DE2140620C3 - Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen durch Koronaentladung - Google Patents

Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen durch Koronaentladung

Info

Publication number
DE2140620C3
DE2140620C3 DE19712140620 DE2140620A DE2140620C3 DE 2140620 C3 DE2140620 C3 DE 2140620C3 DE 19712140620 DE19712140620 DE 19712140620 DE 2140620 A DE2140620 A DE 2140620A DE 2140620 C3 DE2140620 C3 DE 2140620C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
circuit
corona
transformer
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19712140620
Other languages
English (en)
Other versions
DE2140620B2 (de
DE2140620A1 (de
Inventor
Louis Aaron Highland Park; Davis Donald Arthur; Somerville; NJ. Rosenthal (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE2140620A1 publication Critical patent/DE2140620A1/de
Publication of DE2140620B2 publication Critical patent/DE2140620B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2140620C3 publication Critical patent/DE2140620C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

35
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Kunststoffkörpers durch Koronaentladung, wobei die Oberfläche einer Hochspannung in Form von Impulsen wechselnder Polarität im Tonfrequenzbereich ausgesetzt ist, die durch einen Generator erzeugt wird, der über einen Transformator mit der Oberflächenbehandlungsschaltung verbunden ist.
Es ist bekannt, die Oberfläche eines polymeren 4S Körpers, wie z. B. Polyäthylenfilm, einer Gasentladung hoher Spannung, die eine Korona-Charakteristik hat, auszusetzen, um die Affinität der Oberfläche für Klebstoffe, Tinten und andere polare Substrate zu verbessern. Die Behandlungszone umfaßt dabei gewohnlich eine verhältnismäßig große geerdete Elektrode, die von einer oder mehreren verhältnismäßig scharfen Hochspannungselektroden durch zwei oder vorzugsweise drei Dielektrika getrennt ist Die wesentlichen Dielektrika sind ein ionisierbares Gas, normaler- ^5 weise Luft, und ein zu behandelnder Polymer-Körper. Normalerweise ist die Elektrode mit einem Puffer-Dielektrikum, z. B. Gummi oder ein Polyesterfilm, bedeckt, der die Bildung eines Lichtbogens verhindern soll, der sonst an schwachen Punkten den Spalt im polymeren &0 Körper überbrücken könnte. Die Hochspannungselek troden, die aus einem oder aus mehreren Behandlungsstäben in Serien- oder Parallelschaltung bestehen können, sind längs der Erdelektrode angeordnet und mit einem Hochspannungsgenerator verbunden.
Die meisten kommerziellen Behandlungssysteme verwenden Wechselstrom einer Frequenz bis zu 500 kHz bei Spaltspannungen von bis zu 15 kV, um z. B.
einen mit Geschwindigkeiten bis zu 166 m/Min, durch den Spalt laufenden Polymerfilm zu behandeln. In der Praxis wird ein Verhältnis von Energie zu Filmoberfläche in der Größenordnung von ungefähr 1 Watt-Minute pro 930 cm2 angestrebt, um gute Oberflächen-Adhäsionseigenschaften zu erhalten. In der US-PS 94 96 092 wird ein Korona-Generator für Hochspannungsimpulse wechselnder Polarität im Tonfrequenzbereich beschrieben. Eine ähnliche Impulsform wird gemäß der älteren DT-OS 2045 709 zur Oberflächenbehandlung von Kunststoff verwendet
Die bekannten Hochspannungsimpulsgeneratoren und motorische Wechselstromgeneratoren haben jedoch einen niedrigen Wirkungsgrad, stören den Radioempfang und besitzen nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer. Der motorische Wechselstromgenerator ist zudem unhandlich groß und leidet unter häufig auftretenden mechanischen Fehlern. Weiterhin ist der Ausgang sinusförmig und damit weit von der als besonders günstig ermittelten Wellenform entfernt.
Gewöhnlich wird bei derartigen Geräten die Wechselstromnetzspannung in einen Hochspannungsgenerator eingespeist und die Generatorausgangswechselspannung über einen Ausgangstransformator an den Behandlungslastkreis angeschlossen.
