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Spitzenkamm als Elektrode für elektrostatische Generatoren, bei denen
ein Ladungstransport mittels Bänder erfolgt Bei elektrostatischen Generatoren, bei
denen mittels über Rollen laufender Bänder ein Ladungstransport stattfindet, werden
zum Aufsprühen von Ladungen bzw. zur Ableitung Elektroden vorgesehen. Es sind verschiedene
Ausführungen- hierfür bekannt. Am besten haben sich bisher mit leitenden Spitzen
versehene kamm- oder bürstenartige 'Elektroden bewährt, die mit ihren Spitzen in
die Nähe. des laufenden Bandes gebracht werden. Es ist jedoch nicht zu vermeiden,
daß besonders bei Generatoren für sehr hohe Spannungen, bei denen die- Bänder verhältnismäßig
lang sind, diese in flatternde- Bewegung geraten. Um zu vermeiden, daß die Bänder
unter Umständen gegen die Spitzen flattern und beschädigt werden, hat man daher
die Spitzenkämme in unmittelbarer Nähe jener Stellen angebracht, an denen das Band
über Rollen oder Antriebsmittel läuft. An dieser Stelle ist die Gefahr der Beschädigung
des Bandes am geringsten; da hier das Flattern stark unterdrückt oder aufgehoben
wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die-günstigste Stellung der Elektroden nicht
unmittelbar an diesen Punkten liegt, sondern in einiger- Entfernung davon. Wenn
man die Bürsten an diesen Stellen anordnen will, ist man gezwungen, sie "verhältnismäßig
weit weg vom Band anzuordnen, wodurch der Leistungsgewinn wieder verlorengeht. -
Man hat. sich daher bekanntlich so geholfen, daß man statt der starren Spitzen pinselartige
Anordnungen aus Stänniolstreifen oder anderen weichen Metallstreifen benutzte. Es
ist auch vorgeschlagen worden, dünne Drähte zu spannen, die die
Möglichkeit
der Beschädigung herabmindern. Diese Elektroden haben jedoch den Nachteil, daß sie
bei weitem nicht den günstigen Wirkungsgrad aufweisen wie die Spitzenelektroden
und außerdem durch das Flattern selbst leicht zerstörbar sind.-Die Erfindung hat
eine Kammelektrode: zum Gegenstand, die an beliebiger Stelle angeordnet sein kann,
und bei der alle diese Nachteile fortfallen. Das Kennzeichen dieser Elektrode besteht
darin, daß der ein- oder mehrreihige Spitzenkamm mit einem Isolier-Stoffkörper versehen
ist, dessen dem Transportbamd zugewandter Teil etwas über die Spitzen hinausragt
und eine Berührung der Spitzen durch das Band verhindert. Bei einer derartigen Elektrode
*ist dafür Sorge zu tragen, daß .der Isolierstofhkörper die gleiche oder annähernd
gleiche Dielektrizitätskonstante wie die ihm zugewandte Seite des Transportbandes
aufweist. Andernfalls könnten durch die Berührung des Bandes mit dem Isolierstoffkörper
unbeabsichtigte Ladungen auftreten.
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In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt,
und zwar in Fig. i und 2 für Generatoren, die unter normalem oder geringem Überdruck
arbeiten und in Fig. 3 und q. für Generatoren, die unter hohem Überdruck stehen.
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In Fig. i ist die Elektrode gemäß der Erfindung im Schnitt und in
Fig. 2 in Ansicht gezeichnet. Die Bezugsziffern sind in diesen beiden Figuren für
die gleichen Teile dieselben. Der Spitzenkamm besteht aus einem Träger i, welcher
mit einer Reihe von Spitzen 2 versehen ist. Er kann auch, wie in Fig.3 gezeigt ist,
doppelseitig ausgebildet werden. Der Träger selbst kann aus Metall bestehen und
mit den Spitzen leitend verbunden sein; er kann aber auch aus Isolierstoff bestehen
und lediglich einen sämtliche Spitzen miteinander verbindenden Leiter enthalten.
