DE1577877A1 - Pulverstreuvorrichtung - Google Patents

Description

Dr.Ing. E. Berkenfeid 12. April 1965 vA.1 577877 Dipl. Ing. H. Berkenfeid

Pofentanwälfe OXY-DRY SPRAYER CORPORATION,

5 Köln-Li 3 331 Park Avenue South,

Univ.r,itär«traße 31 ^{N E W} YORK, N.Y., USA.

Dr. Expl.

Pulverstreuvorriohtung

Die Erfindung betrifft eine Pulverstreuvorrichtung zum Ausstreuen einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht aus feinen Partikeln.

Die bekannten elektrostatischen Pulverstreuvorriohtungen weisen normalerweise einen Pulverkasten, einen Dosiermechanismus zur gleichmäßigen Abgabe des Pulvers und ein Gerät auf, das ein elektrostatisches Feld erzeugt, um die Pulverpartikel vom Dosiermeohanismus zu lösen und gleichmäßig zu verteilen, so daß sie auf eine darunterliegende Fläche fallen und dort eine gleichmäßige Pulverschicht bilden. Der Dosiermechanismus besteht normalerweise aus einer Dosierwalze oder -trommel aus Metall und einem Abstreifblatt, das mit dieser Walze zusammenarbeitet. Die Erzeugung des elektrostatischen Feldes geschah bei den bekannten Vorrichtungen durch Anwendung einer Wechselstromquelle mit hoher Spannung zwischen der Dosierwalze aus Metall und einer parallel zu dieser Walze angeordneten Entladungsröhre.

Die bekannten Vorrichtungen waren zwar brauchbar, zeigten jedoch

co auch einige Nachteile. Da die Dosierwalze aus Metall eine der Elek

to troden des das elektrostatische Feld erzeugenden Gerätes bildete, ^ bestand die Neigung, daß sich auf der Oberfläche dieser Walze eine ο elektrostatische Ladung sammelte und diese Ladung durch die Walze

-j in den Pulverkasten getragen wurde. Die Folge war, daß sioh das co

Pulver im Pulverkasten elektrostatisch auflud und dadurch schwie-

rlger gleichmäßig auszustreuen war. Auch neigten \tte Pulverpartikel dazu, an der metallischen Dosierwalze anzuhaften. Es wurde häufig beobachtet, daß die Pulverpartikel an der Metallwalze und den Abstreifblättern anhafteten, obwohl die elektrostatischen KräT te und ihre Schwerkraft bestrebt waren, die Partikel von diesen Teilen abzulösen.

Die vorliegende Erfindung soll daher eine verbesserte elektrostatische Pulverstreuvorriohtung schaffen.

Außerdem soll die Erfindung eine elektrostatische Pulverstreuvorrichtung schaffen, bei der das Pulver vor seiner Ausstreuung nicht elektrostatisch aufgeladen wird.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine elektrostatische Pulverstreuvorrichtung zu schaffen, bei der die Haftung der Pulverpartikel an der Dosierwalze und den Abstreifblättern äußerst gering ist.

Ferner soll die Erfindung eine elektrostatische Streuvorrichtung schaffen, bei der die Dosierwalze und die Abstreifblätter praktisch keine Feuchtigkeit absorbieren können, da diese Feuchtigkeit die Streufähigkeit des Pulvers und die Wirkung des elektrostatischen Feldes ungünstig beeinflussen könnte.

Die Pulverstreuvorrichtung gemäß der Erfindung soll außerdem außer co

° ordentlich verschleißfest sein,
co

*>. Ferner soll bei der elektrostatischen Streuvorrichtung gemäß der

-J Erfindung die Dosierwalze leicht austauschbar sein, so daß vielfältige Pulverarten mit dieser Vorrichtung verstreut werden können.

Die Lösung dieser Aufgaben wird in der folgenden Beschreibung erläutert, in der einige AusfUhrungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben sind.

Pig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Endes der Pulverstreuvorrichtung, wobei Teile weggebrochen sind.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das andere Ende der Pulverstreuvorrichtung, wobei das Drehlager für die Dosierwalze teilweise auseinandergenommen ist.

Pig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Pulverstreuvorrichtung mit ihrem Antriebsmotor.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Pulverstreuvorrichtung.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht der Pulverstreuvorrichtung nach der Linie 5 - 5 in Pig. 4.

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die Pulverstreuvorrichtung nach der Linie 6 - 6 in Fig. 4.

Fig. 7 zeigt in einem Längsschnitt durch die Pulverstreuvorrichtung vor allem Einzelheiten des Drehlagers, wobei dieser Längsschnitt nach der Linie 7 - 7 in Fig. 3 geführt ist.

Fig. 8 zeigt in größerem Naßstab einen Teil der Figur 6, wobei in diesem Querschnitt Einzelheiten des Abstreifblattes und seiner Befestigungsvorrichtung zu erkennen sind.

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Pig. 9 zeigt die Oberfläche der Dosierwalze bei einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Blickrichtung mit der Linie 9 - 9 in Fig. 8 angegeben ist.

Pig.10 zeigt eine andere Ausführungsform der Oberfläche der Dosierwalze, wobei auch hier die Blickrichtung mit der Linie 9 - 9 in Pig. 8 angegeben ist.

Fig«11 zeigt in einem Querschnitt den Befestigungssockel zum Festhalten eines Endes der Entladungsröhre.

Fig.12 und 13 sind Querschnitte nach der Linie 12 - 12 in Fig. 4 und zeigen die Vorrichtung zur verstellbaren Halterung der Entladungsröhren.

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ALLGEMEINE BESCHREIBUNG

Der Erfindung liegt unter anderem die neue Erkenntnis zugrunde, daß ein wirksames elektrostatisches Feld auch ohne Verwendung der Doslerwalze als wirksames Teil erzeugt werden kann. Die Dosierwalze wird daher gemäß der Erfindung mit einer zylindrischen Oberfläche hergestellt« die aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand besteht. Dies wird entweder dadurch erreicht, daß man eine ganz aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand hergestellte Dosierwalze benutzt, oder es wird eine Dosierwalze aus Metall benutzt, die mit einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand überzogen 1st* Falls beschichtete oder überzogene Walzen benutzt werden, werden diese vorzugsweise in Drehlagern befestigt, die aus einem Werkstoff hohen elektrischen Widerstandes hergestellt sind, um so die Doslerwalze gegenüber degübrigen PuI-verstreuvorriohtung elektrisch zu isolieren.

