DE1773995A1

DE1773995A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Entflockungsgrades einer Suspension aus feinen Teilchen

Info

Publication number: DE1773995A1
Application number: DE19681773995
Authority: DE
Inventors: Morcom Archibald James; Burr Kenneth John; Webb Terence Wilfrid
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1967-08-07
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1971-11-25
Also published as: DE1773995C3; GB1168668A; US3572930A; DE1773995B2; FR1576145A

Description

DR

MÖNCHEN-22 1 7 7 Q Q Q C

WIDENMAYERSTR. 5 I / /0330

6. August 1968 EM/Lö/Pf.

ENGLISH CLAYS LOVBRJNG POCUIN h COMPANY LIMITED, England

eiiBa!3ic!i!iia3mi«>aaniiBMaBaix«ea»aass*¥asiaasaaKHa«iissB

John Keay House« St. Austell, Cornwall, England Verfahren und Vorrichtung sum Messen dos

»laiiaaaaiiivaaaafaaaaaiBaaaiaaaiaiaaiBkix

Sntflockungsgrades einer Suspension aus feinen Teilehen·

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren »um Messen und eventuellen Regulieren des Entflockungsgrades einer Suspension aus feinen Teilchen, a. B* aus Tonerdeschlauua·

Isner wenn ein· Suspension von feinen Teilchen, d, h. Teilchen* die ist wesentlichen kleiner al· ioo u sind, eine« Klssifi·» ' sierungsverfahren für TeilchengrÖBen unterworfen wird, ist es allgemeine Praxis, die Suspension vor desj Teilchengrosenklassifixierungeverfahren su entflocken* Die Entflockung ist ein j>hysikalischer«cheeiisaher Vorgang, in dea durch die Absorption von geeignet geladenen Ionen die feinen Teilchen gleiche Ladung erhalten, was die abstofienden KrMfte «wischen den Teilchen zunehmen IMBt, wodurch die anziehenden Van der tfaftl«Ah«n Kiäfte Überwunden werden und es den Teilchen möglich

109a*8/0S*5

wird, sich unabhängig und nicht als eine zusammenhängende Flocke von Teilchen veränderlicher Größe zu bewegen. Allgemein verwendete Entflockungsmittel sind Natriumsilikat, Natriumpolyphosphate und Natriumsalze der Polyacrylsäure. Das übliche Verfahren zur Regulierung der Zugabe des Ent-= flockungsmittel erfolgt durch Prüfung baw. Ke$ttliervuig des pH-Wertes* Dies hat den Nachteil, daß der pH-Wert, bei welchem eine Suspension von feinen Teilchen einen gegebenen üntflockungsgrad erreicht, nicht ein unveränderlicher Wert ist, sondern von mehreren Faktoren abhängt, wie der Mineral-» art und ihrer vorausgehenden chemischen Behandlung. Es ist deshalb unvermeidbar, daß mit der pH-Regulierungsanlage, um alle Möglichkelten zu decken, die Zugabe von ßntflockmmgamittel oft größer ist als die in Wirklichkeit erforderliche. Das Verfahren ist auch nicht für die Verwendung bei Sntflockungsmitteln geeignet, die keine Änderung des pH-Wertes verursachen.

Ea ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein« Vorrichtung zu schaffen, alt welcher der Entflockungsgrad einer Suspension aus feinen Teilchen festgestellt werden kann«

B* wird gefunden, daA, wenn eine Suspension von feinen Teil« eh<m für eine gegebene Zeit aussedimentiert, die Konzentration der Feststoffe der Suspension an einer Stelle ein wenig unter der Oberfläche dor Suspension abhängig von dem Grad der Sntflockung tat. Unter dem AustU-uck "Konzentration der Feststoffe"

1Q9843/O54S

SAD

«oll bier da· Gewicht der Feststoffe in einem gegebenen Volumen der Suspension verstanden werden« Je größer der Grad der bntflockung ist, d. h. je »ehr die Suspension entflockt ist, desto größer ist die Zahl der vorh&ndenen feineren Teilchen, die eich langsamer absetzen und desto höher ist deshalb die Konzentration feinerer Teilchen in den oberen Ebenen,

