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EP3592421A1 - Planar flexible electrode arrangement for a dielectric barrier plasma discharge - Google Patents

Planar flexible electrode arrangement for a dielectric barrier plasma discharge

Info

Publication number
EP3592421A1
EP3592421A1 EP18712791.5A EP18712791A EP3592421A1 EP 3592421 A1 EP3592421 A1 EP 3592421A1 EP 18712791 A EP18712791 A EP 18712791A EP 3592421 A1 EP3592421 A1 EP 3592421A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
electrode
conductor
dielectric
electrode arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18712791.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Leonhard Trutwig
Mirko HAHNL
Karl-Otto Storck
Melanie RICKE
Dirk Wandke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cinogy GmbH
Original Assignee
Cinogy GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cinogy GmbH filed Critical Cinogy GmbH
Publication of EP3592421A1 publication Critical patent/EP3592421A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • A61N1/0468—Specially adapted for promoting wound healing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0472—Structure-related aspects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/44—Applying ionised fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric

Definitions

  • the invention relates to a planar flexible electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge having a central region and an edge region with at least one planar electrode which can be acted upon by a high voltage potential and which is embedded in a planar dielectric forming an upper side and an abutment side, the planar dielectric being at least in the edge portion is in the form of a spirally wound strip and the at least one electrode is formed by at least one electrical conductor extending in the longitudinal direction of the wound strip and terminating in an end face of the strip which is surrounded by the dielectric of the strip, with the exception of only the end face of the strip is electrically insulated in the region of the end surface of the strip with a covering element from the environment.
  • Such a planar flexible electrode arrangement is known from EP 2 723 447 B1.
  • the formation of the dielectric as a spirally wound strip in the edge region of the electrode arrangement can be used to adapt the effective contact surface of the electrode arrangement on the contact side of the dielectric to a pad in terms of size.
  • the spirally wound strip can be shortened at a suitable location by means of a tool in order to reduce the contact surface in the desired manner.
  • a dielectrically impeded plasma field can be generated in the required size by means of the electrode arrangement and, for example, act on a skin surface of a human or animal body.
  • the skin or another surface to be treated can act as a counter electrode if the surface is sufficiently conductive.
  • the electrode is supplied with a high voltage which is sufficient to generate the plasma in an air space between the electrode assembly and the surface to be treated, in particular the skin.
  • the dielectric can be formed on its contact surface with a structure in the form of nodules. pen, a grid o. ⁇ . To be provided whose top is formed to rest against the surface to be treated and between the contact points, surfaces o- lines and sufficient air gaps, in which the dielectrically impeded plasma discharge can take place.
  • the cut edge is overlapped with an insulating contact element which brings about a contact with the electrical conductor forming the electrode, for example by means of cutting contacts.
  • the known electrode arrangement thus allows an adaptation of the effective contact surface of the electrode assembly to a specific application, but does not readily allow a compact and dimensionally stable electrode assembly in the application. For the cutting of the strip a suitable tool must be available.
  • the present invention is therefore based on the object to improve a flat flexible electrode assembly of the known type in terms of handling.
  • a flat flexible electrode arrangement of the type described is characterized in that over the width of the strip Matenalausappelisme are present and that the material of the dielectric and the at least one conductor is selected so that the strip along with the at least one conductor along the Matenalausappel thereafter is torn off over its width.
  • the electrode assembly according to the invention can thus be adjusted in the surface stepwise by tearing one end of the strip of a predetermined length along the material recesses across the width of the strip.
  • the material of the conductor must be designed so that the conductor along the Matenalaus traditions is also torn off.
  • the material recesses may be through the entire thickness of the dielectric continuous openings. It is essential that the wall of the openings are not interrupted by the material of the conductor, but have a distance from the conductor, so that there is no risk of a rollover of the high voltage to the surface to be treated in the region of the material recesses forming openings. Therefore, sufficient wall material of the dielectric must remain between the opening and the at least one conductor.
  • the at least one conductor is formed by a path of a certain width within the dielectric, it may be expedient to reduce the width of the conductor in the region of the material recesses. This makes it possible to realize larger material recesses without affecting the breakdown safety and, moreover, to improve the tear-off capability of the at least one conductor in the region of the material recesses.
  • the material recesses do not form continuous openings but merely cause a weakening of the material which ensures a defined tearing along the tear-off line formed by the material recesses.
  • a secure insulation of the electrode is to ensure in a simple manner.
  • the at least one conductor extends in sections of the width of the strip which are not interrupted by material recesses.
  • the tear-off capability of the at least one conductor in the region of the material recesses can be promoted by virtue of the fact that the at least one conductor has perforation openings aligned with the material recesses of the strip in the direction of the width of the strip.
  • the defined tearability is secured in particular also for a conductor, which is formed, for example, by a thin metal foil.
  • the at least one conductor consists of a plastic provided with conductive additives, which preferably corresponds in type with the material of the dielectric. So for example, it is possible to form both the dielectric and the at least one conductor made of a silicone, wherein the silicone is rendered conductive by the conductive additives for the conductor, so that the required for an electrode electrical conductivity is ensured.
  • the conductor can be bonded to the dielectric material-locking, for example in a casting process. In this way, a stable and stable in terms of dielectric strength structure of the electrode assembly can be achieved.
  • the spirally wound strip of the electrode arrangement forms strip sections which lie next to each other in the manner of spiral turns. Due to their width and due to their material, these strip sections can be sufficiently dimensionally stable, so that they form a sufficiently stable support surface for the surface to be treated. If necessary. Molded spacer elements can be provided by which the adjacent strip sections in the plane are supported against one another parallel to the surface to be treated. In a preferred embodiment, further material recesses are located along lateral edges of the strip, so that connecting sections exist between adjacent strip sections. In this way, adjacent strip portions are fixed to each other by the connecting portions.
  • the corresponding strip end can be detached from the adjacent strip sections by detaching the end to be removed from the adjacent strip cut along the lateral edge by tearing it off.
  • material recesses may be formed in the manner described above as material weakenings or as continuous openings.
  • the electrode arrangement can have an overall rectangular base area, wherein the strip is formed in one piece from angled rectilinear strip sections.
  • the cover member is disposed over the free end of the strip to cover the extending into the end face of the strip at least one conductor insulating.
  • the cover element is a contact element for supplying at least one voltage to the at least one conductor.
  • the electrode arrangement has two or more conductors, all conductors can be supplied with the same voltage, for example high voltage.
  • the plurality of conductors together form an electrode, wherein the surface to be treated acts as a counter electrode when it is sufficiently conductive and is at a sufficiently conductive mass.
  • the conductors are each supplied with different polarities of the voltage.
  • there is a double voltage difference between the conductors which facilitates plasma formation.
  • the surface to be treated can function as a zero or ground electrode, possibly slightly floating.
  • the two conductors of the electrode arrangement can serve as electrode and counter electrode, so that a surface plasma is formed on the underside of the electrode arrangement.
  • a surface plasma is formed on the underside of the electrode arrangement.
  • Such an arrangement is usefully usable only for a superficial treatment of the body provided with the surface to be treated.
  • An in-depth treatment, for example, of a wound surface not only located on the skin surface of a body, is markedly improved by the use of the body as a counter electrode.
  • the supplied voltage may be an externally generated high voltage, which is needed for the plasma formation.
  • the electrode order to provide it with its own high-voltage stage, which generates from a fed (safe or at least less dangerous) the voltage required for the plasma generation high voltage.
  • the cover element connects at least two conductors and detects a sensor, for example an impedance sensor, the connection of the conductors for the purpose of switching on the high-voltage stage.
  • the conductors connected by the cover member may be conductors that conduct the high voltage when it is ensured that components that are not high voltage resistant are overloaded.
  • the two conductors may also be separate conductors which do not conduct the high voltage, but merely serve the impedance measurement and possibly a low-voltage supply.
  • the detection of the cover element ensures that no high voltage is generated unless the conductors leading into the end face of the strip are covered by the cover element in an electrically insulating manner.
  • FIG. 1 shows a view of the contact side of an electrode arrangement according to a first exemplary embodiment; a section through the electrode assembly of Figure 1 along the line A-A of Figure 3; a sectional view of the electrode assembly of Figure 1 along the line B-B in Figure 2; a schematic representation of the separation of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 1; a view from below of an electrode assembly according to a second embodiment; a section through the electrode assembly of Figure 5 along the line A-A in Figure 7; a sectional view of the electrode assembly according to Figure 5 along the line B-B in Figure 6; a schematic representation of the removal of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 5; a view from below of an electrode assembly according to a third embodiment;
  • FIG. 10 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 9 along the line AA in FIG. 11;
  • Figure 1 1 - a sectional view of the electrode assembly of Figure 9 along the line BB in Figure 10;
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of the removal of a strip section for reducing the contact surface of the electrode arrangement according to FIG. 9;
  • Figure 13 is a bottom view of an electrode assembly according to a fourth embodiment
  • FIG. 14 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 13 along the line A-A in FIG. 15;
  • FIG. 15 is a sectional view of the electrode arrangement according to FIG. 13 along the line B-B in FIG. 14;
  • Figure 16 is a schematic representation of the separation of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 13;
  • Figure 17 is a bottom view of an electrode assembly according to a fifth embodiment
  • FIG. 18 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line A-A in FIG. 19;
  • FIG. 19 is a sectional view of the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line B-B in FIG. 18;
  • FIG. 20 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line C-C in FIG. 18.
  • an electrode arrangement has a planar, flexible dielectric 101, which has a planar electrode 102 surrounds insulating on all sides.
  • the dielectric 101 forms a flat upper side 103 and a planar contact side 104, which is intended to rest against a surface to be treated, in particular a skin surface of a human or of an animal.
  • Figure 1 shows a view of the contact side 104.
  • the dielectric On the contact side 104, the dielectric is formed with a grid-like surface on the mutually perpendicular webs 105 define 106 chambers in which a plasma can form by the ionization of air, when the electrode assembly with the plant side 104 rests on a surface to be treated and the electrode 102 is supplied with a high voltage, through which the air between the dielectric 101 and the surface to be treated is ionized, although a current flow through the dielectric 101 is hindered.