Bs wurde gefunden, daß Fluor-Kohlenwasserstoffe (fluorocarbon) und insbesondere Polymere aus Trifluorohloräthylen mit der Formel (CF₂ - CFCl)x als überzüge für die Dosierwalze und die Abstreifblätter hervorragend geeignet sind. Diese Werkstoffe bieten nicht nur den erwünschten hohen Isolierungswiderstand, sondern zeigen auch extrem hohe chemische Resistenz, durch die die Haftung der Pulverpartikel an der Dosierwalze und den Abstreifblättern auf ein Minimum herabgedrückt wird. Außerdem nehmen diese Werkstoffe keine elektrostatische Ladungen auf, sind äußerst verschleißfest und absorbieren In wesentlichen keine Feuchtigkeit· Um diese guten Eigenschaften nutzbar zu machen, werden vorzugsweise auch die Lager der Doaierwalze aus Fluor-Kohlenwasserstoff hergestellt.

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FULVBRKA8TEN, ABSTRBIPBLgTTER UND LUFTSCHLEIBR

In den Figuren 1 bis 13 ist eine vorteilhafte AuafUhrungsform der Erfindung dargestellt. Hler weist die Pul verstellvorrichtung einen Pul verkäst en 1 auf, der von zwei Se it en* ariden 2 und 3, zwei tragenden Stirnwänden 4 und 5 und einer Doaierwalze 11 umschlos- «en wird· Die Seitenwände sind mittels zweier Tragblockpaare 9 und 10 zwlsohen den Stirnwinden befestigt, wobei diese Tragblöcke einstückig mit den Stirnwänden ausgebildet sind. Die Seitenwinde sind an den Tragbluoken, wie dargestellt, mit Schrauben befestigt. In der Mitte der Seitenwinde 1st ein Abstandshalter 12 angeordnet, der mit der Oberkante der Seitenwinde absohlieflt. An der Oberkante der Seitenwand 2 ist mittels eines Scharnieres 7 ein Deckel 6 befestigt, der so bemessen ist, dafi er die Oberseite des Pulverkastens abdeokt und la geschlossenen Zustand um die Oberkante der Seitenwand 3 greift. Die Dosierwalze 11 1st In den Stirnwänden drehbar gelagert und liegt zwischen den Unterkanten der Seitenwände 2 und 3·

Die in den Figuren 1, 6 und 8 am besten zu erkennenden Seltenwände bestehen vorzugsweise aus einteiligen, gezogenen Aluminiumtafeln. Die Seltenwand 3 weist einen senkrechten äußeren Teil 13» einen geneigten Teil 14 und einen unteren, waagerechten Teil 16 auf, wobei diese drei Wandteile eine Ibt'Querschnitt dreieckige

Q Sammelkammer 17 umsohlieöen, welohe sich von einem Ende bis zum

cd anderen Snde duroh die Seitenwand erstreckt. Die geneigte Pllohe

-» 15 liegt in einer zur Doeierwalie 11 tangentlalen Ebene und trifft etwas unterhalb der Oberkante der Seitenwand mit dem senkrechten Teil 13 zusammen. Die Fliehe 15 erstreckt sich über den waagerechten Teil 16 hinaus und bildet hier eine Oberfläche einer unteren

Verlängerung 18. Die andere Seite der- Verlängerung IS bildet eine Haltefläche 19 für ein Abstreifblats und liegt in einer Ebene, die sich mit der Ebene der Fläche 15 im Tangenten»Berührungspunkt mit der Dosierwalze oder an einem etwas tiefer liegenden Punkt schneidet. Der Winkel zwischen diesen beiden Ebenen beträgt etwa 20°. Die Unterkante der Verlängerung IB Ist gemäß der Darstellung abgerundet .

In die Unterseite des waagerechten Teiles 16 ist, wie aus Fig. 8 atn besten zu ersehen ist, eine V-f5rmige Längsnute 25 eingearbeitet· Diese Nute hat eine äußere, senkrechte Nutenfläche 26 und ©ine innere geneigte Nutenfläche 27. Die Nute 25 ist vorzugsweise unmittelbar unter dem äußerer, feil der Sammelkammer 17 angeordnet· Am tiefsten Punkt der Nute 25 sind eine Vielzahl von öffnungen 28 durch den Boden 16 hindurch in die Sammelkammer 17 gebohrt.

Wenn die Seitenwand an Ort und Stelle befestigt ist, verschließt die Stirnwand 4 ein Ende der Sammelkammer 17 und die Stirnwand 5 das andere Ende. Vorzugsweise ordnet man zwischen den Stirnwänden und den Seitenwänden eine Dichtung an. In eine durch die Stirnwand 4 hindurchtretende Gewindebohrung 30 ist ein Schlaudtanschlußstutzen 29 eingeschraubt und steht mit der Sammelkammer I7 in Ver- ' bindung. Mittels eines (nicht dargestellten) Luftschlauches kann eine Luftpumpe an den Stutzen 29 angeschlossen werden, um einen Überdruck in der Kammer I7 zu erzeugen. Die öffnungen 28 erzeugen

Q auf diese Weise eine Vielzahl von Luftströmen. Die Nute 25 bewirkt,

daß diese Luftströme sich elliptisch ausbreiten und so einen relate
-* tiv gleichmäßigen Luftschleier bilden, der sich zwischen den be-

° nachbarten öffnungen 28 über die ganze Länge der Seitenwand er- ^ streckt. Die geneigte Nutenfläche 27 bewirkt, daß ein Teil dieser Luftströme nach innen gerichtet wird, um eine Ansammlung von Pul-

ver auf dem Halteglied 20, den Spannschrauben 22 und dem Abstreifblatt 25 zu verhüten, die unter der Seitenwand angeordnet sind.

