DE2704187C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von verunreinigtem Metallpulver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von verunreinigtem Metallpulver, das mindestens teilweise gasförmige Verunreinigungen, insbesondere dem Pulver anhaftendes Schutzgas enthält, bei dem das verunreinigte Metallpulver durch eine evakuierte Kammer geleitet und in dieser einem elektrostatischen Feld ausgesetzt wird. Ein solches Verfahren ist zum Herstellen von superlegierten Metallpulvern, die durch isostatische Heißpressung verdichtet werden, besonders .günstig da diese superlegierten Metallpulver wegen ihrer besonderen Eigen- -to schäften und der erforderlichen Reinheit in einer inerten Atmosphäre oder unter Vakuum hergestellt und gehalten werden müssen. Da es wirtschaftlicher ist, die inerte Atmosphäre anzuwenden, ist es vor der isostatischen Heißpressung zum Verdichten der Metalles pulver erforderlich, dem Pulver das inerte Schutzgas zu entziehen, um eine Porenbildung im verdichteten Werkstoff zu verhindern.

Bisher wurde das Metallpulver unter Aufrechterhaltung einer inerten Atmosphäre, üblicherweise Argongas, transportiert und noch unter dieser Atmosphäre in den zur isostaiischen Heißpressung dienenden Behälter gefüllt. Das Entgasen des Metallpulvers wurde durch Anlegen einer Vakuumpumpe an den Behälter bewirkt. Dieses Verfahren fordert eine lange Zeit, da nur etwa ein halbes Kilo des Metallpulvers pro Stunde behandelt werden kann. Darüber hinaus ist dieses Verfahren nicht sehr wirksam, da man sich bei diesem Verfahren auf die natürliche Diffusion des Argongases aus dem Metallpulver heraus zur Vakuumpumpe hin verläßt. In vielen Fällen verbleibt ein unerwünschter Anteil von Schutzgas im Metallpulver. Eine spätere Verbesserung umfaßt das Erwärmen des Transportbehälters, wodurch das Austreiben des Argongases unterstützt werden sollte. Die aufgewandte thermische Energie erhöht die kinetische Energie des Gases und unterstützt dessen Trennung vom Pulver. Obwohl mehr Gas durch die Erhitzung des Pulvers entfernt werden konnte, verblieb dennoch eine unerwünschte Menge. Außerdem wurde

bei dieser thermischen Behandlung keine Verkürzung der Behandlungszeit erreicht, da es erforderlich ist, das Pulver vor der anschließenden Weiterbehandlung abkühlen zu lassen.

Eine erst kurze Zeit bekannte Verfeinerung des Entgasungsverfahrens umfaßt das Leiten des verunreinigten Metallpulvers durch eine heiße Zone einer Kammer, die mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Die Bewegung des Pulvers durch die heiße Zone exponiert das Pulver, um den physikalischen Einschluß des Schutzgases ausschalten zu helfen. Diese Art der Heißentgasung erbrachte geringen Zeitgewinn. Jedoch besteht bei diesem Verfahren ein Problem darin, daß es erforderlich ist, das Metallpulver auf Temperaturen zu erhitzen, die noch oberhalb von 480° C liegen. Infolgedessen ist das Pulver nach dieser Behandlung extrem heiß, so daß es erforderlich ist, das Pulver vor der weiteren Behandlung abkühlen zu lassen. Dieses Abkühlen jedoch stellt eine Behinderung dar, weil das Metallpulver sich unter einem Vakuum befindet, so daß 2η die Kühlung nur durch Leitung bewirkt werden kann. Es ist aus diesem Grunde erforderlich, das zu kühlende Pulver für einen Zeitraum in der Größenordnung von Tagen im Vorratsbehälter zu belassen, bevor es durch isostatische Heißpressung weiterbehandelt werden kann. Trotz dieser zeitraubenden Behandlung konnte noch nicht genug Gas entfernt werden, um eine Porenbildung im verdichteten Werkstoff zu verhindern. Zum elektrostatischen Trennen von Gemengen (DE-PS 6 99 703) wurde zur Ermöglichung einer elektrostatisehen Aufbereitung von Staubgemischen, insbesondere von Feinstaub, das Scheidegut in einen Behälter eingefüllt, dessen Außenseiten mit Elektroden versehen und dessen Innenraum mit einer in diesem ein Teilvakuum erzeugenden Wasserstrahlpumpe verbunden war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zum Reinigen von verunreinigtem Metallpulver von anhaftendem Schutzgas so zu verbessern, daß es in kürzerer Zeit mit wesentlich besserer Wirkung durchgeführt werden kann. Ferner bezweckt die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausübung des verbesserten Verfahrens vorzusehen.

Diese Aufgabe wird bei den Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwetks Trennung des Metallpulvers von seinen festen und gasförmigen Verunreinigungen im elektrostatischen Feld der evakuierten Kammer das Ionisationspotential des elektrischen Feldes auf einer HoYi gehalten wird, wie sie dem lonisatior.spotential der gasförmigen Verunreinigung, so zum Beispiel Argongas, entspricht, und daß das ionisierte Gas während des Trennvorganges abgesaugt wird. Durch das Evakuieren der Kammer werden die gasförmigen Verunreinigungen nach deren Abtrennen vom Metallpulver zum Ausgang der Kammer und zur Vakuumpumpe hingeführt.

Um die Bewegung des ionisierten Gases zur Evakuierungsleitung hin zu begünstigen, wird das ionisierte Gas mittels einer zusätzlichen Elektrode, die eine der Ladung des ionisierten Gases entgegengesetzte 6ö Ladung hat, zur Evakuierungsleitung hingezogen.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die aus einer evakuierbaren Kammer mit einem an eine Vakuumpumpe anschließbaren Gasauslaß und seitlichen Elektroden, einem Metallpulverauslaß und einem zi diesen angeschlossenen Aufnahmebehälter für das gereinigte Metallpulver besteht, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer ein Führungsrohr für das verunreinigte Metall und Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in der Kammer und weitere, dem Gasauslaß zugeordnete Elektroden umfaßt, deren Potential der Ladung des ionisierten Gases entgegengesetzt ist

Wird das zu reinigende Metallpulver durch die evakuierbare Kammer der Vorrichtung hindurch in den Aufnahmebehälter geleitet, so wird das Metallpulver wirksam von gasförmigen und anderen Verunreinigungen befreit, die aus Schutzgas, beispielsweise Argongas und Keramikstaub bestehen, und kann etwa bei Raumtemperatur in den Aufnahmebehälter überführt werden, der entweder ein Transportbehälter oder der endgültige Behälter zur isostatischen Heißpressung sein kann.

