DK147907B - Apparat til befugtning og/eller afladning af elektrisk isolerende genstande og materialer - Google Patents

Description

147907

Opfindelsen angår et apparat til befugtning og/eller afladning af elektrisk isolerende genstande og materialer, navnlig af papir- og formstofbaner og papir- og formstofark, og med en forstøver til forstøvning af vand, en højspændingskilde og spids- eller ægformede opladningselektroder til opladning af de fra forstøverende afgivne dråber, og hvor opladningselektroderne er anbragte på en sådan måde, at dråberne danner en tåge i området omkring opladningselektroderne .

Ved trykning på papir tørres den påførte trykfarve f.eks. ved hjælp af varmluft. Derved udtørres også selve papiret, hvilket medfører, at det bliver sprødt og skørt. Ved dybtryk med flere farver påføres afsnit af en papirbane efter hinanden forskellige farver.

2 147907

Herunder tørres papirafsnittene efter hver trykning.

Denne tørring bevirker, at papiret foruden, som allerede nævnt, at blive skørt, også krymper. Dette medfører, at et papirafsnit kan have forskellige dimensioner under de forskellige trykfaser, hvilket medfører, at de forskellige farveflader ikke trykkes på de korrekte steder i forhold til hinanden, hvorved der fremkommer billedfejl.

Der kendes allerede et apparat, som tjener til befugtning af en papirbane, og som har en forstøverdyse til forstøvning af vand. Endvidere er der i nærheden af papirbanen anbragt en gitteragtig elektrode, som påtrykkes en elektrisk spænding. Den under forstøvningen dannede luft-vanddråbe-blånding, sprøjtes gennem gitterelektroden mod papirbanen. Papirbanen, på hvilken der ved hjælp af befugtningen skal dannes en elektrisk ledende vandfilm, er jordet over en valse.

Det kendte apparat har i praksis vist sig ikke at være hensigtsmæssigt. Til opnåelse af en nogenlunde tilstrækkelig befugtning skal der nemlig påsprøjtes så store vandmængder, at luftfugtigheden forøges stærkt rundt om hele trykmaskinen. Por at vanddråberne skal kunne trænge gennem gitterelektroden og nå frem til papirbanen, skal den af forstøveren dannede luft-vanddråbe-blanding med stor hastighed sprøjtes mod gitterelektroden. På grund af denne store strømningshastighed ombøjes de af luft-vanddråbe-blandingens strømningsdele, som rammer gitterelektroden, således at der dannes hvirvler, hvilket ligeledes bidrager til, at luftfugtigheden forøges stærkt i et forholdsvis stort område af rummet. Denne forøgelse af luftfugtigheden i et stort område af rummet fremmer rustdannelse på trykmaskinerne, hvorved omkostningerne til deres vedligeholdelse forøges betydeligt og maskinernes levetid desuden forkortes.

En yderligere ulempe ved det kendte apparat er, at luft-vand-dråbeblandingens strømningshastighed kan forårsage flagrebevægelser af papiret. Dette kan forstyrre føringen af papirbanen og medføre en uensartet fremføring af papiret.

Pra beskrivelsen til USA-patent nr. 2.421.787 kendes et apparat til elektrostatisk påføring af et materialelag på genstande. Dette apparat er ikke konstrueret til befugtning af papirbaner og formstof-baner etc. med vand, men derimod til elektrostatisk påføring af f.eks. maling eller lak på emner. Ved dette kendte apparat udgøres opladnings-elektroderne af parallelt med hinanden udspændte tråde, som er forbundne med eb højspændingskilde. Emnerne er afledede til jord over en transportør, ved hjælp af hvilken de i afstand fra de udspændte tråde føres forbi disse. Parallelt med emnernes bevægelsesretning og planen, der 3 147907 indeholder de udspændte tråde, sprøjtes ved hjælp af i række oven over hinanden anbragte sprøjtepistoler forstøvet maling eller lak ind i mellemrummet mellem de udspændte·tråde og de forbipasserende emner. Da emnerne er afledede til jord, er der oprettet et elektrostatisk felt i mellemrummet mellem de udspændte tråde og emnerne. Når farve- eller lakpartiklerne når ind i dette elektrostatiske felt, ioniseres de og slår sig ned på de sidstnævnte. Det er her en ulempe, at væsketågen, d.v.s. maling- eller laktågen, da den indsprøjtes i det elektrostatiske felt fra siden parallelt med emnernes bevægelsesretning og planen, der indeholder de udspændte tråde, skal tilbagelægge en forholdsvis lang strækning for at nå helt ind i det elektrostatiske felt og derfor skal afgives med forholdsvis stor hastighed fra sprøjtepistolerne. Dersom dette kendte apparat tænktes anvendt til befugtning af papirbaner ved trykmaskiner, ville det ligesom det i det foranstående beskrevne apparat bevirke en stærkt forøget luftfugtighed, idet store dele af den fra sprøjtepistolerne med stor hastighed afgivne luft- vanddråbe-blanding ville finde vej uden om det elektrostatiske felt og som allerede beskrevet fordele sig i de umiddelbare omgivelser og altså udøve en skadelig indflydelse på trykmaskinen. En anden ulempe er, at større vanddråber, som afgives fra sprøjtepistolerne, ikke udskilles, men kan nå · frem til papirbanen sammen med luft-vanddråbe-blandingen, således at papirbanen stedvis ikke blot befugtes men ligefrem vædes. En yderligere alvorlig ulempe er, at der ved dette kendte apparat arbejdes med så høje spændinger som 85000-100000 volt, hvilket er et alvorligt risikomoment og medfører besværlige isoleringsproblemer og sikkerhedsforanstaltninger.

