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Verstäuber, insbesondere für Pflanzenschutzmittel Gegenstand der Erfindung
sind Vorrichtungen zum Elektrisieren der in landwirtscJhaftlichen Verstäubern von
einem Luftstrahl mitgeris senen Pulver, die zwecks Erzielung eines besseren Anhaftens
an den zu behandelnden Pflanzenteilen durch Reibung an den Kammerwandungen oder
sonstigen vom Luftstrahl #durchstrümten Hindernissen elektrisch geladen werden.
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Forschungen an Reibungselektrisierapparaten 'haben zu nachstehenden
Feststellungen geführt: i. Zur Erzielung eines einwandfreien Elektrisierens des;
Pulvers müssen sämtliche Pulverkörner mit der Reibfläche in Berühr ung kommen, und
für jedes Korn mÜssen sogar mehrere aufeinanderfolgende Berührungen erfolgen. Die
Anordnung einfacher, als Hindernisse- wirkender Trennwände genügt nicht, denn der
Luftstrahl führt eine drehende Bewegung um diese Hin-dernisse aus und überträgt
diese Bewegung an die einzelnen Körper.
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Die Erfindung besteht vornehmlich darin, bei Vorrichtungen dies-er
Bauart zahlreiche- Berührungen zwischen Pulverkörnern und, Reibfläche entweder dadurch
herbeizuführen, daß in den- vom
Luftstrahl durchflossenen Raum zahlreiche
und kleine Hindernisse, z. B.'Drähte, eingebaut werden oder indem man die Körner
zwangsläufig zwischen zwei eng 1--)--nachbarten, eventuell schwingenden Bewegungen
unterworfenen ebenen Flächen hindurchfördert.
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2.-Bei seiner Berührung mit der Reibfläche darf das Korn keinem entgegenwirkenden
Feld, das entweder durch die Ladung der benachbarten Körner oder durch die Ladung
der Reibflächen geschaffen werden könnte, ausgesetzt werden.
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Zur Verhütung dieser Nachteile beruht die Erfindung darin, entweder
den Raum möglichst zu unterteilen, und zwar mit Hilfe von Drähten oder kleineren,
ebenso viele elektrostatische Flächen bildenden Gegenständen oder durch eine derartige
2#nordnung der Reibkörper, daß die von letzteren aufgenommenen Ladungen nur symmetrisch
zu den Pulverkörnern zur Auswirkung kommen 'können.
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3. Die elektrisiert-en Körner dürfen an der Reibfläthe infolge
der elektrostatischen Anziehungskraft nicht anhaften, da sonst die Berührung der
nachfolgenden Körner mit der Reibfläche ausfallen würde und ein Verstopfen des Apparats
eintreten könnte.
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Außerdem darf eine Anhäufung der elektrisierten Körner auf keinen
Fall eintreten, da sonst deren sich gegenseitig abstoßende Ladungen schwinden könnten.
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Durch die angeführten Vorrichtungen -werden diese Nachteile vermieden,
indem der das Pulver mitreißende Luftstrahl sowdhl die kleinen Hindernisse als auch
die parallel zueinander angeordneten ebenen Flächen abspült.
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4. Durch die Beschaffenheit des Pulvers und der Reibflächen wird die
Polarität der zum Austausch kommenden Ladungen sowie in einem gewissen Maß deren
Stärke bestimmt. Für verschiedene Pulver wurdedas jeweils geeignetste Reibmaterial
festgelegt.
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Vorzugsweise wird elastisches und verschleißfestes Material verwendet,
denn durch mitgerissenes Material wird die Trennung der Ladungen entgegengesetzter
Polarität beeinträchtigt.
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Feuchtigkeit muß vermieden: werden, da sie auf die Reibungselektrisierung
schädlich einwirkt. Unter den für die Fertigung der Reibkörper besonders geeignet-en
Stoffen werden Gunitni, Roßhaar, Drällte und Blätter aus plastischem Material genannt.