Einzelheiten zur Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele einer erfindup^sgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt

F i g. 1 eine zum Teil aufgebrochen dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgasen von Metallpulver;

Fig. ka einen Teilschnitt durch einen Gasauslaß der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, in einem größeren Maßstab;

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Reinigen von Metallpulver von gasförmigen Verunreinigungen;

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2; F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F g. 2 und F i g. 5 einen Teilschnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 2.

Gemäß der Erfindung wird das zu reinigende und zu entgasende Metallpulver einem elektrischen Feld ausgesetzt und dadurch wesentlich reineres Metallpulver erlangt, als ein Metallpulver, das nach dem bekannten Verfahren gereinigt wurde. Darüber hinaus wird das Metallpulver während der Reinigung auf Umgebungstemperatur gehalten und kann daher sofort in den nachfolgenden Arbeitsgängen verwendet werden. Ober die Art und Weise, in der das elektrische Feld das Metallpulver reinigt, sind zahlreiche Theorien entwickelt worden. Nach einer Theorie rimmt man an, daß das elektrische Feld eine gleiche elektrische Ladung in den individuellen Partikeln erzeugt und einige Gasatome oder -moleküle an der Oberfläche der Partikel anhaften. Da gleichgeladene Gegenstände einander abstoßen, wird das Gas vom Metallpulver abgestoßen und damit zwangsläufig von diesem getrennt. Das einmal abgetrennte, noch geladene Gas wird unter dem Einfluß des elektrischen Feldes beschleunigt. Mit anderen Worten, das Gas wird bewegt. Die erhöhte Geschwindigkeit des Gases erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß es seinen Weg aus der Vakuumkammer heraus durch die Vakuumpumpe finden wird. Darüber hinaus nehmen die Metallpulverpartikel elektrostatische Ladungen an, während das Pulver hergestellt wird. Infolgedessen erfolgen Zusammenballungen von Partikeln. Diese Zusammenballungen neigen zur Aufnahme des Gases, so daß es schwierig ist, dies vom Pulver zu trennen. Es wird angenommen, daß viel von dem Argongas, das das Pulver bis zu dem Behälter für die isosU.tische Heißpressung begleitet, auf diese Weise festgehalten wird. Durch Anlegen der gleichen Ladung an alle Partikel einer Zusammenballung werden die Partikel voneinander abgestoßen und das Argongas wird freigegeben. Argonatome, die inert

sind, sind wahrscheinlich nicht an die Partikel gebunden, sondern bewegen sich um diese. Sind diese Zusammenballungen einmal aufgebrochen, ist das Argongas frei, um sich von den Metallpulverteilchen wegbewegen zu können.

Das verunreinigte Metallpulver kann auf unterschiedliche Weise geladen werden. In einem Gleichstromsystem kann das Metallpulver in Berührung mit einer geladenen Elektrode gebracht werden, um eine gleiche Ladung in den Metallpulverteilchen zu induzieren. In einem Wechselstrom- oder Gleichstromsystem, das bei einem ausreichend hohen Potential betrieben wird, um die Ionisation der gasförmigen Verunreinigungen durch Kathodenentladung zu bewirken, sind Elektronen, die auf an den Metallpulvcrteilen anhaftendes Gas aufprallen. in der Lage, kernfreie Elektronen auszustoßen. Der Verlust von Elektronen resultiert in einer positiven Ladung der Melallniilverteilchen und des Gases, da der Verlust an Elektronen beiden gemeinsam ist. Einmal aufgeladenes Gas wird von den Metallpulverteilchen abgestoßen. Ein Betreiben der Vorrichtung auf einem Potential, das ausreicht, das Argongas zu ionisieren, ist besonders vorteilhaft. Die Eigenschaft von inerten Gasen macht es schwer, eine Ladung in deren Atomen zu induzieren. Jedoch kann das Gas, in diesem Falle Argongas, leicht durch Ionisieren des Gases geladen werden. Das ionisierte Gas wird dann im elektrischen Feld erregt und kann leichter entfernt werden.

Es wird auch angenommen, daß dann, wenn die Vorrichtung auf Potentialen betrieben wird, die hoch genug liegen, um die gasförmigen Verunreinigungen zu ionisieren, ein Waschvorgang eintritt. Mit anderen Worten. Gasatome, insbesondere Argonatome, die durch Kollision mit Elektronen ionisiert werden, werden durch das elektrische Feld beschleunigt und kollidieren mit den Pulverteilchen. Diese Kollisionen schlagen andere Gasatome ab, die an der Oberfläche der Metallpulverteilchen anhaften. Die Gasatome, die abgeschlagen wurden, können durch Kollision mit Elektronen ionisiert werden und werden beschleunigt und kollidieren mit weiteren Metallpulverteilchen. Da Millionen von Atomen in diesen Krozeß nineingezogen werden, werden die Metallpulverteilchen in der Tat durch die Kollisionen mit Gasionen gewaschen. Es wurde festgestellt, daß das elektrische Feld und die Kollisionen ferner die Geschwindigkeit erhöhen, also die Aktivität der gasförmigen Verunreinigungen, und aus diesem Grunde die Wahrscheinlichkeit erhöhen, daß diese in das Vakuumsystem gelangen und abgeführt werden. Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß die gasförmigen Verunreinigungen entzogen werden, wird die Tatsache als Vorteil ausgenutzt, daß die Gasatome geladen sind. In den meisten Fällen haben die Gasatome eine positive Ladung. Aus diesem Grunde wird eine negativ geladene Elektrode verwendet, um die geladenen Verunreinigungen zur Vakuumpumpe hinzuziehen. Diese Elektrode wirkt in komplementärer Weise zu der erhöhten Aktivität der Gasatome, um ihre Abführung aus der Vakuumkammer sicherzustellen.