Pra USA-patentbeskrivelsen nr. 3-^67-5^1 kendes et apparat til befugtning af banemateriale. Ved dette kendte apparat udgøres opladningselektroden af en i det væsentlige af metal bestående forstøverdyse, som er sluttet til højspænding. Ved denne forstøverdyse er det ikke med sikkerhed givet, hvor udladninger finder sted. Der kan her ved en hvilken som helst kant af dysen optræde koronaudladninger, der overhovedet ikke bidrager til opladning af vanddråberne. Det er derfor tvivlsomt, om der ved dette kendte apparat kan opnås en opladning af samtlige vanddråber. Da forstøverdysen og dele af den til forstøverdysen førende vandtilgangsledning er sluttet til højspænding, fås den ulempe, at der mellem disse dele, der er sluttede til højspænding, og de til jord afledede dele og de jordede maskindele, kan opstå kraftige elektriske felter, som på uønsket måde leder de opladede vanddråber bort fra papirbanen. Dertil kommer, at det store antal dele, som er slutte- 4 147907 de til højspænding og ikke er isolerede mod omgivelserne, forøger risikoen for ulykker. Da en vandfyldt ledning udgør en elektrisk ledende forbindelse, og da forstøverdysen er sluttet til højspænding, skal vandet ved dette kendte apparat tilføres over en mellemtank, der sammen med yderligere elementer skal danne en elektrisk sluse. Ved dette kendte apparat kræves således en meget kompliceret anordning for at opnå en elektrisk adskillelse af vandtilgangsledningen fra vandnettet.

Det skal desuden nævnes, at der fra beskrivelsen til schweizisk patent nr. 4lo. 697 kendes et apparat til påsprøjtning af farve på chassiser og andre emner. Ved dette kendte apparat anvendes til opladning af farvestoffet en stavformet opladningselektrode, der kan have en tilspidset ende. Dette kendte farvepåsprøjtningsapparat tjener imidlertid et andet formål end apparatet ifølge den foreliggende opfindelse og skal også løse en anden opgave. Således skal med det kendte apparat ikke udsprøjtes vand, men derimod et farvestof. Endvidere befinder elektroden sig umiddelbart bag forstøverdysens åbning i dysens akse. Dysen er-endvidere udformet på en sådan måde, at farvestoffet ikke danner en tåge i området ved elektroden, men derimod en sammenhængende film, der tilnærmelsesvis har form som en kegleflade, der omgiver elektroden. Opdelingen af filmen i dråber, d.v.s. tågedannelsen, sker imidlertid først, når farvestoffet har passeret elektrodeområdet og er opladet. Opladning af en sammenhængende film vil imidlertid ved vand være meget uheldig, fordi vand danner en god elektrisk leder og en sammenhængende vandfilm ville føre højspændingen til forstøverdysen, hvilket vil sige, at højspændingen ville kunne overføres til vandforsyningsnettet. Desuden skal der ved det kendte apparat til påsprøjtning af farvestof arbejdes med elektriske feltstyrker på ca. 2-4 kV/em og f.eks. mellem elektroden og jord oprettes spændinger på 25~5o kV. Anvendelsen af så store spændinger frembyder imidlertid et betragteligt faremoment og kræver en tilsvarende isolering, samt besværlige sikkerhedsforanstaltninger. Ved dette kendte farvestofpåsprøjtningsapparat påsprøjtes farvestoffet endvidere med stor hastighed, idet strømningshastigheden efter farvestoffets udtræden af dysen i elektrodeområdet er ca. 5o m/s. En så stor strømningshastighed forudsætter imidlertid et stort tryk og medfører ved befugtning af en papirbane den ulempe, at papirbanen kan sættes i flagrende bevægelser.

Fra USA-patentbeskrivelserne nr. 2.794.751 og nr. 2.877.137 kendes endvidere apparater til elektrostatisk påføring af f.eks. maling eller lak på genstande. Ved disse kendte apparater udgøres elektroden af skålformede roterende spredeorganer, som er sluttede til højspænding.

5 147907

Spredeorganerne roterer med en hastighed på 900 omdrejninger i minuttet. Over slanger af isolerende materiale føres væske, der skal afgives mod de genstande, der skal behandles, ind i de skålformede spredere. Som følge af spredernes rotation fordeles den tilførte væske som en sammenhængende film over indersiden af den skålformede spreder og afgives i forstøvet form fra den skålformede spreders åbningskant.

Som foran beskrevet vil opladning af en sådan sammenhængende film være meget uheldig ved vand og navnlig i dette tilfælde, hvor selve den skålformede spreder er sluttet til højspænding, idet højspændingen uden videre over vandfilmen vil blive overført til vandet i tilførselsslangen og til vandforsyningsnettet. Dette er en alvorlig ulempe, idet den højspænding, som tilføres de som opladningselektrode tjenende spredere, er af en størrelsesorden på 90000 volt. Disse kendte apparater vil således heller ikke uden at frembyde alvorlige problemer kunne anvendes til befugtning af papir- og formstofbaner etc. med vand.

Også trykning på formstof eller laminering af papir eller formstof frembyder lignende problemer som trykning på papir, således at en befugtning også her kan være påkrævet.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et apparåt, hvormed papir- og formstofflader, navnlig papir- og formstofbaner, kan be-fugtes effektivt og ensartet med små vandmængder og med påtrykning af en forholdsvis lille højspænding på opladningselektroderne, og ved hvilket samtlige af de nævnte ulemper er eliminerede.

