DE2257858C3 - Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmigen Stoffes - Google Patents

Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmigen Stoffes

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DE2257858C3
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Claude Lozanne Marechal (Frankreich)
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Ausscheidung in: 22 65 293 Ciments Lafarge S.A., Paris
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmigen Stoffes konstanter Granulation.
Viele Meßverfahren, insbesondere die Bestimmung des Kalkanteils in Zement, erfordern ein genaues Abmessen einer bestimmten Menge der zu analysierenden Probe.
Bisher waren für derartige Mengenbestimmungen, die z. B. zur kontinuierlichen Regelung eines Zementofens notwendig sind, äußerst teure und störanfällige Meßgeräte erforderlich, mit denen sich industrielle Großanlagen, wie Zementöfen, in der Praxis nicht ausrüsten lassen.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Abmessen bestimmter Teilmengen eines körnigen bzw. pulverförmigen Stoffes bekannt (US-PS 7 66 234) bei der eine verhältnismäßig große Anzahl von Verteilerbehältern um eine senkrechte Achse drehbar ist. Die Verteilerbehälter werden von Hand von mehreren Bedienungspersonen mit vorher abgewogenen Mengen des Stoffes beschickt. Die in den Verteilerbehältern befindlichen Teilmengen werden, während diese Behälter sich um die Achse drehen, nacheinander in eine Verpackungsvorrichtung eingebracht, in der sie jeweils in individuelle Verpackungsbehälter eingefüllt werden.
Eine solche Vorrichtung eignet sich nicht zum automatischen Abmessen vorbestimmter Teilmengen eines körnigen bzw. pulverförmigen Stoffes für dessen analytische Untersuchung, denn bei dieser bekannten Vorrichtung müssen die Teilmengen zuvor abgewogen und sodann von Hand in die Verteilerbehälter
,o eingebracht werden.
Ferner ist eine Dosierungsvorrichtung zur Abmessung von vorbestimmten Teilmengen eines in einem Fülltrichter befindlichen pulverförmigen Stoffes bekannt (FR-PS 10 30 543), bei der eine verhältnismäßig große Anzahl kalibrierter Dosierausnehmungen in einer Drehscheibe zu deren vertikaler Drehachse konzentrisch angeordnet ist. Die aufgenommene Teilmenge wird durch die kalibrierung der Dosierausnehmungen bestimmt. Zwischen dsm Fülltrichterauslaß sind Mittel angeordnet, die eine gleichmäßige Auflockerung des pulverförmigen Stoffes bewirken, bevor derselbe in die Dosierausnehmungen eingeführt wird. Die Dosierausnehmungen sind an ihrem unteren Ende durch eine unter der Drehscheibe angeordnete ortsfeste Platte verschlossen. Die ortsfeste Platte weist eine auf der Kreisbahn der Dosierausnehmungen angeordnete Durchlaßöffnung auf, durch welche die jeweilige Stoff-Teilmenge nach unten austritt, wenn sich die betreffende Dosierausnehmung während der Drehbewegung der Drehscheibe in einer zur Durchlaßöffnung koaxialen Stellung befindet.
Diese bekannte Vorrichtung weist eine Vielzahl von Dosierausnehmungen in der Drehscheibe auf, die im Hinblick auf eine genaue Abmessung der Teilmenge zu deren analytischer Untersuchung mit höchster Präzision hergestellt werden müssen. Hierdurch wird die Herstellung der Vorrichtung sehr aufwendig. Ferner besteht bei dieser bekannten Vorrichtung die Gefahr, daß beim Ausfließen eier Teilmenge aus der jeweiligen Dosierausnehmung, wenn sich dieselbe über der Durchlaßöffnung befindet, eine nicht kontrollierbare Fraktion dieser Teilmenge an den Wandungen der Ausnehmung und der Durchlaßöffnung anhaftet. Dadurch ist es nicht möglich, zuverlässige Schlüsse aus der Analyse dieser Teilmengen zu ziehen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß eine sehr aufwendige Präzisionsbearbeitung der aneinander anliegenden unteren Fläche der Drehscheibe und der oberen Fläche der feststehenden Platte erforderlich ist, weil verhindert werden muß, daß unkontrollierbare Fraktionen der in einer Dosierausnehmung befindlichen Teilmenge des zu untersuchenden Stoffes während der Drehbewegung der Drehscheibe zwischen der Beschikkungsstelle und der Durchlaßöffnung der feststehenden Platte austreten und somit das Ergebnis der Analyse verfälscht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der eine quasikontinuierliche Mengenbestimmung und damit eine quasikontinuierliche Bestimmung des
Kalkanteils des Stoffes ermöglicht wird.