Es wurde festgestellt, daß das elektrische Feld nicht nur das inerte Gas entfernt, sondern ebenfalls Metallpulverteilchen von anderen Verunreinigungen trennen kann, wie Wasserdampf, Keramikstaub. Es ist beobachtet worden, daß Feststoffverunreinigungen an den Seiten der Vakuumkammer anhaften. Dies erfolgt ohne Zweifel dank der Tatsache, daß die Seiten der Kammer eine induzierte Ladung haben und entgegengesetzt geladenen Staub anziehen. Es ist auf jeden Fall klar, daß Verunreinigungen vom Metallpulver getrenn werden und nicht mit diesem in den Aufnahmebehältei gelangen.

Die in F i g. I der Zeichnung dargestellte Vorrichtunj -, ist als Ganzes mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 1( umfaßt eine Vakuumkammer 12. Der obere Teil diesel Vakuumkammer bildet ein Führungsrohr 14, das au; einem dielektrischen Glasstoff, wie Glas, hergestellt ist Dieses Führungsrohr 14 umfaßt an seinem oberen End(

in einen Einlaß 16. mit dem eine Leitung 18 verbindbar ist die verunreinigtes Metallpulver aus einem Transportbe halter 20 führt. Der Transportbehälter 20 ist durch einer in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen oberhalt der Vorrichtung 10 so gehalten, daß Metallpulver

ι > beispielsweise ein Metallpulver auf Nickelbasis, durcr Schwerkraft über die Leitung 18 und den Einlaß 16 in di< Vakuumkammer 12 gelangen kann. Ein Ventil 22 in dei Leitung 18 ermöglicht die Steuerung des Pulverstrom! aus dem Transportbehälter 20 zur Vakuumkammer Ii

_>ii hin.

Das Führungsrohr 14 umfaßt ferner zwei Gasauslass« 24 und 26. die durch einstückig mit dem Führungsrohr U ausgebildete Rohre gebildet sind, die mit dem Innerr des Führungsrohres 14 in Verbindung stehen. DU

r, Gasauslässe 24 und 26 sind mit einer Vakuumrohrver zweigung, die als Ganzes mit 28 bezeichnet ist verbunden Die Vakuum-Rohrverzweigung 28 bilde einen Teil des Evakuierungssystems der Vakuumkam mer 12. Dieses Evakuierungssystem umfaßt eine

in Vakuumpumpe 30 und mindestens einen Filter 40. Di« Vakuumpumpe ist so ausgelegt. daß sie zum Erzeuger eines großen Vakuums, beispielsweise von lOMikror oder geringer geeignet ist. Die Vakuum-Rohrverzwei gung 28 ist aus elektrischleitendem Werkstoff, beispiels

ii weise Kupfer, gefertigt. Ein Zweig 32 der Rohrverzwei gung 28 steht mit Nippeln 34 und 36 in Verbindung, di« ihrerseits mit den Gasauslässen 24 und 26 verbunder sind. Der Zweig 32 der Vakuum-Rohrverzweigung 28 is vertikal angeordnet, so daß Feststoffpartikel, di«

4n unbeabsichtigt in den Zweig 32 eindringen, durcr Schwerkraft in einen Auffangsumpf 38 fallen, um zi verhindern, daB diese in uie Vakuumpumpe 3ö geiangcn Im Führungsrohr 14 sind zwei spulenförmig«

Elektroden 42 und 44 angeordnet. Die Elektroden 4i und 44 sind durch Leitungen 46 und 48 mit einei Spannungsquelle verbunden, die durch einen Wechsel stromgenerator 50 gebildet ist. Die Elektroden 42 um 44 sind außen auf zwei trichterförmig gestaltetet Bereichen 52 und 56 im Führungsrohr 14 angeordnet Diese trichterförmigen Bereiche 52 und 56 ha^et mehrere Funktionen. Sie leiten den Fluß des Metallpul vers in das Innere des Führungsrohres 14, um einer Metallpulverstrom zu bilden, der durch die beider Elektroden hindurchfließt. Die trichterförmigen Berei ehe 52 und 56 schützen darüber hinaus die Elektrode voi einer direkten Berührung mit dem Metallpulver Schließlich sind die trichterförmigen Bereiche 52 und 51 in Fließrichtung des Metallpulvers vor den Eingänget der Gasauslässe 24 und 26 angeordnet, um di<

M) Möglichkeit des Metallpulvers zu verringern, unbeab sichtigt durch die Gasauslässe 24 und 26 abgeleitet zi werden und den Weg in das Evakuierungssystem zi finden. Diese Vorsicht wurde angewandt, da dann, wem die Vorrichtung mit hohen Spannungen betrieben wird

*5 erhebliche Turbulenzen im Metaüpu!verström in Bereich zwischen den Elektroden auftreten. Diese Aufbrechen des Metallpulverstroms durch diese Turbu lenzen wird korrigiert, wenn die Metallpulverteilchei

durch den unteren trichterförmigen Bereich 56 gesammelt werden.

Durch die vom Wechselstromgenerator 50 an die Elektroden 42 und 44 angelegte Spannung baut sich ein elektrisches Feld auf. Nachdem die Vakuumkammer -, evakuiert worden ist, wird durch den Wechselstromgenerate; 50 das erforderliche Potential an die Elektroden 40 und 42 angelegt. Es wurde festgestellt, daß eine ausreichende Ionisierung erreicht werden kann, wenn eine Spannung von 45 kV an die Fbktroden <a gelegt wird und ein Strom von 30 Milliampere fließt und in der Vakuumkammer 12 ein Vakuum von etwa 5 bis 10 Mikron herrscht. Unter diesen Bedingungen werden die Gasatome oder -moleküle ionisiert. Da das Metalipulver unter einer inerten Atmosphäre von r, Argongas gehalten worden ist, werden die meisten dem Metallpulver anhaftenden Verunreinigungsgase Argon sein. Argon hai ein relativ hohes lonisationspotential. so daß ein elektrisches Feld zwischen den Spulen erzeugt werden muß, das ein zur Ionisierung des Argongases ausreichendes Potential hat. Es wurde festgestellt, daß ein Potential von 45 kV eine ausreichende lonisiation von Argongas bewirkt; jedoch können auch tiefere und höhere Potentiale verwendet werden. Da das lonisationspotential von Argon relativ hoch ist, werden auch y, andere Arten von Verunreinigungen, wie Sauerstoff. Wasserstoff und Stickstoff ebenfalls ionisiert.

