EP0879094B1 - Vorrichtung zum erzeugen einer stehenden partikelwolke in einem insbesondere einen unterdruck aufweisenden volumen - Google Patents

Vorrichtung zum erzeugen einer stehenden partikelwolke in einem insbesondere einen unterdruck aufweisenden volumen Download PDF

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EP0879094B1
EP0879094B1 EP97905012A EP97905012A EP0879094B1 EP 0879094 B1 EP0879094 B1 EP 0879094B1 EP 97905012 A EP97905012 A EP 97905012A EP 97905012 A EP97905012 A EP 97905012A EP 0879094 B1 EP0879094 B1 EP 0879094B1
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EP
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particle chamber
particle
ignition
pressure
aperture
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EP97905012A
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EP0879094A1 (de
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Dietmar Neuhaus
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0006—Spraying by means of explosions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/01—Pattern sprinkler

Definitions

  • the invention relates to a device for generating a standing particle cloud in one in particular a negative pressure volume, as z. B. for Experiments can be found in space.
  • Particle clouds are particularly important in quality assurance for testing purposes and in the research of Interest. It is there in both areas of application desirable, controlled from the small particles To generate clouds. This is especially true in a vacuum or, more generally, in vacuum volumes (Space) not trivial, because there because of the small Gas / air share the frictional forces between the Particles and the gas / air do not cause cloud formation can contribute.
  • a particle atomization device is in practice known in which the dust to be dosed in one cylindrical solid container is located and through a piston is evenly conveyed upwards.
  • a rotating stainless steel brush carries a defined amount of the dust conveyed upwards and transported them in a quick stream of air in which the dust broken down into individual particles by shear forces and transported further becomes. So there is a constant air (gas) jet here required.
  • the invention has for its object a device for the controlled generation of a particle cloud from a bed of predetermined particles generate and bring in a volume.
  • a bed is specified Particles deagglomerated by removing the particles from the Recording space of a particle chamber are ejected. According to the invention, this takes place by means of a pressure wave, via the inlet opening into the receiving space of the particle chamber penetrates to the housed there Bed of particles acts and this through the outlet opening ejects.
  • the means of Pressure wave introduced into the particle chamber which then exits through the outlet opening, so low that the equilibrium pressure in the volume into which the particle cloud was introduced is essentially not changed and almost the same remains. To do this, it is useful to determine the strength of the Pressure wave to the size of the volume into which the Particle cloud should be brought to vote.
  • the geometry becomes at least one Part of the volume into which the particle cloud was introduced is selected such that the via the outlet opening escaping pressure / shock wave suitably reflected the reflected shock wave can be a Calming the movements of the particles of the cloud cause.
  • the volume is among other things from a reflective surface limited that the outlet opening of the particle chamber opposite and in the direction of propagation through pressure / shock wave passing through the outlet opening is arranged.
  • This reflection surface is designed in such a way that they push the pressure wave onto the exhaust port reflected back from the particle chamber.
  • this reflection surface is essentially hemispherical, the particle chamber roughly at the center of an (imaginary) sphere is arranged, the hemispherical reflection surface as an inner surface.
  • a pressure wave generating device a pyrotechnic device with a ignitable explosive charge suitable amount and in particular with a pyrotechnic igniter waveguide used
  • the inner surface with explosive material is vaporized or dusted.
  • the end of the igniter waveguide is an igniter arranged.
  • the other end of the igniter waveguide is opposite the inlet opening of the particle chamber arranged.
  • the ignition element is preferably connected to the Ignition tube condensed.
  • Pyrotechnic igniter hollow lines of the previously described kind are known from the explosives technology. These waveguides are either flexible Hoses or designed as rigid pipes.
  • Ignition element is preferably a Spark discharge element that is operated electrically. The between electrodes of the spark discharge element forming sparks lead to ignition (Detonation / explosion) of the explosive on the inner wall the igniter waveguide, making it a Comes pressure / shock wave in the hollow pipe.
  • This Pressure / shock wave propagates in the hollow pipe and is caused by the sequential ignition of the explosive further built up on the inner surface of the waveguide and maintain.
  • the use of a pyrotechnic working pressure wave generating device of the type mentioned above is advantageous in that when they were used for the generation of pressure waves in a vacuum can be.
