DK144720B - Indretning til bortledning af elektrostatiske ladninger - Google Patents

Description

(19) DANMARK (^)

(12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (Π) 144720 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

^_ (21) Ansøgning nr. 15^9/73 (51) IntCI.3 Η O5 p 3/04 (22) Indleveringsdag 21. tnar. 1973 (24) Løbedag 21. mar. 1973 (41) Aim. tilgængelig 1 6. dec. 1973 (44) Fremlagt 1 7. maj 1 982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 15. jun. 1972, 8966/72, CH

(71) Ansøger WALTER SPENGLER, CH-4105 Blel-Benken, CH.

(72) Opfinder Samme.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bureau.

(54) Indretning til bortledning af elek= trostatiske ladninger.

Opfindelsen angår en indretning til bortledning af elektrostatiske ladninger fra overfladen af dårligt ledende materialer ved hjælp af en elektrisk gnistudladning. Der kendes indretninger af denne art. Ved en f.eks. fra DE fremls^gelses-skrift nr. 1.224.848 kendt udformning anbringes i et legane af isolerende materiale som elektroder tjenende ledere, som er parallelle med hinanden, hvorved naboledere er placeret i to forskellige planer, og de dybere liggende og med gnistspidser forsynede ledere påtrykkes jordpotential, hvorimod de højere beliggende OQ kan forbindes med en højspændingskilde. For at undgå faren for lederforurening og ^ derved tilbøjeligheden til kortslutninger mellem de jordforbundne og de på høj- >- spændingen liggende elektroder på den ene side, og at udelukke enhver berørings- _j. fare med højspændingsledere på den anden side, indstøbes de sidstnævnte fast i f” legemet af isolerende materiale.

* Ω 2 144720

En ulempe ved disse kendte indretninger er, at det af økonomiske grunde relativt fladtholdte legeme af isolerende materiale kan have tendens til at vride sig i længde- og tværretningen som følge af temperaturspændinger. Derfor er dets byggelængde begrænset.

Era US patentskrift nr. 3.457.405 kendes der en til elektrostatisk afladning af en flade bestemt indretning, hvor gnistudladningselektroder holdes spændt ved hjælp af trykfjedre, således at længdeændringer som følge af temperaturvariationer kan udlignes. I en sådan indretning kræves der imidlertid en separat, stiv ramme for at sikre mod vridninger.

I en anden, fra US patentskrift nr. 3.120.626 kendt indretning til fjernelse af elektrostatiske ladninger er der i en af to endeplader og to derimellem anbragte parallelle stave bestående ramme anbragt et højspændingskabel i et forholdsvis stift, om kablet koncentrisk anbragt rør af isolationsmateriale, hvori der er indsat kapacitivt tilkoblede udladningsstifter. Nedhængning af højspændingskablet er forhindret af det stive isolationsmaterialerør.

Opgaven for den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en indretning af den indledningsvis nævnte art, som uden vridningsfare på en økonomisk måde kan bygges vilkårligt langt, uden at fordelene ved de indledningsvis nævnte kendte indretninger derved går tabt.

Indretningen til bortledning af elektrostatiske ladninger fra overfladen af dårligt ledende materialer ved hjælp af en elektrisk gnistudladning, med indbyrdes parallelt holdte, langstrakte elektroder, af hvilke i det mindste én er en ledende stav, som har udprægede udladningssteder og ligger på jordpotential, og i det mindste en af de andre er en på højspændingspotential liggende elektrisk leder, er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at lederstavene er stive og er anbragt fritliggende som afstandsstave mellem to som endeplader udformede holdeorganer og fast forbundet med disse ved begge ender, og at de elektriske ledere, der er isolerede, er ført mæanderformet mellem og igennem holdeorganerne og ved mindst ét af holdeorganerne er forsynet med uden for holdeorganerne liggende trykfjedre.

Herved opnås en indretning, hvor faren for vridning som følge af temperaturpåvirkninger er undgået, således at den i praksis kan bygges vilkårligt lang. Den kan også gøres flad, fordi der ikke kræves et stort isolationsmaterialelegeme. Indretningen kan uden vanskeligheder anvendes til behandling af emner af vidt forskellige former, f.eks. stavformede eller bane- eller arkformede emner.

