DE1120778B - Probenehmer fuer korn- oder staubartige Schuettgueter - Google Patents

Description

Bekanntlich besitzt der Transport und der Umschlag von Schüttgütern innerhalb aller größeren Wirtschaftsräume sowie zwischen den verschiedenen geographischen Wirtschaftsräumen einen außerordentlichen Umfang und damit eine ebensolche wirtschaftliche Bedeutung. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Lösung eines Problems, welches für den Handel und den damit verbundenen Umschlag von kornartigen oder pulverf örmigen Massengütern von grundlegender Wichtigkeit ist. Dieses Problem ergibt sich mit der Notwendigkeit, aus den beim Umschlag in Silos und Lagerhäusern anfallenden Partien eines Schüttgutes, welche oft eine sehr unterschiedliche und sogar innerhalb der einzelnen Partien schwankende Zusammensetzung und Qualität aufweisen können, einen repräsentativen Querschnitt in Gestalt einer entsprechend großen Anzahl von Stichproben zu gewinnen.

Im folgenden soll nur noch auf die Probenahme von kornartigen Schüttgütern, und zwar vor allem von Getreide, Bezug genommen werden, da hier an die Qualität des Gutes und damit an die Zuverlässigkeit der Gesamtprobe naturgemäß besonders hohe Ansprüche gestellt werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch grundsätzlich für die Probenahme aus beliebigen Schüttgütern Anwendung finden.

Um eine Gesamtprobe einer Partie Getreides zu gewinnen, deren qualitative und quantitative Zusammensetzung ein getreues Abbild der zu prüfenden Partie darstellt, ist es zunächst erforderlich, den Vorgang der Probenahme selbsttätig, also unabhängig von jeder manuellen Einwirkung, zu gestalten. Zu diesem Zweck wurden bereits verschiedene Vorrichtungen entwickelt, die allgemein auf der in gleichmäßigen Zeitabständen erfolgenden Abzweigung von Einzelproben aus dem fließenden Getreidestrom beruhen.

Bekannt sind rotierende und drehbare Entnahmekörper, die in den Schüttgutstrom eingeführt werden. Dabei kann der Eintritt des Probegutes durch einen Schlitz oder eine sonstige einseitige Öffnung erfolgen. Alle diese vorbekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß die Abfuhr des periodisch aufgenommenen Gutes radial erfolgt, und zwar durch die Öffnung, durch die der Entnahmekörper eingeführt wird. Deshalb muß zur Verwertung der Probe die Entnahmevorrichtung aus dem Gutstrom entfernt und außerhalb in einen besonderen Behälter entleert werden, oder es muß innerhalb des Gutstromes ein weiterer, besonderer Sammelbehälter angebracht werden.

Diese bekannten Vorrichtungen können im Hinblick auf die Anwendung bei günstigen Betriebsverhältnissen, d. h. bei verhältnismäßig langsamer zeitlicher Veränderung der Zusammensetzung des die

Probenehmer für korn- oder staubartige
Schüttgüter

Anmelder:

Johannes Gompper,

Büderich bei Düsseldorf, Grünstr. 44

Johannes Gompper, Büderich bei Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

Entnahmestelle passierenden Getreidestromes und vor allem bei einer über die Querschnittsfläche des Stroms im wesentlichen homogenen Beschaffenheit, als ausreichend betrachtet werden. Die Erfüllung der Forderangen nach geringem Bauaufwand, einfacher Arbeitsweise und ebensolcher konstruktiver Gestaltung sowie nach genügender Robustheit bei größter Betriebssicherheit ist aber hiernach noch nicht gelungen.
Nachteilig wirkt sich insbesondere sowohl der apparative, zu Stauungen des Gutes führende Einbau innerhalb des Gutstromes aus als auch die Notwendigkeit, zur Probenahme mehrere verschiedene Arbeitsgänge (Einfuhr in den Gutstrom, Füllen mit Probegut, Herausnahme aus dem Gutstrom, Entleeren in einen besonderen Sammelbehälter durch Drehen od. ä.) hintereinander vorzunehmen.

