DE2257808A1

DE2257808A1 - IONIZATION DEVICE

Info

Publication number: DE2257808A1
Application number: DE19722257808
Authority: DE
Inventors: Charles E Gunst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-25
Filing date: 1972-11-25
Publication date: 1973-12-06

Description

Ionisationsvorrichtung Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Ionisationsvorrichtung zum berührungslosen Entladen der Oberflächen von Isolatoren, insbesondere von bewegten Papier-, Eunststoff-oder Textilbahnen,-fäden oder - drähten oder von einzelnen Bögen, bestehend aus einem stabfÖrmigem Mantel mit einer Längs Öffnung, in der Sprühspitzen angeordnet sind, die an einem Hochspannungsleiter liegen und denen ein Gegenpotential zugeordnet ist. Ionization Apparatus The present invention is directed an ionization device for contactless discharging of the surfaces of insulators, in particular of moving paper, plastic or textile webs, threads or wires or from individual arches, consisting of a rod-shaped jacket with a longitudinal Opening in which spray tips are arranged, which are attached to a high-voltage conductor and to which an opposing potential is assigned.

Derartige Vorrichtungen arbeiten mit Korona-Entladung, wobei sie die umgebende Luft mit Ionen anreichern. Die Korona-Ent-' ladung erfolgt dabei durch hohe elektrostatisch! Aufladungen gegenüber geerdeten Spitzen durch Influenz oder auch zwiscnen an Hochspannung liegenden Spitzen, Schneiden oder Kanten einerseits und einem definiert angeordneten Gegenpbtential, einer sogenannten Naherde andererseits.Such devices work with corona discharge, whereby they Enrich the surrounding air with ions. The corona discharge takes place through high electrostatic! Charges against grounded tips due to influence or also between points, cutting edges or edges that are at high voltage on the one hand and a defined opposing potential, a so-called near earth, on the other hand.

Beide Systeme weisen sowohl physikalisch als auch konstruktiv bedingte Nachteile auf. Bei der Korona-Ionisation durch Influenz setzt die Wirksamkeit erst oberhalb einer bestimmten Einsatzspannung bzw. Einsatzfeldstärke ein. Die Abhängigkelt vom Abstand zwischen Sprühelektrode und zu entladendem Gut ist sehr ausgeprägt. Andererseits lassen sich aber sehr hohe Ionisationsströme erzeugen, denn es tritt keine Sättigung auf, da die Ionisation mit steigender Feldstärke zunimmt. Die Zunahme des Ionisationsstromes mit steigender elektrostatischer Spannung entspricht etwa dem Verlauf einer Exponentialfunktion.Both systems have both physically and constructively conditioned Disadvantages on. With the corona ionization by influence, the effectiveness begins above a certain threshold voltage or application field strength. The Dependent the distance between the spray electrode and the material to be discharged is very pronounced. On the other hand, very high ionization currents can be generated because it occurs no saturation, since the ionization increases with increasing field strength. The increase of the ionization current with increasing electrostatic voltage corresponds approximately the course of an exponential function.

Bei Hochspannungsionisatoren tritt demgegenüber ein SättigunE,seffekt ein, d.h. oberhalb einer bestimmten Feldstärke ist durch eine Steigerung der Feldstärke keine Steigerung der lonenausbeute mehr möglich, da praktisch alle verfügbaren Ionen angesaugt werden. Hinzu kommt, daß, wenn man die bei Hochspannungsionisatoren bei zufälliger Berührung auftretenden Spannungseffekte reduzieren will, auch die Wirksamkeit herabgesetzt wird Aufgabe der vorlLegenden Erfindung ist es, eine Ionisationsvorrichtung zu schaffen, die eine hohe Wirksamkeit gewährleL",et und frei von gefährlichen Spannungseffekten ist.In contrast, high-voltage ionizers have a saturation effect on, i.e. above a certain field strength is due to an increase in the field strength the ion yield can no longer be increased, since practically all of the ions available be sucked in. In addition, if you consider the case of high-voltage ionizers accidental contact wants to reduce tension effects, also the effectiveness It is an object of the present invention to provide an ionization device to create that guarantee a high level of effectiveness and are free of dangerous tension effects is.

