CH642507A5 - Vorrichtung zur beseitigung statischer ladungen auf lichtempfindlichen gegenstaenden. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung statischer Ladungen auf lichtempfindlichen Gegenständen mittels einem darauf gerichteten ionisierten Luftstrom, mit einer Umkleidung, die mit mindestens einer Öffnung versehen ist sowie ein Gebläse enthält zur Erzeugung des Luftstromes durch die Öffnung, mit mehreren Entladungselektroden, die an der Umkleidung über die Öffnung verlaufend angebracht sind, mit Einrichtungen zur Kopplung der Entladungselektroden mit einem Ausgang einer Wechselstromhochspan-nungsqüelle, sowie mit einem im wesentlichen röhrenförmigen, leitenden Gehäuse, das an den anderen Ausgang der Wechselstromhochspannungsquelle angeschlossen ist und die Kopplungseinrichtungen mindestens zum Teil umschliesst, um deren Hochspannungsfeld von den in den Luftraum zwischen die Entladungselektroden und das leitende Gehäuse emittierten Ionen abzuschirmen.

' Wie aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, erzeugen solche Vorrichtungen positive und negative Ionen zum Neutralisieren von Gegenständen, die in der Regel als Folge von elektrostatischen oder elektrischen Einflüssen oder als Folge von Reibungskräften mit Ladungen einer bestimmten Polarität versehen sind. Wenn eine Wechselstromhochspannung beträchtlicher Grösse zwischen den Entladungselektroden und dem geerdeten Gehäuse der Vorrichtung angelegt wird, werden Ionen beider Polaritäten emittiert. Bei direkt angeschlossenen Vorrichtungen dieser Art, wie sie etwa in den US-Patenten Nr. 3137806 oder Nr. 3156847 (Air Gun) dargestellt sind, werden die Entladungselektroden direkt an den Ausgang der Wechselstromhochspannungsquelle angeschlossen, während bei kapazitiv gekoppelten Geräten, wie sie zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 3120626 oder Nr. 3179849 (Air Gun) dargestellt sind, ein Kondensator zwischen die Entladungsspitzen und die Spannungsquelle geschaltet ist, um den Kurzschlussstrom zu begrenzen, der von einer Spitze ausgehen kann, und dadurch die Lichtbogenbildung und die Gefahr elektrischer Schläge herabzusetzen. In beiden Fällen kann beobachtet werden, dass in der Richtung der Spitzen vom Hochspannungsfeld eine Luftströmung hervorgerufen wird, die zwischen den Spitzen, den Elektrodenträgern, auf welchen die Spitzen angebracht sind und der geerdeten Elektrode, bzw. dem angrenzend an die Spitzenenden angebrachten Gehäuse verläuft. Wenn eine Ionisation mit erweitertem Wirkungsbereich beabsichtigt ist, wird ein Luftstrom in derselben Richtung parallel zu den Spitzen erzeugt, so dass die erläuterte Ionenströmung durch den Luftstrom verstärkt wird, wie dem US-Patent Nr. 4092543 zu entnehmen ist. Wenn jedoch die Ionenemission gegen lichtsensitive Gegenstände gerichtet werden soll, wie z.B. Filme oder Platten mit lichtempfindlichen Schichten, besteht das Problem, dass durch das Koronaglühen im Bereich der Spitzen der Film oder die lichtempfindliche Schicht vorzeitig belichtet werden.

Deshalb wurden die Vorrichtungen vollständig von einem Bläsergehäuse umgeben, um die Koronastrahlung gegen die Gegenstände abzuschirmen. Dabei wurde bemerkt, dass die Ionenemission sich innerhalb des Gehäuses erschöpft, lange bevor die Ionen daraus austreten können, um auf die Gegenstände selbst zu gelangen.

Zur Abhilfe wurde bereits vorgeschlagen, die Spitzen der Entladungselektroden benachbart zum geerdeten Bläsergehäuse anzuordnen und gegen den Luftstrom des Gebläses auszurichten. Es wurde eine offene Konstruktion befürwortet, weil man glaubte, dass das teilweise umschliessende Gehäuse der herkömmlichen Vorrichtungen den Luftstrom herabsetzen und damit mit dem Modell der Luftströmung in Konflikt geraten könnte. Es wurde jedoch festgestellt, dass in einer solchen offenen Konstruktion der Luftstrom weder die Ionenströmung überwinden noch das Hochspannungsfeld um den Elektrodenträger, auf dem die Spitzen angeordnet sind, bezwingen kann.

Es ist deshalb eine der Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Neutralisieren statischer Ladungen unter Abschirmung der lichtempfindlichen Gegenstände zu schaffen, bei welcher die in Richtung gegen einen Luftstrom emittierten Ionen von diesem Luftstrom frei mitgetragen werden und die eine erhöhte Wirkungsreichweite besitzt, mittels welcher lichtempfindliche Gegenstände auf Entfernung elektrostatisch neutralisiert werden können, ohne dass sie der Koronastrahlung ausgesetzt sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei welcher der Einschluss der ionisierten Luft innerhalb eines Bläsergehäuses vermieden wird.

