CH449943A - Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen sowie Vorrichtung zur Ausübung des VerfahrensInfo
- Publication number
- CH449943A CH449943A CH31767A CH31767A CH449943A CH 449943 A CH449943 A CH 449943A CH 31767 A CH31767 A CH 31767A CH 31767 A CH31767 A CH 31767A CH 449943 A CH449943 A CH 449943A
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- electrodes
- discharge
- workpiece
- electrode
- voltage source
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/10—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment
- B29C59/106—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment the electrodes being placed on the same side of the material to be treated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/26—Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
- B26F1/28—Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet by electrical discharges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/10—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment
- B29C59/12—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment in an environment other than air
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/36—Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/38—Guiding or centering of electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Es ist bekannt, die Oberfläche von Kunststoffen, insbesondere von Polyolefinen u.a. einer Vorbehandlung zu unterwerfen, um ihre Oberfächenhafteigenschaften für anschliessendes Bedrucken, Bekleben oder sonstige Verbindung mit anderen Stoffen zu verbessern. Bei einem bekannten Verfahren wird hierzu die Werkstoffoberfläche einer Wärmebehandlung durch Gasflammen unterworfen. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, dass bei der Wärmeeinwirkung, insbesondere bei der Verwendung von Gasflammen, der Intensitätsgrad des Vorganges schwer zu beherrschen ist, so dass das Verfahren beispielsweise für Folien ausser Anwendung gekommen ist. Bei einem anderen bekannten Verfahren arbeitet man mit Hilfe von elektrischen Entladungsvorgängen. Die Oberfläche des Kunststoffgebildes wird hierbei unmittelbar einer mit einer Korona-Entladung verbundenen elektrischen Spannung unterworfen. Bei diesem Verfahren können nur dünne Platten oder Folien verarbeitet werden; denn die Dicke des Werkstückes, das von zwei verschiedenen Seiten für die beiden spannungführenden Elektroden zugänglich sein muss, beeinflusst die Stärke des elektrischen Feldes. Ein besonderer Nachteil besteht darin, dass stets ein stabilisierendes Dielektrikum zusätzlich zwischen die beiden Elektroden gebracht werden muss, um Totalentladungen am Rand und durch das Werkstück hindurch zu vermeiden. Dieses zusätzliche Dielektrikum verbraucht nicht nur einen wesentlichen Anteil der elektrischen Energie, sondern wird infolge der ständigen Beaufschlagung durch die Korona-Entladung einem raschen Verschleiss unterworfen. Nach einem älteren Vorschlag wird die zu behandelnde Kunststoffplatte oder -folie zwischen einer Vielzahl von leitenden, mit dem einen Pol einer Hochspannungsquelle über Impedanzen verbundenen stiftartigen Elementen und einer auf Erdpotential befindlichen Walze oder Platte angeordnet. Die Spannung wird so gewählt, dass das zwischen jedem einzelnen leitenden Element und der ihm gegenüberliegenden Kunststoff-Fläche befindliche gasförmige Medium in periodischer Folge durchschlagen wird. Nachteilig ist, dass auch hier die Dicke des Werkstückes von Einfluss auf die Feldstärke ist, und dass in den Randbereichen oft die Entladung um den Werkstückrand herum verläuft. