DE1127006B

DE1127006B - Deionizer for neutralizing static charges in dielectric materials

Info

Publication number: DE1127006B
Application number: DER20108A
Authority: DE
Inventors: Georges Roudovsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-02-16
Filing date: 1956-11-30
Publication date: 1962-04-05

Description

Entionisierungsapparat zur Neutralisierung statischer Aufladungen in dielektrischen Stoffen Zur Neutralisierung statischer Aufladungen in dielektrischen Stoffen ist ein Entionisierungsapparat bekannt, der mit einer Vielzahl von mit Spitzen versehenen, nebeneinander angeordneten Entladungselementen versehen ist, die einen durch alle Elemente hindurch sich erstreckenden spannungführenden Leiter umgeben und gegen den genannten Leiter zur Vermeidung einer direkten Entladung hinreichend isoliert sind, wobei zwischen dem Leiter und den Entladungselementen mittels den Leiter unter Zwischenlage von Isoliermaterial umgebender Metallhülsen eine kapazitive Kopplung bewirkt wird.Deionizer to neutralize static charges in dielectric materials To neutralize static charges in dielectric materials Substances is a deionization apparatus known with a variety of with tips provided, juxtaposed discharge elements is provided, the one surrounded by all elements extending through live conductors and against said conductor sufficient to avoid direct discharge are isolated, between the conductor and the discharge elements by means of the Conductor with the interposition of insulating material surrounding metal sleeves a capacitive Coupling is effected.

Bekanntlich werden solche Geräte meistens mit Hochspannung betrieben, denn mit größer werdender Spannung wird auch die Ladungskapazität der für jedes Entladungselement vorgesehenen Kondensatoren erhöht. Andererseits wird die Wirksamkeit des Apparates um so mehr verbessert, je mehr Entladungselemente auf einer gegebenen Länge vorgesehen sind.It is well known that such devices are mostly operated with high voltage, because as the voltage increases, so does the charge capacity of each Discharge element provided capacitors increased. On the other hand, the effectiveness the more discharge elements on a given, the more improved the apparatus Length are provided.

Um ein solches Gerät unter den dargelegten Umständen mit einem möglichst großen Wirkungsgrad betreiben zu können, müssen Kurzschlüsse zwischen den verschiedenen nebeneinander angeordneten Kondensatoren mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Man war folglich bisher bestrebt, zwischen den verschiedenen Kondensatoren einen ausreichenden Abstand einzuhalten, und man wußte, daß dieser Abstand um so größer werden mußte, je höher die Betriebsspannung gewählt wurde. Da die Kondensatoren für eine ausreichende Ladungskapazität eine nicht zu verkleinernde Größe und Länge aufweisen müssen, hat die Erhöhung der Betriebsspannung zur Folge, die zwischen den Kondensatoren einzuhaltende Isolierung immer abstandsbreiter zu wählen, wodurch sich die Längenabmessungen des ganzen Gerätes in nicht beabsichtigter Weise vergrößerten. Diese große Abstandseinhaltung zwischen den verschiedenen Konsatoren war auch deshalb ein Gebot der Notwendigkeit, weil auf alle Fälle vermieden werden muß, daß bei versehentlicher Berührung einer der Ionisierungsspitzen mit der Hand die dann erfolgende Entladung sich auch auf die benachbart liegenden Kondensatoren erstreckt, da dann der Entspannungsstoß für die berührende Person gesundheitliche Folgen nach sich ziehen könnte. Auch wenn eine der Spitzen oder einer der Kondensatoren zufällig Kontakt mit der Masse erlangen sollte, muß mit Sicherheit ausgeschlossen sein, daß der dann folgende Kurzschluß sich auf die Gesamtheit der Kondensatoren erstreckt.To get such a device under the circumstances outlined above with a possible To be able to operate with great efficiency, short circuits between the various Adjacent capacitors can be excluded with certainty. Man was consequently endeavored so far to provide a sufficient between the various capacitors To keep a distance, and it was known that this distance had to be all the greater, the higher the operating voltage was selected. As the capacitors for sufficient Load capacity must have a size and length that cannot be reduced the increase in the operating voltage results in that which must be observed between the capacitors Always choose insulation with a wider spacing, which means that the length dimensions of the whole device enlarged in an unintended manner. This great distance compliance Therefore, between the various consultants, there was a need to because it must be avoided in any case that accidentally touching a the ionization tips by hand, the discharge that then takes place is also reflected the adjacent capacitors extends, as then the surge surge for the person touching could have health consequences. Even if one of the tips or one of the capacitors accidentally makes contact with the ground should, it must be excluded with certainty that the then following short circuit extends to all of the capacitors.

