ES2941616T3 - Sistema de tratamiento para tratar una superficie de un cuerpo con un plasma de barrera dieléctrica - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un conjunto de tratamiento para tratar la superficie de un cuerpo con un plasma limitado dieléctricamente, que comprende un conjunto de electrodos (1), en el que al menos un electrodo (1a, 1b) está dispuesto en una sección de base del conjunto de electrodos (1), que está completamente apantallado de la superficie a tratar por un dieléctrico (3), y un conductor de conexión (6a, 6b) del cual se prolonga en un saliente de contacto (5) del dieléctrico (3). El conjunto de tratamiento también comprende un elemento de contacto (2, 2'), que tiene una abertura de recepción (18, 18') para la proyección de contacto (5) y un conjunto de palanca para abrir y cerrar la abertura de recepción (18, 18') y para presionar una clavija de contacto (31) a través de un rebaje prefabricado (14) del dieléctrico (3) sobre el electrodo (1a, 1b) para proporcionar una conexión de una fuente de CA de alto voltaje al electrodo (1a, 1b), permite una disposición espacial cercana de dos pines de contacto (31), que están conectados a al menos una fuente de alto voltaje, en proximidad entre sí porque el conjunto de electrodos (1) tiene al menos dos electrodos (1a, 1b), que están dispuestos en la sección base y están aislados entre sí por el dieléctrico (3) y un conductor de conexión (6a, 1b). 6b) cada uno de los cuales se extiende hacia el saliente de contacto (5); se proporciona un rebaje (14) en el dieléctrico (3) y se proporciona una clavija de contacto (31) para cada conductor de conexión (6a, 6b); al menos uno de los pines de contacto (31) está soportado en el elemento de contacto (2) por medio de una carcasa dieléctrica (30) y está diseñado con una cara frontal no aislada (46) para producir un contacto con el electrodo correspondiente (1a, 1b); y la al menos una carcasa dieléctrica (30) está sobredimensionada con respecto al correspondiente rebaje (14) en el dieléctrico (3), permitiendo dicho sobredimensionado un encaje a presión de la carcasa (30) en el dieléctrico (3) mediante el conjunto de palanca cuando la cara del extremo no aislado (46) de la clavija de contacto (31) hace contacto con el electrodo correspondiente (1a, 1b), en el que el ajuste a presión evita un espacio de aire. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de tratamiento para tratar una superficie de un cuerpo con un plasma de barrera dieléctrica

La invención se refiere a un sistema de tratamiento para tratar una superficie de un cuerpo con un plasma de barrera dieléctrica, con un sistema de electrodos, en el cual está dispuesto al menos un electrodo en un segmento de base del sistema de electrodos, apantallado completamente mediante un dieléctrico frente a la superficie a tratar y que se extiende con un conductor de conexión en un suplemento de toma de contacto del dieléctrico y con un elemento de toma de contacto, que tiene una abertura de alojamiento para el suplemento de toma de contacto y un sistema de palanca para abrir y cerrar la abertura de alojamiento y para presionar sobre una clavija de contacto a través de una escotadura prefabricada del dieléctrico sobre el electrodo para aportar una conexión de una fuente de alta tensión alterna al electrodo.

Se sabe desde hace mucho tiempo que una descarga de plasma de barrera dieléctrica sobre una superficie de un cuerpo puede influir positivamente sobre la superficie. Así pueden desinfectarse y/o prepararse para recibir adhesivos, tintas o similares superficies de los más diversos materiales mediante una descarga fría de plasma, tal como la que significa una descarga de plasma de barrera dieléctrica. Además se conoce el tratamiento de superficies de la piel de cuerpos vivos con una descarga de plasma de barrera dieléctrica, con lo cual puede lograrse tanto una desinfección como también un aumento de la microcirculación en la piel y con ello también una mejor curación de las heridas.

Para generar un plasma de barrera dieléctrica, se conduce al electrodo del sistema de tratamiento una alta tensión alterna. Mientras al principio el sistema de electrodos estaba conectado a través de un cable de alta tensión adecuado con un aparato de tratamiento, en el que se generaba la alta tensión alterna, se ha seguido cada vez más la idea de configurar un sistema de electrodos así de forma tal que pueda sustituirse fácilmente, para que, en particular para tratar superficies de la piel, tras un tratamiento pueda sustituirse el sistema de electrodos usado rápida y fácilmente por un nuevo sistema de electrodos empaquetado estérilmente.

Un tal sistema de tratamiento que tiene las características indicadas al principio, se conoce por ejemplo por el documento DE 102014013716 A1. El dieléctrico del sistema de electrodos forma un suplemento de toma de contacto por el que se extiende el electrodo con un conductor de conexión. En el suplemento de toma de contacto está dotado el dieléctrico de una escotadura, a través de la cual una pequeña superficie del conductor de conexión se encuentra libre como fondo de la escotadura. Durante el funcionamiento penetra en la escotadura una clavija de contacto del elemento de toma de contacto y toma contacto por el lado frontal con la superficie que queda libre del conductor de conexión, con lo cual se conduce la alta tensión alterna al electrodo a través de la clavija de contacto. El elemento de toma de contacto envuelve el sistema formado por clavija de contacto y escotadura del dieléctrico con una carcasa aislante, cuya abertura de alojamiento puede cerrarse para el elemento de toma de contacto con el sistema de palanca, con lo que queda garantizada una seguridad frente a contactos respecto a la acometida de alta tensión.

