專利名稱：用于電暈處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于電暈處理的方法，以及一
種根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分所述的用于電暈處理的裝置。
背景技術(shù)：
已知的是，為了預(yù)處理材料幅尤其是塑料薄膜的表面，使所述表面經(jīng)受電暈放電。對(duì)塑料薄膜來說，這種電暈處理例如實(shí)現(xiàn)了后續(xù)加工如顏料的涂覆。 EP 1 316 130 Bl公開了一種已知的用于塑料薄膜的電暈處理的裝置。其中將材料幅引導(dǎo)過在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)雍碗姌O布置結(jié)構(gòu)之間的約2mm寬的處理隙。該輥?zhàn)泳哂薪饘俟鉂苫蛘哂媒殡姴牧线M(jìn)行涂層，且其周緣的一半都由電極布置結(jié)構(gòu)圍繞。該電極布置結(jié)構(gòu)被供給高頻的高電壓，以便在處理隙中產(chǎn)生電暈處理。由此對(duì)塑料薄膜的表面進(jìn)行預(yù)處理以進(jìn)行后續(xù)加工。 在US 6 007 784中公開了一種具有用于電暈處理連續(xù)的材料幅的處理工位的電暈處理裝置。所述處理工位和兩個(gè)包含在該處理工位中的、在材料幅的傳輸方向上相繼布置的電極通過高壓電纜與電壓發(fā)生器連接，該電壓發(fā)生器本身通過變壓器與線路電網(wǎng)連接。為調(diào)節(jié)電壓發(fā)生器的高電壓，該電壓發(fā)生器具有同步電路，該同步電路在電極、發(fā)生器和變壓器上的電壓之間進(jìn)行頻率匹配。其中在所有電極上存在共同的電壓發(fā)生器的相同的高電壓。 圖1示出了已知的電暈處理裝置的另一個(gè)例子。其中塑料薄膜F由輸入輥1和輸出輥2經(jīng)處理輥3沿傳輸方向T輸送。該輸入輥1、輸出輥2和處理輥3以可繞與圖1的繪圖平面垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式來支承。 為了能夠利用電暈放電對(duì)薄膜進(jìn)行預(yù)處理，以本身已知的方式設(shè)有第一、第二、第三電壓放電單元4、5、6。該電壓放電單元4、5和6距處理輥3表面以小的間距沿著處理輥3的周向方向、進(jìn)而沿著薄膜F的傳輸方向T相繼地布置，并基本上布置在處理輥3的整個(gè)軸向?qū)挾壬稀?放電單元4具有沿處理輥3的周向方向的圓弧形的高壓電極41。該電極41以本身已知的方式具有朝向薄膜F的、距處理輥3進(jìn)而距薄膜F以小的間距布置的放電尖端。由電壓發(fā)生器43、例如變頻器經(jīng)變壓器42來提供對(duì)于在電極41和處理輥3之間產(chǎn)生放電來說所必須的高頻交流電壓。放電單元5和6的設(shè)計(jì)類似。 根據(jù)整個(gè)薄膜處理設(shè)備的工作參數(shù)例如幅面寬度或傳輸速度，來確定對(duì)于放電單元的要求。因此對(duì)于雙軸向延伸的薄膜的加工，使用軸向?qū)挾雀哌_(dá)llm的非常寬的處理輥3。由于薄膜的高傳輸速度和其雙向延伸，所以對(duì)于其電暈處理，需要非常高的能量輸入、進(jìn)而需要電壓發(fā)生器43、53、63的高安裝功率。由于單個(gè)放電單元的功率有限，所以相繼布置了多個(gè)放電單元4、5和6，但是這些放電單元彼此分開并具有獨(dú)立的控制機(jī)構(gòu)。因此在圖1中，分別為第二、第三放電單元5、6的電極51、61配設(shè)了各自的高壓變壓器52、62以及電壓發(fā)生器53、63。雖然這些器件通常由相同的電網(wǎng)供電，然而電極上的高壓交流電壓的電壓曲
3線、尤其是與單個(gè)的高壓交流電壓的相位有關(guān)的量，彼此無(wú)關(guān)且不同步。 因此可以發(fā)現(xiàn)，在相鄰的電極例如41和51之間，存在反相的交流電壓或包含反相
的交流電壓分量的電壓，進(jìn)而在相鄰電極之間得到高的電壓差。這種電壓差會(huì)對(duì)薄膜F的
