EP0567434B1

EP0567434B1 - Dielektrikumbildende Ummantelung für Elektroden von Coronavorbehandlungsanlagen

Info

Publication number: EP0567434B1
Application number: EP93810286A
Authority: EP
Inventors: Jurmin Von Leeuwen
Original assignee: Sutter Apparatebau AG
Current assignee: Sutter Apparatebau AG
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: DE59304564D1; CH685004A5; US5466422A; EP0567434A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein das Dielektrikum bildende Ummantelung aus einer Keramikhülse für Elektroden von Coronavorbehandlungsanlagen, die eine Massewalze und Elektroden mit Elektrodenhalterungen umfasst, welche die Elektroden in einem bestimmten Abstand zur Massewalze halten.
Eine Lösung der abgenannten Art zeigt die DE-A-39 35 013, wobei hier die Keramikhülse mit einer inneren, leitenden Beschichtung versehen ist.
Damit sich Kunststoffolien und daraus gefertigte Etiketten haltbar bedrucken lassen, muss die Oberfläche vorbehandelt werden. Dies geschieht mit sogenannten Coronavorbehandlungsanlagen, welche die molekulare Oberflächenstruktur verändern. Solche Anlagen sind in diversen Ausgestaltungsformen bekannt. Sie bestehen aus verschiedenen Bauelementen, nämlich einem Hochfrequenzgenerator, einem Hochspannungstransformator, einer Massewalze über die die zu behandelnde Folie bezw. Etiketten geführt werden und mehreren um den Umfang der Massewalze verteilten Elektroden.
Obwohl sich solche Anlagen seit langem bewährt haben, gibt es hiermit doch etwelche Probleme. Ein Problem besteht darin, dass der Einbau bzw. Anbauplatz für den Bauteil der Coronavorbehandlungsanlage, welche die Massewalze und die Elektroden umfasst, äusserst gering ist.
Man ist daher bestrebt, einerseits eine möglichst grosse Bearbeitungsbreite zu erhalten, andererseits aber die Gesamtbreite des Bauteils möglichst gering zu halten.
Dies ist bisher nur sehr unbefriedigend gelungen. Begründet ist dies durch die Elektroden und deren, das Dielektrikum bildende, Ummantelung. Ueblicherweise bestanden solche Elektroden bisher aus Metallstäben, die auswechselbar an entsprechenden Halterungen befestigt waren und mit einem Silikonschlauch ummantelt waren. Da bei den Hochfrequenzentladungen zwischen den Elektroden und der Massewalze sich relativ hohe Temperaturen entwickelten, war es erforderlich, die Elektroden kontinuierlich während des Betriebes zu drehen. Dies bedingte selbstverständlich eine relativ aufwendige Mechanik. Trotz dieses Tricks war die Lebensdauer des Dielektrikums, nämlich des Silikonschlauches, sehr begrenzt. Die Elektroden mussten abgeschraubt und ausgewechselt werden, damit sie an den Lieferanten gesandt werden konnten um mit einer neuen isolierenden Ummantelung versehen zu werden.
Die ummantelten Elektroden waren relativ kostspielig und entsprechend legte der Benützer oftmals eine zu geringe Anzahl an Lager. Fehlten dann die Auswechselelektroden, so kam es meist zu Arbeitsunterbrüchen für mehrere Tage.
Ein weiteres Problem der bekannten ummantelten Elektroden bestand darin, dass der Silikonschlauch selber zu wenig Festigkeit aufwies und entsprechend die Elektroden immer länger als die Ummantelung sein mussten.
Dies bedingte aber zwangsläufig, dass die Elektroden länger als die Massewalze sein mussten und beidseitig über die Massewalze vorstanden, damit keine Kurzschlussdurchlagsspannung zwischen den nichtisolierten Enden der Elektrode und der Massewalze stattfinden konnte. Eine Folge davon war natürlich entweder eine grössere Breite des Bauteiles der Coronavorbehandlungsanlage oder aber eine kürzere Massewalze, was wiederum zur Verminderung der Bearbeitungsbreite führte.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine die das Dielektrikum bildende Ummantelung für Elektroden von Coronavorbehandlungsanlagen zu schaffen, mit welcher die vorgenannten Probleme gelöst werden können.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung durch eine Ummantelung, welche die Merkmale des Patentanspruches 1 umfasst.
In der beiliegenden Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Figur 1: eine ummantelte Elektrode, angeordnet über der Massewalze, in Seitenansicht;
Figur 2: dieselbe Anordnung in der Seitenansicht, wobei die Elektrode mit seiner Ummantelung im Schnitt dargestellt ist und
Figur 3: dieselbe Elektrode und die dazugehörige Massewalze im Grundriss.
Figur 4 - 9: zeigen drei weitere Ausführungsformen von Elektroden mit unterschiedlichen Halterungen und entsprechend angepassten Ummantelungen, jeweils in der Seitenansicht und im Aufriss, teilweise im Schnitt.