Por el documento EP 3 320 759 B1 se conoce un sistema de electrodos en el que en el segmento de base están dispuestos dos electrodos uno junto a otro. Ambos electrodos están alojados por completo en el dieléctrico y por lo tanto también están aislados entre sí mediante el dieléctrico. Mientras ya se conoce la unión de dos electrodos en un sistema de electrodos con las distintas conexiones de una fuente de alta tensión alterna, tal que uno de los electrodos recibe la fase de alta tensión y el otro electrodo se encuentra a potencial de masa, está previsto en el documento EP 3320759 B1 someter ambos electrodos a fases en contraposición de la fuente de alta tensión. Así se logra que en la zona próxima al electrodo aparezca una amplitud doble de las señales de alta tensión alterna, mientras que los campos de excitación se anulan a una cierta distancia de los electrodos, con lo que en el entorno pueden reducirse considerablemente campos electromagnéticos perturbadores. Para que el elemento de toma de contacto no resulte demasiado grande, está previsto que los conductores de ambos electrodos corran en paralelo entre sí en el suplemento de toma de contacto, que es lo más pequeño posible y tomen contacto allí con clavijas de contacto del elemento de toma de contacto. De ello resulta desde luego que las clavijas de contacto tienen que estar dispuestas una junto a otra. Las amplitudes de tensión aquí utilizadas de por ejemplo 20 kV necesitan no obstante una distancia mínima entre sí, que resulta de la longitud del tramo de aire necesario entre las clavijas de contacto y/o los conductores de conexión para evitar una descarga. Esta distancia puede mantenerse cuando el dieléctrico tiene para cada uno de ambos electrodos un suplemento de toma de contacto, que se extiende en distintas direcciones desde el segmento de base del sistema de electrodos. No obstante, de ello resulta la necesidad de utilizar dos elementos de toma de contacto, que en la práctica provocan que se duplique el gasto.

El documento WO 2019/015717 A1 da a conocer un aparato de tratamiento de plasma que tiene dos electrodos y que toma contacto cuando se necesita a través de una unidad de alimentación. La unidad de electrodo tiene una codificación que puede detectarse mediante un equipo de identificación de la unidad de alimentación, controlándose la generación del plasma en función del código identificado. Además da a conocer esta publicación un sistema de tratamiento para tratar una superficie de un cuerpo con un plasma de barrera dieléctrica según el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento DE 102011 105713 A1 da a conocer un sistema de electrodos plano que se conecta al potencial de alta tensión con ayuda de contactos cortantes. Estos contactos cortantes cortan entonces en el dieléctrico y toman contacto con el electrodo que allí se encuentra.

El documento DE 10 2014 220 488 A1 da a conocer igualmente un equipo para generar un plasma frío a presión atmosférica mediante dos electrodos, debiendo realizarse su toma de contacto con ayuda de dos lengüetas de sujeción de un dispositivo de fijación.

El documento EP 0114919 A1 da a conocer un contacto de presión, compuesto por dos clavijas de contacto dispuestas coaxialmente entre sí y apoyadas en casquillos de manera estanca a los líquidos y aisladas eléctricamente, de las cuales al menos una puede moverse axialmente sobre un cuerpo de resorte.

El documento US 6,958,670 B2 da a conocer un conector eléctrico para interconectar un primer componente con un segundo componente, estando previstos segmentos enfrentados y decalados lateralmente.

La problemática que sirve de base a la invención consiste por lo tanto en configurar un sistema de tratamiento de la clase citada al principio con al menos dos electrodos en el sistema de electrodos de forma tal que puedan tomar contacto con el menor coste posible.

Para lograr este objetivo se caracteriza un sistema de tratamiento de la clase citada al principio porque la al menos una de las clavijas de contacto está apoyada en el elemento de toma de contacto con una cubierta dieléctrica y porque la al menos una cubierta dieléctrica tiene una sobremedida respecto a la correspondiente escotadura en el dieléctrico, con la cual la cubierta llega mediante el sistema de palanca en un asiento a presión de la cubierta en el dieléctrico, evitando un intersticio de aire cuando la superficie frontal no aislada de la clavija de contacto toma contacto con el correspondiente electrodo.

Mediante la configuración de acuerdo con la invención queda asegurado que la clavija de contacto se asienta con su cubierta dieléctrica en el dieléctrico sin intersticio de aire, con lo que no existe ningún tramo de aire directo entre las clavijas de contacto para los al menos dos electrodos o bien en los propios al menos dos electrodos. Antes bien, la distancia mínima relevante viene determinada decisivamente por las características dieléctricas del dieléctrico y de la cubierta eléctrica.

La invención puede utilizarse cuando los al menos dos electrodos están conectados de manera tradicional a una fuente de tensión alterna, es decir, un electrodo a una fase de la tensión alterna y el otro electrodo a masa. En este caso no es necesario forzosamente dotar de una cubierta dieléctrica la clavija de contacto que está unida con la conexión de masa de la fuente de alta tensión. Evidentemente aumenta la seguridad frente a descargas cuando también esta clavija de contacto está dotada de la forma correspondiente a la invención de una cubierta dieléctrica con una sobremedida respecto a la correspondiente escotadura en el dieléctrico.

La presente invención es especialmente conveniente en el caso en el que el sistema de electrodos tenga dos electrodos que se conectan con fases opuestas de una tensión alterna. En este caso, debido a que la diferencia de potencial máxima es el doble, es especialmente necesario dotar ambas clavijas de contacto de la cubierta dieléctrica de acuerdo con la invención, para alojar las clavijas de contacto prácticamente sin intersticio de aire en el dieléctrico cuando se establece la unión con los respectivos electrodos a través de las superficies de contacto de las clavijas de contacto. En una modificación de la forma de realización descrita con dos electrodos controlados en contrafase, puede estar previsto además un electrodo de masa como tercer electrodo en el sistema de electrodos. Entonces dado el caso es conveniente disponer el electrodo de masa respecto a ambos electrodos controlados en contrafase en otra posición de una estructura multicapa del sistema de electrodos, con lo que el electrodo de masa llega a apoyarse entre los electrodos controlados en contrafase y la superficie a tratar en el dieléctrico. Evidentemente el electrodo de masa está aislado mediante el dieléctrico frente a los electrodos en contrafase. El electrodo de masa tiene entonces perforaciones que posibilitan la formación de un llamado plasma de superficie, debido al campo de excitación que se extiende a través de las aberturas del electrodo de masa.

Desde luego se prefiere para la presente invención la configuración con dos electrodos controlados en contrafase, para la cual la superficie a tratar o bien el correspondiente cuerpo constituyen un contraelectrodo. El cuerpo puede para ello ponerse a tierra con una conexión a masa. En general es suficiente cuando el cuerpo, debido a su masa, constituye un electrodo de masa/contraelectrodo "flotante".

