DE2227678A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entladen von isolierenden Materialbahnen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Entladen von isolierenden MaterialbahnenInfo
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Description
K 2055Aa PP-Dr.Kn-df 5. Juni 1972
Beschreibung zur Anmeldung der LA CELLOPHANE
110,Boulevard Haussmann Paris 8e
(Zusatz zu Patent 3 Patentanmeldung
P 21 46 796.9)
Verfahren und Vorrichtung zum Entladen von isolierenden Materialbahnen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung
des in dem Patent (Patentanmeldung P 21 46 796.9)
beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung.
Gegenstand des Patents (Patentanmeldung
P 21 46 796.9) ist ein Verfahren zur homogenen und vollständigen Entladung von isolierenden, Ladungen tragenden
Materialbahnen durch Einwirkung von Ionen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Ionen über eine Koronaentladung
mittels eines modulierten hochfrequenten Wechselstromes erzeugt, wobei man die Modulation der
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Wechselstromwellen derart durchführt, daß man in der
Folge zunächst wenigstens eine Schwingung mit einer großen Amplitude erzeugt und dieser mehrere Schwingungen
mit niedrigeren Amplituden und höherer Frequenz folgen läßt.
Aufgabe des in dieser Erfindung geschilderten Verfahrens war es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte
Möglichkeit der regulierbaren Entladung von isolierenden ' Materialien zu entwickeln, wobei man gleichzeitig mit
erhöhter Maschinengeschwindigkeit und an sehr breiten Folienbahnen arbeiten kann.
Insbesondere in der Wickeltechnik von sehr dünnen Materialien hat sich das vorbeschriebene Verfahren bewährt, wobei
durch eine gewisse Restladung ein Verrutschen der Wickellagen verhindert wird.
Im Rahmen des Hauptpatentes (der Hauptanmeldung) wird erfindungsgemäß
die Entladung durch Regulierung der Amplitude der Wechselstromwelle durchgeführt, wobei durch die Anzahl der erzeugten
Ionen der Grad der Entladung gesteuert wird. In der Praxis verändert man zu diesem Zweck die Spannung der Ionisationswelle
zwischen den beiden Potentialen, die ihre Amplitude begrenzen, d.h. einerseits die Durchbruchfeldstärke, die
eine Funkenentladung zwischen den Elektroden hervorrufen
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würde, und andererseits die kleinste Spannung, die von der Anordnung der Elektroden zueinander und den übrigen
Bedingungen abhängt, und die gerade noch die Ionisation der Luft bewirken kann»
Auf diese Weise können die sowohl auf der Oberfläche als auch im Material selbst befindlichen elektrostatischen
Ladungen entweder ganz neutralisiert oder im -gewünschten Mäße verringert werden.
Öa die Amplitude der periodischen Welle durch die Spannung
bestimmt wird, die das Thyristorschwingelement über-' mittelt, genügt es, diese Spannung zu regulieren, um die
Amplitude der Ionisationswelle zu verändern und um die
Anzahl der pro Zeiteinheit ausgesandten Ionen zu steuern. Dadurch ist es möglich, den Entladungsgrad für eine bestimmte
Laufgeschwindigkeit einzustellen. Für manche Zwecke ist es nun wünschenswert, die Amplitude
der Iönisationswelle regulierbar zu gestalten um hierdurch einen vorbestimmten Entladungsgrad einzustellen.
t wird die vorstehend genannte Aufgäbe durch ein verfahren zur homogenen und vollständigen Entladung von
isolierenden* Ladungen, tragenden Materialbahnen durch
Einwirkung von lohen, wobei man die Ionen über eine
2O985?/Q1OS
Koronaentladung mittels eines modulierten hochfrequenten Wechselstromes erzeugt, wobei man die Modulation der
Wechselstromwellen derart durchführt, daß man in der Folge zunächst wenigstens eine Schwingung mit einer
großen Amplitude erzeugt und dieser mehrere Schwingungen mit niedrigeren Amplituden und höherer Frequenz
folgen läßt, nach Patent (Patentanmeldung
P 21 46 796.9)j dessen kennzeichnendes Merkmal darin
besteht, daß man die Amplitude der Ionisationswelle in vorbestimmtem Maße reguliert. Unter vollständiger
Entladung soll im Rahmen der Erfindung auch noch eine Restladung bis zu einigen hundert Volt verstanden werden.
Das Hauptpatent (die Hauptanmeldung) betrifft auch eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, das sie aus einem Thyristorschwingelemeht besteht,
wobei die Thyristoren (Th) mit einem an sich bekannten mit Gleichstrom gespeisten Multivibrator (V) verbunden sind
und wobei das Thyristorschwingelement über einen Stromkreis mit einem ,Widerstand (R) und einer Kapazität (C) die Primärwicklung
einer Induktionsspule (B) speist, deren Sekundärwicklung eine. Korona-Entladungs-Elektrode speist.
Außer dem Zusatz eines Gerätes zur Regulierung der durch
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das Thyristorschwingelement übermittelten Spannung^
bringt das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren keinerlei Änderungen für die in der Hauptanmeldung
beschriebene Vorrichtung mit sich.