  • the electrode 102 is supplied with a high-voltage potential, wherein the surface of a body to be treated as a counter electrode (floating ground potential).
  • the webs 105 serve as spacers to form an air space required for the formation of the plasma, here in the form of the chambers 106, between the surface to be treated and the dielectric 101 with its embedded electrode 102.
  • the air space can be ensured in other forms, for example by nubs o. ⁇ . As a spacer, wherein the airspace formed in this case does not have to be completed laterally.
  • the dielectric 101 has a central region 107, in which the dielectric is formed in one piece.
  • An edge region 108 adjoins the central region 107 radially outward, in which the dielectric is in the form of strips 109 with strip sections 1 10a, 1 10b, 1 10c, 1 1 Od, 1 10e, 1 10f.
  • the strip sections each have a same width and together form a strip 109 in the edge region 108, which extends in a spiral from the outer edge of the electrode arrangement to the central region 107 of the dielectric 101.
  • the spirally extending strip 109 has a polygonal configuration in which the turns of the spiral strip 109 are composed of rectilinear portions which adjoin one another at right angles.
  • the strip sections 1 10a to 1 10f close to each other and have at their joints in each case over the strip width extending material recesses 1 1 1.
  • the Matenalaus traditions 1 1 1 thus extend perpendicular to the width of the strip portions 1 10a to 1 10f and form a tear line on which, for example, the outer strip portion 1 10a can be separated from the strip portion 1 10b by tearing.
  • the strip sections 110a to 110f in the illustrated embodiment are connected to the radially inwardly adjacent strip sections or the central region 107 over material recesses 11 extending in the longitudinal direction of the strip sections 110a to 110f.
  • the radially outer strip section 110a for example, can be removed along the material recesses 112 over its length from the remainder of the dielectric 101 and then torn off along the material recesses 11 extending over the width of the strip 109, as a result of which Reduce contact surface of the dielectric.
  • further strip portion 1 10b could be correspondingly detached from the rest of the dielectric along the Materialausappel traditions 1 12 and possibly demolished at the Materialausappel traditions 1 1 1.
  • FIG. 3 shows the course of the electrode 102, since the electrode is shown in a plan view from the upper side 103.
  • the electrode 102 forms a corresponding central region 1 13, from which it extends as a strip-shaped conductor 1 14 in spiral sections corresponding to the strip sections 1 10a to 1 10f of the dielectric 101.
  • the strip-shaped conductor 1 14 forms narrow connecting webs 15, which also separate the electrode 102 over the width of the strip-shaped conductor 1 14 and moreover ensure that below the material recesses 1 1 1 no material of the electrode 102 extends, which would be covered in the material recess 1 1 1 only with a low dielectric layer.
  • the formed on the longitudinal edges of the strip portions 1 10a to 1 10f material recesses 1 12 are recognizable in a region in which the strip-shaped conductor 1 14 does not extend, so that the material areas with the material recesses 1 12 spaces between the turns of the strip-shaped conductor. 1 14 training.
  • the strip portions 1 10a-1 10f of the dielectric 101 and the strip-shaped conductors 14 of the electrode 102 form about 1 turn around the central portion 107 of the dielectric. In this way, a significant variation of the size of the support surface of the electrode assembly can be realized. Of course, more or fewer turns can be realized if necessary, which can be separated via the material recesses 1 1 1 and 1 12, if necessary.
  • the strip-shaped conductor 1 14 opens into an end edge of the remaining strip section 1 10b to 1 10f resulting from the tearing off.
  • a cover member 1 16 is then applied, which engages over the end face with the incoming strip-shaped conductor 1 14 electrically insulating.
  • the cover member 1 16 is shown in the Embodiment provided with cutting contacts 1 17, which are located on a rocker switch 1 18 of the cover member 1 16 and can be pressed by the dielectric on the strip-shaped conductor 1 14 of the electrode 102, for example, an externally generated high voltage to the electrode 102 by means of a (not shown) to be transferred to the cover 1 16 connected cable.
  • This contacting technique is known in EP 2 723 447 B1, so that a detailed explanation can be omitted here.
  • the cover member 1 16 in extension of the longitudinal direction of the strip 109 of the dielectric 102 is to be set so that the opening into the end face strip-shaped conductor 1 14 of the electrode 102 is covered by the cover securely. Since a contacting in a rotated position of the cover member 1 16 by 16 ° would be conceivable 103 1 are arranged on the top 103 each directly behind the material recesses 1, extending over the width of the strip 109 beads 1 19 provided with a over the width of the cover member 1 16 extending groove 120 correspond, so that the cover 1 1 16 recognized only in the correct position and the rocker switch 1 18 for contacting the electrode 102 can be actuated. The beads 1 19 thus form with the groove 120 a twist protection.
  • the second embodiment shown in FIGS. 5 to 8 corresponds in its construction to the first embodiment according to FIGS. 1 to 4, with the sole difference that passage openings 221 are provided in the bottoms of the chamber 206 closed at the top, extending through the dielectric 201 to extend to its top.
  • a wound secretion can be suctioned off through these passage openings 221 if the electrode arrangement is designed or used as a wound dressing.
  • the electrodes are provided with through-holes 222 which are aligned with the through-openings 221 of the dielectric 201 but are made larger, so that the through-openings 221 have a through-channel form continuous dielectric walls, which cover the electrode 202 in the region of the through holes insulating.
  • the remaining structure of the second embodiment corresponds completely to the first embodiment, so that the bearing surface can be reduced in the same way.
  • the through openings 221 and the through holes 222 of the electrode 202 are also located in the strip 209 of the dielectric 201 as well as in the strip-shaped conductor 214 of the electrode 202.
  • the third embodiment shown in FIGS. 9 to 12 corresponds to the first embodiment, with the difference that the electrode 302 is formed from two partial electrodes 302a and 302b.
  • the electrode 302 is formed from two partial electrodes 302a and 302b.
  • two central regions of the electrode 302 are embedded in the central region 307 of the dielectric 301.
  • the two central regions 313a and 313b of the partial electrodes 302a, 302b are adjoined by adjacent strip-shaped conductors 314a, 314b, which run in the turns of the strip 309 of the dielectric 301 next to each other and insulated from one another.
  • the two sub-electrodes 302a, 302b may cooperate with the surface to be processed as a counterelectrode (ground electrode) by supplying both sub-electrodes 302a, 302b with the same alternating high-voltage. It is also possible that the two sub-electrodes 302a, 302b are each supplied with the high voltage via the cover element 316, but in antiphase, so that a differential voltage with a doubled voltage difference of the respective peak voltages is present between the sub-electrodes 302a, 302b.
  • the two sub-electrodes 302a, 302b are supplied as electrode and counter electrode, so that a surface plasma forms between the sub-electrodes 302a, 302b, which can be used for superficial processing of the surface to be processed.
  • the surface to be processed or its body does not primarily function as a counter electrode, since the two sub-electrodes 302a and 302b form the live electrode and the grounded counter electrode.
  • the electrode 402 is again formed by two sub-electrodes 402a, 402b which are the same as in the third embodiment.
  • through-openings 421 are provided in the dielectric 401 or through-holes 422 in the sub-electrodes 402a, 402b.
  • this embodiment is particularly suitable as a wound dressing, but also for supplying fluid to support the surface treatment, which may also be a wound healing.
  • skin-care substances can also be supplied through the passage openings 421 to the skin surface to be treated.
  • FIGS. 17 to 20 show a fifth embodiment in which the contact side 504 of the dielectric 501 is formed in the same way as in the first embodiment of FIG.
  • the dielectric 501 has a strip 509 with material recesses 51 1 and 512, through which strip sections can be separated to reduce the contact surface of the contact side 504.
  • the respectively resulting free end of the strip 509 is overlapped by a covering element 516 over which no energy supply takes place in this embodiment.
  • the cover element 516 initially only has the task of covering the optionally free edges of the electrodes 502 embedded in the dielectric 501 when the strip sections 510a to 51of are severed.
  • FIG. 19 shows the profile of the electrode 502, which may be formed with conductors 502a, 502b, 502c, 502d running parallel to one another.
  • the four conductors 502a, 502b, 502c, 502d emerging into an end face of the dielectric 501 are not only covered by the cover element 516, but also, for example in pairs, connected to one another by contact elements 521.
  • the connection of at least two of the conductors 502a, 502b, 502c, 502d may be detected to determine the presence of the properly insulating cover member 516.
  • the electrode 502 may be formed by all four conductors 502a, 502b, 502c, 502d. However, it is also possible, for example, not to use two of the four conductors 502a, 502b, 502c, 502d as the electrode 502, but merely as a detection circuit for the presence of the cover element 516.
  • FIG. 18 shows that the dielectric 501 in the central region 507 has a type of housing structure 522 which can be connected as an insulating cover element to the dielectric 501 by gluing or welding or can be produced in one piece with the dielectric 501.
  • FIG. 20 clarifies that the fifth embodiment in the housing structure 522 has electrical components, which manage without the electrode arrangement without an external electrical energy supply.
  • the housing assembly 522 are a battery assembly 523, a control circuit 524 with a microcontroller 525 and a high voltage stage 526 for generating high voltage AC signals to power the electrode 502.
  • two of the conductors 502a, 502b, 502c, 502d as two Partial electrodes act, which can be controlled in the same manner as explained with reference to the third and fourth embodiments.
  • the conductors used as partial electrodes can be acted upon with antiphase AC voltage pulses so as to generate a particularly effective plasma field on the contact side 504.
  • the controller 524 has the function of allowing the generation of the high voltage in the high voltage stage 526 only when the presence of the cover member 516 has been detected. Otherwise, the conductors 502a, 502b, 502c, 502d opening into the end face of the strip 509 could already lead to a high voltage and be directly touchable. This is prevented by the safety circuit with the cover 516.
  • FIG. 20 shows, outside the central area 507 with the electrical components, only a plan view of the upper side 503 of the electrode arrangement according to the fifth embodiment.

