DE2523608A1

DE2523608A1 - Anordnung fuer die elektroperforation von papier

Info

Publication number: DE2523608A1
Application number: DE19752523608
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Rauch
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Deutsche Benkert GmbH and Co KG
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1976-12-02
Also published as: DE2523608B2

Description

Anordnung für die Elektroperforation von Papier Vor allem bei Zigarettenpapieren ist es in vielen Fällen erwünscht, die Porosität zu erhöhen, da diese durch den hohen Anteil von Füllstoffen sehr dicht sind. Die Größe der Löcher sollte hierbei 30 P nicht überschreiten. Während das mechanische Einstanzen bei diesen Lochgrößen zu technisch uneleganten und unbefriedigenden Lösungen führt, ist das Erzeugen der Löcher durch Laserstrahlen derzeit noch völlig unwirtschaftlich. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Löcher, die durch überspringende elektrische Funken entstehen, keine Brandränder aufweisen und den Anforderungen genügen. Hierbei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß bei sich ändernder Papiergeschwindigkeit die Lochdichte nicht innerhalb des geforderten Streubereiches von + 5 % einhaltbar ist. Außerdem sammeln sich bei längerem Betrieb Papierfasern auf einer der beiden Elektroden an, was zu Unregelmäßigkeiten im Funkenüberschlag führt.
Die Elektroden nützen sich darüber hinaus relativ schnell ab, da die Funkenhäufigkeit bei der Perforation groß ist.
Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu beheben und eine Anordnung zu schaffen, bei der die Elektr en frei von Ablagerungen bleiben sollen und die eine konstante Anzahl von Löchern pro Flächeneinheit bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Papierbahn herstellt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Impulstransformator 6 mit niedriger Eingangsinduktivität aus einer Rechteckspannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz durch Differenzieren abwechselnd positive und negative Nadelimpulse hoher Spannung erzeugt.
Die weitere Ausführung geht aus dem Schaltplan Fig. 1 hervor.
Ein Tachometer-Dynamo 1 wird so an eine mit der Papiergeschwindigkeit proportional umlaufende Welle gekoppelt, daß er eine der Papiergeschwindigkeit proportionale Gleichspanr nung liefert, die in bekannter Weise mit einem Spannungsteiler 2 je nach der geforderten Anzahl der Perforationen pro Flächeneinheit heruntergeteilt wird.
Mit einem Spannungs-Frequenzwandler 3 wird in bekannter Weise eine dieser Spannung proportionale Frequenz erzeugt.
Der Tachometer-Dynamo 1, der Spannungsteiler 2 und der Spannungs-Frequenzwandler 3 können auch durch einen Tachometer-Dynamo ersetzt werden, der statt der Gleichspannung eine Spannung mit einer der Drehzahl proportionalen Frequenz liefert.
Die Einstellung der Anzahl der Perforationen pro Fläche wird dann über ein stufenloses Getriebe vorgenommen, über das der Tachometer-Dynamo an eine der Papiergeschwindigkeit proportional umlaufende Welle gekoppelt wird.
In einem Vorverstärker 4 mit einer Einstellmöglichkeit für die Größe der Perforationen wird diese Spannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz verstärkt und, wenn erforderlich, noch in einer hier nicht dargestellten Impulsformerstufe zu einer Rechteckspannung mit steiler Flanke verarbeitet wird. Ein Leistungsverstärker 5 mit niederohmigem Ausgang verstärkt diese Rechteckspannung, die dann im Impulstransformator 6 differenziert wird.
Die Nadelimpulse werden über Kondensatoren 7 an die einzelnen Funkenstrecken 8 angekoppelt. Durch die Funkenstrecken 8 läuft die zu perforierende Papierbahn 9. Die Funkenstrecken 8 sollen wegen der höheren Lebensdauer aus kugelförmig abgerundeten Elektroden bestehen. Die Elektroden können in Reihen angeordnet werden, z.B. mit einem Abstand von 2 bis 10 mm. Koppelkondensatoren und Funkenstrecken werden zu leicht austauschbaren Einheiten zusammengefaßt.
Da an einem Impulstransformator 6 nicht beliebig viele Funkenstrecken 8 angeschlossen werden können, besteht die Möglichkeit, mehrere Einheiten aus Verstärker und Impulstransformator für eine größere Papierbreite aneinanderzureihen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die ganze Anlage zur Perforation kann in einzelne Baugruppen aufgeteilt werden, z.B. Verstärker, Impulstransformator und Funkenstrecke mit Koppelkondensatoren, so daß defekte Teile schnell ausgewechselt und in weiten Grenzen auch für größere Breiten zusammengestellt werden können.
Der zeitliche Verlauf der vor dem Impulstransformator 6 herrschenden Stromstärke an den Punkten a ist in Fig. 3, derjenige der hinter dem Impulstransformator 6 zwischen den Punkten b herrschenden Spannung ist in Fig. 4 dargestellt. Die Zeitachsen der Fig. 3 und 4 haben den gleichen Maßstab.

Claims

PATENTANSPRCHE

0 Anordnung zur Perforation von Papier mittels elektrischer Funkenentladung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulstransformator (6) mit niedriger Eingangsinduktivität vorgesehen ist, der durch Differenzieren aus einer Rechteckspannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz abwechselnd positive und negative Nadelimpulse hoher Spannung erzeugt.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Rechteckspannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz durch einen Vorverstärker (4) mit einer Einstellungsmöglichkeit für die Größe der Perforationen und einen Leistungsverstärker (5) mit niederohmigem Ausgang verstärkt wird.
3. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechteckspannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz mit einem Spannungs-Frequenzwandler (3) aus einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Gleichspannung erzeugt wird.
4. Anordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Papiergeschwindigkeit proportionale Gleichspannung durch einen Tachometer-Dynamo (1) erzeugt wird, der so mit der Papierbahn gekoppelt ist, daß seine Ausgangsspannung proportional zur Papiergeschwindigkeit und zusätzlich durch einen Spannungsteiler (2) einstellbar ist.
5. Anordnung nach Patentanspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tachometer-Dynamo (1), Spannungsteiler (2) und Spannungs-Frequenzwandler (3) durch einen Tachometer-Dynamo (1) ersetzt wird, der über ein stufenloses Getriebe eine Spannung mit einer der Papiergeschwindigkeit proportionalen Frequenz liefert.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nadelförmigen Impulse über Koppelkondensatoren (7) an die einzelnen Elektroden (8) angekoppelt sind.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß kugelförmig abgerundete Elektroden (8) als Funkenstrecken vorgesehen sind.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einheiten bestehend aus Leistungsverstärker (5) und Impulstransformator (6) vorgesehen sind.