DE102009056502A1

DE102009056502A1 - Drying device for drying and separating particles of bulk materials, particularly for particle measuring unit, has receiving device for receiving bulk materials, where heater is provided for supplying heat energy to receiving device

Info

Publication number: DE102009056502A1
Application number: DE200910056502
Authority: DE
Inventors: Sven Vennewald
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-09

Abstract

The drying device (1) comprises a receiving device (4) for receiving the bulk materials (3). A heater (5) is provided for supplying heat energy to the receiving device. A drive unit (6) is provided for transporting the particles of the bulk materials from the receiving device to a supply unit (7). A vibration generator (8) is provided for separate the particles of the drying bulk materials. Independent claims are also included for: (1) a particle measuring unit with an analysis device; and (2) a method for drying and separating particles of bulk materials.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trocknungseinrichtung zur Partikelbestimmung und insbesondere eine Trocknungseinrichtung für ein Partikelmessgerät sowie ein damit ausgerüstetes Partikelmessgerät und ein Verfahren zur Trocknung von Schüttgütern.The invention relates to a drying device for determining particles, and more particularly to a drying device for a particle measuring device and a particle measuring device equipped therewith and a method for drying bulk materials.

Beispielsweise bei der Herstellung von Zucker, Kaffee aber auch im Bereich der pharmazeutischen Industrie oder bei der Herstellung sonstiger Schüttgüter ist die Korngrößenverteilung und auch die Kornformverteilung der Partikel ein wichtiger Parameter bei der Produktion und bei der Verwendung der hergestellten Produkte. Beispielsweise hängt die Auflösungsgeschwindigkeit von Zuckerpartikeln in Flüssigkeiten von der Korngröße ab. Deshalb kontrollieren die Hersteller solcher Schüttgüter die Korngrößenverteilung kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen. Dazu werden beispielsweise Analyseproben der Produktion entnommen und mittels spezieller Partikelanalysegeräte auf ihre Korngrößenverteilung analysiert.For example, in the production of sugar, coffee but also in the pharmaceutical industry or in the production of other bulk materials, the particle size distribution and also the particle shape distribution of the particles is an important parameter in the production and use of the manufactured products. For example, the dissolution rate of sugar particles in liquids depends on the grain size. Therefore, the manufacturers of such bulk materials control the particle size distribution continuously or at regular intervals. For this purpose, for example, analysis samples of the production are taken and analyzed by means of special particle analysis devices to their particle size distribution.

Im Stand der Technik sind dazu u. a. Siebsysteme bekannt geworden, bei denen mehrere hintereinander geschaltete Siebe mit unterschiedlichen Maschenweiten eingesetzt werden, um eine definierte Korngrößenverteilung der zu untersuchenden Proben zu erhalten. Dazu wird jeweils bestimmt, welcher Gewichtsanteil der Probe auf welchem Sieb noch vorhanden ist.In the prior art are u. a. Sieve systems have become known in which a plurality of sieves connected in series with different mesh sizes are used to obtain a defined grain size distribution of the samples to be examined. For this purpose, it is determined in each case what proportion by weight of the sample is still present on which sieve.

Außerdem sind computerunterstützte Analysemethoden bekannt geworden, bei denen die zu untersuchende Schüttgüter vereinzelt werden und durch den Strahlengang einer optischen Analyseeinrichtung geschickt werden. Während des freien Falls durch den Strahlengang werden Bilder aufgenommen und anhand der Schattenbildung auf dem Sensor wird die jeweilige Partikelgröße detektiert und deren statistische Verteilung ermittelt.In addition, computer-aided analysis methods have become known in which the bulk materials to be investigated are separated and sent through the beam path of an optical analyzer. During the free fall through the beam path images are taken and based on the shadow formation on the sensor, the respective particle size is detected and determined their statistical distribution.

Besonders wichtig für die Genauigkeit der Messung ist bei allen Messverfahren, dass Agglomerate von Partikeln möglichst vermieden werden, da aneinander anhängende Partikel als ein gemeinsames Partikel vermessen und somit eine zu große Korngröße oder zu große Längenabmessungen bestimmt werden, die bei einer vollständigen Vereinzelung der Partikel nicht gemessen würden.Particularly important for the accuracy of the measurement is in all measurement methods that agglomerates of particles are avoided as possible, as adhering particles are measured as a common particle and thus a too large grain size or too large length dimensions are determined, which does not complete separation of the particles would be measured.

Aufgrund von Adhäsionskräften und Kohäsionskräften und in Abhängigkeit von dem zu untersuchenden Produkt neigen die Partikel mehr oder weniger dazu, aneinander anzuhaften oder auch an dem Dosierer des Partikelmessgeräts festzubacken.Due to adhesive forces and cohesive forces, and depending on the product to be tested, the particles tend more or less to adhere to each other or else to bake at the doser of the particle meter.