Wenn eine Menge einer Suspension von feinen Teilchen, von welcher der Kntflockungsgrad bestimmt werden soll, in zwei Teile aufgeteilt wird und dem einen Teil eine zusätzliche Menge von E-itf lockungsmittel zugegeben wird, um eine vollkommene F-ntflockung hervorzurufen, dann gibt ein Vergleich der Feststoffkonzentrationen der beiden Teile der Suspension in identischen Tiefen und nach identischen Sedimentationszeiten ein Maß des Entflockungsgrades der ursprünglichen Probe, wobei die anderen Paktoren, wie ursprüngliche Festetoffkonzentration und Teilchengrößenverteilung ausgeschieden sind·

Eh ist deshalb ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Vorfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die schnelle J.'urchfUhrung eines Vergleichs von Featstoffkonzenirationon der Suspensionen von feinen Teilchen in identischen Tiofon und nach id ant .is ο hon Sedlmentationsxeiten ermöglichen.

0 /mor,t«pivfh<sn'i eiiOit die vorliegende λϊχ-findung in einer Hinsicht ein«? Verrichtung vor, die eine Zentrifuge mit zwei

getrennten Unterteilungen bzw. Kammern, wovon jede BdLt eine« Fenster versehen iat, wodurch das Licht durch den in der Kammer vorhandenen Stoff hindurchgehen kann, und eine Photozelle, die so angeordnet ist, daß daβ durch dieses Fenster und den Stoff in der Kammer hindurchgehende Licht unterbrochen und ein Signal entsprechend der optischen Dichte des in der Kammer in einer festgelegten Entfernung von der Drehachse der Zentrifuge vorhandenen Materials erzeugt wird, und Einrichtungen zum Vergleichen der von ,leder Kammer erhaltenen Signale umfaßt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum timsaen des Entflockungsgrades einer Suspension von feinen Teilchen geschaffen, wobei das Verfahren das Trennen dieser Suspension in zwei Teile, das Zugeben von einer Menge von Entflockungsmittel zu einem dieser zwei Teile, die ausreicht, um diesen einen Teil vollkommen zu ent« flocken, das Einbringen der Teile dieser Suspension jeweils einen in eine der zwei getrennten Kammern einer Zentrifuge, wobei von den zwei Kammern jede mit einem Fenster versehen 1st, und Licht durch den Teil der darin befindlichen Suspension hindurchgehen kann, und mit jeder ein· Photozelle verbunden ist, die so angeordnet 1st, daß das durch dieses Fenster und die Suspension in dieser Kammer hindurchgehende Licht unterbrochen wird und ein Signal entsprechend der optischen Dichte dee Teils der darin befindlichen Suspension in einem festgelegten Abstand von der Drehachse dieser Zentrifuge erzeugt wird, das Zentrifugieren dieser zwei Teile

109848/0546

^8AD ORIGINAL

für eine Zeit abhängig von der ursprünglichen Feststoff* konzentration der Suspension, das Hindurch·chicken von Licht durch die Fenster und durch die Teile der Suspension, und das Messen der optischen Dichten der beiden Teile in dom festgelegten Abstand von der Drehachse der Zentrifuge umfaßt, wodurch der Entflockungsgrad der ursprünglichen Suspension bestimmt werden kann·

Da d Sedimentationsgeschwindigkeit der Feststoffteilchen in einer Suspension von den Durchmessern 4er Teilchen und dam Unterschied zwischen den spezifischen Gewichten von Feststoffen und Flüssigkeiten abbangt, wird eine Sedimentations·· zeit so gewählt, daß die in der Suspension zurückgelassenen Teilchen diejenigen sind, von denen die Messung des Ent» flockungagrades besonders gewünscht ist» Z. B. benutzt man im Falle von Kaolin*eine Zentrifugierungszeit, welche in der Suspension Teilchen von ungefähr 1 μ entsprechenden Kugeldurchmesser und kleiner zurückläAt* Fein· Teilchen erfordern mehr Entflockungsmittel pro Gewichtseinheit als grobe Teil« chen, no daß angenommen werden kann, daß wenn die feinsten Teilchen entflockt sind, dies für alle zutrifft« Venn ζ. Β. das Feststoffmaterial ein zerkleinertes metallisches Brz mit nur ungefähr 2o Gewichtsprozent von Teilchen kleiner als Io μ ist, kann die Zentrifugierungszolt so gewählt werden, daß alle Teilchen größer als ungef&hr Io μ aussediment!ert sind·

