JAHNEL, Dietmar (Pirkheimer Str. 110, Nürnberg, 90409, DE)
MÜLLER, Klaus (Querstr. 8, Wendelstein, 90530, DE)
SCHLAGER, Johann (Flachsröststr. 58b, Nürnberg, 90475, DE)
HOPPE, Jens (Flurstrasse 29, Schwarzenbruck, 90592, DE)
JAHNEL, Dietmar (Pirkheimer Str. 110, Nürnberg, 90409, DE)
MÜLLER, Klaus (Querstr. 8, Wendelstein, 90530, DE)
SCHLAGER, Johann (Flachsröststr. 58b, Nürnberg, 90475, DE)
Patentansprüche
1. Anordnung zur Reduktion der elektrischen Feldstärke an einer Stirnseite einer Elektrode (1) , wobei die Stirnseite der Elektrode (1) von zumindest einer elektrischen Barriere (4) umgeben und eine Abschirmelektrode (3) mit einem definierten elektrischen Spannungspotenzial in der Nähe der Stirnseite der Elektrode (1) angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Halteelement (2) an der Elektrode (1) angebracht ist und die Abschirmelektrode (3) durch das Halteelement (2) relativ zur Elektrode (1) positioniert und fixiert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Haltelement (2) zur Aufnahme von zumindest zwei Abschirmelektroden (3) geeignet ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halteelement (2) zwischen der Elektrode (1) und der Barriere (4) angeordnet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Barriere (4) an das Halteelement (2) befestigbar ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschirmelektrode (3) mit der Elektrode (1) elektrisch verbunden ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halteelement (2) ein elektrisches Isoliermaterial, insbesondere ein Pressspan, umfasst.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Barriere (4) und/oder die Abschirmelektrode (3) in das Halteelement (2) steckbar sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Barriere (4) und/oder die Abschirmelektrode (3) fest mit dem Halteelement (2) verbunden sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschirmelektrode (3) einen runden oder einen vieleckigen Querschnitt aufweist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest zwei Abschirmelektroden (3) symmetrisch oder asymmetrisch relativ zur Stirnseite der Elektrode (1) angeordnet sind.
11. Halteelement (2) zur Halterung einer Abschirmelektrode (3) relativ zu einer Stirnseite einer Elektrode (1) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halteelement (2) mit der Elektrode verbindbar ist und somit die Abschirmelektrode (3) relativ zur Stirnseite der E- lektrode (1) positionierbar und fixierbar ist.
12. Halteelement (2) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschirmelektrode (3) in das Halteelement (2) bezüglich vorgebbarer Positionen steckbar ist.
13. Halteelement (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halteelement (2) ein elektrisches Isolationsmaterial um- fasst .
14. Halteelement (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halteelement (2) aus Teilelementen (5a, 5b, 5c) zusammensetzbar ist, wobei die Teilelemente (5a, 5b, 5c) mittels geeigneter Befestigungselemente miteinander verbindbar sind. |
Anordnung zur Feldstärkenreduzierung an einer Elektrode
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Reduktion der e- lektrischen Feldstärke an einer Stirnseite einer Elektrode, wobei die Stirnseite der Elektrode von zumindest einer elektrischen Barriere umgeben und eine Abschirmelektrode mit einem definierten Spannungspotenzial in der Nähe der Stirnelektrode angeordnet ist.
Zur Abschirmung von hohen elektrischen Feldstärken, werden an schmalen elektrischen Kanten aufgrund der hohen elektrischen Feldstärken so genannte Abschirmdrähte zur Reduzierung der elektrischen Feldstärke verwendet. Diese Abschirmdrähte in zumeist einfacher oder zweifacher Anordnung vermindern die Feldstärke an einer insbesondere schmalen Elektrode. Hierzu ist der Abschirmdraht meist mit einer elektrischen wirksamen, parallel zur Abschirmung verlaufenden Barriere verbunden, die ebenfalls zur Fixierung der exakten Lage des Abschirmdrahtes relativ zur Elektrode dient.
Nachteilig ist hierbei, dass dennoch hohe Feldstärken entstehen können und ein Verbindungselement zwischen der Barriere und dem Abschirmdraht notwendig ist, wobei die Verbindung ein elektrischer Isolator sein muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Möglichkeit bereitzustellen, die Abschirmelektrode einfach und schnell relativ zur Elektrode positionieren zu können. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 11. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Halteelement an der Elektrode angebracht ist und die Abschirmelektrode durch das Halteelement relativ zur Elektrode
positioniert und fixiert ist. Durch die Nutzung eines Halteelementes, das unmittelbar mit der Elektrode in mechanischem Kontakt, ist eine wesentlich einfache und schnellere Positionierung der Abschirmelektrode relativ zur Stirnseite der E- lektrode möglich. Vorteilhafterweise wird das Halteelement direkt mit der Elektrode mechanisch verbunden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung ist vorgesehen, dass das Halteelement zur Aufnahme von mehreren Ab- schirmelektroden geeignet ist. Insbesondere durch vorgegebene Aussparungen innerhalb des Halteelementes beziehungsweise durch entsprechende Ausformungen in Form von Mulden an der Außenseite des Halteelementes ist eine einfache Positionierung der Abschirmelektroden relativ zueinander sowie relativ zur Elektrode mittels des Halteelements möglich.
