DE102014208730A1

DE102014208730A1 - Probenentnahme-Armatur

Info

Publication number: DE102014208730A1
Application number: DE102014208730.9A
Authority: DE
Inventors: Mark Lee; Thomas Köberl
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Armatur zur Absperrung und Probenentnahme von Stoffen mit einem Gehäuse (1), welches über einen Einlass (2) mit einem, den Stoff beinhaltenden Maschinenelement (3) in Verbindung steht, einen Auslass (4) zur Entnahme der Stoffprobe besitzt und einen im Gehäuse (1) dichtend angeordneten Schließkörper (5) umfasst, der den Durchgang vom Einlass (2) zum Auslass (4) durch das Gehäuse (1) versperrt. Dabei wird die sichere Probenentnahme dadurch ermöglicht, dass der Schließkörper (5) eine Aussparung (6) ausweist, die zwischen einer Stellung gegenüber dem Einlass (2) und einer Stellung gegenüber dem Auslass (4) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur zur Absperrung und Probenentnahme von Stoffen mit einem Gehäuse, welches über einen Einlass mit einem, den Stoff beinhaltenden Maschinenelement in Verbindung steht, einen Auslass zur Entnahme der Stoffprobe besitzt und einen im Gehäuse dichtend angeordneten Schließkörper umfasst, der den Durchgang vom Einlass zum Auslass durch das Gehäuse versperrt.
Die Proben-Entnahme von Krümelstoff oder Schüttgut mit relativ hoher Stoffdichte bereitet insbesondere wegen der Verstopfungsgefahr erhebliche Probleme. Hinzu kommt, dass die Proben oft nicht repräsentativ sind. Besonders schwierig ist die Proben-Entnahme aus Maschinenelementen, in denen ein Überdruck herrscht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine robuste und einfach aufgebaute Armatur zu schaffen, die eine sichere und repräsentative Proben-Entnahme ermöglicht.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schließkörper eine Aussparung ausweist, die zwischen einer Stellung gegenüber dem Einlass und einer Stellung gegenüber dem Auslass bewegbar ist. Die Aussparung nimmt die Stoffprobe dabei über den Einlass auf, transportiert sie zum Auslass und gibt sie über diesen in ein geeignetes Behältnis ab. Wegen der Absperrung über den Schließkörper eignet sich die Armatur auch für Maschinenelemente mit Überdruck, vorzugsweise unter 4 bar. Dabei ist die Armatur dennoch sehr einfach aufgebaut.
Um die Abgabe der Stoffprobe über den Auslass zu unterstützen, sollte im Bereich des Auslasses wenigstens eine Düse angeordnet sein, welche eine Druckfluid, vorzugsweise Druckluft in die Aussparung richtet und somit die Stoffprobe aus der Aussparung treibt.
Bevor die Aussparung eine Stoffprobe über den Einlass aufnimmt, sollten dort vorhandene Material-Ansammlungen entfernt werden, da diese die Stoffprobe verfälschen könnten. Hierzu sollte im Bereich des Einlasses wenigstens eine Düse angeordnet sein, welche ein Druckfluid, vorzugsweise Druckluft gegen den Einlass richtet.
Zur Erleichterung des Durchgangs der Stoffprobe durch das Gehäuse sollten sich Ein- und Auslass gegenüberliegen. Eine konstruktiv einfache Lösung für den Schließkörper ergibt sich, wenn dieser als Kugel mit einer Aussparung ausgebildet ist. In seiner einfachsten Form kann die Armatur dementsprechend von einem Kugelhahn ohne Totraum gebildet werden, dessen Durchgangsöffnung verschlossen ist.
Derartige Armaturen eignen sich insbesondere auch für Schüttgut oder Krümelstoff bzw. Stoffe mit einer Stoffdichte zwischen 20 und 50%, vorzugsweise zwischen 25 und 32%. Wegen seiner Konstruktion und Robustheit ist eine Anwendung der Armatur bei Maschinenelementen, die von einer Schnecke, einem Rohr oder einem Mischer gebildet werden, zu empfehlen. Mit Vorteil ist die Armatur auch bei Maschinenelementen zur Behandlung einer Faserstoffsuspension einsetzbar.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Querschnitt durch eine Armatur und
2: eine Draufsicht auf einen Dichtring 10 der Armatur.
Die Armatur dient zur Probenentnahme eines Stoffes über eine Öffnung eines Maschinenelementes 3, wobei die Öffnung nach der Probenentnahme von der Armatur auch wieder verschlossen wird.
Bei dem Maschinenelement 3 handelt es sich beispielhaft um eine Förderschnecke für Faser-Stoff, wie er zur Herstellung einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn benötigt wird. Dabei hat der Faser-Stoff einen Trockengehalt zwischen 25 und 32%. Der Innendruck im Maschinenelement 3 liegt ca. 1 bar über dem Atmosphärendruck und die Temperatur bei ca. 110°C.
Möglich ist der Einsatz der Armatur insbesondere aber auch bei Entwässerungsschnecken, Mischern oder bei Trockengranulat.
Im Interesse eines einfachen, robusten und kostengünstigen Aufbaus wird die Armatur von einem Kugelhahn bekannter Art gebildet. Allerdings ist dessen Durchgangsöffnung unter Bildung einer Aussparung 6 auf wenigstens einer Seite verschlossen. Dementsprechend wird die Armatur gemäß 1 von einem Gehäuse 1 gebildet, welches über einen Einlass 2 und die Öffnung des Maschinenelementes 3 Stoff aus dem Maschinenelement 3 aufnehmen kann und einen Auslass 4 zur Entnahme der Stoffprobe besitzt. Im Gehäuse 1 versperrt allerdings ein im Gehäuse 1 dichtend angeordneter Schließkörper 5 in Form einer Kugel den Durchgang vom Einlass 2 zum Auslass 4. Gelagert ist die Kugel in zwei Halbschalen 9 aus Bronze, die ein Totraum-freies Kugelbett bilden und verhindern, dass Material der Stoffprobe in das Gehäuse 1 gelangt. Die Abdichtung übernimmt hierbei jeweils ein gegenüber dem Einlass 2 und gegenüber dem Auslass 4 zwischen der jeweiligen Halbschale 9 und dem Schließkörper 5 angeordneter Dichtring 10, 11.
Zur Aufnahme und für den Transport der Stoffprobe zwischen Einlass 2 und Auslass 4 besitzt der Schließkörper 5 eine Aussparung 6. Über ein Drehen des Schließkörpers 5 lässt sich die Aussparung 6 zwischen einer Stellung gegenüber dem Einlass 2 und einer Stellung gegenüber dem Auslass 4 bewegen.
Die Drehung kann dabei über eine Kopplung des Schließkörpers 5 mit einem Stellglied 12 erfolgen. Um den Transport der Stoffprobe zu erleichtern, befindet sich der Einlass 2 der Armatur unter dem Maschinenelement 3 und der Auslass 4 auf der bezüglich des Einlasses 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1. Dementsprechend erfolgt die Drehung des Schließkörpers 5 über das Stellglied 12 um 180°.
Vor der Entnahme der Stoffprobe werden etwaige Materialansammlungen aus dem Einlass 2 und der Öffnung des Maschinenelementes 3 über Druckluft entfernt. Damit wird eine Verfälschung der Probe vermieden. Alternativ oder ergänzend kann die Aussparung 6 beim Überstreichen der Halbschalen 9 über eine nicht-dargestellte Verbindung mit einer Druckluftquelle mit Druckluft gefüllt werden. Kommt die Aussparung 6 dann in den Bereich des Einlasses 2, so führt die Druckentlastung zum Wegblasen von Materialansammlungen. Dies belastet das Maschinenelement 3 weniger stark mit Druckschwankungen als die Düsen 8.
Hierzu ist ein Ringraum 13 über eine Verbindungsleitung 14 mit einer Druckluft-Quelle verbunden. Dieser Ringraum 13 wird zwischen dem Gehäuse 1 und dem gegenüber dem Einlass 2 vorhandenen Dichtring 10 und/oder der entsprechenden Halbschale 9 gebildet. Von diesem Ringraum 13 führen mehrere Düsen 8 in Form von Durchbrüchen die Druckluft zum Einlass 2.
Anschließend kann die Aussparung 6 zur Aufnahme der Stoffprobe in den Bereich des Einlasses 2 gedreht werden. Aus dieser Position wird die Aussparung 6 dann in den Bereich des Auslasses 4 bewegt, so dass die Stoffprobe über ein Fallrohr in einen geeigneten Behälter fällt. Um die Entleerung der Aussparung 6 zu unterstützen, befindet sich auch im Bereich des Auslasses 4 eine Düse 7, welche Druckluft in die Aussparung 6 richtet.

