DE2600592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teilchen mit zwei in einem Abstand voneinander ge­ genüberliegenden Flächenelektroden, deren jede eine Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden Einzelelektroden aufweist, von denen jede zweite Einzelelektrode an einen diesen Einzel­ elektroden gemeinsamen Anschluß geschaltet ist, so daß ge­ trennte Gruppen von Einzelelektroden gebildet sind, und mit Wechselspannungsquellen zum Anlegen von Wechselspannungen an die Gruppen von Einzelelektroden von jeder Flächenelektrode.

Eine solche Vorrichtung läßt sich bei Einrichtungen zur elektromechanischen Regulierung bzw. Steuerung von Pulvern ver­ wenden, beispielsweise bei einer elektrischen Staubsammelein­ richtung, einer Pulverfördereinrichtung, einer elektrostati­ schen Pulverlackiereinrichtung, einer elektrostatischen Haar­ fixiereinrichtung usw.

Bei einer bekannten Vorrichtung der einleitend genannten Art (DE-OS 22 23 272) werden Ionen mittels Koronaentladung er­ zeugt und zum Kollidieren mit und zum Anhaften an Pulverteilchen gebracht.

Felder in erster Linie zum Transportieren der geladenen Teil­ chen dienen, besteht der Nachteil, daß gerade besonders große Pulverteilchen nicht in den gewünschten Raum abgezogen werden, sondern an einer der Elektroden anhaften. Die Ursache dafür liegt darin begründet, daß die von einem Pulver­ teilchen aufgenommene Sättigungsladungsmenge proportional zum Quadrat des Teilchendurchmessers und der elektrischen Feld­ stärke ist und die geladenen Teilchen durch die gerichtete Coulomb'sche Kraft von der Koronaentladungs­ elektrode zur gegenüberliegenden Elektrode getrieben werden, was zum Anhaften von Teilchen mit einer großen Ladungsmenge an der gegenüberliegenden Elektrode führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß mit einer ein­ fachen Gestaltung das Erzeugen geladener Teilchen mit hohem Nutzungsgrad der elektrischen Energie ausgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß an jeder Flächenelektrode eine Wechselspannung an die Gruppen von Einzelelektroden derart angelegt ist, daß zwischen benachbarten Einzelelektroden ein Wechselfeld mit einer stillen Entladung erzeugt wird, daß die an die Einzelelektroden der beiden Flä­ chenelektroden angelegten Wechselspannungen derart phasenver­ schoben sind, daß die Entladungen an den beiden Flächenelektro­ den abwechselnd auftreten, und daß an die beiden Flächenelektro­ den eine weitere Wechselspannung angelegt ist, deren Grundfre­ quenz zweimal so hoch wie die Frequenz der an die Einzelelektro­ den angelegten Wechselspannungen ist und deren Phase relativ zu der Phase der an die Einzelelektroden angelegten Wechsel­ spannungen derart ist, daß eine Polaritätsumkehr dieser weite­ ren Wechselspannung dann auftritt, wenn an den beiden Flächen­ elektroden keine Entladung auftritt.

Durch die Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtung vermeidet und die eine große Menge fester oder flüssiger feiner Teilchen hoher Dichte mit einer elektrischen Ladung nur einer Polarität erzeugt und diese geladenen feinen Teilchen genau zu einem gewünschten Bereich mit einer hohen Geschwindigkeit bzw. einem hohen Men­ genstrom führen kann, wobei der Vorgang mit einem sehr guten Wirkungsgrad ausgeführt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen unter Schutz gestellt.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung an Beispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch teilweise aufgeschnitten einen Teil einer Ausführungsform einer Flächenelektrode, wie sie in der Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teilchen verwendet wird.

Fig. 2 zeigt einen elektrischen Schaltplan der Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teilchen.

Fig. 3S1, 3S2 und 3R sind Diagramme der an in Fig. 2 festgelegten Stellen angelegten Spannung.

Fig. 4 bis 9 zeigen schematisch modifizierte Ausführungs­ formen des in Fig. 1 gezeigten Vorrichtungsteils.