Denne opgave løses ved hjælp af et apparat af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det har et organ med en gennemgang for de fra forstøveren afgivne dråber, at opladningselektroderne er anbragte i gennemgangen for dråberne, og at gennemgangen i det mindste i området ved opladningselektroderne og gennemgangens udstrømningsåbning begrænses af en elektrisk isolerende vægflade, og at den vægflade, som begrænser dråbernes strømningsvej over hele sin omkreds er afbrudt af en spalte mellem forstøveren og organet med opladningselektroderne af en sådan hredde, at der mellem organet med opladningselektroderne og forstøveren ikke kan opstå en sammenhængende elektrisk ledende film.

Ved anbringelsen af opladningselektroderne i gennemgangen for dråberne er det muligt ved hjælp af forholdsvis små højspændinger på f.eks. 5-10 kV i forhold til jord at frembringe koronaudladninger og derved at oplade så godt som alle vanddråberne.

Apparatet kan som nævnt anvendes til at befugte trykte og tørrede papirbaner. Disse er for det meste elektrisk ladede efter tørringen. Dersom de ved forstøvningen dannede vanddråber oplades elek- 6 147907 trisk med en polaritet, som er modsat polariteten af papirets ladning, tiltrækkes dråberne af papiret, hvorved der opnås en intensiv befugt-ning med stor indtrængningsdybde. Samtidig aflades papiret, hvilket er af stor nytte ved dets videre forarbejdning.

Ved hjælp af opfindelsen opnås en tilstrækkelig befugtning af papir ved forstøvning af mindre vandmængder end hidtil påkrævet.

Da de under driften af apparatet ifølge opfindelsen tilvejebragte vanddråber næsten alle kan lades elektrisk og derfor tiltrækkes af det ligeledes elektrisk ladede papir, holdes den af vanddråberne dannede tåge desuden i et rumligt lille område, således at den næppe kommer i berøring med trykmaskinens metaldele og derfor ikke fremmer korrosion af disse.

Dersom apparatet ifølge opfindelsen anvendes til befugtning af papir- eller formstofbaner, forefindes fortrinsvis desuden en mod-elektrode med en plan flade. Modelektroden anbringes på den modsatte side af den ud for forstøverens udstrømningsåbning beliggende flade af den bane, der skal befugtes. Man kan tilføre modelektroden en højspænding, som i forhold til jord har en polaritet, som er modsat polariteten af den spænding, som påtrykkes på opladningselektroderne. Modelektroden bidrager til at trække de ladede vanddråber mod papiret og ind i dette. Derved forøges de foran nævnte fordele yderligere, som kan opnås med apparatet ifølge opfindelsen.

Det er endvidere konstateret, at de inderste områder af papir befugtes særlig godt, dersom vanddråberne har en gennemsnitlig diameter på højst 0,005 mm, f.eks. ca. ο,οοί mm. Forstøveren forsynes derfor fortrinsvis med en efter forstøverkammeret følgende gennemgang, der har et opad forløbende afsnit og en bøjning. Ved passende dimensionering af denne gennemgang udskilles større dråber i denne. På denne måde opnås, at kun dråber, hvis diameter højst er 0.005 mm, slipper ud.

Apparatet ifølge opfindelsen kan dog også tjene til afladning af elektrostatisk ladede genstande, der i og for sig ikke behøver blive befugtede. Således transporterer f.eks. doserings- og emballeringsmaskiner genstande, såsom sten til ure, formstofbægre og tabletter, ved hjælp af et transportorgan, f.eks. et transportbånd eller en rystetransportør, frem til de dåser eller emballagegenstande, der skal fyl des. Ofte er genstandene blevet elektrisk opladede under transporten, således at de tiltrækker eller frastøder hinanden, hvorved doseringen eller emballeringen kan forstyrres på en sådan måde, at de ikke kan henholdsvis doseres eller emballeres i de fastsatte mængder. Man har i sådanne tilfælde lejlighedsvis anvendt afladningselektroder, som var tilsluttede en højspændingskilde og havde mod transportorganet venden- 147907 7 de spidser. Disse har imidlertid ved sådanne genstande, såsom f.eks. bægre eller andre legemer med åbninger,hvis form afviger fra den plane form, sædvanligvis kun givet en utilstrækkelig afladning. Desuden er det ofte slet ikke muligt at anvende sådanne afladningselektroder på grund af brand- og eksplosionsfare.

Det er konstateret, at apparatet ifølge opfindelsen er velegnet til at aflade elektrisk isolerende elektrostatisk ladede genstande. Den ved hjælp af apparatet tilvejebragte af ladede dråber bestående tåge kan uden videre trænge ind i åbninger eller nå dybere liggende flader, således at også genstande med komplicerede rumlige former kan aflades. Endvidere kan enhver risiko for gnistdannelse elimineres med sikkerhed, således at der ikke består brand- eller eksplosionsfare.

Apparatet ifølge opfindelsen forklares herefter nærmere under henvisning til de på tegningen anskueliggjorte udførelsesformer.

