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Vorrichtung zur Oberflächenhandlung einer Kunststoffschicht mittels
einer Funken entladung Die Irfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
einer Kunststoffachicht mittels einer Funkenentladung, die sich zwischen zwei Elektroden
ausbildet, von denen mindestens eine mit Abstand von der Kunststoffachicht angeordnet
ist.
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Wie sich z.B. aus der DT-OS 2 222 725 ergibt, hat man die
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Abstand von der Kunststoffschicht angeordnete Elektrode bisher nach Art einer Leiste
ausgebildet, die einer Trägerelektrode gegenfibersteht, wobei zwischen diesen beiden
Elektroden die Kunststoffschicht z.B. in Form einer Folie hindurchgeftihrt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. die Wirksamkeit dieser Oberflächenbehandlung
wesentlich zu erhöhen Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die mit Abstand
angeordnete Elektrode durch die Wand einer mit ihrer Öffnung der Khnatstoffschicht
zugewandten Wanne gebildet ist, die mit einem Gebläse in Verbindung steht, das im
Innenraum der Wanne gegenüber der Umgebung einen unterschiedlichen Druck erzeugt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Funkenentladung
nicht allein dafür verantwortlich ist, daß die Oberfläche der Kunststoffachicht
verändert wird. Es kommt nämlich noch der Effekt hinzu, daß insbesondere durch die
sich bei der Funkenentladung ergebende Ozonbildung eine Oxydation der Oberfläche
der Kunststoffschicht eintritt Diese Oxydation wird nun dadurch besonders intensiviert,
daß die durch die Funkenentladung erhitzte Luft und das dabei entstehende heiße
Ozon Uber die Kunststoffschicht unter dem der Kunststoffschicht zugewandten Rand
der Wanne hindurchgeleitet wird, wobei sie länger auf die Kunststoffschicht einwirken
kann, als dies bei einer leistenartigen Elektrode gemäß den bekannten Vorrichtungen
der Fall ist.
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Bei letzteren können nämlich die heißen Gase sofort nach oben abfließen.
Versuche haben jedenfalls gezeigt, daß die im wesentlichen parallel zur Xunststoffschicht
verlaufende Strömung der heißen Gase, die sich aufgrund der Gestaltung der Elektrode
als Wanne ergibt, zu einem wesentlich längeren Kontakt der heißen Gase mit der Xungtstoffs
#icht
fmnrt, als dies bei den bekannten Elektroden der Fall ist.
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Die Einwirkung der heißen Gase auf die Kunststoffschicht kann man
noch dadurch intensivieren, daß man neben der der Kuntstoffschicht zugewandten kante
der Wand einen Flügel an der Wand ansetzt, der mit der Kunststoffschicht einen über
die Kunststoffschicht flach gestreckten Luftftlhrungskanal bildet, wobei der Flügel
in die Richtung der Luftströmung im Luftführungskanal weist. Hierdurch wird erreicht,
daß die Kontaktzone zwischen den heißen Gasen und der Kunststoffschiht noch erweitert
wird.
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Die Wanne bildet man zweckmäßig quaderförmig aus. In diese Fall erhält
man langgestreckte quer zur Transportrichtung der Kunststoffschiht liegende Wände,
von denen aus die Funkenentladung ausgeht.
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Um zu vermeiden, daß die in Transportrichtung der )#in.tstoffschicht
liegenden Wände ebenfalls eine Funkenentladung erzeugen, die in dem betreffenden
Bereich der Kunststoffsehieht eine intensivere Oberflächenbehandlung verursachen
würden, gestaltet man die Wanne so, daß diese Wände aus Isoliermaterial bestehen.
In diesem Fall wirken also nur die quer zur Transportrichtung der Xunststoffschieht
liegenden Wände als Elektrode. Man kann auch nur eine quer zur Transportrichtung
der Kunststoffschicht liegende Wand als elektrischen Leiter ausbilden, nämlich wenn
eine Oberflächenbehandlung über zwei quer zur Transportrichtung liegende Wände zu
intensiv sein würde.
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Wenn es erforderlich ist. auf einer Kunststoffschicht nur Streifen
einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen, gestaltet man die Wanne zweckmäßig so,
daß die quer zur Transportrichtung
der Kunststoffschicht liegende
Wand der Wanne in elektrisch leitende und nichtleitende Abschnitte unterteilt ist.
