DE2902425A1 - Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen - Google Patents

Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen

Info

Publication number
DE2902425A1
DE2902425A1 DE19792902425 DE2902425A DE2902425A1 DE 2902425 A1 DE2902425 A1 DE 2902425A1 DE 19792902425 DE19792902425 DE 19792902425 DE 2902425 A DE2902425 A DE 2902425A DE 2902425 A1 DE2902425 A1 DE 2902425A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrification
alternating
voltage
voltages
spray electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19792902425
Other languages
English (en)
Inventor
Edwin Dipl Phys Dr Ing Muz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haug GmbH and Co KG
Original Assignee
Haug GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haug GmbH and Co KG filed Critical Haug GmbH and Co KG
Priority to DE19792902425 priority Critical patent/DE2902425A1/de
Publication of DE2902425A1 publication Critical patent/DE2902425A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05FSTATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/04Carrying-off electrostatic charges by means of spark gaps or other discharge devices

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Description

  • Beschreibung
  • Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen, insbesondere an mit hoher Geschwindigkeit bewegten Gütern, bei der die Güter an wenigstens zwei Entelektrisierungsgliedernmit Sprühelektroden vorbeilaufen und die Sprühelektroden an elektrische Wechselspannung angelegt sind.
  • Bei derartigen Vorrichtungen (US-PS 3 443 155) wird zur Erzeugung der für die Beseitigung (Neutralisation) von elektrostatisch aufgeladenen Oberflächen notwendigen Ionen an den Sprühelektroden das Prinzip der Koronaentladung in Luft verwendet. Die Entenlektrisierungsglieder sind gewöhnlich als Stäbe ausgebildet, an deren Oberseite als Sprühelektroden eine Reihe von Metallspitzen angeordnet ist. An diese Metallspitzen wird eine elektrische Hochspannung von beispielsweise drei bis zwölf kV angelegt, wobei sich dann an jeder Spitze eine unselbständige Glimmentladung gegen eine ebenfalls am Entelektrisierungsstab vorgesehene Gegenelektrode ausbildet. Da im praktischen Betrieb bei der Entelektrisierung nicht vorhergesagt werden kann, welche Polarität die zu entladende Oberfläche zeigt, müssen sowohl positive als auch negative Ionen durch die Sprühelektroden erzeugt werden, d.h. es müssen Metallspitzen, die an positiver und solche, die an negativer Hochspannung liegen, vorhanden sein. Weiterhin muß natürlich der Strom an jeder Metallspitze so begrenzt sein, daß bei Berührung durch den dann fließenden Strom kein elektrischer Schock auftreten kann.
  • Man könnte die Metallspitzenreihen zweier Entelektrisierungsstäbe grundsätzlich mit elektrischer Gleichspannung speisen, so daß an jedem Stab nur Ionen eines bestimmten Vorzeichens erzeugt werden. In der Praxis hat sich die Verwendung gleichspannungsgespeister Elektroden jedoch nicht durchsetzen können.
  • Der Aufwand für die Glättung der gleich zu richtenden Wechselströme ist zu groß, der Berührungsschutz wird durch die gespeicherte Ladung erschwert, es ist keine kapazitive Kopplung möglich und beide Polaritäten können nur unter Schwierigkeiten gleichmäßig entladen werden, weil die als letzte in Laufrichtung eines zu entelektrisierenden Gutes angeordnete Sprühelektrodenreihe stets wirksamer als die vorangehenden Reihen ist. Man verwendet daher heute bei der in Rede stehenden Entelektrisierung von Oberflächen regelmäßig hohe Wechselspannungen, wobei die Sprühelektroden an den Hochspannungsaus-VI gang eines Netztrasformators galvanisch oder kapazitiv angekoppelt werden. Dabei werden während der positiven Halbwelle des Wechselstroms positive und während der negativen Halbwelle negative Ionen erzeugt.Die zur Anwendung gelangende Frequenz entspricht nahezu immer der Frequenz des zur Verfügung stehenden technischen Stromnetzes, also beispielsweise 50 Hz. Man hat zwar auch bereits die Anwendung höherfrequenter Wechselspannungen vorgeschlagen, jedoch nimmt dann die Wirksamkeit der Koronaentladung ab und es muß ein erheblicher Schaltungsmehraufwand getrieben werden, ohne die Betriebssicherheit zu erhöhen und hohe Leitungsverluste zu vermeiden. Dasselbe gilt im übrigen auch für hochfrequente Rechteck-Hochspannung, wobei sich außerdem noch eine Störspannungsabstrahlung unangenehm bemerkbar macht.