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Abstract

A planar flexible electrode arrangement for a dielectric barrier plasma discharge has a central region (107) and an edge region (108) and at least one planar electrode (102) to which a high-voltage potential can be applied and which is embedded in a planar dielectric (101) that forms an upper face (103) and a contact face (104), wherein the planar dielectric (101), at least in the edge region (108), has the shape of a spiral-shaped wound-up strip (109) and the at least one electrode (102) is formed by at least one electrical conductor (114) that extends in the longitudinal direction of the wound-up strip (109) and that opens into an end face of the strip (109), which conductor (114) is surrounded, with the sole exception of the end face of the strip (109), by the dielectric of the strip (109) and, in the region of the end face of the strip (109), is electrically insulated from the surroundings by a cover element (116). The electrode arrangement can be adapted easily, and without tools, in its bearing surface to the size of the area of a surface that is to be treated, by virtue of the fact that material recesses (111) are present across the width of the strip (109), and that the material of the dielectric (101) and of the at least one conductor (114) is chosen such that the strip (109), together with the at least one conductor (114), can be torn off across its width along the material recesses (111).

Description

Flächige flexible Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung  Flat flexible electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge
Die Erfindung betrifft eine flächige flexible Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung mit einem zentralen Bereich und einem Randbereich mit wenigstens einer mit einem Hochspannungspotential beaufschlagbaren flächigen Elektrode, die in einem flächigen, eine Oberseite und eine Anlageseite bildenden Dielektrikum eingebettet ist, wobei das flächige Dielektrikum wenigstens in dem Randbereich die Form eines spiralförmig aufgewickelten Streifens aufweist und die wenigstens eine Elektrode durch wenigstens einen in Längsrichtung des aufgewickelten Streifens verlaufenden, in eine Endfläche des Streifens einmündenden elektrischen Leiter gebildet ist, der mit Ausnahme lediglich der Endfläche des Streifens von dem Dielektrikum des Streifens umgeben und im Bereich der Endfläche des Streifens mit einem Abdeckelement gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist. The invention relates to a planar flexible electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge having a central region and an edge region with at least one planar electrode which can be acted upon by a high voltage potential and which is embedded in a planar dielectric forming an upper side and an abutment side, the planar dielectric being at least in the edge portion is in the form of a spirally wound strip and the at least one electrode is formed by at least one electrical conductor extending in the longitudinal direction of the wound strip and terminating in an end face of the strip which is surrounded by the dielectric of the strip, with the exception of only the end face of the strip is electrically insulated in the region of the end surface of the strip with a covering element from the environment.
Eine derartige flächige flexible Elektrodenanordnung ist durch EP 2 723 447 B1 bekannt. Die Ausbildung des Dielektrikums als spiralförmig aufgewickelter Streifen im Randbereich der Elektrodenanordnung kann dazu verwendet werden, die wirksame Auflagefläche der Elektrodenanordnung auf der Anlageseite des Dielektrikums an eine Unterlage hinsichtlich der Größe anzupassen. Hierfür kann der spiralförmig aufgewickelte Streifen an einer geeigneten Stelle mit Hilfe eines Werkzeugs gekürzt werden, um die Anlagefläche in der gewünschten Weise zu verkleinern. Auf diese Weise kann ein dielektrisch behindertes Plasmafeld in der benötigen Größe mittels der Elektrodenanordnung erzeugt werden und beispielsweise auf eine Hautfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers einwirken. Dabei kann die Haut oder eine andere zu behandelnde Oberfläche als Gegenelektrode fungieren, wenn die Oberfläche ausreichend leitfähig ist. Hierzu wird die Elektrode mit einer Hochspannung versorgt, die ausreicht, um das Plasma in einem Luftraum zwischen der Elektrodenanordnung und der zu behandelnden Oberfläche, insbesondere der Haut, zu erzeugen. Damit ein definierter Luftraum zustande kommt, wenn die Elektrode an der zu behandelnden Oberfläche anliegt, kann das Dielektrikum an seiner Anlagefläche mit einer Struktur in Form von Nop- pen, eines Gitters o. ä. versehen sein, deren Oberseite zur Anlage an der zu behandelnden Fläche ausgebildet ist und zwischen den Anlagepunkten, -flächen o- der -linien ausreichende Luftzwischenräume bildet, in denen die dielektrisch behinderte Plasmaentladung stattfinden kann. Such a planar flexible electrode arrangement is known from EP 2 723 447 B1. The formation of the dielectric as a spirally wound strip in the edge region of the electrode arrangement can be used to adapt the effective contact surface of the electrode arrangement on the contact side of the dielectric to a pad in terms of size. For this purpose, the spirally wound strip can be shortened at a suitable location by means of a tool in order to reduce the contact surface in the desired manner. In this way, a dielectrically impeded plasma field can be generated in the required size by means of the electrode arrangement and, for example, act on a skin surface of a human or animal body. In this case, the skin or another surface to be treated can act as a counter electrode if the surface is sufficiently conductive. For this purpose, the electrode is supplied with a high voltage which is sufficient to generate the plasma in an air space between the electrode assembly and the surface to be treated, in particular the skin. In order for a defined air space to be created when the electrode is in contact with the surface to be treated, the dielectric can be formed on its contact surface with a structure in the form of nodules. pen, a grid o. Ä. To be provided whose top is formed to rest against the surface to be treated and between the contact points, surfaces o- lines and sufficient air gaps, in which the dielectrically impeded plasma discharge can take place.
Nach der Ablängung des Streifens, beispielsweise mit einer Schere, wird die Schnittkante mit einem isolierenden Kontaktelement übergriffen, das eine Kontak- tierung mit dem die Elektrode bildenden elektrischen Leiter bewirkt, beispielsweise mittels Schneidkontakten. After the strip has been cut to length, for example with a pair of scissors, the cut edge is overlapped with an insulating contact element which brings about a contact with the electrical conductor forming the electrode, for example by means of cutting contacts.
Die bekannte Elektrodenanordnung erlaubt somit eine Anpassung der wirksamen Anlagefläche der Elektrodenanordnung an einen spezifischen Einsatzfall, erlaubt jedoch nicht ohne weiteres eine kompakte und formstabile Elektrodenanordnung im Einsatzfall. Für die Ablängung des Streifens muss ein geeignetes Werkzeug vorhanden sein. The known electrode arrangement thus allows an adaptation of the effective contact surface of the electrode assembly to a specific application, but does not readily allow a compact and dimensionally stable electrode assembly in the application. For the cutting of the strip a suitable tool must be available.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flächige flexible Elektrodenanordnung der bekannten Art hinsichtlich der Handhabbarkeit zu verbessern. The present invention is therefore based on the object to improve a flat flexible electrode assembly of the known type in terms of handling.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine flächige flexible Elektrodenanordnung der beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass über die Breite des Streifens Matenalausnehmungen vorhanden sind und dass das Material des Dielektrikums und des wenigstens einen Leiters so ausgewählt ist, dass der Streifen zusammen mit dem wenigstens einen Leiter entlang der Matenalausnehmungen über seine Breite abreißbar ist. To achieve this object, a flat flexible electrode arrangement of the type described is characterized in that over the width of the strip Matenalausnehmungen are present and that the material of the dielectric and the at least one conductor is selected so that the strip along with the at least one conductor along the Matenalausnehmungen is torn off over its width.
Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung kann somit in der Fläche stufenweise angepasst werden, indem ein Ende des Streifens mit einer vorbestimmten Länge entlang der über die Breite des Streifens vorhandenen Matenalausnehmungen abgerissen wird. Dabei muss das Material des Leiters so ausgebildet sein, dass der Leiter entlang der Matenalausnehmungen ebenfalls abreißbar ist. Die Materialausnehmungen können durch die gesamte Dicke des Dielektrikums durchlaufende Öffnungen sein. Dabei ist wesentlich, dass die Wandung der Öffnungen nicht durch das Material des Leiters unterbrochen werden, sondern einen Abstand zum Leiter aufweisen, damit nicht im Bereich der die Materialausnehmungen bildenden Öffnungen die Gefahr eines Überschlags von der Hochspannung auf die zu behandelnde Oberfläche besteht. Zwischen der Öffnung und dem wenigstens einen Leiter muss daher ausreichend Wandungsmaterial des Dielektrikums verbleiben. Wird der wenigstens eine Leiter durch eine Bahn einer bestimmten Breite innerhalb des Dielektrikums gebildet, kann es zweckmäßig sein, die Breite des Leiters im Bereich der Materialausnehmungen zu verringern. Dadurch besteht die Möglichkeit, größere Materialausnehmungen ohne Beeinträchtigung der Durchschlagsicherheit zu realisieren und darüber hinaus die Abreißbarkeit des wenigstens einen Leiters im Bereich der Materialausnehmungen zu verbessern. The electrode assembly according to the invention can thus be adjusted in the surface stepwise by tearing one end of the strip of a predetermined length along the material recesses across the width of the strip. In this case, the material of the conductor must be designed so that the conductor along the Matenalausnehmungen is also torn off. The material recesses may be through the entire thickness of the dielectric continuous openings. It is essential that the wall of the openings are not interrupted by the material of the conductor, but have a distance from the conductor, so that there is no risk of a rollover of the high voltage to the surface to be treated in the region of the material recesses forming openings. Therefore, sufficient wall material of the dielectric must remain between the opening and the at least one conductor. If the at least one conductor is formed by a path of a certain width within the dielectric, it may be expedient to reduce the width of the conductor in the region of the material recesses. This makes it possible to realize larger material recesses without affecting the breakdown safety and, moreover, to improve the tear-off capability of the at least one conductor in the region of the material recesses.
In einer anderen Ausführungsform bilden die Materialausnehmungen keine durchgehenden Öffnungen sondern führen lediglich eine Materialschwächung herbei, die ein definiertes Abreißen entlang der durch die Materialausnehmungen gebildeten Abreißlinie sicherstellen. In dieser Ausführungsform ist eine sichere Isolierung der Elektrode in einfacher Weise zu gewährleisten. In another embodiment, the material recesses do not form continuous openings but merely cause a weakening of the material which ensures a defined tearing along the tear-off line formed by the material recesses. In this embodiment, a secure insulation of the electrode is to ensure in a simple manner.