Partikel von Schüttgütern haften besonders stark bei feuchten oder noch Feuchtigkeit enthaltenden Schüttgütern aneinander an. Um bessere und reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten, werden u. a. deshalb vor der Analyse der Partikel die zu untersuchenden Schüttgüter getrocknet. Dazu sind im Stand der Technik beispielsweise Trocknungsverfahren über eine Mikrowelle oder über einen Trockenschrank bekannt geworden. Ein Trockenschrank hat den Nachteil einer diskontinuierlichen Trocknung. Nach jedem Trockenvorgang muss der Trockenschrank geöffnet werden und die getrocknete Probe oder das getrocknete Schüttgut müssen entnommen werden, bevor die nächste Charge des zu trocknenden Schüttguts in den Trockenschrank verbracht wird. Auch Trocknungsvorgänge in Behältern, Töpfen oder dergleichen bei Wärmezufuhr über eine Heizplatte sind diskontinuierlich und erfordern deshalb zusätzliche Arbeitsschritte.Particles of bulk materials adhere to one another particularly strongly in wet or still moisture-containing bulk materials. In order to obtain better and reproducible measurement results, u. a. Therefore, dried prior to analysis of the particles to be examined bulk materials. For this purpose, for example, drying processes using a microwave or a drying oven have become known in the prior art. A drying cabinet has the disadvantage of a discontinuous drying. After each drying process, the drying cabinet must be opened and the dried sample or dried bulk material must be removed before the next batch of the bulk material to be dried is placed in the drying cabinet. Even drying processes in containers, pots or the like when heat is supplied via a heating plate are discontinuous and therefore require additional steps.

Ein weiterer Nachteil bekannter Trocknungsverfahren ist, dass sich bei dem Trocknungsvorgang Agglomerate bilden können, die während der anschließenden Vermessung der Partikel als ein einzelnes großes Partikel detektiert werden und somit das Messergebnis verfälschen. Des Weiteren backen Partikel an der Gefäßwandung des Trocknungsgefäßes an und müssen nach erfolgter Trocknung mit einem Pinsel oder einem Schaber oder dergleichen entfernt werden.Another disadvantage of known drying methods is that agglomerates can form during the drying process, which are detected during the subsequent measurement of the particles as a single large particle and thus falsify the measurement result. Furthermore, particles bake on the vessel wall of the drying vessel and must be removed after drying with a brush or a scraper or the like.

Nachteilig ist weiterhin, dass bei Anbackungen an der Gefäßwandung die zu trocknende Probe nicht zu 100% ausgetragen wird, wodurch anschließend nicht die gesamte Probe vermessen wird. Außerdem können bei anschließenden Messungen sich lösende Anbackungen die Messergebnisse verfälschen.A further disadvantage is that when caking on the vessel wall, the sample to be dried is not discharged to 100%, which subsequently not the entire sample is measured. In addition, in subsequent measurements, dissolving caking can falsify the measurement results.

Gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Trocknungsgerät, sowie ein damit ausgerüstetes Partikelmessgerät und ein Verfahren zur Trocknung von Schüttgütern zur Verfügung zu stellen, womit Anbackungen an den Wandungen des Trocknungsgeräts vermieden und die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter zuverlässig vereinzelt werden, um eine reproduzierbare Analyse zu ermöglichen.Compared to the described prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a drying device, as well as a particle measuring device equipped therewith and a method for drying bulk materials, whereby caking on the walls of the drying device avoided and the particles of the bulk goods to be dried reliably be isolated to allow a reproducible analysis.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trocknungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Partikelmessgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 12. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.This object is achieved by a drying device having the features of claim 1 and by a particle measuring device having the features of claim 11. The method according to the invention is the subject of claim 12. Preferred developments are specified in the subclaims. Further advantages and features of the invention will become apparent from the embodiment.

Das erfindungsgemäße Trocknungsgerät dient der Trocknung und Vereinzelung der Partikel von Schüttgütern. Das Trocknungsgerat ist insbesondere für den Einsatz an einem Partikelmessgerät vorgesehen. Das Trocknungsgerät umfasst wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme zu trocknender Schüttgüter und wenigstens eine Heizeinrichtung zur Zufuhr von Heizenergie zur der Aufnahmeeinrichtung. Weiterhin ist wenigstens eine Antriebseinrichtung vorgesehen, um die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter von der Aufnahmeeinrichtung zu wenigstens einer Abgabeeinrichtung zu transportieren. Zusätzlich zu der Antriebseinrichtung ist ein Schwingungsgenerator vorgesehen, um die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter zu vereinzeln und um insbesondere Anbackungen aufzulösen.The drying device according to the invention is used for drying and separating the particles of bulk materials. The drying device is intended in particular for use on a particle measuring device. The drying device comprises at least one receiving device for receiving bulk goods to be dried and at least one heating device for supplying heating energy to the receiving device. Furthermore, at least one drive device is provided in order to transport the particles of the bulk goods to be dried from the receiving device to at least one dispensing device. In addition to the drive device, a vibration generator is provided in order to separate the particles of the bulk goods to be dried and in particular to dissolve caking.

Das erfindungsgemäße Trocknungsgerät hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Trocknungsgeräts ist, dass durch den zusätzlichen Schwingungsgenerator die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter zuverlässig vereinzelt werden. Auch Anbackungen von der Gehäusewand des Trocknungsgeräts werden zuverlässig abgelöst. Durch die Energiezufuhr durch den Schwingungsgenerator werden Agglomerate von Partikeln aufgelöst und es wird eine reproduzierbare Messung der getrockneten Schüttgutmenge ermöglicht.The drying device according to the invention has many advantages. A considerable advantage of the drying device according to the invention is that the particles of the bulk goods to be dried are reliably separated by the additional vibration generator. Even caking of the housing wall of the drying device are reliably detached. Due to the energy supplied by the vibration generator, agglomerates of particles are dissolved and a reproducible measurement of the dried bulk material quantity is made possible.

