DE19520260B4 - Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen - Google Patents

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    • G03G2215/028Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes

Abstract

Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen durch eine langgestreckte Koronaelektrode mit wenigstens einer Hilfselektrode auf bewegte, elektrisch isolierende Oberflächen, die auf einer elektrisch leitenden Gegenelektrode abgestützt sind, und mit einer an die Elektroden angeschlossenen Hochspannungsgleichstromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein Träger (6) aus elektrisch isolierendem Material in Form einer Rinne (7) mit einer Bodenwand (8) und zwei Seitenwänden (9, 11) vorgesehen ist, wobei die freien Ränder der Seitenwände (9, 11) der Gegenelektrode (4) zugewandt sind;
b) die Koronaelektrode (13, 14) in der Rinne (7) und an der Bodenwand (8) ohne Überstand über die freien Ränder der Seitenwände (9, 11) angeordnet ist,
c) an oder in der Nähe jedes Randes der Seitenwände (8, 9) wenigstens eine Hilfselektrode (16, 17; 26, 27; 36) angeordnet ist;
d) die Koronaelektrode (13, 14) mit dem einen und die Gegen- und Hilfselektroden (4; 16, 17; 26, 27; 36) mit dem anderen Pol...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen durch eine langgestreckte Koronaelektrode mit wenigstens einer Hilfselektrode auf bewegte, elektrisch isolierende Oberflächen, die auf einer elektrisch leitenden Gegenelektrode abgestützt sind, und mit einer an die Elektroden angeschlossenen Hochspannungsgleichstromquelle.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist aus DE 24 10 479 C3 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist die Koronaelektrode über einen Winkelbereich von ca. 270° von einer Hilfselektrode umschlossen und abgeschirmt, wobei die für die Felderzeugung maßgeblichen Ränder der Hilfselektrode und die Spitzen der Koronaelektrode von der aufzuladenden Oberfläche einen gleichen Abstand haben. Die Hilfselektrode ist unmittelbar mit Erde verbunden, an welcher auch der eine Pol einer Hochspannungsgleichstromquelle liegt, deren anderer Pol an die Koronaelektrode angeschlossen ist.
  • Bei der bekannten Vorrichtung können durch Auftreten störender Ladung leicht elektrische Gegenfelder entstehen, welche das von der Koronaelektrode zur aufzuladenden Oberfläche hin gerichtete Feld und damit das Aufbringen einer unipolaren elektrischen Aufladung stören können. Auch kann es vorkommen, daß sich, insbesondere im Falle von Spitzenelektroden, ungleichmäßige Ladungsverteilungen auf der aufzuladenden Oberfläche ergeben und sich die Spitzenelektroden auf der bewegten, aufzuladenden Oberfläche gewissermaßen streifenförmig "abbilden".
  • Aus der DE 40 16 997 C1 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen auf eine elektrisch isolierende Oberfläche bekannt, wobei die Vorrichtung eine langgestreckte Koronaelektrode sowie zwei Hilfselektroden umfasst. Die Koronaelektrode und die Hilfselektroden sind jeweils mit einem Pol einer Hochspannungsgleichstromquelle verbunden.
  • Aus der US 5 250 992 A ist eine weitere Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer Ladungen auf eine elektrisch isolierende Oberfläche bekannt. Diese weist eine Koronaelektrode auf, die mit einem Pol einer Hochspannungsgleichstromquelle verbunden ist. Außerdem kann eine Hilfselektrode zum Einsatz kommen, die über einen ohmschen Widerstand mit dem anderen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle in elektrischer Verbindung steht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß eine ungestörte, gleichmäßige Aufladung der Oberfläche unabhängig von der geometrischen Gestalt der Koronaelektrode möglich ist.
