EP0274043A1 - Walzenelektrode und Vorrichtung zur Oberflächenvorbehandlung von Folienbahnen mittels elektrischer Koronaentladung - Google Patents

Walzenelektrode und Vorrichtung zur Oberflächenvorbehandlung von Folienbahnen mittels elektrischer Koronaentladung Download PDF

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EP0274043A1 EP87117347A EP87117347A EP0274043A1 EP 0274043 A1 EP0274043 A1 EP 0274043A1 EP 87117347 A EP87117347 A EP 87117347A EP 87117347 A EP87117347 A EP 87117347A EP 0274043 A1 EP0274043 A1 EP 0274043A1
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roller
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge

Definitions

  • the invention relates to a roller electrode and a device for the surface treatment of film webs by means of an electrical corona discharge, consisting of an electrically conductive carrier roller and at least one dielectric layer applied thereon.
  • plastic film to be treated or the film to be treated is passed over an electrically grounded support surface, usually a roller, and the side of the film facing away from the support surface is exposed to an electrical corona discharge, which is caused by the application of a high-frequency alternating current to a voltage at a distance Support surface arranged electrode is generated.
  • the known devices operating according to this basic principle differ more or less only in the design and the materials of the support surface serving as the counter electrode, such as, for example, a single central roller with peripherally arranged electrodes compared to a plurality of electrode rollers with associated electrodes, the one used to insulate the counter electrode dielectric materials, the constructive design of the electrode used and the design of the respective generator.
  • the simplest and therefore preferred embodiment has been metallic carrier rollers made of solid material, in particular those made of steel or aluminum, with layers of insulation materials, such as glass, ceramic, enamel, rubber or glass fiber reinforced plastics, applied thereon.
  • the disadvantages of this design principle are on the one hand that the installation costs increase considerably as a result of the provision of expensive steel rollers and, on the other hand, due to weight problems, especially in large systems, technical difficulties in storage, deflection, concentricity and drive of the rollers occur.
  • EP-PS 0 002 453 and EP-PS 0 086 977 describe corona devices which use hollow roller bodies in the form of fiber-reinforced synthetic resin pipes.
  • these fiber-reinforced tubular bodies not only fulfill the mechanical requirements, but of course also the electrode function thanks to the wire winding embedded in the synthetic resin matrix.
  • the production of this glass fiber reinforced roller body is fully controlled, but it turns out that when a wire winding or a wire helix is inserted into the plastic matrix in order to make it electrically conductive, the interlaminar shear strength, that is the adhesive property between plastic matrix and metal wire, leaves something to be desired.
  • the object of the invention is to improve the roller electrode described above so that the composite body made of plastic matrix and embedded electrode material can be processed into a roller electrode without manufacturing difficulties after a winding process and that the adhesive properties of the electrode material embedded in the plastic matrix and thus the interlaminar shear strength are increased and the mechanical strength of the composite body made of plastic matrix and embedded electrode material is increased.
  • roller electrode is constructed as a composite body from at least one electrically conductive layer of fiber-reinforced synthetic resins, the fibers of which are electrically conductive, and from at least one fiber-reinforced insulating layer consisting of synthetic resins, which is applied to the conductive layer.
  • the fibers of the electrically conductive layer are carbon fibers.
  • the fibers of the electrically conductive layer can be electrically conductive glass, aramid or carbon fibers through metallization. Glass fibers are expediently embedded in the insulating layer.
  • the electrically conductive layer is embedded between two insulating layers.
  • the roller electrode is constructed as a multi-layer composite body from alternating dielectric insulating layers and electrically conductive layers of the same or different thickness according to a winding process.
  • the synthetic resins for the electrically conductive layers and the insulating layers are preferably unsaturated polyester, epoxy, polyimide or silicone resins.
  • the metallization of different fibers with the aid of an electroless or chemogalvanic process is known, with these processes applying a metallic coating of nickel, cobalt, alloys of these metals to one another, including iron, for example nickel-iron, onto the fibers.
  • Gold, silver, copper and other chemically separable metals can also be chemically deposited on the surface of plastic fibers or their semi-finished products or textile fabrics after appropriate activation.