加工造成不利的影響且最壞情況下可能導(dǎo)致電極之間的電壓擊穿，由此可能損壞或甚至?xí)?br> 完全毀壞薄膜F。 當(dāng)前，通過使電極41和51或51和61的、沿處理輥3的周向方向指向彼此的端部具有大的最小間距dl來防止上述情況。那么在預(yù)先規(guī)定電極41、51和61在周向方向上的長(zhǎng)度的情況下，由該最小間距dl得出處理輥3的最小必須的而實(shí)際上非常大的直徑D1。這造成了大的處理輥，由于其大的寬度和直徑，該處理輥重量大且耗費(fèi)了很多材料。由于必須高精度地制造處理輥，所以制造成本很高，處理輥相應(yīng)地也非常昂貴。此外，處理輥3的大的直徑和大的重量在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致大的力和力矩，為此必須設(shè)計(jì)處理輥3的支承結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，克服上述缺點(diǎn)，并提出一種用于電暈處理的方法和處理裝置，該方法和處理裝置能夠緊湊地、節(jié)省空間和材料地以及成本低地處理材料幅，尤其是塑料薄膜。 根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的用于電暈處理的方法以及具有權(quán)利要求ll的特征的用于電暈處理的裝置來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實(shí)施例和合適的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。 根據(jù)本發(fā)明，前述方法的特征在于，電極上的電壓曲線彼此同化(angleichen)。由
于相鄰電極上、尤其是相對(duì)的端部上的電壓曲線的所述同化，可明顯減小或完全避免出現(xiàn)
在相鄰電極之間的電壓差。在此最重要的是，同化理解為電壓曲線在形狀、相位和/或時(shí)序
(Takt皿g)方面的匹配，以便可在任何時(shí)刻保持電極之間盡可能小的電壓差。 在一種根據(jù)本發(fā)明的簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，如此驅(qū)控電壓發(fā)生器，使得各個(gè)電極上的
電壓彼此同相。尤其是對(duì)于電極上的交流電壓來說，可通過使用用于所有電壓發(fā)生器的、具
有相同幅值和相位的期望電壓曲線來使相鄰電極之間的電壓差實(shí)際上為零。當(dāng)不是使用純
粹的交流電壓而是使用包含直流電壓分量和交流電壓分量的電壓時(shí)，上述同樣適用，因?yàn)?br> 在此交流電壓分量中的差別也同樣會(huì)引起電極之間的相應(yīng)的電壓差。 在本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案中，如果測(cè)量一個(gè)或多個(gè)電極上的實(shí)際電壓曲線，則由此還可進(jìn)一步改進(jìn)不同電極的電壓之間的同化——例如通過本身已知的調(diào)節(jié)方法。 因此在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施例中，可將一個(gè)或多個(gè)電極的實(shí)際電壓曲線調(diào)節(jié)成為預(yù)先給定的期望電壓曲線，該期望電壓曲線優(yōu)選對(duì)于所有電壓發(fā)生器來說是相同的。
可選地，也可將電極中的一個(gè)的實(shí)際電壓曲線作為期望電壓曲線用于驅(qū)控其它電極中的一個(gè)或多個(gè)的電壓發(fā)生器。由此可有利地將一個(gè)電極上的實(shí)際測(cè)得的實(shí)際電壓曲線用作其它電極的預(yù)設(shè)值，因?yàn)橥ǔ８鱾€(gè)電極由于結(jié)構(gòu)相同而表現(xiàn)相同。在這種情況下，其實(shí)際電壓曲線被用作期望電壓曲線的電極有利地是在材料幅的傳輸方向上位于最前面的電極。
在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案中，可有利地測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰電極上的實(shí)際電壓曲線并將所述實(shí)際電壓曲線之間的電壓差調(diào)節(jié)至零。在此也被證明有利的是將兩個(gè)相鄰電極中在材料幅的傳輸方向上位于前面的電極的實(shí)際電壓曲線作為期望電壓曲線用于該兩個(gè)相鄰電極中另一個(gè)電極的電壓發(fā)生器。 為盡可能使兩個(gè)相鄰電極的電壓差最小化，可有利地分別在相鄰電極的相鄰端部處測(cè)量相鄰電極的實(shí)際電壓曲線。 根據(jù)本發(fā)明，前述用于電暈處理的裝置的特征在于，設(shè)置有用于使電極上的電壓曲線同化的同步裝置。為以盡可能簡(jiǎn)單的方式通過驅(qū)控電壓發(fā)生器利用統(tǒng)一的期望電壓曲線使電極上的電壓曲線彼此同化，同步裝置可有利地設(shè)置為用于將期望電壓曲線分發(fā)到各電壓發(fā)生器上。