DE1038205B

DE1038205B - Device for generating electrostatic forces

Info

Publication number: DE1038205B
Application number: DEW14686A
Authority: DE
Inventors: Robert Wallingford Waring
Original assignee: ROBERT WALLINGFORD WARING
Current assignee: ROBERT WALLINGFORD WARING
Priority date: 1953-08-20
Filing date: 1954-08-18
Publication date: 1958-09-04

Description

Vorrichtung zum Erzeugen elektrostatischer Kräfte Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, die von der Erscheinung Gebrauch machen, welche auf dem Coulombschen Gesetz beruht. Diese Erscheinung läßt sich am besten an einem elektrischen Halbleiter, wie z. B. Kalkstein. veranschaulichen, auf dessen eine Oberfläche eine Schicht eines leitenden Materials aufgebracht ist und mit dessen gegenüberliegender glatter Oberfläche ein leitender Gegenstand, der entweder magnetisch oder nichtmagnetisch sein kann, in Berührung gebracht ist. Wenn zwischen der leitenden Oberfläche und dem leitenden Gegenstand ein Spannungsabfall hergestellt wird, dann wird der leitende Gegenstand mehr oder weniger fest an der Kalksteinoberfläche gehalten. Die zwischen dem Halbleiter und dem magnetischen oder nichtmagnetischen leitenden Gegenstand entstehende Kraft ist eine elektrostatische Kraft im Gegensatz zu einer elektromagnetischen Kraft. Diese Erscheinung hat in der Technik der Hochfrequenztelefone. elektrischen Relais, Elektroskope und elektrostatischen Voltmeter ausgedehnte Anwendung gefunden.Apparatus for generating electrostatic forces The invention relates to on devices that make use of the appearance, which on the Coulomb's law is based. This phenomenon can best be seen in an electric Semiconductors such as B. Limestone. illustrate, on one surface of which a Layer of a conductive material is applied and with its opposite smooth surface a conductive object that is either magnetic or non-magnetic can be, is brought into contact. When between the conductive surface and a voltage drop is produced on the conductive object, then the conductive object becomes Object held more or less firmly on the limestone surface. The between the semiconductor and the magnetic or non-magnetic conductive object resulting force is an electrostatic force as opposed to an electromagnetic one Force. This phenomenon has occurred in the technology of radio frequency telephones. electrical Relays, electroscopes, and electrostatic voltmeters have found extensive use.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist zwischen zwei I,eitern ein Halbleiter angeordnet, der aus einem Material besteht, dessen elektrische Leitfähigkeit durch chemische Behandlung auf einen bestimmten Wert gebracht ist. In a known device of this type, there is festering between two I's Arranged a semiconductor, which consists of a material whose electrical conductivity is brought to a certain value by chemical treatment.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Ausnutzung der elektrostatischen Kräfte zwischen zwei durch eine Isolierschicht von außerordentlich geringer Dicke getrennten Leitern ist die Isolierschicht durch chemische Behandlung der Oberfläche des einen Leiters auf dieser fest haftend erzeugt. In another known device for utilizing the electrostatic Forces between two through an insulating layer of extremely small thickness separated conductors is the insulating layer by chemical treatment of the surface of a conductor is produced firmly adhering to this.

Gemäß einer weiteren bekannten Ausführungsform wird zum Antrieb von Vorrichtungen, welche die bei elelitrischem Stromdurchgang durch ein aus einem Halbleiter und einem ihn berührenden Halbleiter oder I,eiter bestehendes Aggregat zwischen den Berührungsflächen auftretende elektrostatische Anziehungskraft ausnutzen, durch das Aggregat ausschließlich Wechselstrom geleitet. According to a further known embodiment is used to drive Devices that respond to electrical current flow through a semiconductor and a semi-conductor in contact with it or an existing aggregate between exploiting the electrostatic attraction force occurring at the contact surfaces the unit only conducts alternating current.

Weiter ist eine Vorrichtung zur Umwandlung elektrischer Impulse in mechanische Kräfte bekannt welche die Erscheinung ausnutzt, daß, wenn zwei Platten durch eine dielektrische Flüssigkeitsmischung besonderer Art getrennt sind, die Flüssigkeitsmischung bewirkt, daß die beiden Platten als eine Einheit arbeiten, solange zwischen den Platten eine elektrische Potentialdifferenz besteht. Next is a device for converting electrical impulses into mechanical forces known which exploits the phenomenon that when two plates are separated by a dielectric liquid mixture of a special kind, the Mixing fluids causes the two plates to work as one unit, as long as there is an electrical potential difference between the plates.

Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf eine zum Erzeugen elektrostatischer Kräfte dienende Vorrichtung mit einem Element, das aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen 102 und 1010 Ohm cm hergestellt ist und mit dessen einer Fläche eine aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand unter 102 Ohm cm bestehende Schicht innig und dauernd verbunden ist, einem relativ zu dem Element bewegbaren leitenden Gegenstand und einem Energieerzeuger, der zum Liefern elektrischer Ladungen dient und mit der genannten Schicht in Reihe mit dem leitenden Gegenstand verbunden ist. In contrast, the invention relates to an electrostatic generator Forces serving device with an element made of a material with a resistivity between 102 and 1010 ohm cm is established and with that an area made of a material with a specific Resistance below 102 Ohm cm existing layer is intimately and permanently connected, one relative to the Element movable conductive object and a power generator that is used to deliver electrical charges are used and with the said layer in series with the conductive Subject is connected.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der vorgenannten Art, welche elektrostatische Kräfte von verhältnismäßig hoher Intensität zu erzeugen vermag und welche in der Technik Verwendung finden kann, wo verhältnismäßig große mechanische Kräfte verlangt werden, beispielsweise als Vor richtung zum Festhalten eines Arbeitsstückes während der Durchführung von Bearbeitungsvorgängen, ferner als Kupplung, als Bremse od. dgl. The purpose of the invention is to provide an apparatus of the foregoing Way which electrostatic forces of relatively high intensity can be generated capable and which can be used in technology, where relatively large mechanical forces are required, for example as a device for holding on of a workpiece while machining operations are being carried out, furthermore as a clutch, as a brake or the like.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung der vorgenannten Art dadurch gekennzeichnet, daß das das Element bildende Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen 102 und 1010 Ohm cm verhältnismäßig steif und wesentlich dicker als die aus dem Material mit einem spezifischen Widerstand unter 102 Ohm cm bestehende Schicht ist und zwischen dem leitenden Gegenstand und dem Element eine aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand größer als 1010 Ohm cm bestehende Schicht angeordnet ist. In accordance with the invention an apparatus of the aforesaid type is thereby characterized in that the material forming the element has a specific resistance between 102 and 1010 ohm cm relatively stiff and much thicker than that a layer consisting of the material with a resistivity less than 102 ohm cm and one of a material between the conductive object and the element arranged with a specific resistance greater than 1010 ohm cm existing layer is.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Mehrzahl von aus dem halbleitenden Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen 102 und 1010 Ohm cm bestehenden Lamellen vorgesehen, bei welchen zwischen benachbarten Lamellen eine Isolierung vorgesehen ist und an welche jeweils aus leitendem Material mit einem spezifischen Widerstand unter 102 Ohm cm bestehende Schichten gebunden sind, die durch die Isolierung voneinander isoliert sind, wobei die leitenden Oberflächen abwechselnder aus dem leitenden Material bestehender Schichten mit den entgegengesetzten Polen des Energieerzeugers verbunden sind. In a particular embodiment of the device, there is a plurality of made of the semiconducting material with a specific resistance between 102 and 1010 Ohm cm existing fins provided, at which between adjacent lamellae an insulation is provided and to which each made of conductive Material with a resistivity of less than 102 ohm cm existing layers are bound, which are isolated from each other by the insulation, the conductive Surfaces of alternating layers of the conductive material with the opposite poles of the energy generator are connected.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung gewisser Charakteristiken von Vorrichtungen bekannter Art; Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, welche weitere Charakteristiken von Vorrichtungen bekannter Art zeigt; Fig. 3 ist eine graphische Darstellung von Charakteristiken von Vorrichtungen, auf welche die Grundsätze der vorliegenden Erfindung angewendet sind; Fig. 4 ist eine graphische Darstellung von weiteren Charakteristiken von Vorrichtungen gemäß der Erfindung; Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine elektrostatische Aufspannvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht eines Kupplungs- oder Bremsmechanismus gemäß der Erfindung; Fig. 7 ist eine Stirnansicht einer Fördereinrichtung. auf welche die Grundsätze der Erfindung angewendet sind; Fig. 8 ist ein Schnitt durch diese Fördereinrichtung nach der Linie 8-8 von Fig. 7; Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Servoeinrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 10 ist eine Draufsicht auf eine geschichtete Werkstücktragvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 11 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach der Linie 11-11 von Fig. 10; Fig. 12 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 10, bei welcher eine mosaikartige Ausbildung an Stelle der geschichteten Aushildung verwendet ist; Fig. 13 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach der Linie 13-13 von Fig. 12; Fig. 14, 15 und 16 zeigen abgeänderte Ausführungsformen der Oberflächenkonfiguration des geschichteten Ausbaus gemäß Fig. 10. Fig. 1 is a graph of certain characteristics of devices of known type; Fig. 2 is a graph showing shows further characteristics of devices of known type; Fig. 3 is a graphical representation of characteristics of devices to which the principles of the present invention are applied; Figure 4 is a graphical representation of further characteristics of devices according to the invention; Fig. 5 is a section through an electrostatic chuck according to the invention; Fig. 6 is a schematic sectional view of a clutch or brake mechanism according to the invention; Figure 7 is an end view of a conveyor. on which the principles of the invention are applied; Fig. 8 is a section through this Conveyor according to line 8-8 of FIG. 7; Fig. 9 is a schematic illustration a servo device according to the invention; Fig. 10 is a plan view of a layered workpiece support device according to the invention; Fig. 11 is an enlarged one Partial section along the line 11-11 of FIG. 10; Fig. 12 is a modified embodiment the device of FIG. 10, in which a mosaic-like formation in place the layered formation is used; Fig. 13 is an enlarged partial section on line 13-13 of Figure 12; Figs. 14, 15 and 16 show modified embodiments the surface configuration of the layered structure according to FIG. 10.

Das Coulombsche Gesetz besagt, daß eine Potentialdifferenz zwischen parallelen leitenden Platten eine Kraft erzeugt. die direkt proportional dem Produkt der infolge der Potentialdifferenz entstehenden Ladungen auf den Platten und umgekehrt proportional dem Ouadrat des Ahstandes zwischen den Platten ist. Coulomb's law says that a potential difference between parallel conductive plates generates a force. which is directly proportional to the product the charges on the plates as a result of the potential difference and vice versa is proportional to the square of the distance between the plates.

Nach dem Stand der Technik hat man bisher ein halbleitendes Material zwischen den beiden leitenden Platten verwendet, um bei Vorrichtungen, wie Nullspannungsrelai s und Hochfrequenztelegrafie- oder Hochfrequenztelefoniegeräten mechanische Kräfte zwischen den Platten zu erzeugen. Solche Geräte erfordern nur geringe Kräfte. Es ist durch Versuche festgestellt worden, daß der Verwendung von Vorrichtungen. wie sie bisher in der Technik beschrieben worden sind, bestimmte Grenzen auferlegt sind.According to the state of the art, a semiconducting material has hitherto been available used between the two conductive plates in devices such as zero voltage relays s and high frequency telegraphy or high frequency telephony equipment mechanical forces to generate between the plates. Such devices require little effort. It has been established through experiments that the use of devices. how they have been described in the art so far, certain limits are imposed.

