DE2724975C2

DE2724975C2 - Verfahren und Einrichtung zum Potentialausgleich der Oberflächen von elektrisch nicht oder schlecht leitenden Materialien

Info

Publication number: DE2724975C2
Application number: DE19772724975
Authority: DE
Inventors: Juergen 5600 Wuppertal Kalinka
Original assignee: Gleit- und Lagertechnik Nell 5620 Velbert GmbH
Current assignee: Gleit- und Lagertechnik Nell 5620 Velbert GmbH
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2724975B1

Description

Es sind Verfahren ζμγ Ionisierung bekannt, bei denen Ionisierstäbe eingesetzt werden, die ihrerseits an Hochspannungserzeuger angeschlossen sind. Es werden Ionisierstäbe sowie auch abgeschirmte Stäbe eingesetzt, die in größeren oder geringeren Abständen von leitenden Auslässen versehen sind, die ihrerseits eine elektrodenartige Ausbildung aufweisen. t>o

Darüber hinaus werden teilweise isolierte oder teilweise abgeschirmte Stäbe ebenso wie auch nicht isolierte und nicht abgeschirmte Stäbe verwendet

Die Stäbe bestehen in den unterschiedlichen Verfahren aus Rundstahl, spulen-, draht-, folien- und plattenar- t>5 tigen Teilen. Sie haben in der Regel die Aufgabe, bei elektrisch nicht oder gering leitenden Materialien Potentialunterschiede in der Oberfläche zu beseitigen.

Zu diesem Zweck werden die Stäbe in geringem Abstand von der Materialoberfläche gehalten. Die eingesetzten Spannungen liegen in der Regel unter 10 kV, die Stababstände vom Material in der Größenordnung von über Null bis zu wenigen Zentimetern.

Bekannt sind weiterhin diverse chemische Ätzverfahren, um die Verklebung und Verbindung von Teilen aus nicht oder schlecht leitenden Materialien zu erleichtern.

Neben einer Aufrauhung der Oberflächen solcher Materialien zur besseren mechanischen Verbindung wird eine Oxydation der Oberfläche erzielt, in der Regel verbunden mit dem Nachteil eines nicht unerheblichen Material-Stärkenverlustes, teurer Verfahrensweise und Gefährdung von Bedienungspersonal und Umweltbeeinträchtigung durch Abfälle, wie z. B. Dämpfe, Gase, Flüssigkeiten, verschmutzte Hilfsmaterialien usw.

Diese chemischen Verfahren sind teuer und risikobelastet während gleichzeitig die Ionisation häufig nur gering und unzureichend ist zumal da ein Berührungskontakt in der Regel vermieden wird, weil hier durch unerwünschte Reibung mit dem unerwünschten Nebeneffekt der Erhöhung der ungleichmäßigen Aufladung auftreten würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen erheblich gleichmäßigeren Potentialausgleich auf den Oberflächen von dielektrischen Materialien und durch Oxydation Beschichtungen und Verbindungen wie z. B. Farbaufträge, Verklebungen, Vulkanisationen, Galvanikbeläge, Bedampfung und Bedrucken in dauerhafter Form zu ermöglichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Eine wesentliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ferner in der Ausübung eines mechanischen Drucks mit der Elektrode auf das zu behandelnde dielektrische Material während der Aufbringung der elektrischen Hochspannungsladung, die auch mit einer Erwärmung der Oberfläche durch die mechanische Reibbeanspruchung mittels der Elektrode verbunden sein kann.

Es hat sich gezeigt daß hierdurch eine beträchtliche Erhöhung der Ionisation bei gleichzeitigem Berührungskontakt erzielt wird. Damit verbunden ist ein besserer Potentialausgleich durch Ionisation, wobei ein teilweiser Potentialausgleich durch die Berührung zwischen der Elektrode und der Materialoberfläche erfolgt, durch die mechanische Reibung eine Erwärmung der Oberfläche eintritt und ferner eine Oxydation der Oberfläche durch intensivere Ionisation durch die aufgebrachte hohe Ladung und den sehr geringen Abstand der Elektrode von dem dielektrischen Material über eine jeweils größere Einwirkungsfläche in jedem Augenblick erzielt wird.

Die mechanische Druck- und Reibbeanspruchung mittels z. B. eines lonisie<~stabes unter gleichzeitiger Anlegung einer Spannung 'on 40 kV bis 60 kV führt zu einer Entladung der Oberfläche z. B. von Folien, die als Ausgangsmaterial für Baugleitlager verwendet werden.

Trotz des vermeintlichen technischen Widerspruchs, daß eine Ladung mit hoher Spannung dem dielektrischen Material aufgedrückt wird und andererseits ein Entladungseffekt durch die Berührung der Elektrode mit dem dielektrischen Material erfolgt, wird überraschend das erfindungsgemäße Ergebnis erzielt.

Die Druck- und Reibbeanspruchung kann z. B. bei für Baugleitlager vorgesehenen Folien oder Kunststoffplatten z. B. aus Polyäthylen in etwa den Belastungen entsprechen, denen diese Platten während ihres

Betriebseinsatzes ausgesetzt sind.

Eine besondere Rolle spielt das erfindungsgemäße Verfahren bei der Behandlung von Polytetra-fluoräthy-Ien-Material, das nur mit gefährlichen und in der Anwendung anangenehmen Ätzverfahren behandelt werden kann, wenn es z.B. mit geringwertigeren Materialien unter Verwendung von Kleb- oder Haftmitteln verbunden werden solL

Es besteht auch die Möglichkeit, Fette anzuwenden,

die bei dem Druck- und ReibungsprozeB zwischen die z.B. als Walze ausgebildete Elektrode und das zu behandelnde dielektrische Material eingebracht wird. Z. B. kann in diesem Zusammenhang Silikonfett 5 geeignet sein.

Darüber hinaus kann auch das zu behandelnde dielektrische Material gegebenenfaUs einer vorherigen Erwärmung unterworfen werden, ehe seine Oberfläche dem elektrischen Potentialausgleich unterworfen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ionisierung bzw. zuni Potentialausgleich und zur Oxydation der Oberflächen von elektrisch nicht oder schlecht leitendem Materialien, insbesondere von Krnstoffplatten, -folien, dadurch gekennzeichnet, daß eine Potentialladung von 0,1 bis 100 kV mittels einer Elektrode auf die Oberfläche des dielektrischen Materials aufgebracht wird, wobei der Abstand der Elektrode gegenüber dem dielektrischen Material von 0 bis etwa 0,5 mm beträgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Annäherung der Elektrode unter Berührung des dielektrischen Materials mit geringern/hohem Druck erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Berührung zwischen der Elektrode und dem dielektrischen Material unter Reibung erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Reibbewegung in Bewegungsrichtung des dielektrischen Materials gerichtet ist

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Reibungsbewegung quer zur Bewegungsrichtung des dielektrischen Materials verläuft

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode und die Oberfläche des dielektrischen Materials stetig einander angenähert/voneinander weggeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode an das dielektrische Material plötzlich angenähert bzw. von diesem weggeführt wird.

8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode ein sich längserstreckender Körper ist, dessen dem dielektrischen Material zugekehrte Seite parallel zu dessen Oberfläche angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode auf ihrer dem Material zugekehrten Seite mit einer scharfen Kontaktkante « versehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Elektrode als Rotationskörper, z. B. als Walze oder Rolle ausgebildet ist.