DE3104888C2

DE3104888C2 - Vorrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung

Info

Publication number: DE3104888C2
Application number: DE3104888A
Authority: DE
Inventors: Werner 17603 Lancaster Pa. Rueggeberg
Original assignee: Armstrong World Industries Inc
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1981-02-11
Publication date: 1984-01-05
Also published as: FR2477791B1; GB2072955A; FR2477791A1; CA1155909A; US4291226A; DE3104888A1

Abstract

Zur teilweisen oder vollständigen Glanzreduzierung von Überzügen aus Harzen oder Kunststoffen, die mittels Strahlungsenergie härtbar sind, wird eine Koronaentladungsvorrichtung mit einem flüssigkeitsgekühlten, flüssigkeits-quarzgepufferten Elektrodensystem verwendet, das Leistungsdichten bis zu 31 W/cm ↑2 gewährleistet und bei dem wenigstens eine rohrförmige Elektrode (7) in einem Quarzrohr (8) untergebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, über einer flächenartig ausgebildeten Masse-Elektrode, über die ein zu behandelndes Bahnmaterial geführt wird, eine von einem Quarzrohr umschlossene Elektrode anzuordnen und mit einer Spannungsquelle zu verbinden, so daß zwischen ihr und der rViasse-Eiekirode eine Koronaentladung stattfinden kann, wobei als zu ionisierendes Gas Luft verwendet wird, die auf der von der Masse-Elektrode angewandten Seite der mit Quarz überzogenen Elektrode in einen Kanal gesaugt wird (DE-OS 50 810). Das Quarzrohr soll die Elektrode dicht umschließen, wobei eventuelle Zwischenräume mit a einer Dauerfüllung aus einem elektrisch leitenden Pulver oder einer elektrisch leitenden Flüssigkeit versehen werden. Zur Kühlung kann durch die Elektrode, wenn diese als Rohr ausgebildet ist. oder durch ein weiteres angeschmolzenes Rohr Kühlluft geführt werden.

Mn der bekannten Anordnung lassen sich die Oberflächen von Folien. Platten und Formteilen durch elektrische Spruhentladung so behandeln, ddii ihre Haftfähigkeit fur Farben und Kaschierfolien verbessert wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie zur Verringerung des Oberfläc'henglanzes von Beschichtungen, die mmels Strahlungsenergie ausgehartet werden, eingesetzt werden kann, was Leistungsdichten bis zu 31 W<cm^; erfordert. Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 beschriebenen Vorrichtung gelöst. Die L'nteranspruche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemaßen Vorrichtung.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich. Koronaentladungen mit sehr hoher Leistungsdichte zu erzeugen, die es bei durch Bestrahlung härtbaren Schichtmaterialien, wie Trittschichten auf Fußbodenbelägen, ermöglichen, deren Oberflächenglanz stark zu verringern, ohne ihre Verschleißfestigkeit zu beeinträchtigen. Aufgrund des reduzierten Oberflächenglanze-j brauchen die Fußbodenbeläge kaum gepflegt zu werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein? Stirnansicht der Vorrichtung, und F i g. 2 die Vorrichtung von F i g. 1 im Axialschnitt.

Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung 6 zur Erzeugung einer Koronaentladung besteht aus einer Elektrodenanordnung 4. der getrennt durch einen Koronaentladungsraum 3 eine Masse-Elektrode 5 gegenüberliegt, auf der ein nicht leitfähiges Fördersystem 2 angeordnet ist. auf welchem zu behandelndes. Material 1 liegt und an der Elektrodenanordnung 4 vorbeibew egt wird.

Die Elektrodenanordnung 4 besteht aus einer zylindrischen Elektrode 7. die durch Abstandshalter 13 aus nicht metallischem, elektrisch isolierendem Material im Abstand von der Innenwand eines Quarzrohres 8 gehalten ist. wodurch zwischen der Außenwand der zylindrischen Elektrode 7 und der Innenwand des Quarzrohres 8 ein Raum 9 gebildet wird, der auf der einen Stirnseite der Elektrodenanordnung 4 mit einem Zulauf 11 und auf der -nderen Stirnseite mit einem Ablauf 12 in Verbindung steht. Durch den Zulauf 11 strömt in den Raum 9 eine als Kühlmittel und Dielektrikum dienende Pufferflüssigkeit 10. die die Elektrodenanordnung 4 am Ablauf 12 verläßt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abstandshalter 13 so bemessen, daß die Achse der zylindrischen Elektrode 7 gegenüber der des Quarzrohres 8 zur Masse-Elektrode 5 hin vei setzt ist.

Die Masse-Elektrode 5 besteht aus einer Platte, deren Länge der der zylindrischen Elektrode 7 entspricht. Als Fördersystem 2 dient ein 0.8 mm starkes Silikonkautschukband, auf dem als zu behandelndes Material eine Vinylbodenplatte angeordnet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen der Außenseite des Quarzrohres 8 und der Masse-Elektrode 5 so bemessen, daß er 0.5 bis 6,4 mm beträgt. Bevorzugt wird ein Abstand zwischen 0.75 und 3,2 mm.