Vorteilhafterweise ist das Halteelement zwischen der Elektrode und der Barriere angeordnet. Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Barriere an das Halteelement be- festigbar ist. Durch die Maßnahme ist gewährleistet, dass die Barriere und die Abschirmelektroden relativ zur Stirnseite der Elektrode schnell und einfach positionierbar sind. Zur Vermeidung von elektrischen überschlägen und Kurzschlüsse ist das Halteelement zumindest teilweise aus einem elektrischen Isolationsmaterial, insbesondere einem Pressspan, gefertigt.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Barriere und/oder die Abschirmelektroden in das Halteelement steckbar sind. Mittels diesen modularen Aufbau können die einzelnen Segmen- te, wie das Halteelement, die Barriere und die Abschirmelektroden, separat hergestellt und mittels eines entsprechenden Steckmechanismussystems ineinander gesteckt und somit relativ zueinander positioniert werden. Alternativ ist vorgesehen, dass die Barriere und die Abschirmelektrode fest mit dem HaI-
teelement verbunden ist, so dass hier die gesamte Einheit bestehend aus Halteelement, Abschirmelektroden und Barrieren in Gänze auf die Stirnseite der Elektrode gesetzt werden kann.
Die Abschirmelektrode weist vorteilhafterweise einen runden oder einen vieleckigen Querschnitt auf, wobei das Halteelement eine entsprechend korrespondierende Aussparung zum Querschnitt der Abschirmelektrode aufweist. Des Weiteren sind zur effektiven Reduzierung der Feldstärken an der Stirnseite der Elektrode die Abschirmelektroden symmetrisch beziehungsweise asymmetrisch relativ zur Stirnseite der Elektrode anordbar.
Gelöst wird die Aufgabe ebenfalls durch ein Halteelement zur Halterung einer Abschirmelektrode relativ zu einer Stirnseite einer Elektrode, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Halteelement mit der Elektrode verbindbar ist und somit die Abschirmelektrode relativ zur Stirnseite der Elektrode positionierbar und fixierbar ist.
Vorteilhafterweise ist die Abschirmelektrode in das Halteelement bezüglich vorgebbarer Positionen steckbar. Hierdurch kann schon während des Produktionsprozesses die relative Lage der Abschirmelektroden zueinander beziehungsweise relativ zur Stirnseite der Elektrode festgelegt werden. Des Weiteren be- steht das Halteelement vorteilhafterweise aus einem elektrischen Isolationsmaterial.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Stand der Technik zu bisherigen Anordnungen zur Reduzierung der elektrischen Feldstärke an der Stirnseite einer Elektrode;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung mit drei asymmetrisch zur Stirnfläche einer Elektrode angeordneten Abschirmelektroden.
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem mo- dularen Aufbau des Halteelements für drei a- symmetrisch zur Stirnfläche einer Elektrode angeordnete Abschirmelektroden.
Die Figur Fig. 1 zeigt als SchnittZeichnung den Stand der Technik für eine Anordnung zur Reduzierung der Feldstärke an der Stirnseite einer Elektrode 1 mit einem zweifach ausgeführten Abschirmdraht 3, wobei der Abschirmdraht 3 oberhalb der Stirnseite der Elektrode 1 an der Barrieren 4 fixiert ist.
Im Gegensatz dazu zeigt die Figur Fig. 2 als SchnittZeichnung ein erfindungsgemäßes Halteelement 2, wobei relativ zur Stirnseite der Elektrode 1 drei Abschirmelektroden 3 mit dem Halteelement 2 verbunden sind. Des Weiteren dient das Halteelement 2 zur Halterung der Barrieren- 4, wobei die Barriere 4 nun nicht mehr nur ausschließlich an der Stirnseite der E- lektrode 1 angeordnet ist, sondern auch entlang der Längssei- te der Elektrode 1 anordbar sind. Dies ist daher möglich, da das Halteelement 2 an der Stirnseite der Elektrode 1 eine genügende mechanische Stabilität für eine entsprechende Barrierenkonstruktion längs, zumindest des Oberteils, der Elektrode 1 gewährleistet.
Die Figur FIG.3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem modularen Aufbau des Halteelements 2 für drei asymmetrisch zur Stirnfläche einer Elektrode 1 angeordnete Abschirmelektroden 3 als SchnittZeichnung. Das Halteelement 2 gemäß
der Figur FIG.3 besteht aus drei Teilelementen 5a bis 5c, die modular miteinander mittels geeigneter Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Kleber, verbindbar sind. Durch den modularen Aufbau des Halteelements 2 ist nicht nur eine leichtere Verbindung der Abschirmdrähte 3 mit dem Halteelement 2 möglich, sondern die Teilelemente 5a bis 5c können separat hergestellt und erst am Aufstellungsort der Anordnung zusammengesetzt werden.
Das Halteelement 2 besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur FIG.3 aus zwei als Isolationskörper ausgebildeten Teilelementen 5b und 5c und einem rohrförmigen Teilelement 5a als Teil einer Außenwand 6 um die Elektrode 1. Die Teilelemente 5b und 5c sind entweder mittels geeigneter Befestigungsele- menten, beispielsweise mittels Schrauben, verbindbar oder sind durch geeignete Oberflächenausformungen, beispielsweise einer Nut-Feder-Verbindung, miteinander steck- und damit verbindbar. Gleiches gilt für das in der SchnittZeichnung FIG.3 gezeigt weitere rohrförmige Teilelement 5a, das mit geeigne- ten Befestigungselementen mit den übrigen Teilelementen 5b und 5c verbindbar ist und damit das Halteelement 2 bildet.