DE2310047B2 - Verfahren und vorrichtung zum perforieren eines schichtartigen materials durch elektrische entladung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum perforieren eines schichtartigen materials durch elektrische entladungInfo
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Description
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25
•Γ)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Perforieren eines schichtartigen
Materials, wie etwa einer Bahn, eines Bogens od. dgl., aus einer natürlichen oder synthetischen Substanz
mit Hilfe einer elektrischen Entladung, bei dem das Material zwischen mehreren Entladungselektroden
und einer gegenüber diesen angebrachten, gemeinsamen Elektrode hindurchbewegt und durch elek-Irische
Entladung perforiert wird und in den Entladungsbereich ein Gasstrom zugeführt wird.
Bei einem solchen aus der US-PS 27 63 759 bekannten Verfahren bzw. einer Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens ist zwischen jeweils einer t,o Entladungselektrode und der zu perforierenden und
von der gemeinsamen oder Gegenelektrode getragenen Bahn eine Düse derart angeordnet, daß sie
einen zur Ebene der Bahn parallel gerichteten Gasstrom in den lintladnngsbereich, also in den Ent- (,-·,
ladungsbogen. hincinbläst. Durch diesen Gasstrom
soll eine Löschung des hntlaclungsbogens nach der
jeweiligen Ausführung einci Perforation bewirkt und
ein Mitziehen des Entladungsbogens durch die sich bewegende Bahn unterbunden werden, da ein solches
Mitziehen sonst zur Ausbildung von in Bewegungsrichtung der Bahn elliptisch geformten Perforationen
führen würde. Dieser Gasstrom vermindert außerdem die Temperatur in der Nähe der Elektroden und unterdrückt
chemische Reaktionen, die sonst bei hohen Temperaturen in der Bahn auftreten könnten. Andererseits
hat diese bekannte Anordnung jedoch den Nachteil, daß die zwischen der zu perforierenden Bahn
und der Entladungselektrode anzuordnenden Düsen einen bestimmten Mindestabstand zwischen den Entladungselektroden
und dem zu perforierenden Material erfordern, damit sie einen parallel zur Ebene der
Bahn gerichteten Gasstrom erzeugen können. Ein solcher Mindestabstand beeinträchtigt jedoch nachteilig
die Wirksamkeit des neuen Verfahrens, da diese bei vorgegebener Eingangsleistung um so größer ist, je
geringer der Abstand zwischen den Entladungselektroden und der zu perforierenden Bahn gemacht
werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden,
daß geringstmögliche Abstände zwischen den Entladungselektroden und einer zu perforierenden Bahn
angewendet werden können, trotzdem Stärke und Dauer der Bogenentladung zur besseren Steuerung
der Größe der Perforationen und ihres gegenseitigen Abstandes jedoch mit Hilfe eines Gasstromes beeinflußt
werden können.-
Beim Verfahren der genannten Art äst diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Gasstrom
durch Ausstoßen oder Einsaugen eines Gases den Entladungsbogen umgebend zugeführt wird.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung wird nach der erfmdungsgemäßen
Lehre der Gasstrom so erzeugt, daß er nicht parallel zur Ebene der Bahn, sondern vielmehr senkrecht
zu dieser gerichtet ist, wobei er gleichzeitig den Entladungsbogen annähernd vollständig einhüllt, also
annähernd parallel zur gedachten Mantelfläche des Entladungsbogens von der Entladungselektrode bis zur
Oberfläche der zu perforierenden Bahn verläuft. Dieses wird bei einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, daß die Düsen etwa kreisförmig um jede Entladungselektrode
herum angeordnet sind, wobei die Düsen mit einer Druck- oder Saugquelle verbunden sind, so daß
also ein Gasstrom durch Ausstoßen oder aber Einsaugen von Gas bzw. Luft durch diese Düsen hindurch
erzeugt wird, der die zuvor erwähnte örtliche Lage und Ausdehnung gegenüber dem Entladungsbogen
hat. Durch diese Anordnung der Düsen wird jedoch nicht nur die angestrebte örtliche Lage und
Formgebung des Gasstroms erreicht, sondern gleichzeitig wird die Wahl eines möglichst geringen Abstandes
zwischen den Entladungselektroden und der zu perforierenden Bahn durch die konstruktive Ausbildung
der Düsen und ihrer Anordnung nicht beeinträchtigt. Je geringer dieser Abstand ist, um so
wirkungsvoller kann die Perforation ausgeführt werden. Da andererseits jeder Entladungsbogen individuell von
dem ihm zugeordneten Gasstrom eingeschlossen wird, werden auch jeweils benachbarte Entladungsbogen
voneinander getrennt, so daß die gegenseitigen Abstande
der Entladungselektroden unii damit auch der angestrebten Perforationslöcher sehr viel geringer gemiicht
werden können, als dieses bisher möglich war.
