DE2615354C2

DE2615354C2 - Einrichtung zum Unterdrücken von statischer Elektrizität und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE2615354C2
Application number: DE2615354A
Authority: DE
Inventors: Anthony Lee Mass. Quintin
Original assignee: STATIC Inc LEE MASS US; Static Inc
Current assignee: Static Inc
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1986-07-10
Also published as: US3968405A; JPS6124798B2; FR2308274B3; DE2615354A1; JPS51129194A; FR2308274A1; NL7603961A; GB1505961A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Einrichtung dieser Art ist aus der US-PS 62 787 bekannt Diese bekannte Einrichtung ist in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig und daher kostspielig. Es müssen in den verschiedenen Teilen Nuten hergestellt, Leiter eingelegt Hülsen aufgezogen und Drähte eingesetzt werden. Alle diese Vorgänge sind entweder von Hand durchzuführen, oder es sind Spezialmaschinen erforderlich.

Durch die Erfindung soll eine Einrichtung der eingangs genannten Art so vereinfacht werden, daß sie billig und mit einfachen Werkzeugen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein einfaches und billiges Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung und Weiterbildungen hiervon.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1,

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 einen auseinandergezogen dargestellten Querschnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 1,

F i g. 5 eine Schrägansicht eines zweiten kapazitiv gekoppelten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 6 eine Draufsicht entlang der Linie 6-6 in F i g. 5,

Fig.7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 5,

F i g. 8 einen auseinandergezogen dargestellten Querschnitt entlang der Linie 8-8 in F i g. 5 und

F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens nach der Erfindung.

F i g. 1 zeigt eine Einrichtung 10 zum Unterdrücken von statischer Elektrizität mit einer im allgemeinen rechteckigen Grundplatte 11, auf deren oberer Fläche sich eine leitende schablonenartige Beschichtung 12 mit drei parallelen und längsverlaufenden, im Abstand befindlichen Streifen 12A 125 und 12C befindet Diese Streifen sind an ihren Enden durch Bereiche 12D und \2E miteinander verbunden. Die Beschichtung 12 ist sehr dünn und ist auf bekannte Weise auf die isolierende Grundplatte 11 aufgebracht

F i g. 2 zeigt die leitenden Streifen 12Λ, 125 und 12C, wobei sich zwischen den Streifen 12/4 und 125 und in ähnlicher Weise zwischen den Streifen 125 und 12C beschichtungsfreie Bereiche befinden. In diese beiden beschichtungsfreien Bereiche erstrecken sich zwei Reihen von Elektroden 15, die aus leitendem Draht bestehen, nadelähnlich sind und ionisierende Spitzen XSA (F i g. 4) aufweisen, die sich über die Fläche der isolierenden Grundplatte 11 erstrecken. Die Elektroden 15 sowie zwei Schrauben 16 und 17 erstrecken sich quer durch die Grundplatte 11.

In Fig.3 ist die untere Fläche der isolierenden Grundplatte 11 mit einer schablonenartigen Beschichtung 13 aus leitendem Material versehen und weist zwei sich geradlinig erstreckende Streifen 13/4 und 135 auf, von denen jeder unmittelbar an die an der unteren Fläche der Grundplatte angeordneten Enden der Elektroden 15 angeschlossen ist Die Streifen 13/4 und 135 liegen den beschichtungsfreien Teilen zwischen den Streifen 12/4, 125 und 12C gegenüber und decken sich mit diesen Teilen. Dies ist auch in F i g. 4 klar zu sehen. Die Enden der Gtreifen 13/4 und 135 können etwas verbreitert sein für einen Anschluß an eingeführte Drähte 18 und 19, die an eine positive bzw. negative Gleichstromquelle angeschlossen sind.

In F i g. 1 ist eine Deckplatte 20 vorgesehen, die die Beschichtung 13 auf der Unterseite der Grundplatte 11 schützt und im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie die Grundplatte 11 aufweist Die Platten 11 und 20 sind mit hylbzylindrischen Kanälen 21 bzw. 22 versehen zum Aufnehmen der beiden eingeführten Drähte 18 und 19, die an ihren Enden abisoliert und geeignet an die Streifen 13/4 und 135 angeschlossen sind. Die Schrauben 16 unü 17 dienen zum Halten der Platten 11 und 20 in zusammengebautem Zustand und können auch zum Befestigen der gesamten Einrichtung zum Unterdrükken von statischer Elektrizität etwa an einem geeigneten leitenden und geerdeten Glied verwendet werden. Wahlweise kann ein Erdungsanschluß für die leitende Beschichtung 12 auf andere Weise vorgesehen werden.