På tegningen viser: fig. 1 et skematisk billede af en del af en trykmaskine med et apparat til befugtning af en papirbane og ved hvilket apparat apparatets afskærmningskasse er skåret op, fig. 2 et billede i større målestok af et længdesnit gennem forstøveren og organet med opladningselektroderne, idet dog dysens forstøver og nogle med denne forbundne dele ikke er vist i snit, fig. 3 et billede af opladningselektrodernes holdeorgan, set i retning mod udstrømningsåbningen, fig. 4 et ‘skematisk billede af et apparat til afladning af emner af elektrisk isolerende materiale, der transporteres på et transportbånd, og fig. 5 et snit gennem en aksonometrisk afbildning af et legeme, i hvilket der er anbragt opladningselektroder med en æg.

Fig. 1 viser stærkt skematiseret en del af en rotationsdyb-trykmaskine 1. Trykmaskinen 1 har et stel 2, i hvilket bl.a. to metalvalser 3 er drejeligt lejrede. Disse valser fører en papirbane 4 på en sådan måde, at papirbanen har et mellem valserne 3 i et lodret plan beliggende afsnit 4a.

Trykmaskinen har endvidere et i sin helhed med 11 betegnet apparat til befugtning og afladning af papirbanen 4. Apparatet 11 har 8 147907 to af formstof bestående og aftageligt på stellet 2 fastgjorte afskærmningskasser 12 og 13» hvis åbningskanter 12a og 13a hver ligger i et med papirbaneafsnittet 4a parallelt lodret plan. Mellem de to åbningskanter 12a og 13a findes et spalteformet mellemrum, gennem hvilket papirbaneafsnittet 4a forløber. I afskærmningskassen 12's indre er en forstøver 14 fastgjort aftageligt ved hjælp af en forenklet vist holder 24. Forstøveren 14 er vist i større målestok i fig. 2. Forstøveren 14 har et i det væsentlige cylindrisk og af en elektrisk isolerende formstof-kappe dannet forstøverkammer 15, som er lukket tæt mod omgivelserne og har lodret rotationssymmetriakse. I midten af forstøverkammeret 15's bund 15a findes en trykgastilgang 16. Trykgastilgangen har en muffe l6a, og et gennem denne forløbende rør 16b, som er forbundet med en dyse 17, som rager tilnærmelsesvis ind til midten af forstøverkammeret 15, og ved sin frie ende har en lille dyseåbning 17a. Dysen 17 omgives af en med dysen koaksial kappe 18. Denne er ved sin nederste ende lidt over bunden 15a fastgjort til dysen 17 ved hjælp af en med gennemgangshuller forsynet ringskive 19. Kappen 18’s øverste ende 18a er udvidet og befinder sig noget neden under dyseåbningen 17a. Kappen 18 er endvidere forbundet med forstøverkammerets 15 væg ved hjælp af en lidt oven over dens nederste ende anbragt støttering 2o med gennemgangsåbninger. En hvælvet hætte 22 er ved hjælp af to stænger 21 fastgjort til den øverste ende 18a af kappen 18, således at der findes et mellemrum mellem hætten 22 og dyseåbningen 17a. På midten af hætten 22 er fastgjort et stiftformet opstemningsorgan 23, som vender mod dysen 17 og hvis endeflade befinder sig i en lille afstand foran dyseåbningen 17a.

I bunden 15 er fastgjort en gennem bunden forløbende væsketilførselstilslutning 25. Lidt oven over ringskiven 19 og støtteringen 2o men langt neden under dyseåbningen 17a findes et overløb 26, som forløber gennem forstøverkammeret 15's væg. Muffen l6a kan ligesom forstøverkammeret 15 bestå af elektrisk isolerende formstof. Derimod består røret 16b, dysen 17, kappen 18, ringskiven 19, stængerne 21 og hætten 22 af elektrisk lédende metal.

Til den øverste ende af forstøverkammeret 15 er fastgjort et af elektrisk isolerende formstof bestående rør 28, hvis indre danner en i forbindelse med forstøverkammerets indre rum stående gennemgang 28a. Denne gennemgang har et tværsnitsareal på i det mindste 1 cm^ og forløber, set fra forstøverkammeret, først lodret opad og danner derefter en bøjning på 9o° og har et endeafsnit 28b, der danner en afgangsmunding. Yed den frie ende af røret 28 er ved hjælp af en holder 6l et ligeledes af et elektrisk isolerende formstof bestående kappeformet 9 147907 organ 29 fastgjort til afskærmningskassen 12. Dette organ har en vandret forløbende gennemgang 29a med rundt tværsnit og en diameter på i det mindste 3 cm. Gennemgangen 29a flugter med det vandret forløbende endeafsnit 28b af røret 28, og dets bort fra røret 28 vendende ende danner udstrømningsåbningen 29b for den i forstøveren frembragte luft-vanddråbe-blanding. Organet 29 er på sin yderside forsynet med en ringnot 29c, hvis bund er forsynet med otte langs omkredsen fordelte rende-formede fordybninger 29d. I hver fordybning er anbragt en elektrisk modstand 3o. Modstandene 3o er ved deres ene tilslutning sammenloddede med en trådring 31» som er anbragt i ringnoten 29c. Trådringen 31 er ledende forbundet med en leder 32, der udgøres af et højspændingskabel. Modstandenes anden tilslutning er hver forbundet med en opladningselektrode 33» der udgøres af en dorn af rustfrit stål, som forløber gennem en skrå boring 29e i organet 29 og rager ind i gennemgangen 29a. De frie ender af opladningselektroderne 33 er nåleformede og er forsynede med slebne spidser. Som det ses i fig. 3» ligger de otte opladningselektroder 33’s spidser ensartet fordelt på to cirkelbuer. Modstandene 3o, trådringen 31 åen med denne forbundne ende af lederen 32 og de med modstandene forbundne ender af elektroderne 33 er indstøbte i organet 29 ved hjælp af en isolerende støttemasse.

