DE20220308U1

DE20220308U1 - Ionization device to compensate for electrostatic charging in paper and textiles has direct current source inverter and multiplier to feed electrode system

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Publication number: DE20220308U1
Application number: DE20220308U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Kersten Heike De
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2012-03-16

Abstract

An ionization device to at least partly compensate for electrostatic charging comprises a multi-kilovolt high-voltage source fed from a dc source via an inverter (2) and multiplier circuit (3) to produce a bipolar dc voltage which is fed (10,11) to the arrangement of electrodes.

Description

MAUCHER, BORJES & KOLLEGENMAUCHER, BORJES & COLLEAGUES

PATENT- UND RECHTSANWALTSSOZIETÄTPATENT AND LAW FIRM

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Maucher · Patent- und Rechtsanwalt H. Börjes-PestalozzaPatent Attorney Dipl.-Ing. W. Maucher · Patent and Attorney H. Börjes-Pestalozza

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G 03 112 BG 03 112 B

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IonisationsvorrichtungIonization device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ionisationsvorrichtung zur zumindest teilweisen Kompensation elektrostatischer Aufladungen, mit einer Hochspannungsquelle, die ausgangsseitig eine beispielweise mehrere Kilovolt betragende Hochspannung liefert und die an eine oder mehrere Elektrodenanordnungen angeschlossen ist.The invention relates to an ionization device for at least partially compensating electrostatic charges, with a high-voltage source which delivers a high voltage of, for example, several kilovolts on the output side and which is connected to one or more electrode arrangements.

Ionisationsvorrichtungen dienen als Entladungsanlagen dem Ladungsausgleich elektrostatischer Ladungen, die zum Beispiel an Papieren, Folien, Textilien und anderen Stoffen bei der Herstellung und Verarbeitung auftreten können.Ionization devices serve as discharge systems to equalize electrostatic charges that can occur, for example, on paper, foils, textiles and other materials during production and processing.

Die an der Ionisationsvorrichtung zur Verfügung stehende Hochspannung bewirkt einen Ladungsausgleich im direkten Umfeld. Ein Anwendungsbeispiel für solche Ionisationsvorrichtungen sind Bogenoffsetmaschinen.The high voltage available on the ionization device causes a charge equalization in the immediate vicinity. One application example for such ionization devices is sheet-fed offset presses.

Als Stand der Technik sind Ionisationsvorrichtung bekannt, bei denen eine Wechsel-Hochspannung einerseits an die Elektrodenanordnung mit einer oder mehreren Elektroden und andererseits an Masse, also beispielsweise ein Maschinengestell oder derglei-Ionization devices are known as state of the art in which an alternating high voltage is applied on the one hand to the electrode arrangement with one or more electrodes and on the other hand to ground, for example a machine frame or the like.

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chen angeschlossen ist. Die Wechselspannung beträgt beispielsweise 5kV bis 10 kV. Diese Hochspannung wird üblicherweise mit einem Hochspannungstransformator aus der Netzwechselspannung erzeugt.
5chen. The alternating voltage is, for example, 5 kV to 10 kV. This high voltage is usually generated from the mains alternating voltage using a high-voltage transformer.
5

Nachteilig ist hierbei, dass bedingt durch den zum Beispiel sinusförmigen Verlauf der Wechselspannung beim Nulldurchgang keine Ionen produziert werden und somit keine konstante Ionenproduktionsrate vorhanden ist. Außerdem treten im Zulei-0 tungskabel zu der Elektrodenanordnung Blindleistungsverluste auf.The disadvantage here is that, due to the sinusoidal shape of the alternating voltage, for example, no ions are produced at the zero crossing and thus there is no constant ion production rate. In addition, reactive power losses occur in the supply cable to the electrode arrangement.