Die Bestimmung des freien Kalkanteils in einem Material, wie beispielsweise Zementklinkern, gestattet die Feststellung der zum Hartbrennen erforderlichen Werte. Außerdem kann ein Zementofen automatisch gesteuert werden, wenn man die Werte des Kalkanteils in den den Ofen verlassenden Klinkern kennt. Dies war aber bisher nicht möglich, da die Klinker erst nach Verlassen der Kühltrommel zur Verfügung stehen, also
etwa erst eine halbe Stunde nach dem Brennvorgang. Zu dieser Zeitspanne kam noch die Zeit für die Bestimmung des Kalkanteils hinzu, so daß eine Steuerung des Ofens in Abhängigkeit vom Kalkanteil der ihn verlassenden Produkte unmöglich war.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung einen geeichten Behälter aufweist, der an einem Haltearm befestigt ist und durch einen Motor horizontal geschwenkt werden kann, ferner eine Dreheinrichtung, die einen Teil des Haltearmes mitsamt dem Behälter um die Längsachse des Haltearms dreht, um den Behälter zu entleeren und ihn anschließend unter Mithilfe einer Rückholvorrichtung wieder in die Ausgangsstellung zu bringen sowie eine Vibriereinrichtung. die den Behälter ,5 während der horizontalen Schwenkbewegung in Schwingungen versetzt
Mit einer derartigen Vorrichtung ist die quasikontinuierliche Bestimmung des freien Kalkanteils in Zement möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung schafft die Voraussetzungen für eine automatische Steuerung eines Brennofens. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine genaue quasikontinuierliche Überwachung sowohl der Qualität der Zementklinker als auch des Zementes möglich. Die Vorrichtung weist vorzugsweise noch Mittel zur Zufuhr des Stoffes zum Behälter auf sowie eine Vorrichtung zur Einebnung des Inhaltes des geeichten Behälters.
Die Dreheinrichtung für einen Teil des Haltearms mitsamt Behälter ist zweckmäßigerweise zwischen dem Behälter und dem Motor angeordnet und aus einer an sich bekannten Drehvorrichtung besteht.
Der Motor ist vorzugsweise auf einer Halteplatte befestigt, an der Mittel zu Betätigung der Dreheinrichtung sowie die Vibriereinrichtung für den Behälter angeordnet sind.
Die Vibriereinrichtung besteht vorzugsweise aus einem Motor, der entweder die Halteplatte oder den Haltearm mitsamt dem Behälter in Schwingungen versetzt.
Schließlich schlägt die Erfindung noch vor, daß die Rückholvorrichtung für den einen Teil des Haltearms aus einer Rückholfeder besteht.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Obwohl die Erläuterung an Hand einer Anlage zur automatischen Steuerung eines Ofens erfolgt und die Vorrichtung im folgenden lediglich im Zusammenhang mit der Bestimmung des freien Kalkanteils in Zement beschrieben wird, ist sie nicht auf dieses Anwendungsbeispiel beschränkt. Es zeigt
F i g. 1 eine Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmigen Stoffes
F i g. 2 eine Anlage zur automatischen Steuerung eines Ofens.
In F i g. 1 ist mit 7 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abmessung eines pulverförmigen Stoffes konstanter Granulation bezeichnet.