  • Bei den üblichen Vorrichtungen zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen sind z.B. zwei Entelektrisierungsstäbe vorgesehen, an deren als Metallspitzen ausgebildeten Sprühelektroden das zu entelektrisierende Gut, beispielsweise eine Papierbahn oder eine Fadenschar in bestimmtem Abstand mit relativ hoher Geschwindigkeit vorbeiläuft. Solche Vorrichtungen finden sich insbesondere in Druckmaschinen und Textilmaschinen.
  • Bei hoher Geschwindigkeit der zu entladenden Güter lässt jedoch die Wirksamkeit der Entelektrisierung stark nach und es treten auf der behandelten Oberfläche nichtentladene Streifen auf, die nach wie vor mit Ionen eines bestimmten Vorzeichens s/nd belegt4. Dieser unerwünschte Effekt der "Streifigkeit" hängt natürlich von der Wirkungsbreite der sich an einer Spitzenreihe voollziehenden Koronaentladung ab. Diese Wirkungsbreite kann beispielsweise 2,5 cm betragen. Diese Strecke wird bei einer Bahngeschwindigkeit von 600 m/min in 2,5 Millisekunden durchlaufen. Die Dauer der Entladung einer bestimmten Polarität beträgt etwa 5 Millisekunden und findet alle 20 Millisekunden statt, falls die Frequenz der Hochspannung 50 Hz beträgt. Bei den genannten Zahlenwerten findet bereits eine nur unvollkommene Entelektrisierung statt und die behandelte Oberfläche zeigt starke Streifigkeit. Erheblich ungünstiger werden die Verhältnisse bei höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise 1200 m/min, einer Geschwindigkeit, wie sie heute bei Textilmaschinen bereits üblich ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen, insbesondere an mit hoher Geschwindigkeit bewegten Gütern vorzuschlagen, die bei kleinem Schaltungsaufwand und hoher Betriebssicherheit wirksamer als bekannte Vorrichtungen sind und insbesondere eine erhebliche Reduzierung oder völlige Beseitigung der "Streifigkeit" an den Oberflächen der behandelten Güter ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Entelektrisierungsglieder vorgesehen sind und die an die Sprühelektroden des einen Entelektrisierungsgliedes angelegte Wechselspannung in jedem Zeitpunkt gegenüber der an die Sprühelektroden des anderen Entelektrisierungsgliedes angelegten Wechselspannung phasenverschoben ist.
  • Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Aufsicht eines an sich bekannten Entelektrisierungsstabes; Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 mit gestrichelt gezeichneter Anordnung eines weiteren Entelektrisierungsstabes und Fig. 3 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen im Schnitt einen herkömmlichen Entelektrisierungsstab 10. Der Stab 1o enthält in seiner Mittelachse eine Hochspannung führende Metallitze 1, die von einem elektrisch isolierenden Kunststoffmantel 2 umgeben ist. Auf den Mantel 2 sind in regelmäßigen Abständen Schraubenfedern 3 aus Metalldraht aufgeschoben, deren eines Ende jeweils senkrecht zur Achse des Stabes 1o steht und in eine Spitze 4 ausläuft. Auf diese Weise sind die Spitzen 4 mit der Litze 1 kapazitiv gekoppelt. Die mit dem'Mantel 2 versehene Litze 1 und die Schraubenfedern 3 mit ihren Spitzen 4 sind von einem rohrförmigen Kunststoffmantel 5 umgeben, dessen Querschnittsform aus Figur 2 ersichtlich ist. Der Mantel 5 weist insbesondere eine Rille 6 auf, in welche die Spitzen 4 hineinragen. Der Kunststoffmantel 5 ist seinerseits von einem im Bereich der Spitzen 4 geschlitzten Metallrohr 7 umgeben (Figur 2), dessen den Spitzen 4 benachbarte Kanten 8 als sogenannte Gegenelektrode dienen. Die zentrale Metallitze 1 ist an den einen und das die Gegenelektroden bildende Metallrohr 7 an den anderen Pol einer Wechselstrom-Hochspannungsquelle 9, beispielsweise eines Hochspannungstransformators angeschlossen, vergleiche Figur 2.
