DE3039951C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist Gegen­ stand der DE-OS 25 50 810.

In der genannten DE-OS 25 50 810 wird zutreffend erläutert, daß Quarz höheren Tem­ peraturen standzuhalten vermag als die bisher als Dielek­ trikum verwendeten Kunststoffe, so daß eine sich nicht drehende Sprühelektrode verwendet werden kann. Da Quarz jedoch mit zunehmender Temperatur seine elektrisch iso­ lierende Wirkung verliert, gibt die Schrift die Lehre, die Sprühelektrode dadurch zu kühlen, daß man sie als Teil der Wandung eines Absaugkanals ausbildet. Als alter­ native Möglichkeit der Kühlung wird angeführt, daß die Sprühelektrode als Rohr ausgebildet sein kann, durch welches man Kühlluft strömen läßt.

Durch die DE-OS 25 32 747 ist es auch schon bekannt, die erste, zur Führung der zu behandelnden Gegenstände dienende Elektrode als geerdete Walze auszubilden, welche von einer Kunststoff­ isolierschicht als Dielektrikum überzogen ist. Der ersten Elektrode gegenüber ist als Sprühelektrode eine Wanne aus blankem, elektrisch leitendem Material ange­ ordnet, deren Seitenwände die eigentlichen Sprühelek­ troden darstellen. Luft wird durch die sprühende Zone der Sprühelektroden hindurch in die Wanne gesaugt.

Der durch die sprühende Zone geführte Luftstrom soll bei der Vorrichtung nach der DE-OS 25 32 747 das entstehende Ozon möglichst lange auf der Oberfläche des Behandlungs­ gutes einwirken lassen. Die im wesentlichen parallel zum Behandlungsgut verlaufende Strömung der heißen Gase soll einen wesentlich längeren Kontakt der heißen Gase mit dem Behandlungsgut ermöglichen und damit zu einer Verbes­ serung des Behandlungsergebnisses führen. Auf eine Küh­ lung der Sprühelektrode kommt es bei der Vorrichtung nicht an, da diese keinen Überzug aus einem Dielektrikum hat und deshalb hohe Temperaturen gut verträgt. Die das Dielektrikum aufweisende erste Elektrode hat aufgrund ihrer Größe eine ausreichende Masse, um die entstehende Wärme aufnehmen und teilweise abführen zu können.

Die DE-OS 24 61 865 beschreibt eine Vorrichtung zur Be­ handlung von Gegenständen durch Sprühentladungen, bei der seitlich einer mit einem Dielektrikum überzogenen Sprühelektrode zwei geerdete Messerelektroden angeordnet sind, so daß die Sprühentladungen zwischen dieser Sprüh­ elektrode und den Messerelektroden stattfinden. Ein Druckluftstrom wird durch die sprühenden Bereiche gebla­ sen, so daß dieser die Funken und Ionen zum vor der Sprühelektrode angeordneten Werkstück ablenkt. Die aus einem Luftkanal austretenden, durch die sprühenden Berei­ che geführten Luftströme dienen gleichzeitig zur Kühlung der Sprühelektrode.

Nachteilig bei der Vorrichtung nach der DE-OS 24 61 865 ist es, daß die Ozon enthaltende und deshalb giftige Abluft aus der Vorrichtung heraus in den Raum geblasen wird. Eine umgekehrt gerichtete Strömung, wie sie die DE-OS 25 32 747 zeigt, ist bei der Vorrichtung nach der DE-OS 24 61 865 nicht möglich, weil dann die Sprühentladungen nicht gegen das Werkstück gelangen würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Sprühelektrode möglichst gut gekühlt werden kann, ohne daß schädliche Abluft nach außen abströmen muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese erfindungsgemäße Kühlung der aktiven, sprü­ henden Zone der Sprühelektrode kann man eine Überhitzung der Sprühelektrode zuverlässig vermeiden. Deshalb kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit höherer Spannung arbeiten, ohne daß elektrische Durchschläge auftreten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb leistungs­ fähiger als vergleichbare Vorrichtungen. Auf den bei anderen, vorbekannten Vorrichtungen erforderlichen An­ trieb der Sprühelektroden, der dazu dient, diese um ihre Längsachse zu drehen, damit nicht immer die gleiche Seite sprüht und sich dadurch übermäßig erhitzt, kann - dank der Erfindung - verzichtet werden, so daß die Vor­ richtung trotz verbesserter Funktionsweise einfacher und billiger ist als die vorbekannte. Da die Sprühelektrode nicht drehbar in der Vorrichtung gelagert sein muß, kann sie über ihre gesamte Länge mit einfachen Mitteln mehr­ fach abgestützt werden, so daß auch bei einem kleinen Sprühelektrodenquerschnitt keine Durchbiegung der Sprüh­ elektrode zu befürchten ist.