  • the explosive charge (amount of Explosives on the inner surface of the waveguide) so small and on the volume in which the particle cloud should be introduced, coordinated that the gas ballast (Kindling), which when the Particle pouring from the particle chamber into the volume penetrates, is negligible.
  • the inlet and outlet openings the particle chamber closed by means of closure elements have the task an unintentional leakage of particles from the To prevent the space in the particle chamber.
  • the closure elements are dispensable if the Particle bed at the outlet and inlet openings through suitable measures (compacting, gluing) to manipulate that it's not an unwanted Particles come out of the particle chamber.
  • suitable measures compacting, gluing
  • all of these measures must take into account that it is due to the local solidification the particle bed does not interfere the deagglomeration of the particles comes.
  • Can also the closure elements designed and / or with the Particle chamber to be connected to release the openings are movable (slides or discs). The openings of the particle chamber are for transport purposes locked. By moving away or removing shortly before the commissioning of the particle cloud generating device then these openings are released.
  • the closure elements are advantageously porous educated. This guarantees gas exchange between the receiving space of the particle chamber and the environment when using the device according to the invention in Vacuum.
  • a vacuum chamber 10 is shown in longitudinal section, in which a device 12 for generation a particle cloud according to an embodiment of the Invention is housed.
  • the device 12 has a particle chamber 14 with a funnel-shaped receiving space 16 for a particle bed 18.
  • the Particle chamber 14 has an inlet opening 20 and provided an outlet opening 22 opposite this, the the two end faces of the hollow truncated cone form the funnel-shaped receiving space 16.
  • the inlet opening 20 forms the smaller of the two End faces, so that the receiving space 16 starts from the inlet opening 20 conical to the outlet opening 22 enlarged towards.
  • Both openings 20, 22 are through closure elements 24 covered in the form of porous films 26.
  • the ignition tube 28 has an igniter provided with an igniter 34 36 and an outlet end 38 on that of the inlet opening 20 arranged opposite one another Holding element 40 is held, which with the particle chamber 14 is connected.
  • the holding element 40 has one Through opening 42 on that with the inlet opening is aligned.
  • the holding element 40 lies in the receptacle 44 of an angled holding arm 46, the the bottom wall of the vacuum chamber 10 rises and on this is attached.
  • the ignition tube is at its ignition end 36 28 damaged with the igniter 34, which at 48 should be indicated by a shrink tube.
  • the ignition element 34 is a spark discharge ignition element, whose electrical lines 50 through the wall of the vacuum chamber 10 whose interior 52 are led out.
  • the recording is 44 of the holding arm 46 formed such that the Holding element 40 together with itself extending ignition tube 28 and the particle chamber 14 from the side into the fork-shaped receptacle 44 can be used.
  • This makes it possible to Particle cloud generating device 12 prefabricated to support the arm 46; an assembly of the device 12 in the vacuum chamber 10 is therefore not required.
  • the vacuum chamber 10 a bottom wall 54 on which a cylindrical first wall section 56 of the vacuum chamber 10 connects.
  • the Holding arm 46 arranged, in the region of the the end facing away from the bottom wall 54.
  • On the cylindrical Wall section 56 closes a hemispherical second wall section 58.
  • the positioning of the Holding arms 46 within the vacuum chamber 10 is included hit such that the inlet opening 20 approximately in The center of an (imaginary) sphere is the includes hemispherical second wall portion 58.
  • the cone angle of the receiving space 16 chosen such that the inner wall of the receiving space 16th essentially radial to the hemispherical second Wall section 58 runs.
  • the spark discharge leads to an ignition of the explosive 32 and thus for training a pressure / shock wave in the ignition hose 28.
  • the ignition tube 28 is elongated a propagation and amplification of the shock wave in Ignition hose 28.
  • This shock wave finally occurs Exit end 38 of the ignition tube 28 and hits on the porous film 26, which is easily tearable and breaks up due to mechanical stress.
  • the Shock / pressure wave enters the receiving space 16 Particle chamber 14, where it hits the particle bed 18 acts.
  • the film 26 breaks under pressure Outlet opening 22 of the particle chamber 14 so that the Particles of the bed 18 from the funnel-shaped receiving space 16 are pushed out.
  • the shock wave that from fumes and thus from combustion gases of the Explosives, spreads in axial extension of the funnel-shaped receiving space 16 for hemispherical second wall section 58 of the vacuum chamber 10 out to the inner surface 60 of the second Wall section 58 to be reflected.
