DE2133790A1

DE2133790A1 - Vorrichtung mit einem durch ein elek tnsches Feld gebildeten Vorhang sowie Ver fahren zur Bildung eines solche« Vorhanges

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Publication number: DE2133790A1
Application number: DE19712133790
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-07
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1972-01-20
Also published as: GB1362232A; CA945083A; JPS5034582B1; NL7109340A; FR2100297A5; BE769603A

Description

Sa 1875

SENICHI MASUDA, Tokyo/Japan

Vorrichtung mit einem durch ein elektrisches Feld gebildeten Vorhang sowie Verfahren zur Bildung eines solchen

Vorhanges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem durch ein elektrisches Feld gebildeten Vorhang sowie ein Verfahren zur Bildung eines solchen Vorhanges, wobei Vorrichtung und Verfahren bei verschiedenen Vorrichtungen eingesetzt werden können.

Das Verfahren zur Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes wird definiert als Verfahren zur Bildung einer Vorhang-Vorrichtung (im folgenden nur als Vorhang eines elektrischen Feldes bezeichnet), die sich von einem elektrischen Feld ergibt, wodurch ohne Berührung mit dem umgebenden Behälter das Wandern einer Wake von geladenen Teilchen, die flüssig oder fest in einem Gas strömen, in Richtung aus einem nahegelegenen Spaltbereich verhindert wird oder wodurch die Wolke der geladenen Teilchen außerdem berührungslos in eine gewünschte Richtung entlang der abbremsenden Fläche transportiert wird.

Bisher ist es praktisch unmöglich, einerseits nur das Gas passieren zu lassen, während andererseits der freie Durchgang einer Wolke von geladenen Teilchen verhindert wird,

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oder daß gleichzeitig die Teilchenwolke in einer gewünschten Richtung entlang der abbremsenden Fläche berührungslos transportiert wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, durch.die eine Teilchenwolke ohne Berührung mit den Behälterwänden und entgegen äußeren Kräften (von der Gasströmung herrührende Viskosität, Gravitation, Zentrifugalkraft usw.) in einem Abstandsbereich aufgehalten, berührungslos von einer Stelle zur anderen transportiert oder von dem Gasstrom abgetrennt wird. Es ist ferner Ziel der Erfindung, die Vorrichtung für folgende Anwendungsmöglichkeiten auszubilden: als berührungslose (Speise-) Trichtervorriehtung mit elektrischem Feld, als Teilchentransportvorrichtung, als Vorrichtung zum Verhindern eines Ausstreuens bzw. Ausbreitens von Teilchen, als elektrostatische Lagervorrichtung, als elektrostatische Beschichtungsvorrichtung, als Vorrichtung zum elektrostatischen Anpflanzen bzw. Auftragen eines Haufens, als elektrostatische Färbevorrichtung, als elektrostatische Druck- und Entwicklungsvorrichtung, als Staubsammelvorrichtung usw.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Vorhang eines elektrischen Feldes, welcher³ durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildet wird, ist es möglich, die weiter oben beschriebenen Eigenschaften mittels elektrodynamischem Verfahren auf sehr einfache Weise ssu erreichen. Dies geschieht in Kombination mit einer Vorrichtung zum Laden der Teilchen, indem die Teilchen zuvor beispielsweise unter Anwendung einer Korona-Entladung geladen werden.

Zur Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes sowie einer Vorrichtung mit einem Vorhang eines elektrischen Feldes, d.h. zur Errichtung des elektrischen Feldvorhanges, dient gemäß der Erfindung eine Gruppe von Elektroden zur

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Errichtung eines ungleichen elektrischen Wechselfeldes, wobei die Elektroden benachbart zueinander entlang einer erforderlichen ebenen oder gebogenen Fläche angeordnet sind, ferner eine Vielzahl von Elektrodengruppen, wobei die Elektroden Zylinderform, Streifenform, Spiral- bzw. Schraubenlinienform oder andere geeignete Formen aufweisen und mit gleichen Abständen zueinander in der ebenen oder gebogenen Fläche angeordnet sind, außerdem ein Einphasen- oder Mehrphasen-Wechselstrom, der an die Elektrodengruppe angelegt wird, sowie - falls erforderlich - eine überlagerung zumindest eines Teiles (oder der Gesamtheit) der Elektroden mit einem Gleichstrom.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung seien im folgenden mit Hilfe zahlreicher Beispiele und anhand der Zeichr nung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Vorhanges eines stehenden elektrischen Feldes, indem eine Einphasen-Wechselspannung einer Gruppe von Zylindersäulenelektroden zugeführt wird;

Fig. 3 eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes, indem ein Dreiphasen-Wechselstrom zugeführt wird;

Fig. k eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung

eines Vorhanges eines stationären elektrischen > Feldes, das von einem elektrischen Feld überla

gert ist, welches von einem Gleichstrom herrührt, der seine Strömungsrichtung ändert, indem eine Gleichspannung zwischen benachbarten Wechselelektroden (in Fig.2) dargestellt) überlagert wird;

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Pig». 5 eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Vorhanges eines stationären elektrischen Feldes,, indem eine Gleichspannung lediglich einer der in Fig. 2 dargestellten Elektroden überlagert wird;

eine/
Fig. 6 /Darstellung eines Verfahrens zur Bildung; einea Vorhanges, eines stationären elektrischen Feldes,, das von einem elektrischen GleichstromfeId in. derselben Richtung überlagert ist, indem eine Potentialdifferenz: nach und nach zwischen jeder Elektrode zugeführt wird;

Fig. T eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes, das lediglich an einer der in Fig. 3 gezeigten Elektroden von einer Gleichspannung überlagert ist;

Fig. 8 eine Darstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes, das von einem elektrischen Gleichstromfeld in derselben Richtung überlagert ist, indem nach und nach in jeden Zwischenraum der in Fig. dargestellten Elektroden eine Potentialdifferenz zugeführt wird;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Anwendungsbeispieles eines elektrischen Feldvorhanges bei einer elektrischen Feld-Trichteryorrichtung, wobei eine Masse von geladenen Teilchen, die verteilt in einem Gas strömen, ohne Berührung mit den Behälterwänden in Abstand gehalten werden und wobei auf diese Teilchen derart eingewirkt wird, daß sie bei Bedarf aus dem Behälter herausgenommen werden;

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Fig. \O eine Weiterbildung der im EIg-* 9 gezeigten Vorrichtung unter Anwendung; aekiear öasatzelektrode, wodurch die Teilchen angezogen und so geführt werden, daß ein Muster innfcearhaib des Trichterauslaufes hergestellt wird!;;

Fig. 11 ein weiteres Anwendungsbelapiel eines elektrischen Feldvorhanges bei efirnem im Schnitt dargestellten elektrischen FetlsSHlahir τοπ der Art einer Einphasen- und Vier-EHffik<teodÄn-Qruppe in axialer Richtung (Beispiel eine« sogenannten elektrischen Feld-Rohres» iär dem eine Masse von in einem Gas fließenden mxäi verteilten, geladenen Teilchen ohne Berührung nriit dien Behälterwänden gehalten und auf ©rund de-r Gravitation

Fig, 12 einen Längsschnitt durcto dfeöi in fig. Il dargestellte Rohr;

Fig. 13 einen Querschnitt durch «dar- elektrisches Feld-Rohr derselben Type wie Ei» Fig. 22 jedoch mit sechs Elektroden, die enifcllaEng' dejr Rohrachse angeordnet sind, so daß sicrito in diesem Falle ein elektrisches Feld-Rohr dear Sechs-Elektroden-Einphasen-Type ergibt;

Fig. I¹J einen Querschnitt eines wssditeren Beispieles eines elektrischen Feld-Rofttrss einer Dreiphasen-Type, das drei sich axiaU erstreckende Elektroden aufweist und eine Drra^hasen>-¥echselstromquelle benutzt;

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Fig. 15 ein' weiteres im Querschnitt dargestelltes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Feld-Rohres der Dreiphasen-Type, das sechs sich in axialer Richtung erstreckende Elektroden aufweist;

Fig. 16 eine (zum Teil geschnittene) Ansicht eines anderen erfindungsgemäßen elektrischen Feld-Rohres einer Einphasen-Type mit zwei sehraubenlinienförmigen Elektroden;

Fig. 17 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles bei einer elektrischen Feldpumpe einer Dreiphasen-Type mit dreijschraubenlinienförmigen Elektroden, d.h. ein Ausführungsbeispiel einer sogenannten elektrischen Pumpe, M& a^spi Masa^ vot in «Äse.!n Sas fließen-den feinverteilten, geladenen Teilchen ohne Berührung mit dem Behälter forciert in eine Richtung transportiert;

Fig. l8 ein weiteres im Schnitt dargestelltes Ausführungsbeispiel einer "* richtung zur Verhinderung der Teilchenstreuung unter Anwendung eines elektrischen FeIdvorhanges, wc :>si das Ausbreiten von Pulverteilchen im Bereich einer Pulverauslauföffnung (vor einem Förderband) verhindert wird;

Fig. 19 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung zum elektrostatischen Lakieren unter Berücksichtigung der zuvor genannten Verhinderung der Teilchenstreuung;

Fig. 20 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Staubsammlers unter Verwendung eines Vorhanges eines stehenden elektrischen Feldes, wobei feste oder flüssige, in einem Gas feinverteilt fließende Teilchen in einen vom 109884/1233

Gasstrom abgeschirmten Tasehenteil eingeführt und dort gesammelt werden, wobei sie keine Berührung mit den Elektroden aufweisen;

Fig. 21 einen Horizontalschnitt (entlang der Linie D-D¹ in Fig. 22) eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles eines Staubsammlers, wobei ein Teil zur Bindung des Staubes vorgesehen ist und wobei ferner ein zweistufiger elektrischer Staubsammler im ersten Teil und ein Staubsammelabschnitt vorhanden sind, der einen winkligen Vorhang eines stehenden elektrischen Feldes enthält;

Fig. 22 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C¹ in Fig. 21;

Fig. 23 ·,. einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße elektrische Staubsammelvorrichtung der Type mit einem Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes, bei dem die Staubsammelwirkung aufgrund des Vorhanges des wandernden elektrischen Feldes, das von einer Dreiphasen-Wechselspannung herrührt, erfolgt;

Fig. 2¹I eine weitere im Horizontalschnitt (entlang der Linie M-M¹ in Fig. 25) dargestellte, erfindungsgemäße Ausgestaltung einer elektrischen Staubsammelvorrichtung unter Anwendung eines Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes (Abwandlung der Figuren 21 und 22);

Fig. 25 einen Längsschnitt entlang der Linie L-L¹ in Fig. 2*1-

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Im folgenden sei das Prinzip des "Vorhanges" des elektrischen Feldes sowie das Verfahren zu seiner Bildung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ganz allgemein: Wenn eine Wechselspannung einem beliebigen Paar von Elektroden 1, zugeführt wird, die mit einem Zwischenraum angeordnet und voneinander isoliert sind (wie in Fig. 1 dargestellt), dann wird ein elektrisches Wechselfeld mit elektrischen Kraftlinien 6 wie in der Figur - im Spalt zwischen den Elektroden geformt werden. Die Intensität dieses elektrischen Feldes wird der zugeführten Wechselspannung proportional sein; dementsprechend variiert seine Intensität und Richtung in einer Zeitfolge in derselben Periode wie die zugeführte Spannung; zusammen mit seiner Intensität und Richtung verändert sich im allgemeinen ebenfalls der Spalt, so daß sich ein sogenanntes ungleiches elektrisches Wechselfeld ergibt. Die Pfeile 7 zeigen die Richtung des elektrischen Feldes im Falle der in der Figur dargestellten Polarität. Falls sich ein geladenes Teilchen 8 in einem solchen ungleichen elektrischen Wechselfeld befindet, so wird das Teilchen in natürlicher Weise durch das elektrische Wechselfeld beeinflußt und einer dynamischen Schwingung entlang einer elektrischen Kraftlinie unterworfen werden. In diesem Falle - wenn man die Kräfte betrachtet, die unter der ungefähren Berücksichtigung, daß die Amplitude der Partikelbewegung klein ist, auf das geladene Teilchen 8 wirken - werden die beiden folgenden Kräfte abgeleitet werden:

1) Eine pulsierende Zentrifugalkraft 9» die sich aus der Bogen- bzw. Kurvenform der elektrischen Kraftlinien ergibt, wirkt entlang einer rechtwinklig zu den elektrischen Kraftlinien liegenden Richtung sowie in deren Konvexitätsrichtung (die Richtung, die vom Zentrum der Kurvenform der elektrischen Kraftlinien wegführt, d.h. in die Richtung des Pfeiles 9). Als Ergebnis wird eine gleichbleibende Kraft, die sich aus dem Mittelwert dieser pulsierenden Zentrifugalkräfte ergibt, darauf wirken.