Die Last kann als ein mit Verlust behafteter Kondensator betrachtet werden, wobei die Elektroden durch ihre Fläche und ihren Abstand die Kapazität definieren, während das Dielektrikum aus der Serienschaltung von Luftspalt, Film und Pufferdielektrikum gebildet wird. Gemäß der DT-OS 15 04 206, die sich allerdings mit der Behandlung von Oberflächen mittels Hochspannungsentladungen ohne Koronaentladung beschäftigt, wird diese Kapazität zusammen mit der Induktivität des Transformators zur Erreichung einer bestimmten Spannungsform abgestimmt. Wenn der Korona-Spannungsgrenzwert erreicht wird, verändern sich die Verluste in diesem System in nicht linearer Weise. Es ist die Verlustkomponente, die bei dieser Behandlung wirksam wird, und die Erkennung des Kapazitätswiderstandsverhaltens der Last ist wichtig.
Die Leistung einer verlustbehafteten Kapazität ist proportional zur Frequenz, da für eine gegebene Eingangsspannung der Strom, der in den Kondensator einfließt, linear von der Frequenz abhängt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich nicht nur durch einfachen Aufbau auszeichnet und mit Bauelementen praktisch unbegrenzter Lebensdauer aufgebaut ist, sondern auch einen verbesserten Wirkungsgrad und einen erweiterten Ausgangsspannungsbereich aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spannung mittels eines pulsformenden Netzwerkes erzeugt wird, in dem die Induktivitäten und Kapazitäten ausschließlich durch den Transformator und die Last gebildet werden.
Dadurch erübrigen sich zusätzliche, dem Verschleiß ausgesetzte Bauteile. Wegen der günstigen Anpassung des Generators an die kapazitive Last wird auch der Wirkungsgrad verbessert und der Ausgangsspannungsbereich erweitert.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Selbstkommutierung. Ohne besonderen Mechanismus zum Beenden des leitenden Zyklus und zum Starten des anderen Zyklus bewirkt hierbei eine umgekehrte Schwingung infolge der Kapazität der Behandlungslast die unabhängige Abschaltung oder Selbstkommutierung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch insofern vorteilhaft, als sie
für richtiges Arbeiten eine kapazitive Last erfordert, und daher an koronare Lasten genau angepaßt ist Die meisten bekannten Festkörpergeneratoren sind dagegen für induktive oder ohmsche Lasten gebaut
Ein weiterer Vorteil liegt darn, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einfache Unterbrechung des Triggerimpulses schnell abgeschaltet werden kann, was bei gewissen ausgewählten Anwendungen wichtig ist bei denen die Behandlung schnell zu beenden und dann wiedei zu starten ist, z. B, wenn ein bestimmtes Gebiet einer Folie nicht behandelt werden soll.
Die verwendeten Frequenzen liegen im Schallfrequenzbereic'.i (20 bis 20 000Hz, vorzugsweise 20 bis 5000 Hz).
Da die Induktivität des Transformators und die Kapazität der Lastkreise somit als ausschließliche Elemente des pulsformenden Netzwerkes angewendet werden, werden keine zusätzlichen abstimmbaren Induktivitäten oder Kapazitäten benötigt. Jede Form der Resonanz bei der Arbeitsfrequenz ist zu vermeiden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
F i g-1 und 2 Wellenformen für Korona-Strom und -Spannung,
F i g· 3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen 2 s Generators,
F i g. 4 ein Ersatzschaltbild des Generators,
Fig. 5 eine detailliertere Darstellung des Blocks 12 der F i g. 3,
Fig.6, 7 und 8 Wellenformen zur Erläuteiung des erfindungsgemäßen Generators,
F i g. 9 Kennlinien eines erfindungsgemäßen Generators.
Die optimale Wellenform für einen Korona-Generator ist eine Impulsfolge, weil die Last sich immer kapazitiv verhält. Da der Strom in einem Kondensator der Gleichung ; = Cdv/di folgt, liefert ein hohes dv/df (Ableitung nach der Zeit) mehr Strom in die Entladung. Ein Impuls, der schnell ansteigt und abfällt und sich einer Impulswellenform annähen, ist ideal. Quadratwellen und Sinuswellen, die nach dem Stand der Technik als treibende Spannung verwendet werden, sind weit von dieser gewünschten Wellenform entfernt.Typischerweise liefert die Quadratwelle nur Strom in die Korona-Last während des Überganges vom positiven zum negativen oder vom negativen zum positiven Bereich. Während des konstanten Teils (dv/df = 0) wird keine Korona erzeugt, und Leistungsverluste in vielen elektrischen Teilen werden aufrechterhalten. Das gleiche gilt für die Sinuswelle, wenn auch nicht in dem gleichen Ausmaß.