  • the reflected Shock / pressure wave acts on the ejected Particles of the bed 18 and soothes them Movements so that it can form the desired Particle cloud is coming.
  • Over the length of the ignition tube 28 can be the strength of the shock wave and the Swath quantity can be changed. It is desirable keep the amount of explosives as small as possible, thus the gas ballast consisting of the combustion gases is as low as possible.

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer stehenden Partikelwolke in einem insbesondere einen Unterdruck aufweisenden Volumen, wie es z. B. für Experimente im Weltraum anzutreffen ist.
Partikelwolken sind insbesondere in der Qualitätssicherung für Prüfzwecke und in der Forschung von Interesse. In beiden Anwendungsbereichen ist es dabei wünschenswert, aus den kleinen Partikeln kontrollierte Wolken zu erzeugen. Dies ist insbesondere im Vakuum oder, allgemeiner ausgedrückt, in Unterdruck-Volumina (Weltraum) nicht trivial, da dort wegen des geringen Gas/Luftanteils die Reibungskräfte zwischen den Partikeln und dem Gas/der Luft nicht zur Wolkenbildung beitragen können.
Aus der Praxis ist eine Partikelzerstäubungsvorrichtung bekannt, bei der sich der zu dosierende Staub in einem zylindrischen Feststoffbehälter befindet und durch einen Kolben gleichmäßig nach oben gefördert wird. Eine rotierende Edelstahlbürste trägt eine definierte Menge des nach oben geförderten Staubes ab und transportiert sie in einen schnellen Luftstrahl, in dem der Staub durch Scherkräfte in Einzelpartikel zerlegt und weitertransportiert wird. Es ist hier also ein steter Luft(Gas-)Strahl erforderlich.
Aus dem Stand der Technik (siehe z. B. DE-A-31 36 507) ist es bekannt, ein pulverförmiges Beschichtungsgut durch Zünden eines Gasgemischs auf eine zu beschichtende Oberfläche aufzuspritzen (Beschichten durch Hochtemperaturspritzen). Mit dieser Technik des Austreibens von Pulver läßt sich jedoch eine stehenden Partikelwolke (für Experimentierzwecke) nicht erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontrollierten Erzeugung einer Partikelwolke aus einer Schüttung vorgegebener Partikel zu erzeugen und in einem Volumen einzubringen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der Erfindung mit Hilfe einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Partikelwolke in einem insbesondere einen Unterdruck aufweisenden Volumen, wobei diese Vorrichtung versehen ist mit
  • einer Partikelkammer zur Aufnahme von Partikeln,
  • wobei die Partikelkammer eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist,
  • einer mit der Einlaßöffnung der Partikelkammer gekoppelten Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Druckwelle, die durch die Einlaßöffnung in die Kammer eindringt und die Partikel durch die Auslaßöffnung ausstößt, und
  • einer in Ausbreitungsrichtung der durch die Auslaßöffnung der Partikelkammer hindurchtretenden Druckwelle angeordneten und der Auslaßöffnung der Partikelkammer gegenüberliegenden Reflexionsfläche zur Reflexion der Druckwelle in Richtung auf die Auslaßöffnung der Partikelkammer.
Nach der Erfindung wird eine Schüttung vorgegebener Partikel desagglomeriert, indem die Partikel aus dem Aufnahmeraum einer Partikelkammer ausgestoßen werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Druckwelle, die über die Einlaßöffnung in den Aufnahmeraum der Partikelkammer eindringt, auf die dort untergebrachte Schüttung der Partikel einwirkt und diese über die Auslaßöffnung ausstößt. Dabei ist der vermittels der Druckwelle in die Partikelkammer eingebrachte Gasanteil, der anschließend über die Auslaßöffnung austritt, derart gering, daß sich der Gleichgewichtsdruck in dem Volumen, in das die Partikelwolke eingebracht wird, im wesentlichen nicht verändert und quasi gleich bleibt. Hierzu ist es zweckmäßig, die Stärke der Druckwelle auf die Größe des Volumens, in das die Partikelwolke eingebracht werden soll, abzustimmen.
