DE3235874C2 - Ladungsableiter für eine Rohrleitung - Google Patents

Abstract

Der Ladungsableiter für eine Rohrleitung, in der elektrisch geladenes Gut befördert wird, umfaßt in einem Rohrleitungsabschnitt eine darin angeordnete, allgemein flächenförmige Plasmaionenquelle. Die aktive, das Plasma erzeugende Oberfläche der Plasmaionenquelle ist dem Strömungskanal im Inneren des Rohrleitungsabschnittes zugewandt. Die Plasmaionenquelle wird aus einer eine hohe Wechselspannung liefernden Stromversorgung (13) gespeist und ist gebildet aus wenigstens einer dielektrischen Scheibe (1), die auf ihrer einen Oberfläche oder in deren Nähe wenigstens eine Koronaelektrode (3, 4, 5, 6) aufweist, und aus wenigstens einer allgemein flächenförmigen Anregungselektrode (8), die auf der gegenüberliegenden Oberfläche der dielektrischen Scheibe (1) befestigt ist. Die Wechselspannung wird zwischen der Koronaelektrode (3, 4, 5, 6) und der Anregungselektrode (8) angelegt, so daß Wechselstrom-Oberflächen-Koronaentladungen ein aktives, allgemein flächenförmiges Plasma erzeugen, das sich über die gesamte aktive Oberfläche der dielektrischen Scheibe (1) erstreckt und das elektrisch geladene Gut, welches in den Strömungskanal im Inneren des Rohrleitungsabschnittes eintritt, beim Durchgang durch den Strömungskanal elektrisch neutralisiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ladungsabieiter für eine Rohrleitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Ladungsabieiter für Rohrleitungen ist aus der DE-AS 21 13 578 bekannt Verschiedene Arten von Pulvern, die einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen, z. B. Harzpulver, die zur elektrostatischen Pulverbeschichtung verwendet werden können, Harzteilchen, Körner, Keramikpulver sowie bestimmte Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit, beispielsweise reine Kohlenwasserstoffe, Brennstoffe und dergleichen, werden während der Beförderung durch eine Rohrleitung stark elektrisch aufgeladen. Derart stark elektrisch aufgeladenes Gut ist häufig die Ursache für Brände oder Explosionen in einem Tank am Ende der Rohrleitung, da die elektrische Ladung des beförderten Gutes zur Funkenbildung und zum Zünden führt. Es kommt auch vor, daß stark aufgeladenes Pulver sich auf der Innenwand der Rohrleitung aufgrund der elektrostatischen Anziehungskräfte ablagert, wodurch einerseits der Transport behindert wird und andererseits die Qualität der Pulverbeschichtung leidet, wenn an den Wänden angesammeltes Material sich löst und in Form von größeren Brocken mitbefördert wird.

Ladungsabieiter für Rohrleitungen haben den Zweck, die elektrische Aufladung des durch die Rohrleitung beförderten Gutes zu verhindern. Der bekannte Ladungsableiter enthält zu diesem Zweck eine im Inneren der Rohrleitung angeordnete Plasmaionenquelle, die aus einer Koronaelektrode und einer flächenförmigen Anregungselektrode besteht. Fine Stromversorgung liefert eine hohe; Wechselspannung, die zwischen der Koronaelektrode und der Anregungselektrode angelegt wird. Durch Koronaentladungen zwischen der Anregungselektrode und der Koronaelektrode wird ein aktives Plasma erzeugt, das sehr zahlreich an positiven und negativen Ionen ist, die die elektrische Ladung des elektrisch geladenen Gutes beim Durchgang durch die Rohrleitung neutralisieren.

Bei dem bekannten Ladungsabieiter bildet u. a. die zylindrische Rohrwandung die an Masse liegende Anregungselektrode, und die Koronaelektrode ist durch einen koaxial im Inneren der Rohrleitung angeordneten Draht gebildet. Die für die Koronaentladung erforderliche elektrische Feldstärke tritt nur in der Nähe der Koronaelektrode auf. Hinsichtlich der Wirksamkeit der Ladungsableitung läßt daher der bekannte Ladungsableiter zu wünschen übrig.