Fig. 10 ist ein Längsschnitt durch einen Teil einer Aus­ führungsform, der gegenüber dem entsprechenden Teil der Ausführungsform von Fig. 2 modifiziert ist.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, hat die Flächenelektrode für eine stille Entladung parallele lineare Einzelelektroden 11 und 12, die in einer Isolatorschicht längs der Elektrodenoberfläche eingebet­ tet sind. Die Einzelelektroden 11 bzw. 12 sind zur Bildung getrennter Gruppen zu­ sammengeschlossen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Ausgehend von einer Spannungsquelle 6 ist zwischen diesen Elektroden­ gruppen eine hohe Wechselspannung angelegt. Dadurch werden in der Nähe der Oberfläche zwischen den Einzelelektroden 11 und 12 elektrische Kraftlinien 13 erzeugt, die, von der Oberfläche der Elektrode aus gesehen, nach außen konvex gebogen sind. Wenn die Dichte dieser elektrischen Kraftlinien 13, d. h. die elektrische Feldstärke, an der Oberfläche der Flächenelektrode für eine stille Entladung be­ züglich des Ionisierungspotentials des in der Nähe vor­ handenen Gases hoch wird, stellt sich eine stille Entladung zwischen den Elektroden 11 und 12 ein. Diese stille Entladung ergibt sich in gleicher Weise an den Oberflächen der einen Flächenelektrode E 1 und der anderen ihr gegenüberliegenden Flächenelektrode E 2. Die an die Elek­ trode E 2 angelegte Spannung wird von einer Spannungsquelle 7 zugeführt, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist. Diese Elektro­ den E 1 und E 2 für die stille Entladung sind einander gegen­ überliegend durch einen Abstand bzw. Raum 20 getrennt ange­ ordnet, was ebenfalls aus Fig. 2 zu ersehen ist.

In den Fig. 3S1, 3S2 und 3R sind die Wechsel­ spannungen gezeigt, die zwischen den jeweiligen linearen Elektroden 11 und 12 in den Flächenelektro­ den für die stille Entladung angelegt werden. Es ist bekannt, daß bei einer stillen Entladung, wie in Fig. 3S1 gezeigt ist, im Zeitraum zwischen den Zeitintervallen 21 bis 26 der Zeit t nur in den Zeitintervallen 22 und 24 eine stille Entladung eintritt. Dementsprechend ergibt sich an der Flächenelektrode E 1 in den Zeitintervallen 22 und 24 eine stille Hochfrequenzentladung von mehreren 10 Hz bis mehreren MHz zwischen den jeweils benachbarten Elektrodenelementen, d. h. zwischen den linearen Elektroden 11 und 12, da im vorliegenden Fall die Frequenz der über die Spannungsquelle 6 an­ gelegten Spannung normalerweise in der Größenordnung von 10 Hz bis 1000 Hz liegt. Dementsprechend stellt sich in den Zeit­ intervallen 22 und 24 eine starke Ionisierung in der Nähe der elektrischen Kraftlinien 13 an der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 ein, so daß in diesen Zeitintervallen ein sogenannter Plasmaraum entsteht, in welchem eine große Anzahl von Elektronen und positiven und negativen Ionen vorhanden ist. Wenn deshalb eine große Potentialdifferenz zwischen der Elektrode E 1 und der Elektrode E 2 vorhanden ist, werden entweder positive oder negative Ionen aus dem Plasmaraum zum Raum 20 abgezogen, je nachdem welche Polarität die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden E 1 und E 2 gerade besitzt.

In Fig. 3S2 ist die zeitliche Abhängigkeit der Spannung gezeigt, die zwischen den linearen Elektroden 11 a und 12 a anliegt, die in die Flächenelektrode E 2 eingebettet sind. Die zwischen den Elektroden 11 a und 12 a angelegte Wechselspannung hat die gleiche Form wie die Wechselspannung, die zwischen den linearen Elektroden 11 und 12 anliegt, die in der Flächenelektrode E 1 ein­ gebettet sind. Die Phase der ersteren Wechselspannung ist jedoch um eine viertel Periode bezüglich der letzteren Wechselspannung verzögert. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ergibt sich in diesem Fall in dem Zeitintervall 22, in welchem die stille Entladung an der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 eintritt, keine stille Entladung an der Oberfläche der Flächenelektrode E 2, während in dem Zeitintervall 21, in welchem an der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 keine stille Entladung vorliegt, eine stille Entladung an der Oberfläche der Flächenelektrode E 2 eintritt, wobei eine ähnliche Beziehung sich stabil in den darauffolgenden Zeitintervallen einstellt.