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2) Eine Kraft 10 mit pulsierendem Gradienten ist der Lageveränderung proportional, d.h. der Gradient des elektrischen Feldes, der von der Raumveränderung der Intensität des elektrischen Feldes herrührt, wirkt in tangentialer Richtung der elektrischen Kraftlinien sowie außerdem in eine Richtung, in der er aus der Intensität des elektrischen Feldes herausfällt, d.h. in Richtung des Pfeiles 10. Als Ergebnis wurde vom Erfinder festgestellt, daß eine gleichbleibende Kraft darauf wirken wird wie das Mittel dieser Kräfte mit pulsierendem Gradienten.

Da diese beiden auf das geladene Teilchen wirkenden Kräfte 9 und 10 je als Abstoßkraft arbeiten, durch die das Teilchen von den Elektroden 1 und 2 hinweggelangt, wird das geladene Teilchen 8 durch die vektorielle resultierende Kraft 11 von den Elektroden 1 und 2 abgestoßen werden. Die Stärke dieser resultierenden Repulsivkraft bzw. Abstoßkraft 11 wird bestimmt werden entsprechend der Amplitude des elektrischen Feldes an dieser Stelle, der Wechselfrequenz, der Form der elektrischen Kraftlinien (in andern Worten, der Kurvenform der elektrischen Kraftlinien und dem Gradienten des elektrischen Feldes), der Ladung des Teilchens, dem Radius des Teilchens, der Dichte des Teilchens, der Viskosität des Gases usw..

Dementsprechend können beispielsweise als Elektrodenpaar (Elektroden 1 und 2) Elektroden aus parallelen, kreisförmigen Säulen bzw. Stäben benutzt werden, die senkrecht zur Zeichenpapierebene liegen, oder es können beispielsweise - wie in Fig. 2 dargestellt - viele dieser Elektrodenpaare 1 und 2,

I¹ und 2¹, I¹¹ und 2'· angeordnet werden, indem sie in

einer Ebene oder gebogenen Fläche LL¹ in parallelen und gleichen Abständen bzw. mit parallelen und gleichen Zwischenräumen voneinander isoliert werden und durch Leitungen 1, 5 mit gemeinsamen Anschlußklemmen einer Wechselstrom-Kraftquelle verbunden werden.Hierbei wird dann ein Vorhang gebildet, der das ungleiche elektrische Wechselfeld entlang der Anordnungsebene

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LL¹ verbindet; die geladenen Teilchen werden davon abgehalten, von einer Seite zur anderen Seite von zwei Spaltbereichen 12, 13 hindurchzugelangen, mit dem Ergebnis, daß die gelaridenen Teilchen abgestoßen werden, indem sie eine Abstoßkraft von der Vorhangfläche erhalten, wenn sie ihr nahekommen. Der Erfinder hat einen Vorhang, der durch das Miteinanderverbinden von ungleichen elektrischen Wechselfeldern gebildet ist, die eine Punktion zum Unterdrücken bzw. Verhindern der Passage von geladenen Teilchen aufweisen, als einen " Vorhang eines elektrischen Feldes" definiert-. Für die Bedingungen einer normalen Funktion eines solchen Vorhanges ist es selbstverständlich, daß die Masse der Staubteilchen geladen ist; es ist daher im allgemeinen erforderlich, eine Vorrichtung in Kombination mit einem solchen Vorhang zu verwenden, um zuvor den Staub in erforderlicher Weise aufzuladen. Im Beispiel der Fig. 2 wird eine Korona-Entladung verwendende Ladevorrichtung I¹I als Vorrichtung zum Laden von Staub benutzt. Das bedeutet,

daß eine Gruppe von feinen Drahtelektroden 17, 17'", 17 ^ft

für die Anwendung einer Korona-Entladung in isoliertem Zustand in der Mitte zwischen den Elektroden vorhanden ist, die eine Gruppe von stangenartigen Elektroden 16, 16¹, l6^fl enthalten, von denen jede durch die Leitung 15 geerdet und parallel zu den andern senkrecht zur Zeichenebene sowie mit gleichen Abständen angeordnet ist. Diesen Elektroden wird negative Gleichstorm-Hochspannung durch eine Gleichstom-Hochspannungsquelle 18 über eine Leitung 19 zugeführt (wie in Fig. 2 dargestellt); somit wird eine negative Korona-Entladung in Richtung auf die geerdete Gruppe von stangenartigen Elektroden 16, 16', 16''....ausgeführt, worauf ein negativer Ionenstrom erzeugt wird. Falls eine in einem Gas fließende Teilchenmasse durch den negativen Ionenfluß 20 hindurchströmet, indem sie mit dem Gas in Richtung des Pfeiles 21 strömt, so erhält die Teilchenmasse durch das Zusammentreffen mit neg.tiven Ionen negative Ladungen.

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Wenn die Masse der so aufgeladenen Teilchen sich mit dem Gas dem Vorhang des elektrischen Feldes nähert, dann gelangt das Gas frei zwischen den Elektroden 1, 2, I¹, 2¹, I¹¹, 2" .hindurch; die Masse der geladenen Teilchen wird jedoch durch die Repulsivkraft, die von dem durch das elektrische Feld L-L* gebildeten Vorhang herrührt, daran gehindert, entgegen der durch den Gasstrom erhaltenen Viskosität da hindurchzuströmen; die Teilchen werden vor diesem Vorhang angehalten, bzw. kommen hier in einen stationären Zustand, wie bei 22 veranschaulicht. In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung wird eine Einphasen-Wechselstromquelle verwendet; das als Resultat erzeugte elektrische Feld ist ein stehendes ungleiches elektrisches Wechselfeld. Als Kraftquelle kann jedoch nicht nur ein Einphasen-Wechselstrom, sondern im allgemeinen auch ein Mehrphasen-Wechselstrom benutzt werden. Fig· 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für die Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes, indem der Elektrodengruppe ein Dreiphasen-Wechselstrom zugeführt wird (als Ausführungsbeispiel mit einer Mehrphasen-Wechselstromquelle).

In dieser Figur bezeichnen 23, 24, 25, 23', 2M*, 25'

eine Gruppe von zylindersäulenartigen Elektroden, die parallel zueinander senkrecht zur Zeichenebene und in derselben Ebene oder gebogenen Fläche L-L* angeordnet und voneinander isoliert sind; jede dritte Elektrode ist mit einer gemeinsamen Leitung 26, 27, 28 und 26', 27', 28' verbunden. In dem Ausführungsbeispiel der Figur wird eine Dreiphasen-Wechselspannung, d.h. die Spannung der Ü-Phase 30, der V-Phase 31 und der W-Phase 32, von denen jede um einen Winkel von 120° verschoben ist, mittels eines Dreiphasen-Transformators 29 einer Sternschaltung zugeführt, deren Nullpunkt geerdet ist. Es wird so ein wanderndes ungleiches elektrisches Wechselfeld "5k erzeugt, wobei das Feld mit der Zeit in Richtung des Pfeiles 33 entlang der L-L'-Fläche bewegt wird, wie in der Zeichnung dargestellt. Wenn nun eine Staubwolke, die in einem in Richtung des Pfeiles 21 strömenden Gas treibt, durch eine angepaßte Lädevorrichtung (in dieser Figur nicht dargestellt)

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aufgeladen wird und in die Nähe der Ebene L-L', in der die Elektroden angeordnet sind, gelangt, so tritt eine Kraft 35, die von dem wandernden elektrischen Feld herrührt, in Punktion, wodurch die Teilchen injRichtung des Pfeiles 33 entlang der Elektrodenebene L-L' bewegt werden, was in diesem Falle anders ist als bei der bereits beschriebenen Repulsivkraft 11, die auf die geladenen Teilchen in einer Richtung wirkt, die von den Elektroden wegführt. Hierdurch werden die Teilchen ohne Berührung mit dem Behälter in Richtung des Pfeiles 33 transportiert, und zwar in einem Zustand, in dem sie auf einer Schicht vor der L-L^r-Fläche abgeblockt sind, wie bei 36 dargestellt. Dementsprechend hat der Erfinder festgestellt, daß es im allgemeinen möglich ist, ein wanderndes ungleiches elektrisches Wechselfeld durch Verwendung einer Mehrphasen-Wechselstrom-Kraftquelle zu bilden, und daß es möglich ist, einen Vorhang durch ein elektrisches Feld zu bilden, der beide Wirkungsweisen besitzt, der nämlich eine Abstoßwirkung und eine Transportwirkung auf die geladenen Teilchen ausübt. Der Erfinder hat diesen Vorhang als "Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes " besonders bezeichnet. Demgegenüber wird der Vorhang eines elektrischen Feldes, bei dem ein stehendes ungleiches elektrisches Wechselfeld mittels einer Einphasen-Wechselstromquelle verwendet wird (wie in Fig. 2) als ein Vorhang eines stationären elektrischen Feldes bezeichnet. Wenn abgesehen davon beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Schaltung zweier Leiter unter Primärwicklungen 37, 38, 39 einer jeden U-, V- und W-Phase des Dreiphasen-Transformators durch einen Schalter 40 umgeändert wird, so wird sowohl die Richtung des wandernden elektrischen Feldes als auch die Transportrichtung der Teilchen gegenüber der Richtung, wie sie durch den Pfeil 33 dargestellt ist, umgekehrt werden.

Als Kraftquelle kann nicht nur eine Einphasen-Wechselstromkraftquelle oder eine Mehrphasen-Wechselstromkraftquelle benutzt werden; es ist auch möglich, eine Gleichstrom-Kraftquelle zu benutzen, die direkt mit der obigen Wechselstromquelle verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, einen

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~ 13 "*

elektrischen Peldvorhang der Gleichstrom-Feldüberlagerungstype zu bilden, d.h. eines zeitlich unveränderbaren ungleichen elektrischen Feldes des Gleichstromes, das jedes stationäre ungleiche elektrische Wechselfeld und wandernde ungleiche elektrische Wechselfeld überlagert. Auf diese Weise ist es möglich, auf die geladenen Teilchen eine von dem elektrischen Wechselstromfeld herrührende Kraft auszuüben, die anders ist aid die Repulsivkraft und die Transportkraft (wie oben beschrieben); indem außerdem diese Kraft durch Einstellung der zugeführten Gleichstromspannung geändert wird, ist es möglich, das elektrodynamische Verhalten der geladenen Teilchen zu steuern.

Das Beispiel der Fig. 4 veranschaulicht einen Fall mit einem Vorhang eines stationären elektrischen Feldes der Fig. 2, in dem den Wechselelektroden durch eine Gleichstromkraftquelle 41 eine Gleichstromspannung zugeführt wird. Diese ist von einer von der Kraftquelle 3 zugeführten WechselStromspannung überlagert. Ein Kondensator 42 ist in dieser Figur für einen by-pass vorgesehen. Die Bezugszeichen in Fig. 4 stimmen mit denen der Fig. 2 überein und die Vorrichtung zum Aufladen der Staubteilchen ist hier weggelassen worden. In Fig. 4 wird einem ungleichen elektrischen Gleichstromfeld, das von einer Gruppe mit Elektroden 1, I¹, I¹¹......zu einer Gruppe mit Elektroden 2, 2·, 2'¹ gerichtet ist, ein ungleiches elektrisches Wechselfeld zugegeben, wodurch die geladenen Teilchen negativer Polarität - bezogen auf den Gleichstrom - von der Elektrodengruppe positiver Polarität (Elektroden 1, I¹,

l^lf ), wie bei 43 dargestellt, angezogen und vor diesen

Elektroden gesammelt werden. Falls die Gleichstromspannung gesteigert wird, kommen die Teilchen näher an die Elektroden dieser Gruppe und stoßen mit diesen zusammen oder haften an diesen an. Ein Vorhang eines stationären elektrischen Feldes der von einem elektrischen Gleichstromfeld überlagert ist, wird daher als "Vorhang eines elektrischen Feldes einer elektrischen Gleichstromfeldüberlagerung" bzeichnet.

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Im Falle, wo eine Gleichstromspannung einen stationären Vorhang eines elektrischen Feldes überlagert, ist es möglich, die Gleichstromspannung insbesondere einer oder einigen Elektroden zu überlagern. In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem lediglich der Elektrode 1· Gleichstrom von einer Kraftquelle 41 zugeführt wird und wo eine Gleichstromspannung diese Elektrode überlagert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird kein by-pass-Kondensator verwendet. Hierbei werden negativ geladene Teilchen von der Elektrode 1', die positive Polarität besitzt, wie .bei 43 veranschaulicht, in der gleichen Weise wie in Fig. 4 angezogen; auch in Fig. 5 sind dieselben Bezugszeichen wie in den Figuren 2 und 4 verwendet. Fig. 6 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überlagerungsart einer Gleichstromspannung auf einem Vorhang eines stationären elektrischen Feldes (wie in Fig. 2 dargestellt). Dies geschieht in der Weise, daß die Spannung zwischen den Anschlußklemmen der Gleichstromkraftquelle 41 mittels eines Potentiometerwiderstandes 44 entsprechend aufgeteilt ist, der parallel zur Kraftquelle 41 eingesetzt ist. Diese aufgeteilten Spannungen werden nach und nach jeder Elektrode 1, 2,1·, 2', I¹¹ und 2¹¹ durch Zwischenschaltung eines Leiters 45, 46, 47, 48, 49 und 50 zugeführt. Die Wechselstromspannungen von der Wechselstromkraftquelle 3 werden wahlweise den Paaren der Elektroden 1, 2₈ 1', 2*......durch eine Gruppe von Trennkondensatoren 42, 42', 42·*.....zugeführt.

