DE4011004C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Koronabehandlung von Materialoberflächen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 36 37 433 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der bahnförmige Materialien einer Koronabehandlung unterzogen werden.

Dabei sind die Elektroden walzenförmig ausgebildet, wo­ bei sich an einer Trägerelektrode die Warenbahn ab­ stützt, während die Gegenelektrode mit Abstand zur Trägerelektrode angeordnet ist.

Weiter sind Spannwalzen vorgesehen, mit denen die Waren­ bahn an die Trägerelektrode anpreßbar ist.

Die Spannwalzen und die Elektroden bilden gemeinsam eine Behandlungseinrichtung, die insgesamt sowohl horizon­ tal als auch vertikal verfahrbar ist.

Probleme ergeben sich jedoch insbesondere durch den starren Abstand der Elektroden zueinander, das heißt durch die unveränderbare Wirkspaltbreite.

So können kaum fertigungstechnische Toleranzen im Durchmesser der Elektroden berücksichtigt werden. Ebenso besteht keine Möglichkeit den Wirkspalt den unterschiedlichen Dicken verschiedener Warenbahnen anzupassen.

Auch sind Abstandsunterschiede zwischen Koronaelek­ trode und der zu behandelnden Warenbahnoberflächen nur dadurch einstellbar, daß die die Koronaelektrode tragenden Lagerböcke gelöst, auf den Holmen verschoben und mit diesen wieder fest verbunden werden.

Abgesehen von der nur sehr ungenauen Einstellmöglich­ keit, ist diese Art der Verstellung der Koronaelek­ trode sehr zeitaufwendig und immer mit einer länger andauernden Produktionsunterbrechung verbunden, die zu einer erheblichen Verteuerung des Produktionsver­ fahrens führt.

Des weiteren ist das Auswechseln der Koronaelektroden, an denen eine elektrische Entladung erfolgt, und das bedarfsweise erforderlich wird, in diesem Sinn zeit­ aufwendig und kostenintensiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß ein verbesserter und wirtschaft­ licherer Betrieb möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Zunächst einmal besteht nun die Möglichkeit die Elek­ troden so relativ zueinander zu bewegen, daß der Wirk­ spalt in gewünschtem Maße vergrößert oder verkleinert wird.

Es können somit fertigungsbedingte Toleranzen der Elektroden ausgeglichen werden. Es können aber auch beispielsweise unterschiedlich dicke Warenbahnen durch den Wirkspalt geführt werden, wobei der Abstand zwischen der zu behandelnden Warenbahnoberfläche und der Koro­ naelektrode in gewünschtem Maße veränderbar ist.

Diese Veränderung wird automatisch durch den vorge­ sehenen Stellantrieb, der an einem der bewegbaren Lager­ böcke angeschlossen ist, vorgenommen, wobei der Stell­ antrieb, der an sich bekannt und gebräuchlich ist, aus einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, einem mit einer Gewindespindel versehenen elektrischen Stellmotor oder anderen geeigneten Antrieben gebildet sein kann.

Möglich ist, den Wirkspalt durch Verfahren beider Elektroden oder durch Verfahren nur einer Elektrode zu verändern.

Weiter ist es mit Hilfe des oder der Stellantriebe möglich, eine absolut exakte Positionierung vorzunehmen, die über geeignete Meßeinrichtungen einstellbar bzw. prüf­ bar ist.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß sie, je nach Bedarf, einfach und genau weitere Komponenten zur Koronabehandlung zufügen kann.

Beispielsweise ist es nun ohne weiteres möglich, den Elektroden nachgeschaltete Drucksysteme anzuordnen, die bei Bedarf zugeschaltet werden können, das heißt in den Bereich der koronabehandelten Materialoberfläche zu ver­ fahren, um diese Materialoberfläche zu bedrucken.

