DE3535700A1

DE3535700A1 - Plattenelektrode

Info

Publication number: DE3535700A1
Application number: DE19853535700
Authority: DE
Inventors: Tokuju Nara Goto; Hiroshi Wakayama Ishidoshiro; Yoshikazu Sando; Itsuo Osaka Tanaka
Original assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Current assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1985-10-05
Publication date: 1986-05-07
Also published as: US4691137A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Plattenelektrode zum Erzeugen eines Niedrigtemperatur-Plasmas insbesondere zum Behandeln von Textilien.

Beim kontinuierlichen Veredeln von Textilien wie Web- und Strickwaren, beispielsweise beim Färben ist zunächst ein Waschen des Behandlungsguts erforderlich, um an den Fasern haftende, wasserabweisende Verunreinigungen zu entfernen bzw. die Fasern zu hydrophilisieren, um ein leichtes Eindringen der Färbelösung zu ermöglichen. Andererseits ist aber auch eine Nachbehandlung erforderlich, um den Textilien bestimmte Eigenschaften zu verleihen, sie beispielsweise wasserabstoßend zu machen oder gegen ein statisches Aufladen, Verfärben und eine Wasseraufnähme zu schützen. All dies geschieht bislang mit Hilfe bekannter Naßverfahren.

Diese Verfahren sind mit hohen Brennstoff- bzw. Energiekosten verbunden und erfordern mehrere Waschstufen zum Entfernen der Lösungsreste, Verunreinigungen und anhaftenden Stoffen. Weiterhin sind für die vielen Waschstufen große Wassermengen erforderlich sowie Maßnahmen und Vorrichtungen zum Aufbereiten der anfallenden Behandlungsmittelreste. Damit sind hohe Investitions- und Betriebskosten insbesondere für Wasser, Wärmeenergie und apparative Einrichtungen erforderlich. Schließlich ist das Waschwasser zwangsläufig mit Chemikalien verunreinigt, die die Gefahr einer Umweltverschmutzung mit sich bringen und demgemäß zu weiteren Personal- und Investitionskosten führen. Insgesamt stellen Vor- und Nachbehandlungen der vorerwähnten Art eine erhebliche Kostenbelastung dar.

Um die mit den herkömmlichen Naßverfahren verbundenen Kosten zu vermeiden, können Textilien auch in einer Plasmaatmosphäre behandelt, beispielsweise entschlichtet, gewaschen und veredelt werden. Dabei ergibt sich jedoch die Gefahr einer ungleichmäßigen Behandlung der Textilien, wenn das Niedrigtemperatur-Plasma zwischen den Elektroden einer Reaktionskammer ungleichmäßig verteilt ist. Ein solches Plasma läßt sich beispielsweise mit Hilfe zweier parallel zu einander angeordneter Plattenelektroden erzeugen, zwischen denen eine hochfrequente Potentialdifferenz wirksam ist und das Behandlungsgut hindurchgeführt wird. Derartige Plattenelektroden lassen sich jedoch nur schwer in paralleler Lage zueinander halten. Dies gilt insbesondere für großflächige Flachelektroden zum Behandeln breiter Stoffbahnen wegen der aus dem Eigengewicht der Platten resultierenden Biegekräfte. Zwar ließen sich die Platten mindestens teilweise mit Versteifungen versehen, um ein Durchbiegen zu verhindern. Solche Versteifungen führen jedoch zwangsläufig zu Vorsprüngen an den Platten und in deren Bereich zu Funkenentladungen, die eine ungleichmäßige Dichte des Niedrigtemperatur-Plasmas und eine Verringerung des Erregerstroms mit sich bringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Plattenelekrode zum Erzeugen eines Niedrigtemperatur-Plasmas zu schaffen, die sich im Betrieb nicht verzieht und bei paarweiser Anordnung ihre Parallelität beibehält, ein über ihre Fläche gleichmäßiges Niedrigtemperatur-Plasma ergibt. Dabei sollte sie ebenso wie das Behandlungsgut nicht der Gefahr einer Überhitzung unterliegen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Plattenelektrode aus einzelnen Tafeln und jeweils zwei benachbarte Tafeln miteinander verbindenden Tragelementen. Dabei sind die Tafeln vorzugsweise so angeordnet, daß sie mit ihren Längskanten nebeneinander liegen und gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Tragelemente bestehen vorzugsweise aus untereinander über Rohrbügel miteinander verbundenen Kühlrohren. Es können jedoch auch die abgebogenen Kanten zweier benachbarter Tafeln einander mit Abstand miteinander verschweißt sein und einen Kühlmitteldurchlaß zwischen sich einschließen. Die Trag- und Kühlelemente bzw. -rohre sind vorzugsweise durch Rohrbögen miteinander verbunden.

