EP3959946A2 - Device for treating textiles with a physical plasma - Google Patents

Device for treating textiles with a physical plasma

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Publication number
EP3959946A2
EP3959946A2 EP20721171.5A EP20721171A EP3959946A2 EP 3959946 A2 EP3959946 A2 EP 3959946A2 EP 20721171 A EP20721171 A EP 20721171A EP 3959946 A2 EP3959946 A2 EP 3959946A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrodes
roller
textiles
high voltage
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20721171.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Viöl
Stephan Wieneke
Christian VIÖL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochschule fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim Holzminden Gottingen
Original Assignee
Hochschule fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim Holzminden Gottingen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochschule fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim Holzminden Gottingen filed Critical Hochschule fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim Holzminden Gottingen
Publication of EP3959946A2 publication Critical patent/EP3959946A2/en
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F61/00—Ironing machines using two or more co-operating pressing rollers
    • D06F61/02—Ironing machines using two or more co-operating pressing rollers with two rollers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/02—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements ultrasonic or sonic; Corona discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2431—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes using cylindrical electrodes, e.g. rotary drums
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits
    • H05H2242/24—Radiofrequency or microwave generators
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    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/36—Sterilisation of objects, liquids, volumes or surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/40—Surface treatments

Definitions

  • the invention relates to a device for treating textiles with a physical plasma with two roller-shaped electrodes, which are rotatably mounted about their roller axes, each having an electrically conductive core and a roller jacket surrounding the core made of a dielectric and their roller jackets are opposite each other in such a way that both roller shells rest against the textiles to be treated when the device is in operation, and with an alternating high voltage generator, the two outputs of which are connected to the electrically conductive cores of the two electrodes during operation of the device and which is designed to transmit an alternating high voltage between to generate the two electrodes, which causes a dielectrically hindered gas discharge between the two electrodes at atmospheric pressure.
  • a device for treating textiles with a physical plasma which has the features specified above according to the preamble of independent patent claim 1 is known from US 2009/0120782 A1.
  • a discharge chamber formed around a roller gap between the two roller-shaped electrodes is delimited by a pressure roller arranged in front of and behind the roller gap, the roller axis of which runs parallel to the roller axes of the electrodes and which is in contact with one electrode while it is in operation known device in front of or behind the roller gap between the two electrodes forms a further roller gap opposite the other electrode.
  • the support Rollers can have a conductive or non-conductive core which is enclosed by a roll jacket made of a non-conductive, resilient material, such as, for example, a suitable high-temperature rubber material, for example silicone rubber.
  • the support rollers can be driven or freely rotatable.
  • the dielectric of the roller jacket of the two electrodes, between which the dielectrically impeded gas discharge is produced consists of a heat-resistant dielectric material, such as a suitable ceramic.
  • the one roller-shaped electrode can be moved together with the pressure rollers with actuators, such as pneumatic cylinders, against the other roller-shaped electrode in order to adjust the roller gap between the electrodes to a size that is adapted to the thickness of the textiles to be treated.
  • the known device is only suitable for treating textiles if they are in the form of endless web material.
  • a device for plasma treatment of a surface of an object is known from WO 2013/156352 A2, which has a roller-shaped electrode and an alternating high voltage source for applying an alternating high voltage to the electrode in order to generate a dielectrically impeded gas discharge.
  • the cylindrical electrode With its convex surface, the cylindrical electrode can be approached to the surface of the object in such a way that at least one plasma area is formed in the vicinity of a contact area between the surfaces, in which a dielectrically impeded gas discharge occurs between the surfaces when the alternating high voltage is applied to the electrode trains.
  • the electrode has an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric which surrounds the core. The surface of the electrode can be elastically deformable and thus adapt to the surface of the object in the contact area.
  • the known device is designed in particular as a battery-operated or accumulator-operated handheld device with a handle for moving the electrode relative to the object.
  • the handle is attached to a housing made of electrically insulating material in which the electrode is mounted freely rotatable about its roller axis and over which the electrode protrudes at least so far that it can come into contact with the object.
  • a method for inactivating odor-relevant molecules by generating a plasma is known from DE 10 2011 100 751 A1, in which hot electrons from the plasma are intended to act on the molecules to be inactivated.
  • An apparatus for carrying out the known method has a housing, a plasma source assigned to the housing and a spacer, which maintains a distance between the plasma source and a surface to be treated, in which molecules attached to the surface to be treated are inactivated by the hot electrons of the plasma.
  • the surface of the plasma source can be designed to be flexible or elastic.
  • the known method and the known device can be used to remove unpleasant odors from clothing.
  • DE 197 31 562 A1 discloses a device for treating the inner surface of porous, gas-permeable, moving webs, such as textiles, plastic foams, fleeces, felts, membranes or the like, by means of an electrical charge in the normal pressure range, which also has the features of the generic term independent claim 1 has.
  • the web to be treated is introduced into a closed, sealed treatment housing.
  • the web is loaded with working gas in the treatment housing.
  • the treatment gap between at least two opposite treatment electrodes coated with dielectric is used to generate electrical barrier discharges in the range of atmospheres.
  • This treatment gap is set in such a way that the web rests on the two mutually facing surfaces of the treatment electrodes, that is to say completely fills the gap.
  • the treated web is purged of the working gas and reaction products and led out of the treatment housing.
  • the treatment electrodes are designed as rollers that are coated with a dielectric, specifically with an electrically solid dielectric material.
  • a device for the corona treatment of material webs which comprises a carrier electrode which carries the material web to be treated, as well as a corona electrode mounted in a holder.
  • the cross section of the corona electrode is approximately circular, and the corona electrode is rotatably mounted on an axis of the holder and is partially encompassed and supported on the outside by arcuate retaining clips. If the discharge line in use is damaged, a fully effective discharge line can be brought back into operation by briefly turning the corona electrode. In contrast, the corona electrode is not designed as a roller which can be rotated during operation of the known device.
  • the carrier electrode in the form of a roller is provided with a dielectric, over which the material web to be treated is guided.
  • the corona electrode is also equipped with an electrics made of a carbon-free elastomer.
  • the corona electrode is with the formation of an electrode gap opposite that of the material web to be treated arranged carrying carrier electrode.
  • a corona discharge occurs in the electrode gap when a high-frequency high voltage is applied to the corona electrode using a high-voltage generator while the carrier electrode is connected to ground.
  • the holder for the corona electrode is provided with sealing end pieces at its treatment ends opposite the carrier electrode, which serve to protect against contact.
  • a method for the production of products comprising cellulose fibers in which a web-shaped material is unwound from an unwinding device, which is then passed through a plasma-generating device, the surface properties of the cellulose fibers being modified by means of a reactive gas.
  • the modification of the cellulose fibers is carried out at atmospheric pressure.
  • a device generating plasma works on the principle of a barrier discharge.
  • the material web is guided between two electrodes, one of the two electrodes being designed as a roller and being provided with a dielectric coating.
  • the counter electrode is also designed as a roller.
  • the distance between the two electrodes is 1 mm to 15 mm.
  • the plasma discharge is pulsed intermittently.
  • DE 10 2015 108 884 A1 discloses a device for plasma treatment of an object, in particular a band-shaped object, with an electrode and a counter-electrode made of electrical material, with an alternating high-voltage generator for producing an alternating high-voltage between the electrode and the counter-electrode and with a dielectric barrier that is equipped with a gas discharge caused by the alternating high voltage is connected in series in order to dielectrically impede the gas discharge.
  • the electrode and the counter electrode are arranged next to one another in a contact jacket, which has a roller rotatably mounted about a roller axis for contacting the object to be treated and whose material forms the dielectric barrier.
  • DE 10 2013 000 440 A1 discloses a plasma treatment device for treating a surface with a dielectrically impeded plasma field which is generated between an electrode supplied with high voltage and the surface.
  • the electrode with a dielectric surrounding the electrode forms a roller that is rotatably mounted in a handle housing and can be rolled on the surface.
  • the roller is designed to be flexibly adaptable to unevenness of the surface and has a rolling surface with elevations, between which there are spaces that form the plasma field.
  • the dielectric is formed from a flexible plastic.
  • the electrode itself can also be designed to be flexible.
  • an ironing machine with two spring-loaded ironing rollers is known, one of which is heatable.
  • the ironing machine also has a device for spraying finely atomized water onto the heated ironing roller.
  • the invention is based on the object of showing a device for treating textiles with a physical plasma, which is suitable for the full-surface treatment of clothing and other textiles of more complex shape in order to kill bacteria contained in the textiles.
  • Claim 17 relates to an automatic ironing machine with a device according to the invention.
  • roller-shaped electrodes which are rotatably mounted about their roller axes, each having an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric that surrounds the core and the roller jackets of which are opposite one another in such a way that Both roller shells are in contact with the textiles to be treated when the device is in operation, and with an alternating high voltage generator whose two outputs are connected to the electrically conductive cores of the two electrodes when the device is in operation and which is designed to generate an alternating high voltage between the two electrodes, which causes a dielectrically contained gas discharge between the two electrodes at atmospheric pressure
  • the roller jacket of at least one of the two electrodes is at least 2 mm thick and made of an elastically deformable dielectric material and the two electrodes for direct insertion of the textiles between the two electrodes are freely accessible when the device is in operation.
  • the device according to the invention for treating even small textiles of non-uniform thickness is upgraded to kill bacteria contained in the textiles with the aid of the physical plasma produced by the dielectrically impeded gas discharge or the reactive species contained therein.
  • the textiles are freed from unpleasant odors because odor molecules are dissociated.
  • both electrodes are roller-shaped and, moreover, have further matching features, does not mean that the two electrodes have to be of identical or even identical design overall. However, they typically have the same length in the direction of their roller axes.
  • this matching length or, if the electrodes are not of the same length, the length of the shorter electrode is meant, which limits the length of the area of the smallest distance between the roller shells of the two electrodes in which the The roller shells of the two electrodes are opposite one another.
  • roller-shaped electrodes each have an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric which surrounds the core means that electrically conductive material is arranged under the roller jacket of typically uniform thickness over the essential roller circumference of the respective electrode, to which the respective output of the alternating high voltage generator is connected Operation of the device is connected.
  • the electrically conductive core of the respective electrode does not have to be solid or continuous in the circumferential direction around the roller axis or along the roller axis.
  • a segmentation of the electrically conductive core of the respective electrode in the circumferential direction can be used, for example, to apply the alternating high voltage of the alternating high voltage generator to the respective electrode only in the area of the smallest distance between the two roller shells.
  • a segmentation of the electrically conductive core of the respective electrode in the direction along the roller axis can be used to maintain the dielectrically hindered gas discharge caused by the applied alternating high voltage over different materials between the electrodes over the entire length of the electrodes and to make it as uniform as possible.
  • the fact that the roller shells of the two electrodes are opposite one another implies that the roller axes of the two electrodes are aligned parallel to one another and that both electrodes are at the same height in the direction along the roller axes or overlap as completely as possible. In a basic position in which there are no textiles to be treated between them, the roller shells can lie directly against one another or form a roller gap.
  • the height of this roller gap should not be greater than the minimum thickness of the textiles to be treated, so that the electrodes rest against the textiles introduced between the two electrodes.
  • the roller gap is preferably even smaller than the minimum thickness of the textiles or the two electrodes are acted upon each other after the textiles have been inserted between them in order to reduce the roller gap in order to rest securely against the textiles to be treated.
  • This secure contact of the electrodes on the textiles to be treated is made possible in particular by the fact that the roller jacket of at least one of the two electrodes is made of an elastically deformable dielectric material with a thickness of at least 2 mm.
  • the outer circumference of the at least one of the two electrodes can thus be deformed in order to adapt to different thicknesses of the textiles to be treated.
  • non-compressible components of the textiles such as zippers or buttons, can pass between the two electrodes without the distance between the two electrodes having to be adapted over their entire length to the only locally increased thickness of the textiles, whereby the direct contact of the electrodes would essentially be lost with the textiles.
  • the alternating high voltage generated by the alternating high voltage generator causes the dielectrically impeded gas discharge at atmospheric pressure between the two electrodes on the surfaces of the textiles to be treated.
  • These surfaces of the textiles include not only the outer, but also the inner surfaces of the textiles, which are exposed to gas, i. H. especially air. Bacteria adhering to all these surfaces are killed by the plasma produced in the gas discharge or the reactive species contained therein and odor molecules are destroyed.