Durch eine irgendwie geartete Halterung, beispielsweise durch die dargestellten
Haltestücke 3, q. und 5, vorzugsweise aus Isolierstoff, ist ein Isolierstoffkörper
6 mit dem Teil i verbunden. Der Isolierstoffkörper weist an der Seite der Spitzen
einen Schlitz auf, in den jene hineinragen. Die Abmessungen sind so gewählt, daß
selbst dann, wenn das Ladungstransportband 7 an dem 6 gleitet, die Spitzen nicht
das Band berühren, sondern immer noch ein kurzes Stück davon entfernt sind. Die
Einstellung der Spitzen, die sowohl von vornherein bei der Herstellung erfolgen
kann, die aber auch in einfacher Weise regelbar ausgebildet sein kann, wird zweckmäßig
so gewählt, daß der günstigste Spitzenabstand vom Band 7 bereits dann erreicht ist,
wenn das Band gerade nicht mehr den Isolierstoffkörper 6 berührt. Meistens wird
jedoch die Berührung des Isolierstoffkörpers durch das Band nicht zu yermei den
sein.
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`" .Um scharfe Kanten zu vermeiden, kann :`@n natürlich auf die Enden
des rohrför-Wigen Isolierstoffkörpers 6 abgerundete Kappen aufsetzen. Ebenso wird
man die Kanten des Schlitzes in geeigneter Weise abrunden. Es ist nicht nötig, daß
der Isolierstoffkörper 6 zylinderförmige Gestalt aufweist, er kann beispielsweise
auch elliptischen Querschnitt haben.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellte Elektrode hat sich bei Generatoren,
die unter Atmosphärendruck bzw. geringem Überdruck arbeiten, sehr gut bewährt. Dagegen
ist ihr Wirkungsgrad bei stärkeren Überdrücken geringer.
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Nun ist aber die Anwendung stärkerer Überdrücke im Innern des Generators
bekanntlich insofern zweckmäßiger, als dadurch eine höhere Ladungsdichte auf den
Bändern erzielbar ist und infolgedessen eine bessere Leistung erreicht werden kann.
Da aber gleichzeitig mit der Druckerhöhung auch die Durchbruchsfeldstärke, die die
Ursache für die erzielbare höhere Ladungsdichte bildet, wächst, reicht der verhältnismäßig
schmale Schlitz in dem Körper 6 nicht mehr aus, um eine genügende Aufsprühwirkung
bzw. Abnahmewirkung der .Spitzen zuzulassen.
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Für derartige Zwecke ist nun die in den Fig. 3 und q. dargestellte
Elektrode besonders geeignet. In diesem Falle sind statt des einen Isolierstoftkörpers
zwei Isolierstoffkörper vorgesehen, die entweder, wie dargestellt ist, elliptischen
oder aber auch kreisförmigen Querschnitt aufweisen können. Die beiden Körper ß und
g sind durch einen Steg miteinander verbunden, an dem die Spitzenkämme io und ii
angeordnet sind. Es ist klar, daß diese Anordnung auch in entsprechender Weise einseitig
ausgebildet sein kann. Die vorbeilaufenden Bänder sind mit 12 und 13
bezeichnet.
Die den Bändern zugekehrten Seitdn der Isolierstofkörper-sind wiederum so ausgebildet,
daß das an ihnen schleifende Band nicht die Spitzen der Kämme io und ii berühren
kann. Der zwischen den Körpern und dem Band an der Stelle der Spitzenkämme frei
bleibende Raum ist für eine gute Wirkung der Spitzenkämme ausreichend, und es hat
sich gezeigt, daß bei Drucksteigerung keine unzulässige Stromverringerung auftritt,
sondern vielmehr die theoretisch zu erwartende Stromsteigerung erzielt werden kann.
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Zur Einstellung der Elektrode in eine günstige Stellung ist eine regelbare
Halterung 1q. vorgesehen. Ebenso kann eine Verstelleinrichtung für die Spitzenkämme
angebracht
werden, um die Entfernung der Spitzen von den Bändern
regeln zu können. Eine derartige Verstelieinrichtun.g ist im vorliegenden Beispiel
als Spindeltrieib 15 dargestellt. Für Versuchszwecke bzw. für Generatoren,
idie mit veränderbaren Drücken betrieben werden sollen, ist es zweckmäßig, auch
den Abstand der beiden Körper 8, 9 voneinander regelbar zu gestalten, wobei man
zweckmäßigerweise so vorgeht, daß der Verbindungssteg als gesonderter Körper ausgebildet
ist und in die Isolierstoffkörper 8, 9 hineinragt. Man kann in allen Fällen auch
zur Werkstoffersparnis die Isolierstoffkörper, wie iin Beispiel der Fig. i und 2
dargestellt ist, hohl ausbilden. Zweckmäßig richtet man es außerdem so ein, daß
die langen Achsen der Ellipsen auf den Transportbändern senkrecht stehen.