DE3129151A1 - "vorrichtung zum elektrostatischen spruehen von fluessigkeit" - Google Patents

"vorrichtung zum elektrostatischen spruehen von fluessigkeit"

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DE3129151A1
DE3129151A1 DE19813129151 DE3129151A DE3129151A1 DE 3129151 A1 DE3129151 A1 DE 3129151A1 DE 19813129151 DE19813129151 DE 19813129151 DE 3129151 A DE3129151 A DE 3129151A DE 3129151 A1 DE3129151 A1 DE 3129151A1
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Arthur John Harpenden Hertfordshire Arnold
Barry John Luton Bedforshire Pye
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    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0403Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B5/0407Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell

Description

Ί ι οο ι
Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH -*-"-" --■ : D'-SSÖO-fcONCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10
Dr. rer. π at. W. KÖRBER & (089) *296684
Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE - 3 -
NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORP. 23< Juli 1981
66-74 Victoria Street
London SWl, England
Vorrichtung zum elektrostatischen Sprühen von Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Sprühen, insbesondere zum Aufbringen elektrostatisch, aufgeladener, zerstäubter Flüssigkeiten auf wachsende Pflanzen.
Es ist bekannt, daß flüssige Lösungen oder Dispersionen von Insektiziden oder anderen Materialien zur Aufbringung auf die Blätter von Pflanzen am wirksamsten und wirtschaftlichsten in Form elektrisch geladener Tropfen aufgebracht werden kann. Bei bekannten Vorrichtungen wird die Zerstäubung durch Wegschleudern der Flüssigkeit von der Kante einer flachen rotierenden Schüssel erzeugt, und das zerstäubte Material wird dann aufgeladen, indem es einer Koronaentladung ausgesetzt wird. Gleichzeitig wirken die elektrostatischen Kräfte an der Flüssigkeitsoberfläche so, daß sie die Größe der zerstäubten Tröpfchen bestimmen. Die Entladung wird dadurch erzeugt, daß die Schüssel (falls aus Metall) oder eine benachbarte Elektrode auf hohem Potential gehalten wird. Die Kante der Schüssel oder der Elektrode ist scharf gekrümmt, um eine starke Ionisation der umgebenden Luft zu bewirken,und einige der Ionen werden an die Flüssigkeitströpfchen anqehängt. Es erstreckt sich auch ein Feld zwischen der Elektrode und Erde, welches ein nützlicher Faktor bei der Steuerung der Ablage der geladenen Tröpfchen ist, aber zu einer direkten
19Π1ΙΓ IZ.J I J
ΛΙ) 1 (· i Ltiri'j von Ionen von der Entladung zur L'rde und anderen nahegelegenen Gegenständen auf Erdpotential führt. Folglich erfordert das Verfahren der Aufladung durch Korona für ein kleines Gerät eine Energieversorgung, die in der Lage ist, einen Strom von mehreren zehn /uA zu liefern, wovon sich wenig in dem Ladungstransport der Flüssigkeit wiederfindet. Eine weitere Folge dieses Auflademechanismus ist die große Schwierigkeit, die darin besteht, die Menge der Flüssigkeitsströmung unter Aufrechterhaltung der erwünschten kleinen Tropfengröße und der Gleichmäßigkeit der Aufladung zu erhöhen. Wenn man versucht, dip Größe dor rotierenden Schüssel mit einer entsprechenden Erweiterung des Aufladebereichs zu vergrößern, neigt der Stromfluß dazu, unpraktisch groß zu werden.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer elektrostatischen Sprühvorrichtung, welche sich für Bereiche von Liefermengen eignet, die sich zu den beim Sprühen mit dem Traktor oder aus der Luft verbundenen hohen Mengen erstrecken, und bei denen der Stromfluß viel niedriger ist, als man für Koronaladung bei vergleichbaren Liefermengen schätzen würde.