Ist das Gas in der Vakuumkammer ionisiert worden, werden die Ionen durch das elektrische Feld erregt. Der hier verwendete Ausdruck »erregt« soll zum Ausdruck so bringen, daß die Ionen beschleunigt werden, d. h. eine Erhöhung der kinetischen Energie ausgesetzt sind. Die erhöhte Geschwindigkeit der Ionen erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß diese infolge ihrer wahllosen Bewegung in die Gasauslässe 24 und 26 gelangen. Es ist darüber hinaus erwünscht, die Ionen zu den Gasauslässen 24 und 26 hinzuzwingen, wo sie leichter durch das Vakuumsystem zu entfernen sind. Zu diesem Zweck ist die Vakuum-Rohrverzweigung 28 auf einem gegenüber den positiv geladenen Gasionen negativen Potential gehalten. Um dies zu erreichen, ist die Vakuum-Rohrverzweigung 2» bei 5» geerdet. Die Erdverbindung erzeugt nicht nur eine neutrale Erdung, sondern hält die Vakuum-Rohrverzweigung 28 auf einem negativen Potential. Dadurch zieht die Vakuum-Rohrverzweigung 28 die positiv geladenen Gasionen an, wodurch diese durch die Auslässe 24 und 26 in die Vakuum-Rohrverzweigung 28 bewegt werden. Mit anderen Worten, die Vakuum-Rohrverzweigung 28 dient als Anziehungselement für die geladenen Gasatome. Wenn die Gasionen mit der Oberfläche der auf einem negativen Potential gehaltenen Vakuum-Rohrverzweigung 28 in Berührung kommen, können die Gasionen neutralisiert werden. Befinden sich die Gasatome in der Vakuum-Rohrverzweigung 28, so sind diese vom Metallpulver getrennt und es besteht nur geringe Wahrscheinlichkeit, daß sie den Weg zurück zur Vakuumkammer 12 finden und das Pulver wieder verunreinigen.

Um zu verhindern, daß Gasatome, die vom Metallpulver getrennt worden sind, dieses nicht mehr verschmutzen, sind Ringmagnete 60 und 62 um die Gasauslässe 24 und 26 herum vorgesehen. Die Magnete bauen ein magnetisches Feld in den Auslassen auf, wie dies in Fig. la dargestellt ist Fig. la veranschaulicht einen Bereich des Gasausiasses 24 und den zugeordneten Ringmagnet 60. Die Pole des Magneten sind so angeordnet, daß das erzeugte magnetische Feld 65 die positiv geladenen Gasionen 63 anzieht und durch das magnetische Feld von links nach rechts in der Zeichnung bewegt. Die Bewegung der Gasionen in die entgegengesetzte Richtung wird unterdrückt, da die Ionen eine Rückstoßkraft erfahren, wenn sich diese dem magnetischen Feld 65 von rechts annähern. Auf diese Weise wirkt der Ringmagnet 60 als Einbahntor, in dem das erzeugte magnetische Feld eine Bewegung der Ionen von links nach rechts ermöglicht, jedoch einer Bewegung von rechts nach links entgegenwirkt. Infolgedessen wird die Zurückbewegung von Ionen, die einmal positiv beladen sind und die Ringmagnete 60 und 62 zur Vakuum-Rohrverzweigung 28 passiert haben, in Richtung zur Vakuumkammer 12 hin verhindert.

Weitere Ringmagnete 64 und 66 können längs des Führungsrohres 14 angeordnet sein. Die von diesen Ringmagneten 64 und 66 erzeugten Magnetfelder unterstützen die Sperrung geladener Gasionen gegen ein Abwärtswandern durch die Vakuumkammer 12 in Richtung des Metillpulverflusses. Die Ringmagnete 64 und 66 bewirken ein Halten der Gasionen im Bereich der Elektroden 42,44, so daß sie den Anziehungskräften der Vakuum-Rohrverzweigung 28 unterworfen sind. Obwohl permanente Magnete zur Erzeugung eines Magnetfeldes verwendet werden, ist es offensichtlich, daß ein Feld genauer Orientierung durch andere Mittel erzeugt werden kann. Fs kann jedes gerichtete elektrische Feld geringer Intensität verwendet werden, um die Bewegung der geladenen Gasionen so zu steuern, wie dies durch die Verwendung von Ringmagneten vorgeschlagen wird.

Es ist festgestellt worden, daß sich Feststoffe an der inneren Oberfläche des Glas-Führungsrohres 14 ansammeln. Diese Feststoffe sind Keramikstaub, der das Pulver während der Herstellung verunreinigt hat. Eine Prüfung ergab, daß das in der Vorrichtung 10 behandelte Pulver durch Zerstäuben hergestellt war. Die Zerstäubungseinrichtung umfaßt keramische Teile, von denen Stückchen abbrechen und in das Metallpulver gelangen können. Obwohl nur sehr wenig Keramikstaub beobachtet wurde, ist dieser vom Metallpulver getrennt worden. Es wird angenommen, daß die Wände des Fuhrungsrohres i4 eine in diesen induzierte elektrostatische Ladung haben, was die Tendenz erklärt, entgegengesetzt geladene Festteilchen an der Wand anzusammeln. In jedem Falle bewirkt die Vorrichtung 10 sowohl ein Trennen von festen als auch von gasförmigen Verunreinigungen vom Metallpulver.