Durch diese Blindleistungs-Verluste innerhalb des üblicherweise mehrere Meter langen Zuleitungskabels, muss bei Verwendung eines Hochspannungstransformators eine entsprechende Ausgangsleistung zur Verfügung stehen, um diese Verluste zu kompensieren. Ein solcher Hochspannungstransformator ist vergleichsweise teuer. Hinzu kommt, dass bei Verwendung eines Hochspannungstransformators primärseitig auch noch eine Schutzschaltung erforderlich ist, die bei einem sekundärseitigen Kurzschluss anspricht. Diese verursacht zusätzliche Kosten.Due to these reactive power losses within the supply cable, which is usually several meters long, a corresponding output power must be available when using a high-voltage transformer to compensate for these losses. Such a high-voltage transformer is comparatively expensive. In addition, when using a high-voltage transformer, a protective circuit is also required on the primary side, which responds in the event of a short circuit on the secondary side. This causes additional costs.

Durch die kabelseitige, elektromagnetische Abstrahlungen sind &igr; bei solchen Ionisationsvorrichtungen auch verstärkt EMV-Aspekte (elektromagnetische Verträglichkeit)zu berücksichtigen.Due to the electromagnetic radiation from the cable, EMC (electromagnetic compatibility) aspects must also be taken into account with such ionization devices.

Es ist auch eine Ionisationsvorrichtung bekannt, die eine Stromversorgungseinrichtung aufweisen, an deren Ausgang Gleichspannung ansteht. Hierbei wird ein Hochspannungstransformator verwendet, an dessen Hochspannungsausgang eine Hochspannungs-Gleichrichterschaltung angeschlossen ist. Auch diese Ionisationsvorrichtung verursacht vergleichsweise hohe Kosten.An ionization device is also known which has a power supply device at whose output a direct voltage is present. In this case, a high-voltage transformer is used, to whose high-voltage output a high-voltage rectifier circuit is connected. This ionization device also causes comparatively high costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ionisationsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die kosten-The object of the present invention is to provide an ionization device of the type mentioned at the beginning, which is cost-effective

günstig ist, eine praktisch konstante Ionenproduktionsrate aufweist und die an eine kompakte Elektrodenanordnung anschließbar ist.is inexpensive, has a practically constant ion production rate and can be connected to a compact electrode arrangement.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen dass die Hochspannungsquelle eine Stromversorgungseinrichtung aufweist, die einen an eine Gleichspannung angeschlossenen Inverter zur Erzeugung einer Wechsel-Hochspannung hat und dass an den Inverter eine Vervielfacherschaltung zur Gleichrichtung, zur Spannungsvervielfachung und zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung angeschlossen ist, die ausgangsseitig mit der Elektrodenanordnung verbunden ist.
Eine mit einer solchen Stromversorgungseinrichtung ausgerüstete Ionisationsvorrichtung hat gegenüber einer mit einem Hochspan-5 nungstransformator ausgerüsteten einen wesentlichen Kostenvorteil. Die für die Elektrodenanordnung zur Verfügung gestellte Hoch-Gleichspannung ergibt eine weitgehend konstante Ionenproduktion. To achieve this object, it is proposed in particular according to the invention that the high-voltage source has a power supply device which has an inverter connected to a direct voltage for generating an alternating high voltage and that a multiplier circuit for rectification, voltage multiplication and for generating a bipolar direct voltage is connected to the inverter, which is connected on the output side to the electrode arrangement.
An ionization device equipped with such a power supply device has a significant cost advantage over one equipped with a high-voltage transformer. The high direct voltage provided for the electrode arrangement results in a largely constant ion production.

Bei der erfindungsgemäßen Ionisationsvorrichtung wird mit Hilfe des Inverters eine Eingangs-Gleichspannung in eine Wechsel-Spannung umgeformt. Eine nachgeschaltete Vervielfacherstufe bewirkt dann, dass diese Ausgangswechselspannung des Inverters auf die notwendige Hochspannung hochgesetzt, gleichgerichtet und eine bipolare Gleichspannung erzeugt wird. Es steht dann am 5 Ausgang eine bipolare Gleichspannung mit Einzelspannungen von beispielsweise einigen KV zur Verfügung.In the ionization device according to the invention, an input direct voltage is converted into an alternating voltage with the help of the inverter. A downstream multiplier stage then causes this output alternating voltage of the inverter to be increased to the necessary high voltage, rectified and a bipolar direct voltage to be generated. A bipolar direct voltage with individual voltages of, for example, a few KV is then available at the output.

