Regelvorrichtung an einer Mahlvorrichtung zur Einhaltung einer vorgegebenen spezifischen
Oberfläche des Fertigproduktes
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung an einer Mahlvorrichtung zur Einhaltung einer vorgege- benen spezifischen Oberfläche des Fertigproduktes, mit einer Permeabilitätsmessvorrichtung zum Messen der spezifischen Oberfläche des jeweils anfallenden Mahlproduktes, welche eine P.
ermeabilitätszelle mit einem von Messgas durchströmten Zylinder und zwei im wesentlichen zylinderachssenkrechten, gaspermeablen Siebplatten, welche zum Pressen einer Pille aus Prüfgut An je eine F llsitellung sowie in je eine Presistellung von voirg@gebener Entfarnung voneinander, in welchen Press- stellungen sie einen Pillenraum von vorgegebenem Volumen axial begrenzen, gegeneinander bewegbar und in diesen Prassstellungen fastbaltbar'ausgebildet sind, wobei der mit dem auf.
der dem Pillenraum abgewandten Seite einer der Siebplatten gelegene Raum mit einem Messgasstutzen verbunden ist und die eine Siebplatte zudem in eine das ihr zugeordnete Ende des Zylinders frei gebende Ausweichstellung bewegbar ausgebildet ist, sowie einen über eine mit einem Messgasventil versehene Messgasleitung an den Messgasstutzen der Permeabilitätszelle angeschlossenen, eine Gaszone aufweisenden sowie MessflüasigkeAt enthattanden, die Me : oge des durch die Permeabilitätszelle strömenden Messgases mittels Flüssigkeitsverdrängung bestimmenden Mengenmesser, dessen Gaszone an eine einen Unterdruck erzeugende Vorrichtung anschliessbar ist, aufweist, sowie mit einer Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtung.
Solche Vorrichtungen werden in zahlreichen Industriezweigen verwendet, insbesondere in der Zementindustrie, in der Erzaufbereitung, in der keramischen Industrie und ähnlichen Gebieten.
Die Messung der spezifischen Oberfläche des Mahlproduktes einer Mahlvorrichtung ist nicht nur für die Qualitätskontrolle, sondern insbesondere auch für die Steuerung des Mahlvorganges fiir eine rationelle Durchführung desselben von Bedeutung. Eine Vermahlun, auf einen feineren Grad, als den gewünschten, verzehrt unn tzerweise Antriebsenergie f r die Mahlvorrichtung.
Hieraus ergibt sich die Wünschbarkeit, die spezifische Oberflächie ! de, s jleweils anfallenden Mahlproduktels in zeitlich dichter Folge messen zu können und hierbei Messresultate zu erhalten, welche eine unmittelbare Steuerung der den Mahlvorgang beeinflussenden Vorrichtung ermöglichen. Es leuchtet ein, dass die rationellste Gestaltung des Mahlvorganges mittels einer au tomatisierten Regelvorrichtung erreicht würde.
Bekanntlich wird bei im offenen Kreislauf arbeitenden Mahlvorrichtungen der Mahlvorgang durch die Be tätigung der Aufgabegutdosiervorrichtung beeinflusst.
Bei im geschlossenen Kreislauf arbeitenden Mahlvorrichtungen, bei welchen der Ausgang der Mahlvorrichtung mit dem Eingang eines eine Vorrichtung zur Re gulierung des Sichtungsgrades aufweisenden Sichters und der Grobgutausgang dieses Sichters mit dem Eingang der Mahlvorrichtung verbunden ist, wird der Mahlvorgang durch Betätigen der Vorrichtung zur Regulierung des Sichtungsgrades beinflusst. Der Mahlvorgang kann auch durch Betätigen einer Drehzahlverstellvorrichtung , der Antriebsvorrichtung der Mahlvorrichtung, oder bei bewegliche Mahlkörper aufweisenden Mahlvorrichtungen, durch Betätigen einer Verstellvorrichtung einer Vorrichtung zur Reibungsvergrösserung der Mahlkörper gegenüber den Mahlwänden der Mahlvorrichtung beeinflusst werden.
Eine unmittelbare Steuerung dieser bekannten, den Mahlvorgang der Mahlvorrichtung be einflussenden Vorrichtungen ist aber mittels der bisher bekannten Permeabilitätsmessvorrichtung nicht möglich.
Bei bekannten Permeabilitätszellen wird die aus Prüfgut gepresste Pille nach erfolgter Permeabilitätsmessung durch Ausblasen mittels Druckluft entfernt.
Es hat sich ergeben, dass es auf diese Weise nicht mög- lich ist, das im Zylinder befindliche Prüfgut mit Sicherheit restlos zu entfernen. Ein solcher Pillenrest ver fälscht die Messresultate der folgenden Messungen, da eine grössere als der vorgegebenen Prüfstoffmenge ent- sprechende Menge zu einer Pille gepresst wird, welche Pille zudem, da eine grössere Prüfstoffmenge auf ein vorgegebenes Volumen gepresst wird, eine andere Poro sitÏt, d. h. ein anderes Verhältnis von Feststoffvolumen zu Gesamtvolumen aufweist.
Neben einem konstanten Differenzdruck sind eine konstante Prüfstoffmenge und eine konstante Porosität der Pille Voraussetzung für eine genaue und reproduzierbare Permeabilitätsmessung, die auf der Messung der Durchströmzeit einer vorge gebenen Messgasmenge durch die Pille beruht. Ausserdem brin-t die bekannte Art des Entfemms dar Pille aus dem Zylinder eine unerwünschte Verstaubung der Um gebung mit sich.
Die bekannten Mengenmesser zum Messen der Menge des s durch die PermeabilitÏtszelle str¯menden Gases weisen zwei in einem U-Rohr kommu- nizierende Fl ssigkeitssÏulen auf, welche die Druckdifferenz bewirken. Diesen Geräten haftet der Mangel an, dass die f r die Messung wirksame Druckdifferenz im Laufe der Messung ständig abnimmt. Dadurch leidet die Genauigkeit der Messung, und vor allem sind zeit raubende Rechnungen notwendig, um aus den Durch laufzeiten für ein vorgegebenes Gasvolumen die spezifische Oberfläche des geprüften Gutes zu ermitteln. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, dass die Gutmenge, die mit je einer Messung untersucht werden kann, sehr klein und daher nicht in jedem Falle wirklich repräsentativ ist.
Die Messungenauigkeiten dar bekannten Permeabili- tätsxellen und Mengenmesser sind nun im Verhältnijs zu den unvermeidlichen Streuungen beim Mahlvorgang so gross, dass eine direkte Steuerung der den Mahlbgrad der Mahlvorrichtung beeinflussenden Vorrichtung durch eine aus einer bekannten Permeabilitätszelle und einem bekannten Mengenmesser bestehenden Permeabilitäts, messvorrichtung kaum möglich ist. Insbesondere ist keine kontinuierliche Regelung möglich, weil die bekannten Mengenmesser keine direkt auf die spezifische Oberfläche des geprüften Gutes in cm2/g nach Blaine umrechenbaren Messresultate liefern.
Die Erfindung setzt sich zum Ziele, diese L cke zu schliessen und eine Vorrichtung zum direkten und kontinuierlichen Regeln, der den Mahlgrad einer Mahlvorrichtung beeinflussenden Vorrichtung zur Einhaltung einer vorgegebenen spezifischen Oberfläche, des Mahlproduktes zu schaffen.
Zu diesem Zwecke zeichnet sich die Regelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, welche eine aus einer Permeabilitätszelle sowie aus einem Mengenmesser bestehende Permeabilitätsmessvor- richtung sowie eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtung aufweist, erfindungs- gemäss durch die folgenden Merkmale aus : a) Die andere Siebplatte dar PermeabilitÏtszelle ist zum Ausstossen der Pille aus dem Zylinder in Richtung gegen den Pillenraum über ihre Pressstellumg hinaus in eine Ausstossstellung bewegbar ausgebildet.
b) Der Mengenmesser weist zwei bereinander angeordnete, Messflüssigkeit enthaltende Messflüssigkeits- behälter auf ; der obere Messflüssigkeitsbehälter ist im Raume fest, gegen die Umgebung abgeschlossen und mit seiner Gaszone mit dem Messgasstutzen der Per- meabilitätszelle verbunden, und der untere Messflüssig keitsbehälter ist oben offen und liegt auf der Waagschale einer Waage auf,
wobei ein mit dem oberen Messflüssig- keitsbehälter fest verbundenes Messflüssigkeitsrohr in dessen unterem Bereich in diesen mündet und bis unter den Messflüssigkeitsspiegel im unteren Messflüssigkeits- behälter f hrt, durch welches Messflüssigkeitsrohr eine der durch die Permeabilitätszelle strömende Messgas- menge entsprechende Messflüssigkeitsmenge, die durch das Massgas aus dam oberen Messflüssigkeitsbehälter verdrängt wird, in den unteren Messflüssigkeitsbehälter strömt, und die Waage ist so ausgelegt, dass der unter dem Einfluss des Gewichtes der zu messenden Messflüssigkeitsmenge zurückgelegte Weg der Waagschale so gross ist,
wie die Summe der Absenkung des Messfl ssig keitsspiegels im oberen Messflüssigkeitsbehälter und des gleichzeitigen entsprechenden Anstieges des Messflüssig- keitsspiegel's im unteren Messfliissigkeitsbehälter. c) Es ist eine Zeitmessvorrichtung vorgesehen, welche die Zeit misst, innerhalb welcher das Anzeigeelement der Waage einen vorgegebenen Weg zurücklegt, welcher einer vorgegebenen Messflüssigkeitsmenge bzw.
einer vorgegebenen, durch die Permeabilitätszelle str¯menden Messgasmenge entspricht, und welche das Mess résultat in ein, der spezifischen Oberfläche der von Messgas durchströmten Pille aus Prüfgut entsprechendes Signal umwandelt id) Es ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, welche signaleingangsseitig mit der Zeitmessvorrichtung und ausgangsseitig mit der Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtung in Wirkungsver- bindung steht, in der Weise, das bei Überschreiten einer vorgegebenen Zeit durch die gemessene Zeit die Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtuag in den Mahlgrad herabsetzendem Sinne,
bei Unterschreiten dieser vorgegebenen Zeit die Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtung in den Mahlgrad erhöhendem Sinne betätigt wird.
! e) Es ist e ! ine dar Mahlvorrichtung nachgeschaltete Teitstromentnahmefvorrichtung vorigesehen, dar ein Do siorwägaautomat nachgeischaltet iist, der ausgangsseitig mit, dem Pillenraum der PermeabilitÏtszelle verbunden ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 eine erfindurgsgemässe Permeabilitätszelle teilweise geschnitten,
Fig. 2 einen erfinldungsgemässen Permeabilitätsmes- ser teilweise im Schnitt,
Fig. 3 und 4 den Mengenmesser nach Fig. 2 in je unterschiedlichen Betriebslagen in kleinerem Massstab, und
Fig. 5 ein Schema der erfindungsgemässen Regelvorrichtung an einer Mahlvorrichtung mit geschlossenem Kreislauf.
Die in Fig. 1 dargestellte Permeabilitätszelle 99 weist eine Fundamentplatte 1 auf, an welcher ein vertikaler, oben offener Zylinder 2 aufgehängt ist, der unten durch eine Stirnwand 3 abgeschlossen ist. Im unteren Bereiche des Zylinders 2 ist eine zylinderachssenkrechte, in Zy linderachsrichtung gaspermeable Siebplatte 4 mit einer grossen Anzahl von gleichmässig verteilten Sieböffnun- gen 5 angeordnet.
