Устройство для нейтрализирования статических зарядов, образующихся при выделке и обработке тканей и т.п. изделий из диэлектриков

Устройство для нейтрализирования статических зарядов, образующихся при выделке и обработке тканей и т.п. изделий из диэлектриков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21-g

Pfo Я©

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для нейтрализирования статических зарядов, образующихся при выделке и обработке тканей и т. и. изделий из диэлектриков.

К патенту Г. Д. Плинера, заявленному 21 ноября 1922 г. (заяв. свил. Мя 7606б).

0 выдаче патента опубликовано ЗО ноября И26 r. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 г, В машинах, при работе которых происходит скольжение больших поверх- ностей друг по другу, в особенности,, когда одна является хорошим проводни- ком электричества, а другая диэлектри-, ком, получается электрический заряд этих поверхностей, при чем знак этих зарядов противоположен. Когда разность потенциалов достигает известного значе-., ния, величина коего зависит от формы частей машины, взаимного расстояния их и электризующихся электродов,, состояния среды и др., то происходит разряд, энергия коего проявляется в виде, искр, перескакивающих с одной поверх- ности на другую. Искры эти, когда они! происходят в горючей или взрывчатой, ! среде, служат причиной взрывов и пожа- ров, причиняющих производствам опусто- шения и убытки. Как на пример такого рода условий можно указать на шпрединг машины в резиновом производстве (фиг. 1), где бумажная, льняная или суконная материя электризуется, скользя по металлическим и эбонитовым частям машины, проходя под металлическим ножем, распределяющим пропитывающий состав, расслаиваясь при разматывании ролей с материей и т. д. При искровом разряде в этом случае часто происходят пожары и взрывы, так как не только материал пропитан бензином, но и самый воздух насыщен парами его. Во избежание накопления больших количеств электричества, необходимо отводить нарождающиеся заряды хотя бы в землю.

Отводящие электроды выполняются в случаях, когда возможен непосредственный контакт, в виде катящихся по материалу роликов и трубок или волочащихся по нему металлических полос или щеточек, соединенных с землей. Но бывают случаи, когда непосредственное соприкосновение с материалом невозможно, так как от этого портится фабрикат, Тогда приходится прибегнуть к электродам, расположенным на некотором расстоянии над материей. Отвод зарядов в этих случаях основан на законе индукции. Для предотвращения пожаров необходимо избегать искровых разрядов и разряжать наэлектризовавшиеся части при так назыв. „тихом" разряде. Употреблявшиеся до сего времени для этого приспособления состояли из расположенных на известном расстоянии над материалом единичных полос с иглами или без них (а также пучков из тонкой проволоки), соединенных (вместе с корпусом машины) с землей.

Вышеозначенные устройства, однако, по мнению автора, не вполне оправдали себя, и главными причинами этого сле-, дует считать трудность выбора расстоя- ния электродов от материала, недостаточную интенсивность действия их и трудность регулировки и отсутствие,. контрольных приборов, позволяющих наблюдать за электрическим состоянием материала.

Предлагаемые устройства имеют целью устранить все вышеозначенные недостатки.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 схематического чертежа поясняются соответствующие устройства.

Устройства могут быть двух родов: действующие без применения посторонней электродвижущей силы и работающие при посредстве электричества (наведенного), индуктированного специальными приборами и машинами. Действие обоих приспособлений основано на получении „тихого разряда" в воздухе в тех местах, где они установлены.

Устройство, согласно фиг. 1, состоит из ряда тонких металлических лезвий11, соединенных сверху общей металличе-; ской обкладкой 12 и разделенных между собой изолирующими прокладками И из дерева или какого-либо другого непроводящего материала. Все это вместе охватывается внешней изолирующей коробкой 14 и может вращаться вокруг оси 15, при чем обкладка 12 все время остается присоединенной гибким кабелем

1б или с той же осью соединенной с корпусом машины и с землей или прямо с землей. Все устройство поворачивается вокруг неподвижной оси 15, ставится наклонно к плоскости материала, так что расстояние между лезвиями и поверхностью материала уменьшается в направлении движения материалов. На фиг. 1 изображен случай установки описанного приспособления тотчас вслед за ножом шпрединг-машины, при чем материал 1, сойдя с валика 4, движется горизонтально влево, как то указано стрелкой, и здесь расстояние L ) L

Действие этого зарядо-отводчика следующее: материал, получив под влиянием указанных ранее причин электрический заряд, выходит из под ножа с некоторым наивысшим потенциалом е, при чем, проходя под лезвием № 1, индуктирует на нем электрический заряд с высоким потенциалом противоположного знака.

Расстояние L, подобрано таким образом, что участок воздуха или других газов, находящихся между материалом и лезвием, становится, под влиянием этой большой разности их потенциалов, проводящим электричество и таким образом заряд с материала может, через лезвие № 1, соединенное при посредстве обкладки 12 с землей, отводиться в землю, Если бы разность электрических потенциалов между материалом под лезвием № 1 и самым лезвием № 1 оказалась недостаточной для появления

„тихого разряда" через воздух в этом месте, то материал с тем же первоначальным потенциалом вступит под лезвие М 2, где расстояние L, (L,; поэтому потенциал заряда, индуктированного на лезвии М 2, будет больше, и „тихий разряд" может получиться под ним. Если же он не получится под лезвием № 2, то может получиться под каким-либо следующим лезвием № 3, № 4 и т. д., так как последнее лезвие (в данном случае И 7) подходит весьма близко к материалу. Таким образом, получается как бы автоматичность действия зарядоотводчика, так как заряды матепиала сами выбирают себе место, где они при тихом разряде могут отвестись в землю.