Die oben beschriebene Konstruktion kann mit jeder gewünschten geeigneten Abmessung hergestellt werden. Zum Beispiel kann jede Platte 11 und 20 3,2 mm dick, 25,4 mm breit und 381 mm lang sein, wobei dann die wirksame Länge der Einrichtung 10 30 mm betragen kann. Die isolierenden Platten mit leitender Beschichtung können leicht erhalten und/oder hergestellt werden. Die Dimensionierung und Positionierung der entsprechenden freien Be.'viche und übrigbleibenden Bereiche der leitenden Beschichtungen sind leicht mit passender Genauigkeit zu erzielen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig.5 bis 8 gezeigt Dieses Ausführungsbeispiel sieht eine kapazitive Kopplung vor anstatt der unmittelbaren Kopplung der Elektroden mit der Energiequelle, was bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall war. In F i g. 5 enthält eine stoßfreie Einrichtung zum Beseitigen von statischer Elektrizität 30

ίο eine isolierende-Grundplatte 31, auf dessen oberer Fläche sich eine schablonenartige Beschichtung 32 befindet, die zwei im Abstand angeordnete parallele Streifen 32Λ und 325 mit einem freien Zwischenraum dazwischen enthält Diese Streifen sind an ihren Enden durch Bereiche 32D und 32£" miteinander verbunden. Ionisierende Spitzen 15/4 von Elektroden 15 erstrecken sich über die obere Fläche der Grundplatte 31, wobei die Spitzen 15Λ vorzugsweise auf einer Linie liegen. In F i g. 6 weist die leitende Beschichtung 32 ebenfalls die Streifen 32Λ und 325 sowie die Bereiche 32D und 32E mit dem dazwischen befindlichen fr«·-^:en Zwischenraum auf, in den sich die Elektroden 15 erstrecken. Es sind auch außermittige Schrauben 16 und 17 gezeigt, die für die gleichen Zwecke wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.

F i g. 7 zeigt die Unterseite der Grundplatte 31 mit einer darauf befindlichen leitenden Beschichtung 33 zum kapazitiven Koppeln der nadelähnlichen Drahtelektrode 15 mit einer Energiequelle. Die leitende Beschichtung 33 enthält somit erste und zweite sich gerad-' linig im Abstand und parallel erstreckende Streifen 33Λ und 335, die an einem Ende durch die Bereiche 331?

verbunden sind. Die Beschichtung 33 enthält zusätzlich mehrere getrennte isolierte leitende Elemente 33F, von denen jedes unmittelbar an das an der unteren Fläche der Grundplatte angeordnete Ende einer Elektrode 15 angeschlossen ist Der Abstand zwischen den isolierten Elementen 33Fund den Streifen 33/4 und 335 (vgl. auch Fig.8) wird so gewählt, daß eine Kapazität von 5xlO-⁴pF vorgesehen ist, wobei die an den Bereich 33£> angeschlossene Betriebsspannung 6000 bis 8000 V effektiv beträgt.

Die Einrichtung 30 zum Unterdrücken von statischer Elektrizität enthält eine untere oder Deckplatte 40, die durch die Schrauben 16 und 17 mit der Grundplatte 31 verbunden sein und einen halbzylindrischen Kanal 42 aufweisen kann, der dem halbzylindrischen Kanal 41 in der Grundplatte 31 gegenüberliegt. Diese beiden Kanäle nehmen einen eingeführten isolierten Leiterdraht 43 auf, dessen leitender Teil geeignet an den Bereich 33D der leitenden Beschichtung 33 angeschlossen ist.

Beispielsweise kann anstatt der beiden Reihen von Elektroden, vergleiche F i g. 1 bis 4, nur eine einzige mit einer geeigneten Energiequelle verbundene Reihe vorhanden sein. Ferner müssen die Elektroden nicht in einer Reihe oder geraden Linie angeordnet sein. Sie können z. B. um den Umfang einer Werkbank oder eines Tischs aus Isoliermaterial angeordnet sein, wobei die gesamte Mitte dieser Werkbank mit einer geerdeten leitenden Beschichtung versehen ist zur Bildung einer Arbeitsstation für einen von statischen Ladungen freien Zusammenbau von Teilen.

F i g. 9 zeigt schematisch ein Verfahren zum Herstellen der in F i g. 1 bis 8 gezeigten Einrichtung zum Unterdrücken von statischer Elektrizität. Zuerst wird eine Platte aus elektrisch isolierendem Material 11,31 vorgesehen, das auf gegenüberliegenden Flächen dünne Schichten 12JL, 32L und 13L, 33L aus elektrisch leiten-

