DE10031476C2 - Probenentnahmevorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Probenentnahmevorrichtung zur Ent
nahme von Proben aus kontinuierlichen mit Druckluft geförderten
Volumenströmen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ent
nahmevorrichtung zur Entnahme von Proben aus Schüttgut-Strömen,
wie beispielsweise kontinuierliche Volumenströme aus Kunst
stoffgranulat oder Kunststoffagglomerat.
Zur Weiterverarbeitung von Schüttgütern ist es erforderlich die
genaue Zusammensetzung des Schüttgutes zu bestimmen. Bei
Schüttgütern mit unterschiedlich großen Partikeln sowie bei
Partikeln mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht ist eine
Probenentnahme aus dem ruhenden Schüttgut nicht hinreichend ge
nau, da nicht für alle Volumenelemente die gleiche Wahrschein
lichkeit besteht, zur Analyse zu gelanten. Während der Proben
entnahme können sich Teilchen unterschiedlicher Art von einan
der trennen so dass eine Entmischung stattfindet. Dies ist
insbesondere auch bei recycelten Kunststoffen der Fall. Hierbei
wird der sortierte Kunststoff u. a. gemahlen und anschließend
einem Recycling-Prozess zugeführt. Kunststoffgranulate mit un
terschiedlichen Kunststoffbestandteilen oder Verunreinigungen
neigen zum Entmischen. Die Probe muss daher aus dem sich bewe
genden Granulat entnommen werden. Hierzu ist es bekannt die
Probe aus dem Schüttgut zu entnehmen, das sich in drucklosem
und freiem Fall befindet. Geeignete Entnahmevorrichtungen für
fallendes Schüttgut sind beispielsweise in US 4,170,900 und US 3,727,739
beschrieben.
Zu recycelndes Kunststoffgranulat bzw. Kunststoffagglomerat
wird häufig mit Silofahrzeugen zur weiterverarbeitenden Anlage
transportiert. Die Silofahrzeuge werden mittels Druckluft ent
leert. Bei der Entnahme einer Probe aus diesem kontinuierlichen
Volumenstrom treten Druckschwankungen auf. Diese führen zur
Pfropfenbildung in den Schläuchen, durch die das Granulat von
dem Silofahrzeug in einen geeigneten Behälter entleert wird.
Derartige Pfropfen führen zum Verstopfen der Schläuche und kön
nen nur mechanisch entfernt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Probenentnahmevorrichtung zu
schaffen, mit der bei der Entnahme von repräsentativen Proben
aus einem kontinuierlichen druckbeaufschlagten Volumenstrom die
Gefahr des Entmischens sowie die Gefahr von Pfropfenbildung
verringert ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merk
malen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Probenentnahmevorrichtung weist einen Behälter
mit Einlass und Auslass auf. Durch den Behälter wird
der kontinuierliche Volumenstrom eines Schüttgutes mit Druckluft
gefördert. Üblicherweise sind mit dem Einlass und dem Aus
lass Druckluftschläuche verbunden, wobei der Einlass über einen
Druckluftschlauch mit einem Silofahrzeug verbunden sein kann
und der Auslass über einen Druckluftschlauch mit einem Auffang
behälter oder Ähnlichem verbunden ist. Erfindungsgemäß ist in
nerhalb des Behälters der Probenentnahmevorrichtung eine Ab
zweigvorrichtung zur Entnahme der Probe aus dem kontinuierli
chen Volumenstrom vorhanden. Die Abzweigvorrichtung ist in dem
Behälter derart bewegbar, dass sie durch den Volumenstrom des
Schüttgutes zur Entnahme der Probe bewegt wird. Die Abzweigvor
richtung befindet sich somit innerhalb eines Bereichs der Pro
benentnahmevorrichtung, in der derselbe Druck herrscht. Beim
Abzweigen der Probe aus dem Volumenstrom, d. h. bei der Entnah
me einer Menge Schüttgut aus dem Volumenstrom findet keine we
sentliche Druckänderung innerhalb des Volumenstroms statt, so
dass durch das Entnehmen der Probe aus dem Volumenstrom keine
Pfropfenbildung hervorgerufen wird.
Um die von der Abzweigvorrichtung entnommene Probe aus dem un
ter Druck stehenden Behälter entnehmen zu können, ist die Ab
zweigvorrichtung mit einer Schleuse verbunden. Durch das Vorse
hen einer Schleuse kann die Probe mit Hilfe der Abzweigvorrich
tung aus dem unter Druck stehenden Behälter entnommen werden,
ohne dass hierbei ein, eine Pfropfenbildung hervorrufender
Druckabfall auftritt. Die Schleuse weist einen ersten Schieber
auf, der die Schleuse gegenüber dem Behälter abdichtet. Ferner
weist die Schleuse einen zweiten Schieber auf, der die Schleuse
gegenüber der Umgebung abdichtet, wobei zwischen den beiden
Schiebern ein Aufnahmeraum zur Aufnahme der Probe ausgebildet
ist.