Bei der Behandlung des Metallpulvers wurde als vorteilhaft festgestellt, in dem Transportbehälter 20 ein geringes Vakuum aufrechtzuerhalten. Dies wird durch Verbinden des Zweiges 68 der Vakuum-Rohrverzweigung 28 mit einem Nippel 70 am Transportbehälter 20 erreicht Vor dem Öffnen des Ventils 22, wodurch ein Metallpulverfluß in die Vakuumkammer 12 bewirkt wird, werden sowohl die Vakuumkammer 12 als auch der Transportbehälter 20 evakuiert Dabei wird nur ein geringes bzw. ein Vorvakuum in dem Transportbehälter 20 erzeugt da nur ein wenig Argongas im Metallpulver gehalten wird. Das verbleibende Argongas wird jedoch zusammen mit anderen Verunreinigungen entfernt wenn das Metallpulver durch das elektrische Feld in der Vakuumkammer 12 fließt

Obwohl es möglich ist nur das Wechselstromfeld zu verwenden, umfaßt die Vorrichtung 10 einen zweiten Bereich in der Vakuumkammer 12, indem das Metallpulver einem anderen elektrischen Feld ausgesetzt wird. Das zweite elektrische Feld stellt sicher, daß das Gas, das im ersten Bereich noch nicht vom

Metallpulver getrennt worden ist, aus diesem entfernt wird. Der zweite Bereich, der als Ganzes mit 72 bezeichnet ist, umfaßt ein Y-förmig gestaltetes Teil 74, das aus dielektrischem Werkstoff, wie Glas, hergestellt ist, wie auch das Führungsrohr 14. Ein Arm 76 des Y-förmig gestalteten Teiles 74 ist über eine Hülse 78 mit dem Führungsrjhr 14 verbunden. Die Hülse 78 ist aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, wie Kupfer, gefertigt. Eine Elektrode 80 ist mit der Hülse 78 verbunden und erstreckt sich längs des ersten Armes 76 des Y-förmig gestalteten Teiles 74. Die Elektrode 80 ist trogartig bzw. rutschenartig gestaltet und bildet eine langgestreckte Transportfläche, über die das Metallpulver wandert. Die Elektrode 80 ist über eine Leitung 84 mit einem Pol eines Gleichstromgenerators 82 verbunden.

Ein zweiter Arm 86 des Y-förmig gestalteten Teiles 74 steht mit einem Zweie 88 der Vakuum-Rohrverzweigung 28 in Verbindung. Eine Hülse 90 aus olektrischleitendetn Werkstoff, wie Kupfer, ist mit dem Ende des Armes 86 verbunden. Das andere Ende der Hülse 90 ist über eine Glashülse 92 mit dem Zweig 88 der Vakuum-Rohrverzweigung 28 verbunden und isoliert den Zweig 88 gegenüber der Hülse 90. Im zweiten Arm 86 der Vakuum-Rohrverzweigung 28 ist eine Elektrode 94 angeordnet. Diese Elektrode ist über eine Leitung 96 mit dem zweiten Pol des Gleichstromgenerators 82 verbunden. Es ist jedoch auch möglich, die Leitung 96 direkt an die Hülse 90 anzuschließen, so daß diese selbst als Elektrode dient.

Die beiden Elektroden 80 und 94 sind im zweiten Bereich 72 angeordnet. Die eine Transportoberfläche bildende Elektrode 80 ist positiv geladen und die andere Elektrode 94 negativ. Eine Spannung von 10 bis 30 kV ist an die beiden Elektroden angelegt. Der Spannungsunterschied zwischen beiden Elektroden reicht aus, eine Kathodenentladung zu bewirken. Dabei lösen sich Elektronen aus der negativen Elektrode, der Kathode, und strömen zur positiven Elektrode 80 hin. Das Metallpulver wird daher durch zwei Möglichkeiten gereinigt. Die Elektronen, die zur positiven Elektrode 80 hinströmen, kollidieren mit den Uasionen, die im Pulver verblieben sind, wenn dieses über die eine Transportoberfläche bildende Elektrode 80 fließt. Infolgedessen erhält das Gas und das Metallpulver eine rein positive Ladung und die ionisierten Gasatome werden abgestoßen und zur negativen Elektrode hingezogen. Die positive Elektrode 80 induziert eine gleiche Ladung in gegebenenfalls verbliebenen Zusammenballungen, um das in diesen enthaltene Gas freizusetzen. Das freigesetzte Gas wird dann ionisiert. In jedem Falle wird das gewünschte Ergebnis erzielt, nämlich das Metallpulver und/oder Verunreinigungen werden elektrisch aufgeladen, um die Trennung der Verunreinigungen am Metallpulver zu bewirken. Die Vorrichtung ist auch mit umgekehrt geladenen Elektroden betrieben worden. Dabei wurde ebenfalls die gleiche Entgasung erreicht

Nachdem das Metallpulver durch den ersten Bereich, die Vakuumkammer, die durch das Führungsrohr 14 gebildet ist, gefallen ist, tritt das Metallpulver und gegebenenfalls verbliebene Verunreinigungen in die Hülse 78 ein und treffen auf die eine Transportoberfläche bildende Elektrode 80 auf. Das Metallpulver fließt längs der Elektrode 80 schräg abwärts und bewegt sich zur Verbindungssieile der beiden Arme 78 und 86 des Y-förmig gestalteten Teiles 74 hin. Da das Metallpulver in direkter Berührung mit der positiv geladenen Elektrode ist wird eine positive Ladung sowohl im Metallpulver als auch in dem diesem anhaftenden Gas erzeugt. Tritt das Metallpulver in die Verbindungsstelle zwischen beiden Armen 78 und 76 ein, wird es von den Elektronen bombardiert, die von der negativen ί Elektrode ausgesandt werden. Die Elektronen kollidieren mit dem Gas und ionisieren dieses und laden die Verunreinigungen auf. Das Gas wird daher vom Metallpulver abgestoßen und wird aufwärts durch den zweiten Arm 86 des Y-förmig gestalteten Teiles 74

in gezogen, weil die Vakuum-Rohrverzweigung 28 einen Zweig 88 umfaßt, der auf einem negativen Potential gehalten ist. Ein Ringmagnet 98 ist um den zweiten Arm 86 des Y-förmig gestalteten Teiles 74 herum angeordnet und bildet ein Einwegtor, wie dies bei der Erläuterung der übrigen Ringmagnete beschrieben wurde. Das nun gereinigte und entgaste Metallpulver fällt von der Elektrode 80 durch einen Kanal 100 in einen Aufnahmebehälter 102. Der Kanal 100 ist mit einem Ventil 104 versehen, um die Vorrichtung 10 gegenüber dem Aufnahmebehälter 102 absperren oder öffnen zu können. Ist der Aufnahmebehälter 102 mit entgastem, gereinigten Metallpulver angefüllt, wird das Ventil geschlossen und der Behälter 102 abgedichtet. Der Prototyp der Entgasungsvorrichtung 10 ist erfolgreich