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen mit Hilfe von elektrischen Entladungsvorgängen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine zwischen Elektroden mittels einer elektrischen Spannung erzeugte elektrische Entladung an der Oberfläche eines Werkstückes entlang geführt wird, derart, dass die Entladung entlang der dielektrischen Grenzschicht zwischen der Werkstückoberfläche und dem an sie angrenzenden gasförmigen Medium erfolgt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, und diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Anordnung von mindestens zwei als Elektroden dienenden, leitenden Elementen zwischen deren Enden ein Abstand vorgesehen ist, so dass bei einer Verbindung mit jeweils einem der Pole einer Spannungsquelle zwischen ihren Enden eine elektrische Entladung entsteht, welche an die Oberfläche eines Werkstückes von eines Seite her auf einen solchen Abstand heranbewegbar ist, dass die Entladung entlang der dielektrischen Grenzschicht zwischen der Werkstückoberfläche und dem an sie angrenzenden gasförmigen Medium erfolgt. Das erfindungsgemässe Verfahren sowie beispielsweise Einrichtungen zur Ausübung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips der Erfindung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung mit zwei Elektroden, Fig. 3 und 4 eine Unteransicht, bzw. Seitenansicht des unteren Teils der Vorrichtung gemäss Fig. 2, Fig. 5 bis 7 eine Unteransicht, einen Querschnitt und einen Längsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 8 eine Variante zu der Vorrichtung gemäss Fig. 5 bis 7. Fig. 9 eine Elektrodenanordnung mit Hilfselektrode, Fig. 10 und 11 Vorder- und Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemässen Elektrodenanordnung und Fig. 12 eine Schaltung zur Erzeugung der Wechselspannung zur Durchführung der Erfindung, Fig. 13 und 14 je eine weitere Elektrodenanordnung. In Fig. 1 ist das Prinzip der Erfindung dargestellt. Zwei Elektroden 1 und 2, die jeweils mit dem einen Pol einer Hochspannungsquelle verbunden werden, sind in einen dielektrischen Körper 5' eingebettet. Ihre nach unten herausragenden Enden 3 und 4 sind leicht gegeneinander gebogen, so dass sich der Abstand zwischen ihnen verringert und an ihren Spitzen bei Anlagen der Spannung die Entladung erfolgt. Die Vorrichtung wird auf einen solchen Abstand dem zu bearbeitenden Werkstück 5 genähert, dass die Entladevorgänge unmittelbar längs der Werkstoffoberfläche, d.h. entlang der Grenzschicht zwischen Oberfläche und dem sie umgebenden gasförmigen Medium, verlaufen. In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Elektrodenpaar dargestellt. Ein Mittelfrequenzhochspannungsgenerator wird an dem Innenleiter 7 und dem Aussen leiter 8 eines konzentrischen Kabels angeschlossen. Der Kabelmantel 8 ist bei 9 abgesetzt. Er wird bei Punkt 10 durch einen entsprechenden metallischen Überzug wieder fortgesetzt, bis kurz vor den Austritt der Elektroden 11 und 12. Dieser leitende Überzug 8' bleibt ohne Anschluss und erhält Spannung nur infolge der kapazitiven Kopplung mit dem weitergeführten Innenleiter 7. Der Innenleiter 7 ist etwa bei Punkt 13 unterbrochen, und die Kabelisolation durch Erwärmen derart verschweisst, dass eine galvanische Entladung zu dem später fortgesetzten, an die Elektrode 11 angeschlossenen Leiter 7' nicht erfolgen kann. Die Elektrode 11 erhält also Spannung durch die kapazitive Kopplung zwischen den Leitern 7', 8' und 7. Dadurch ergibt sich eine hohe kapazitive Impedanz zur Stabilisierung der Entladestrekke 14 zwischen den Elektroden 11 und 12. Die Elektrode 12 ist ebenfalls in ein entsprechendes Dielektrikum 15 eingebettet und bei 16 oberhalb der Unterbrechungsstelle 9 mit dem Aussenleiter 9 verbunden. Wie aus der Unter- und Seitenansicht gemäss Fig. 3 und 4 ersichtlich, können noch Rohre 17 vorgesehen werden, deren Mündungen 18 auf die Entladestrecke zwischen den Elektroden 11, 12 gerichtet sind, um die Entladestrecke durch Zuführung von Gasen auf die Werkstoffoberfläche niederzudrücken. Die ganze Einheit wird von einer gemeinsamen isolierenden Hülle, die hier nicht näher dargestellt ist, eingeschlossen, so dass die Vorrichtung als Handgerät sehr vielseitig verwendbar ist. Zur Bearbeitung zu wird sie dem Werkstück so weit genä- hert, dass die Entladevorgänge sich auf dessen Oberfläche abspielen. Mit