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5. Wenn ein schlecht elektrisierbares Pulver zur Vi#r*endung
kommen - soll, kann dieses Pulver einem die Ladung aufn,#hmenden Pulver beigemischt
werden, beispielsweise Schwefel, Kasein, Anthrachinon, Kalk. In gewissen Fällen
werden die zwei Pulver vorzugsweise erst nach dem Durchgang,des einen Pulvers durch
#die Elektrisiervorrichtun#g gemischt, um keine Betriebsstörungen zu verursachen.
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6. Die -unter vorstehenden Bedingungen elektrisiertenPulver
können ohne besondereVorkehrungell auf- die zu bestäubenden. Gegenstände geschleudert
werden-. Zu# Beschleunigung ihrer Bewegung kann auch um den einzustäabenden Gegenstand
herum ein elektrisches Feld erzeugt werden.
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Unter Beachtung der vorstehend: beschriebenen Grundsätze sind Vorrichtungen
zum Elektrisieren von Pulvern geschaffen worden, die in nachstehende zwei Gruppen
eingeteilt werden können: A. Der pulvergeladene Luftstrom wirddurch ein in
kleine, zahlreiche, gleichmäßig über den ganzen verfügbaren Raum verteilte Abteilungen
unterteiltes Rohr hindurchgeführt.
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Derartige Hin dernisse können aus feinen Drähten, angehäuften Kugeln,
Kristallen u. dgl. bestehen und können entweder isolierend wirken oder mehr oder
weniger gute Leiter sein.
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Eine derartige Vorrichtung entspricht dem Erfindungsgedanken: Sie
weist eine große Berührungsfläche auf. Der Raum ist in eine genügende Anzahl Abteilungen
unterteilt, die klein, genug sind, um die Bildung eines elektrischen Feldes durch
die Pulverkörner zu vermeiden. Wenn die Hindernisse leitend wirken, werden die von
ihnen aufgenommenen Ladungen mit Leichtigkeit ausgeschieden. Anderenfalls wird durch
ihre symmetrische Anordnung erzielt, daß diese Ladungen nur wenig auf die Bildung
neuer Ladungen einwirken. Die kleinen Hindernisse und besonders die Drähte werden
von der Luft gut abgespült, und es kann sich keine Ansammlung des Pulvers bilden.
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B. Der pulvergeladene Luftstrahl wird zwischen zwei elastischen oder
unter Zwischenlage eines Dielektrikums aufeinanderliegenden Blättern hindurchgeführt.
Der Luftdruck bewirkt zwischen den Blättern einen kleinen, den Durchgang des Pulvers
gestattenden Abstand.
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Auch eine derartige Vorrichtung entspricht dem Erfindungsgüdanken:
Sie weist eine große Berührungsfläche auf. Der Abstand zwischen den Blättern bleibt
stets sehr klein.
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Ein zwischen zwei Blättern gleicher Ladung und gleicher Polarität
gelegenes Korn ist dem durch diese Ladungen entstehenden Feld nicht ausgesetzt.
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Die Geschwindigkeit des Luftstrahles zwischen den Blättern, die vom
Luftstrahl hervorgerufenen Schwingungen sowie der zur Verwendung kommende, Werkstoff,
z. B. Gummi, vermeiden eine Anhäufung des Pulvers, zwischen, den Blättern.
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Da der Abstand zwischen zwei Blättern sehr klein ist, könnten sich
Pulverteilchen festklemmen und, ein Verstopfen des Apparats herbeiführen. Diese
C Tefahr kann behoben werden, indem man die Blätter so anordnet, daß der vom Gebläse
gelieferte Luftdruck ausreicht, um im Fall eines Verstopfens einen Abstand zwischen
den-benachbarten Blättern und hierdurch einen freien, Durchlaß für den Luftstrahl
zu schaffen. Diese Anordnung kann sogar in bestimmten Fällen einen bleibenden Abstand
zwischen den zwei Blättern erübrigen, da- letztere vom Luftdruck genügend weit auseinandergedrückt
werden, um das Pulver durchzulassen. Außerdem kann man die Bildung des Abstandes
mehr oder weniger erleichtern und sogar eine Einstellbarkeit erzielen, entweder
-durch Anwendung nachgiebiger Blätter oder einer die gegenseitige Berührung
der Blätter
bewirkenden Feder. Die Beschaffenheitder mit dem Pulver
in Berührung kommenden Blattflächen ist für die Elektrisierung von größter Wichtigkeit.