  • That the electrodes in the device according to the invention for direct insertion of the textiles between the two electrodes are freely accessible during operation of the device means that the textiles can be manually fed to the area of the smallest distance between the two electrodes by an operator of the device so that the textiles get between the two electrodes. This is a prerequisite, particularly in the case of textiles with small pieces and irregular shapes, in order to be able to treat them with the device according to the invention.
  • the roller jacket of the at least one of the two electrodes made of the elastically deformable dielectric material is preferably at least 4 mm thick. In this way, an even higher deformability of the roll shell is achieved.
  • an even higher deformability of the roll shell can be achieved in that the electrically conductive core of the at least one electrode is designed to be deformable, for example by being made of a metal fabric that is embedded in the deformable dielectric material of the roll shell.
  • the electrically conductive core can have its own elasticity or can be reshaped by the elasticity of the elastically deformable material of the roll shell.
  • both roller jackets of both roller-shaped electrodes can also be designed to be elastically deformable. As a rule, this is preferred in order to ensure that the electrodes are particularly adaptable to a varying thickness of the textiles to be treated.
  • a suitable elastic, deformable material for the roll jacket of at least one of the two electrodes typically has a modulus of elasticity in the range from 0.3 to 30 MPa or a Shore hardness in the range from 10 to 70 Shore A.
  • an elastomer is particularly suitable as the dielectric material for the roll jacket. This can be a natural rubber, a silicone rubber, a silicone elastomer or another elastomer which has the desired dielectric properties and is sufficiently inert to the reactive conditions in the physical plasma generated by the gas discharge.
  • an application device is preferably provided which defines the roller axes of the two electrodes Force is applied towards each other, so that the two roller axes approach one another until a corresponding reaction force is built up between the roller shells of the electrodes through elastic deformation. This allows the distance between the two roll axes and also one between the roll shells for recording Adjust the roller gap remaining in the textiles to the respective textiles.
  • the force applied by the loading device between the electrodes can be from 10,000 to 50,000 N / m based on the length of the electrodes.
  • the application device can apply this force, for example, with a mass as weight force and / or with a spring as spring force and / or pneumatically.
  • the device according to the invention will regularly have a rotary drive in order to drive at least one of the two electrodes around its roller axis. It can also be favorable that the rotary drive drives both electrodes synchronously in such a way that their circumferential speeds in the area of their smallest distance match in terms of amount and direction.
  • its rotary drive is reversible with respect to its direction of rotation. This also enables the textiles to be moved back and forth between the electrodes for continuous treatment with the physical plasma.
  • the device according to the invention can furthermore have a heater in order to heat the roller jacket of at least one of the two electrodes and / or another component of the device that comes into contact with the textiles and / or the textiles themselves.
  • This warming can support the germicidal effect of the plasma.
  • This support can be of a direct nature in the case of temperature-sensitive germs or it can also lead to the evaporation of moisture from the textiles.
  • the plasma is formed by gas discharge in a gas with increased water content so that the plasma has a high content of reactive species.
  • the heater should therefore have a temperature sensor and be designed to regulate the roller jacket of at least one of the two electrodes and / or the other component of the device that comes into contact with the textiles and / or the textiles to a temperature of not more than 105 ° C to warm up.
  • the heating is preferably limited to 30 to 40 ° C. Such relatively low temperatures do not damage textiles made of synthetic fibers, from which many functional materials for sports and medical articles are made. In addition, these limited temperatures prevent burns when operators of the device come into contact with the respective component of the device or the heated textiles.
  • the device according to the invention can have a moistening device in order to moisten the textiles with water vapor and / or water droplets before they enter the area of the smallest distance between the two electrodes or within this area.
  • the physical plasma then forms due to the gas discharge in a gas enriched with water and accordingly has many highly reactive species. This also increases the killing effect on the bacteria contained in the textiles.
  • the textiles in the device according to the invention are preferably only moistened in such a way that they have a residual moisture level that is sufficiently low for storage either immediately after their treatment or after brief ventilation.
  • the device according to the invention can be operated in such a way that the reactive species in the plasma do not spread far beyond the region of the smallest distance between the two electrodes because they react or recombine beforehand.
  • a suction device can be provided which has a suction opening adjacent to the area of the smallest distance between the two electrodes and extending over the length of the two electrodes, wherein this suction opening can also be subdivided into spaced apart partial openings.
  • the gas sucked off through the suction opening can, for example, be passed through an ozone filter or another suitable filter which breaks down or retains reactive species as completely as possible.
  • the alternating high voltage generator of the device according to the invention is designed in particular to produce the alternating high voltage symmetrically to the electrical earth between the two electrodes.
  • the polarity of the electrodes can remain the same or alternate.
  • a textile support device of the device can be arranged adjacent to the area of the smallest distance between the two electrodes, which is electrically grounded and at a distance from the area of the smallest distance between the two electrodes having conductive surface area. The distance between this surface area and the area of the smallest distance between the two electrodes should be so great that a gas discharge between each of the electrodes and this surface area is prevented.
  • the alternating high voltage generator of the device according to the invention can generate the alternating high voltage as a sinusoidal alternating high voltage or in the form of alternating voltage pulses or as a pulsed direct voltage.
  • There is a period or Pulse length preferably in a range from 1 / 3,000,000 s to 1 / 200,000 s, which results in relatively steep voltage increases, even if the pulse repetition frequency is much smaller than the range between the corresponding reciprocal values of 3 MHz and 200 kHz.
  • a pulse-pause ratio of such an alternating high voltage should be set so that no thermal stress on the textiles is to be expected.
  • the amplitude of the alternating high voltage must be adjusted so that it is sufficient for the specified period durations or pulse lengths not only to cause any dielectrically hindered gas discharge between the electrodes, but also one with an electron energy of at least 4.5 eV, i.e. at least about 5 eV .
  • This electron energy ensures that atomic oxygen is generated as effectively as possible as a reactive species of the plasma.
  • the amplitude of the alternating high voltage required for the electron energy of at least 4.5 eV depends on the geometric arrangement of the electrodes and the resulting electric field and also the composition of the gas in which the gas discharge is caused, because this determines the free path lengths , via which the electrons can be accelerated to the maximum.
  • the absolute amplitude of the alternating high voltage can be in the range from 1 to 40 kV.
  • the alternating high voltage generator is designed to stochastically vary the pulse intervals of the alternating voltage pulses or the pulsed direct voltage. This prevents undesired sound radiation from the device according to the invention at pulse repetition frequencies in the audible range.
  • the diameter of each of the two roller-shaped electrodes can be in the range from 0.02 to 0.4 m.
  • the length of the two roller-shaped electrodes can be from 0.4 to 3.2 m.
  • the device according to the invention can be designed as an automatic ironing machine for textiles, which is also suitable for ironing textiles made of sensitive synthetic fibers. It proves to be advantageous that when the textiles are passed through between the two electrodes, a force which extends the textiles does not necessarily occur in the main plane of extension of the textiles, which stresses the textiles heavily. However, this does not rule out that the automatic ironing machine according to the invention is used in the manner of a defect for smoothing the textiles.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the device with an application device.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the device with a heater, a humidifier, a suction device and textile support devices;
  • FIG. 3 is a schematic illustration of a further embodiment of the device with a heater and a rotary drive which is reversible in its direction of rotation.
  • the device 1 shown in FIG. 1 has two roller-shaped electrodes 2 and 3, which are rotatably mounted about roller axes 4 and 5 running parallel to one another.
  • the electrodes each comprise an electrically conductive core 6 or 7 and a roller jacket 8 or 9 that closes the core 6 or 7.
  • the roller jackets consist of an elastically deformable dielectric material 10, and they are each about 4 mm thick.
  • the roller shells 8 and 9, that is to say the electrodes 2 and 3 on their outer circumferences are deformable. 1
  • the upper electrode 2 is applied with a defined force in the direction of the distance between the roller axes 4 and 5 to the lower electrode 3, which is fixedly mounted here with respect to its roller axis 5.
  • This force can also be smaller than the weight of the electrode 2, so that the loading device 11 actually compensates for part of the weight of the electrode 2.
  • an alternating high voltage generator 12 the two outputs 13 and 14 of which are connected to the cores 6 and 7 of the electrodes 2 and 3, an alternating high voltage which is symmetrical with respect to the electrical earth is produced between the electrodes 2 and 3.
  • This alternating high voltage causes a gas discharge 16 dielectrically impeded by the material 10 in the region 15 of the smallest distance between the two electrodes 2 and 3 so that a physical plasma 17 arises in the area of the gas discharge 16.
  • the device 1 is provided to treat textiles 18 with this physical plasma 17.
  • the two electrodes 2 and 3 or the area 15 of their smallest distance for direct insertion of the textiles 18 between the two electrodes 2 and 3 are freely accessible to operators of the device 1.
  • the elasticity of the roller shells 8 and 9 ensures that the electrodes 2 and 3 rest on the textiles 18 over the entire width of the textiles passed between them.
  • the gas discharge 16 is thus formed over the inner and outer surfaces of the textiles 18, and the reactive species contained in the plasma 17 kill bacteria present on these surfaces. This takes place at atmospheric pressure and at temperatures which are only so slightly increased compared to room temperature that temperature-sensitive textiles 18 can also be treated with the plasma 17.
  • roller jackets 8 and 9 also allows textiles with zip fasteners and / or buttons to be passed through between the roller-shaped electrodes 2 and 3 for treatment with the plasma 17.
  • an additional heater 19 is indicated for the roller shells 8 and 9 in order to increase this, for example, to such a temperature that the textiles 18 contacted by the roller shells are heated to just below 40 ° C.
  • the heater 19 is shown here in such a way that it forms part of the core 6 or 7 of the respective electrode 2 or 3.
  • the heater 19 can be designed as a resistance heater through which a direct or alternating current flows.
  • FIG. 2 shows a humidifying device 20 which humidifies the textiles 18 before they enter the region 15 of the smallest distance between the electrodes 2 and 3 in which the plasma 17 is formed.
  • the gas in which the gas discharge 16 is produced is enriched with water in order to generate certain reactive species in the plasma 17.
  • FIG. 2 shows textile support devices 22 for the textiles 18 in front of and behind the area 15, which have electrically conductive surface areas 24 at a distance from the area 15 and connected to the electrical earth 23.
  • This in addition to the symmetrical design of the alternating high voltage with the alternating high voltage generator 12 with respect to the electrical earth 23, is a charging of the Textiles 18 with respect to the electrical earth 23 are prevented or any charging is discharged.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the heater 19 with infrared radiators 25 which are controlled by a heating control 26 as a function of the temperature signal from a temperature sensor 27. Furthermore, FIG. 3 shows a rotary drive 28 which, via a synchronization gear 29, drives both roller-shaped electrodes 2 and 3 about their roller axes 4 and 5 synchronously in such a way that their peripheral speeds in area 15 are the same. The direction of rotation of the rotary drive 28 can be reversed with the aid of a changeover switch 30.
  • the textiles 18 introduced into the area 15 can be moved back and forth through the area 15 in order to treat them repeatedly with the plasma 17. They can then be ejected again on the side of the area 15 on which they were introduced into the area 15.
  • the alternating high voltage applied to the electrodes 2 and 3 is safe for operators of the device 1 due to its shape and frequency in view of the dielectric shielding by the material 10, even if they touch the electrodes 2 and 3. Even if the suction device 21 is indicated in FIG. 2, typically no reactive species escape into the environment from the area 15 in such a concentration that they would be dangerous for operators of the device 1.

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Abstract

The invention relates to a device (1) for treating textiles (18) with a physical plasma (17), comprising two roller-type electrodes (2, 3) which are rotatably mounted about a respective roller axis (4, 5) and each of which has an electrically conductive core (6, 7) and a roller casing (8, 9) that surrounds the core (6, 7) and is made of a dielectricum, the roller casings (8, 9) of the electrodes lying opposite each other, and comprising an alternating high-voltage generator (12), the two outputs (13, 14) of which are connected to the electrically conductive cores (6, 7) of the two electrodes (2, 3) during the operation of the device (1) and which is designed to produce an alternating high voltage between the two electrodes (2, 3). According to the invention, the roller casing (8, 9) of at least one of the two electrodes (2, 3) is at least 2 mm thick and is made of an elastically deformable dielectric material (10), and the two electrodes (2, 3) are freely accessible in order to directly introduce the textiles (18) between the two electrodes (2, 3) during the operation of the device (1).