由此，通過后來簡(jiǎn)單地裝入同步裝置，還能以簡(jiǎn)單的方式對(duì)已經(jīng)存在的設(shè)備進(jìn)行改裝。 在一種有利的實(shí)施例中，可在一個(gè)或多個(gè)電極上設(shè)有用于測(cè)定電極上的實(shí)際電壓曲線的傳感器，其中同步裝置設(shè)置為用于從電極接收所述實(shí)際電壓曲線。由此，可借助控制技術(shù)本身已知的方法來使相鄰電極之間的電壓差最小化。為此，同步裝置可有利地設(shè)置為用于形成在期望的期望電壓曲線與所接收的實(shí)際電壓曲線之間的電壓差，以便隨后基于該電壓差產(chǎn)生用于電壓發(fā)生器的調(diào)節(jié)信號(hào)。


現(xiàn)在根據(jù)圖2示出的優(yōu)選實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明。在附圖中
圖1示出已知的電暈處理裝置的一個(gè)例子；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置。
具體實(shí)施例方式
圖2示出一種根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置，該電暈處理裝置很大程度上對(duì)應(yīng)于圖1中的已知的電暈處理裝置。因此，相同的部件具有相同的標(biāo)號(hào)，下文中主要探討不同點(diǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置中，薄膜F由輸入輥1、輸出輥2和可被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的處理輥3'沿傳輸方向T傳輸。圍繞處理輥3'的大約一半周緣布置有放電單元4、5和6。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置中還設(shè)有與電壓發(fā)生器43、 53和63相連接的同步裝置7。根據(jù)本發(fā)明，該同步裝置7利用相同的期望電壓曲線驅(qū)控電壓發(fā)生器43、53和63，從而使電壓電極41、51或61上的電壓曲線隨時(shí)間的變化相同。如果在電壓電極41、51或61上使用幅值相同的大致為正弦的交流電壓，則同相地對(duì)電壓發(fā)生器43、 53和63進(jìn)行驅(qū)控，從而使這些交流電壓同相。 由此避免了相鄰電極41和51或51和61的相鄰端部之間的電壓差，從而不會(huì)損害薄膜F的加工質(zhì)量。尤其是，在相鄰電極41和51或51和61之間還不會(huì)發(fā)生電壓擊穿，從而既不會(huì)損壞也不會(huì)完全毀壞待處理的薄膜。 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，所有電極41、51和61的電壓曲線彼此同步，從而在遠(yuǎn)離彼此的電極41和61之間也不會(huì)產(chǎn)生電壓差。 同步裝置7也可用于使作為施加在電極41、51和61上的高電壓的交流電壓的其它電壓曲線——例如具有直流和交流分量的電壓或脈沖電壓——同步。
5
同步裝置7能在受控制或受調(diào)節(jié)的工作方式下運(yùn)行。在受控制的工作方式中，同步裝置7直接將電極41、51和61上的電壓曲線的相位特性曲線或時(shí)鐘脈沖信號(hào)作為期望電壓曲線(的相位特性曲線或時(shí)鐘脈沖信號(hào))設(shè)定給電壓發(fā)生器43、53和63。
在受調(diào)節(jié)的工作方式中，單獨(dú)地檢測(cè)各個(gè)放電單元4、5和6的電極41、51和61上的實(shí)際電壓曲線，并將這些實(shí)際電壓曲線傳遞給同步裝置7。為此，可在電極41、51和61上、在高壓變壓器42、52和62的初級(jí)或次級(jí)側(cè)上、或在電壓發(fā)生器43、53和63上直接檢測(cè)電壓曲線。然后，在同步裝置7中分別確定相鄰放電單元4和5或5和6所測(cè)得的電壓曲線之間的相應(yīng)的電壓差，并隨后使各個(gè)相鄰電壓發(fā)生器43和53或53和63的真實(shí)的實(shí)際電壓曲線如此彼此同化，使得在相鄰電極41、51或51、61之間沒有電壓差或僅有可忽略的電壓差。為此，在同步裝置7中在硬件、軟件或兩者的組合中實(shí)施本身已知的調(diào)節(jié)方法。