DE102014102142B4 - Device for taking a material sample and its use - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Entnahme einer Materialprobe (2) von zur stofflichen oder thermischen Verwertung vorgesehenem schüttfähigen Probenmaterial (3) aus einem Materialbehälter (4) zum Zweck einer Qualitätsprüfung, mit einem für eine kontinuierliche Probenentnahme in den Materialbehälter (4) eintauchbaren Förderrohr (5) und einer im wesentlichen im Inneren (6) des Förderrohres (5) angeordneten, entlang der Längsachse (7) des Förderrohres (5) verlaufenden, von einem motorischen Antrieb (8) antreibbaren Förderschnecke (9) zum Transportieren von Probenmaterial (3) in dem Förderrohr (5) bis zu einer Entnahmestelle (11), wobei das zum Eindringen in das Probenmaterial (3) vorgesehene freie Ende (20) der Förderschnecke (9) nach Art eines Schneckenbohrers ausgeführt ist und aus dem zum Eindringen in das Probenmaterial (3) vorgesehenen Ende (30) des Förderrohres (5) hinausragt, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Eindringen in das Probenmaterial (3) vorgesehene Ende (30) des Förderrohres (5) nach Art einer gezackten Bohrkrone (29) mit wenigstens teilweise geschliffenen Kanten (33) ausgeführt ist derart, dass von der Förderschnecke (9) in das Förderrohr (5) hinein bewegtes, aber nach außen über den Durchmesser (34) des Förderrohres (5) überstehendes Probematerial (3) abscherbar ist.Device for taking a material sample (2) from a material container (4) for bulk or thermal utilization of pourable sample material (3) for the purpose of quality testing, with a conveying tube (5) which can be submerged in the material container (4) for continuous sampling essentially in the interior (6) of the conveying tube (5), along the longitudinal axis (7) of the conveying tube (5) extending, by a motor drive (8) drivable screw conveyor (9) for transporting sample material (3) in the conveying tube ( 5) to a removal point (11), wherein the penetration of the sample material (3) provided free end (20) of the screw conveyor (9) is designed in the manner of a screw drill and from the penetration into the sample material (3) provided end (30) of the conveying tube (5) protrudes, characterized in that the penetration of the sample material (3) provided in the end (30) of the Förderro in the manner of a serrated drill bit (29) with at least partially ground edges (33), such that it moves from the screw conveyor (9) into the conveyor tube (5) but outwardly beyond the diameter (34) of the Conveying tube (5) projecting sample material (3) is sheared off.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme einer Materialprobe von schüttfähigem Holzmaterial aus einem Materialbehälter mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und deren Verwendung.The invention relates to a device for taking a material sample of pourable wood material from a material container with the features of the preamble of
Bei dem schüttfähigen Holzmaterial handelt es sich insbesondere um Hackschnitzel für die Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere zur Spannplattenherstellung. Bei den Hackschnitzeln kann es sich insbesondere um aus Altholz hergestellte Recycling-Holzhackschnitzel handeln; es kann sich aber auch um Hackschnitzel aus Frischholz handeln. Als schüttfähiges Holzmaterial kommen jedoch beispielsweise auch Sägespäne oder anderes thermisch bzw. stofflich verwertbares Holzmaterial in Frage.The free-flowing wood material is, in particular, wood chips for the production of wood-based materials, in particular for production of chipboard. The wood chips may in particular be recycled wood chips produced from waste wood; but it can also be wood chips from fresh wood. As a pourable wood material, however, come, for example, sawdust or other thermally or materially usable wood material in question.
Bei dem Materialbehälter handelt es sich insbesondere um einen Anlieferungsbehälter, wie beispielsweise einen mit einem LKW transportierbaren Container, eine Kippmulde eines Muldenkippers o. dgl.The material container is in particular a delivery container, such as a container transportable by a truck, a dump body of a dump truck or the like.