Aus Fig. 1. in welcher die Ergebnisse einer Prüfung nach den Lehren des Standes der Technik wiedergegehen sind, ist ersichtlich, daß sich die Haftkraft mit einem Anstieg der angelegten Spannung, im wesentlichen mit dem Quadrat der Spannung vergrößert. was die Übereinstimmung mit dem Coulombschen Gesetz anzeigt. Es ist ferner ersichtlich, daß bestimmte Grenzen und Abweichungen vom Couloml>schen Gesetz bei Spannungen erreicht werden, die, wie die Prüfung ergeben hat, in der Nähe von 300 bis 400 kr liegen. Je höhere Spannungen der Vorrichtung aufgedrückt werden, um so weniger steigt die Kraftkurve an, bis sie im wesentlichen waagerecht verläuft. Wenn der Stromfluß durch die Vorrichtung als Funktion der angelegten Spannung aufgetragen wird, dann ist ersichtlich, daß während der Zeit, während welcher die Kraft in Übereinstimmung mit dem Coulombschen Gesetz zunimmt, nur ein geringer oder gar kein Strom fließt. Andererseits ergibt sich, daß, wenn die Kraft aufhört zu steigen, größer und größer werdende Ströme fließen, die im wesentlichen im Verhältnis zur ersten Potent der angelegten Spannung stehen. From Fig. 1. in which the results of an examination according to the teachings of the prior art are gone again, it can be seen that the adhesive force with an increase in the applied voltage, essentially with the square of the voltage enlarged. which indicates compliance with Coulomb's law. It is can also be seen that certain Limits and deviations from Couloml's law are reached at voltages which, as the test has shown, are in the vicinity of 300 to 400 kr. The higher the voltage applied to the device, the less the force curve increases until it is essentially horizontal. When the current flow through the device is plotted as a function of the applied voltage then it can be seen that during the time during which the force is in accordance increases with Coulomb's law, little or no current flows. On the other hand, it turns out that when the force stops increasing, it becomes greater and greater becoming currents flow which are essentially in proportion to the first potential of the applied voltage.

Weitere Prüfungen, die an Vorrichtungen bekannter Art durchgeführt wurden, haben die Gründe für die Abweichung vom Coulombschen Gesetz und das begrenzte Krafterzeugungsvermögen aufgezeigt. Untersuchungen des Potentials innerhalb des halbleitenden Teiles in bezug auf den leitenden Körper haben ergeben, daß mit einem Anstieg des Stromflusses inner halb des halbleitenden Teiles große Potentialabfälle (Gradienten) auftreten, welche die an seiner leitenden Fläche verfügbare Spannung wirksam begrenzen. Further tests carried out on devices of known type have limited the reasons for the deviation from Coulomb's law and that Force generating capacity shown. Investigations of the potential within the semiconducting part with respect to the conductive body have shown that with a Increase in current flow within the semiconducting part, large drops in potential (Gradients) occur, which the voltage available on its conductive surface effectively limit.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Potentialgradient von der äquipotentialen hinteren Fläche größer und größer wird, wenn die angelegte Spannung und der Strom zunehmen (vgl. Fig. 1). Die Schnittpunkte dieser Kurven mit der vorderen oder Kontakt- oder Arbeitsfläche des Halbleiters fallen sämtlich in einen verhältnismäßig engen Bereich. Dieser enge Bereich scheint die aus Fig. 1 ersichtliche Spannung zu sein, bei welcher die Kraftkurve von dem Coulombschen Gesetz abweicht. Es ist daher ersichtlich, daß, mit Ausnahme von kleinen Änderungen in den Charakteristiken der Oberflächen des Kontaktes zwischen dem Halbleiter und dem leitenden Gegenstand, die Kraft, welche entwickelt werden kann, grundsätzlich beschränkt ist. From Fig. 2 it can be seen that the potential gradient of the equipotential rear area gets bigger and bigger when the applied voltage and current increase (see. Fig. 1). The intersections of these curves with the anterior or contact or working surface of the semiconductor all fall into a relatively narrow one Area. This narrow area appears to be the tension seen in Fig. 1, at which the force curve deviates from Coulomb's law. It can therefore be seen that, with the exception of small changes in the characteristics of the surfaces of the contact between the semiconductor and the conductive object, the force which can be developed is fundamentally limited.

Durch Versuche ist gefunden worden, daß die Kraftkurve gemäß Fig. 1 in Ubereinstimmung mit dem Coulombschen Gesetz dadurch beträchtlich ausgedehnt werden kann, daß ein zusammengesetzter Teil zwischen der Potentialquelle und dem leitenden Körper verwendet wird. Dieser zusammengesetzte Teil kann eine Schicht eines Materials von verhältnismäßig niedrigem Widerstand, die mit einem Element von beträchtlich höheren Widerstand innig und dauernd verbunden ist, und eine zusätzliche, verhältnismäßig dünne Schicht eines Materials von einem den Widerstand des genannten Elementes übersteigenden Widerstand einschließen, wobei diese dünne Schicht auf eine Oberfläche des Elementes aufgebracht ist, die derjenigen gegenüberliegt, mit welcher die andere Schicht verbunden ist. Natürlich kann diese letztgenannte dünne Schicht, deren Widerstand denjenigen des genannten Elementes übersteigt, mit gleicher Leichtigkeit auch auf die Oberfläche des leitenden Gegenstandes statt auf das Element aufgebracht werden. It has been found through experiments that the force curve according to FIG. 1 is thus considerably expanded in accordance with Coulomb's law can be that a composite part between the potential source and the conductive body is used. This composite part can be a layer a material of relatively low resistance associated with an element is intimately and permanently connected by considerably higher resistance, and an additional, relatively thin layer of a material of one with the resistance of said one Include element exceeding resistance, this thin layer on top a surface of the element is applied which is opposite to that with which the other layer is connected to. Of course, this latter can be thin Layer, the resistance of which exceeds that of the element mentioned, with the same Ease also onto the surface of the conductive object instead of onto the element be applied.

Der hier verwendete Ausdruck »Widerstand« be zieht sich auf den spezifischen Widerstand (Ohm cm! Es ist gefunden worden, daß das Element dieses zusammengesetzten Teiles irgendein Material sein kann, von dem eines seiner elektrischen Merkmale dasjenige ist, das sein Widerstand innerhalb des Bereiches von 102 bis 1010 Ohm cm liegt. Solche natürlichen Materialien, wie Kalkstein oder Schiefer, oder irgendeines von vielen leitenden Materialien, die zu einem Isolator entwertet worden sind. oder von isolierenden LIaterialien, die zu einem Leiter entwertet worden sind. fallen in diese Klassifizierung. The term "resistance" used here refers to the specific Resistance (ohm cm! It has been found that the element of this compound Part may be any material of which one of its electrical characteristics that is, that its resistance is within the range of 102-1010 ohms cm lies. Such natural materials as limestone or slate, or anything of many conductive materials that make up an insulator devalued have been. or of insulating materials that have been devalued into a conductor are. fall into this classification.

Beispiele der letztgenannten WIaterialien sind verschiedene Äfetalloxyde. wie z. B. Titanoxyd, welches zu dem Ätetall reduziert worden ist, oder die Einführung von leitenden Materialien in eine isolierende Masse, wie z. B. die Einführung eines leitenden blaterials in eine liautschukmasse, um ein homogenes halbleitendes Material zu bilden. Die mechanischen Eigeilschaften solcher Halbleiter ändern sich offensichtlich über einen verhältnismäßig großen Bereich, und der verwendete besondere Halbleiter hängt von dem speziellen Fall ab. auf welchen die Grundsätze der vorliegenden Erfindung angewendet werden sollen. Examples of the latter WI materials are various acetal oxides. such as B. Titanium Oxide, which has been reduced to the Ätetall, or the introduction of conductive materials in an insulating mass, such as. B. the introduction of a conductive blaterials into a liautschuk mass to form a homogeneous semiconducting material to build. The mechanical properties of such semiconductors are obviously changing over a relatively large area, and the particular semiconductor used depends on the particular case. upon which the principles of the present invention should be applied.

Es ist gefunden worden, daß der verhältnismäßig dünne Film eines Materials, dessen Widerstand denjenigen des verhältnismäßig dicken Materials des zusammengesetzten Teiles übersteigt, eine flüssige, halbflüssige oder feste Form haben oder Kombinationen davon bilden kann. Beispiele solcher flüssigen Stoffe sind niedrigpolymere Silicone, wie z. B. Polysiloxane geringer Viskosität. und gewisse fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie Polytetrafluoräthylen und Polymono chlortrifluoräthylen. Beispiele solcher halbfiössigen Stoffe sind höherpolymere Formen der obengenannten Slaterialien, wie z. B. gelierte Polysiloxane hoher NTiskosität. Beispiele solcher festen Stoffe sind feine zerteilte Metalloxydmaterialien, wie Ti O2 und Al2 03. It has been found that the relatively thin film is one Material whose resistance matches that of the relatively thick material of the the composite part exceeds a liquid, semi-liquid or solid form or can form combinations thereof. Examples of such liquids are low polymer silicones, such as. B. Low viscosity polysiloxanes. and certain fluorinated hydrocarbons such as polytetrafluoroethylene and polymono chlorotrifluoroethylene. Examples of such semi-liquid substances are higher polymer forms of the above Slaterialien such. B. gelled polysiloxanes of high N viscosity. Examples of such Solid materials are finely divided metal oxide materials such as Ti O2 and Al2 03.

Die letzteren Materialien können allein oder in Kom bination mit gewissen isolierenden Trägerstoffen, wie z. B. noch höher polymeren Siliconen oder Phenol--oder Styrolmaterialien, verwendet werden. Eine erwünschte Eigenschaft einiger dieser Materialien isl daß sie eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten bewirken können. Die verhältnismäßig dünne Schicht aus einem Material, welches einen spezifischen Widerstand besitzt, der denjenigen des halbleitenden Alaterials übersteigt, kann auch die Form einer Membran aus z. B. Polyäthylenterephthalat oder Polystyrol haben. Zahlreiche andere Materialien mit einem Widerstand über 1010 Ohm cm können für besondere Fälle der Anwendung der Erfindung verwendet werden. Es ist oft erwünscht, die Innigkeit des Kontaktes zwischen dem Halbleiter und der LIembran durch Verwendung eines der obengenannten flüssigen oder halbfesten Materialien zwischen den beiden Teilen zu verbessern. Das Material, dessen Widerstand größer als t010 Ohin cm ist, soll, wie später angegeben, in einer solchen Weise verwendet werden, daß an der Oberfläche des festzuhaltenden Gegenstandes optimale Ladungen erzeugt werden.The latter materials can be used alone or in combination with certain insulating substrates, such as. B. even higher polymeric silicones or phenol - or Styrene materials can be used. A desirable feature of some of these Materials is that they can cause an increase in the coefficient of friction. The relatively thin layer of a material that has a specific Has resistance that exceeds that of the semiconducting aluminum material, can also the shape of a membrane made of z. B. have polyethylene terephthalate or polystyrene. Numerous other materials with a resistance in excess of 1010 ohm cm can be used for particular Cases of applying the invention can be used. It is often desired the intimacy of the contact between the semiconductor and the LIembran by using one of the above liquid or semi-solid materials between the two parts to enhance. The material whose resistance is greater than t010 Ohin cm should be like later stated to be used in such a way that on the surface the object to be held optimal charges are generated.