Abgesehen von der sich ergebenden kompakten Bauform der gesamten Vorrichtung sind auch erhebliche wirtschaft­ liche Vorteile zu verzeichnen, da Einrichtzeiten nunmehr auf ein Minimum reduziert werden können.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei profilierten Körpern eingesetzt werden, deren Oberfläche einer Koronabehandlung unter­ zogen werden sollen.

Ein besonders wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich hin­ sichtlich eines besseren und leichteren Auswechselns von Koronaelektroden, da die entsprechenden Lagerböcke, in denen die Koronaelektrode gelagert ist, automatisch in eine Position verfahren werden kann, in der ein einfaches und bequemes Auswechseln der Koronaelektroden möglich ist. Dabei kann die Verfahrstrecke durch entsprechende Endschalter begrenzt sein, so daß die Lagerböcke in ent­ sprechenden Endpositionen arretiert werden und prin­ zipiell ein Nachjustieren und genaues Einstellen nicht mehr erforderlich ist.

In einem Vorrichtungssystem können eine ganze Reihe von Komponenten untergebracht werden, die lediglich bei Be­ darf in Gebrauchsstellung gebracht werden, während sie ansonsten in einer Abstellposition gehalten werden kön­ nen. Beispielsweise ist es denkbar zusätzliche Korona­ elektroden nachzuschalten, mit denen im Bedarfsfall z. B. bei einer Warenbahn die Rückseite ganz oder teil­ weise behandelt werden kann. Durch äußerst schnelles Umstellen dieser Komponenten aufgrund der durch die Er­ findung sich bietenden Verstellmöglichkeiten ist eine sehr große flexible Bearbeitung möglich, ohne den Pro­ duktionsablauf in nennenswertem Umfang zu unterbrechen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lagerböcke mit Führungsteilen versehen sind, die in Längsnuten des Holmes geführt sind. Dadurch ist eine auch stärksten Belastungen standhaltende Verdreh­ sicherung gewährleistet, so daß die Lagerböcke und da­ mit auch die Elektroden bzw. die anderen Komponenten immer exakt geführt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 Vorrichtungen zur Koronabehandlung in Gebrauchs­ stellung in einer Seitenansicht dargestellt,

Fig. 2 und 3 die Seitenansichten jeweils einer Einzelheit von verschiedenen Ausführungsbeispielen der er­ findungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gesehen in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine weitere Einzelheit der Erfindung in unter­ schiedlichen Funktionsstellungen,

Fig. 6 eine Teilvorderansicht der Einzelheit der Vor­ richtung,

Fig. 7 eine Teilvorderansicht der Vorrichtung gesehen in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 4,

Fig. 8 eine weitere Einzelheit der Erfindung in einer Vorderansicht.

In der Fig. 1 sind zwei, in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordnete Vorrichtungen zur Koronabehandlung von Materialoberflächen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Warenbahn 3, in einem Gestell 5 festgelegt. Die Vorrichtung selbst besteht aus zwei, einen Wirkspalt bildenden Elektroden 1, 2, die an einen eine hochfrequente Hochspannung erzeugenden Generator angeschlossen sind und die mittels Lagerböcken 8 an Holmen 6 eines Schienengestells festgelegt sind, das auf dem Gestell 5 angeordnet und an diesem befestigt ist.

Jeder Holm 6 besteht aus einem mit Längsnuten 13 versehenen Profilstab.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gehören zu jeder Vorrichtung außerdem noch Spannwalzen 4, die ebenfalls an den Holmen 6 mit Lagerböcken 8 und zwar im Einlaufbereich der Warenbahn 3 befestigt sind und mit denen die über die als Trägerelektrode ausgebildete Elektrode geführte Waren­ bahn 3 spannbar ist und Leitwalzen 4′, die fest im Aus­ laufbereich der Warenbahn 3 stationiert sind.

An der Elektrode 1, die als Koronaelektrode fungiert, ist eine Absaugung 7 angeordnet, mit der das bei der Koronaentladung entstehende Ozongas sowie die gleich­ falls entstehende Wärme abgesaugt werden.