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum elektrostatischen Sprühen von Flüssigkeit mit einem Mundstück, das eine Einlaßeinriohtunq zur Lieferunq von Flüssigkeit aufweist, sowie einem drehbaren Glied geschaffen, das eine innere Fluss igkeits-Verteilungsfläche aufweist, die in Betrieb um eine im wesentlichen vertikale Achse angeordnet ist, um die Flüssigkeit auf einem ersten Niveau derart aufzunehmen, daß diese bei Rotation von einer Umfangskante des drehbaren Gliedes auf einem höher als das erste Niveau gelegenem zweiten Niveau zentrifugal zerstäubt wird, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein Teil der Verteilungsfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau leitend ist, wobei die leitende Fläche im wesentlichen elektrisch isoliert ist, und daß eine Elektrode innerhalb des drehbaren Gliedes derart angeordnet ist, daß el «is Leiten in einem Luftweg zwischen der Elektrode und der
leitenden Fläche stattfindet und die leitende Fläche im wesentlichen auf dem Elektrodenpotential qehalten wird, wobei die leitende Fläche eine solche Ausdehnunq relativ zur Stellung der Elektrode hat, daß diese im wesentlichen gegen einen direkten Ableitungsweg zu einer äußeren Fläche auf Erdpotential abgeschirmt ist, und der Flüssigkeitstrom über die leitende Fläche so wirkt, daß er die Flüssigkeit vor der Zerstäubung auflädt.
Vorzugsweise erstreckt sich die leitende Fläche bis zu der Umfangskante.
Die Elektrode kann eine Nadel oder eine Schneide sein, und der Punkt oder die Kante kann von der leitenden Fläche in einem Abstand von nicht mehr als 5 mm liegen.
Der Luftweg wird in diesem Fall durch einen einzigen Luftspalt gebildet. .
Der Luftweg kann alternativ eine Mehrzahl von Luftspalten mit dazwischenliegenden isolierten leitenden Elementen umfassen.
Die Einlaßeinrichtung kann also ein drehbares Einlaßglied umfassen, von welchem die Flüssigkeit zentrifugal an die Verteilungsfläche abgegeben wird, und die Einlaßeinrichtung kann eine weitere leitende Fläche aufweisen, über welche die Flüssigkeit fließt, wobei die Elektrode von der weiteren leiten den Fläche beabstandet ist, um einen Luftspalt zu bilden, und die weitere leitende Fläche von der leitenden Fläche beabstandet ist, um einen weiteren Luftspalt zu bilden. Das erste Niveau und das zweite Niveau können eine Kegelfläche von konstantem Winkel definieren. Das Verhältnis der Radien bei dem ersten Niveau und bei dem zweiten Niveau für eine Fläche des Spitzenwinkels von 60 kann sich wenigstens in einem Bereich von 0, 85 bis 0,4- erstrecken, wobei der entsprechende Bereich der Strömunqskapa/itäfc, für welche d ie G I c; I e:hm.'iß i y Mr i I. der Tropfengröße und der Ladung aufrechterhalten wird, Grcn/en im
Verhältnis von weniqstens 3:1 aufweist.
Die Frfindung umfaßt also eine Anordnung zum Aufladen ins Auge, in welcher keine direkte Verbindung zwischen der Elektrode und dem leitenden Substrat besteht, mittels welchem die Flüssigkeit aufgeladen wird, und bei welcher auch keine sichtbare Koronaentladung vorhanden ist. Stattdessen wird die Geometrie der Elektrode und der leitenden Kegelfläche so ausgeführt, daß das Feld zur Erde aufgrund des elektrischen Potential durch die Fläche abgefangen wird. Der Stromfluß von der Elektrode ist dann mit großer Annäherung die Menge, die der Ladung entsprich^ welche durch die zerstäubte Flüssigkeit zur Erde transportiert wird. Es wird auch gezeigt, daß eine Veränderung der geometrischen Bemessung, bei welcher im wesentlichen ein tiefer Kegel anstelle der für Korona vorrichtungen bekannten flachen Schüssel verwendet wird, es ermöglicht, eine solche gleichmäßige Niederstromaufladung zu erzielen und dabei die Strömungsstabilität bei hohen Durchsatzmengen aufrechtzuerhalten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 die Geometrie eines herkömmlichen Sprühkopfes; Figur 2 ein Diagramm des Zusammenhanges zwischen der
Strömungsgeschwindigkeit und den geometrischen
Parametern des Kopfes von Figur 1; Figur" 3 schematisch einen Sprühkopf; Figur 4- schematisch eine Einzelheit eines abgewandelten
Aufbaus des in Figur 3 gezeigten Kopfes; und riqiir b schematisch eine Abwandlung des Aufbaus von
F iqiir 4·.