2Ί sowohl mit einem, wie auch mit zwei elektrischen Feldern betrieben worden, d. h., es wurde entweder ein Wechselstrom- oder ein Gleichstromfeld benutzt. Aus diesem Grunde ist es möglich, eine Entgasungsvorrichtung aufzubauen, die entweder ein Wechselstromfeld oder ein Gleichstromfeld oder, wie dies in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt ist, beide Felder aufweist. Es wird angenommen, daß die Verwendung von beiden Feldern vorteilhafter ist, um die höchst mögliche Entgasung sicherzustellen. In vielen Fällen ist jedoch die Größe der Entgasung, die bei Anwendung eines einzigen Feldes erreicht wird, ohne Zweifel ausreichend. In jedem Falle hat die Verwendung eines elektrischen Feldes in Verbindung mit dem Entgasungsvorgang zu einem wesentlich besseren Produkt geführt, als dies je mit bekannten Entgasungsvorrichtungen der Fa¹I war. Mit anderen Worten, das in den Aufnahmebehälter 102 eingebrachte Metallpulver hat eine geringere Konzentration an gasförmigen Verunreinigungen als das Metallpulver, das mit anderen Entgasungsvorrichtungen erzeugt wurde. Darüber hinaus befindet sich das Metallpulver auf Umgebungstemperaturen, so daß eine Weiterbehandlung sofort erfolgen kann. Der Aufnahmebehälter 102 kann auch ein isostatischer Heißpreßbehälter sein, wie er für den Verdichtungsschritt vejwendet wird. Eine direkte Einbringung des Metallpulvers in einen isostatischen Heißpreßbehälter war bisher sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, wenn das Pulver durch eine Wärmebehandlung entgast worden ist Um die Größe des Vakuums im Aufnahmebehälter 102 und vor diesem beobachten zu können, kann ein Vakuummeßgerät 106 verwendet werden, das an eine Abzweigung 108 vom Kanal 100 angeschlossen wird.

Die Vorrichtung 10 ist erfolgreich zum Reinigen und Entgasen von superlegiertem Metallpulver, wie das bekannte, auf Nickelbasis beruhende superlegierte Pulver mit der Handelsbezeichnung IN 100 benutzt worden. Es ist jedoch möglich, auch andere Metallpulver, wie Pulver von rostfreiem Stahl, in der gleichen Weise zu entgasen. Da Stahlpulver jedoch magnetisch ist ist es nicht möglich, magnetisch wirkende Einwegtore zu verwenden, da das Metallpulver von den Magneten angezogen würde.

Eine abgewandelte Ausführungstorm der Vorrichtung zum Rc inigen und Entgasen von Metallpulver ist in den F i g. 2 bis 5 dargestellt. Diese wirkt in der gleichen Weise wie die vorbeschriebene. Ein wesentlicher Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels ist die Art des Aufbaus. Dieser macht zahlreiche Metall-Glasverbindungen überflüssig, die beim ersten Ausfuhrungsbeispiel erforderlich waren. Die Vorrichtung ist als Ganzes mit UO bezeichnet und umfaßt eine Vakuumkammer 112. Die Vakuumkammer 112 besteht aus einer im wesentlichen zylindrischen Hülse, die durch Zusammenfügen von zwei Abschnitten 114 und 116 gebildet ist. Die Abschnitte 114 und 116 der Hülse sind aus dielektrischem Werkstoff, wie Glas, hergestellt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Hülsenabschnitte aus einem Bohrsilikat-Glas hergestellt, das in den Vereinigten Staaten unter dem Handelsnamen »Byrex« vertrieben wird. Zwischen den beiden Abschnitten 114 und 116 ist eine Elektrode 118 angeordnet, die scheibenförmig gestaltet iat und an ihren einander abgewandten Stirnseiten axial miteinander fluchtende Ringnuten 120 und 122 zur Aufnahme der Enden die Hülsenteile unter Zwischenschaltung von Dichtungen 124,126 in Form von O-Ringen aufweist.

Das andere Ende des Abschnittes 114 ist durch eine kappenförmige Elektrode 128 verschlossen. Diese weist eine Ringnut 130 zur Aufnahme des Endes des Abschnittes 14 unter Zwischenschaltung von Dichtungen 132 und 134 auf. Das freie Ende des Abschnittes 116 ist ebenfalls durch eine kappenförmige Elektrode 136 verschlossen. Diese weist ebenfalls eine Ringnut 138 auf, die mit Dichtungen 140 und 142 versehen ist und der Aufnahme des freien Endes des Abschnittes 116 dient. F i g. 3 zeigt, daß beide kappenförmigen Elektroden 128, 136 dreieckig gestaltet und durch drei Spannstäbe 146 zusammengehalten sind. Die Spannstäbe 146 erstrecken sich durch Bohrungen 144 und sind mit Muttern 148 versehen. Die Spannstäbe 146 sind durch Isolierbuchsert 145 gegenüber den Elektroden 128 und 136 isoliert.