einer grossen Anzahl solcher rasterförmig nebeneinander angeordneten Einheiten können auch grössere Entladungsflächen erzeugt werden. Das Übertreten der Entladungsstrecke auf die Werkstoffoberfläche kann auch dadurch begünstigt werden, dass diese vor dem Einführen in den Bereich der Entladung durch Anfeuchten, Bedampfen oder ähnliche Massnahmen - auch durch Auftrag oder Beimischung von Benetzungsmitteln - eine höhere Leitfähigkeit erhält. Die Abbildungen 5 bis 7 zeigen beispielsweise eine Anordnung zur gleichmässigen Behandlung grösserer Flächen. Diese Anordnung besteht im wesentlichen aus einem symmetrischen oder quaderförmigen, aus mehreren dielektrischen hochwertigen (z.B. PE-) Schichten 19, 20, 21 aufgebauten Kunststoffkörper 22, in dessen Mitte sich ein nach unten zu offener Hohlraum 23 befindet. Ein mit dem Erdpotential verbundener Draht 24 ist über die untere öffnung des Hohlraumes 23 gespannt. Zwischen den Schichten 19 und 20 befindet sich je eine leitende Platte 25 gasdicht eingebettet, die elektrisch mit dem an dem Hochspannungspotential liegenden Innenleiter 26 des koaxialen Kabels 27 verbunden ist. Zwischen den Schichten 20, 21 befinden sich, ebenfalls gasdicht eingebettet und gegeneinander hochisoliert, zwei Reihen gegeneinander versetzt angeordneter Drahtstifte 28, die nach unten zu aus dem Körper 22 gleichmässig herausragen und in Richtung auf den geerdeten Draht 24 derart gebogen sind, dass die Spitzen sämtlich mit dem Draht 24 in einer Ebene liegen. Die Drähte 28 und der Draht 24 sind vorzugsweise aus nicht oxydierendem Stahl. Zwischen den Platten 25 einerseits und den Drahtstiften 28 andererseits besteht eine kapazitive Spannungskopplung, durch die den Stiften 28 ein elektrisches Potential gegenüber dem Draht 24 zugeführt wird, so dass an den dem Draht 24 zugekehrten Spitzen 29 periodische Entladungen entstehen. Parallel zu der den Spitzen 29 der Drahtstifte 28 und dem geerdeten Draht 24 gemeinsamen Ebene wird die zu behandelnde Oberfläche des Werkstückes 30 gebracht und in gleichmässiger Arbeitsgeschwindigkeit in gleichbleibendem Abstand geführt. Infolge des geringen Abstandes der Spannung führenden Teile und der zu behandelnden Fläche und der relativ hohen dielektrischen Leitfähigkeit der Grenzschicht zwischen umgebendem gasförmigen Medium und Oberfläche tritt die Entladung auf die Oberfläche über und bewirkt dort die beabsichtigten und an sich bekannten Veränderungen. Das Übertreten auf die Oberfläche wird auch bei grösseren Abständen der Spitzen 29 von der Oberfläche dann bewirkt, wenn durch den Hohlraum 23 ein Luftoder Gasstrom geblasen wird. Insbesondere verhindert ein solcher Gasstrom das Abheben der Entladestrecke infolge thermischer Konvektion, ferner vermindert der Gasstrom eine allgemeine Temperaturerhöhung der Anordnung. Je nach beabsichtigter Wirkung können verschiedene Gase - beispielsweise Sauerstoff bei oxydierendem Vorgang. Stickstoff für solche Vorgänge, bei denen die Oxydation vermieden werden soll - eingeblasen werden. Das Einblasen von Luft bzw. Gasen hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Entladestrecke in der Nähe explosiver Gemische, beispielsweise in der Nähe von Farbdruckwerken, angebracht werden kann, da durch den steten Gasstrom die explosiven Gemische von der Entladestrecke ferngehalten werden. Durch den Luft- oder Gasstrom können auch Beimengungen von gasförmigen, flüssigen oder pulverförmigen Stoffen auf die Oberfläche gebracht werden. Beispielsweise können Metalle unmittelbar auf die Oberfläche aufgetragen werden. Um Lücken auf der bearbeiteten Oberfläche zu vermeiden, können mehrere solcher gegeneinander entsprechend versetzter Anordnungen vorgese hen sein oder es können auch die Anordnung oder das Werkstück während der Bearbeitung entsprechend bewegt werden. Um den Luft- oder Gasstrom gleichmässig allen Entladestrecken zuzuführen, können im Raum 23 Leitflächen oder Leitrohre vorgesehen sein. Um bei grossen