  • Die Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung von der Erfindung dadurch gelöst, daß
    • a) ein Träger aus elektrisch isolierendem Material in Form einer Rinne mit einer Bodenwand und zwei Seitenwänden vorgesehen ist, wo bei die freien Ränder der Seitenwand der Gegenelektrode zugewandt sind;
    • b) die Koronaelektrode in der Rinne und an der Bodenwand ohne Überstand über die freien Ränder der Seitenwände angeordnet ist;
    • c) am oder in der Nähe jedes Randes der Seitenwände wenigstens eine Hilfselektrode angeordnet ist;
    • d) die Koronaelektrode mit dem einen und die Gegen- und Hilfselektroden mit dem anderen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle verbunden sind; und
    • e) die wenigstens eine Hilfselektrode über einen ohmschen Widerstand mit dem anderen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle verbunden ist.
  • Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
  • 1 schematisch einen Aufladestab zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen auf eine vorbewegte, im wesentlich elektrisch isolierende Oberfläche;
  • 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1;
  • 3 schematisch eine Draufsicht eines abgewandelten Aufladestabes mit wellenförmig verlaufenden Hilfselektroden;
  • 4 eine Querschnittsansicht ähnlich 1 einer an deren abgewandelten Ausführungsform eines Aufladestabes;
  • 5 eine Draufsicht des Aufladestabes aus 4 und
  • 6 eine Ansicht ähnlich 1 einer weiteren Ausführungsform.
  • In 1 und 2 ist eine Vorrichtung in Gestalt eines langgestreckten Aufladestabes 1 dargestellt zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen auf eine in Richtung des Pfeiles A vorgeschobene, elektrisch isolierende Oberfläche 2, z.B. einer Kunststoffolienbahn 3.
  • Der Aufladestab 1 erstreckt sich quer zur Vorschubrichtung A über die gesamte Oberfläche 2 hinweg. Im Bereich des Aufladestabes 1 ist unterhalb der Bahn 3 eine ortsfeste, elektrisch leitende, vorzugsweise großflächige Gegenelekelektrode 4, z.B. aus Metall, angeordnet, über welche die Bahn 3 hinweggleitet und die bei 5 mit Erde oder Null-Potential verbunden ist.
  • Der Aufladestab 1 umfaßt einen Träger 6 aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Kunststoff, in Form einer Rinne 7 mit einer Bodenwand 8 und zwei Seitenwänden 9, 11, wobei die freien Ränder der Seitenwände der Gegenelektrode 4 zugewandt sind. Der Träger 6 kann eine beträchtliche Länge, von beispielsweise bis zu zwei oder mehr Metern haben und ist zur Verhinderung einer Durchbiegung durch ein starres Profil 12 aus Metall, das in den Kunststoff eingelassen ist, entsprechend versteift.
  • In der Rinne 7 und an deren Bodenwand 8 ist eine Koronaelektrode in Gestalt elektrisch miteinander verbundener, in gegenseitigen Abständen angeordneter Spitzen 13 angeordnet. Die elektrische Verbindung der Spitzen 13 erfolgt über einen gemeinsamen, drahtförmigen Leiter 14, der an den einen Pol, z.B. den positiven Pol einer Hochspannungsgleichstromquelle 15 angeschlossen ist. Wie dargestellt, enden die Spitzen 13 vor den freien Rändern der Seitenwände 9, 11 der Rinne 7, sie haben also gegenüber diesen Rändern keinen Überstand, sondern liegen – mit Blickrichtung von der Gegenelektrode 4 aus – mit erheblichem Abstand hinter den freien Kanten der Seitenwände 9, 11 und damit auch hinter zwei Hilfselektroden 16, 17, die an den freien Rändern der Seitenwänder 9, 11 z.B. in Gestalt von blanken Metalldrähten angeordnet sind. Die Hilfselektroden 16, 17 liegen auf diese Weise zwischen den Spitzen 13 und der Gegenelektrode 4 bzw. der darauf vorgeschobenen Bahn 3 mit der aufzuladenden Oberfläche 2. Die Hilfselektroden 16, 17 sind über einen Widerstand 18 mit dem anderen Pol, z.B. dem negativen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle 15 verbunden. Diese über den Widerstand 18 erfolgende Verbindung ist in 1 schematisch nur für die rechts gelegene Gegenelektrode 17 dargestellt. Bei der praktischen Ausführungsform des Aufladestabes 1 ist auch die andere Gegenelektrode 16 über den Widerstand 18 (oder einen eigenen Widerstand) mit dem betreffenden Pol der Hochspannungsgleichstromquelle 15 verbunden. Gewöhnlich wird die Elektrode 16 elektrisch leitend mit der Elektrode 17 verbunden, beispielsweise über einen diese beiden Elektroden überbrückenden, elektrischen Leiter 19 (2), der außerhalb der Gegenelektrode 4 und der Bahn 3 im Körper des Aufladestabes 1 angeordnet sein kann.