Description

VORRICHTUNG ZUM BEHANDELN VON TEXTILIEN MIT EINEM PHYSIKALISCHEN PLASMA DEVICE FOR TREATMENT OF TEXTILES WITH A PHYSICAL PLASMA
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Textilien mit einem physika lischen Plasma mit zwei walzenförmigen Elektroden, die um ihre Walzenachsen drehbar gelagert sind, die jeweils einen elektrisch leitfähigen Kern und einen den Kern umschließenden Walzen- mantel aus einem Dielektrikum aufweisen und deren Walzenmäntel derart einander gegenüber liegen, dass beide Walzenmäntel im Betrieb der Vorrichtung an den zu behandelnden Textilien anliegen, und mit einem Wechselhochspannungsgenerator, dessen beiden Ausgänge im Betrieb der Vorrichtung an die elektrisch leitfähigen Kerne der beiden Elektroden angeschlossen sind und der dazu ausgebildet ist, eine Wechselhochspannung zwischen den beiden Elektroden zu erzeugen, die bei Atmosphärendruck eine dielektrisch behinderte Gasentladung zwischen den beiden Elektroden hervorruft. The invention relates to a device for treating textiles with a physical plasma with two roller-shaped electrodes, which are rotatably mounted about their roller axes, each having an electrically conductive core and a roller jacket surrounding the core made of a dielectric and their roller jackets are opposite each other in such a way that both roller shells rest against the textiles to be treated when the device is in operation, and with an alternating high voltage generator, the two outputs of which are connected to the electrically conductive cores of the two electrodes during operation of the device and which is designed to transmit an alternating high voltage between to generate the two electrodes, which causes a dielectrically hindered gas discharge between the two electrodes at atmospheric pressure.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Eine Vorrichtung zum Behandeln von Textilien mit einem physikalischen Plasma, die die oben angegebenen Merkmale nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist, ist aus der US 2009/0120782 A1 bekannt. Hier ist eine um einen Walzenspalt zwischen den beiden walzenförmigen Elektroden gebildete Entladungskammer durch je eine vor und hinter dem Walzenspalt angeordnete Andruckwalze begrenzt, deren Walzenachse parallel zu den Walzen achsen der Elektroden verläuft und die mit der einen Elektrode in Kontakt steht, während sie im Betrieb der bekannten Vorrichtung vor bzw. hinter dem Walzenspalt zwischen den beiden Elek- troden einen weiteren Walzenspalte gegenüber der anderen Elektrode ausbildet. Die Abstütz- walzen können einen leitfähigen oder nichtleitfähigen Kern aufweisen, der von einem Walzen mantel aus einem nichtleitfähigen nachgiebigen Material, wie beispielsweise einem geeigneten Hochtemperaturgummimaterial, zum Beispiel Silikongummi, umschlossen ist. Die Abstützwalzen können angetrieben oder frei drehbar sein. Das Dielektrikum der Walzenmäntel der beiden Elektroden, zwischen denen die dielektrisch behinderte Gasentladung hervorgerufen wird, besteht aus einem hitzebeständigen dielektrischen Material, wie beispielsweise einer geeigneten Keramik. Die eine walzenförmige Elektrode ist zusammen mit den an ihr anliegenden Andruck walzen mit Aktuatoren, wie beispielsweise pneumatischen Zylindern, gegenüber der anderen walzenförmigen Elektrode verfahrbar, um den Walzenspalt zwischen den Elektroden auf eine Größe einzustellen, die an die Dicke der zu behandelnden Textilien angepasst ist. Die bekannte Vorrichtung ist zur Behandlung von Textilien nur dann geeignet, wenn diese in Form von endlosem Bahnenmaterial vorliegen. A device for treating textiles with a physical plasma which has the features specified above according to the preamble of independent patent claim 1 is known from US 2009/0120782 A1. Here a discharge chamber formed around a roller gap between the two roller-shaped electrodes is delimited by a pressure roller arranged in front of and behind the roller gap, the roller axis of which runs parallel to the roller axes of the electrodes and which is in contact with one electrode while it is in operation known device in front of or behind the roller gap between the two electrodes forms a further roller gap opposite the other electrode. The support Rollers can have a conductive or non-conductive core which is enclosed by a roll jacket made of a non-conductive, resilient material, such as, for example, a suitable high-temperature rubber material, for example silicone rubber. The support rollers can be driven or freely rotatable. The dielectric of the roller jacket of the two electrodes, between which the dielectrically impeded gas discharge is produced, consists of a heat-resistant dielectric material, such as a suitable ceramic. The one roller-shaped electrode can be moved together with the pressure rollers with actuators, such as pneumatic cylinders, against the other roller-shaped electrode in order to adjust the roller gap between the electrodes to a size that is adapted to the thickness of the textiles to be treated. The known device is only suitable for treating textiles if they are in the form of endless web material.
Aus der WO 2013/156352 A2 ist eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Oberfläche eines Objekts bekannt, die eine walzenförmige Elektrode und eine Wechselhochspannungsquelle zum Anlegen einer Wechselhochspannung an die Elektrode, um eine dielektrisch behinderte Gas entladung zu erzeugen, aufweist. Die walzenförmige Elektrode ist mit ihrer konvexen Oberfläche derart an die Oberfläche des Objekts annäherbar, dass sich in der Nachbarschaft eines Kontaktbereichs zwischen den Oberflächen mindestens ein Plasmabereich ausbildet, in dem sich beim Anlegen der Wechselhochspannung an die Elektrode eine dielektrisch behinderte Gas- entladung zwischen den Oberflächen ausbildet. Die Elektrode weist einen elektrisch leitfähigen Kern und einen den Kern umschließenden Walzenmantel aus einem Dielektrikum auf. Dabei kann die Oberfläche der Elektrode elastisch verformbar sein und sich so in dem Kontaktbereich an die Oberfläche des Objekts anpassen. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere als batterie- oder akkumulatorbetriebenes Handgerät mit einem Handgriff zum Bewegen der Elektrode gegenüber dem Objekt ausgebildet. Der Handgriff ist an ein Gehäuse aus elektrisch isolierendem Material angesetzt, in dem die Elektrode um ihre Walzenachse frei drehbar gelagert ist und über das die Elektrode zumindest soweit vorsteht, dass sie mit dem Objekt in Kontakt treten kann. A device for plasma treatment of a surface of an object is known from WO 2013/156352 A2, which has a roller-shaped electrode and an alternating high voltage source for applying an alternating high voltage to the electrode in order to generate a dielectrically impeded gas discharge. With its convex surface, the cylindrical electrode can be approached to the surface of the object in such a way that at least one plasma area is formed in the vicinity of a contact area between the surfaces, in which a dielectrically impeded gas discharge occurs between the surfaces when the alternating high voltage is applied to the electrode trains. The electrode has an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric which surrounds the core. The surface of the electrode can be elastically deformable and thus adapt to the surface of the object in the contact area. The known device is designed in particular as a battery-operated or accumulator-operated handheld device with a handle for moving the electrode relative to the object. The handle is attached to a housing made of electrically insulating material in which the electrode is mounted freely rotatable about its roller axis and over which the electrode protrudes at least so far that it can come into contact with the object.
Aus der DE 10 2011 100 751 A1 ist ein Verfahren zur Inaktivierung von geruchsrelevanten Molekülen durch Erzeugen eines Plasmas bekannt, bei dem heiße Elektronen des Plasmas auf die zu inaktivierenden Moleküle einwirken sollen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens weist ein Gehäuse, eine dem Gehäuse zugeordnete Plasmaquelle und einen Abstandhalter auf, der einen Abstand zwischen der Plasmaquelle und einer zu behan delnden Oberfläche einhält, bei welchem an der zu behandelnden Oberfläche angelagerte Moleküle durch die heißen Elektronen des Plasmas inaktiviert werden. Dabei kann die Oberfläche der Plasmaquelle flexibel oder elastisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung Kleidung von üblen Gerüchen befreit werden. A method for inactivating odor-relevant molecules by generating a plasma is known from DE 10 2011 100 751 A1, in which hot electrons from the plasma are intended to act on the molecules to be inactivated. An apparatus for carrying out the known method has a housing, a plasma source assigned to the housing and a spacer, which maintains a distance between the plasma source and a surface to be treated, in which molecules attached to the surface to be treated are inactivated by the hot electrons of the plasma. The surface of the plasma source can be designed to be flexible or elastic. For example, the known method and the known device can be used to remove unpleasant odors from clothing.
Aus der DE 197 31 562 A1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung der inneren Oberfläche von porösen, gasdurchlässigen, bewegten Bahnen, wie Textilien, Kunststoffschäumen, Vliesen, Filzen, Membranen oder dergleichen, durch elektrische Ladung im Normaldruckbereich bekannt, die ebenfalls die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist. Die zu behandelnde Bahn wird in ein geschlossenes dichtes Behandlungsgehäuse eingeführt. In dem Behandlungsgehäuse wird die Bahn mit Arbeitsgas beladen. Der Behandlungsspalt zwischen mindestens zwei einander gegenüberliegenden und mit Dielektrikum beschichteten Behandlungselektroden dient zur Erzeugung von elektrischen Barriereentladungen im Bereich von Atmosphären. Dieser Behandlungsspalt ist so eingestellt, dass die Bahn an den beiden aneinander zugekehrten Oberflächen der Behandlungselektroden anliegt, das heißt den Spalt voll ausfüllt. Anschließend an die Behandlung durch elektrische Entladung wird die behandelte Bahn von dem Arbeitsgas und Reaktionsprodukten freigespült und aus dem Behandlungsgehäuse herausgeführt. Die Behandlungselektroden sind als Walzen ausgebildet, die mit Dielektrikum, konkret mit elektrisch festem dielektrischem Material beschichtet sind. DE 197 31 562 A1 discloses a device for treating the inner surface of porous, gas-permeable, moving webs, such as textiles, plastic foams, fleeces, felts, membranes or the like, by means of an electrical charge in the normal pressure range, which also has the features of the generic term independent claim 1 has. The web to be treated is introduced into a closed, sealed treatment housing. The web is loaded with working gas in the treatment housing. The treatment gap between at least two opposite treatment electrodes coated with dielectric is used to generate electrical barrier discharges in the range of atmospheres. This treatment gap is set in such a way that the web rests on the two mutually facing surfaces of the treatment electrodes, that is to say completely fills the gap. Subsequent to the treatment by electrical discharge, the treated web is purged of the working gas and reaction products and led out of the treatment housing. The treatment electrodes are designed as rollers that are coated with a dielectric, specifically with an electrically solid dielectric material.
Aus der DE 38 31 964 A1 ist eine Vorrichtung zur Koronabehandlung von Materialbahnen bekannt, die eine Trägerelektrode, welche die zu behandelnde Materialbahn trägt, sowie eine in einer Halterung gelagerte Koronaelektrode umfasst. Der Querschnitt der Koronaelektrode ist etwa kreisförmig, und die Koronaelektrode ist auf einer Achse der Halterung drehbar gelagert und außenseitig von bogenförmigen Haltebügeln teilweise umgriffen und abgestützt. Im Falle einer Beschädigung der im Einsatz befindlichen Entladungslinie kann durch eine kurze Drehung der Koronaelektrode wieder eine voll wirksame Entladungslinie in Einsatz gebracht werden. Als im laufenden Betrieb der bekannten Vorrichtung drehbare Walze ist die Koronaelektrode hingegen nicht ausgebildet. Die Trägerelektrode in Form einer Walze ist mit einem Dielektrikum versehen, über das die zu behandelnde Materialbahn geführt wird. Auch die Koronaelektrode ist mit einem Elektrikum ausgestattet, das aus einem kohlenstofffreien Elastomer besteht. Die Koronaelektrode ist unter Ausbildung eines Elektrodenspalts gegenüber der die zu behandelnde Materialbahn tragenden Trägerelektrode angeordnet. In dem Elektrodenspalt stellt sich eine Koronaentladung ein, wenn mit einem Hochspannungsgenerator eine hochfrequente Hochspannung an die Koronaelektrode angelegt wird, während die Trägerelektrode an Masse anliegt. Die Halterung für die Koronaelektrode ist an ihren der Trägerelektrode gegenüberliegenden Behandlungsenden mit Abdichtungsendstücken versehen, die dem Berührungsschutz dienen. From DE 38 31 964 A1 a device for the corona treatment of material webs is known which comprises a carrier electrode which carries the material web to be treated, as well as a corona electrode mounted in a holder. The cross section of the corona electrode is approximately circular, and the corona electrode is rotatably mounted on an axis of the holder and is partially encompassed and supported on the outside by arcuate retaining clips. If the discharge line in use is damaged, a fully effective discharge line can be brought back into operation by briefly turning the corona electrode. In contrast, the corona electrode is not designed as a roller which can be rotated during operation of the known device. The carrier electrode in the form of a roller is provided with a dielectric, over which the material web to be treated is guided. The corona electrode is also equipped with an electrics made of a carbon-free elastomer. The corona electrode is with the formation of an electrode gap opposite that of the material web to be treated arranged carrying carrier electrode. A corona discharge occurs in the electrode gap when a high-frequency high voltage is applied to the corona electrode using a high-voltage generator while the carrier electrode is connected to ground. The holder for the corona electrode is provided with sealing end pieces at its treatment ends opposite the carrier electrode, which serve to protect against contact.