Aus der DE-OS 24 45 361 ist ferner ein Ladungsableitcr bekannt, der aus der hohlzylinderförmigen Isolierung eines Hochspannur<?<skabels besteht, auf dessen Außenfläche eine Koronaelektrode spiralförmig aufgewickelt ist und dessen Gegenelektrode durch den Innenleiter gebildet ist Zwischen der geerdeten Koronaelektrode und dem Innenleiter wird eine hohe Wechselspannung derart angelegt, daß auf der Außenfläche der Isolierung ein flächenförmiges Plasma mit positiven und negativen Ionen entsteht Dieser in einem. Kopiergerät verwendete Ladungsabieiter dient aber zur Vermeidung von elektrischen Schlagen, die eine Bedienungsperson erhalten könnte, wenn sie mit dem Ladungsableiter in Berührung kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ladungsableiter für eine Rohrleitung der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Plasmaionenquelle im Inneren der Rohrleitung ein flächenförmiges Plasma erzeugen kann, um eine besonders wirksame Entladung des durch die Rohrleitung beförderten Gutes zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei dem Ladu- ^sableiter der eingangs angegebenen Art durch die Kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausfü^rungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Perspektivansicht einer rechtwinkligen, plattenförmigen Plasmaionenquelle für den Ladungsableiter;

F i g. 2 einen senkrechten Querschnitt der Plasmaionenquellenach Fig. 1;

F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer rechtwinkligen, plattenförmigen Plasmaicnenquelle in Perspektivansicht;

Fig.4 eine teilweise im Schnitt gezeigte zylindrische Plasfnaionenquelie;

F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel mit einer Rohrleitung rechtwinkligen Querschnitts und mit zwei rechtwinkligen, plattenförmigen Plasmaionenquellen in Perspektivansicht;

F ι g. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zylindrischer Rohrleitung und einer rechtwinkligen, plattenförmigen Plasmaionenquelle im Inneren des Strömungskanals der Rohrleitung in Perspektivansicht:

F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer zylindrischen Rohrleitung und einer zylindrischen Plasmaionenquelle, die koaxial angeordnet ist, im Querschnitt;

F i g. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer rechtwinkligen, plattenförmigen Plasmaionenquelle;
so F i g. 9 eine Teilansicht der Rückseite der Plasmaionenquelle;

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer zylindrischen Rohrleitung und einer zylindrischen Plasmaionenquelle, deren aktive Oberfläche innenliegend angeordnet ist, im Längsschnitt; und

F i g. 11 einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10.

Bei dem in Fig. 1 in Perspektive und in Fig.2 im Querschnitt gezeigten Ausführungsbeispiel der platten· förmigen Plasmaionenquelle ist der Körper 1 eine rechtwinklige Scheibe aus anorganischem Dielektrikum, z. B. aus hochreiner Aluminiumkeramik oder aus wärmebeständigem Glas. Auf ier einen Oberfläche 2 sind streifenförmige Koronaelektroden 3, 4, 5 und 6 einer Breite von etwa 1 mm und einer Dicke von etwa 100 Mikron durch eine Dickfilmtechnik und anschließendes Sintern aufgebracht und mit einem gemeinsamen Verbindungsdraht 7 verbunden, der ebenfalls durch Dickfilmtechnik