• China Clay

1098*8/05*5

Di· erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Erreichen eines nuaieriachen Wertes, der als "Entf lockungs verhält nie'» bezeichnet werden soll, der zunimmt, wenn die Suspension mehr entflockt wird. Dieses äntf locJrungaverhältnis durch das das Verhältnis der Feststoffkonzentration der Probe» deren Entflockungsgrad bestimmt werden soll, a>i ier Ke.itstoffkonzentration der voll sntflockton Probe bei einer Zentrifugierungflzcit und einer Tiefe unter der frsien Oberfläche, die ausgewählt ist, um die Teilchen der gewünschten Größe in dar Suspension asu jener Zeit und in janer Tiefe zu geben, festgelegt. Damit die Ergebnisse in sich konsistent sein können, d. h. damit ein höheres"Entflockung»- verhältnis" unveränderlich einer stärker entflockten Suspension zugeordnet ist, werden geringe Einstellungen an der Zentrifuge erungssseit abhängig von der ursprünglichen Pest» Stoffkonzentration der Suspension vorgenommen, da das Verhältnis der Photozellenwiderstände für ein gegebene« Verhältnis von PestStoffkonzentrationen nicht konstant ist, aber von dar ursprünglichen Peststoffkonsentration der Suspension abhängt*

Bei einer bevorzugten Aus führung· form der erfind«utgsge«ä&en Vorrichtung umfaßt die Zentrifuge zwei sttsaaaenwirkende Scheibentaile, die Fläche an Fläche angeordnet sind, wovon wenigstens eines mit Ausnehmungen hergestellt ist, welche die getrennten laawern der Zentrifuge bilden« Vorteilhafterweise werden zwei hohle Kegoletümpfe angeordnet, einer in

109848/0545

BAD

den anderen und koaxial zu der Dreheeheβ der Zentrifuge, wobei ein hohler Kegelstumpf in Verbindung mit einer dieser getrennten Kannern und dor andere hohle Kegelstumpf in Verbindung Kit dor anderen der getrennten Kammern staht, und die Anordnung .dorart ist, daß diese Kammern mit Suspensionen von feinen Teilchen während des Betriebs der Zentrifuge gofUllt werden können. Ga ist ebenso vorteilhaft, wenn Einrichtungen vorgesehen sind, welche ein Trennen der Scheiben ermöglichen, während die Zentrifuge in Betrieb ist, wodurch die Katoaern geleert werden können.

Anhand der beiliegenden Zeichnung werden beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Zentrifuge für die Verwendung in einer erfindungsgeaäßen Vorrichtung.

Fig. 2 ist ein Aufriß der in Fig. 1 gezeigten Zentrifuge im Schnitt längs der Linie.H-II von Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Blockdiagraam, welches schcmatiech eine Ausführung si'orm der orfindungsgem&ßen Vorrichtung zeigt.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Zentrifuge gezeigt, welche sr <-ol getrennte Prcbekatamem A und B unfaßt. Die Probenkausern verden durch scwei Scheiben 1 und 2 begrenzt, wobei die obere