Ein weiterer erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Trocknungsgeräts besteht darin, einen kontinuierlichen Trocknungsprozess zu ermöglichen, in dem der Aufnahmeeinrichtung kontinuierlich zu trocknendes Schüttgut zugeführt wird. Das getrocknete Schüttgut wird mittels der Antriebseinrichtung von der Aufnahmeeinrichtung zu einer Abgabeeinrichtung transportiert und dort in getrockneter und insbesondere vereinzelter Weise abgeführt.Another significant advantage of the drying device according to the invention is to enable a continuous drying process in which the receiving device is continuously supplied to be dried bulk material. The dried bulk material is transported by the drive device from the receiving device to a dispensing device and removed there in a dried and in particular isolated manner.

Damit ermöglicht das Trocknungsgerät den vorteilhaften Einsatz an einem Partikelmessgerät, um Kornparameter von Schüttgütern zu untersuchen. Dabei können als Kornparameter beispielsweise Korngrößen und/oder die Kornform analysiert werden, um beispielsweise eine Korngrößenverteilung oder eine Kornformverteilung der Schüttgüter zu ermitteln.Thus, the drying device allows the advantageous use of a particle measuring device to investigate grain parameters of bulk materials. In this case, for example, grain sizes and / or the grain shape can be analyzed as grain parameters in order to determine, for example, a grain size distribution or a grain shape distribution of the bulk materials.

Die getrockneten Schüttgüter sind aufgrund der erfolgten Trocknung rieselfähig und wenigstens im Wesentlichen agglomeratfrei und trocken.The dried bulk materials are free-flowing due to the drying and at least substantially agglomerate-free and dry.

Das Trocknungsgerät ermöglicht die Trocknung von nassen oder feuchten Schüttgütern insbesondere mit einem Fraktionsbereich zwischen 0 und 12 Millimetern und insbesondere zwischen 0 und 8 Millimetern. Es eignet sich insbesondere auch für feine und feinste Schüttgüter mit Partikeldurchmesser bis 2 mm. Die zu trocknenden Schüttgüter können innerhalb kürzester Zeit getrocknet werden und es wird eine Austragung der zu trocknenden Probe zu 100% ermöglicht.The drying device allows the drying of wet or moist bulk materials, in particular with a fraction range between 0 and 12 millimeters and in particular between 0 and 8 millimeters. It is particularly suitable for fine and very fine bulk materials with a particle diameter of up to 2 mm. The bulk materials to be dried can be dried within a very short time and it is possible to discharge 100% of the sample to be dried.

Es besteht die Möglichkeit, das Trocknungsgerät in diskontinuierlicher Weise zu betreiben, in dem eine zu untersuchende Probe in die Aufnahmeeinrichtung eingegeben und der Trocknungsvorgang durchgeführt wird, bis die zu trocknende Probe insgesamt vollständig ausgetragen wurde. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das System kontinuierlich zu betreiben, indem der Aufnahmeeinrichtung z. B. in einem zentralen Bereich kontinuierlich ein zu trocknendes Schüttgut zugegeben wird, während mittels der Antriebseinrichtung die Partikel des zu trocknenden Schüttguts kontinuierlich getrocknet und vereinzelt und der Abgabeeinrichtung zugeführt werden. Damit ermöglicht die Anlage einen automatischen oder manuellen Betrieb.It is possible to operate the drying apparatus in a discontinuous manner, in which a sample to be examined is introduced into the receiving device and the drying process is carried out until the sample to be dried has been completely discharged in its entirety. But it is also possible to operate the system continuously by the receiving device z. B. in a central area continuously to be dried bulk material is added, while by means of the drive means, the particles of the bulk material to be dried are dried continuously and separated and fed to the dispenser. This allows the system to operate automatically or manually.

Ein aufwändiges manuelles Lösen von Anbackungen an den Wänden der Aufnahmeeinrichtung mittels Pinseln, Schabern oder dergleichen ist nicht erforderlich. Außerdem werden die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter zuverlässig vereinzelt und reproduzierbare Messungen ermöglicht.A complex manual loosening of caking on the walls of the receiving device by means of brushes, scrapers or the like is not required. In addition, the particles of the bulk goods to be dried are reliably separated and reproducible measurements are made possible.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Schwingungsgenerator zur Vereinzelung der Partikel eine zentrale Schwingungsfrequenz von wenigstens 500 Hz und insbesondere von wenigstens 100 Hz auf. Vorzugsweise weist der Schwingungsgenerator eine zentrale Schwingungsfrequenz von wenigstens 5.000 und insbesondere von wenigstens 10.000 Hz auf. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen ist der Schwingungsgenerator als Ultraschallgenerator ausgeführt, der eine hochfrequente Schwingung auf die Aufnahmeeinrichtung aufbringt. Eine hochfrequente Schwingungsanregung der Aufnahmeeinrichtung im zweistelligen Kilohertz-Bereich löst zuverlässig Anbackungen oder an der Behälterwand anhaftende Partikel. Es hat sich herausgestellt, dass hochfrequente Schwingungen zu einer erheblich besseren Ablösung der Partikel und zu einer Auflösung von Partikelagglomeraten führen als niederfrequente Schwingungen.In a preferred development, the vibration generator for separating the particles has a central oscillation frequency of at least 500 Hz and in particular of at least 100 Hz. Preferably, the vibration generator has a central oscillation frequency of at least 5,000 and in particular of at least 10,000 Hz. In particularly advantageous embodiments of the vibration generator is designed as an ultrasonic generator which applies a high-frequency vibration to the receiving device. A high-frequency vibration excitation of the recording device in the two-digit kilohertz range reliably dissolves caking or adhering to the container wall particles. It has been found that high-frequency vibrations lead to a significantly better separation of the particles and to a dissolution of particle agglomerates than low-frequency vibrations.