Die Vorrichtung soll zudem einfach und billig herzustellen sein, eine robuste Konstruktion aufweisen und einen wirksamen Betrieb sicherstellen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung betrifft Vorrichtungen desjenigen Typs, bei dem die Gefahr elektrischer Schläge verhindert wird, indem die Entladungselektroden entweder einzeln oder gruppenweise kapazitiv an die Hochspannungsquelle gekoppelt sind, um den Kurzschlussstrom zu begrenzen, der von einer Elektrode ausgehen kann, so dass das Ausmass der Lichtbogenbildung oder das Auftreten elektrischer Schläge auf ein Minimum reduziert

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Die erfindungsgemässe Verwendung eines rohrförmigen Gehäuses, das in vieler Hinsicht den herkömmlichen, geerdeten Gehäusen gleicht, die früher zur Halterung der Elektrodenanordnung verwendet wurden, bewirkt zugleich die Abschirmung gegen die Koronaentladung an den Spitzen (d.h. unter Ausrichtung der Spitzen entgegen dem Luftstrom des Gebläses) und die elektrische Abschirmung um die Hoch-spannungselektrodenandordnung herum, wodurch die aus den Spitzen emittierten Ionen durch den Luftstrom selbst mitgetragen werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei zur besseren Darstellung einzelne Teile der Vorrichtung weggebrochen sind; *"

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels ;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5.

In den Figuren wird generell mit dem Buchstaben A eine Umkleidung zur Leitung eines Luftstromes durch eine Anordnung von Elementen für die Neutralisierung statischer Ladungen bezeichnet, die das Bezugszeichen B tragen, wodurch ein ionisierter Luftstrom auf relativ grosse Distanz gegen lichtempfindliche Gegenstände gesandt werden kann.

Die Umkleidung A weist eine Deck- und eine Bodenwandung 12 bzw. 14, Seitenwandungen 16 bzw. 18 sowie Vorder-und Rückwandungen 20 bzw. 22 auf. Sie besteht vorzugsweise aus Stahl oder anderem Metallblech, wobei jedoch die allgemeine Ausgestaltung der Umkleidung relativ unwichtig ist, so- lange es eine robuste Anordnung zur Halterung eines Gebläses 24 und der Elemente B darstellt. In der Rückwan-dung 20 können Luftöffnungen 25 angeordnet sein, um den Eintritt der Luft in die Umkleidung zu ermöglichen, während in der Vorderwandung 22 eine grössere Öffnung 26 angeordnet ist, welche den Austritt der ionisierten Luft gegen die zu neutralisierenden Gegenstände erlaubt.

Die Elemente B umfassen eine Anzahl von vorzugsweise kapazitiv gekoppelten Entladungsvorrichtungen, die im Abstand zueinander mittels geeigneter Träger 28 und 29 quer über die Öffnung 26 verlaufend befestigt sind, derart, dass die Spitzen 30 der Entladungselektroden gegen den Luftstrom (und von den zu neutralisierenden Gegenständen weg) gerichtet sind. Es ist dabei erwünscht, eine «schlagfreie» Anordnung zu verwenden, wie sie im US-Patent Nr. 3120626 beschrieben ist, um die Lichtbogenbildung und Kurzschlüsse zwischen den Spitzen 30 und dem Gehäuse 32 der Entladungsvorrichtungen zu verhindern.

Wie aus den Figuren 3, 5 und 6 ersichtlich ist, weist jedes Element B ein isoliertes Kabel C auf, das einen zentralen Leiter 34 umfasst, der von einer isolierenden Schicht 36 umgeben ist, wobei der Leiter 34 an den Hochspannungsausgang eines Wechselstromgenerators G angeschlossen ist. Mehrere leitende Ringe 38 und dielektrische Abstandsringe 40 sind in Kabellängsrichtung abwechslungsweise auf dem Kabel C angeordnet, und zwar konzentrisch verschiebbar bezüglich dem Leiter 34. Ein Hüllrohr 42 aus dielektrischem Material ist koaxial zu den leitenden Ringen 38 und den Abstandsringen 40 angebracht und bildet eine starre innere Montierung für die Entladungselektroden 30. Diese weisen die Form zugespitzter Nadeln auf, deren untere Teile in die leitenden Ringe 38 eingepresst sind, um einen sicheren elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Die Enden des Hüllrohrs 42 sind in Manschetten 44 gehalten, welche Halterungen für das leitende Gehäuse 32 in fester Anordnung um die Entladungselektroden darstellen. Es sei speziell daraufhingewiesen, dass die Form der Gehäuse 32 derart gewählt ist, dass sie den inneren Teil der Entladungsanordnungen (d.h. den Hochspannungsteil) im wesentlichen umschliessen, von welchem die genannten Nadeln 30 ausgehen. Die geerdeten Gehäuse 32 können rohrförmig ausgestaltet sein und einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz in der zylindrischen Wandung aufweisen, wie in den Figuren dargestellt, oder aber mehrere runde Öffnungen haben (nicht dargestellt), durch welche die Spitzen 30 der Entladungselektroden treten.