Auf diese Weise wird im Beispiel der Fig. 6 ein von L¹ nach L gerichtetes elektrisches Gleichstromfeld bei überlagerung des bereits errichteten Vorhanges des stationären elektrischen Feldes (in Fig. 2 in der L-L'-Ebene) errichtet; die Wolke der negativ geladenen Teilchen, die in Richtung des Pfeiles 21 in einem Gasstrom daherkommt, wird somit durch eine Absperrkraft 11 des Vorhanges des elektrischen Feldes vor der L-L'-Fläche aufgehalten bzw. abgebremst und gleichzeitig durch die vom elektrischen Gleichstromfeld herrührende elektrische Kraft 52 in Richtung des Pfeiles 33 bewegt und transportiert.

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Pig. 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, in dem einer Elektrode 23' eine positive Spannung zugeführt wird, z. B. durch die Glexchstromkraftquelle 41 bei Überlagerung der Dreiphasen-Wechselspannung, die dem in Fig. 3 dargestellten Vorhang des wandernden elektrischen Feldes zuzuführen ist. Der Kondensator 42, der mit der Gleichstromkraftquelle verbunden ist, bildet einen by-pass für den Wechselstrom. Gleiche Elemente in den Fig. 7 und 3 sind mit denselben Bezugszeichen versehen; auch in dieser Figur wurde die Vorrichtung zum Aufladen der Teilchen weggelassen. Das Potential der Elektrode 23' ist positiv gegenüber irgendeiner anderen Elektrode; die Masse der negativ geladenen Teilchen wird gegenüber der von dem Vorhang des wandernden elektrischen Feldes herrührenden Transportkraft 35 (in Richtung des Pfeiles 33) und gegenüber der Abstoßkraft 11 (die in einer von der L-L'-Ebene des elektrischen Feldvorhanges hinwegführenden Richtung wirkt) von der Elektrode 23* angezogen und vor der L-L'-Ebene aufgehalten bzw. gefangengehalten. Durch die Zuführung einer Gleichstromspannung auf eine Elektrode (wie in diesem Falle) wird es somit ermöglicht, eine Elektrode als Ventil wirken zu lassen, wodurch der Massetransport der geladenen Teilchen aufgehalten wird. Die Gleichstromkraftquelle 41, die parallel mit dem by-pass-Kondensator verbunden ist, kann selbstverständlich auch an einer anderen Stelle eingesetzt werden, z. B. in einer Lage zwischen dem Leiter 26 und dem Leiter 26', der den Leiter 26 mit der Dreiphasen-Wechselstromquelle verbindet, wobei in diesem Falle die Gruppe der Elektroden 23» 23'··· - wie zu erkennen ist - bei Gleichstrom positiv gemacht werden kann gegenüber der anderen Gruppe von Elektroden 24, 24'... und 25, 25'....., und wobei die Masse der negativ geladenen Teilchen vor den Elektroden 23, 23¹..·· (wie bei 43 dargestellt) aufgehalten wird.

In Fig. 8 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem eine Gleichstromspannung den Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes ■*· wie in Fig. 3 veranschaulicht überlagert. Die Spannung zwischen den Anschlußklemmen der

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Gleichstromkraftquelle 41 ist in angemessener Weise durch einen Potentiometerwiderstand 44 aufgeteilt, der parallel zu der Kraftquelle 4l eingesetzt ist. Die aufgeteilten Spannungen werden nach und nach jeder Elektrode 23, 24, 25, 23^f, 24 ', 25' durch Zwischenschaltung der Leiter 45, 46, 17, 48, 49 und 50 zugeführt. Die Spannungen auf der Sekundärseite des Dreiphasen-Umformers 29 werden jeder Elektrode 23, 24, 25, 23'j 24', 25' zugeführt,und zwar über eine Gruppe von Kondensatoren 42, 42', 42", 42"', 42"" und 42"'" zum Abbremsen bzw. Abtrennen des Gleichstromes (wie in Fig. 8 dargestellt). Auf diese Weise wird in der L-L'-Ebene ein von L nach L' gerichtetes Gleichstromfeld erzeugt, das den Vorhang des wandernden elektrischen Feldes für die Richtung des Pfeiles 33 (wie in Fig. 3 angezeigt) in dem Fall überlagern soll, wenn der Schalter 53 in der in dieser Figur dargestellten Richtung umgeschaltet wird. Die negativ geladenen Teilchen werden daher vor der L-L'-Ebene des Vorhanges des elektrischen Feldes angehalten, und zwar durch eine Anhaltekraft, die ausser der vom wandernden elektrischen Feld herrührenden Kraft 35 durch die Kraft 52 darauf wirkt, welche der erstgenannten, vom elektrischen Gleichstromfeld herrührenden Kraft entgegengesetzt ist, so daß die Transportgeschwindigkeit der geladenen Wolke inJtLchtung des Pfeiles 33 verringert oder deren Bewegung vollkommen angehalten werden kann. Wenn in diesem Falle die hergestellte Richtung des Umsteuerschalters 53 umgekehrt wird, so erhält die Kraft 52 dieselbe Richtung wie die Kraft 35 und die Transportgeschwindigkeit der Teilchenwolke erhöht sich in umgekehrter Weise. Durch Anwendung dieser Wirkungsweise ist es möglich, eine Ventilwirkung zum öffnen oder Schließen, oder sonst zum Erhöhen oder Abbremsen des Teilchenstromes in der L-L'-Richtung zu erzielen. Hierbei kann der Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes, das mit einem elektrischen Gleichstromfeld überlagert ist j als ein "wandernder Vorhang der elektrischen Gleichstromfeld-Überlagerungsart "bezeichnet werden.

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In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 8 sind zwar Verfahren zur Bildung von Vorhängen der Ebenenart beschrieben, wobei eine Gruppe von gegenseitig isolierten zylinderstabartigen Elektroden in einer entsprechend ebenen Fläche zusammengeordnet sind; ganz allgemein - wie im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele der Figuren 9 bis 25 beschrieben wird - ist es selbstverständlich auch möglich, einen Vorhang eines elektrischen Feldes zu bilden, der eine beliebige und entsprechend angepaßte Form der gebogenen Flächenart aufweist, indem eine Gruppe von Elektroden einer beliebigen, angepaßten Form auf bzw. in einer beliebigen und entsprechend angepaßten gebogenen Fläche in einem derartigen Nachbarschaftsverhältnis angeordnet werden, daß kontinuierliche und gegenseitig benachbarte Ebenen eines ungleichen elektrischen Wechselfeldes gebildet werden, die einen Spalt unterbrechen oder umschließen, wie in den Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es versteht sich weiterhin von selbst, daß nicht nur ein Vorhang eines elektrischen Feldes, sondern auch mehrere solcher Vorhänge in parallelen und Mehrfachstufen bei angemessenen Abständen zueinander benutzt werden können. Dies geschieht injdem letzten Falle dadurch, daß eine weitere Gleichstromkraftquelle durch ein angemessenes Verfahren zwischen die Kraftquellen zur Bildung der Vorhänge eines elektrischen Feldes jeder Stufe eingesetzt wird, daß dann ein elektrisches Gleichstromfeld zwischen den Stufen selbst gebildet wird und daß somit eine elektrische Gleichstromkraft auf die Masse der eich dazwischen befindlichen geladenen Teilchen ausgeübt wird, indem sie der Gravitation oder Viskosität, die vom Gasstrom herrührt, entgegenwirkt, wodurch sie somit die Möglichkeit besitzt, die Anhaltekraft durch den elektrischen Feldvorhang selbst zu ergänzen. Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, daß, indem eine dritfce, mit Gleichstrom- oder Wechselstromspannung gespeiste Elektrode in der Nachbarschaft der den Vorhang

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des elektrischen Feldee bildenden Elektroden vorgesehen wird, weiterhin die Bewegung der geladenen Teilchen auf der Ebene des elektrischen Feldvorhanges gesteuert wird.

Obwohl die Elektroden zur Bildung des elektrischen Feldvorhanges aus vollem, hohlem oder netzartigen Metall hergestellt sein können, können sie jedoch auch - außer nur aus Metall - aus leitenden Kunststoffen, mit leitenden Farben gestrichenen Isolatoren, Geweben mit eingewebten feinen Metalldrähten oder dergleichen sowie aus allen geeigneten Materialien mit leitenden oder halbleitenden Eigenschaften hergestellt sein.

Das oben gesagte ist das Prinzip des Vorhanges eines elektrischen Feldes gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser Vorhang unterbricht oder umgibt im allgemeinen einen Spalt und wird durch eine Vielzahl der in Gruppe angeordneten Elektroden aus angemessenem, leitendem oder halbleitendem Material gebildet, welche mit gegenseitigen gleichen Zwischenräumen, parallel zueinander und isoliert voneinander in einer ebenen oder gebogenen Fläche einer einzigen Stufe oder einer Mehrfachstufe angeordnet sind. Falls es weiterhin er- _v forderlich ist, wird eine Kraftquelle für die Zuführung von Gleichstomspannung sowie außerdem noch eine Vorrichtung zum Laden der Teilchen vorgesehen, um die Teilchenmasse aufzuladen.

Das wichtigste Problem bei der Anwendung des Vorhanges eines elektrischen Feldes besteht darin, die Anhaltekraft für die geladenen Teilchen (gegenüber der vom Gasstrom herrührenden Viskosität und der Coulomb-Ausdehnungskraft, die von der Spaltladung selbst der Wolke der geladenen Teilchen herrührt) genügend groß auszulegen. Falls diese nicht genügend groß ist, kollidieren iie Partikel mit den Elektroden oder die Teilchen schlüpfen durch die öffnungen zwischen

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den Elektroden hindurch. Die Anhaltekraft des Vorhanges eines elektrischen Feldes steigt im allgemeinen an mit dem Radius des Teilchens, der Ladungsgröße des Teilchens, der Bogenform der Lageveränderung dea elektrischen Feldes und der Intensität des elektrischen Feldes sowie ferner mit dem Kleinerwerden der Wechselfrequenz des elektrischen Feldes. Die Ladungsgröße auf die Teilchen nimmt dabei einen konstanten Wert, der theoretisch dem Quadrat des Radius des Teilchens proportional ist, ein, solange die Teilchen durch Anwendung einer Korona-Entladung aufgeladen werden. Dementsprechend hat der Erfinder herausgefunden, daß - falls es Aufgabe ist, die ausreichende Größe der Anhaltekraft des Vorhanges eines elektrischen Feldes bei Teilchen in einem Ausmaß von etwa 1 bis 100 Mikron (angenommener Teilchendurchmesser bei Problemen der Pulvertechnologie) zu untersuchen - es erforderlich ist, die folgenden Bedingungen sowohl theoretisch als auch praktisch zu erfüllen:

1) Um die Kurvenform des elektrischen Feldes und den Lageveränderungskoeffizienten genügend groß auszulegen, sollte die Größe des Elektrodenradius und der Zwischenraum der Elektroden (Zwischenraum zwischen den Oberflächen der Elektroden) etwa gleich groß gewählt werden und wenigstens kleiner als 5 cm sein. Insbesondere bei Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 30 Mikron ist es vorzuziehen, diese Abmessungen kleiner als 1 cm zu wählen.

2) Es ist wünschenswert, die Frequenz des elektrischen Wechselfeldes wenigstens unterhalb 120 Hz für Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 30 Mikron zu wählen; unterhalb 60 Hz gilt für Teilchendurchmesser von weniger als 10 Mikron, unterhalb 30 Hz gilt für kleinere Teilchen als 3 Mikron und unterhalb 15 Hz ,gilt ftLr Teilcb.endur.chr

Dies ist erforderlich,/

messer von weniger als 3 Mikron./um den notwendigen Wider-

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stand gegenüber der Viskosität leisten zu können, die von dem Gasstrom einer Größenordnung von wenigstens 1 m/sec herrührt.

3) Da die obere Grenze der elektrischen Feldstärke durch die * Funkenerzeugung zwischen den Elektroden begrenzt wird, ist es notwendig, die zugeführte Spannung bis gerade kurz /die Funkenspannung zu erhöhen. Um jedoch diese Spannung so groß wie möglich zu machen und die Herabsetzung der Spannung zwischen den ganzen Elektroden nicht zu beeinflussen, wird es vorgezogen, die Oberfläche einer Elektrode ganz oder teilweise mit einer geeigneten Dicke von Teflon, Epoxydharz oder anderen geeigneten Isolatoren zu beschichten oder die Elektrode ganz oder teilweise.beispielsweise in Epoxydharz oder anderes geeeignetes formgebendes Isolationsmaterial von geeigneter Form einzubetten.