Aus der DE 103 59 847 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Cellulosefasern umfassenden Produkten bekannt, bei dem von einer Abwickelvorrichtung ein bahnförmiges Material abgewickelt wird, welches nachfolgend durch eine Plasma erzeugende Vorrichtung geführt wird, wobei mittels eines Reaktivgases die Oberflächeneigenschaften der Cellulosefasern modifiziert werden. Die Modifizierung der Cellulosefasern wird bei Atmosphärendruck vorgenommen. Eine Plasma erzeugende Vorrichtung arbeitet nach dem Prinzip einer Barriereentladung. In der Plasma erzeugenden Vorrichtung wird die Materialbahn zwischen zwei Elektroden geführt, wobei eine der beiden Elektroden als Walze ausgebildet und mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist. Die Gegenelektrode ist ebenfalls als Walze ausgebildet. Der Abstand zwischen den beiden Elektroden beträgt 1 mm bis 15 mm. Die Plasmaentladung erfolgt intermittierend gepulst. From DE 103 59 847 A1 a method for the production of products comprising cellulose fibers is known, in which a web-shaped material is unwound from an unwinding device, which is then passed through a plasma-generating device, the surface properties of the cellulose fibers being modified by means of a reactive gas. The modification of the cellulose fibers is carried out at atmospheric pressure. A device generating plasma works on the principle of a barrier discharge. In the plasma-generating device, the material web is guided between two electrodes, one of the two electrodes being designed as a roller and being provided with a dielectric coating. The counter electrode is also designed as a roller. The distance between the two electrodes is 1 mm to 15 mm. The plasma discharge is pulsed intermittently.
Aus der DE 10 2015 108 884 A1 ist eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung eines insbesondere bandförmigen Objekts mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode aus elektrischem Material, mit einem Wechselhochspannungsgenerator zum Hervorrufen einer Wechselhochspannung zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode und mit einer dielektrischen Barriere bekannt, die mit einer von der Wechselhochspannung hervorgerufenen Gasentladung in Reihe geschaltet ist, um die Gasentladung dielektrisch zu behindern. Dabei sind die Elektrode und die Gegenelektrode nebeneinander in einem Kontaktmantel angeordnet, den eine um eine Walzenachse drehbar gelagerte Walze zum Kontaktieren des zu behandelnden Objekts aufweist und dessen Material die dielektrische Barriere ausbildet. Aus der DE 10 2013 000 440 A1 ist ein Plasma-Behandlungsgerät zur Behandlung einer Oberfläche mit einem dielektrisch behinderten Plasmafeld bekannt, das zwischen einer mit Hochspannung versorgten Elektrode und der Oberfläche erzeugt wird. Die Elektrode mit einem die Elektrode umgebenden Dielektrikum bildet eine drehbar in einem Griffgehäuse gelagerte Rolle, die auf der Oberfläche abrollbar ist. Die Rolle ist an Unebenheiten der Oberfläche flexibel anpassbar ausgebildet und weist eine Abrollfläche mit Erhöhungen auf, zwischen denen sich das Plasmafeld ausbildende Zwischenräume befinden. Zur flexibel anpassbaren Ausbildung der Rolle ist das Dielektrikum aus einem weichelastischen Kunststoff ausgebildet. Auch die Elektrode selbst kann flexibel ausgebildet sein. DE 10 2015 108 884 A1 discloses a device for plasma treatment of an object, in particular a band-shaped object, with an electrode and a counter-electrode made of electrical material, with an alternating high-voltage generator for producing an alternating high-voltage between the electrode and the counter-electrode and with a dielectric barrier that is equipped with a gas discharge caused by the alternating high voltage is connected in series in order to dielectrically impede the gas discharge. The electrode and the counter electrode are arranged next to one another in a contact jacket, which has a roller rotatably mounted about a roller axis for contacting the object to be treated and whose material forms the dielectric barrier. DE 10 2013 000 440 A1 discloses a plasma treatment device for treating a surface with a dielectrically impeded plasma field which is generated between an electrode supplied with high voltage and the surface. The electrode with a dielectric surrounding the electrode forms a roller that is rotatably mounted in a handle housing and can be rolled on the surface. The roller is designed to be flexibly adaptable to unevenness of the surface and has a rolling surface with elevations, between which there are spaces that form the plasma field. For flexibly adaptable training of the role the dielectric is formed from a flexible plastic. The electrode itself can also be designed to be flexible.
Aus der DE 457 624 A ist eine Bügelmaschine mit zwei aufeinander federnden Bügelwalzen bekannt, von denen die eine beheizbar ist. Die Bügelmaschine weist weiterhin eine Einrichtung zum Aufspritzen von fein zerstäubten Wasser auf die beheizte Bügelwalze auf. From DE 457 624 A an ironing machine with two spring-loaded ironing rollers is known, one of which is heatable. The ironing machine also has a device for spraying finely atomized water onto the heated ironing roller.
AUFGABE DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Behandeln von Textilien mit einem physikalischen Plasma aufzuzeigen, die zur vollflächigen Behandlung von Kleidungs stücken und anderen komplexer geformten Textilien geeignet ist, um in den Textilien enthaltene Bakterien abzutöten. The invention is based on the object of showing a device for treating textiles with a physical plasma, which is suitable for the full-surface treatment of clothing and other textiles of more complex shape in order to kill bacteria contained in the textiles.
LOSUNG SOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 16 definiert. Patentanspruch 17 betrifft einen Bügelautomat mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. The object of the invention is achieved by a device having the features of independent patent claim 1. Preferred embodiments of the device according to the invention are defined in the dependent claims 2 to 16. Claim 17 relates to an automatic ironing machine with a device according to the invention.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behandeln von Textilien mit einem physikalischen Plasma mit zwei walzenförmigen Elektroden, die um ihre Walzenachsen drehbar gelagert sind, die jeweils ein elektrisch leitfähigen Kern und einen den Kern umschließenden Walzenmantel aus einem Dielektrikum aufweisen und deren Walzenmäntel derart einander gegenüber liegen, dass beide Walzenmäntel im Betrieb der Vorrichtung an den zu behandelnden Textilien anliegen, und mit einem Wechselhochspannungsgenerator, dessen beiden Ausgänge im Betrieb der Vorrichtung an die elektrisch leitfähigen Kerne der beiden Elektroden angeschlossen sind und der dazu ausgebildet ist, eine Wechselhochspannung zwischen den beiden Elektroden zu erzeugen, die bei Atmosphärendruck eine dielektrisch beinhaltete Gasentladung zwischen den beiden Elektroden hervorruft, ist der Walzenmantel mindestens einer der beiden Elektroden mindestens 2 mm dick und aus einem elastisch verformbaren dielektrischen Material ausgebildet und sind die beiden Elektroden zum direkten Einführen der Textilien zwischen die beiden Elektroden im Betrieb der Vorrichtung frei zugänglich. Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln auch von kleinteiligen Textilien nicht uniformer Dicke ertüchtigt, um in den Textilien enthaltene Bakterien mithilfe des durch die dielektrisch behinderte Gasentladung entstehenden physikalischen Plasmas bzw. der darin enthaltenen reaktiven Spezies abzutöten. Eine Befreiung der Textilien von unangenehmen Gerüchen geht einher, da Geruchsmoleküle dissoziiert werden. In the device according to the invention for treating textiles with a physical plasma with two roller-shaped electrodes, which are rotatably mounted about their roller axes, each having an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric that surrounds the core and the roller jackets of which are opposite one another in such a way that Both roller shells are in contact with the textiles to be treated when the device is in operation, and with an alternating high voltage generator whose two outputs are connected to the electrically conductive cores of the two electrodes when the device is in operation and which is designed to generate an alternating high voltage between the two electrodes, which causes a dielectrically contained gas discharge between the two electrodes at atmospheric pressure, the roller jacket of at least one of the two electrodes is at least 2 mm thick and made of an elastically deformable dielectric material and the two electrodes for direct insertion of the textiles between the two electrodes are freely accessible when the device is in operation. As a result, the device according to the invention for treating even small textiles of non-uniform thickness is upgraded to kill bacteria contained in the textiles with the aid of the physical plasma produced by the dielectrically impeded gas discharge or the reactive species contained therein. The textiles are freed from unpleasant odors because odor molecules are dissociated.
Dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beide Elektroden walzenförmig sind und darüber hinaus weitere übereinstimmende Merkmale aufweisen, bedeutet nicht, dass die beiden Elektroden insgesamt gleich oder gar identisch ausgebildet sein müssen. Typischerweise weisen sie jedoch eine gleiche Länge in Richtung ihrer Walzenachsen auf. Wenn hier im Folgenden von einer Länge der Walzenachse die Rede ist, ist diese übereinstimmende Länge bzw. bei nicht gleich langen Elektroden die Länge der kürzeren Elektrode gemeint, die die Länge des Bereichs eines kleinsten Abstands der Walzenmäntel der beiden Elektroden begrenzt, in dem sich die Walzenmäntel der beiden Elektroden gegenüberliegen. The fact that, in the device according to the invention, both electrodes are roller-shaped and, moreover, have further matching features, does not mean that the two electrodes have to be of identical or even identical design overall. However, they typically have the same length in the direction of their roller axes. When a length of the roller axis is referred to in the following, this matching length or, if the electrodes are not of the same length, the length of the shorter electrode is meant, which limits the length of the area of the smallest distance between the roller shells of the two electrodes in which the The roller shells of the two electrodes are opposite one another.