Die in Fig. 3R gezeigte Spannung stellt das Potential der Flächenelektrode E 1 bezüglich dem Erdpotential dar. Die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsanordnung ist so gebaut, daß eine Spannung von einer Spannungsquelle 8 an die Flächenelektrode E 2 so angelegt werden kann, daß das Potential der Flächenelektrode E 2 bezüglich des Erdpotentials eine genaue Umkehrung des Potentials sein kann, das an der Flächenelektrode E 1 anliegt. In dem Zeitintervall 21 existiert zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 ein elektrisches Feld, das von der Flächenelektrode E 1 zur Flächenelektrode E 2 gerichtet ist, da die Elektrode E 1 ein positives Potential bezogen auf das Erdpotential hat, während die Flächenelektrode E 2 ein negatives Potential bezogen auf das Erdpotential aufweist. Wie andererseits aus Fig. 3S2 zu ersehen ist, existiert in dem Zeitintervall 21 ein durch die stille Entladung erzeugtes Plasma nur an der Oberfläche der Flächenelektrode E 2, so daß infolge des von der Flächenelektrode E 1 zur Flächenelektrode E 2 gerichteten elektrischen Feldes nur negative Ionen von der Oberfläche der Flächenelektrode E 2 zu dem Raum 20 gezogen werden und dann an der Flächenelektrode E 1 ankommen. Danach sind die in dem Raum 20 in dem Zeit­ intervall 21 vorhandenen Ionen nur negative Ionen, die von der Flächenelektrode E 2 abgezogen wurden. Im anschließenden Zeitintervall 22 erfolgt an der Oberfläche der Flächenelektrode E 2 keine stille Entladung, statt dessen ergibt sich eine stille Entladung nur an der Ober­ fläche der Flächenelektrode E 1, so daß in der Nähe der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 ein Plasma vorhanden ist, welches aus po­ sitiven und negativen Ionen und Elektronen besteht. Da das relative Potential zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 in der Spannungsquelle 8 umgeschaltet ist, wodurch die Flächenelektro­ de E 1 ein negatives Potential bezüglich des Erdpotentials hat, während die Flächenelektrode E 2 ein positives Potential be­ züglich des Erdpotentials hat, werden jedoch in dem Zeitin­ tervall 22 negative Ionen von einem Plasma, das nur an der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 vorhanden ist, zu dem Raum 20 abgezogen und erreichen schließlich die Flächenelektrode E 2. Dementsprechend sind die in dem Zeitintervall 22 in dem Raum 20 vorhandenen Ionen nur negative Ionen, die aus dem Plasma abgezogen sind, welches an der Oberfläche der Flächenelektrode E 1 vorhanden ist. Auf analoge Weise werden danach Ionen jeweils einer Polarität zu dem Raum 20 alternierend von den jeweiligen Flächenelektroden E 1 und E 2 in jeder Viertel-Periode der Grundfrequenz der Wechsel­ spannungen abgezogen, die an den Flächenelektroden E 1 und E 2 an­ liegen. Dementsprechend ist die Spannungsversorgung 8 zur Erzeugung eines relativen Potentials zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 so konstruiert, daß sie eine Frequenz hat, die zweimal so hoch wie die Frequenz der Spannungsquellen 6 und 7 zur Erzeugung eines Plasmas an den Oberflächen der Flächenelektroden E 1 und E 2 ist, und daß die Umkehrung des relati­ ven Potentials zwischen den jeweiligen Flächenelektroden E 1 und E 2 nicht während des Zeitraums eintritt, während welchem sich eine stille Entladung an jeder der Elektrodenoberflächen einstellt.