Durch die Führung des Luftstromes zwischen den beiden Sprühelektroden kommt es zu einer be­ sonders guten Kühlung der beiden Elektroden, weil die größere Kühlluftmenge gerade durch den Bereich geführt wird, in dem die abzuführende Wärme entsteht, und weil zusätzlich Teilluftströme an den äußeren Seiten der beiden Elektroden vorbeiströmen.

Das Aussenden von Funkstörungen durch die erfindungsge­ mäße Vorrichtung kann auf einfache Weise dadurch vermie­ den werden, daß der Luftabsaugkanal zwei die Sprühelek­ troden längsseitig abdeckende Isolierstücke und weiter außenseitig im Bereich der Einzelelektroden im Abstand von den Isolierstücken verlaufende Blenden aus elek­ trisch leitendem Material hat, welche fest mit dem Sam­ melkanal verbunden sind.

Die Vorrichtung ist besonders kostengünstig herstellbar, wenn die Blenden Teil eines zu den Sprühelektroden hin offenen Profilteils sind und wenn die Sprühelektroden durch flache Distanzstücke positioniert sind, welche den freien Querschnitt zwischen den Isolierstücken ausfüllen und stirnseitig zwei die beiden Sprühelektroden aufneh­ mende Aussparungen aufweisen, in welche die beiden Sprüh­ elektroden gehalten sind. Weiterhin trägt es zur Vermin­ derung der Herstellungskosten bei, wenn die beiden Sprüh­ elektroden durch winkelförmige Krallen in den Aussparun­ gen gehalten sind, wobei die Krallen mit einem Schenkel­ ende jeweils außenseitig gegen das Isolierstück und mit ihrem anderen Schenkel gegen die jeweilige Sprühelektro­ de anliegen und mittels einer in das Isolierstück geführ­ ten Schraube befestigt sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung darge­ stellt und wird nachfolgend beschrieben. Sie zeigt einen Querschnitt durch den funktionell wesentlichen Teil einer ersten Ausführungs­ form der erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung.

Die Zeichnung zeigt einen Teil einer ersten Elektrode 1, welche als Walze ausgebildet ist und sich im Betrieb der Maschine in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 2 zu drehen vermag. Die Elektrode 1 wird vorzugsweise an Erd­ potential angelegt. Auf ihr liegt beispielsweise eine in der Vorrichtung zu behandelnde, nicht dargestellte Folie auf.

Zwei nebeneinander angeordnete Sprühelektroden 3, 4, welche der ersten Elektrode unmittelbar benachbart sind, bilden zusammen eine Doppelelektrode und sind in einem Luftabsaugkanal 5 gehalten. Diese Sprühelektroden 3, 4 haben einen Überzug aus Quarz und können mit dem Hoch­ spannungspotential eines Transformators verbunden wer­ den, wobei die Hochspannung so groß gewählt wird, daß zwischen den Sprühelektroden 3, 4 und der ersten Elek­ trode 1 es zu einer Ionisierung der Luft und damit zu einer Funkentladung kommt. Dadurch vermögen die Funken auf die zu behandelnde Oberfläche aufzutreffen und die gewünschte Oberflächenbehandlung herbeizuführen.

Beide Sprühelektroden 3, 4 haben in etwa quadratischen Querschnitt. Sie sind derart angeordnet, daß jeweils eine Mantelfläche tangential zur ersten Elektrode 1 ver­ läuft und dadurch jeweils eine Sprühfläche 6, 7 bildet.

Der Luftabsaugkanal 5 besteht aus einem Profilteil 8 aus Aluminium oder einem anderen Material und ist zu den Sprühelektroden 3, 4 hin offen. Auf der den Sprühelek­ troden 3, 4 gegenüberliegenden Seite ist der Luftabsaug­ kanal 5 mittels Schrauben 9, 10 gegen einen Sammelkanal 11 geschraubt. Eine Vielzahl von Löchern 12 in dem Sam­ melkanal 11 und dem Profilteil 8 ermöglicht es der Luft, aus dem Luftabsaugkanal 5 in den Sammelkanal 11 zu ge­ langen.

Mittels Schrauben 13, 14 sind längsseitig in dem Profil­ teil 8 zwei Isolierstücke 15, 16 aus elektrisch nicht leitendem Material befestigt. Zwischen den Isolier­ stücken 15, 16 sind über die Länge der Sprühelektroden 3, 4 mehrere Distanzstücke 17 angeordnet, welche von zwei Seiten her zur Aufnahme der Sprühelektroden 3, 4 Aussparungen 18, 19 aufweisen und mit einem Steg 20 zwischen die Elektroden ragen.

Krallen 22, 23 dienen dazu, die Sprühelektroden 3 und 4 in den Aussparungen 18 und 19 zu halten. Zu diesem Zweck sind die Krallen 22, 23 als Winkel ausgebildet und lie­ gen mit jeweils einem Schenkel 22a außenseitig gegen die Isolierstücke 15, 16 und mit einem anderen Schenkel 22b an der Sprühelektrode 3 bzw. 4 an. Schrauben 24 dienen dazu, die Krallen 22, 23 am Isolierstück 16 bzw. 15 zu halten und die Sprühelektroden 3, 4 mit der nötigen Kraft in den Aussparungen 18, 19 zu sichern.