Bei der Erfindung wird die Geometrie zumindest eines Teils des Volumens, in das die Partikelwolke eingebracht wird, derart gewählt, daß die über die Auslaßöffnung austretende Druck/Stoßwelle geeignet reflektiert wird, so kann die reflektierte Stoßwelle eine Beruhigung der Bewegungen der Partikel der Wolke bewirken. Dies ist insbesondere bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Unterdruck-Volumen (insbesondere Vakuum) von Vorteil. Das Volumen ist dabei unter anderem von einer Reflexionsfläche begrenzt, die der Auslaßöffnung der Partikelkammer gegenüberliegend und in Ausbreitungsrichtung der durch die Auslaßöffnung hindurchtretenden Druck/Stoßwelle angeordnet ist. Diese Reflexionsfläche ist derart ausgebildet, daß sie die Druckstoßwelle auf die Auslaßöffnung der Partikelkammer zurückreflektiert. Zweckmäßigerweise ist diese Reflexionsfläche als im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet, wobei die Partikelkammer in etwa im Mittelpunkt einer (gedachten) Kugel angeordnet ist, die die halbkugelförmige Reflexionsfläche als Innenfläche umfaßt.
Vorzugsweise wird als Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung eine pyrotechnisch arbeitende Vorrichtung mit einer zündbaren Sprengstoff-Ladung geeigneter Menge und insbesondere mit einer pyrotechnischen Anzünd-Hohlleitung eingesetzt, deren Innenfläche mit explosivem Material (Sprengstoff) bedampft oder bestäubt ist. An dem einen Ende der Anzünd-Hohlleitung ist ein Anzündelement angeordnet. Das andere Ende der Anzünd-Hohlleitung ist der Einlaßöffnung der Partikelkammer gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise ist das Anzündelement mit der Anzünd-Hohlleitung verdämmt.
Pyrotechnische Anzünd-Hohlleitungen der zuvor beschriebenen Art sind aus der Sprengstoff-Technik bekannt. Diese Hohlleitungen sind entweder als flexible Schläuche oder als starre Rohre ausgebildet. Bei dem Anzündelement handelt es sich vorzugsweise um ein Funkenentladungselement, das elektrisch betrieben wird. Der sich zwischen Elektroden des Funkenentladungselements bildende Funken führt zu einer Zündung (Detonation/Explosion) des Sprengstoffs an der Innenwandung der Anzünd-Hohlleitung, wodurch es zu einer Druck/Stoßwelle in der Hohlleitung kommt. Diese Druck/Stoßwelle pflanzt sich in der Hohlleitung fort und wird durch die sequentielle Zündung des Sprengstoffs an der Innenfläche der Hohlleitung weiter aufgebaut und aufrechterhalten. Die Verwendung einer pyrotechnisch arbeitenden Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung der vorstehend genannten Art ist insofern vorteilhaft, als sie für die Druckwellen-Erzeugung im Vakuum eingesetzt werden kann. Die Sprengstoffladung (Menge an Sprengstoff an der Innenfläche der Hohlleitung) ist derart klein und auf das Volumen, in das die Partikelwolke eingebracht werden soll, abgestimmt, daß der Gasballast (Anzündschwaden), der beim Ausstoß der Partikelschüttung aus der Partikelkammer in das Volumen eindringt, vernachlässigbar ist.
Vorteilhafterweise sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen der Partikelkammer mittels Verschlußelementen verschlossen. Diese Verschlußelemente haben die Aufgabe, ein unbeabsichtigtes Austreten von Partikeln aus dem Aufnahmeraum der Partikelkammer zu verhindern. Die Verschlußelemente sind entbehrlich, wenn es gelingt, die Partikelschüttung an den Auslaß- und Einlaßöffnungen durch geeignete Maßnahmen (Verdichten, Verkleben) derart zu manipulieren, daß es nicht zu einem ungewollten Austritt von Partikeln aus der Partikelkammer kommt. Allerdings muß bei all diesen Maßnahmen bedacht werden, daß es durch die örtliche oberflächennahe Verfestigung der Partikelschüttung nicht zu einer Beeinträchtigung der Desagglomeration der Partikel kommt. Ferner können die Verschlußelemente derart gestaltet und/oder mit der Partikelkammer verbunden sein, daß sie zum Freigeben der Öffnungen bewegbar (Schieber oder Scheiben) sind. Zu Transportzwecken sind die Öffnungen der Partikelkammer verschlossen. Durch Wegbewegen oder Entfernen kurz vor der Inbetriebnahme der Partikelwolken-Erzeugungsvorrichtung werden dann diese Öffnungen freigegeben.