Dass die walzenförmigen Elektroden jeweils einen elektrisch leitfähigen Kern und einen den Kern umschließenden Walzenmantel aus einem Dielektrikum aufweisen bedeutet, dass unter dem Walzenmantel von typischerweise uniformer Dicke über den wesentlichen Walzenumfang der jeweiligen Elektrode elektrisch leitfähiges Material angeordnet ist, an das der jeweilige Ausgang des Wechselhochspannungsgenerators im Betrieb der Vorrichtung angeschlossen ist. Der elektrisch leitfähige Kern der jeweiligen Elektrode muss dazu weder massiv noch in Umfangs richtung um die Walzenachse oder längs der Walzenachse durchgängig sein. Eine Segmen tierung des elektrisch leitfähigen Kerns der jeweiligen Elektrode in Umfangsrichtung kann beispielsweise genutzt werden, um die Wechselhochspannung des Wechselhochspannungs- generators nur in dem Bereich des kleinsten Abstands der beiden Walzenmäntel an die jeweilige Elektrode anzulegen. Eine Segmentierung des elektrisch leitfähigen Kerns der jeweiligen Elektrode in Richtung längs der Walzenachse kann hingegen genutzt werden, um die von der angelegten Wechselhochspannung hervorgerufene dielektrisch behinderte Gasentladung über unterschiedliche Materialien zwischen den Elektroden hinweg über die gesamte Länge der Elektroden aufrechtzuerhalten und möglichst gleichmäßig auszubilden. Dass die Walzenmäntel der beiden Elektroden einander gegenüberliegen impliziert, dass die Walzenachsen der beiden Elektroden parallel zueinander ausgerichtet sind und dass sich beide Elektroden in Richtung längs der Walzenachsen auf gleicher Höhe befinden bzw. möglichst vollständig überlappen. Dabei können die Walzenmäntel in einer Grundstellung, in der sich keine zu behandelnde Textilien zwischen ihnen befinden, direkt aneinander anliegen oder einen Walzenspalt ausbilden. Die Höhe dieses Walzenspalts sollte dabei nicht größer als die minimale Dicke der zu behandelnden Textilien sein, damit die Elektroden an zwischen die beiden Elektro den eingeführte Textilien anliegen. Vorzugsweise ist der Walzenspalt in dem Grundzustand sogar kleiner als die minimale Dicke der Textilien oder die beiden Elektroden werden nach dem Einführen der Textilien zwischen sie im Sinne einer Reduzierung des Walzenspalts gegen einander beaufschlagt, um sicher an den zu behandelnden Textilien anzuliegen. Diese sichere Anlage der Elektroden an den zu behandelnden Textilien wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass der Walzenmantel der mindestens einen der beiden Elektroden in einer Dicke von mindestens 2 mm aus einem elastisch verformbaren dielektrischen Material ausgebildet ist. So kann sich der Außenumfang der mindestens einen der beiden Elektroden zur Anpassung an unterschiedliche Dicken der zu behandelnden Textilien verformen. Im Ergebnis können auch nichtkompressible Bestandteile der Textilien, wie beispielsweise Reißverschlüsse oder Knöpfe, zwischen den beiden Elektroden hindurchtreten, ohne dass der Abstand der beiden Elektroden über ihre gesamte Länge an die nur lokal erhöhte Dicke der Textilien angepasst werden muss, wodurch der direkte Kontakt der Elektroden mit den Textilien im Wesentlichen verloren ginge. The fact that the roller-shaped electrodes each have an electrically conductive core and a roller jacket made of a dielectric which surrounds the core means that electrically conductive material is arranged under the roller jacket of typically uniform thickness over the essential roller circumference of the respective electrode, to which the respective output of the alternating high voltage generator is connected Operation of the device is connected. The electrically conductive core of the respective electrode does not have to be solid or continuous in the circumferential direction around the roller axis or along the roller axis. A segmentation of the electrically conductive core of the respective electrode in the circumferential direction can be used, for example, to apply the alternating high voltage of the alternating high voltage generator to the respective electrode only in the area of the smallest distance between the two roller shells. A segmentation of the electrically conductive core of the respective electrode in the direction along the roller axis, however, can be used to maintain the dielectrically hindered gas discharge caused by the applied alternating high voltage over different materials between the electrodes over the entire length of the electrodes and to make it as uniform as possible. The fact that the roller shells of the two electrodes are opposite one another implies that the roller axes of the two electrodes are aligned parallel to one another and that both electrodes are at the same height in the direction along the roller axes or overlap as completely as possible. In a basic position in which there are no textiles to be treated between them, the roller shells can lie directly against one another or form a roller gap. The height of this roller gap should not be greater than the minimum thickness of the textiles to be treated, so that the electrodes rest against the textiles introduced between the two electrodes. In the basic state, the roller gap is preferably even smaller than the minimum thickness of the textiles or the two electrodes are acted upon each other after the textiles have been inserted between them in order to reduce the roller gap in order to rest securely against the textiles to be treated. This secure contact of the electrodes on the textiles to be treated is made possible in particular by the fact that the roller jacket of at least one of the two electrodes is made of an elastically deformable dielectric material with a thickness of at least 2 mm. The outer circumference of the at least one of the two electrodes can thus be deformed in order to adapt to different thicknesses of the textiles to be treated. As a result, even non-compressible components of the textiles, such as zippers or buttons, can pass between the two electrodes without the distance between the two electrodes having to be adapted over their entire length to the only locally increased thickness of the textiles, whereby the direct contact of the electrodes would essentially be lost with the textiles.
Die von dem Wechselhochspannungsgenerator erzeugte Wechselhochspannung ruft die dielektrisch behinderte Gasentladung bei Atmosphärendruck zwischen den beiden Elektroden an den Oberflächen der zu behandelnden Textilien hervor. Diese Oberflächen der Textilien umfas sen nicht nur die äußeren, sondern auch innere Oberflächen der Textilien, die an Gas, d. h. insbesondere Luft, angrenzen. An all diesen Oberflächen anhaftende Bakterien werden durch das in der Gasentladung entstehende Plasma bzw. die darin enthaltenen reaktiven Spezies abgetötet und Geruchsmoleküle zerstört. The alternating high voltage generated by the alternating high voltage generator causes the dielectrically impeded gas discharge at atmospheric pressure between the two electrodes on the surfaces of the textiles to be treated. These surfaces of the textiles include not only the outer, but also the inner surfaces of the textiles, which are exposed to gas, i. H. especially air. Bacteria adhering to all these surfaces are killed by the plasma produced in the gas discharge or the reactive species contained therein and odor molecules are destroyed.
Dass die Elektroden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum direkten Einführen der Textilien zwischen die beiden Elektroden im Betrieb der Vorrichtung frei zugänglich sind bedeutet, dass durch einen Bedienenden der Vorrichtung die Textilien manuell dem Bereich des kleinsten Abstands zwischen den beiden Elektroden so zugeführt werden können, dass die Textilien zwischen die beiden Elektroden gelangen. Dies ist insbesondere bei kleinteiligen und unregel mäßig geformten Textilien Voraussetzung dafür, sie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandeln zu können. That the electrodes in the device according to the invention for direct insertion of the textiles between the two electrodes are freely accessible during operation of the device means that the textiles can be manually fed to the area of the smallest distance between the two electrodes by an operator of the device so that the textiles get between the two electrodes. This is a prerequisite, particularly in the case of textiles with small pieces and irregular shapes, in order to be able to treat them with the device according to the invention.
Vorzugweise ist der Walzenmantel der mindestens einen der beiden Elektroden aus dem elastisch verformbaren dielektrischen Material mindestens 4 mm dick. Hierdurch wird eine noch höhere Verformbarkeit des Walzenmantels erreicht. Alternativ oder zusätzlich kann eine noch höhere Verformbarkeit des Walzenmantels dadurch erreicht werden, dass der elektrisch leitfähige Kern der mindestens einen Elektrode verformbar ausgeführt ist, indem er beispielsweise aus einem Metallgewebe ausgebildet ist, das in das verformbare dielektrische Material des Walzen- mantels eingebettet ist. Dabei kann der elektrisch leitfähige Kern eine eigene Elastizität aufweisen oder durch die Elastizität des elastisch verformbaren Materials des Walzenmantels zurückgeformt werden. Es versteht sich, dass auch beide Walzenmäntel beider walzenförmigen Elektroden elastisch verformbar ausgebildet sein können. Dies ist in der Regel bevorzugt, um eine besonders große Anpassbarkeit der Elektroden an eine variierende Dicke der zu behandelnden Textilien sicherzustellen. The roller jacket of the at least one of the two electrodes made of the elastically deformable dielectric material is preferably at least 4 mm thick. In this way, an even higher deformability of the roll shell is achieved. Alternatively or additionally, an even higher deformability of the roll shell can be achieved in that the electrically conductive core of the at least one electrode is designed to be deformable, for example by being made of a metal fabric that is embedded in the deformable dielectric material of the roll shell. The electrically conductive core can have its own elasticity or can be reshaped by the elasticity of the elastically deformable material of the roll shell. It goes without saying that both roller jackets of both roller-shaped electrodes can also be designed to be elastically deformable. As a rule, this is preferred in order to ensure that the electrodes are particularly adaptable to a varying thickness of the textiles to be treated.
Ein geeignetes elastisches verformbares Material für den Walzenmantel der mindestens einen der beiden Elektroden weist typischerweise ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0,3 bis 30 MPa oder eine Shore-Härte im Bereich von 10 bis 70 Shore A auf. Wie schon durch die Angabe der Shore-Härte angedeutet, ist als dielektrisches Material für den Walzenmantel insbesondere ein Elastomer geeignet. Dabei kann es sich um einen Naturkautschuk, einen Silikonkautschuk, ein Silikonelastomer oder ein anderes Elastomer handeln, das die gewünschten dielektrischen Eigenschaften aufweist und gegenüber den reaktiven Bedingungen in den durch die Gasentladung erzeugten physikalischen Plasma in ausreichendem Maße inert ist. A suitable elastic, deformable material for the roll jacket of at least one of the two electrodes typically has a modulus of elasticity in the range from 0.3 to 30 MPa or a Shore hardness in the range from 10 to 70 Shore A. As already indicated by the specification of the Shore hardness, an elastomer is particularly suitable as the dielectric material for the roll jacket. This can be a natural rubber, a silicone rubber, a silicone elastomer or another elastomer which has the desired dielectric properties and is sufficiently inert to the reactive conditions in the physical plasma generated by the gas discharge.
Auch wenn bei ausreichender Verformbarkeit des Walzenmantels der mindestens einen Elektrode die Vorrichtung grundsätzlich auch so ausgebildet sein könnte, dass die Walzenachsen der beiden walzenförmigen Elektroden in einem festen Abstand zueinander gehalten werden, ist vorzugsweise eine Beaufschlagungseinrichtung vorgesehen, die die Walzenachsen der beiden Elektroden mit einer definierten Kraft zueinander hin beaufschlagt, so dass sich die beiden Walzenachsen so lange aneinander annähern, bis zwischen den Walzenmänteln der Elektroden eine entsprechende Reaktionskraft durch elastische Verformung aufgebaut ist. Damit kann sich Abstand der beiden Walzenachsen und auch ein zwischen den Walzenmänteln zur Aufnahme der Textilien verbleibender Walzenspalt an die jeweiligen Textilien anpassen. Die von der Beaufschlagungseinrichtung zwischen den Elektroden aufgebrachte Kraft kann bezogen auf die Länge der Elektroden von 10.000 bis 50.000 N/m betragen. Die Beaufschlagungseinrichtung kann diese Kraft zum Beispiel mit einer Masse als Gewichtskraft und/oder mit einer Feder als Federkraft und/oder pneumatisch aufbringen. Even if, with sufficient deformability of the roller jacket of the at least one electrode, the device could in principle also be designed so that the roller axes of the two roller-shaped electrodes are kept at a fixed distance from one another, an application device is preferably provided which defines the roller axes of the two electrodes Force is applied towards each other, so that the two roller axes approach one another until a corresponding reaction force is built up between the roller shells of the electrodes through elastic deformation. This allows the distance between the two roll axes and also one between the roll shells for recording Adjust the roller gap remaining in the textiles to the respective textiles. The force applied by the loading device between the electrodes can be from 10,000 to 50,000 N / m based on the length of the electrodes. The application device can apply this force, for example, with a mass as weight force and / or with a spring as spring force and / or pneumatically.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird regelmäßig einen Drehantrieb aufweisen, um mindestens eine der beiden Elektroden um ihre Walzenachse herum anzutreiben. Es kann auch günstig sein, dass der Drehantrieb beide Elektroden derart synchron antreibt, dass ihre Umfangs geschwindigkeiten im Bereich ihres kleinsten Abstands nach Betrag und Richtung überein- stimmen. Für die Behandlung kleinteiliger Textilien mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn ihr Drehantrieb bezüglich seiner Drehrichtung umkehrbar ist. Damit ist auch ein Hin- und Herbewegen der Textilien zwischen den Elektroden für eine anhaltende Behandlung mit dem physikalischen Plasma möglich. The device according to the invention will regularly have a rotary drive in order to drive at least one of the two electrodes around its roller axis. It can also be favorable that the rotary drive drives both electrodes synchronously in such a way that their circumferential speeds in the area of their smallest distance match in terms of amount and direction. For the treatment of small textiles with the device according to the invention, it is advantageous if its rotary drive is reversible with respect to its direction of rotation. This also enables the textiles to be moved back and forth between the electrodes for continuous treatment with the physical plasma.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin eine Heizung aufweisen, um den Walzen- mantel mindestens einer der beiden Elektroden und/oder einen anderen mit den Textilien in Kontakt kommenden Bestandteil der Vorrichtung und/oder die Textilien selbst zu erwärmen. Diese Erwärmung kann die keimabtötende Wirkung des Plasmas unterstützen. Diese Unterstüt zung kann bei temperaturempfindlichen Keimen direkter Natur sein oder auch zur Verdampfung von Feuchtigkeit aus den Textilien führen. Dann wird das Plasma durch Gasentladung in einem Gas mit erhöhtem Wassergehalt ausgebildet, so dass das Plasma einen hohen Gehalt an reaktiven Spezies aufweist. The device according to the invention can furthermore have a heater in order to heat the roller jacket of at least one of the two electrodes and / or another component of the device that comes into contact with the textiles and / or the textiles themselves. This warming can support the germicidal effect of the plasma. This support can be of a direct nature in the case of temperature-sensitive germs or it can also lead to the evaporation of moisture from the textiles. Then, the plasma is formed by gas discharge in a gas with increased water content so that the plasma has a high content of reactive species.