Bei einer parallelen Anordnung zweier erfindungsgemäßer Plattenelektroden in der Weise, daß der Abstand einander gegenüberliegender Tafeln stets gleich ist, läßt sich durch Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Stroms ein über die Platten gleichmäßiges Niedrigtemperatur- Plasma erzeugen, zumal es an den Plattenelektroden keine Vorsprünge gibt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Plattenelektrode ,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Plattenelektrode gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht zweier Plattenelektroden gemäß Fig. 1 in ihrer Betriebsstellung und

Fig. 4 eine andere Plattenelektrode nach der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Plattenelektrode besteht aus mehreren rechteckigen Tafeln 1 gleicher Form und Abmessungen. Diese Tafeln mit Trag- bzw. Kühlrohren 4 sind mit einem Kühlmitteldurchlaß 2 verschweißt und so miteinander verbunden. Die Rohre 2 stehen ihrerseits über Rohrbügel 3 miteinander in Verbindung.

Die Trag- und Kühlrohre 4 verlaufen mit stets gleichbleibendem Abstand parallel zueinander und nehmen zwischen sich jeweils eine Elektrodentafel 1 auf. Um im Bereich der Verbindung Tafel/Rohr hervorstehende Teile zu vermeiden, sind die Längskanten der Tafeln 1 umgebogen und umfassen mit einem Randstreifen 5 etwa ein Viertel der Rohroberfläche, wie sich das aus Fig. 2 ergibt. Die Tafeln befinden sich jeweils abwechselnd vor und hinter den Trag- und Kühlrohren 4, so daß sich ein etwa mäanderförmiger Querschnitt der Elektrode ergibt.

Die erfindungsgemäßen Elektroden werden in der aus Fig. 3 ersichtlichen parallelen Lage zueinander betrieben; dabei sind die Abstände zwischen den einzelnen Elektrodentafeln 1 stets gleich, weil einer auf der Innenseite zweier Trag- und Kühlrohre 4 angeordneten Tafel 1 stets eine auf der Außenseite zweier Trag- und Kühlrohre 4 angeordnete Tafel 1 gegenüberliegt. Die Elektroden werden in der dargestellten Lage in einer Vakuumkammer angeordnet und erzeugen beim Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Stroms zwischen sich ein Niedrigtemperatur-Plasma.

Ein Verformen der Plattenelektroden ist angesichts der Versteifung der einzelnen Tafeln 1 mit Hilfe der kühlwasserdurchströmten Trag- und Kühlrohre 4 mit ihren Rohrbügeln 3 nicht möglich. Somit bleibt die Parallelität der Elektroden bzw. ihrer Tafeln 1 stets gewährleistet. Da die Tafelkanten die Trag- und Kühlrohre 4 klauenartig umgreifen, weisen die Elektroden keine Vorsprünge auf und besteht demgemäß auch keine Gefahr einer Funkenentladung zwischen den beiden Elektroden. Auf diese Weise ist ein gleichmäßiges Niedrigtemperatur-Plasma gewährleistet. Da zudem die Trag- und Kühlrohre 4 mit den Tafeln 1 verschweißt bzw. fest verbunden sind, ist außerdem eine wirksame Kühlung der Elektroden gewährleistet, wenn durch die Rohre 4 und die sie verbindenden Rohrbügel 3 Kühlwasser strömt. Damit besteht nicht mehr die Gefahr, daß sich die Elektroden unter Hitzeeinwirkung verformen, und ist ein gleichmäßiges Niedrigtemperatur-Plasma über die Elektrodenflächen gewährleistet.

Bei der Plattenelektrode nach Fig. 4 besitzen die Trag- und Kühlrohre 4* einen elliptischen Querschnitt; sie bestehen aus den einander gegenüberliegenden, abgebogenen und miteinander verschweißten Längskanten jeweils zweier benachbarter Tafeln 1 und sind ebenfalls wassergekühlt. Im übrigen unterscheidet sich die Elektrode gemäß Fig. 4 jedoch nicht von der Elektrode nach den Fig. 1 bis 3.

Claims

Dr.-lng, Reimar.'König ■: ·: Dipi.Mng.
Klaus Bergen
Wilhelm-Tell-Sfcn. 14 4OCO Düsseldorf"! "Telefon ^570 26 Patentanwälte
4. Okt. 1985
36 318 K

SANDO IRON WORKS CO. LTD., 4-4-5, Usu,
Wakayama-shi, Wakayama-ken, Japan

"Plattenelektrode" Patentansprüche:

1. Plattenelektrode zum Erzeugen eines Plasmas, gekennzeichnet durch mehrere, jeweils durch Tragelemente (2, 4; 4^!, 5') miteinander verbundene Tafeln (1).

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ,/ abwechselnd jeweils eine Tafel (1) auf der einen Seite \ und eine Tafel (1) auf der anderen Seite zweier benachbarter Tragelemente (2, 4; 4¹, 5') angeordnet ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (5) der Tafeln (l) umgebogen sind sowie Trag- und Kühlrohre (4) klauenartig umgreifen.

4. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Kanten (5·) zweier benachbarter Tafeln (1) einander mit Abstand gegenüberliegend miteinander verschweißt sind und einen Kühlmitteldurchlaß (4¹) zwischen sich einschließen.
5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Kühlrohre (2, 4; 4' , 5') durch Rohrbögen (3) miteinander verbunden sind.