Aus dem Raume unterhalb der Siebplatte 4 führt ein Messgasstutzen 6, der über eine Messgasleitung (103 in Fig. 2) mit einem Mengenmesser (199 in Fig. 2) verbunden ist und ein Messgasventil (201 in Fig. 5) aufweist, durch die Stirnwand 3 nach aussen. An den oben offenen Zylinder 2 schliesst eine Büchse 7 an, die oben durch einen Deckel 8 abgeschlos- sen ist. Die Büchse 7 fluchtet mit dem Zylinder 2.
Durch in der Zeichnung nicht sichtbare Öffnungen im Deckel 8 und in der Fundamentplatte 1 hindurch führt eine Kolbenstange 9, die an ihrem unteren Ende eine in Zylinderachsrichtung gaspermeable Siebplatte 10 mit einer grossen Anzahl von gleichmässig verteilten Sieböffnungen 11 trägt. Oberhalb der Fundamentplatte 1 führt die Kolbenstange 9 durch einen beidseitig beaufschlagbaren pneumatischen Stellmotor 13 hindurch, mittels welchem die Siebplatte 10 in Zylinderachsrichtung bewegbar ist.
Die Siebplatte 4 sitzt am oberen Ende einer Kolbenstange 14, welche durch eine Offnung 15 in der Stirnwand 3 des Zylinders 2 hindurch in einen beiidseitig baaufschlagharen pneumatischen Stellmotor 16 hinein führt, mittels welchem die Siebplatte 4 in Zylin derachsrichtung bewegbar ist.
In, der Zeichnung ist die Siebplatte 4 in ihrer Press Ntallung dargestellt, die zuglaich ihre Fulls. te. Hung ist. Die Siebplatte 10 ist in der Zeichnung in ihrer Füllstellung dargestellt, die zugleich ihre Ausweichstellung ist. In dieser Ausweichstellung befindet sich die Siebplatte 10 ausserhalb des Zylinders 2 und gibt dessen ihr zuge ordnete, an dem der ihn am unteren Ende abschliessen- den Stirnwand 3 gegenüberliegenden Ende gelegene Öff- nung 17 frei, wobei diese Öffnung 17 unmiittelbaf an die dem Deckel 8 gegenüberliegende Öffnung 18 der B chse 7 anschliesst.
Die Siebplatte 10 ist aus ihrer Füll-und Ausweichstellung mittels, des Stellmotors 13 ins Innere des Zylin ders 2 gegen die Siebptaitte 4 in eine Prassstellung bewegbar. Die Lage der unteren Kante der Siebplatte 10 in ihrer Pressstellung ist in dar Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie 19 dargestellt. Die Siebplatte 10 in ihrer Presslsbellunlg und die Siebpiaitte 4 in ihrer Füll- und zugleich ihrer Pressstellung befinden sich in einer vorgegebenen Entfernung voneinander und begrenzen dabei axial einen Pillenraum 20 von vorgegebenem Volumen.
Die Kolbenstange 9 führt oben aus dem Stell- motor 13 hinaus und ist an ihrem oberen Ende mit einem Gewinde versehen, welches eine AnscMagnmtter 21 und eine Gegenmutter 22 trägt. Die Anschlagmutter 21 und der obere Zylinderdeckel 23 des Stellmotors 13 bildenerntenAnschlag 21, 23, welcher Anschlag die Bewegung der Siebplatte 10 gegen die Siebplatte 4 begrenzt und damit die vorgegebene Entfernung der Siebplatte 10 von der Siebplatte 4 in der PresBstellung dieser beiden Siebplatten bestimmt. Die Siebplatte 10 ist mittels des Stellmotors 13 in ihrer Pressstellung festhaltbar.
Die Kolbenstange 9 und damit die Siebplatte 10 ist durch eine im Inneren des Stellmotors 13 angeordnete, in der Zeichnung nicht sichtbare Nut nebst Feder zum Zylinder 2 vendrehungsfest gehalten.
Die Siebplatte 4 ist zum Ausstossen der Pille aus dem Zylinder 2 in Richtung gegen den Pillenraum 20 übef ihre PresssteMung hinaus in eine Ausstossstellung bawegbaf. In der Ausstossstellung der Siebplatte 4 befindet sich deren obere Kante im Bereiche des Randes der Öffnung 17 des Zylinders 2. Die Bewegung der Siebplatte 4 vom Pillenraum 20 weg wird durch einen vom Servomotorkolben 24 und vom unteren Zylinderdeckel 25 des Servomotors 16 gebildeten Anschlag 24, 25 begrenzt, und damit wird die Pressstellung der Siebplatte 4 bestimmt.
Die Ausstossstellung der Siebplatte 4 wird in bekannter Weise durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten, die Bewegung des Servomotorkolbens 24 gegen die Stirnwand 3 des Zylinders 2 begren zenden Anschlag bestimmt
Die Siebplatten 4, 10 weisen an ihren dem Pillenraum 20 zugewendeten StirnflÏchen je ein hochgassper- meables Filterelement 26 auf, welche Filterelemente als Gewebe aus Nylon ausgebildet sind. Die Filterelemente k¯nnten auch als Gewebe aus Kunststoffaser, als Sinterstoff-, insbesondere Sintermetallplatten oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein. Die Siebplatten 4, 10 sind an ihren MantelflÏchen mit Dichtungen 27 versehen.
Lie B chse 7 weist eine seitliche, schräg von oben nach unten von aussen ins Innere fiihrende Guteintrag öffnung 28 auf, in welche eine Guteintragleitung 29 mit Trichter 30 mündet.
Der Zylinder 2 weist seitliche Zapfen 31, 32 auf, die in Lagerk¯pfen 33, 34 von Kolbenstangen 35, 36 von beidseitig bsaufschlagbaren, in der Fundamcntplatte 1 gelagerten Servomotoren 37, 38 um die Achsen der Zapfen 31, 32 drehbar und in Zapfenachsrichtung fest gelagert sind. Der Zapfen 32 trägt ein mit ihm verkeiltes Schneckenrad 39, in welches eine in einem zum Lagerkopf 34 festen TrÏger 40 gelagerte und zu diesem axial feste Schnecke 41 eingreift. Mittels der Servomotoren 37, 38 kann der Zylinder 2 in eine Lage gesenkt werden, bei welcher dessen Offnung 17 mit der Umge- bung in Verbindung steht.
Mittels des Schneckenrades 39 nebst der Schnecke 41 kann der in die genannte Lage gesenkte Zylinder 2 in eine im wesentlichen horizontale Lage geschwenkt werden, in welcher die Pille zuverlÏssig ausgestossen werden kann.
Die Kolbenstange 9 ist hohl ausgebildet und die Siebplatte 10 weist eine entsprechende zentrische Off- nung auf. Im Inneren der Kolbenstange 9 ist ein Rührerwelle 42 axial verschiebbar und verdrehbar geführt, die an ihrem unteren Ende einen angenähert den ganzen Durchmesser des Zylinders 2 bzw. der B chse 7 einnehmenden Rührer 43 trägt.
Auf der Fundamentplatte 1 ruht ein zylindrisches, den Stellmotor 13 und die Kolbenstange 9 umgebendes Gestes 44 mit Fenstern 45 ilm axialen Bereich, der Anschlagmutter 21 und mit einer oberen Trägerplatte 46, welche eine zentrische, die Rührerwelle aufnehmende Íffnung 47 aufweist. Oberhalb der TrÏgerplatte 46 ist die R hrerwelle 42 mit einem auf der TrÏgerplatte ruhenden Gehäuse 48 umgeben. Die Rührerwelle 42 ist mit einem von ihmem oberen Ende bis himmter in den Bereich der Anschlagmutter reichenden Gewinde ver sehen. Die Rührerwelle 42 ist in dem Bereiche zwischen der Trägerplatte 46 und der Anschlagmutter 21 von einer ein Innengjewiinde ausweisenden Kupphmgsmuttefr 49 umgeben.
Diese Kupplungsmutter 49 weist eine grosse obere StirnflÏche auf, mit der sie in der in der Zeichnung dargestellten Lage an der Tragerplatte 46 amietgt, und isst umten abgesetzt, wobei sie mit dem unteren, abgesetzten Teil in eine zylindrische Aussparung, des oberen Endes der Kolbenstange 9 hineinreicht, und wobei ein Ringraum 50 von geringer axialer Ausdehnung von der Kolbenstange 9, der Kupplungsmutter 49 und der Rührerwelle 42 begrenzt wird. Dieser Ringraum 50 beherbergt eine Druckfeder 51.
Die Kolbenstange 9 ist durch einen Stift 52 zur Kupplungsmutter 49 verdrehfest gehalten, welcher Stift 52 in einer kolben stangenachsparallelen Schlitzöffnung 53 von geringer axialer Ausdehnung bewegbar ist, so dass die Kupplungsmutter sich gegenüber der Kolbenstange um einen geringen Betrag axial bewegen kann. Die Kupplungsmutter 49 trÏgt einen abwÏrts weisenden Zeiger 54, dessen freies Ende über einer axialen Skala 55 der Anschlagmutter 21 liegt und mit welcher die Pressstellung der Siebplatte 10 erfasst werden kann.
Oberhalb der Trägerplatte 46 ist die Rührerwelle 42 von einem mit ssiner zentrischen Bohrung an der Aussenfläche ihres Gewindeprofils anliegenden Schnek kenrad 56 umgeben. Dieses ist mittels Keil 57 und Keilbahn 58 zur Rührerwelle 42 verdrehungsfest und mittels Distanzbüchsen 59, 60, welche mit ihren zentrischen Bohrungen an der Aussenfläche des Gewindepro- fils der Rührerwelle 42 anliegen, zur Trägerplatte axial festgehalten,wobeigleichzeitigauch der Keil 57 axial festgehalten wird.
An der Seitenwand des Gehäuses 48 ist ein wahlweise in beiden Drehrichtungen arbeitender Elektromotor 61 mit waagrechter Abtriebswelle 62 be festigt, auf welcher eine in das Schneckenrad 56 eingreifende in der Zeichnung nicht sichtbare, vom Schneckenrad 56 verdeckte Schnecke sitzt. Die R hrerwelle 42 tract an ihrem oberen Ende einen axial festen Schaltnocken 63, der mit einem oberen Schaltkontakt 64 und einem unteren Schaltkontakt 65 zusammenar- beitet.
Durch die Wand der Büchse 7 führt eine an eine Druckluftquelle (202 in Fig. 5) anschliessbare Sp lluftleitung 66 in den Raum zwischen dem Deckel 8 und der Siebplatte 10. Durch die Wand des Zylinders 2 führt eine an eine Druckluftquelle anschliessbare Spülluftleitung 67 in den Raum zwischen der Stirnwand 3 und der Siebplatte 4, in welche Spülluftleitung 67 ein Spülluftventil 68 eingeschaltet ist.
Die dargestellte PermeabilitÏtszelle arbeitet folgendermassen. Bei den in der Zeichnung dargestellten Lagen aller Teile wird der Motor 61 in der einen Drehrichtung in Betrieb gesetzt, wobei das Schneckenrad 56 in Drehung versetzt wird, welche Drehbewegung ber den Keil 57 auf die Rührerwelle 42 üb ertragen wM. Da die das Gewinde der R hrerwelle umgebende Kupplungsmutter 49 zur Kolbenstange verdrehungsfest ist, bewegt sich die Rührerwelle 42 samt dem Rührer 43 abwärts, bis der Schaltnocken 63 den unteren Sclnaltkontakt 65 be tätigt, wodurch der Motor 61 abgestellt wird.
