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"Einrichtung zum Abführen von Proben bei Förder- und/oder Aufbereitungsanlagen
für Staub oder staubförmiges Gut" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abführen
der mittels Probeentnahmevorrichtungen aus einer Staubgutförderstrecke entnommenen
und in einen Probeentnahmebehälter überführten Proben bei Förder- und/oder Aufbereitungsanlagen
fÜr Staub oder staubförmiges Gut, bei welcher der oder jeder Probeentnahmebehälter
über die Probeentnahmevorrichtung zyklisch mit der Förderstrecke verbindbar ist.
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Es besteht in vielen Bereichen das Bedürfnis, aus der über eine Förderstrecke
weitergeführten Staubmenge in willkürlichen oder vorbestimmten Zeitabständen vorbestimmte
Probemengen zu entnehmen, um anhand dieser Zusammensetzung Konsistenz, Feuchtigkeitsgehalt
oder dgl. Merkmale oder Eigenschaften zu bestimmen und ggfs. zu überwachen. Ein
solches Bedürfnis besteht beispielsweise bei der Herstellung oder der Aufbereitung
von Staub oder staubförmigen GUtern; aber auch bei pneumatischen Förderanlagen,
mit denen der Staub bzw. das staubförmige Gut beispielsweise aus einem Silo in ein
Transportfahrzeug überführt wird, kann mit Hilfe einer Probeentnahme
die
Qualität und Konsistenz des Gutes überwacht und gegenüber dem Abnehmer nachgewiesen
werden.
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Ein anderes wichtiges Anwendungsgebiet der Probeentnahni'e ist der
Bereich der Entstaubungsanlagen,bei denen in unerwünschten Bereichen, z.B. Fabrikationsräumen
oder dgl., auftretender Staub entfernt werden muß. Auch hierbei kann es notwendig
sein, aus dem gesammelten und abzuführenden Staub Probemengen zu entnehmen, um einerseits
die Urgefährlichkeit der Zusammensetzung des Staubes zu überwachen und/oder festzustellen,
ob ggfs. die Wiedergewinnung nutzbarer Staubmengen gerechtfertigt ist.
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Es sind Probeentnahmevorrichtungen zur Entnahme von Staubproben aus
Förderstrecken für Staub oder staubförmiges Gut bekannt. Bei einer bekannten Probeentnahmevorrichtung
ist an die z.B. durch eine pneumatische Förderrinne gebildete Förderstrecke eine
Dosierkammer angeschlossen, deren beiden Ausgänge durch einen Servozylinder gemeinsam
betätigbare bewegliche Ventilkörper derart zugeordnet sind, daß die Dosierkammer
einmal mit der Förderstrecke und zum anderen mit einem fest an die Dosierkammer
angeschlossenen Probeentnahmebehälter verbunden werden kann. Der Servomzylinder
wird willkürlich oder zyklisch durch eine Steuereinrichtung betätigt. Er kann zwecksraumsparender
Anordnung innerhalb des Probeentnahmebehälters angeordnet sein. Der Probeentnahmebehälter
weist einen leicht lösbaren oder auswechselbaren
unteren Abschnitt
auf oder aber eine verschließbare Öffnung zur Entnahme der Probenmenge.
