DE4312483C1 - Aufladeelektrode - Google Patents
AufladeelektrodeInfo
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Description
Einzelelektroden für die Aufladung sind in einer Vielzahl von
Ausführungsformen bekannt (DE-35 22 881). Diese bekannten
Elektroden dienen zum Aufbringen elektrischer
Oberflächenladungen, wobei die Spitzen der Einzelelektroden
zur elektrischen Entkoppelung sehr oft über Vorwiderstände an
die Generatorspeisespannung angeschlossen sind. Wenn solche
Spitzen längs einer Geraden angeordnet und in einem
Elektrodenprofil eingegossen sind, kann damit elektrische
Aufladung auch an schnellaufenden Druckmaschinen mit mehreren
Meter Arbeitsbreite betrieben werden. Infolge der Aufladung
entstehenden elektrischen Feldkräfte werden hierbei benutzt,
um Substrate auf Metallwalzen zu pressen oder mehrlagige
Substrate zu verblocken.
Sehr häufig werden auf solchen Druckmaschinen verschieden
breite Substrate gefahren. Beaufschlagt nun eine
Aufladeelektrode blanke metallische Oberflächen mit
Koronaströmen, so wird hierdurch die oberflächige Veränderung
bzw. Zerstörung von Walzen bewirkt. In Fällen, bei denen die
Aufladung zwischen zwei Elektroden erfolgt, fließen dort, wo
sich kein Substrat befindet, unzulässig hohe Ströme.
Aus diesem Grunde sind schaltbare Einzelelektroden
bekanntgeworden (DE-29 48 902), mit denen durch An- oder
Abschalten einzelner Elektroden eine Anpassung auf die
Arbeitsbreite der Druckmaschine vorgenommen werden kann. Das
Schalten erfolgt hierbei über ein hydraulisches oder
pneumatisches Medium, welches der Einzelelektrode über eine
druckdichte Leitung gesondert zugeführt wird.
Ganz abgesehen von den Problemen durch den Platzbedarf für die
Schaltungsleitung für das hydraulische oder pneumatische
Medium beanspruchen die schaltbaren Einzelelektroden einen
großen Raumbedarf, so daß sich insgesamt eine
Hochspannungselektrode mit großer Baugröße ergibt. Ferner sind
die Probleme der Funkenbildung beim Schalten bei
Anwendungsgebieten in explosionsgesicherten Räumen nicht
hinnehmbar, ganz abgesehen davon, daß sich bei ausgeschalteten
Elektroden gleichwohl Entladungsstrecken, Kriechströme etc.
ergeben.
Weiter ist bekanntgeworden, Abdeckschieber aus Nichtleiter
über nichtschaltbaren Einzelelektroden anzubringen, um die
Arbeitsbreite einstellen zu können. Von Nachteil hierbei ist
aber, daß die Spitzen der Einzelelektroden nach wie vor Ladung
emittieren, welche sich dann per elektrischem Durchgriff
wieder einen Weg zum entsprechenden Gegenpotential sucht.
Schließlich ist es auch noch bekannt, Gruppen von
Einzelelektroden bei einer Aufladeelektrode zu schalten
(DE-37 25 142).
Von Nachteil ist hierbei, daß eine der schaltbaren Anzahl der
Einzelelektroden entsprechende Anzahl von Schaltleitungen
zuzüglich einer Leitung an die Hochspannungsquelle
erforderlich ist. Außerdem ist die automatische Steuerung der
Gruppen von Elektroden aufwendig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Aufladeelektrode gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches so
weiterzubilden, daß in einfachster Weise jede beliebige Zahl
von Einzelelektroden aktiviert bzw. deaktiviert werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Aufladeelektrode
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß
durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Gießt man beispielsweise die Einzelelektroden mit ihren
Spitzen in ein einseitig offenes metallisches Gehäuse und
installiert eine solche Elektrode elektrisch vom Gehäuse
isoliert, so wird sich während des Betriebs die Oberfläche
dieses Metallgehäuses über die elektrische Influenz aufladen.
Beschichtet man dieses metallische Gehäuse mit einer
elektrischen Isolierung, so arbeiten die Elektroden genauso,
als hätten sie ein elektrisch isolierendes Kunststoffgehäuse.
Die an der offenen Seite des metallischen Gehäuses
herausragenden Spitzen der Einzelelektroden können dabei
mittels Abdeckschieber, welche metallisch leitend,
vorzugsweise aus Metall hergestellt sind, nahezu stromlos
gemacht werden, wenn man jene Spitzen der Einzelelektroden
mittels der Abdeckvorrichtung, die zusammen mit dem
Gehäuse einer hochohmige Verbindung zur Erde erhält, nahezu
stromlos gemacht werden, wenn man jene Spitzen der
Einzelelektroden mit der Abdeckvorrichtung räumlich
beabstandet abdeckt, die nicht mehr emittieren sollen.