Organet 29 er anbragt på en sådan måde, at udstrømningsåbningen 29b vender mod papirbanen 4's afsnit 4a. Afstanden mellem udstrømningsåbningen og papirbanen er ca. 2oo-5oo mm. Alt efter bredden af papirbanen 4 findes der yderligere lignende forstøvere 14 og organer 29, der er anbragte ved siden af hinanden og fordelt over hele bredden af papirbanen.

Mellem røret 28’s endeafsnit 28b og organet 29 findes et frit mellemrum 62, hvilket betyder, at de vægflader, som danner gennemgangene for den af forstøveren 14 frembragte luft-vanddråbe-blanding, afbrydes langs hele omkredsen i området mellem forstøveren 14 og opladningselektroderne 33. Derved sikres, at der på luft-vanddråbe-blandingens strømningsstrækning ikke dannes en sammenhængende, elektrisk ledende væskefilm, o;ver hvilken højspænding kan ledes fra elektroderne 33 til forstøveren og til vandtilførselsledningen. Neden under mellemrummet 62 er en opsamlingsrende 63 fastgjort til stellet 2 eller afskærmningskassen 12. Neden under udstrømningsåbningen 29b er ligeledes fastgjort en opsamlingsrende 64. Ved hjælp af opsamlingsrenderne kan vanddråber, som falder ned fra enderne af gennemgangene, opsamles og føres til et vand-afløb eller til en opsamlingsbeholder.

En modelektrode 34 er ved hjælp af elektrisk isolerende holdere 35»36 fastgjort til afskærmningskassen 13. Modelektroden 34 udgøres af en metalplade, der strækker sig over hele bredden af papirbanen 10 147907 4. Den er adskilt fra udstrømningsåbningen 29b ved hjælp af et mellemrum og har en plan flade 34a, der vender mod papirbaneafsnittet 4a og udstrømningsåbningen 29b. Papirbanens afstand fra denne mod papirbanen vendende flade af modelektroden er ca. loo-2oo mm. Modelektroden 34 er forsynet med en tilslutning 34b, som over en modstand 37 er forbundet med en leder 38, der udgøres af et højspændingskabel.

Lederne 32 og 38 er forbundne med tilslutningerne 39a og 39b af to højspændingsapparater, der tilsammen danner en højspændingskilde 39. De sidstnævntes jordtilslutninger 39c er forbundne med trykmaskinens 1 stel 22. Valserne 3 er over deres lejringer eller over ledere ligeledes elektrisk ledende forbundne med stellet 2 og dermed forbundne med jordtilslutningerne. Endvidere er stellet 2 og jordtilslutningerne 34c ledende sluttet til jord.

Endvidere forefindes en trykgaskilde 4o i form af en til komprimering af luft tjenende kompressor, hvis udgang er forbundet med en beholder 4l. Beholderen 41 er over en ledning 42 forbundet med trykgastilførselstilslutningen 16's rør 16b. Ledningen 42 består af metal og er ved hjælp af elektrisk ledende rørbøjler 27 fastgjort til stellet 2 og forbinder forstøverens elektrisk ledende dele elektrisk med stellet 2 og dermed også med jordtilslutningerne 39c. Endvidere forefindes en vandbeholder 43. Vandbeholderen 43 er over en ledning 44 forbundet med væsketilførselstilslutningen 25. Vandbeholderen 43 kan endvidere over en ikke vist ledning, som er forsynet med en manuel eller elektrisk betjent hane, forbindes med trykvandledningsnettet. Vandbeholderen 43 og ledningen 44 består fortrinsvis af metal og er elektrisk ledende forbundet med stellet 2 og dermed også med jordtilslutningerne 2. Overløbstilslutningerne 26 er over en ikke vist ledning forbundet med husets vandafløb eller en opsamlingsbeholder.

Under drift af trykmaskinen 1 transporteres papirbanen 4 i pilretningen 51. Papirbanen 4 påføres f.eks, inden den når den øverste valse 3, ved trykning en farve og tørres med varmluft eller på enden måde og trykkes efter at den har passeret den nederste valse 3 med en anden farve. Papirbanen 4 vil, inden den passerer spalten mellem de to afskærmningskasser 12 og 13, sædvanligvis være elektrostatisk opladet. Størrelsen og polariteten af papirets ladning afhænger af de forudgående arbejdsprocesser og udformningen af trykmaskinen. Ladningens polaritet vil imidlertid sædvanligvis altid være den samme ved en bestemt trykmaskine og en bestemt arbejdsproces. I det foreliggende tilfælde antages, at papirbanen 4, når den indtræder i spalten mellem afskærmningskasserne 12 og 13,bærer en positiv elektrisk ladning. I dette tilfælde vil højspændingskilden være således tilsluttet eller -koblet, at opladnings- 11 147907 elektroderne 33a tilføres en i forhold til jordtilslutningerne 39c negativ, og modelektroden 34 en positiv jævnspænding.