Unter Zugrundelegung der obigen Erkenntnis ist bei der zweiten Charakteristik im Falle einer Bildung und Anwendung des elektrischen Feldvorhanges gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser der Elektrode und der Zwischenraum der Elektroden etwa gleich groß zu wählen, also je unterhalb 5 cm. Nach der dritten Charakteristik ist die Frequenz der Wechselstromkraftquelle unterhalb 120 Hz zu wählen. Gemäß der vierten Charakteristik ist - falls erforderlich - die Elektrodenoberfläche ganz oder teilweise für die Bildung eines elektrischen Feldvorhanges mit einer angemessenen Dicke eines Isolators aus entsprechendem Material zu beschichten oder die Elektrode ist ganz oder teilweise in einen Formisolator aus entsprechender Form und entsprechendem Material einzubetten.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen für die Anwendung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes, wobei das Verfahren zur Bildung dieser elektrischen Feldvor-

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hänge benutzt wird, beschrieben:

Fig. 9 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Anwendung des Vorhanges eines elektrischen Feldes gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei wird ein bestimmter Spezialbereich im Abstand mit einem Vorhang eines elektrischen Feldes umschlossen, eine Wolke von geladenen Teilchen, die von der oberen öffnung her in diesen Spezialbereich eingeführt ist, ohne Berührung mit dem Behälter gehalten und - wenn sich die Gelegenheit ergibt - ist es möglich, diese Teilchen nach unten herauszunehmen. Hierdurch ergibt sich die Wirkungsweise wie etwa bei einer Speisetrichtervorrichtung, d.h. das Ganze ist ein Ausführungsbeispiel einer Speisetrichtervorrichtung mit elektric ' schem Feld. Die Gruppe von konzentrischen, kreisringförmigen Elektroden 56, 57, 56', 57' und 56" ist konzentrisch in der gleichen Ebene bei gleichen Abständen, die etwa dem Durchmesser des Rohres gleich sind, mittels Schrauben 55 an einer isolierenden Scheibe 5^ angebracht. Den Elektroden wird Wechselspannung dadurch zugeführt, daß sie abwechselnd mit Leitern 26, 28 und dadurch mit Anschlußklemmen 30, 32 der⁷U-Phase und W-Phase der Dreiphasen-Kraftquelle 29 verbunden sind. Auf diese Weise wird ein oberer Vorhang 58 eines elektrischen Feldes an der Scheibe in diesem Teil gebildet. Es folgt eine Gruppe von kreisringförmigen Elektroden 59, 60, 59', 6O¹, 59'', 60¹¹, die denselben Durchmesser wie die kreisringförmige Elektrode 56 aufweisen und von oben nach unten konzentrisch, horizontal und mit gleichen Zwischenräumen zueinander angeordnet sind, wobei jede Elektrode gehaltert und an einem horizontalen Leiterarm 6l und einer vertikalen Säule 63 aus einem Isolator mittels einer Schraube 62 befestigt ist. Diesen Elektroden wird eine Wechselstromspannung zugeführt, indem sie abwechselnd mit den Leitern 26 und 28 verbunden sind. Auf diese Weise wird ein zylindrischer Seitenwand-Vorhang 64 eines elektrischen Feldes gebildet. Als nächstes sind unterhalb der kreisringförmigen Elektrode 60'' von oben nach unten und hori-

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zontal angeordnete kreisringförmige Elektroden 65, 66, 67, 68 und 69 von nach und nach gegenüber dem Durchmesser der Elektrode 6O¹¹ nach unten hin etwas kleinerwerdendem Durchmesser vorgesehen, wobei sie konzentrisch und horizontal mit gleichem vertikalem Abstand voneinander angebracht sind. Diese Elektroden werden in gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen Elektroden durch Leiterarme 61 und durch Schrauben 62 an derselben vertikalen Säule 63 (wie oben, aus isolierendem Material) festgehalten. Auch diesen Elektroden wird eine Wechselstromspannung zugeführt,lindem sie abwechselnd mit den Leitern 26 und 28 verbunden sind. Auf diese Weise wird ein Vorhang 70 eines elektrischen Feldes als Teil des Trichters gebildet. Unterhalb der kreisringförmigen Elektrode 69 ist eine Gruppe von kreisringförmigen Elektroden 71, 72, 73 und 7^ von gleichem Durchmesser (der etwas kleiner als der Durchmesser der Elektrode 69 ist) angeordnet, und zwar konzentrisch, horizontal und mit gleichen vertikalen Abständen. Die Elektroden sind an den vertikalen Säulen 63 mittels horizontaler Leiterarme 6l und Schrauben 62 gehaltert und befestigt, Somit wird ein Vorhang 75 eines elektrischen Feldes am Auslauf von zylindrischer Form gebildet. Die Elektroden 71 und 7*1 sind über den Leiter 26 mit der Anschlußklemme 30 der U-Phase einer Dreiphasen-Kraftquelle 29, die Elektrode 72 ist über den Leiter 28 mit der Anschlußklemme 32 der W-Phase und die Elektrode 73 ist über den Leiter 27 mit der Anschlußklemme 31 der V-Phase verbunden. Dementsprechend sind stationäre elektrische Feldvorhänge im oberen, Seiten- und Triche1;erbereich durch Zuführung einer Einphasen-Wechselstromspannung gebildet. Am Auslauf wird ein Potential jeder Phase U, V, und W (die gegeneinander um 120° phasenverschoben sind) den Elektroden 7Ί, 73, 72 und 71 unter der Bedingung zugeführt, daß ein Umsteuerschalter ¹IO eingesetzt wird (wie in der Figur dargestelltX Es wird hierdurch ein Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes gebildet, das sich im Innern dieser Elektrodengruppe

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von unten nach oben bewegt. Dementsprechend wird eine aufwärts gerichtete Kraft auf die Wolke der geladenen Teilchen im Innenbereich de* Auslaufs 75 ausgeübt, wodurch der abwärts gerichtete Fall der Teilchen aufgehalten und somit eine Art Ventilwirkung in diesem Bereich gebildet wird. Falls'der Umsteuerschalter kO in umgekehrte Richtung gestellt wird, so wird die Schaltung der V-Phase und W-Phase umgekehrt und die Spannungen der U-, V- und W-Phasen (die gegeneinander um 120 phasenverschoben sind) werden zugeführt. Als Ergebnis wird ein Vorhang eines wandernden elektrischen Feldes, das sich von oben nach unten bewegt, gebildet und die geladenen Teilchen werden durch die von dem Feld herrührende, nach unten gerichtete Kraft aus einer unteren öffnung 76 herausgefördert. Es ergibt sich somit eine Erscheinung, die dem öffnen eines Ventils ähnlich ist. In diesem Bereich ist es nämlich möglich, eine Wirkung zu erzielen, die dem öffnen und Schließen eines Ventiles entspricht, und zwar auf einfache Weise durch Umsteuern des Schalters ¹IO. Dieser Bereich wird dementsprechend als "elektrisches Feldventil" bezeichnet. Wenn der Schalter ^O umgeschaltet ist, werden anstelle der Spannung zwischen den Anschlußklemmen U und W die Spannungen zwischen den Anschlußklemmen U und V jeder der Elektroden zugeführt, die einen entsprechenden Vorhang eines elektrischen Feldes bilden; jedoch die Bildung des Vorhanges eines stationären elektrischen Feldes ist keiner Änderung ausgesetzt, so daß auch die Anhaltewirkung der geladenen Teilchen keine Änderung erfährt. Eine Wolke von geladenen Teilchen, die durch eine geeignete Ladevorrichtung 77 im oberen Teil des Speisetrichters aufgeladen worden sind, wird in den Innenraum 79 des elektrischen Feld-Speisetrichters 78 eingeführt und verteilt sich aufgrund der Expansion, die von dem elektrischen Feld der durch sich selbst gebildeten räumlichen Ladung herrührt. Dieses Verteilen wird •jedoch im Innenraum unterbrochen, wenn die Expansion ohne irgendeine Berührung mit anderen Teilen mittels des Vorhanges des elektrischen Feldes, der durch die umgebenden Elektroden

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gebildet ist, aufgehalten wird; die Teilchen fallen aufgrund der Gravitationskraft nach unten und gleiten somit innerhalb des Speisetrichers nach unten und gelangen in die Nähe der Elektrode 71. Hier wird die Teilchenwolke an ihrem Auslaufen nach unten hin durch Ausübung einer nach oben gerichteten Ventilwirkung gehindert und in einem Absperrstadium im Innenraum des Speisetrichters gehalten. Wenn ferner der Schalter UO nach links umgeschaltet wird, so wird die im Innenraum befindliche Teilchenwolke nach unten bewegt, und zwar durch die Bildung eines sich nach unten bewegenden elektrischen Feldes am Vorhang des elektrischen Feldes des Auslaufbereiches 75; die Teilchenwolke wird durch die Auslauföffnung 76 nach außen entleert.

Eine derartige Speisetrichtervorrichtung mit elektrischemteld kann für verschiedene Aufgabenbereiche wirksam eingesetzt werden, insbesondere bei der elektrostatischen Lakkierung mit flüssigen feinen Farbteilchen, bei der elektrostatischen Beschichtung mit Pulverteilchen, beim elektrostatischen Anpflanzen bzw. Aufbringen kurzer Fasern, beim elektrostatischen Zeugfärben mit Flüssigkeit oder Pulverfarbteilchen usw.. Das bedeutet, daß in diesen Fällen die Oberflächen 80, die zu lackieren, zu beschichten, zu bepflanzen oder zu färben sind, unter der Auslauföffnung 76 angeordnet werden. Diese Oberflächen werden so hergestellt, daß sie die geladenen Teilchen oder geladenen Fasern anziehen; sie werden durch die Gleichstromkraftquelle 81 mit einer Polarität geladen, die der Ladung der geladenen Teilchen oder Fasern entgegengesetzt ist. Diese Oberflächen werden gleichmäßig lackiert, beschichtet, gefärbt oder bepflanzt, indem sie mit Fortschreiten der Lackierung, Beschichtung, Färbung oder Bepflanzung relativ zum elektrischen Feld-Speisetrichter verschoben werden. Wenn in diesem Falle das Objekt, d.h. die Fläche 80, ein Isolator ist, so wird auf der Rückseite des Objekts eine zusätzliche Elektrode 82

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vorgesehen (wie in Fig. 10 dargestellt). Dies kann zwecks Erzielung einer gleichmäßig günstigen Anziehungswirkung dadurch erreicht werden, daß eine Gleichstromkraftquelle zwischen der Zusatzelektrode und dem Leiter 26 eingesetzt wird, der mit der untersten Elektrode 77 verbunden ist. In Fig.10 ist lediglich der untere Teil der Fig. 9 veranschaulicht, wobei gleiche Elemente in diesen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Wenn in diesem Falle eine zusätzliche Elektrode 84 vorgesehen ist, die eine metallische Platte oder ein metallisches Netz mit einer Öffnung 83 umfaßt, welche nit einem entsprechenden geometrischen Muster übereinstimmt, dann ist es durch eine Kraftquelle 85 mit veränderbarer Spannung und durch geeignete Steuerung dieses Potentials möglich, ein entsprechendes Muster auf der Fläche des Objekts 80 darzustellen.

Die Speisetrichtervorrichtung der Figuren 9 und 10 kann außerdem bei der Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes beim Elektrodrucken wirksam angewendet werden. Hierbei muß die Polarität der Ladung der Farbpulvermasse entgegengesetzt zur Polarität der Ladung des elektrostatischen latenten Bildes sein; das zu entwickelnde Papier wird unterhalb der AuslaufÖffnung 76 angeordnet, und muß - falls erforderlich - relativ zum elektrischen Feld-Speisetrichter verschoben werden, wobei die Entwicklung dann auf diese Weise ausgeführt wird.