En una forma de realización de la invención, está configurada la cubierta dieléctrica con al menos un escalonamiento con al menos dos secciones transversales exteriores diferentes, siendo menor la dimensión del segmento transversal exterior hacia la superficie frontal no aislada. Correspondientemente puede estar dotada la escotadura del dieléctrico de un escalonamiento correspondiente. En la interacción de la cubierta dieléctrica con la escotadura puede garantizarse entonces un asiento a presión mejor y más seguro de la cubierta en la escotadura.

A este fin sirve además una configuración en la que la sección transversal interior del dieléctrico se encuentra respecto a la sección transversal exterior de la cubierta dieléctrica asociada a la posición de contacto en un ángulo agudo en la dirección axial de la clavija de contacto, con lo que resulta una inserción a modo de embudo de la cubierta en la escotadura.

La sección transversal interior de la escotadura y la sección transversal exterior de la cubierta están configuradas en una forma de realización con forma circular, aun cuando son posibles igualmente otras formas de sección transversal, por ejemplo una sección transversal cuadrada.

Para la invención puede ser conveniente que el sistema de electrodos esté configurado plano y en el mismo los electrodos configurados planos estén apantallados con una capa plana del dieléctrico respecto a la superficie a tratar. El apantallamiento respecto a la superficie a tratar resulta de que el dieléctrico forma una superficie de apoyo configurada para el apoyo en la superficie a tratar, que con preferencia está estructurada, para configurar espacios de aire para que se configure el plasma, cuando el dieléctrico se apoya con su superficie de apoyo en la superficie a tratar. La estructuración de la superficie puede estar formada, de manera de por sí conocida, mediante protuberancias, una estructura de rejilla, una escotadura a modo de agujero ciego o similares.

En particular para el tratamiento de superficies curvadas o irregulares es conveniente que los electrodos y el dieléctrico sean flexibles.

El sistema de palanca con el que se presiona el elemento de toma de contacto sobre el suplemento de toma de contacto del dieléctrico puede enclavarse convenientemente en la posición de cerrado. Como sistema de palanca procede un sistema de palanca conocido como interruptor basculante. Para aumentar la seguridad de la unión establecida entre el sistema de electrodos y el elemento de toma de contacto, puede tener el sistema de palanca una palanca de dos brazos con un eje de giro y un extremo de accionamiento sobre un lado del eje de giro y un extremo de control sobre el otro lado del eje de giro, estando unido el extremo de control articuladamente a través de una articulación de giro con una pieza de pared que abre y cierra la abertura de alojamiento, que está apoyada tal que puede girar en un eje de giro, encontrándose el eje de giro más próximo a la abertura de alojamiento que la articulación de giro. El sistema de palanca constituye así un sistema de control de rótula, mediante el que puede abrirse ampliamente la pieza de pared para constituir la abertura de alojamiento y ejerciendo al cerrar la abertura de alojamiento una presión de apriete adecuada sobre el suplemento de toma de contacto del dieléctrico cuando el suplemento de toma de contacto está correctamente posicionado en la abertura de alojamiento.

Puede ser conveniente dotar el suplemento de toma de contacto adicionalmente de una ayuda mecánica al posicionado en forma de una espiga conformada o de una cavidad conformada, que interactúa con una espiga correspondiente o con una cavidad correspondiente del elemento de toma de contacto y permite el cierre de la abertura de alojamiento en una posición dado el caso enclavada del sistema de palanca sólo cuando el posicionado se ha realizado correctamente. El posicionado correcto presupone igualmente un encaje ajustado de la clavija de contacto con su cubierta en la correspondiente escotadura del dieléctrico en el asiento a presión.

La pieza de pared movida, que constituye la abertura de alojamiento, puede estar configurada como una caperuza que abarca rodeándolas las clavijas de contacto cuando está cerrada la abertura de alojamiento. La caperuza puede tener en una forma de realización una pared alrededor, cuyo borde circundante termina, cuando está cerrada la abertura de alojamiento, en paralelo a un fondo plano de la abertura de alojamiento. El borde circundante sirve así para aprisionar el suplemento de toma de contacto del dieléctrico en la abertura de alojamiento, comprimiéndose hacia dentro el dieléctrico flexible a través del borde circundante con el pretensado de la pieza de pared.

Para aumentar la seguridad de la unión entre el elemento de toma de contacto y el suplemento de toma de contacto del sistema de electrodos, la cual sirve para transmitir una alta tensión, puede estar previsto un primer sensor para la posición de cierre del sistema de palanca, que controla un interruptor para interrumpir la acometida para la alta tensión hacia los electrodos. La alimentación de los electrodos con alta tensión sólo es posible por lo tanto cuando el sensor ha detectado una posición de cierre del sistema de palanca.

De manera análoga puede detectar un segundo sensor una introducción completa del suplemento de toma de contacto en la abertura de alojamiento cuando la abertura de alojamiento está cerrada. Así queda asegurado que el elemento de toma de contacto no conduce alta tensión a la clavija de contacto, cuando no está unido en absoluto ningún sistema de electrodos con el elemento de toma de contacto.

Como sensores son adecuadas por ejemplo barreras de luz, que interactúan con suplementos correspondientes en partes móviles del elemento de toma de contacto. Así puede penetrar un suplemento en el sistema de palanca en una barrera de luz asociada, para señalizar el estado de cierre del sistema de palanca interrumpiendo la barrera de luz. De manera similar puede accionar el suplemento de toma de contacto insertado en la abertura de alojamiento, al cerrar la abertura de alojamiento, un sistema de palanca, que tiene un suplemento que incide en una segunda barrera de luz e interrumpe la barrera de luz cuando el suplemento de toma de contacto está posicionado correctamente en la abertura de alojamiento. Evidentemente pueden utilizarse las barreras de luz también en función inversa, en la cual las barreras de luz no están interrumpidas cuando se ha realizado el posicionado correcto del suplemento de toma de contacto y/o el cierre correcto del sistema de palanca. En una forma de realización inteligente, pueden estar dispuestas ambas barreras de luz en un extremo con forma de horquilla de un cuerpo de la barrera de luz, que tiene tres "puntas". Ambos espacios intermedios así formados pueden puentearse mediante respectivas barreras de luz. Los suplementos en las partes móviles del elemento de toma de contacto pueden entonces encajar para el correspondiente estado de detección en un espacio intermedio correspondiente entre las puntas, interrumpiendo con ello la respectiva barrera de luz, lo cual se evalúa como señal de sensor.