Es werden dann nur die Bereiche der Kunatstoffschicht einer Oberflächenbehandlung
unterzogen, die den leitenden Abschnitten gegenübergestellt werden, wobei sich längs
der Kunststoffschicht entsprechende Streifen bilden.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, die Wunde der Wanne mit deren Boden
über Scharniere zu verbinden. Wenn dann eine Kunststoffschicht an der Wanne vorbeibewegt
wird, die Ausbeulungen aufweist, können sich diese nicht an den Wänden der Wanne
festklemmen, da die Wände in diesem Falle aufgrund der scharnierartigen Anbringung
am Boden der Wanne ausweichen können.
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Das Gebläse kann man am Boden der Wanne oder auch an den in Transportrichtung
der Kunststoffschicht liegenden Wänden der Wanne anschließen. Die vor allem als
Elektroden dienenden, quer zur Transportrichtung der Kunststoffschicht liegenden
Wände werden dabei in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt.
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Die Erfindung sei nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen erllutert. Bs zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Wanne
als Hochspannungselektrode und einer Walze als Masseelektrode, Fig. 2 eine Wanne
als Hochspannungselektrode mit einer Platte als Masseelektrode, Fig 3 eine Vorrichtung,
ähnlich derjenigen gemäß Fig. 2, bei welcher eine Wand der Wanne elektrisch
nichtleitende
Abschnitte enthielt, Fig. 4 eine Wanne als Hochspannungselektrode mit einer Platte
als Masseelektrode, wobei nur eine Wand der Wanne als Elektrode wirkt.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Wanne 1 als Hochspannungselektrode
und einer Walze 2 als Masseelektrode.
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Die Walze 2 ist in bekannter Weise mit einer Xunststoffisolierschicht
3 belegt. Die im Schnitt dargestellte Wanne 1 weist mit ihrer Öffnung auf die Walze
2, so daß die Kanten 4 der Wände 5 der Wanne 1 die eigentlichen Elektroden bilden.
von denen eine Funkenentladung austritt. Diese Funkenentladung wirkt auf die über
die Walze 2 gehängt Eunststoffolie 9.
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In den Boden 6 der Wanne 1 ist das Rohr 7 eingelassen, das zu dem
Gebläse 8 führt. Das Gebläse 8 erzeugt in dem Innenraum der Wanne 1 einen Unterdruck
eegendber der umgebenden Luft, so daß gemäß den eingezeichneten Pfeilen ein Luftstrom
zwischen den Kanten 4 und der Oberfläche der Xunststoffolie 9 in den Innenraum der
Wanne 1 eingesogen wird.
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Die aufgrund der Funkenentladung entstehenden heißen Gase werden nun
in dem durch die Flügel lo und die Oberfläche der Folie 9 gebildeten Luftführungskanal
11 geführt, wobei sie über eine entsprechend lange Strecke in Kontakt mit der Kunsststoffolie
9 bleiben und diese damit entsprechend intensiv beeinflussen können. Die Flügel
lo unterstützen diesen Kontakt der heißen Gase mit der Kunststoffolie 9.
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Jedoch ergibt sich auch bei Fehlen der Flügel lo in jedem Falle eine
Strömung der heißen Gase, die zumindest über eine gewisse Strecke aus strömungstechnischen
Gründen in engem Xontakt mit der Oberfläche der Kunststoffolie 9 bleibt.
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Es ist auch möglich, das Gebläse 8 so wirken zu lassen, daß es im
Inneren der Wanne 1 einen Überdruck erzeugt. In diesem Falle sind die Flügel neben
den Kanten 4 so anzusetzen,
daß sie ston nach außen erstrecken,
wie dies durch die gestrichelt gezeichneten Flügel 12 angedeutet ist.
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Die Flügel haben immer die Aufgabe, in Luftstromrichtung hinter der
Funkenentladung den Luftführungskanal 11 zu bilden.
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In der Fig. 2 ist eine Vorrichtung in perspektivischer Sicht dargestellt,
bei der die Wanne 1 als Hochßpannungelektrode einer Platte 13 als Masseelektrode
gegenübersteht.
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Dementsprechend wird hier die Xunststoffolie 9 flachgestreckt geführt.