In Abhängigkeit von der späteren Verwendung des Holzmaterials erfolgt bei dessen Annahme in einem Spanplattenwerk bei einer stofflichen Verwertung bzw. in einem Biomasseheizkraftwerk bei einer thermischen Verwertung eine Qualitätsprüfung, bei der unter anderem geprüft wird, welcher Altholzklasse Al bis AIV gemäß Altholzverordnung das Holzmaterial zugeordnet ist.Depending on the later use of wood material takes place when it is adopted in a particle board plant in a material recovery or in a biomass CHP thermal utilization of a quality test, which is examined, among other things, which waste wood class Al to AIV according to waste wood ordinance is assigned to the wood material.
Um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Biomasseheizkraftwerkes zu gewährleisten, müssen Qualitätsmerkmale hinsichtlich zulässiger Feuchte, Fremdstoffanteil, Feingutanteil sowie Stückigkeit des Materials eingehalten werden. Gleiches gilt für die stoffliche Verwertung im Spanplattenwerk, um Störungen und Maschinenschäden zu vermeiden.In order to ensure proper operation of the biomass cogeneration plant, it is necessary to comply with quality standards with regard to permissible moisture content, foreign matter content, proportion of fines and the material's lumpiness. The same applies to material recycling in chipboard plants in order to avoid malfunctions and machine damage.
Üblicherweise ist ein Trockengehalt von mindestens 65 Prozent vorgegeben. Darüber hinaus muss das Holzmaterial frei von Fremdstoffen sein, wie beispielsweise Kunststoffen, Metallen, Steinen, Textilien, Glas usw. Der mineralische Feingutanteil soll beispielsweise unter einem Prozent liegen. Außerdem soll das Holzmaterial eine gleichmäßige Stückigkeit aufweisen; zudem kann es hinsichtlich der Teilchengröße Grenzwerte geben.Usually, a dry content of at least 65 percent is given. In addition, the wood material must be free of foreign substances, such as plastics, metals, stones, textiles, glass, etc. The mineral content of fines, for example, should be less than one percent. In addition, the wood material should have a uniform lumpiness; In addition, there may be limits in terms of particle size.
Bei der Anlieferung des Holzmaterials werden diese Qualitätsmerkmale bisher nur insoweit kontrolliert, als diese äußerlich erkennbar sind. Außerdem erfolgt eine Probenentnahme zur atro (Trockenmasse)-Bestimmung. Hierzu wird von einem Mitarbeiter manuell mit Hilfe einer Schaufel eine Probe des Materials entnommen. Der Mitarbeiter steigt zu diesem Zweck üblicherweise auf ein Podest, um die Probe an der Oberfläche des Materialvolumens zu entnehmen, das sich zu diesem Zeitpunkt beispielsweise in einem Anlieferungsbehälter auf einem LKW befindet.Upon delivery of the wood material, these quality features have so far been controlled only insofar as they are externally recognizable. In addition, a sample for atro (dry matter) determination takes place. For this purpose, an employee manually removes a sample of the material using a shovel. For this purpose, the employee usually climbs onto a pedestal to take the sample on the surface of the material volume, which is currently in a delivery container on a truck, for example.
Dieses herkömmliche Vorgehen ist mit mehreren Nachteilen verbunden. Zum einen ist die beschriebene Art und Weise der Probenentnahme aufwendig und mühsam. Zum anderen erfolgt die visuelle Kontrolle der Qualitätsmerkmale einerseits als auch die Probenentnahme andererseits stets nur an der Oberfläche des Materialvolumens. Eine von der Qualität dieses Oberflächenmaterials abweichende Materialqualität des Holzmaterials im Inneren des Materialvolumens kann nicht erkannt werden. Dies betrifft insbesondere qualitativ minderwertiges und/oder schweres Material, wie beispielsweise Steine und Feingut, das während des Materialtransportes in den unteren Bereich des Materialvolumens gerüttelt wird.This conventional procedure has several disadvantages. On the one hand, the described manner of sampling is complicated and cumbersome. On the other hand, the visual inspection of the quality features on the one hand and the sampling on the other hand always takes place only on the surface of the material volume. A material quality of the wood material in the interior of the material volume deviating from the quality of this surface material can not be recognized. This relates in particular to qualitatively inferior and / or heavy material, such as, for example, stones and fine material, which is vibrated during the transport of material into the lower region of the material volume.