Es kann zweckmäßig sein, wenn der wenigstens eine Leiter in nicht durch Materialausnehmungen unterbrochenen Abschnitten der Breite des Streifens verläuft. It may be expedient if the at least one conductor extends in sections of the width of the strip which are not interrupted by material recesses.
Die Abreißbarkeit des wenigstens eines Leiters im Bereich der Materialausnehmungen kann dadurch gefördert werden, dass der wenigstens eine Leiter mit den Materialausnehmungen des Streifens in Richtung der Breite des Streifens fluchtende Perforationsdurchbrüche aufweist. Dadurch wird die definierte Abreißbarkeit insbesondere auch für einen Leiter gesichert, der beispielsweise auch durch eine dünne Metallfolie gebildet ist. The tear-off capability of the at least one conductor in the region of the material recesses can be promoted by virtue of the fact that the at least one conductor has perforation openings aligned with the material recesses of the strip in the direction of the width of the strip. As a result, the defined tearability is secured in particular also for a conductor, which is formed, for example, by a thin metal foil.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der wenigstens eine Leiter jedoch aus einem mit leitfähigen Zusätzen versehenen Kunststoff, der vorzugsweise mit dem Material des Dielektrikums gattungsmäßig übereinstimmt. So ist es beispielweise möglich, sowohl das Dielektrikum als auch den wenigstens einen Leiter aus einem Silikon zu bilden, wobei für den Leiter das Silikon durch die leitfähigen Zusätze leitfähig gemacht ist, sodass die für eine Elektrode erforderliche elektrische Leitfähigkeit gewährleistet ist. Durch die Verwendung im Wesentlichen übereinstimmender Matrizes für das Dielektrikum und den Leiter kann der Leiter mit dem Dielektrikum materialschlüssig, beispielsweise in einem Gießverfahren, verbunden werden. Auf diese Weise lässt sich ein stabiler und hinsichtlich der Durchschlagsfestigkeit stabiler Aufbau der Elektrodenanordnung erzielen. In a preferred embodiment of the invention, however, the at least one conductor consists of a plastic provided with conductive additives, which preferably corresponds in type with the material of the dielectric. So For example, it is possible to form both the dielectric and the at least one conductor made of a silicone, wherein the silicone is rendered conductive by the conductive additives for the conductor, so that the required for an electrode electrical conductivity is ensured. By using substantially matching matrices for the dielectric and the conductor, the conductor can be bonded to the dielectric material-locking, for example in a casting process. In this way, a stable and stable in terms of dielectric strength structure of the electrode assembly can be achieved.
Der spiralförmig ausgewickelte Streifen der Elektrodenanordnung bildet Streifenabschnitte aus, die nach Art von Spiralwindungen nebeneinander liegen. Diese Streifenabschnitte können aufgrund ihrer Breite und aufgrund ihres Materials ausreichend formstabil sein, sodass sie eine hinreichend stabile Auflagefläche für die zu behandelnde Oberfläche ausbilden. Ggfs. können angeformte Abstandselemente vorgesehen sein, durch die sich die benachbarten Streifenabschnitte in der Ebene parallel zur zu behandelnden Oberfläche aneinander abstützen. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich weitere Materialausnehmungen entlang seitlicher Kanten des Streifens, sodass Verbindungsabschnitte zwischen benachbarten Streifenabschnitten bestehen. Auf diese Weise werden benachbarte Streifenabschnitte zueinander durch die Verbindungsabschnitte fixiert. Soll der Streifen durch Abreißen entlang der sich über die Breite des Streifens erstreckenden Materialausnehmungen gekürzt werden, kann hierfür das entsprechende Streifenende von den benachbarten Streifenabschnitten dadurch gelöst werden, dass entlang der seitlichen Kante das zu entfernende Ende von dem benachbarten Streifenschnitt durch Abreißen abgelöst wird. Durch die entlang seitlicher Kanten verlaufenden Materialausnehmungen können in der oben beschriebenen Weise als Materialschwächungen oder als durchgehende Öffnungen ausgebildet sein. The spirally wound strip of the electrode arrangement forms strip sections which lie next to each other in the manner of spiral turns. Due to their width and due to their material, these strip sections can be sufficiently dimensionally stable, so that they form a sufficiently stable support surface for the surface to be treated. If necessary. Molded spacer elements can be provided by which the adjacent strip sections in the plane are supported against one another parallel to the surface to be treated. In a preferred embodiment, further material recesses are located along lateral edges of the strip, so that connecting sections exist between adjacent strip sections. In this way, adjacent strip portions are fixed to each other by the connecting portions. If the strip is to be shortened by tearing along the material recesses extending across the width of the strip, the corresponding strip end can be detached from the adjacent strip sections by detaching the end to be removed from the adjacent strip cut along the lateral edge by tearing it off. By extending along lateral edges material recesses may be formed in the manner described above as material weakenings or as continuous openings.
Die Elektrodenanordnung kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine insgesamt rechteckige Grundfläche aufweisen, wobei der Streifen aus abgewinkelten geradlinigen Streifenabschnitten einstückig gebildet ist. Insbesondere in dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn zwischen benachbarten Streifenabschnitten eine durch Materialausnehmungen lösbare Materialverbindung besteht. Sobald die Elektrodenanordnung die für den Anwendungsfall angepasste Größe der Anlagefläche aufweist, wird das Abdeckelement über dem freien Ende des Streifens angeordnet, um den sich in die Endfläche des Streifens erstreckenden wenigstens einen Leiter isolierend abzudecken. In einer Ausführungsform ist das Abdeckelement ein Kontaktelement zur Zuführung wenigstens einer Spannung auf den wenigstens einen Leiter. In an expedient embodiment, the electrode arrangement can have an overall rectangular base area, wherein the strip is formed in one piece from angled rectilinear strip sections. In particular, in this embodiment, it is expedient if there is a detachable material recesses material connection between adjacent strip portions. Once the electrode assembly has adapted for the application size of the contact surface, the cover member is disposed over the free end of the strip to cover the extending into the end face of the strip at least one conductor insulating. In one embodiment, the cover element is a contact element for supplying at least one voltage to the at least one conductor.
Wenn die Elektrodenanordnung zwei oder mehr Leiter aufweist, können alle Leiter mit derselben Spannung, beispielsweise Hochspannung, versorgt werden. In diesem Fall bilden die mehreren Leiter gemeinsam eine Elektrode, wobei die zu behandelnde Oberfläche als Gegenelektrode fungiert, wenn sie hinreichend leitfähig ist und sich an einer hinreichend leitfähigen Masse befindet. If the electrode arrangement has two or more conductors, all conductors can be supplied with the same voltage, for example high voltage. In this case, the plurality of conductors together form an electrode, wherein the surface to be treated acts as a counter electrode when it is sufficiently conductive and is at a sufficiently conductive mass.
Es ist ferner möglich, zwei Leiter zueinander derart phasenverschobene Spannungssignale zuzuleiten, dass die Leiter jeweils mit unterschiedlichen Polaritäten der Spannung versorgt werden. In diesem Fall besteht zwischen den Leitern eine doppelte Spannungsdifferenz, die die Plasmaausbildung erleichtert. Auch in diesem Fall kann die zu behandelnde Oberfläche als - ggf. etwas floatende - Null- o- der Masseelektrode fungieren. It is also possible to feed two conductors to each other such phase-shifted voltage signals that the conductors are each supplied with different polarities of the voltage. In this case, there is a double voltage difference between the conductors, which facilitates plasma formation. In this case as well, the surface to be treated can function as a zero or ground electrode, possibly slightly floating.
In einer anderen Ausführungsform können die zwei Leiter der Elektrodenanordnung als Elektrode und Gegenelektrode dienen, sodass auf der Unterseite der Elektrodenanordnung ein Oberflächenplasma entsteht. Eine derartige Anordnung ist jedoch sinnvoll verwendbar nur für eine oberflächliche Behandlung des mit der zu behandelnden Oberfläche versehenen Körpers. Eine tiefergehende Behandlung, beispielsweise einer sich nicht nur an der Hautoberfläche eines Körpers befindlichen Wundfläche, wird durch die Verwendung des Körpers als Gegenelektrode deutlich verbessert. In another embodiment, the two conductors of the electrode arrangement can serve as electrode and counter electrode, so that a surface plasma is formed on the underside of the electrode arrangement. However, such an arrangement is usefully usable only for a superficial treatment of the body provided with the surface to be treated. An in-depth treatment, for example, of a wound surface not only located on the skin surface of a body, is markedly improved by the use of the body as a counter electrode.
Die zugeführte Spannung kann eine extern generierte Hochspannung sein, die für die Plasmabildung benötigt wird. Es ist allerdings auch möglich, die Elektrodenan- ordnung mit einer eigenen Hochspannungsstufe zu versehen, die aus einer zugeführten (ungefährlichen oder zumindest ungefährlicheren) Spannung die für die Plasmaerzeugung benötigte Hochspannung generiert. The supplied voltage may be an externally generated high voltage, which is needed for the plasma formation. However, it is also possible to use the electrode order to provide it with its own high-voltage stage, which generates from a fed (safe or at least less dangerous) the voltage required for the plasma generation high voltage.