Bei der Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teilchen sind in dem Raum 20 entweder nur positive oder nur negative Ionen vorhanden, was von der jeweiligen Polarität des relati­ ven Potentials abhängt, das gerade zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 liegt. Die Richtung des elektrischen Feldes in dem Raum 20 wird mit einer Frequenz von 20 Hz oder höher ge­ ändert. Wenn die Teilchen 4 aus dem Trichter 3 in den Raum 20 in der durch den Pfeil 5 in Fig. 2 gezeigten Richtung eingeführt werden, können die Teilchen vollständig durch Kollision entweder mit Elektronen oder Ionen geladen werden, die in dem Raum 20 vorhanden sind und durch die Phase der Spannungsquelle 8 wählbar sind. Da das elektrische Feld in diesem Raum ein elektrisches Wechselfeld ist, werden die Teilchen aus diesem Raum durch eine treibende Kraft, bei­ spielsweise die Schwerkraft, eine Windkraft und dergleichen, getrieben, ohne daß sie zu einer der Elektroden gezogen werden, was durch den Pfeil 17 gezeigt ist, so daß es mög­ lich ist, einem vorher festgelegten Arbeitsbereich in zu­ verlässiger Weise vollständig geladene Teilchen zuzuführen.

Da sich in dem Raum 20 zusätzlich zu den Pulverteilchen jedoch normalerweise ein Gas befindet, wenn die Teilchen durch diesen Raum strömen, ergibt sich in dem Raum 20 immer auch ein Anteil der Teilchen, der sich der Flächenelektrode E 1 oder E 2 infolge des Gasstroms nähert. An den Oberflächen der Flächenelek­ troden E 1 und E 2 sind jedoch immer nach außen konvexe, al­ ternierende elektrische Felder 13 vorhanden. Die in dem Raum 20 vorhandenen geladenen Teilchen schwingen längs dieser, nach außen konvexen alternierenden elektrischen Felder, so daß die geladenen Teilchen immer einer Kraft ausgesetzt sind, welche die Teilchen von den Oberflächen der Flächenelektroden zurückstößt. Bei der Vorrichtung zur Er­ zeugung geladener Teilchen besteht deshalb keine Gefahr, daß infolge einer Turbulenz eines Gasstroms in dem Raum 20 Teilchen an den Oberflächen der Elektroden E 1 und E 2 an­ haften können. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teil­ chen kontinuierlich und stabil über einen sehr langen Zeit­ raum zu betreiben.

Da sich die in dem Raum 20 geladenen Teilchen bewegen, während sie durch das relative Potential zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 in Schwingung versetzt werden, und da die Masse und Form der Teilchen normalerweise vonein­ ander differiert, ergibt sich ein Durchmischungseffekt, der zu einer merklichen Verbesserung des Ladungswirkungsgrades führt.

Um die Spannungen mit der Phasenbeziehung, wie sie in den Fig. 3S1, 3S2 und 3R gezeigt ist, an die jeweiligen Abschnitte der Vorrichtung einlegen zu können, kann eine elektrische Schaltung verwendet werden, die aus einer Kombination verschiedener bekannter Elemente besteht. Die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsanordnung ist eine be­ vorzugte Ausführungsform, bei welcher an die Klemmen 16 eine sinusförmige Wechselspannung mit einer verfügbaren Frequenz von 50 Hz angelegt wird. Die Wechselspannung, die an die Einzelelektroden 11 a und 12 a angelegt wird, wird durch direktes Hochtransformieren dieser Wechselspannung durch einen Transformator 7 erreicht. Die Einrichtung zum Anlegen einer Spannung zwischen den Einzelelektroden 11 und 12, ist so gebaut, daß die an die Klemmen 16 angelegte Spannung in der Phase um eine viertel Periode mittels eines Phasenschiebers 15 verschoben wird. Die phasenverschobene Spannung wird dann durch einen Transfor­ mator 6 hochtransformiert und an die Einzelelektroden 11 und 12 angelegt. Die Einrichtung zum Erzeugen einer relativen Potentialdifferenz zwischen den Elektroden E 1 und E 2 ist so gebaut, daß die zur Verfügung stehende Frequenz der Wechselspannung, die an den Klemmen 16 anliegt, in eine Frequenz umgewandelt wird, die zweimal so hoch ist wie die Frequenz der Spannung die an den Einzelelektroden anliegt, was mittels eines Frequenzwandlers 10 erfolgt. Nachdem die Phase der umge­ wandelten Wechselspannung so eingestellt worden ist, daß eine Umkehrung der relativen Spannung zwischen den jeweili­ gen Flächenelektroden während der Periode nicht eintritt, während der sich eine stille Entladung an einer der Elektrodenober­ flächen einstellt, wird die umgewandelte Spannung zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 über einen Transformator 8 an den Verbindungen 6 a und 7 a angelegt, um die relative Poten­ tialdifferenz dazwischen zu erzeugen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Sekundärwicklung des Transformators 8 an ihrem Neutralpunkt 9 geerdet. Die elektrische Ladung, die sich an den Oberflächen der jeweiligen Elektroden durch Anlagerung von geladenen Pulverteilchen gesammelt hat, wird über diesen geerdeten Neutralpunkt 9 entfernt.