Die Schicht des zusammengesetzten Teiles. deren Widerstand kleiner als derjenige des halbleitenden Elementes ist, kann irgendein Leiter sein, und sie hildet in dem vorliegenden betrachteten Fall einen verhältnismäßig dünnen Äletallfilm, der mit der Oberfläche des Halbleiters. die derjenigen gegenüberliegt. auf welche die Schicht von höherem Widerstand aufgebracht ist, innig und dauernd verbunden sein und folienartige oder kolloidale Metalle in geeigneten Tragerbindemitteln einschließen kann. Beispiele von folienartigen Metallen sind Aluminiumfolie und Blattgold oder Blattsilber. Beispiele von kolloidalen Metallen sind die verschiedenen Silberfarben, die für auf gedruckte Stromkreise geeignet sind. The layer of the assembled part. whose resistance is smaller than that of the semiconducting element can be any conductor, and they In the case under consideration, forms a relatively thin metal film, the one with the surface of the semiconductor. which is opposite to that. on which the layer of higher resistance is applied, intimately and permanently connected and enclose sheet-like or colloidal metals in suitable carrier binders can. Examples of foil-like metals are aluminum foil and gold leaf or Silver leaf. Examples of colloidal metals are the different colors of silver, which are suitable for printed circuits.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, einen solchen zusammengesetzten Teil aus einem homogenen Element, das ein Isoliermaterial von hohem Widerstand aufweist. zu bilden und seinen Widerstand von der einen Oberfläche zu der anderen zu vermindern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein keramischer Block carburiert und nachfolgend halbiert wird, um dadurch zwei solcher zusammengesetzten Teile zu erzeugen. It is within the scope of the invention to provide such a composite Part made of a homogeneous element that has an insulating material of high resistance. to form and his resistance from the to diminish one surface to the other. This can be achieved by carburizing a ceramic block and subsequently is halved to thereby create two such composite parts.

Die Verwendung eines zusammengesetzten Teiles gemäß der vorstehenden Beschreibung in elektrischer Reihenschaltung mit einer Potentialquelle und einem leitenden Gegenstand erzeugt Kräfte, welche genügen, die Erfordernisse der mechanischen Technik zu erfüllen. Aus Fig. 3. welche die Ergebnisse von Prüfungen an Vorrichtungen gemäß der Erfindung wiedergibt, ist ersichtlich, daß die Kraft mit der angelegten Spannung zunimmt und im wesentlichen dem Coulombschen Gesetz für eine viel höhere angelegte Spaniiung entspricht, als es mit Vorrichtungen bekannter Art möglich war. Ferner ist der Stromfluß über den ganzen Bereich der angelegten Spannung außerordentlich niedrig, was beweist, daß die resultierende Kraft die angegebene Größe hat. The use of a composite part according to the above Description in electrical series connection with a potential source and a conductive object generates forces which satisfy the requirements of mechanical To meet technology. From Fig. 3. which shows the results of tests on devices reproduces according to the invention, it can be seen that the force with the applied Stress increases and essentially follows Coulomb's law for a much higher one applied voltage corresponds to when it was possible with devices of known type. Furthermore, the current flow is extraordinary over the whole range of the applied voltage low, which proves that the resulting force is of the specified magnitude.

Die obengenannten Daten sind in Fig. 4 veranschaulicht, welche den Potentialgradient durch den zusammengesetzten Teil darstellt, der gemäß den Grundsätzen der Erfindung hergestellt ist. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß zwischen der Rückfläche (Fläche von niedrigem Widerstand) und der Vorderfläche, an welcher der leitende Gegenstand in Berührung mit dem zusammengesetzten Teil ist, ein wesentlich geringerer Potentialverlust vorhanden ist, als im Fall der Vorrichtung bekannter Art, wie er in Fig. 2 veranschaulicht ist. The above data is illustrated in Fig. 4 which represents the Represents potential gradient through the composite part, which according to the principles of the invention is made. From Fig. 4 it can be seen that between the rear surface (Surface of low resistance) and the front surface on which the conductive Object is in contact with the assembled part, a much smaller one Potential loss is present than in the case of the device of known type, such as him is illustrated in FIG.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5, in der in etwas schematischer Weise eine Aufspannvorrichtung oder ein Werkstücktragtisch im Schnitt wiedergegeben ist, ist ein Grundkörper 10 aus irgendeinem geeigneten Material, z. B. Gußeisen, mit einer Vertiefung versehen, welche eine isolierende Auskleidung 11 aufnimmt, die aus irgendeiner der bekannten Uberzugsmassen oder aus Materialien bestehen kann, wie sie für Isolationszwecke in der Elektrotechnik verwendet werden. Die Auskleidung 11 ist vertieft, um einen zusammengesetzten Teil 12 in solcher Weise aufzunehmen, daß sämtliche Oberflächen des Teiles 12 mit Ausnahme seiner oberen Fläche vollständig in die Auskleidung 11 eingeschlossen sind. Referring to Fig. 5, in a somewhat schematic manner a clamping device or a workpiece support table is shown in section, is a body 10 of any suitable material, e.g. B. cast iron, with provided a recess which receives an insulating liner 11, the can consist of any of the known coating compounds or of materials, how they are used for insulation purposes in electrical engineering. The lining 11 is recessed to receive an assembled part 12 in such a way that that all surfaces of the part 12 with the exception of its upper surface completely are included in the liner 11.

Der zusammengesetzte Teil 12 weist einen Kern oder ein Grundelement 13 auf, welches aus einem halbleitenden Material gebildet ist, das einen spezifischen Widerstand innerhalb der Grenzen von 10-bis 1010 Ohm cm besitzt. Ein Überzug 14 auf der Unterseite ist mit dem Grundelement 13 innig und dauernd verbunden, und dieser Überzug kann aus irgendeinem der oben beschriebenen Materialien bestehen, deren spezifischer Widerstand kleiner als 102 Ohm cm ist. Eine verhältnismäßig dünne Schicht 15 aus einem Material, dessen spezifischer Widerstand höher als 1010 Ohm cm ist, ist auf die obere Fläche des Elementes 13 aufgebracht. Wie oben erwähnt, steht eine große Zahl von Materialien für die Teile 13, 14 und 15 zur Verfügung, und sie können entsprechend den gewünschten Ergebnissen und dem Zweck, für welchen die Erfindung angewendet werden soll, ausgewählt werden. The composite part 12 has a core or base 13, which is formed from a semiconducting material that has a specific Has resistance within the limits of 10-1010 ohm cm. A cover 14 on the underside is intimately and permanently connected to the base element 13, and this coating can consist of any of the materials described above, whose specific resistance is less than 102 ohm cm. A relatively thin one Layer 15 made of a material whose specific resistance is higher than 1010 ohms cm is applied to the upper surface of the element 13. As mentioned above, a large number of materials are available for parts 13, 14 and 15, and they can according to the desired results and the purpose for which the invention is to be applied.

Die isolierende Auskleidung 11 ist mit einer Bohrung 16 versehen, die sich durch die Auskleidung vollständig hindurcherstreckt und in Ausrichtung mit einer kleineren Bohrung 17 in dem Gußeisengrundkörper 10 liegt. Eine Druckfeder 18 ist innerhalb der Bohrung 16 zwischen einer Schulter 19 des Grundkörpers 10 und der unteren Fläche eines Kolbens 20 angeordnet. der sich in der Bohrung 16 auf- und abbewegen kann. The insulating lining 11 is provided with a bore 16, which extends completely through the liner and in alignment with a smaller bore 17 in the cast iron body 10 is located. A compression spring 18 is within the bore 16 between a shoulder 19 of the base body 10 and disposed on the lower surface of a piston 20. which is in the Hole 16 can move up and down.

Der Kolben 20 ist mit einem Schaft 21 versehen, der sich durch den Grundkörper 10 nach unten erstreckt und mit einem isolierenden Teil 22 versehen ist, der sich auf einem Schaltarm 23 abstützt, welcher mit Kontakten 24 bzw. 34 zu dem nachfolgend genannten Zweck zusammenwirkt.The piston 20 is provided with a shaft 21 which extends through the Base body 10 extends downward and is provided with an insulating part 22 is, which is supported on a switching arm 23, which with contacts 24 and 34 cooperates for the following purpose.

Der gegossene Grundkörper 10 ist mit einer Bohrung 25 versehen, in welcher eine isolierende Hülse 26 angeordnet ist, durch welche sich ein Leiter 27 hindurcherstreckt, der in innigen Kontakt mit dem unteren, verhältnismäßig dünnen Oberflächenüberzug 14 steht. Der Leiter 27 ist mit dem einen der Kontakte 24 verbunden, und der andere Kontakt 24 ist mit einem Leiter 28 verbunden, der zu einem Energieerzeuger 29 führt. The cast base body 10 is provided with a bore 25, in which an insulating sleeve 26 is arranged through which a conductor 27 extends through it, which is in intimate contact with the lower, relatively thin Surface coating 14 is available. The conductor 27 is connected to one of the contacts 24, and the other contact 24 is connected to a conductor 28 leading to a power generator 29 leads.

Bei der Anwendung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung in der mechanischen Technik ist es außerordentlich wichtig, daß zum Unterschied von einigen Vorrichtungen bekannter Art niederfrequenter Wechselstrom von den Arbeitsflächen der Vorrichtung ferngehalten wird, da eine zufällige Berührung mit niederfrequentem Wechselstrom unwillkürliche Muskel reaktionen und eine Muskelfaserhöhlung hervorruft. Bei Gleichstrom oder hochfrequentem Wechselstrom tritt eine solche Muskelreaktion nicht auf. In applying the principles of the present invention in the mechanical engineering it is extremely important that unlike some Known type devices draw low frequency alternating current from the work surfaces the device is kept away from accidental contact with the low frequency Alternating current causes involuntary muscle reactions and a muscle fiber cavity. Such a muscle reaction occurs with direct current or high-frequency alternating current not on.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Energieerzeugers 29 weist daher Mittel auf, welche Wechselstrom auf Potentiale von mehreren hundert bis mehreren tausend Volt erhöht, was von dem Zweck abhängt, für welchen die Vorrichtung verwendet werden soll. Er umfaßt ferner Mittel zum Gleichrichten des Wechselstromes, um einen Gleichstrom bei diesen höheren Spannungen zu liefern, der der Vorrichtung elektrische Ladungen zuführt, sowie geeignete Mittel zum Schutz der Bedienungsperson und des Energieerzeugers gegenüber Ladungen oder gegen das Versagen von irgendwelchen Elementen in dem Energieerzeuger. Die eine Klemme des Energieerzeugers 29 ist mit dem Leiter 28 und die andere Klemme mit einem geerdeten Punkt 30 verbunden, der außerdem mit dem Grundkörper 10 verbunden ist. Wechselstrom kann dem Energieerzeuger 29 über die Leitungen L1 und L2 in der üblichen Weise zugeführt werden und ist in der Eingangsleitung für den Energieerzeuger 29 ein Schalter 31 vorgesehen. Der Schalter 31 kann von der Bedienungsperson bedient werden, und er wird gewöhnlich geöffnet, bevor ein Arbeitsstück auf der Arbeitsstücktragßäche 15 angeordnet wird. A preferred embodiment of the energy generator 29 therefore has Means on which alternating current at potentials from several hundred to several a thousand volts, depending on the purpose for which the device is used shall be. It also includes means for rectifying the alternating current to a To supply direct current at these higher voltages, that of the device is electrical Supplies loads, as well as suitable means to protect the operator and the Energy generator against charges or against the failure of any elements in the power generator. One terminal of the energy generator 29 is connected to the conductor 28 and the other terminal connected to a grounded point 30, which is also connected to the base body 10 is connected. Alternating current can be sent to the energy generator 29 the lines L1 and L2 are fed in the usual way and is in the input line a switch 31 is provided for the energy generator 29. The switch 31 can from operator, and it is usually opened before a Work piece is placed on the work piece support surface 15.