Wenn die Abdeckvorrichtung, welche elektrisch leitend
ausgebildet ist, vor eine emittierende Spitze einer
Einzelelektrode gelangt, nimmt deren Oberfläche an der der
Spitze gegenüberliegenden Stelle in etwa dasselbe Potential
wie das der Spitze an. Damit reduziert sich die Feldstärke an
der Spitze selbst auf so kleine Werte, daß der Emissionsstrom
praktisch gegen Null geht. Es hat sich ferner
überraschenderweise herausgestellt, daß der Emissionsstrom
linear mit der Zahl der nicht abgedeckten Spitzen zunimmt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Auf
ladeelektrode und
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht auf die Auf
ladeelektrode.
Die Aufladeelektrode 6 weist ein metallisches Gehäuse 11 auf.
Darin sind Einzelelektroden mit Spitzen 3 angeordnet, welche
über einen Vorwiderstand 1 an eine elektrische
Hochspannungsquelle anschließbar sind. Der Vorwiderstand 1 ist
in ein elektrisch isolierendes Harz 2 eingebettet und die
Spitzen 3 der Einzelelektrode ragt aus diesem Harz 2 heraus.
Die Spitzen 3 der Einzelelektrode ist mit Abstand von einer
Papierbahn 13 angeordnet, die über eine insgesamt mit 14
bezeichnete Kühlwalze läuft.
Die Einzelelektrode nebst Spitze 3 mit ihrem Vorwiderstand 1
und dem elektrisch isolierenden Harz 2 sind hierbei in einem
gesonderten Elektrodengehäuse 7 angeordnet, welches elektrisch
leitend ausgebildet ist und vorzugsweise aus Metall besteht
sowie quaderförmig mit einer - in der Zeichnung nach unten -
offenen Seite 8 für die Spitzen 3 der Einzelelektroden
ausgebildet ist. Dieses Elektrodengehäuse 7 ist mit einer
elektrischen Isolierung aus seiner Außenseite versehen und in
eine quaderförmige Ausnehmung 9 des Gehäuses 11 eingesetzt.
Im unteren Bereich der quaderförmigen Ausnehmung 9 des
Gehäuses 11 sind Nuten 10 für ein in Form eines metallischen
Schiebers ausgebildete Abdeckvorrichtung 4 vorgesehen, welche
mittels eines Mitnehmers 5 beim wiedergegebenen
Ausführungsbeispiel von einem Pneumatikzylinder gesteuert in
den Nuten 10 längsverschiebbar ist, so daß die Spitzen 3 der
Einzelelektroden in beliebiger Art und Weise insgesamt
abdeckbar sind, wie Fig. 2 schematisch zeigt. Das Gehäuse und
der Schieber 10 weisen hierbei eine elektrisch gut leitende
Verbindung auf. Beide Teile sind über einen Widerstand in der
Größenordnung von 1 Giga-Ohm mit Erde verbunden. Die
Hochspannungsquelle ist schematisch mit "U" angegeben.
Claims (12)
1. Aufladeelektrode (6) mit einem metallischen Gehäuse (11)
und mit darin angeordneten Einzelelektroden
die über Vorwiderstände (1), die an eine Hochspannungsquelle (U)
anschließbar sind, wobei die Einzelelektroden mit
Spitzen (3) versehen sind und diese aus dem offenen
Gehäuse (11) herausragen,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Spitze (3) mittels einer elektrisch leitend
ausgebildeten Abdeckvorrichtung (4) abdeckbar ist, daß diese Abdeckvorrichtung (4)
elektrisch leitend und mit dem Gehäuse (11) verbunden ist und
daß das Gehäuse (11) über einen Widerstand
an Erde anschließbar ist.
2. Aufladeelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckvorrichtung (4) aus Metall besteht.
3. Aufladeelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdeckvorrichtung (4) als
Schieber ausgebildet ist.
4. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) in zwei Nuten
(10) des Gehäuses (11) verschiebbar ist.
5. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden in ein
elektrisch isolierendes Harz (2) eingebettet ist.
6. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Einzelelektroden in einem
Elektrodengehäuse (7) angeordnet sind.
7. Aufladeelektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Elektrodengehäuse (7) elektrisch leitend ausgebildet
ist.
8. Aufladeelektrode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Elektrodengehäuse (7) aus Metall besteht.
9. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodengehäuse (7)
quaderförmig mit einer offenen Seite (8) für die Spitzen (3)
der Einzelelektroden ausgebildet ist.
10. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodengehäuse mit einer
elektrischen Isolierung auf seiner Außenseite versehen ist.
11. Aufladeelektrode nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodengehäuse (7) in eine
quaderförmige Ausnehmung (9) des Gehäuses (11) eingesetzt ist.
12. Aufladeelektrode nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die quaderförmige Ausnehmung (9) im
Bereich ihrer offenen Seite (8) mit den beiden Nuten (10) für
die Abdeckvorrichtung (4) versehen ist.
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