In der Vakuumkammer 112 ist ein als Innenrohr 150 ausgebildetes Führungsrohr angeordnet, das sich zwischen den beiden kappenförmigen Elektroden 128 und 136 erstreckt und von diesen getragen ist. Das Innenrohr 150 ist aus dielektrischem Werkstoff, wie Glas, hergestellt Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist es aus einem 96%igen Silikatglas hergestellt, das in den Vereinigten Staaten unter dem Handelsnamen »Vycor« betrieben wird. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, greift das obere Ende des Innenrohres 150 in eine Bohrung 152 in der kappenförmigen Elektrode 128 ein. Die kappenförmige Elektrode 128 ist mit einem Einlaß 154 versehen, der mit dem oberen Ende des Innenrohres 150 in Verbindung steht und dem Einbringen von verunreinigtem Metallpulver in das Innenrohr 150 dient Der Einlaß 154 ist daher so gestaltet, daß ein Transportbehälter, beispielsweise der Transportbehälter 20 nach Fig. 1, angeschlossen werden kann. Die obere kappenförmige Elektrode 128 umfaßt ferner einen Gasauslaß 156, der mit dem Innenraum der Vakuumkammer 112 in Verbindung steht Der Gasauslaß 156 ist über eine in der Zeichnung nur angedeutete Rohrverbindung mit einer Vakuumpumpe 158 verbunden.

Im oberen Bereich der Vakuumkammer sind drei Elektroden 160 vorgesehen, die spuienartig gestaltet sind. Die drei Elektroden 160 sind in drei seitlichen aufwärts gerichteten Abzweigungen 162 des Innenrohres 150 angeordnet Durch diese Anordnung der Elektroden 160 sind diese vor einer direkten Beaufschlagung durch das Metallpulver geschützt, das sich durch das Innenrohr 150 abwärts bewegt.

Um die Elektroden an eine Spannungsquelle anschlie-Ben zu können, weist der Abschnitt 114 drei Nippel 164 auf, von denen jeder einen mit Außengewinde versehenen Kragen 166 trägt, auf den eine Gewindekappe 168 aufgeschraubt ist. Die Gewindekappe 168 dient als Anschluß für die Elektroden 160, die über einen

ίο Draht 170 mit der zugeordneten Gewindekappe 168 verbunden und dort mittels einer Schraube 172 befestigt ist. Eine Anschlußklemme 174 ist durch eine weitere Schraube 176 an der Außenseite der Gewindekappe 168 festgelegt. Zwischen den Kragen 166 und die Gewindekappe 168 ist eine Dichtung 178 geschaltet. Di^ Anschlußklemmen 174 sind über Kabel mit einer Wechselstromquelle verbunden. Da in diesem Falle drei Elektroden verwendet worden sind kann Drphstrom benutzt werden. Den Elektroden wird ein hochgespannter Strom geringer Leistung zugeführt, so daß eine elektrische Entladung entsteht, wenn die Vakuumkammer evakuiert wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugen die Elektroden 160 ein im Wege des Metallpulverstromes liegendes elektrisches Feld, um die gasförmigen Verunreinigungen zu ionisieren.

Es kann vorteilhaft sein, im unteren Teil der Vakuumkammer 112 ein weiteres elektrisches Feld aufzubauen. Diesem Zweck dient die Elektrode 118. Wie der F i g. 2 und 4 entnommen werden kann, weist die Elektrode 118 eine Mittelöffnung 180 auf, durch die sich das Innenrohr 150 hindurcherstreckt. Die Elektrode 118 weist ferner mehrere Durchbrüche 182 aui, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum des oberen Abschnittes 114 und dem Innenraum des unteren Abschnittes 116 bilden, die das Innenrohr 150 umgeben. Die Elektrode 118 hat eine dem Abschnitt 116 zugewandte konkave Oberfläche 183. Hat eine angelegte Spannung eine ausreichende Größe, um eine elektrische Entladung zu erzeugen, werden Elektronen von der negativen Elektrode, nämlich der Kathode, emittiert. Die Elektroden werden rechtwinklig von der Kathode emittiert Da die Elektrode 118 die Kathode darstellt, wird die konkave Oberfläche 183 Elekv.onen emittieren. Unter Ausnutzung des Vorteiles der Bewegungsrichtung der emittierten Elektronen kann die Krümmung der Oberfläche 183 und ihr Abstand von der positiv geladenen Elektrode variiert werden, so daß der Elektronenfluß genau auf die positiv geladene Elektrode gebündelt werden kann.

Die untere kappenförmige Elektrode 136 weist eine zum Innenraum des Abschnittes 116 hin konisch erweiterte Bohrung 184 auf, die das sich längs des Innenrohres 150 abwärts bewegende Metallpulver trichterförmig zu einem Auslaß 186 hinführt. Der Auslaß 186 ist so gestaltet, daß ein Aufnahmebehälter (nicht dargestellt), wie er beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, angebracht werden kann. Das Innenrohr 150 umfaßt einen verjüngten Endbereich 188, der teilweise durch eine domartig gestaltete Elektrode 90 verschlossen ist Die domartig gestaltete Elektrode 190 umfaßt drei aufwärts gerichtete Stützen 192, die mit Aussparungen 194 versehen sind, so daß die Stützen in das untere Ende des Innenrohres 150 eingreifen können. Durch die Stützen ist das untere Ende des Innenrohres 150 in einem Abstand oberhalb der Oberfläche der domartig gestalteten Elektrode 190 angeordnet. Die domartig gestaltete Elektrode 190 weist ferner über den äußeren Umfang verteilt angeordnete kreisbogenförmi-

ge Aussparungen 196 zwischen Stegen 198 auf. Die Aussparungen 1% bilden Durchgangsöffnungen für das Metallpulver, so daß dieses über die Elektrode 190 hinweg und zwischen den Stegen 198 hindurch zum Auslaß 186 gelange kann. Der F i g. 3 ist zu entnehmen, daß die Stege 198 an der geneigten Oberfläche der Bohrung 184 der kappenförmigen Elektrode 136 anliegen. Das sich über die domartig gestaltete Elektrode 190 hinweg bewegende Metallpulver ist dem elektrischen Feld zwischen dieser Elektrode und der Elektrode 118 ausgesetzt. Die domartig gestaltete Elektrode 190 stellt auch in diesem Fall eine ausgedehnte Transportoberfläche dar. über die das Metallpulver wandert. Zur Erzeugung des besagten elektrischen Feldes ist die Elektrode 118 über einen mit deren Anschlußklemme 200 verbundenen Draht mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden. Die untere kappenförmige Elektrode 136 ist über einen Anschlußdraht 202 geerdet, um diese kappenförmige Elektrode auf einem positiven Potential zu halten. Da sowohl die domartig gestaltete Elektrode 190 als auch die kappenförmige Elektrode 136 beide aus elektrisch leitendem Werkstoff, beispielsweise Kupfer, bestehen und sich beide Elemente berühren, wird die domartig gestaltete Elektrode 190 das gleiche Potential haben, wie die kappenförmige Elektrode 136.