Las señales de alta tensión alterna que excitan el campo de plasma son con preferencia señales de impulsos, cuya anchura de impulso es bastante inferior al intervalo hasta el siguiente impulso. En la práctica significan los impulsos de excitación una oscilación atenuada con amplitudes de impulso fuertemente decrecientes (por ejemplo exponencialmente), ocupando el tren de ondas atenuado así formado igualmente sólo una parte del intervalo hasta el siguiente impulso de excitación.

Puesto que en la descarga de plasma de barrera dieléctrica sólo fluye una pequeña corriente, puede estar configurado el elemento de toma de contacto como aparato autárquico con una fuente de alimentación de batería y una etapa propia de generador de alta tensión. Para controlar los dos electrodos con señales de alta tensión en contrafase, por ejemplo en forma de trenes de impulsos atenuados, se necesitan dos etapas de generador de alta tensión, que por ejemplo pueden tener respectivas inductividades. Las inductividades pueden estar enrolladas en sentidos contrarios, de lo que resulta entonces la configuración en contrafase de las señales de alta tensión.

Evidentemente es posible también conducir el cable de la tensión de alimentación al elemento de toma de contacto.

También entonces puede generarse en el elemento de toma de contacto la alta tensión, con lo que no es necesario transmitir la alta tensión al elemento de toma de contacto, sino solamente la alimentación con una tensión de alimentación usual, que no es alta tensión.

Naturalmente es posible también alternativamente conducir al elemento de toma de contacto señales de alta tensión generadas externamente. En este caso deben utilizarse cables y pasadores de cables seguros frente a la alta tensión.

La invención se describirá más en detalle a continuación en base a ejemplos de realización representados en el dibujo.

Se muestra en:

figura 1 una vista en planta sobre un sistema de tratamiento con un sistema de electrodos plano y un primer elemento de toma de contacto en una primera forma de realización con una abertura de alojamiento del elemento de toma de contacto abierta, en la cual aún no está insertado el sistema de electrodos,

figura 2 una sección vertical a lo largo de la línea A - A de la figura 1;

figura 2a una vista de detalle ampliada de la figura 2;

figura 3 una vista en planta según la figura 1 sobre la primera forma de realización con una abertura de alojamiento cerrada tras introducir el sistema de electrodos en la abertura de alojamiento;

figura 4 una sección vertical a lo largo de la línea A-A de la figura 3;

figura 4a una representación de detalle ampliada de la figura 4;

figura 5 una representación seccionada para explicar el funcionamiento de un primer sensor cuando está abierta la abertura de alojamiento;

figura 5a una representación ampliada del detalle C de la figura 5;

figura 6 una representación seccionada según la figura 5 cuando está cerrada la abertura de alojamiento tras introducir la unidad de electrodo;

figura 6a una representación ampliada del detalle C de la figura 6;

figura 7 una sección transversal a través del elemento de toma de contacto en el estado de apertura para describir el funcionamiento de dos barreras de luz;

figura 7a una representación ampliada del detalle D de la figura 7;

figura 8 una representación de una sección transversal según la figura 7 cuando está cerrado el elemento de toma de contacto;

figura 8a una representación ampliada del detalle E de la figura 8;

figura 9 una representación de detalle ampliada de la toma de contacto entre el elemento de toma de contacto y el sistema de electrodos cuando está cerrada la abertura de alojamiento;

figura 10 una vista en planta sobre el sistema de toma de contacto tras extraerse la tapa de la carcasa;

figura 11 una modificación de la primera forma de realización configurando el elemento de toma de contacto con una

línea de conexión para una alimentación con tensión;

figura 12 una vista en planta sobre la configuración de la figura 11;

figura 13 una vista en planta sobre un sistema de electrodos con un elemento de toma de contacto según una segunda

forma de realización;

figura 14 una sección vertical a lo largo de la línea A - A de la figura 13 con abertura de alojamiento abierta;

figura 14a una representación ampliada del detalle A de la figura 14;

figura 15 una sección vertical de la figura 14 con abertura de alojamiento cerrada a lo largo de la línea A - A de la figura

13;

figura 15a una representación ampliada del detalle A de la figura 15;

figura 16 una sección vertical a través de la configuración según la figura 13 a lo largo de la línea B-B de la figura 13.

El sistema de tratamiento de acuerdo con la invención está compuesto por un sistema de electrodos 1 y un elemento de toma de contacto 2.

En las figuras 1 a 7 se representa un primer ejemplo de realización de un sistema de tratamiento de acuerdo con la invención, en el que el elemento de toma de contacto está configurado como aparato autárquico para alimentar por completo el sistema de electrodos 1, tal como se describirá posteriormente más en detalle.

El sistema de electrodos 1 está compuesto en el ejemplo de realización representado por dos electrodos 1a, 1b, configurados planos y que están alojados por completo en un dieléctrico 3. El dieléctrico 3, configurado en un segmento de base esencialmente como superficie cuadrada, tiene delgadas lengüetas de apoyo 4 unidas con el mismo formando una sola pieza, con las cuales puede unirse el sistema de electrodos 1 sobre una superficie a tratar, por ejemplo adhiriéndolo. De esta manera es adecuado el sistema de electrodos en particular como apósito para heridas.