  • This metallization of electrical nonconductors, but also of conductive carbon fibers, can be carried out by various methods known in the art, this metallization not being the subject of the present invention.
  • the fiber surface is generally activated with heavy metal catalysts, and after the activation, the fiber material is placed in a metal salt solution and with a chemical reducing agent, the elemental metal is deposited in the purest possible form on the fiber surface (DE-OS 27 43 768).
  • the electrode materials can be manufactured using the machines and manufacturing processes introduced in the manufacture of composite materials, e.g. the filament winding technology, easy to process.
  • the incorporation of high-strength fibers, which are impregnated, for example, with the same synthetic resin that is used to manufacture the plastic matrix of the base roller body results in a more homogeneous composite structure of the finished roller body, which has increased mechanical strength properties that are comparable to those of metals.
  • the metal layers deposited on the fibers have an adhesion-promoting effect on the fiber / resin component system, which leads to an increase in the interlaminar shear strength and ultimately to an improved bond strength of the molded body.
  • the known winding processes also enable a fully closed electrode layer to be embedded in the synthetic resin matrix.
  • Such efforts for example to form a full-surface conductive layer by wrapping metal bandages, for example made of aluminum foil, have so far failed due to the fact that the metal foil acts as a separating layer which interferes with the bond strength with respect to the inner and outer winding layers of the glass-fiber-reinforced roller body worked.
  • the impregnation of the metallized fiber rovings provided for the construction of the electrode layer with the matrix resin overcomes this disadvantage.
  • roller electrode according to the invention is explained in more detail with reference to the figures.
  • the device for corona pretreatment of film webs consists of a roller electrode 1 according to the invention, above which a metallic discharge electrode 2 is arranged, which is connected to a high-voltage generator 3.
  • a high-frequency alternating current of medium to high voltage to the discharge electrode 2
  • the air gap between the roller electrode 1 and the discharge electrode 2 is ionized, and a corona discharge is formed.
  • One over the roller electrode 1 guided film web 7 experiences corresponding physical-chemical changes on its surface as it passes through the discharge zone, which increases its printability or bond strength with layer materials.
  • the roller electrode 1 shown in Fig. 1 consists of an inner, electrically conductive, full-area layer 4 as an electrode layer, an overlying insulating layer 5 made of glass fiber reinforced material and an outer protective layer 6 based on a silicone lacquer.
  • Metallized glass, aramid or carbon fibers which are embedded in a matrix of epoxy, silicone, unsaturated polyester or polyimide resins are suitable for forming the electrically conductive electrode layer 4.
  • the metallization can also be dispensed with in some cases.
  • metallic layer thicknesses less than 1 mm, preferably around 0.5 mm fully meet the requirements for the electrical conductivity of the metallized fibers.
  • the insulating layer 5 is an approximately 2.5 to 3.5 mm thick layer of glass fibers which, like the electrode layer 4, are embedded in a matrix of epoxy, silicone, unsaturated polyester or polyimide resins.
  • the protective layer 6, which amounts to only a few ⁇ m
  • the base of a silicone varnish prevents the abrasion and thus the destruction of the insulating layer 5 by the corona discharge.
  • the embodiment of the roller electrode 1 according to FIG. 2 differs from FIG. 1 in that the electrode layer 4 is embedded between two insulating layers 5, an inner carrier layer and an outer dielectric layer.
  • This embodiment allows various configurations of the electrode layer 4, as will be explained with reference to FIGS. 3, 4 and 5.
  • the inner insulating layer 5 exclusively fulfills the support function for the electrode layer 4.
  • An advantage of this roller construction is that the electrode layer 4, which is formed from an expensive material, has to be wound, neglecting its mechanical strength properties, only as thinly as is required by the electrical requirement, while the inner backing layer is generally only designed according to strength criteria. Since the resin components of both the insulating layers 5, 5 and the electrode layer 4 are identical, there are no difficulties with regard to the interlaminar bond between the individual layers.
  • a multi-layered roller consisting of alternating electrically conductive and insulating layers, which have the same or different thicknesses, is also in shape through a winding process and operation of an electrical capacitor possible.