Die andere Seitenwand §dst der Seitenwand 3 identisch und weist die Teile 33 bis 50 auf, die den Teilen I3 bis 29 der Seitenwand 3 entsprechen.

Aus Fig. 6 ist zu ersehen, daß das zu streuende Pulver im Pulverkasten zwischen den geneigten Flächen 15 und 35 und über der Dosierwalze 11 angeordnet wird. Die geneigten Flächen führen das Pulver also trichterartig zur Dosierwalze 11* Man beaohte auch, daß die Sammelkammern 17 und 37 an einem Platz angeordnet sind, der sonst verloren wäre. Die Sammelkammern 17 und 37 sind so groß, daß sich der Luftdruck in ihnen im wesentlichen gleichmäßig über die ganze Länge der Seitentafeln ausbildet.

Die Abstreifblätter 23 und 43 sind aus einem dünnen, biegsamen Streifen aus blauem Federstahl hergestellt und vorzugsweise mit Fluor-Kohlenwasserstoff (fluorocarbon) bedeckt * Diese Blätter sind etwa 2,5 cm breit und so lang wie die Seitenwände 2 und 3. Nahe der Oberkante der Blätter sind Löcher durch diese hindurchgebohrt, wobei diese Löcher einen Mittenabstand von 5 cm haben« Das halbstarre Halteglied 20, das am besten in Fig. 8 zu erkennen ist, besteht vorzugsweise aus einem gezogenen Aluminiumstreifen und ist genauso lang wie das Abstreifblatt 23 und die Seiten-Q wand 3· In Längsrichtung im Abstand voneinander sind durch den Be-C₀ festigungsstab 20 hindurch Löcher gebohrt, deren Lage den Löchern -* im Abstreifblatt 23 entsprechen! in gleicher Anordnung sind Löeher in die Verlängerung 18 der Seitenwand 3 gebohrt, wobei diese Löcher rechtwinklig zur Haltefläche 19 verlaufen. Das Abstreifblatt 23 wird «wischen der Verlängerung 18 der Seitenwand 3 und

dem Befestigungsstab 20 angeordnet und diese Teile werden mittels RundkopfSpannschrauben 22 aneinander befestigt* Man achtet vorzugsweise darauf, daß die Löcher Im Abstreifblatt, im Befestigungsstab und in der Verlängerung der Seitenwand genau miteinander fluch ten, so daß das Abstreifblatt leicht ausgetauscht werden kann.

Der Haltestab 20 weist eine flache Seite auf, mit der er mit dem Abstreifblatt in Eingriff steht und die am unteren Ende durch eine nach innen geriohtete Rippe 21 nach innen gekrümmt ist. Der Abstand zwischen der Spannschraube 22 und der Rippe 21 muß größer sein als der Abstand zwischen der Spannschraube 22 und der Unterkante der Verlängerung 18. Der Abstand zwischen der Spannschraube 22 und der Oberkante 24 des Haltestabes ist vorzugsweise etwas grö ßer als der auf der Fläche 19 gemessene Abstand zwischen der Spann schraube 22 und der Unterseite der Bodenwand 16. Wenn folglich durch Anziehen der Schraube 22 der Haltestab 20 auf die Halteflache 19 gezogen wird, so trifft die Oberkante 24 des Haltestabes gegen die Unterseite der Bodenwand 16. Bei weiterem Anziehen der Schraube 22 versohwenkt sich der Haltestab 20 um die Kante 24 und übt über die Rippe 21 einen Druck auf die Längsmittellinie des Abstreifblattes 23 aus. Durch die Rippe 21 wird das Abstreifblatt daher entlang der Mittellinie desjenigen Teiles des Abstreifblattes, der zwischen der Verlängerung 18 und der Vangenten-Berührungs, linie auf der Dosierwalze 11 liegt, naoh Innen gebogen. Das Abstreifblatt wird folglich seitlich verformt und nimmt gemäß der *° Darstellung in FIg* 8 im Querschnitt S-förmige Gestalt an* Auf JJ diese Weise wird das biegsame Blatt steif und In Längsrichtung in -α wesentlichen gerade. Jede der Spannschrauben 22 kann für sich an* ° gezogen oder gelöst werden, so daß der vom Abstreifblatt auf die

Jj" Doslerwalze 11 ausgeübte Druck naoh Wunsch an bestimmten Stellen entlang des Abstrelfblattes eingestellt werden kann«, Auf diese BAD

Weise können ungleichmäßiger Verschleiß oder Maßtoleranzen der Dosierwalzenoberfläohe oder der Seitenwand ausgeglichen .werden. Nach Wunsch kann man das Abstreifblatt auch so einstellen, daß es an bestimmten Stellen größeren Druok auf die Dosierwalze ausübt, so daß eine in Längsrichtung der Vorrichtung ungleichmäßige Pulverabgabe erzielt wird.

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DIE THAaENDBH STIRNWÄNDE UND DIE HALTERüHGSVQRKICETUNG FÜR DIE ENTLADUNGSRÖHRE

Die tragenden Stirnwände 4 und 5 sind untereinander identisch! sie sind gegen die Enden der Seitenwände 2 und 5 anliegend mittels Tragblöcken 9 und IO befest igt * die jeweils einstückig mit den tragenden Stirnwänden ausgebildet sind. Diese Stirnwände ver« soiilieäen also die Vorder- und Hinterseite des Pulverkastens und die Enden der Sanimelkammern 17 und 37· Die tragenden Stirnwände baltern auch Lager für di« Drehzapfen der Dosierwalze 11, gekrümmte Gleitfläehen, die mit der Tragkonstruktion für die Entladungsröhre susamraenarbeiten, und Befestigungsarme zur Befestigung der Fulverstreuvorriohtung an zugeordneten Geräten oder an einem geeigneten Tragrahmen.