Figur 1 zeigt die Geometrie eines herkömmlichen (nichtelektrostatischen) Zentrifugalsprühkopfes mit einer nach oben weisenden kegelförmigen Schüssel 10, die einen Boden 12 und eine nach außen geneigte Seitenwand 14- umfaßt. Die Schüssel 10 ist um eine Achse 16 drehbar und wird mittels eines Rohres 18 mit
Flüssigkeit versorgt. Zur Unterstützung einer gleichförmigen Verteilung wird die Flüssigkeit nahe dem Mittelpunkt des Bodens 12 abgegeben. Die Seitenwand 14 ist unter etwa 60 zu dem Boden 12 geneigt, so daß die Flüssigkeitsschicht bei dem Vorrücken über die relativ steile Fläche gleichmäßig dünner gemacht wird, bevor sie an einer scharfen Lippe 20 abgegeben wird, in welcher die Seitenwand 14 endet.
Zum Zweck einer vorläufigen Abschätzung der Strömungszustände in dem Sprühkopf von Figur 1 wird angenommen, daß die Flüssigkeitsschicht eine gleichförmige Dicke über die kegelförmige Fläche der Seitenwand 14 aufweist. Es wird ferner angenommen, daß das Vorhandensein und das Verbleiben solch einer Schicht ein stabiler Zustand ist. Der Flächenbereich und ähnlich auch das Volumen der über die Fläche eines 60 -Kegels verteilten Schicht ist proportional 27T(r, - r- ), worin r, den Radius des Kegels in der Ebene der Lippe 20 und r~, den Radius des Bodens 12 bedeuten. Der Umfang der Lippe 20 liegt nahe bei ZWi,, so daß bei Weglassen eines Proportionalitätsfaktors, der die Rotationsgeschwindigkeit wiedergibt, das.Volumen der je Längeneinheit der Lippe und je Sekunde zerstäubten Flüssigkeit (oder die Strömungsmenge,· nachfolgend mit K bezeichnet) propor-
2 2
tional (r, - r_ )/ r-, ist.
In Kurve 21 von Figur 2 ist die Zerstäubungsmenge als Funktion des Verhältnisses ν?1τ, für einen Kegel von 60 aufgetragen. Um die Menge zu erhöhen, ist es offensichtlich vorteilhaft, die Ausdehnung der kegelförmigen Fläche wenigstens so weit zu vergrößern, bis rjr, auf 0,5 abfällt, wobei eine weitere Verminderung von t~ von abnehmendem Vorteil ist. Für jeden gewählten Konstrüktionspunkt auf Kurve 21 wird die Zerstäubungsmenge je Längeneinheit der Lippe natürlich im Verhältnis zu r, vergrößert, um die gesamte Strömungskapazität über den Umfang zu erhalten, aber die Freiheit zur Erhöhung des Radius der Schüssel ist in der Praxis durch die Notwendigkeit begrenzt, eine stabile Rotation mit hoher Geschwindigkeit vor/iisehon.