In bevorzugten Ausgestaltungen ist die Aufnahmeeinrichtung insbesondere etwa topfförmig gestaltet und kann in einem zentralen Bereich insbesondere kegel- oder kegelabschnittsförmig gestaltet sein. Ein kegelförmig oder kegelabschnittsförmig gestalteter zentraler Bereich der Aufnahmeeinrichtung gewährleistet, dass sich die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter im Randbereich der insbesondere etwa rund gestalteten Aufnahmeeinrichtung ansammeln, sodass dort eine zuverlässige Trocknung und Zuführung zu der Förderschnecke ermöglicht wird.In preferred embodiments, the receiving device is designed in particular approximately pot-shaped and can be designed in a central region in particular conical or conical section-shaped. A cone-shaped or conically shaped central region of the receiving device ensures that the particles of the bulk goods to be dried accumulate in the edge region of the especially approximately round receiving device, so that reliable drying and feeding to the conveyor screw is made possible there.

Möglich ist aber auch eine lineare Anordnung, bei der die Aufnahmeeinrichtung im einfachsten Falle als Dosierrinne oder dergleichen ausgebildet ist, der von unten durch die Heizeinrichtung Energie zur Trocknung zugeführt wird. In einer solchen Ausgestaltung wird das Schüttgut z. B. an einem Ende der Aufnahmeeinrichtung zugeführt, während es durch die Heizeinrichtung getrocknet und durch die Antriebseinrichtung beispielsweise zum anderen Ende transportiert wird, wo das getrocknete Schüttgut in Form vereinzelter Partikel an der Abgabeeinrichtung abgegeben wird, um beispielsweise einem Partikelmessgerät oder einer Analyseeinrichtung zugeführt zu werden.But it is also possible a linear arrangement in which the receiving device is formed in the simplest case as a dosing or the like, which is supplied from below by the heater energy for drying. In such a Embodiment, the bulk material z. B. at one end of the receiving device, while it is dried by the heater and transported by the drive means, for example, to the other end, where the dried bulk material is discharged in the form of isolated particles at the dispenser to be supplied, for example, a particle meter or an analyzer ,

Insbesondere bei einer etwa topfförmig ausgestalteten Aufnahmeeinrichtung ist vorzugsweise eine schneckenförmig ansteigende Förderstrecke oder Förderschnecke vorgesehen, die beispielsweise als schmaler Blechstreifen sich schraubenförmig auf der Innenseite der topfförmigen Aufnahmeeinrichtung von unten nach oben erstreckt. Durch die Antriebseinrichtung wird das zu trocknende Schüttgut über die als Förderschnecke ausgebildete Förderstrecke nach oben zu der Abgabeeinrichtung transportiert und dort abgegeben.In particular, in an approximately cup-shaped receptacle configured a helical rising conveyor line or screw conveyor is preferably provided, for example, as a narrow sheet metal strip extends helically on the inside of the cup-shaped receiving device from bottom to top. By means of the drive device, the bulk material to be dried is transported upwards via the conveyor line designed as a conveyor screw to the delivery device and delivered there.

Die Antriebseinrichtung ist insbesondere eine elektromagnetische Antriebseinrichtung.The drive device is in particular an electromagnetic drive device.

Vorzugsweise umfasst die Antriebseinrichtung wenigstens eine Schwingungseinrichtung und insbesondere wenigstens eine Fördereinrichtung. Die Antriebseinrichtung kann als ein Rundschwingförderer ausgebildet sein oder einen Unwuchtmotor aufweisen, insbesondere wenn die Aufnahmeeinrichtung rundlich oder rund ausgebildet ist.The drive device preferably comprises at least one vibration device and in particular at least one conveyor device. The drive device may be designed as a rotary vibratory conveyor or have an unbalance motor, in particular if the receiving device is round or round.

Bei gestreckt ausgebildeten Aufnahmeeinrichtungen kann die Antriebseinrichtung auch als schräg auf die Aufnahmeeinrichtung einwirkende Schwingungseinrichtung in Form beispielsweise eines Magnetmotors ausgebildet sein. Dann bewirkt die Antriebseinrichtung eine Förderung der getrockneten Partikel des Schüttguts entlang der Förderstrecke zu der Abgabeeinrichtung, an der die einzelnen Partikel beispielsweise in ein sich darunter befindliches Gefäß abgegeben und dort gesammelt werden oder aber direkt einem Partikelmessgerät zugeführt werden.In the case of elongated receiving devices, the drive device can also be designed as a vibration device acting obliquely on the receiving device in the form of, for example, a magnetic motor. Then, the drive device causes a promotion of the dried particles of the bulk material along the conveying path to the dispensing device at which the individual particles are discharged, for example, into a vessel located underneath and collected there or are fed directly to a particle measuring device.