In den Figuren 1 - 3 ist die Massewalze 1 mit der sie durchsetzenden Achse 2 erkennbar. Im Abstand über der Massewalze 1 und achsparallel zu dieser ist jeweils mindestens eine Elektrode 3 angeordnet. Der Einfachheit halber ist nur eine solche Elektrode dargestellt, doch üblich sind je nach Grösse der Coronavorbehandlungsanlage vier bis sechs Elektroden. Jede Elektrode ist an einer Elektrodenhalterung angebracht. Ueber die Elektrodenhalterung erfolgt die Speisung 8. Die Verbindung zwischen der Elektrode 3 und der Elektrodenhalterung 4 erfolgt bei verschiedenen Ausführungsformen mittels entsprechenden Befestigungsschrauben 5. Diese durchsetzen die Elektrodenhalterung 4 und greifen in entsprechende achsial in der Elektrode 3 verlaufenden Gewindesacklochbohrungen.
In der Ausführungsform gemäss den Figuren 1 - 3 ist die Elektrode 3 ein einseitig gehaltener Stab. Die Ummantelung 6 besteht aus einem Keramikröhrchen. Dieses weist als Ausnehmung 7 einen einseitig angebrachten Längsschlitz 17 auf. Das als Dielektrikum dienende Keramikröhrchen 6 überlappt beidseitig die Elektrode 3. Im Grundriss gemäss der Figur 3 erkennt man deutlich, dass somit die Ummantelung 6 die Elektrodenhalterung 4, im Bereich der Ausnehmung 7 bezw. des einseitigen Schlitzes 17, umgibt.
Ein solches Keramikröhrchen als Ummantelung 6 weist im Vergleich zu den üblichen Silikonschläuchen eine erheblich längere Lebensdauer auf. Diese Lösung erlaubt es auch, mit Elektroden 3 unterschiedlicher Länge zu arbeiten. Insbesondere können erheblich kürzere Elektroden verwendet werden, entsprechend der Breite der vorzubehandelnden Kunststoffolie.
In den Figuren 4 und 5 ist eine zweite Variante dargestellt. Die Elektrode 3 ist zwar wiederum etwa stabförmig gestaltet, doch ist sie einstückig mit der Elektrodenhalterung 4 verbunden, welche die Gestalt einer angeschweissten Trägerplatte hat. Die Ummantelung, welche das Dielektrikum bildet, hat wiederum die Form eines Röhrchens, doch wird hier die Ausnehmung 7 als durchgehender Schlitz 27 gestaltet. Eine solche Ausführungsform ist in der Fertigung besonders preiswert, da es endlos gefertigt und nur noch den Elektroden 3 angepasst, abgelängt werden muss.
Während die Lösung gemäss den Figuren 4 und 5 eine freie relative Verschieblichkeit der Ummantelung 6 bezüglich der Elektrode 3 erlaubt, ist dies bei der Lösung gemäss den Figuren 6 und 7 nicht möglich. Auch hier wird die Ummantelung wiederum durch ein Keramikröhrchen gebildet, doch sind die Ausnehmungen durch beidseitig angebrachte Längsschlitze 37, die miteinander fluchten, gestaltet. Zur Auswechslung der Ummantelung 6 muss eine der beiden Befestigungsschrauben 17 gelöst und die Elektrodenhalterung 4 einseitig entfernt werden, bevor sich die Ummantelung aufschieben lässt. Anschliessend muss die Elektrodenhalterung 4 wieder in den einen der beiden Längsschlitze 37 eingeführt und die Befestigungsschraube 5 wieder angezogen werden.
Eine letzte Ausführungsvariante ist in den Figuren 8 und 9 aufgezeigt. Diese Ausführungsbeispiele sind keineswegs vollständig oder gar als abschliessend zu betrachten. Die letztgezeigte Ausführungsform geht wiederum von einer stabförmigen Elektrode 3 aus, doch erfolgt deren Befestigung mit den Elektrodenhalterungen 4 nicht mittels Befestigungsschrauben in achsialer Verlaufsrichtung, sondern die Halterungen selbst sind als drehbare Stifte ausgestaltet, und weisen endseitig einen Gewindebolzen 14 auf, der in die entsprechenden radialverlaufenden Sacklochbohrungen einschraubbar sind. Die Ummantelung 6 ist auch hier wiederum als Keramikröhrchen gestaltet, welches Ausnehmungen in Form von radialen Bohrungen 47 zur Durchführung der Elektrodenhalterungen 4 aufweist. Der Durchmesser der radialen Bohrungen 47 ist geringfügig grösser als die Durchmesser der als drehbare Stifte gestalteten Elektrodenhalterungen 4.
Obwohl die Ummantelungen 6 jeweils als zylindrische Röhrchen dargestellt sind, können in gewissen Anwendungsfällen auch davon abweichende Querschnittsformen Verwendung finden.
Da die eigentlichen Elektroden 3 bei der Coronavorbehandlung keiner feststellbaren Abnutzung unterliegen, müssen diese selber, wenn sie nicht mechanisch beschädigt werden, nie ausgewechselt werden. Folglich bleiben diese ständig im Druckereibetrieb. Die Ummantelungen 6 sind äusserst einfach auswechselbar und können folglich vom Fachpersonal im Druckereibetrieb selber ausgewechselt werden. Es ist ein positiver Nebeneffekt, dass die verbrauchten Keramikröhrchen auch kein Problem in der Entsorgung bieten.