Der aus Kurve 21 von Fiqur 2 abgeleitete Schluß ist auf die Konstruktion eines Sprühkopfes 30 in Figur 3 angewandt. Eine kegelstumpförmige Außenschale 31, die aus einem festen, isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt ist, weist eine relativ dünne Seitenwand 32 und einen relativ dicken Boden 33 auf. Fin Rohr 34- des gleichen Materials wie die Außenschale 31 ist in den Boden eingegossen und erstreckt sich axial über die gesamte Höhe der Außenschale 31. Eine Antriebswelle 35 sitzt fest in der Bohrung des Rohres 34-, so daß die Außenschale 31 durch Ankoppeln des freien Endes der Antriebswelle 35 an einen Elektromotor (nicht gezeigt) rotiert werden kann. Die Innenfläche der Seitenwand 32 ist zur Unterstützung einer gleichförmigen Verteilung der Flüssigkeit vertikal gerippt und durch Aufbringen, einer Metallschicht 36, wie beispielsweise eines Überzugs aus verdampften Kupfer, leitend gemacht. Die obere freie Kante der Seitenwand 32 ist leicht nach außen gebogen, um einen glatten Übergang von der Innenfläche auf eine kurze horizontale Stirnfläche 37 zu bilden, die in einer scharfen Lippe 38 endet. Der metallische Überzug 36 erstreckt sich von der Seitenwand 32 und über die Stirnfläche 37 zur Lippe 38. Zum Vergleich mit der Erörterung von Figur 2 entspricht der Radius der Außenschale 31 bei dem Übergang auf die Stirnfläche 37 r,, und der Radius an dem unteren Niveau, welchem Flüssigkeit zugeführt wird, entspricht r?. Die alternativen Anordnungen, welche für die Zufuhr von Flüssigkeit zu beschreiben sind, sehen ein Verhältnis γ-,/γ, = 0,5 vor.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Aufbau ist eine zweite kegelstumpf f örmige Schale 4-0 innerhalb der Außenschale 31 an einer Deckplatte 4-1 aufgehängt. Zwischen den Schalen ist ein ringförmiger Spalt von einigen Millimetern gelassen. Die Schale und die Deckplatte 4-1 stehen fest und weisen Durchgangslöcher 42 bzw. 43 für das Rohr 34 und die Antriebswelle 35 auf. Der Boden der Schale 40 ist zu einer Rinne 44 ausgebildet, welche das Durchgangsloch 42 umschließt. Die Deckplatte 41 wird durch die ruhende Anbringung des Antriebsmotors gehalten und ist
durchlöchert, um Lieferrohre 45 für die Flüssigkeit aufzunehmen-. Die Sehale 40, die Deckplatte 41 und die Rohre 45 bestehen alle aus Isoliermaterial. Die Flüssigkeit fällt von den Rohren 45 auf die Innenflächen der Schale 40 und läuft zu der Rille 44 hinunter, von welcher die Flüssigkeit durch Löcher 46, welche über die Rinne 44 verteilt sind, zu der Innenfläche der Seitenwand 32 überfließt. Bei Rotation der Antriebswelle 35 zum Antrieb der Außenschale 31 wird die Flüssigkeit gezwungen, sich an der Seitenwand 32 nach oben zu bewegen, und wird an der Lippe 38 zerstäubt. Das Ausmaß des Spritzens wird, wenn das Wundstück beispielsweise an einem Fahrzeuq angebracht ist, das auf unebenem Boden arbeitet, auf den engen Spalt zwischen den Schalen begrenzt.
In der Wand der Schale 40 ist an einer Stelle, die etwa der halben Höhe der Metallschicht 36 entspricht, eine Nadel ölektrode 48 in einer Isolierdurchführunq 49 angebracht. Nur die
/ der
Spitze Nadelelektrode 48 liegt frei und ist normalerweise auf die Seitenwand 32 so eingestellt, daß ein Luftspalt 50 von 2 mm zu der Metallschicht 36 bleibt. An die Nadelelektrode 48 ist eine Hochspannungsversorgung mittels einer stark isolierten Zuführung 51 angeschlossen, welche durch die Deckplatte 41 zur
Innenseite der Schale 40 verläuft.