Die tragende Stirnwand 4 stellt eine einsttickige Konstruktion dar und weist ein Stirnverschlußglied 60, einen im wesentlichen kreisförmigen, waagerecht von der Oberfläche des Verschlußgliedes wegragenden Ansatz 61 und einen Auflagerarm 62 auf, der waagerecht von der flachen Oberfläche des Ansatzes wegragt. Der Durchmesser des kreisförmigen Ansatzes 61 ist etwa gleich dem Abstand zwischen den Außenseiten der Seitenwände 2 und 3. Der Ansatz 61 nimmt ein außermittig angeordnetes Zapfengehäuse 65 für die Dosierwalze 11 auf, die gemäß der Darstellung in Fig. 12 angeordnet ist. Der

cd untere Teil des Verschlußgliedes 60, d. h. der unter der waage« ο

<° rechten Mittellinie des Ansatzes 61 liegende Teil, ist in Anpas-

^ sung an die kreisförmige Gestalt des Ansatzes gekrümmt. Die Lao gerblöcke 9 sind an den Kanten des Verschlußgliedes 60 befestigt "-s und erstrecken sich in Riohtung der Seitenwände. Die Lagerblöcke

9 sind derart angeordnet, daß sie im Einbauzustand der tragenden

Stirnwand auf der Außenseite der Seitenwände liegen. Die Oberkanten des Verschlußgliedes 60 und des Ansatzes 61 fluchten mit den Oberkanten der Seitenwände 2 und J>.

Der Tragarm 62 kann irgendeine beliebige Gestalt haben und weist zwei Schlitze 6k und 65 auf, die von oben nach unten durch den Tragarm hindurchgehen. Gemäß der Darstellung in Fig, 7 ist der Tragarm 62 etwas unterhalb der Oberseite des Ansatzes 61 angeordnet und durch schräg ansteigende Rippen 66 verstärkt, die vom Ansatz 61 ausgehend über die Oberseite des Tragarmes verlaufen. Der Tragarm kann entweder, wie dargestellt, waagerecht oder zur Erleichterung einer seitlichen Montage senkrecht angeordnet sein.

Die tragende Stirnwand 5 ist eine der Stirnwand 4 identische, einstückige Konstruktion und weist ein Stirnverschlußglied 70, einen im wesentlichen kreisförmigen Ansatz 71# swei im Abstand voneinander angeordnete Tragblöcke 10 und einen Tragarm 72 auf, der auch mit Verstärkungsrippen 76 und Schlitzen 7 4 und 75 versehen ist.

Im Einbauzustand sind die tragenden Stirnwände gemäß der Darstellung in Fig, 1 und 2 befestigt und verschließen die Enden des Pulverkastens 1 und der Samraelkammern in den Seitenwänden. Es wurde bereits gesagt, daß zweckmäßig zwischen den tragenden Stirnwänden und den Enden der Seitenwände Dichtungsscheiben angeordnet werden. Desgleichen wurde bereits erwähnt, daß durch die tragende Stirn-

{jo wand 4 hindurch zwei Gewinde bohrungen 20 und 50 angeordnet sind, ο

co die jeweils die Verbindung zu einer der Sammelkammern 17 und yj co

^ herstellen. In die Gewindebohrungen können Schlauchanschlußstutzen _o 29 und 39 eingeschraubt werden« Die tragende Stirnwand 5 ist des- -er gleichen mit zwei Gewindebohrungen versehen, so daß diese Stirnwand mit der Stirnwand 4 identisch ist. Die Gewindebohrungen in

der Stirnwand 5 werden jedoch nioht benötigt und sind daher mit Stopfen 77 und 78 verschlossen. Die zusammengebaute Pulverstreuvorrichtung kann nach Wunsch mit geeigneten (nioht dargestellten) an den Tragarmen 62 und 72 festgeschraubten Tragarmen an der Einsatzstelle befestigt werden oder die Tragarme 62 und 72 können unmittelbar an ein geeignetes Traggestell angeschraubt werden.

Die Entladungsröhren 80 und 81 sind untereinander gleich und weisen ein zylindrisches Glasrohr auf, das evakuiert und danach mit einem trägen Gas, wie etwa Argon, gefüllt worden ist. Die Glasröhren sind etwas länger als die Seitenwände und auf der Innenseite mit einem geeigneten, phosphorhaltigen Werkstoff beschichtet. Die Entladungsröhren weisen nur an einer Seite eine Kathode auf. Gemäß der Darstellung in Fig. 11 weist das Kathodenende der Entladungsröhre eine tassenförmige Kathode 82 auf, die mit einer leitenden Metallhaube 83 über einen geeigneten Tragleiter 84 verbunden ist.

Es ist erwünscht, daß die Entladungsröhren im wesentlichen parallel zur Dosierwalze 11 angeordnet sind und daß ihre Stellung hinsichtlich der Walze 11 veränderbar 1st. Auch sollen die Höhren nach Möglichkeit lösbar befestigt sein, so daß sie leicht ausgetauscht werden können.

Die Tragvorrichtung für die Entladungsröhre 81 weist eine Halte-

(Q rung oder einen Tragarm 90 auf, dessen gekrümmte Innenfläche den

to gleichen Krümmungsradius wie die Gleitfläche 91 auf dem Umfang des

**? Ansatzes 61 hat. Mit dieser gekrümmten Innenfläche kann die Halte-Q rung 90 auf der gekrümmten Pläohe 91 gemäß der Darstellung in Fig.

-<i 1 gleiten, so daß die Halterung gegenüber dem Ansatz 61 verschoben co

werden kann. Die Halterung 90 «reist einen langen Befestigungs-

sohlitz 92 mit einer innen liegenden, umlaufenden Schulter 93 auf, was am besten in Pig. 12 und 13 zu erkennen ist, wobei diese Schulter 93 konzentrisch zur Außenseite des Ansatzes 6l gekrümmt ist. In Höhe der Mittellinie ist im Ansatz 6l eine Gewindebohrung vorgesehen, in die eine Spannschraube 94 eingeschraubt ist, deren Schaft im Schlitz 92 liegt und deren Kopf gegen die Schulter 93 anliegt. Wenn die Schraube 94 gelockert wird, so kann die Halterung 90 von der in Pig. 13 dargestellten oberen Stellung bis in die in Pig. 12 dargestellte untere Stellung verschoben werden. Die gekrümmte Fläche 91 auf dem Ansatz 61 liegt exzentrisch zur Dosler walzenoberfläche, da das Zapfenlagergehäuse für die Doslerwalze exzentrisch im Ansatz 61 angeordnet ist. Die Halterung 90 kann in jeder beliebigen Stellung duroh Anziehen der Spannschraube 94 fest, geklemmt werden, wobei sich der Kopf der Schraube 94 gegen die Schulter 93 des Schlitzes 92 anpreßt.