Die Darstellungen der F i g. 1 und 2 illustrieren diesen Zusammenhang. In der mit (a) gekennzeichneten Wellenform, dargestellt für eine volle Periode 0 - T, führt die trapezförmige Spannungswelle (das realisierbare Äquivalent einer Quadratwelle) zu einer Stromwellenform, die mit (b) gekennzeichnet ist. Läßt man die Wellenteile 1-2 und 3-4 aus der Spannungswellenform (a) heraus, erhält man in der gleichen Periode die Wellenform, die in 2(a)gezeigt ist. Diese Spannungswel- ho lenform führt, wenn man sie der Korona-Behandlungslast zuführt, zur Stromwellenform, die in 2(6,1 gezeigt ist. Es ist zu bemerken, daß der mittlere und der effektive Wert von beiden Stromwellenformen \(b) und 2(b) identisch ist, daß aber infolge der Auslassung der Teile 1-2 und 3-4 der Schaltkreis sich in einem Leerlaufstatus befindet. Nur Anstieg und Abfall wurden angewendet. Nach diesem Auslassungsprinzip könnte ein Kosinusimpuls durch einen Dreieckimpuls ersetzt werden, der im Bereich 6-7 (und 8-9) für die Wellenform 2faj)gezeigt ist
Ein Vorteil dieser Wellenform ergibt sich aus der Möglichkeit zur Leistungssteuerung. Da das Tastverhältnis (Impulsdauer/Periodendauer) vermindert ist, können die Impulse zusammenrücken, um proportional die Leistung zu erhöhen. Wenn z. B. in der Leerlaufzeit mehr Impulse eingeschoben werden, wird die Leistung entsprechend erhöht Maximale Leistung tritt auf, wenn die Impulse in einer fortlaufenden Weise miteinander verschmelzen. Infolgedessen wird die Leistung durch die Wahl des Tastverhältnisses bestimmt, wenn alle Impulse gleiche Größe und eine bestimmte Eingangsleistung (pro Impuls) aufweisen.
Ein anderer Vorzug dieser Wellenform ist ihre Symmetrie, die für eine erfolgreiche Kunststoffoberflächenbehandlung wesentlich ist Während der Korona-Entladung nimmt die dielektrische Oberfläche eine Ladungsschicht auf, was dem grundlegenden Mechanismus einer gelöschten Korona-Entladung entspricht. Diese Ladung muß durch eine folgende umgekehrte Korona-Entladung beseitigt werden. Die symmetrische Weilenform sorgt für eine elektrisch neutrale Oberfläche nach der Behandlung. Wenn die verbleibende Ladung nicht auf Null gebracht wird, kann der Film oder die Plastikoberfläche Ladung ansammeln und damit eine Reihe von Behandlungsproblemen erzeugen. Diese symmetrische Wellenform ist ein eindeutiges Erfordernis eines Korona-Behandlungsgenerators, das von Hochspannungsgeneratoren nicht immer erfüllt wird.
F i g. 3 zeigt die bevorzugte Schaltung nach der vorliegenden Erfindung. Wie dort gezeigt, wird die Wechselstromleistung als Einzel- oder Vielphasenleistung vom Hauptnetz geliefert und mit Hilfe von Voll-Wellen-Brückengleichrichtern und Filternetzwerk 10 in Gleichspannung verwandelt. Eine Gleichrichtung zur Gleichspannung verhindert auch eine Rückkopplung auf die Wechselspannungsleitung. Jedem der Thyristoren Q\ und Qi ist eine Diode Di und Eh antiparallel geschaltet als Rückflußleitung.