Es versteht sich, dass die Heizung der Vorrichtung nicht zu einer solchen Erwärmung der zu behandelnden Textilien führen darf, dass die Textilien thermisch beschädigt werden. Die Heizung sollte daher einen Temperatursensor aufweisen und dazu ausgebildet sein, den Walzenmantel der mindestens einen der beiden Elektroden und/oder den anderen mit den Textilien in Kontakt kommenden Bestandteil der Vorrichtung und/oder die Textilien geregelt auf eine Temperatur von nicht mehr als 105 °C zu erwärmen. Vorzugsweise wird die Erwärmung auf 30 bis 40 °C begrenzt. Derartige, relativ niedrige Temperaturen beschädigen auch Textilien aus Kunstfaser, aus denen viele Funktionsmaterialien für Sport- und Sanitätsartikel ausgebildet sind, nicht. Zudem verhin- dern diese begrenzten Temperaturen Verbrennungen, wenn Bedienende der Vorrichtung mit dem jeweiligen Bestandteil der Vorrichtung oder den erwärmten Textilien in Berührung kommen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Befeuchtungseinrichtung aufweisen, um die Textilien vor ihrem Eintreten in den Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elektroden oder innerhalb dieses Bereichs mit Wasserdampf und/oder Wassertröpfchen zu befeuchten. Wie schon angemerkt bildet sich dann das physikalische Plasma aufgrund der Gasentladung in einem mit Wasser angereicherten Gas aus und weist entsprechend viele hochreaktive Spezies auf. Dadurch ist die Abtötungswirkung die auf in den Textilien enthaltenen Bakterien ebenfalls erhöht. Es versteht sich, dass die Textilien in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise nur so befeuchtet werden, dass sie entweder schon direkt nach ihrer Behandlung oder nach kurzem Auslüften eine für eine Lagerung ausreichend geringe Restfeuchtigkeit aufweisen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so betrieben werden, dass sich die reaktiven Spezies in dem Plasma nicht weit über den Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elektroden hinaus ausbreiten, weil sie zuvor reagieren oder rekombinieren. Dennoch kann eine Absaugeinrichtung vorgesehen sein, die eine den Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elektroden benach barte und sich über die Länge der beiden Elektroden erstreckende Absaugöffnung aufweist, wobei diese Absaugöffnung auch in untereinander beabstandete Teilöffnungen unterteilt sein kann. Das durch die Absaugöffnung abgesaugte Gas kann zum Beispiel durch einen Ozonfilter oder einen anderen geeigneten Filter hindurchgeführt werden, der reaktive Spezies möglichst vollständig abbaut oder zurückhält. It goes without saying that the heating of the device must not lead to such heating of the textiles to be treated that the textiles are thermally damaged. The heater should therefore have a temperature sensor and be designed to regulate the roller jacket of at least one of the two electrodes and / or the other component of the device that comes into contact with the textiles and / or the textiles to a temperature of not more than 105 ° C to warm up. The heating is preferably limited to 30 to 40 ° C. Such relatively low temperatures do not damage textiles made of synthetic fibers, from which many functional materials for sports and medical articles are made. In addition, these limited temperatures prevent burns when operators of the device come into contact with the respective component of the device or the heated textiles. The device according to the invention can have a moistening device in order to moisten the textiles with water vapor and / or water droplets before they enter the area of the smallest distance between the two electrodes or within this area. As already noted, the physical plasma then forms due to the gas discharge in a gas enriched with water and accordingly has many highly reactive species. This also increases the killing effect on the bacteria contained in the textiles. It goes without saying that the textiles in the device according to the invention are preferably only moistened in such a way that they have a residual moisture level that is sufficiently low for storage either immediately after their treatment or after brief ventilation. The device according to the invention can be operated in such a way that the reactive species in the plasma do not spread far beyond the region of the smallest distance between the two electrodes because they react or recombine beforehand. Nevertheless, a suction device can be provided which has a suction opening adjacent to the area of the smallest distance between the two electrodes and extending over the length of the two electrodes, wherein this suction opening can also be subdivided into spaced apart partial openings. The gas sucked off through the suction opening can, for example, be passed through an ozone filter or another suitable filter which breaks down or retains reactive species as completely as possible.
Der Wechselhochspannungsgenerator der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, die Wechselhochspannung symmetrisch zur elektrischen Erde zwischen den beiden Elektroden hervorzurufen. Dabei kann die Polarität der Elektroden gleich bleiben oder alternieren. Um vollständig zu verhindern, dass die Textile gegenüber der elektrischen Erde aufgeladen werden, kann benachbart zu dem Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elek troden eine Textilabstützeinrichtung der Vorrichtung angeordnet sein, die in Entfernung zu dem Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elektroden einen elektrisch geerdeten und leitfähigen Oberflächenbereich aufweist. Die Entfernung dieses Oberflächenbereichs zu dem Bereich des kleinsten Abstands der beiden Elektroden sollte möglichst so groß sein, dass eine Gasentladung zwischen jeder der Elektroden und diesem Oberflächenbereich verhindert ist. The alternating high voltage generator of the device according to the invention is designed in particular to produce the alternating high voltage symmetrically to the electrical earth between the two electrodes. The polarity of the electrodes can remain the same or alternate. In order to completely prevent the textiles from being charged to electrical ground, a textile support device of the device can be arranged adjacent to the area of the smallest distance between the two electrodes, which is electrically grounded and at a distance from the area of the smallest distance between the two electrodes having conductive surface area. The distance between this surface area and the area of the smallest distance between the two electrodes should be so great that a gas discharge between each of the electrodes and this surface area is prevented.
Der Wechselhochspannungsgenerator der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Wechsel- hochspannung als sinusförmige Wechselhochspannung oder in Form von Wechselspannungs pulsen oder als gepulste Gleichspannung erzeugen. Dabei liegt eine Periodendauer bzw. Pulslänge vorzugsweise in einem Bereich von 1/3.000.000 s bis 1/200.000 s, wodurch relativ steile Spannungsanstiege resultieren, selbst wenn die Pulsfolgefrequenz viel kleiner als der Bereich zwischen den entsprechenden Kehrwerten von 3 MHz und 200 kHz ist. Ein Puls-Pause- Verhältnis einer solchen Wechselhochspannung ist so einzustellen, dass keine thermische Belastung der Textilien zu erwarten ist. Die Amplitude der Wechselhochspannung ist so abzustimmen, dass sie bei den genannten Periodendauern bzw. Pulslängen ausreichend ist, nicht nur irgendeine dielektrisch behinderte Gasentladung zwischen den Elektroden hervor zurufen, sondern eine solche mit einer Elektronenenergie von mindestens 4,5 eV, d. h. mindestens ungefähr 5 eV. Diese Elektronenenergie stellt sicher, dass möglichst effektiv atomarer Sauerstoff als reaktive Spezies des Plasmas erzeugt wird. Die für die Elektronenenergie von mindestens 4,5 eV notwendige Amplitude der Wechselhochspannung hängt von der geometrischen Anordnung der Elektroden und dem dadurch resultierenden elektrischen Feld und auch der Zusammensetzung des Gases, in dem die Gasentladung hervorgerufen wird, ab, weil hierdurch die freien Weglängen bestimmt werden, über die die Elektronen maximal beschleunigt werden können Absolut kann die Amplitude der Wechselhochspannung im Bereich von 1 bis 40 kV liegen. The alternating high voltage generator of the device according to the invention can generate the alternating high voltage as a sinusoidal alternating high voltage or in the form of alternating voltage pulses or as a pulsed direct voltage. There is a period or Pulse length preferably in a range from 1 / 3,000,000 s to 1 / 200,000 s, which results in relatively steep voltage increases, even if the pulse repetition frequency is much smaller than the range between the corresponding reciprocal values of 3 MHz and 200 kHz. A pulse-pause ratio of such an alternating high voltage should be set so that no thermal stress on the textiles is to be expected. The amplitude of the alternating high voltage must be adjusted so that it is sufficient for the specified period durations or pulse lengths not only to cause any dielectrically hindered gas discharge between the electrodes, but also one with an electron energy of at least 4.5 eV, i.e. at least about 5 eV . This electron energy ensures that atomic oxygen is generated as effectively as possible as a reactive species of the plasma. The amplitude of the alternating high voltage required for the electron energy of at least 4.5 eV depends on the geometric arrangement of the electrodes and the resulting electric field and also the composition of the gas in which the gas discharge is caused, because this determines the free path lengths , via which the electrons can be accelerated to the maximum. The absolute amplitude of the alternating high voltage can be in the range from 1 to 40 kV.
Als vorteilhaft erweist sich, wenn der Wechselhochspannungsgenerator dazu ausgebildet ist, Pulsabstände der Wechselspannungspulse oder der gepulsten Gleichspannung stochastisch zu variieren. Dadurch wird bei Pulsfolgefrequenzen im hörbaren Bereich eine unerwünschte Schall- abstrahlung von der erfindungsgemäßen Vorrichtung verhindert. It has proven to be advantageous if the alternating high voltage generator is designed to stochastically vary the pulse intervals of the alternating voltage pulses or the pulsed direct voltage. This prevents undesired sound radiation from the device according to the invention at pulse repetition frequencies in the audible range.
Konkret kann der Durchmesser jeder der beiden walzenförmigen Elektroden im Bereich von 0,02 bis 0,4 m liegen. Die Länge der beiden walzenförmigen Elektroden kann von 0,4 bis 3,2 m betragen. Specifically, the diameter of each of the two roller-shaped electrodes can be in the range from 0.02 to 0.4 m. The length of the two roller-shaped electrodes can be from 0.4 to 3.2 m.
Konkret kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Bügelautomat für Textilien ausgebildet sein, der auch für das Bügeln von Textilien aus empfindlichen Kunstfasern geeignet ist. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, dass beim Hindurchführen der Textilien zwischen den beiden Elektroden nicht zwingenderweise eine die Textilien dehnende Kraft in der Haupterstreckungsebene der Textilien auftritt, die die Textilien stark beansprucht. Dies schließt aber nicht aus, dass der erfin dungsgemäße Bügelautomat nach Art einer Mangel zum Glätten der Textilien verwendet wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Be schreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beige fügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprüng lichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnun gen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merk malen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rück beziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombi- niert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Aus führungsformen der Erfindung entfallen. Specifically, the device according to the invention can be designed as an automatic ironing machine for textiles, which is also suitable for ironing textiles made of sensitive synthetic fibers. It proves to be advantageous that when the textiles are passed through between the two electrodes, a force which extends the textiles does not necessarily occur in the main plane of extension of the textiles, which stresses the textiles heavily. However, this does not rule out that the automatic ironing machine according to the invention is used in the manner of a defect for smoothing the textiles. Advantageous developments of the invention emerge from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the description are only exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively without the advantages necessarily having to be achieved by embodiments according to the invention. Without changing the subject matter of the appended claims, the following applies with regard to the disclosure content of the original application documents and the patent: Further features are the drawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to one another and their relative arrangement and operative connection - refer to. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible in a way deviating from the selected back-references of the claims and is hereby suggested. This also applies to features that are shown in separate drawings or mentioned in their description. These features can also be combined with features of different patent claims. Likewise, features listed in the claims for further embodiments of the invention can be omitted.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einer Feder oder einer Masse die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Feder bzw. eine Masse, zwei Federn bzw. zwei Massen oder mehr Federn bzw. mehr Massen vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die das jeweilige Erzeugnis aufweist. Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Um fangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen. The number of features mentioned in the claims and the description are to be understood in such a way that precisely this number or a greater number than the stated number is present without the need for the explicit use of the adverb "at least". So when a spring or a mass is mentioned, for example, this is to be understood to mean that there is exactly one spring or a mass, two springs or two masses or more springs or more masses. The features listed in the claims can be supplemented by other features or be the only features that the respective product has. The reference signs contained in the claims do not restrict the scope of the subject matter protected by the claims. They only serve the purpose of making the claims easier to understand.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungs- beispiele weiter erläutert und beschrieben. Dabei können die Merkmale der in den Figuren dargestellten verschiedenen Ausführungsbeispiele in beliebiger Art und Weise miteinander kombiniert werden, soweit der jeweiligen Kombination nicht irgendwelche konkreten Hinderungs gründe entgegenstehen. Insbesondere wird durch die einzelnen Ausführungsbeispiele auch eine solche Ausführungsform der Erfindung offenbart, die alle Merkmale aller Ausführungsbeispiele zusammenfasst. In the following, the invention is further explained and described using preferred exemplary embodiments shown in the figures. The features of the figures The various exemplary embodiments shown can be combined with one another in any desired manner, provided that the respective combination does not conflict with any specific obstacles. In particular, the individual exemplary embodiments also disclose such an embodiment of the invention which combines all the features of all exemplary embodiments.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Beaufschlagungseinrichtung. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the device with an application device.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Heizung, einer Befeuchtungseinrichtung, einer Absaugeinrichtung und Textilabstützeinrichtungen; und 2 is a schematic representation of a second embodiment of the device with a heater, a humidifier, a suction device and textile support devices; and
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Heizung und einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Drehantrieb. 3 is a schematic illustration of a further embodiment of the device with a heater and a rotary drive which is reversible in its direction of rotation.
