Passive Ionisation, aber richtig - Eltex RG52
Bei der Verarbeitung von Folien spielt die sichere und effektive Entladung elektrostatisch aufgeladener Oberflächen eine entscheidende Rolle. Hierbei ist passive Ionisation – ein Verfahren, dass ohne externe Hochspannungsquelle funktioniert – eine kostengünstige sowie sichere Lösung für besonders hohe Bahnladungen bietet.
Einführung in die passive Entladung
Die passive Entladung bezieht sich auf die Entladung elektrostatisch hoch aufgeladener Oberflächen ohne den Einsatz einer externen Hochspannungsquelle. Diese Methode nutzt geerdete Spitzen, um die Ladung über die Luft zu entladen. Geräte, die hierfür verwendet werden, nennt man passive Ionisatoren.
Passive Ionisation ist sehr effizient darin auch höchste Aufladungen auf Oberflächen auf ein sehr viel geringeres Niveau zu entladen.
Für höhere Ansprüche an geringste Restladung auf der Bahn empfehlen wir aktive Ionisatoren von Eltex.
Siehe auch: Aktive Entladung – Effektive Neutralisation elektrostatischer Aufladung
Koronaentladung und Stoßionisation
Bei ausreichender Ladungsdichte an der leitfähigen Spitze kommt es zur partiellen Ionisation der Luft (Feldionisation) und anschließend zur Stoßionisation. Die Elektronen werden aufgrund ihrer geringeren Masse deutlich stärker beschleunigt als die Kationen. Je nach Ladung der Oberfläche wird die Spitze entweder negativ oder positiv influenziert, wodurch Elektronen entweder die Spitze verlassen oder von den Luftmolekülen zur Spitze geholt werden.
Aufbau und Funktionsweise eines passiven Ionisators
Ein passiver Ionisator besteht aus mindestens einer leitfähigen, geerdeten Spitze. Wird diese Spitze in ein starkes elektrisches Feld gebracht, entsteht an der Spitze eine hohe Ladungsdichte, die eine Koronaentladung auslöst. Dieser Prozess führt zur Stoßionisation, bei der Elektronen und Kationen erzeugt werden.
Da eine Spitze eine sehr kleine Oberfläche besitzt, wird bereits bei einer geringen Spannung von etwa 3 kV die maximale Ladungsdichte überschritten, was einen kleinen Stromfluss zwischen der geladenen Platte und der Spitze ermöglicht.
Optimierte der passive Ionisatoren
Die passive Entladung erreicht keine großen Entladereichweiten und die erzielbare Restladung ist begrenzt. Die besten Ergebnisse erzielt man mit einer optimalen Anzahl frei stehender Spitzen, wie es bei der passiven Elektrode Eltex RG52 der Fall ist. Diese kann auch im explosionsgefährdeten Bereich (EX-Bereich) eingesetzt werden, dank einer Widerstandsentkopplung.
Kohlefaserbürsten und ähnliche Vorrichtungen sind für den EX-Bereich nicht empfehlenswert, da Verschmutzung die Konzentrationsdichte der Feldlinien verändert und zu zündfähigen Funken führen kann.
Dazu verschleißt die RG52 nicht, wodurch keine Gefahr der Kontamination des Produkts besteht, was speziell in der Folienproduktion für den Lebensmitte oder Pharmabereich höchste Wichtigkeit hat.
Einschränkungen des Verfahrens
Da der passive Ionisator durch die aufgeladene Oberfläche zur Ionisation angeregt werden muss, ist dieses Verfahren nur bei hohen Bahnladungen und bis zu einer gewissen Restladung möglich. Unterhalb dieser Schwelle reicht das Feld nicht mehr aus, um an der Spitze eine Feldstärke zu erreichen, die die Stoßionisation weiter antreibt.
Wenn geringe Restladungen das Ziel sind, dann bedarf es aktiver Ionisatoren, bei denen die Ionisation durch angelegt Hochspannung permanent aufrecht erhalten wird.
Fazit
Die Eltex RG52 Elektrode wurde gezielt entwickelt, um die Herausforderungen der passiven Entladung effektiv zu bewältigen. Ihre Konstruktion mit geerdeten Spitzen kommt ohne externe Hochspannungsversorgung aus. Sie verfügt über speziell angespitze Emitter und nutzt die abstands- sowie krümmungsradiusabhängige Coronaeinsatzspannung optimal.
Obwohl passive Entladung keine großen Entladereichweiten erreicht und die erzielbare Restladung begrenzt ist, bietet die RG52 durch die optimale Anzahl frei stehender Spitzen beste Ergebnisse für Abstände von 5-30mm.
Dank der Widerstandsentkopplung ist sie zudem sicher im EX-Bereich einsetzbar. Im Gegensatz zu Kohlefaserbürsten, die durch Verschmutzung zündfähige Funken erzeugen können, gewährleistet die RG52 eine zuverlässige und sichere Entladung, selbst unter anspruchsvollen Bedingungen.
Für höhere Ansprüche an eine geringe Restladung auf der Bahn empfehlen wir aktive Ionisatoren von Eltex.
Siehe auch: Aktive Entladung – Effektive Neutralisation elektrostatischer Aufladung