Eine derartige Vorrichtung kann sehr einfach aufgebaut sein, indem man in den Versorgungsstromkreis des Thyristor-Schwingelementes
einen Autotransformator einschaltet. Dieser Autotransformator ist beispielsweise manuell
so regulierbar, das er, kontinuierlich oder durch Schaltstufen, über die gesamte Skalenbreite der zur
Anwendung kommenden Spannungen geht. Mit dieser Anordnung erhält man, je nach Belieben, die größtmögliche
Entladung oder eine gesteuerte Entladung.
Eine solche Vorrichtung, die der in Fig. 3 des Hauptpatentes
(der Hauptanmeldung) dargestellten entspricht, jedoch die Verbesserung gemäß der vorliegenden Zusatζanmeldung aufweist, ist
in der Pig, I dargestellt.
Ein aus den beiden Thyristoren Th^ und Tfcu, bestehendes,
an den Multivibrator V angeschlossenes ThyristorSchwingelement
speist über den Widerstand R und die Kapazität C
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die Primärwicklung der Induktionsspule B, deren Sekundärwicklung
ihrerseits die Korona-Entladungs-Elektrode versorgt, die aus zwei in dem geerdeten Gehäuse M angeordneten
Drähten E1 und E2 besteht.
In den Versorgungsstromkreis des Thyristorschwingelementes ist erfindungsgemäß ein Autotransformator A geschaltet,
der an die Sekundärwicklung einen Wechselstrom, dessen Spannung reguliert werden kann, abgibt, wobei der
Strom, bevor er das Thyristorschwingelement versorgt, durch die Gleichrichterbrücke P in Gleichstrom umgewandelt wird.
Das mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erzielte Ergebnis kann durch eine Kurve verdeutlicht werden.
Nach Beendigung des Aufwickelvorganges von Polyäthylenterephthalatfolien,
deren Dicke 34/U, Länge 1 200m und
Breite 140 cm betrug, wurde mit Hilfe eines Detektors ein elektrisches Feld von 1,5 Millionen Volt gemessen. Anschließend
wurden einige dieser Wickel, deren Ladung anfangs gleich hoch war, erfindungsgemäß behandelt, indem man sie
mit der gleichen Geschwindigkeit an den Entladungselektroden einer Vorrichtung, die der oben beschriebenen entspricht,
vorbeiführt, wobei die Versorgungsspannung des Thyristorschwingelementes von Hand zwischen 5 und 30 Volt eingestellt
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wurde, auf Beträge also, die für die Sekundärwicklung der
Induktionsspule der kleinsten Ionisationsspannung und der Durchbruchfeidstärke entsprechen.
In Fig. 2 ist eine Kurve mit den erhaltenen Werten dargestellt,
wobei auf der Abszisse die Versorgungsspannung des Thyristorschwingelementes in Volt und auf der .Ordinate
die ermittelte Restspannung eingetragen wurden.
Bei einer Versorgungsspannung des Thyristorschwingelementes
von 5 Volt, einem Wert, bei dem die Ionisation äußerst schwach ist, bleibt das Restfeld fast ebenso groß wie
das anfängliche Feld, mit anderen Worten, die Entladung war unbedeutend.
Bei einer Spannung von 30 Volt, die bereits sehr nahe an
der Durchbruchfeldstärke liegt, ist nur noch ein Restfeld von 600 Volt vorhanden. Die Entladung ist sozusagen vollständig.
Die Untersuchung dieser Kurve zeigt, daß man mit Hilfe des erfindungsgemäßen verbesserten Entladungsverfahrens die
Höhe des Restfeldes bestimmen kann und so bei Isoliermaterialien und Kunststoffolien eine Entladung erhält, die
ausreichend groß ist, die Wickeleigenschaften jedoch nicht
beeinträchtigti d.h. daß die vorhandene gesteuerte Reat-
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ladung ausreicht, um ein Verrutschen der Folienlagen zu
verhindern.
Die im übrigen in dem Hauptpatent (der Hauptanmeldung) beschriebenen
Varianten des Verfahrens und der Vorrichtung gelten auch für die vorliegende Erfindung.
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Claims (3)
- Patentansprüchef 1. Verfahren zur homogenen und vollständigen Entladung von isolierenden, Ladungen tragenden Materialbahnen durch Einwirkung von Ionen, wobei man die Ionen über eine Koronaentladung mittels eines modulierten hochfrequenten Wechselstromes erzeugt, wobei man die Modulation der Wechselstromwellen derart durchführt, daß man in der Folge zunächst wenigstens eine Schwingung mit einer großen Amplitude erzeugt und dieser mehrere Schwingungen mit niedrigeren Amplituden und höherer Frequenzfolgen läßt, nach Patent (PatentanmeldungP 21 46 796.9), dadurch gekennzeichnet, daß man die Amplitude der Ionisationswelle im vorbestimmten Maße reguliert.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Thyristorschwingelement, wobei die Thyristoren (Th) mit einem an sich bekannten mit Gleichstrom gespeisten Multivibrator (V) verbunden sind und wobei das Thyristorschwingelement über einen Stromkreis mit einem Widerstand (R) und einer Kapazität (G) die Primärwicklung einer Induktionsspule (B) speist, deren Sekundärwicklung eine Korona-Entladungs-Elektrode speist, nach Patent ♦ (Patentanmeldung P 21 46 796.9),209852/0105- ίο -dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung angeordnet ist, mit der die Versorgungsspannung des Thyristorschwingelementes regulierbar ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Regulierung der Versorgungsspannung ein Autotransformator ist.209852/0105IULee rseite
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