Alsdann wird eine vorgegebene, genau abgewogene Menge Prüf- gut in den Tricher 30 eingegeben und gelangt durch die Guteintragleitung 29 und die Guteintragöffnung 28 in den vom Zylinder 2 und von der Büchse 7 umgrenz- ten Raum. Während der ganzen Zeit, da die vorgegebene Menge Pr fgut in diesen Raum gelangt, wird der Motor 61 in nunmehr entgegengesetzter Drehrichtung in Betrieb gesetzt, und die Rührerwelle 42 nebst dem Rührer 43 drehen sich in nunmehr entgegengesetzter Richtung und bewegen sich nach oben.
Durch einfachste Schaltungsmassnahmen ist es m¯glich, den Motor 61 für die Abwärtsbewegung von Rührer wella und Rührer mit der doppelten Drehzahl gegen- liber der Aufwärtsbewegung anzutreiben. Das in den vom Zylinder 2 und von der Büchse 7 begrenzten Raum gelangende Prüfgut wird durch den sich drehenden Rührer 43 gut verteilt und weitgehen homogenisiert.
Beim Erreichen der oberen Lage der Rührerwelle be- tätigt der Schaltnocken 63 den oberen Schaltkontakt 64, wodurch der Motor 61 abgestellt wird.
Nunmehr wird die Siebplatte 10 mittels des Servomotors 13 gegen die Siebplatte 4 hin bewegt. Dabei entfernt sich die dvm Ringraum 50 zugewandte, nach oben gerichtete Ringfläche der Kolbenstange 9 von der dem Ringraum 50 zugewandten, unteren Ringfläche der Kupplungsmutter 49, und die Druckfeder 51 entspannt sich, bis der Nocken 52 am oberen Ende des Schlitzes 53 angelangt. ist. Bei einer weitenen AbwÏrtsbewegung der Kolbenstange 9 wird die Kupplungsmutter 49 und mit ihr die Rührerwelle 42 mit dem Rührer 43 mitge- nommen.
Wenn die Anschlagmutter 21 den oberen Zylinderdeckel 23 des Servomotors 13 berührt, ist die Bewegung der Siebplatte 10 gegen die Siebplatte 4 beendet, und die Siabplatte 10 befindet sich in ihrer Pressstellunggemäss der strichpunktierten Linie 19, wobei die Siebplatten 4,
10 den Pillenraum 20 von vorgegebenem Volumen axial begrenzen. Auf dem Weg in diese Pressstellung hat die Siebplatte 10 die vorgegebene Menge von Prüf gut zu einer weitgehend homogenen Pille von vorgegebener Abmessung zusammengedrückt.
Nunmehr kann die Per meabilitätsmessung durchgeführt werden, während deren ganzer Dauer die Siebplatte 10 mittels des Stellmotors 13 in ihrer Pressstellung gehalten wird. Das Messgasventil (201 in Fig. 5) in der Messgasleitung (103 in Fig. 2) wird geöffnet und es strömt Umgebungsluft über die Gutsintragleitung 29 in das Innere der Hülse 7 und in Axialrichtung von oben nach unten durch die Siebplatte 10, durch deren Filterelement 26, durch die Prüfgutpille, durch das Filterelement 26 der Siebplatte 4, durch diese und alsdann durch den Mess gasstutzen 6 zum Mengenmesser (199 in Fig. 2).
Da a während des ganzen Messvorganges die Siebplatte 10 in ihrer Pressstellung gehalten wird, behält die Prüf gut- pille vom Zeitpunkt ihres Zusammenpressens auf die vorgegebene Abmessung bis zur Beendigung der Messung ihre Abmessung und damit auch ihre Porosität bei, was genaue Messresultate ergibt.
Nach Beendigung der Messung wird die Siebplatte
10 mittels des Stellmotors 13 wieder in ihre Füll-und Ausweichstellung bewegt. Dabei wird gleichzeitig die Rührerwelle 42 mit nach oben genommon, bis die Kupp lungsmutter 49 durch die Druckfeder 51 wieder gegen die Trägerplatte 46 gedrückt wird.
Alsdann wird der Zylinder 2 mittels der Stellmotorem 37, 38 so weit abgesenkt, dass e < r mittels der Schnecke 41 und d dem Schnsokemrad 39 um seine Zapfen 31, 32 in eine ungefähr waagrechte Lage geschwenkt werden kann, worauf durch Bewegen der Siebplatte 4 mittels des Servomotors gegen den Pillenraum 20 in ihre im Bereiche der Öffnung 17 des Zylinders 2 gelegene AussitosssjteHung die Pille aus dem Zylinder 2 ausgastos- sen wird. Zur Ermöglichung des Absenkens und der Schwenkung des Zylinders 2 ist die Messgasleitung (103 in Fig. 2) zwischen dem Messgasabführstutzen 6 und dem Mengenmesser flexibel ausgebildet. Das Messgasventil (103 in Fig. 5) befindet sich so nahe als möglich beim Pillenraum 20, um den toten Raum klein zu halten.
Nach Ausstossen der Prüf, utpille werden die flexiblen Spülluftleitungen 66, 67 an eine Druckluftquelle (202 in Fig. 5) angeschlossen und'es werden vorhandene Rückstände in und auf den Filterelementen 26 mittels der Druckluft .durch Ausblasen entfernt. Mittels des in die Spülluftleitung 67 des Zylinders 2 eingeschalteten Spülluftventils 68 wird der durch diese Spülluftleitung 67 begrenzte Kanal währand der Messung geschlossen, da während dieser Phase aus dem Inneren des Zylinders 2 nur durch die Pille strömencle Luft in den Mengenmesser (199 in Fig. 2) gelangen darf.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen ist ein zuverlässiges Entfernen praktisch des gesamten Stoffes der Prüfgutpille aus der Permeabilitatszelle möglich, wodurch man ein unverfÏlschtes Messresultat der fol genden Messung erhält, und gleichzeitig ist die Ver staubung der Umgebung beim Ausstossen der Pille ganz beträchtlich herabgesetzt. Ein weiterer Vorteil der dargestellten Permeabilitätszelle besteht darin, dass in ihr eine Pille von hoher Homogenität aufbereitet werden kann, und dass daher eine praktisch beliebig grosse Pille gepresst werden kann, so dass die untersuchten Gut proben als f r das jeweils anfallende Mahlprodukt in jedem Falle wirklich repräsentativ sind.
Der in Fig. 2 dargestellte Mengenmesser 199 weist einen oberen Messflüssigkeitsbehälter 101, in dessen oberem Bereich sich eine Gaszone 102 befindet, in die die Messgasleitung 103 m ndet, sowie einen unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 auf. Beide MessflüssigkeitsbehÏlter 101, 104 weisen vertikale Seitenwände und horizontale, kreisrunde Boden gleicher Oberfläche auf und sind koaxial zueinander angeordnet. Der obere Messflüssigkeitsbehälter 101 ist im Raume fest, gegen die Umgebung abgeschlossen und mit seiner Gaszone
102 über eine Vakuumleitung 105 an eine Vakuumpumpe 106 anschliessbar. In die Vakuumleitung 105 ist ein Dreiweghahn 107 eingeschaltet, dessen dritter Stutzen an ein aus einem mit Flüssigkeit gefüllten U Rohr bestehendes Manometer 108 angeschlossen ist.
Der untere Messflüssigkeitsbehälter 104 ist oben offen, und er liegt auf der Waagschale 109 einer Neigungs- waage 110 auf. Der unter der Einwirkung des zu messenden Gewichts zurückgelegte Weg der Waagschale 109 der Waage ist proportional zu diesem Gewicht. Ein mit dem oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 fest verbundenes, zu beiden Messflüssigkeitsbehältern 101, 104 koaxiales Messflüssigkeitsrohr 111 mündet in den unteren Bereich des oberen Messfl ssigkeitsbehÏlters 101 und führt von oben in den unteren Messflüssigkeitsbe- hÏlter 104.
Im oberen Messflüssigbeitsbehätter 101, im Messflüssigkeitsrohr 111 sowie im unteren Messflüssig- keitsbehälter 104 befindet sich Messflüssigkeit. Der Messfl ssigkeitisspiegel im oberen Messfl ssigkeitsbehälter 101 ist mit 112, und der Messflüssigkeitsspiegel im unteren Messfl ssigkeitsbehÏlter 104 ist mit 113 bezeichnet. Die Messfl ssigkeit in den beiden Messflüssigkeitsbehältern 101, 104 kommuniziert über das Messflüssigkeitsrohr 111, dessen untere Offnung 114 unter dem Messflüssigkeitsspiegel 113 im unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 liegt.
Dabei wirken das Vakuum in der Gaszone 102 des oberen Messflüs- sigkeitsbehälters 101 auf den Messflüssigkeitsspiegel 112 in jenem einerseits und der Umgebungsdruek auf den Messflüssigkeitsspiegel 113 im unteren Messflüssigkeits- behälter 104 anderseits derart ein,. dass eine Messflüssig- keitssäule von der durch den oberen Messflüssigkeitsspiegel 112 und den unteren Messflüssigkeitsspiegel 113 bestimmten H¯he H aufrechterhalten wird. Dieser Höhe H der Flüssigkeitssäule entspricht auch die Differenz der Höhen der beiden kommunizierenden Flüssigkeits- sÏulen im Manometer 108.
Die Waage 110 ist so ausgelegt, dass der unter dem Einfluss des Gewichtes der Messflüssigkeitsmenge, die jeweils vom oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 . ber das Messflüssigkeitsrohr 111 in den unteren Messflüssig- keitsbehÏlter 104 strömt, zurückgelegte Weg der Waagschale 109 so gross ist, wie die Summe der Absenkung des Messfl ssigkeitsspiegels 112 im oberen Messflüssig keitsbehälter 101 und des gleichzeitigen, entsprechenden Anstieges des Messfl ssigkeitsspiegels 113 im unteren Messflüssigkeitsbehälter 104.
Da beide Messflüssigkeits- behälter 101, 104 senkrechte SeitenwÏnde und B¯den gleicher Oberfläche aufweisen, und demgemÏss ein Absenken des Flüssigkeitsspiegels 112 ein entsprechendes, gleichwertiges Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 113 zur Folge hat, beträgt der von der Waagschale 109 bei einem Strömen von Messflüssigkeit aus dem oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 in den unteren Messflüssig- keitsbehälter 104 zurückgelegte Weg das Doppelte der Absenkung des Flüssigkeitsspiegels 112 im oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 bzw. des Anstieges des Flüssigkeitsspiegels 113 im unteren Messflüssigkeitsbehälter 104.
DIE Waage 110 weist ein trommelsektorf örmiges Anzeigeelement 115,-das sich bei Bewegen der Waagschale 109 entlang einer Mantellinie mit dem Drehpunkt 116 bewegt. Das Anzeigeelement 115 weist einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz 117 auf. Auf der Aussenseite des trommelsektorförmigen Anzeigeelementes 115 ist eine photoelektrische Zelle 118 angeordnet, deren Empfangsachse durch den Punkt 116 geht. Auf der Innenseite des trommelsektorförmigen Anzeigeele- mentes 115 und auf der durch den Punkt 116 gehenden Empfangsachse der photoelektrischen Zelle 118 ist eine Lichtquelle 119 angeordnet,, deren Ausgangsachse in der Eingangsachse des photoelektrischen Elementes s 118 liegt.