Die Wechselstromhochspannungsquelle G ist herkömmlicher Art und geeignet, bei kleinem Strom Wechselspannungen von etwa 2500 bis 15 000 Volt abzugeben. Der Hochspan-nungsausgang der Spannungsquelle ist mit den Entladungselektroden 30 entweder kapazitiv, wie gezeigt, über Ringe 38 oder aber direkt, wie in US-Patent Nr. 3137806 dargestellt, verbunden, während der andere Ausgang der Spannungsquelle an die Umkleidung A und die Gehäuse 32 angeschlossen ist. Bei derart angeschlossener Spannungsquelle G werden Ionen beider Polaritäten in den Luftraum zwischen den Spitzen der Entladungselektroden 30 und der am nächsten liegenden Erdung emittiert.

In der Ausführungsform gemäss den Fig. 1,2 und 3 erfolgt die Ionenemission zwischen den Spitzen 30 der Entladungselektroden und den Rändern der Längsschlitze in den einzelnen Gehäusen 32. Obwohl die Richtung des vom Gebläse 24 erzeugten Luftstromes der Richtung der Ionenströmung der Elemente B entgegengesetzt ist, werden genügend Ionen in den Raum zwischen den Gehäusen 32 geschleudert und durch die Öffnung 26 der Umkleidung A getragen. Dies bedeutet, dass jedes geerdete Gehäuse 32 als Abschirmung um den Hochspannungsleiter 34 und die kapazitiv gekoppelten Ringe 38 wirkt, um zu verhindern, dass das Hochspannungsfeld vom inneren Teil der Anordnung eine Barriere gegen den-Ionendurchgang bildet. Ein geeigneter Filter 46, der auf der Innenseite der Träger 28 und 29 angebracht ist, filtert die vom Gebläse 24 zugeführte Luft in geeigneter Weise. ■'

Bei der in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform weist die Vorderwandung 22 des Gehäuses A eine Vielzahl von Schlitzen 26A auf, und die Elemente B sind auf der Aussenseite der geerdeten Umkleidung A angebracht. Bei dieser Ausführung sind die Nadeln 30 der Entladungselektroden länger und ragen über den Umfang des Gehäuses 32 hinaus, derart, dass die Nadelspitzen sich in die Schlitze 26A erstrecken und im wesentlichen mit der Ebene der Vorderwandung 22 fluchten. Es leuchtet ohne weiteres ein, dass das Hochspannungsfeld zwischen den Spitzen der Nadeln 30 und den Rändern der Schlitze 26A innerhalb dieser Schlitze zur Ionenemission führt, und nicht mehr in den Schlitzen der Gehäuse 32. Diese Gehäuse 32, welche ebenfalls auf Erdpotential sind, wirken jedoch als Abschirmung zwischen der Hochspannung im inneren Teil der Entladungselektrode (d.h. dem Leiter 34 und Ringen 38) und den Ionen selbst, indem sie ein Feld bewirken, das die Wirkung des inneren Teils auf die zwischen den Spitzen 30 und den Schlitzen 26A in der Umkleidung erfolgende Ionenemission aufhebt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. 642 507

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zur Beseitigung statischer Ladungen auf lichtempfindlichen Gegenständen mittels einem darauf gerichteten ionisierten Luftstrom, mit einer Umkleidung (A), die mit mindestens einer Öffnung (26; 26A) versehen ist sowie ein Gebläse (24) enthält zur Erzeugung des Luftstroms durch die Öffnung, mit mehreren Entladungselektroden (30), die an der Umkleidung (A) über die Öffnung verlaufend angebracht sind, mit Einrichtungen (34,36,38) zur Kopplung der Entladungselektroden (30) mit einem Ausgang einer Wechselstromhochspannungsquelle (G), sowie mit einem im wesentlichen röhrenförmigen, leitenden Gehäuse (32), das an den anderen Ausgang der Wechselstromhochspannungsquelle (G) angeschlossen ist und die Kopplungseinrichtungen (34,36, 38) mindestens zum Teil umschliesst, um deren Hochspannungsfeld von den in den Luftraum zwischen die Entladungselektroden und das Gehäuse emittierten Ionen abzuschirmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungselektroden gegen die Luftstromrichtung ausgerichtet sind, derart, dass die dem ionisierten Luftstrom ausgesetzten Gegenstände von der im Luftraum zwischen den Entladungselektroden und dem leitenden Gehäuse entstehenden Korona abgeschirmt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtungen kapazitiver Art sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Gehäuse (32) einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz an seinem Umfang aufweist und die Entladungselektroden (30) längliche Nadeln mit Spitzen aufweisen, die bis zum Gehäuseumfang in den Schlitz ragen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkleidung (A) mehrere Schlitze aufweist, welche die Öffnungen (26A) bilden und die Spitzen von Nadeln (30), welche die Entladungselektroden bilden, durch Öffnungen im Gehäuse (32) hindurch ragen und mit den Schlitzen (26A) in der Umkleidung (A) fluchten.