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Das Einsammeln der häufig an verschiedenen, weit auseinanderliegenden
Stellen mit Hilfe der Probeentnahmevorrichtungen entnommenen Proben ist außerordentlich
aufwendig und zeitraubend, zumal die Untersuchung oder Verpackung der Proben in
aller Regel an einer zentralen Stelle, z.B. einem Labor, erfolgt, das oft weit von
den einzelnen Entnahmestellen entfernt liegt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und eine Einrichtung
vorzuschlagen, mit der die einzelnen Probemengen auch über größere Entfernungen,
z.B. mehrere hundert Meter zuverlässig, rasch und mit relativ geringem Aufwand einer
zentralen, von der Entnahmestelle entfernten Sammelstelle zur Verfügung gestellt
werden können Diese Aufgabe wird erfiNdungsgemäß dadurch gelöst, daß der oder jeder
Probeentnahmebehälter als geschlossenes Druckgefäß ausgebildet ist und eine mit
Druckgas arbeitende Einrichtung zum Fluidisieren der in dem Druckgefäß enthaltenen
Probemenge aufweist, daß das oder jedes Druckgefäß über eine pneumatische Förderleitung
mit einem Abscheider und einem Probesammelbehälter verbunden ist, und daß die Einrichtung
zum Fluidisieren in Abhängigkeit vom Arbeitszyklus der Probeentnahmevorrichtung
ebenfalls zyklisch betätigbar ist. Hierbei bildet die Probeentnahmevorrichtung
in
der Phase des Zyklus, in der diese mit der Staubgutförderstrecke verbunden ist,
einen druckdichten Abschluß des Druckgefäßes. In dieser Phase wird die Fluidisierungseinrichtung
eingeschaltet, welche die entnommene Gutmenge in den fließfähigen Zustand überführt
und gleichzeitig mit Hilfe des auftretenden Druckes in kürzester Zeit in die pneumatische
Förderleitung einschleust. In dieser wird das Gut ggfs. über mehrere hundert Meter
hinweg dem der zentralen Sammelstelle zugeordneten Abscheider zugeführt, durch den
in bekannter Weise das staubförmige Gut und das Trägergas nahezu vollständig wieder
voneinander getrennt werden. Das Gas, in der Regel Druckluft, kann entweder direkt
ins Freie oder aber über einen Filtersack abgeführt werden, der die Reststaubmengen
zurückhält.
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Das Druckgefäß kann außerordentlich klein sein,entsprechend der geringen
Menge an entnommener Staubprobe. Das zur Fluidisierung verwendete Gas bildet gleichzeitig
das Druck- und Fördermittel in der pneumatischen Förderleitung. Die Praxis hat gezeigt,
daß hierfür der Druck eines bei solchen Anlagen normalerweise vorhandenen Druckluftnetzes
vollständig ausreicht. Der Druckluftverbrauch ist niedrig und tritt aufgrund der
zyklischen Arbeitsweise jeweils nur kurzzeitig in Erschei-, nung. Der Durchmesser
der pneumatischen Förderleitung braucht nur sehr gering zu sein, z.B. bei einer
Länge der Förderstrecke von 200 m einen Durchmesser von 1,5 cm.
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Hierbei wird mit dem üblichen Druck eines vorhandenen Druckluftnetzes
von
4 bis 8 atu eine rasche und zuverlässige Überführung der Probemenge zur zentralen
Sammelstelle gewährleistet.
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Die Überführung der Probemenge aus dem Druckgefäß in den Abscheider
braucht nicht bei jedem Arbeitszyklus der Probeentnahmevorrichtung zu erfolgen.
Es kann vielmehr zweckmäßig sein, durch die Probeentnahmevorrichtung mehrere Probeentnahmemengen
in das Druckgefäß zu überführen und dann erst die gesammelte Menge insgesamt über
die pneumatische Förderleitung zur zentralen Sammelstelle zu überführen.
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Mit Hilfe der neuen Einrichtung läßt sich bei vertretbarem Aufwand
das zentralisierte Sammeln aller entnommenen Proben auch von sehr entfernt liegenden
Förderstreckenbereichen in zuverlässiger und zeitsparender Weise verwirklichen,
wobei der Aufwand zur Unterhaltung der installierten Einrichtung außerordentlich
gering ist.