Claims

Eine das Dielektrikum bildende Ummantelung (6) aus einer Keramikhülse für Elektroden (3) von Coronavorbehandlungsanlagen, die eine Massewalze (1) und Elektroden mit Elektrodenhalterungen (4) umfasst, welche die Elektroden in einem bestimmten Abstand zur Massewalze halten, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (6) länger als die zu ummantelnde Elektrode (3) ist, und in dem von der Massewalze (1) abgelegenen Bereich mindestens eine Ausnehmung (17,27,37,47) aufweist, durch welche die Elektrodenhalterung durchgeführt ist.
Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese (6) die Gestalt eines Röhrchens hat, welches einen einseitigen Längsschlitz (17) als Ausnehmung für die Durchführung der Elektrodenhalterung (4) aufweist.
Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese (6) die Gestalt eines Röhrchens hat, welches beidseitig einen Längsschlitz (37) als Ausnehmungen für die Durchführung der Elektrodenhalterung (4) aufweist.
Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese (6) die Gestalt eines Röhrchens hat, welches einen über die gesamte Länge sich erstreckenden Schlitz (27) als Ausnehmung zur Durchführung der Elektrodenhalterung (4) aufweist.
Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese (6) die Gestalt eines Röhrchens hat, welches mehrere auf einer Linie angeordnete, radiale Bohrungen (47) als Ausnehmungen für die Durchführung der Elektrodenhalterung aufweist.