Bei dem der Bewegung der Waag schale 109 entsprechenden Lauf, des Anzeigeelementes 115 ist über je einen Endbereich des Laufes des An zeigeelementes die Lichtquelle 119 gegenüber der photoelektrischen Zelle 118 jeweils durch einen vollen Sektor des Anzeigeelementes 115 abgedeckt, während ber einen mittleren, vom Schlitz 117 bestimmten Bereich des Laufes des Anzeigeelementes 115 die Lichtquelle 119 gegenüber der photoelektrischen Zelle 118 durch den Schlitz 117 frei gegeben ist.
Der dargestellte Mengermesser 199 arbeitet folgendermassen. Das Messgasventil (201 in Fig. 5) in der Messgasleitung 103 wird geschlossen und der Dreiweg Min 107 in die in der Zeichnung dargestellte Lage gedreht. Durch die Vakuumpumpe 106 wird-die in der Gaszone 102 des oberen Messflüssigkeitsbehälters 101 befindliche Luft abgesaugt.
Dadurch wird der Flüssig keitsspiegel 112 im oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 angehoben, und es wird Messflüssigkeit aus dem unteren Messflüssigkeitsbeh, älter 104 ber das Messflüssigkeitsrohr 111 in den oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 hinaufgehoben. Alsdann wird der Dreiweghan 107 in diejenige Lage ge, dreht, bei welcher die Gaszone 102 des oberen Flüssigkeitsbehälters 101 mit dem Manometer 108 in Verbindung steht, von der Vakuumpumpe 106 aber getrennt ist.
In der Gaszone 102 des oberen Messflüssigkeitsbehälters 101 herrscht ein von der durch den Messflüssigkeitsspiegel 112 und durch den Messflüssigkeitsspiegel 113 bestimmten H¯he H der Flüssigkeitssäule abhÏngiger Unterdruck gegenüber dem Umgebungs jdruok. WM nun das Messgasvantä (201 in Fig. 5) ge öffnet, so str¯mt Umgebungsluft unter der Einwirkung dieses Unterdruckes durch die Gutprobe im Zylinder 2 der Permeabilitätszelle 99 (Fig. 1) hindurch in die Gaszone 102 des oberen Messflüssigkeitsbehälters 101.
Nach Massgabe der Gasmenge, welche in die Gaszone 102 des oberen Messflüssigkeitsbehälters 101 einströmt, wird Messflüssigkeit, aus diesem oberen Messflüssigkeits- behälter 101 verdrängt bzw. über das Messflüssigkeits- rohr 111 in den unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 abgelassen.
Die aus dem oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 in den unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 überströmende Messflüssigkeit erhöht das Gewicht dieses auf der Waagschale 109 aufliegenden unteren Messflüssig- keitsbehälters 104. Demzufolge senkt sich die Waagschale 109 unter dem Einfluss des Gewichtes der zu geströmten Messflüssigkeit.
Die Menge der vom oberen Messflüssigkeitsbehäl- ter 101 in den unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 strömenden Messflüssigkeit entspricht der Menge des durch die Permeabilitätszelle (99 in Fig. 1) in den Gasraum 102 strömenden Messgases, und dem unter dem EinfLuss des Gewichtes der zugeströmten Messflüssigkeit zurückgelegte Weg der Waagschale 109 der Waage 110 entspricht dem Weg des Anzeigeelementes 115 der Waage 110.
Demnach entspricht der durch den Schlitz 117 bestimmte Bereich des Laufes des Anzeigaelemssntes 115, über welchen Bereich der Strahl der Lichtquelle 119 die photoelektdsche Zelle 118 erreicht, einer vor- gegebenen Menge von durch die Permeabilitätszelle strömendem Messgas. Die binären Signale der photoelektrischen Zelle 118 werden einer Zeitmessvorrichtung (216 eben, welche, die Messzeit ermittelt und analog in ein Signal umwandelt, welches proportional der spezifischen Oberfläche der geprüften Pille in cm2/g nach Blaine ist, welche Umrechnung durch den Umstand möglich gemacht wird, dass der vom Mengenmesser erzeugte, an die PermeabilitÏtszelle (99 in Fig.
1) angelegte Differenzdruck während der ganzen Messdauer konstant bleibt, was aussendem zuverlässige Msssresultats ergibt.
Die eigentliche Zeitmessung setzt erst ein, nachdem eine gewisse geringe Menge von Messflüssigkeit bereits vom oberen in den unteren Messflüssigkeitsbehälter geflossen ist und sich konstante Strömungsverhältnisse in der PermeabilitÏtszelle eingestellt haben.
In den Fig. 3 und 4 ist der Mengenmesser in je einer Betriebslage dargestellt, bei welcher sich das An zeigeelemsnt 115 der Waage 110 in je einer die Lichtquelle 119 gegenüber der photoelektrischen Zelle 118 frei gebenden bzw. abdeckenden Stellung befindet. In Fig. 3 befindet sich noch verhältnismässig viel Messflüssigkeit im oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 und das Anzeigeelement der Waage 110 beginnt die Lichtquelle 119 gegenüber der photoelektrischen Zelle 118 über den Schlitz 117 frei zu geben. Die H¯he H der Flüssigkeitssäule wind durch den oberen Messflüssig- keitsspiegel 112 und durch den unteren Messflüssig- keitsspiegel 113 bestimmt.
Die Fig. 4 zeigt den Mengenmesser in einer Betriebslage, bei welcher eine solche Menge Messflüssigkeit vom oberen in, den unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 geströmt ist, dass sich der obere Messflüssigkeitsspiegel um den Weg S abgesenkt hat ; der ursprüngliche, dem Betriebszustand gemäss der Fig.
3 entsprechende Messflüssigkeitsspiegel 112 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt, und der neue Fliissig k itsspiegel ist mit 112'bezeichnet. Entsprechend ist der Flüssigkeitsspiegel im unteren Messflüssigkeitsbe- hälter 104 um den Weg A angestiegen ; der ursprüng- liche Messfl ssigkeitsspiegel 113 ist durch eine ge strichelte Linie dargestellt, und der neue Messflüssig- keitsspiegel ist mit 113'bezeichnet. Dabei sind die Wege S und A einander quantitativ gleich.
Die Waagschale 109 hat sich unter dem Einfluss des Gewichtes der aus dem oberen Messflüssigkeitsbehälter in den unteren Messflüssigkeitsbehälter geflossenen Messflüs sigkeitsmenge um den Weg W nach unten bewegt, und das Anzeigeelement 115 der Waage 110 beginnt die Lichtquelle 119 gegenüber der photoelektrischen Zelle
118 abzudecken.
Der Weg W entspricht der Summe der Absenkung S des Flüssigkeitsspiegels im oberen Messflüssigkeitsbehälter und des Anstieges A des Flüssig keitsspiegels im unteren Messflüssigkeitsbehälter. Dies hat zur Folge, dass die Höhe H der Messflüssigkeits saule, welche durch den oberen Messflüssigkeitsspiegel und durch den unteren Messflüssigkeitsspiegel bestimmt wird, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, bei jeder Höhenlage des auf der Waagschale 109 aufliegenden unteren Messflüssigkeitsbehälters 104, mithin bei jedem Betriebszustand des Mengenmessers, gleich ist.
Durch die erfinderischen Massnahmen erhÏlt man einen Mengenmesser, in welchem e, ineDruckdiffierenz von praktisch beliebig wählbarer Grosse mit einfachsten Mitteln ber eine jedem Bedürfnis entsprechende Messdauer konstant gehalten werden kann, mit welchem jeweils eine praktisch beliebig gross wählbare Prüfgut- menge geprüft werden kann, und dessen Messresultate direkt auf die spezifische Oberfläche des Prüfgutes in cm/g nach Blaine umgerechnet werden können.
Die Messflüssigkeitsbehälter können anstelle mit B¯den gleichen Flächeninhaltes auch mit solchen unter schiedlichen Flächeninhaltes versehen sein, denn auch bei dieser Ausführungsart lässt sich erreichen, dass der unter dem Einfluss des Gewichtes der zu messenden Messflüssigkeitsmenge zurückgelegte Weg der Waagschale so gross ist, wie die Summe der Absenkung des oberen und des Anstieges des unteren Messflüssigkeitsspiegels.
Nötigenfalls kann durch Neigen der Seitenwände des einen und/oder des anderen Messflüssigkeitsbehälters die Charakteristik der Bewegung eines oder beider Flüssigkeitsspiegel einer nicht linearen Charakteristik des Verhältnisses Weg/Gewicht der Waage angepasst werden.
Durch ¯ndern. des senkrechten Abstandes der beiden Messflüssigkeitsspiegel zueinander kann die H¯he d)srMessflüasijgtkei.tssäuleunddamiit der Wert der Druckdifferenz verändert werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch Verändern der Höhenlage des oberen Messflüssigkeitsbehälters gegenüber der Waage, wobei das beschriebene Eintauchen des Messflüssigkeitsrohres in die Messflüssigkeit im unteren Messflüssigkeitsbehälter selbstverständlich gewährleistet sein muss.
Die B¯den der Messflüssigkeitsbehälter können jede beliebige Form aufweisen, insbesondere rechteckig sein, und die Messflüssigkeitsbehälter können in waagrechter Richtung gegeneinander versetzt sein ; ebenso kann das Messflüssigkeitsrohr in jedem beliebigen Bereiche des Bodens des oberen Messflüssigkeitsbehälters mit diesem verbunden sein und in jedem beliebigen Bereiche der AusdehnunginwaagrechterRichtung des unteren Messflüssigkeitsbehälters in dessen Inneres m nden, und es kann anstatt senkrecht in jeder beliebigen Richtung verlaufen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der An schaulichkeit halber eine Neigungswaage gezeichnet. Bei der praktischen Ausführung aber eine Federwaage mit linearer Charakteristik verwendet.
In dem in Fig. 5 dargestellten Schema einer Rege lungsvorrichtung an einer Mahlvorrichtung erkennt man zunächst die Permeabilitätszelle 99 nach der Fig. 1 und den Mengenmesser 199 nach der Fig. 2, wobei diese Teile durch die Messgasleitung 103 miteinander verbunden sind. Der der Permeabilitätszelle 99 unmittelbar benachbarte Abschnitt der Messgasleitung 103 ist flexibel ausgebildet, und zwischen dem flexiblen und dem starren Abschnitt der Messgasleitung ist das Messgasventil 201 angeordnet. Mit 202 ist die Druckluftquelle bezeichnet, an welche die Spülluftleitungen 66, 67 der Permeabilitätszelle anschliessbar sind.
Mit 203 ist eine Zementm hle bezeichnet. Zum Eingang der M hle 203 führt eine Aufgabegutleitung 204, in die eine Aufgabegutdosiervorrichtung 205 eingeschaltet ist. Vom Ausgang der M hle 203 führt eine Mahlproduktleitung 206 zum Eingang eines Sichters
207, der eine Vorrichtung zur Förderung des Sich tungsgrades 208 aufweist. Im dargestellten Ausführungs- beispiel ist in dem vertikalen Teil der Mahlproduktlei tung eine nicht dargestellte Transportvorrichtung ein geschaltet.