Arbeitsbreiten Unterteilungen, Aussparungen, veränderliche Randbegrenzungen des Behandlungsgebietes vornehmen zu können, ist es möglich, die Platten 25 zu unterteilen und jeweils einzeln durch Schalt- oder Steckvorrichtungen mit der Hochspannungsquelle zu verbinden. Bei grösserem Abstand zwischen zwei gegenpoligen Elektroden 31 und 32, bei welchem die Betriebsspannung nicht ausreicht, die Entladestrecke zu zünden, kann die Zündung durch eine Hilfselektrode 34 eingeleitet werden, die über eine hohe Impedanz 33 an den einen Pol der Spannungsquelle angeschlossen ist und gegenüber der anderen Elektrode 31 einen geringeren Abstand aufweist, als die beiden Elektroden 31 und 32 untereinander. Durch die Hilfselektrode 34 wird die Strecke zwischen 31 und 34 gezündet und dadurch die Betriebsentladestrecke zwischen 31 und 32 so stark ionisiert, dass diese anschliessend selbst zündet (Fig. 9). Der Übertritt der Entladestrecke auf die Oberfläche des Werkstückes 35 wird dadurch gefördert, dass, wie ebenfalls in Fig. 9 dargestellt, eine auf der Rückseite des Werkstückes 35 befindliche Elektrode 36 in Form einer Platte od.dgl. über eine stabilisierende Impedanz 37 an einem der Pole der Spannungsquelle angeschaltet wird. In Fig. 10 und 11 ist dargestellt, wie eine sehr grosse Entladestrecke, deren äussere Elektroden 38 und 39 sehr weit auseinanderliegen, gezündet werden kann. Hierzu sind beispielsweise zwischen den Elektroden 38 und 39 in gleichmässigen Abständen weitere Elektroden 40 bis 43 vorgesehen, die mit der einen Elektrode 38 über unterschiedlich grosse kapazitive Impedanzen 44 bis 47 verbunden sind. Die Impedanzen sind so gewählt, dass bei Anlegen einer Spannung zuerst die Strecke zwischen den Elektroden 39 und 43 zündet, dann die Strecke zwischen den Elektroden 42 und 43 und so fort, bis eine geschlossene Entladestrecke entsteht. Um ein Aufwärtswandern der Entladung zu verhindern, sind, wie in Fig. 11 dargestellt, die einzelnen Elektroden untereinander V-förmig versetzt angeordnet. In Fig. 11 ist ausserdem noch eine weitere, gegen die erste entsprechend versetzte Anordnung mit gestrichelten Linien dargestellt. Zur Erzeugung einer für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten elektrischen Spannung hoher Frequenz und hoher Leistung eignet sich insbesondere eine in Fig. 12 dargestellte Schaltung. Bei dieser wird über die Primärspule eines Transformators 48 der Kondensator 49 aus einer Gleichspannungsquelle aufgeladen. Durch einen nicht näher dargestellten leistungsarmen Frequenzgeber wird der Thyristor 50 gezündet. Die Zündung bewirkt die periodische Entladung des Kondensators 49 über die Induktivität 51. Nach Entleerung des Kondensators 49 folgt eine Stromumkehr in 51, ermöglicht durch den zu dem Thyristor 50 antiparallel geschalteten, incht gesteuerten Gleichrichter 52. Nach Erlöschen des Thyristors 50 (nach der Freiwerdezeit) und nach Beendigung der Phase umgekehrten Stromes durch die Induktivität 51 kann mittels eines Thyristors 53 kleiner Leistung die Induktivität 51 vorübergehend kurzgeschlossen werden, um einen neuerlichen Stormanstieg infolge Verzögerung der Freiwerdung von Gleichrichter 52 und der Induktivität und damit ein Entstehen magnetischer Feldenergie während der gelöschten Periode von Thyristor 50 zu vermeiden. Wechselspannung kann am Punkt 54 bzw. über die Sekundärspule des Transformators 58 entnommen werden. Die vorliegende Schaltung eignet sich für die Zwecke der Erfindung besonders gut, weil Thyristoren grosse Leistungen bei Frequenzen bis zu etwa 10 kHz bei sehr hohem Wirkungsgrad zu erzeugen gestatten und eine sehr einfache, wirtschaftliche und für den Anschluss an eine Automatik geeignete Leistungssteuerung mittels Frequenzsteuerung möglich ist. Bei Thyristoren kommt man auch mit niedriger Anodenspannung aus, die unmittelbar aus dem technischen Netz entnommen werden kann. Die angeschlossenen Elektrodenanordnungen stellen im allgemeinen kapazitive Verbraucher