Vorteilhafterweise sind die Verschlußelemente porös ausgebildet. Dies garantiert den Gasaustausch zwischen dem Aufnahmeraum der Partikelkammer und der Umgebung bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vakuum.
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei deren Verwendung in einer Vakuumkammer und
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.
In Fig. 1 ist im Längsschnitt eine Vakuumkammer 10 dargestellt, in der eine Vorrichtung 12 zur Erzeugung einer Partikelwolke gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung untergebracht ist. Die Vorrichtung 12 weist eine Partikelkammer 14 mit einem trichterförmigen Aufnahmeraum 16 für eine Partikelschüttung 18 auf. Die Partikelkammer 14 ist mit einer Einlaßöffnung 20 und einer dieser gegenüberliegenden Auslaßöffnung 22 versehen, die die beiden Stirnseiten des Hohlkegelstumpfs des trichterförmigen Aufnahmeraums 16 bilden. Die Einlaßöffnung 20 bildet dabei die kleinere der beiden Stirnseiten, so daß sich der Aufnahmeraum 16 ausgehend von der Einlaßöffnung 20 konisch zur Auslaßöffnung 22 hin vergrößert.
Beide Öffnungen 20,22 sind durch Verschlußelemente 24 in Form von porösen Folien 26 überdeckt.
Außerhalb der Partikelkammer 14 befindet sich ein pyrotechnischer Anzündschlauch 28, dessen Innenseite 30 mit Sprengstoff 32 bestäubt ist. Der Anzündschlauch 28 weist ein mit einem Anzündelement 34 versehenes Anzündende 36 und ein Austrittsende 38 auf, das der Einlaßöffnung 20 gegenüberliegend angeordnet und von einem Halteelement 40 gehalten ist, welches mit der Partikelkammer 14 verbunden ist. Das Halteelement 40 weist eine Durchgangsöffnung 42 auf, die mit der Einlaßöffnung fluchtend angeordnet ist. Das Halteelement 40 liegt in der Aufnahme 44 eines winkligen Haltearms 46, der von der Bodenwand der Vakuumkammer 10 aufragt und an dieser befestigt ist. An seinem Anzündende 36 ist der Anzündschlauch 28 mit dem Anzündelement 34 verdämmt, was bei 48 durch einen Schrumpfschlauch angedeutet sein soll. Bei dem Anzündelement 34 handelt es sich um ein Funkenentladungs-Anzündelement, dessen elektrische Leitungen 50 durch die Wandung der Vakuumkammer 10 aus deren Innenraum 52 herausgeführt sind.
Wie man anhand von Fig. 2 erkennen kann, ist die Aufnahme 44 des Haltearms 46 derart ausgebildet, daß das Halteelement 40 mitsamt des sich von diesem aus erstreckenden Anzündschlauch 28 und der Partikelkammer 14 von der Seite aus in die gabelförmige Aufnahme 44 einsetzen läßt. Damit ist es möglich, die Partikelwolken-Erzeugungsvorrichtung 12 vorgefertigt an dem Haltearm 46 zu lagern; ein Zusammenbau der Vorrichtung 12 in der Vakuumkammer 10 ist also nicht erforderlich.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, weist die Vakuumkammer 10 eine Bodenwand 54 auf, an die sich ein zylindrischer erster Wandabschnitt 56 der Vakuumkammer 10 anschließt. Im Bereich des zylindrischen Wandabschnitts 56 ist der Haltearm 46 angeordnet, und zwar im Bereich von dessen der Bodenwand 54 abgewandten Ende. An den zylindrischen Wandabschnitt 56 schließt sich ein halbkugelförmiger zweiter Wandabschnitt 58 an. Die Positionierung des Haltearms 46 innerhalb der Vakuumkammer 10 ist dabei derart getroffen, daß sich die Einlaßöffnung 20 etwa im Mittelpunkt einer (gedachten) Kugel befindet, die den halbkugelförmigen zweiten Wandabschnitt 58 umfaßt. Darüber hinaus ist der Konuswinkel des Aufnahmeraums 16 derart gewählt, daß die Innenwand des Aufnahmeraums 16 im wesentlichen radial zum halbkugelförmigen zweiten Wandabschnitt 58 verläuft.
Nachfolgend soll kurz noch auf die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 bei Anwendung in der Vakuumkammer 10 eingegangen werden.