Al segmento de base del dieléctrico le sigue por uno de los lados centralmente un suplemento de toma de contacto 5 alargado con una anchura claramente inferior a la anchura máxima del dieléctrico 3. En el suplemento de toma de contacto 5 perteneciente a dieléctrico 3 y configurado formando una sola pieza con el mismo, se extienden desde ambos electrodos 1a, 1b respectivos conductores de conexión 6a, 6b, que están unidos formando una sola pieza con su correspondiente electrodo 1a, 1b. Los electrodos 1a, 1b y los conductores de conexión 6a, 6b están alojados por todos lados en el dieléctrico 3 con su suplemento de toma de contacto 5, con lo que con los electrodos 1a, 1b y los conductores de conexión 6a, 6b no existe ninguna posibilidad de contacto. El dieléctrico 3 apantalla así eléctricamente todas las partes de los electrodos 1a, 1b que conducen electricidad y sus conductores de conexión 6a, 6b e impide un flujo de corriente directo desde los electrodos 1a, 1b hasta un contraelectrodo fuera del sistema de electrodos 1. Ambos electrodos 1a, 1b y sus conductores de conexión 6a, 6b están configurados planos y aislados entre sí a lo largo de un eje central 7 mediante material del dieléctrico 3. El eje central 7 discurre en la figura 1 sobre la línea de corte E - E, extendiéndose ésta sobre el sistema de electrodos 1.

En la zona de la forma básica, esencialmente cuadrada, del dieléctrico 3, está dotado el mismo de numerosos agujeros pasantes 8, que se extienden desde una cara superior 9 del dieléctrico 3 hasta una cara inferior 10 del dieléctrico que constituye una superficie de apoyo para la superficie a tratar. Con los agujeros pasantes 8 del dieléctrico 3 están alineados agujeros pasantes 8' de los electrodos 1a, 1b, que son mayores que los agujeros pasantes 8, con lo que los electrodos 1a, 1b también están apantallados mediante el dieléctrico 3 en los canales formados por los agujeros pasantes 8.

Tal como se indica en la figura 2, se encuentran sobre la cara inferior 10 del dieléctrico 3 cámaras 11, separadas entre sí mediante pequeños nervios 12. Los nervios 12 forman sobre la cara inferior 10 una estructura de rejilla, en la que las cámaras 11 están configuradas en forma esencialmente cuadrada. Por supuesto la forma y el tamaño de las cámaras 11 pueden elegirse libremente. Las mismas no tienen que estar limitadas tampoco por nervios 12, sino que pueden estar configuradas también como cavidades con forma de agujero ciego en el material del dieléctrico 3. Además es posible configurar espacios de aire para el plasma tampoco limitados lateralmente, estando configuradas por ejemplo en la cara inferior 10 del dieléctrico protuberancias que sobresalen formando una sola pieza con el material del dieléctrico 3.

El suplemento de toma de contacto 5 tiene en la cara inferior 10 un resalte 13 que discurre con forma de nervio transversalmente respecto al eje central 7, que de forma que después explicaremos más en detalle sirve para posicionar correctamente el sistema de electrodos 1 en el elemento de toma de contacto 2.

La figura 2 muestra que los electrodos planos 1a, 1b están alojados por completo en el material del dieléctrico, pero en su extremo forman en el suplemento de toma de contacto 5 un fondo de una escotadura 14 abierta hacia la cara inferior 10. A través de la escotadura 14 pueden conducirse al correspondiente electrodo 1a, 1b las señales de alta tensión necesarias para el funcionamiento.

Para conducir las señales de alta tensión al sistema de electrodos 1, sirve el elemento de toma de contacto 2. Éste tiene una carcasa con una parte inferior de la carcasa 16 y una parte superior de la carcasa 17, que constituyen una carcasa 15 esencialmente cerrada con una abertura de alojamiento 18. La abertura de alojamiento 18 puede cerrarse mediante una pieza de pared 19, que está apoyada tal que puede girar en un eje 20 fijo respecto a la carcasa 15. En la parte superior de la carcasa 17 está configurada una hondonada 21, en la que puede introducirse girando una palanca de accionamiento 22, cuando la palanca de accionamiento 22 cierra la abertura de alojamiento 18 con la pieza de pared 19. La pieza de pared 19 forma una caperuza, que en su lado inferior configura un borde 23 cerrado lateralmente y hacia el sistema de electrodos 1, que cuando está cerrada la pieza de pared 19 se encuentra en paralelo al suplemento de toma de contacto 5 plano del sistema de electrodos 1 en el estado de toma de contacto del sistema de electrodos 1 con el elemento de toma de contacto. La pieza de pared 19, configurada como caperuza, tiene una determinada altura de la caperuza, de forma que por encima del eje 20 fijo se encuentra otro eje de giro 24. Mediante el eje de giro 24 está unida la pieza de pared 19 con una guía intermedia 25, que está unida con otra articulación de giro 26 por un lado con un suplemento en la palanca de accionamiento 22 y por otro lado con una palanca tensora de sujeción 27, que a su vez está apoyada mediante una articulación de giro 28 fija respecto a la carcasa 15.

La figura 2 muestra el sistema de accionamiento para la pieza de pared 19 en estado de apertura. La figura 2a es una representación ampliada del detalle B de la figura 2.

La figura 2 muestra que la abertura de alojamiento 18 queda limitada hacia abajo por un fondo 29 esencialmente plano, del que sobresale hacia arriba una clavija de contacto 31 envuelta por una cubierta dieléctrica 30. La conformación de la cubierta dieléctrica 30 se corresponde con la conformación de la escotadura 14 en el suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1. En el fondo se encuentra además una ranura transversal 32, cuya forma se corresponde con la forma del resalte 13 con forma de nervio en la cara inferior 10 del suplemento de toma de contacto 5. Cuando el resalte 13 con forma de nervio penetra en la ranura transversal 32, ha tomado contacto correctamente el sistema de electrodos 1 respecto al elemento de toma de contacto 2 y la cubierta dieléctrica 30 de la clavija de contacto 31 puede encajar en la escotadura 14, cuando la pieza de pared 19 se cierra y el borde inferior 23 de la pieza de pared 19 presiona pretensado sobre el material del dieléctrico 3.