Ein wichtiges Merkmal der Vorrichtung ist der Ver­ satz der ersten Elektrode 1 und der Sprühelektroden 3 und 4 gegenüber dem Sammelkanal 11. Der Sammelkanal 11 ist schwenkbar um eine parallel zu den Sprühelektroden 3, 4 verlaufenden Schwenkachse gelagert. Dadurch vermag der Luftabsaugkanal 5 in der Zeichnung gesehen nach oben hin wegzuschwenken. Um zu verhindern, daß es bei einem solchen Wegschwenken zu einem Verklemmen kommen kann, sollte sich der Mittelpunkt der in der Zeichnung gesehen unteren Sprühelektrode 3 auf gleicher Linie wie die Schwenkachse 25 oder darüber befinden, so daß sich die Sprühelektrode 3 beim Schwenken um die Schwenkachse 25 sofort von der ersten Elektrode 1 entfernt.

Für die richtige Kühlung der Sprühelektroden 3 und 4 ist es wichtig, daß zwischen den Sprühelektroden 3 und 4 in den Luftabsaugkanal 5 hinein ein freier Lufteinlaßquer­ schnitt verbleibt, der größer ist als die Summe der freien Querschnitte zwischen den Sprühelektroden 3 und 4 und den Isolierstücken 15 und 16, so daß ein erheblicher Luftanteil an der aktiven, sprühenden Seite der Sprüh­ elektroden 3 und 4 vorbei in den Luftabsaugkanal 5 strömt, was in der Zeichnung durch zwei Pfeile 26, 27 veranschaulicht wurde.

Um zu verhindern, daß es durch die Sprühentladungen der Sprühelektroden 3 und 4 zu Funkstörungen kommen kann, ist der Luftabsaugkanal 5 nach außen hin durch Blenden 28, 29 abgeschirmt. Diese Blenden liegen an Erdpoten­ tial. Wichtig ist, daß sie zumindest im Bereich der Sprühelektroden 3 und 4 Abstand von den Isolierstücken 15, 16 haben.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Behandeln der Oberfläche von Gegenständen wie Folien, Platten oder Form­ teilen durch elektrische Sprühentladungen, bestehend aus einer ersten Elektrode zur Führung der zu behandelnden Gegenstände und zumindest einer ihr gegenüberliegenden, mit einem Quarzüberzug versehenen, eine der ersten Elektrode zugewandte Fläche aufweisenden Sprühelektrodenanordnung, die aus zwei nebeneinander angeordneten Sprühelektroden gebildet ist, an zur ersten Elektrode entgegengesetztem Potential angeschlossen ist und einen Luftabsaugkanal mit einem Lufteinlaß zur ersten Elektrode hin teilweise begrenzt, in den zur Kühlung der Sprühelektrodenanordnung ein Luftstrom einsaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch den zwischen der Sprühelektrodenanordnung (3, 4) und der ersten Elektrode (1) gebildeten Spalt geführt ist und daß zwischen den beiden Sprühelektroden (3, 4) ein freier Lufteinlaß vorhanden ist, dessen Querschnitt größer ist als der gesamte Querschnitt der außenseitig der Sprühelektroden (3, 4) an den Längs­ seiten des Luftabsaugkanals (5) gebildeten und in den Luftabsaugkanal (5) führenden Lufteinlässe, so daß ein erheblicher Anteil des Luftstromes entlang der aktiven Flächen der Sprühelektroden (3, 4) strömt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Luftabsaugkanal (5) zwei die Sprüh­ elektroden (3, 4) längsseitig abdeckende Isolierstücke (15, 16) und weiter außenseitig im Bereich der Einzel­ elektroden (3, 4) im Abstand von den Isolierstücken (15, 16) verlaufende Blenden (28, 29) aus elektrisch leiten­ dem Material hat, welche fest mit einem Sammelkanal (11) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (28, 29) Teil eines zu den Sprühelek­ troden (3, 4) hin offenen Profilteils (8) sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüh­ elektroden (3, 4) durch flache Distanzstücke (17) posi­ tioniert sind, welche zwischen den Isolierstücken (15, 16) angeordnet sind und stirnseitig zwei die beiden Sprühelektroden (3, 4) aufnehmende Aus­ sparungen (18, 19) aufweisen, in welchen die beiden Sprüh­ elektroden (3, 4) gehalten sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sprühelektroden (3, 4) durch winkelförmige Krallen (22, 23) in den Aussparungen (18, 19) gehalten sind, wobei die Krallen (22, 23) mit einem Schenkelende (22a) je­ weils außenseitig gegen das Isolierstück (16) und mit ihrem anderen Schenkel (22b) gegen die jeweilige Sprüh­ elektrode (3, 4) anliegen und mittels einer in das Isolierstück (15, 16) geführten Schraube (24) befestigt sind.