Die Art der Festlegung der Koronaelektrode 1 bzw. der Trägerelektrode 2 an den Holmen 6, die auch der Art der Festlegung der Spannwalzen 4 entspricht, ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Die Lagerböcke 8, auf denen die Koronaelektrode 1 bzw. die Trägerelektrode 2 gelagert sind, sind verdrehsicher auf dem Holm 6 festgelegt.

Zumindest einer der Lagerböcke 8 ist in Längsachsrich­ tung des Holmes 6 hin und her bewegbar, wobei ein Stell­ antrieb, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Pneumatikzylinder 9 besteht, die Bewegungskraft ausübt.

Der Pneumatikzylinder 9 ist zylinderseitig ortsfest mit dem Holm 6 verbunden, während er kolbenseitig über eine Halterung 11 an dem Lagerbock 8 der Koronaelektrode 1 angeschlossen ist. Während in diesem Fall die Träger­ elektrode 2 gleichfalls ortsfest an dem Holm 6 be­ festigt ist, erfolgt die Veränderung des Wirkspaltes zwischen der Trägerelektrode 2 und der Koronaelektrode 1 durch Verschieben des Lagerbocks 8, der die Korona­ elektrode 1 trägt.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird hingegen die Wirkspaltveränderung durch Bewegung der Trägerelektrode 2 bewirkt, wobei der entsprechende Lagerbock 8 gleichfalls über eine Halterung 11 mit dem Kolben des Pneumatikzylinders 9 verbunden ist.

Zur Feineinstellung des Wirkspaltes kann ein Getriebe vorgesehen sein, das mit dem jeweils bewegbaren Lager­ bock 8 gekoppelt ist und das beispielsweise über ein Handrad betätigt werden kann.

Zwischen den beiden Lagerböcken 8 ist eine Zentrierein­ richtung 12 angeordnet, die aus einer am Holm 6 fest­ gelegten Aufnahme 16 sowie aus mit den Lagerböcken 8 verbundenen Zapfenhaltern 15 besteht.

Diese Zentriereinrichtung 12 dient zum einen der exakten Positionierung beim Einrichten, zum anderen der exakten Messung der Wirkspaltbreite.

Dazu sind geeignete Meßeinrichtungen in der Zentrierein­ richtung vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungs­ beispiel aus einem Näherungsschalter 18, der in einer in der Aufnahme 16 vorgesehenen Öffnung 20 angeordnet ist, sowie einem Meßwertgeber 17 besteht, der am freien Ende eines mit dem Zapfenhalter 15 verbundenen Zapfens 19 angeordnet ist und in die Öffnung 20 eingeführt wird.

Neben der gezeigten Möglichkeit einer exakten Messung bzw. Meßwertüberwachung, sind selbstverständlich auch andere Meßmöglichkeiten denkbar, wobei beispielsweise auch eine derartige Überwachung erfolgen kann, die ein automatisches Einstellen der Wirkspaltbreite möglich macht.

In der Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Lagerböcke 8 mit Führungsteilen 14 versehen sind, die in die parallel­ laufenden Längsnuten 13 des Holmes 6 eingreifen.

Entsprechend den Ausführungen in den Fig. 2 und 3 um­ schließen die Lagerböcke 8 den Holm vollständig, wobei so­ wohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Holmes 6 Führungsteile 14 in die Nuten 13 eingreifen. Zweckmäßig kann es sein, das Gehäuse 21 so auszubilden, daß die Innenseite des Holmes 6 nicht überdeckt wird. An dieser Innenseite kön­ nen beispielsweise die ortsfesten Lagerböcke der Leitwalze 4′ befestigt sein, so daß bei einem Hin- und Herfahren der Lager­ böcke 8, die die Elektroden 1, 2 tragen, die feststehenden Lagerböcke ungehindert überfahren werden können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Führungsteile 14 ist in der Fig. 6 gezeigt. Dabei besteht jedes Führungs­ teil 14 aus einem Gehäuse 21, das auf der der Nut 13 zuge­ wandten Seite kegelstumpfförmig ausgebildet ist und einer in dem Gehäuse 21 gelagerten Kugel 22, die in die Nut 13 hin­ einragt und sich am Nutenrand abstützt.