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dem Material aufweist. Ein solches elektrisch leitendes Material kann in bekannter Weise auf die isolierende Grundplatte elektrolytisch abgeschieden oder auf andere Weise aufgebracht werden. Als nächstes wird, etwa durch Ätzen, ein Teil der Schicht 12Z., 32/, zur Bildung einer gewünschten schablonenartigen Beschichtung entfernt, wobei auch ein Teil der Beschichtung 13JL, 33/., etwa durch Ätzen, entfernt wird. Von der Beschichtung 13L, 33/. wird wenigstens der Teil 13/4,33F übriggelassen, der sich mit dem Teil der ersten Fläche deckt, von dem die Schicht 12/-, 32/, entfernt wurde. Als nächstes werden durch die isolierende Platte 11, 31 Bohrungen 15//gebohrt, die sich durch den leitenden schablonenartigen Teil 13/4, 33F erstrecken. Gleichzeitig können auch Bohrungen für die Schrauben 16,17 gebohrt werden. Anschließend daran werden die Elektroden 15 durch die Bohrungen geführt, wodurch sie auch die Teile 13/4,33Fergreifen. Die halbzylindrischen Kanäle 21, 22 können durch Fräsen hergestellt werden oder durch einander zuweisendes Anordnen von zwei der im ersten Teil von F i g. 9 dargestellten Teile mit anschließendem Bohren. Der Stromzuführungsdraht oder die Stromzuführungsdrähte werden dann in den Kanälen angeordnet, wobei deren Leiter, wie oben beschrieben, geeignet an einen Teil der Beschichtung angeschlossen werden. Schließlich wird die Deckplatte aus Isoliermaterial 20, 40 angebracht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Unterdrücken von statischer Elektrizität mit mehreren elektrisch leitenden drahtähnlichen Elektroden, die sich quer durch einen Körper aus elektrisch nicht leitendem Material erstrekken und von denen jede an einem Ende eine ionisierende Spitze aufweist, mit einem ersten Leiter, der auf einer Oberfläche des Körpers aus elektrisch nicht leitendem Material angeordnet im Abstand an die Spitzen angrenzt und geerdet ist, und mit einem zweiten Leiter, der auf der der den ersten Leiter tragenden Oberfläche des Körpers aus elektrisch nicht leitendem Material gegenüberliegenden Oberfläche angeordnet, mit den zu den Spitzen entgegengesetzten Ende der Elektroden verbunden und an eine elektrische Energiequelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus elektrisch nicht leitendem Material eine Platte (11; 31) ki.und daß die Leiter schablonenartige Beschichtungen (12,13; 32,33) auf gegenüberliegenden Seiten der Platte (11; 31) sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Platte (20; 40) aus elektrisch nicht leitendem Material, die die zweite Beschichtung (13; 33) überdeckt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung (12; 32) die ionisierenden Spitzen (15AJ der Elektroden (15) im wesentlichen umgreift

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Elektroden (15) eine erste und eine zweite Gruppe umfassen nnd daß die zweite Beschichtung (13) erste und zweite Teile (13A, 13B) aufweist die die erste bzw. zwcite Gruppe gegenseitig unabhängig miteinander verbinden (F i g. 1 bis 4).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energiequelle eine positive und eine negative Gleichstromquelle umfaßt und daß die positive Gleichstromquelle über den ersten Teil (13AJ der zweiten Beschichtung (13) an die erste Gruppe von Elektroden (15) und die negative Gleichstromquelle über den zweiten Teil (13B) der zweiten Beschichtung (13) an die zweite Gruppe von Elektroden (15) angeschlossen ist

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Teile der zweiten Beschichtung (13) aus je einem sich geradlinig erstreckenden Streifen (13A, 13ßJ bestehen, der in elektrischem Kontakt mit den Elektroden (15) der ersten bzw. zweiten Gruppe steht

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Elektroden (15) in zwei Reihen angeordnet sind, und daß die erste Beschichtung (12) einen zwischen den Reihen gelegenen Streifen (12B) und zwei außerhalb der Reihen gelegene Streifen (12Λ, 12CJ aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beschichtung einen sich geradlinig erstreckenden Streifen aufweist, der in elektrischem Kontakt mit den Enden der Elektroden steht, die den ionisierenden Spitzen gegenüberliegen.

9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beschichtung (33) kapazitiv mit den Elektroden (15) gekoppelt ist (F i g. 5 bis 9).

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Beschichtung (33) gesonderte isolierte, mit den Elektroden (15) in Kontakt stehende Elemente (33F) und wenigstens einen gegenüber den isolierten Elementen (33F) im Abstand angeordneten leitenden Streifen (33A, 33ßJ aufweist und daß die Einrichtung zum Verbinden der zweiten Beschichtung (33) mit der elektrischen Energiequelle an den leitenden Streifen (33A, 33ßJ angeschlossen ist

ίο

11. Verfahren zum Herstellen der Einrichtung

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Platte aus nicht leitendem Material auf ihren gegenüberliegenden Seiten mit einer dünnen Schicht aus elektrisch leitendem Material beschichtet wird, ein Teil der ersten Schicht von einer ersten Fläche entfernt wird, ein Teil der zweiten Schicht von der gegenüberliegenden zweiten Fläche so entfernt wird, daß der auf der gegenüberliegenden zweiten Fläche stehengelassene Teil der zweiten Schicht sich mit dem Teil der ersten Fläche deckt von dem die darauf befindliche erste Schicht entfernt ist Elektrodendrähte quer durch die Platte hindurch geführt werden und die Elektrodendrähte nur mit dem stehengelassenen Teil der zweiten Schicht in Kontakt gebracht werden.

IZ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die gegenüberliegende zweite Fläche mit einer isolierenden Platte bedeckt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß bei dem Entfernungsvorgang an der zweiten Fläche Teile der zweiten Schicht so entfernt werden, daß ein erster Teil stehengelassen wird, der in kapazitiver Beziehung zu einem zweiten stehengelassenen Teil steht.