Es ist sogar möglich, die Elektrodenanordnung mit einer eingebauten Batterieanordnung und einer eigenen Hochspannungsstufe zu versehen, sodass die Plasmaerzeugung, beispielsweise für eine Wundbehandlung, völlig autark ohne extern zugeführte Spannung möglich ist. In diesem Fall verbindet das Abdeckelement wenigstens zwei Leiter und detektiert ein Sensor, beispielsweise ein Impedanzsensor, die Verbindung der Leiter zum Zwecke der Einschaltung der Hochspannungsstufe. Die durch das Abdeckelement verbundenen Leiter können Leiter sein, die die Hochspannung führen, wenn dafür gesorgt ist, dass nicht hochspannungsfeste Bauteile überlastet werden. Alternativ können die beiden Leiter auch separate Leiter sein, die nicht die Hochspannung leiten, sondern lediglich der Impedanzmessung und ggf. einer Niederspannungsversorgung dienen. Durch die De- tektion des Abdeckelements wird sichergestellt, dass keine Hochspannung generiert wird, wenn nicht die in die Endfläche des Streifens einmündenden Leiter durch das Abdeckelement elektrisch isolierend abgedeckt sind. It is even possible to provide the electrode assembly with a built-in battery assembly and its own high voltage level, so that the plasma generation, for example, for a wound treatment, completely self-sufficient without externally supplied voltage is possible. In this case, the cover element connects at least two conductors and detects a sensor, for example an impedance sensor, the connection of the conductors for the purpose of switching on the high-voltage stage. The conductors connected by the cover member may be conductors that conduct the high voltage when it is ensured that components that are not high voltage resistant are overloaded. Alternatively, the two conductors may also be separate conductors which do not conduct the high voltage, but merely serve the impedance measurement and possibly a low-voltage supply. The detection of the cover element ensures that no high voltage is generated unless the conductors leading into the end face of the strip are covered by the cover element in an electrically insulating manner.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen: eine Ansicht auf die Anlageseite einer Elektrodenanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 1 entlang der Linie A-A aus Figur 3; eine Schnittdarstellung der Elektrodenanordnung gemäß Figur 1 entlang der Linie B-B in Figur 2; eine schematische Darstellung der Abtrennung eines Streifenabschnitts zur Verkleinerung der Auflagefläche der Elektrodenanordnung gemäß Figur 1 ; eine Ansicht von unten auf eine Elektrodenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform; einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 5 entlang der Linie A-A in Figur 7; eine Schnittdarstellung der Elektrodenanordnung gemäß Figur 5 entlang der Linie B-B in Figur 6; eine schematische Darstellung für die Entfernung eines Streifenabschnitts zur Verringerung der Auflagefläche der Elektrodenanordnung gemäß Figur 5; eine Ansicht von unten auf eine Elektrodenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform; The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawing. 1 shows a view of the contact side of an electrode arrangement according to a first exemplary embodiment; a section through the electrode assembly of Figure 1 along the line A-A of Figure 3; a sectional view of the electrode assembly of Figure 1 along the line B-B in Figure 2; a schematic representation of the separation of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 1; a view from below of an electrode assembly according to a second embodiment; a section through the electrode assembly of Figure 5 along the line A-A in Figure 7; a sectional view of the electrode assembly according to Figure 5 along the line B-B in Figure 6; a schematic representation of the removal of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 5; a view from below of an electrode assembly according to a third embodiment;
Figur 10 - einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 9 entlang der Linie A-A in Figur 1 1 ; Figur 1 1 - eine Schnittdarstellung der Elektrodenanordnung gemäß Figur 9 entlang der Linie B-B in Figur 10; FIG. 10 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 9 along the line AA in FIG. 11; Figure 1 1 - a sectional view of the electrode assembly of Figure 9 along the line BB in Figure 10;
Figur 12 - eine schematische Darstellung der Entfernung eines Streifenabschnitts zur Verringerung der Auflagefläche der Elektrodenanordnung gemäß Figur 9; FIG. 12 shows a schematic illustration of the removal of a strip section for reducing the contact surface of the electrode arrangement according to FIG. 9;
Figur 13 - eine Ansicht von unten auf eine Elektrodenanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform; Figure 13 is a bottom view of an electrode assembly according to a fourth embodiment;
Figur 14 - einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 13 entlang der Linie A-A in Figur 15; FIG. 14 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 13 along the line A-A in FIG. 15;
Figur 15 - eine Schnittdarstellung der Elektrodenanordnung gemäß Figur 13 entlang der Linie B-B in Figur 14; FIG. 15 is a sectional view of the electrode arrangement according to FIG. 13 along the line B-B in FIG. 14;
Figur 16 - eine schematische Darstellung der Abtrennung eines Streifenabschnitts zur Verringerung der Auflagefläche der Elektrodenanordnung gemäß Figur 13; Figure 16 is a schematic representation of the separation of a strip portion to reduce the contact surface of the electrode assembly of Figure 13;
Figur 17 - eine Ansicht von unten auf eine Elektrodenanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform; Figure 17 is a bottom view of an electrode assembly according to a fifth embodiment;
Figur 18 - einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 17 entlang der Linie A-A in Figur 19; FIG. 18 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line A-A in FIG. 19;
Figur 19 - eine Schnittdarstellung der Elektrodenanordnung gemäß Figur 17 entlang der Linie B-B in Figur 18; FIG. 19 is a sectional view of the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line B-B in FIG. 18;
Figur 20 - einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Figur 17 entlang der Linie C-C in Figur 18. FIG. 20 shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 17 along the line C-C in FIG. 18.
Gemäß der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform weist eine Elektrodenanordnung ein flächiges, flexibles Dielektrikum 101 auf, das eine flächige Elektrode 102 allseitig isolierend umgibt. Das Dielektrikum 101 bildet eine flächige Oberseite 103 und eine flächige Anlageseite 104, die zur Anlage an einer zu behandelnden Oberfläche, insbesondere einer Hautfläche eines Menschen o- der eines Tieres, bestimmt ist. Figur 1 zeigt eine Ansicht auf die Anlageseite 104. Auf der Anlageseite 104 ist das Dielektrikum mit einer gitterartigen Oberfläche ausgebildet, auf der senkrecht zueinanderstehende Stege 105 Kammern 106 begrenzen, in denen sich ein Plasma durch die Ionisierung von Luft ausbilden kann, wenn die Elektrodenanordnung mit der Anlageseite 104 auf einer zu behandelnden Oberfläche aufliegt und die Elektrode 102 mit einer Hochspannung versorgt wird, durch die die Luft zwischen dem Dielektrikum 101 und der zu behandelnden Oberfläche ionisiert wird, obwohl ein Stromfluss durch das Dielektrikum 101 behindert wird. In der ersten Ausführungsform der Elektrodenanordnung wird der Elektrode 102 ein Hochspannungspotential zugeführt, wobei die zu behandelnde Oberfläche eines Körpers als Gegenelektrode (floatendes Massepotential). According to the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, an electrode arrangement has a planar, flexible dielectric 101, which has a planar electrode 102 surrounds insulating on all sides. The dielectric 101 forms a flat upper side 103 and a planar contact side 104, which is intended to rest against a surface to be treated, in particular a skin surface of a human or of an animal. Figure 1 shows a view of the contact side 104. On the contact side 104, the dielectric is formed with a grid-like surface on the mutually perpendicular webs 105 define 106 chambers in which a plasma can form by the ionization of air, when the electrode assembly with the plant side 104 rests on a surface to be treated and the electrode 102 is supplied with a high voltage, through which the air between the dielectric 101 and the surface to be treated is ionized, although a current flow through the dielectric 101 is hindered. In the first embodiment of the electrode arrangement, the electrode 102 is supplied with a high-voltage potential, wherein the surface of a body to be treated as a counter electrode (floating ground potential).
Die Stege 105 dienen als Abstandshalter, um einen für die Ausbildung des Plasma benötigten Luftraum, hier in Form der Kammern 106, zwischen der zu behandelnden Oberfläche und dem Dielektrikum 101 mit seiner eingebetteten Elektrode 102 auszubilden. Der Luftraum kann natürlich auch in anderer Form gewährleistet werden, beispielsweise durch Noppen o. ä. als Abstandshalter, wobei der dabei gebildete Luftraum nicht seitlich abgeschlossen sein muss. The webs 105 serve as spacers to form an air space required for the formation of the plasma, here in the form of the chambers 106, between the surface to be treated and the dielectric 101 with its embedded electrode 102. Of course, the air space can be ensured in other forms, for example by nubs o. Ä. As a spacer, wherein the airspace formed in this case does not have to be completed laterally.
Das Dielektrikum 101 weist einen zentralen Bereich 107 auf, in dem das Dielektrikum einstückig ausgebildet ist. An den zentralen Bereich 107 schließt sich nach radial außen ein Randbereich 108 an, in dem das Dielektrikum als Streifen 109 mit Streifenabschnitten 1 10a, 1 10b, 1 10c, 1 1 Od, 1 10e, 1 10f ausgebildet ist. Die Streifenabschnitte weisen jeweils eine gleiche Breite auf und bilden gemeinsam einen Streifen 109 im Randbereich 108, der spiralförmig vom äußeren Rand der Elektrodenanordnung zum zentralen Bereich 107 des Dielektrikums 101 verläuft. In der dargestellten Ausführungsform hat der spiralförmig verlaufende Streifen 109 eine eckige Ausbildung, in der die Windungen des spiralförmigen Streifens 109 aus geradlinigen Abschnitten zusammengesetzt sind, die sich in rechten Winkeln aneinander anschließen. Diese Abschnitte können, müssen aber nicht mit den Streifenabschnitten 1 10a bis 1 10f übereinstimmen. Die Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f schließen aneinander an und weisen an ihren Stoßstellen jeweils sich über die Streifenbreite erstreckende Materialausnehmungen 1 1 1 auf. Die Matenalausnehmungen 1 1 1 erstrecken sich somit senkrecht zur Breite der Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f und bilden eine Abrisslinie, an der beispielsweise der äußere Streifenabschnitt 1 10a vom Streifenabschnitt 1 10b durch Abreißen abgetrennt werden kann. In gleicher weise ist es möglich, den Streifenabschnitt 1 10b vom Streifenabschnitt 1 10c, den Streifenabschnitt 1 10c vom Streifenabschnitt 1 1 Od usw. sowie die radial innersten Streifenabschnitt 1 10f vom zentralen Bereich 107 durch Abreißen abzutrennen. The dielectric 101 has a central region 107, in which the dielectric is formed in one piece. An edge region 108 adjoins the central region 107 radially outward, in which the dielectric is in the form of strips 109 with strip sections 1 10a, 1 10b, 1 10c, 1 1 Od, 1 10e, 1 10f. The strip sections each have a same width and together form a strip 109 in the edge region 108, which extends in a spiral from the outer edge of the electrode arrangement to the central region 107 of the dielectric 101. In the illustrated embodiment, the spirally extending strip 109 has a polygonal configuration in which the turns of the spiral strip 109 are composed of rectilinear portions which adjoin one another at right angles. These sections may, but need not, coincide with the strip sections 110a through 110f. The strip sections 1 10a to 1 10f close to each other and have at their joints in each case over the strip width extending material recesses 1 1 1. The Matenalausnehmungen 1 1 1 thus extend perpendicular to the width of the strip portions 1 10a to 1 10f and form a tear line on which, for example, the outer strip portion 1 10a can be separated from the strip portion 1 10b by tearing. In the same way, it is possible to separate the strip portion 1 10b from the strip portion 1 10c, the strip portion 1 10c from the strip portion 1 1 Od, etc., and the radially innermost strip portion 1 10f from the central portion 107 by tearing.