Der Grundkörper 10 ist mit Ansätzen 32 versehen, die durchgehende Öffnungen 33 aufweisen, so daß der gesamte Aufbau an irgendeiner Maschine lösbar angebracht werden kann. The base body 10 is provided with lugs 32, the continuous Have openings 33, so that the entire structure on any machine detachable can be attached.

Da der Schaft 21 des Kolbens 20 in der Bohrung 17 des gegossenen Grundkörpers 10 verschiebbar geführt ist und die Druckfeder 18 zwischen der unteren Fläche des Kolbens 20 und der Schulter 19 des Grundkörpers 10 sitzt, ist dadurch eine Erdverbindung zu dem Kopf des Kolbens 20 geschaffen. Demgemäß wird ein Arbeitsstück, wenn es auf die Oberseite der Aufspannvorrichtung aufgebracht wird, geerdet, bevor die Kontakte 24 durch den Schaltarm 23 geschlossen werden, und zwar ohne Rücksicht auf die jeweilige Stellung des Schalters 31. Since the shaft 21 of the piston 20 in the bore 17 of the cast Base body 10 is slidably guided and the compression spring 18 between the lower Surface of the piston 20 and the shoulder 19 of the base body 10 is seated, is thereby a ground connection to the head of the piston 20 is established. Accordingly, a work piece when it is applied to the top of the jig, grounded before the contacts 24 are closed by the switching arm 23, regardless to the respective position of the switch 31.

Der vorgesehene zusätzliche Satz von Kontakten 34 ist geschlossen, wenn der Schaltarm 23 sich in seiner oberen Lage befindet, d. h. wenn kein Arbeitsstück auf die obere Fläche 15 der Aufspannvorrichtung aufgebracht ist, ist einer der Kontakte 34 mit dem Grundkörper 10 und daher mit Erde und der andere Kontakt 34 mit dem Leiter 27 verbunden, welcher zu der unteren Fläche 14 des zusammengesetzten Teiles 12 führt. Diese Anordnung kann benutzt werden, um eine Erdung des zusammengesetzten Teiles 12 zu gewährleisten, wenn sich kein Arbeitsstück auf der Aufspannvorrichtung befindet. Ihr Zweck besteht darin, irgendeine elektrostatische Ladung abzuleiten, die in dem Teil 12 nach dem Öffnen des Schalters 31 zurückbleiben kann. The intended additional set of contacts 34 is closed, when the switching arm 23 is in its upper position, d. H. if no work piece is applied to the top surface 15 of the jig is one of the contacts 34 with the base body 10 and therefore with earth and the other contact 34 with the head 27, which leads to the lower surface 14 of the assembled part 12. This arrangement can be used to provide grounding of the assembled part 12 when there is no workpiece on the jig. Its purpose is to dissipate any electrostatic charge that may be in the Part 12 can remain after opening the switch 31.

In Fig. 6, in welcher im Schnitt eine Kupplung gemäß der Erfindung dargestellt ist, ist ein Antriebsteil 35, der aus einem beliebigen gegossenen oder sonstwie hergestellten Baumaterial bestehen kann, auf eine Eingangswelle 36 aufgekeilt. Der Teil 35 ist auf der mit 37 bezeichneten Seite vertieft, um eine isolierende Auskleidung 38 ähnlich der isolierenden Auskleidung 11 der in Fig. 5 wiedergegebenen Vorrichtung aufzunehmen. Die isolierende Auskleidung38 weist ebenfalls eine Vertiefung auf, welche einen zusammengesetzten Teil 39 aufnimmt, der dem zusammengesetzten Teil 12 gemäß Fig. 5 ähnlich ist und aus Elementen 40, 41 und 42 zusammengesetzt sein kann, die aus den obengenannten Materialarten entsprechend den gewünschten Ergebnissen und dem Anwendungszweck der Kupplung ausgewählt werden können. Der zusammengesetzte Teil 39 ist in geeigneter Weise mit dem Antriebsteil 35 verbunden, ebenso wie die isolierende Auskleidung 38. In Fig. 6, in which, in section, a coupling according to the invention is shown is a drive member 35 formed from any cast or otherwise manufactured building material can exist, keyed onto an input shaft 36. The part 35 is recessed on the side indicated by 37 to provide an insulating Liner 38 similar to the insulating liner 11 shown in FIG Record device. The insulating liner 38 also has a recess on, which receives a composite part 39, the composite Part 12 is similar to FIG. 5 and is composed of elements 40, 41 and 42 can be made of the above types of materials according to the desired Results and the intended use of the coupling can be selected. The compound Part 39 is connected in a suitable manner to the drive part 35, as well as the insulating lining 38.

Eine Scheibe 43 aus irgendeinem leitenden Material ist mit einer Nabe 44 versehen, die auf die Ausgangswelle 45 aufgekeilt ist, die in zweckentsprechender Weise in Ausrichtung mit der Welle 36 angeordnet ist. Ein verhältnismäßig biegsamer Teil 46 der Scheibe 43 liegt zwischen der Nahe 44 und einem ringförmigen Teil 47 der Scheibe 43. Der ringförmige Scheibenteil 47 ist von der Außenoberfläche 41 des zusammengesetzten Teiles 39 durch einen sehr kleinen Abstand in der Größenordnung von etwa 0,025 oder 0,050 mm getrennt. A disk 43 made of any conductive material is provided with a Hub 44 is provided which is keyed onto the output shaft 45, which in appropriate Manner in alignment with the shaft 36 is arranged. A relatively flexible one Part 46 of the disk 43 lies between the vicinity 44 and an annular part 47 of the disc 43. The annular disc portion 47 is from the outer surface 41 of the composite part 39 by a very small distance in the order of magnitude separated by about 0.025 or 0.050 mm.

An dem Antriebsteil 35 ist ein isolierender Ring 48 befestigt, der einen ringförmigen Leiter 49 trägt, welcher mit einer Bürste 50 in Berührung kommen kann, so daß dem ringförmigen Leiter 49 während der Drehung des Antriebsteiles 35 elektrische Ladungen zugeführt werden können. Der Teil 35 ist mit einer Bohrung 51 versehen, die eine isolierende Hülse 52 einschließt, welche sich von der isolierenden Auskleidung 38 zu dem isolierenden Ring 48 erstreckt. An insulating ring 48 is attached to the drive part 35, which carries an annular conductor 49 which come into contact with a brush 50 can, so that the annular conductor 49 during the rotation of the drive part 35 electrical charges can be supplied. The part 35 is with a bore 51 provided which includes an insulating sleeve 52 which extends from the insulating Liner 38 extends to the insulating ring 48.

Ein Leiter 53 erstreckt sich von dem stromführenden Ring 49 auf dem isolierenden Ring 48 durch die Hülse 52 hindurch zu der inneren Oberfläche 42 des zusammengesetzten Teiles 39, mit welcher er einen elektrischen Kontakt herstellt.A conductor 53 extends from the current carrying ring 49 on the insulating ring 48 through the sleeve 52 to the inner surface 42 of the composite part 39, with which it makes electrical contact.

Ein Schleifring 54 ist einstückig mit der Nabe 44 der Scheibe 43 verbunden und steht im Eingriff mit einer Bürste 55, die über einen Leiter 56 mit der einen Seite eines Energieerzeugers 57 verbunden ist, wobei der Leiter 56 und der Energieerzeuger 57 bei 58 geerdet sind. Die Bürste 50 ist mit der Hochspannungsseite des Energieerzeugers 57 elektrisch verbunden, dem Wechselstrom über die Leitungen L1 und L2 und ein Relais 59 zugeführt wird. Der Energieerzeuger 57 ist im wesentlichen von der gleichen Art wie derjenige, der in Fig. 5 bei 29 dargestellt ist, und er führt der inneren Fläche 42 des zusammengesetzten Teiles 39 und der Scheibe 43 elektrische Ladungen zu. A slip ring 54 is integral with the hub 44 of the disk 43 connected and is in engagement with a brush 55, which via a conductor 56 with one side of a power generator 57 is connected, the conductor 56 and the power generators 57 are grounded at 58. The brush 50 is on the high voltage side of the energy generator 57 electrically connected to the alternating current via the lines L1 and L2 and a relay 59 is supplied. The power generator 57 is essentially of the same kind as that shown in Fig. 5 at 29, and he conducts the inner surface 42 of the composite part 39 and the disc 43 electrical Charges too.

Wenn die Eingangswelle36 umläuft und das Relais 59 geöffnet ist, bleibt die Ausgangswelle 45 in Ruhe. Beim Schließen des Relais 59 wird zwischen dem zusammengesetzten Teil 39 und der Scheibe 43 eine elektrostatische Anziehung hervorgerufen, wodurch die Scheibe 43 in innige Berührung mit der äußeren Fläche 41 des zusammengesetzten Teiles 39 gezogen und damit die Drehung der Eingangswelle 36 auf die Ausgangswelle45 übertragen. Durch Öffnen des Relais 59 versiegt die Quelle der elektrischen Ladungen zwischen dem zusammengesetzten Teil 39 und der Scheibe 43, so daß der biegsame Teil 46 der Scheibe 43 den Teil 47 der Scheibe von der Fläche 41 des zusammengesetzten Teiles 39 trennt. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen kann offensichtlich im wesentlichen die gleiche Einrichtung für eine Bremse verwendet werden. In einem solchen Fall wird der Teil 35 mit einem feststehenden Rahmenteil starr verbunden, und die Bürste 50 und der Kollektorring 49 können weggelassen werden, so daß der Leiter 53 unmittelbar zu dem Energieerzeuger 57 führt. When the input shaft 36 rotates and the relay 59 is open, the output shaft 45 remains at rest. When the relay 59 closes, between the composite part 39 and the washer 43 an electrostatic one Caused attraction, whereby the disc 43 in intimate contact with the outer Surface 41 of the assembled part 39 is drawn and with it the rotation of the input shaft 36 transferred to the output shaft 45. By opening the relay 59, the source dries up of the electrical charges between the assembled part 39 and the disc 43, so that the flexible part 46 of the disc 43 removes the part 47 of the disc from the surface 41 of the assembled part 39 separates. According to the above Obviously, essentially the same device can be used for a brake will. In such a case, the part 35 is made with a fixed frame part rigidly connected, and the brush 50 and the collector ring 49 can be omitted, so that the conductor 53 leads directly to the energy generator 57.

