betrifft. einen  Apparat, mit. dem in handlicher Weise     elek-          trostat.isehe    Ladungen von den     Oberflächen     schlecht leitender Materialien     abgeleitet    wer  den können.

   Er eignet sieh besonders zur       Entladung    von Materialien, die in Form von  Strängen oder laufenden Bändern an ihm  vorbeigeführt werden,     ermöglicht    aber auch  eine bequeme Beseitigung der statischen La  dungen von den     Oberflächen    fester, unbeweg  licher oder schwer beweglicher     @Gegenstände..     



  Zur Entladung der Oberflächen dienen die  Ionen, die in einer stabilisierten elektrischen  nieder- oder hochfrequenten     Glimm-    oder  Sprühentladung erzeugt werden, wobei die  Stabilisierung dieser Entladungsform in an  sich bekannter Weise durch elektrische Aus  breitungswiderstände oder Zwischenschichten  erzielt. wird. Nach neueren Erkenntnissen  kommt es hierbei wesentlich darauf an,     da.ss          das    von dem zu entladenden Gegenstand aus  gehende elektrische Feld recht tief in den       Entladungsraum    zwischen den Elektroden     ein-          (),reifen    kann.  



  Das Verfahren als solches ist bereits be  kannt. und hinlänglich erprobt. Nur fehlte  es bisher an einer konstruktiven Durchbil  dung der     Elektroden,    die hinsichtlich Hand  habung den Anforderungen der Praxis ge  recht wird und in allen Fällen eine genü  gend schnelle Entladung der zu entladenden       f@e@enständ    e     gewährleistet.       Es sind bereits     Elektrodenbauformen    vor  geschlagen und ausgeführt worden, bei  denen die sprühende Elektrode mit scharfen  Spitzen ausgerüstet und von einem Rohr aus  Isoliermaterial umgeben ist, das die Spitzen  in entsprechenden Aussparungen freigibt.

   Das  Rohr aus Isoliermaterial erfüllt hierbei den  Zweck eines     Berührungsschutzes    der hoch  spannungsführenden Elektrode und der feinen  Spitzen.. Wesentlich wirksamer als diese mit  Spitzen     ausgerüsteten    Elektroden sind Elek  troden mit, sprühenden Kanten oder Drähten,  wie sie. im Patent Nr. 287379 beschrieben sind,  denn die Zahl der     gebildeten    Ionen ist natur  gemäss proportional der Grösse der glimmen  den Flächen. Bei dieser Art von Elektroden  dient der Rundstab aus Isoliermaterial be  reits zur Aufnahme mindestens eines sprü  henden Drahtes oder mindestens einer Metall  folie, die bei Verbindung mit einer Hoch  spannungsquelle an ihrer nach aussen wei  senden Kante sprüht.

   Um die Entladung eines  über diese sprühenden Teile gezogenen Ban  des rechts wirksam werden zu     lassen,    müsste       dieses,    Band in sehr kleinem Abstand an  dem Rundstab     vorbeibewegt    werden oder gar  auf diesem gleiten. Das ist. aber in dem Falle  von Nachteil, wo die Bandspannung nicht  genügend konstant gehalten werden kann, um  einen konstanten Abstand von dem Rund  stab zu garantieren, bzw. wodurch die Rei  bung des Bandes am Rundstab aus Isolier-      material wieder neue Ladungen auf dem Band  entstehen.  



  Der Apparat gemäss der Erfindung ver  meidet nun diesen     -Nachteil    weitgehend durch  eine weit grössere entladende     Wirkung    einer  seits,     hervorgerufen    durch das Heranführen  einer Gegenelektrode, und anderseits     dadureli,     dass dem Feld, das von den zu entladenen  Körpern ausgeht., die Möglichkeit gegeben  wird, tief in den eigentlichen Entladungsraum  der stabilisierten Glimmentladung einzugrei  fen. Es verbindet sich hiermit gleichzeitig die  Möglichkeit zu einer wesentlichen Verein  fachung     und    Verbilligung der Konstruktion.  



       Zn    diesem Zweck besitzt der     erfinclung:S-          gemässe    Apparat einen freitragenden,     zi>lin-          dizsehen    Körper, der die eine Elektrode dar  stellt und zugleich als Träger für mindestens  einen von diesem isolierten, die zweite Elek  trode bildenden     Metalldraht    dient, der ausser  halb des zylindrischen Körpers parallel zu  dessen Achse     ausgespannt    ist.  



       Ausführungsbeispiele    des erfindungsge  mässen Apparates sind in der     beiliegenden     Zeichnung     dargestellt;    es zeigen:       Fig.    1 bis 4     vier        verschiedene        U,ntladungs-          vorriehtungen    des Apparates nach der Er  findung,

         Fig.5    und 6 verschiedene Möglichkeiten  des Einbaues eines     Hoehfrequenztransforma-          tors    in die Vorrichtungen nach den     Fig.    1 bis  und       Fig.    7 die gleichzeitige Verwendung des  Hochspannungstransformators als mechanische  Stütze für eine freitragende zylindrische Elek  trode.  