En el elemento de toma de contacto 2 se encuentra además un soporte de barrera de luz 33, en el que están dispuestas dos barreras de luz tendidas una tras otra entre dos paredes exteriores y una pared intermedia, formando en cada caso un intersticio, que puede puentearse mediante la respectiva barrera de luz. Para la interacción con una de las barreras de luz, está dotada la palanca tensora de sujeción 27 de un suplemento 34 que sobresale, formando una sola pieza. Para la interacción con la otra barrera de luz, está apoyada una palanca 35 de dos brazos en un eje de giro 36 fijo, cuyo brazo de palanca 37 penetra en la abertura de alojamiento 18, mientras que el otro brazo de palanca puede penetrar con un extremo libre en la zona de la segunda barrera de luz.

En la figura 2 puede verse además esquemáticamente en el elemento de toma de contacto 2 un elemento de control eléctrico 39, que alimenta la clavija de contacto 31 con señales de alta tensión y las barreras de luz en el soporte de las barreras de luz 33 con una tensión de servicio adecuada.

Las figuras 3, 4 y 4a muestran la configuración de las figuras 1 y 2 con el sistema de electrodos 1 insertado en el elemento de toma de contacto 2 y en el estado de la abertura de alojamiento 18 cerrada mediante la pieza de pared 19, abertura en la cual penetra el suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1.

La comparación de las representaciones ampliadas de las figuras 2a y 4a muestra que la palanca tensora de sujeción 27, al cerrar la palanca de accionamiento 22, gira de forma tal que su suplemento 34 penetra desde una posición inicial de la figura 2a en un intersticio de la barrera de luz del soporte de la barrera de luz 33. La interrupción de esta barrera de luz mediante el suplemento 34 permite así detectar un estado de enclavamiento correcto de la palanca de accionamiento 22 y con ello del sistema de accionamiento para la pieza de pared 19 que cierra la abertura de alojamiento 18.

De manera similar muestran las figuras 5, 5a por un lado y las figuras 6, 6a por otro lado una segunda posibilidad de detección del alojamiento correcto del suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1 en la abertura de alojamiento 18 del elemento de toma de contacto 2. Para ello sirve la palanca de dos brazos 35, que se oprime mediante dos resortes de presión 40, que inciden en el brazo de palanca 37 que penetra en la abertura de alojamiento 18, hasta una posición de salida, en la que el segundo brazo de palanca 38 penetra con un extremo acodado 41 en la zona de una segunda barrera de luz del soporte de barreras de luz 33.

Cuando se aloja el sistema de electrodos 1 correctamente en la abertura de alojamiento 18 del elemento de toma de contacto 2 y se cierra correctamente la abertura de alojamiento 18 mediante la pieza de pared 19, tal como se representa en las figuras 6 y 6a, oprime el borde 23 de la pieza de pared 19 el suplemento de toma de contacto 5 hacia abajo contra un extremo del brazo de palanca 37, que así se oprime contra una escotadura prevista para ello en el fondo 29, con lo que el extremo acodado 41 del otro brazo de palanca 38 gira hacia arriba desde la zona de la correspondiente barrera de luz.

Los estados de conexión de ambas barreras de luz se representan en una sección transversal en las figuras 7, 7a y 8, 8a. En particular las representaciones ampliadas de las figuras 7a y 8a permiten ver el soporte de las barreras de luz 33. Entre dos piezas de pared 43 que forman un intersticio 42 abierto por un lado, puede verse una primera barrera de luz 44, representada mediante un rayo de luz. De la forma correspondiente, forman piezas de pared 43' paralelas un intersticio 42' abierto por un lado, en el que está constituida una segunda barrera de luz 45. Con la primera barrera de luz interactúa el suplemento 34 de la palanca tensora de sujeción 27 y con la segunda barrera de luz el extremo 41 acodado del brazo de palanca 38. Las figuras 7 y 7a muestran que cuando está abierta la palanca de accionamiento 22 - estando por lo tanto abierta la abertura de alojamiento 18 - la primera barrera de luz 44 señaliza una recepción del rayo de luz emitido, es decir, no se interrumpe el rayo de luz, mientras que el rayo de luz de la segunda barrera 45 está interrumpido mediante el extremo acodado 41 del brazo de palanca 38 de la palanca de dos brazos 35.

La figura 8a muestra las barreras de luz cuando está cerrada la palanca de accionamiento 22, cuando el suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1 se ha introducido correctamente en la abertura de alojamiento 18. En este caso se eleva ligeramente el extremo acodado 41 en el intersticio 42', con lo que se libera la segunda barrera de luz 45, mientras ahora el suplemento 34 de la palanca tensora de sujeción 27 interrumpe el rayo de luz de la primera barrera de luz.

La figura 9 muestra una representación de detalle ampliada de la toma de contacto de los electrodos 1a, 1b con la alta tensión a través de la clavija de contacto 31 en el elemento de toma de contacto 2. El suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1 introducido correctamente en el elemento de toma de contacto 2 encaja con el resalte 13 con forma de nervio en la correspondiente ranura transversal 32 en el fondo 29 de la abertura de alojamiento 18. De la misma manera presiona la escotadura 14 en la cara inferior 10 del dieléctrico 3 sobre la cubierta dieléctrica 30, conformada correspondientemente, de la clavija de contacto 31. La cubierta dieléctrica 30 envuelve la clavija de contacto 31 respecto al dieléctrico 3 del sistema de electrodos 1 por completo a excepción de un extremo del lado frontal 46 de la clavija de contacto 31, que no está aislado. La clavija de contacto 31 está compuesta por un material resistente conductor, en particular metal. El electrodo 1a, 1b, compuesto por un material conductor y que está introducido por completo en el dieléctrico 3 del sistema de electrodos 1 a excepción de la escotadura 14, presiona mediante el pretensado ejercido con la pieza de pared 19 sobre el extremo del lado frontal 46 no aislado de la clavija de contacto 31, con lo que se establece un contacto adecuado para la introducción de las señales de alta tensión en el electrodo 1a, 1b.