Durch den Gasstrom wird dabei auch wirkungsvoll eine Kriechentladung unterbunden, wodurch die
Größe der Perforationslöcher ebenfalls sehr viel geringer gemacht werden kann, als dieses bisher der
Fall war.
Wird kein Gasstrom zugeführt (vgl. Ausführungsbeispiel), so ist dies funktionstechnisch der Zuführung
eines parallel zur Ebene der zu perforierenden Bahn gerichteten Gasstromes ähnlich, da bei einer
derartigen Zuführung eines Gasstromes der Entladungsbögen von dem Gasstrom nicht eingeschlossen
wird, sondern vielmehr sogar in Richtung eines benachbarten Entladungsbogens umgelenkt v/erden
kann, wodurch die angestrebte Trennung zwischen jeweils benachbarten Entladungsbögen nicht erreicht
werden kann. Vielmehr wird in diesem Fall der Gasstrom allein zum Löschen bzw. Ausblasen des Entladungsbogens
und zum Unterbinden eines Mitziehens des Entladungsbogens in Transportrichtung der zu
perforierenden Bahn benutzt.
Die folgende Tabelle I zeigt die Wirkungen und Vorteile, die durch Anwendung der Erfindung im
Vergleich mit den Ergebnissen des herkömmlichen Verfahrens erzielt werden.
Entladungsart Elektrische Ent- Elektrische Entladung in er- ladung in statiozwungener
Gas- närer Luft
Strömung
Strömung
Hauptmethode
zum Regeln der
Perforation
zum Regeln der
Perforation
Perforationsabstand
Perforationsdurchmesser
Verschmoren der klein
Perforationsränder
Verschmoren der klein
Perforationsränder
klein
klein
Abnutzung der
Spitze der Entladungselektroden
Spitze der Entladungselektroden
klein
groß
groß
groß
groß
groß
groß
10
Entladungsart Elektrische Ent- Elektrische Entladung
in er- ladung in statiozwungener Gas- närer Luft
strömung
strömung
Temperaturanstieg klein groß
in dem Entladungsteil der Elektroden
Schwankungsbreite groß klein
der Permeabilität
(oder Porosität)
des perforierten
Artikels
(oder Porosität)
des perforierten
Artikels
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird folgendes Beispiel gegeben:
Menge der aus- Angelegte Spangestoßenen Luft nung, Strom
und Frequenz
und Frequenz
Als Entladungselektroden werden mehrere Wolframdrähte verwendet, die in Abständen von etwa 3 mm
angeordnet sind. Die Entladungselektroden liegen
2r> einer gemeinsamen geerdeten Metallrolle gegenüber,
so daß die ersteren zur letzteren einen Abstand von einigen Millimetern haben. Jede Entladungselektrode
ist mit einer Hochspannungsquelle verbunden, die Hochfrequenzimpulse erzeugt. Rund um jeden WoIframdraht
sind Düsen zum Ausstoßen oder Einsaugen eines Gases derart angeordnet, daß ein Gasstrom die
zwischen den Entladungselektroden und der Metallrolle entstehenden Bögen umgibt, und die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases wird durch die Verwendung eines Strömungsregelventils gleichmäßig gemacht, wodurch
sich die Bogenentladung auf jedem Teil einer zu perforierenden Bahn fortsetzen kann. Die Bahn
läuft mit einer Geschwindigkeit von 120 m/min durch, und eine Entladungsfrequenz von 3 kHz wird hergestellt,
während sich die Bahn in Kontakt mit der geerdeten Metallrolle befindet, dagegen mit den
Wplframdrähten, d. i. den nadelartigen Entladungselektroden, keinen Kontakt hat. Als Gas wird Druckluft
verwendet. Die nachstehende Tabelle 2 zeigt einen Vergleich zwischen den Ergebnissen unter Verwendung
eines solchen Gasstromes und denen ohne Gasstrom.