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)量在傳輸方向T上位于最前面的第一放電單元4的電極41的實(shí)際電壓曲線，并將該實(shí)際電壓曲線作為期望電壓曲線用于其它電極51和61，從而使隨后的第二放電單元5的電壓曲線追隨第一放電單元4的電壓曲線。同樣地，使第三放電單元6的電壓曲線與第一放電單元4的電壓曲線同步。可選地，在第二放電單元5和第三放電單元6之間也可如在第一放電單元4和第二放電單元5之間那樣行事。從而第三放電單元6的電壓曲線與第二放電單元5的電壓曲線同步。 在剛才描述的兩種情況中，可以要么受控制地要么受調(diào)節(jié)地運(yùn)行第一放電單元4。對(duì)于第一放電單元4的電壓發(fā)生器43來說，要么由同步裝置7給定一期望電壓曲線(受控制的工作方式)，要么額外測(cè)量電極41上的實(shí)際電壓曲線并將該實(shí)際電壓曲線調(diào)節(jié)到由同步裝置7預(yù)先給定的期望電壓曲線。 通過受調(diào)節(jié)的工作方式可有利地確保能對(duì)由于放電單元4、5和6的不同行為而產(chǎn)生的電壓差進(jìn)行平衡，這在受控制的工作方式中當(dāng)然是不可能的。優(yōu)選測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰電極41和51或51和61的相鄰端部上的電壓曲線。此外，可測(cè)量中間電極51的兩個(gè)端部上的電壓。 同步裝置7可設(shè)計(jì)為本身已知的獨(dú)立的控制裝置，例如微處理器控制裝置。其可由硬件、軟件或兩者的組合形成。同步裝置7也可集成在整個(gè)薄膜傳輸設(shè)備的設(shè)備控制單元中。放電單元4、5和6與同步裝置7的連接可通過固定電纜連接件實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選通過光學(xué)連接件如光導(dǎo)纖維實(shí)現(xiàn)，以能夠在微秒范圍內(nèi)使電壓曲線同步。 通過使電極41、51和61上的電壓曲線彼此同化，尤其是在交流電壓或包含交流電壓分量的電壓的情況下同相以及具有相同的幅值，在圖2的根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置中，處理輥3'的周向方向上的各個(gè)電極41 、51和61的相鄰端部之間的安全距離d2可選擇為大大小于圖1中的已知的電暈處理裝置中的安全距離dl。由此如從圖1和圖2的對(duì)比可以看出的，相對(duì)于處理輥3，可有利地顯著減小處理輥3'的直徑D2。因此，在對(duì)薄膜F的傳輸速度要求相同的情況下，根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置的處理輥3'比常見的處理輥3更小、更緊湊并因此更輕。因此，根據(jù)本發(fā)明的電暈處理裝置結(jié)構(gòu)較小，需要較少材料且可較廉價(jià)地制造。此外，由此減小了在處理輥3'的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行中出現(xiàn)的力和力矩，從而可將處理輥3'的支承結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸選擇得較小。因此還可減小安裝功率和在工作中驅(qū)動(dòng)處理輥所必需的能量。
權(quán)利要求
一種用于對(duì)圍繞處理輥(3’)引導(dǎo)的材料幅(F)進(jìn)行電暈處理的方法，具有至少兩個(gè)離開所述處理輥(3’)的周緣一段距離的、在所述處理輥(3’)的周向方向上間隔地相繼布置的電極(41、51、61)以在所述電極(41、51、61)和所述處理輥(3’)之間產(chǎn)生電暈放電，其中為所述電極(41、51、61)中的每一個(gè)配設(shè)一電壓發(fā)生器(43、53、63)，其特征在于，所述電極(41、51、61)上的各電壓曲線彼此同化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，如此驅(qū)控所述電壓發(fā)生器(43、53、63)，使 得所述各電極(41、51、61)上的電壓彼此同相。