Generell bekannt für schüttfähiges Probenmaterial wie Kohle, Erz, Baustoffe o. dgl. ist eine Vorrichtung mit einem in einem Materialbehälter wie beispielsweise der Kippmulde eines Muldenkippers eintauchbaren Förderrohr mit einer im Inneren des Förderrohrs entlang einer Längsachse ausgerichteten Förderschnecke. Bei diesem Stand der Technik (
Eine Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art ist im Prinzip bei jedem Probenmaterial einsetzbar. Mit einer solchen Vorrichtung ergeben sich folgende technologische Vorteile:
Die kontinuierliche Probenentnahme entlang einer Entnahmestrecke durch wenigstens einen Teil des Materialbehälters ermöglicht eine ortsgenaue Beurteilung der Qualitätsmerkmale. Mit anderen Worten kann die Qualität des Probenmaterials in Abhängigkeit von dessen Position im Materialbehälter ermittelt werden. Mit Hilfe geeigneter Auswertungsmittel ist es daher möglich, ein Qualitätsprofil entlang der Entnahmestrecke zu erstellen. Durchläuft die Entnahmestrecke den gesamten Materialbehälter, kann die Qualität des Probenmaterials durch das gesamte Materialvolumen hindurch ermittelt werden.A device of the type described above is in principle applicable to any sample material. With such a device, the following technological advantages result:
The continuous sampling along a sampling path through at least a portion of the material container allows a location-accurate assessment of the quality characteristics. In other words, the quality of the sample material can be determined depending on its position in the material container. With the help of suitable evaluation means, it is therefore possible to create a quality profile along the sampling route. If the sampling path passes through the entire material container, the quality of the sample material can be determined throughout the material volume.
Es ist daher nicht nur möglich, Materialproben stichprobenartig zu entnehmen. Erfolgt eine Probenentnahme bei jedem Materialbehälter, dann kann die Materialqualität aus jeweils einer einzigen Probenentnahme auf den gesamten Materialbehälter hochgerechnet werden. Darüber hinaus ist es problemlos möglich, an einem Materialbehälter mehrere Probenentnahmen durchzuführen. Dies erfolgt vorzugsweise derart, dass die Entnahmestrecken so voneinander beabstandet sind bzw. so zueinander verlaufen, dass aus den ermittelten Qualitätsinformationen eine bestmögliche und genaue Hochrechnung auf das gesamte Ladungsvolumen möglich ist.It is therefore not only possible to take material samples by random sampling. If a sample is taken from each material container, then the material quality can be extrapolated from a single sampling on the entire material container. In addition, it is easy possible to carry out several sampling on a material container. This is preferably carried out in such a way that the removal paths are spaced apart from one another or extend to one another in such a way that the best possible and accurate extrapolation to the total charge volume is possible from the determined quality information.
Die bekannte Technik ermöglicht – bezogen auf den jeweiligen Materialbehälter – eine unkomplizierte Querschnittsanalyse des Probenmaterials durch Bestimmung der Qualitätsmerkmale mit einfachen Mitteln. Sie lässt sich grundsätzlich auf alle Materialien anwenden, die als loses Schüttgut vorliegen, eine entsprechende Homogenität des Schüttgutes vorausgesetzt.The known technique allows - based on the respective material container - an uncomplicated cross-sectional analysis of the sample material by determining the quality characteristics with simple means. In principle, it can be applied to all materials that are present as loose bulk material, provided that the bulk material is homogenous.