  • Bei einer praktischen Ausführungsform kann die Hochspannungsgleichstromquelle 15 eine Gleichspannung von 20 kV liefern. Der ohmsche Widerstand 18 kann einen Wert von beispielsweise 50 Megohm haben. Die genannten Werte werden je nach den geometrischen Verhältnissen, den Materialeigenschaften der Bahn 3 und der gewünschten Aufladung auf der Oberfläche 2 eingestellt.
  • Es ist wichtig, daß die Spitzen 13 der Koronaelektrode mit Bezug auf die Gegenelektrode 4 nicht über die Hilfselektroden 16, 17 überstehen, sondern mit Bezug auf die Gegenelektrode 4 vorzugsweise mit Abstand deutlich hinter den Hilfselektroden 16, 17 liegen, weil sich nur so in Verbindung mit der Erdung der Hilfselektroden 16, 17 durch den Widerstand 18 unter Ausbildung eines entsprechenden Spannungsabfalles eine Feldverteilung ergibt, aufgrund welcher unipolare elektrische Ladungen eines gewünschten Vorzeichens (im vorliegenden Fall positive Ladungen) gleichmäßig und stetig auf die Oberfläche 2 der vorbewegten Bahn 3 gelangen, wobei sich hierdurch die Struktur der von den Spitzen 13 gebildeten Koronaelektrode im Aufladungsbild weniger störend bemerkbar macht.
  • Bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird die Koronaelektrode von den elektrisch miteinander verbundenen Spitzen 13 gebildet. Die Spitzen 13 können bei anderen Ausführungsformen auch durch eine Schneide oder einen dünnen Draht ersetzt werden, so lange sich an diesen Elementen elektrische, zu den Hilfselektroden 16, 17 und der Gegenelektrode 4 hin gerichtete Koronaentladungen ausbilden, aufgrund welcher die unipolaren elektrischen Ladungen auf die Oberfläche 2 der bewegten Bahn gelangen.
  • Die Hilfselektroden 16, 17, die im Betrieb der Vorrichtung wegen des durch den Widerstand 18 bewirkten Spannungsabfall nicht auf Erdpotential, sondern auf einem zwischen diesem und der Spannung der Stromquelle 15 gelegenen Potential liegen, können eine solche, verhältnismäßig große Krümmung haben, daß sich an ihnen keine Koronaentladung ausbilden kann.
  • Die 3 zeigt schematisch in Draufsicht eine abgewandelte Ausführungsform von Hilfselektroden 26, 27, die beidseits der wiederum als Spitzen 13 ausgebildeten Koronaelektrode verlaufen. Der Verlauf der Hilfselektroden 26, 27 ist, wie aus 3 ersichtlich, nicht geradlinig, sondern wellenförmig, wobei die Hilfselektroden 26, 27 in der Nähe der Spitzenelektroden 13 jeweils einen kleineren Abstand von diesen haben als im Bereich zwischen den Spitzenelektroden. Die Hilfselektroden 26, 27 sind in der aus 1 ersichtlichen Weise wiederum durch einen Widerstand 18 mit dem einen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle 15 verbunden. Es wurde gefunden, daß durch die wellenförmige Ausbildung der Hilfselektroden 26, 27 gemäß 3 eine noch bessere Feldverteilung am Aufladestab 1 und eine noch gleichmäßigere Ladungsaufbringung auf die Oberfläche 2 erreichbar ist.
