DE7443394U - Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien - Google Patents
Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden MaterialienInfo
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Description
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'(C I 1 CCK
Z HAMBURG 13
2 7. Dezember 1974 patent-und Rechtsanwalt
Softal Elektronik
Erik Blumenfeld KQ Unsere Akte: 2013/49
2ooo Hamburg 28
Hovestraße 65
Hovestraße 65
Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung vor leitenden und nichtleitenden Materialien.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von
leitenden und nichtleitenden Materialien, z.B. Kunststoff-, Papier-, Metall- und/oder Gewebebahnen oder Formkörper aus
diesen Materialien zur Erhöhung der Oberflächenenergie mit mindestens einer Spannung führenden Elektrode und einer Gegenelektrode,
die auf derselben Seite, des vorzubehandelnden Materiales angeordnet sind.
Vorrichtungen der vorstehend genannten Art sind in den unterschiedlichsten
Ausführungsformen bekannt· Bei einer bekannten Vorrichtung, ist die Gegenelektrode als Walzenelektrode
und die die Spannung führende Elektrode als Profil- oder Messerelektrode ausgebildet. Diese bekannte Vorrichtung dient der
Verbesserung der Haftfähigkeit zwischen einem Träger und einem Kunatstoffilm, der sich in mehr oder weniger geschmolzenem
Zustand befindet. Die Profilelektrode ist zu der zu behandelnden Oberfläche geneigt, so daß der Abstand der zu behandelnden
Oberfläche zum jäntladungsspalt verhältnismäßig groß ist. Eine
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derartige Vorrichtung mag bei dem geschilderten Anwendungsfall zufriedenstellend arbeiten, in vielen Fällen ist die bekannte
Anordnung aber nicht ausreichend, um für eine intensive Vorbehandlung mit gutem Wirkungsgrad zu sorgen (deutsche Offenlegungsschrift
1 910 743).
Es ist weiterhin bereite versucht worden, besondere Vorrichtungen auszubilden, um Körper, die schwer zugänglich sind, oder
Materialien großer Dicke vorzubehandeln. Wenn beispielsweise
Hohlkörper wie Flaschen oder Tuben vorbehandelt werden sollen, so ist es nicht möglich, die eine Elektrode auf der einen
Seite und die Gegenelektrode auf der anderen Seite der Wand anzuordnen, wie es für eine gute und intensive Vorbehandlung erstrebenswert
ist, da die beste Vorbehandlung im Bereich der intensiven Entladung zwischen den Elektroden stattfindet. Bei
sehr dicken Materialien ist die Behandlung zwischen zwei Elektroden ebenfalls nicht mehr möglich, da der Gesamtwiderstand
zwischen den Elektroden zu groß wird. Auch kann es vorkommen, daß zu dickes Material der dann notwendigen hohen Entladungsspannung
nicht mehr widerstehen kann, so daß es zu einzelnen elektrischen Durchschlägen kommt, durch die das Material beschädigt
wird, Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn poröses Material wie Schaumstoff vorbehandelt werden soll. Zur Behandlung
derartiger Materialien ist es schon vorgeschlagen worden, beide Elektroden auf einer Seite anzuordnen und als gemeinsamen
Körper, beispielsweise als Walze, auszubilden, in deren Manteloberfläche die die Spannung führende Elektrode in Form
von Drähten eingebettet ist. Eine derartige Vorrichtung hat sich in der Praxis nicht bewährt, da die wesentliche, die Vorbehandlung
bedingende Entladung in der Walze selbst stattfand und so eine intensive Einwirkung auf die zu behandelnde Oberfläche
nicht möglich war. Derüber hinaus erwärmten sich die Walzen sehr schnell und verhältnismäßig stark, wodurch eine
geringe Lebensdauer bedingt war (deutsche Offenlegungsschrift 2 220 886).
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die in wirtschaftlicher Weise die Vorbehandlung von Hohlkörpern,
Profilen und dicken Materialien möglich ist, die durch die herkömmliche Vorbehandlung zwischen zwei Elektroden nicht oder
nur schwierig vorbehandelt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Profil- oder Messerelektroöe tangential zu der als Walzenelektrode ausgebildeten
Gegenelektrode und im wesentlichen parallel zu der zu behandelnden Oberfläche oder deren Tangente angeordnet ist und daß
der Entladungsspalt zwischen den Elektroden in Richtung auf die zu behandelnde Oberfläche druckgasbeauf3chlagt ist.