Zur Erhöhung der Stabilität sind die Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f in der dargestellten Ausführungsform mit den nach radial innen benachbarten Streifenabschnitten bzw. dem zentralen Bereich 107 über sieh in Längsrichtung der Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f erstreckende Materialausnehmungen 1 12 verbunden. Wie Figur 4 verdeutlicht, kann somit beispielsweise der radial äußere Streifenabschnitt 1 10a entlang der Materialausnehmungen 1 12 über seine Länge vom Rest des Dielektrikums 101 abgelöst und dann entlang der sich über die Breite des Streifens 109 erstreckenden Materialausnehmungen 1 1 abgerissen zu werden, wodurch sich die Auflagefläche des Dielektrikums verkleinern lässt. Für eine weitere Verkleinerung könnte ferner der Streifenabschnitt 1 10b in entsprechender Weise vom Rest des Dielektrikums entlang der Materialausnehmungen 1 12 abgelöst und ggf. an den Materialausnehmungen 1 1 1 abgerissen werden. Auf diese Weise ist eine stufenförmige Reduzierung der Auflagefläche des Dielektrikums 101 bis minimal auf die Fläche des zentralen Bereichs 107 möglich. Soll eine so starke Verkleinerung der Auflagefläche vorgenommen werden, ist es selbstverständlich nicht erforderlich, die Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10e jeweils entlang der Materialausnehmungen 1 1 1 abzutrennen, da dann die Abtrennung des letzten Streifenabschnitts 1 10f von dem zentralen Bereich 107 des Dielektrikums ausreichend ist. To increase the stability, the strip sections 110a to 110f in the illustrated embodiment are connected to the radially inwardly adjacent strip sections or the central region 107 over material recesses 11 extending in the longitudinal direction of the strip sections 110a to 110f. Thus, as FIG. 4 illustrates, the radially outer strip section 110a, for example, can be removed along the material recesses 112 over its length from the remainder of the dielectric 101 and then torn off along the material recesses 11 extending over the width of the strip 109, as a result of which Reduce contact surface of the dielectric. For a further reduction further strip portion 1 10b could be correspondingly detached from the rest of the dielectric along the Materialausnehmungen 1 12 and possibly demolished at the Materialausnehmungen 1 1 1. In this way, a step-shaped reduction of the contact surface of the dielectric 101 to at least the area of the central region 107 is possible. If such a large reduction of the support surface are made, it is of course not necessary to separate the strip portions 1 10a to 1 10e each along the Materialausnehmungen 1 1 1, since then the separation of the last strip portion 1 10f of the central portion 107 of the dielectric is sufficient ,
Figur 2 verdeutlicht, dass die Materialausnehmungen 1 12 lediglich Materialschwächungen bewirken und keine durchgehenden Öffnungen bilden. In gleicher weise sind die Materialausnehmungen 1 1 1 bevorzugt ausgebildet. Figur 3 lässt den Verlauf der Elektrode 102 erkennen, da die Elektrode in einer Draufsicht von der Oberseite 103 dargestellt ist. Die Elektrode 102 bildet einen entsprechenden zentralen Bereich 1 13, von dem aus sie sich als streifenförmiger Leiter 1 14 in spiralförmigen Abschnitten entsprechend den Streifenabschnitten 1 10a bis 1 10f des Dielektrikums 101 erstreckt. Im Bereich der Materialausneh- mungen 1 1 1 , also im Bereich der möglichen Abtrennstellen der Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f, bildet der streifenförmige Leiter 1 14 schmale Verbindungstege 1 15 aus, die das Abtrennen auch der Elektrode 102 über die Breite des streifenförmigen Leiters 1 14 erleichtern und darüber hinaus sicherstellen, dass unterhalb der Materialausnehmungen 1 1 1 kein Material der Elektrode 102 verläuft, das im Bereich der Materialausnehmung 1 1 1 nur noch mit einer geringen Dielektrikumsschicht abgedeckt wäre. Figure 2 illustrates that the material recesses 1 12 cause only material weakenings and do not form continuous openings. In the same way, the material recesses 1 1 1 are preferably formed. FIG. 3 shows the course of the electrode 102, since the electrode is shown in a plan view from the upper side 103. The electrode 102 forms a corresponding central region 1 13, from which it extends as a strip-shaped conductor 1 14 in spiral sections corresponding to the strip sections 1 10a to 1 10f of the dielectric 101. In the area of the material recesses 1 1 1, that is to say in the region of the possible separation points of the strip sections 1 10a to 1 10f, the strip-shaped conductor 1 14 forms narrow connecting webs 15, which also separate the electrode 102 over the width of the strip-shaped conductor 1 14 and moreover ensure that below the material recesses 1 1 1 no material of the electrode 102 extends, which would be covered in the material recess 1 1 1 only with a low dielectric layer.
Die an den Längskanten der Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f ausgebildeten Materialausnehmungen 1 12 liegen erkennbar in einem Bereich, in den sich der streifenförmige Leiter 1 14 nicht erstreckt, sodass die Materialbereiche mit den Material- ausnehmungen 1 12 Zwischenräume zwischen den Windungen des streifenförmigen Leiters 1 14 ausbilden. The formed on the longitudinal edges of the strip portions 1 10a to 1 10f material recesses 1 12 are recognizable in a region in which the strip-shaped conductor 1 14 does not extend, so that the material areas with the material recesses 1 12 spaces between the turns of the strip-shaped conductor. 1 14 training.
In der dargestellten Ausführungsform bilden die Streifenabschnitte 1 10a bis 1 10f des Dielektrikums 101 und der streifenförmige Leiter 1 14 der Elektrode 102 etwas 1 Windungen um den zentralen Bereich 107 des Dielektrikums aus. Auf diese Weise lässt sich eine erhebliche Variation der Größe der Auflagefläche der Elektrodenanordnung realisieren. Selbstverständlich können bei Bedarf mehr oder weniger Windungen realisiert werden, die über die Materialausnehmungen 1 1 1 und ggf. 1 12 abtrennbar sind. In the illustrated embodiment, the strip portions 1 10a-1 10f of the dielectric 101 and the strip-shaped conductors 14 of the electrode 102 form about 1 turn around the central portion 107 of the dielectric. In this way, a significant variation of the size of the support surface of the electrode assembly can be realized. Of course, more or fewer turns can be realized if necessary, which can be separated via the material recesses 1 1 1 and 1 12, if necessary.
Insbesondere nach dem Abreißen wenigstens eines Streifenabschnitts 1 10a bis 1 10f mündet der streifenförmige Leiter 1 14 in eine durch das Abreißen entstehende Endkante des verbliebenen Streifenabschnitts 1 10b bis 1 10f. Auf das Ende des nach dem Abtrennen verbleibenden äußersten Streifenabschnitts 1 10b bis 1 10f bzw. des zentralen Bereichs 107 wird dann ein Abdeckelement 1 16 aufgebracht, das die Endfläche mit dem einmündenden streifenförmigen Leiter 1 14 elektrisch isolierend übergreift. Das Abdeckelement 1 16 ist in der dargestellten Ausführungsform mit Schneidkontakten 1 17 versehen, die sich an einer Betätigungswippe 1 18 des Abdeckelements 1 16 befinden und durch das Dielektrikum auf den streifenförmigen Leiter 1 14 der Elektrode 102 gedrückt werden können, um beispielsweise eine extern generierte Hochspannung auf die Elektrode 102 mittels eines (nicht dargestellten) mit dem Abdeckelement 1 16 verbundenen Kabels zu übertragen. Diese Kontaktierungstechnik ist in EP 2 723 447 B1 bekannt, sodass auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet werden kann. In particular, after the tearing off of at least one strip section 1 10a to 1 10f, the strip-shaped conductor 1 14 opens into an end edge of the remaining strip section 1 10b to 1 10f resulting from the tearing off. On the end of the remaining after the separation of the outermost strip portion 1 10b to 1 10f and the central portion 107, a cover member 1 16 is then applied, which engages over the end face with the incoming strip-shaped conductor 1 14 electrically insulating. The cover member 1 16 is shown in the Embodiment provided with cutting contacts 1 17, which are located on a rocker switch 1 18 of the cover member 1 16 and can be pressed by the dielectric on the strip-shaped conductor 1 14 of the electrode 102, for example, an externally generated high voltage to the electrode 102 by means of a (not shown) to be transferred to the cover 1 16 connected cable. This contacting technique is known in EP 2 723 447 B1, so that a detailed explanation can be omitted here.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Abdeckelement 1 16 in Verlängerung der Längsrichtung des Streifens 109 des Dielektrikums 102 anzusetzen, damit der in die Endfläche einmündende streifenförmige Leiter 1 14 der Elektrode 102 durch das Abdeckelement sicher abgedeckt wird. Da auch eine Kontaktierung in einer um 90° gedrehten Position des Abdeckelements 1 16 denkbar wäre, sind an der Oberseite 103 jeweils unmittelbar hinter den Materialausnehmungen 1 1 1 angeordnete, sich über die Breite des Streifens 109 erstreckende Wülste 1 19 vorgesehen, die mit einer sich über die Breite des Abdeckelements 1 16 erstreckenden Nut 120 korrespondieren, sodass das Abdeckelement 1 16 nur in der richtigen Position angesetzt und die Betätigungswippe 1 18 zum Kontaktieren der Elektrode 102 betätigt werden kann. Die Wülste 1 19 bilden mit der Nut 120 somit einen Verdrehschutz. In the illustrated embodiment, the cover member 1 16 in extension of the longitudinal direction of the strip 109 of the dielectric 102 is to be set so that the opening into the end face strip-shaped conductor 1 14 of the electrode 102 is covered by the cover securely. Since a contacting in a rotated position of the cover member 1 16 by 16 ° would be conceivable 103 1 are arranged on the top 103 each directly behind the material recesses 1, extending over the width of the strip 109 beads 1 19 provided with a over the width of the cover member 1 16 extending groove 120 correspond, so that the cover 1 1 16 recognized only in the correct position and the rocker switch 1 18 for contacting the electrode 102 can be actuated. The beads 1 19 thus form with the groove 120 a twist protection.