aufgedruckt und anschließend aufgesintert ist. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche 9 der dielektrischen Scheibe 1 befindet sich eine scheibenförmige Anregungselektrode 8, welche die gesamte Fläche bedeckt, die den Koronaelektroden 3 bis 6 gegenüberliegt. Die Anregungselektrode 8 bedeckt die gesamte Fläche, die den auf der gegenüberliegenden Seite 2 angeordneten Koronaelektroden 3 bis 6 zugewandt ist, wobei sich der Umfangsrand 10 der Anregungselektrode 8 im Abstand von wenigstens 3 bis 5 mm auf der Innenseite des Umfangsrandes 11 der dielektrischen Scheibe befindet. Die Anregungselektrode kann ebenfalls durch Dickfilm-Drucktechnik in Kombination mit Sintern gebildet werden. Ihre Dicke beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 10 Mikron. Eine Isolierschicht 12 bedeckt die Rückseite der Anregungselektrode 8 und der dielektrischen Scheibe 1, um Sicherheitsforderungen zu erfüllen. Die Isolierschicht 12 kann aus Kunstharz sein, aus faserverstärktem Plastikmaterial und als Glas- oder Keramikplatte ausgebildet und mittels eines Klebers auf der Anregungselektrode 8 und der Oberfläche 9 befestigt sein. Es kann jedoch auch eine Platte aus hochreinem Aluminiumdioxid auf der aus demselben Material bestehenden Scheibe I auf deren Rückseite 9 aufgeschichtet werden, so daß sie die auf der Scheibe 1 aufgedruckte Anregungselektrode 8 bedeckt, wobei dieses Aufschichten vor dem Sintern erfolgt, so daß die plattenförmige Plasmaionenquelle als einstückige Einheit gebildet wird. Aus einer Stromversorgung 13 wird eine hohe Wechselspannung zwischen den Koronaelektroden 3 bis 6 und der Anregungselektrode 8 an der dielektrischen Scheibe 1 über Anschlüsse 14 und 15 sowie Drähte 16 und 17 angelegt, um Oberflächenkoronaentladungen ausgehend von den Koronaelektroden längs der Oberfläche 2 der dielektrischen Scheibe 1 zu erzeugen, wobei diese Koronaentladungen als flache Plasmaionenqucüc dienen, die sehr zahlreiche positive und negative Ionen enthält und auf der Oberfläche 2 der dielektrischen Scheibe 1 gebildet ist.

Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der plattenförmigen Plasmaionenquelle in Perspektivansicht; sie weist zwei rechtwinklige, plattenförmige, dielektrische Scheiben 18,19 auf. die au^c die beiden Seiten der scheibenförmigen Anregungselektrode 8 aufgeschichtet sind und ihre gesamte Fläche bedecken sowie mittels eines geeigneten Klebers fest miteinander verbunden sind. Wenn die beiden Scheiben 18 und 19 aus hochreinem Aluminiumdioxid gebildet sind, so können sie nach dem Aufbringen der Anregungselektrode 8 mittels einer Dickfilm-Drucktechnik aufeinander aufgeschichtet werden, bevor sie zu einer einstücHgen Gesamtheit zusammengesintert werden. Auf beiden Seiten 20 und 21 der plattenförmigen dielektrischen Scheiben 18 und 19 befinden sich Schlitze 22,23, 24, 25 sowie 22', 23', 24' und 25' in konstanten Abständen. Um diese dielektrischen Scheiben 18 und 19, die eine Einheit bilden, ist ein einzelner Wolframdraht 26 herumgewickelt, so daß er in die Schlitze 22 bis 25 sowie 22' bis 25' eingreift, und an seinen beiden Enden 27 und 28 an der so gebildeten Einheit befestigt, um auf den Außenflächen der di- ω elektrischen Scheiben 18 und 19 Koronaentladungs-Eiektrodendrähte zu bilden, die mit konstantem Abstand parallel zueinander verlaufen. Wenn über Anschlüsse 14 und 15 sowie Drähte 16, 17 zwischen der drahtförmigen Koronaelektrode 26 und der Anregungselektrode 8 eine hohe Wechselspannung an den zwei dielektrischen Scheiben 18 und 19 angelegt wird, so wird ein allgemein plattenförmiges Plasma durch die Oberflächenkoronaentladung erzeugt, die von den Drahtelektroden 26 auf der Außenfläche der dielektrischen Scheiben 18 und 19 ausgeht.