  • An den Enden des Stabes 1o sind der Halterung und dem Anschluß an die Spannungsquelle dienende Kappen 11 vorgesehen. Ein Luftspalt 12 im Innern des Stabes 10 wird von einer Metallspitze 13 überbrückt, die elektrisch leitend mit der Litze 1 verbunden ist. Das Ende der Litze 1, ihres Mantels 2 und der Stift 13 sind in einem Isolierkörper 14 gehalten, der in den Kunststoffmantel 5 eingesetzt ist. Beim Anschliessen an eine elektrische Spannungsquelle mittels eines Hochspannungskabels 15 wird ein litzenförmiger Leiter 16 mit Kunststoffumhüllung 17 so eingeschoben, daß die Spitze 13 in den Leiter 16 eindringt und eine elektrisch leitende Verbindung herstellt. Die Kunststoffumhüllung 17 ist ihrerseits von einer netzförmigen, metallischen Abschirmung 18 umgeben, die wiederum von einer äußeren Hülle 19 und einer Zwischenhülle 21 des Kabels 15 umschlossen ist. Unter Zwischenschaltung einer Dichtung 22 ist ein Anschlußstück 23 in ein Innengewinde 29 der in Figur 1 rechts gelegenen Kappe 11 eingeschraubt. Eine übliche Schelle 24 mit Schraube 25 oder dergleichen dient der Befestigung des Kabels 15 im Anschlußstück 23.
  • Figur 2 zeigt den herkömmlichen elektrischen Anschluß zweier Entelektrisierungsstäbe lo der beschriebenen Art. Bei beiden Stäben sind jeweils die hochspannungsführende Litze 1 und das als Gegenelektrode dienende Metallrohr 7 an den selben Pol der Hochspannungsquelle 9 angeschlossen. Damit liegt zu jedem Zeitpunkt an den Spitzen 4 beider Stäbe 1o jeweils die gleiche Polarität vor, weil die an beiden Stäben auftretenden Spannungen in Phase sind.
  • Figur 3 zeigt die Schaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Es gelangen zwei Entelektrisierungsstäbe 10, z.B. der in Figur 1 und 2 dargestellten Art zur Anwendung. Der kapazitive Anschluß der Metallspitzen 4 an die in der Mittelachse des Stabes verlaufende Litze 1 ist schematisiert. Ebenso die Darstellung des als Gegenelektrode dienenden Metallrohres 7. Die Kreise 20 symbolisieren den geerdeten Abschirmmantel 18 des Entelektrisierungsgliedes.
  • Wie ebenfalls in Figur 3 schematisch angedeutet, wird unter den Spitzen 4 der beiden Entelektrisierungsstäbe 10 ein zu Entelektrisierendes Gut 30 in Richtung der Pfeile P mit relativ hoher Geschwindigkeit vorbeigeführt. Bei diesem Gut 30 kann es sich beispielsweise um eine Papierbahn oder um eine Fadenschar handeln. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise zwischen 500 und looo m/min liegen, aber auch niedriger oder höher sein.
  • Der elektrische Anschluß der beiden in Figur 3 dargestellten Entelektrisierungsstäbe 1o ist im linken Teil dieser Figur wieder gegeben. Es werden zwei völlig gleich aufgebaute und gleich wirkende Hochspannungstransformatoren 31 und 32 verwendet mit Primär- und Sekundärspulen 33, 34 bzw. 35, 36.
  • Die Enden der Primärspulen sind jeweils mit A bzw. E bezeichnet, wobei A den Wicklungsanfang und E das Wicklungsende sein kann. Eine Wechselstromquelle von beispielsweise 220 V und 50 Hz hat die Wechselspannungsausgänge 0 und R. Wie dargestellt, sind die Wicklungsenden A, E der Primärspulen 33 bzw.