In den Fig. 7 und 8, in welchen eine umlaufende Fördervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist, ist ein zylindrischer Körper 60 aus Isoliermaterial auf einer Antriebswelle 61 aufgekeilt. Der isolierende Körper 60 kann aus irgendeinem der bekannten elektrisch isolierenden Baustoffe bestehen. Die äußere Oberfläche des isolierenden Körpers 60 hat die Form von axialen Rippen 62, die mit gleichen Abständen um den Umfang des Körpers 60 angeordnet sind. Zwisehen den Rippen 62 sind segmentförmige Teile 63 angeordnet. die einen zusammengesetzten Aufbau mit einem zwischenliegenden Element 64 haben, das aus einem der obengenannten halbleitenden Massen hergestellt ist und einen spezifischen Widerstand zwischen den Grenzen von 102 bis 1010 Ohm cm hat. Jedes der Elemente 64 ist innen mit einem Überzug 65 aus einem der Materialien mit einem Widerstand unter 102 Ohm cm und außen mit einer verhältnismäßig dünnen Schicht 66 aus einem Material versehen. das aus der Kategorie der obengenannten Materialien mit einem spezifischen Widerstand über 1010 Ohm cm ausgewählt ist. Jeder der bogenförmigen zusammengesetzten Teile 63 ist mit dem isolierenden Körper 60 starr verbunden. so daß ein einheitlicher Bauteil erhalten wird, welches durch die Antriebswelle 61 gedreht werden kann. Die Schicht 66 der zusammengesetzten Teile 63 kann auf die Oberfläche dieser Teile beschränkt sein. sie kann aber auch durchlaufend sein, d. h. die Rippen 62 überbrücken. 7 and 8, in which a revolving conveyor As illustrated in accordance with the invention, a cylindrical body 60 is made of insulating material keyed on a drive shaft 61. The insulating body 60 can be any of the known electrically insulating building materials exist. The outer surface of the insulating body 60 is in the form of axial ribs 62, which with the same At intervals around the circumference of the body 60 are arranged. Between the ribs 62 are segment-shaped parts 63 arranged. which have a composite structure with one have intermediate element 64, which consists of one of the above-mentioned semiconducting Mass is made and a resistivity between the limits of 102 to 1010 ohm cm. Each of the elements 64 is made with a coating 65 on the inside one of the materials with a resistance below 102 ohm cm and outside with a provided a relatively thin layer 66 of a material. that from the category of the above materials with a resistivity greater than 1010 ohm cm is selected. Each of the arcuate composite parts 63 is with the insulating Body 60 rigidly connected. so that a unitary component is obtained, which can be rotated by the drive shaft 61. The layer 66 of the composite Parts 63 can be limited to the surface of these parts. but it can also be continuous, d. H. bridge the ribs 62.

Die eine Stirnseite des einheitlichen Bauteils kann bei 67 (Fig. 8) in solcher Weise vertieft sein, daß sie einen Stromverteiler aufnehmen kann, der schematisch durch einzelne Rollen 68 veranschaulicht ist, die ii nachgiebige Berührung mit dem verhältnismäßig diinnen Überzug 65 der segmentförmigen Teile 63 gedrückt werden. Der verhältnismäßig dünne Überzug 65 muß aus Materialien ausgewählt werden. welche eine gute Leitfähigkeit haben und einer Abnutzung auf Grund der Wirkung der Rollen 68 widerstehen. oder es können abnutzungsfeste, leitende Segmente hinzugefügt werden, auf welchen die Rollen 68 laufen, um eine Beschädigung des verhältnismäßig dünnen Überzugs 65 der zusammengesetzten Teile 63 zu verhindern. One end face of the unitary component can be at 67 (Fig. 8) recessed in such a way that it can accommodate a power distributor, illustrated schematically by individual rollers 68, the ii compliant Contact with the relatively thin coating 65 of the segment-shaped parts 63 be pressed. The relatively thin coating 65 must be selected from materials will. which have good conductivity and wear due to the effect of the rollers 68 withstand. or wear-resistant conductive segments can be added on which the rollers 68 run to avoid damage to the relative thin coating 65 of the assembled parts 63.

Es sei bemerkt, daß die Rollen 68 nur bei einigen der Teile 63 vorgesehen und sämtlich mit einem gemeinsamen Leiter 69 verbunden sind, der zu der einen Seite eines Energieerzeugers 70 führt, welcher allgemein von derselben Ausbildung ist wie derjenige. der bei der Vorrichtung gemäß den Fig. 5 und 6 verwendet ist. Eine zusätzliche Rolle 71 ist vorgesehen, welche die Segmente 63 berührt, wenn sie an diesen vorbeigeht, und diese Rolle 71 ist bei 72 geerdet. Ein Förderband oder ein leitendes Material 73, das durch die Vorrichtung fortbewegt werden kann, ruht auf dem Außenumfang des drehbaren Bauteils und steht mit Teilen 63 in Berührung, die ihrerseits die Rollen 68 berühren. Mit dem Förderband oder leitenden Material 73 steht eine leer laufende Rolle 74 in Berührung, die selbst mit einem Leiter 75 verbunden ist, der sowohl zu einer Erdverbindung 76 als auch zu dem Energieerzeuger 70 führt. Dem Energieerzeuger 70 wird Wechselstrom über die Leitungen L1 und L2 in der üblichen Weise zugeführt, und ein Schalter 77 oder eine andere Vorrichtung ist vorgesehen, durch welche das Arbeiten der Fördervorrichtung durch eine Bedienungsperson gesteuert werden kann. It should be noted that the rollers 68 are only provided for some of the parts 63 and are all connected to a common conductor 69 on one side a power generator 70 leads, which is generally of the same design like the one. which is used in the device according to FIGS. One additional roller 71 is provided which contacts the segments 63 when they are on passes these, and this roller 71 is grounded at 72. A Conveyor belt or a conductive material 73, which can be advanced through the device, rests on it the outer periphery of the rotatable member and is in contact with parts 63 that in turn, the rollers 68 touch. With the conveyor belt or conductive material 73 an idling roller 74 is in contact, which is itself connected to a conductor 75 which leads to both a ground connection 76 and the power generator 70. The energy generator 70 is supplied with alternating current via the lines L1 and L2 in the usual way Manner, and a switch 77 or other device is provided, by which the operation of the conveyor is controlled by an operator can be.

Wenn sich die Vorrichtung in dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Zustand befindet, hat das Förderband oder leitende Material 73 Erdpotential. Das Schließen des Schalters 77 läßt elektrische Ladungen an den Rollen 68 und damit an den Innenflächen 65 derjenigen Teile 63 entstehen, die in Berührung mit dem Band 73 sind, so daß eine- elektrostatische Kraft zwischen dem Band 73 und denjenigen Teilen 63 erzeugt wird, die in Berührung mit den Rollen 68 stehen. When the device is in that shown in Figs State, the conveyor belt or conductive material 73 has ground potential. That Closing the switch 77 leaves electrical charges on the rollers 68 and thus arise on the inner surfaces 65 of those parts 63 which are in contact with the belt 73 are so that an electrostatic force between the belt 73 and those Parts 63 is generated, which are in contact with the rollers 68.

Demzufolge bewirkt ein Umlaufen des drehbaren Bauteils im Uhrzeigersinn eine Bewegung des Bandes 73 nach rechts (Fig. 7). Sobald jeder Teil 63 außer Berührung mit der am weitesten rechts liegenden Rolle 68 kommt, berührt er die Rolle71, wodurch er geerdet wird. Dadurch werden die Ladungen auf dem Teil 63 abgeleitet, und es ist keine Anziehungskraft zwischen diesem Teil 63 und dem Band 73 vorhanden.As a result, the rotatable component rotates clockwise a movement of the belt 73 to the right (Fig. 7). As soon as each part 63 out of touch comes with the rightmost roller 68, he touches the roller 71, whereby he is grounded. This dissipates the charges on the part 63, and it there is no attractive force between this part 63 and the band 73.

Durch Öffnen des Schalters 77 zu irgendeiner Zeit wird der Energieerzeuger 70 ausgeschaltet, und die einzigen Ladungen, die zwischen dem Band 73 und den in Berührung mit den Rollen 68 befindlichen Teilen 63 zurückbleiben, sind Restladungen, welche während der darauffolgenden Umdrehung des drehharzen Bauteils entfernt werden, sobald jeder Teil 63 in Berührung mit der geerdeten Rolle 71 kommt.Opening switch 77 at any time turns the power generator on 70 turned off, and the only charges between the belt 73 and the in Contact with the parts 63 located on the rollers 68 are residual charges, which are removed during the subsequent rotation of the rotating resin component, as soon as each part 63 comes into contact with the grounded roller 71.

Die vorstehend beschriebene Fördervorrichtung gemäß den Fig. 7 und 8 ist von besonderem Vorteil beim Fördern von leitenden Bahnen, da ein verhältnismäßig großer Bereich der Bahn eine über die Bahn verteilte gleiche Anziehungskraft erfährt. was erlaubt. an die Bahn bei ihrer Förderung beträchtliche Kräfte anzulegen. zum Unterschied von der hohen Einheitskraft. die bei solchen Einrichtungen auftritt. bei denen eine dünne Materialbahn zwischen zwei Walzen hindurchgeht, die eine Linienberührung der Bahn herstellen. The conveyor device described above according to FIGS. 7 and 8 is of particular advantage when conveying conductive tracks, since a relatively large area of the web experiences an equal force of attraction distributed over the web. what allows. to apply considerable forces to the railway in its promotion. to the Difference from the high unitary force. which occurs at such facilities. in which a thin web of material passes between two rollers that make a line contact the railway.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 und 8 kann natürlich auch ein endloses Band aus leitendem Material verwendet werden, welches mit der geerdeten Seite des Energieerzeugers verbunden ist und z. B. nachgiebig gegen einen nichtleitenden, verhältnismäßig dünnen Streifen aus Material gedrückt wird. welches gefördert werden soll. Das endlose Band wird elektrostatisch mit dem nichtleitenden Streifen in Berührung gedrückt, der über einem Abschnitt der Oberfläche des umlaufenden Hauptteiles liegt, und der dünne, nichtleitende Streifen. der zu fördern ist, kann dann an die Stelle der verhältnismäßig dünnen Fläche 66 treten, die einen Widerstand über 1010 Ohm cm hat.In the embodiment according to FIGS. 7 and 8 can of course also an endless band of conductive material can be used, which is connected to the grounded Side of the power generator is connected and z. B. yielding to a non-conductive, relatively thin strips of material is pressed. which are funded target. The endless belt is electrostatically in contact with the non-conductive strip pressed, which lies over a section of the surface of the circumferential main part, and the thin, non-conductive strip. that is to be promoted can then take the place the relatively thin face 66 encountering a resistance above 1010 ohms cm has.