Fig.4 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Plasmaionenquelle. Auf einen zylindrischen Stab 29 aus Dielektrikum, z. B. aus wärmebeständigem Glas oder Keramik, ist schraubenförmig eine Koronaelektrode 30 aufgewunden, die ;in ihren beiden Enden 31 und 32 befestigt ist. Eine fläehenförmige Anregungselektrode 33 ist aus einer elektrisch leitfähigen Farbe gebildet, die auf der Innenoberfläche des hohlzylindrischen Stabes 29 aufgeschichtet ist. An einem Ende dieses Stabes 29 ist ein kegelförmiger Isolator 34 befestigt. Dieses Ende ist das Anströmende, an dem auf diese Weise die Ablagerung von Staub verhindert wird. An dem gegenüberliegenden Ende, d. h. an dem Abströmende des Stabes 29, ist ein Isolierstopfen 35 befestigt, durch den hindurch ein AusCnlüßdrähi !7 verläuft, der mit dem Anschluß 15 verbunden ist. Der Anschlußdraht 17 ist mit der Anregungselektrode 33 verbunden. Wenn über die Anschlüsse 14 und 15 sowie die Drähte 16 und 17 eine hohe Wechselspannung zwischen der schraubenförmigen Koronaelektrode 30 und der Anregungselektrode 33 an dem zylindrischen Dielektrikum 29 angelegt wird, so wird ein allgemein zylinderförmiges, flächenförmiges Plasma auf der gesamten AußenoberflkcAe des zylindrischen Stabes 29 erzeugt.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Ladungsableiters in Perspektivansicht. Auf der Innenoberfläche eines Rohrleitungsabschnittes 36 rechtwinkligen Querschnitts sind auf beiden Seiten 37 und 38 rechtwinklige, plattenförmige Plasmaionenquellen 39 und 40 angeordnet, die dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen. Ihre aktiven Oberflächen 41 und 42 sind mit den Koronaelektroden zur Erzeugung des Plasmas versehen, das dem Strömungskanal 43 im Inneren des Rohrleitungsabschnittes 36 zugewandt ist. Wenn aus der Stromversorgung 13 eine hohe Wechselspannung über die Anschlüsse 14, 15 und Drähte 16,17 zwischen den Koronaelektroden 3 bis 6 jeder Plasmaionenquelle und der entsprechenden Anregungselektrode 8 an der entsprechenden dielektrischen Scheibe 1 angelegt wird, so wird jeweils ein aktives, allgemeines ebenes oder plattenförmiges Plasma auf der aktiven Oberfläche 41 bzw. 42 der Plasmaionenquelle 39 bzw. 40 erzeugt Wenn der Rohrleitungsabschnitt 36 mit dem Ladungsableiter in eine Rohrleitung eingefügt wird, die elektrisch geladenes Gut befördert, so gelangt dieses Gut vom Einlaß 44 des Rohrleitungsabschnitts 36 durch den inneren Strömungskanal 43, wobei die elektrische Ladung dieses Gutes durch die Ionen entgegengesetzter Polarität aus dem auf den aktiven Oberflächen 41 und 42 erzeugten Plasma der Plasmaionenquellen 39 und 40 schnell neutralisiert wird. Nach der Ladungsableitung wird das Gut über den Auslaß 45 des Rohrleitungsabschnittes 36 zu der stromabwärts liegenden Rohrleitung befördert

Gegebenenfalls können zwei weitere flache Plasmaionenquellen auf der inneren Oberseite und Unterseite des Rohrleitungsabschnittes 36 angeordnet werden, so daß die gesamte Innenoberfläche derselben mit Plasmaionenquellen ausgelegt ist

Bei dem in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiei ist in eine zylindrische Rohrleitung 46 eine plattenförmige Plasmaionenquelle 47 eingebaut, die dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 entspricht Diese Plasmaionenquel-Ie 47 ist axial im Inneren der Rohrleitung so angeordnet, daß sie den Strömungskanal 43 in zwei gleiche Hälften

teilt. Wenn der Rohrleitungsabschnitt 46 in eine Rohrleitung eingefügt wird, wobei zur Befestigung Flansche

48 und 49 dienen, so tritt das elektrisch geladene Gut in die beiden I lälften des Strömungskanals 43 ein, und seine elektrische Ladung wird durch das Plasma neutralisiert, das auf beiden Seiten der plattenförmigen PlasmaicM-.enquelle 47 erzeugt wird, so daß dieses Gut am Auslaß 45 des Rohrleitungsabschnittes elektrisch entladen austritt.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel im Querschnitt. Ein zylindrischer Rohrleitungsabschnitt 46 weist einen Einlaß 44 und einen Auslaß 45 auf und ist mit einem Eintrittsflansch 48 sowie einem Austrittsflansch