FIGURENBESCHREIBUNG FIGURE DESCRIPTION
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist zwei walzenförmige Elektroden 2 und 3 auf, die um zueinander parallel verlaufende Walzenachsen 4 und 5 drehbar gelagert sind. Die Elektroden umfassen jeweils einen elektrisch leitfähigen Kern 6 bzw. 7 und einen den Kern 6 bzw. 7 um schließenden Walzenmantel 8 bzw. 9. Dabei bestehen die Walzenmäntel aus einem elastisch verformbaren dielektrischen Material 10, und sie sind jeweils etwa 4 mm dick. Dadurch sind die Walzenmäntel 8 und 9, d. h. die Elektroden 2 und 3 an ihren Außenumfängen, verformbar. Von einer in Fig. 1 nur durch einen Pfeil angedeuteten Beaufschlagungseinrichtung 11 wird die hier obere Elektrode 2 in Richtung des Abstands der Walzenachsen 4 und 5 auf die hier bezüglich ihrer Walzenachse 5 ortsfest gelagerte untere Elektrode 3 hin mit einer definierten Kraft beaufschlagt. Diese Kraft kann auch kleiner als die Gewichtskraft der Elektrode 2 sein, so dass die Beaufschlagungseinrichtung 11 tatsächlich einen Teil der Gewichtskraft der Elektrode 2 kompensiert. Mit einem Wechselhochspannungsgenerator 12, dessen beiden Ausgänge 13 und 14 an die Kerne 6 und 7 der Elektroden 2 und 3 angeschlossen sind, wird zwischen den Elek troden 2 und 3 eine gegenüber der elektrischen Erde symmetrische Wechselhochspannung hervorgerufen. Diese Wechselhochspannung ruft im Bereich 15 eines kleinsten Abstands der beiden Elektroden 2 und 3 eine durch das Material 10 dielektrisch behinderte Gasentladung 16 hervor, so dass im Bereich der Gasentladung 16 ein physikalisches Plasma 17 entsteht. Die Vorrichtung 1 ist dazu vorgesehen, Textilien 18 mit diesem physikalischen Plasma 17 zu behan deln. Um auch kleinteilige Textilien behandeln zu können, sind die beiden Elektroden 2 und 3 bzw. ist der Bereich 15 ihres kleinsten Abstands zum direkten Einführen der Textilien 18 zwischen die beiden Elektroden 2 und 3 für Bedienende des Vorrichtung 1 frei zugänglich. Die Elastizität der Walzenmäntel 8 und 9 stellt sicher, dass die Elektroden 2 und 3 über die gesamte Breite des zwischen ihnen hindurchgeführten Textilien an den Textilien 18 anliegen. Die Gasentladung 16 bildet sich so über den inneren und äußeren Oberflächen der Textilien 18 aus, und die in dem Plasma 17 enthaltenen reaktiven Spezies töten an diesen Oberflächen vorliegende Bakterien ab. Dies erfolgt bei Atmosphärendruck und bei Temperauren, die gegenüber Raumtemperatur nur so wenig erhöht sind, dass auch temperaturempfindliche Textilien 18 mit dem Plasma 17 behandelt werden können. Insbesondere kann es dabei darum gehen, Bakterien abzutöten, die für eine Geruchsentwicklung verantwortlich sind und die beim normalen Waschen der Textilien 18 bei niedriger Temperatur nicht abgetötet werden. Die Elastizität der Walzenmäntel 8 und 9 erlaubt es auch, Textilien mit Reißverschlüssen und/oder Knöpfen zwischen den walzenförmigen Elek troden 2 und 3 für die Behandlung mit dem Plasma 17 hindurchzuführen. The device 1 shown in FIG. 1 has two roller-shaped electrodes 2 and 3, which are rotatably mounted about roller axes 4 and 5 running parallel to one another. The electrodes each comprise an electrically conductive core 6 or 7 and a roller jacket 8 or 9 that closes the core 6 or 7. The roller jackets consist of an elastically deformable dielectric material 10, and they are each about 4 mm thick. As a result, the roller shells 8 and 9, that is to say the electrodes 2 and 3 on their outer circumferences, are deformable. 1, the upper electrode 2 is applied with a defined force in the direction of the distance between the roller axes 4 and 5 to the lower electrode 3, which is fixedly mounted here with respect to its roller axis 5. This force can also be smaller than the weight of the electrode 2, so that the loading device 11 actually compensates for part of the weight of the electrode 2. With an alternating high voltage generator 12, the two outputs 13 and 14 of which are connected to the cores 6 and 7 of the electrodes 2 and 3, an alternating high voltage which is symmetrical with respect to the electrical earth is produced between the electrodes 2 and 3. This alternating high voltage causes a gas discharge 16 dielectrically impeded by the material 10 in the region 15 of the smallest distance between the two electrodes 2 and 3 so that a physical plasma 17 arises in the area of the gas discharge 16. The device 1 is provided to treat textiles 18 with this physical plasma 17. In order to be able to treat even small textiles, the two electrodes 2 and 3 or the area 15 of their smallest distance for direct insertion of the textiles 18 between the two electrodes 2 and 3 are freely accessible to operators of the device 1. The elasticity of the roller shells 8 and 9 ensures that the electrodes 2 and 3 rest on the textiles 18 over the entire width of the textiles passed between them. The gas discharge 16 is thus formed over the inner and outer surfaces of the textiles 18, and the reactive species contained in the plasma 17 kill bacteria present on these surfaces. This takes place at atmospheric pressure and at temperatures which are only so slightly increased compared to room temperature that temperature-sensitive textiles 18 can also be treated with the plasma 17. In particular, it can be a matter of killing bacteria which are responsible for developing an odor and which are not killed during normal washing of the textiles 18 at a low temperature. The elasticity of the roller jackets 8 and 9 also allows textiles with zip fasteners and / or buttons to be passed through between the roller-shaped electrodes 2 and 3 for treatment with the plasma 17.
In Fig. 2 ist eine zusätzliche Heizung 19 für die Walzenmäntel 8 und 9 angedeutet, um diese beispielsweise auf eine solche Temperatur zu erhöhen, dass die von den Walzenmänteln kontaktierten Textilien18 auf knapp unter 40 °C erwärmt werden. Die Heizung 19 ist hier so darge- stellt, dass sie einen Teil des Kerns 6 bzw. 7 der jeweiligen Elektrode 2 bzw. 3 ausbildet. Konkret kann die Heizung 19 als von einem Gleich- oder Wechselstrom durchflossene Widerstands heizung ausgebildet sein. Weiterhin zeigt Fig. 2 eine Befeuchtungseinrichtung 20, die die Textilien 18 vor ihrem Eintreten in den Bereich 15 des kleinsten Abstands der Elektroden 2 und 3, in dem das Plasma 17 ausgebildet wird, befeuchtet. Dadurch wird das Gas, in dem die Gasent- ladung 16 hervorgerufen wird, mit Wasser angereichert, um bestimmte reaktive Spezies in dem Plasma 17 zu erzeugen. Weiterhin ist in Fig. 2 eine Absaugeinrichtung 21 angedeutet, die aus der Umgebung des Bereichs 15 absaugt, um zu verhindern, dass sich reaktive Spezies aus dem Plasma 17 unkontrolliert verbreiten. Zudem zeigt Fig. 2 Textilabstützeinrichtungen 22 für die Textilien 18 vor und hinter dem Bereich 15, die in Entfernung zu dem Bereich 15 elektrisch leitfähige und mit der elektrischen Erde 23 verbundene Oberflächenbereiche 24 aufweisen. Hiermit wird zusätzlich zu der symmetrischen Ausbildung der Wechselhochspannung mit dem Wechselhochspannungsgenerator 12 gegenüber der elektrischen Erde 23 ein Aufladen der Textilien 18 gegenüber der elektrischen Erde 23 verhindert bzw. eine etwaige Aufladung abgeleitet. In Fig. 2, an additional heater 19 is indicated for the roller shells 8 and 9 in order to increase this, for example, to such a temperature that the textiles 18 contacted by the roller shells are heated to just below 40 ° C. The heater 19 is shown here in such a way that it forms part of the core 6 or 7 of the respective electrode 2 or 3. Specifically, the heater 19 can be designed as a resistance heater through which a direct or alternating current flows. Furthermore, FIG. 2 shows a humidifying device 20 which humidifies the textiles 18 before they enter the region 15 of the smallest distance between the electrodes 2 and 3 in which the plasma 17 is formed. As a result, the gas in which the gas discharge 16 is produced is enriched with water in order to generate certain reactive species in the plasma 17. Furthermore, a suction device 21 is indicated in FIG. 2, which extracts from the surroundings of the area 15 in order to prevent reactive species from spreading out of the plasma 17 in an uncontrolled manner. In addition, FIG. 2 shows textile support devices 22 for the textiles 18 in front of and behind the area 15, which have electrically conductive surface areas 24 at a distance from the area 15 and connected to the electrical earth 23. This, in addition to the symmetrical design of the alternating high voltage with the alternating high voltage generator 12 with respect to the electrical earth 23, is a charging of the Textiles 18 with respect to the electrical earth 23 are prevented or any charging is discharged.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Heizung 19 mit Infrarotstrahlern 25 die von einer Heizungsregelung 26 abhängig von dem Temperatursignal eines Temperatursensors 27 ange- steuert werden. Weiterhin zeigt Fig. 3 einen Drehantrieb 28, der über ein Synchronisations getriebe 29 beide walzenförmigen Elektroden 2 und 3 um ihre Walzenachsen 4 und 5 derart synchron antreibt, dass ihre Umfangsgeschwindigkeiten in den Bereich 15 gleich sind. Dabei ist die Drehrichtung des Drehantriebs 28 mithilfe eines Umschalters 30 umkehrbar. So können die in den Bereich 15 eingeführten Textilien 18 durch den Bereich 15 hin und her bewegt werden, um sie wiederholt mit dem Plasma 17 zu behandeln. Anschließend können sie an der Seite des Bereichs 15 wieder ausgeworfen werden, auf der sie in dem Bereich 15 eingeführt wurden. 3 shows another embodiment of the heater 19 with infrared radiators 25 which are controlled by a heating control 26 as a function of the temperature signal from a temperature sensor 27. Furthermore, FIG. 3 shows a rotary drive 28 which, via a synchronization gear 29, drives both roller-shaped electrodes 2 and 3 about their roller axes 4 and 5 synchronously in such a way that their peripheral speeds in area 15 are the same. The direction of rotation of the rotary drive 28 can be reversed with the aid of a changeover switch 30. Thus, the textiles 18 introduced into the area 15 can be moved back and forth through the area 15 in order to treat them repeatedly with the plasma 17. They can then be ejected again on the side of the area 15 on which they were introduced into the area 15.