Die in den Figuren 5 bis 8 dargestellte zweite Ausführungsform entspricht in ihrem Aufbau der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 4 mit dem einzigen Unterschied, dass in den Böden der nach oben abgeschlossenen Kammer 206 Durchgangsöffnungen 221 vorgesehen sind, die sich durch das Dielektrikum 201 bis zu seiner Oberseite hin erstrecken. Durch diese Durchgangsöffnungen 221 kann insbesondere ein Wundsekret abgesaugt werden, wenn die Elektrodenanordnung als Wundauflage ausgebildet bzw. verwendet wird. Damit im Bereich der Durchgangsöffnungen 221 kein direkter Kontakt zwischen einer leitenden Flüssigkeit und der Elektrode 202 möglich ist, sind die Elektroden mit Durchgangslöchern 222 versehen, die mit den Durchgangsöffnungen 221 des Dielektrikums 201 fluchten, jedoch größer ausgebildet sind, sodass die Durchgangsöffnungen 221 einen Durchgangskanal mit durchgehenden dielektrischen Wandungen bilden, die die Elektrode 202 auch im Bereich der Durchgangsöffnungen isolierend abdecken. Der übrige Aufbau der zweiten Ausführungsform entspricht vollständig der ersten Ausführungsform, sodass sich die Auflagefläche in gleicher Weise verkleinern lässt. Die Durchgangsöffnungen 221 und die Durchgangslöcher 222 der Elektrode 202 befindet sich auch in dem Streifen 209 des Dielektrikums 201 sowie auch in dem streifenförmigen Leiter 214 der Elektrode 202. The second embodiment shown in FIGS. 5 to 8 corresponds in its construction to the first embodiment according to FIGS. 1 to 4, with the sole difference that passage openings 221 are provided in the bottoms of the chamber 206 closed at the top, extending through the dielectric 201 to extend to its top. In particular, a wound secretion can be suctioned off through these passage openings 221 if the electrode arrangement is designed or used as a wound dressing. In order that no direct contact between a conductive liquid and the electrode 202 is possible in the region of the through-openings 221, the electrodes are provided with through-holes 222 which are aligned with the through-openings 221 of the dielectric 201 but are made larger, so that the through-openings 221 have a through-channel form continuous dielectric walls, which cover the electrode 202 in the region of the through holes insulating. The remaining structure of the second embodiment corresponds completely to the first embodiment, so that the bearing surface can be reduced in the same way. The through openings 221 and the through holes 222 of the electrode 202 are also located in the strip 209 of the dielectric 201 as well as in the strip-shaped conductor 214 of the electrode 202.
Die in den Figuren 9 bis 12 dargestellte dritte Ausführungsform entspricht der ersten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Elektrode 302 aus zwei Teilelektroden 302a und 302b gebildet ist. Somit sind zwei zentrale Bereiche der Elektrode 302 in dem zentralen Bereich 307 des Dielektrikums 301 eingebettet. An die beiden zentralen Bereiche 313a und 313b der Teilelektroden 302a, 302b schließen sich nebeneinander verlaufende streifenförmige Leiter 314a, 314b an, die in den Windungen des Streifens 309 des Dielektrikums 301 nebeneinander und voneinander isoliert verlaufen. The third embodiment shown in FIGS. 9 to 12 corresponds to the first embodiment, with the difference that the electrode 302 is formed from two partial electrodes 302a and 302b. Thus, two central regions of the electrode 302 are embedded in the central region 307 of the dielectric 301. The two central regions 313a and 313b of the partial electrodes 302a, 302b are adjoined by adjacent strip-shaped conductors 314a, 314b, which run in the turns of the strip 309 of the dielectric 301 next to each other and insulated from one another.
In dieser Ausführungsform können die beiden Teilelektroden 302a, 302b mit der zu bearbeitenden Oberfläche als Gegenelektrode (Masseelektrode) zusammenwirken, indem beide Teilelektroden 302a, 302b mit der gleichen Wechsel-Hochspannung versorgt werden. Möglich ist ferner, dass die beiden Teilelektroden 302a, 302b über das Abdeckelement 316 jeweils mit der Hochspannung versorgt werden, jedoch gegenphasig, sodass zwischen den Teilelektroden 302a, 302b eine Differenzspannung mit einer verdoppelten Spannungsdifferenz der jeweiligen Scheitelspannungen vorliegt. In einer weiteren Variante dieser Ausführungsform werden die beiden Teilelektroden 302a, 302b als Elektrode und Gegenelektrode versorgt, sodass sich zwischen den Teilelektroden 302a, 302b ein Oberflächenplasma ausbildet, das für eine oberflächliche Bearbeitung der zu bearbeitenden Oberfläche verwendet werden kann. In diesem Fall fungiert die zu bearbeitende Oberfläche bzw. deren Körper nicht primär als Gegenelektrode, da die beiden Teilelektroden 302a und 302b die spannungsführende Elektrode und die an Masse liegende Gegenelektrode bilden. In this embodiment, the two sub-electrodes 302a, 302b may cooperate with the surface to be processed as a counterelectrode (ground electrode) by supplying both sub-electrodes 302a, 302b with the same alternating high-voltage. It is also possible that the two sub-electrodes 302a, 302b are each supplied with the high voltage via the cover element 316, but in antiphase, so that a differential voltage with a doubled voltage difference of the respective peak voltages is present between the sub-electrodes 302a, 302b. In a further variant of this embodiment, the two sub-electrodes 302a, 302b are supplied as electrode and counter electrode, so that a surface plasma forms between the sub-electrodes 302a, 302b, which can be used for superficial processing of the surface to be processed. In this case, the surface to be processed or its body does not primarily function as a counter electrode, since the two sub-electrodes 302a and 302b form the live electrode and the grounded counter electrode.
In der in den Figuren 13 bis 16 dargestellten vierten Ausführungsform ist die Elektrode 402 wiederum durch zwei Teilelektroden 402a, 402b gebildet, die in der gleichen Weise wie in der dritten Ausführungsform verlaufen. Zusätzlich sind jedoch, analog der zweiten Ausführungsform der Figuren 5 bis 8, Durchgangsöffnungen 421 im Dielektrikum 401 bzw. Durchgangslöcher 422 in den Teilelektroden 402a, 402b vorgesehen. Somit eignet sich auch diese Ausführungsform insbesondere als Wundauflage, aber auch zur Zuführung von Fluid zur Unterstützung der Oberflächenbehandlung, die auch eine Wundheilung sein kann. Insbesondere können auch hautpflegende Substanzen durch die Durchgangsöffnungen 421 der zu behandelnden Hautoberfläche zugeführt werden. In the fourth embodiment shown in Figs. 13 to 16, the electrode 402 is again formed by two sub-electrodes 402a, 402b which are the same as in the third embodiment. In addition, however, Analogous to the second embodiment of FIGS. 5 to 8, through-openings 421 are provided in the dielectric 401 or through-holes 422 in the sub-electrodes 402a, 402b. Thus, this embodiment is particularly suitable as a wound dressing, but also for supplying fluid to support the surface treatment, which may also be a wound healing. In particular, skin-care substances can also be supplied through the passage openings 421 to the skin surface to be treated.
In den Figuren 17 bis 20 ist eine fünfte Ausführungsform dargestellt, bei der die Anlageseite 504 des Dielektrikums 501 in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform der Figur 1 ausgebildet ist. Auch hier weist das Dielektrikum 501 einen Streifen 509 mit Materialausnehmungen 51 1 und 512 auf, durch die Streifenabschnitte zur Verringerung der Auflagefläche der Anlageseite 504 abtrennbar sind. Wie unten noch näher erläutert wird, wird das jeweils entstehende freie Ende des Streifens 509 durch ein Abdeckelement 516 übergriffen, über das in dieser Ausführungsform keine Energieversorgung stattfindet. Das Abdeckelement 516 hat zunächst lediglich die Aufgabe, die ggf. beim Abtrennen von Streifenabschnitten 510a bis 51 Of entstehenden freien Kanten der im Dielektrikum 501 eingebetteten Elektrode 502 isolierend abzudecken. FIGS. 17 to 20 show a fifth embodiment in which the contact side 504 of the dielectric 501 is formed in the same way as in the first embodiment of FIG. Here, too, the dielectric 501 has a strip 509 with material recesses 51 1 and 512, through which strip sections can be separated to reduce the contact surface of the contact side 504. As will be explained in more detail below, the respectively resulting free end of the strip 509 is overlapped by a covering element 516 over which no energy supply takes place in this embodiment. The cover element 516 initially only has the task of covering the optionally free edges of the electrodes 502 embedded in the dielectric 501 when the strip sections 510a to 51of are severed.
Figur 19 zeigt den Verlauf der Elektrode 502, die mit parallel zueinander verlaufenden Leitern 502a, 502b, 502c, 502d gebildet sein kann. FIG. 19 shows the profile of the electrode 502, which may be formed with conductors 502a, 502b, 502c, 502d running parallel to one another.
Wie Figur 18 verdeutlicht, werden die vier in eine Endfläche des Dielektrikums 501 einmündenden Leiter 502a, 502b, 502c, 502d durch das Abdeckelement 516 nicht nur abgedeckt, sondern auch, beispielsweise paarweise, miteinander durch Kontaktelemente 521 miteinander verbunden. Die Verbindung wenigstens zweier der Leiter 502a, 502b, 502c, 502d kann detektiert werden, um das Vorhandensein des ordnungsgemäß isolierenden Abdeckelements 516 festzustellen. As illustrated in FIG. 18, the four conductors 502a, 502b, 502c, 502d emerging into an end face of the dielectric 501 are not only covered by the cover element 516, but also, for example in pairs, connected to one another by contact elements 521. The connection of at least two of the conductors 502a, 502b, 502c, 502d may be detected to determine the presence of the properly insulating cover member 516.