dar, die sinngemäss durch den Ausgangstransformator 48 untersetzt, der Wechselrichterkapazität 49 parallel liegen und diese ganz oder teilweise ersetzen können. Anstelle eines Luft- oder Gasstromes oder eines elektrischen Feldes kann die Entladestrecke auch mittels eines magnetischen Feldes gesteuert bzw. in ihrem örtlichen Verlauf beeinflusst werden, wenn dieses Feld der Speisefrequenz synchron und quer zur Entladestrecke angeordnet wird. Um den Kontakt der Entladestrecke mit der Oberfläche sicher zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass sie durch eine zusätzliche äussere Kraft auf die Werkstoffoberfläche niedergedrückt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Entladestrecke durch ein quer zu ihrer Richtung verlaufendes magnetisches Feld auf die Werkstückoberfläche niedergedrückt wird, was durch entsprechende Wahl der Richtung und der Stärke des Feldes leicht erreicht werden kann. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass die Entladestrecke durch ein elektrisches Feld auf die Werkstückoberfläche niedergedrückt wird. Ein solches Feld lässt sich durch eine Anordnung nach Fig. 13 herstellen. Die Spitzen 68 und 63, von denen die Entladung ausgeht, welche auf die Werkstückoberfläche 67 gedrückt werden soll, wird durch einen Transformator 64 mit der zur Aufrechterhaltung der Entladestrecke erforderlichen Wechselspannung gespeist. Die Sekundärseite dieses Transformators wird an einem Abgriff über einen weiteren Transformator 65 so eingespeist, dass beide Entladespitzen 68 und 63 gegenüber der Werkstoffoberfläche und dem umgebenden Raum eine hohe Spannung besitzen Eine ähnliche Wirkung lässt sich erzielen, wenn in der Anordnung nach Fig. 6 die Hochspannung nicht an dem Innenleiter, sondern an dem Mantel 27 zugeführt wird, der Leiter 26 dagegen an Erde gelegt wird. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass der Draht 24 unmittelbar Hochspannungspotential erhält, die Stifte 29 ebenfalls Hochspannung gleicher Phase erhalten, jedoch vermindert um den Spannungsabfall über die Kapazität zwischen 25 und 28. Die Entladung zwischen dem Draht 24 und den Spitzen 29 erhält somit selbst ein mittleres Potential gegenüber dem Werkstück 30 und dem umgebenden Raum. Eine in der Funktion gleiche, jedoch als Vorrichtung besonders bewährte Anordnung ist in Fig. 14 dargestellt. Hier wird die Hochspannung über eine Leitung 57 an einen runden oder flachgedrückten Zylinder 56 geführt, der wiederum in leitender Verbindung mit der Entladespitze 55 steht. Konzentrisch zu diesem Zylinder und durch hochwertiges Material isoliert ist ein zweiter ähnlicher Zylinder 59 angebracht, welcher durch eine Spitze 58 derart verlängert ist, dass zwischen den Spitzen 58 und 55 eine Entladung vor sich gehen kann. Schliesslich ist ebenfalls konzentrisch zu den beiden ersten Zylindern ein dritter Zylinder 60 angebracht, welcher ebenfalls durch hochwertiegs Isoliermaterial von den anderen Zylindern getrennt ist. Der Zylinder 60 wird unmittelbar mit Erdpotential verbunden. Das die Innenzylinder umgebende hochwertige Isoliermaterial ist in Fig. 14 durch den gestrichelten Raum 61 dargestellt. Die verschiedenen, behandelten Ausführungsbeispiele lassen sich noch in vielfacher Hinsicht abwandeln. So kann beispielsweise die in den Fig. 5 bis 7 beschriebene Anordnung dahingehend variiert werden, dass beispielsweise anstelle der Stifte 28 und der Platten 25 mehrere Reihen von koaxialen Leitungen 55, insbesondere koaxiale Kabel, angeordnet sind, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Die Aussenleiter dieser koaxialen Kabel 55 sind leitend miteinander durch die Leitung 56 und über eine Leitung 57 mit der Hochspannungsquelle verbunden sowie mit den Innenleitern 58 kapazitiv verkoppelt. Ihre nach unten herausragenden Spitzen 59 sind in gleicher Weise, wie bei der anderen Anordnung gemäss Fig. 5 bis 7 die Spitzen 29, in Richtung auf den geerdeten Draht 24 gebogen. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich somit, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispiele beschränkt ist.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen mit Hilfe von elektrischen Entladungsvorgängen, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen Elektroden mittels einer elektrischen Spannung erzeugte elektrische Entladung an der Oberfläche eines Werkstükkes entlan°geführt wird, derart, dass die Entladung entlang der dielektrischen Grenzschicht zwischen der Werkstückoberfläche und dem an sie angrenzenden gasförmigen Medium erfolgt.II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Anordnung von mindestens zwei als Elektroden dienenden, leitenden Elementen (1, 2, 11, 12), zwischen deren Enden ein Abstand vorgesehen ist, so dass bei Verbindung mit jeweils einem der Pole einer Spannungsquelle zwischen ihren Enden eine elektrische Entladung entsteht, welche an die Oberfläche eines Werkstückes (5, 30, 35) von einer Seite her auf einen solchen Abstand heranbewegbar ist, dass die Entladung entlang der dielektrischen Grenzschicht zwischen der Werkstückoberfläche und dem an sie angrenzenden gasförmigen Medium erfolgt.UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladestrecke durch eine zusätzliche äussere Kraft auf die Werkstückoberfläche niedergedrückt wird.2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladestrecke durch ein quer zu ihrer Richtung verlaufendes magnetisches Feld auf die Werkstückoberfläche niedergedrückt wird.3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladestrecke durch ein elektri sches Feld auf die Werkstückoberfläche niedergedrückt wird.4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladestrecke durch einen im Bereich zwischen den Elektroden senkrecht oder schräg auf die Werkstückoberfläche auftreffenden Gasstrom auf die Oberfläche niedergedrückt wird.5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladestrecke und das Werkstück relativ zueinander bewegt werden.6. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gasstrom flüssige, gasförmige oder pulverförmige Stoffbeimengungen beigegeben werden, welche im Bereiche der Entladestrecke oder beim Auftreffen auf die heisse Oberfläche eine Erwärmung erfahren und im heissen Zustand die Oberfläche verändern.7. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung zwischen den Elektroden ungefähr symmetrisch zum Erdpotential bzw. zum Potential des Werkstückes gewählt wird.8. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladung so stark oder die relative Bewegung des Werk stückes so gering gewählt wird, dass die Werkstoffoberfläche erhitzt und in einen plastischen oder schweissfähigen Zustand übergeht.9. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladung aus einer Wechselspannungsquelle, die vorzugsweise eine Frequenz von 5 bis 50 kHz aufweist, erzeugt wird.10 Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander im Abstand angeordnete Elektroden (1, 2; 11, 12) in einen länglichen, etwa zylinderförmigen Isolierkörper (5, 15) eingebettet sind.11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass den Elektroden (11, 29), die mit dem einen Pol der Spannungsquelle in Verbindung stehen, jeweils eine Impedanz zur Stabilisierung der Entladung vorgeschaltet ist.12. Vorrichtung nach Unteranspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzen durch Kapazitäten gebildet sind.13. Vorrichtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitäten mit den Elektroden (11, 12, 29) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind.14. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem die Spannung zuführenden koaxialen Kabel (6), dessen Innenleiter (7) mit einer Elektrode (11) verbunden ist, auf der Strecke von der Elektrode (11) zur Spannungsquelle zuerst der Innenleiter (7') und dann an einer von der Elektrode (11) noch etwas weiter entfernten Stelle der Aussenleiter (8') jeweils für eine kurze Strecke unterbrochen ist, wobei der Aussenleiter (8) nach der Unterbrechungsstelle (9) mit einer zur gegenpoligen Elektrode (12) führenden Leitung verbunden ist.15. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Zuführung von Gasen (17, 23) in Form von Rohren, Schächten oder Kanälen vorgesehen sind, deren Mündungen (18, 23) auf die im Bereiche zwischen den Elektroden (11, 12; 24, 29) befindlichen Entladestrecken gerichtet sind.16. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche zwischen gegenpoligen Elektroden (31, 32) jeweils eine Hilfselektrode (34) vorgesehen ist, die über eine grössere Impedanz (33) als die eine (32) der Elektroden mit dem gleichen Pol wie die eine der Elektroden verbunden ist und zur anderen Elektrode (31) einen geringeren Abstand besitzt, als die gegenpoligen Elektroden (31, 32) untereinander.17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei mit je einem Pol der Spannungsquelle verbundenen Elektroden (38, 29) eine Reihe von weiteren Elektroden (40-43) vorgesehen ist, die im Abstand nacheinander mit ihren Enden in einer Linie angeordnet und mit der jeweils benachbarten über unterschiedlich grosse Impedanzen (44-47) verbunden sind, so dass jeweils parallel zu der höchsten Impedanz die Entladung beginnt, dann parallel zur nächstfolgenden einsetzt und so fort, bis eine geschlossene Entladestrecke entsteht.18. Vorrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden abwechselnd Vförmig angeordnet sind.19. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der Oberfläche des zu behandelnden Werkstückes (35) in der Nähe der Entladestrecke eine zusätzliche Elektrode (36) z.B. in Form einer Platte angeordnet ist, die gegenüber den beiden anderen Elektroden ein definiertes Potential aufweist.20. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenenden zu einer scharfen Spitze ausgebildet sind.21. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektroden in regelmässigen Abständen unter Bildung eines sich über eine Fläche erstreckenden Rasters angeordnet sind, wobei jeder einzelnen der an den einen Pol der Spannungsquelle angeschlossenen Elektroden eine Impedanz vorgeschaltet ist.22. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, an den einen Pol der Spannungsquelle angeschlossene Elektroden (28, 29) mit jeweils vorgeschalteter Impedanz einer gemeinsamen Gegenelektrode (24) gegenüber stehen.23. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden jeweils durch einen am Ende einer koaxialen Leitung (55) herausragenden Innenleiter (58) gebildet sind, wobei der Aussenleiter mit dem Pol der Spannungsquelle verbunden ist.24. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, die aus einem von der Gleichspannungsquelle aufladbaren und durch eine Antiparallelschaltung eines Thyratrons bzw. eines Thyristors mit einem Gleichrichter steuerbaren Schwingkreis besteht.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEE0030836 | 1966-01-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH449943A true CH449943A (de) | 1968-01-15 |
Family
ID=7074725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH31767A CH449943A (de) | 1966-01-14 | 1967-01-10 | Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH449943A (de) |
| GB (1) | GB1180055A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3049484A1 (de) * | 1980-12-30 | 1982-07-22 | Klaus 4803 Steinhagen Kalwar | "verfahren und vorrichtung zur ausschliesslich einseitigen elektrischen koronabehandlung von bahnfoermigen materialien oder von formkoerpern" |
| EP0497996A1 (de) * | 1991-02-02 | 1992-08-12 | SOFTAL electronic GmbH | Vorrichtung zur indirekten Koronabehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien unterschiedlichster Gestalt und Dicke |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006037038B4 (de) * | 2006-08-08 | 2010-06-24 | Siemens Ag | Hochfrequenz-Zündvorrichtung für eine Hochfrequenz-Plasmazündung |
| DE102015216976A1 (de) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasma-Jets und Verfahren zur Oberflächenbehandlung |