Die Isolatorschichten 1 und 2, die bei den Flächenelektroden E 1 und E 2 verwendet werden, haben einen dünnen Schichtabschnitt auf der Seite der vorderen Oberfläche der Elektrode. Die vorstehend erwähnte angelagerte Ladung kann durch den dünneren Isolatorschichtabschnitt und über den Neutralpunkt 9 entfernt werden. Hierzu kann der Wider­ stand des Isolatorschichtabschnitts auf der Seite der vor­ deren Oberfläche der Elektrode geeignet eingestellt werden.

Da die Oberflächenpotentiale der Elektroden sich jedoch mög­ licherweise in einem bestimmten Ausmaß entweder bezüglich einer Gleichspannungskomponente oder bezüglich einer Wechsel­ spannungskomponente verändern können, was von der Menge des durchgehenden Pulvers, der Menge der elektrischen Ladung, die durch die Teilchen wegbefördert wird, und der Spei­ cherung der elektrischen Ladung, die von der anderen Elek­ trode kommt, abhängt, ist es manchmal zweckmäßiger, die Phasenbeziehung zwischen den Spannungen, die an den jewei­ ligen Einzelelektroden anliegen, und den Spannungen zur Erzeugung eines relativen Potentials zwischen den jeweiligen Flächenelektro­ den einstellbar zu gestalten.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, für die zeitliche Abstimmung bzw. Steuerung der Erzeugung der Entladung sowie der Entladungsstärke an den jeweiligen Einzelelekroden eine verzerrte Wechselspannung zu verwenden. Für die relative Potentialdifferenz, die zwischen den Flächenelektroden anliegt, kann auch eine andere geeignete Amplitudenform als die Rechteckspannung verwendet werden. In Fig. 2 ist mit 14 eine Vorspannungsquelle bezeichnet, die dazu dient, eine Gleich- oder Wechselspannung zu erzeugen, die vorteil­ hafterweise dann zusätzlich verwendet wird, wenn eine Potentialdiffe­ renz zwischen der Vorrichtung und der Verwendungseinrichtung besteht.

Als Flächenelektrode können neben den Anordnungen der Fig. 1 und 2 auch Elektrodenaufbauten verwendet werden, wie sie in den Fig. 4 bis 9 gezeigt sind. Bei der in Fig. 7 gezeigten Anordnung ist in dem flachen Abschnitt in der Nähe der vorderen Oberfläche der Isolatorschicht 1 eine Vielzahl von parallelen linearen Einzelelektroden 11 in gleichem Abstand eingebettet, während in dem hinteren Abschnitt der Isolatorschicht eine Profilelektrode 12 b vorgesehen ist. Zwischen den linearen Einzelelektroden 11 und der Profilelektrode 12 b ist die Spannungsquelle 6 ange­ schlossen, wie es in dieser Figur gezeigt ist. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau ist die Flächenelektrode für die stille Entladung, so gebaut, daß eine Viel­ zahl von linearen Einzelelektroden 11, von denen jede mit einem Isolator 1 a überzogen ist, in einer Reihe auf einer Oberfläche einer Elektrode 12 c an­ geordnet ist. Zwischen den linearen Elektroden 11 und der Elektrode 12 c ist eine Wechselstrom­ quelle 6 angeschlossen, so daß eine stille Entladung zwischen den Elektroden 11 und 12 c erzeugt wird.