Bei der bekannten Vorrichtung kann es bei faserigem Probenmaterial, wie es insbesondere bei Holzmaterial der Fall ist, zu einem Verstopfen des Förderrohres kommen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Vorrichtung so auszugestalten und weiterzubilden, dass ein Verstopfen des Förderrohres weitestgehend vermieden werden kann.In the case of the known device, fibrous sample material, as is the case in particular with wood material, can lead to clogging of the conveying tube. Object of the present invention is therefore to design the known device and further, that clogging of the delivery pipe can be largely avoided.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above-mentioned object is achieved in a device having the features of the preamble of
Um einen gleichmäßigen Materialfluss in dem Förderrohr während der Probenentnahme sicherzustellen und ein Verstopfen des Förderrohres zu vermeiden sowie ein Verkeilen von Holzmaterial zwischen der Förderschnecke einerseits und dem Förderrohr andererseits zu verhindern, ist der als Bohrkrone ausgeführte Öffnungsrand des Förderrohres gemäß der Erfindung gezackt mit teilweise geschliffenen Kanten ausgeführt derart, dass Probenmaterial, welches von der Förderschnecke in das Förderrohr hineinbewegt wird und nach außen über den Durchmesser des Förderrohres übersteht, abgeschert wird.In order to ensure a uniform flow of material in the conveyor tube during sampling and to prevent clogging of the feed pipe and to prevent wedging of wood material between the auger on the one hand and the conveyor pipe on the other hand, designed as a drill bit opening edge of the conveyor tube according to the invention jagged with partially ground edges carried out such that sample material which is moved from the screw conveyor into the conveying tube and projects outwardly beyond the diameter of the conveying tube, is sheared off.
Besondere Bedeutung kommt der Erfindung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für schüttfähiges Holzmaterial, insbesondere Holzmaterial aus Holz-Hackschnitzel, zu.Of particular importance is the invention when using the device according to the invention for pourable wood material, in particular wood material from wood chips.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Erläuterung weiterer Vorteile der Erfindung nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei zeigen:A preferred embodiment of the invention will be described below with reference to further advantages of the invention with reference to the drawings. Hereby show:
Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.All figures show the invention not to scale, while only schematically and only with their essential components. The same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
An der gewünschten Entnahmestelle
Ist die Bewertungseinheit
Während des Betriebs der Vorrichtung
Im vorliegenden Fall ist das Förderrohr
Die zum Eintauchen der Vorrichtung
Zum Transportieren des Probenmaterials
Bei der Förderschnecke
Während der Probeentnahme dreht sich die Welle
Das zum Eindringen in die Hackschnitzel
Bohrkrone
Das freie Ende
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist an dem Teil der Förderschnecke
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Materialprobematerial sample
- 33
- Hackschnitzel, MaterialWood chips, material
- 44
- Behältercontainer
- 55
- Förderrohrdelivery pipe
- 66
- Rohrinneretube interior
- 77
- Rohrlängsachsetube longitudinal axis
- 88th
- Motorengine
- 99
- FörderschneckeAuger
- 1010
- (frei)(free)
- 1111
- Entnahmerichtungremoval direction
- 1212
- Bewertungseinheitassessment unit
- 1313
- Steuereinheitcontrol unit
- 1414
- Entnahmerichtungremoval direction
- 1515
- Entnahmestreckesampling line
- 1616
- Behälteröffnungcontainer opening
- 1717
- Oberfläche des MaterialvolumensSurface of the material volume
- 1818
- Behälterbodencontainer bottom
- 1919
- Schneckenlängsachsescrew longitudinal axis
- 2020
- (frei)(free)
- 2121
- Lagercamp
- 2222
- Wellewave
- 2323
- Schneckenflügelscrew flights
- 2424
- Drehrichtungdirection of rotation
- 2525
- Förderrichtungconveying direction
- 2626
- Bohrspitzedrill
- 2727
- Randedge
- 2828
- Rohröffnungtube opening
- 2929
- Bohrkronedrill bit
- 3030
- (frei)(free)
- 3131
- Bohr- und FörderkopfDrilling and conveying head
- 3232
- Zackejag
- 3333
- Kanteedge
- 3434
- RohrinnendurchmesserInside pipe diameter
- 3535
- Schneidwerkzeugcutting tool
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