Der Zeitschaltkreis 12 liefert aufeinanderfolgende Impulse, um die Thyristoren zu triggern. Dieser Schaltkreis kann viele verschiedene Variationen erfahren und ist dem Fachmann wohlbekannt. Das Triggersignal muß schmal sein und ausreichenden Energiegehalt besitzen, um die Thyristoren umzuschalten. Seine Frequenz sollte variabel sein, vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 10 000 Impulse/Sek. (d. h. zweifache Bearbeitungsfrequenz). Da für einen Korona-Zyklus zwei Eingangsimpulse benötigt werden, ist die Bearbeitungsfrequenz gleich der halben Triggerfrequenz. Es ist zu bemerken, daß keine gesonderten Widerstandskomponenten verwendet werden. Der Ausgangshochspannungs-Aufwärtstransformator T\ überträgt Energie zu der kapazitiven Last 14 und liefert außerdem eine genügende Ableitreaktanz (Li), die für eine Impulsarbeitsweise benötigt wird.
F i g. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild des Korona-Genera tors. Die Thyristoren sind durch einen Momentschalte] 16 ersetzt, der normalerweise geöffnet ist und zwe einander entgegengesetzte Gleichstromquellen £« abwechselnd kurzzeitig an den Transformator schaltet Der Transformator Γι ist durch sein bekannte Ersatzschaltbild ersetzt, das aus einer Parallelschaltun) von Leitwert G und Magnetisierungs-Induktivität La einer in Serie geschalteten Ableitreaktanz Ll und au der gesamten parallelgeschalteten Kapazität Ct ein schließlich der größeren Komponente der Lastkapazitä
besteht Der Widerstand α ist ein variabler nichtlinearer Widerstand, der die koronare und dielektrische Belastung darstellt, die sich mit der Amplitude der Lastspannung verändert. Die Spannung über der Kapazität kann an den nun idealen Transformator angelegt werden, der die Spannung auf koronaerzeugende Höhen bringt. Da alle Belastungen auf den Primärkreis bezogen werden, kann die Analyse alle Hochspannungseinflüsse ignorieren.
F i g. 5 zeigt ein detailliertes Schaltdiagramm des Zeitschaltkreises 12. Die Schaltung enthält eine Gleichrichteranordnung, eine Zeitschaltung, eine Trennstufe, einen bistabilen Multivibrator und eine Ausgangsstufe.
Die Frequenzsteuerung im Schaltkreis der Fig.5 wird durch Veränderung der Widerstände 18,20 und 22 erreicht. Die Widerstände 18 bzw. 20 steuern die hohe bzw. niedrige Frequenzgrenze der Zeitschaltung und infolgedessen den Frequenzbereich des Systemausganges. 24 ist vorzugsweise ein Relais mit Schnellstartcharakteristik.
Wenn Q (F i g. 4) geschlossen ist, ergeben die Kreiselemente Ll und Ct einen einzelnen vollen Zyklus einer Stromschwingung, wie in Fig.b(a) gezeigt ist, wobei
i, = f2 = .τ · I L1C1
ist. Die Stromhöhe ist
/ — ρ \l Γ
Wenn keine Verluste vorhanden sind, sind beide Halbwellen identisch und, da die Fläche
liidr = q\
der Ladung entspricht, ist der sich ergebende Ladungsfluß NuIL Die Kondensatorspannung ist ein Impuls vom Kosinustyp, beginnend und endend bei Null F i g. f>(b). Herauftransformiert durch das Transformatorverhältnis ergibt dies die grundlegende Impulswellenform der sekundären Korona-Spannung. Es wird keine Energie an die Last geliefert, und die Wellenformen der F i g. 6 werden um die Null-Linie invertiert durch das Schließen von Qz (F i g. 4) beim nächsten Triggersignal.
Da das Verlustäquivalent G des Transformators zu allen Zeiten vorhanden ist, wird die Welle etwas gedämpft, was dazu führt, daß die zweite Hälfte (ö) des Zyklus etwas niedriger ist als die erste Hälfte (fi). Bei Spannungen, die ausreichend hoch sind, um den Luftspalt in der Korona-Last zu ionisieren (d. h. größer als 5000V), wird nun eine größere nichtEneare Verhistkomponente in Ct( F i g. 4) als ein Serienwiderstand rs erzeugt Das unmittelbare Maximum der Korona-Verhiste ergibt sich in der Nähe von ρ in den Spannungs- und Stromwellenformen, Fig.6. Beim Spannungsmaximum wird der Strom auf NuO gedruckt, da dv/dr — 0 ist Verluste des Transformators und der Korona führen dazu, daß η größer als ft ist und daß die Spannung der Kapazität nicht bei NuO beginnt oder nicht zu Ou- zurückkehrt Da Energie in der ersten Hälfte des Zj)ldus verloren wird (ft), ist die zweite Hälfte des Zyklus nicht in der Lage, eine Korona-Entladung zu erzeugen, und der Bereich fi degeneriert zu einem nichtkoronaren Zurückschwingen. Während dieser Zeh ta leiten die Dioden und bringen eine kleine negative Spannung über den Thyristor und öffnen damit den Schalter. Für diesen umgekehrten Stromfluß ist die kapazitive Energie verantwortlich, die in der Korona-Last gespeichert ist. Übermäßiges Korona-Luden zerstört die te-Region und führt dazu, daß nicht kommutiert wird. Ein minimales ft ist wegen der endlichen Abschaltzeit des Thyristors erforderlich.