Diese Flächen können entweder glatt oder rauh sein oder mit einer Schicht atis geeignetem
Material überzogen werden. jedes Blatt kann aus zwei verschiedenen Bestandteilen
zusammengesetzt werden, und zwar auf der Innenseite aus einem die Elektrisierung
fördernden Material und auf der Außenseite aus einem Material, das die gewünschte
Elastizität besitzt und gleichzeitig infolge seiner Leitfähigkeit den Abfluß der
an den Reibflächen erzeugten el-elztrisdhen Ladungen bewirkt.
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Schließlich können noch besondereVorrichtungen für das Ableiten der
elektrischen Ladungen hinzugefügt -werden, wie Metallblätter, Metallspitzen, Dräfite
usw., die entweder zwischen den Blättern oder in der Blattdicke selbst oder noch
an der Außenseite der Blätter eingelegt werden. DieseVorrichtungen können zur Auswirkung
kommen, entweder indem sie den von den Ladungen in einem schlecht leitenden Körper
zurückzulegenden Weg verkürzen oder die Entladung der Reibfläche infolge der Ionisation
in der geladenen Luft fördern.
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Die Blätter können auch mit mehr oder weniger zahlreichen Vorsprüngen
oder Löchern versehen ,ver-den, woraus sich eine gewisse Ähnlichkeit mit den durch
die Anordnung von zahlreichen und kleinen Hindernissen -gekennzeichneten Vorrichtungen
ergibt.
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- Die Blätter können noch mit in Längsrichtung, d. li.
im Sinn des Luftstrahles, verlaufenden Einkerbungen versehen -werden, wodurch eine
Reihe paralleler, haarförmiger Kanäle entsteht, die mehr oder weniger zahlreich
sein können, und zwar kann ihre Anzahl bis auf einen; je Apparat herabgesetzt
werden.
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In der Zeichhung sind mehrere Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen Apparat zur Erzeugung elektrisierten
Pulvers, mit einem ein Drahtnetz aufweisenden Rohr; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch
einen Apparat, dessen Rohr Hindernisse aufweist; Fig. 3 zeigt eine andere
Ausführungsform des Apparats nach Fig. 2; Fig. 4 zeigt einen Apparat mit Kolbenpumpe;
Fig. 5 zeigt einen Apparat, der ein Rohr mit einem Drahtnetz und mit anderen
Hindernissen aufweist; Fig. 6 zeigt im Schnitt eine gesamteAnsicht eines
Apparats zur Erzeugung elektrisierten Pulvers; Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform
nach Fig. 6;
Fig. 8 ist ein Grundriß zu Fig. 7;
Fig.
9 zeigt im Schnitt eine dritte Ausführungsform; Fig. io ist ein Schnitt zu
Fig. 9;
Fig. i i zeigt im Schnitt eine andere Vorrichtung; Fig. 1:2 ist ein
Schnitt zu Fig. ii; Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform.
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In Fig. i ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
elektrisch geladenen Pulvers veranschaulicht, bei der ein Gebläse 18 im Rohr ig
einen Luftstrom erzeugt. In diesen Luftstrom kann eine gewisse Menge Schwefelpulver
eingeführt werden.
