DE7624818U1

DE7624818U1 - DEVICE FOR NEUTRALIZING THE CHARGE ON STATICALLY CHARGED SURFACES

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Publication number: DE7624818U1
Application number: DE19767624818
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1976-11-18

Description

Vorrichtung zum Neutralisieren der Ladung auf statisch aufgeladenen Flächen.Device for neutralizing the charge on statically charged surfaces.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Neutralisieren der Ladung auf statisch aufgeladenen Flächen.The innovation relates to a device for neutralizing the charge on statically charged surfaces.

Bestimmte Kristalle, zu denen beispielsweise Rochellesalz und Quarz gehören, zeigen den Piezoeffekt, so daß sie eine elektrische Ladung bzw. Potentialdifferenz über ihre Kristallflächen entwickeln, wenn sie einer mechanischen Beanspruchung unterworfen werden. Die Neuerung benutzt diesen Effekt für eine antistatische Vorrichtung.Certain crystals, to which for example Rochelle salt and quartz belong, show the piezo effect, so that they a electrical charge or potential difference across their crystal faces develop when they are subjected to mechanical stress. The innovation uses this Effect for an antistatic device.

Eine neuerungsgemäße Vorrichtung zum Neutralisieren der
Ladung auf statisch aufgeladenen Flächen besitzt eine piezoelektrische Kristallanordnung, eine Einrichtung zum ErzeugenA device according to the innovation for neutralizing the
Charge on statically charged surfaces has a piezoelectric crystal arrangement, a device for generating it

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von Spannungen an den Kristallflächen der Anordnung, und eine Einrichtung zum Anlegen der so erzeugten Spannungen an eine scharfe Spitze, um eine Ionisierung der Atmosphäre im Bereich der Spitze herbeizuführen.stresses on the crystal faces of the arrangement, and a device for applying the voltages thus generated to a sharp tip in order to ionize the atmosphere to bring about in the area of the tip.

Es ist zweckmässig, der Vorrichtung die Form einer Pistole zur bequemen Handhabung zu geben. Durch die Betätigung eines Abzugs kann eine mechanische Belastung auf dem Kristall bzw. auf Kristalle ausgeübt werden, und die Ausgangsspanrvjng kann durch einen isolierten Leiter einer scharfen Spitze, beispielsweise einer Nähnadel, zugeführt werfen, die an der Mündung der Pistole angeordnet ist.It is useful to give the device the shape of a pistol for easy handling. By pressing a Withdrawal, mechanical stress can be exerted on the crystal or crystals, and the initial tension can throw the fed through an insulated conductor of a sharp point, for example a sewing needle the muzzle of the pistol is arranged.

Im folgenden wird die Neuerung beispielsweise in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform in der Gestalt einer Pistole zeigt.In the following, the innovation is explained in more detail, for example in connection with the accompanying drawing, which shows a shows preferred embodiment in the form of a pistol.

Die in der Zeichnung dargestellte Antistatik-Pistole besitzt ein Gehäuse 1, das aus zwei im wesentlichen identischen Teilen um die Längsmittellinie der Pistole herum geformt ist. Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff von hoher Festigkeit und die beiden Teile können aneinander durch Schrauben befestigt werden, deren Köpfe in Eintiefungen in dem einen Teil sitzen, während die Enden mit Gewindebuchsen 2 im anderen Teil in Eingriff stehen. Der erwähnte eine Teil des Gehäuses ist in der Zeichnung nicht dargestellt, um das Innere der Pistole sichtbar werden zu lassen. Gegebenenfalls kann das Gehäuse aus zwei sich selbst sichernden ineinandergreifenden Teilen hergestellt werden.The antistatic gun shown in the drawing has a housing 1, which consists of two essentially identical Part is shaped around the longitudinal centerline of the gun. The housing is preferably made of a plastic of high strength and the two parts can be fastened to each other by screws, the heads of which are in Depressions sit in one part, while the ends with Threaded sockets 2 are engaged in the other part. The mentioned part of the housing is not in the drawing to show the inside of the pistol. If necessary, the housing can consist of two securing interlocking parts are made.

Das Innere der Pistole enthält einen piezoelektrischen Kristall oder vorzugsweise und wie gezeigt eine Anordnung 3 aus zwei piezoelektrischen Kristallen 4, die Rückseite an Rückseite innerhalb einer Kunststoffhülle 5 vorgesehen sind.The interior of the pistol contains a piezoelectric crystal or, preferably and as shown, an assembly 3 two piezoelectric crystals 4, which are provided back to back within a plastic cover 5.