Es besteht also ein sehr erhebliches Bedürfnis dafür, die verschiedenen Kondensatoren gegeneinander ausreichend stark zu isolieren, und dies gerade auch für Hochspannungsbetrieb - etwa in der Größenordnung von 10 000 V - unter Beachtung, daß die gesamte Baulänge des Gerätes durch die vorgesehene Isolierung nicht auf unerwünschte Größendimensionen ansteigt.So there is a very significant need for the various To isolate capacitors from one another sufficiently strong, and this precisely too for high-voltage operation - in the order of magnitude of 10,000 V - taking into account, that the entire length of the device is not due to the insulation provided unwanted size increases.

Diesen Erfordernissen kann bei einem eingangs erläuterten Entionisierungsapparat gemäß der Erfindung dadurch entsprochen werden, daß die zur kapazitiven Kopplung dienenden Metallhülsen durch senkrecht zum Leiter bis zu einem ihn auf Abstand umgebenden Isolierrohr verlaufende isolierende Zwischenwände gegeneinander isoliert und die zwischen diesen Wänden und dem umhüllenden Rohr verbleibenden Zellen mit Isoliermaterial ausgefüllt sind, in welchem die jeweiligen Stromverbindungen zwischen einer Metallhülse und einem Entladungselement eingebettet sind, während in Nachbarschaft der Entladungselemente einregelbar wenigstens ein an Masse gelegter metallischer Stab vorgesehen ist.These requirements can be met in the case of a deionization apparatus explained at the beginning be met according to the invention in that the capacitive coupling Serving metal sleeves through perpendicular to the conductor to a distance surrounding it Isolierrohr extending insulating partitions insulated from each other and the cells with insulating material remaining between these walls and the enveloping tube are filled in, in which the respective power connections between a metal sleeve and a discharge element are embedded while in the vicinity of the discharge elements adjustable at least one metallic rod connected to ground is provided.

Weitere in Verbindung mit der genannten Erfindung zweckmäßig zu beachtende Merkmale ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen; hierin ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch den Entionisierungsapparat nach der Erfindung gemäß der Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 ein Querschnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig.3 ein der Fig.2 entsprechender Querschnitt einer anderen Ausführungsform.Further to be considered in connection with the mentioned invention expediently Features result from the exemplary embodiments shown in the drawing; 1 is a longitudinal section through the deionization apparatus according to the invention according to the line 1-1 in FIG. 2, FIG. 2 shows a cross section according to the line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows a cross-section corresponding to FIG. 2 of another Embodiment.

Auf einem z. B. aus Metall bestehenden Sockel 1 sind nach Fig. 1 und 2 beispielsweise gleichfalls aus Metall bestehende Seitenwangen 2 angebracht, von denen zumindest die eine beispielsweise mittels Schraube 3 lösbar befestigt ist. Die beiden Wangen sind in ihrem oberen Teil durch zwei Stangen 4 verbunden, die sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Bedeutung haben.On a z. B. made of metal base 1 are shown in Fig. 1 and 2, for example, also made of metal side cheeks 2 attached, from at least one of which is detachably fastened, for example by means of a screw 3. The two cheeks are connected in their upper part by two rods 4, the have both an electrical and a mechanical significance.

Zwischen diesen Wangen ist ein starkes Rohr 5 eingepaßt, das aus Isoliermaterial, beispielsweise aus einer Kunstharzpreßmasse (Bakelit), besteht und welches in seinem Innern drei stark isolierte metallische Leiter 6 umfaßt, die sich über die ganze Länge des Rohres erstrecken und beispielsweise Hochspannungskabel darstellen.A strong tube 5 is fitted between these cheeks and is made of insulating material, for example from a synthetic resin molding compound (Bakelite), and which in his Inside three heavily insulated metallic conductors 6, which extend over the whole Extend the length of the pipe and represent, for example, high-voltage cables.