Es ist auch möglich, die Flächenelektrode derart zu bauen, daß lineare Einzelelektroden 11 und 12, von denen jede mit einem Isolator 1 a überzogen ist, in einer Reihe angeordnet werden, ohne daß eine spezielle tragende Isolatorschicht vorgesehen wird. Zwischen diesen Einzelelektroden 11 und 12 wird dann die Wechselspannung von der Spannungsquelle 6 angelegt, was in Fig. 5 gezeigt ist. Fig. 6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, bei welcher zur Erzielung eines zuverlässigeren Abführens gespeicherter elektrischer Ladung Basiselektroden als Elektroden 12 verwendet werden und nur die Einzelelektroden 11 mit einem Isola­ tor 1 a überzogen sind. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen werden zweckmäßigerweise dann verwendet, wenn es erforderlich ist, zur gegenüberliegenden Flächenelektrode Ionen zu bringen. Wie vorstehend im einzelnen aus­ geführt wurde, können verschiedene Modifizierungen am Aufbau der Flächenelektrode vorgenommen werden, wie sie z. B. in den Fig. 8 und 9 gezeigt werden, bei welchem die Einzelelektroden auf zwei parallelen Ebenen und ebenfalls parallel zueinander auf jeder Ebene angeordnet sind. Die Einzelelektroden 11 und 12 können auch auf konzentrischen Kreisen angeordnet sein. Generell braucht die Gestalt der Flächenelektroden nicht eben zu sein. So kann eine Elektrode als zylindrische Flächenelektrode E 1 a gebaut sein und die andere Flächenelektrode E 2 a aus Elektroden zusammengesetzt sein, die an einem konzentrischen Zylinder gegenüber der ersteren Flächenelektrode ausgebildet sind, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Die Teilchen können dabei in den Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden zylindrischen Flächenelektroden in Ringform, wie dies durch den Pfeil 5 a gezeigt ist, mittels einer sich drehenden Scheibeneinrichtung 3 a oder dergleichen zugeführt werden. In diesen Fällen können, um die ausreichend geladenen Teilchen zu einer gewünschten Stelle zu bringen, verschiedene elektrische Feldeinrichtun­ gen verwendet werden, von denen eine Einrichtung 30 in Fig. 10 gezeigt ist.