109848/0515

BAD ORIGINAL

Scheibe 1 um eine Tiefe von 3,18 mm (1/8 inch) ausgespart ist, um die Kammern au bilden· Mit Ausnahme der innersten Seite sind die Kammern durch Guramidichtungsstreifen 9 abgedichtet. Die Scheiben 1 und 2 und somit die Kammern A und B werden um eine Mittelachse mittels einer hohlen Antriebswelle*3 in Drehung versetzt. Die Kärntnern A und B können während der Rotation durch die hohlen Kegelstumpf© 4 und 5 gefüllt werden, von denen einer in dom anderen angeordnet ist. Jede Probenkammer let mit Glasfenstern 6 und 7 versehen, die in die obere bzw. untere Scheibe 1 und 2 im gleichen Radialabstand von der Drehachse der Scheiben 1 und 2 angebracht sind, d. h. mit den Mitten der Fenster 15t9 um (5/8 inch) von den freien Oberflächen der Suspensionen, wobei die Fenster in jeder Kammer durch gleiche Abstände getrennt sind. Paare von Photowideratänden 8 sind direkt unter den unteren Fenstern 7 in jeder Kammer angebracht und die elektrische Verbindung zu den Photozellen 8 wird durch eine Schleifringanordnung l4 hergestellt, wobei die Photöse11en 8 in eine selbstabgleichende Wheatstone-Brücke geschaltet sind« Ein Ring von Lampen (nicht gezeigt) ist um die Kegelstumpfe 4 und 5 herum aufgestellt und so angeordnet, daß das Licht andauernd von den Lampen durch die Fenster 6 und 7 und durch den Stoff In joder Kammer auf die Photozellen 8 während des Zentrifugieren* gerichtet werden kann* Bin Überlaufeyatem, welches einen Überlaufweg P und ein Auegleicheloch 13 enthält, stellen sicher, daß die Kammern A un.d B auf gleiche Höhen bzw· Ebenen gefüllt sind· Die obere Scheibe 1 ist durch Tragstütsen 15 mit einem

109848/0S4S

Ringteil l6 verbunden, das unter der unteren Scheibe 2 an* gebracht ist. Da· Ringteil l6 trägt e-.cht symmetrisch angeordnete hydraulische Zylinder Io, wovon jeder einen Kolben 17 enthalt, der die zwei Scheiben gegeneinander drückt. Sin hydraulisches Fluid wird durch die Bohrung der Welle 3 eingeführt und geht durch die Löcher, mit deren äuüeren Enden eines jeden ein Rohr durch eine Klemmverbindung verbunden ist, das zu einem der Hydraulikzylinder Io führt. Venn der Öldruck in den Hydraulikzylindern Io weggenommen wird, trennen sich die Scheiben unter Einwirkung von Federn 11 und die Zentrifuge mündet in einen Umfangakanal (nicht gezeigt)·

Im Betrieb rotieren die Scheiben 1 und 2 mit einer konstanten Drehzahl, die im allgemeinen in dem Bereich von looo bis 3ooo üpm liegt. Die bevorzugte Drehzahl ist ungefähr 1500 TJpm, «reiche eine genügend kurze Sedimentationszeit gibt» Bei dieser Drehzahl 1st es notwendig, eine Kraft von 227 kg (9oo Ib) Gewicht auf das Oberteil und den Boden der Kammern Λ und B auszuüben, um die zwei Hälften der Zentrifuge zusammenzuhalten, wenn die Kammern voll sind. Eine Kammer ist mit einer völlig entflockten Probe der Suspension gefüllt, auf die nachstehend als "Bezugskammer" Bezug genommen wird, und die andere Kammer ist mit einer Probe von der teilweise entflockten Suspension gefüllt, von welcher der Entflockungsgrad bestimmt werden soll und auf die nachstehend als "MeAkaamer" Bezug genommen wird. Die Zentrifugierungszeit

BAD ORIGINAL

109840/Ü54S

•oll wesentlich langer als die für das Füllen der Probenkammer benötigte Zeit sein. Wenn so die Füllselt in der Größenordnung von 2 oder 3 Sekunden liegt, soll die Z entrifugierungszeit wenigstens 2 Minuten betragen. Von den Paaren von Photozellen, die unter jedem fBnmtmr 7 angebracht sind, wird eine unter jedem Fenster verwendet, um die darauffallende LichtIntensität in Ausdrücken des elektrischen Widerstandes zu messen. Die zweite Photoselle unter dem Fenster der Bezugskammer 1st für Regulierswecke, was nachstehend beschrieben wird. Die zweite Photoselle unter dem Fenster der Meßkammer ist eine Attrappe, die nur für die Symmetrie und das Gleichgewicht eingeschlossen ist·