Die Elektrode 502 kann durch alle vier Leiter 502a, 502b, 502c, 502d gebildet sein. Es ist aber auch möglich, beispielsweise zwei der vier Leiter 502a, 502b, 502c, 502d nicht als Elektrode 502 zu verwenden, sondern lediglich als einen De- tektionskreis für das Vorhandensein des Abdeckelements 516. Figur 18 zeigt, dass das Dielektrikum 501 im zentralen Bereich 507 eine Art Gehäuseaufbau 522 aufweist, der als isolierendes Deckelelement mit dem Dielektrikum 501 durch Kleben oder Schweißen verbunden oder einstückig mit dem Dielektrikum 501 hergestellt sein kann. The electrode 502 may be formed by all four conductors 502a, 502b, 502c, 502d. However, it is also possible, for example, not to use two of the four conductors 502a, 502b, 502c, 502d as the electrode 502, but merely as a detection circuit for the presence of the cover element 516. FIG. 18 shows that the dielectric 501 in the central region 507 has a type of housing structure 522 which can be connected as an insulating cover element to the dielectric 501 by gluing or welding or can be produced in one piece with the dielectric 501.
Figur 20 verdeutlicht, dass die fünfte Ausführungsform in dem Gehäuseaufbau 522 elektrische Bauelemente aufweist, durch die Elektrodenanordnung ohne eine externe elektrische Energieversorgung auskommt. In dem Gehäuseaufbau 522 befinden sich eine Batterieanordnung 523, eine Steuerschaltung 524 mit einem Mikrocontroller 525 sowie eine Hochspannungsstufe 526 zur Generierung von Hochspannungs-Wechselspannungssignalen zur Versorgung der Elektrode 502. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel können zwei der Leiter 502a, 502b, 502c, 502d als zwei Teilelektroden fungieren, die in gleicher Weise angesteuert werden können, wie anhand der dritten und vierten Ausführungsform erläutert. Insbesondere können die als Teilelektroden verwendeten Leiter mit gegenphasigen Wechselspannungsimpulsen beaufschlagt werden, um so ein besonders wirkungsvolles Plasmafeld auf der Anlageseite 504 zu generieren. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn alle vier Leiter 502a, 502b, 502c, 502d paarweise zu zwei Teilelektroden verschaltet werden, wobei die Leiter 502a und 502c als eine Teilelektrode und die Leiter 502b und 502d als die andere Teilelektrode beaufschlagt werden. FIG. 20 clarifies that the fifth embodiment in the housing structure 522 has electrical components, which manage without the electrode arrangement without an external electrical energy supply. In the housing assembly 522 are a battery assembly 523, a control circuit 524 with a microcontroller 525 and a high voltage stage 526 for generating high voltage AC signals to power the electrode 502. In the illustrated embodiment, two of the conductors 502a, 502b, 502c, 502d as two Partial electrodes act, which can be controlled in the same manner as explained with reference to the third and fourth embodiments. In particular, the conductors used as partial electrodes can be acted upon with antiphase AC voltage pulses so as to generate a particularly effective plasma field on the contact side 504. This effect can be further enhanced if all four conductors 502a, 502b, 502c, 502d are connected in pairs to form two sub-electrodes, the conductors 502a and 502c being applied as one sub-electrode and the conductors 502b and 502d as the other sub-electrode.
Die Steuerung 524 hat die Funktion, die Erzeugung der Hochspannung in der Hochspannungsstufe 526 erst zu ermöglichen, wenn das Vorhandensein des Abdeckelements 516 detektiert worden ist. Andernfalls könnten die in die Endfläche des Streifens 509 einmündenden Leiter 502a, 502b, 502c, 502d bereits eine Hochspannung führen und direkt berührbar sein. Dies wird durch die Sicherheitsschaltung mit dem Abdeckelement 516 verhindert. The controller 524 has the function of allowing the generation of the high voltage in the high voltage stage 526 only when the presence of the cover member 516 has been detected. Otherwise, the conductors 502a, 502b, 502c, 502d opening into the end face of the strip 509 could already lead to a high voltage and be directly touchable. This is prevented by the safety circuit with the cover 516.
Figur 20 zeigt außerhalb des zentralen Bereichs 507 mit den elektrischen Bauteilen lediglich eine Draufsicht auf die Oberseite 503 der Elektrodenanordnung gemäß der fünften Ausführungsform. FIG. 20 shows, outside the central area 507 with the electrical components, only a plan view of the upper side 503 of the electrode arrangement according to the fifth embodiment.

Claims

Patentansprüche  claims
1 . Flächige flexible Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung, mit einem zentralen Bereich (107) und einem Randbereich1 . Flat flexible electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge, with a central region (107) and a peripheral region
(108) und wenigstens einer mit einem Hochspannungspotential beaufschlagbaren flächigen Elektrode (102), die in einem flächigen, eine Oberseite (103) und eine Anlageseite (104) bildenden Dielektrikum (101 ) eingebettet ist, wobei das flächige Dielektrikum (101 ) wenigstens in dem Randbereich (108) die Form eines spiralförmigen aufgewickelten Streifen (109) aufweist und die wenigstens eine Elektrode (102) durch wenigstens einen in Längsrichtung des aufgewickelten Streifens (109) verlaufenden, in eine Endfläche des Streifens(108) and at least one surface electrode (102) which can be acted upon by a high-voltage potential and which is embedded in a planar dielectric (101) forming an upper side (103) and an abutment side (104), the planar dielectric (101) at least in the Edge region (108) has the form of a spiral wound strip (109) and the at least one electrode (102) through at least one extending in the longitudinal direction of the wound strip (109), in an end face of the strip
(109) einmündenden elektrischen Leiter (1 14) gebildet ist, der mit Ausnahme lediglich der Endfläche des Streifens (109) von dem Dielektrikum des Streifens (109) umgeben und im Bereich der Endfläche des Streifens (109) mit einem Abdeckelement (1 16) gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass über die Breite des Streifens (109) Material- ausnehmungen (1 1 1 ) vorhanden sind und dass das Material des Dielektrikums (101 ) und des wenigstens einen Leiters (1 14) so ausgewählt ist, dass der Streifen (109) zusammen mit dem wenigstens einen Leiter (1 14) entlang der Materialausnehmungen (1 1 1 ) über seine Breite abreißbar ist. (109) opening electrical conductor (1 14) is formed, with the exception of only the end face of the strip (109) surrounded by the dielectric of the strip (109) and in the region of the end face of the strip (109) with a cover (1 16) electrically isolated from the environment, characterized in that over the width of the strip (109) Materialausnehmungen (1 1 1) are present and that the material of the dielectric (101) and the at least one conductor (1 14) is selected in that the strip (109) together with the at least one conductor (1 14) can be torn off along the material recesses (1 1 1) across its width.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Leiter (1 14) aus einem mit leitfähigen Zusätzen versehenen Kunststoff besteht. 2. An electrode assembly according to claim 1, characterized in that the at least one conductor (1 14) consists of a provided with conductive additives plastic.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Leiters (1 14) mit dem Material des Dielektrikums (101 ) gattungsmäßig übereinstimmt. 3. An electrode assembly according to claim 2, characterized in that the plastic of the conductor (1 14) matches the material of the dielectric (101) in terms of quality.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Dielektrikum (101 ) als auch der wenigstens eine Leiter (1 14) aus einem Silikon gebildet ist. 4. An electrode assembly according to claim 3, characterized in that both the dielectric (101) and the at least one conductor (1 14) is formed from a silicone.
5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Leiter (1 14) in nicht durch Materialaus- nehmungen (1 1 1 ) unterbrochenen Abschnitten der Breite des Streifens (109) verläuft. 5. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one conductor (1 14) in not by Materialaus- recesses (1 1 1) interrupted sections of the width of the strip (109) extends.
6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich weitere Materialausnehmungen (1 1 1 ) entlang seitlichen Kanten des Streifens (109) befinden, sodass Verbindungsabschnitte zwischen benachbarten Streifenabschnitten (1 10a bis f) bestehen. 6. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that further material recesses (1 1 1) are along lateral edges of the strip (109), so that connecting portions between adjacent strip portions (1 10a to f) exist.
7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Leiter (1 14) in dem Streifen (109) mit einer Breite ausgebildet ist, die im Bereich der Materialausnehmungen (1 1 1 ) reduziert ist. 7. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one conductor (1 14) in the strip (109) is formed with a width which is reduced in the region of the Materialausnehmungen (1 1 1).
8. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Leiter (1 14) mit den Materialausnehmungen (1 1 1 ) des Streifens in Richtung der Breite des Streifens (109) fluchtende Perforationsdurchbrüche aufweist, die das Abreißen des Leiters (1 14) entlang der Materialausnehmungen (1 1 1 ) des Streifens (109) erleichtern. 8. electrode assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one conductor (1 14) with the material recesses (1 1 1) of the strip in the direction of the width of the strip (109) aligned Perforationsdurchbrüche having the tearing of the Ladder (1 14) along the material recesses (1 1 1) of the strip (109) facilitate.
9. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung eine rechteckige Grundfläche aufweist und dass der Streifen (109) aus abgewinkelten geradlinigen Streifenabschnitten einstückig gebildet ist. 9. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrode arrangement has a rectangular base surface and that the strip (109) is formed integrally from angled rectilinear strip sections.
10. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (1 16) ein Kontaktelement zur Zuführung wenigstens einer Spannung auf den wenigstens einen Leiter (1 14) ist. 10. electrode assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cover (1 16) is a contact element for supplying at least one voltage to the at least one conductor (1 14).
1 1 . Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine eigene Hochspannungsstufe aufweist, die an eine in der Elektrodenanordnung eingebaute Batterieanordnung angeschlossen ist und dass das Abdeckelement (1 16) wenigstens zwei Leiter verbindet und ein Sensor die Verbindung der Leiter zur Einschaltung der Hochspannungsstufe detektiert. 1 1. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has its own high-voltage stage, which is connected to a built-in battery assembly in the electrode assembly and that the cover (1 16) connects at least two conductors and a Sensor detects the connection of the conductors for switching on the high voltage stage.
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