Am unteren Ende (in Pig. 1 gesehen) weist die Halterung 90 eine Gabel 95 auf, zwischen deren Zinken ein Vorsprung 96 angeordnet werden kann, der am Sockel 97 zur Befestigung der Gasentladungsröhre vorgesehen ist. Aus Fig. 11 ist zu ersehen, daß in den Zinken der Gabel 95 zwei miteinander fluchtende Gewindebohrungen angeordnet sind und daß eine Bohrung kleineren Durchmessers, die mit diesen Gewindebohrungen fluchtet, durch den Ansatz 96 hindurchtritt. Zwei mit Zapfen versehene, kopflose Schrauben 98 und 99 sind in die Zinken der Gabel 95 derart eingeschraubt, daß ih-

C₀ re Zapfen in die Bohrung des Ansatzes 96 hineinragen. Auf diese

cd Weise ist der Sockel 97 schwenkbar an der Halterung 90 befestigt

^ω (siehe Flg. 13) und kann durch Anziehen der Schrauben 98 und 99 ^ in jeder beliebigen Schwenkstellung festgestellt werden.

Eine zur Halterung 90 spiegelbildlich ausgebildete Halterung 100

Ist auf der gekrümmten Außenseite 101 des Ansatzes Tl auf der tragenden Stirnwand 5 angeordnet. Die Halterung 100 ist am Ansatz 71 mittels einer Spannschraube 104 befestigt, die durch einen Befesti. gungsschlitz 102 hindurchtritt und mit ihrem Kopf gegen eine Schulter 103 im Schlitz anliegt. Ein von einem napfförmigen Röhrensockel 107 wegragender Ansatz 106 ist mittels einer Gabel 105 an. der Halterung 100 schwenkbar befestigt. Der Röhrensockel 107 besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand und ist so bemessen, daß er in seinem Inneren das Ende der elektrostatischen Röhre 81 aufnehmen kann.

Der mit einer Feder versehene Sockel 97 weist ein im wesentlichen zylindrisches, äußeres Gehäuse 110 auf, das an einem Ende teilweise geschlossen ist. Ein isolierter Leiter 111 tritt durch das teilweise verschlossene Ende des Gehäuses 110 und durch die Mitte einer Haltescheibe 112 hindurch. Das Ende des Leiters ist mit einer Verdickung 113 aus Lötmaterial versehen, um eine relativ große leitende Oberfläche zu erzeugen und das Herausziehen des Leiters 111 aus der Scheibe 112 zu verhüten. Zwischen der Scheibe 112 und der teilweise geschlossenen Stirnwand des Gehäuses 110 ist eine Feder 114 angeordnet, die die Scheibe von der teilweise geschlossenen Stirnwand des Gehäuses 110 wegdrückt. Es wurde bereits erwähnt, daß der radial vom Gehäuse 110 wegragende Ansatz 96 schwenkbar zwischen den Zinken der Gabel 95 an, der Halterung 90 befestigt ist. Das Gehäuse HO ist vorzugsweise eine einteilige ^ Konstruktion, die aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Wi-

co derstand hergestellt ist.
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^ Der aus dem Sockel 97 austretende Leiter 111 ist an ein Ende einer ^₂ Hochspannungs-Sekundärspule 115 eines Transformators 116 angeschlossen; das andere Ende der Sekundärspule ist an eine Erdlei-

tung angeschlossen^, die von den Seitenwänden der Pulverstreuvorrichtung oder einer Bodenfläche unterhalb der Streuvorrichtung gebildet werden-kann." Die Primärspule 117 des- Transformators 116 "Ist en eine geeignete Stromquelle mit- 60 Hs Wechselstrom angeschlossen. Der Transformator216 liefert vorzugsweise etwa 10_o000 Volt den Leiter 111 an die Elektrode 82.

Zum Einsetzen der-Entladungsröhre 81 wird;das Elektrqdenend©" der . Röhre unter Zusammendrüokung der Feder 114 in den Sockel 97 eingeschoben.- Das andere Ende der Entladungsröhre wird dann" in den 'Sockel 107 eingeführt^ so daß, wenn die Röhr© losgelassen wird, dieses andere Ende der Röhre durch di© Ausdehnung der Feder 114 is Sockel 107 gehalten wird. Anschließend kann" die Röhre-81 durch. ¥ersehwenkung der Sockel gegenüber den Haifeeningen 90 und 100 isnd/oder durch Einstellung der Halterungen oder Schlitten 90- unü 100 auf den geicrümraten Gleitflachen an den Stirnwänden 4 und" 5 leicht, in jede" beliebige -Stellung- parallel zur Dosierwalze 11 gebracht werden. -

Die einstellbar® Halterangsvorrichtung für die Entladungsröhre 8.0 ist der HalterunggYorriehtung für die Entladungsröhre: 8l im wesentlichen gleich mit der Ausnahme, daß die Röhre 80 auf der anderen Seite der Dosierwälze 11 angeordnet ist« Entsprechend den mit "den Bezugszeichen 90 bis 114 bezeichneten Teilen der.Halterungsvorrichtung für die Röhre 81 sinddie Teile der Halterungsvorrichtung für die Röhre .80 mit den Bezugszeichen 120 bis l44 versehen« Der aus dem Sockel 127 austretende Leiter 14.1, ist desgleichen an das nicht geerdete Ende der SekundSrspule 115 angeschlossen (Fig.

