DE4312483C1 - Aufladeelektrode - Google Patents

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.