Die an den Elektroden 2 und 3 anliegende Wechselhochspannung ist aufgrund ihrer Form und Frequenz angesichts der dielektrischen Abschirmung durch das Material 10 für Bedienende der Vorrichtung 1 ungefährlich, selbst wenn sie die Elektroden 2 und 3 anfassen. Auch wenn in Fig. 2 die Absaugeinrichtung 21 angedeutet ist, treten aus dem Bereich 15 typischerweise keine reaktiven Spezies in einer solchen Konzentration in die Umgebung aus, dass sie für Bedienende der Vorrichtung 1 gefährlich wären. The alternating high voltage applied to the electrodes 2 and 3 is safe for operators of the device 1 due to its shape and frequency in view of the dielectric shielding by the material 10, even if they touch the electrodes 2 and 3. Even if the suction device 21 is indicated in FIG. 2, typically no reactive species escape into the environment from the area 15 in such a concentration that they would be dangerous for operators of the device 1.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST
Vorrichtung contraption
Elektrode electrode
Elektrode electrode
Walzenachse Roller axis
Walzenachse Roller axis
Kern core
Kern core
Walzenmantel Roll shell
Walzenmantel Roll shell
dielektrisches Material dielectric material
Beaufschlagungseinrichtung Loading device
Wechselhochspannungsgenerator AC high voltage generator
Ausgang output
Ausgang output
Bereich des kleinsten Abstands der Elektroden 2 und 3 Area of the smallest distance between electrodes 2 and 3
Gasentladung Gas discharge
Plasma plasma
Textilien textiles
Heizung heater
Befeuchtungseinrichtung Humidifier
Absaugeinrichtung Suction device
Textilabstützeinrichtung Textile support device
elektrische Erde electric earth
Oberflächenbereich Surface area
Infrarotstrahler Infrared heater
Temperaturregelung Temperature control
Temperatursensor Temperature sensor
Drehantrieb Rotary drive
Synchronisationsgetriebe Synchronization gear
Umschalter Toggle switch

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Textilien (18) mit einem physikalischen Plasma (17) mit 1. Device (1) for treating textiles (18) with a physical plasma (17) with
zwei walzenförmigen Elektroden (2, 3), two cylindrical electrodes (2, 3),
die um ihre Walzenachsen (4, 5) drehbar gelagert sind, which are rotatably mounted about their roller axes (4, 5),
die jeweils einen elektrisch leitfähigen Kern (6, 7) und einen den Kern (6, 7) umschließenden Walzenmantel (8, 9) aus einem Dielektrikum aufweisen und each of which has an electrically conductive core (6, 7) and a roll jacket (8, 9) made of a dielectric and enclosing the core (6, 7)
deren Walzenmäntel (8, 9) derart einander gegenüber liegen, dass beide Walzenmäntel (8, 9) im Betrieb der Vorrichtung (1) an den zu behandelnden Textilien (18) anliegen, und whose roller shells (8, 9) lie opposite one another in such a way that both roller shells (8, 9) rest against the textiles (18) to be treated when the device (1) is in operation, and
einem Wechselhochspannungsgenerator (12), an alternating high voltage generator (12),
dessen beiden Ausgänge (13, 14) im Betrieb der Vorrichtung (1) an die elektrisch leitfähigen Kerne (6, 7) der beiden Elektroden (2, 3) angeschlossen sind und the two outputs (13, 14) of which are connected to the electrically conductive cores (6, 7) of the two electrodes (2, 3) during operation of the device (1) and
der dazu ausgebildet ist, eine Wechselhochspannung zwischen den beiden Elektroden (2, 3) zu erzeugen, die bei Atmosphärendruck eine dielektrisch behinderte Gasentladung zwischen den beiden Elektroden (2, 3) hervorruft, which is designed to generate an alternating high voltage between the two electrodes (2, 3) which, at atmospheric pressure, causes a dielectrically impeded gas discharge between the two electrodes (2, 3),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Walzenmantel (8, 9) mindestens einer der beiden Elektroden (2, 3) mindestens 2 mm dick ist und aus einem elastisch verformbaren dielektrischen Material (10) ausgebildet ist und that the roll shell (8, 9) of at least one of the two electrodes (2, 3) is at least 2 mm thick and is made of an elastically deformable dielectric material (10) and
dass die beiden Elektroden (2, 3) zum direkten Einführen der Textilien (18) zwischen die beiden Elektroden (2, 3) im Betrieb der Vorrichtung (1) frei zugänglich sind. that the two electrodes (2, 3) for direct insertion of the textiles (18) between the two electrodes (2, 3) are freely accessible when the device (1) is in operation.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (8, 9) der mindestens einen der beiden Elektroden (2, 3) mindestens 4 mm und höchstens 20 mm dick ist. 2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the roll shell (8, 9) of at least one of the two electrodes (2, 3) is at least 4 mm and at most 20 mm thick.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare dielektrische Material (10) des Walzenmantels (8, 9) der mindestens einen der beiden Elektroden (2, 3) einen Elastizitätsmodul im Bereich von 0,3 bis 30 MPa und/oder eine Shore-Härte im Bereich von 10 bis 70 Shore A aufweist. 3. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the elastically deformable dielectric material (10) of the roller jacket (8, 9) of the at least one of the two electrodes (2, 3) has a modulus of elasticity in the range of 0.3 up to 30 MPa and / or a Shore hardness in the range from 10 to 70 Shore A.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare dielektrischen Material (10) des Walzenmantels (8, 9) der mindestens einen der beiden Elektroden (2, 3) ein Naturkautschuk, ein Silikonkautschuk, ein Silikonelastomer oder ein anderes Elastomer ist. 4. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastically deformable dielectric material (10) of the roller jacket (8, 9) of the at least one of the two electrodes (2, 3) is a natural rubber, a silicone rubber, a silicone elastomer or another elastomer.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beaufschlagungseinrichtung (11 ) der Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die Walzen achsen (4, 5) der beiden Elektroden (2, 3) mit einer auf eine Länge der Elektroden (2, 3) bezogenen Kraft im Bereich von 10.000 bis 50.000 N/m zueinander hin zu beaufschlagen. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a loading device (11) of the device (1) is designed to the roller axes (4, 5) of the two electrodes (2, 3) with one on one To apply length of the electrodes (2, 3) related force in the range of 10,000 to 50,000 N / m towards each other.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungs einrichtung (1 1) die Kraft mit einer Masse als Gewichtskraft und/oder mit einer Feder als Federkraft und/oder pneumatisch aufbringt. 6. Device (1) according to claim 5, characterized in that the loading device (1 1) applies the force with a mass as a weight force and / or with a spring as a spring force and / or pneumatically.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein bezüglich seiner Drehrichtung umkehrbarer Drehantrieb (28) der Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, mindestens eine der beiden Elektroden (2, 3) um ihre Walzenachse (4, 5) herum anzutreiben. 7. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a rotary drive (28) of the device (1) which is reversible with respect to its direction of rotation is designed to rotate at least one of the two electrodes (2, 3) about its roller axis (4, 5) powering around.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizung (19) der Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, den Walzenmantel (8, 9) min destens einer der beiden Elektroden (2, 3) und/oder einen anderen mit den Textilien (18) in Kontakt kommenden Bestandteil der Vorrichtung (1) und/oder die Textilien (18) direkt zu erwärmen. 8. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a heater (19) of the device (1) is designed to the roller shell (8, 9) at least one of the two electrodes (2, 3) and / or another component of the device (1) coming into contact with the textiles (18) and / or the textiles (18) to be heated directly.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Heizung (19) einen Temperatursensor (27) aufweist und dazu ausgebildet ist, den Walzenmantel (8, 9) der mindestens einen der beiden Elektroden (2, 3) und/oder den anderen mit den Textilien (18) in Kontakt kommenden Bestandteil der Vorrichtung (1) und/oder die Textilien (18) geregelt auf eine Temperatur im Bereich von nicht mehr als 105 °C oder im Bereich von 30 bis 40 °C zu erwärmen. 9. The device (1) according to claim 8, characterized in that the heater (19) has a temperature sensor (27) and is designed to the roller shell (8, 9) of at least one of the two electrodes (2, 3) and / or to heat the other component of the device (1) and / or the textiles (18) coming into contact with the textiles (18) in a controlled manner to a temperature in the range of not more than 105 ° C or in the range of 30 to 40 ° C.
10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befeuchtungseinrichtung (20) der Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die Textilien (18) vor und/oder innerhalb eines Bereichs (15) eines kleinsten Abstands der beiden Elektroden (2, 3) mit Wasserdampf und/oder Wassertröpfchen zu befeuchten. 10. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a humidifying device (20) of the device (1) is designed to the textiles (18) to be moistened with water vapor and / or water droplets in front of and / or within an area (15) of the smallest distance between the two electrodes (2, 3).
1 1. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung (21) der Vorrichtung (1) eine einem Bereich (15) eines kleinsten Abstands der beiden Elektroden (2, 3) benachbarte und sich über eine Länge der beiden Elektroden (2, 3) erstreckende Absaugöffnung aufweist. 1 1. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a suction device (21) of the device (1) is a region (15) of a smallest distance between the two electrodes (2, 3) adjacent and extends over a length the two electrodes (2, 3) extending suction opening.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel hochspannungsgenerator (12) dazu ausgebildet ist, die Wechselhochspannung symmetrisch zur elektrischen Erde zwischen den beiden Elektroden (2, 3) hervorzurufen, wobei die Polarität der Elektroden (2, 3) gleich bleibt oder alterniert. 12. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the alternating high voltage generator (12) is designed to produce the alternating high voltage symmetrically to the electrical earth between the two electrodes (2, 3), the polarity of the electrodes (2 , 3) remains the same or alternates.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu einem Bereich (15) eines kleinsten Abstands der beiden Elektroden (2, 3) eine Textilabstützeinrichtung (22) der Vorrichtung (1) angeordnet ist, die in Entfernung zu dem Bereich (15) des kleinsten Abstands der beiden Elektroden (2, 3) einen elektrisch geerdeten und leitfähigen Oberflächenbereich (24) aufweist. 13. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent to an area (15) of the smallest distance between the two electrodes (2, 3) a textile support device (22) of the device (1) is arranged, which at a distance has an electrically grounded and conductive surface area (24) to the area (15) of the smallest distance between the two electrodes (2, 3).
14. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel hochspannungsgenerator (12) dazu ausgebildet ist, die Wechselhochspannung als sinusförmige Wechselhochspannung oder in Form von Wechselspannungspulsen oder als gepulste Gleichspannung mit einer Periodendauer oder einer Pulslänge im Bereich von 1/3.000.000 s bis 1/200.000 s und mit einer solchen Amplitude zwischen den beiden Elektroden (2, 3) hervorzurufen, dass in der dielektrisch behinderten Gasentladung zwischen den Elektroden (2, 3) eine mittlere Elektronenenergie im Bereich von 4,5 eV bis 15 eV erreicht wird. 14. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the alternating high voltage generator (12) is designed to generate the alternating high voltage as a sinusoidal alternating high voltage or in the form of alternating voltage pulses or as a pulsed direct voltage with a period duration or a pulse length in the range of 1 /3,000,000 s to 1 / 200,000 s and with such an amplitude between the two electrodes (2, 3) that an average electron energy in the range of 4.5 eV in the dielectrically impeded gas discharge between the electrodes (2, 3) until 15 eV is reached.
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselhoch spannungsgenerator (12) dazu ausgebildet ist, Pulsabstände der Wechselspannungspulse oder der gepulsten Gleichspannung stochastisch zu variieren. 15. Device (1) according to claim 14, characterized in that the alternating high voltage generator (12) is designed to stochastically vary the pulse intervals of the alternating voltage pulses or the pulsed direct voltage.
16. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder der beiden walzenförmigen Elektroden (2, 3) im Bereich von 0,02 bis 0,4 m und die Länge der beiden walzenförmigen Elektroden (2, 3) im Bereich von 0,4 bis 3,2 m liegt. 16. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of each of the two roller-shaped electrodes (2, 3) in the range of 0.02 up to 0.4 m and the length of the two roller-shaped electrodes (2, 3) is in the range from 0.4 to 3.2 m.
17. Bügelautomat mit einer Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche. 17. Automatic ironing machine with a device (1) according to at least one of the preceding claims.
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