Wenn die Feetetoffkonzentration der Suspension in den Kammern A und B zunimmt, so tut dies die optische Verdunkelung des Lichtes, das auf die Photoaelle 8 fällt. Has bedeutet, daß, wenn die Intensität des auf das Fenster 6 der Bezugskammer gerichteten Lichtes konstant gehalten wird, der elektrische Widerstand der Photosellen β unter dem Fenster 7 von der ursprünglichen Feststoffkonzentration der Suspension abhängt· Obwohl die (eingestrahlte LichtIntensität/elektrischer Widerstand) Kurven für die Photosellen 6 unter den Fenstern der zwei Kammern ähnlich sind, sind sie nicht identisch, so daß bei einer konstanten Beleuchtung von dem Lampenring und einem konstanten Verhältnis für die Festetoffkonsentrationen der Suspensionen in den Kammern A und B das Verhältnis der

1098*8/0545 bad ohiginal

PhotozellenwiderstKnde in einem bestirnten Ausmaß von den Absolutwerten der Festetoffkonzentrationen der Suspensionen in den Kammern abhängt. Um diesen Effekt auf ein Mindestmaß zurückzuführen, wird die Helligkeit der Lampen automatisch eingestellt, um eine im wesentlichen konstante einfallende Lichtintensität auf die Regulierungsphotozelle der Bezugskammer zu geben, welche Peststoffkonzentrationen der Suspension zwischen den Fenstern 6 und 7 dieser Kammern auch immer vorliegt.

Für ein festgelegtes Verhältnis von Feststoffkonzentrationen der Suspension in den zwei Kammern nimmt das Verhältnis

eingestrahlte Lichtintensität auf die Bezugsphotozelle eingestrahlte Lichtintensität auf die Meßphotozelle

ab, da die Absolutwerte der Feststoffkonzentrationen zunehmen. Diese Schwierigkeit wird überwunden, indan die Dauer der Zentrifugierung entsprechend der ursprünglichen Feststoffkonzentration der zu prüfenden Suspension geändert wird· Vor dem Beginn der Zentrifuglervng ist das Verhältnis

Feststoffkonsontration der Suspension zwischen den Fenstern der MeAkammer

Festetoffkonzentratlon der Suspension zwischen den Fenstorn der Beaugakammer

ei is, und wenn die großen, geflockten Teilchen aus der pension In der Moßkammer herauszentrifugiert werden, nimmt

109SA8/054S «,riMAL

BAD OBlGlNAL

das Verhältnis progressiv ab, wobei die Abnahmegeschwindigkeit von dem Entflockungsgrad abhängt. Venn eine Suspension von hoher ursprünglicher Feststoffkonzentration eine kürzere Zeitlang zentrifugiert wird, ist das Feststoffkonsentration«- verhältnis höher und dies gleicht die Verringerung des eingestrahltes Licht-Intenaitätsverhältnisses aus» Uta den Bereich der Suepensionsfeststoffkonzentration, der in der Praxis auf« tritt, anzupassen, wird die Zentrifugierungszeit im allgemeinen von ungefähr 3 bis ungefähr 3 1/2 Minuten variiert« Die variable Zeit wird mittels einer Zeitgebung ersielt, welch· eine variable Zeitverzögerung in das Programm während des Zentrifugieren«.einbringt. Sind die Lampen auf voller Helligkeit, so nacht die Zeitgebungseinheit einen Vergleich des Widerstands der Regulierungsphotozelle (der von der Fest» Stoffkonzentration der Suspension abhängig ist) mit einem Widerstand, der stetig mit der Zeit abnimmt (ein von einer elektrischen Uhr angetriebenes Potentiometer)· Wenn diese Widerstände in einem vorherbestimmten Verhältnis zueinander sind, wird ein Relais in Betrieb gesetzt, um den Programmzyklus fortzusetzen. Der Programmablauf wird vorzugsweise wenigstens 8 Sekunden und nicht mehr ale 12 Sekunden vor dem £nde der erforderlichen Zentrifugierungsperiode fortgesetzt. Wenn die Zentrifugierung fortschreitet, fällt die Feststoffkonzentration der Bozugsprobe und somit der Widerstand der Regulierungaphotozelle mit der Zeit langsam (da größere Teilchen aus der Suspension ausgeworfen werden) und