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Eine alternative Flüssiqkeitseinlaßanordnunq ist in Fiqur 4 als Abwandlung des Aufbaus von Figur 3 gezeigt. Eine Schale b? ist eine weiter abgestumpfte Form der Schale 40 und endet auf einem Niveau, das ein wenig oberhalb des gewünschten Wertes von y~ liegt. Ein wenig unterhalb dieses Niveaus ist ein ringförmiger Flüssigkeitsverteiler 56 an dem Rohr 34 angebracht. Der Verteiler 56 ist als ebener radialer Flansch gezeigt, aber die oberer^ Fläche kann alternativ eine leichte Neigung nach oben erhalten. Die an der Innenfläche der Schale 52 hinunterfließende Flüssigkeit fällt auf den Verteiler 56, welcher mit der Außenschale 31 rotiert, so daß die Flüssigkeit nach außen auf die Seitenwand 32 geschleudert wird. Auf diese Weise wird die
anfängliche Verteilung der Flüssigkeit gleichmäßiger, als wenn die Überflußrinne 4-4 verwendet wird. Bei dem Aufbau von Figur 4-trägt die obere Fläche des Verteilers 56 eine Flüssigkeitsschicht, welche wenigstens zu der Außenkante hin eine gleichförmige Verteilung zeigt. Der Aufladevorgang kann daher in diesem Stadium eingeleitet werden, indem der Aufbau abgewandelt wird, wie im einzelnen in Figur 5 gezeigt. Die Oberfläche des Verteilers 56 trägt einen Metallüberzug 57, und die Elektrode 48 von Figur 3 wird durch eine ähnlich angebrachte Elektrode 58 ersetzt, welche yon dem unteren Ende der Schale 52 nach unten weist und einen Luftspalt 60 von 2 mm zu dem Metallüberzug 57 läßt. Der Durchmesser des Verteilers 56 ist so bemessen, daß ein ringförmiger Luftspalt 62 ähnlich den Luftsp.ilten 50 und 60 zwischen dem Verteiler 56 und der Seitenwand 32 und daher zwischen den entsprechenden Metallüberzügen 57 und 36 gebildet wird.
fs ist beabsichtigt, daß bei Betrieb der Aufladevorgang von der Einstellung einer Niederstromentladung auf einem kontrollierten Weg von einer Hochspannungselektrode zur Erde statt auf den unkontrollierten und verteilten Wegen abhängt, welche mit einer sichtbaren Koronaentladung bei einem viel höheren Strom verbunden sind. Tn der Ausführung von Figur 3 ist die Elektrode (|C'jcii den kii r/c ■; I cn Wcj /irr Γ rile durch den Mr f ti I I übpr7ug 16 abgeschirmt.. I η sbosöndere, wenn (ILe kegel form ige Außenseite i <·. 31 vertieft ist, um die Strömungskapazität des Kopfes zu erhöhen, ist die Abschirmwirkung leicht zu erkennen, aber es ist wohlüberlegt, daß die vorteilhafte Wirkung noch für größere Werte von r?/r, vorhanden ist, falls r, so bemessen ist, daß die schräge Höhe des leitenden Metallüberzugs 36 groß ist im Vergleich zu dem Luftspalt 50 zur Elektrode. Der leitende Überzug 36, typisch eine aufgemalte oder plattierte Metallschicht, endet in scharfen Kanten, insbesondere, wenn der Überzug sich bis zu der Lippe 38 erstreckt, und diese Kanten bestimmen Entladestellen von dem Überzug zur Erde. Der gesamte Entladeweg besteht daher aus dem kurzen Luftspalt 50 und dem langen Weg von der Lippe 38 zur Erde, und folglich wird
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das Potential der Metallschicht 36 annähernd gleich dem der Elektrode 48. Die über die Metallschicht 36 fließende Flüssigkeit wird daher aufgeladen. In der abgewandelten Form von Figur 5 umfaßt der Weg den Elektroden-Luftspalt 60, welcher dem Luftspalt 50 entspricht, und zusätzlich den Luftspalt 62. zwisehen den leitenden Metallüberzügen 57 und 36. Beide Metallüberzüge 57 und 36 werden dann auf einem Potential nahe dem der Elektrode 58 gehalten, und die Flüssigkeit in Berührung mit einer der Flächen sammelt Ladung an. Bezüglich des Entladeweges besteht im Prinzip kein Unterschied zwischen einem einzelnen Luftleitungsspalt und einer Anzahl kleiner Sp.ilte, zwischen denen leitende Elemente liegen. Zum Zweck der Abschirmung gegen Erde oder der günstigen Anordnung kann daher die Elektrode 58 vergleichsweise weit von dem äußersten Punkt der Emission des aufgeladenen, zerstäubten Strahls von dem Mundstück angeordnet sein. Die Verwendung der dazwischenliegenden leitenden Fläche 36 ist ein Beispiel für die Anwendung dieses Prinzips.