Nach Plazieren der Vorrichtung 12 an dem Haltearm 46 und Aufsetzen des aus den Wandabschnitten 56 und 58 bestehenden Teils der Vakuumkammer 10 auf die Bodenwand 54 wird im Innenraum 52 der Vakuumkammer 10 ein Unterdruck erzeugt, wobei es infolge der porösen Verschlußfolien 26 zu einem Gasaustausch zwischen dem Innenraum 52 der Vakuumkammer 10 und dem Aufnahmeraum 16 sowie dem Innern des Anzündschlauchs 28 kommt. Bei Stromfluß durch das Funkenentladungs-Anzündelement 36 kommt es zwischen dessen Elektroden zu einer Funkenbildung. Das Anzündelement ist dabei mit zwei Elektrodenpaaren versehen, wobei über eines der beiden Elektrodenpaare mit hoher Spannung aber geringer Kapazität eine Entladung erzeugt wird, so daß der Elektrodenabbrand hinreichend viele Ionen erzeugt, wodurch über das andere der beiden Elektrodenpaare mit geringerer Spannung aber höherer Kapazität und auch höherer Energie die zur Zündung führende Entladung ausgelöst wird. Die Funkenentladung stellt sich hier also als ein Stufenprozeß dar. Die Funkenentladung führt zu einer Zündung des Sprengstoffs 32 und damit zur Ausbildung einer Druck/Stoßwelle im Anzündschlauch 28. Durch sukzessive Detonation des Sprengstoffs 32 in Längserstreckung des Anzündschlauchs 28 kommt es zu einer Fortpflanzung und Verstärkung der Stoßwelle im Anzündschlauch 28. Diese Stoßwelle tritt schließlich am Austrittsende 38 des Anzündschlauchs 28 aus und trifft auf die poröse Folie 26, die leicht zerreißbar ist und infolge der mechanischen Beanspruchung aufbricht. Die Stoß/Druckwelle gelangt in den Aufnahmeraum 16 der Partikelkammer 14, wo sie auf die Partikeischüttung 18 einwirkt. Unter dem Druck bricht die Folie 26 an der Auslaßöffnung 22 der Partikelkammer 14 auf, so daß die Partikel der Schüttung 18 aus dem trichterförmigen Aufnahmeraum 16 herausgestoßen werden. Die Stoßwelle, die aus Anzündschwaden und damit aus Verbrennungsgasen des Sprengstoffs besteht, breitet sich in axialer Verlängerung des trichterförmigen Aufnahmeraums 16 zum halbkugelförmigen zweiten Wandabschnitt 58 der Vakuumkammer 10 hin aus, um an der Innenfläche 60 des zweiten Wandabschnitts 58 reflektiert zu werden. Die reflektierte Stoß/Druckwelle wirkt auf die ausgestoßenen Partikel der Schüttung 18 ein und beruhigt deren Bewegungen, so daß es zur Ausbildung der gewünschten Partikelwolke kommt. Über die Länge des Anzündschlauches 28 kann die Stärke der Stoßwelle und die Schwadenmenge verändert werden. Es ist wünschenswert, die Sprengstoffmenge so klein wie möglich zu halten, damit der aus den Verbrennungsgasen bestehende Gasballast so gering wie möglich ist.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen einer stehenden Partikelwolke in einem insbesondere einen Unterdruck aufweisenden Volumen, mit
    einer Partikelkammer (14) mit einem Aufnahmeraum (16) zur Aufnahme von Partikeln (18),
    wobei die Partikelkammer (14) eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung (20,22) aufweist,
    einer mit der Einlaßöffnung (20) der Partikelkammer (14) gekoppelte Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung (28,34) zum Erzeugen einer Druckwelle, die durch die Einlaßöffnung (20) in den Aufnahmeraum (16) der Partikelkammer (14) eindringt und die Partikel (18) durch die Auslaßöffnung (22) ausstößt, und
    einer in Ausbreitungsrichtung der durch die Auslaßöffnung (22) der Partikelkammer (14) hindurchtretenden Druckwelle angeordneten und der Auslaßöffnung (22) der Partikelkammer (14) gegenüberliegenden Reflexionsfläche (60) zur Reflexion der Druckwelle in Richtung auf die Auslaßöffnung (22) der Partikelkammer (14).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und die Auslaßöffnung (20,22) jeweils von einem Verschlußelement (26) verschlossen sind, durch die hindurch die Druckwelle hindurchtritt und/oder die infolge der Druckwelle aufbersten und die betreffende Öffnung (20,22) freigeben.