Vorzugsweise ist eine zentrale Schwingungsfrequenz des Schwingungsgenerators zur Vereinzelung der Partikel wenigstens doppelt und insbesondere wenigstens 10-mal so groß wie eine zentrale Schwingungsfrequenz der Antriebseinrichtung. Vorzugsweise wird die Schwingungseinrichtung des Antriebsmotors aus der Frequenz des öffentlichen Wechselstromnetzes abgeleitet und kann beispielsweise einem niedrigen ganzzahligen Vielfachen der Wechselstromfrequenz entsprechen. Die Schwingungsfrequenz des Schwingungsgenerators liegt hingegen vorzugsweise im Kilohertz-Bereich, sodass das Verhältnis der beiden vorzugsweise einen Faktor 200 bis z. B. 1.000 annehmen kann.Preferably, a central oscillation frequency of the oscillation generator for separating the particles is at least twice and in particular at least 10 times as large as a central oscillation frequency of the drive device. Preferably, the vibration device of the drive motor is derived from the frequency of the public AC network and may for example correspond to a low integer multiple of the AC frequency. The vibration frequency of the vibration generator, however, is preferably in the kilohertz range, so that the ratio of the two preferably has a factor of 200 to z. B. can take 1,000.

In bevorzugten Weiterbildungen ist der Schwingungsgenerator zur Vereinzelung der Partikel dazu geeignet und bestimmt, eine variable Schwingungsfrequenz zu erzeugen, welche insbesondere periodisch innerhalb vorgegebener und vorzugsweise einstellbarer Frequenzen veränderbar ist. Beispielsweise kann der Schwingungsgenerator eine periodisch stetig ansteigende Frequenz erzeugen, die zwischen beispielsweise 30 und 40 kHz variiert. Durch eine sich periodisch ändernde Schwingungsfrequenz des Schwingungsgenerators wird das Resonanzverhalten der Aufnahmeeinrichtung beeinflusst, sodass sogenannte „Hot Spots” vermieden werden und Zonen mit Partikelanhäufungen zuverlässig aufgelöst werden.In preferred developments of the vibration generator for separating the particles is suitable and determined to generate a variable oscillation frequency, which in particular periodically within predetermined and preferably adjustable frequencies is variable. For example, the vibration generator may generate a periodically steadily increasing frequency that varies between, for example, 30 and 40 kHz. By a periodically changing oscillation frequency of the vibration generator, the resonance behavior of the recording device is influenced, so that so-called "hot spots" are avoided and zones with particle accumulations are reliably resolved.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Partikelmessgerät, welches mit einem Trocknungsgerät nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen ausgebildet ist. Insbesondere weist das Trocknungsgerät eine Analyseeinrichtung zur Analyse der Kornparameter bzw. wenigstens eines Kornparameters von Schüttgütern auf. Vorzugsweise eignet sich das Partikelmessgerät zur Analyse von feinen und feinsten Schüttgütern.Furthermore, the invention relates to a particle measuring device, which is formed with a drying device according to one of the embodiments and developments described above. In particular, the drying device has an analysis device for analyzing the grain parameters or at least one grain parameter of bulk materials. Preferably, the particle meter is suitable for the analysis of fine and finest bulk materials.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Trocknung und Vereinzelung der Partikel von Schüttgütern. Bei dem Verfahren werden die zu trocknenden und vereinzelnden Schüttgüter einer Aufnahmeeinrichtung zugeführt, wobei der Aufnahmeeinrichtung mittels einer Heizeinrichtung Heizenergie zugeführt wird. Die Partikel der Schüttgüter werden mittels einer Antriebseinrichtung von der Aufnahmeeinrichtung zu wenigstens einer Abgabeeinrichtung transportiert. Die Aufnahmeeinrichtung wird mittels eines Schwingungsgenerators in hochfrequente Schwingungen versetzt, um die Partikel der zu trocknenden Schüttgüter zu vereinzeln und insbesondere Anbackungen aneinander und in der Aufnahmeeinrichtung zu verhindern bzw. aufzulösen.The inventive method is used for drying and separation of the particles of bulk materials. In the method, the bulk goods to be dried and separated are fed to a receiving device, wherein the receiving device is supplied with heating energy by means of a heating device. The particles of the bulk materials are transported by means of a drive device from the receiving device to at least one dispensing device. The receiving device is put into high-frequency oscillations by means of a vibration generator in order to separate the particles of the bulk goods to be dried and in particular to prevent or dissolve caking on one another and in the receiving device.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine kontinuierliche Trocknung von Schüttgütern erzielt werden, wobei Anbackungen in der Aufnahmeeinrichtung vermieden und die Partikel zuverlässig vereinzelt werden, sodass Agglomerate von Partikeln vermieden oder aufgelöst werden.The inventive method, a continuous drying of bulk materials can be achieved, wherein caking avoided in the receiving device and the particles are reliably isolated, so that agglomerates of particles are avoided or dissolved.