F i g. 7 zeigt die Veränderung in der Wellenform mit der Belastung. Der Strom am Transformator-Mittelabgriff ist die gleichphasige Summe eines Anschaltens von
ίο Qi und Qi, s. Fig.T(a). Da die Flächen (oder Ladung) nicht gleich sind, verbleibt der Kondensator mit einer Ladung oder Spannung am Ende des Zyklus fi -h tz. Diese Spannung, die in Fig.7(b) als Vi gezeigt ist, vergeht mit einer Zeitkonstante, die im wesentlichen durch den dem Transformator äquivalenten Schaltungs-Nebenschluß G und Lm bestimmt wird (Fig. 4). Der nächste Zyklusimpuls beginnt mit einer Spannung V2 und kehrt die Ladung in der vorgehend beschriebenen Weise um. Mit ansteigender Belastung oder Korona-Leistung Vi steigt der Sprung (Rückfront) der Spannungswelle. Während dieser Zeit fließt kein Veirsor gungsstrom.
Die von der Gleichspannungsquelle (Enc) gelieferte Leistung entspricht der folgenden Gleichung:
Leistung = E1x [J/,(i)di -!-.|/,(f)df] /.
wobei h(t)em negativer Beitrag ist und f = MT, worin T die Zeit der leitenden Phase der Thyristoren Q und Qi darstellt. Entsprechend ist die gelieferte Leistung linear von der Frequenz abhängig.
Die Wirkungsweise kann aus den Wellenformen der F i g. 8 abgelesen werden, worin die Zeit von rechts nach links aufgetragen ist In Fig.8(a) ist der Korona-Ladungsstrom für Antriebsfrequenzen von 700 und 1400 Hz gezeigt, ti 4- & liegt in der Nähe von 200 Mikrosekunden. Wenn die Frequenz erhöht wird, rücken die Impulse enger zusammen, wobei die Korona-Ausgangsleistung verdoppelt wird. Keine Korona wird auf dem schmaleren Zurückschwingimpuls beobachtet und, wie diskutiert, folgen für ideale Wellenformen zwei negative (oder positive) Impulse aufeinander, Fig.2(b). Es ist offensichtlich, daß ft kleiner als Π ist und daß die obere Grenze für die Frequenz und dazugehörige Ausgangsleistung dort liegt wo die Impulse zusammenfließen. Entsprechend ist zu erkennen, daß die Oszillations-Periode (fi + ft) kleiner als die Triggerperiode sein muß.
Die Spannungswellenform auf der Sekundärseite
- unter leichter Belastung ist in Fig.8(b)gezeigt, wobei dies die gewünschte grundlegende ideale Wellenform darstellt In F i g. S(c) 1st der Leitungsstrom ein Ergebnis der Addition von Belastungsimpulsen am gemeinsamen Versorgungsanschhiß, und der Durchschnittswert (verbleibende Fläche) ist auf die Eingangsleistung bezogen. Der Transformator-Sekundärstrom von F\g.8(a) hat keinen mittleren Wert
Die Anwesenheit von Korona-Fransen bei den
Stromwellenformen der Fig.8^ und 8(c) ist zn bemerken.