Bei Abwesenheit von Flüssigkeit wird die Leitung in den Luftspalten mit einem Strom von nur einem Bruchteil von 1 {ja aufrechterhalten. Wenn Flüssigkeit fließt, muß die durch die Flüssigkeit transportierte Ladung zugeführt werden, und diese Menge hängt von der dielektrischen Konstante von Flüssigkeit ab. Für typische Strömungsmengen kann eine Schätzung folgendermaßen vorgenommen werden. Wenn die Flüssigkeit ein Mittel auf Ölbasis ist, wie es zum Beispiel zur Beschränkung der Verdampfung beim Sprühen im Freien verwendet werden kann, wäre ein günstiger Wert für das Verhältnis der Ladung zur Masse 10" coulomb/kg. Eine Strömungsmenge von lml/s entspricht einem Kilogramm in 1000 Sekunden (unter Annahme eines spezifischen Gewichts 1), und die Ladungszuführmenge beträgt also 1 ljA. Eine derartige Strömungsmenge wäre für viele Anwendungen angemessen,und die höchsten interessierenden Strömungsmengen würden 6 oder 7 ml/s mit einem Strom von 6 oder 7 jjA nicht überschreiten.
Mittel auf Wassergrundlage können in Gewächshäusern oder anderen geschlossenen Orten sowie auch bei der Behandlung von Ackerpflanzen verwendet werden. Der Wert der anzuwendenden dielektrischen Konstanten ist sehr unsicher, aber auf der Grundlage der Erfahrung mit solchen Materialien ist zu erwarten, daß der Strom sich um einen Faktor 10 vergrößert. Der Strom würde dann 10 {jA/ml/s betragen, aber es ist unwahrscheinlich, daß hohe Strömungsmengen benötigt würden.
Fs ist ein gesteuertes Wegaufladungssystem beschrieben worden, welches für einen weiten Bereich von Strömungskapazitäten geeiqnet ist und insbesondere bei höheren Werten von Vorteil ist. Der Bereich wird durch einige Beispiele verdeutlicht, bei welchen die Überschrift "Strömungskapazität" das Produkt r, χ Κ wiedergibt (K aus Figur 2).
r. Tiefe der Schüssel γ-,/γ, K Strömungskapaz ität
Die Beziehungen sind einfach, und es ist klar, daß für jeden Wert von r, ein Kapazitätsbereich von 3:1 zwischen der tiefsten und der flachsten Schüssel erhältlich ist, welche vernünftigerweise verwendet würde. Durch Verdoppelung des Radius r-, wird die Kapazität für jeden Wert von r2^rl verdoppelt. Oede Einheit der Strömungskapazität könnte eine tatsächliche Kapazität zwischen 0,1 und 0,2 ml/s für eine mit 5000 U/min rotierende Schüssel wiedergeben. Die Rotationsgeschwindigkeit muß festgelegt werden, um die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit und Tropfengröße zu erfüllen.
(mm) O. 85 0.28 7.00
6.5 0. 4 0.85 21.25
26 0. 85 0.28 14.00
13 0. 4 0.85 42.5
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Alle Schätzungen sind der einfachen Berechnung halber unter Bezug auf eine Kegelfläche mit einem Spitzenwinkel von 60 vorgenommen worden, aber ähnliche Tendenzen wurden auch für andere Winkel beobachtet. Die Vorteile des Vcr (. ief tins des Kegels wurden natürlich vermindert, wenn der Winkel viel größer wäre.