49 versehen. Eine allgemein zylinderförmige Plasmaquelle 50. die dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 entspricht, ist koaxial in dem Rohrleitungsabschnitt 46 angeordnet und wird durch zwei Halterungen 51, 52 aus Metall am Anströmende bzw. Abströmende an der innenwand des Rohrleitungsabschnittes 46 befestigt. Der Anschluß 14 ist mit der schraubenförmigen Drahtelektrode 30 am Abströmende 32 durch einen Anschlußdraht 16 sowie die Halterung 52 aus Metall verbunden. Der Anschluß 15 ist mit der Anregungselektrode 33 verbunden, die an der Innenoberfläche der hohlzylindrischen Plasmaionenquelle 50 angebracht ist, wobei die Verbindung über einen Draht 17 hergestellt wird, der durch eine den Rohrleitungsabschnitt 46 durchquerende Isolierbuchse 53 und den Isolierstopfen 35 hindurch verläuft, welcher an dem Abströmende der Plasmaionenquelie 50 befestigt ist. Wenn über die Anschlüsse 14 und 15 eine hohe Wechselspannung zwischen der Drahtelektrode 30 und der Anregungselektrode 33 an dem hohlzylindrischen dielektrischen Stab 29 angelegt wird, so wird ein allgemein zylindrisches Plasma um die Plasmaionenquelle 50 herum auf deren gesamter Außenobcrflächc erzeugt. Das in den Strömlungskanai 43 eintretende, elektrisch geladene Gut, das in Richtung des Pfeiles 54 strömt, wird durch Ionen entgegengesetzter Polarität aus der Plasmaionenquelle neutralisiert

F i g. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Ionenquelle in Form einer rechtwinkligen Platte, bei der es sich um eine Abwandlung eier Plasmaionenquelle nach F i g. 1 handelt. F i g. 9 zeigt eine Rückansicht eines Endbereiches der Plasmaionenquelle. Eine rechtwinklige, ebene dielektrische Scheibe trägt auf ihrer Rückseite eine plattenförmige Anregungselektrode 8 und ist an seinen beiden Enden 20 und 21 mit tiefen Schlitzen 56, 57, 58, 59 sowie 56', 57', 58' und 59' versehen. Eine Isolierschicht 60 ist auf der Rückseite der dielektrischen Scheibe 55 und der Anregungselektrode 8 angeordnet und bedeckt aus Sicherheitsgründen ihre gesamten rückseitigen Oberflächen. Diejenigen Teile der dielektrischen Scheibe, die sich an ihren beiden Enden befinden, die mit den tiefen Schlitzen versehen sind, sind durch diese Isolierschicht 60 nicht bedeckt. Eine Koronaelektrode 31 aus einem einzelnen Draht oder Streifen ist an ihrem einen Ende in der Nähe des Schlitzes 56 auf der Rückseite der dielektrischen Scheibe 55 befestigt und auf ihrer Oberfläche 62 so ausgespannt, daß parallele Drahtelektroden 3,4,5 und 6 in gleichen Abständen gebildet werden, wobei die Drahtelektrode 61 an den beiden Enden 20,21 jeweils nach einer Wendung um 90° in die Schlitze 56,56', 57,57', 58,53' sowie59,59' eingelegt ist, wie in den F i g. 8 und 9 dargestellt ist. Wenn an die Anschlüsse 14, 15 über die Drähte 16 und 17 eine hohe Wechselspannung geliefert wird, die dann zwischen den Koronaelektroden 3 bis 6 und der Anregungselektrode 8 an der dielektrischen Scheibe 55 anliegt, so wird auf der Oberfläche 62 der dielektrischen Scheibe 55 ein Plasma erzeugt, das die allgemeine Gestalt einer ebenen Platte aufweist.