Wegen des kleinen Tastverhältnisses und der Abwesenheit von ohmschen Verlusten im pulsformenden Netzwerk innerhalb des Generators ist die Leerlaufeingangsleistung ohne Belastung (d.h. ohne Korona) vemachlässigbar. Wenn jeder einzelne Thyri stor schaltet, wird die Spitzenumkehrspannung oder Blockierspannung des anderen Thyristors infolge der
Selbsttransformationswirkung der Primärseite auf 2 Edcbegrenzt. Dies ist ein Vorteil für diese Schaltungsanordnung, da die Blockierspannung ein kritischer Thyristor-Parameter ist. Die maximale Ausgangsspitzenspannung ist das Produkt aus der doppelten s Spannung Edc und dem Transformatorverhältnis (von Sekundär- zu halber Primärspannung). Beispielsweise ergibt ein Transformatorverhältnis von 100 :1 :1 und eine Versorgungsspannung (Edc) von 150 V eine Spannung von 3OkV. Der Faktor 2 Edc wurde in F i g. 6(b)a\s ein Ergebnis der Ladung von Crgezeigt.
Experimentell ermittelte Kurven für die abgegebene Leistung eines Generator-Prototyps sind in Fig.9 als Funktion der treibenden Frequenz gezeigt. Die Wechselstromversorgungsspannung war in diesem Experiment geregelt, um die nichtlineare Korona-Last mit angelegter Spannung zu zeigen (man folge einer vertikalen Linie bei einer konstanten Frequenz). Diese Einheit war für Drei-Phasen-Eingangsleistung 6 kW ausgelegt, und die Last war die tatsächliche Korona-Last. Es ist offensichtlich, daß ein feiner, engbereichiger Regler vorhanden sein muß, um die Leistung über die Spannungsanpassung zu regeln. Es gibt jedoch bei einer festen Spannung eine fast lineare Regelung mit Hilfe der treibenden Frequenz. Dies regt an, den Korona-Genera- ; s tor am besten mit einer konstanten Eingangsspannung zu versorgen und die Frequenz zur Leistungsregelung zu verwenden, statt die Spannung zu verändern, wie es bisher gehandhabt wurde.
Ein Ergebnis der Selbst-Kommutierung ist eine to einfache Steuerbarkeit des Generators. Wenn der Steuertakt abgeschaltet wird, fällt die Ausgangsspannung unmittelbar auf Null. Wenn der Steuertakt wieder angeschaltet wird, tritt sofort Korona-Ausgangsleistung auf. Ein schnell wirkender Schalter (Element 26 in v-F i g. 5) kann so den Generator steuern. Es ist auch möglich, den überlastungspege! durch Abfühlen der negativen Schwingung des Leitungsstromes zu begrenzen, F i g. %(c), und den Steuertakt bei einem bestimmten Pegel abzuschalten. Dieses Rückschwingen ist charakteristisch für eine richtige Arbeitsweise, und es beginnt abzunehmen, wenn die Last ansteigt. In einer ähnlichen Weise kann der mittlere Strom in der Leitung abgefühlt werden, und der Steuertakt bei einem vorgegebenen Pegel abgeschaltet werden.
Beispiel
Polyäthylenfolien mit niedriger Gleitfähigkeit, 244 cm breit und 0,05 mm dick, liefen mit einer Geschwindigkeit von 213 m/Min, durch die Behandlungszone. Die Behandlungselektroden bestanden aus vier 2,44 m langen Stäben, von denen zwei oberhalb und zwei unterhalb der Folie angebracht waren.
Unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Folienbehandlungsgerätes von 6,4 kW ergab sich eine Folie, die alle Tests bestand und die folgenden Werte von Leistungseingang zu Oberflächenspannung besaß:
Test-Nummer Eingangs-Leistung Behandlung*
(kW) (Dyne/cm)
1 1,7 40
2 3,2 41
3 4,8 42
4 6,4 42
Die Werte des Behandlungspegels wurden durch der ASTM-2578-67-Test für Benetzungsspannung von Poly äthylenfolien gewonnen.
Bei diesen Behandlungen war der Abstand dei Elektrode zur Folie 0.25 mm, und die Elektrodenstab· breite betrug 2.5 cm (T-Stabquerschnitt). Für dk Folienbehandlung wurde das erfindungsgemäße Geräi in der in den F i g. 3 und 5 gezeigten Ausführungsforrr verwendet, und zwar mit den folgenden Schaltkreis komponenten und Parametern:
Eingangswechselstrom: 3 Phasen, 480 V. 60 Hz.