Bei dieser Ionisationsvorrichtung kann der sekundärseitige Ausgangsstrom wesentlich kleiner gehalten werden wegen der auf den Zuleitungen zu der Elektrodenanordnung nun nicht mehr vorhandenen Blindleistungsverluste. Es genügt hierbei ein Ausgangsstrom, der nur noch etwa 1/5 beträgt von dem bisher notwendigen Ausgangsstrom. Dementsprechend kann die Stromversorgungseinrichtung kleiner dimensioniert und kompakter aufgebaut sein.With this ionization device, the secondary output current can be kept significantly lower because the reactive power losses on the supply lines to the electrode arrangement are no longer present. An output current of only about 1/5 of the previously required output current is sufficient. Accordingly, the power supply device can be smaller and more compact.

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Außerdem ist durch die Gleichspannung keine elektromagnetische Abstrahlung vorhanden.In addition, there is no electromagnetic radiation due to the direct current.

Um die Konstanz der Ionenproduktion noch zu verbessern, kann die Vervielfacherschaltung zur Erzeugung von auf Masse bezogen ungleichen (unsymmetrischen) Einzelspannungen ausgelegt sein, insbesondere zur Erzeugung einer gegenüber der negativen Einzelspannung höheren positiven Einzelspannung.In order to further improve the constancy of ion production, the multiplier circuit can be designed to generate individual voltages that are unequal (asymmetrical) with respect to ground, in particular to generate a positive individual voltage that is higher than the negative individual voltage.

Mit der zum Nullpotential unsymmetrische Ausgangsgleichspannung wird eine negative Spannung erzeugt, die kleiner ist als die positive Spannung. Dadurch wird die sonst bei gleichen Einzelspannungen größere Ionenproduktion an der negativen Spitze kompensiert, mit dem Ergebnis einer gleichen Ionenproduktionsrate an beiden Elektrodenarten der Elektrodenanordnung.The output DC voltage, which is asymmetrical to zero potential, generates a negative voltage that is smaller than the positive voltage. This compensates for the otherwise greater ion production at the negative tip with the same individual voltages, resulting in an equal ion production rate at both types of electrode in the electrode arrangement.

In Verbindung mit der von der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung erzeugten, bipolaren Gleich-Hochspannung mit vorzugsweise unsymmetrischen Einzelspannungen, ist der Einsatz einer an den Ausgang der Vervielfacherschaltung angeschlossene Elektrodenanordnung mit Elektroden für ein positives Potential und Gegen-Elektroden für ein negatives Potential besonders vorteilhaft, weil dadurch eine besonders effektive Abgabe sowohl &igr; von negativen als auch von positiven Ionen bei Verwendung einer bipolaren Gleichspannung möglich ist.
Eine zum Beispiel kammartige Elektrodenanordnung mit wenigstens 5 einer Reihe von nebeneinander beabstandet angeordneten Elektroden und Gegen-Elektroden jeweils zwischen benachbarten Elektroden, vorzugsweise etwa mittig zwischen benachbarten Elektroden, ist hierfür besonders vorteilhaft.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.In conjunction with the bipolar direct current high voltage with preferably asymmetrical individual voltages generated by the power supply device according to the invention, the use of an electrode arrangement connected to the output of the multiplier circuit with electrodes for a positive potential and counter electrodes for a negative potential is particularly advantageous because this enables a particularly effective release of both negative and positive ions when using a bipolar direct current.
For example, a comb-like electrode arrangement with at least 5 of a row of electrodes arranged next to one another and spaced apart from one another and counter electrodes between adjacent electrodes, preferably approximately centrally between adjacent electrodes, is particularly advantageous for this purpose.
Additional embodiments of the invention are set out in the further subclaims. The invention and its essential details are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ionisationsvorrichtung ,
5Fig. 1 is a block diagram of an ionization device according to the invention,
5