Кроме указанного, система лезвий, расположенных, как указано на фиг. 2, имеет еще и то свойство, что остаточный заряд, который всегда остается в материале после первого разряда, может найти себе далее место для соответствующего отвода в землю под какимлибо более близким лезвием. Материалом для лезвий могут быть, для наиболее интенсивного действия, взяты ленты из металлических листов толщиной 0,3—

0,1 ли, проволочные сетки из проволок тех же диаметров, а в самых ответственных случаях листки станиоля или сусального золота.

При вышеозначенном устройстве можно применить повышательный транс-. форматор. Тогда каждую отдельную машина, в которой нужно нейтрализи- I ровать статические заряды, можно обо- рудовать следующим образом (фиг. 2). j

Провод 1, вторичной обмотки трансфор- . матора (высокого напряжения) проходит через особый предохранитель S, который не допускает образования сильного тока;, в случае надобности, можно посредством реостата Я поддерживать напряжение точно в тех пределах, которые необхо- димы для данной машины. Далее, разветвляясь, напряжение подводится к двум или трем стержням В, которые и служат зарядопроводчиками. На той же фиг. 2 изображены также и приспособления, предохраняющие от черезмерного повышения разности потенциалов между стержнями В и материалом М. j (Эти приспособления необходимы на тот

1 случай, если бы амплитуда подводимого напряжения была столь велика, что могла бы вызвать искровой разряд).;

Оно состоит (фиг. 3) из двух шариков, один из которых (верхний) 18 соеди- няется при помоши проволоки 19 и винта 20 со стержнем 17, другой же (нижний) 21 соединяется с особым, электродом в виде диска С (фиг. 2).

Действие этого предохранителя следуюшее. Верхний шарик 18 имеет всегда потенциал стержня В (являющегося электродом высокого напряжения). На I диске С индуктируется электричество с некоторым потенциалом, пропорциональным потенциалу материала М. Таким образом, между шариками 18 и 21; (фиг. 3) поддерживается разность потенциалов, зависящая от высоты заряда . материала М. Можно расстояние l между шариками подобрать так, чтобы искровой разряд всегда происходил между ними раньше, чем между стержнем В и материалом М. Проскакивание искр служит сигналом для уменьшения под- водимого напряжения. Для регулировки расстояния между шариками служит нижний винтовой стержень 22, на котором сидит нижний шарик и который ходит вверх и вниз в резьбе крышки, 23, если его вращать за головку 24.

Для предотвращения могущего про-: изойти от искры взрыва все пространство между двумя крышками 23 окружено частой проволочной сеточ-, кой 25, На фиг. 4 изображена схема приборов для контроля над исправностью действия всего предохраняюшего устройства. Оно служит для того, чтобы убедиться в отсутствии в материале заряда электричества с потенциалом, опасным в смысле искрового разряда. Для этого в том месте, где желательно иметь контроль, устанавливается на определенной высоте над материалом М стержень КВ (фиг. 4), аналогичный описанным ранее (В на фиг. 2), но не соединенный с общей сетью вторичного напряжения, а соединенный посредством зажима с электростатическим прибором (вольтметр) Е; другой зажим прибора соединен с землей. Электростатический прибор с целью сигнализации включается в цепь сигнализационного устройства так, чтобы определенное отклонение стрелки прибора вызывало замыкание сигнализационной цепи (фиг. 4). Замыкание побочной электрической цепи осушествляется так, что стрелка, упираясь в изолированный конец, толкает вращающийся вокруг точки 0 рычаг по направлению против часовой стрелки, и имеющаяся в качестве противовеса на другой стороне рычага проводящая скоба I, опускаясь в чашечку е с ртутью

q, производит замыкание цепи батареи В.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТ А.

1. Устройство для нейтрализирования статических зарядов, образующихся при выделке и обработке тканей и т. п. изделий из диэлектриков, отличающееся тем, что собирающая электрические заряды часть устройства выполнена в виде ряда тонких металлических пластин 11, разделенных изолирующими прокладками 13 и соединенных сверху с общей металлической обкладкой 12, соединенной, в свою очередь, гибкой проводниковой связью 1б с землей, непосредственно или через корпус машины, каковые пластины 11 и обкладка 12 укреплены в изолирующей коробке 14, способной вращаться вокруг расположенной над обрабатываемым материалом оси 15, принимая при повороте более или менее наклонное по отношению к материалу положение, так что расстояние между пластинами 11 и материалом изменяется постепенно (фиг. 1).

2. При устройстве, охарактеризован-, ном в п. 1, применение повысительного трансформатора, у которого один из выводов высокого напряжения заземлен, и который питает собирающее заряд устройство через предохранитель S и реостат Rg (фиг. 2). (3. При устройстве, охарактеризованном в и. 1, применение, с целью ограни- чения возможной разности потенциалов . между собирающим заряд устройством и обрабатываемым материалом и с целью недопущения искрового разряда между ними, искрового разрядника, состоящего, из двух электродов, заключенных в сосуд, огражденный мелкой металлической сеткой (фиг. 3).

4. При устройстве, охарактеризованном в п. 1, применение, с целью контроля действия устройства, электростатического прибора (вольтметра) Е, электрически соединенного со стержнем

КВ, установленным на некотором расстоянии над материалом Л1, каковой электростатический прибор с целью сигнализации включается в цепь сигнализацио нного устройства так, чтобы определенное отклонение стрелки прибора вызывало замыкание сигнализационной цепи (фиг. 4).

7ххххо-литографии екраоный Печатник», Ленинград. Ме кдународный, 75.