Da die Abzweigvorrichtung zur Entnahme der Probe durch den kon
tinuierlichen Volumenstrom bewegt wird, findet bei der Entnahme
keine Entmischung der einzelnen Bestandteile des Schüttgutes
statt. Vielmehr wird ein statistisch relevanter Teil des
Schüttguts entnommen. Die Abmessungen der Abzweigvorrichtung,
bei der es sich beispielsweise um eine Rinne handelt, sind so
gewählt, dass sie beim Bewegen durch den Volumenstrom vorzugs
weise den Gesamtquerschnitt des Volumenstroms überstreicht.
Hierdurch ist eine statistische Verteilung der in dem Volumen
strom enthaltenen Partikel sichergestellt.
Um die Zusammensetzung des gesamten Inhalts eines Silofahrzeugs
oder dergleichen zu bestimmen, können mehrer Proben in regelmä
ßigen zeitlichen Abständen aus dem kontinuierlichen Volumen
strom entnommen werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Abzweigvorrichtung um eine
schräg angeordnete Schurre, die mit einem zur Schleuse führen
den Rohr verbunden ist. Das schräge Anordnen der Schurre hat
den Vorteil, dass die entnommene Probe aufgrund der Erdanzie
hungskraft in Richtung der Schleuse rutscht. Eine zusätzliche
Fördereinrichtung, die zur Entmischung der entnommenen Probe
führen könnte, ist nicht erforderlich.
Vorzugsweise rotiert die Abzweigvorrichtung, bzw. die Schurre
um eine Achse, die vorzugsweise koaxial zu dem zu der Schleuse
führenden Rohr ist. Die Entnahme der Probe aus dem kontinuier
lichen Volumenstrom erfolgt somit durch Rotation der Schurre
durch den Volumenstrom.
Mit Hilfe der Abzweigvorrichtung wird eine Probe aus dem konti
nuierlichen Volumenstrom entnommen und anschließend in Richtung
der Schleuse transportiert, wobei die Probe vorzugsweise auto
matisch durch die schräg angeordnete Schurre rutscht. Nachdem
die Probe vollständig auf dem ersten Schieber liegt, wird dieser
geöffnet, so dass die Probe in den Aufnahmeraum fällt. An
schließend wird der erste Schieber wieder geschlossen, bevor
der zweite Schieber zur Entnahme der Probe geöffnet wird. Dies
hat zur Folge, dass nur das Volumen des Aufnahmeraums den in
dem Behälter herrschenden Druck beeinflusst. Die Gefahr von
Pfropfenbildung in der Zuleitung zu dem Behälter ist somit er
heblich verringert.
Der Aufnahmeraum kann zusätzlich beispielsweise über ein Ventil
mit einer Druckerzeugungsvorrichtung verbunden sein, so dass
der in dem Aufnahmeraum der Schleuse herrschende Druck vor dem
Öffnen des ersten Schiebers an den in dem Behälter herrschenden
Druck anpassbar ist. Da der Druck in dem Behälter somit auch
während der Entnahme einer Probe konstant bleibt, kann bei der
Entnahme der Probe keine Pfropfenbildung auftreten.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Schleu
se eine Verteileinrichtung nachgeordnet. Diese bewirkt ein Auf
teilen der entnommenen Probe in gleichgroße Teil-Probenmengen.
Hierdurch werden mehrere identische kleine Proben erhalten, die
für unterschiedliche Untersuchungen verwendet werden können. Um
möglichst identische Proben zu erhalten, weist die Verteilein
richtung einen mittig unter der Schleuse angeordneten Kegel
auf, dessen Kegelspitze in Richtung der Schleuse weist. Aus der
Schleuse herausfallendes Schüttgut wird somit von dem regelmä
ßigen Kegel gleichmäßig entlang eines Kreisrings verteilt. Das
Schüttgut wird von dem Kegel nicht in eine Vorzugsrichtung ab
gelenkt. Unter den Kegel sind regelmäßig Auffangbehälter ange
ordnet, so dass in jeden Auffangbehälter eine gleichgroße Teil-
Probenmenge gelangt.
Um vor dem Auftreffen der Probe auf den Kegeln ein Entmischen
zu vermeiden, ist der Schleuse ein Iris-Manschettenverschluss
nachgeordnet. Iris-Manschettenverschlüsse haben die Eigen
schaft, dass sich eine mittige Öffnung des Verschlusses gleich
mäßig nach außen vergrößert, so dass die entnommene Probe
gleichmäßig freigegeben wird. Hierbei ist die Spitze des Kegels
in der Mitte des Iris-Manschettenverschlusses angeordnet. Um
die Gefahr der Entmischung der Probe weiter zu verringern, kön
nen auch die Schieber der Schleuse als Iris-
Manschettenverschlüsse ausgebildet sein.