  • Die beschriebene, vom Aufladestab 1 gebildete Vorrichtung läßt sich immer dort anwenden, wo unipolare elektrische Ladungen auf eine bewegte, im wesentlichen elektrisch isolierende Oberfläche aufgebracht werden sollen. Anwendungsbeispiele sind: Druckmaschinen, in denen Papierbahnen über als Gegenelektroden wirkende Walzen geführt werden, das Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen auf Kunststoffolien oder Textilbahnen, insbesondere um diese Flächen mit Gegenflächen, z.B. Metallwalzen, die als Gegenelektroden wirken, zu verhaften, beispielsweise auch zur Verbindung frisch extrudierter oder geblasener Kunststoffolien mit Metallwalzen, zum Zusammenkaschieren zweier oder mehrerer Kunststoffolien und dgl.
  • Durch die Verwendung einer oder mehrerer Hilfselektroden 16, 17, 26, 27 neben der eigentlichen Koronaelektrode (Spitzen 13) ergeben sich zwei separate, elektrische Ladungen transportierende Felder, einmal das zwischen der Koronaelektrode und den Hilfselektroden 16, 17; 26, 27 ausgebildete Koronafeld, zum andern das zwischen den Hilfselektroden 16, 17; 26, 27 und der Oberfläche 2 (Gegenelektrode 4) ausgebildete Diffusionsfeld, das durch den Widerstand 18 eingestellt werden kann. Hierdurch ist ein stabiler, gleichmäßiger Aufladebetrieb mit hohem Wirkungsgrad möglich. Es genügt ein minimaler Strom zu den Hilfselektroden hin, um den Nutzstrom stabil zu halten. Bei der beschriebenen Anordnung kann mit kleineren Abständen und daher kleineren Hochspannungen gearbeitet werden.
  • Die 4 und 5 zeigen eine gegenüber 1, 2 und 3 abgewandelte Ausführungsform eines Aufladestabes 31. Einander gleiche oder entsprechende Teile der Aufladestäbe 1 (1 bis 3) und 31 (4 und 5) sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht noch einmal beschrieben. In 4 hat man sich ebenso wie in 1 unterhalb des Aufladestabes 31 wiederum eine mit Erde 5 verbundene Gegenelektrode 4 vorzustellen, über welche eine Bahn 3 mit elektrisch aufzuladender Oberfläche 2 in Pfeilrichtung A vorgeschoben wird.
  • Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Aufladestäben 1 und 31 besteht in der Ausbildung ihrer Hilfselektroden. Während bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 3 zwei Hilfselektroden 16, 17 in Gestalt von parallel zur Längsachse des Aufladestabes 1 verlaufenden Metalldrähten an den freien Rändern der Seitenwände 9 und 11 angeordnet sind, hat bei der Ausführungsform gemäß 4 und 5 die Hilfselektrode 36 die Gestalt eines die Seitenwände 9 und 11 überspannenden Drahtgitters aus möglichst dünnem Draht, wobei die das Drahtgitter bildenden Drahtabschnitte 37 zwischen den Seitenwänden 9 und 11 jeweils schräg zur Längsachse des Aufladestabes 31 verlaufen.