  In     Fig.    1 ist. die     einfaelist.e    Ausführungs  form des     Apparates    gemäss der Erfinden  wiedergegeben. Hier ist 1 ein     freitragender,     zylindrischer metallischer Hohl- und Voll  körper, der an seinen beiden Enden zwei  metallische Träger 2     aufweist,    die durch die  festen     Isolierkörper    3 von diesen isoliert sind.

    Die Träger dienen ihrerseits     zur        Befestigung     von Drähten 4, die parallel zur Achse des  zylindrischen     Körpers    1     ausgespannt        sind     und sich mit einer Glimmhaut überziehen, so  bald zwischen dem einen Träger     ''-    und dem    zylindrischen Metallkörper 1     durch    Anlegen  einer Spannungsquelle eine genügend hohe  elektrische Spannung     aufgerichtet    wird. Die       Spannung@szuffihrun-    zur Elektrode 1 kann  hierbei entweder seitlich oder axial erfolgen.

    Im letzteren Fall müssen Träger ' und     Iso-          lierkörper    3 mindestens auf einer Seite mit  einem axialen     Loeli    zur Aufnahme eines Hoch  spannungskabels versehen sein. Zur Montage  des ganzen Apparates werden tragende     Bri-          den    oder Griffe an den Stirnseiten des Appa  rates, das heisst an die metallischen Träger  angeschraubt.  



  Der     zylindriselie        Metallkörper    kann auch  von mehr als zwei in axialer     Richtun-        ausge-          spannten    Drähten umgeben sein, und     die     Drahtelektrode kann geerdet sein. Dann ist.  die     spannungsführende    Elektrode 1 durch die  einen Käfig bildende, "erdete Drahtelektrode       abgeschirmt    und vor Berührung geschützt.

    Die einzelnen Drähte der Drahtelektrode sprü  hen beim Betrieb trotz Erdung, da es ja  für die Glimmentladung     mir    auf das über  den Drähten errichtete Feld und nicht. auf  das absolute Potential der Drähte     ankommt.          Aueli    beim     sogenannten    St.     Ehusfeuer    sind  die     leuelitenden        Gegenstände    mit Erde ver  bunden.  



  Der gegenseitige     Abstand    zweier     benaeli-          barter    Drähte 4 sollte     wenigstens    so     gmoh     sein, wie ihr Abstand     von    der     zylindrischen     Elektrode 1, damit das Feld des     zti    entladen  den Körpers     genügend    in den Entladungs  raum der     (,Tlimment.ladnn-    hineingreifen kann  und so von dort die zur Entladung     notwen-          dig-en    Ionen bezieht.  



  Die     Drahtkäfig-Elektrode    bietet     a.ueh    einen  wirksamen     Berührungsschutz,    denn bei     A)i-          näherung    der Hand wird (las Feld an den  Drähten derart     homogenisiert,    dass es an  jenen Stellen nicht mehr zur     Aufreehterhal-          tung    der     Glimmentla(lung        ausreicht    und     man     nicht einmal     elektrisiert    wird.  



  Ein wirksamer     Berührungsschutz    der span  nungsführenden     Elektrode    kann auch bei  Verwendung weniger Spanndrähte erzielt  werden, indem gemäss     Fig.        \?    der zylindrische,  metallische Körper 1 mit einer durehsehla;s-      festen Isolierschicht ö überzogen wird oder  gemäss     Fig.    3 die spannungsführende Elek  trode als leitfähige Schicht 6 in einem     frei-          tra-enden    Rohr 7 aus Isolierstoff unterge  bracht wird.

   Zur Verhütung von Oberschlä  gen können bei gedrängten Anordnungen die  Enden des     Isolierrohres    7 durch fest einge  klebte Stopfen ans Isoliermaterial     dureh-          schlagsfest    verschlossen werden.  



  Eine     andere        Ausführungsform    des Appa  rates zeigt     Fig.    4. Bei dieser dient als span  nungsführende Elektrode ein freitragender,  metallischer     Körper    8, zum Beispiel ein Me  tallrohr, der nur an seinen beiden Enden       durch    die     RoliiTerselilussstüelze    9 oder dort  eingesetzten Isolatoren getragen     wird.    Auch  hier können bei gedrängten     Anordnungen    die       Rohrversehlussstüeke        durchschlagsfest    einge  klebt werden.  