Das Rohr 5 ist mittels isolierender, z. B. gleichfalls aus Kunstharzpreßmasse bestehender Wände 7 in eine Anzahl von Zellen 14 unterteilt. In jeder dieser Zellen ist jedes Kabel 6 von einer Metallhülse 8, beispielsweise aus Kupfer oder Messing, umgeben. Diese Hülsen einer jeden' Zelle sind elektrisch an eine Schraubenmutter 9, vorzugsweise aus Messing, angeschlossen. Jede dieser Muttern ist auf einem einzigen, gegen die Innenwandung des Rohres 5 anliegenden Isolierträger 11 befestigt, und zwar dadurch, daß die in Spitzen auslaufenden Elektrisierstäbe 12 mit ihren abgesetzten und mit Gewinde versehenen Fußenden durch Löcher im Rohr 5 und im Träger 11 hindurchgreifen und in das Gewinde der Muttern 9 eingeschraubt werden. Die Elektrisierstäbe bzw. deren Spitzen bestehen zweckmäßig aus verschromtem Stahl, damit sie nicht als Folge der elektrischen Entladungen oxydieren und zerstört werden.The tube 5 is by means of insulating, for. B. also consisting of synthetic resin molding compound walls 7 divided into a number of cells 14. In each of these cells, each cable 6 is surrounded by a metal sleeve 8, for example made of copper or brass. These sleeves of each cell are electrically connected to a screw nut 9, preferably made of brass. Each of these nuts is fastened to a single insulating support 11 resting against the inner wall of the tube 5, namely in that the electrifying rods 12 , which run out in tips, reach through with their offset and threaded foot ends through holes in the tube 5 and in the support 11 and in the thread of the nuts 9 are screwed in. The electrifying rods or their tips are expediently made of chrome-plated steel so that they do not oxidize and be destroyed as a result of the electrical discharges.

Alle Zellen 14 sind mit Wachs gefüllt. Zur Fertigstellung des Apparates werden auf die Hochspannungskabel 6 nacheinander die Metallhülsen 8 und die isolierenden Zwischenwände 7 aufgeschoben. Auf die Metallhülsen 8 werden dann. die Stromleiterverbindungen 10 angelötet und darauf die ganze Einheit in Wachs eingetaucht, wodurch die Zwischenräume zwischen den Isolierungen der Kabel 6 und den Rändern der von ihnen durchlaufenen Löcher in den Wänden 7 ausgefüllt werden. Darauf wird der Isolierträger 11 mit den Muttern 9 angebracht und an letztere die jeweiligen Stromleiterverbindungen 10 angelötet. Dieser Träger 11 wird in Einkerbungen der Zwischenwände 7 eingelegt und die so zusammengebaute Einheit dann in das Rohr 5 eingeführt; durch Einschrauben der Elektrisierstäbe 12 wird das Ganze fest miteinander verankert und dann zwischen die Wangen 2 eingelegt, wonach dann die beiden Stangen 4 eingeschoben werden.All cells 14 are filled with wax. To complete the apparatus the metal sleeves 8 and the insulating ones are successively on the high-voltage cables 6 Partitions 7 pushed on. On the metal sleeves 8 are then. the conductor connections 10 soldered on and then dipped the whole unit in wax, creating the gaps between the insulation of the cables 6 and the edges of those traversed by them Holes in the walls 7 are filled. Then the insulating support 11 with the Nuts 9 attached and the respective conductor connections 10 soldered to the latter. This carrier 11 is inserted into notches in the partition walls 7 and the thus assembled Unit then inserted into tube 5; by screwing in the electrifying rods 12 the whole thing is firmly anchored together and then inserted between the cheeks 2, after which the two rods 4 are inserted.

Zum Gebrauch des Apparates werden die Stangen 4 mit der Masse des Gerätes, nämlich mit der Grundplatte 1, leitend verbunden, und gleichfalls werden die metallischen Stromleiter 6 über die Sekundärspule des Hochspannungstransformators T an Masse gelegt, dessen Primärspule an eine Wechselstromspannungsquelle, beispielsweise von 110 oder 220 V, angeschlossen ist; der Sekundärspule des Transformators wird dann z. B. eine Spannung in der Größenordnung von 10 000 V entnommen.To use the apparatus, the rods 4 with the mass of the Device, namely with the base plate 1, conductively connected, and also be the metallic conductor 6 via the secondary coil of the high-voltage transformer T is connected to ground, the primary coil of which is connected to an AC voltage source, for example of 110 or 220 V, is connected; the secondary coil of the transformer becomes then z. B. a voltage of the order of 10,000 V taken.

Die Kondensatoren, deren eine Belegung in jeder Zelle durch die entsprechenden Kreisabschnitte der Kabel 6 und deren andere Belegung durch die Metallhülsen 8 gebildet ist, laden sich bei Inbetriebnahme auf, wonach die Spitzen der Elektrisierstäbe 12 ein erhöhtes elektrisches Potential annehmen und dadurch eine Ionisierung der Luft herbeiführen, die sich in der Nähe der an Masse gelegten Stäbe 4 befindet.The capacitors, whose one occupation in each cell by the corresponding one Circular sections of the cables 6 and their other occupancy are formed by the metal sleeves 8 is, charge up on start-up, after which the tips of the electrifying rods 12 assume an increased electrical potential and thereby an ionization of the Bring in air that is in the vicinity of the rods 4 connected to ground.