Durch die Bildung eines erfindungsgemäßen Vorhanges eines elektrischen Feldes auf einer zylindrischen Oberfläche ist es möglich, eine Art Transportrohr, d.h. eine Leitung mit elektrischem Feld, zu konstruieren,/aurch deren Wirkung eine Wolke geladener Teilchen ohne irgendeine Berührung mit dem Behälter bzw. Gefäß von einer Seite des Rohres zur anderen Seite zu bewegen. In Fig. 11 ist ein Querschnitt eines

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Beispiels einer solchen elektrischen Feldleitung dargestellt und Fig. 12 veranschaulicht einen Längsschnitt durch dieses Ausführungsbeispiel, wobei der Querschnitt einen Schnitt entlang der Linie B-B¹ in Fig. 12 und der Längsschnitt einen Schnitt entlang der Linie A-A¹ in Fig. Ii darstellt. Bei einem Ausführungsbeispiel wie in Fig. 11 kann ein Paar oder können mehrere Paare von Bandelektroden verwendet werden. In dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von Bandelektroden 88, 89, 90 und 9I₉ die in der Wand 87 des isolierenden Rohres 86 eingebettet sind, parallel zur Achse des Rohres, mit gleichen Zwischenräumen und entlang der ganzen Länge des Rohres vorgesehen. Hierbei sind die Elektroden abwechselnd entsprechend mit den Leitern 4 bzw. 5Jund dadurch mit den beiden Anschlußklemmen der Einphasen-Wechselstromkraftquelle 3 verbunden, so daß ihnen Wechselstromspannung zugeführt wird. Demzufolge wird ein Vorhang eines elektrischen Feldes 6 entlang der Innenseite des Rohres 86 gebildet (wie in der Figur dargestellt). Wenn dann eine Masse von Teilchen, die mit derselben Polarität geladen sind, in das Rohr eingeführt wird, so ist sie in dem Bereich 92 (in der Nachbarschaft des Rohres) eingeschlossen_a ohne daß sie die Rohrwände berührt. Falls die Achse des Rohres geneigt angeordnet ist (wie in Fig. 12 dargestellt), so bewegt sich die Teilchenmasse innerhalb des Rohres nach unten, wodurch ein Transport dieser Teilchen ermöglicht wird. Die in Fig. 12 im Längsschnitt veranschaulichte Ausführungsform verwendet die erfindungsgemäße Leitung mit elektrischem Feld für die elektrostatische Lackierung, wobei die Anordnung der Elektroden, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist, ausgenutzt wird. Die hier mit 3 bis 92 bezeichneten Elemente stimmen mit den in gleicher Weise bezeichneten Elementen der Fig. 11 überein. Eine aus einem Tank 93 ausfließende flüssige Farbe strömt durch eine geerdete Düse 9*i aus. Die Färbflüssigkeit gelangt in einen Nebelzustand und wird sufgelader» durch die Wirkung des elektrischen Feldes, dag gs/isßlsea der Düse 9^ und einer

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zylindrischen Elektrode 97 gebildet ist, der eine Gleichstrom-Hochspannung durch eine Gleichstrom-Hochspannungskraftquelle 96 zugeführt wird, die durch die Kombination eines Gleichrichters 95 mit der Kraftquelle 3 gebildet und rund um die Düse 9^ vorgesehen ist. Die Wolke der geladenen Teilchen wird dann in den Einlauf 99 der Leitung 98 mit elektrischem Feld eingeführt, am anderen Rohrende 100 nach außen freigegeben, indem sie aufgrund der Gravitation durch das Rohr nach unten bewegt wird, ohne Berührung der Rohrwände und dann auf das geerdete Objekt 101 aufgetragen, das durch elektrostatische Kraft zu lackieren ist. Die Gleichstromenergiequelle ¹Il, die für einen by-pass einen Kondensator ¹12 mit den Anschlußklemmen verbindet, verhindert durch die aufwärts gerichtete elektrostatische Kraft die Instabilität der Begrenzung, welche sich aus der Abwärtsbewegung innerhalb des Rohres von der Mittelachse aus ergibt ( durch die Gravitation der Wolke der - wie hierbei angenommen, als positiv - geladenen Teilchen); dies ergibt sich durch die Gleichstromeneiirgiequelle ^l mit dem by-pass-Kondensator *12, der das Potential der oberen Elektrode 88 niedriger hält als das der unteren Elektrode 89. Durch die Gleichstromenergiequelle 102 ist eine Fotentialdifferenz zwischen der Mittelachse des Rohres 98 mit elektrischem Feld und dem zu beschichtenden Objekt 101 vorhanden; außerdem werden die geladenen Teilchen durch die Gleichstromenergiequelle auf das zu beschichtende Objekt 101 bewegt und aufgetragen (lackiert). Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders wirkungsvoll in einem Falle, wo das Objekt durch ein übliches Verfahren elektrostatisch lackiert werden soll, z. B. beim Lackieren des Inneren eines Rohres bzw. einer Leitung. Die in den Figuren 11 und 12 veranschaulichten Rohre mit elektrischem Feld werden als "elektrisches Feldrohr einerjeinphasigen axialen Vier-Elektroden-Type" bezeichnet.

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Pig. 13 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, das ein elektrisches Feld-Rohr bildet, indem drei Paare von Elektroden angeordnet sind, anstelle von zwei Paaren, wie in Fig. 11 dargestellt. Die Elektroden 103, 101», 105, IO6, 107 und * 108 sind symmetrisch in die aus isolierendem Material hergestellte Wand 87 der Leitung 86 in axialer Richtung, parallel und mit geeigneten Zwischenräumen eingebettet. Diese Elektroden sind abwechselnd entsprechend mit den Leitern ^ und 5 sowie weiterhin mit den Anschlußklemmen der Wechselstromenergiequelle 3 verbunden. Hierdurch wird eine Wechselspannung zugeführt und ein stehender Vorhang eines elektrischen Feldes 6 an der Innenwand des Rohres Ö6 gebildet. Demzufolge wird eine in das Rohrinnere eingeführte Wolke von geladenen Teilchen durch die Neigung der Leitung transportiert, und zwar in einem im Bereich der Mittelachse eingeschlossenen Zustand (wie in dieser Figur dargestellt). Das in Fig. 13 veranschaulichte Rohr mit elektrischem Feld wird als "einphasiges elektrisches Feld-Rohr der Sechs-Längselektroden-Type" bezeichnet.

Fig. 14 zeigt ein Rohr mit elektrischem Feld (elektrisches Feld-Rohr der Axialelektroden-Type), in dem die Elektroden - genauso wie oben - axial angeordnet sind; dies ist ein Querschnitt eines Anwenduhgsfalles mit einer Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle als Energiequelle bzw. als Kraftquelle. Es sind drei Elektroden 109, 110 und 111 vorgesehen, indem sie gegenüber der Achse symmetrisch in das Innere der Wand 87 des Rohres 86 aus isolierendem Material eingebettet sind; von der U-, V- und W-rPhase der Dreiphasen-Energiequelle 29 wird ihnen über die Leiter 26, 27 bzw. 28 Spannung zugeführt. Auf diese Weise wird ein rotierendes, wanderndes elektrisches Feld J)k entlang der Fläche der Rohrwand 87 im Innern des Rohres gebildet; durch diese eingrenzende Wirkung wird

die Wolke der geladenen Teilchen im Bereich der Rohrachse? 92 eingeschlossen.

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Die Eingeschlossene Wolke der geladenen Teilchen wird ohne Berührung mit dem Behälter dadurch nach unten transportiert, daß die Leitung geneigt angeordnet ist. Dies wird als "elektrisches Peld-Rohr der Dreiphasen-drei-Axialelektroden-Type" bezeichnet.

Fig. 15 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein elektrisches Feld-Rohr der Dreiphasen-Axialelektroden-Type durch Verwendung von sechs Elektroden anstelle von drei Elektroden (wie in Fig. I¹O gebildet wird. Sechs Elektroden 112, 113, H¹J, 115, 116 und II7 sind jeweils in die Wand 87 der Leitung 86 aus isolierendem Material eingebettet und symmetrisch gegenüber der Achse, parallel und mit geeignetem Abstand zueinander angeordnet, wobei jeder dritten Elektrode über die Leiter 26, 27 bzw. 28 entsprechend von einer U-, V- und W-Phase Spannung der Dreiphasen-Energiequelle 29 zugeführt wird. Hierdurch wird ein rotierendes, wanderndes elektrisches Feld "$k entlang der Fläche der Wand 87 gebildet, wobei aufgrund dessen Einschließwirkung die Wolke der geladenen Teilchen in einem eingeschlossenen Zustand im Bereich 92 der Achse gehalten und aufgrund der Neigung der Leitung nach unten transportiert wird. Dies wird als "elektrisches Rohr (oder Leitung) der Dreiphasen-sechs-Axialelektroden-Type" bezeichnet.

In Fig. 16 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rohres mit elektrischem Feld dargestellt. Das Rohr enthält zwei Elektroden 118 und 119» die eine dielektrische Beschichtung aufweisen und schraubenlinienförmig befestigt sind, indem sie parallel zueinander und mit gleichem Abstand voneinander auf der Außenseite des flexiblen Rohres 86 aus isolierendem Material angeordnet sind. Ein Vorhang eines elektrischen Feldes ist entlang der Wandfläche des Rohres 86 dadurch gebildet, daß eine Wechselstromspannung durch die Verbindung der Elektroden II8 und 119 mit der F^.nphasen-

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Wechselstromenergiequelle 3 über Leiter H und 5 zugeführt wird. Die Wolke der geladenen Teilchen, die in das Innere des Rohres eingeführt sind, wird daher im Bereich der Mittelachse 92 in einem eingeschlossenen Zustand gehalten. Nachdem dann eine Wolke von geladenen flüssigen oder festen Teilchen (oder eine Gruppe von geladenen kurzen Fasern), die durch eine an Hochspannung angeschlossene Düse, eine an Hochspannung angeschlossene rotierende Scheibe und andere geeignete Vorrichtungen für die Erzeugung von geladenen Teilchen erzeugt sind,

.. zunächst in der Vorrichtung des elektrischen Feld-Speisetrichters 78 .(dess.en Energiequelle weggelassen wurde) gesamwird sie anschTiefeend/

melt wird, / in den jsmiaur ld} des Rohres 122 mit elektrischem Feld eingeführt. Die geladenen Teilchen in der Wolke (oder die geladenen kurzen Fasern in der Gruppe), die innerhalb des Rohres 122 mit elektrischem Feld eingeschlossen sind, üben eine elektrostatische Abstoßkraftjaufeinander aus, wodurch sie die Erscheinungsform einer Art Flüssigkeit darstellen; da die durch den Einlauf 123 eingeführten Teilchen dann einen statischen Druck auf die Teilchen in den horizontalen Bereichen 124 ausüben, wird die Masse der geladenen Teil chen trotz der horizontalen Lage der Leitung innerhalb des Rohres nach rechts transportiert und am anderen Ende 125 nach außen herausgefördert, so daß die Teilchen auf die Oberfläche eines geerdeten Objekts 101 aufgetragen (auflackiert), als Schicht aufgetragen oder als Haufen cder dergleichen aufgepflanzt werden. In diesem Falle erzeugt die veränderbare Gleichstromenergiequelle 102, die zwischen dem neutralen Punkt 126 in der Sekundärwicklung des Krafttransformators 3 und der Erdung eingesetzt ist, eine Potentialdifferenzjzwischen der Rohrachse und dem Objekt 101, so daß sich eine Wirkung ersibt, durch die die geladenen Teilchen (oder geladenen kurzen Fasern), die aus dem Auslauf 125 ausgeblasen werden, auf das Objekt 101 bewegt bzw. getrieben werden und dieses beschichten. Auf der Oberfläche des Rohres *4**4 in einem

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gebogenen Bereich 126* ist eine Gruppe von spezifisch ausgebildeten Elektroden 127, 128, 129, 130 und 131 vorgesehen, die parallel und isoliert voneinander angeordnet sind. Diese Elektroden sind a^v wechselnd entsprechend mit den Elektroden 118 und 119 verbunden, wodurch ein Vorhang eines elektrischen Feldes der Ellbogentype in diesem Bereich gebildet ist. Das elektrische Feld-Rohr 122 dieser Type wird spezifisch als "elektrisches Feld-Rohr der doppelschraubenlinienförmigen Einphasen-Elektroden-Typeⁿ bezeichnet und kann - abgesehen vom in der Figur angedeuteten Teilchentransport - für verschieden Zwecke angewendet werden, z. B. der elektrostatischen Lackierung, der elektrostatischen Beschichtung, dem elektrostatischen Färben, der elektrostatischen Haufenanpflanzung, dem elektrostatischen Drucken usw..