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Elektrodenanordnung für bipolare Gleichspannung,Fig. 2 is a partially sectioned side view of an electrode arrangement for bipolar direct current,

Fig. 3 eine Stirnseitenansicht und
10Fig. 3 a front view and
10

Fig. 4 eine Aufsicht der in Fig. 2 gezeigten Elektrodenanordnung.Fig. 4 is a plan view of the electrode arrangement shown in Fig. 2.

Ein in Fig. 1 gezeigtes Blockschaltbild zeigt den Aufbau einer 5 Hochspannungsquelle mit einer Stromversorgungseinrichtung 1 als Teil einer erfindungsgemäßen Ionisationsvorrichtung. Diese Stromversorgungseinrichtung 1 dient zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung von einigen Kilovolt.A block diagram shown in Fig. 1 shows the structure of a high-voltage source with a power supply device 1 as part of an ionization device according to the invention. This power supply device 1 serves to generate a bipolar direct voltage of several kilovolts.

Im wesentlichen weist die Stromversorgungseinrichtung 1 einen Inverter 2 sowie eine diesem nachgeschaltete Vervielfacherschaltung 3 auf.Essentially, the power supply device 1 comprises an inverter 2 and a multiplier circuit 3 connected downstream thereof.

Mit dem Inverter 2 wird aus einer Gleichspannung eine höhere Wechselspannung erzeugt und die Vervielfacherschaltung 3 dient zur Spannungsvervielfachung, zur Gleichrichtung und zur Erzeugung der bipolaren Gleichspannung, die der in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Elektrodenanordnung 12 zugeführt wird.The inverter 2 generates a higher alternating voltage from a direct voltage and the multiplier circuit 3 serves for voltage multiplication, rectification and for generating the bipolar direct voltage which is fed to the electrode arrangement 12 shown in Figures 2 to 4.

Dem Inverter 2, der einen LC-Oszillator mit einem Wandlertransformator beinhalten kann, ist ein Spannungsregler 4 vorgeschaltet, der für eine Versorgung des Inverters 2 mit einer stabilisierten Gleichspannung sorgt. Die Eingangsspannung von beispielsweise 24 Volt Gleichspannung wird dem Spannungsregler 4 über ein Eingangsfilter 5 und eine Relais-Umschaltung 6 zuge-The inverter 2, which can contain an LC oscillator with a converter transformer, is preceded by a voltage regulator 4, which ensures that the inverter 2 is supplied with a stabilized direct voltage. The input voltage of, for example, 24 volts direct voltage is fed to the voltage regulator 4 via an input filter 5 and a relay switch 6.

führt.leads.

Das Eingangsfilter 5 dient einerseits zur Pufferung der Eingangsspannung und es werden damit auch eventuelle Hochfrequenzstörungen gefiltert.The input filter 5 serves on the one hand to buffer the input voltage and thus also to filter out possible high-frequency interference.

Mit Hilfe der Relais-Umschaltung 6 kann eine Störmeldung durch den Funktionsblock 7 ausgegeben werden, wenn die Ausgangsspannung des Inverters durch Kurzschluss, Überstrom oder Übertemperatur auf einen bestimmten Schwellwert, beispielsweise 15 V absinkt. Der Funktionsblock 8 zur Überstromerkennung ist ein-0 gangsseitig mit dem Inverter verbunden und andererseits zur Ansteuerung mit der Relais-Umschaltung 6.With the help of the relay switch 6, a fault message can be issued by the function block 7 if the output voltage of the inverter drops to a certain threshold value, for example 15 V, due to a short circuit, overcurrent or overtemperature. The function block 8 for overcurrent detection is connected to the inverter on the input side and on the other hand to the relay switch 6 for control.