Nachfolgend wird die Probenentnahmevorrichtung anhand einer bevorzugten Ausfüh
rungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen nä
her erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der
Probenentnahmevorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-
II in Fig. 1 und
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-
III in Fig. 1.
Die in einem Gestell 10 angeordnete Probenentnahmevorrichtung
weist einen trichterförmigen Behälter 12 auf. Der Behälter 12
ist an einem Einlass 14 mit einem Druckluftschlauch 16 verbun
den. Durch den Druckluftschlauch 16 wird das Schüttgut von ei
nem Silofahrzeug in den Behälter 12 und anschließend durch ei
nen Auslass 18 des Behälters 12 in einen zweiten Druckluft
schlauch 20 gefördert. Aus dem Druckluftschlauch 20 gelangt das
Schüttgut in einen Behälter.
Der Einlass 14 und der Auslass 18 sind einander gegenüberlie
gend, zueinander koaxial angeordnet, so dass der Volumenstrom
des Schüttguts in Fig. 1 vertikal von dem Einlass 14 zu dem
Auslass 18 des Behälters 12 verläuft. Der Behälter 12 ist mit
einem Deckel 22 luftdicht verschlossen, so dass aus dem Behäl
ter 12 keine Druckluft entweichen kann. Ferner weist der Behäl
ter 12 einen seitlichen Verschluss 24 zur Reinigung des Behäl
ters 12 auf. Der seitliche Verschluss 24 kann als Schauglas
ausgebildet sein.
Zur Entnahme einer Probe aus dem kontinuierlichen Volumenstrom
ist eine Abzweigvorrichtung in Form einer Schurre 26 innerhalb
des Behälters 12 angeordnet. Die Schurre 26 ist mit einem ver
tikal verlaufenden Rohr 28 fest verbunden. Die Schurre 26 ist
zusammen mit dem Rohr 28 um eine Achse 30 drehbar. Die Drehung
der Schurre 26 und des Rohres 28 erfolgt mittels eines Motors
32.
Zur Entnahme einer Probe aus dem kontinuierlichen Volumenstrom
überstreicht die Schurre 26 den Querschnitt des Volumenstroms
vollständig (Fig. 2). Beim Durchqueren des Volumenstroms durch
die Schurre 26 gelangt ein Teil des Schüttguts in die nach oben
geöffnete Schurre und rutscht durch diese aufgrund der Schwer
kraft in das Rohr 28. Um statistisch gesehen die über den ge
samten Querschnitt des Volumenstroms verteilten unterschiedli
chen Partikel des Schüttgutes in der Schurre 26 aufzunehmen,
sind mit dem in Fig. 1 oberen Ende der Schurre Dichtlippen 34 ver
bunden, die an der Unterseite des Deckels 22 des Behälters 12
anliegen (Fig. 2).
Das als Probe aus dem kontinuierlichen Volumenstrom entnommene
Schüttgut gelangt, nachdem es aus der Schurre 26 in das Rohr 28
gerutscht ist durch ein fest mit dem Behälter 12 verbundenes
Rohr 36 zu einer Schleuse 38. Da das Rohr 36 fest mit dem Be
hälter 12 verbunden ist, ist, um eine Drehung des Rohres 28 zu
sammen mit der Schurre 26 zu ermöglichen, zwischen den Rohren
36 und 38 ein Gleitlager oder Ähnliches vorgesehen.
Die Schleuse weist einen ersten Schieber 40, einen dem ersten
Schieber 40 nachgeordneten Aufnahmeraum 42 und einen zweiten
Schieber 44 auf. Die Schieber 40, 44 sind derart gesteuert,
dass beide Schieber 40, 44 bei der Entnahme der Probe aus dem
Volumenstrom geschlossen sind. Sobald die Probe durch das Rohr
36 zu dem Schieber 40 gelangt ist, wird der Schieber 40 geöff
net, so dass die Probe in den Aufnahmeraum 42 fällt. Anschlie
ßend wird der Schieber 40 wieder verschlossen, um ein Entwei
chen des Drucks aus dem Behälter 12 zu verhindern.
Nachdem der Schieber 40 geschlossen wurde, kann der Schieber 44
geöffnet werden, so dass die Probe aus dem Aufnahmeraum 42 in
einen Rohrabschnitt 46 fällt. Der Rohrabschnitt 46 ist mit ei
nem Iris-Manschettenverschluss 48 verschlossen. Durch Öffnen
des Iris-Verschlusses 48 wird die entnommene Probe freigegeben
und fällt durch den Rohrabschnitt 50 in Richtung einer Verteil
einrichtung 52.