Fig. 17 veranschaulicht eine andere Anwendungsform des Vorhanges eines elektrischen Feldes. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung mit der Wirkung eines forcierten Transportes in eine Richtung, wobei eine Masse von geladenen Teilchen, die in einem Gas verteilt sind und darin fließen, keine Berührung mit den Wänden des Behälters besitzt. Dies wird insbesondere als "elektrische Pumpe" bezeichnet. Die Elektroden 133, 13** und 135 aus mit Isolation beschichtetem Draht sind auf der Außenseite des flexiblen Rohres 86 aus isolierendem Material parallel und bei konstantem Abstand in Schraubenlinienform (mit konstanten Winkel zur Achse) angeordnet und befestigt. Weiterhin sind diese Elektroden mit den Anschlußklemmen der U-, V- und W-Phase der Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle 29 durch Leiter 26, 27 und 28 verbunden; somit wird durch die Zuführung einer Dreiphasen-Wechselstromspannung ein Vorhang eines elektrischen Feldes gebildet, der in Richtung des Pfeiles 33 längs der WandflSche wandert. Demzufolge wird eine Wolke von in das Innere des Rohres eingeführten, geladenen Teilchen im eingeschlossenen Zustand (im Bereich der Mittelachse des Inneren) in Richtung des Pfeiles 33 forciert gefördert. Dadurch, daß der Umsteuerschalter *J0 in die entgegengesetzte Richtung geschaltet wird, d.h. die Verbindungen bzw. Schaltungen von V und W umgekehrt werden, ward

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auch die Transportrichtung durch das elektrische Feld und dann die Transportrichtung der Teilchen umgekehrt. Rig. 17 veranschaulicht ein Anwendungsbeispiel dieser elektrischen Feld-Pumpe beim elektrostatischen Lackieren, beim elektro- , statischen Beschichten, beim elektrostatischen Färben oder bei der elektrostatischen Anpflanzung eines Haufens. Hierbei wird eine Wolke von geladenen flüssigen oder festen Teilchen (oder eine Gruppe von geladenen kurzen-Fasern) 121, die durch eine geeignete Vorrichtung 120 zur Erzeugung geladener Teilchen - wie weiter oben beschrieben - erzeugt sind, nachdem sie zunächst in einer Vorrichtung eines elektrischen Feld-Speiseapparates 78 (dessen Energiequellen forgelassen wurden) aufgenommen wurde, durch die Bodenöffnung 76 in den Einlauf 137 der elektrischen Feld-Pumpe 136 eingeführt und gelangt, nachdem sie aufgrund der Schwerkraft durch den gebogenen Teil gefallen ist, in den horizontalen Pumpenteil 139. Die Wolke der geladenen Teilchen oder die Gruppe der geladenen kurzen Fasern wird in dem Pumpenteil 139 in Richtung des Pfeiles 33 getrieben bzw. bewegt, aus dem Auslauf l40 ausgestossen und als Lackierung, Beschichtung oder als Härchen bzw. Fasern auf dem geerdeten Objekt aufgetragen. Auf dem gebogenen Teil ist eine Gruppe von mit isolierten Drähten bedeckten Elektroden l4l,l*»2, 143, IM, 1^5 parallel zur Rohrachse und bei gleichmäßigen Abständen auf der Rohroberfläche vorgesehen, wobei jede dritte Elektrode entsprechend mit den Leitern 26, 2? bzw. 28 verbunden ist. Hier in diesem Bereich ist ein Rohr eines elektrischen Feldes der axialen Mehrlektroden-Dreiphasen-Type gebildet. Die in diesem Falle zwischen den neutralen Punkt in der Sekundärseite der Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle 29 und der Erdung eingesetzte, variable Gleichstrom-Energiequelle 102 erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen der Rohrachse und dem Objekt 101 und schafft hierdurch eine Wirkung, durch die die geladenen Teilchen (oder die geladenen kurzen Fasern), die vom Auslauf l4o aus-

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gestoßen wurden, auf das Objekt 101 getrieben bzw. bewegt und als Schicht darauf aufgetragen werden. Die elektrische Peld-Pumpe bzw. Elektrofeidpumpe I36 dieser Art wird spezifisch als "elektrische Peld-Pumpe der schraubenförmigen Dreiphasen-drei-Elektroden-Type" bezeichnet. Die Elektrofeldpumpe kann ihre Förderrichtung durch das Umschalten des Schalters ¹IO frei und augenblicklich verändern, womit sie, falls erforderlich, in der Lage ist, die Wolke von geladenen Teilchen in einer Richtung von unten nach oben zu fördern; außerdem ist es typisch für diese erfindungsgemäße Vorrichtung, daß die ganze Leitung zu einem starren Aufbau beliebiger Form (die anders ist als der flexible Aufbau) gemacht werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann außerdem nicht nur bei einem schwierig zu behandelnden Rohr in einem gewöhnlichen Verfahren oder zum Zwecke der efeäctrostatischen Lackierung, der elektrostatischen Beschichtung usw. der Innenflächenstruktur verwendet werden, sondern selbstverständlich auch weiterhin bei der elektrostatischen Haufenanpflanzung und beim Entwicklungsprozeß des elektrostatischen Drückens usw. benutzt werden. Es versteht sich bei dieser Vorrichtung von selbst, daß im allgemeinen anstelle der Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle eine beliebige symmetrische Mehrphasen-Wechselstromenergiequelle benutzt werden kann.

Die Vorrichtung des Vorhanges eines elektrischen Feldes gemäß der Erfindung kann für die Verhinderung des Streuens der Wolke von festen oder flüssigen Teilchen, was beim Aufstoßen bzw. Ausblasen der Energieteilchen erzeugt wird, oder in Anlagen zur elektrostatischen Lackierung oder zur elektrostatischen Beschichtung eingesetzt werden.

In Fig. 18 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem eine Vorrichtung der elektrischen Feldvorhang-Type zur Verhinderung von Pulverstreuung eine Gruppe von kreisring-

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förmigen Elektroden enthält, die zum Schütze des Pulvers rund um die Position 149 vorgesehen sind, in der Pulver von einem Ausströmrohr 148 des Speisetrichters auf einen Bandförderer 147 fließt. Die im Bereich von 149 verteilten Pulverteilchen sind meist alle durch die Reibung untereinander oder durch die Reibung zwischen Pulver und Ausströmrohr geladen, so daß sie durch den Vorhang des elektrischen Feldes 150 angehalten werden, der durch die Zuführung der Einphasen-Wechselstromspannung durch die Leiter.4 und 5 von der Einphasen-Wechselstromenergiequelle 3 erzeugt wird; das Ausstreuen bzw. die Verteilung der Teilchen nach außen hin wird somit verhindert.

Fig. 19 veranschaulicht noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung des elektrischen FeIdVorhanges. Es ist eine Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung, die mit einer Vorrichtung versehen ist, durch die mittels des elektrischen Feldvorhanges ein Ausstreuen bzw. Ausbreiten der Wolke von geladenen Teilchen verhindert wird. Das Objekt 155 wird durch eine an einem Rad 152 befestigte Aufhängehalterung 154 an einer Kette 153 gehaltert, die im Innern einer geerdeten Aufhängeschiene 151 entlangläuft und sich in Richtung des Pfeiles I56 bewegt. Die Objekte werden mit einem geladenen Pulver beschichtet und zwar mittels einer geeigneten Spritzpistole 158 oder dergleichen zur Erzeugung eines geladenen Pulvers, der in dem Beschichtungsbereich 157 Hochspannung zugeiuhrt wird, in dem die Objekte in Form einer schleifenartigen Bahnkurve geführt werden. Hierbei werden die erzeugten und sich verteilenden geladenen Pulverteilchen daran gehindert, sich nach außen auszubreiten, und zwar durch das Abbremsen bzw. Aufhalten mittels der Vorrichtung zur Ausbreitungsverhinderung durch einen stehenden Vorhang eines elektrischen Feldes, das durch eine Einphasen-Wechselstromspannung durch die Anordnung einer Gruppe vertikaler, säulenartiger Elektroden 159, 159' sowie 160, I6O¹ und durch die Leiter 4 und 5 von der Einphasen-Wechselstromenergiequelle 3 erzeugt wird.

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Durch Ausnutzung der Anhaltevrirkung bzw. Abbremswirkung auf die geladenen Teilchen durch den erfindungsgemäßen elektrischen Peldvorhang ist es außerdem möglich, einen elektrischen Abscheider zu bilden, durch den eine Wolke der flüssigen oder festen Teilchen, die mit einem Luftstrom ausströmen und darin verteilt sind, abgetrennt wird und durch den die Teilchen vom Luftstrom zu einem isolierten Bereich geleitet und dort gesammelt werden« Eine derartige Abscheidevorrichtung wird als "elektrische Staubsammelvorrichtung der elektrischen PeId-Vorhang-Type" bezeichnet und besitzt keine Staubsararaelelektrode, wie der sich davon unterscheidende Cottrell-Abscheider. Bei der elektrischen Cottrell-Abscheidevorrichtung, deren Prinzip es ist, zunächst den Staub an einer Staubsammelelektrode anzuhäufen, diesen dann abzustreifen und zu sammeln, treten zwei unvermeidliche Schwierigkeiten auf, und zwar die umgekehrte Ionisationeerscheinung, die bei einer Störung bzw. bei einem Bruch der Isolation der angehäuften Pulverschicht im Falle eines äußerst hohen spezifischen Widerstandes (größer als 10' '/lern) des Pulvers vorkommt, sowie die Eigenschaft einer erneuten Aufstreuung des angehäuften Pulvers, was sich im Fallt eines äußerst niedrigen Pulverwiderstandes (geringer alt 10 /X ca) ergibt. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird jedoch keine Sammelelektrode benutzt, es treten auch keine der oben genannten Eigenschaften auf, so daß jede Art von Pulverteilchen durch eine sehr einfache und kostensparende Ausbildung der Elektroden wirkungsvoll gesammelt werden kann; außerdem besteht eine wichtige Charakteristik darin, daß die Anwendung einer Wechselstromenergiequelle als Energiequelle die Kosten weiterhin herabsetzt.

In Fig. 20 ist ein Beispiel einer elektrischen Staubsammelvorrichtung der elektrischen FeId-Vorhang-Type veranschaulicht, die einen Vorhang eines stationären elektrischen Feldes benutzt. Der die Teilchenwolke enthaltende Luftstrom wird abwärts gerichtet durch den Einlauf ISk des metallischen

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Gehäuses I63 der Staubsammelvorrichtung eingeführt und passiert zunächst den Teil I65, in dem die Teilchen unter Verwendung einer Korona-Entladung geladen werden. In diesem Moment werden die strömenden Teilchen durch das von der Korona-Entladung erzeugte Zusammentreffen der Ionen im Bereich zwischen einer Gruppe von geerdeten Elektroden 166 und den Korona-Entladedrähten 170 intensiv aufgeladen. Letztere sind zwischen den Elektroden aufgehängt und erzeugen eine-Korona-Entladung durch die Anwendung einer Hochspannung (in diesem Ausführungsbeispiel der Figur negativ) von einer Gleichstrom-Hochspannungsenergiequelle 167 über einen Leiter 168 und einen Wandrohrisolator 169. Mit 171 ist eine Gruppe von zylindersäulenartigen Elektroden bezeichnet, die mit isolierendem Material beschichtet und mit gleichen Abständen in vertikaler Richtung gegenüber der Ebene M-M¹ (vgl Fig. 20), vertikal zur Zeichenebene sowie schräg im Luftstrom liegend isoliert angeordnet sind. Ferner werden die Elektroden durch einen Wandrohrisolator I69¹ der innerhalb des oberen Taschenteiles 172 vorgesehen und gegenüber dem Luftstrom geschützt ist, sowie durch einen Abstützisolator 173 isoliert gehaltert, der sich in einem unteren Taschenteil 172' unter Abschirmung vom Luftstrom befindet. Durch Zuführung einer Einphasen-Wechselstromspannung von einer Einphasen-Wechselstromenergiequelle 3 Über die Leiter ¹I und 5 kann ein Vorhang eines stationären elektrischen Feldes entlang der Ebene M-M¹ gebildet werden. In diesem Falle, wo sich die Gruppe der Elektroden 171 bis in das Innere des unteren Taschenteiles 172' erstreckt, reicht auch der Vorhang des elektrischen Feldes in diesen inneren Teil des elektrischen Feldvorhanges hinein. Die vor dem Vorhang des stationären elektrischen Feldes ankommende Wolke der geladenen Teilchen 174 wird ohne irgendeine Berüh*- rung angehalten und in Richtung des Pfeiles 175 gefördert, indem sie sowohl durch Gravitation als auch die vom Luftstrom herrührende Viskosität bewegt wird. Die Teilchenwolke wird

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dann in den Tasehenteil 172' eingeführt, auf der inneren Wandfläche der Tasche elektrisch abgelagert, fällt dann durch eine

17o/ geeignete Vibrationseinrichtung/nacn unten und wird in dem unteren Trichter 177 in geschütztem Zustand(gegenüber dem Luftstrom)gesammelt, ohne daß sie sich wieder ausbreiten kann. 178 ist eine Gleichstromenergiequelle für die Lieferung einer Gleichstromspannung (gleiche Polarität wie die geladenen Teilchen) gegenüber der Erdung zum neutralen Punkt der Sekundärseite des Transformators der Wechselstromenergiequelle 3; hierdurch wird die Haftfähigkeit der in das Innere des unteren Taschenteiles 172' eingeführten, geladenen Teilchen an der Innenwand durch die Potentialdifferenz elektrisch gefördert, die zwischen der Gruppe der Elektroden 171 und dem geerdeten Gehäuse 163 erzeugt wird. Das gereinigte Gas wird vom Auslauf 179 der Staubsammelvorrichtung in ein Rohr ausgeblasen und das eingefangene Pulver bzw. der eingefangene Staub wird durch die Trichterauslauföffnung 180 an eine Staubfördereinrichtung abgegeben.