Der Inverter 2 liefert ausgangsseitig eine Wechselspannung, die an die Vervielfacherschaltung 3 angeschlossen und als Doppel-Multiplier zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung ausgebildet ist. Die Vervielfacherschaltung 3 dient zur Erzeugung von auf Masse bezogen zwei Einzelspannungen, nämlich einer negativen und einer positiven Einzelspannung. Eine Besonderheit besteht dabei darin, dass die Einzelspannungen, bezogen auf Masse ungleich sind, wobei die positive Einzelspannung beispielsweise + 6 KV und die negative Einzelspannung - 4,5 KV betragen kann. Damit wird erreicht, dass die mit dem positiven Potential verbundene Elektroden und die mit dem negativem Potential verbundene Gegen-Elektroden einer Elektrodenanordnung etwa gleiche Ionen-Produktionsraten aufweisen.The inverter 2 supplies an alternating voltage on the output side, which is connected to the multiplier circuit 3 and is designed as a double multiplier for generating a bipolar direct voltage. The multiplier circuit 3 is used to generate two individual voltages related to ground, namely a negative and a positive individual voltage. A special feature is that the individual voltages are not equal in relation to ground, whereby the positive individual voltage can be, for example, + 6 KV and the negative individual voltage - 4.5 KV. This ensures that the electrodes connected to the positive potential and the counter electrodes connected to the negative potential of an electrode arrangement have approximately the same ion production rates.

Die Vervielfacherschaltung 3 ist sowohl für den positiven als auch für den negativen Zweig jeweils mehrkaskadig insbesondere als Greinacher-Schaltung ausgebildet. Dabei ist die Anzahl der Kaskaden der Vervielfacherschaltung 3 für die positive Einzelspannung größer als die Anzahl der Kaskaden für die negative Einzelspannung. In praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass die unterschiedliche Anzahl von Kaskaden für dieThe multiplier circuit 3 is designed as a multi-cascade circuit for both the positive and the negative branches, in particular as a Greinacher circuit. The number of cascades in the multiplier circuit 3 for the positive single voltage is greater than the number of cascades for the negative single voltage. In practical tests it has been shown that the different number of cascades for the

Einzelspannungen zweckmäßig so dimensioniert sind, dass sich eine um etwa 20 bis etwa 40 Prozent höhere, positive Einzelspannung ergibt.Individual voltages are appropriately dimensioned so that a positive individual voltage that is approximately 20 to approximately 40 percent higher is obtained.

Am Hochspannungsausgang der Vervielfacherschaltung 3 ist noch eine Strombegrenzung 9 vorgesehen, die in Reihe beziehungsweise parallel zu den Ausgangsklemmen des Hochspannungsausganges geschaltete, hochohmige Widerstände aufweist. Außer zur Strombegrenzung dienen diese auch als Entladewiderstände für die Kondensatoren der Vervielfacherschaltung 3.A current limiter 9 is also provided at the high-voltage output of the multiplier circuit 3, which has high-resistance resistors connected in series or parallel to the output terminals of the high-voltage output. In addition to limiting the current, these also serve as discharge resistors for the capacitors of the multiplier circuit 3.

Der Inverter 2 weist einen beispielsweise mit einer Inverterfrequenz von 40 kHz arbeitenden Wandler-Transformator auf. Da für den Betrieb der Ionisation keine Masse als Gegenpotential notwendig ist, bleibt der Sekundärkreis dieses Wandler-Transformators im Normalfall floatend und ist über einen Widerstand an Masse angeknüpft. Erst wenn die Differenzspannung über diesen Widerstand beispielsweise etwa 90V überschreitet, zündet ein parallel zu diesem Widerstand geschalteter Überspannungsableiter und erdet diese Leitung. Dies dient zum Schutz des Wandler-Transformators, da dieser sonst auf ein unzulässig hohes 0 Potenzial gehoben werden würde.Inverter 2 has a converter transformer that operates with an inverter frequency of 40 kHz, for example. Since no ground is required as a counter-potential for the ionization to operate, the secondary circuit of this converter transformer normally remains floating and is connected to ground via a resistor. Only when the differential voltage across this resistor exceeds, for example, around 90V, does a surge arrester connected in parallel to this resistor fire and ground this line. This serves to protect the converter transformer, since it would otherwise be raised to an impermissibly high 0 potential.