Udførelseseksempler for indretningen ifølge opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen til behandling af flade materialer som papir- eller tekstilbaner, set i bevægelsesretningen af materialet, som skal behandles, 3 144720 fig, 2 et delvis vandret billede af indretningen ifølge opfindelsen, fig. 3 et tværsnit af en udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen til behandling af stang- eller rørformede materialer, set fra ydersiden, fig. 4 og 5 konstruktive detaljer af lederelementbefæsteIsen på de til siden gående holdere af indretningen ifølge fig. 3, i snit efter linien IV-IV og V-V, som samtidigt gælder for yderligere udførelsesformer for indretningen ifølge opfindelsen, og fig. 6 et delbillede af en yderligere udføreIsesform for indretningen ifølge opfindelsen til behandling af rørformede eller kappeformede materialer, eller til behandling af banemateriale i området af en f.eks. som ombøjningsmiddel udformet indretning ifølge opfindelsen.

I fig. 1 og 2 betegnes med 1 en rammekonstruktion, som i det specielle tilfælde er udformet som en U-formet kanal, hvorved basispladen 1' kan anvendes som anlægs- og monteringsplade. Hed 2 og 2' betegnes holdere, mellem hvilke der er anbragt en første, med spidser 3 forsynet stangformet elektrode 4, og en anden elektrode 5 er understøttet. Til undgåelse af deformationer som følge af elektroderne 4’s længdeudvidelse tilsluttes elektroderne 4 ved rammekonstruktioner med basispladen 1* hensigtsmæssigt kun stift ved den ene ende, således som det fremgår af fig. 1 og 2. Derimod er det fordelagtigt ved manglende basisplade 1' ved hjælp af stiv tilslutning ved begge ender af elektroderne 4 til holderne 2 og 2' at tilvejebringe et relativt stift, selvbærende legeme.

Den første elektrode er funktionsmæssigt jordforbundet og er elektrisk ledende forbundet med holderne 2 og 2', hvis disse består af metal. Som den anden elektrode tjener en isoleret elektrisk leder, som er forbundet med en ikke vist højspæn ding ski Ide, hvis ene pol har jordpotentialet og på denne måde står i forbindelse med den første elektrode 4, medens den anden isolerede pol er forbundet med den anden elektrode. For at lederen, som danner den anden elektrode 5, stadig er stramt spændt, også ved temperatursvingninger, med henblik på at sikre en uforandret afstand på den ene side i forhold til spidserne på den første elektrode og på den anden side i forhold til overfladen af materialet, som skal behandles, er mindst et af dens understøtningssteder på de over for hinanden liggende holdere 2 og 2' hensigtsmæssigt forsynet med et udvidelseskompensationsled. I fig. 1 og 2 er der til dette formål ved begge sider anvendt trykfjedre 6, som ved den ene ende støtter mod en skive 7 på den udvendige side af holderne 2 og 2’ og på den anden side mod et kraveelement 8 på elektroden 5. Kraveelementet 8 samt skiven 7 består, i det mindste når der findes metalliske holdere 2 og 2·, af isolerende materiale. 1 tilfælde af metalliske holdere er det hensigtsmæssigt til beskyttelse af lederisolationen på elektroderne 5 at anvende et hylster 9 af isolerende material e til beklædning af elektrodegennemføringen. Kraveelementet 8 forbindes fordelagtigt med lederisolationen, således at ved eventuelt brud på eller beskadi- 4 144720 gelse af en af elektroderne 5 kun netop det pågældende lederafsnit må istandsættes.

Elektroderne 5 er som vist delstrækninger af en mæanderformet ført enkeltleder, som strækker sig over alle eller en betydelig del af indretningens elektroder 5. Disse kan dog også være serieforbundet, i det mindste i det med elektroderne 4 parallelle område overfladeisolerede lederafsnit, hvorved den ene ende eller begge ender af lederstrækningerne er forbundet med den isolerede pol af højspænding skilden.

Det er klart, at indretninger ifølge opfindelsen i overensstemmelse med udførelsesformen ifølge fig. 1 praktisk talt kan opbygges i vilkårlig bredde individuelt efter det apparat eller det anlæg, der skal udstyres dermed. Derved er det ikke ubetinget nødvendigt, at holderne 2 og 2' strækker sig fra den ene til den anden ende af indretningen i ubrudt linie, idet længderne af naboelektroder også let kan vælges ulige lange. Basispladen 1' af den viste rammekonstruktion kan undværes, hvor der på apparatet eller anlægget, som bærer indretningen, findes elementer, som er egnet til at opfylde basispladens opgave, d.v.s. optagelse af holderne 2 og 21.