In den Figuren 21 und 22 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektrischen Staubsammlers mit einem Vorhang eines stehenden elektrischen Feldes veranschaulicht; hierbei zeigt Fig. 21 einen Horizontalschnitt entlang der Linie D-D¹ in Fig. 22 und Fig. 22 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C¹ in Fig. 21. Das eine Teilchenwolke enthaltende Gas wird in das Innere durch einen Gehäuseeinlauf 164 der Staubsammelvorrichtung eingeführt; nachdem es verteilt ist, so daß es eine gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt des Behälters erhält, indem die Strömung mittels einer Gruppe von Strömungsrichtungsplatten l8l ausgerichtet wird, gelangt es in einen Kohäsionsteil 182. Dies ist eine elektrische Staubsammelvorrichtung mit zwei Stufen, wobei der Teilchenladeteil 165 und der Staubsammelteil I83 getrennt sind. Dadurch, daß.hierbei die Teilchen zu einer groben Masse

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gebunden werden, wird der Staubsammeleffekt des Sammelteiles 184 der elektrischen Feld-Vorhang-Type (der in der letzteren Stufe vorgesehen ist) in seiner Sammelfunktion merklich begünstigt. Der Staubsammelteil 183 enthält eine Gruppe vertikaler, paralleler Plattenelektroden 185, 185¹, 185", 185 "' und 186, 186',, 186", l86·", 186"", die voneinander isoliert sind, wobei die Gruppe der abwechselnd angeordneten Elektroden 185, 185' von jeweils durchgehenden horizontalen Metallstangen I87, 187'.und I88, 188» gehalte.rt sowie an der Gehäusewand I89 befestigt und geerdet ist. Die andere Gruppe der abwechselnqangeordneten Elektroden 186, I86¹.... wird - genau wie die erste Gruppe - von durchgehenden horizontalen Metallstangen 190, I9O¹ und 191, 19I¹ gehaltert und mittels Porzellanisolatoren 192, 192» , 193 sowie ein Porzellanrohr 194 in isoliertem Zustand an der Gehäusewand I89 befestigt; ihnen wird negative Gleichstrom-Hochspannung von einer negativen Gleichstom-Hochspannungsenergiequelle 195 über einen Leiter 196 und das Porzellanrohr 194 zugeführt. Der Teil I65 zum Aufladen der Teilchen besitzt eine Gruppe von linienartigen (dünnen) Korona-Entladeelektroden 200, 200'....., die in der Mitte zwischen geerdeten, vertikalen, zylindrischen Elektroden 197. 197', 197", 197"' mittels

horizontaler Metallarme 198, 198¹ und 199, 199'

gestreckt gehalten, werden, die von den oberen und unteren

Enden der Elektrr an 186, 186' vorspringen; dieser Teil

I65 weist eine negative Korona-Entladung für die Gruppe der

geerdeten zylindrischen Elektroden 197, 197' von der

Gruppe der Linienelektroden 200, 200'.....auf. Die Wolke der in Luft strömenden Teilchen, die sich zwischen den beiden Elektrodengruppen des Teilchenladeteiles I65 hindurchbewegen, erhalten durch das Zusammentreffen von negativen Ionen, die von der Korona-Entladung herrühren, eine negative Ladung. Die Teilchenwolke gelangt dann weiter zwischen die parallelen Plattenelektroden im Staubsammelteil, wo sie durch die

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elektrische Energie im wesentlichen an der Gruppe der Elektroden 185, I85¹....gesammelt und festgehalten wird. Wenn die Elektrodengruppe im Staubsammelteil 183 dann durch Hammerwirkung an der Gehäusewand 189 (mirttels einer Klopfvorrichtung, die nicht dargestellt ist) einen mechanischen Schock erhält, fällt ein Teil der an den Elektroden angehäuften Teilchen in den Trichter 201 und wird durch die Auslauföffnung 202 nach außen gefördert; die anderen Teilchen werden jedoch wieder verstreut, gelangen durch den aufladenden Teil der nächsten Stufe in einem grobzusammenhaftenden Zustand hindurch und werden durch von der Korona-Entladung erzeugte negative Ionen aufgeladen (wie zuvor). In der Zeichnung bedeuten 203, 203' vertikale zylindrische Elektroden und

204, 204' linienförmige Korona-Entladungselektroden,

die mittels horizontaler Metallarme 205, 205'..... und 206,

206' befestigt sind und sich zwischen diesen erstrek-

ken, die im oberen und unteren Teil der Plattenelektroden befestigt sind; es wird eine negative Hochspannung über die Arme zugeführt, so daß eine negative Korona-Entladung sowohl hinsichtlich der Gehäusewand I89 als auch der Gruppe der geerdeten zylindrischen Elektroden 203....erzielt wird. Die negativ geladenen Teilchen gelangen dann gemeinsam mit dem Luftstrom in den Staubsammelteil 184 des stationären elektrischen FeIdvorhanges. Der Staubsammelteil 184 enthält Vorhänge von stationären elektrischen Feldern 207» 208. die Winkelform besitzen, sowie vertikale geschlitzte Leitelemente 209, 210, 211, die die Teilchen in einem gegenüber dem Luftstrom abgeschirmten Spalt sammeln und fallen lassen. Der Vorhang eines elektrischen Feldes 207 wird entsprechend durch je zwei dielektrische Stützsäulen 212, 213 und 214, 215, die oben und unten befestigt vertikal im Innern der geschlitzten Leitelemente 209 bzw. 210 vorgesehen sind, ferner durch eine dielektrische Säule 216, die durch obere und untere Befestigung vor der Mitte zwischen den geschlitzten Leitelementen 209 und 210 vertikal angeordnet ist, sowie durch zwei Elektroden von mit Isolation bedeckten Leitern

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217, 218 errichtet, wobei letztere um diese fünf dielektrischen Säulen herumgewunden sind. Diese leitenden Drahtelektroden 217, 218 werden um die Isolatorsäulen in der Reihenfolge 212 - 213 - 216 - 211 - 215 - 214 - 216 - 212 - 213 ....... periodisch und parallel mit gleichen Abständen zueinander (wie in der Figur dargestellt) sowie mit leichter Neigung gegenüber der horizontalen Ebene herumgewunden. Durch Anlegen einer Einphasen-Wechselstromspannung über die Leiter 4 und 5 und über Wandrohrisolatoren 219, 220 wird der Vorhang des stationären, winkligen elektrischen Feldes 208 in einer Form gebildet, die konvex umgekehrt zur Luftströmungsrichtung liegt. Der Aufbau das weiteren Vorhanges eines stationären, winkligen elektrischen Feldes 208 entspricht genau dem zuvor beschriebenen. Demzufolge gelangt die im Luftstom fließende Wolke von geladenen Teilchen vor diesen Vorhang und nimmt sowohl die Repulsivkraft durch den Vorhang des stationären elektrischen Feldes 207 bzw. 208 als auch die Viskosität in Richtung des Luftsttomes auf, die von dem frei durch diesen elektrischen Feldvorhang hindurchströmenden Luftstrom herrührt. Die Teilchenwolke wird dann durch die Viskositätskomponente in Richtung der Ebene des elektrischen Feldvorhanges bewegt, wobei sie in Richtung der Pfeile 221 wandert und zwecks Sammlung in das Innere der vertikalen geschlitzten Leitelemente 209, 210. 211 eingeführt. Folglich haftet der Staub durch die Coulomb-Kraft an der Innenwand an und häuft sich daran; dadurch, daß die geschlitzten Leitelemente 209, 210, 211-eine mechanische Vibration erhalten (mittels eines Vibrators 176) fällt der Staub in den unteren Trichter 222 (dessen Inneres vom Luftstrom abgeschirmt ist), wird dort gesammelt und durch eine AuslaufÖffnung 223 nach außen befördert. Der von der Wolke der feinen Teilchen befreite und gereinigte Luftstrom wird durch eine Auslaß öffnung 224 in einen Schornstein oder dergleichen (nicht dargestellt) abgeführt. Durch eine Gleichstromenergiequelle 225 wird eine. Adhäsion von geladenen Teilchen an der Ober-

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fläche der Leiteleraentwände innerhalb der geschlitzten Leitelemente 209» 2I0, 211 gefördert, indem eine Spannung (gegen Erde) derselben Polarität wie der der geladenen Teilchen an den neutralen Punkt 226 angelegt wird, und zwar zwischen den Anschlußklemmen A und B der Sekundärseite des Transformators der Wechselstromenergiequelle.

Pig. 23 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Staubsammlers der elektrischen Feld-Vorhang-Type unter Verwendung eines Vorhanges eines sich bewegenden ele elektrischen Feldes. Der eine Teilchenwolke enthaltende Luftstrom, der nach unten durch den Einlauf 164 des Metallgehäuses 163 der Staubsammelvorrichtung eingeführt wird, passiert das Abteil I65 zum Aufladen der Teilchen (durch Korona-Entladung) , wodurch die Teilchen durch ein Zusammentreffen mit Ionen intensiv aufgeladen werden. Die Bezeichnungen und Funktionen der Elemente 166, I67, 168, I69 und 170 dieser Figur stimmen mit den gleichen Elementen der Fig. 20 überein. Mit 23, 24, 25, 23', 24·, 25'.....sind mit Isolation beschichtete Zylindersäulenelektroden bezeichnet, die vertikal zur Zeichenebene vorgesehen und isoliert voneinander bei gleichen Abständen zueinander in einer vertikal zur Zeichenebene liegenden Ebene M-M¹, die gegenüber der Luftströmung geneigt ist, angeordnet sind. Beide Enden dieser Säulenelektroden sind durch die Seitenwand des Gehäuses 163 mittels Stützisolatoren (nicht dargestellt) isoliert voneinander gehaltert» so daß dann, wenn jede der drei Anschlußklemmen U, V, W einer Dreiphasen-Energiequelle mit den Leitern 26, 27, 20 verbunden und an eine Dreiphasen-Wechselstromspannung angelegt ist, ein wandernder Vorhang eines elektrischen Feldes, der sich in Richtung des Pfeiles 175 bewegt, entlang der Ebene M-M' gebildet wird und bis in das Innere des Taschenteiles 172* hineinreicht. Demzufolge wird eine Wolke von geladenen Teilchen 174, die vor das Feld gelangt, ohne die Behälterwand zu berühren angehalten und durch die Wirkung des wandernden

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Vorhanges des elektrischen Feldes entgegen den Komponenten in Richtung M-M¹ der Gravitation und der von der Gasströmung herrührenden Viskosität bewegt. Die Teilchenwolke wird somit in den Taschenteil 172^f eingeführt und durch die Potentialdifferenz zwischen der Kreissäulenelektrode 25¹¹', die mit der Gleichstromenergiequelle 178 verbunden ist, und der Innenwand des Taschenteiles 172' fortbewegt. Hierdurch haftet die Staubwolke an der Innenwand an, der Staub fällt in den unteren Trichter 177 und wird dort gesammelt, wobei er sich aufgrund der Abschirmung gegenüber der Luftströmung nicht wieder ausbreitet, und wird schließlich durch die Auslauföffnung 18O herausgefördert. Die gereinigte Luft wird durch die Ausströmöffnung 179 der Staubsammelvorrichtung in ein Abströmrohr oder dergleichen abgeführt.

In den Figuren 24 und 25 ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Staubsammelvorrichtung der Type mit einem wandernden elektrischen Feldvorhang gemäß der Erfindung dargestellt, wobei Fig. 24 einen horizontalen Querschnitt entlang der Linie M-M¹ in Fig. 25 und wobei Fig. 25 einen Längsschnitt entlang der Linie L-L¹ in Fig. 24 zeigen. , Die Funktionen der mit 163 bis 165 und mit l8l bis 206 bezeichneten Elemente stimmen mit denen der Elemente überein, die in den Figuren 21 und 22 dieselben Bezugszeichen tragen. Der StaubsammeIt Il der elektrischen Feldvorhang-Type der Figuren 24 und 25 enthält Vorhänge eines wandernden elektrischen Feldes von winkliger Form, vertikale geschlietzte Leitelemente 209,21ο, 211 zum Fallenlassen und Sammeln der Teile in einem gegenüber der Luftströmung abgeschirmten Spalt sowie zusätzliche Elektroden 229, 230, 231, die isoliert voneinander in den geschlitzten Leitelementen vorgesehen sind. Die winkelartigen, wandernden bzw. sich bewegenden elektrischen Feldvorhänge 227 und 228 enthalten mit isolierenden Materialien beschichtete Elektroden 232, 233, 234, 232¹, 233% 234«, 232", 233", 234", von denen jeweils die dritte

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Elektrode der Gruppe 232, 232', 232*' oben und unten durch horizontale, winklige Metallarme 235, 235' gehaltert und befestigt ist, wobei weiterhin der Arm 235 durch ein Porzellanrohr 236 und der Arm 235 durch einen Porzellanisolator 237 an der Gehäusewand I89 (isoliert voneinander) gehaltert sind. Die Gruppe der Elektroden 232, 232', 232" ist an eine Spannung der U-Phase der Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle 29 über einen durch das Isolationsrohr 236 hindurchreichenden Leiter 26 angelegt. Alle drei Elektroden 232, 232', 232" der zweiten Teilgruppe sind oben und unten gehaltert und befestigt, und zwar durch einen horizontalen, winkligen Metallarm 238, der dem horizontalen, winkligen Arm 235 ähnlich ist und sich hinter dessen unterem Rückteil befindet, sowie gleichzeitig durch einen horizontalen, winkligen Metallarm 238', der über dem RUckteil des Armes 235' vorgesehen ist. Der Arm 238 weist außerdem ein Porzellanrohr 239 auf, während der Arm 238' durch einen Porzellanisolator 210 isoliert an der Wand 189 gehaltert ist. Die Elektroden 233, 233', 233" dieser Gruppe sind an die Spannung der V-Phase der Dreiphasen-Wechselstromenergiequelle 29 durch den Leiter 27 über das Porzellanrohr 239 angelegt. Alle drei Elektroden 234, 234', 234" der dritten Teilgruppe sind oben und unten gehaltert und befestigt, und zwar einerseits durch einen horizontalen, winkligen Metallarm 242, der weiteijhinten unter dem Arm 238 angeordnet und mittels eines Porzellanrohres 241 isoliert ist, sowie andererseits durch einen horizontalen, winkligen Metallarm 242', der ebenfalle von anderen Teilen durch ein Porzellanrohr (Porzellanifcolator) isoliert ist und weiteijhinten oberhalb des Armes 238' gehaltert wird; diesen Elektroden wird Spannung der W-Phase der Energiequelle 29 über das Porzellanrohr und den Leiter 28 zugeführt. Auf diese Weise wird vor der Elektrodengruppe ein Vorhang eines wandernden elektrisehen Feldes mit Winkelform 227 gebildet, der von der Elektrode 232 zur Elektrode 234" gerichtet ist. Das Verhalten des Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes 228 entspricht genau dem zuvor beschriebenen.