Die beiden zylindrischen Elektroden von Fig. 10 können auch so modifiziert werden, daß sie zwei aneinander angepaßte, konische Elektroden bilden, die koaxial angeordnet sind.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand von Fig. 2 näher erläutert. Der Aufbau der Flächenelektrode E 1 erfolgt so, daß lineare Einzelelektroden 11 und 12 in eine Glasplatte eingebettet werden, die einen Durchmesser von 0,2 mm und einen Abstand von 3 mm bei einer Tiefe von 0,5 mm, gemessen von der Oberfläche der Glasplatte aus, und einen spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 10¹¹Ωcm aufweisen. Die gruppenweise zusammengehörenden Einzelelektroden werden miteinander verbunden. Es wird eine Span­ nung von 500 V gewählt, die zwischen diese linearen Einzelelektro­ den angelegt wird, wobei die Frequenz dieser Spannung 50 Hz beträgt. Bei diesem Beispiel beträgt die Stärke der ganzen Glasplatte 1 3 mm. Eine Flächenelektrode E 2, welche genau den gleichen Aufbau wie die vorstehend beschriebene hat, wird gegenüber der Flächenelektrode E 1 so angeordnet, daß dazwischen ein Abstand von 50 mm bleibt. Die von der Spannungsquelle 7 an die Einzelelektroden der Flächenelektrode E 2 angelegte Spannung wird so gewählt, daß sie genau der Spannung entspricht, die über die Spannungs­ quelle 6 an den Einzelelektroden der Flächenelektrode E 1 anliegt. Die zugeführten Spannungen 6 und 7 sind in der Phase um eine viertel Periode verschoben. Zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 ist eine Rechteckspannung mit einer Frequenz von 100 Hz, wie dies in Fig. 3R gezeigt ist, mittels einer Schalteinrichtung angelegt, die einen Thyristor benutzt, um eine relative Potentialdifferenz von 5000 V zwischen den Flächenelektroden E 1 und E 2 zu erzeugen. Wenn Pulver in den Raum 20 mit einer Menge von 200 g/min zugeführt und dis­ pergiert wird, wird auf diese Weise, wenn der Durchgangs­ abstand des Pulvers zu 30 cm gewählt wird, das Pulver einpolig geladen, wobei die mittleren Ladungsmengen 82% der theoretischen Sättigungsladungsmenge betragen. Bei Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 26 µm kann eine mittlere Ladungsmenge von 0,98 × 10^-14 Coulomb erreicht werden. Es kann ein ständig fortlaufender auto­ matischer Betrieb während eines Zeitraums von 500 h oder mehr durchgeführt werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Erzeugung geladener Teilchen mit zwei in einem Abstand voneinander gegenüberliegenden Flächenelektro­ den, deren jede eine Mehrzahl von im Abstand voneinander lie­ genden Einzelelektroden aufweist, von denen jede zweite Einzel­ elektrode an einen diesen Einzelelektroden gemeinsamen An­ schluß geschaltet ist, so daß getrennte Gruppen von Einzel­ elektroden gebildet sind, und mit Wechselspannungsquellen zum Anlegen von Wechselspannungen an die Gruppen von Einzelelektro­ den von jeder Flächenelektrode, dadurch gekennzeich­ net, daß an jeder Flächenelektrode (E ₁, E ₂) eine Wechsel­ spannung an die Gruppen von Einzelelektroden (11, 12 bzw. 11 a, 12 a) derart angelegt ist, daß zwischen benachbarten Einzelelek­ troden ein Wechselfeld mit einer stillen Entladung erzeugt wird, daß die an die Einzelelektroden der beiden Flächenelektroden angelegten Wechselspannungen derart phasenverschoben sind, daß die Entladung an den beiden Flächenelektroden abwechselnd auftreten, und daß an die beiden Flächenelektroden eine weite­ re Wechselspannung angelegt ist, deren Grundfrequenz zweimal so hoch wie die Frequenz der an die Einzelelektroden angeleg­ ten Wechselspannungen ist und deren Phase relativ zu der Phase der an die Einzelelektroden angelegten Wechselspannungen der­ art ist, daß eine Polaritätsumkehr dieser weiteren Wechselspan­ nung dann auftritt, wenn an den beiden Flächenelektroden keine Entladung auftritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden (11, 12 bzw. 11 a, 12 a) lineare Elektroden sind, die parallel zueinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einzelelektroden (11, 12 bzw. 11 a, 12 a) jeweils in einer einzigen ebenen Isolatorschicht (1 bzw. 2) eingebettet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Einzelelektroden nur je­ weils eine von benachbarten Einzelelektroden mit einem Isolator beschichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden jeder Flächen­ elektrode (E ₁, E ₂) aus einer ebenen Elektrode (12 b) und die­ ser gegenüberliegend eine Mehrzahl von gitterartig an­ geordneten parallelen linearen Einzelelektroden (11) bestehen (Fig. 7).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flächenelektrode zwei Reihen von parallelen linearen Einzelelektroden (11 und 12) aufweist, von denen die eine Elektrodenreihe (11) an der Außenflä­ che und die andere Elektrodenreihe (12) im Inneren eines Isolatorkörpers angeordnet ist (Fig. 8).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flächenelektrode zwei Reihen von Einzelelektroden (11, 12) aufweist, die beide in einem Iso­ latorkörper angeordnet sind (Fig. 9).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelektrode (E _{1 a} und E _{2 a} ) zylindrisch und/oder konisch ausgebildet und konzentrisch zueinander angeord­ net sind (Fig. 10).