Der erfindungsgemäße Probenehmer stellt nun nicht nur in bezug auf die zuletzt erwähnten Gesichtspunkte eine optimale Lösung dar, sondern berücksichtigt außerdem die bekannte, die Aufgabe der Probenahme ungemein erschwerende Erscheinung, daß die durch unterschiedliche Korngewichte und Oberflächenbeschaffenheit ausgezeichneten Bestandteile des Getreides sowohl bei der Lagerung in Silos als auch beim Auslaufen aus Behältern sowie beim Um- und Abfüllen einer sehr raschen Entmischung unterliegen, weshalb also nicht mit einer über die Querschnittsfläche des Stromes gleichmäßigen Zusammensetzung gerechnet werden kann. Der Probenehmer gemäß der Erfindung liefert auch unter den erwähnten Verhältnissen eine Gesamtprobe, die allen Anforderungen an Repräsentanz und Genauigkeit genügt.

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Es wird daher vorgeschlagen, ein zylindrisches Ent- einer Stellung, in welcher der Schlitz 2 der Richtung nahmegefäß mit einer parallel zur Zylinderachse sich des Getreidestromes abgewandt ist.
erstreckenden Öffnung in veränderbarer Lage oder Der Probenehmer kann mit Hilfe des Flansches 8 Stellung in dem Schüttgutstrom anzuordnen. Gemäß in Elevatorköpfe, senkrecht oder schräg verlaufende der Erfindung ist das Entnahmegefäß über eine in seiner 5 Leitrohre oder pneumatische Förderanlagen eingebaut Stirnfläche angebrachte Öffnung mit einer Abfluß- und ebenso mit geringem Aufwand an Arbeitszeit zwileitung verbunden, wobei die Abfuhr axial durch eine sehen mehreren Entnahmestellen ausgetauscht werden, in dem Entnahmegefäß angebrachte, in axialer Rieh- Das Gerät ist dabei gemäß Abb. 3 in solcher Weise in tung wirkende Fördereinrichtung, insbesondere eine den z. B. aus Schichten 9 verschiedener Zusammen-Schnecke, erfolgt. Das Entnahmegefäß ist hierbei um io Setzung bestehenden Getreidestrom einzuführen, daß eine zur Rohrachse exzentrische Achse drehbar und die Achse des Entnahmerohres und damit der Schlitz 2 beweglich so gelagert, daß die Öffnung des Entnahme- senkrecht zu den Schichtebenen steht, womit alle gefäßes während des Entnahmevorganges über den Schichten gleichermaßen zur Probenahme herangesamten Querschnitt des Stromes geführt wird. Die in gezogen werden.

dem Entnahmegefäß angeordnete Fördereinrichtung 15 Die ungünstigsten Betriebsverhältnisse liegen dann

wird durch den Entnahmevorgang selbsttätig in Tätig- vor, wenn eine Schichtung des Getreidestromes nicht

keit gesetzt. nur in einer Richtung vorliegt, d. h. also wenn die

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nunmehr an Schichtflächen nicht mehr als Ebenen anzusehen sind,

Hand der Zeichnungen, welche den prinzipiellen Auf- sondern eine beliebige Gestalt aufweisen. Die Zusam-

bau zweier beispielhaften Ausführungsformen dar- 20 mensetzung und Beschaffenheit des Getreidestromes

stellen, näher beschrieben werden. Hierbei ist wird also nun als ganz beliebig über die Querschnitts-

Abb. 1 ein Längsschnitt der eigentlichen Entnahme- fläche verteilt angenommen. In diesem Falle ist es

vorrichtung und erforderlich, nicht nur die größte, zu den Schicht-

Abb. 2 ein Querschnitt derselben entsprechend den ebenen senkrechte Längsausdehnung des Strömungs-

der Linie A — Ain Abb. 1; as querschnittes, sondern sämtliche Flächenelemente des

Abb. 3 zeigt die erste Ausführungsform des Probe- letzteren bei der Probenahme zu erfassen. Diese Aufnehmers mit ortsfest eingebauter Entnahmevorrich- gäbe wird mit Hilfe der zweiten Ausführungsform der tung; erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst.