In Fig. 9, in welcher schematisch eine Servoeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist, werden von zwei Energiezufuhrwellen 78 und 79, die aus Isolierstoff bestehen können oder wenigstens von der zu beschreibenden Einrichtung isoliert sind, zwei drehbare Trommeln 80 bzw. 81 getragen. Die Trommeln 80 und 81 bilden zusammengesetzte Teile aus rohrförmigen Elementen 82 bzw. 83 aus einem halbleitenden Material mit einem spezifischen Widerstand zwi schen den Grenzen von 102 und 1010 Ohm cm. Mit der inneren Umfangsfläche der Elemente 82 und 83 ist eine Schicht 84 bzw. 85 aus einem der Materialien mit einem spezifischen Widerstand unter 102Ohm cm innig und dauernd verbunden. Die äußeren Umfangsflächen der Elemente 82 und 83 sind mit verhältnismäßig dünnen Schichten 86 bzw. 87 aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand über 1010 Ohm cm versehen. DemgemäB haben diese zusammengesetzten Teile 80 und 81 die Merkmale der zusammengesetzten Teile 12, 39 bzw. 63 der Ausführungsformen nach den Fig. 5, 6 und 7. Die zusammengesetzten Teile 80 und 81 können in der gleichen Richtung umlaufen. Ein endloser Riemen 88 kann einen Abschnitt jedes der Teile 80 und 81 in umgekehrter Beziehung umfassen, und außerdem läuft er über leer laufende Scheiben 89, 90 und 91. Elektrische Kontaktbürsten 92 bzw. 93 sind mit den gegenüberliegenden Enden eines Potentiometers 94 verbunden und stehen in elektrischer Berührung mit den Schichten 84 bzw. In Fig. 9, in which schematically a servo device according to the Invention shown are of two power supply shafts 78 and 79, which consist of Insulating material can exist or at least from the device to be described are isolated, two rotatable drums 80 and 81, respectively, are carried. Drums 80 and 81 form composite parts of tubular elements 82 and 83 from a semiconducting material with a specific resistance between the limits of 102 and 1010 ohm cm. With the inner peripheral surface of elements 82 and 83 is a layer 84 and 85, respectively from one of the materials with a specific resistance below 102 ohm cm and permanently connected. The outer peripheral surfaces of the elements 82 and 83 are with relatively thin layers 86 and 87 of a material with a specific Resistance provided above 1010 ohm cm. Accordingly, these have composite parts 80 and 81 show the features of the assembled parts 12, 39 and 63, respectively, of the embodiments 5, 6 and 7. The assembled parts 80 and 81 can be in the same Circulate direction. An endless belt 88 can span a portion of each of the parts 80 and 81 in reverse relationship, and it also runs over idle Washers 89, 90 and 91. Electrical contact brushes 92 and 93, respectively, are with the opposite Ends of a potentiometer 94 connected and are in electrical contact with layers 84 resp.

85 der Teile 80 bzw. 81. Der Kontaktarm 95 des Potentiometers 94 ist mit der einen Seite eines Energieerzeugers 96 elektrisch verbunden, welcher die gleichen allgemeinen Merkmale wie der Energieerzeuger70 der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt. Die gegenüberliegende Seite des Energieerzeugers 96 ist mit einer leer laufenden Rolle 97 elektrisch verbunden, die in Berührung mit dem endlosen Riemen 88 läuft, welcher aus einem leitenden Material besteht, das entweder magnetisch oder nichtmagnetisch sein kann. Die Rolle 97 ist außerdem bei 98 mit Erde verbunden.85 of parts 80 and 81, respectively. The contact arm 95 of the potentiometer 94 is electrically connected to one side of a power generator 96, which the the same general features as the power generator 70 according to the embodiment Fig. 7 has. The opposite side of the power generator 96 is with a idle roller 97 electrically connected, which is in contact with the endless Belt 88 runs, which is made of a conductive material that is either magnetic or non-magnetic. Roller 97 is also connected to ground at 98.

Dem Energieerzeuger 96 kann Wechselstrom über die iiblichen Leitungen L1 und L2 zugeführt werden, und es ist ein Schalter 99 vorgesehen, der von der Bedienungsperson betätigt werden kann. Wenn sich die Vorrichtung in dem in Fig. 9 dargestellten Zustand befindet und der Arm 95 die Mittelstellung auf dem Potentiometer 94 einnimmt, werden den Elementen 84 und 85 über die Bürsten 92 bzw. 93 gleiche Ladungen zugeführt, während der leitende Riemen 88 geerdet ist. Demgemäß gleitet der endlose Riemen 88, wenn die Wellen 78 und 79 in der gleichen Richtung gedreht werden, auf der äußerenUmfangsfläche der zusammengesetzten Teile80 und 81, so daß eine an dem endlosen Riemen 88 befestigte Belastung 100 sich nicht bewegt. Alternating current can be supplied to the energy generator 96 via the usual lines L1 and L2 are supplied, and a switch 99 is provided which is operated by the operator can be operated. When the device is in the state shown in FIG and the arm 95 is in the middle position on the potentiometer 94 equal charges are supplied to elements 84 and 85 via brushes 92 and 93, respectively, while conductive strap 88 is grounded. Accordingly, the endless belt slides 88, when the shafts 78 and 79 are rotated in the same direction, on the outer peripheral surface of the assembled parts 80 and 81 so that one attached to the endless belt 88 Load 100 does not move.

Eine Verstellung des Potentiometerarmes 95 nach rechts (Fig.9) vergrößert die dem Element 85 des Teiles 81 zugeführte Ladung und vermindert die dem Element 84 des Teiles 80 zugeführte Ladung, so daß zwischen dem Teil 81 und dem endlosen Riemen 88 größere elektrostatische Kräfte und zwischen dem Teil80 und dem endlsoen Riemen 88 geringere elektrostatische Kräfte erzeugt werden, wodurch bewirkt wird, daß sich die Belastung 100 nach links bewegt.An adjustment of the potentiometer arm 95 to the right (Fig. 9) is enlarged reduces the charge applied to element 85 of member 81 and reduces that to the element 84 of the part 80 supplied charge, so that between the part 81 and the endless Belt 88 greater electrostatic forces and between the part 80 and the endlsoen Belt 88 generates lower electrostatic forces, which causes that the load 100 moves to the left.

Wenn die Belastung 100 wieder in ihre Lage gebracht worden ist oder ihre Aufgabe in der Einrichtung erfüllt hat, können nicht dargestellte Mittel üblicher Art l)ewirken, daß sich der Potentiometerarm von selbst auf die Alitte einstellt, wodurch die Spannungen und demgemäß die Kräfte zwischen dem Teil 81 und dem Riemen 88 und diejenigen zwischen dem Teil 80 und dem Riemen 88 wieder gleichgemacht werden, wobei die Belastung 100 in ihrer eingestellten Lage verbleibt, während die Teile 80 und 81 sich weiterdrehen.When the load 100 has been returned to its position, or has fulfilled its task in the facility, means not shown can be more common Type l) have the effect that the potentiometer arm adjusts itself to the Alitte, whereby the tensions and accordingly the forces between the part 81 and the belt 88 and those between part 80 and belt 88 are made equal again, with the load 100 remaining in its set position while the parts 80 and 81 keep turning.

Es kann irgendein übliches Servo-Rückkopplungssystem l>enutzt werden, um die Stellung des Potentiometerarmes 95 und demgemäß die Lage der Belastung 100 zu regeln. Any conventional servo feedback system can be used to the position of the potentiometer arm 95 and accordingly the position of the load 100 to regulate.

Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, an Stelle des Potentiometers 94, 95 einen einpoligen Umschalter zu verwenden, und in diesem Fall ist augenblicklich eine maximale Kraft wahlweise an jedem der Teile 80 oder 81 verfügbar. It is of course within the scope of the invention, instead of the potentiometer 94, 95 to use a single pole changeover switch, and in this case is instantaneous a maximum force optionally available on either of the parts 80 or 81.

Die Fig. 10 bis 16 stellen abgeänderte Arheitsstückhaltevorrichtungen dar, die derart ausgebildet sind, daß eine Mehrzahl von leitenden Gegenständen mit gleichen Intensitäten festgehalten werden kann und die leitenden Gegenstände sich im wesentlichen auf Erdpotential befinden, ohne daß sie unmittelbar mit dem Energieerzeuger verbunden sind. Bei diesen Ausführungsformen der Vorrichtung beeinflußt die Anordnung zusätzlicher leitender Gegenstände auf der Kontaktfläche der Vorrichtung praktisch nicht die Kräfte, die an bereits in der Vorrichtung angeordneten anderen Gegenständen entwickelt werden. Figures 10 through 16 illustrate modified work piece holding devices which are designed such that a plurality of conductive objects with same intensities can be held and the conductive objects themselves are essentially at ground potential without being directly connected to the energy generator are connected. In these embodiments of the device, the arrangement influences additional conductive objects on the contact surface of the device is practical not the forces acting on other objects already arranged in the device to be developed.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 sind die Grundsätze der Erfindung auf eine Werkstücktragvorrichtung angewendet, bei welcher ein elektrisch leitendes Werkstück auf einer Tragfläche festgehalten werden soll. Eine Mehrzahl von Elementen 110, die aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen im wesentlichen 102 und 1010 Ohm cm hergestellt sind, sind so angeordnet, daß eine verhältnismäßig glatte obere Fläche geschaffen wird. Zwischen jedem der Elemente 110 ist ein geeignetes isolierendes und abdichtendes Element 111 vorgesehen. Der gesamte Aufbau kann dadurch starr zusammengehalten werden, daß die Elemente 110 und 111 miteinander verkittet oder ein oder mehrere Verbindungsbolzen 112 durch den Aufbau hindurchgeführt werden, die mit isolierenden Buchsen 113 versehen sind, welche die Bolzen 112 umgeben und sich zwischen benachbarten isolierenden Elementen 111 erstrecken. Zusätzliches Isoliermaterial 113' kann zwischen dem Kopf 114 des durchgehenden Bolzens 112 und dem benachbarten Element 110 sowie zwischen den gleichen Elementen am gegenüberliegenden Ende des Bolzens 112 vorgesehen sein. Die Länge der Hülsen 113 ist etwas kleiner als die Dicke der Elemente 110, so daß der Bolzen 112 die benachbarten Elemente 110 und 111 starr in fester gegenseitiger Lage halten kann. Die untere Fläche jedes der Elemente 110 ist mit einer Schicht 115 aus einem leitenden Material mit einem spezifischen Widerstand unter im wesentlichen 102 Ohm ein versehen, wobei diese Schicht innig und dauernd mit dem Element verhunden ist. Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß die leitende Schicht 115 auf den benachbarten Elementen 110 durch die isolierenden Elemente 111 getrennt ist, die sich nach unten über die untere Fläche der Halbleiter 110 hinaus erstrecken können. In the embodiment of FIGS. 10 and 11, the principles are of the invention applied to a workpiece support device in which an electrically conductive workpiece is to be held on a support surface. A majority of elements 110 made of a material with a resistivity between made essentially 102 and 1010 ohm cm are arranged so that a relatively smooth upper surface is created. Between each of the elements 110 a suitable insulating and sealing element 111 is provided. Of the The entire structure can be held together rigidly in that the elements 110 and 111 cemented to one another or one or more connecting bolts 112 through the structure are passed through, which are provided with insulating bushes 113, surrounding the bolts 112 and sandwiched between adjacent insulating elements 111 extend. Additional insulating material 113 'can be placed between the head 114 of the through bolt 112 and the adjacent element 110 and between the same Elements at the opposite end of the bolt 112 may be provided. The length the sleeve 113 is slightly smaller than the thickness of the elements 110, so that the bolt 112 hold the adjacent elements 110 and 111 rigidly in a fixed mutual position can. The lower surface of each of the elements 110 is covered with a layer 115 of one conductive material with a resistivity below substantially 102 ohms a provided, whereby this layer is intimately and permanently related to the element. From Fig. 11 it can be seen that the conductive layer 115 on the adjacent elements 110 is separated by the insulating elements 111 which extend downwards over the lower surface of the semiconductor 110 may extend beyond.