&igr; In die Verbindungsleitung zwischen Inverter 2 und Spannungs-Vervielfacherschaltung 3 kann eine hier nicht dargestellte Stromfluss-Anzeigevorrichtung insbesondere in Form von zwei antiparallel geschalteten Leuchtdioden vorgesehen sein. Die Leuchtintensität dieser Leuchtdioden ist ein Maß für den Laststrom. &igr; A current flow display device (not shown here) can be provided in the connecting line between inverter 2 and voltage multiplier circuit 3, particularly in the form of two anti-parallel connected light-emitting diodes. The light intensity of these light-emitting diodes is a measure of the load current.

An die Ausgangsklemmen 1 0 und 11 der Stromversorgungseinrichtung 1 kann die in den Figuren 2 bis 4 gezeigte, bipolare Elektrodenanordnung 12 angeschlossen sein.The bipolar electrode arrangement 12 shown in Figures 2 to 4 can be connected to the output terminals 10 and 11 of the power supply device 1.

Diese Elektrodenanordnung 12 weist wegen der bipolaren Ausgangs-Gleichspannung der Stromversorgungseinrichtung 1 sowohlDue to the bipolar output DC voltage of the power supply device 1, this electrode arrangement 12 has both

Elektroden 13 für ein positives Potenzial als auch Gegen-Elektroden 14 für ein negatives Potenzial auf.Electrodes 13 for a positive potential as well as counter electrodes 14 for a negative potential.

Wie gut in Fig. 4 erkennbar, sind im Ausführungsbeispiel eine gerade Reihe von nebeneinander beabstandet angeordneten Elektroden 13 vorgesehen, wobei Gegen-Elektroden 14 jeweils etwa mittig zwischen benachbarten Elektroden 13 angeordnet sind. Die einzelnen Elektroden 13, 14 sind jeweils Teil eines Basisteils 15 in Form eines gestreckten Leiters. Die Elektroden 13, 14 weisen, wie in Fig. 2 erkennbar, Spitzen 13a, 14a auf. Die Elektroden-Spitzen 13a, 14a sind in Reihe etwa fluchtend angeordnet und mit den streifenförmigen, seitlich beabstandeten Basisteilen 15 über Abwinklungen 16 verbunden. Insgesamt besteht das streifenförmige Basisteil 15, die zugehörigen Elektroden 13, 14 und die Abwinklungen 16 einstückig aus einem im Querschnitt etwa Z-förmigen Blechteil, wie dies gut in Fig. 3 erkennbar ist.As can be clearly seen in Fig. 4, in the exemplary embodiment, a straight row of electrodes 13 arranged next to one another at a distance from one another is provided, with counter electrodes 14 each arranged approximately centrally between adjacent electrodes 13. The individual electrodes 13, 14 are each part of a base part 15 in the form of an elongated conductor. The electrodes 13, 14 have tips 13a, 14a, as can be seen in Fig. 2. The electrode tips 13a, 14a are arranged in a row approximately in alignment and are connected to the strip-shaped, laterally spaced base parts 15 via bends 16. Overall, the strip-shaped base part 15, the associated electrodes 13, 14 and the bends 16 consist of a single piece from a sheet metal part that is approximately Z-shaped in cross section, as can be clearly seen in Fig. 3.