Wenn nun beispielsweise Fäden aus Polyamid 13 oberhalb der Stangen 4 vorbeigeführt werden, fließt die in ihnen enthaltene statische Elektrizität durch die leitfähig gewordene ionisierte Luft über die Stangen 4 zur Masse ab.If now, for example, threads made of polyamide 13 above the rods 4 are passed by, the static electricity contained in them flows through the ionized air that has become conductive via the rods 4 to ground.

In der Zeichnung befinden sich die Fäden verhältnismäßig nahe an den Stangen 4, während sie in Wirklichkeit in einem größeren Abstand von diesen, beispielsweise in einer Entfernung von etwa 15 cm, vorbeigleiten.In the drawing, the threads are relatively close to the Rods 4, while in reality they are at a greater distance from these, for example at a distance of about 15 cm, slide past.

In der Abwandlung gemäß Fig. 3 sind zwei Rohre 5' vorgesehen, welche dem zuvor erläuterten Rohr 5 entsprechen. Ein weiterer Unterschied gegenüber Fig.1 besteht darin, daß im Innern der Rohre 5' beispielsweise vier Kabel 6 untergebracht sind. Ferner weist der Apparat in der Ausbildung nach Fig. 3 zwei äußere Stangen 15 und eine mittlere Stange 16 auf, die mit der Masse verbunden sind. Um eine möglichst weitgehend ausgebreitete Zone ionisierter Luft in einer quer zu diesen Stangen liegenden Richtung zu erlangen, befinden sich die äußeren Stangen 15 näher an den Spitzen der Stäbe 12 als die mittlere Stange 16. Um die beiden Rohre 5' abzustützen, weisen bei dieser Ausführung die Grundplatte 17 und die seitlichen Wangen 18 weit größere Abmessungen auf.In the modification according to FIG. 3, two tubes 5 ′ are provided which correspond to the tube 5 explained above. Another difference compared to FIG. 1 is that, for example, four cables 6 are housed inside the tubes 5 '. Furthermore, the apparatus in the embodiment according to FIG. 3 has two outer rods 15 and a central rod 16 which are connected to the ground. In order to achieve a zone of ionized air that is as widely spread as possible in a direction transverse to these rods, the outer rods 15 are closer to the tips of the rods 12 than the middle rod 16. In order to support the two tubes 5 ', in this embodiment the base plate 17 and the side cheeks 18 have much larger dimensions.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not limited to the exemplary embodiments described and illustrated limited.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Deionizer to neutralize static Charges in dielectric materials with a multitude of pointed, discharge elements arranged next to one another, one through all elements extending live conductor 'surrounded and against said conductor are sufficiently isolated to avoid direct discharge, with between the conductor and the discharge elements by means of the conductor with the interposition of A capacitive coupling is brought about by the metal sleeves surrounding the insulating material, as a result of which characterized in that serving for capacitive coupling metal sleeves (8) through perpendicular to the conductor (6) up to an insulating tube (5) surrounding it at a distance extending insulating partitions (7) isolated from each other -and the between these walls (7) and the enveloping tube (5) remaining cells (14) with insulating material are filled, in which the respective power connections (10) between a Metal shell (8) and a discharge element (12) are embedded while in the vicinity of the discharge elements (12) adjustable at least one metallic grounded Rod (4) is provided.

2. Deionization apparatus according to claim 1, characterized in that that each of the constituting a capacitor occupancy, provided in each cell Metal sleeves (8) electrically connected to a screw nut (9), all of which from a through the entire length of the insulating tube (5) extending against the inner wall of this pipe abutting insulating support (11) is carried and be attracted against him by the fact that the threaded foot ends of the Electrifying rods (12) are screwed into it.

3. Deionization apparatus according to claim 1, characterized in that a rod (4) is arranged on both sides of the row of electrifying rods (12) which expire in tips.

4. Deionization apparatus, characterized by two complete units according to claim 1 and by a total of three rods (4), of which a central rod (16) has the same distance from the two rows of electrifying rods (12) and the other two rods (15) on the outside to the rods (12) are arranged, expediently at a smaller distance from them than the rod (16).

5. Deionization apparatus according to claim 1, characterized in that the rod or rods (4) at the same time as a connection for two connected to the base plate, the or each insulating tube (5) with the cells located inside (14) between clamping cheeks (2 ) to serve. References considered: U.S. Patent Nos. 2,083,478, 2,333,213, 2392808.