Die in Transportrichtung der Xunststoffolie 9 liegenden Wände 14 der Wanne 1 sind
hier als Nicht leiter ausgebildet, so daß als Elektroden nur die quer zur Transportrichtung
liegenden Wände 5 wirken.
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In der Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt. die ähnlich derjenigen
gemäß Fig. 2 eine Platte 13 als Masseelektrode aufweist. He könnte an dieser Stelle
Jedoch auch eine Walze als Masseelektrode verwendet werden, wie sie in der Fig.
1 dargestellt ist. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 ist die Wand 5 in die Abschnitte
51 und 52 eingeteilt, wobei die Abschnitte 51 elektrisch leitend und die Abschnitte
52 elektrisch nichtleitend sind, also beispielsweise aus Kunststoff bestehen. In
diesem Falle bilden sich nur unter den Abschnitten 51 Funkenentladungen aus, was
dazu führt, daß eine unter der Wanne 1 hindurchgeführte Xunststoffolie 9 nur streifenweise
einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Bei dieser Ausführungsform muß natürlich
auch die in der Fig. 3 nicht sichtbare, quer zur Transportrichtung der Kunststoffolie
9 liegende Wand in gleicher Weise ausgebildet sein wie die sichtbare Wand 5.
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In der Fig. 4 ist eine Ausführungsform ähnlich derJenigen gemäß Fig.
2 dargestellt, bei der die Wanne 1 nur mit ihrer
einen quer iur
r Transport richtung der Xunstrtoffchicht 9 liegenden Wand 5 als Elektrode ausgebildet
ist Nur diese Wand 5 bildet einen elektrischen Leiter. Die gegenüberliegende Wand
15 ist hier aus Kunststoff ausgebildet, so daß sich an ihr keine Funkenentladung
ergibt. Dementsprechend ist auch nur an der Wand 5 ein Flügel lo angebracht. Das
nicht dargestellte Geblase ist hier über die Wand 14 an den Innenraum der Wanne
1 angeschlossen, und zwar über das Rohr 16, das seitlich an der Wand 14 austritt
und sich im Inneren der Wanne 1 quer über diese durchgehend erstreckt.
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Im Inneren der Wanne 1 besitzt das Rohr 16 Öffnungen 17, die hintereinander
längs des Rohres 16 angebracht sind, so daß sich aufgrund eines auf das Rohr 16
wirkenden Unterdruckes längs des Rohres 16 eine im wesentlichen gleichmäßige Einströmung
in das Rohr 16 ergibt.
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In der Fig. 4 ist noch dargestellt, wie verhindert werden kann, daß
etwa in der Kunststoffschicht 9 enthalteno Ausbeulungen sich an den Wänden 5 und
15 festklemmen können.
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Die Wände 5 und 15 sind hier über Scharniere 18 am Boden 6 der Wanne
1 aufgehängt, so daß sie im Falle des Auftreffen einer Ausbeulung am unteren Ende
der Wand 5 bzw. 15 entsprechend ausschwenken können. Diese Anbringung der Scharniere
18 ist natürlich auch bei den vorher behandelten Ausführungsformen möglich.
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Bei der in der Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ergibt sich eine
gegenüber der Vorrichtung gemäß Fig. 2 verringerte Intensität der Oberflächenbehandlung,
was in diesem Falle erwünscht ist, weshalb auch nur die Wand 5 aus elektrisch leitendem
Material ausgebildet ist. Im Falle einer Ausführung gemäß Fig. 3 mit leitenden und
nichtleitenden Abschnitten in der Wand 5 wählt man für die gegenüberliegende Wand
zweckmäßig eine Gestaltung gemäß Fig. 4, bei der diese gegenüberliegende Wand 15
aus Kunststoff besteht.
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Es sei noch darauf hingewissen, bal di. Wanne 1 auch als Masseelektrode
und die Walze 2 bzw. die Platte 13 als Hochspannungselektrode wirken können. Es
ist auch möglich, die Wanne 1 zu beiden Seiten einer zu bearbeitenden Kunststoffschicht
anzubringen. In diesem Falle muß die Kunststoffschicht z.B. in Form einer Kunststoffolie
unter Spannung zwischen den beiden Wannen hindurchgeführt werden.