Die zylindrische Elektrode 7 besteht aus einem Kupferrohr. Der geringste Abstand zwischen der zylindrischen Elektrode 7 und dem Quarzrohr 8. der

dem Koronaeiitladungsraum 3 zugewandt ist isr so bemessen, daß ein ungestörter Durchstrom der Pufferflüssigkeit IO in Kontakt mit der Elektrode 7 gewährleistet ist. Dieser Abstand darf nicht kleiner als 2 mm werden. Bei dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel ? betragt der Außendurchmesser der z>lindrischen Elektrode aus Kupfer b.4 mm. die Lanee der Elektrode 7 betragt "40 mm. Das Quarzrohr 8 hat eine W andstärke son 1mm. einen Außendurchmesser \on 15 mm und eine Lange \on 7o0 mm. Die Masse-ElektroJe 5 besteht aus Aluminium und hat eine Lange \on !.? cm sow ie eine Breite von 35 cn·.. Als Abstandshalter 13 dienen Stabe aus Pol\tetrafluorath>!en. \on denen jeder einen Durchmesser sun 1.5 mm hat. Dabei erstreckt sich jeder Stab durch eine Bohrung in der z\lindrischen Elektrode 7 aus Kupfer ;o daß je ein Ende eines jeden Abstandshalter 13 an der Innenwand der z>lindrischen Elektrode 7 und an der Innenwand des Quarzrohrs 8 anliegt. Bei dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind jeweils Gruppen \on drei Abstandshaltern 13 in einem : Abstand in Längsrichtung der Elektrodenanordnung 4 ' \on 7.b bjs..lp;crn angeordnet, um ein Durchbiegen der z> lindf ischejj Eiekirbäe' 7 aufgrunäifder einwirkenden

Vlek'trischien Kräfte, bei -der 'Koronaentladung" zu

^verhindernd In jeder' Gruppe ,sind die beiden kurzen -?

* abstützenden Abstandshalter 13'unter einem Winkel \on90^r zueinander angeordnet.

Die Dielektrizitätskonstante der als Dielektrikum und Kühlmittel dienenden Pufferflüssigkeit 10 steuert die Stärke der Koronaentladung. Je höher die Dielektrizi- ytatskonstante der Pufferflüssigkeit 10 ist. um so großer ist die Ionisierung im Koronaentladungsraum 3. Die in Fig.2 gezeigte Energieversorgung ist eine hochfrequente Hoehspannungswechselstromquelle.

Wenn der Koronaentladungsraum 3 mit leicht ionisierbaren Gasen, wie Argon oder Helium, geflutet wird, erhält man eine gunstige Koronaentladung, wenn eine Pufferflüssigkeit 10 mit niedriger Dielektrizitätskonstante im Bereich von 2 bis 3 verwendet wird, wie dies bei Mineralöl oder Kohlenwasserstofftransformatorenölen der Fall ist. Wenn der Koronaentladungsraum 3 mit schwerer zu ionisierenden Gasen geflutet wird, beispielsweise mit Kohlendioxid oder Fluorkohlenwasserstoffen, erhält man eine gunstige Koronaentladung bei Verwendung einer Pufferflüssigkeit 10 mit hoher Dielektrizitätskonstante im Bereich \on 30 bis 40. Sol:he Pufferflüssigkeiten 10 sind Äth>lengl>col oder GlNzenn. Die Pufferflüssigkeit 10 durchströmt den Raum 1 mit einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit von 50 bis 80 im s.

Die % on dem Forderst stern 2 in den Koronaentladungsraum 3 geförderte Vinylbodenplatie hat auf ihrer Oberfläche eine nicht ausgehärtete.Verschleißschicht aus einem durch Strahlungsenergie aushärtendem Material. Aufgrund der Ionisierung des in dem Koronaentladungsraum 3 befindlichen Gases wird durch die dadurch bedingte Koronaentladung die nasse Beschichtung auf der Vinylbodenplatte 1 gehärtet, wobei man eine nicht glänzende Oberfläche erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung mit einer z>lindrischen Elektrode, die von einem Quarzrohr unischlossen ist. und mit einer parallel und im Abstand zu dem Quarzrohr angeordneten Masse-Elektrode, über die ein zu behandelndes Material geführt wird, und mit einer Einrichtung zum Fluten des Koronaentladungsraums zwischen.den Elektroden mit einem ionisierbaren Gas. dadurch gekennzeichnet, oaß die zylindrische Elektrode (7) durch Abstandshalter (13) aus elektrisch isolierendem Materia! im Abstand \on der Innenwand des Quarzrohrs (8) gehalten ist und daß der dadurch zwischen der Innenflache des Quarzrohrs (8) und der Außenfläche der zylindrischen Elektrode (7) gebildete Raum (9) stirnseitig mit einem Zulauf (U) bzw. ein^m Ablauf (12) fur eine den Raum (9) durchströmende, als Dielektrikum und Kühlmittel dienende Pufferflussigkeit (10) versehen ; ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der zylindrischen Elektrode (7) gegenüber der des Quarzrohrs (8) zur Masse-Elektrode (5) hin versetzt ist. ;?

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der Pufferflüssigkeit (10) durch den Raum (9) 50 bis 80 cm s beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. & dadurch gekennzeichnet, daß bei Flutung des Koronaentladungsraums (3) mit einem leicht ionisierbaren Gas die Pufferflüssigkeit (10) eine Dielektrizitätskonstante von 2 bis 3 hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferflussigkeit (10) aus Mineralöl oder einem Kohlenwasserstoff-Transformatorenöl besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei Flutung des ^: Koronaentladungsraums (3) mit einem schwer ionisierbaren Gas die Pufferflüssigkeit eine Dielektrizitätskonstante von 30 bis 40 hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferflüssigkeit (10) aus Äthylen- -5 glycol oder Glyzerin besteht