109848/0645

BAD ORIGINAL

der uhrgesteuerte Widerstand schneller. Bine Suspension «it einer hohen uraprtinglichen Peststoffkonzentration beginnt auch ait eine· hohen Photosellenwiderstand; und je höher die ursprüngliche Festetoffkonzentration der Suspension 1st, desto kürχer wird die Zelt, die dor uhrgesteuerte Widerstand bendtigt, um au dea vorgeschriebenen Verhältnis des Widerstände der Regulierungsphotozelle su fallen.

Öle Verwendung der erfindungsgemäüen Vorrichtung sum Messen und Regulieren des Sntflockungsgrades einer Tonsuspension wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren i,. 2 und 3 be* schrieben· In. Pig· 3 der Zeichnung stellen Linien sit Einselpfeilen elektrische Verbindungen, Linien mit Doppelpfeilen Leitungen und Linien mit dreifachen Pfeilen mechanische Ver·* bindungen, wenn sie nicht anders beseichnet sind, dar.

01· in Pig· 3 schematise!* gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Zentrifuge, dl· gebaut ist, wie sie oben unter Besug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben ist, eine Me0einheit, welche die Zufuhr von Suspensionen su der Zentrifuge reguliert, eine Programmsteuerungseinheit, welche den Betrieb der gesammten Vorrichtung reguliert und verschiedene Hilfeausrüstungen, wie sie unten beschrieben sind.

Die Vorrichtung i»t mit einer Leitung 31 verbunden« durch welche ein Hauptstrom von Tonsuspension geführt wird. In die Leitung 31 wird durch ein Rohr 32 ein Bntflockungsmittel

BAD

109848/0545

eingesprüht. XJm den Entflockungsgrad a» »essen, der durch das Einführen von £ntflockungsmittel sn Wege gebracht wird, wird eine Probe dos Hauptstroms durch pin Bohr 33 abgezogen.

Sine Pumpe 3k befördert die Probe zu einen ein-aus-Hegnatventil 35· Oa* Magnetventil 35 wird eine ausreichende Periode geöffnot, damit die Tonsuspension in zwei Meßzylinder 36 und 37 ©la su der Höhe der Überlaufrohre str&sen kann. Venn das Magnetventil 35 geschlossen ist, wird die durch das Rohr abgesogene Tonsuspension wieder in den Hauptstro« durch das Rohr 33a eingeführt. Sine Puape 38 fuhrt in den Teil der Tonsuspension in den Zylinder 37 eine Menge von £ntflockungsmittel ein, die ausreicht, ua den Anteil völlig «u entflocken, wodurch dieser Anteil die Bezugsprobe wird. Nashdeei eine genügende Zeit für eine gleichaSBige Dispersion gewährt ist, werden die Meßüberlaufventile 39 und 4o geöffnet, daauLt das Suspensionsniveau auf eine niedrigere Überlaufhöhe fallen kann (der Grund dafür, daß ursprunglich eine größere Probe als erforderlich hergestellt wird, besteht darin, daß die Entflockungsdosis in großen Mengen genauer gemessen werden kann).