Der Grobguita'uBitragstutzen 209 des Sichters
207 ist über eine Grobgutleitung 210 mit dem zwischen der Aufgabegutdosiervorrichtung 205 und dem Eingang der Mühle 203 gelegenen Abschnitt der Aufgabe gutleitung 204 verbunden. Der Feingutaustragstutzen
211 des Sichters 207 ist an eine Fertigproduktleitung 212 angeschlossen, in welche eine Teilstromentnahme- vorrichtung 213 eingeschaltet ist.
Von dieser führt eine Leitung 214, welche vorteilhafterweise als Transport und/oder Kühlvorrichtung ausgebildet ist, zu einem Do sierwägeautomat 215, dessen Ausgang mit der Gutein tragleitung 29 der PermsabitÏtszelle 99 in Verbindung steht.
Zwischen der photoelektrischen Zelle (118 Fig. 2) des Mengenmsssers 199 und der Zeitmessvorrichtung 216 besteht eine Wirkungsverbindung 217, und zwi schen der Zeitmessvorrichtung 216 und der Signal singangsseite einer Steuervorrichtun. 218 besteht eine Wirkungsverbindung 219. Von der Ausgangsseite der Steuervorrichtung 218 aus führt eine Wirkungsverbindung 220 zur Aufgabegutdosiervorrichtung 205 und eine Wirkungsverbindung 221 zur Vorrichtung zur Ver Ïnderung des Sichtungsgrades 208 des Sichters 207.
Mit 222 ist ein Programmgeber bezeichnet. Von diesem Programmgeber führt eine Wirkungsverbindung 223 zum Mengenmesser 199, eine Wirkungsverbindung 224 zur Teilstromentnahmevorrichtung 213 und zum Dosierwägeautomaten 215, eine Wirkungsverbindung
225 zur Permeabilitätszelle 99 und eine Wirkungsv r- bindung 226 zum Messgasventil 201.
Die in Fig. 5 dargestellte Anlage arbeitet folgendermassen. Die Aufgabegutdosiervorrichtung 205 ist in Normalstellung, und ebenso die Vorrichtung zur Ver änderung des Sichtungsgrades 208 des Sichters 207. Das Aufgabegut gelangt über, die Aufgabegutleitung 204 in die M hle 203, und das Mahlprodukt gelangt über die Mahlproduktleitung 206 in den Sichter 207. Von diesem gelangt der Grobgutteilstrom ber die Grobgutleitung 210 in die M hle 203 zurück, und der Feingutanteilstrom verlässt die Anlage über die Fertigproduktleitung 212.
Die Siebplatten 4, 10 der Permeabilitätszelle 99 be finden sich in ihren FüHsteNungen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, wobei die Füllstellung, der einen Siebplatte 10 gleichzeitig deren Ausweichstellung und die Fullstellung der anderen Siebplatte 4 gleichzeitig deren Prasssteilung ist.
Der Programmgeber 222 schliesst das Messgasventil 201, schliesst, die Gaszone 102 des Mengenmessers 199 durch Verdrehen des Dreiweghahns 107 in die in der Fig. 2 dargestellten Stellung an, die Vakuumpumpe 106 an, bis der Messflüssigkeitsspiegel 112 im oberen Messflüssigkeitsbehälter 101 seine obere Höhenlage erreicht hat, worauf die Gaszone 102 wieder von der Vakuumpumpe 106 getrennt wird. Damit ist der Mengenmesser zur Durchführung der Zeitmessung bereit. Gleichzeitig bawegt der Programmgeber 222 den R hrer 43 nach unten in den Pillenraum 20 hinein. Damit ist die Per meabilitÏtszelle zum F llen bereit (Programmphase a).
Der Programmgeber 222 betätigt die Teilstroment- nahmevorrichtung 213 und den Dosierwägeautomaten
215, und es strömt eine genau abgewogene vorgegebene
Menge von aus der Fertigproduktleitung 212 entnommenem Pr fgut ber die Guteintragleitung 29 in den Pillenraum 20 der Permeabilita. tszelle 99, welches Prüfgut allenfalls in der in die Leitung 214 eingeschalte- ten Kühlvorrichtung gekühlt worden ist. Gleichzeitig hebt der Programmgeber 222 den Rührer 43 aus dem Pillenraum 20 hinaus und dreht ihn um die Achse der Rührerwelle 42, und das Prüfgut im Pillenraum 20 wird homogenisiert.
Damit ist die Permeabilitätszelle 99 zum Pressen der Pille bereit (Programmphase b).
Der Programmgeber 222 bewegt die eine Siebplatte 10 der Permeabilitätszelle 99 aus ihrer in der Fig. 1 dargestellten F ll- und Ausweichstellung geigen den Pil ianraum 20 hin in ihre Presssteflung 19, wobei die andere Siebplatte 4 in ihrer in Fig. 1 dargestellten F llund zugleich Preisssiteillung verbleibt, und das Prüfgut wird zur Pille gepresst. Die eine Siebplatte 10 wird ansohliessend in ihrer Pressstellung 19 festgehalten. Damit ilst auch die PermeabilitÏtszelle 99 zur Durchführung der Zeitmessung bereit (PirogrammphassB c).
Der Programmgeber 222 ¯ffnet das Messgasventil 201 und die Zeitmessung wird eingeleitet und erfolgt in der oben dargelegten Weise (Programmphase d).
Da die Dauer der Zeitmessung unbestimmt ist, muss der Programmgeber eine in allen praktisch vorkommen- den Fällen ausreicherde Zeit bis zum Beginn der nachfolgenden Programmphase e vorsehen. Es ist aber auch möglich, den Programmgeber mit einem besonderen Messprogrammgeber zu versehen, der durch dan Pro grammgeber in Betrieb gesetzt wird und der seinerseits den Programmgeber nach Beginn des Messprogramms ausser Botrieb setzt und nach Beendigung des Mess'spro- gramms wieder in Betrieb setzt, worauf der Programm- geber seinerseits den Messprogrammgeber ausser Betrieb setzt.
Die während der Zeitmessung (Programmphase d) von der photoelektrischen Zelle 118 (Fig. 2) des Mengenmcssers 199 der Zeitmessvorrichtung 216 einge- gebenen binären Signale werden von dieser zu einem Messzeitresultat verarbeitet und analog in ein zur spezifischen Oberfläche der geprüften Pille in cm2/g nach Blaine proportionales Signal umgewandelt.
Mittels dieses Signals wird die den Sichtungsgrad verändernde Vorrichrichtung 208 des Sichters 207 ber die Wirkungsver- birdung g 221 derart gesteuert, dass bei Überschreiten der der vorgegebenen spezifischen Oberfläche des Prüfgutes entsprechenden vorgegebenen Zeit durch die gemessene Zeit der Sichtungsgrad des Sichters 207 erhöht wird und demzufolge ein gsrmgerer Grobgutajnteilstrom über die Grobgutleitung 210 zum Eingang der Mühle 203 gelangt, wodurch der Mahlgrad der M hle 203 herab- gesetzt wird,
und dass umgekehrt bei Unterschreiten der vorgegebenen Zeit durch die gemessene Zeit der Sich tungsgrad des Sichters herabgesetzt wird und demzu- folge ein grösserer Grobgutstrom in die Mühle zurück gelangt, wodurch deren Mahlgrad erh¯ht wird.
Die Aufgabegutdosiervorrichtung 205, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel auch weggelassen werden k¯nnte, wird ebenfalls durch die Steuervorrichtung über die Wir kungsverbindung 220 im entsprechenden Sinne ge steuert, wobei sie zweckmässigerweise nur zur Grobsteuerung herangezogen wird, wenn Abweichungen der gemessenen Zeit von der vorgegebenen Zeit von extremer Grosse auftreten. Die Steuervorrichtung 218 kann auch mit einer Alarmvorrichtung oder mit einer die ganze Anlage abstellenden Vorrichtung in Wirkungsverbindung stehen und diese Vorrichtungen bei extremen Abweichungen vom Sollwert betätigen.
Bei einer im offenen Kreislauf betriebenen Mühle, wo also keine 207, der eine Vorrichtung zur Veränderung des Sich ter 101 in den unteren Messflüssigkeitsbehälter 104 strömenden Messflüssigkeit entspricht der Menge des Sichtung und Rückführung eines Grobgutstromes in die M hle stattfindet, erfolgt die Beeinflussung des Mahlgrades der Mühle allein durch die Aufgabegutdosiervor- richtung. Mit der Steuervorrichtung 218 kann aber auch jede beliebige andere Vorrichtung zur Beeinflussung des Mahlgrades der Mahlvorrichtung gesteuert werden.
Nach Beendigung der Zeijtmssjsung (Programmphase d) bewegt der Programmgeber 222 die eine Siebplatte 10 der Permeabilitätszelle 99 in ihre Füll-und Aus weichstellung zurück, senkt der Zylinder 2 aus seiner oberen, der Büchse 7 benachbarten, in der Fig. 1 dargestellten Lage, und schwenkt denselben in eine im wesentlichen horizontale Lage. Dann bewegt der Programmgeber die andere Siebplatte 4 aus ihrer Füll-und Pressstellung gegen den Pillenraum 20 m ihre Ausstoss- stellung 17, wodurch die Pille ausgestossen wird und zuverlÏssig nach unten fällt.
Dann schliesst der Pro grammgeber 222 die Spülluftleitungen 66, 67 an die Druckluftquelle 202 an und öffnet das Spülluftventil 68 der Spülluftleitung 67, wodurch die Gutrückstände in und auf den Filterelsmenten 26 mittels der Druckluft durch Ausblasen entfernt werden, worauf die Spülluft- leitungen 66, 67 von der Druckluftquelle 202 getrennt werden und das Spülluftventil 68 geschlossen wird, der Zylin, der 2 in vertikale Lage geschwenkt und in seine obere, in der Fig. 1 dargestellte Lage gehoben wird (Programmphase e). Damit ist die Anlage für ein neues Programm bereit.
Control device on a grinding device to maintain a predetermined specific
Surface of the finished product
The invention relates to a control device on a grinding device for maintaining a given specific surface area of the finished product, with a permeability measuring device for measuring the specific surface area of the respective grinding product, which has a P.
permeability cell with a cylinder through which measurement gas flows and two gas-permeable sieve plates, which are essentially perpendicular to the cylinder axis and which are used to press a pill from test material at a filling position and in a preset position of voirg @ given dismantling from one another, in which press positions they create a pill space of the specified The volume is axially limited, can be moved relative to one another and is designed so that it can be folded in such a way that the
the side of one of the sieve plates facing away from the pill space is connected to a measuring gas nozzle and the one sieve plate is also designed to be movable into an evasive position that releases the end of the cylinder assigned to it, and a measuring gas line connected to the measuring gas nozzle of the permeability cell via a measuring gas valve , containing a gas zone and measuring liquid which has the measurement of the measuring gas flowing through the permeability cell by means of a flow meter determining the liquid displacement, the gas zone of which can be connected to a device generating a negative pressure, as well as a device for influencing the grinding degree of the grinding device.
Such devices are used in numerous industries, particularly in the cement industry, in ore processing, in the ceramics industry and the like.
The measurement of the specific surface area of the grinding product of a grinding device is important not only for quality control, but in particular also for controlling the grinding process for efficient implementation of the same. Grinding to a finer degree than that desired consumes unnecessary drive energy for the grinding device.