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DIE DOSIERWALZB

Die Walze 11 kann, wie in den Zeichnungen dargestellt, eine massive Stahlwalze mit längsverlaufenden Drehzapfen oder eine hohlzylindrische Walze sein, bei der auf den Stirnflächen der Walze geeignete Drehzapfen angeordnet sind* Die Walze ist geringfügig kürzer als der Abstand zwischen den tragenden Stirnwänden 4 und 5, der sich aus der Länge der Seitenwände bestimmt.

Die von einem Ende eier Walze 11 wegragende Drehwelle 150 tritt durch eine Zapfenöffnung 151 in der tragenden Stirnwand 5 hindurch, die einen Teil des Zapfengehäuses 73 bildet! die Drehwelle 150 tritt weiterhin durch ein Flanschlager 152 hindurch, das aus einem geeigneten Lagermaterial, vorzugsweise aus Fluor-Kohlenwasserstoff, hergestellt ist. Die Wellenöffnung 151 kann das Flanschlager 152 aufnehmen und weist eine ringförmige Ausnehmung auf, auf die sich der Flansch des Lagers aufsetzt. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Flansohlager 152 von der Außenseite der Stirnwand 5 her eingeschoben und dann mittels Schrauben 153 an der Stirnwand befestigt wird, wobei diese Schrauben 153 durch den Flansch des Lagers hindurchtreten. Auch auf der Innenseite der tragenden Stirnwand 5 ist um die Wellenöffnung I5I herum eine kreisförmige Ausnehmung zur Aufnahme einer Filzsoheibe 15* angeordnet, die eine Zapfendiohtung bildet und verhütet, daß Pulver in das Lager eintritt, über das Ende der Welle 150 ist ein Kragen 155 geschoben, der mittels einer Klemiaeohraube 156 starr an der Welle befestigt ist. Dieser Kragen wird neben dem Lager 152 angeordnet und verhütet eine Längsbewegung der Walze gegenüber der. Stirnwand 5. Am Ende der Welle 150 ist ein Kettenzahnrad 157 befestigt, wobei die Befestigung mittels. Kle^SBhj^ben geschieht, die durch die Nabe

AS

des Kettenzahnrades hindurchtreten. Aus Pig« 3 ist zu ersehen, daß eine Kette 158 das Kettenzahnrad 157 mit einem entsprechenden Kettenzahnrad verbindet, das auf der Welle eines Elektromotors 159 befestigt ist. Vorzugsweise ist die Drehgeschwindigkeit des Motors 159 veränderbar, so daß die Dosierwalze 11 auf Drehgeschwindigkeiten zwischen kleinen Bruchteilen von einer Umdrehung pro Minute bis zu fünfzig Umdrehungen pro Minute einstellbar ist.

Sin Zapfenlager 63 in der tragenden Stirnwand 4 ist ähnlioh dem zuvor beschriebenen Zapfenlager 73 ausgebildet und weist ein Flansohlager 162 auf, das mittels Spannschrauben I63 in einer WeI-lenöffnung Ιβΐ derart befestigt ist, daß das Flansohlager die vom Ende der Walze 11 in Längsrichtung wegragende Welle I60 umgibt, Auf der Innenseite der Stirnwand 4 ist um die Welle I60 herum eine abdichtende Filzsoheibe 164 vorgesehen und außerdem ist ein Kragen 165 neben dem Lager 162 mittels Spannschrauben I66 an der Welle ΙδΟ befestigt.

Die zylindrische Oberfläche I70 der Dosierwaise 11 ist vorteilhaft mit einem Überzug aus Fluor-Kohlenwasserstoff versehen; in diese Oberfläche werden danach außerdem Eintiefungen zur Aufnahme von Pulver eingearbeitet. Die so bearbeitete Walzen- oder Zylinder*- oberfläohe ist in Fig. 9 vergrößert dargestellt und man erkennt, daß sie eine nahasu unbegrenzt große Anzahl von Pulver aufnehmenden Eintiefungen aufweist. Fig. 8 zeigt, daß das Pulver im Pulverkasten 1 unter Schwerkraft in den Bereich zwischen der Walze 11 und dem Abstreifblatt 23 gelangt. Beim Drehen der Walze zwängt sich eine dünne Pulvereohloht an Abstreifblatt vorbei* Die Dicke dieser Pulverachioht und felglich die Menge des abgegebenen Pulvers hängt von der Einstellung der Spannschrauben 22 ab, die wiederum für den Druok bestimmend ist, den das Abstreifblatt auf die

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Malis© ausübt« Die Mindest-Pulverabgabemenge bestimmt sich aus der Größe der Eintiefungen in der Walzenoberfläche 170 und der Mindastdrehgeschwihdigkeit der Dosierwalze.. Die Pulverabgabemenge kann entweder durch Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Walze oder durch Verminderung des Druckes vergrößert werden^ den das Abstreifblatt auf die Walzenoberfläche ausübt.

line andere Äusführungsforin der Oberfläche 17Ö der Dosierwalze Ist in Pig. 10 dargestellt, wo diese Zylinderoberfläche waffelför« graviert ist. Bei dieserAusführungsform ist die Pulveraufnahm

Icelt der Eintiefungen größer_fl s© daß man eine derartige Malzenoberfläche dann anwendet_fl wenn eine höhere Pulverabgabeleistung erforderlich ist oder die au verstreuenden Pulverpartikel größer sind. Die Oberfläche der so gravierten Dosierwalze ist vorzugsweise mit Fluor-Kohlenwasserstoff ummantelt» Auch bei der in Fig» 10 dargestellten Ausfünrungsform der Walzenoberfläche 17O kann die Pulverabgabele jüäbung der Vorrichtung dureh Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Dosierwalze und des vom Abstreifblatt ausgeübten Druckes auf die Dosierwalze verändert warden.