Claims

Armatur zur Absperrung und Probenentnahme von Stoffen mit einem Gehäuse (1), welches über einen Einlass (2) mit einem, den Stoff beinhaltenden Maschinenelement (3) in Verbindung steht, einen Auslass (4) zur Entnahme der Stoffprobe besitzt und einen im Gehäuse (1) dichtend angeordneten Schließkörper (5) umfasst, der den Durchgang vom Einlass (2) zum Auslass (4) durch das Gehäuse (1) versperrt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (5) eine Aussparung (6) ausweist, die zwischen einer Stellung gegenüber dem Einlass (2) und einer Stellung gegenüber dem Auslass (4) bewegbar ist.
Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Auslasses (4) wenigstens eine Düse (7) angeordnet ist, welche eine Druckfluid, vorzugsweise Druckluft in die Aussparung (6) richtet.
Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Einlasses (2) wenigstens eine Düse (8) angeordnet ist, welche ein Druckfluid, vorzugsweise Druckluft in den Einlass (2) richtet.
Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Gehäuse (1) und Schließkörper (5) kein Totraum (9) befindet.
Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- (2) und Auslass (4) gegenüberliegen.
Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (5) als Kugel mit einer Aussparung (6) ausgebildet ist.
Armatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur von einem Kugelhahn gebildet wird, dessen Durchgangsöffnung verschlossen ist.
Anwendung der Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Stoffen mit einer Stoffdichte zwischen 20 und 50%, insbesondere zwischen 25 und 32%.
Anwendung der Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Schüttgut oder Krümelstoff.
Anwendung der Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Maschinenelement (3) ein Überdruck, vorzugsweise kleiner als 4 bar herrscht.
Anwendung der Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (3) von einer Schnecke, einem Rohr oder einem Mischer gebildet wird.