Eip.gangsgleichstrorn: !60 V,
Qi und Qi: Westinghouse-2N3890-Thyristoren,
Eh und Di: International-Rectifier-INSC^O-Dioden, Tv. einphasiger 10-kVA-Regelleistungs-Transformator, 120/240 V primäre Spannung, 13 300V sekundäre Spannung (zwei 7'/2°/o sekundäre Abgriffe), Typ General Electric 9P-28Y-5615.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Kunststoffkörpers durch Korona-Entladung, wobei die Oberfläche emer Hochspannung in Form von Impulsen wechselnder Polarität im Tonfrequenzbereich ausgesetzt ist, die durch einen Generator erzeugt wird, der über einen Transformator mit der Oberflächenbehandlungsschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung mittels eines pulsformenden Netzwerkes erzeugt wird, in dem die Induktivitäten und Kapazitäten ausschließlich durch den Transformator und däe Last gebildet werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator eine elektrische Ausgangsschaltung mit aufeinanderfolgend schaltenden Thyristoren, eine elektrische Schaltung zur Lieferung von Gleichstromleistung und einen Zeitschaltkreis zur Lieferung von Triggersignalen an die elektrische Ausgangsschaltung aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschaltkreis einen Gleichrichterschaltkreis, eine Trennstufe, einen bistabilen Multivibrator und eine Ausgangsstufe enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator an der Ausgangsschaltung einerseits mit seinem Mittelabgriff, andererseits über die aufeinanderfolgend schaltenden Thyristoren, denen ungesteuerte Dioden antiparallel liegen, angeschlossen ist.
DE19712140620 1970-08-25 1971-08-13 Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen durch Koronaentladung Expired DE2140620C3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6683370A 1970-08-25 1970-08-25
US6683370 1970-08-25
US16159871A 1971-07-12 1971-07-12
US16159871 1971-07-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2140620A1 DE2140620A1 (de) 1972-03-02
DE2140620B2 DE2140620B2 (de) 1976-03-11
DE2140620C3 true DE2140620C3 (de) 1976-11-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69610298T2 (de) Hochspannungsschaltnetzteil mit mehreren hochspannungsgeneratoren
DE69805675T2 (de) Stromversorgung für Steuerschaltung
DE2824326A1 (de) Stromversorgung fuer elektrische bearbeitung
DE3245112A1 (de) Netzgeraet
DE3712244A1 (de) Wechselstromgespeiste gleichrichterschaltung
DE3501298C2 (de)
DE2802513C2 (de) Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter, dem ein LC-Schwingkreis zugeordnet ist
DE1538535C3 (de) Anordnung zur Regelung der Drehzahl eines Wechselstrom-Asynchronmotors
DE3541618C2 (de)
DE2140620C3 (de) Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen durch Koronaentladung
DE2056847A1 (de) Inverterschaltung
DE1613668B2 (de) Schaltungsanordnung zur steuerung des von einer wechselstromquelle zu einer induktiven last fliessenden stromes
DE10245368A1 (de) Schweißstromquelle zum Gleich- und Wechselstromschweißen
DE2140620B2 (de) Vorrichtung zur oberflaechenbehandlung von kunststoffen durch koronaentladung
DE2703284C2 (de) Sanftanlaufschaltung für Elektromotore
DE3918164A1 (de) Generator zum betreiben einer drehanoden-roentgenroehre
DE2856379A1 (de) Drehzahl-regelschaltung fuer einen wechselstrom-kommutatormotor
DE2643169C2 (de) Einrichtung zur Kompensation der Blindleistung eines Verbrauchers
DE3046767A1 (de) Roentgengenerator mit zwei wechselrichtern zur speisung der beiden statorwicklungen eines drehanoden-antriebsmotors
DE2246257C2 (de) Schaltungsanordnung für einen selbstgeführten, ein- oder mehrphasigen Wechselrichter
EP2639954A2 (de) Verfahren und Steuergerät zum Laden eines Zwischenkreiskondensators für ein Schweißgerät
DE2022358B2 (de) Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines Wechselstrommotors
AT301692B (de) Wechselrichter
DE19932941A1 (de) Spannungsregler für einen Dauermagnet-Synchrongenerator
DE3025421C2 (de) Schaltungsanordnung zur Versorgung einer Gasentladungslampe aus einem Wechselstromnetz