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Vorteilhafterweise können auch mehrere Druckgefäße an einen gemeinsamen
Abscheider angeschlossen sein, wobei durch eine zentrale Steuerung gewährleistet
wird, daß die pneumatische Förderung in den Abscheider jeweils nur von einem Druckgefäß
erfolgen kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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In der Zeichnung ist bei 1 ein Abschnitt einer Förderstrecke für Staub
oder staubförmiges Gut gezeigt.Diese Förderstrecke kann beispielsweise eine geneigte
geschlossene Förderrinne mit durchlässigem Boden 2 sein, durch den ein Trägergas
als Gleitmittel eingeleitet wird.
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Der gezeigten Förderstrecke ist eine Probeentnahmevorrichtung 3 zugeordnet,
die in beliebiger Weise ausgebildet sein kann.
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Im dargestellten Beispiel weist die Probeentnahmevorrichtung 3 eine
Dosierkammer 9 auf, deren beiden Ausgänge bewegliche Ventilglieder 6 bzw. 7 zugeordnet
sind, die über eine Stange 8 starr miteinander verbunden sind und über den Stößel
5 eines pneumatischen Servozylinders 4 gemeinsam betätigt werden können. Der Ventilkörper
6 öffnet und schließt eine Eintrittsöffnung im Boden 2 der Förderstrecke 1, während
der Ventilkörper 7 die Austrittsöffnung der Dosierkammer 9 in die Kammer 11 eines
Probeentnahmebehälters 10 schließt bzw. öffnet.
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Gemäß der Erfindung ist der Probeentnahmebehälter 10 als Druckgefäß
ausgebildet, das dann, wenn die Dosierkammer 9 mit der Förderstrecke 1 in Verbindung
steht, durch die Probeentnahmevorrichtung 3 druckdicht abgeschlossen ist.
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Das druckgefäß 10 weist einen gasdurchlässigen Zwischenboden 12, z.B.
aus Sintiermetall, auf. Die Kammer 13 unterhalb des Zwischenbodens 12 steht über
eine Leitung 14 und über ein steuerbares Ventil 15 mit einer Druckgasquelle 16,
z.B.
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einem üblichen Druckluftnetz, in Verbindung.
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In der Kammer 11 oberhalb des Zwischenbodens 12 liegt die dem Boden
zugewandte Mündung 17 einer pneumatischen Förderleitung 18, welche das Druckgasgefäß
10 mit einem Abscheider 19 verbindet. Der Abscheider 19 ist in einer zentralen Sammelstelle
angeordnet und kann mehrere hundert Meter von dem Druckgefäß 10 entfernt angeordnet
sein. Die pneumatische Förderleitung 18 weist nur einen geringen Querschnitt auf.
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Geht man davon aus, daß aus der in der Figur dargestellten Stellung
der Probeentnahmevorrichtung 3 der Servozylinder 4 eingeschaltet wird, so tritt
die Dosierkammer 9 mit der Förderstrecke 2 in Verbindung, während gleichzeitig die
Kammer 11 des Druckgefäßes 10 gegenüber der Dosierkammer 9 abgeschlossen ist. Nachdem
eine durch die Dosierkammer 9 vorgegebene Menge an Staub oder staubförmigem Gut
der'Förderstrecke entnommen ist, wird der Servozylinder 4 erneut bptätigt, wobei
die Verbindung zwischen der Förderstrecke und der Dosierkammer 9 unterbrochen und
diese zur Kammer 11 des Druckgefäßes 10 hin geöffnet wird. Die entnommene Staubmenge
wird in das Druckgefäß 10 entleert. Ggfs. kann sich dieser Zyklus noch mehrfach
wiederholen, so daß in der Kammer 11 ein Mehrfaches der durch die Dosierkammer 9
vorgegebenen Staubmenge gesammelt wird.
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Die Überführung der gesammelten Staubmenge in den Abscheider 19 erfolgt
in einer Phase des Zyklus, in der die Probeentnahmevorrichtung
3
die Kammer 11 des Druckgefäßes 10 druckdicht abschließt, in der Regel also dann,
wenn die Probeentnahmevorrichtung 3 gerade eine neue Probemenge aus der Förderstrecke
entnimmt.