Vorzugsweise wird der Schwingungsgenerator zur Vereinzelung der Partikel mit einer größeren zentralen Schwingungsfrequenz betrieben als die Schwingungseinrichtung der Antriebseinrichtung.Preferably, the vibration generator for separating the particles is operated at a greater central oscillation frequency than the oscillation device of the drive device.

Der Schwingungsgenerator zur Vereinzelung der Partikel kann bei Bedarf oder abschnittsweise zugeschaltet werden. Möglich ist auch der Einsatz von Sensoren, um eine automatische Aktivierung des Schwingungsgenerators zu bewirken, wenn Anbackungen oder Partikelagglomerate detektiert werden.The vibration generator for separating the particles can be switched on as needed or in sections. It is also possible to use sensors to effect an automatic activation of the vibration generator when caking or particle agglomerates are detected.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Ausführungsbeispiel, welches mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben wird. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following embodiment, which will be described with reference to the accompanying figures.

In den Figuren zeigen:In the figures show:

1 eine stark schematisierte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Trocknungsgeräts; 1 a highly schematic side view of the drying device according to the invention;

2 die Vermessung einer Probe eines Schüttguts, welches ohne Schwingungsgenerator getrocknet wurde; und 2 the measurement of a sample of a bulk material which has been dried without a vibration generator; and

3 das Ergebnis einer mit zugeschaltetem Schwingungsgenerator vermessenen und getrockneten Probe. 3 the result of a measured with switched-on vibration generator and dried sample.

In 1 ist in einer stark schematisierten Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trocknungsgeräts 1 und eines erfindungsgemäßen Partikelmessgeräts 20 dargestellt, welches mit einem Trocknungsgerät 1 ausgerüstet ist. Das Trocknungsgerät 1 verfügt über eine Aufnahmeeinrichtung 4, welche hier topfförmig als Aufnahmetopf 10 gestaltet ist und einen Boden und eine etwa zylindrische Außenwand aufweist.In 1 is a highly schematic side view of an embodiment of a drying device according to the invention 1 and a particle measuring device according to the invention 20 shown, which with a drying device 1 equipped. The drying device 1 has a recording device 4 , which here cup-shaped as a pot 10 is designed and has a bottom and an approximately cylindrical outer wall.

An dem Boden ist eine Heizeinrichtung 5 vorgesehen, die den Boden des Aufnahmetopfes 10 wenigstens abschnittsweise und insbesondere flächig beheizt. Beispielsweise kann dort eine Art Heizmatte oder dergleichen flächigen Kontakt mit dem Boden des Aufnahmetopfs 10 aufweisen, um die Heizenergie der Heizeinrichtung 5 auf das in die Aufnahmeeinrichtung 5 eingefüllte Schüttgut 3 zu übertragen. Durch die aufgebrachte Heizleistung wird das Schüttgut 3 getrocknet.At the bottom is a heater 5 provided the bottom of the pot 10 heated at least in sections and in particular flat. For example, there may be a type of heating mat or the like flat contact with the bottom of the pot 10 have to show the heating energy of the heater 5 on the in the receiving device 5 filled bulk material 3 transferred to. Due to the applied heating power, the bulk material 3 dried.

Des Weiteren ist eine Antriebseinrichtung 6 vorgesehen, die hier unterhalb der Heizeinrichtung 5 vorgesehen ist und die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Rundschwingförderer 15 ausgebildet ist.Furthermore, a drive device 6 provided here below the heater 5 is provided and in the illustrated embodiment as a rotary vibratory conveyor 15 is trained.

Der Rundschwingförderer 15 wird hier durch einen Magnetantrieb 18 und drei Blattfedern 19 gebildet, von dem in der Abbildung gemäß 1 zur Vereinfachung in schematischer Weise nur zwei Blattfedern 19 eingezeichnet sind. Die Blattfedern 19 sind symmetrisch über dem unteren Umfang des Aufnahmetopfes 10 angeordnet und führen in Verbindung mit dem in senkrechter Richtung schwingenden Magnetmotor bzw. Magnetantrieb 18 als Schwingungseinrichtung 14 zu einer Rundförderung der in der Aufnahmeeinrichtung 4 sich befindenden Schüttgüter 3.The rotary vibratory conveyor 15 is here by a magnetic drive 18 and three leaf springs 19 formed from that in the figure according to 1 for simplicity, only two leaf springs in a schematic way 19 are drawn. The leaf springs 19 are symmetrical over the lower circumference of the pot 10 arranged and lead in conjunction with the oscillating in the vertical direction magnetic motor or magnetic drive 18 as a vibrating device 14 to a round promotion in the receiving facility 4 bulk goods 3 ,