This results in the desirability, the specific surface! de, always being able to measure the grinding product produced in rapid succession and thereby to obtain measurement results which enable direct control of the device influencing the grinding process. It is clear that the most efficient design of the grinding process would be achieved by means of an automated control device.
It is known that in open-circuit grinding devices, the grinding process is influenced by the loading of the feed metering device.
In the case of grinding devices operating in a closed circuit, in which the output of the grinding device is connected to the input of a sifter with a device for regulating the degree of classification and the coarse material output of this classifier is connected to the input of the milling device, the milling process is started by operating the device for regulating the degree of classification influences. The grinding process can also be influenced by actuating a speed adjustment device, the drive device of the grinding device or, in the case of grinding devices having movable grinding bodies, by actuating an adjusting device of a device for increasing the friction of the grinding bodies with respect to the grinding walls of the grinding device.
A direct control of these known, the grinding process of the grinding device be influencing devices is not possible by means of the previously known permeability measuring device.
In known permeability cells, the pill pressed from test material is removed by blowing it out with compressed air after the permeability measurement has taken place.
It turned out that it is not possible in this way to completely remove the test material located in the cylinder. Such a pill residue falsifies the measurement results of the following measurements, since a larger amount than the specified amount of test substance is pressed into a pill, which pill also has a different porosity since a larger amount of test substance is pressed to a specified volume, i.e. H. has a different ratio of solid volume to total volume.
In addition to a constant differential pressure, a constant amount of test substance and a constant porosity of the pill are prerequisites for an accurate and reproducible permeability measurement, which is based on the measurement of the flow time of a specified amount of sample gas through the pill. In addition, the well-known way of removing the pill from the cylinder brings with it an undesirable dust build-up in the surrounding area.
The known flow meters for measuring the amount of gas flowing through the permeability cell have two columns of liquid communicating in a U-tube, which cause the pressure difference. The deficiency of these devices is that the pressure difference effective for the measurement constantly decreases in the course of the measurement. As a result, the accuracy of the measurement suffers and, above all, time-consuming calculations are necessary in order to determine the specific surface area of the tested item from the flow times for a given gas volume. Another disadvantage of this known device is that the amount of material that can be examined with one measurement each is very small and therefore not really representative in every case.
The measurement inaccuracies of the known permeability sensors and flow meters are now so great in relation to the inevitable scatter during the grinding process that direct control of the device influencing the degree of grinding of the milling device by a permeability measuring device consisting of a known permeability cell and a known flow meter is hardly possible . In particular, continuous regulation is not possible because the known volume meters do not provide any measurement results that can be converted directly to Blaine into the specific surface area of the goods tested in cm2 / g.
The invention aims to close this gap and to create a device for direct and continuous control of the device influencing the degree of grinding of a grinding device in order to maintain a predetermined specific surface area of the ground product.
For this purpose, the control device of the type described above, which has a permeability measuring device consisting of a permeability cell and a flow meter, and a device for influencing the degree of grinding of the grinding device, is distinguished according to the invention by the following features: a) The other sieve plate The permeability cell is designed to be movable into an ejection position for ejecting the pill from the cylinder in the direction towards the pill space beyond its pressing position.
b) The flow meter has two measuring liquid containers arranged one above the other and containing measuring liquid; the upper measuring liquid container is fixed in space, sealed off from the environment and its gas zone is connected to the measuring gas nozzle of the permeability cell, and the lower measuring liquid container is open at the top and rests on the weighing pan of a balance,
A measuring liquid tube firmly connected to the upper measuring liquid container opens into the lower area of the latter and leads to below the measuring liquid level in the lower measuring liquid container, through which measuring liquid tube an amount of measuring liquid corresponding to the measuring gas flowing through the permeability cell is carried by the measuring gas is displaced from the upper measuring liquid container, flows into the lower measuring liquid container, and the balance is designed so that the distance covered by the weighing pan under the influence of the weight of the measuring liquid quantity to be measured is so great that
like the sum of the lowering of the measuring liquid level in the upper measuring liquid container and the simultaneous corresponding increase in the measuring liquid level in the lower measuring liquid container. c) A time measuring device is provided which measures the time within which the display element of the balance covers a predetermined distance which corresponds to a predetermined amount of measuring liquid or
corresponds to a predetermined amount of measurement gas flowing through the permeability cell, and which converts the measurement result into a signal corresponding to the specific surface area of the test material pill through which measurement gas flows id) A control device is provided which has the signal input side with the timing device and the output side with the The device for influencing the grinding degree of the grinding device is related in such a way that, when a predetermined time is exceeded by the measured time, the device for influencing the grinding degree of the grinding device in the sense of reducing the degree of grinding,
If this predetermined time is not reached, the device for influencing the grinding degree of the grinding device is actuated in a manner increasing the degree of grinding.
! e) It is e! A partial flow removal device, which is connected downstream of the grinding device, is followed by an automatic dose weighing machine, which is connected on the output side to the pill space of the permeability cell.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown in simplified form. Show it :
1 shows a partially sectioned permeability cell according to the invention,
2 shows a permeability meter according to the invention, partially in section,
3 and 4 show the flow meter according to FIG. 2 in different operating positions on a smaller scale, and
5 shows a diagram of the control device according to the invention on a grinding device with a closed circuit.
The permeability cell 99 shown in FIG. 1 has a foundation plate 1 on which a vertical cylinder 2, which is open at the top and is closed off at the bottom by an end wall 3, is suspended. In the lower area of the cylinder 2 there is arranged a screen plate 4 perpendicular to the cylinder axis, gas-permeable in the cylinder axis direction, with a large number of evenly distributed screen openings 5.
A measuring gas nozzle 6, which is connected to a flow meter (199 in FIG. 2) via a measuring gas line (103 in FIG. 2) and has a measuring gas valve (201 in FIG. 5), leads from the space below the sieve plate 4 through the end wall 3 to the outside. The cylinder 2, which is open at the top, is connected to a bushing 7 which is closed at the top by a cover 8. The sleeve 7 is aligned with the cylinder 2.
A piston rod 9, which has a gas-permeable sieve plate 10 with a large number of evenly distributed sieve openings 11 at its lower end, passes through openings in the cover 8 and in the foundation plate 1, which are not visible in the drawing. Above the foundation plate 1, the piston rod 9 passes through a pneumatic servomotor 13 which can be acted upon on both sides and by means of which the screen plate 10 can be moved in the direction of the cylinder axis.
The sieve plate 4 sits at the upper end of a piston rod 14, which leads through an opening 15 in the end wall 3 of the cylinder 2 into a pneumatic servomotor 16 which is built on both sides and by means of which the sieve plate 4 can be moved in the cylinder axis direction.
In the drawing, the sieve plate 4 is shown in its press Ntallung, which at the same time its fulls. te. Is hungry. The screen plate 10 is shown in the drawing in its filling position, which is also its evasive position. In this evasive position, the sieve plate 10 is located outside of the cylinder 2 and exposes its assigned opening 17 at the end opposite the end wall 3 that closes it off at the lower end, this opening 17 being directly adjacent to that of the cover 8 opposite opening 18 of the bushing 7 connects.
The sieve plate 10 can be moved from its filling and evasive position by means of the servomotor 13 into the interior of the cylinder 2 against the sieve elements 4 in a pret position. The position of the lower edge of the screen plate 10 in its pressing position is shown in the drawing by a dot-dash line 19. The sieve plate 10 in its press position and the screen plate 4 in its filling and at the same time its pressing position are located at a predetermined distance from one another and thereby axially delimit a pill space 20 of a predetermined volume.
The piston rod 9 leads out of the servomotor 13 at the top and is provided at its upper end with a thread, which carries an AnscMagnmtter 21 and a lock nut 22. The stop nut 21 and the upper cylinder cover 23 of the servomotor 13 form harvest stops 21, 23, which stop limits the movement of the sieve plate 10 against the sieve plate 4 and thus determines the predetermined distance of the sieve plate 10 from the sieve plate 4 in the press position of these two sieve plates. The sieve plate 10 can be held in its pressing position by means of the servomotor 13.
The piston rod 9 and thus the sieve plate 10 is held against rotation relative to the cylinder 2 by a groove (not visible in the drawing) arranged in the interior of the servomotor 13, together with a spring.
The sieve plate 4 is bawegbaf for ejecting the pill from the cylinder 2 in the direction towards the pill chamber 20 via its press control into an ejection position. In the ejection position of the sieve plate 4, its upper edge is in the area of the edge of the opening 17 of the cylinder 2. The movement of the sieve plate 4 away from the pill chamber 20 is caused by a stop 24, 25 formed by the servo-motor piston 24 and the lower cylinder cover 25 of the servo-motor 16 limited, and thus the pressing position of the screen plate 4 is determined.
The ejection position of the sieve plate 4 is determined in a known manner by a not shown in the drawing, the movement of the servomotor piston 24 against the end wall 3 of the cylinder 2 limiting stop
The sieve plates 4, 10 each have a high-gas-permeable filter element 26 on their end faces facing the pill space 20, which filter elements are designed as a nylon fabric. The filter elements could also be designed as a fabric made of plastic fiber, as sintered material, in particular sintered metal plates, or in a similar manner. The sieve plates 4, 10 are provided with seals 27 on their outer surfaces.
The box 7 has a lateral material entry opening 28 which leads obliquely from top to bottom from the outside into the interior, into which a material entry line 29 with funnel 30 opens.
The cylinder 2 has lateral journals 31, 32 which, in bearing heads 33, 34 of piston rods 35, 36 of servomotors 37, 38 which can be impacted on both sides, are mounted in the foundation plate 1, are rotatable about the axes of the journals 31, 32 and are fixed in the direction of the axis of the journals are stored. The pin 32 carries a worm wheel 39 wedged with it, in which a worm 41 mounted in a carrier 40 fixed to the bearing head 34 and axially fixed to the latter engages. By means of the servomotors 37, 38, the cylinder 2 can be lowered into a position in which its opening 17 is connected to the surroundings.
By means of the worm wheel 39 together with the worm 41, the cylinder 2, lowered into said position, can be pivoted into an essentially horizontal position in which the pill can be reliably ejected.
The piston rod 9 is hollow and the sieve plate 10 has a corresponding central opening. In the interior of the piston rod 9, a stirrer shaft 42 is axially displaceable and rotatable and at its lower end carries a stirrer 43 which takes up approximately the entire diameter of the cylinder 2 or the bushing 7.
On the foundation plate 1 rests a cylindrical gesture 44 surrounding the servomotor 13 and the piston rod 9 with windows 45 in the axial area, the stop nut 21 and with an upper carrier plate 46 which has a central opening 47 that receives the stirrer shaft. Above the carrier plate 46, the stirrer shaft 42 is surrounded by a housing 48 resting on the carrier plate. The stirrer shaft 42 is seen with one of its upper end to himmter reaching into the area of the stop nut thread. The stirrer shaft 42 is surrounded in the area between the carrier plate 46 and the stop nut 21 by a copper nut 49 having an internal thread.
This coupling nut 49 has a large upper end face with which it rests on the support plate 46 in the position shown in the drawing, and eats separately, with the lower, stepped part in a cylindrical recess, the upper end of the piston rod 9 extends into it, and wherein an annular space 50 of small axial extent is delimited by the piston rod 9, the coupling nut 49 and the stirrer shaft 42. This annular space 50 houses a compression spring 51.