  • Die Anbringung des die Hilfselektrode 36 bildenden Drahtgitters geschieht in folgender Weise: Wie am besten aus 4 ersichtlich, werden die Seitenwände 9 und 11 von oben her eingeschnitten, so daß sie die aus 4 ersichtliche Querschnittsform erhalten, wobei jeweils äußere Stege oder Wangen 41, 42 und innere Stege oder Wangen 43, 44 entstehen, die durch Nuten 45, 46 voneinander getrennt sind. Die inneren Wangen 43, 44 sind dabei kürzer als die äußeren Wangen 41, 42 ausgebildet. Die äußeren Wangen 41, 42 weisen schräg zur Längsachse des Aufladestabes 31 verlaufende Schlitze auf, die sich in 4 nach unten, in 5 senkrecht zur Zeichnungsebene nach oben hin öffnen. Die schrägen Schlitze laufen an ihren geschlossenen Enden vorzugsweise in Bohrungen aus, deren Durchmesser etwas größer als die Schlitzbreite sind, so daß insgesamt schlüssellochartige Ausnehmungen entstehen, in welche ein fortlaufender, die einzelnen, schrägen Drahtabschnitte 37 bildender Draht eingelegt werden kann, wodurch sich schließlich das am besten aus 5 ersichtliche, gleichmäßige Drahtgitter ergibt. Dabei ruhen, wie die 4 zeigt, die Drahtabschnitte 37 beidseits der Rinne 7 auf den inneren Wangen 43, 44, die wie Abstützschultern wirken. Die erwähnten Bohrungen, welche die schlüssellochartigen Schlitze begrenzen, liegen, wie aus 4 ersichtlich, etwas oberhalb der freien Enden der Wangen 43, 44, so daß die Drahtabschnitte zwischen den Wangen 41, 43 bzw. 42, 44 etwas schräg nach unten verlaufen. Bei entsprechender Spannung des die Drahtabschnitte 37 bildenden Drahtes sind somit die einzelnen Drahtabschnitte in einer durch die freien Enden der Wangen 43, 44 definierten Ebene zuverlässig gehalten.
  • Ebenso wie in 1 werden (in nicht dargestellter Weise) die aus den Spitzen 13 und dem Draht 14 bestehende Koronaelektrode sowie die Hilfselektrode 36 mit einer Hochspannungsgleichstromquelle 15 verbunden, wobei zwischen die drahtgitterförmige Hilfselektrode 36 und die Spannungsquelle ein Widerstand 18 eingeschaltet wird.
  • Die Abstände der einzelnen Drahtabschnitte 37 sind mit dem Buchstaben a bezeichnet. Die entlang den Innenseiten der Seitenwände 9, 11 gemessene Strecke, über welche hinweg jeweils ein Drahtabschnitt 37 schräg verläuft, ist in 5 mit den Buchstaben s bezeichnet. Der Buchstabe b bezeichnet in 4 den Abstand zwischen den Innenseiten der beiden inneren Wangen 43, 44, während der Buchstabe c die lichte Weite zwischen den Innenseiten der äußeren Wangen 41, 42 angibt. Der Abstand der Spitzen 13 von der Ebene, in welcher die die Hilfselektrode 36, bildenden Drahtabschnitte verlaufen, ist in 4 mit dem Buchstaben G bezeichnet.
  • Die Ausführungsform des Aufladestabes 31 gemäß 4 und 5 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Aufladung der Oberfläche 2 der Bahn 3 ohne Streifenbildung in Längsrichtung der Bahn gefordert wird. In diesem Falle müssen nämlich die durch die Inhomogenität der Koronaelektrode, z.B. durch die einzelnen Spitzen 13 verursachten Strukturen möglichst vollständig eliminiert werden, was durch die schräg zur Längserstreckung des Aufladestabes 31 und damit auch schräg zur Vorlaufrichtung A der Bahn 3 verlaufenden Drahtabschnitte 37 erreicht wird. Besonders wirkungsvoll ist es, das die Hilfselektrode 36 bildende Drahtgitter aus möglichst dünnem Draht auszubilden, und zwar möglichst aus korosionsfestem Material, z.B. aus rostfreiem Stahl, so daß das Gitter durch auftretende Entladungsvorgänge nicht korrodiert.
  • Folgende Bedingungen haben sich bei der Ausbildung der drahtgitterförmigen Hilfselektrode 36 als günstig erwiesen:
    • 1. Der Abstand G des Drahtgitters von der in der Bodenwand 8 der Rille 7 untergebrachten Koronaelektrode, also beispielsweise bei den Spitzen 13 der Abstand zwischen dem Drahtgitter und diesen Spitzen oder bei drahtförmigen Koronaelektroden der Abstand zwischen Drahtoberfläche und Drahtgitter, sollte größer oder mindestens gleich dem Abstand zwischen der gitterförmigen Hilfselektrode 36 und der Gegenelektrode 4 ( 1) sein.