Diese Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst, daß zwischen Sprühspitzen und Hochspannungsleiter ein elektrischer Widerstand angeordnet ist.This object is surprisingly achieved in that between Spray tips and high voltage conductor an electrical resistor is arranged.

Es ist entweder jeder Sprühspitze ein eigener Widerstand oder alternativ allen Sprühspitzen ein gemeinsamer Widerstand zugeordnet. Selbstverständlich kann auch jeweils mehreren, vorzugsweise benachbarten Sprühspitzen ein gemeinsamer Widerstand zugeordnet sein.Either each spray tip has its own resistor or alternatively a common resistance is assigned to all spray tips. Of course you can a common resistance also in each case for several, preferably adjacent, spray tips be assigned.

Als Widerstände kommen handelsübliche geeigneter GröBenordnunr infrage. Als besonders geignetes Widerstandsmaterial hat sich leitfähiger Gummi mit 1n5 Ohm/cm erwiesen, der in zwischenisolierten, aber gesamtleitfähigen Schichten angeordnet ist.Commercially available, suitable sizes can be used as resistors. Conductive rubber with 1n5 ohm / cm has proven to be a particularly suitable resistance material proven to be arranged in inter-insulated but overall conductive layers is.

Die erfindungsgemäße Zwischenschaltung eines W,iderstandes ermöglicht eine Begrenzung des Berührungstromes, eine hohe Kurzschlußfestigkeit und weitgehende Unabhängikeit gegenüber Netzspannungsschwankungen. Die erfindungsgemäße Ionisationsvorrichtung besitzt toppelfunktion, und zwar als passiver lufluenzionisator als auch als aktiver Hochspatmun¢Jsionisavor.The interposition of a resistor according to the invention enables a limitation of the contact current, a high short-circuit resistance and extensive Independence from mains voltage fluctuations. The ionization device according to the invention has a top function, both as a passive lufluenzionizer and as an active one Hochspatmun ¢ Jsionisavor.

Bei der Funktion als Influenz-Ionisator ist der Spitzenstrsm und damit die Stromdichte in vorteilhafter Weise begrenzt.When working as an influence ionizer, the peak current is and thus limiting the current density in an advantageous manner.

Die Verwendung von hochwertigen, kriechstromfesten Werkstoffen erhöht in Verbindung mit der Strombegrenzung die Betriebssicherheit.The use of high-quality, creepage-resistant materials increases in connection with the current limitation the operational safety.

Vorzugsweise sind die Sprühspitzen in der Längsöffnung des Mantels asymmetrisch angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß ein ungestörter Felddurchgriff auf die Sprühspitzen stattfindet und ein früher Einsatz passiver Ionisation gegeben ist.The spray tips are preferably in the longitudinal opening of the jacket arranged asymmetrically. This has the advantage that an undisturbed field penetration takes place on the spray tips and an early use of passive ionization is given is.

Diese wird durch Potentialansteuerung auf die Spitzen dadurch begünstigt, daß die Oberflächen. der Elekt,rode als Isolatoren ausgebildet sind.This is favored by potential control on the tips, that the surfaces. the Electrode are designed as insulators.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform ist das Gegenpotential als perforiertes Rohr ausgebildet. Ein solches Rohr ist an eine Luft- oder Schutzgasquelle anschließbar.According to a further particular embodiment, the counter potential is designed as a perforated tube. Such a pipe is connected to a source of air or inert gas connectable.

Dadurch läßt sich eine Ansammlung zündfähiger Gemische im Bereich der Sprühspitzen verhindern und eine dauernde Reinigung erwirken.This allows an accumulation of ignitable mixtures in the area prevent the spray tips and ensure permanent cleaning.