Die leitenden Schichten 115 auf abwechselnden Elementen 110 sind mit getrennten Leitern 116 und 117 verbunden. Vorzugsweise wird der soweit beschriebene Aufbau mit einem Abstand innerhalb einer Vertiefung 118 eines tragenden Grundkörpers 119 mit Hilfe irgendeiner der bekannten Überzugsmassen gehalten, um einen vollständig elektrisch isolierenden Verschluß und einen mechanischen Träger 120 für die zusammengesetzten Teile zu schaffen. The conductive layers 115 on alternate elements 110 are connected to separate conductors 116 and 117. Preferably the one described so far Structure with a spacing within a recess 118 of a supporting base body 119 held with the help of any of the known coating compounds to completely electrically insulating closure and a mechanical support 120 for the assembled To create parts.

Der Grundkörper 119 weist Ansätze mit Schlitzen 121 auf, um seine Befestigung an einem Tragkörper zu erleichtern, und außerdem weist er in seinem Boden eine Ausnehmung auf, innerhalb welcher ein Energieerzeuger 122 angeordnet ist, der eine Mittelanzapfung 123 zur Erde hat. Die Leiter 116 und 117 gehen durch isolierende Buchsen 124 bzw. 125 innerhalb einer Trennwand 126 des Grundkörpers 119 hindadurch. Diese Leiter sind mit den Hochspannungsklemmen des in der Mitte angezapften Energieerzeugers 122 verbunden, der über die Leitungen L, und L2 gespeist wird, wobei in der einen oder in den beiden Leitungen L, und L2 ein Schalter 127 vorge sehen ist. The base body 119 has lugs with slots 121 to his To facilitate attachment to a support body, and he also has in his The bottom has a recess within which an energy generator 122 is arranged which has a center tap 123 to earth. Ladders 116 and 117 go through insulating sockets 124 and 125 within a partition wall 126 of the base body 119 hind by it. These conductors are connected to the high-voltage terminals of the in the middle of the tapped energy generator 122, which is connected via the lines L, and L2 is fed, in one or in the two lines L, and L2 a switch 127 is provided.

Der Energieerzeuger 122 kann einen mit Mittelanzapfung versehenen Transformator in Verbindung mit einem Gleichrichter aufweisen, um elektrische Ladungen von im wesentlichen gleichen Werten oberhalb und unterhalb des Erdpotentials an den Leitern 116 und 117 herzustellen. Der Energieerzeuger 122 kann außerdem mit üblichen Überlastrelais versehen sein, um eine Beschädigung der Vorrichtung bzw. eine Gefährdung der Bedienungsperson zu vermeiden, und der Grundkörper 119 kann ferner über einen Leiter 128 mit Erde verbunden sein. Auf die obere Fläche des geschichteten Aufbaues kann eine verhältnismäßig dünne Schicht 128' aus einem Material aufgebracht sein, welches einen spezifischen Widerstand über 1010 Ohm cm hat und in solcher Weise verwendet wird, daß an der Oberfläche des zu haltenden Gegenstandes optimale Ladungen erzeugt werden. The power generator 122 may have a center tap Transformer in conjunction with a rectifier have to carry electrical charges of substantially equal values above and below the earth potential conductors 116 and 117. The energy generator 122 can also use conventional overload relays to prevent damage to the device or to avoid endangering the operator, and the base body 119 can also be connected to earth via a conductor 128. On the top surface of the layered A relatively thin layer 128 'of a material can be applied to the structure be, which has a specific resistance above 1010 ohm cm and in such Way is used that optimal on the surface of the object to be held Charges are generated.

Die Querabmessung der Elemente 110 kann einen beliebigen Wert haben; vorzugsweise soll sie jedoch werhältnismäßig klein sein, so daß ein auf die Werkstücktragfläche gebrachter leitender Gegenstand mehrere Elemente übergreift. Die Querabmessung der Elemente 111 soll so klein sein, wie sich dies mit einem guten elektrischen Aufbau verträgt, und derart gewählt werden, daß der nicht aktive Teil der Werkstücktragfläche auf einem Minimum gehalten wird. The transverse dimension of the elements 110 can have any value; however, it should preferably be relatively small, so that one on the workpiece support surface brought conductive object overlaps several elements. The transverse dimension of the Elements 111 should be as small as can be with a good electrical construction tolerates, and be chosen such that the non-active part of the workpiece support surface is kept to a minimum.

Weiterhin sollen sich die Elemente 111, mit Ausnahme ;In der Werkstücktragfläche, vorzugsweise über den Umfang der Elemente 110 hinaus erstrecken, um dadurch den zusammengesetzten Aufbau innerhalb der Auskleidung 120 zu verankern.Furthermore, the elements 111, with the exception of; In the workpiece support surface, preferably extend beyond the periphery of the elements 110 to thereby the Anchoring the composite structure within the liner 120.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß, da abwechselnden Elementen 110 im wesentlichen gleiche Ladungen von entgegengesetzter Polarität zugeführt werden, ein von der Vorrichtung getragener leitender Gegenstand 0 sich im wesentlichen auf Erdpotential befindet. Es sei bemerkt, daß der leitende Gegenstand O aus irgendeinem leitenden Material mit einem spezifischen Widerstand unter im wesentlichen 1010 Ohm cm bestehen und mit dem geschichteten Aufbau in beliebiger Weise in Berührung gebracht werden kann. From the foregoing it can be seen that there are alternating elements 110 essentially equal charges of opposite polarity are supplied, a conductive object 0 carried by the device is essentially present Ground potential. It should be noted that the conductive object O is made of any conductive material with a resistivity below essentially 1010 Ohm cm and in any way in contact with the layered structure can be brought.

Diese Anordnung macht es möglich, sehr große mechanische Anziehungskräfte zwischen dem leitenden Gegenstand 0 und dem Werkstücktragteil vorzusehen, ohne daß es erforderlich ist, den Gegenstand O mit einer besonderen Erdverbindung zu versehen.This arrangement makes it possible to have very large mechanical attractive forces to be provided between the conductive object 0 and the workpiece support part without it is necessary to provide the object O with a special earth connection.

Gemäß den Fig. 12 und 13 ist die Erfindung auf eine Werkstücktragvorrichtung angewendet, die ähnlich derjenigen gemäß den Fig. 10 und 11 ist, aber eine abgeänderte Ausbildung aufweist. Die Vorrichtung gemäß den Fig. 12 und 13 besitzt einen Grundkörper 129 ähnlich dem Grundkörper 119 der Ausführungsforin nach den Fig. 10 und 11. Sie hat einen wabenförinigen Aufbau, der in gleichen Abständen liegende und parallel zueinander angeordnete isolierende Elemente 130 und eine Reihe von gleichartigen isolierenden Elementen 130 aufweist, die in paralleler nl,ständen rechtwinklig zu den isolierenden Elementen 130 angeordnet sind. Die isolierenden Elemente 130 und 131 können aus dem gleichen Material wie die isolierenden Elemente 111 der Vorriclltung nach den Fig. 10 und 11 bestehen. Der wabenförmige oder mosaikartige Aufbau aus den isolierenden Elementen 130 und 131 kann in jeder seiner Öffnungen ein Ele- ment 132 aus einem Material aufnehmen, welches einen spezifischen Widerstand innerhalb der Grenzen von 102 bis 1010 Ohm cm hat. Die Elemente 132 können aus dem gleichen Material wie die Elemente 110 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 10 und 11 bestehen und sie können entweder in die Hohlräume eingegossen werden oder einzelne Einsatzteile bilden. Die untere Fläche jedes der Elemente 132 kann mit einer Schicht 133 aus leitendem Material versehen sein, welches das gleiche sein kann wie das Material 115 bei der Vorrichtung nach den Fig. 10 und 11. Die isolierenden Elemente 130 und 131 können sich nach unten über die Bodenflächen der Elemente 132 hinaus erstrecken, um diese voneinander zu trennen. According to FIGS. 12 and 13, the invention is directed to a workpiece support device applied, which is similar to that of FIGS. 10 and 11, but a modified one Has training. The device according to FIGS. 12 and 13 has a base body 129 similar to the base body 119 of the embodiment according to FIGS. 10 and 11. You has a honeycomb structure that is equally spaced and parallel mutually arranged insulating elements 130 and a number of similar having insulating elements 130, which in parallel nl, would be at right angles to the insulating members 130 are arranged. The insulating members 130 and 131 can be made of the same material as the insulating elements 111 of the device according to FIGS. 10 and 11 exist. The honeycomb or mosaic-like structure the insulating elements 130 and 131 can have an element in each of its openings ment 132 made of a material that has a specific resistance within which has limits of 102 to 1010 ohm cm. The elements 132 can be made up of the same Material like the elements 110 in the embodiment according to FIGS. 10 and 11 are made and they can either be poured into the cavities or individual insert parts form. The bottom surface of each of the elements 132 may be coated with a layer 133 of conductive material, which can be the same as the material 115 in the device according to FIGS. 10 and 11. The insulating elements 130 and 131 can extend downward beyond the bottom surfaces of the elements 132, to separate them from each other.

Getrennte Leiter 134 und 135 können dauernd mit abwechselnden Schichten 133 der Elemente 132 verbunden sein, wobei sie sowohl waagerecht als auch senkrecht verlaufen (Fig. 12). Diese Leiter 134 und 135 sind mit Hauptleitern 134' und 135' verbunden. Separate conductors 134 and 135 can be permanent with alternating layers 133 of the elements 132 can be connected, being both horizontal and vertical run (Fig. 12). These conductors 134 and 135 are matched with main conductors 134 'and 135' tied together.

Der gesamte mosaikartige und wabenförmige Aufbau wird in bezug auf die Bodenfläche und die Seitenflächen des Grundkörpers 129 in einem Abstand gehalten, und eine Verkleidungsmasse 136 kann den ganzen Aufbau derart umgeben, daß nur seine obere Fläche freiliegt. Die obere Fläche des mosaikartigen Aufbaues ist geglättet, und es kann auf ihr gegebenenfalls eine verhältnismäßig dünne Schicht 137 aus einem Material vorgesehen sein, welches einen spezifischen Widerstand über 1010 Ohm cm besitzt und in solcher Weise verwendet wird, daß an der Oberfläche des zu haltenden Gegenstandes eine optimale Ladung erzeugt wird.The entire mosaic and honeycomb structure is related to the bottom surface and the side surfaces of the base body 129 held at a distance, and a cladding compound 136 can surround the entire structure so that only his upper surface is exposed. The upper surface of the mosaic-like structure is smoothed, and it can optionally have a relatively thin layer 137 of a Material may be provided which has a specific resistance above 1010 ohm cm possesses and is used in such a way that on the surface of the to be held Object an optimal charge is generated.