Endvidere tilføres dysen 17 trykgas fra beholderen 41, nemlig trykluft med et overtryk på højst 6 atm. Endvidere tilføres forstøverkammeret 15 kontinuerligt eller periodevis så meget vand fra beholderen 43, at vandspejlet i forstøverkammeret i det mindste befinder sig i højde med ringskiven 19. Overløbet 26 og den dermed forbundne nedad forløbende ledning sikrer herunder, at vandspejlet ikke kan stige til den højde, hvori dyseåbningen 17a ligger. Når der strømmer trykluft gennem dysen 17 og ind i forstøverkammeret 15's indre rum, suger den gennem den mellem dysen 17 og kappen 18 værende kanal og gennem hullerne i ringskiven 19 vand opad og forstøver dette. Store vanddråber tilbageholdes af hætten 22. I den af røret 28 dannede krumme gennemgang 28a sker der under indvirkning af centrifugalkraften og navnlig af tyngdekraften, en yderligere udskillelse af vanddråber. Gennemgangen 28a's tværsnitsareal er således afstemt efter mængden af den pr. tidsenhed fra forstøveren afgivne luft-vanddråbe-blanding, at dråber med stor diameter falder tilbage i gennemgangen 28a's opad forløbende afsnit eller i rørbøjningen afsætter sig på rørvæggen og løber ned ad denne tilbage til forstøverkammeret. Luft-vanddråbe-blandingens strømningshastighed er i gennemgangene 28a og 29a ved spændingsløse elektroder 33,34 højst 2o cm/sek., og ved passage af elektroderne og udstrømningen fra udstrømningsåbningen 29b fortrinsvis højst lo cm/sek., f.eks. ca. o,5-2 cm/sek. Ved hjælp af den beskrevne udformning af forstøveren og gennemgangen 28a,29a kan det opnås, et dråber, der når frem til udstrømningsåbningen 29b har en gennemsnitlig diameter på højst 0,05 mm. Den gennemsnitlige diameter af dråberne kan f.eks. være o,ol mm.

Når luft-vanddråbe-blandingen når ind i elektroderne 33's område, er vanddråberne ensartet fordelt over hele tværsnittet af gennemgangen 29a, således at tågen er forholdsvis homogen. Den på elektroderne 33 påtrykte i forhold til jord negative jævnspænding, hvis størrelse fortrinsvis kan indstilles ved højspændingskilden 39, og højest er 2o kV, fortrinsvis højst lo kV, f.eks. ca. 5“lo kV, frembringer koronaudladninger, som bevirker en ionisering, ved hvilken vanddråberne oplades negativt. Tågens lille strømningshastighed i området ved opladningselektroderne 33 og anbringelsesmåden af disse elektroder sikrer, at praktisk taget alle dråber oplades. Pra udstrømningsåbningen 29a vil der således i retning mod papirbaneafsnittet 4a strømme en tågestråle 52, der består af luft og negativt opladede vanddråber. VAnddråberne medbringes af den forholdsvis langsomme luftstrøm og vil af papirbanens positive ladning og modelektroden 34’s positive jævnspænding acceleres mod papirbanen.

12 147907

Størrelsen af den på modelektroden påtrykte spænding er fortrinsvis ligeledes indstillelig og er i forhold til Jord ca. lo-loo kV. Under det elektriske felts påvirkning accelereres dråberne til hastigheder på lo-5o cm/sek. Dråberne, som støder mod papirets overflade, kan derved trænge ind i papiret på dettes endnu ikke trykte steder, således at papiret fugtes forholdsvis ensartet over dets fulde tykkelse. Samtidig sker der på papiret en ladningsudligning mellem papirets positive ladning og vanddråbernes negative ladning. Da papiret bliver elektrisk ledende ved befugtningen, afledes eventuelle restladninger over den set i papirets transportretning efter apparatet 11 følgende valse 3 til stellet 2 og til jord.

Dersom driftsparametrene,d.v.s. den pr. tidsenhed forstøvede vandmængde og elektrodespændingen afstemmes efter papirets ladning og dets transporthastighed, kan det opnås, at papiret efter at have passeret strålen 52,.praktisk taget er ladningsfrit.

Den til befugtningen nødvendige vandmængde er forholdsvis lille. Ved en diameter af udstrømningsåbningen 29b på ca. 2-4 cm, kan der med en forstøver alt efter afstanden mellem udstrømningsåbningen og papirbanen, befugtes en strimmel på 5-2o cm*s bredde. Hertil skal der, alt efter tykkelsen og hastigheden af papiret, forstøves ca. l-lo g vand pr. minut. Ved brede papirbaner anbringes,som allerede nævnt, flere forstøvere ved siden af hinanden. Da der kun forstøves forholdsvis små mængder vand og disse på grund af de elektriske felter holdes inden for et lille område, slipper næsten ingen vanddråber uden for de to afskærmningskasser 12 og 13. Vanddråberne kan derfor ikke forårsage korrosion af trykmaskinens dele.

Modelektroden skal fortrinsvis kun frembringe et elektrisk felt og ingen udladninger. Den er derfor afrundet overalt og har ingen skarpe kanter eller spidser. Modstandene 3o og 37 tjener som strømbe-grænsere og er f.eks. således dimensioneret, at den gennem dem løbende strøm højst kan være 0,1-0,5 mA. Modstandene 3o kan således have en modstandsværdi på ca. loo megohm, og modstanden 37 en modstandsværdi på ca. 5oo megohm. De to afskærmningskasser 12 og 13 hindrer, at betjeningspersonalet kommer i berøring med elektroderne. Modelektroden 34 kan desuden omgives på alle sider med et elektrisk isolerende formstof, idet dog formstoffet ikke bør være tykkere end ca. o,5 mm ved modelektrodens mod papirbanen vendende side.