La cubierta dieléctrica 30 está fabricada con una pequeña sobremedida respecto a la escotadura 14 conformada de la misma manera, con lo que mediante la presión de la pieza de pared 19 la cubierta dieléctrica 30 llega a un asiento a presión en la escotadura 14. Para facilitar la introducción de la cubierta dieléctrica 30 en el asiento a presión de la escotadura 14, pueden estar configuradas la cubierta dieléctrica y la escotadura 14 ligeramente cónicas, con lo que resulta una introducción similar a un embudo de la cubierta dieléctrica 30 en la escotadura 14. En la forma de realización representada, se facilita adicionalmente la introducción estrechándose en forma escalonada la cubierta dieléctrica 30 hacia el extremo del lado frontal 46 de la clavija de contacto 31, con lo cual resultan dos segmentos de aproximadamente la misma longitud con secciones transversales exteriores diferenciadas con forma escalonada. La sección transversal exterior tiene con preferencia forma circular.

Mediante el asiento a presión de la cubierta dieléctrica 30 en la escotadura 14 se impide de forma efectiva la formación de un intersticio de aire en la transición entre dieléctrico 3 y cubierta dieléctrica 30, ya que el dieléctrico 3 y la cubierta dieléctrica 30 están configurados con una elasticidad suficiente. La formación de un intersticio de aire orientado en la dirección longitudinal de la clavija de contacto 31 puede evitarse con más seguridad aún cuando la pared de la escotadura 14 o de la cubierta dieléctrica 30 está dotada de finas acanaladuras alrededor en la dirección del contorno, tal como se muestra en la figura 9. Mediante los delgados labios que resultan entre las acanaladuras no sólo se facilita la introducción de la cubierta dieléctrica 30 en el asiento a presión en la escotadura 14, sino que también queda asegurado que en la dirección longitudinal de la cubierta dieléctrica con seguridad no puede formarse ningún intersticio de aire ininterrumpido.

Con preferencia el sistema de electrodos 1 con el dieléctrico 3 y los electrodos 1a, 1b es flexible. Los electrodos 1a, 1b pueden estar formados entonces por una delgada lámina metálica, pero en particular pueden estar compuestos también por un polímero de plástico, que se vuelve conductor mediante aditivos adecuados. De esta manera pueden estar compuestos dieléctrico y electrodo por materiales relacionados, que pueden unirse fácilmente entre sí en forma plana, con lo que también se evita el riesgo de una deslaminación dentro del sistema de electrodos incluso cuando el sistema de electrodos se dobla más o menos fuertemente durante su uso.

La figura 10 muestra en una vista en planta sobre la carcasa 15 del elemento de toma de contacto 2 con la parte superior de la carcasa 17 retirada, que en la carcasa está dispuesto un elemento de control 39, que incluye un microcontrolador 47, una etapa de generador de alta tensión 48 y una etapa de acumulador 49. De esta manera queda configurado el elemento de toma de contacto 2 como aparato completo de control y alimentación para el sistema de electrodos 1 para generar un plasma de barrera dieléctrica.

Por el contrario se representa en las figuras 11 y 12 un elemento de toma de contacto que contiene el elemento de control 39, pero no la etapa de acumulador 49, porque en este caso el elemento de toma de contacto 2 está unido mediante una conexión de cable 50 con una fuente de alimentación 51 externa. Para evitar uniones resistentes a la alta tensión, puede incluir también en este caso el elemento de control 39 la etapa de generador de alta tensión 48, con lo que mediante la fuente de alimentación externa puede aportarse una tensión alterna normal o también una tensión continua de bajo voltaje.

En las figuras 13 a 16 se representa un segundo ejemplo de realización de la invención. El mismo se diferencia de la primera forma de realización exclusivamente en la configuración diferente del elemento de toma de contacto 2' con el que puede tomar contacto el mismo sistema de electrodos 1.

El elemento de toma de contacto 2' según esta forma de realización está configurado con una palanca de accionamiento 52 en forma de un balancín 54 que puede girar alrededor de un eje de giro 53 fijo, que en uno de sus extremos tiene la pieza de pared 19, conformada de la misma manera, en forma de la caperuza descrita, para presionar sobre el suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1, mientras que en el otro extremo del balancín 54 funciona una tecla de enclavamiento 55, que se describirá a continuación. La tecla de enclavamiento 55 está apoyada de forma deslizante sobre la palanca 56 del balancín 54 alejada del electrodo y se encuentra bajo un pretensado que presiona sobre la tecla de enclavamiento para alejarla de la palanca 56 mediante dos resortes de presión 57. La palanca 58 próxima al electrodo, que configura la pieza de pared 19, se mantiene mediante un par de resortes de presión 66 (figura 16) apoyada en la carcasa 15' del elemento de toma de contacto 2', en la posición de apertura de la abertura de alojamiento 18' representada en la figura 14. Tras introducir y posicionar correctamente el suplemento de toma de contacto 5 del sistema de electrodos 1, se ejerce sobre la pieza de pared 19 una presión orientada hacia el fondo 29' de la abertura de alojamiento 18', que en las figuras 15 y 16 se indica mediante una flecha F^. Debido a ello se presiona hacia arriba el extremo de la palanca 56 alejada del electrodo del balancín 54 dotado de la tecla de enclavamiento 55, con lo que un suplemento 59 orientado hacia atrás que se encuentra en el extremo inferior de la tecla de enclavamiento 55 llega delante de una escotadura 60 adecuada en la carcasa 15', en la que el mismo se ve presionado hacia dentro con cierre brusco mediante los resortes de presión 57, para así enclavar el estado de cierre de la abertura de alojamiento 19.

Para desenclavar, es decir, para abrir la abertura de alojamiento 19, por ejemplo para extraer el sistema de electrodos 1, debe oprimirse la tecla de enclavamiento 55 en contra de la fuerza de los resortes de presión 57 en dirección hacia el sistema de electrodos 1. Para facilitar esto, se encuentra en el lado superior de la tecla de enclavamiento 55 un estriado 61 adecuado, que dificulta un resbalamiento de un dedo de accionamiento de la tecla de enclavamiento.