  • 35 "vertauscht" an die Ausgänge der Wechselstromquelle angeschlossen. Bei dem Hochspannungstransformator 31 ist das Ende A mit 0 und das Ende E mit R verbunden, während beim Hochspannungs transformator 32 das Ende A an R und das Ende E an O angeschlossen ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß an den Wicklungsenden der beiden Sekundär spulen 34 bzw. 36 zwei Wechselspannungen abgreifbar sind, die gegeneinander um 1800 phasenverschoben sind.
  • Damit treten an den Spitzen 4 der beiden Entelektrisierungsstäbe 10 Wechselspannungsverläufe auf, die im rechten Teil der Figur 3 dargestellt sind: Wenn an den Spitzen 4 des in Figur 3 oben gezeichneten Stabes 1o eine positive Polarität vorliegt, herrscht an den Spitzen 4 des anderen Stabes 10 negative Polarität. Dies gilt für jeden Zeitpunkt.
  • Es wurde gefunden, daß bei einer Beschickung der Sprühelektroden zweier in enger Nachbarschaft angeordneter Entelektrisierungsglieder mit phasenverschobener Wechselspannung die bei herkömmlichen Entelektrisierungsvorrichtungen auftretende, streifenförmige Restladung des behandelnden Gutes erheblich reduziert oder ganz beseitigt werden kann.
  • Weitere Vorteile der beschriebenen Erfindung bestehen in folgendem: Die in Figur 3 dargestellte Schaltanordnung kann unter Verwendung bereits bewährter Bauelemente, insbesondere Entelektrisierungsstäbe realisiert werden. Der erforderliche Raumbedarf ist gegenüber der in Figur 3 dargestellten, herkömmlichen Anordnung äußerst gering. Bei der Anordnung entsprechend Figur 2 müssen die einzelnen Entelektrisierungsstäbe 10 in solchem Abstand angeordnet werden, daß der Wirkungsbreite der Koronaentladungen an den Sprühelektroden Rechnung getragen ist.Bei der Anordnung gemäß Figur 3 können die einzelnen Entelektrisierungsstäbe wesentlich dichter gepackt werden. Besonders vorteilhaft ist eine benachbarte Anordnung zweier Entelektrisierungsstäbe 10, weil dann die Reihe der Metall spitzen 4 in dem einen Stab als Gegenelektrode für die Spitzen des anderen Stabes dient und damit eine Spannungsverdopplung erreicht wird, ohne daß der Berührungsschutz bei der beschriebenen kapazitiven Kopplung der Spitzen 4 schlechter wird. Weiterhin treten an den einzelnen Entelektrisierungsstäben keine höheren Spannungen auf.
  • Günstig ist es, zwei Entelektrisierungsstäbe zu verwenden, die mit um 1800 phasenverschobenen Wechselspannungen beschickt werden. Dies lässt sich an den üblicherweise vorhandenen Netzstrom-Steckdosen besonders bequem realisieren. Beispielsweise unter Ausnutzung des üblichen technischen drei-Phasen-Drehstromes lassen sich jedoch auch andere Phasenverschiebungen in einfacher Weise erzielen und insbesondere dann entsprechend anwenden, wenn mehr als zwei Entlektrisierungsglieder nebeneinander eingesetzt werden. Prinzipiell ist aber auch der Einsatz von mehr als zwei einander benachbarter Entelektrisierungsglieder möglich, deren Wechselspannungen jeweils um 1800 phasenverschoben sind.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen, insbesondere an mit hoher Geschwindigkeit bewegten Gütern, bei der die Güter an wenigstens zwei Entelektrisierungsgliedern mit Sprühelektroden vorbeilaufen und die Sprühelektroden an elektrische Wechselspannung angelegt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens zwei Entelektrisierungsglieder (10) vorgesehen sind und die an die Sprühelektroden (4) des einen Entelektrisierungsgliedes angelegte Wechselspannung in jedem Zeitpunkt gegenüber der an die Sprühelektroden (4) des anderen Entelektrisierungsgliedes angelegten Wechselspannung phasenverschoben ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung 1800 beträgt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der elektrischen Wechselspannung an den Sprühelektroden (4) der Entelektrisierungsglieder (lo) zwei gleiche Hochspannungstransformatoren (31, 32) mit je einer Primär- und Sekundärspule (33, 35 bzw. 34, 36) vorgesehen sind und die Wicklungsenden (A, E) der beiden Primärspulen (33, 35) derart vertauscht an eine gemeinsame Wechselstromquelle (0, R) angeschlossen sind, daß an den beiden Sekundärspulen (34, 36) zwei Wechselspannungen abgreifbar sind, die gegeneinander phasenverschoben sind.