Die Einstellbarkeit der Pulverabgabeieistung der Vorrichtung geraäB der Erfindung bei gegebener Walzenoberfläche durch Veränderung der Walzendrehgesohwindigkeit und des Abstreifblattdruckes findet natürlich dort ihre Grenzen, wo infolge dieser Einstellungen (Dreh geschwindigkeit und Druck des Abstreifblattes) das Pulver einfach auszuströmen beginnt, d. h., wo das Pulver in ungleichmäßigen Mengen aus der Vorrichtung auszuströmen beginnt, so daß sich eine ungleichmäßige und unkontrollierte Pulverabgabe einstellt. Die maximale Pulverabgabeleistung hängt für die einzelnen Ausführungsformen der Dosierwalze von der Art des zu verstreuenden Pulvers ab.

Wenn mit einer bestimmten Dosierwalze die gewünschte Abgabelei-

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stung nicht ersielt werden kann₅ so ersetzt man diese Dosierwaise durch eine andere Walze mit größeren Eintiefungen auf der Walzen«

oberfläche. ; . . . -

Wesentlich ist■„ daß die'Dosierwalze und die Abstreifblätter.mit Fluor-Kohlenwasserstoff überzogen sind und daß die Walzenlager desglsiahen aus Fluor-Kohlenwasserstoff hergestellt sind«" Das zum tfbergiefeen der Wäfee und" der Abstreif blätter benutzte Fluor-Kohlen-Wasserstoffmaterial besteht vorzugsweise aus"einem. Polymer foa Trifluorohloräthylen mit der"Formel (CFg — CFCl)x« In. erster Linie hefe dieses Material einen hohen chemischen. Widerstand,* so daß andere Werkstoffe'*, wie etwa das zu verstreuende Pulver- nicht leicht an der Oberfläche der Walze und des Abstreifblattes haften kö*nnen_o In zweiter Linie zeichnet sich Fluor-Kohlenwasserstoff/ dadurch aus^-daß er keine ".Feuchtigkeit aufnimmt und folglich weniger die Gefahr besteht j, daß das zu streuende Pulver feucht wirdο Ik dritter Linie haben diese Werkstoffe eine relativ hohe'Druckfe- stigkeit und folglich ausgezeichnete Verschleißeigenschaften_o Dies ist für die- Lager wichtig* ebenso wie für die Dosierwalsse und die Äbstreifblätter^ die einer dauernden Reibung ausgesetzt sind*, wenn das möglicherweise schmirgelnde Pulver zwischen der Walze und den Abstreifblättern hindurchtritt. Fluor-Kohlenwasserstoffe haben ferner einen hohen elektrischen Widerstand und zeigen hohen Widerstand gegen elektrostatische Ladungen. Man beachte, daß die Stahlwalze durch die Flanschlager aus Fluor-Kohlenwasserstoff und den Fluor-Kohlenwasserstoffüberzug eine elektrische Isolierung aufweist und folglich gegen das elektrostatische Feld elektrisch isoliert ist. Wenn die Dosierwalze nicht isoliert wäre, würde ein Teil der elektrischen Ladung^ die von dem durch die Entladungsröhren 80 und 81 erzeugten elektrostatischen. Feld erzeugt wird, über

die Walze in den Pulverkasten'geführt und dort das Pulver elek- - - ... 90 98 31 /0-719: - " -

trisoh aufluden. Daduroh würde die Ausstreuung dee Pulvers be· elnträohtlgt.

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Die Pulverstreuvorrichtung gemäß der Erfindung ist im wesentlichen symmetrisch ausgebildet, so daß nur eine sehr geringe Anzahl untereinander verschiedener Teile erforderlich ist/ Die Seitenwand und die Abstreifblatteanordnung auf einer Seite der Dosierwalze sind identisch der Seitenwand und der Abstreifblattanordnung auf der anderen Seite dieser Walze. Die tragenden Stirnwände 4 und 5 sind untereinander identisch und auch die zwei Halterungsvorriehtungen für die Entladungsröhren sind im wesentlichen identisch. Ein weiterer Vorteil der symmetrischen Konstruktion der Vorrichtung gemäß der Erfindung liegt darin, daß die Dosierwalze in beiden Richtungen gedreht werden kann; auch kann bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung entweder die eine Seltenwand oder die andere Seitenwand als äußere Seitenwand angeordnet werden.

Die Pulverstreuvorriohtung wird im Einsatz so angeordnet, daß die Dosierwalze waagerecht und normalerweise weniger als 30 cm über der Fläche liegt, auf die das Pulver aufgetragen werden soll.^! Die mit dem Pulver zu beschichtende Oberfläche ist normalerweise ein sich bewegendes Band oder Blatt·

Das auszustreuende Pulver wird entweder unmittelbar im Fulverkasten über der Dosierwalze 11 angeordnet oder es wird durch einen geeigneten Zufuhr-möohanismus herangeführt. Dann wird der Antriebsmotor 159 angeschaltet* ura die Dosierwalze 11 zu drehen. Wenn sich die Dosierwalze in Uhrzeigerrichtung dreht, wird das ^>

gleichmäßig dosiert Pulver am Abstreifblatt 23 vorbei7nach außen geleitet! in diesem Fall dient das Abstreifblatt 43 als Verschluß zwischen der Seitenwand und der anderen Seite der Dosierwalze. Wenn die Dosier-

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walze jedoch-'in-entgegengesetzter¹ Richtung gedreht; wirdj, übt das Äbstreifblatt #3 die■ Dosierfanktion aus "und das Äbstreif blatt .'23 dient-als Verschluß·. Das "Pulver..wird unter der Wirkung der Schwer kraft und der Kraft, die tos durch die Entladungsröhren gesehaffe neu elektrostatischen Feld erzeugt-wird/ von des⁵" Dosierwals© entfernt und fällt auf die darunterliegende- Fläche«.