  • the capacity of such a roller body can be set as desired via the respective layer thicknesses of the individual layers.
  • the electrically conductive layer 4 is designed as a tube which has an axially parallel fiber arrangement 10 in the synthetic resin matrix.
  • the electrically conductive layer 4 forms a homogeneous closed layer in the form of a tube, which is enclosed on each side by an insulating layer 5.
  • the fibers are embedded as a single- or multi-start helix 8 in the electrically conductive layer 4, which, as in FIG. 3, is designed as a homogeneous closed tube.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the electrically conductive layer 4, in which the fibers form a network 9 in the synthetic resin matrix of the conductive layer 4, which is shaped as a homogeneous, closed tube.
  • the metallized fibers or the carbon fibers without metallization in the electrically conductive layer 4, as well as semifinished products or flat structures of these fibers in any shape can be incorporated into the synthetic resin matrix as scrims, fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, nonwovens or in any other form .
  • the Aus shown in Figures 3 to 5 leadership forms are exemplary of the multitude of possible fiber arrangements in the synthetic resin matrix.

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Abstract

Die Hafteigenschaften eines in eine Kunststoffmatrix einer leitenden Schicht (4) eingelagerten Elektrodenmaterials sowie die mechanische Festigkeit des Verbundkörpers aus der Kunststoffmatrix und dem eingelagerten Elektrodenmaterial sollen erhöht werden, ohne daß es zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten beim Verarbeiten des Verbundkörpers zu einem Walzenkörper, in Gestalt einer Walzenelektrode nach einem bekannten Wickelverfahren, kommt. Dieses Problem wird in der Weise gelöst, daß in die elektrisch leitende Schicht (4) elektrisch leitende Fasern eingebettet sind und daß die Walzenelektrode (1) aus zumindest der elektrisch leitenden Schicht (4) aus faserverstärkten Kunstharzen und aus zumindest einer faserverstärkten, aus Kunstharzen bestehenden Isolierschicht (5) aufgebaut ist. Derartige Walzenelektroden werden als Gegenelektroden in Koronavorrichtungen zur Oberflächenbehandlung von Folienbahnen mittels elektrischer Koronaentladung eingesetzt, um die Folienbahnen besser bedruckbar zu machen bzw. die Verbundfestigkeit der Folienbahnen mit anderen Schichtmaterialien zu erhöhen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walzenelektrode und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Folienbahnen mittels einer elektrischen Koronaentladung, bestehend aus einer elektrisch leitfähigen Trägerwalze und zumin­dest einer darauf aufgebrachten dielektrischen Schicht.
  • Auf dem Gebiet der Veredelung von Kunststoffolien und der Verbundfolien zählt die Oberflächenbehandlung mit­tels elektrischer Koronaentladung zur Bedruckbarmachung bzw. Steigerung der Verbundfestigkeit von mehreren Schichten zum Stand der Technik. Hierbei wird die zu behandelnde Kunststoffolie bzw. der zu behandelnde Film über eine elektrisch geerdete Stützfläche, üblicherweise eine Walze, geführt und die der Stützfläche abgewandte Seite des Films einer elektrischen Koronaentladung aus­gesetzt, die durch das Anlegen eines hochfrequenten Wechselstromes hoher Spannung an eine im Abstand zur Stützfläche angeordnete Elektrode erzeugt wird. Im we­sentlichen unterscheiden sich die nach diesem Grund­prinzip arbeitenden, bekannten Vorrichtungen mehr oder weniger nur in der Ausgestaltung und den Materialien der als Gegenelektrode dienenden Stützfläche, wie z.B. einer einzelnen Zentralwalze mit peripher angeordneten Elektroden gegenüber mehreren Elektrodenwalzen mit zu­gehörigen Elektroden, den zur Isolierung der Gegenelek­trode verwendeten dielektrischen Materialien, der konstruktiven Gestaltung der benutzten Elektrode sowie der Bauart des jeweiligen Generators.