    • 2. Die das Drahtgitter bildenden Drahtabschnitte 37 sollten möglichst genau in einer Ebene parallel zur Ebene der Gegenelektrode 4 liegen.
    • 3. Pro Längeneinheit des Aufladestabes 31 sollte über die ganze tatsächliche Länge des Stabes eine jeweils gleiche Anzahl von Drahtabschnitten 37 wirksam sein.
  • Die erste Bedingung läßt sich ohne weiteres durch entsprechende Anordnung der Gegenelektrode 4 erfüllen.
  • Die zweite Bedingung ist durch die Auflage der Drahtab schnitte 37 auf den Oberseiten der jeweils gleich hohen inneren Wangen 43, 44 gewährleistet. Die Führung und Verspannung des die Drahtabschnitte 37 bildenden Drahtes durch die oben erwähnten, schlüssellochartig geformten Schlitze in den äußeren Wangen 41, 42 führt zu einer Justierung der einzelnen Drahtabschnitte 37 in einer Ebene, wobei die Drahtabschnitte 37 jeweils mit der Längsachse des Aufladestabes 31 einen spitzen Winkel α einschließen. Die erwähnten schlüssellochartigen Erweiterungen der die Drahtabschnitte 37 an deren Enden jeweils aufnehmenden Schlitze ermöglichen im übrigen auch eine Verhakung und damit Halterung der Drahtabschnitte 37 an den Seitenwänden 9, 11.
  • Die dritte Bedingung läßt sich erfüllen, wenn zwischen zwischen den Größen s (= Abstand zwischen zwei Fixierpunkten eines Drahtabschnittes 37 an den Innenwänden 9 bzw. 11), c (= Innenmaß zwischen den äußeren Wangen 41, 42), b (= Breite der mittleren Rinne 7) und a (= Abstand zweier benachbarter Drahtabschnitte 37) folgendes Verhältnis gilt: (s/c) : (b/a) = (I), wobei I = 1, 2, 3, ... ist.
  • Für den Winkel α, den die Drahtabschnitte 37 mit der Achse des Aufladestabes 31 bilden, gilt tg(α) = s/c.
  • Für den frei über der mittleren Rinne 7 liegenden Drahtabschnitt 37 gilt: I : tg(α) = b/a.
  • Hieraus ergibt sich die oben an erster Stelle stehende Bedingung.
  • Bei einem Aufladestab 31 der in 4 und 5 dargestellten Art fließt bei nicht zu großer angelegter Hochspannung ein Koronastrom von der Koronaelektrode (Spitzen 13) zur drahtgitterförmigen Hilfselektrode 36. Durch den Spannungsabfall am Widerstand 18 (vgl. 1), der zwischen Hilfselektrode 36 und Spannungsquelle 15 liegt, wird die Hilfselektrode 36 gegenüber der Gegenelektrode 4 vorgespannt. Es fließt ein Ladungsträgerstrom aufgrund des Durchgriffs durch das Drahtgitter der Hilfselektrode 36 zur Gegenelektrode 4. Wird die Spannung erhöht, so wird an einem bestimmten Arbeitspunkt das Gitter der Hilfselektrode 36 so weit gegen die Gegenelektrode 4 vorgespannt, daß an den Drahtabschnitten 37 die Koronadurchbruchspannung überschritten wird und sich eine stabile Entladung zwischen Gitter und Gegenelektrode ausbildet, die von der Koronaelektrode gespeist wird.
  • Bei bestimmten Anwendungsfällen kann es günstig sein, die in der Bodenwand 8 der Rinne 7 angeordnete Koronalektrode in einzelne Abschnitte zu unterteilen, die an verschiedenen Hochspannungsquellen mit unterschiedlichen Spannungen liegen. Hierdurch können bei entsprechender relativer Einstellung der einzelnen Spannungen sogenannte "Randeffekte", also unterschiedliche elektrische Aufladungen im Bereich der äußeren Seitenränder der aufzuladenden Oberfläche 2 erzielt werden.