Die Geschwindigkeit der Elektrode und das Ausmaß des zugehörigen Luftspaltes sind nicht auf die beschriebenen Formen beschränkt. Es besteht aber wahrscheinlich kein Vorteil,für den besprochenen Bereich von Stromwerten von der Nadelpunktelektrode abzuweichen. Eine kurze Schneide wäre geeignet, wenn höhere Werte vorgesehen wären.
Der innere feststehende Kegel ist für den Betrieb der Vorrichtung nicht wesentlich, und es können andersartige Einrichtungen zur Zuführung der Flüssigkeit und zur Anbringung der Elektrode vorgesehen sein.
Der Patentanwalt /7

Claims (7)

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORP. 66-74 Victoria Street London SWl, England Ansprüche:
1. !Vorrichtung zum elektrostatischen Sprühen von Flüssig-, ceit, mit einem Mundstück, das eine Einlaßeinrichtung zur Lieferung von Flüssigkeit aufweist, einem drehbaren Glied, das eine innere Flüssigkeits-Verteilungsf1äche aufweist, die in Betrieb um eine im wesentlichen vertikale Achse angeordnet ist, um die Flüssigkeit auf einem ersten Niveau derart aufzunehmen, daß diese bei Rotation von einer Umfangskante des drehbaren Gliedes auf einem hoher als das erste Niveau gelegenen zweiten Niveau zentrifugal zerstäubt wird, sowie eine Einrichtung zum Aufladen der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schaffen der Einrichtung zum Aufladen wenigstens ein Teil der Verteilungsfläche (32) zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau leitend ist, wobei die leitende Fläche (36) im wesentlichen elektrisch isoliert ist, und daß eine Elektrode (48) innerhalb des drehbaren Gliedes (31) derart angeordnet ist, daß das Leiten in einem Luftweg (50) zwischen der Elektrode (48) und der leitenden Fläche (36) stattfindet und die leitende Fläche im wesentlichen auf dem Elektrodenpotential gehalten wird, wobei die leitende Fläche eine solche Ausdehnung relativ zur Stellung der Elektrode (48) hat, daß diese im wesentlichen gegen einen direkten Ableitungsweg zu einer äußeren Fläche auf Erdpotential abgeschirmt ist, und der Flüssigkeitsstrom über die leitende Fläche so wirkt, daß er die Flüssigkeit vor der Zerstäubung auflädt.
Z. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Fläche (36) sich bis zu der Umfangskante (38) erstreckt.
3. Vorrichtunq nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftweg durch einen einzigen Luftspalt (50) gebildet wird, wobei die Elektrode (4-8) von der leitenden Fläche (36) nicht mehr als 5 mm beabstandet ist.
4-. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftweg durch eine Mehrzahl von Luftspalten mit dazwischenliegenden isolierten leitenden Elementen gebildet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßeinrichtung ein drehbares Einlaßglied (56) umfaßt, von welchem die Flüssigkeit zentrifugal zu der Verteilungsfläche (32) abgegeben wird, wobei das Einlaßglied (56) eine weitere leitende Fläche (54-) aufweist, über welche die Flüssigkeit fließt, die Elektrode (58) von der weiteren leitenden Fläche (57) beabstandet ist, um einen Luftspalt (60) zu bilden, und die weitere leitende Fläche (57) von der leitenden Fläche (36) beabstandet ist, um einen weiteren Luftspalt (62) zu bilden.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Niveau der Verteilungsflache (32) eine Kegelfläche von konstantem Winkel definieren.
7. Vorrichtunq nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Radien bei dem ersten Niveau und bei dem zweiten Niveau für eine Fläche mit einem großen Spitzenwinkel von 60 aus dem 3ereich 0,85
Strömungsmenge gewählt wird.
von 60 aus dem 3ereich 0,85 bis 0,4- je nach der benötigten
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