  • Bezüglich des Aufbaus der Walzenelektrode haben sich als einfachste und damit bevorzugte Ausführung metallische Trägerwalzen aus vollem Material, insbesondere solche aus Stahl oder Aluminium, mit darauf aufgebrachten Schichten aus Isolationswerkstoffen, wie z.B. Glas, Keramik, Email, Gummi, oder glasfaserverstärkten Kunststoffen, durchgesetzt. Die Nachteile dieses Kon­struktionsprinzips bestehen einerseits darin, daß in­folge der Bereitstellung teurer Stahlwalzen die Anlagekosten sich erheblich erhöhen und andererseits durch Gewichtsprobleme, speziell bei Großanlagen, tech­nische Schwierigkeiten bei der Lagerung, Durchbiegung, dem Rundlauf und dem Antrieb der Walzen auftreten. Zur Überwindung dieser Probleme werden in den EP-PS 0 002 453 und EP-PS 0 086 977 Koronavorrichtungen beschrieben, die hohle Walzenkörper in Form faserverstärkter Kunstharzrohre verwenden. Diese faserverstärkten Rohrkörper erfüllen, bei einem Bruchteil des Gewichts von Stahlwalzen, nicht nur die gestellten mechanischen Anforderungen, sondern durch die eingelagerte Draht­wicklung in der Kunstharzmatrix selbstverständlich auch die Elektrodenfunktion. Die Fertigung dieser glasfaser­verstärkten Walzenköper wird voll beherrscht, es zeigt sich jedoch, daß beim Einlagern eines Drahtwickels oder einer Drahtwendel in die Kunststoffmatrix, um diese elektrisch leitfähig zu machen, die interlaminare Scher­festigkeit, das ist die Hafteigenschaft zwi­ schen der Kunststoffmatrix und dem Metalldraht, zu wünschen übrig läßt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs beschriebene Walzenelektrode so zu verbessern, daß der Verbundkörper aus Kunststoffmatrix und eingelagertem Elektrodenmate­rial nach einem Wickelverfahren zu einer Walzenelektrode ohne fertigungstechnische Schwierigkeiten verarbeitet werden kann und daß die Hafteigenschaften des in der Kunststoffmatrix eingelagerten Elektrodenmaterials und somit die interlaminare Scherfestigkeit verstärkt und die mechanische Festigkeit des Verbundkörpers aus Kunststoffmatrix und eingelagertem Elektrodenmaterial erhöht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Walzenelektrode als Verbundkörper aus zumindest ei­ner elektrisch leitenden Schicht aus faserverstärkten Kunstharzen, deren Fasern elektrisch leitend sind, und aus zumindest einer faserverstärkten, aus Kunstharzen bestehenden Isolierschicht aufgebaut ist, die auf die leitfähige Schicht aufgebracht ist.
  • In Ausgestaltung der Erfindung sind die Fasern der elek­trisch leitenden Schicht Kohlenstoffasern. Ferner können die Fasern der elektrisch leitenden Schicht durch Metallisierung elektrisch leitfähige Glas-, Aramid- oder Kohlenstoffasern sein. Zweckmäßigerweise sind in die Isolierschicht Glasfasern eingelagert. Ferner ist die elektrisch leitende Schicht zwischen zwei Isolier­schichten eingebettet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Walzen­elektrode als mehrschichtiger Verbundkörper aus sich abwechselnden dielektrischen Isolierschichten und elek­trisch leitenden Schichten gleicher oder unterschiedli­cher Dicke nach einem Wickelverfahren aufgebaut. Die Kunstharze für die elektrisch leitenden Schichten und die Isolierschichten sind bevorzugt ungesättigte Poly­ester-, Epoxid-, Polyimid- oder Silikonharze.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 11.