  • Die in 6 dargestellte weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht in ihrem grund sätzlichen Aufbau weitgehend der Vorrichtung nach 1. Einander entsprechende Teile sind in 1 und 6 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Der wesentliche Unterschied zwischen den Ausführungsformen gemäß 1 und 6 besteht darin, daß in 1 die Rinne 7 nach außen vollständig offen ist, während sie in 6 durch eine Leiste 61 aus elektrisch isolierendem Material teilweise verschlossen ist. Die Leiste 61 reicht über die gesamte, in 6 senkrecht zur Zeichnungsebene gerichtete Längserstreckung des den Aufladestab bildenden Trägers 6. Beider in 6 dargstellten Ausführungsform ist die Rinne 7 etwa zur Hälfte durch die Leiste 61 überdeckt. Die Leiste 61 könnte mit ihrem freien Ende jedoch auch mehr oder weniger weit über die Rinne 7 ragen, als in 6 dargestellt.
  • Das Profil der auf das freie Ende der Seitenwand 11 aufgesetzten Leiste 61 ist so geformt, daß ein Schenkel 62 der Leiste 61 in diejenige Ausnehmung paßt, die in 1 die Hilfselektrode 17 aufnimmt. An ihrem dem Schenkel 62 abgekehrten Ende ist in eine entsprechende Aussparung der Leiste 61 die Hilfselektrode 17 eingelassen.
  • Der durch die Leiste 61 erfolgende teilweise Verschlug der Rinne 7 führt zu folgendem Vorteil: Wie bereits gesagt, besteht bei der elektrischen Aufladung vorgeschobener Werkstückbahnen 3 (vgl. 1 und 2) die Gefahr, daß sich das Muster der die Koronaelektroden bildenden Spitzen 3 auf der Oberfläche der Bahn 3 streifenförmig abzeichnet. Dies wird durch die Leiste 61 verhindert, welche die von den Spitzen 13 gebildeten Koronaelektroden so weit abschirmt, daß sich diese nicht mehr streifenförmig auf der vorlaufenden Bahn 3 abbilden können.
  • Im übrigen wirkt und arbeitet die Anordnung gemäß 6 genauso wie im voranstehenden, insbesondere im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben. Sie ist insbesondere auch in der gleichen Weise wie in 1 mit der Spannungsquelle 15 verbunden.
  • Es hat sich gezeigt, daß sich die Spitzen 13 der Koronaelektroden aufgrund der beschriebenen Elektrodenanordnung und Schaltung besonders leicht abnutzen, so daß ein Austausch der von den Spitzen 13 gebildeten Koronaelektroden durch neue Koronaelektroden erforderlich wird. Dies kann für alle hier beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen zutreffen.
  • Um einen solchen Austausch zu ermöglichen, erhält der drahtförmige Leiter 14, an dem die Spitzen 13 befestigt sind, viereckigen Querschnitt, so daß er formschlüssig in die Nut 63 am Boden 8 der Rinne 7 eingesteckt werden kann (vgl. 6). Der drahtförmige Leiter 14 besteht aus magnetisierbarem Material, beispielsweise aus Stahl. Auf einer Seite des drahtförmigen Leiters 14 sind in den Träger 6, der aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht, permanentmagnetische Glieder 64 eingelassen, beispielsweise in Form einzelner, in gegenseitigen Abständen eingelassener Klötzchen, gegebenenfalls aber auch in Form einer durchgehenden Leiste. Durch diese permanentmagnetischen Glieder 64 wird der drahtförmige Leiter 1 mit seinen Spitzen 13 sicher am Platz gehalten. Bei Bedarf ist jedoch bei Anwendung einer entsprechenden Zugkraft eine Ablösung des Leiters 14 von den permanentmagnetischen Gliedern 64 ohne weiteres möglich.