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Die Gruppe der Teilchen strömt mit dem Luftstrom von rechts.nach links. In dem Ladeteil I65¹ werden die Teilchen durch negative Korona-Entladung negativ geladen. Die Gruppe der geladenen Teilchen wird dann einer von der Elektrode 232 ^ zur Elektrode 234^lf gerichteten Kraft ausgesetzt, wobei sie sich vor dieser Elektrodengruppe in einem abgebremsten Zustand befindet; hierdurch wird sie in die geerdeten, geschlitzten Leitelemente 209 210, 211 zum Sammeln der Teilchen eingeführt. Im Innern der geschlitzten Leitelemente befinden sich die zusätzlichen Elektroden 229, 230, 231, die oben und unten durch einen Porzellanisolator 244 bzw. durch ein Porzellanrohr 245 gehaltert und isoliert sind. Weiterhin ist an die stangenförmigen Zusatz- bzw. Hilfselektroden 229,230,231 mittels einer negativen Gleichstromenergiequelle 247 über einen Leiter 246 (durch das Porzellanrohr 245) eine Spannung angelegt, die negativ zur W-Anschlußklemme ist; zwischen diesen und den äußersten Elektroden 23H¹¹ wird dann ein elektrisches Gleichstromfeld gebildet. Demzufolge werden die durch den Vorhang des wandernden elektrischen Feldes abgebremsten und bewegten geladenen Teilchen durch diese Zusatzelektroden elektrisch absorbiert, in die geschlitzten Leitelemente 209, 210, 211 eingeführt und an den Innenflächen dieser geschlitzten Leitelemente sowie an den Oberflächen der Zusatzelektroden gebunden. Die derart angehafteten Teilchen werden abgestreift, indem sie mittels eines elektrischen Motors I76 zur Erzeugung einer Vibration intermittierend einen mechanischen Schock erhalten; sie fallen dann in den unteren Trichter 222, wobei sie innerhalb des Spaltes von der Luftströmung abgeschirmt sind, und werden durch eine AuslaufÖffnung nach außen gefördert. Die Luft wird dagegen, indem sie zwischen den Elektroden 232....».23¹J'' hindurchströmt, gereinigt und durch den Auslauf 224 über ein Ausströmrohr oder dergleichen (nicht dargestellt) in die Atmosphäre ausgeblasen.

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Die elektrischen Staubsammelvorrichtungen, die unter An-* wendung des Vorhanges eines stationären elektrischen Feldes arbeiten (wie die Beispiele der Figuren 20", 21 und 22), und

, die elektrischen Staubsammelvorrichtungen, die unter Anwendung des Vorhanges eines wandernden elektrischen Feldes arbeiten (wie die Beispiele der Figuren 23, 24 und 25), weisen somit alle gegenüber den bekannten Staubsammelvorrichtungen der einstufigen Type (bei denen die geladenen Teilchen an der der Korona-Entladungselektrode gegenüberliegenden Staubsammelelektrode anhaften und an dieser angehäuft werden) keine Staubsammelelektrode selbst zur Aufnahme der Korona-Entladung auf und durch den spezifischen elektrischen Widerstand der Staubschicht, der größer als 10 -Π-cm ist, treten trotzdem keine umgekehrte Ionisierungserscheinungi:; und kein Abfall der Staubsammelleitung auf, was davon herrühren könnte. Da das Sammeln, Anhäufen, Abstreifen und Abfallen der Teilchen im Innern der Taschenteile durchgeführt wird, die gegenüber der Luftströmung geschützt sind, tritt keine vom Luftstrom herrührende erneute Verstreuung der angehäuften Teilchen auf, so daß auch Teilchen mit schwachem Widerstand (wodurch sie sich erneut verteilen könnten) wirksam gesammelt werden können. Die Abbrems- bzw. Anhaltewirkung des elektrischen Feldvorhanges auf die Teilchen ist ferner bei Teilchen mit grösserem Durchmesser bemerkenswert. Es ist daher für die Erreichung eines besseren Staubsammeleffektes wichtig, die Teilchen gegenseitig anzusammeln so daß sie durch ein geeignetes Verfahren fortschreiten«! größer bzw. gröber werden. Die in den Figuren 21, 22, 24 und 25 veranschaulichten Ausführungsbeispiele stellen Vorrichtungen zum elektrischen Staubsammeln mit zwei Stufen dar, die einen sehr starken Anhäufüngseffekt besitzen. Stattdessen ist es jedoch auch möglich, einstufige elektrische Staubsammelvorrichtungen oder beliebige andere angepaßte Vorrichtungen zur Staubansammlung zu benutzen. Wie

, bereits oben beschrieben, wird vorzugsweise eine Frequenz der Energiequelle von weniger als 120 Hz errichtet (entsprechend dem Teilchendurchmesser), wobei ein Elektrodenabstand von weniger als 5 cm gewählt wird. Obwohl bei den obigen Ausfüh-

' rungsbeispielen unter der Anwendung des elektrischen FeId-

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Vorhanges die Abbrems- und Transportwirkung durch den Vorhang des elektrischen Feldes wirkungsvoll arbeitet, ist es jedoch selbstverständlich, daß die Anwendung nicht nur auf die Masse von geladenen Teilchen, sondern auch auf geladene Fasern, geladene Isolierfolien und andere Objekte mit relativ grosser Fläche gegenüber dem Massenverhältnis erfolgen kann. Es
versteht sich daher von selbst, daß der elektrische Feldvorhang auf diese Weise für einen Transport, eine elektrostatische Anhäufung (bzw. Haufenanpflanzung), ein elektrostatisches feines Aufspritzen bzw. Aufwirbeln usw. angewendet werden kann,

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Claims

Pat ent ans ρ r ü c he

1. /Torrichtung mit einem durch ein elektrisches Feld gebildeten Vorhang, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrodengruppe, in der eine Vielzahl von gegenseitigjisolierten Elektroden mit gleichem Abstand entlang einer Fläche angeordnet sind, und eine Energiequelle zum Anlegen einer Einphasen- oder Mehrphasen-Wechselstromspannung an diese Elektrodengruppe vorgesehen sind.

2. Verfahren zur Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einphasen- oder Mehrphasen-Wechselstromspannung an eine Gruppe von Elektroden angelegt wird, die mit gleichem Abstand entlang einer Fläche gegenseitig isoliert angeordnet sind.

3. Verfahren zur Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daft eine Wechselstromspannung an eine Gruppe von Elektroden angelegt wird, in der eine Vielzahl von Elektroden bei gleichem Abstand entlang einer Fläche gegenseitig isoliert angeordnet sind, und daß zumindest einem Teil dieser Elektroden eine Qleichstromspannung überlagert wird.

4. Vorrichtung mit einem durch ein elektrisches Feld gebildeten Vorhang, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrodengruppe, in der eine Vielzahl von gegenseitig isolierten Elektroden bei gleichem Abstand entlang einer Fläche angeordnet sind, eine Wechselstromenergiequelle zum Anlegen einer Einphasenoder Mehrphasen-Wechselstromspannung an diese Elektrodengruppe sowie eine Vorrichtung zum Laden einer Gruppe von Teilchen vorgesehen sind.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimension des Durchmessers oder der Weite einer jeden die genannte Elektrodengruppe bildenden Elektrode und der Abstand zwischen den Oberflächen benachbarter Elektroden etwa gleich groß ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimension des Durchmessers oder der Weite einer jeden die genannte Elektrodengruppe bildenden Elektrode und der gegenseitige Abstand zwischen den Oberflächen benachbarter Elektroden kleiner ist als etwa 5 cm.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Einphasen- oder Mehrphasen-Wechselstromenergiequelle kleiner ist als 120 Hz.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Oberflächen der genannten Elektroden mit einem isolierenden Material beschichtet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der genannten Elektroden in einem isolierenden Material eingebettet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden so angeordnet ist, daß ein Vorhang eines elektrischen Feldes von Trichterform entlang einer gebogenen Fläche gebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem elektrischen Feld-Trichter, in dem ein elektrischer Feld-Vorhang entlang einer gebogenen Fläche von Trichterform durch Anordnung der Elektrodengruppe gebildet ist, Zusatzelektroden, zum Anziehen von geladenen Teilchen und zur Bildung von Mustern gerade außerhalb der Ausströmöffnung des genannten elektrischen Feld-Trichters, sowie eine Energiequelle zum Anlegen einer Spannung an die genannte Zusatzelektrode vorgesehen, sind. 109884/1233

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden so angeordnet ist,'daß ein Vorhang eines elektrischen Feldes entlang einer zylindrischen Fläche gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei einem elektrischen Feld-Rohr und einer elektrischen Feld-Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorhang eines elektrischen Feldes entlang einer starren oder flexiblen zylindrischen Fläche gebildet ist, wobei mehrere Elektrodengruppen bei gleichem Neigungswinkel gegenüber der Zylinderachse und mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, indem sie gegenseitig isoliert schraubenlinienförmig auf dem Zylinder aufgewunden sind.

m. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei einer Vorrichtung zur Verhinderung des Ausstreuens von Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden so angeordnet ist, daß sie einen Vorhang eines elektrischen Feldes in ein^r Position zur Abdeckung des Umkreises der Quelle bilden, durch die die ausstreuenden Teilchen erzeugt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden so vorgesehen ist, daß sie einen Vorhang eines elektrischen Feldes um den Umfang der Position bilden, in der feste oder flüssige Teilchen oder kurze Fasern in einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung anzuhaften sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer Staubsammelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden unter Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes mit gleicher Neigung gegenüber der Luftströmung so vorgesehen ist, daß der feine Teilchen enthaltende Luftstrom abgetrennt wird.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer elektrischen Staubsammelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Elektroden so vorgesehen ist, daß ein senkrecht zur Richtung der Luftströmung liegendes elektrisches Feld zum Abtrennen des feine Teilchen enthaltenden Luftstromes gebildet wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer elektrischen Staubsammelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrstufige Gruppen von Elektroden in einer Ebene zum Abtrennen der Peinteilchen enthaltenden Luftströmung vorgesehen sind. -

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer elektrischen Staubsammelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubsammelvorrichtung eine Gruppe von Elektroden, die einen Vorhang eines elektrischen Feldes in einer Ebene zum Abtrennen des Feinteilchen enthaltenden Luftstromes bildet, und einen Taschenteil enthält, durch den die aus dem Luftstrom gesammelten Feinteilchen in einem vom Luftstrom abgeschirmten Zustand in einen Trichterteil eingeführt werden.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer elektrischen Staubsammelvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Gruppe von Elek- „ · troden zur Bildung eines Vorhanges eines elektrischen Feldes in einer Ebene zum Abtrennen eines Feinteilchen enthaltenden Luftstromes, ferner durch einen Taschenteil zum Einführen der aus dem Luftstrom gesammelten Feinteilchen in einen Trichterteil, bei vom Luftstrom abgeschirmtem Zustand, außerdem durch Zusatzelektroden, die innerhalb des genannten Taschenteiles vorgesehen sind, sowie durch eine Energiequelle zum Zuführen von Gleichstrom- oder Wechselstromspannung zu den Zusatzelektroden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, in einer elektrischen Staubsammelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Anhaften der Teilchen aneinander eine Vorrichtung in einer oberen Strömung gegenüber der genannten Elektrodengruppe zur Bildung des elektrischen Feldvorhanges vorgesehen ist.

109884/1233

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