Ein Magnetventil hl wird geschlossen, se daß Öl winter Druck durch eine Pumpe %8 zu den Hydraulikzylinder» Io gefördert vürdi wodurch die zwei Scheiben 1 und 2 (fig? 2) der Zentrifuge auss+iivoäengebracht werden, ua die abgedichteten Epiavera A und ß (Fig. 1 und 2) *u bilden. ,

109843/0545

Auslaßventil· 42 und Ό am Boden der Meßzylinder 36 und werden geöffnet, um die Proben in ihre jeweiligen Frobenkaoasern in der Zentrifuge zu überführen» Wenn das Zentrifugieren ungefähr oi.ito .Minute lan«; fortgeschritten ist, werden «Sio folgenaeix Arbcitsafcläwfe gleichzeitig image führt:

a) fin Hing νοτι Lampen kk wird eingeschaltet*

b) Eine Regulierung9sc5iA.ltung %5 für die Zen.-fc.r-i.t'u^ie« ruiigSEoit wird in Eetrieb gesetzt.

c) Eine elektromagnetische Kupplung zwischen ejlnea Servomotor und einen MoßwertpotentÄomoter 5o wird in Eingriff gebracht.

Nach einem kurzen Zwischenraum schaltet die Progratwasteuer* einheit ihren eigenen Antriebsmotor kS aus. Zehn Sekunden vor Vollendung dor Zentrifugierungezeit, wie ca durch die Regulierungsschaltung k5 für die Zentrifugierungezeit be· etimt wird, wird der Antriebsmotor 46 wieder eingeschaltet· Die Regulierungephotozella unter den Fenster 7 der Bezugskameer wird in eine Hälligkeitsregulierungsechaltung 47 geschaltet und die Helligkeit der Lampen eingestellt.

Als Ergebnis der verschiedenen Entflockungsgrade der Proben in don 3La&ta<azn der Zentrifuge wird ein Signal für Nicht-ira-Gleicb.gö>fi cht von der Wheatstone-Brücke, welche die Photozellen ·1βχ· Bozugs- und Meßkannnern anthält, zu einem Servo· verstärker cö geschickt, der einen Servomotor ^9 efeauert_t

1098A8/0545 _BAD original

der wiederum dee Me&wertpotentiometer $o durch eine elektromagnetische Kupplung in einer Richtung antreibt, die sum Gleichgewicht der Wheatstone-Brücke führt· Denn werden die folgenden Arbeitsabläufe gleichseitig auegeführtI

a) Die elektromagnetische Kupplung wird außer Singriff gebracht, so daß die Endlage de· Meewertpotentioeeters 5o festgehalten wird und auf einer Meßwertauf·· Zeichnungseinrichtung 59 aufgezeichnet werden kann·

b) Die Lampen kk werden ausgeschaltet»

c) Eine Zeitgeberschaltung 51 und ein Motor 52 werden eingeschaltet.

Eine Richtung*steuerungschaltttng 53 tastet die Polarität des Unterschiedes «wischen 4er Lagen eines Potentiometers 5% für einen gewünschten Wert und dem Potentiometer 5o für den ge» otessenen Wert und wählt die Sichtung de« Motors 52 entsprechend, wodurch ein Stroaungssteuerungsventil 55 in Betrieb gesetzt wird· Die Zeltgeberschaltung 51 bestimmt die Oröße des Unterschiedes zwischen den zwei Potentiometerlagen und der Motor 52 wird für eine entsprechende Zeitlänge betrieben· Das Magnetventil %1 wird ge&ffnet, wodurch der Öldruck in den Hydraulikzylindern Io freigegeben wird bzw» abfällt und es den zwei Hälften der Zentrifuge ermöglicht, sich unter der Wirkung der Federn 11 zu trennen und ihren Inhalt herauszuschleudern» Bin Magnetventil 56 wird geöffnet, wodurch Spülwasser in die Meßzylinder 36 und 37 und dann in die Zentrifuge Strumen kann·

109848/0545 bad original

Dae Magnetventil %1 wird mehrere Mal· geöffnet und geschlossen, damit sieh die Zentrifuge alt Vasser bi· zum Überlaufen ror da« Ablaufen füllen kann« wonach da« Magnetventil 56 geschlossen wird. Da« Magnet ventil %1 wird dann geöffnet und die Zentrifuge kann durch schnelle· Drehen trocknen, wodurch der Betriebeablauf vollendet wird·

Die verschiedenen Teile der Vorrichtung werden in den Arbelt·- ( ablauf «u der geeigneten Zeit durch eine Anaahl von nockenbetrlebenen Schaltern yj eingevchaltet, die s· B. die Magnetventile 35» %1 e»d 5* betätigen. .