Alternativ zu dem Rundschwingförderer 15 mit dem Magnetantrieb 18 und den Blattfedern 19 könnte auch ein Unwuchtmotor 16 vorgesehen sein, der sich um eine vertikale Achse dreht und zu einer Rundförderung der Partikel 2 der Schüttgüter 3 führt. Auf dem inneren Umfang der Aufnahmeeinrichtung 4 des Aufnahmetopfes 10 ist eine Förderstrecke 12 vorgesehen, die sich schneckenartig vom unterem Anfang 17 bis zum oberen Ende 13 erstreckt. Auf dieser Förderstrecke 12 werden die getrockneten Partikel 2 der Schüttgüter 3 zum oberen Ende 13 und zur Abgabeeinrichtung 7 transportiert, wo die getrockneten und vereinzelten Partikel 2 der Schüttgüter 3 das Trocknungsgerät 1 verlassen und beispielsweise in eine Dosierrinne 34 einer Analyseeinrichtung 30 verbracht werden.Alternative to the rotary vibratory conveyor 15 with the magnetic drive 18 and the leaf springs 19 could also be an imbalance engine 16 be provided, which rotates about a vertical axis and to a round conveying of the particles 2 the bulk goods 3 leads. On the inner circumference of the receiving device 4 of the pot 10 is a conveyor line 12 provided snail-like from the lower beginning 17 to the top 13 extends. On this conveyor line 12 become the dried particles 2 the bulk goods 3 to the upper end 13 and to the dispenser 7 transported where the dried and scattered particles 2 the bulk goods 3 the drying device 1 leave and for example in a dosing 34 an analysis device 30 be spent.

Die Analyseeinrichtung 30 verfügt hier über einen schräg gestellten Magnetantrieb 32 zur Förderung der vereinzelten Partikel 2 des Schüttguts 3 zur Messstrecke, wo ein Sensor 31 vorgesehen ist, der die Partikelparameter und insbesondere die Korngröße und die Kornform der einzelnen Partikel bestimmt. Daraus kann eine Kornformverteilung und Korngrößenverteilung ermittelt werden.The analysis device 30 here has a tilted magnetic drive 32 to promote the isolated particles 2 of the bulk material 3 to the measuring section, where a sensor 31 is provided, which determines the particle parameters and in particular the grain size and the grain shape of the individual particles. From this a particle shape distribution and particle size distribution can be determined.

Zur Bestimmung der Kornparameter ist eine zuverlässige Vereinzelung erforderlich, damit nicht zusammenhängende Partikel als Agglomerat 22 detektiert werden, wie es in 2 dargestellt ist, in der ein Sensorbild 23 schematisch wiedergegeben ist.To determine the grain parameters, a reliable separation is required, so that non-contiguous particles as an agglomerate 22 be detected, as is in 2 is shown, in which a sensor image 23 is shown schematically.

Bei dem Trocknungsgerät 1 werden Agglomerate 22 zuverlässig aufgelöst, indem der Schwingungsgenerator 8, der hier als Ultraschallgenerator 9 ausgeführt ist, zwischen etwa 33 und 37 kHz betrieben wird. Die von dem Ultraschallgenerator 9 erzeugten Schwingungen werden hier im zentralen Bereich 11 auf den Aufnahmetopf 10 übertragen, womit die gesamte Aufnahmeeinrichtung 4 in hochfrequente Schwingung versetzt wird. Die hochfrequente Schwingung führt zuverlässig zu einer Ablösung einzelner Partikel 2 von der Wandung der Aufnahmeeinrichtung 4 und führt des Weiteren zu einer zuverlässigen Auflösung aneinanderhängender Agglomerate 22 von Partikeln.In the drying device 1 become agglomerates 22 reliably dissolved by the vibration generator 8th that's here as an ultrasound generator 9 is run between about 33 and 37 kHz. The of the ultrasonic generator 9 generated vibrations are here in the central area 11 on the pot 10 transferred, bringing the entire recording device 4 is put into high-frequency oscillation. The high-frequency vibration reliably leads to detachment of individual particles 2 from the wall of the receiving device 4 and further leads to reliable dissolution of contiguous agglomerates 22 of particles.

Die nachgeschaltete Analyseeinrichtung 30 kann ebenfalls über einen Ultraschallgenerator 33 verfügen, um an der Dosierrinne 34 eventuell noch aneinander anhaftende Partikelagglomerate 22 aufzulösen und eine vereinzelte Messung der Partikel 2 zu gewährleisten.The downstream analysis device 30 can also have an ultrasound generator 33 dispose of to the dosing 34 possibly still adhering particle agglomerates 22 dissolve and a scattered measurement of the particles 2 to ensure.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Auslauf vorzugsweise tangential an dem Aufnahmetopf 10 vorgesehen.In the illustrated embodiment, the outlet is preferably tangential to the pot 10 intended.

Die als Förderschnecke ausgebildete Förderstrecke 12 wird insbesondere an der inneren Behälterwand der Aufnahmeeinrichtung 4 festgeschweißt. Möglich ist aber auch eine klemmende oder klebende Befestigung.The trained as a screw conveyor line 12 in particular on the inner container wall of the receiving device 4 welded. But it is also possible a clamping or adhesive attachment.