Im Betrieb der Vorrichtung 110 wird deren obere kappenförmige Elektrode 128 auf einem gegenüber dem ionisierten Gas negativen Potential gehalten, um das Gas zum Evakuierungssystem hinzuziehen. Dies kann durch Erdung der Elektrode 128 oder durch Erden der Rohrleitung zur Vakuumpumpe 158 erfolgen. Positiv geladene Gasatome werden durch die aufwärts gerichteten Abzweigungen 162 des Innenrohres 150 aufwärts zum Gasauslaß 156 hingezogen. Das ionisierte Gas wird durch die negativ geladene Elektrode 118 und

ίο die negativ geladene obere kappenförmige Elektrode 128 aufwärts bewegt Das ionisierte Gas wird dabei in dem durch den Ringraum zwischen dem Innenrohr 150 und den Abschnitten 114 und 116 gebildeten Strömungsweg beschleunigt Für den Fall, daß die Ionen durch die

ii Elektrode 118 neutralisiert werden, werden sie jedoch entweder durch den Strom der Gasionen in eine aufwärtige Richtung oder durch Reionisierung durch den Strom der Elektronen aufwärts zum Gasauslaß 156 getragen. Eine Trennung vom Metallpulver kann auch ohne Ionisation Dank der Ladung erfolgen, die im Gas und in dem Metallpulver durch die Elektrode 190 induziert wird. In jedem Falle wird das Gas nur eine geringste Gelegenheit haben, sich wieder mit dem Metallpulver zu verbinden. Auch aus dieser Vorrichtung gelangt das gereinigte und entgaste Metallpulver bei Umgebungstemperatur in einen Aufnahmebehälter.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von verunreinigtem Metallpulver, das mindestens teilweise gasförmige Verunreinigungen, insbesondere dem Pulver anhaftendes Schutzgas enthält, bei dem das verunreinigte Metallpulver durch eine evakuierte Kammer geleitet und in dieser einem elektrostatischen Feld ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Trennung des Metallpulvers von seinen festen und gasförmigen Verunreinigungen im elektrostatischen Feld der evakuierten Kammer das lonisationspotential des elektrischen Feldes auf einer Höhe gehalten wird, wie sie dem Ionisationspotential der gasförmigen Verunreinigung, z. B. Argongas, entspricht, und daß das ionisierte Gas während des Trennvorganges abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Ansprach t, dadurch gekennzeichnet, di2 das ionisierte Gas mittels einer zusätzlichen Elektrode, die eine der Ladung des ionisierten Gases entgegengesetzte Ladung hat, zur Evakuierungsleitung gezogen wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einer evakuierbaren Kammer mit einem an eine Vakuumpumpe anschließbaren Gasauslaß und seitlichen Elektroden, einem Metallpiilverauslaß und einem an diesen angeschlossenen Aufnahmebehälter für das gereinigte Metallpulver, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12; 112) ein Führungsrohr (14; 150) für das verunreinigte Metall und Elektroden (42, 44,80, 94; 160,190) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in der Kammer und weitere, dem Gasauslaß (24, 26; 156) zugeordnete Elektroden (3<λ 36, 94; 118, 136, 128) umfaßt, deren Potential der Ladung des ionisierten Gases entgegengesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kammer (12; 112) ein elektrisches Feld erzeugenden Elektroden eine geneigt angeordnete Elektrode (80; 190) mit einer großen Oberfläche umfassen, über die das Metallpulver fließt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4. gekennzeichnet durch Ringmagnete (60, 62), die die Gasauslässe (24,26) umgeben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen zylindrische, die Vakuumkammer bildende Hülse (114, 116) aus elektrisch isolierendem Werkstoff, deren oberes und unteres Ende durch kappenförmigc Elektroden (128, 136) verschlossen sind, die je eine Ringnut (130; 138) zur Aufnahme des zugeordneten Endes der Hülse unter Zwischenschaltung von Dichtungen (132,134; 140, 142) aufweisen und die durch Spannstäbe (146) gegeneinander gezogen sind, wobei die obere Elektrode (128) einen Einlaß (154) für das zu reinigende Metallpulver und einen Gasauslaß umfaßt, während die untere Elektrode (138) einen Auslaß (184, 186) für das gereinigte Metallpulver aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus zwei Hülscnteilen (114, 116) besteht, zwischen denen eine Elektrode (118) angeordnet ist, die an ihren einander abgewandten Stirnseiten axial miteinander fluchtende Ringnuten (120, 122) zur Aufnahme der Enden der Hültenteile (114, 116) unter Zwischenschaltung von Dichtungen (124,126) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr als Innenrohr (150) ausgebildet ist, das sich zwischen den kappenförmigen,die Hülse verschließenden Elektroden (128,136) erstreckt und dessen oberes Ende mit dem Einlaß (154) für Metallpulver in Verbindung steht

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (150) seitliche, aufwärts gerichtete Abzweigungen (162) umfaßt, in

ίο denen Elektroden (160) mit gekrümmter Oberfläche angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigt angeordnete Elektrode großer Oberfläche (190) am unteren

Ende des Führungsrohres (150) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (190) dcmartig gestaltet ist und über den Umfang verteilt angeordnete Aussparungen (196) aufweist

IZ Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge

kennzeichnet daß die zwischen beiden Hülsenteilen (114, 116) angeordnete Elektrode (118) gegenüber den anderen Elektroden (128, 136) negativ vorgespannt ist