Die Verteileinrichtung 52 weist einen symmetrischen Kegel 54
mit kreisringförmigem Querschnitt auf. Die Spitze 56 des Kegels
54 ist auf der Achse 58 des Rohrabschnitts 50 angeordnet, wobei
der Rohrabschnitt 50 koaxial zu dem Iris-Manschettenverschluss
ist. Die entnommene Probe fällt somit gleichmäßig auf den Kegel
54 und wird durch diesen gleichmäßig verteilt. Unterhab des Ke
gels 54 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Aufnah
mebehälter 60 vorgesehen (Fig. 3). Zwischen dem Kegel 54 und
den Aufnahmebehältern 60 sind Trichter 62 vorgesehen, durch die
die gesamte Probe aufgenommen und in die einzelnen Auffangbe
hälter 60 zugeleitet wird. Mit der dargestellten Verteilein
richtung wird die aus dem kontinuierlichen Volumenstrom entnom
men Probe in vier gleichgroße Teilproben aufgeteilt.
Als Auffangbehälter 60 sind Beutel vorgesehen, die über Halte
rungen 64 mit einem zylindrischen Ansatz 66 der Trichter 62
verbunden sind.
Claims (7)
1. Probenentnahmevorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Vo
lumenstrom eines Schüttguts mit
einem Behälter (12) mit Einlass (14) und Auslass (18) zur För derung des Volumenstroms durch den Behälter (12), und
einer in dem Behälter (12) angeordneten, zur Entnahme der Probe durch den Volumenstrom bewegbaren Abzweigvorrichtung (26),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fördern des Schüttgutes kontinuierlich mit Druckluft erfolgt und
eine mit der Abzweigvorrichtung (26) verbundene Schleuse (38) zum Entnehmen der Probe aus dem unter Druck stehenden Behälter (12) vorhanden ist, wobei die Schleuse (38) einen die Schleuse (38) gegenüber dem Behälter (12) abdichtenden ersten Schieber (40) und einen die Schleuse (38) gegenüber der Umge bung abdichtenden zweiten Schieber (44) aufweist und zwischen den Schiebern (40, 44) ein Aufnahmeraum (42) zur Aufnahme der Probe ausgebildet ist.
einem Behälter (12) mit Einlass (14) und Auslass (18) zur För derung des Volumenstroms durch den Behälter (12), und
einer in dem Behälter (12) angeordneten, zur Entnahme der Probe durch den Volumenstrom bewegbaren Abzweigvorrichtung (26),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fördern des Schüttgutes kontinuierlich mit Druckluft erfolgt und
eine mit der Abzweigvorrichtung (26) verbundene Schleuse (38) zum Entnehmen der Probe aus dem unter Druck stehenden Behälter (12) vorhanden ist, wobei die Schleuse (38) einen die Schleuse (38) gegenüber dem Behälter (12) abdichtenden ersten Schieber (40) und einen die Schleuse (38) gegenüber der Umge bung abdichtenden zweiten Schieber (44) aufweist und zwischen den Schiebern (40, 44) ein Aufnahmeraum (42) zur Aufnahme der Probe ausgebildet ist.
2. Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Abzweigvorrichtung (26) eine schräg angeordnete
Schurre ist, die mit einem zur Schleuse (52) führenden Rohr
(28, 36) verbunden ist.
3. Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Abzweigvorrichtung (26) zur Entnahme der
Probe um eine Achse (28) drehbar ist.
4. Probenentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da
durch gekennzeichnet, dass der Schleuse (38) ein Iris-
Manschettenverschluss (48) nachgeordnet ist.
5. Probenentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, da
durch gekennzeichnet, dass der Einlass (14) und der Auslass (18)
des Behälters (12) koaxial angeordnet sind.
6. Probenentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, da
durch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) trichterförmig ist,
wobei der Auslass (18) im Tiefpunkt des Trichters angeordnet
ist.
7. Probenentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, da
durch gekennzeichnet, dass der Schleuse (38) eine Verteilein
richtung (52) nachgeordnet ist, die einen mittig unter der
Schleuse (38) angeordneten Kegel (54) aufweist, dessen Kegel
spitze (56) in Richtung der Schleuse (38) weist und mehrere Auf
fangbehälter (60) regelmäßig unter dem Kegel (54) angeordnet
sind, so dass in jeden Auffangbehälter (60) eine gleichgroße
Teil-Probenmenge gelangt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000131476 DE10031476C2 (de) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | Probenentnahmevorrichtung |
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---|---|---|---|
DE2000131476 DE10031476C2 (de) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | Probenentnahmevorrichtung |
Publications (2)
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DE10031476A1 DE10031476A1 (de) | 2002-01-17 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (1)
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-
2000
- 2000-06-28 DE DE2000131476 patent/DE10031476C2/de not_active Expired - Fee Related
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