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Die pulvergeladene Luft gelangt in das geerdete Rohr 2o; das Rohrinnere
ist mit einem zylindrischen, durch Aufrollen eines langen Bandes aus Metall-,gewebe
erzeugten Körper 21 ausgefüllt. Die Fäden des Gewebes sind Drähte aus rostfreiem
Stahl mit einem Durchmesser von einigen hundertstel Millimetern. Der Körper 21 bildet
ein derart lockeres Drahtnetz, daß es mit Leichtigkeit vom pulvergeladenen Luftstrom
durchflossen werden kann, und die Pulv-erteilchen laden sich bei ihrer Berührung
mit den Drähten auf.
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Durch das Isolierrohr 22 wird, die mit elektrisiertem Pulver geladene
Luft an den zu speisenden Apparat gefördert, wie z. B. an den elektrischen Verstäubungsapparat
u. dgl.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kommt für die
Elektrisierung einzig ein t> el Netz aus Stahldrähten in Anwendung. Man kann auch
andere Drähte mit ausreichender Leitfähigkeit verwenden und sie als Scheiben, Pfropfen
u. dgL ausbilden.
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Weiter können noch Plättchen, kleine Kugeln, körnige oder kristallisierte
Körper in einem von der pulvergeladenen Luft durchflossenen Behälter aufgestaut
werden.
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Zur Speisung der vorstehend beschrieben-en ElektrisiervorrichtungenmitpulvergeladenerLuft
diene ' n bekannte Apparate, wie Gurnmibirnen, Kolbenpumpen, Preßgasflaschen
u. dgl.
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In Fig. 2 ist beispielsweise eine Gummibirne 23
dargestellt,
die das Pulver enthält und ein mit Hindernissen ausgestattetes Isolierrohr24 aufweist,
und in Fig. 3 ein Verteilerapparat, in dem die Birnen 25,:26 die Luft
in einen Pulverbehälter 27
fördern, aus dem das Pulver durch. ein mit einem
Hindernis versehenen Rohr 28 elektrisch geladen entweicht. In der Ausführungsform
nach Fig. 4 fördert eine KolbenpUMpe 29 die Luft in den Behälter 30, den
die pulvergeladene Luft durch das Rohr 31 elektrisch geladen verläßt.
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In Fig. 5 ist ein doppelter Elektrisierapparat veranschaulicht,
in dem das Pulver zuerst das mit Hindernissen, z. B. Kugeln, aufgefüllte Rohr
32 und anschließend das mit einem Pfropfen aus Metalldra.ht ausgefüllte Rohr
33 durchfließt.
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Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Apparat eine Pumpe P aufweist,
mittels derer die Luft in einen Pulverbehälter A gefördert werden kann. Der
Austritts,stutzen T mündet zwischen zwei mittels der schwachen Federn r in gegenseitige
Berührung ge-
brachte Blätter F, und F2. Das zwischen die Blätter eingeblasene
Luft- und Pulvergemisch treibt die Blätter auseinander, wird bei deren Berührung
elektrisch geladen und strömt bei N als elektrisierter Pul-vernebel
aus.
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In Fig. 7 und 8 ist ein aus zwei auf einer Unterlage
S mittels der seitlichen Beschläge L befestigten-Gummiblätter F:, und F,
bestehender Elektrisierapparat dargestellt. Die Nachgiebigkeit des Gummis
gestattet
der durch das Rohr T eingeblasenen pulvergeladenen Luft, den Apparat in Längsrichtung
zu durchströrnen. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für das Elektrisieren
von Kalk, Kieselsäure, Metalloxydpulvern u. dgl.
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Die Vorrichtung nach Fig. 9 und io ist der vorstehenden ähnlich,
doch sind hier die Gummiblätter durch dünne, biegsarne Blätter C,
und C, ersetzt, die auf den aufeinanderliegenden Flächen mit Seidenstoff
D" D, beklebt sind. Das Ganze wird beispielsweise durch seitlich angeordnete
Niete zusammengehalten. Das zwischen den zwei Blättern durchströmende Pulver kommt
in unmittelbare Berührung mit der Seide. Diese Anordnung eignet sich besonders für
das Elektrisieren von gernahlenem Schwefel.