Die Elektrodenanordnung 1 2 weist ein Trägerteil 1 7 aus elektrisch isolierendem Werkstoff zur Aufnahme der Elektrodenteile auf. Insgesamt ist das Elektroden-Trägerteil 17 stabförmig ausgebildet und weist, wie in Fig. 3 erkennbar, eine in Längsrichtung verlaufende, schlitzartige Öffnung 18 auf, in der die Elektroden 13 und die Gegenelektroden 14 mit ihren zugehörigen Teilen jeweils angeordnet sind. Das Trägerteil 17 weist inner-5 halb der Öffnung 18 einen längs verlaufenden Auflagervorsprung 19 für die Elektroden-Spitzen 13a, 14a auf. Beidseitig des im Querschnitt etwa rechteckigen Auflagervorsprungs 19 sind Schlitze 20 vorgesehen. Die im Querschnitt etwa Z-förmigen Blechteile der Elektrodenanordnung sind an den Seitenflanken 0 und der Außenseite 21 des Auflagervorsprungs 19 angeordnet und greifen mit ihren streifenförmigen Basisteilen 15 jeweils in einen der beiden Schlitze 20 ein.The electrode arrangement 12 has a carrier part 17 made of electrically insulating material for receiving the electrode parts. Overall, the electrode carrier part 17 is rod-shaped and has, as can be seen in Fig. 3, a slot-like opening 18 running in the longitudinal direction in which the electrodes 13 and the counter electrodes 14 with their associated parts are each arranged. The carrier part 17 has a longitudinal support projection 19 for the electrode tips 13a, 14a within the opening 18. Slots 20 are provided on both sides of the support projection 19, which has an approximately rectangular cross-section. The sheet metal parts of the electrode arrangement, which have an approximately Z-shaped cross-section, are arranged on the side flanks 0 and the outside 21 of the support projection 19 and engage with their strip-shaped base parts 15 in one of the two slots 20.

In Fig. 3 ist noch gut erkennbar, dass das Trägerteil 17 wenigstens einen längsverlaufenden Gaskanal 22 aufweist, der hier innerhalb des Auflagervorsprungs 19 angeordnet ist. In Fig. 3 und 4 sind mit diesem Gaskanal 22 verbundene und neben den Elektroden-Spitzen 13a, 14a mündende Ausströmkanäle 23 erkennbar. Die Mündungen 24 sind jeweils beidseits nahe der jeweiligen Elektroden-Spitze 13a, 14a angeordnet. Die Ausblasrichtung kann auch jeweils schräg gegen die Elektrodenspitzen gerichtet sein. Durch die Unterstützung vorzugsweise durch Luft wird die Wirkentfernung der Entladungseinrichtung vergrößert.In Fig. 3 it is still clearly visible that the carrier part 17 has at least one longitudinal gas channel 22, which is arranged here within the support projection 19. In Figs. 3 and 4, outflow channels 23 connected to this gas channel 22 and opening next to the electrode tips 13a, 14a can be seen. The openings 24 are arranged on both sides near the respective electrode tips 13a, 14a. The blowing direction can also be directed obliquely towards the electrode tips. The effective distance of the discharge device is increased by the support, preferably by air.

Die Elektrodenteile sind zweckmäßigerweise bis auf die Elektroden-Spitzen 13a, 14a innerhalb des Elektroden-Trägerteiles 17 in Isoliermaterial 25 eingegossen.The electrode parts are expediently cast in insulating material 25 within the electrode carrier part 17, except for the electrode tips 13a, 14a.