In einer Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ionisationsvorrichtung dargestellt und nach stehend näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch eine Ionisationsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 einen Schnitt nach Linie A-E in Figur 1, Figur 3 einen Schnitt durch eine Ionisationsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls nach Linie A-B in Figur 1 In Figur 1 und 2 besteht die stabförmige Ionisationsvorrichtung aus einem Mantel 1, der aus einem Isolator, aus glasfaserverstärktem Kunststoff, besteht Er weist eine Längsöffung 2 auf, die einerseits durch eine am Mantel 1 angeformte Wulst 3 und anderseits durch eine als Rohr ausgebildetes, als Naherde dienendes Gegenpotential 4 begrenzt ist. Das Rohr 4 weist eine Perforation 5 auf und ist an eine nicht dargestellte Luft-oder Schutzgasquelle anschließbar. In die Längsöffnung 2 ragen Sprühspitzen 6 hinein, die in einem isolierenden Träger 7 gehalten sind. Raum unterhalb des Trägers 7 ist ein Hochspannungsleiter 8 angeordnet. Mit ihm sind die Sprühspitzen 6 über einen elektrischen Widerstand 9; der aus geachichtetem, zwischenisoliertem Gummi mit 105 Ohm/cm bestehtverbunden.In a drawing are two embodiments of the invention Ionization device shown and described in more detail below. Show it: Figure 1 shows a cross section through an ionization device according to a first embodiment, Figure 2 is a section along line A-E in Figure 1, Figure 3 is a section through a Ionization device according to a second embodiment also along the line A-B in Figure 1 In Figures 1 and 2, the rod-shaped ionization device consists of a jacket 1, which consists of an insulator made of glass fiber reinforced plastic It has a longitudinal opening 2 which, on the one hand, is formed on the jacket 1 by a Bead 3 and on the other hand by a tube designed as a near earth serving counterpotential 4 is limited. The tube 4 has a perforation 5 and can be connected to a source of air or protective gas, not shown. In the Spray tips 6, which are held in an insulating carrier 7, protrude into the longitudinal opening 2 are. A high-voltage conductor 8 is arranged in the space below the carrier 7. With the spray tips 6 are to him via an electrical resistor 9; the one from the attuned, between insulated rubber of 105 ohms / cm.

Der Widerstand 9 füllt den gesamten Raum unterhalb des Trägers 7 innerhalb des Mantels 1 aus und umschließt dabei den ebenfalls in diesem Raum angeordneten Hochspannungsleiter 8, Die stabförmige Ionisationsvorrichtung besteht aus Stangenware, die auf die erforderliche Länge zurechtgeschnitten werden kann.The resistor 9 fills the entire space below the carrier 7 inside of the jacket 1 and encloses the one also arranged in this space High voltage conductor 8, The rod-shaped ionization device consists of rod goods, which can be cut to the required length.

Die Enden werden dann mit Abdeckkappen 10 versehen. Die Anschlüsse für Erdung und Hochspannung sind als Stecker 11, 12 ausgebildet.The ends are then provided with cover caps 10. The connections plugs 11, 12 are designed for grounding and high voltage.

Das Ausführungsbeispiel der Ionisationsvorrichtung gemäß Figur 3 weist das gleiche Querschnittsprofil auf wie in Figur 1. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß der elektrische Widerstand hier nicht aus einem gemeinsamen Widerstand für alle Sprühspitzen,sondern aus einzelnen blockartigen Widerständen 9' je Sprühspitze besteht. Der Aufbau der Widerstände 9' entsprieht demjenigen des Widerstandes 9 im ersten Ausführungsbeispiel.The embodiment of the ionization device according to Figure 3 has the same cross-sectional profile as in Figure 1. The difference to the first embodiment is that the electrical resistance here does not consist of a common resistance for all spray tips, but from individual block-like resistors 9 'per spray tip consists. The structure of the resistors 9 ′ corresponds to that of the resistor 9 in the first embodiment.

Claims

() i Ionization device for contactless discharging of surfaces of insulators, especially of moving paper, plastic or textile webs and threads or wires, or individual arcs, consisting of a rod-shaped jacket with a longitudinal opening in which the spray tips are arranged, which are attached to a high-voltage conductor lie and to which an opposing potential is assigned, characterized in that an electrical resistance between the spray tips (6) and the high-voltage conductor (8) (9,9r) is arranged.

2) ionization device according to claim 1, characterized in that that each spray tip (6) is assigned its own resistor (9 ').

3) ionization device according to claim 1, characterized in that that a common resistor (9) is assigned to all spray tips (6).

4) ionization device according to claim 1 to 3, characterized in that aass the spray tips (6) in the longitudinal opening (2) of the jacket (i) arranged asymmetrically are.

5) ionization device according to claim 1 to 4, characterized in that that the counter potential (4) is designed as a perforated tube (4,5).

6) ionization device according to claim 1 to 5, characterized that the jacket (1) consists of an insulator and on it the counter potential (4) is arranged.

L e r s e i t e