The piston rod 9 is held in a rotationally fixed manner by a pin 52 to the coupling nut 49, which pin 52 can be moved in a slit opening 53 parallel to the piston rod and of small axial extent, so that the coupling nut can move axially by a small amount relative to the piston rod. The coupling nut 49 carries a pointer 54 pointing downwards, the free end of which lies above an axial scale 55 of the stop nut 21 and with which the pressing position of the sieve plate 10 can be detected.
Above the support plate 46, the stirrer shaft 42 is surrounded by a worm gear 56 resting with a central bore on the outer surface of its thread profile. This is secured against rotation by means of wedge 57 and wedge track 58 to the stirrer shaft 42 and by means of spacer bushes 59, 60, which with their central bores lie against the outer surface of the thread profile of the stirrer shaft 42, axially secured to the carrier plate, while at the same time the wedge 57 is also held axially.
On the side wall of the housing 48 is an optionally working in both directions of rotation electric motor 61 with a horizontal output shaft 62 be fastened, on which sits a worm gear 56 engaging in the drawing, not visible, hidden by the worm gear 56 worm. At its upper end, the agitator shaft 42 traces an axially fixed switching cam 63, which works together with an upper switching contact 64 and a lower switching contact 65.
A flushing air line 66, which can be connected to a compressed air source (202 in FIG. 5), leads through the wall of the sleeve 7 into the space between the cover 8 and the sieve plate 10. A flushing air line 67, which can be connected to a compressed air source, leads through the wall of the cylinder 2 into the Space between the end wall 3 and the sieve plate 4, in which purge air line 67 a purge air valve 68 is switched on.
The permeability cell shown works as follows. In the positions of all parts shown in the drawing, the motor 61 is put into operation in one direction of rotation, the worm wheel 56 being set in rotation, which rotational movement is transmitted via the wedge 57 to the stirrer shaft 42. Since the coupling nut 49 to the piston rod surrounding the thread of the stirrer shaft is torsion-proof, the stirrer shaft 42 moves downward together with the stirrer 43 until the switching cam 63 actuates the lower switch 65, whereby the motor 61 is switched off.
A predetermined, precisely weighed amount of test material is then entered into the hopper 30 and passes through the material entry line 29 and the material entry opening 28 into the space delimited by the cylinder 2 and the sleeve 7. During the entire time that the specified amount of test material enters this space, the motor 61 is now operated in the opposite direction of rotation, and the stirrer shaft 42 together with the stirrer 43 rotate in the opposite direction and move upwards.
The simplest circuitry makes it possible to drive the motor 61 for the downward movement of the stirrer wella and the stirrer at twice the speed of the upward movement. The test material reaching the space delimited by the cylinder 2 and the sleeve 7 is well distributed and largely homogenized by the rotating stirrer 43.
When the upper position of the stirrer shaft is reached, the switching cam 63 actuates the upper switching contact 64, whereby the motor 61 is switched off.
The sieve plate 10 is now moved towards the sieve plate 4 by means of the servo motor 13. The upwardly directed annular surface of the piston rod 9 facing the annular space 50 moves away from the lower annular surface of the coupling nut 49 facing the annular space 50, and the compression spring 51 relaxes until the cam 52 reaches the upper end of the slot 53. is. With a further downward movement of the piston rod 9, the coupling nut 49 and with it the stirrer shaft 42 with the stirrer 43 are taken along.
When the stop nut 21 touches the upper cylinder cover 23 of the servo motor 13, the movement of the sieve plate 10 against the sieve plate 4 is ended, and the Siab plate 10 is in its pressing position according to the dash-dotted line 19, the sieve plates 4,
10 axially delimit the pill space 20 of a predetermined volume. On the way to this pressing position, the sieve plate 10 has compressed the predetermined amount of test well into a largely homogeneous pill of predetermined dimensions.
Now the Per meability measurement can be carried out, during the entire duration of which the screen plate 10 is held in its pressing position by means of the servomotor 13. The measuring gas valve (201 in Fig. 5) in the measuring gas line (103 in Fig. 2) is opened and ambient air flows via the material inlet line 29 into the interior of the sleeve 7 and in the axial direction from top to bottom through the sieve plate 10, through its filter element 26, through the test material pill, through the filter element 26 of the sieve plate 4, through this and then through the measuring gas nozzle 6 to the flow meter (199 in FIG. 2).
Since the sieve plate 10 is held in its pressed position during the entire measuring process, the test pill retains its dimensions and thus also its porosity from the time it is compressed to the specified dimensions until the end of the measurement, which gives precise measurement results.
After completion of the measurement, the sieve plate
10 is moved back into its filling and evading position by means of the servomotor 13. At the same time, the stirrer shaft 42 is taken upwards until the coupling nut 49 is pressed against the carrier plate 46 again by the compression spring 51.
Then the cylinder 2 is lowered by means of the servomotors 37, 38 so far that e <r can be pivoted by means of the worm 41 and d the Schnsokemrad 39 about its pins 31, 32 into an approximately horizontal position, whereupon by moving the screen plate 4 by means of of the servomotor against the pill chamber 20 in its outlet position located in the area of the opening 17 of the cylinder 2, the pill is expelled from the cylinder 2. To enable the cylinder 2 to be lowered and pivoted, the measuring gas line (103 in FIG. 2) is designed to be flexible between the measuring gas discharge nozzle 6 and the flow meter. The measuring gas valve (103 in FIG. 5) is located as close as possible to the pill space 20 in order to keep the dead space small.
After the test utpille has been expelled, the flexible purging air lines 66, 67 are connected to a compressed air source (202 in FIG. 5) and residues present in and on the filter elements 26 are removed by means of the compressed air by blowing them out. By means of the scavenging air valve 68 switched into the scavenging air line 67 of the cylinder 2, the channel delimited by this scavenging air line 67 is closed during the measurement, since during this phase air flows only through the pill into the flow meter (199 in FIG. 2 ) may arrive.
The measures according to the invention enable reliable removal of practically all of the substance of the test pill from the permeability cell, whereby an unadulterated measurement result of the following measurement is obtained, and at the same time the dustiness of the surroundings when the pill is expelled is considerably reduced. Another advantage of the permeability cell shown is that a pill of high homogeneity can be processed in it, and that a pill of practically any size can therefore be pressed, so that the examined samples are in any case really representative of the respective ground product are.
The flow meter 199 shown in FIG. 2 has an upper measuring liquid container 101, in the upper region of which there is a gas zone 102 into which the measuring gas line 103 opens, and a lower measuring liquid container 104. Both measuring fluid containers 101, 104 have vertical side walls and horizontal, circular bases of the same surface and are arranged coaxially to one another. The upper measuring liquid container 101 is fixed in space, closed off from the environment and with its gas zone
102 can be connected to a vacuum pump 106 via a vacuum line 105. A three-way valve 107 is switched on in the vacuum line 105, the third nozzle of which is connected to a pressure gauge 108 consisting of a U-tube filled with liquid.
The lower measuring liquid container 104 is open at the top, and it rests on the weighing pan 109 of an inclination balance 110. The distance covered by the weighing pan 109 of the balance under the action of the weight to be measured is proportional to this weight. A measuring liquid tube 111, which is firmly connected to the upper measuring liquid container 101 and is coaxial with both measuring liquid containers 101, 104, opens into the lower region of the upper measuring liquid container 101 and leads from above into the lower measuring liquid container 104.
There is measuring liquid in the upper measuring liquid working container 101, in the measuring liquid pipe 111 and in the lower measuring liquid container 104. The measuring liquid level in the upper measuring liquid container 101 is denoted by 112, and the measuring liquid level in the lower measuring liquid container 104 is denoted by 113. The measuring liquid in the two measuring liquid containers 101, 104 communicates via the measuring liquid pipe 111, the lower opening 114 of which is below the measuring liquid level 113 in the lower measuring liquid container 104.
The vacuum in the gas zone 102 of the upper measuring liquid container 101 acts on the measuring liquid level 112 in that one on the one hand and the ambient pressure on the measuring liquid level 113 in the lower measuring liquid container 104 on the other hand. that a measuring liquid column of the height H determined by the upper measuring liquid level 112 and the lower measuring liquid level 113 is maintained. This height H of the liquid column also corresponds to the difference between the heights of the two communicating liquid columns in the manometer 108.
The scales 110 are designed in such a way that, under the influence of the weight of the measuring liquid quantity, which is in each case from the upper measuring liquid container 101. Flows through the measuring liquid pipe 111 into the lower measuring liquid container 104, the distance covered by the weighing pan 109 is as great as the sum of the lowering of the measuring liquid level 112 in the upper measuring liquid container 101 and the simultaneous corresponding increase in the measuring liquid level 113 in the lower measuring liquid container 104 .
Since both measuring liquid containers 101, 104 have vertical side walls and bottoms of the same surface, and accordingly a lowering of the liquid level 112 results in a corresponding, equivalent increase in the liquid level 113, that of the weighing pan 109 when measuring liquid flows out of the The distance covered from the upper measuring liquid container 101 into the lower measuring liquid container 104 is twice the lowering of the liquid level 112 in the upper measuring liquid container 101 or the increase in the liquid level 113 in the lower measuring liquid container 104.
The balance 110 has a drum sector-shaped display element 115, which moves along a surface line with the pivot point 116 when the weighing pan 109 is moved. The display element 115 has a slot 117 running in the circumferential direction. On the outside of the drum sector-shaped display element 115, a photoelectric cell 118 is arranged, the receiving axis of which passes through the point 116. A light source 119 is arranged on the inside of the drum sector-shaped display element 115 and on the receiving axis of the photoelectric cell 118 passing through the point 116, the output axis of which lies in the input axis of the photoelectric element 118.
In the case of the movement of the weighing pan 109, of the display element 115, the light source 119 opposite the photoelectric cell 118 is each covered by a full sector of the display element 115 over one end area of the run of the display element, while over a middle, by the slot 117 certain area of the run of the display element 115, the light source 119 opposite the photoelectric cell 118 through the slot 117 is released.
The quantity knife 199 shown works as follows. The measuring gas valve (201 in FIG. 5) in the measuring gas line 103 is closed and the three-way Min 107 is rotated into the position shown in the drawing. The air located in the gas zone 102 of the upper measuring liquid container 101 is sucked off by the vacuum pump 106.
As a result, the liquid level 112 in the upper measuring liquid container 101 is raised, and measuring liquid is lifted from the lower measuring liquid container, older 104, via the measuring liquid pipe 111 into the upper measuring liquid container 101. Then the three-way handle 107 is rotated into the position in which the gas zone 102 of the upper liquid container 101 is connected to the manometer 108 but is separated from the vacuum pump 106.
In the gas zone 102 of the upper measuring liquid container 101 there is a negative pressure relative to the ambient pressure which is dependent on the height H of the liquid column determined by the measuring liquid level 112 and the measuring liquid level 113. WM now opens the measuring gas element (201 in FIG. 5), then ambient air flows under the effect of this negative pressure through the sample in the cylinder 2 of the permeability cell 99 (FIG. 1) into the gas zone 102 of the upper measuring liquid container 101.
Depending on the amount of gas that flows into the gas zone 102 of the upper measuring liquid container 101, measuring liquid is displaced from this upper measuring liquid container 101 or is drained via the measuring liquid tube 111 into the lower measuring liquid container 104.