Dadurch, daß die Profil- oder Messerei^ktrode tangential zu
der Oberfläche der Walzenelektrode verläuft, kann die Vorrichtung sehr dicht an die zu behandelnde Oberfläche herangebracht
werden. Die Druckbeaufschlagung des Entladungsspaltes führt dazu, daß die Funken und Ionen, die bei der elektrischen Entladung
zwischen den Elektroden im Entladungsspalt entstehen, in Richtung auf die zu behandelnde Oberfläche mitgerissen werden.
Es wird daher so auf die zu behandelnde Oberfläche eingewirkt, daß eine gute und intensive Behandlung stattfindet.
In vorteilhafter Weise berührt die Walzenelektrode die zu behandelnde
Oberfläche, wobei die Walzenelektrode entweder selbst angetrieben oder durch die Bewegung der zubehandelnden Oberfläche
gedreht wird.
Im einzelnen kann die Vorrichtung nach der Erfindung derart ausgestaltet
sein, daß die Walzenelektrode im wesentlichen in einer geschlossenen Druckkammer liegt und zusammen mit einer
Seitenwand, die die Profil- oder Messerelektrode ist, dea Entladungsspalt
bildet.
Insbesondere ist es möglich, die vorstehend geschilderte Vorrichtung
konstruktiv so zu gestalten, daß die beiden an die Wal-
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zenelektrode angrenzenden Seitenwände der Druckkammer je eiric-Profil-
oder Mesaerelektrode sind, die im wesentlichen in derselben Tangentialebene liegen und mit der Walzenelektrode
,ie einen Entladungsspalt bildet.
Diese Ausführungsform hat sich in der Praxis bewährt, da mit Hilfe von einer Walzenelektrode zwei Entladungsspalte erzeugt
werden, wobei die Entladungen in diesen beiden Spalten gleichzeitig auf die zu behandelnde Oberfläche zur Anwendung kommen.
Die Abmessung und Anordnung der verschiedenen Bauteile kann so erfolgen, daß die Entladung praktisch über den gesamten
freiliegenden Bereich der Walze stattfindet, wobei zwischen den Entladungen zu den beiden Elektroden in Walzenlängsrichtung
eine dunkle Trennlinie in dem Funkenbild entsteht. Dadurch, daß die elektrischen Felder bei dieser Anordnung und Ausbildung
gegeneinander gerichtet sind, wird die Einwirkung der Funkenentladung auf die zu behandelnde Oberfläche noch unterstützt,
da sich die elektrischen Felder gegenseitig aö beeinflussen,
daß ein zur Einwirkung auf die Oberfläche günstigerer Feldlinienverlauf entsteht.
Obwohl die beiden Elektroden bei der vorteilhaften Ausführungsform im wesentlichen in einer gemeinsamen Tangentialebene der
Walzenelektroden liegen, in der auch die zu behandelnde Oberfläche
oder deren Tangente liegt, können die Profil- und Messerelektroden geringfügig in Richtung auf die Walzenelektrode geneigt
angeordnet sein, tun sicherzustellen, daß die zu behandelnde Oberfläche an der Walzenelektrode ungehindert anliegen kann.
In Versuchen hat sich herausgestellt, daß für die Funkenentladung
die Frequenz oberhalb von 10 kHs und die Spannung oberhalb von 5 kV liegen sollten.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden
unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Ss zeigt:
Pig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform nach der Erfindung; und
Fig. 2 eine Ansicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 von unten.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist mit einer Walzenelektrode 1 ausgerüstet, die an Spannung liegt und mit
einem Dieelektrikum 8 überzogen ist. Die Walzenelektrode 1 liegt im wesentlichen in einer Druckkammer 4. Der freiliegende
Abschnitt der Walzenelelrtrods ist durch zwei Profil- oder Messerelektroden
2 und 3 festgelegt, die gleichzeitig entsprechende Seitenwände der Druckkammer 4 bilden· Diese Messerelektroden
liegen an Masse. Wie beim Betrachten der Fig. 1 deutlich wird, liegen die beiden Messerelektroden 2 und 3 im wesentlichen
in ein- und derselben Tangentialebene der Walzenelektrode
Diese Ebene 1st auch die Behandlungsebene, in der der schematisch als Hohlkörper dargestellte Gegenstand 6 behandelt wird. Wenn
es sich beispieleweise um eine im Querschnitt dargestellte Flasche handelt, die gedreht wird, so wird die Walzenelektrode
mitgedreht, da die Flasche die Oberfläche der Walzenelektrode berührt. Durch diese Bewegung wird die Kühlung der Walzenelektrode
unterstützt.