  • Es ist zweckmäßig, auch die Leiste 61 auswechselbar, beispielsweise aufsteckbar, am freien Rand der Seitenwand 11 anzuordnen. Nach Abnahme der Leiste 61 mit der Hilfselektrode 17 steht die volle Breite der Rinne 7 zur Herausnahme des drahtförmigen Leiters 14 mit den darauf befestigten Spitzen 13 zur Verfügung. Nach Auswechslung dieses Teils wird die Leiste 61 wieder auf dem freien Rand der Seitenwand 11 befestigt.
  • Es versteht sich, daß die Leiste 61 in entsprechender Weise auch auf dem freien Rand der Seitenwand 9 angeordnet werden könnte. Prinzipiell könnte der die Rinne 7 überdeckende, die Elektrode 16 oder 17 tragende Abschnitt der Leiste 61 auch einstückig mit der betreffenden Seitenwand 9 oder 11 fest verbunden sein.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Aufbringen unipolarer elektrischer Ladungen durch eine langgestreckte Koronaelektrode mit wenigstens einer Hilfselektrode auf bewegte, elektrisch isolierende Oberflächen, die auf einer elektrisch leitenden Gegenelektrode abgestützt sind, und mit einer an die Elektroden angeschlossenen Hochspannungsgleichstromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß a) ein Träger (6) aus elektrisch isolierendem Material in Form einer Rinne (7) mit einer Bodenwand (8) und zwei Seitenwänden (9, 11) vorgesehen ist, wobei die freien Ränder der Seitenwände (9, 11) der Gegenelektrode (4) zugewandt sind; b) die Koronaelektrode (13, 14) in der Rinne (7) und an der Bodenwand (8) ohne Überstand über die freien Ränder der Seitenwände (9, 11) angeordnet ist, c) an oder in der Nähe jedes Randes der Seitenwände (8, 9) wenigstens eine Hilfselektrode (16, 17; 26, 27; 36) angeordnet ist; d) die Koronaelektrode (13, 14) mit dem einen und die Gegen- und Hilfselektroden (4; 16, 17; 26, 27; 36) mit dem anderen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle (15) verbunden sind; und e) die wenigstens eine Hilfselektrode (16, 17; 26, 27; 36) über einen ohmschen Widerstand (18) mit dem anderen Pol der Hochspannungsgleichstromquelle (15) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Blickrichtung von der Gegenelektrode (4) aus die Koronaelektrode (13, 14) mit Abstand hinter den Hilfselektroden (16, 17; 26, 27; 36) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode als Spitzenelektrode (13) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode als Schneide ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode als Draht ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden (26, 27) in der Nähe der Spitzenelektroden (13) einen kleineren Abstand von diesen haben als im Bereich zwischen den Spitzenelektroden (13).
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (36) als ein die Seitenwände (9, 11) überspannendes Drahtgitter ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Drahtgitter bildenden Drahtabschnitte (37) schräg zur Längsachse des Trägers (6) verlaufen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Drahtgitter bildenden Drahtabschnitte (37) durch beidseitige Auflage auf Wangen (43, 44) in einer Ebene justiert sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem freien Rand der einen Seitenwand (11) eine die Rinne (7) teilweise überdeckende Leiste (61) aus elektrisch isolierendem Material befestigt ist, und daß auf der der Koronaelektrode (13, 14) abgewandten Seite und im freien Randbereich dieser Leiste (61) eine der Hilfselektroden (17) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode (13, 14) durch permanentmagnetische Glieder (64) im Träger (6) festgehalten ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode (13, 14) einen drahtförmigen Leiter (14) viereckigen Querschnitts aus magnetischem Material umfaßt, von dem Spitzen (13) abstehen, und daß dieser Leiter (14) in eine Nut (63) des Trägers (6) auswechselbar eingelegt und durch die permanentmagnetischen Glieder (64) festgehalten ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (61) auswechselbar auf dem freien Rand der einen Seitenwand (11) befestigt ist.
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