Såfremt indretningen, som kan udformes i vilkårlig bredde, må opbygges så bredt, at en pålidelig parallelføring af elektroderne 4 og 5 ikke kan sikres, kan der bruges mellemafstivninger 10, som er fast forbundet med basispladen 1’ eller en dertil egnet apparat- eller anlægsdel, og som i det mindste i elektroderne 4 og 5's område består af isolerende materiale.

I fig. 3 er vist en udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen i tværsnit, hvilken indretning er egnet til behandling af stang- eller rørformede materialer. Fig. 3 viser en ringformet bæreflange 21, hvis gennemgangsåbning 22 danner fri gennemgang for et arbejdsstykke 23. På flangen 21, der står over for en i princippet identisk udformet flange ved den modsatte ende af indretningen, er i jævn fordeling forsynet med første elektroder 24 med udladningsspidser 25.

De to flanger 21 kan sammen med de fortrinsvis stangformede elektroder 24 danne et stabilt, burformet legeme, som ved hjælp af egnede, ikke viste tilslutningsmidler på flangerne kan monteres på et apparat eller anlæg, som skal udstyres med indretningen. De stangformede første elektroder tjener derved som afstandsstave.

Mellem de første elektroder 24 og i det højeste lige så langt radialt fjernet fra indretningens længdeakse er anbragt yderligere elektroder 26. Både de første og de yderligere elektroder kan, som det fremgår af fig. 4 og 5, være udformet ligesom de pågældende elektroder 4 og 5 i overensstemmelse med fig. 1 og 2. Elektroderne 24 er under drift jordforbundet og for det tilfælde, at en af eller begge flangerne 21 består af metal, forbundet elektrisk parallelt af disse. Elektroderne 26 er atter vist som isolerede elektriske ledere og bliver under anlæggets drift forbundet med den isolerede pol af en ikke vist højspændingskilde.

5 1Λ4720

Fig. 4 viser skematisk en skrueforbindelse mellem elektroderne 24 og en af flangerne 21, og i fig. 5 er vist et gennemføringssted for en som yderligere e-lektrode 26 tjenende leder gennem flangen 21. Under forudsætning af, at flangen 21 består af metal, er en af isolerende materiale udført bøsning 27 anbragt i flangens gennemføringsboring, hvilken bøsning på den udvendige side af flangen griber ind i en hensigtsmæssigt ligeledes af isolerende materiale bestående anlægsskive 28, hvorpå en trykfjeder 29 er understøttet. Denne trykfjeder presser et allerede i forbindelse med fig. 1 omtalt kraveelement 30 udad for til stadighed at spænde lederen, som danner de yderligere elektroder 26, stramt og på denne måde sikre en stadig uforandret afstand både med hensyn til de nærliggende elektroder 24 og arbejdsstykket 23.

Elektroderne 26 er, som de i fig. 1 og 2 omtalte, delstrækninger af en mæanderformet ført kontinuerlig enkeltleder. De kan dog også -være serieforbundet, i det mindste i det med elektroderne 24 parallelle område overfladeisolerede lederafsnit, hvorved den ene af eller begge enderne af lederstrækninger er forbundet med den isolerede pol af højspændingskilden.

Indretningen ifølge fig. 3, 4 og 5 kan aksialt bygges i vilkårlig længde, såfremt stabilitetsproblemet kan løses. For at sikre, at de enkelte elektroder forbliver parallelle med hinanden og bibeholder samme afstand til arbejdsstykket, kan der også blive indføjet ikke viste mellemafstivninger.

For at vise yderligere, men ikke udtømmende opbygningsmuligheder for indretningen ifølge opfindelsen bliver i fig. 6 vist en del af en udføreIsesform til behandling af rørformede eller til et i det mindste delvis cylindrisk kappelegeme formede materialer, som i tilsvarende udformning kan være anvendelig også som stationære eller langsomt bevægelige ombøjningsmidler for en materialebane. Det drejer sig ligesom i fig. 3 om en tværsnitsafbildning, hvori med 41 betegnes et afsnit af materialet, som skal behandles, med 42 et bærelegeme, der her er vist som en flangering, og med 43 og 44 de første og de yderligere elektroder, hvis opbygning og befæstelse kan være valgt i overensstemmelse med udførelsesformerne ifølge fig, 1, 2 og 3.