The measuring liquid overflowing from the upper measuring liquid container 101 into the lower measuring liquid container 104 increases the weight of this lower measuring liquid container 104 resting on the weighing pan 109. Accordingly, the weighing pan 109 sinks under the influence of the weight of the measuring liquid to be flown.
The amount of the measuring liquid flowing from the upper measuring liquid container 101 into the lower measuring liquid container 104 corresponds to the amount of the measuring gas flowing through the permeability cell (99 in FIG Weighing pan 109 of scales 110 corresponds to the path of display element 115 of scales 110.
Accordingly, the area of the course of the display element 115 determined by the slit 117, over which area the beam of the light source 119 reaches the photoelectric cell 118, corresponds to a predetermined amount of measurement gas flowing through the permeability cell. The binary signals of the photoelectric cell 118 are sent to a time measuring device (216) which determines the measuring time and converts it into a signal that is proportional to the specific surface area of the tested pill in cm2 / g according to Blaine, which conversion is made possible by the fact that the flow generated by the flow meter is transmitted to the permeability cell (99 in Fig.
1) The applied differential pressure remains constant during the entire measurement period, which gives reliable measurement results.
The actual time measurement only starts after a certain small amount of measuring liquid has already flowed from the upper to the lower measuring liquid container and constant flow conditions have established in the permeability cell.
3 and 4, the flow meter is shown in one operating position, in which the display element 115 of the scale 110 is in a position that releases or covers the light source 119 with respect to the photoelectric cell 118. In FIG. 3 there is still a relatively large amount of measuring liquid in the upper measuring liquid container 101 and the display element of the balance 110 begins to release the light source 119 with respect to the photoelectric cell 118 via the slot 117. The height H of the liquid column is determined by the upper measuring liquid level 112 and by the lower measuring liquid level 113.
4 shows the flow meter in an operating position in which such an amount of measuring liquid has flowed from the upper into the lower measuring liquid container 104 that the upper measuring liquid level has decreased by the distance S; the original, the operating state according to Fig.
3 corresponding measuring liquid level 112 is shown by a dashed line, and the new liquid level is labeled 112 '. Accordingly, the liquid level in the lower measuring liquid container 104 has risen by distance A; the original measuring liquid level 113 is represented by a dashed line, and the new measuring liquid level is designated 113 '. The paths S and A are quantitatively equal to one another.
The weighing pan 109 has moved downwards by the path W under the influence of the weight of the measuring liquid amount that has flowed from the upper measuring liquid container into the lower measuring liquid container, and the display element 115 of the balance 110 starts the light source 119 opposite the photoelectric cell
118 to cover.
The path W corresponds to the sum of the decrease S in the liquid level in the upper measuring liquid container and the increase A in the liquid level in the lower measuring liquid container. This has the consequence that the height H of the measuring liquid column, which is determined by the upper measuring liquid level and by the lower measuring liquid level, as can be seen from FIGS. 3 and 4, at every height position of the lower measuring liquid container 104 resting on the weighing pan 109, therefore is the same for every operating state of the flow meter.
The inventive measures result in a quantity meter in which a pressure difference of practically any size can be kept constant with the simplest means over a measurement duration corresponding to any need, with which a test material quantity, which can be selected in any size, can be tested Measurement results can be converted directly to the specific surface of the test material in cm / g according to Blaine.
Instead of having the same surface area, the measuring fluid containers can also be provided with different surface areas, because with this embodiment it can also be achieved that the distance covered by the weighing pan under the influence of the weight of the measuring fluid volume to be measured is as large as the total the lowering of the upper and the rising of the lower measuring liquid level.
If necessary, by inclining the side walls of one and / or the other measuring liquid container, the characteristic of the movement of one or both liquid levels can be adapted to a non-linear characteristic of the distance / weight ratio of the balance.
By changing. of the vertical distance between the two measuring liquid levels, the height d) srMessflüasijgtkei.tssäule and thus the value of the pressure difference can be changed. This is preferably done by changing the height of the upper measuring liquid container with respect to the balance, whereby the described immersion of the measuring liquid tube in the measuring liquid in the lower measuring liquid container must of course be guaranteed.
The bottoms of the measuring liquid container can have any shape, in particular rectangular, and the measuring liquid container can be offset from one another in the horizontal direction; Likewise, the measuring liquid tube can be connected to the bottom of the upper measuring liquid container in any desired area and open into the interior of the lower measuring liquid container in any desired area of the extension in the horizontal direction, and it can run in any direction instead of perpendicular.
In the illustrated embodiment, the sake of clarity, a tilt balance is drawn. In the practical version, however, a spring balance with linear characteristics is used.
In the scheme of a control device on a grinding device shown in FIG. 5, the permeability cell 99 according to FIG. 1 and the flow meter 199 according to FIG. 2 can first be seen, these parts being connected to one another by the measurement gas line 103. The section of the measurement gas line 103 immediately adjacent to the permeability cell 99 is designed to be flexible, and the measurement gas valve 201 is arranged between the flexible and the rigid section of the measurement gas line. The compressed air source to which the scavenging air lines 66, 67 of the permeability cell can be connected is designated by 202.
With 203 a cement mill is designated. A feed material line 204, into which a feed material metering device 205 is switched on, leads to the entrance of the mill 203. A ground product line 206 leads from the outlet of the mill 203 to the inlet of a classifier
207, which has a device for promoting the degree of visibility 208. In the illustrated embodiment, a transport device (not shown) is switched on in the vertical part of the grinding product line.
The coarse duct connection 209 of the classifier
207 is connected via a coarse material line 210 to the section of the feed material line 204 located between the feed material metering device 205 and the inlet of the mill 203. The fines discharge nozzle
211 of the sifter 207 is connected to a finished product line 212, into which a partial flow removal device 213 is switched on.
A line 214, which is advantageously designed as a transport and / or cooling device, leads from this to a dosing weighing machine 215, the output of which is connected to the material input line 29 of the permeability cell 99.
There is an operative connection 217 between the photoelectric cell (118, FIG. 2) of the quantity measuring device 199 and the time measuring device 216, and between the time measuring device 216 and the signal input side of a control device. 218 there is an operative connection 219. From the output side of the control device 218, an operative connection 220 leads to the feed material metering device 205 and an operative connection 221 leads to the device for changing the degree of classification 208 of the sifter 207.
A programmer is designated by 222. An operative connection 223 leads from this programmer to the quantity meter 199, an operative connection 224 to the partial flow extraction device 213 and to the automatic dosing machine 215, an operative connection
225 to the permeability cell 99 and an operative connection 226 to the measuring gas valve 201.
The system shown in Fig. 5 operates as follows. The feed material metering device 205 is in the normal position, as is the device for changing the degree of classification 208 of the sifter 207. The feed material passes over the feed material line 204 into the mill 203, and the ground product passes through the mill product line 206 into the classifier 207. From this The coarse material fraction flows back into the mill 203 via the coarse material line 210, and the fine material fraction flow leaves the installation via the finished product line 212.
The sieve plates 4, 10 of the permeability cell 99 are located in their guides, as shown in Fig. 1, the filling position of one sieve plate 10 at the same time being its evasive position and the filling position of the other sieve plate 4 being its press division at the same time.
The programmer 222 closes the measuring gas valve 201, closes the gas zone 102 of the flow meter 199 by turning the three-way valve 107 into the position shown in FIG. 2, and the vacuum pump 106 until the measuring liquid level 112 in the upper measuring liquid container 101 has reached its upper level , whereupon the gas zone 102 is again separated from the vacuum pump 106. The flow meter is now ready to measure the time. At the same time, the programmer 222 moves the stirrer 43 down into the pill chamber 20. The permeability cell is now ready to be filled (program phase a).
The programmer 222 actuates the partial flow removal device 213 and the automatic dosing machine
215, and a precisely weighed predetermined one flows out
Amount of test material removed from the finished product line 212 via the material entry line 29 into the pill space 20 of the permeability. ts cell 99, which test material has possibly been cooled in the cooling device connected to the line 214. At the same time, the programmer 222 lifts the stirrer 43 out of the pill chamber 20 and rotates it around the axis of the stirrer shaft 42, and the test material in the pill chamber 20 is homogenized.
The permeability cell 99 is thus ready for pressing the pill (program phase b).
The programmer 222 moves the one sieve plate 10 of the permeability cell 99 out of its filling and evasive position shown in FIG. 1, fiddling the pil ian space 20 into its press position 19, the other sieve plate 4 being in its filling position shown in FIG Price allocation remains and the test material is pressed into a pill. One sieve plate 10 is subsequently held in its pressing position 19. This means that the permeability cell 99 is also ready to carry out the time measurement (pirogram phase B c).
The programmer 222 opens the measuring gas valve 201 and the time measurement is initiated and takes place in the manner set out above (program phase d).
Since the duration of the time measurement is indefinite, the programmer must provide a sufficient time in all practical cases until the beginning of the following program phase e. However, it is also possible to provide the programmer with a special measuring programmer, which is put into operation by the programmer and which in turn puts the programmer out of operation after the start of the measurement program and puts it back into operation after the measurement program has ended, whereupon the programmer in turn puts the measuring programmer out of operation.
The binary signals input by the photoelectric cell 118 (FIG. 2) of the quantity meter 199 of the time measuring device 216 during the time measurement (program phase d) are processed by the latter to give a measurement time result and analogously to a specific surface area of the tested pill in cm2 / g converted to Blaine proportional signal.
By means of this signal, the device 208 of the sifter 207, which changes the degree of classification, is controlled via the efficiency control g 221 in such a way that the degree of classification of the classifier 207 is increased by the measured time when the given specific surface area of the test material is exceeded and consequently a Gsrmgerer coarse material partial flow reaches the entrance of the mill 203 via the coarse material line 210, whereby the grinding degree of the mill 203 is reduced,
Conversely, if the measured time falls below the specified time, the degree of visibility of the sifter is reduced and, as a result, a larger flow of coarse material returns to the mill, which increases its degree of grinding.
The feed material metering device 205, which could also be omitted in the exemplary embodiment shown, is also controlled in the corresponding sense by the control device via the action connection 220, whereby it is expediently only used for coarse control if the measured time deviates from the specified time extremely large. The control device 218 can also be in operative connection with an alarm device or with a device that shuts down the entire system and actuate these devices in the event of extreme deviations from the nominal value.
In a mill operated in an open circuit, where there is no 207, the measuring liquid flowing into the lower measuring liquid container 104 corresponds to the amount of sifting and return of a coarse material flow into the mill, the degree of grinding is influenced Mill solely through the feed material metering device. However, any other device for influencing the degree of grinding of the grinding device can also be controlled with the control device 218.
After the end of the time measurement (program phase d), the programmer 222 moves the one sieve plate 10 of the permeability cell 99 back into its filling and discharge position, the cylinder 2 lowers from its upper position, adjacent to the sleeve 7, shown in FIG pivots the same into a substantially horizontal position. The programmer then moves the other sieve plate 4 out of its filling and pressing position towards the pill space 20 and its ejection position 17, as a result of which the pill is ejected and reliably falls down.
Then the programmer 222 connects the scavenging air lines 66, 67 to the compressed air source 202 and opens the scavenging air valve 68 of the scavenging air line 67, whereby the product residues in and on the filter elements 26 are removed by means of the compressed air by blowing out, whereupon the scavenging air lines 66, 67 be separated from the compressed air source 202 and the purge air valve 68 is closed, the cylinder 2 is pivoted into a vertical position and lifted into its upper position shown in FIG. 1 (program phase e). The system is now ready for a new program.