Die in den Fig. 1 und 8 gezeigten, rechtwinkligen Plasmaionenquellen können auch in einer zylindrischen Rohrleitung so angeordnet werden, daß sie deren Innenoberfläche teilweise oder ganz auskleiden. Ferner kann eine Mehrzahl der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Plasmaionenquellen im Inneren von Rohrleitungen angeordnet werden, die rechtwinkligen oder runden Querschnitthaben.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ladungsabieiters, der in F i g. 11 im senkrechten Querschnitt gezeigt ist. Ein zylindrischer Rohrleitungsabschnitt 63 ist an seinem Einlaß 44 und an seinem Auslaß 45 jeweils mit einem Flansch 64 bzw. 65 versehen und zwischen eine Anströmleitung 66 und eine Abströmleitung 67 eingelügt, an deren Flansche 68 bzw. 69 die Flansche 64, 65 mittels Bolzen und Muttern 70 angeschraubt sind. Eine zylindrische Plasmaionenquelle 71 ist in den Rohrleitungsabschnitt 63 eingesetzt. Sie besteht aus einem zylindrischen Dielektrikum 62, das als Glas- oder Keramikzylinder ausgebildet ist und an seinen beiden Enden mit Metallringen 73 und 74 versehen ist, die kreisrunde Wandungen 75 und 76 aufweisen. Auf der Innenoberfläche 77 des zylindrischen Dielektrikums 72 sind drahtförmige Koronaelektroden 78 in gleichen Abständen voneinander und parallel zueinander und zur Achse des zylindrischen Dielektrikums 72 befestigt. Diese drahtförmigen Koronaelektroden sind aus einem einzigen Metalldraht 79 gebildet, der auf der Innenoberfläche 77 zwischen den beiden Enden des zylindrischen Dielektrikums 72 zickzackförmig ausgespannt und durch Schrauben 80, 81 in gleichen Abständen an den Metallringen 73 und 74 befestigt ist, wobei beide Metallringe mit dem aus Metal! bestehenden Rohrleitungsabschnitt 63 verbunden sind, der geerdet ist. Auf der anderen Oberfläche des zylindrischen Dielektrikums 72 ist eine Anregungselektrode 82 angeordnet, die aus einer elektrisch leitenden Farbe gebildet ist. Zwei Ringe 83 und 84 an den beiden Enden dienen als Korona-Sperrringe aufgrund ihrer Feldabschwächungswirkung, wobei diese Ringe innenseitig von den beiden Enden des zylindrischen Dielektrikums 72 in einem Abstand von etwa 5 bis 10 mm angeordnet sind. Die Außenoberfläche der Anregungselektrode 82, die zwei Metallringe 83 und 84 sowie die übrigen Teile der Außenoberfläche des zylindrischen Dielektrikums 72 an dessen beiden Enden sind in eine Isolierung 85 aus Formplastik eingebettet, deren Außendurchmesser demjenigen der zwei Metallringe 73 und 74 entspricht und etwas geringer ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Rohrleitungsabschnittes 63, so daß die Plasmaionenquelle leicht in diese eingeschoben werden kann. Die Außenoberfläche des Plastikformteils bzw. der Isolierung 85 ist mit einem leitfähigen Film 86 aus elektrisch leitfähiger Farbe bedeckt, so daß zwischen dieser Außenoberfläche und der Innenoberfläche des Rohrleitungsabschnittes 63 keine Koronaentladung auftritt. Der eine Anschluß der die hohe Wechselspannung liefernden Stromversorgung 13 ist geerdet, während der andere Anschluß über einen Draht 17, der durch eine Isolierbuchse 53 hindurchführt und die Wandung des Rohrleitungsabschnittes 63 durchdringt, mit der Anregungselektrode 82 verbunden ist. Wenn auf diese Weise an dem zylindrischen Dielektrikum 72 zwischen den drahtförmigen Koronaelektroden 78 und der Anregungselektrode 82 eine hohe Wechselspannung angelegt wird, so wird ein Plasma durch die

Oberflächenkoronaentladung auf der gesamten Innenoberfläche 77 des zylindrischen Dielektrikums 72 erzeugt. Das elektrisch geladene Gut, das aus der Anströmleitung 66 in das Innere 87 des zylindrischen Dielektrikums 72 eindringt, d. h. in den Strömungskanal 5 des Ladungsabieiters, durchläuft den Ladungsabieiter in Richtung des Pfeiles 88 und wird durch Ionen entgegengesetzter Polarität aus dem zylinderförmigen Plasma schnell neutralisiert und in diesem neutralisierten Zustand über den Auslaß 45 in die Abströmleitung 67 befördert.

Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Koronaentladungselektroden geerdet werden, während die Anregungselektrode isoliert ist. Stattdessen kann auch die Anregungselektrode geerdet werden, während die Koronaentladungselektroden isoliert sind. Auf diese Weise können die Einbaubedingungen den

Ap\«imolAn Ci*-«KofKo»tpi»ff/-*frii»»*r»)cc<»r» qn<T(>naRt u/ArHon

. Es wurde gefunden, daß bei Beförderungsgütern, die

einen äußerst hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen, nur die dem Plasma zugewandten Flächen durch lonenbeschuß aus dem Plasma wirkungsvoll '-.'.· neutralisiert werden, nicht jedoch ihre in die entgegen-

)■'. gesetzte Richtung weisenden Flächen. Ein für diesen

.I Fall ausgelegtes Ausführungsbeispiel weist am Einlaß

I des Rohrleitungsabschnittes eine Einrichtung auf, die

'-;■ dem strömenden, elektrisch geladenen Beförderungsgut

β eine Quirlbewegung verleiht, z. B. feststehende Turbi-

'i nenschaufeln, ein rotierendes Rad oder feststehende

I) schräge Platten usw., die bewirken, daß das Beförde-

I;"; rungsgut eine stark turbulente Bewegung im Inneren

* des Strömungskanals des Ladungsabieiters ausführt.

!; Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der La-

$ dungsableiter als Moduleinheit ausgebildet, und mehre-

J; re solche Einheiten können in Reihe hintereinander an-

ä geordnet werden. Für den vorstehend genannten An-

* wendungsfall ist jede Moduleinheit an ihrem Einlaß mit g; einer Rühr- oder Umwälzeinrichtung ausgestattet.

|5 Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

50

60

65

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Ladungsabieiter für eine Rohrleitung, in der elektrisch geladenes Gut befördert wird, mit einem Hauptrohrleitungsabschnitt, durch den das elektrisch geladene Gut hindurchströmt, wenigstens einer darin angeordneten Plasmaionenquelle, die aus wenigstens einer Koronaelektrode und wenigstens einer flächenförmigen AnregungseJektrode besteht, und mit einer eine hohe Wechselspannung liefernden Stromversorgung für die Plasmaionenquelle, deren Wechselspannung zwischen der Koronaelektrode und der Anregungselektrode derart angelegt ist, daß Wechselstrom-Koronaentladungen ein aktives Plasma erzeugen, das sehr zahlreiche positive und negative Ionen enthält, die die elektrische Ladung des elektrisch geladenen Gutes beim Durchgang dieses Gutes durch den Hauptrohrleitungsabschnitt neutralisieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaionenquelle (39,40,47; 50; 71) gebildet ist aus wenigstens einem dielektrischen Körper (1; 18, 19; 29; 55; 72) mit zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen, der auf seiner einen Oberfläche oder in deren Nähe die we,nigstens eine Koronaelektrode (3,4,5,6; 26; 30; 78) aufweist, und bei dem auf der gegenüberliegenden Oberfläche die wenigstens eine flächenförmige Anregungselektrode (18; 33; 82) befestigt ist, die den gesamten Bereich bedeckt, weicht·." der Koronaelektrode zugewandt ist, derart, daß bei Anlegen der Wechselspannung zwischen der Koronaelektrode und der Anregungselektrode durch Wechselstrom-O'Terflächen-Koronaentladungen ein aktives flächentörmiges Plasma erzeugt wird, das dem durch den Haiiptrohricitungsabschnitt (36; 46; 67) strömenden elektrisch geladenen Gut zugewandt ist.

2. Ladungsabieiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper (1; 18; 19) die Gestalt einer rechtwinkligen Platte aufweist, die an der Innenoberfläche des Hauptrohrleitungsabschnittes (36;46) befestigt ist.

3. Ladungsabieiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper zwei rechtwinklige, ebene dielektrische Platten (18, 19) umfaßt, die unter Zwischenfügung der ebenen Anregungselektrode (8) aufeinandergeschichtet sind, daß auf beiden Außenoberflächen der dielektrischen Platten (18,19) Koronaelektroder. (26) befestigt sind, so daß auf beiden Seiten des dielektrischen Körpers eine aktive, plasmaerzeugende Oberfläche gebildet ist, und daß der dielektrische Körper parallel zu dem Strömungskanal des Hauptrohrleitungsabschnittes (46) im Inneren desselben angeordnet ist.

4. Ladungsabieiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Plasmaionenquellen parallel zueinander im Inneren des Strömungskanales des Hauptrohrleitungsabschnittes (46) angeordnet sind.

5. Ladungsabieiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaionenquelle (50) zylindrische Gestalt aufweist und einen hohlen dielektrischen Stab (29) aufweist, daß die Koronaelektrode (30) an der Außenoberfläche des hohlen dielektrischen Stabes (29) befestigt ist, daß die Anregungs- b5 elektrode eine filmartige Elektrode (33) ist, welche die Innenoberfläche des hohlen dielektrischen Stabes (29) bedeckt, so daß die Oberflächenkoronaentladungen ebenso wie das Plasma auf der gesamten Außenfläche desselben erzeugt werden, und daß die Plasmaionenquelle (50) im Inneren des Strömungskanales (46) parallel zu diesem angeordnet ist

6. Ladungsabieiter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl dieser Plasmaionenquellen (50) im Inneren des Strömungsks>hals (46) parallel zueinander angeordnet sind.

7. Ladungsabieiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaionenquelle (71) eine hohlzyiindrische Gestalt aufweist und ihre das Plasma erzeugende Oberfläche sich auf der Innenoberfläche befindet, daß die Plasmaionenquelle (71) auf der Innenseite des Hauptrohrleitungsabschnittes (63) angeordnet ist und einen Strömungskanal in ihrem Inneren bildet, daß der dielektrische Körper (72) der Plasmaionenquelle (71) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und die Koronaelektrode (78) auf der Innenoberfläche des hohlzylinderförmigen dielektrischen Körpers (72) oder in der Nähe dieser innenoberfläche angeordnet ist und daß die Anregungselektrode (82) die Außenoberfläche des hohlzylinderförmigen dielektrischen Körpers als filmartige Elektrode bedeckt, so daß die Koronaentladungen und das durch diese erzeugte Plasma die gesamte Innenoberfläche desselben bedecken.

8. Ladungsabieiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Anregungselektrode (82) vollständig durch eine Isolierschicht (85) bedeckt ist, die an der Außenoberfläche des dielektrischen Körpers (72) befestigt ist, so daß die Anregungselektrode (82) aus Sicherheitsgründen gegen ihre Umgebung isoliert ist.

9. Ladungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper (1; 18, 19; 29; 55; 72) aus einem anorganischen Dielektrikum wie Glas oder Keramik besteht

10. Ladungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode (3, 4, 5, 6; 26; 30; 78) die Form eines dünnen Drahtes, insbesondere Meta'Idrahtes, dünnen Streifens oder drahtähnlichen Streifens aufweist, der durch eine Dickfilm-Drucktechnik aufgebracht und anschließend zur Befestigung an der Oberfläche des dielektrischen Körpers (1; 18, 19; 29; 55; 72) aufgesintert ist.

11. Ladungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (13) eine hohe Wechselspannung mit einer Frequenz von mehr als 1 kHz erzeugt.

12. Ladungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (13) eine hohe Wechselspannung mit Netzfrequenz liefert.

13. Ladungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (13) eine hohe Impulsspannung abgibt.

14. Ladungsabieiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleitungsabschnitt (46; 63) mit Flanschen (48, 49; 64, 65) an seinen beiden Enden zum Anschluß an die das Gut befördernde Rohrleitung versehen ist.

15. Ladungsabieiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Rohrleitungsabschnittes (36, 46) geöffnet werden kann und im geöffneten Zustand Zugang zu der im Inneren angeordneten Plasmaionenquelle für Inspektions- und Wartungszwecke gewährt.

16. Ladungsabieiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrohrleitungsabschnitt mit Rühr- bzw. Verwirbelungseinrichtungen auf seiner Einlaßseite versehen ist, insbesondere mit feststehenden Turbinenschaufeln, einem rotierenden Rad, geneigten Platten, wodurch dem durchströmenden Gut eine Wirbel- oder Quirlbewegung erteilt wird.

17. Ladungsabieiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsvorrichtung zur Entfernung von Staubablagerungen an der aktiven Oberfläche der Plasmaionenquelle vorgesehen ist