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Die Kristallanordnung ist in einen mechanischen Rahmen 6 eingebaut. Das untere Ende der Kristallanordnung liegt gegen eine feste Stütze 7 am Rahmen 6 an. Das obere Ende der Kristallanordnung liegt gegen eine Gelenkverbindung 8 für einen Abzug 9 an, so daß bei der Betätigung des Abzugs 9 eine axiale Belastung der Kristalle 4 hervorgerufen wird. Die axiale Belastung erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen den Enden der Kristalle durch Druckbelastung. Durch eine geeignete Wahl des Kristallmaterials und der Kristallgeometrie ist es möglich, Spannungen über etwa 7 kV zu erzeugen. Im Gebrauch ist die Polarisation der Kristalle nicht wichtig, da es unwesentlich ist, ob das Drücken des Abzugs die Erzeugung einer positiven oder negativen Hochspannung zur Folge hat, da eine Ausgangsspannung von entgegengesetzter Polarität bei der Freigabe des Abzugs erzeugt wird, um die Druckkraft auf die Kristalle zu entspannen. Muttern 16 und Beilagscheiben 17 halten die Teile des Rahmens zusammen.The crystal arrangement is built into a mechanical frame 6. The lower end of the crystal array lies against a fixed support 7 on the frame 6. The upper end of the crystal arrangement lies against an articulated connection 8 for a trigger 9, so that an axial load on the crystals 4 is caused when the trigger 9 is actuated. The axial load creates a potential difference between the ends of the crystals by compressive load. Through A suitable choice of the crystal material and the crystal geometry makes it possible to generate voltages above about 7 kV. The polarization of the crystals is not in use important because it is immaterial whether pulling the trigger produces a positive or negative high voltage as an output voltage of opposite polarity is generated when the trigger is released to relax the compressive force on the crystals. Nuts 16 and washers 17 hold the parts of the frame together.

Zwischen den benachbarten Enden der Kristalle 4 ist eineBetween the adjacent ends of the crystals 4 is a

der piezoelektrischen Kristalle wird durch ein isolierte? Kabel bzw. einen isolierten Leiter 11 einer Entladungsspitze 12 zugeführt, beispielsweise der Spitze einer Nadel oder Γ eines Stiftes. Zweckmässig wird die Spitze der Nadel inthe piezoelectric crystals is isolated by a? Cable or an insulated conductor 11 fed to a discharge tip 12, for example the tip of a needle or Γ of a pen. The point of the needle in

der l&ndung 13 der Pistole angeordnet, wobei die Nadel durch eine Kunststoffbuchse 14 gehalten wird. Das Auftreten der Hochspannung an der Spitze führt zur örtlichen Ionisierung der Atmosphäre um die Spitze heröm. Bei einer positiven Spannung an der Spitze der Nadel wird eine Restströmung positiver Ionen von dem Spitzenbereich sowohl infolge der Selbstdiffusion der Ladung als auch als Ergebnis des elektrischen Feldes ermöglicht, das von der Spitze selbst ausgeht. Umgekehrt findet bei einer negativen Spannung an der Spitze der Nadel eine Restströmung negativer Ionen von der Spitze weg statt.of the hole 13 of the gun placed with the needle through a plastic bushing 14 is held. The occurrence of the high voltage at the tip leads to local ionization the atmosphere around the top. With a positive voltage at the tip of the needle, any residual flow becomes more positive Ions from the tip region both as a result of the self-diffusion of the charge and as a result of the electric field made possible that emanates from the tip itself. The reverse takes place when there is a negative voltage at the tip of the needle a residual flow of negative ions away from the tip takes place.