BAD ORIGINAL

1Q9848/0S4S

Claims

PATENTANSPRUCHS

1. Vorrichtung zum Messen und eventuelle« Regulieren des Entflockungsgrades einer Suspension von feinen Teilchen« gekennzeichnet durch eine Zentrifuge alt drei getrennten Kammern, wovon jede mit einem Fenster versehen ist, wodurch Licht durch den in dieser Kammer vorhandenen Stoff hindurchgehen kann, und durch eine Photoselle, die so angeordnet ist, daß das durch dieses Fenster und das Material in dieser Kammer hindurchgehende Lieht unterbrochen wird und ein Signal entsprechend der optischen Dichte des in der Kammer in einem festgelegten Abstand vom der Drehachse der Zentrifuge vorhandenen Materials erzeugt wird, und durch Einrichtungen sum Vergleiche» dar von Jeder Kammer erhaltenen Signale.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge zwei zusammenwirkende, Fl&che an Flüche angeordnete Scheibenteile umfaßt, wovo wenigstens eines mit Ausnehmungen ausgebildet ist, welche die getrennten Kammern der Zentrifuge bilden·

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hohle Eegelstumpfe vorgesehen sind, die ineinander und koaxial zu der Drehachse der Zentrifuge engeordnet sind, wobei ein hohler Kegelstumpf in Verbindung mit einer der gotrennten Kammern und dor andere hch.-.o Kegelstumpf in

109848/054 5 bad original

Vorbindung nit der anderen dieser getrennten Kammern in Verbindung stehen, und die Anordnung derart ist, daß diese Kammern mit Suspensionen von feinen Teilchen während des Betriebs der Zentrifuge gefüllt werden können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 odor 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche eine Trennung der Scheiben während dea Betriebs dor Zentrifuge ermöglichen, wodurch dies· Kammern geleert werden können.

5. Verfahren zum Messen des Entflockungsgrades 'einer Suspension von feinen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension in zwei Teile getrennt wird, daß einem diener zwei Teile eine Menge von Bntflockungsmittel zugegeben wird, die su einer völligen Entflockung dieses einen Teiles aus» reicht, daß die Teile dieser Suspension einer in Jede von zwei getrennten Kammern der Zentrifuge eingeführt werden, wobei die zwei Kammern mit Fenstern versehen sind, wodurch Licht durch den Teil der Suspension darin hindurchtreten kann und Jede damit eine Photozelle verbunden hat, die so angeordnet ist, daß das- durch dieses Fenster und die Suspension in dieser Kammer hindurchtretende Licht unterbrochen wird und ein Sign.il entsprechend der optischen Dieb te des Teils der Suspension darinnen in einem Abstand von dor Drohachse die«er Zentrifuge erzeugt wird, dftß diese zwei Teile eine Zeitlang zentrifugiert werden, die von der ursprünglichen Fe.'itstofflconzor.trr.tion der Suspension abhängig ist.

109848/0545 BAD

- 2ο -

Ϊ773995

daß Licht durch diese Fenster und durch diesen Teil der Suspension hindurchtritt und daß die optischen Dichten der beiden Teile bei diesem festgeigten Abstand von der Drehach&e der Zentrifuge gernesäen werden« wodurch der Entfloclmngßgrad der ureprtinglichen Suspension bestimmt werden kann.

6· Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Lichts, welches durch diese Fenster hindurchtri.tt, eingestellt wird, um eine im'wesentlichen konstante Intensität des eingestrahlten Lichtes auf diese Photoxellen zu geben, welche ursprüngliche Festatoffkonxentration des Teils der Suspension, die völlig entflockt wurde, auch inner vorliegt·

1098*8/0Si5

Leerseite