Wenn di-e.-"Entladungsröhren 80-tmd 81 "©ingeg"©fc&lfc©fc .werden^ s© wird

ein Potentialgefalle um die Β5!ισ»θβ hemm @rg§t2gfe_fl. das einig© d©r -Lu-f tmolekQle to fief HShe'<i©r Eatladuttgüröhr»© Ditse Ersöheinühg. isfc als ICos»onaeffeEffc bekannt... Die- Ionisiert im' die die gleiche;PolarltIt haben» wie öl©'Polarität d&r -"4er Entladungsroterai s-fc^ömen voa den Entladungsröhren" erzeugen Luft ströme., di© als ©le-kfcronisch© -Wind© bateismfe sindο-Diese elektronischen Winde verlaufen im .Bereich"unterhalb" der -Dosierwalze 11 Im wesentlichen abwärts.ο Die nach, unten @©rleh-» teten elektronischen Winde raad die elektrostatische Än^iehimg der Pulverpartikel unterstützen die Schwerkraft bei der Entfernung der" Partikel von.-der Dosierwalze· Eine große Zahl der von der Wal» ■ze"-abgelösten" Partikel lädt sich mit der gleichen Polarität auf„■ wie die umgebenden Luftmoleküle..." Dadurch wird eine Pulverwolke unterhalb der Doslerwalze erzeugt^ die eine gleichmäßigere Verteilung der Pulverpartikel bewirkt.

Es wurde bereits erwähnt, 'daß.die-Pulverabgabeleistung.von der· Drehgeschwindigkeit der Doslerwalze 11 und dem Anpreßdruck des -.Abstreifblattes .gegen ;dle. Dosierwalzehoberflache abhingto Man beachte, daß das Äbstreif-blatt relativ schmal 1st und "daß der Hai»; testab, "der den Anpreßdruck ües Abstreifblattes steuert^- relativ nahe an der Doslerwalze liegt« Durch diese Anordnung kann der Anpreßdruok des Äbstreifblattes-an die Dbslerwalze ziemlich genau

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eingestellt werden. Da außerdem die Spannschrauben 22 einzeln angezogen werden können, ist es möglich, den Anpreßdruck des Abstreifblattes in Längsrichtung der Dosierwalze verschieden groß einzustellen.

Nach dem Einschalten der Pulverstreuvorrichtung wird die Pulverabgabe beobachtet und die Geschwindigkeit der Dosierwalze und der Anpreßdruck des Abstreifblattes einregullert, bis die gewünschte Pulverabgabeleistung erreicht ist. Wenn die Pulverabgabe in Längsrichtung der Vorrichtung unterschiedlich ist, was durch ungleichmäßige Ausbildung der Dosierwalze oder der Seitenwände oder durch ungleichmäßigen Verschleiß begründet sein kann, so kann man dem durch entsprechende Einstellung des Anpreßdruckes des Abstreifblattes in Längsrichtung der Dosierwalze abhelfen. Wenn jedoch eine ungleichmäßige Verteilung des Pulvers erwünscht ist, d. h., wenn z. B. in der Mitte mehr Pulver ausgetragen werden soll als an den Enden, so kann auch dies durch ungleichmäßige Einstellung des Anpreßdruckes erreicht werden, indem dieser im vorliegenden Fall an den Enden stärker eingestellt wird als in der Mitte.

Die Entladungsröhren können so angeordnet werden, daß entweder nur eine oder beide Röhren wirksam sind; auf diese Weise ist die Stärke des elektrostatischen Feldes in einem weiten Bereich einstellbar. Die Röhren können auch derart angeordnet werden, daß das entstehende elektrostatische Feld unsymmetrisch ist und folglich die Pulverpartikel nicht unmittelbar nach unten getrieben werden. Ein unsymmetrisches Feld kann z. B. benutzt werden, um die Wirkung von Umgebungsluftströmen auf die von der Dosierwalze auf die darunterliegende Fläche fallenden Pulverpartikel auszugleichen.

Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Betrieb gesetzt worden

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ist, wird in den Sammelkammern 17 und 37 mittels einer Luftpumpe Überdruck erzeugt, so daß ein Luftschleier auf beiden Seiten der Dosierwalze entsteht. Diese Luftschleier verlaufen zwischen den Un terseiten der Seitenwände und der darunterliegenden, zu bestreuenden Fläche und schützen diesen Bereich gegen Umgebungsluftströme.

Wenn hier.auch nur einige, erläuternde Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben worden sind, so ist es doch selbstverständlich, daß für den Fachmann zahlreiche zusätzliche Abwandlungen und andere Ausführungsformen im Rahmen der in den beiliegenden Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegen.

Pat ent a η s ρ r ü c h e t

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Claims (8)

1. Düng. E. Berkenfeld ■** 12. April 1965 vA.

   Dipl. Ing. N. Berkenfeld

   Patentanwälte OXY-DRY SPRAYER CORPORATION/

   5 KoI η-Li 3 331 Park Avenue South,

   Univ*rsitähi»traße 31 NEWYORK, New York, U.S.A.

   Patentansprüche

   lJ Pulverstreuvorrichtung mit einem Pulverkasten, mit einer mit dem Pulverkasten verbundenen, eine Dosierwalze und ein gegen diese anliegendes, am Pulverkasten befestigtes Abstreifblatt aufweisenden Dosiervorrichtung zur gleichmäßigen Abgabe von Pulver aus dem Pulverkasten und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes in der Nähe der Dosiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (11) oder zumindest die zylindrische Oberfläche (170) der Dosierwalze aus einem Werkstoff hohen elektrischen Widerstandes besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (11) aus Metall besteht und einen Fluor-Kohlenwasserstoff- (fluorocarbon) -Überzug aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluor-Kohlenwasserstoff ein Polymer eines Trifluorchloräthylens (CF₂ - CFCl)x ist. - -
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß auch das tangential gegen die Dosierwalze (11) anliegende Abstreifblatt (23, 43) aus Fluor-Kohlenwasserstoff überzogenem Metall besteht.

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5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, "5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche (170) der Dosierwalze (11) Eintiefungen angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (11) in Lagern drehbar gelagert ist, die aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand hergestellt sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalze (11) in den Stirnwänden (4, 5) des Pulverkastens (1) in Lagern drehbar gelagert ist, die aus einem Werkstoff mit hohem elektrischen Widerstand bestehen, so daß der metallische Teil der Dosierwalze gegenüber dem elektrostatischen Feld isoliert ist.
8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Dosierwalze (11) aus Fluor-Kohlenwasserstoff bestehen.

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