Under apparatet 11’s drift finder der kun koronaudladninger sted ved opladningselektroderne 3o, d.v.s i det indre af gennemgangen 29a. Da der i dette område desuden findes luft med en tåge af vanddråber, er der kun meget ringe fare for, at der kan opstå gnistdannelser, 13 147907 som ville kunne udløse en brand eller en eksplosion. Opladningselektroderne kunne imidlertid også rage lidt ud fra udstrømningsåbningen, men skal dog alligevel befinde sig helt i den frembragte luft-vanddrå-betåges område.

Dersom driften af trykmaskinen 1 kræver, at papirbanen be-fugtes efter forskellige arbejdstrin, f.eks. efter betrykning af hver farve ved trykning med f.eks. fire farver, kan trykmaskinen naturligvis forsynes med forstøvere og modelektroder på alle påkrævede steder.

I dette tilfælde er det naturligvis uden videre muligt at slutte alle elektroderne til den samme højspændingskilde og alle forstøverne til de samme to beholdere 41 og 43. Dersom særligt tykt papir skal befugtes, kan der også anvendes to apparater, som efter hinanden befugter papirbanen fra hver sin side.

Apparatet 11 kan naturligvis anvendes ikke blot til befugt-ning og afladning af papirbaner, men også til befugtning og afladning af enkelte papirark eller flade genstande af andre elektrisk isolerende materialer, f.eks. formstof. Endvidere kan påsprøjtning af elektrisk ladede vanddråber også være fordelagtig i sådanne tilfælde, hvor der ikke kræves en egentlig befugtning, men kun en afladning af papir- ell-ler formstofbane.

Apparatet ifølge opfindelsen kan endvidere tilpasses til at aflade andre elektrisk isolerende genstande, som transporteres ved hjælp af et transportorgan, f.eks. et transportbånd eller en rystetransportør. Ved sådanne genstande kan det f.eks. dreje sig om ursten, i store serier fremstillede formstofdele, tekstiler eller bakker. Påsprøjtningen af elektrisk ladede vanddråber muliggør også afladning af genstande med komplicerede rumlige former, således at gensidig tiltrækning eller frastødning elimineres. Derved kan pålideligheden af automatiske doserings- og emballeringsmaskiner i mange tilfælde forøges betydeligt.

Som et yderligere anvendelsesområde for apparatet ifølge opfindelsen kan endvidere nævnes sorteringsapparater, i hvilke kornformede materialer sorteres efter størrelse ved hjælp af bevægelige sigter. Også her kan fjernelse af elektrostatiske opladninger ved påsprøjtning af ladede væskedråber bringe betydelige fordele.

Ved doserings- og emballeringsmaskiner, samt ved sorteringsmaskiner, transporteres de genstande, der skal aflades, sædvanligvis på vandrette eller skråt forløbende transportorganer eller på vandrette eller skråt forløbende sigter. Apparatet til påsprøjtning af ladede væskedråber skal naturligvis i dette tilfælde anbringes på en sådan måde, at den fra apparatet kommende stråle ovenfra er rettet tilnærmelsesvis vinkelret mod den flade, på hvilken de genstande eller materialer, der skal aflades, ligger.

,, ί 47907

Et eksempel på et sådant apparat til afladning af genstande er vist stærkt forenklet i fig. 4. I fig. 4 ses en emballerings- eller doseringsmaskine med et stel 1ο2. I stellet føres ved hjælp af valser lo3 et transportbånd lo4, som transporterer bægerformede genstande lo5, som skal fyldes og består af elektrisk isolerende formstof, i pilretningen lo6. Til stellet lo2 er der ovenover transportbåndet lo4 fastgjort et til befugtning af genstandene lo5 tjenende apparat 111. Dette apparat har en mod transportbåndet åben afskærmningskasse 112, i hvilken der er anbragt en forstøver 114. Forstøveren 114 er i det væsentlige udformet og anbragt på samme måde som forstøveren 14. Det med forstøverkammerets udgang forbundne rør 128 er imidlertid i modsætning til røret 28 udformet C-formet, således at dets udstrømningsmunding vender nedad.

Neden under denne udstrømningsmunding og adskilt fra røret 128 ved hjælp af et mellemrum, er der anbragt et af elektrisk isolerende amteriale bestående organ 129, som har en gennemgang 129a, hvis mod transportbåndet lo4 vendende ende danner udstrømningsåbningen 129b for de opladede vanddråber. Organet 129 er udformet på tilnærmelsesvis samme måde som organet 29 og indeholder modstande 13o og opladningselektroder 133. Modstandene 13o er imidlertid her opdelt i to lige store grupper med hver f.eks. fire modstande. De tilslutninger af den ene modstandsgruppe, som ikke er forbundet med elektroderne 133, er over en leder 132 forbundne med minustilslutningsklemmerne 139a af et højspændingsapparat af højspændingskilden 139· De tilsvarende tilslutninger af den anden modstandsgruppe er over en leder 138 forbundne med plustilslutningsklemmen 139b af et andet højspændingsapparat af højspændingskilden. Høj spændingsapparaternes steltilslutninger 139c er elektrisk ledende forbundne med stellet lo2 og til jord.