  • Das Metallisieren von verschiedenen Fasern mit Hilfe eines stromlosen oder chemogalvanischen Verfahrens ist bekannt, wobei durch diese Verfahren ein metallischer Überzug aus Nickel, Kobalt, Legierungen dieser Metalle untereinander, auch mit Eisen, z.B. Nickel-Eisen, auf die Fasern aufgebracht wird. Auch Gold, Silber, Kupfer und andere chemisch abscheidbare Metalle können nach entsprechender Aktivierung auf der Oberfläche von Kunststoffasern oder deren Halbfabrikaten oder textilen Flächengebilden chemisch abgeschieden werden. Diese Metallisierung elektrischer Nichtleiter, aber auch von leitenden Kohlenstoffasern, kann nach verschiedenen, im Stand der Technik bekannten Methoden vorgenommen werden, wobei diese Metallisierung nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Faseroberfläche wird im allgemeinen bei diesen Methoden mit Schwermetallkataly­satoren aktiviert, und nach der Aktivierung wird das Fasermaterial in eine Metallsalzlösung gegeben und mit­ tels eines chemischen Reduktionsmittels das elementare Metall in möglichst reiner Form auf der Faseroberfläche niedergeschlagen (DE-OS 27 43 768).
  • Nach dem Schritt der Metallisierung lassen sich die Elektrodenmaterialien mit den in der Fertigung von Ver­bundwerkstoffen eingeführten Maschinen und Herstellungs­verfahren, wie z.B. der Filament-winding-Technologie, problemlos verarbeiten. Neben diesem Vorteil resultiert aus der Einarbeitung hochfester Fasern, die beispiels­weise mit demselben Kunstharz imprägniert werden, das zur Herstellung der Kunststoffmatrix des Basiswalzen­körpers benutzt wird, ein homogenerer Verbundaufbau des fertigen Walzenkörpers, der erhöhte mechanische Festig­keitseigenschaften aufweist, die denen von Metallen vergleichbar sind. Dabei wirken sich die auf den Fasern abgeschiedenen Metallschichten haftvermittelnd auf das System Faser/Harzkomponente aus, was zur Steigerung der interlaminaren Scherfestigkeit und letztendlich zu ver­besserter Verbundfestigkeit des Formkörpers führt.
  • Die bekannten Wickelverfahren ermöglichen auch die Ein­lagerung einer vollflächig geschlossenen Elektroden­schicht in die Kunstharzmatrix. Derartige Bemühungen, z.B. eine vollflächig leitfähige Schicht durch Zwischen­wickeln von Metallbandagen, beispielsweise aus Alumi­niumfolie, auszuformen, scheiterten bisher daran, daß die Metallfolie als eine die Verbundfestigkeit störende Trennschicht gegenüber den inneren und äußeren Wickella­gen des glasfaserverstärkten Walzenkörpers wirkte. Die Imprägnierung der für den Aufbau der Elek­trodenschicht vorgesehen metallisierten Faserrovings mit dem Matrixharz überwindet diesen Nachteil.
  • Die erfindungsgemäße Walzenelektrode wird anhand der Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figuren 1 und 2 schematisch im Schnitt eine erste und zweite Ausführungsform einer Korona­vorrichtung mit einer Walzenelektrode als Gegenelektrode,
    • Figuren 3, 4 und 5 in perspektivischer Darstellung ver­schiedene Elektrodenformen, die in der Kunststoffmatrix der Walzenelektrode eingelagert sind.
  • Gemäß Figur 1 besteht die Vorrichtung zur Koronavorbe­handlung von Folienbahnen aus einer erfindungsgemäßen Walzenelektrode 1, oberhalb von der eine metallische Entladungselektrode 2 angeordnet ist, die mit einem Hochspannungsgenerator 3 in Verbindung steht. Durch Be­aufschlagung der Entladungselektrode 2 mit einem hoch­frequenten Wechselstrom mittlerer bis hoher Spannung wird der Luftspalt zwischen der Walzenelektrode 1 und der Entladungselektrode 2 ionisiert, und es bildet sich eine Koronaentladung aus. Eine über die Walzenelektrode 1 geführte Folienbahn 7 erfährt beim Passieren der Ent­ladungszone entsprechende physikalisch-chemische Verän­derungen auf ihrer Oberfläche, die ihre Bedruckbarkeit bzw. Verbundfestigkeit mit Schichtmaterialien steigern.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Walzenelektrode 1 besteht aus einer inneren, elektrisch leitfähigen, vollflächigen Schicht 4 als Elektrodenschicht, einer darüber liegenden Isolierschicht 5 aus glasfaserverstärktem Material sowie einer äußeren Schutzschicht 6 auf Basis eines Sili­konlackes. Zur Bildung der elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 4 eignen sich metallisierte Glas-, Aramid- oder Kohlenstoffasern, die in eine Matrix aus Epoxid-, Silikon-, ungesättigten Polyester-oder Polyimidharzen eingelagert sind. Im Falle von Koh­lenstoffasern kann, in Anbetracht der ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit des Materials, fallweise auch auf die Metallisierung verzichtet werden. Erfah­rungsgemäß erfüllen metallische Schichtdicken kleiner als 1 mm, bevorzugterweise um 0,5 mm, voll die Anforde­rungen an die elektrische Leitfähigkeit der metalli­sierten Fasern.