Abb. 4 bzw. 5 zeigen Schnitte der zweiten Aus- Hierbei ist innerhalb der zylindrischen Ausbauchung

führungsform mit innerhalb des Getreidestromes be- 30 10 eines Elevatorrohres 11 ein Entnahmerohr 12 mit

weglicher Entnahmevorrichtung gemäß den Ebenen Längsschlitz 13 und Förderschnecke 14 mit der Welle 15

B — B in Abb. 5 bzw. C — C in Abb. 4. drehbar gelagert. Das Entnahmerohr 12 ist jedoch um

Die Prinzipskizze Abb. 6 soll endlich zur Erläuterung die eigene Achse — d. h. diejenige der Förderschnecke

der Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform 14 — nicht drehbar, sondern einerseits mit dem

dienen. 35 Schwenkarm 16 und andererseits mit der Sammel-

Der Probenehmer besteht zufolge Abb. 1 und 2 im trommel 17 fest verbunden, welch beide letzteren Bauwesentlichen aus einem in den Getreidestrom ein- teile wiederum mit der Welle 15 fest verbunden sind tauchenden Entnahmerohr 1 mit Längsschlitz 2, in und daher mit dieser rotieren.

dessen Innenraum eine Förderschnecke 3 koaxial und Die Trommel 17 greift in eine dem Trommeldurchdrehbar gelagert ist. Sowohl das Entnahmerohr 1 als 40 messer entsprechende Öffnung der Stirnfläche der auch die Förderschnecke 3 werden mittels eines Ge- zylindrischen Ausbauchung 10 ein und ist gegen das triebes 4 in Umdrehung versetzt. Und zwar wird die Innere des Elevatorrohres, d. h. also gegen den GeRotation des Entnahmerohres durch ein Zeitschalt- treidestrom, durch eine Deckklappe 18 abgeschlossen, werk im Stromkreis des Antriebsmotors 5 so gesteuert, In der Trommel ist ferner ein Gegengewicht 19 für die daß in regelmäßigen Zeitabständen jeweils eine Dre- 45 in bezug auf die Welle 15 exzentrisch angeordnete Enthung um 360° erfolgt. Während der Umdrehung wird nahmevorrichtung (Teile 12 bis 14) vorgesehen,
der Schlitz 2 je einmal durch den Getreidestrom ge- Die Welle der Förderschnecke 14 durchstößt die führt, wobei sich der Innenraum des Rohres 1 mit Stirnfläche der Trommel 17 in dem Lager 20 und trägt Getreide füllt. Gleichzeitig rotiert die Schnecke 3 mit auf ihrem freien Ende ein Zahnrad 21. Dieses letztere einer wesentlich höheren Drehzahl und befördert die 50 steht im Eingriff mit der Innenverzahnung eines Zahn-Getreidefüllung des Entnahmerohres 1 zu den Auslauf- kranzes 22, welcher mit dem Lagerschild 23 verbunden öffnungen 6, durch welche die entnommene Probe in und also ortsfest angeordnet ist.
das Ablaufrohr 7 und weiter zum Probenaufnahme- Der über die Stirnfläche des Elevatorrohres herausgefäß gelangt. ragende Abschnitt der Trommel 17 besitzt in der Nähe

Die Drehzahl der Schnecke ist so abzustimmen, daß 55 der Mündung des Entnahmerohres 12 mehrere Ablauf-

der Innenraum des Entnahmerohres geleert ist, bevor öffnungen 24. Der erwähnte Abschnitt der Trommel 17

die Drehung des letzteren endet. Durch entsprechende wird ferner durch eine ringförmige Fangrinne 25 mit

Regulierung der Impulsfolgefrequenz des Zeitschalt- Ablaufstutzen 26 umgeben.

werkes kann ferner die Anzahl der je Zeiteinheit ent- Die Wirkungsweise des Probennehmers ist nun leicht

nommenen Proben sowie durch Regulierung der Dreh- 60 ersichtlich:

geschwindigkeit des Entnahmerohres der Umfang der In regelmäßigen Zeitintervallen führen die Welle 15

einzelnen Proben in weiten Grenzen verändert werden. und die hiermit verbundene Trommel 17 sowie das