Under drift tilføres forstøveren 114 vand og trykluft på samme måde som forstøveren 14. Den af forstøveren fremgbragte tåge strøm mer gennem røret 128 ind i organet 129’s gennemgang. De to grupper af opladningselektroder i gennemgangen tilføres jævnspændinger, der har forskellige polariteter i forhold til stel. Ved hjælp af disse jævnspændinger frembringes koronaudladninger og vanddråberne oplades. De opladede dråber strømmer sammen med den fra forstøveren kommende luft gennem udstrømningsåbningen 129b nedad mod transportbåndet og de på dette transporterede genstande lo5. Dråber, hvis ladning er modsat genstandene lo5's ladning, tiltrækkes af genstandene 1ο5· Derved kan genstandene aflades.

Opladningselektroderne kan tilføres negative og positive spændinger, hvis størrelse i forhold til stel højst er 2o kV, f.eks.

5-lo kV. Alt efter, om alle genstandene lo5 har ladninger med samme po- 147907 15 laritet eller forskellige ladninger, kan man fastlægge størrelsen af de spændinger, der føres til de to grupper af modstande og opladningselektroder på en sådan måde, at dråberne overvejende enten oplades positivt eller negativt eller at der til stadighed frembringes både dråber med negativ og dråber med positiv ladning.

I øvrigt kan der med det i fig. 4 viste apparat arbejdes med lignende strømningshastigheder og dråbestørrelser, som ved det i fig.

1-3 viste apparat. Endvidere kan opladningen også i stedet for med jævnspænding ske med vekselspænding. I dette tilfælde kan alle modstande og elektroder tilføres samme vekselspænding i forhold til stel.

Det i fig. 4 viste apparat indeholder ingen modelektrode. I stedet bør hensigtsmæssigt anvendes et transportbånd, som har en elektrisk ledende bæreflade, som er elektrisk ledende forbundet med stel. Dersom der i stedet for transportbåndet anvendes et andet bæreorgan til at bære og transportere de genstande, der skal aflades, bør dette bæreorgan ligeledes have en elektrisk ledende potentialmæssigt med stel forbundet overflade. Det skal bemærkes, at det ved befugtning og/eller afladning af papir- og formstofbaner også ville være muligt at udelade modelektroden og tilføre opladningselektroderne en vekselspænding eller en del af opladningselektroderne en negativ og en anden del af opladningselektroderne en positiv højspænding.

Dersom der imidlertid anvendes en modelektrode, som påtrykkes højspænding i forhold til stel, kunne man forbinde opladningselektroderne elektrisk ledende med stel. Spændingen mellem modelektroden og opladningselektroderne fastlægges da på en sådan måde, at der optræder koronaudladninger ved opladningselektroderne.

VEd de beskrevne udførelsesformer er organerne 29,129 forsynede med gennemgange med cirkulært tværsnit og udstrømningsorganer, som har i ; tværsnit rektangulære gennemgange, der strækker sig over papireller formstofbanernes eller transportbåndenes fulde bredde. Et eksempel på et sådant organ 229 af elektrisk isolerende formstof er vist i fig. 5. Organet 229 har en i tværsnit aflang gennemgang 229a med en udstrømningsåbning 229b. I hver af organet 229's to længste sidevægge er indsat en opladningselektrode 233, der har en skarp kant, som rager ind i gennemgangen.

Claims (5)

147907 Patentkrav .

1. Apparat til befugtning og/eller afladning af elektrisk isolerende genstande og materialer, navnlig af papir- og formstof-baner og papir- og formstofark og med en forstøver til forstøvning af vand, en højspændingskilde og spids- eller ægformede opladnings elektroder til opladning af de fra forstøveren afgivne dråber, og hvor opladningselektroderne er anbragte på en sådan måde, at dråberne danner en tåge i området omkring opladningselektroderne, kendetegnet ved, at det har et organ (29,129,229) med en gennemgang (29a, 129a, 229a) for de fra forstøveren (14,114) afgivne dråber, at opladningselektroderne (33, 133, 233) er anbragte i gennemgangen (29a, 129a, 229a) for dråberne, og at gennemgangen (29a, 129a, 229a) i det mindste i området ved opladningselektroderne (33, 133, 233) og gennemgangens udstrømningsåbning (29b, 129b, 229b) begrænses af en elektrisk isolerende vægflade og at den vægflade, som begrænser dråbernes strømningsvej» over hele sin omkreds er afbrudt af en spalte (62) mellem forstøveren (14, 114. og organet (29, 129) med opladningselektrodeme (33, 133) af en sådan bredde, at der mellem organet (29,129) med opladningselektroderne (33, 133) og forstøveren (14, 114) ikke kan opstå en sammenhængende elektrisk ledende film.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opladningselektroderne (33, 133) er anbragte på en sådan måde i gennemgangen (29a, 129a), at de ligger med deres spidser fordelt over gennemgangens (29a, 129a) gennemstrømningstværsnit.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2,kendetegnet ved, at elektrisk ledende dele af forstøveren (14, 114) er forbundne med højspændingskildens (39) jordtilslutning (39c).

4. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at der mellem forstøveren (14, 114) og organet (29, 129) med opladningselektroderne (33, 133) findes en gennemgang (28a) med et i strømningsretningen opad forløbende afsnit, at gennemgangens (28a) tværsnitsareal er således afstemt efter udformningen af forstøveren (14, 114), at gennemsnitstværsnittet af de dråber, der når ind i området om opladningselektroden eller -elektroderne, højst er 0,05 mm.

5. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at forstøveren (14, 114) i sin udformning er afstemt på en sådan måde efter gennemgangens(29a, 129a, 229a) gennemstrømningstværsnit, at dråberne, når de strømmer