  • Bei der Isolierschicht 5 handelt es sich um eine etwa 2,5 bis 3,5 mm dicke Lage aus Glasfasern, die vergleich­bar der Elektrodenschicht 4 in eine Matrix aus Epoxid-, Silikon-, ungesättigten Polyester- oder Polyimidharzen eingelagert sind.
  • Die nur einige wenige µm betragende Schutzschicht 6 auf Basis eines Silikonlackes verhindert die Abrasion und somit die Zerstörung der Isolierschicht 5 durch die Koronaentladung.
  • Im Vergleich zur Figur 1 unterscheidet sich die Ausfüh­rungsform der Walzenelektrode 1 nach Figur 2 dadurch, daß die Elektrodenschicht 4 zwischen zwei Isolierschich­ten 5, einer inneren Trägerschicht und einer äußeren dielektrischen Schicht eingebettet ist. Diese Ausfüh­rungsform läßt verschiedene Ausgestaltungen der Elek­trodenschicht 4 zu, wie sie anhand der Figuren 3, 4 und 5 noch erläutert werden. Dabei erfüllt die innere Iso­lierschicht 5 ausschließlich die Trägerfunktion für die Elektrodenschicht 4. Ein Vorzug dieser Walzenkonstruk­tion liegt darin, daß die aus teurem Werkstoff geformte Elektrodenschicht 4 unter Vernachlässigung ihrer mecha­nischen Festigkeitseigenschaften nur so dünn gewickelt werden muß, wie es die elektische Anforderung notwendig macht, während die innere Trägerschicht generell nur nach Festigkeitskriterien ausgelegt wird. Da die Harz­komponenten sowohl der beiden Isolierschichten 5,5 als auch der Elektrodenschicht 4 identisch sind, gibt es hinsichtlich der interlaminaren Verbundhaftung zwischen den Einzelschichten keine Schwierigkeiten.
  • Aufgrund der vorstehend erläuterten Zusammenhänge ist durch ein Wickelverfahren auch der Aufbau einer viel­schichtigen Walze, bestehend aus alternierenden elek­trisch leitfähigen und isolierenden Schichten, die gleiche oder unterschiedliche Dicken haben, in Gestalt und Wirkungsweise eines elektrischen Kondensators mög­lich. Über die jeweiligen Schichtdicken der einzelnen Schichten läßt sich die Kapazität eines derartigen Wal­zenkörpers beliebig einstellen.
  • In Figur 3 ist die elektrisch leitende Schicht 4 als Rohr ausgebildet, das eine achsparallel ausgerichtete Faseranordnung 10 in der Kunstharzmatrix aufweist. Die elektrisch leitende Schicht 4 bildet dabei eine homogene geschlossene Schicht in Rohrform, die auf jeder Seite von einer Isolierschicht 5 eingeschlossen ist.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 4 sind die Fasern als eine ein- oder mehrgängige Helix 8 in der elektrisch leitenden Schicht 4 eingebettet, die, wie bei Figur 3, als homogenes geschlossenes Rohr ausgebildet ist.
  • Figur 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der elektrisch leitenden Schicht 4, bei der die Fasern ein Netzwerk 9 in der Kunstharzmatrix der leitenden Schicht 4 bilden, die als homogenes geschlossenes Rohr geformt ist.