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In der Anordnung nach Fig. ii liegen in einem Rohr U Scheiben
R aus geeignetem Material, z. B. Gummi, wenn Kieselsäure elektrisiert werden soll.
Die Scheiben sind mit Löchern 0 (s. Fig. 12) oder mit Schlitzen
V (s. Fig. 13) versehen. Durch Einlegescheib,en E können kleine
Abstände zwischen den Scheiben R erzielt werden. Zwei aufeinanderfolgende Scheiben
werden derart angeordnet, daß ihre Löcher nicht auf dieselbe Längsachse zu liegen
kommen. Der pulvergeladene Luftstrom muß daher, dem Erfindungsgedanken entsprechend,
nachdem er die Löcher einer Scheibe durchflossen hat und ehe er zu den Löchern der
nächstgelegenen Scheibe kommt, einen gewissen Weg in dem zwischen den zwei Scheiben
gelegenen Raum zurücklegen.
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Außer den für den Durchfluß des Luftstromes vorgesehenen Löchern könnendie
Scheiben in ihrer Mitte ein kleines Loch aufweisen, durch die ein mit dem Apparat
elektrisch verbundener Draht f gezogen wird, dessen Zweck darin hesteht,
durch Ionisation die an den Scheiben sich gern anhäufenden Ladungen unschädlich
zu machen.
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An Hand obiger Beispiele soll nur der Grundgedanke klargelegt werden.
Insbesondere können Beschaffenheit der Blätter und Zusammensetzung .der Pulver äußerst
verschieden sein, ebensowohl Abmessungen, Leistung, Form und Anzahl der Blätter.
Die Blätter können vornehmlich rechteckig dreieckig, kreis- oder kreisaussehnittförmig
od. dgl. gewählt werden. Die Blätter können flach sein, zylinder- oder spiralförmig
aufgerollt oder gefaltet werden.
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Die Erfahrungen ließen die Notwendigkeit einer genauen Kontrolle der
für die Reihungselektrisierung bestimmten Pulver erkennen. Die Pulver können zu
den obengenannten Ergebnissen nur dann fü.hren, wenn sie hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit
in geeigneter Weise zubereitet worden sind. Außer der Feuchtigkeit müssen gewisse
oberflächige Verunreinigungen, die das Elektrisieren oft um 4o bis goll/o herabsetzen,
beseitigt werden.
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Derartige Nachteile treten auf bei alkalischen Schwefelverbindungen,
schwefelsalpetersäuredurchtränktem Nitrophenol, ungenügend gewaschenem künstlichem
Insektenpulver, salzhaltigen Farbstoffen. Weiter können oberflächige Verunreinigungen
schnell zu Beschädigungen der Reibflächen führen, was eine fortschreitende Abnahme
des Elektrisierens zur Folge hat. Rückstände von 01, Teer, Lehm. und zahlreichen
anderen Stoffen können derartige Störungen verursachen. Nun sind solche Unreinheiten
in, den für den Pflanzenschutz Üblichen Präparaten, wie Arsen- und Fluorverbindungen
usw., sehr häufig.
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Bei der Zubereitung,der durch Reibung zu elektrisierenden Erzeugnisse
müssen diese Nachteile vermieden werden, und zwar entweder durch eine geeignete
Änderung der Fertigungsverfahren oder durch eine besondere nachträgliche Behandlung,
wie z. B. ein Waschen in destilliertem Wasser oder einem anderen Lösernittel, mit
anschließender sorg' fältiger Trocknung.
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In gewissen Fäll-en ist die Vergiftung der Reibflächen auf Feuchtigkeit
zurückzuführen, und diesem Übelstan#d kann dadurch abgeholfen werden, daß dein Gemisch
ein trocknendes Pulver, wie z. B. Feldspat, ungelöschter Kalk usw., zugesetzt wird.
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Naturgemäß können die vorstehend erläuterten Vorrichtungen auch mit
Vorteil zu anderen industriellen Zwecken herangezogen werden.