Durch eine Leitung 5 wird die Kammer mit Druckluft oder mit
einem anderen unter Druck stehenden Gas versorgt. Dieses unter Druck zugeführte Gas tritt durch die Entladungsspalte
aus und reißt die Funken und Ionen mit in Richtung auf die zu behandelnde Oberfläche. Gleichzeitig wird die Walze durch
diesen Gasstrom gekühlt. Da durch die Funkenentladung auch Ozon erzeugt wird, wird dieser ebenfalle auf die Oberfläche
geschleudert· Ozon 1st zur Oberflächenbehandlung ebenfalls von Vorteil.
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Beispielsweise werden durch die dargestellte und beschriebene Vorrichtung Flaschen oder Flaschenkästen vorbehandelt, damit
sie anschließend bedruckt werden können. Flaschenkasten sind
ebenso wie Flaschen oder andere Hohlkörper, wie Rohre oder komplizierte Profile, nur von einer Seite zugänglich.
Ein anderer Anwendungsfall bei dem sich die Vorrichtung bewährt hat, ist die Vorbehandlung dicker Schäumstoffbahnen zum
Bedrucken. Es hat sich herausgestellt, daß bei Behandlungßgeschwindig&eiten
bis zu etwa 100 m/min die Farben bei Verwendung von nur einer Elektrode gut hafteten.
In Versuchen wurde festgestellt, daß besonders gute Ergebnisse bei einer Frequenz im Bereich um 20 kHz und einer Spannung
zwischen 10 und 15 kV erzielt wurden. Weiterhin wurde in den Versuchen festgestellt, daß die Intensität der Vorbehandlung
mit zunehmendem Druck in der Druckkammer besser wurde. Es wurden Versuche bis zu 2500 mmWS durchgeführt. In der Praxis
ist es schwierig, diesen Wert zu überschreiten, da sonst ein zu großer konstruktiver Aufwand getrieben werden muß. Obwohl
auch unter 500 mtnWS gute Ergebnisse mit preiswerter Ausrüstung erzielt wurden, hat sich ein Bereich zwischen 1500 und 2500 mmWS
als besonders empfehlenswert herausgestellt.
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Claims (1)
- - - 3 IJ) *ι nsprüohe1. Vorrichtung zur Behandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien, z.B. Kunststoff-, Papier-, Metall- und/oder Gewebebahnen oder Formkörper aus diesen Materialien zur Erhöhung der Oberflächenenergie mit minuestens einer Spannung führenden Elektrode und einer Gegenelektrode, die auf derselben Seite des vorzubehandelnden Materiales angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die als Profiloder Messerelektrode (2,3) tangential zu der als Walzenelektrode (1) ausgebildeten Gegenelektrode und im wesentlichen parallel zu der zu behandelnden Oberfläche (6) ode,- deren Tangente angeordnet ist und daß der Entladungsspalt (7) zwischen den Elektroden in Riohtung auf die zu behandelnde Oberfläche druckgasbeaufschlagt ist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Oberfläche (6) die Walzenelektrode (1) berührt.3· Vorrichtung nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenelektrode (1) im wesentlichen in einer geschlossenen Druckkammer (4) liegt und zusammen mit einer Seitenwand, die die Profil- oder Messerelektrode (2,3) ist, den Entladungsspalt (7) bildet.4· Vorrichtung nach Anepruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an die Walzenelektrode (1) angrenzenden Seitenwände der Druckkammer (4) je eine Profil- oder Messerelektrode (2,3) und mit der Walzenelektrode je einen Entladungsspalt (7) bilden und im wesentlichen in derselben !Tangentialebene liegen.7443394 05.01765. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß tfie beiden Profil- und Messerelektroden (2,3) geringfügig in Richtung auf die Walzenelektrode (1) geneigt angeordnet sind.6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz ober~ halb von 10 kHz und die Spannung oberhalb von 5 kV liegen.7443394 05.D2.76
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19747443394 DE7443394U (de) | 1974-12-30 | 1974-12-30 | Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19747443394 DE7443394U (de) | 1974-12-30 | 1974-12-30 | Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien |
Publications (1)
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DE7443394U true DE7443394U (de) | 1976-02-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19747443394 Expired DE7443394U (de) | 1974-12-30 | 1974-12-30 | Vorrichtung zur elektrischen Vorbehandlung von leitenden und nichtleitenden Materialien |
Country Status (1)
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DE (1) | DE7443394U (de) |
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1974
- 1974-12-30 DE DE19747443394 patent/DE7443394U/de not_active Expired
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