Diese Vorrichtung enthält einen geeichten Behälter 8, c0 der über einen Haltearm 9 von einem Motor 10 in horizontaler Richtung auf einem kreisförmigen Weg geschwenkt wird, wobei der Mittelpunkt des Kreises der Befestigungspunkt 11 des Haltearmes 9 an einer senkrechten Achse 12 des Motors 10 ist. (,5
Eine Drehvorrichtung 13 gestattet die Drehung eines Teiles 9' des Haltearmes 9 um seine Längsachse, wobei die Dreheinrichtung z. B. aus einer Zahnschiene und einem Nocken od. dgl. bestehen kann. Um den drehbaren Teil des Haltearmes anschließend wieder in die Ausgangsstellung zu bringen, ist z. B. eine Rückholfeder vorgesehen, die in der Figur jedoch nicht dargestellt ist
Während der horizontalen Schwenkbewegung des Behälters wird dieser in Schwingungen versetzt, z. B. durch eine Schwingplatte 15, die durch einen nicht dargestellten weiteren Motor angetrieben wird. Ein Fülltrichter 17, eine Zufuhrleitung 16 und eine Kippanlage 18, in der die abgemessene Menge des zu untersuchenden Stoffes transportiert wird und deren Abmessung der Länge der Füllstation entspricht, gestattet das Füllen des geeichten Behälters, wobei die Zuführleitung ϊό ebenfalls Schwingungen ausführen kann. Mit iS ist eine Vorrichtung zum Einebnen der Oberfläche des Stoffes im Behälter 8 bezeichnet
Die Vorrichtung 7 arbeitet wie folgt:
Der Haliearm 9 wird durch den Motor 12 derart geschwenkt, daß der Behälter 8 einen kreisförmigen Weg beschreibt, der ihn an einer mit I bezeichneten Füllstation vorbeiführt Während des Durchganges wird er mit dem im Fülltrichter 17 enthaltenen, gemahlenen Klinker gefüllt, da die Füllstation und die Abmessung der Kippanlage 18 aufeinander abgestimmt sind. Gleichzeitig werden der Haltearm 9 und der Behälter 8 in Schwingungen versetzt, so daß sich der in dem Behälter eingefüllte Stoff absetzen kann. Der Behälter 8 setzt dann seinen Weg fort bis zu einer mit II bezeichneten Stelle, wo seine Oberfläche mit dem Schwingblatt 19 eingeebnet wird.
Danach gelangt der Behälter 8 an die Stelle IiI, wo eine Zahnschiene 14 die Dreheinrichtung 13 betätigt und den Behälter 8 umdreht, so daß sein Inhalt in eine Rohrleitung gelangt, die vorzugsweise eine Zufuhrleitung zu einer Meßkammer ist. Ein Anschlag 20 begrenzt das Umkippen des Behälters 8. Die Dreheinrichtung 13 besteht aus einem Zahnrad 21, das bei Erreichen der Zahnschiene 14 die Drehbewegung des Behälters 8 einleitet.
Hat das Zahnrad 21 die Zahnschiene 14 ganz durchlaufen, so holt eine Rückholfeder den Haltearm und den Behälter in die Ausgangsstellung zurück, wonach der Behälter wieder zur Füllstation I geschwenkt wird.
Mit Hilfe der Vorrichtung 7 ist es also möglich, eine bestimmte Menge eines pulverförmigen Stoffes abzumessen, sofern der Stoff eine konstante Granulation aufweist. Durch das Absetzen mittels Schwingungen und die Einebnung der Oberfläche erhält man ein konstantes Volumen.
Die Mittel zum Schwingen können außer aus einer mit Federn 23 versehenen Platte 15 auch aus einem Mikroschalter 24 und einer mit dem Haltearm verbundenen Nockenwelle 25 bestehen, wobei unter der Platte 15 noch ein angeschraubter Vibrator vorzusehen ist.
Die schematisch in F i g. 2 dargestellte Anlage eignet sich zum Anschließen an die Kühltrommel eines Ofens und enthält eine Zerkleinerungsanlage 30, ein Förderband 31, eine Mahleinrichtung 32, die den Stoff zu einer konstanten Granulation vermahlt, die nach der Blaine-Skala ca. 3500 cmJ/g beträgt. Die Mahleinrichtung 32 ist direkt mit der Vorrichtung 7 verbunden. Die Vorrichtung 7 mißt eine bestimmte Menge des zu untersuchenden Stoffes ab und führt ihn in regelmäßigen Zeitabständen über die Zufuhrleitung 3 einer Meßkammer 1 zu, in der der Kalkanteil mittels Leitfähigkeits-
messungen, Spannungsmessungen oder pH-Wert-Messungen bestimmt wird. Von einem Vorratsbehälter 35 wird ebenfalls in bestimmten Zeitabständen über die Rohrleitung 2 eine bestimmte Menge eines Reagenzes der Meßkammer 1 zugeführt. Die Meßkammer ist mit einem Gerät verbunden, daß nach erfolgter Messung ein logisches Kontrollsignal an eine Datenverarbeitungsanlage abgibt, das die Gültigkeit der Messung bestätigt mit einer Speichereinrichtung, die die Meßsignale speichert sowie mit einem Gerät, das ein weiteres Signal abgibt, welches einem Rechner zugeführt wird, der seinerseits den Ofen steuert.