  • Es ist selbstverständlich, daß die metallisierten Fasern bzw. die Kohlenstoffasern ohne Metallisierung in der elektrisch leitenden Schicht 4, sowie Halbfabrikate oder Flächengebilde dieser Fasern in jeglicher Gestalt als Gelege, Gewebe, Gestricke, Gewirke, Vliese oder in sonstiger Form in die Kunstharzmatrix eingebunden sein können. Die in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Aus­ führungsformen sind exemplarisch für die Vielzahl von möglichen Faseranordnungen in der Kunstharzmatrix.
  • Die Vorteile im Hinblick auf die Verbesserung der Ver­bundhaftung der metallisierten Faseranordnungen treffen sowohl auf die Elektrodenkonfigurationen gemäß den Fi­guren 3, 4 und 5 als auch auf die nicht dargestellten sonstigen Fasergebewebe und -gewirke zu, da diesen ge­meinsam ist, daß sie keine homogene "Trennschicht" auf­weisen. Ein weiterer Vorteil der in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Elektrodenformen besteht darin, daß derartig aufgebaute Walzenkörper, in Anlehnung an die in der EP-PS 0 086 977 beschriebene Koronavorrichtung, mit Bohrungen perforiert und damit in Vakuumwalzen ein­gesetzt werden können.

Claims (11)

1. Walzenelektrode zur Oberflächenbehandlung von Folienbahnen mittels einer elektrischen Koronaentladung, bestehend aus einer elektrisch leitfähigen Trägerwalze und zumindest einer darauf aufgebrachten dielektrischen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenelektrode (1) als Verbundkörper aus zumindest einer elektrisch leitenden Schicht (4) aus faserverstärkten Kunstharzen, deren Fasern elektrisch leitend sind und aus zumindest einer faserverstärkten, aus Kunstharzen bestehenden Iso­lierschicht (5) aufgebaut ist, die auf die leitfähige Schicht (4) aufgebracht ist.
2. Walzenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fasern der elektrisch leitenden Schicht (4) Kohlenstoffasern sind.
3. Walzenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fasern der elektrisch leitenden Schicht (4) durch Metallisierung elektrisch leitfähige Glas-, Aramid- oder Kohlenstoffasern sind.
4. Walzenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß in die Isolierschicht (5) Glasfasern eingelagert sind.
5. Walzenelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (4) zwi­schen zwei Isolierschichten (5,5) eingebettet ist.
6. Walzenelektrode nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß die Walzenelektrode (1) als mehrschichtiger Verbundkörper aus sich abwechselnden dielektrischen Isolierschichten (5) und elektrisch leitenden Schichten (4) gleicher oder unterschiedlicher Dicke nach einem Wickelverfahren aufgebaut ist.
7. Walzenelektrode nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß die Kunstharze für die elek­trisch leitenden Schichten (4) und die Isolierschichten (5) ungesättigte Polyester-, Epoxid-, Polyimid- oder Silikonharze sind.
8. Walzenelektrode nach den Ansprüchen 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Wal­zenelektrode (1) zum Schutz gegen die Abrasion durch eine Koronaentladung eine Schicht (6) auf der Basis von Silikonharzen aufgetragen ist.
9. Walzenelektrode nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß die Fasern der elektrisch leitenden Schicht (4), deren Halbfabrikate oder Flä­chengebilde aus den Fasern in Gestalt von Gelegen, Ge­weben, Gestricken, Gewirken, Vliesen in die Kunstharzmatrix eingebunden sind.
10. Walzenelektrode nach den Ansprüchen 3 und 8, da­durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (4) als Rohr ausgebildet ist und, als homogen geschlossene Schicht, eine ein- oder mehrgängige Helix (8), ein Netzwerk (9) oder achsparallel ausgerichtete Fasernanordnung (7) in der Kunstharzmatrix aufweist.
11. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Folien­bahnen mittels einer elektrischen Koronaentladung, be­stehend aus einer von einem Generator mit hochfrequenter Wechselspannung beaufschlagten Elektrode und einer geer­deten Gegenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode aus einer Walzenelektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 besteht.
EP87117347A 1986-12-02 1987-11-25 Walzenelektrode und Vorrichtung zur Oberflächenvorbehandlung von Folienbahnen mittels elektrischer Koronaentladung Expired - Lifetime EP0274043B1 (de)

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