Insgesamt stellt die Erfindung ein Trocknungsgerät und ein damit ausgerüstetes Partikelmessgerät zur Verfügung, womit eine zuverlässige und reproduzierbare Trocknung und Analyse von Partikeln ermöglicht wird. Das Trocknungsgerät eignet sich für die kontinuierliche Trocknung von Partikeln. Dazu kann in dem Aufnahmetopf 10 in einem zentralen Bereich 11 an dem Kegelstumpf 21 die Aufgabe des zu trocknenden Schüttguts vorgesehen sein, wobei durch die Antriebseinrichtung 6 die getrockneten Partikel 2 zur Abgabeeinrichtung 7 transportiert werden. Durch die Beaufschlagung mit einer hochfrequenten Schwingung durch den Ultraschallgenerator 9 werden Agglomerate und Anbackungen an der Behälterwand zuverlässig abgelöst und zerkleinert.Overall, the invention provides a drying device and a particle measuring device equipped therewith, thus enabling reliable and reproducible drying and analysis of particles. The drying device is suitable for the continuous drying of particles. This can be done in the pot 10 in a central area 11 on the truncated cone 21 the task of the bulk material to be dried may be provided, wherein by the drive means 6 the dried particles 2 to the dispenser 7 be transported. By applying a high-frequency oscillation through the ultrasonic generator 9 Agglomerates and caking on the container wall are reliably detached and crushed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Trocknungsgerätdrying device
22: Partikelparticle
33: Schüttgüterbulk goods
44: Aufnahmeeinrichtungrecording device
55: Heizeinrichtungheater
66: Antriebseinrichtungdriving means
77: Abgabeeinrichtungdelivery device
88th: Schwingungsgeneratorvibration generator
99: Ultraschallgeneratorultrasonic generator
1010: Aufnahmetopfpot
1111: zentraler Bereichcentral area
1212: Förderstreckeconveyor line
1313: EndeThe End
1414: Schwingungseinrichtungvibrator
1515: RundschwingfördererCircular Vibratory Feeders
1616: Unwuchtmotorvibrator
1717: AnfangBeginning
1818: Magnetantriebmagnetic drive
1919: Blattfederleaf spring
2020: Partikelmessgerätparticle Sizer
2121: Kegelstumpftruncated cone
2222: Agglomeratagglomerate
2323: Sensorbildsensor image
3030: Analyseeinrichtunganalyzer
3131: Sensorsensor
3232: Magnetantriebmagnetic drive
3333: Ultraschallgeneratorultrasonic generator
3434: Dosierrinnedosing

Claims

Drying device ( 1 ) for drying and separating the particles ( 2 ) of bulk materials ( 3 ), in particular for a particle measuring device ( 20 ) with at least one receiving device ( 4 ) for receiving dry bulk goods ( 3 ), at least one heating device ( 5 ) for supplying heating energy to the receiving device ( 4 ) and with a drive device ( 6 ) to the particles ( 2 ) of the bulk materials to be dried ( 3 ) from the receiving device ( 4 ) to at least one dispenser ( 7 ), characterized in that in addition to the drive means ( 6 ) a vibration generator ( 8th ) is provided to the particles ( 2 ) of the bulk materials to be dried ( 3 ) to separate.

Drying device ( 1 ) according to claim 1, wherein the vibration generator ( 8th ) for separating the particles ( 2 ) has a central oscillation frequency of at least 500 Hz and in particular of at least 1000 Hz and preferably as an ultrasonic generator ( 9 ) is executed.

Drying device ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the receiving device ( 4 ) pot-shaped and in the central area ( 11 ) is designed in particular cone or cone section.

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the vibration generator ( 8th ) for separating the particles ( 2 ) centrally to the receiving device ( 4 ) connected.

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the receiving device ( 4 ) a helical and rising conveyor line ( 12 ), in particular at the end ( 13 ) of the conveyor line ( 12 ) at least one dispenser ( 7 ) for the delivery of the dried bulk materials ( 2 ) is provided.

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive device ( 6 ) at least one vibration device ( 14 ).

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive device ( 6 ) at least one spring device ( 15 ).

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive device comprises at least one rotary vibratory conveyor ( 15 ) or an unbalance motor ( 16 ) having.

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the central oscillation frequency of the oscillation generator ( 8th ) for singulating the particles at least twice and in particular at least ten times as large as a central oscillation frequency of the drive device.

Drying device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the vibration generator (12) for separating the particles ( 2 ) is suitable and intended to generate a variable oscillation frequency which is periodically variable within predetermined and preferably adjustable frequencies.

Particle measuring device ( 20 ) with a drying device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, comprising at least one analysis device, in particular for the analysis of grain parameters of bulk solids.

Method for drying and separating particles ( 2 ) of bulk materials ( 3 ), to be dried and separated bulk materials ( 3 ) a receiving device ( 4 ), wherein the receiving device ( 4 ) by means of a heating device ( 5 ) Heating energy is supplied and the particles ( 2 ) of bulk materials ( 3 ) by means of a drive device ( 6 ) from the receiving device ( 4 ) to at least one dispenser ( 7 ), characterized in that the receiving device ( 4 ) by means of a vibration generator ( 8th ) is placed in high-frequency oscillations to the particles ( 2 ) of the bulk materials to be dried ( 3 ) to separate.

Method according to the preceding claim, wherein the vibration generator ( 8th ) for separating the particles ( 2 ) oscillates with a larger central oscillation frequency than the oscillation device ( 14 ) of the drive device ( 6 ).

Method according to one of the two preceding claims, wherein the vibration generator ( 8th ) for separating the particles ( 2 ) is switched on in sections.