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verschlußelement (26) eine insbesondere poröse Folie ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung eine pyrotechnische Anzünd-Hohlleitung (28) aufweist, deren Innenseite (30) mit explosivem Material (32) versehen ist, wobei an dem einen Ende (36) der Anzünd-Hohlleitung (28) ein Anzündelement (34) und das andere Ende (38) der Anzünd-Hohlleitung (28) der Einlaßöffnung (20) der Partikelkammer (14) gegenüberliegend angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündelement (34) mit der Anzünd-Hohlleitung (28) verdämmt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (16) der Partikelkammer (14) kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Einlaßöffnung (20) an der kleineren Stirnseite und die Auslaßöffnung (22) an der größeren Stirnseite des Kegelstumpfs angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwellen-Erzeugungsvorrichtung (28,34) eine Sprengstoff-ladung zur Erzeugung der Druckwelle durch Explosion der Sprengstoff-Ladung aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (60) im wesentlichen eine Halbkugel-Innenfläche ist und daß die Partikelkammer (14) im wesentlichen im Mittelpunkt einer die halbkugelförmige Reflexionsfläche (60) umfassenden gedachten Kugel angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sofern auf Anspruch 8 und 6 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Aufnahmeraum (16) eine im wesentlichen sich radial zur halbkugelförmigen Reflexionsfläche (60) erstreckende Wandung aufweist.
EP97905012A 1996-02-13 1997-02-12 Vorrichtung zum erzeugen einer stehenden partikelwolke in einem insbesondere einen unterdruck aufweisenden volumen Expired - Lifetime EP0879094B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19605184 1996-02-13
DE19605184 1996-02-13
PCT/EP1997/000636 WO1997029849A1 (de) 1996-02-13 1997-02-12 Vorrichtung zum erzeugen einer stehenden partikelwolke in einem insbesondere einen unterdruck aufweisenden volumen

Publications (2)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836723B4 (de) * 1998-08-13 2008-04-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Homogenisierung von Staubverteilungen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7284987B2 (en) * 2002-10-11 2007-10-23 Mcgrath Terrence S Physical quantum model for the atom
WO2004034030A2 (en) * 2002-10-11 2004-04-22 Mcgarth Terrence S An axial atomic model for determination of elemental particle field structure and energy levels
RU2551378C2 (ru) * 2013-09-10 2015-05-20 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Распылитель порошкообразных веществ импульсного действия
CN109001055B (zh) * 2018-07-27 2019-11-19 北京理工大学 冲击加载实验装置
JP7488482B2 (ja) * 2022-05-02 2024-05-22 ダイキン工業株式会社 パルス電源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1459359A (fr) * 1965-10-18 1966-04-29 Dynamit Nobel Ag Procédé et dispositif pour la pulvérisation de liquides, de solutions, de suspensions ou de matières solides sous forme de poussière, de poudre ou analogue, à l'aide du jet de poussée d'un moteur-fusée
DE3136507C2 (de) * 1981-09-15 1985-07-11 Central'noe konstruktorskoe bjuro "Leninskaja Kuznica", Kiev Explosionsbeschichtungsanlage
US4725294A (en) * 1987-03-13 1988-02-16 Vlsi Standards, Inc. Apparatus for collection of particulate matter from an ambient gas
US4872786A (en) * 1987-04-06 1989-10-10 Braden Thomas M Solid particulate aerosol generator
LU86900A1 (de) * 1987-05-26 1988-06-13 Euratom Verfahren und vorrichtung zum entfernen einer aerosolwolke aus der luft
DE3826101A1 (de) * 1988-08-01 1990-02-15 Heyer Gmbh Carl Einrichtung zum mechanischen erregen eines in einem behaelter befindlichen fliessfaehigen stoffes mittels ultraschall, mit einer fuellstandsueberwachung fuer den im behaelter befindlichen stoff
US5173274A (en) * 1991-08-16 1992-12-22 Southwest Research Institute Flash liquid aerosol production method and appartus
DE4426264A1 (de) * 1994-07-25 1996-02-01 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Dosierung eines Pulveraerosols

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836723B4 (de) * 1998-08-13 2008-04-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Homogenisierung von Staubverteilungen

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