Auf das Zeitschaltwerk kann auch verzichtet werden, Entnahmerohr 12 von der in Abb. 4 und 5 dargestellten

wenn die Drehzahl des Schneckenmantels von vorn- Ruhelage ausgehend mit Hilfe eines hier nicht dar-

herein auf die Durchflußmenge des Getreidestromes 65 gestellten Antriebes eine volle Umdrehung aus. Wäh-

abgestimmt wird. rend das Entnahmerohr 12 die untere Hälfte der dieser

In den Zeitabschnitten zwischen den einzelnen Um- Drehbewegung entsprechenden Kreisbahn durchläuft,

drehungen steht das Entnahmerohr 1 still, und zwar in ist der Längsschlitz 13 nach oben, d. h. also entgegen

der in Abb. 6 durch den Pfeil G gekennzeichneten Richtung des Getreidestromes, gerichtet. Der Längsschlitz 13 des Entnahmerohres 12 wird also durch den gesamten Querschnitt des Getreidestromes geführt, wobei jedes Flächenelement desselben zur Probenähme herangezogen wird.

Während der Drehbewegung wälzt sich das Zahnrad 21 am inneren Umfang des Zahnkranzes 22 ab und versetzt daher die Förderschnecke 14 in eine entsprechend dem Durchmesserverhältnis von Zahnrad und Zahnkranz hochtourige Drehung, so daß die entnommene Probenmasse laufend in die Sammeltrommel 17 befördert wird. Von hier aus gelangt die Probe durch die Ablauföffnungen 24 in die Fangrinne 25 und kann unter dem Ablaufstutzen 26 aufgefangen werden.

Es soll nun noch an Hand der Abb. 6 gezeigt werden, daß bei gleichförmiger Drehung der Welle 15 tatsächlich aus jedem Flächenelement des Querschnittes des Getreidestromes die gleiche Probenmenge entnommen wird. Diese ist nämlich offensichtlich an jeder Stelle des Querschnittes proportional dem Verhältnis F₀Jv₀, wobei F₀ die Horizontalprojektion der Öffnungsfläche F und V₀ die Horizontalkomponente der Umfangsgeschwindigkeit ν der Entnahmevorrichtung ist. Nun ist zwar sowohl F₀ als auch v₀ mit dem Drehwinkel a veränderlich; es ist jedoch F₀ = F· cos α und V₀ = ν · cos a, so daß also das Verhältnis .F₀/v₀ = F/v = konstant ist.

Abschließend ist zu erwähnen, daß der Einfluß etwaiger Inhomogenitäten in Längsrichtung des Getreidestromes durch entsprechend kurze Bemessung der Entnahmezeit, also durch Erhöhung der Dreh

geschwindigkeit, praktisch vollständig beseitigt werden kann.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus strömenden korn- oder staubartigen Schüttgütern mittels eines zylindrischen Entnahmegefäßes, das eine parallel zur Zylinderachse sich erstreckende Öffnung besitzt und in veränderbarer Lage oder Stellung in dem Strom des Schüttgutes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmegefäß über eine in seiner Stirnfläche angebrachte öffnung mit einer Abflußleitung verbunden ist, die zur Aufnahme des durch eine in axialer Richtung wirkende Fördereinrichtung, insbesondere eine Schnecke, abgeführten Probegutes dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmegefäß um eine zur Rohrachse exzentrische Achse (15) in solcher Weise drehbar und beweglich gelagert ist, daß die Öffnung des Entnahmegefäßes während des Entnahmevorganges über den gesamten Querschnitt des Stromes geführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rohrförmigen Entnahmegefäß eine Förderschnecke angeordnet ist, die während des Entnahmevorganges oder durch diesen selbsttätig in Tätigkeit gesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 901 716, 100 067;
USA.-Patentschrift Nr. 2 683 373.

Hierau 1 Blatt Zeichnungen

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