DE19792902425 1979-01-23 1979-01-23 Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen Pending DE2902425A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792902425 DE2902425A1 (de) 1979-01-23 1979-01-23 Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792902425 DE2902425A1 (de) 1979-01-23 1979-01-23 Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2902425A1 true DE2902425A1 (de) 1980-07-31

Family

ID=6061180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792902425 Pending DE2902425A1 (de) 1979-01-23 1979-01-23 Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2902425A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3412563A1 (de) * 1984-04-04 1985-10-17 I R S Industrie Rationalisierungs Systeme GmbH, 6100 Darmstadt Vorrichtung zur neutralisation aufgeladener werkstuecke
DE10211429C1 (de) * 2002-03-15 2003-12-04 Krause Heike Ionisationsvorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3412563A1 (de) * 1984-04-04 1985-10-17 I R S Industrie Rationalisierungs Systeme GmbH, 6100 Darmstadt Vorrichtung zur neutralisation aufgeladener werkstuecke
US4638398A (en) * 1984-04-04 1987-01-20 Irs Industrie Rationalisierungs-Systeme Gmbh Apparatus for producing positive or negative ions, especially for neutralizing charged workpieces
DE10211429C1 (de) * 2002-03-15 2003-12-04 Krause Heike Ionisationsvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2724118C2 (de) Vorrichtung zur Beseitigung statischer Aufladungen
DE2727858A1 (de) Elektrische entstaubungsvorrichtung
DE3111986A1 (de) Partikel-ladevorrichtung
DE3324589A1 (de) Hochspannungs-wechselspannungsquelle fuer neutralisationsvorrichtungen zur beseitigung statischer aufladungen
DE2056423C3 (de) Korona-Aufladungseinrichtung für eiektrophotographische Kopiergeräte und Verfahren zum gleichmäßigen Aufladen einer Fläche
DE1914000B2 (de) Einrichtung zum erzeugen einer hohen gleichspannung
DE892343C (de) Apparatur zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen von den Oberflaechen elektrisch schlecht leitender Materialien
DE69006655T2 (de) Generator zum Erzeugen einer elektrischen Spannung.
DE2658287A1 (de) Ionisierungsvorrichtung
DE1572381B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufladen eines elektrofoto grafischen aufzeichnungsmaterials
DE2902425A1 (de) Vorrichtung zur beseitigung elektrostatischer ladungen
DE2953100C1 (de) Hochspannungs-Transformations- und Gleichrichtereinrichtung
DE2642751C3 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon
DE2744242A1 (de) Korona-entladungsvorrichtung fuer elektrographische vervielfaeltigungsgeraete
DE19738453C2 (de) Inverterstromquelle
DE102021130189B3 (de) Ionisationsvorrichtung
DE2253601A1 (de) Verfahren und einrichtung zur elektronischen staubabscheidung
DE618919C (de) Einrichtung zur Erzeugung hoher Spannungen fuer den Betrieb von Roentgenroehren mit Hochspannungsschutz
CH345698A (de) Apparat zur Ableitung elektrostatischer Ladungen von den Oberflächen schlechtleitender Materialien mit Hilfe einer stabilisierten elektrischen Glimmentladung
DE2316257C3 (de) Einrichtung zur Bearbeitu ng von Stoffen Im Vakuum mittels eines Elektronenstrahls
DE314014C (de)
DE9402369U1 (de) Vorrichtung zur Coronabehandlung
DE898495C (de) Roentgeneinrichtung, bei der die Roentgenroehre und der Hochspannungserzeuger in einem gemeinsamen geerdeten Gehaeuse untergebracht sind
DE1772154C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen einer elektrisch isolierenden Fläche durch Korona-Entladung mit negativen Ladungsträgern
DE865753C (de) Signalempfaenger in Fernmeldeanlagen

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OC Search report available
OHN Withdrawal