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Wenn ein statisch aufgeladener isolierender Gegenstand in den Arbeitsbereich der Pistole gebracht wird, d.h. in den Bereich, in den die von der Pistole ausgestossenen Ionen in angemessener Zahl diffundieren können, findet eine Restanziehung zwischen der statischen Ladung an der Oberfläche und der angemessenen Gegenladung in der Ionenwolke statt. Es sei beispielsweise ein Hif!-Aufzeichnungsmedium mit einer positiven statischen Ladung auf seiner Oberfläche betrachtet, die von einer früheren Behandlung der Oberfläche herrührt. Bei einer Pistole, die zuerst eine positive Ladung und dann eine negative Ladung erzeugt, wird durch das Drücken des Abzugs eine Strömung positiver Ionen in die Atmosphäre freigesetzt. Diese positiven ionen werden durch die positiven Ionen an der Oberfläche des Aufzeichnungsinediums abgestoßen. Wenn der Abzug freigegeben wird, werden negative Ionen aus der Pistole ausgestoßen, in welchem Falle eine Anziehung zwischen diesen Ionen und der positiven Ladung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums stattfindet. Die negativen Ionen wandern daher zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und beim Erreichen derselben werden die äusseren Feldwirkungen der statischen Ladung entweder neutralisiert oder auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Hierbei ist zu erwähnen, daß, wenn die Neutralisierung oder die Feldschwächung stattgefunden hat, keine restliche Anziehungskraft für die Ladung zur Bewegung zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums mehr besteht.If a statically charged insulating object is brought into the working area of the gun, i. E. in the area into which the ions emitted by the pistol can diffuse in adequate numbers a residual attraction between the static charge on the surface and the appropriate counter charge in the Ion cloud instead. Let it be a Hif! Recording medium, for example viewed with a positive static charge on its surface that from a previous treatment originates from the surface. For a pistol that generates a positive charge first and then a negative charge, a stream of positive ions is released into the atmosphere by squeezing the trigger. These positive ions are repelled by the positive ions on the surface of the recording medium. When the trigger is released negative ions are expelled from the gun, in which case there is attraction between them Ions and the positive charge takes place on the surface of the recording medium. The negative ions migrate therefore to the surface of the recording medium and when it is reached, the external field effects become the static charge either neutralized or reduced to a minimum. It should be mentioned here that if the Neutralization or the field weakening has taken place, no residual attraction for the charge to move there is more to the surface of the recording medium.

In der Praxis läßt sich feststellen, daß die Antistatik- Pistole eine Oberfläche mit einem Bereich von mindestensIn practice, it can be ascertained that the antistatic gun a surface with a range of at least

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9,3 dm (1 sq.ft.) neutralisieren kann, wenn die Pistole in einem Abstand von 30 - 60 cm (1 - 2 ft.) von ihr gehalten wird. Für eine bestmögliche Wirkungsweise ist es zweckmässig, den Abzug der Pistole langsam zu drücken, dann eine kurze Zeit zu warten, bis die angemessene Ladung aus der Mündung der Pistole herausdiffundiert ist, bevor der Abzug langsam2
9.3 dm (1 sq.ft.) when the pistol is held within 30-60 cm (1-2 ft.) From it . For the best possible effect, it is advisable to pull the trigger of the pistol slowly, then wait a short time until the appropriate charge has diffused out of the muzzle of the pistol before slowly pulling the trigger

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freigegeben wird und die Gegenladung an der Mündung erzeugt wird. Eine rasche Betätigung des Abzugs ist aus zwei Gründen unerwünscht. 1. findet, wenn sowohl eine positive als auch eine negative Strömung fast gleichzeitig freigesetzt wird, eine Neutralisierung zwischen den beiden Strömungen statt, so daß nur eine geringe Ladung zur Neutralisierung der statischen Aufladung an der Oberfläche des zu entladenden Gegenstandes zur Verfügung steht. Der zweite Nachteil einer raschen Betätigung besteht darin, daß höhere Spannungen als normal über den piezoelektrischen Kristall erzeugt werden können, die zu einem inneren Durchschlagen führen können. In manchen Fällen ist es zweckmässig, diese Spannung dadurch zu begrenzen, daß in der Pistole eine einfache Funkenstrecke 15 vorgesehen wird, die überschlagen wird, wenn eine ungeeignete Betätigung der Pistole versucht wird.is released and the opposite charge is generated at the muzzle. Rapid pulling of the trigger is for two reasons undesirable. 1. takes place when both a positive and a negative flow are released almost simultaneously a neutralization takes place between the two currents, so that only a small charge to neutralize the static charge is available on the surface of the object to be discharged. The second disadvantage of one rapid actuation consists in generating higher than normal voltages across the piezoelectric crystal that can lead to an internal breakdown. In some cases it is useful to reduce this tension to limit that a simple spark gap 15 is provided in the pistol, which is flashed over if an unsuitable one Attempting to operate the pistol.

Schutzansprüche; Protection claims ;

Claims

Protection claims

1. ^ device for neutralizing the charge on statically charged surfaces with a piezoelectric crystal arrangement, a device for generating tension () voltages over the crystal surfaces of the arrangement and a

Device for supplying the voltages thus generated to a sharp discharge tip, characterized in that, that the sharp discharge tip (12) is insulated at one point to prevent flashovers and prevent sparks.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a spark gap (15) removed from the discharge tip is intended to be generated by the arrangement is abnormal to dissipate high voltages.

The patent attorney