Erfindungsgemäßes
Verfahren
Verfahren
Herkömmliches Verfahren
Zu perforierende Bahn
Verpackungspapier A
(Gewicht 37 g/m2)
(Gewicht 37 g/m2)
Perforationsbedingungen und Eigenschaften des Produkts
Entladungsspannung (kV) Austrittsdruck an der Düse (kg/cm2)
Perforationsdichte (Anz. von Perforationen pro Flächeneinheit
Perforationsdurchmesser (μ)
Schwärzung an den Perforationsrändern
Elektrische Entladung in erzwungener Gas strömung |
Elektrische Entladung in stationärer Luft |
7 | 7 |
1,5 | 0 |
50-60 | 10-20 |
30-40 | 50-100 |
geringfügige Schwärzung |
merkliche Schwärzung |
Fortsetzung
ErfindungsgemüUes
Verfahren
Herkömmliches Verfahren
Verpackungspapier
(Gewicht 100 g/m2)
(Gewicht 100 g/m2)
Weiches Polyvinylchlorid
(Dicke 100 μ)
(Dicke 100 μ)
Entladungsspannung (kV) Austrittsdruck an Düse (kg/cm2)
Perforationsdichte (Anzahl von Perforationen pro Flächeneinheit) Perforationsdurchmesser (μ)
Schwärzung in den Perforationsrändern
Entladungsspannung (kV) Austrittsdruck an Düse (kg/cm2)
Perforationsdichte Perforntionsdurchmesser (μ) Schwärzung an Perforationsrändern
15 | 15 |
2,0 | 0 |
20-30 | 5-7 |
50-80 | 100-300 |
etwas braun | merklich |
braun | |
15 | 15 |
2,0 | 0 |
15-20 | 5-7 |
50-100 | 300-500 |
geringfügig | merklich |
schwarzbraun | schwarzbraun |
Claims (3)
1. Verfahren zum Perforieren eines schichtartigen Materials, wie etwa einer Bahn, eines Bogens od. dgl.,
aus einer natürlichen oder synthetischen Substanz mit Hilfe einer elektrischen Entladung, bei dem das
Material zwischen mehreren Entladungselektroden und einer gegenüber diesen angebrachten, gemeinsamen
Elektrode hindurchbewegt und durch elek-Irische Entladung perforiert wird und in den Entladungsbereich
ein Gasstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom durch Ausstoßen oder Einsaugen eines Gases den
Entladungsbogen umgebend zugeführt wird.
2. Vorrichtung zum Perforieren eines schichtartigen Materials, wie etwa einer Bahn, eines Bogens
od. dgl., aus einer natürlichen oder synthetischen Substanz mit Hilfe einer elektrischen Entladung,
mit mehreren Entladungselektroden, einer gemeinsamen Elektrode, die im Abstand gegenüber den
Entladungselektroden angeordnet ist, mit einer Transporteinrichtung, die die Bahn zwischen den
Entladungselektroden und der gemeinsamen Elektrode hindurchführt, mit einer elektrischen Schaltung,
die eine Bogen- oder Funkenentladung durch die Bahn hindurch zwischen den Elektroden bewirkt,
sowie mit Düsen zum Erzeugen eines Gasstroms im Entladungsbereich, insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen zur Erzeugung
einer den Entladungsbogen umgebenden Gasströmung jeweils um jede Entladungselektrode
herum angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden alle über
einen herauftransformierenden Transformator an einen Generator für hochfrequente Impulse in der
Weise angeschlossen sind, daß jeweils ein unabhängiger Entladungskreis gebildet ist, durch den
an jede Entladungselektrode ein hochfrequenter Impuls hoher Spannung und geringer Stromstärke
angelegt wird.
in
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7071972A JPS5144208B2 (de) | 1972-07-17 | 1972-07-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2310047A1 DE2310047A1 (de) | 1974-01-31 |
DE2310047B2 true DE2310047B2 (de) | 1978-01-12 |
DE2310047C3 DE2310047C3 (de) | 1978-09-14 |
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ID=13439640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19732310047 Expired DE2310047C3 (de) | 1972-07-17 | 1973-02-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren eines schichtartigen Materials durch elektrische Entladung |
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Country | Link |
---|---|
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DE (1) | DE2310047C3 (de) |
FR (1) | FR2192899B1 (de) |
GB (1) | GB1362360A (de) |
IT (1) | IT979621B (de) |
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