  Uni die     Hochspannung    nicht mit einem  unhandlichen     Hoelispannungskabel    zuführen  zu müssen,     verwendet    man zweckmässig Hoch  frequenzströme und verwandelt diese in einem  kleinen     Tesla-Transformator,    der sieh leicht  an     einem    Ende des Apparates einbauen     lässt,     in     Hochspannung.    Der     Spulenkörper    der Se  kundärspule dieses     Tesla-Transformators    kann  hierbei     -leielizeiti-    die mechanische Funktion  des einen     Isolierkörpers    3 bzw.

   9 in den An  ordnungen nach     Fig.    1, 2 oder 4 übernehmen,  wie dies zum Beispiel aus den     Fig.    5     Lind    7       hervorgelit.    Bei Verwendung eines freitragen  den Rohres aus     Isoliermaterial    wird der       Tesla-Transforniator        zweekinässig    gleich in  dieses Rohr eingebaut, wie das die     Fig.    5, 6       lind    7 zeigen. Er ist dann     gleichzeitig    vor       Berührung    und Verletzung geschützt.  



  In allen Fällen,      #o    die     Dra.litölektrode     finit Erde     verbunden    ist, bereitet die Isola  tion des Zuführungskabels zur     Primärseite    des       Tesla-Transformators        keine        Sehwierigkeiteti.     Das     Zuführungskabel    kann beispielsweise an       der    Stelle 11     (Fig.    5) am Fuss des     Tesla-          Transforniators        aus-eführt    werden.  



  Da die     Priiiiärwieklung    des     Tesla-Trans-          forniators    nur Niederspannung gegenüber  Erde führt,     kann,    wie in     Fig.7    gezeigt, der  metallische Träger 2 des     Spanndrahtes    auch    in. Höhe dieser Wicklung auf dem Rohr be  festigt sein, ohne dass die     Sekundärwicklung     durch eine zusätzliche Kapazität belastet wird.  In gleicher Weise kann auch der andere Trä  ger 2 auf dem Isolierrohr 7 angebracht sein,  wenn dort das Rohr entsprechend über die  spannungsführende Elektrode     verlängert    wird.

    Diese     Anbringungsart    der Träger 2, bringt  den Vorteil mit sich, dass der Apparat an  seinen beiden Enden bequem mit     Briden    ge  halten werden kann, oder dass die Rohrenden  zugleich als     Handgriffe    dienen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Apparat. zur Ableitung elektrostatischer Ladungen von den Oberflächen schlecht lei tender Materialien mit Hilfe einer stabilisier ten elektrischen Glimmentladung, gekennzeich net durch einen freitragenden, zylindrischen Körper, der die eine Elektrode darstellt und zugleich als Träger für mindestens einen von diesem isolierten, die zweite Elektrode bilden den Metalldraht dient., der ausserhalb des zy lindrischen Körpers parallel zu dessen Achse ausgespannt ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Apparat. nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der freitragende, zylin- - drische Körper aus Metall besteht -und an dessen beiden Enden mit je einem von ihm durch Isolierkörper isolierten Träger zur Auf nahme des Metalldrahtes versehen ist. 2.

   Apparat nach Patentanspruch lind Uu- j teransprueh. 1, dadurch gekennzeichnet, da.3 der freitragende, zylindrische Körper aus einem zylindrischen Metallkörper besteht, der hermetisch von einem Isolierstoff umgeben ist. 3.

   Apparat nach Pa.tentanspriich, dadurch j gekennzeichnet, dass ein H oehspannungstrans- formator, der zwischen den beiden Elektroden die für das Glimmen der Drahtelektrode er forderliche Spannung aufrichtet, auf einer Seite zwischen die zylindrische Elektrode und einen Träger für die Drahtelektrode einge baut ist. 4.

   Apparat nach Patent.ansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass der freitragende, zylin- drische Körper ein hohler Isolierkörper ist, in dessen Innern eine leitfähige Elektrode untergebracht ist. 5. Apparat nach Patentanspi-Lich und Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem hohlen, zylindrischen Isolierkörper ein zylindrischer Metallkörper an mindestens einem seiner beiden Enden durch einen Iso- lierkörper freitragend gehalten ist. 6.

   Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochspannungstrans formator, der zwischen den beiden Elektroden die für das Glimmen der Drahtelektrode er forderliche Spannung aufrichtet, auf einer Seite vollständig in den freitragenden zylin drischen Körper eingebaut ist, der aus Isolier stoff besteht. "i. Apparat nach Patentansprueli und Un- tera.nspi-iich 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle, zylindrische Isolierkörper auf der den Hochspannungstransformator abgewand ten Seite durch einen eingeklebten Stopfen durehschlagsfest v erschlossen ist.. B.

   Apparat nach. Patentaiisprueh und Un- teransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeich net, dass der,Spulenkörper der Sekundärwick lung des Hoehspa.nnungstransformators zu gleich als Träger für den zylindrischen Me tallkörper dient. 9. Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der freitragende, zylin drische Körper Spannung führt, während die Drahtelektrode mit Erde verbunden ist..