Das als Blechstreifen ausgebildete Basisteil 15 jeder Elektrodenreihe ist über Hochspannungs-Anschlusskabel mit den Ausgangsklemmen 10 und 11 der Stromversorgungseinrichtung 1 zum Zuführen der bipolaren Gleichspannung verbunden. Die in den Figuren 2 bis 4 gezeigte Elektrodenanordnung 12 ist mit ihrer bipolaren Elektrodenanordnung auf die in Fig. 1 gezeigte Strom-Versorgungseinrichtung abgestimmt. Diese liefert eine passende, bipolare Gleichspannung, welche an die Gleichspannungselektroden der Elektrodenanordnung 12 angelegt ist.The base part 15 of each electrode row, which is designed as a sheet metal strip, is connected via high-voltage connecting cables to the output terminals 10 and 11 of the power supply device 1 for supplying the bipolar direct voltage. The electrode arrangement 12 shown in Figures 2 to 4 is matched with its bipolar electrode arrangement to the power supply device shown in Fig. 1. This supplies a suitable bipolar direct voltage, which is applied to the direct voltage electrodes of the electrode arrangement 12.

Für die elektrische Funktion ist es bei dieser Konstellation nicht notwendig, eine separate Masse heranzuführen. Die Elektrodenanordnung kann elektrisch isoliert befestigt werden.In this configuration, it is not necessary to provide a separate ground for the electrical function. The electrode arrangement can be attached in an electrically insulated manner.

/Ansprüche/Expectations

Claims

1. Ionization device for at least partially compensating electrostatic charges, with a high-voltage source which delivers a high voltage of, for example, several kilovolts on the output side and which is connected to one or more electrode arrangements, characterized in that the high-voltage source has a power supply device ( 1 ) which has an inverter ( 2 ) connected to a direct voltage for generating an alternating high voltage and that a multiplier circuit ( 3 ) for rectification, voltage multiplication and for generating a bipolar direct voltage is connected to the inverter ( 2 ), which is connected on the output side to the electrode arrangement ( 12 ).

2. Ionization device according to claim 1, characterized in that the multiplier circuit ( 3 ) is designed to generate individual voltages that are unequal (asymmetrical) with respect to ground, in particular to generate a positive individual voltage that is higher than the negative individual voltage.

3. Ionization device according to claim 1 or 2, characterized in that a multi-cascade multiplier circuit ( 3 ), in particular a Greinacher circuit, is provided as the multiplier circuit ( 3 ).

4. Ionization device according to claim 3, characterized in that the number of cascades of the multiplier circuit ( 3 ) for the positive individual voltage is greater than the number of cascades for the negative individual voltage and in particular is dimensioned for a positive individual voltage which is approximately 20% to approximately 40% higher.

5. Ionization device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an error detection and preferably an error protection circuit for overtemperature and/or for short circuit and/or overcurrent of the output circuit and/or for incorrect polarity of the input voltage are provided.

6. Ionization device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a current flow display device, in particular two anti-parallel connected light-emitting diodes, is connected in a connecting line between the inverter ( 2 ) and the multiplier circuit ( 3 ).

7. Ionization device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrode arrangement ( 12 ) connected to the output of the multiplier circuit ( 3 ) has at least one electrode ( 13 ) for a positive potential and at least one counter electrode ( 14 ) for a negative potential.

8. Ionization device according to claim 7, characterized in that the electrode arrangement ( 12 ) has at least one row of electrodes ( 13 ) arranged next to one another at a distance from one another and that counter electrodes ( 14 ) are each arranged between adjacent electrodes ( 13 ), preferably approximately centrally between adjacent electrodes ( 13 ).

9. Ionization device according to claim 7 or 8, characterized in that the electrode arrangement ( 12 ) has a carrier part ( 17 ) made of electrically insulating material for receiving the electrodes ( 13 , 14 ) and the like.

10. Ionization device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the carrier part ( 17 ) has at least one longitudinally extending gas channel ( 22 ), which is preferably arranged within a support projection ( 19 ) and has outflow channels ( 23 ) opening at or between the electrodes ( 13 , 14 ) preferably designed as electrode tips ( 13a , 14a ).

11. Ionization device according to claim 10, characterized in that the mouths of the outflow channels are arranged on both sides near the electrode tips ( 13 a, 14 a) and that the blow-out direction of the outflow channels ( 23 ) is preferably directed obliquely towards the electrode tips ( 13 a, 14 a).