Todas las otras piezas del elemento de toma de contacto 2' coinciden con las piezas correspondientes de la primera forma de realización y por lo tanto no se describirán de nuevo.

La figura 13 muestra en la vista en planta del elemento de toma de contacto 2' que el mismo, al igual que también el elemento de toma de contacto 2 de la primera forma de realización, puede estar dotado de teclas de accionamiento 62/63 para las funciones eléctricas (con/des; alta tensión con/des) y de lámparas de señalización 64, 65 como luces de control para los estados del sensor determinados (palanca enclavada, suplemento de toma de contacto 5 correctamente introducido en la abertura de alojamiento 18, 18'). Además puede estar previsto también en la palanca 58 próxima al electrodo un estriado 61' para ejercer la presión.

El segundo ejemplo de realización descrito de las figuras 13 a 16 tiene un diseño más sencillo, mientras que el primer ejemplo de realización es más fácil de operar. El aumento de la facilidad de operar resulta de que la abertura de alojamiento 18, debido a la relación de transformación de la palanca, puede estar configurada más grande, lo cual facilita la correcta introducción del sistema de electrodos 1 en el elemento de toma de contacto 2. Además, la relación de transformación de la palanca de accionamiento hace que se ejerza más fácilmente la fuerza de presión cuando está enclavado el sistema de palanca.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de tratamiento para tratar una superficie de un cuerpo con un plasma de barrera dieléctrica,

con un sistema de electrodos (1), en el cual está dispuesto al menos un electrodo (1a, 1b) en un segmento de base del sistema de electrodos (1), apantallado completamente mediante un dieléctrico (3) frente a la superficie a tratar y que se extiende con un conductor de conexión (6a, 6b) en un suplemento de toma de contacto (5) del dieléctrico (3) y con un elemento de toma de contacto (2, 2'), que tiene una abertura de alojamiento (18, 18') para el suplemento de toma de contacto (5) y un sistema de palanca para abrir y cerrar la abertura de alojamiento (18, 18') y para presionar sobre una clavija de contacto (31) a través de una escotadura (14) prefabricada del dieléctrico (3) sobre el electrodo (1a, 1b) para aportar una conexión de una fuente de alta tensión alterna al electrodo (1a, 1b), teniendo el sistema de electrodo (1) al menos dos electrodos (1a, 1b), dispuestos en el segmento de base y aislados entre sí mediante el dieléctrico (3) y que se extienden con respectivos conductores de conexión (6a, 6b) por el suplemento de toma de contacto (5),

en el que para cada conductor de conexión (6a, 6b) existe una escotadura (14) en el dieléctrico (3) y una respectiva clavija de contacto (31),

y en el que al menos una de las clavijas de contacto está configurada con una superficie frontal (46) no aislada para establecer un contacto con el correspondiente electrodo (1a, 1b),

caracterizado porque esta al menos una de las clavijas de contacto (31) está apoyada en el elemento de toma de contacto (2) con una cubierta (30) dieléctrica y porque la al menos una cubierta (30) dieléctrica tiene una sobremedida respecto a la correspondiente escotadura (14) en el dieléctrico (3), con la cual la cubierta (30) llega mediante el sistema de palanca a un asiento a presión de la cubierta (30) en el dieléctrico (3) que evita un intersticio de aire, cuando la superficie frontal (46) no aislada de la clavija de contacto (31) toma contacto con el correspondiente electrodo (1a, 1b).

2. Sistema de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque la cubierta (30) dieléctrica, mediante al menos un escalonamiento, tiene dos secciones transversales exteriores diferentes que van una a continuación de otra con forma de escalón, reduciéndose la sección transversal exterior hacia el extremo del lado frontal (46) no aislado de la clavija de contacto (31).

3. Sistema de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 2,

caracterizado porque la escotadura (14) del dieléctrico (3) tiene un escalonamiento de su sección transversal interior que se corresponde con el escalonamiento de la cubierta (30) dieléctrica.

4. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque al menos una sección transversal interior del dieléctrico y/o una sección transversal exterior de la cubierta (30) dieléctrica está/n configurada/s estrechándose cónicamente hacia el extremo del lado frontal (46), no aislado, de la clavija de contacto (31).

5. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque el sistema de electrodos (1) está configurado plano y en el mismo los electrodos (1a, 1b) configurados planos están apantallados con una capa plana del dieléctrico (3) respecto a la superficie a tratar.

6. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque los electrodos (1a, 1b) y el dieléctrico (3) son flexibles.

7. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque el sistema de palanca tiene una palanca de accionamiento (35) de dos brazos con un extremo de accionamiento en un lado y un extremo de control en el otro lado, porque el extremo de control está unido articuladamente a través de una articulación de giro con una pieza de pared (19) que abre y cierra la abertura de alojamiento, que está apoyada tal que puede girar en un eje de giro (20) y que está unida mediante una guía intermedia (25) con el extremo de control tal que puede girar.

8. Sistema de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 7,

caracterizado porque la pieza de pared (19) está configurada como una caperuza que abarca las clavijas de contacto (31) cuando está cerrada la abertura de alojamiento (18).

9. Sistema de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizado porque la caperuza tiene un borde (23) que cierra la pieza de pared (19), que cuando está cerrada la abertura de alojamiento (18) termina en paralelo a un fondo (29) plano de la abertura de alojamiento (18).

10. Sistema de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 9,

caracterizado porque el dieléctrico (3) del suplemento de toma de contacto (5) está aprisionado, cuando está cerrada la abertura de alojamiento (18), entre el borde (23) de la caperuza y el fondo (29) plano bajo un pretensado.

11. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizado por un primer sensor para la posición de cierre del sistema de palanca y un interruptor controlado por el sensor para interrumpir la acometida de la alta tensión hacia los electrodos (1a, 1b).

12. Sistema de tratamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizado por un sensor que detecta una introducción completa del suplemento de toma de contacto (5) en la abertura de alojamiento (18, 18') tras el cierre de la abertura de alojamiento (18, 18').