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In dieser Phase wird das Ventil 15 geöffnet, so daß Druckluft aus
der Druckluftquelle 16 in die Kammer 13 und durch den gasdurchlässigen Zwischenboden
12 in die Kammer 11 eindringen kann. Durch diese Druckluft wird die Staubgutmenge
fluidisiert.
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Gleichzeitig baut sich in dem Druckgefäß 10 ein erheblicher Druck
auf. Durch die Druckdifferenz zwischen dem Druckgefäß 10 und dem Abscheider 19 wird
die Förderwirkung durch die pneumatische Förderleitung 18 ausgelöst, so daß in kurzer
Zeit die gesamte Staubmenge durch die Förderleitung 18 in den Abscheider 19 überführt
und dort von der Trägerluft getrennt wird. Die Trägerluft kann direkt ins Freie
entweichen oder aber über die Leitung 22 durch einen Filtersack 23 abgeführt werden,
durch den die Reststaubmengen zurückgehalten werden. An den Abscheider 19 ist ein
Sammelgefäß 20,vorzugsweise lösbar oder auswechselbar (bei 21),angeschlossen, so
daß das Gefäß 20 nach der Überführung der Probemenge rasch ausgewechselt werden
kann.
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Wesentlich für ein zuverlässiges Arbeiten ist, daß das Druckgefäß
10 während der pneumatischen Überführung der Probemenge druckdicht verschlesBenund
die Fluidisierungseinrichtung nur während dieser Phase wirksam ist. Die Fluidisierungseinrichtung
arbeitet
daher in Abhängigkeit vom Arbeitszyklus der Probeentnahmevorrichtung 3.
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Zu diesem Zweck ist im dargestellten Beispiel der pneumatische Servozylinder
4 Uber eine Leit-ung 24 und ein Ventil 25 mit einer Druckluftquelle verbunden. Die
Betätigungseinrichtung 27 des Ventils 25 ist über eine Steuerleitung 29 mit einer
gemeinsamen Steuereinrichtung 28 verbunden. Bei der Steuereinrichtung 28 kann es
sich beispielsweise um eine Programmsteuereinrichtung handeln, die nach einem vorbestimmten
Zeitprogramm den Servozylinder 4 betätigt.
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An die gemeinsame Steuereinrichtung 28 ist auch die BetEtigungseinrichtung
31 für das Ventil 15 der Fluidisierungseinrichtung über eine Steuerleitung 33 angeschlossen.
Der Anschluß kann, wie im dargestellten Beispiel, über ein Zählwerk 32 und eine
weitere Steuerleitung 30 erfolgen. Das Zählwerk wird jedoch lediglich dann benötigt,
wenn die pneumatische Überführung der entnommenen Probemenge nicht bei jedem Zyklus
der Probeentnahmevorrichtung 3 erfolgen soll.
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Insbesondere dann, wenn die Probeentnahme und/oder die pneumatische
Überführung der entnommenen Probe zur zentralen Sammelstelle in größeren Zeitabständen
erfolgt, können an den zentralen Abscheider 19 mehrere pneumatische Förderletitungen
18 angeschlossen sein, die jeweils zu verschiedenen und örtlich auseinanderliegenden
Druckgefäßen 1Q führen können. Es ist
dann lediglich erforderlich,
durch eine zentrale Steuereinrichtung dafür Sorge zu tragen, daß jeweils nur immer
durch eine der pneumatischen Förderleitungen 18 eine Probetiberführung stattfinden
kann.
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Die Probeentnahmeeinrichtung 3 kann auch auf andere Weise ausgebildet
sein, wobei lediglich wesentlich ist, daß sie während einer Phase ihres Arbeitszyklus
das Druckgefäß 10 druckdicht abzuschließen vermag. Auch kann der Servozylinder 4
innerhalb des Druckgefäßes 10 angeordnet sein.