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，測(cè)量所述電極(41、51、61)中的一個(gè) 或多個(gè)上的實(shí)際電壓曲線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用相同的、預(yù)先給定的期 望電壓曲線來驅(qū)控所述電壓發(fā)生器(43、53、63)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，將所述電極(41、51、61)中的一個(gè)或多個(gè)的實(shí)際電壓曲 線調(diào)節(jié)成述期望電壓曲線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將所述電極(41、51、61)中的一個(gè)的實(shí)際 電壓曲線用作期望電壓曲線以驅(qū)控其它所述電極(41、51、61)中的一個(gè)或多個(gè)的電壓發(fā)生 器(43、53、63)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其實(shí)際電壓曲線被用作期望電壓曲線的 所述電極(41)是在所述材料幅(F)的傳輸方向(T)上位于最前面的電極(41)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰電極(41、51、61)上的實(shí)際 電壓曲線并將所述實(shí)際電壓曲線之間的電壓差調(diào)節(jié)至零。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將所述兩個(gè)相鄰電極(41、51、61)中在所 述材料幅(F)的傳輸方向(T)上位于前面的電極的實(shí)際電壓曲線作為期望電壓曲線用于所 述兩個(gè)相鄰電極(41、51、61)中另一個(gè)電極的電壓發(fā)生器(43、53、63)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3至9中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，分別在相鄰電極(41、51、 61)的相鄰端部處測(cè)量所述相鄰電極(41、51、61)的實(shí)際電壓曲線。
11. 一種用于對(duì)圍繞處理輥(3')引導(dǎo)的材料幅(F)進(jìn)行電暈處理的裝置，所述裝置具 有至少兩個(gè)離開所述處理輥(3')的周緣一段距離的、在所述處理輥(3')的周向方向上間 隔地相繼布置的電極(41、51、61)以在所述電極(41、51、61)和所述處理輥(3')之間產(chǎn)生 電暈放電，其中所述電極(41、51、61)中的每一個(gè)配設(shè)有一電壓發(fā)生器(43、53、63)，其特征 在于，設(shè)置有用于使所述電極(41、51、61)上的電壓曲線同化的同步裝置(7)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置(7)設(shè)置為用于將期望電 壓曲線分發(fā)到所述各電壓發(fā)生器(43、53、63)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，在所述電極(41、51、61)中的一個(gè) 或多個(gè)上設(shè)有用于測(cè)定所述電極(41、51、61)上的實(shí)際電壓曲線的傳感器，其中所述同步 裝置(7)設(shè)置為用于從所述電極(41、51、61)接收所述實(shí)際電壓曲線。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述同步裝置(7)設(shè)置為用于形成所述 期望電壓曲線與所接收的實(shí)際電壓曲線之間的電壓差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電暈處理圍繞處理輥(3’)引導(dǎo)的材料幅(F)的方法及裝置，所述方法及裝置具有至少兩個(gè)離開處理輥(3’)的周緣一段距離的、在處理輥(3’)的周向方向上間隔地相繼布置的電極(41、51、61)，用以在電極(41、51、61)和處理輥(3’)之間產(chǎn)生電暈放電，其中為每個(gè)電極(41、51、61)配設(shè)一電壓發(fā)生器(43、53、63)。本發(fā)明方法通過使電極(41、51、61)上的電壓曲線彼此同化來實(shí)現(xiàn)緊湊地、節(jié)省空間和材料地以及成本低地處理材料幅尤其是塑料薄膜的目的，而本發(fā)明裝置通過設(shè)置用于使電極(41、51、61)上的電壓曲線同化的同步裝置(7)來實(shí)現(xiàn)該目的。
文檔編號(hào)H01T19/00GK101786325SQ20101010012
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者G·阿爾特 申請(qǐng)人:Afs研發(fā)銷售有限責(zé)任公司