Da bei einer Koronabehandlung in erheblichem Maße Elektro­ energie umgesetzt wird, kann es dann zu Beschädigungen der entsprechenden Elektrode kommen, wenn dieser Energieumsatz im Ruhezustand der Elektrode erfolgt. Es ist deshalb wichtig, daß die Drehbewegung der entsprechenden Elektrode gemessen wird, so daß die Steuerung der Koronaentladung den Gegeben­ heiten angepaßt wird.

Dazu ist, wie in der Fig. 8 ersichtlich, mit der Elektrode 2 ein Zahnrad 23 verbunden, das sich mit der gleichen Dreh­ zahl wie die Elektrode 2 dreht und mit einem induktiven Initiator 24 gekoppelt ist, der dann wiederum, je nach Dre­ hung des Zahnrades 23, die Steuerung der Koronaentladung beeinflußt.

Bezugszeichenliste

 1 Koronaelektrode
 2 Trägerelektrode
 3 Warenbahn
 4 Spannwalze
 5 Gestell
 6 Holm
 7 Absaugung
 8 Lagerbock
 9 Pneumatikzylinder
10 Getriebe
11 Halterung
12 Zentriereinrichtung
13 Nut
14 Führungsteil
15 Zapfenhalter
16 Aufnahme
17 Meßwertgeber
18 Näherungsschalter
19 Zapfen
20 Öffnung
21 Gehäuse
22 Kugel
23 Zahnrad
24 induktiver Initiator

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Koronabehandlung von Materialoberflächen mit mindestens einer in einem Gestell angeordneten Behandlungseinrichtung, die zwei, einen Wirkspalt bildende Elektroden besitzt, die an einen eine hochfrequente Hochspannung erzeugenden Generator angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (1, 2) in Lagerböcken (8) gelagert ist, die auf senkrecht zur Längsachse der Elektroden (1, 2) ange­ ordneten Holmen (6) eines Maschinengestells mittels Stellantrieben ver­ schieblich angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Warenbahn zwecks Korona­ behandlung zwischen einer Trägerelektrode und einer Koronaelektrode hindurchgeführt wird und bei der oberhalb und/oder unterhalb der Elek­ troden auf Lagerböcken gelagerte Spannwalzen und/oder Leitwalzen vor­ gesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke der Spannwalzen (4) auf den Holmen (6) hin und her bewegbar und die Leitwalzen (4′) orts­ fest angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinein­ stellung der Wirkspaltbreite ein Getriebe (10) vorgesehen ist, das mit dem beweglichen Lagerbock (8) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Lagerböcken (8) eine Zentriereinrichtung (16) vorgesehen ist, in die mit den Lagerböcken (8) verbundene Zapfen (19) eingreifen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (16) mit einer Meßein­ richtung versehen ist, mit der die Position des bewegbaren Lagerbocks (8) bestimmbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung aus einem Näherungsschalter (18), der in einer Öffnung (20) einer feststehenden Aufnahme (16) angeordnet ist, und einem Meßwertgeber (17), der am freien Ende des Zapfens (19) angeordnet ist, gebildet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm (6) mindestens eine Längsnut aufweist, in die ein Führungsteil (14) des Lagerbocks (8) eingreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (14) aus einem mit dem Lagerbock (8) verbundenen Gehäuse (21) besteht, in dem eine in die Nut (13) eingreifende Kugel (22) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Lagerbock (8) den Holm (6) teilweise oder vollständig umschließt, wobei der Lagerbock (8) an der der Ober- und Unterseite des Holmes (6) zu­ gewandten Seite Führungsteile (14) aufweist, die in zugeordnete Längsnuten (13) eingreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Elektrode (2) ein Zahnrad (23) festgelegt ist, das in berührungslosem Kontakt mit einem induktiven Initiator steht.