-
1967
- 1967-01-10 CH CH31767A patent/CH449943A/de unknown
- 1967-01-16 GB GB215767A patent/GB1180055A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3049484A1 (de) * | 1980-12-30 | 1982-07-22 | Klaus 4803 Steinhagen Kalwar | "verfahren und vorrichtung zur ausschliesslich einseitigen elektrischen koronabehandlung von bahnfoermigen materialien oder von formkoerpern" |
| EP0497996A1 (de) * | 1991-02-02 | 1992-08-12 | SOFTAL electronic GmbH | Vorrichtung zur indirekten Koronabehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien unterschiedlichster Gestalt und Dicke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1180055A (en) | 1970-02-04 |
| DE1604508B1 (de) | 1972-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102005029360B4 (de) | Zwei Verfahren zur kontinuierlichen Atmosphärendruck Plasmabehandlung von Werkstücken, insbesondere Materialplatten oder -bahnen | |
| DE2012783C3 (de) | Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken durch Unterwasser-Funkenentladung | |
| CH409366A (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffkörpern zwecks Verbesserung der Oberflächenhaftfestigkeit für aufzubringende Schichten | |
| DE2133173B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abbeizen eines oxydierten Blechbandes | |
| DE102017118652A1 (de) | Plasmageneratormodul und dessen Verwendung | |
| EP0497996A1 (de) | Vorrichtung zur indirekten Koronabehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien unterschiedlichster Gestalt und Dicke | |
| DE1789079B1 (de) | Vorrichtung zur erzeugung eines lichtbogen plasmas von hoher temperatur | |
| DE2461865A1 (de) | Vorrichtung zur elektrischen vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden materialien | |
| DE1295113B (de) | Vorrichtung zum Praegen eines Musters auf ein dielektrisches Plattenmaterial | |
| CH449943A (de) | Verfahren zur Behandlung der Oberflächen von Werkstoffen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens | |
| DE1440423B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum kontinuierlichen reinigen der oberflaeche eines in langgestreckter form vorliegenden elektrisch leitenden werkstuecks | |
| DE3302161C2 (de) | ||
| DE3146826C2 (de) | ||
| DE1105699B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum regelmaessigen Feinperforieren von Folienbahnen, insbesondere Zigarettenpapier | |
| DE2228424C3 (de) | Verfahren zum Erzeugen einer lithographischen Oberfläche auf einem Aluminiumband durch Elektrolyse | |
| DE1597897B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum gleichfoermigen negativen aufladen einer flaeche mittels einer koronaentladung | |
| DE69201617T2 (de) | Verfahren und anlage zum vermindern von abstandsabhängiger spannungserhöhung bei parallelen hochfrequenzelektroden. | |
| DE4242324A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Behandlung der Innenwand eines Hohlkörpers mittels eines Mikrowellenplasmas | |
| EP0893535A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung der inneren Oberfläche von porösen bewegten Bahnen durch elektrische Entladungen im Bereich von Atmosphärendruck | |
| DE876695C (de) | Einrichtung zur Waermebehandlung von Draht od. dgl. | |
| DE2553816C2 (de) | Verfahren zum Trocknen und Abbinden des Leimes auf dem Rücken von Buchblocks sowie Buchbindemaschinen mit Hochfrequenz-Trocknungsanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE1789079C (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines Licht bogen Plasmas von hoher Temperatur Ausscheidung aus 1440594 | |
| DE2900942A1 (de) | Einrichtung zur behandlung von kunststoffoberflaechen durch gleichmaessig verteilte elektrische entladungen | |
| DE1938879U (de) | Vorrichtung zur behandlung der oberflaechen von kunststoffen mit hilfe von elektrischen entladevorgaengen. | |
| DE19641273C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen strukturierter Oberflächen, insbesondere an zylindrischen Walzen |