Gemäß Fig. 13 sind die Leiter 134 und 135 abwechselnd mit Elementen 132 in einer der waagerechten Reihen dieser Elemente in dem mosaikartigen Aufbau gemäß Fig. 12 verbunden. Es sei bemerkt, daß die Leiter 134 und 135 jeder der waagerechten Reihen von Elementen 132 in Fig. 12 mit den Hauptleitern 134' und 135' verbunden sind, die zu einem Energieerzeuger führen, der dem in Fig. 11 dargestellten ähnlich ist. Dies besagt, daß die Leiter 134' und 135' mit den gegenüberliegenden Seiten eines Energieerzeugers verbunden werden können, der eine Mittelanzapfung zur Erde hat, so daß abwechselnden oberen Flächen der Elemente 132 im wesentlichen gleiche Ladungen von entgegengesetzter Polarität in bezug auf Erde zugeführt werden. Infolgedessen wird ein auf die Oberfläche des mosaikartigen Aufbaues gebrachter leitender Gegenstand automatisch auf ungefähr Erdpotential gebracht, und zwar aus den Gründen, wie sie in bezug auf das Erdpotential des leitenden Gegenstandes O in Fig. 11 angegeben sind. As shown in Fig. 13, conductors 134 and 135 are alternate with elements 132 in one of the horizontal rows of these elements in the mosaic-like structure connected according to FIG. It should be noted that conductors 134 and 135 are each of the horizontal Rows of elements 132 in Figure 12 connected to main conductors 134 'and 135' which lead to a power generator similar to that shown in FIG is. This means that conductors 134 'and 135' have opposite sides an energy generator that has a center tap to earth so that alternate top surfaces of elements 132 are substantially the same Charges of opposite polarity with respect to earth are fed. Consequently becomes a conductive object placed on the surface of the tessellated structure automatically brought to about earth potential for the reasons they like with respect to the earth potential of the conductive object O in FIG are.

Es kann natürlich die werkstücktragende oder aktive Fläche des geschichteten oder mosaikartigen Aufbaues in verschiedenen Formen ausgebildet werden, und gegebenenfalls können alle die hier beschriebenen Ausführungsformen in der Weise elektrisch betätigt werden, wie sie in Verbindung mit den Fig.S und 6 auseinandergesetzt worden ist. In den Fig. 14, 15 und 16 sind drei verschiedene Ausführungsformen eines geschichteten Aufbaues dargestellt. Sie veranschaulichen gleichwertige Körper, die aber verschiedene Konfigurationen der aktiven Oberflächen haben, so daß sie für verschiedene Anwendungszwecke der Erfindung geeignet sind. It can of course be the workpiece-bearing or active surface of the layered one or mosaic-like structure in various shapes, and optionally can all of the embodiments described here electrically operated in such a way as discussed in connection with FIGS. 14, 15 and 16 are three different embodiments of a layered one Structure shown. They illustrate bodies of equal value, but different Configurations of the active surfaces have been made so that they can be used for different purposes of the invention are suitable.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 können eine Mehrzahl von L-förmigen halbleitenden Elementen 138 aus dem gleichen Material, wie es für die Herstellung der Elemente 110 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 benutzt wird, in fester Lage mit Schichten 139 aus Isolierstoff gehalten werden, die zwischen sie geschaltet sind. Die Oberflächen 140 der L-förmigen Elemente 138 der Ausführungsform gemäß Fig. 14 können mit einer Schicht aus leitendem Material überzogen werden. Diese leitenden Schichten können in der gleichen Weise, wie die leitenden Schichten 115 der Ausführungsform nach Fig. 11 abwechselnd verbunde werden. Der winkelförmige Aufbau gemäß Fig. 14 kann auf einer Platte derart angeordnet werden, daß seine Fläche 141 im Eingriff mit der Platte steht. Die Fläche 142 kann dann dazu verwendet werden, an ihr leitende Gegenstände aktiv zu halten. Referring to FIG. 14, a plurality of L-shaped semiconducting elements 138 made of the same material as used for manufacture of the elements 110 in the embodiment according to FIG. 11 is used are held in a fixed position with layers 139 of insulating material between they are switched. The surfaces 140 of the L-shaped members 138 of the embodiment 14 can be coated with a layer of conductive material. These conductive layers can be used in the same way as the conductive layers 115 of the embodiment according to FIG. 11 are alternately connected. The angular one Structure according to FIG. 14 can be arranged on a plate so that its surface 141 engages the plate. The area 142 can then be used to to keep conductive objects active on it.

In Fig. 15 hat die Konfiguration des Aufbaues die Form einer Reihe von polygonförmigen halbleitenden Elementen 143, die mit Schichten 144 aus Isoliermaterial zwischen benachbarten Elementen starr zusammengehalten sind, um einen polygonalen Körper zu bilden, durch dessen Mitte eine Öffnung hindurchgeht. Die inneren Umfangsflächen 145 der Elemente 143 des polygonalen Körpers gemäß Fig. 15 können mit einer Schicht aus leitendem Material überzogen werden, welche durch die isolierenden Elemente 144 getrennt ist. Die Flächen 145 können über die ganze innere Länge des Körpers gemäß Fig. 15 abwechselnd mit getrennten Klemmen, die zu einem Energieerzeuger führen, in der gleichen Weise verbunden werden. wie die Vorrichtung gemäß Fig. 11 mit ihrem Energieerzeuger verbunden ist. Der Körper gemäß Fig. 15 haftet elektrostatisch an irgendeinem leitenden Träger und schafft drei zusätzliche aktive Flächen. In Fig. 15, the configuration of the structure is in the form of a row of polygonal semiconducting elements 143 covered with layers 144 of insulating material between adjacent elements are rigidly held together to form a polygonal To form a body with an opening through its center. The inner peripheral surfaces 145 of the elements 143 of the polygonal body according to FIG. 15 can with one layer of conductive material covered by the insulating elements 144 is separated. The surfaces 145 can extend over the entire internal length of the body according to Fig. 15 alternately with separate terminals that lead to an energy generator, be connected in the same way. like the device according to FIG. 11 with its Energy producer is connected. The body according to FIG. 15 adheres electrostatically any conductive support and creates three additional active areas.

In Fig. 16 hat die Konfiguration des Aufbaues die Form eines Zylinders, der aus einer Mehrzahl von ringförmigen halbleitenden Elementen 146 zusammen gesetzt ist, die mit ähnlich gestalteten Schichten 147 aus Isoliermaterial zwischen ihnen starr zusammengehalten werden. Die inneren Umfangsflächen der Elemente 146 können mit einer Schicht 148 aus leiten dem Material in der gleichen Weise wie die Flächen 115 der Elemente 110 gemäß Fig. 11 überzogen sein. In Fig. 16, the configuration of the structure is in the form of a cylinder, composed of a plurality of annular semiconducting elements 146 together is the one with similarly shaped layers 147 of insulating material between them be held together rigidly. The inner peripheral surfaces of the elements 146 can with a layer 148 of conduct the material in the same way as the surfaces 115 of the elements 110 according to FIG. 11 can be coated.

Die Schichten 148 aus leitendem Material auf abwechselnden halbleitenden Elementen 146 können mit getrennten Leitern verbunden werden, die zu einem Energieerzeuger ähnlich dem in Fig. 11 gezeigten filhren. Der zylindrische Körper gemäß Fig. 16 ist von besonderem Vorteil. wenn er als Antriebselement für biegsame Teile, wie z. B. Förderbänder, den Transport von dünnen Bahnen u. dgl. verwendet wird. Sämtliche Ausführungsformen gemäß den Fig. 14, 15 und 16 können in der gleichen Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 11 auf ihren äußeren Umfangs- oder aktiven Flächen mit einer verhältnismäßig dünnen Schicht aus einem Material überzogen werden. dessen speziiischer Widerstand 1010 Ohm cm übersteigt. Das Material mit einem Widerstand über 1010 Ohm cm soll in einer solchen Weise verwendet werden, daß an der Oberfläche des zu haltenden Gegenstandes optimale Ladungen erzeugt werden.Layers 148 of conductive material on alternate semiconducting Elements 146 can be connected to separate conductors leading to an energy generator similar to that shown in FIG. The cylindrical body according to FIG. 16 is of particular advantage. when used as a drive element for flexible parts, such as z. B. conveyor belts, the transport of thin webs and the like. Is used. All Embodiments according to FIGS. 14, 15 and 16 can be used in the same way as the embodiment according to FIG. 11 on its outer peripheral or active surfaces be coated with a relatively thin layer of a material. whose specific resistance exceeds 1010 ohm cm. The material with a resistance above 1010 ohm cm shall be used in such a way that on the surface the object to be held optimal charges are generated.

PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum Erzeugen elektrostatischer Kräfte mit einem Element, das aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen 102 und 1010 Ohm cm hergestellt ist und mit dessen einer Fläche eine aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand unter 102 Ohm cm bestehende Schicht innig und dauernd verbunden ist, einem relativ zu dem Element bewegbaren leitenden Gegenstand und einem Energieerzeuger, der zum Liefern elektrischer Ladungen dient und mit der genannten Schicht in Reihe mit dem leitenden Gegenstand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von elektrostatischen Kräften verhältnismäßig hoher Intensität das das Element bildende Material mit einem spezifischen Widerstand zwischen 102 und 1010 Ohm cm verhältnismäßig steif und wesentlich dicker als die aus dem Material mit einem spezifischen Widerstand unter 102 Ohm cm bestehende Schicht ist und zwischen dem leitenden Gegenstand und dem Element eine aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand größer als 1010 Ohm cm bestehende Schicht angeordnet ist. PATENT CLAIM: 1. Device for generating electrostatic forces with an element made of a material with a specific resistance between 102 and 1010 ohm cm is made and one surface of which is made of one material with a specific resistance below 102 ohm cm existing layer intimately and is permanently connected, a conductive object movable relative to the element and a power generator that is used to deliver electrical charges and with the said layer is connected in series with the conductive object, characterized in that, that to generate electrostatic forces of relatively high intensity the element forming material with a resistivity between 102 and 1010 ohm cm relatively stiff and much thicker than those made from the material with a resistivity below 102 ohm cm existing layer is and between the conductive object and the element one made of a material having a specific Resistance greater than 1010 ohm cm existing layer is arranged.

Claims

2. Apparatus according to claim l, characterized gelsennzeichllet. that they a plurality of the semiconductive material having a specific resistance has between 102 and 1010 ohm cm existing lamellae. at which between adjacent lamellae an insulation is provided and to which each made of conductive Material with a resistivity of less than 102 ohm cm existing layers are bound, which are isolated from each other by the insulation, the conductive Surfaces of alternating layers of the conductive material with the opposite poles of the energy generator are connected.

3. Vorriclltung according to claim 2. gekennzeidnet characterized in that the conductive Object is held at ground potential.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that between the conductive object and essentially the entire surface of what carries it laminated structure a single layer of material with a specific resistance larger than 1010 ohm cm.

Documents considered: German Patent Specifications here. 477 911, 487581, 587 309, 651 747; U.S. Patent No. 2,417,850.