Die Anlage erlaubt die quasikontinuierliche Bestimmung des freien Kalkantetls im Klinker und damit die Steuerung und Optimierung der Ofenparameter.
Als Zerkleinerungsanlage 30 eignet sich besonders gut eine vom Typ Minemet. Die Granulation des sie verlassenden Stoffes liegt zwischen 0 und 4 mm. Die Zerkleinerungsanlage ist mit einer nicht dargestellten, eine Probe entnehmenden Anlage versehen, die unterhalb des ebenfalls nicht dargestellten Klinkerförderbandes angeordnet ist, und die bei einer Menge von 60 t/h eine Probe von 2 bis 3 l/h entnimmt.
Die Mahleinrichtung 32 kann schwingend ausgelegt sein, wobei sie zur Erzielung der gewünschten Feinheit konstant beschickt wird, wozu es besonders günstig ist, wenn das Förderband 31 einen schwingenden Trichter aufweist. Natürlich sind auch andere Ausführungen, wie eine Überlaufanlage, geeignet.
Die in der Fig.2 gezeigte Vorrichtung, die die Abmessung eines bestimmten Volumens des vom schwingenden Trichter 17 angelieferten Stoffes erlaubt, arbeitet mit der Meßkammer 1 wie folgt zusammen.
Der Motor 10 ist ein langsam laufender Motor (z. B. eine Umdrehung in 3 min.) und schwenkt den Haltearm 9 mit dem Behälter 8 langsam durch den von der Kippanlage 18 kommenden Pulverstrahl. Der Behälter 8 faßt etwa 1 cm3, setzt dann seinen Weg fort und wird dabei durch eine Nockenwelle und einen an der Platte 15 befestigten Mikroschalter in Schwingungen versetzt so daß sich das Pulver im Behälter absetzen kann und man über eine Volumenmessung eine konstante Menge erhält. Wird der Behälter überfüllt, so beseitigt die Schwingung das überschüssige Pulver. Durch die Vorrichtung 19 wird dann die Oberfläche des Pulver; eingeebnet.
Befindet sich der Behälter in der in Fig. 1 dargestellten Position, beginnt die durch das Zahnrad 21 eingeleitete Drehbewegung um 180° des Teiles 9' de« Haltearmes 9 mitsamt des Behälters 8. Auch hier kanr eine Vorrichtung zum Schwingen vorgesehen sein, die der obigen gleicht, um das vollständige Entleeren de; Behälters zu gewährleisten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmiger! Stoffes konstanter Granulation gekennzeichnet durch einen geeichten Behälter (8), der an einem Haltearm (9) befestigt ist und der durch einen Motor horizontal geschwenkt werden kann, eine Dreheinrichtung, die einen Teil <9') des Haltearms (9), mitsamt dem Behälter um die Längsachse des Haltearms dreht um den Behälter zu entleeren und ihn anschließend unter Mithilfe einer Rückholvorrichtung wieder in die Ausgangsstellung zu bringen, sowie eine Vibriereinrichtung, die den Behälter während der horizontalem Schwenkbewegung in Schwingungen versetzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß Mittel (10, 17) zur Zufuhr des Stoffes zum Behälter vorgesehen sind sowie eine Anordnung zur Einebnung des Inhalts des geeichten Behälters.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (13) für einen Teil (9') des Haltearms (9) mitsamt dem Behälter zwischen dem Behälter (8) und dem Motor (10) angeordnet ist und aus einer an sich bekannten Drehvorrichtung besteht.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor auf einer Halteplatte (15) befestigt ist, an der Mittel (14, 24, 28) zur Betätigung der Drehrichtung sowie die Vibriereinrichtung für den Behälter angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibriereinrichtung aus einem Motor besteht, der entweder die Halteplatte (15) oder den Haltearm (9) mitsamt dem Behälter (8) in Schwingungen versetzt.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholvorrichtung für den einen Teil (9') des Haltearms (9) *us einer Rückholfeder besteht.
DE19722257858 1971-12-08 1972-11-25 Vorrichtung zur Abmessung einer bestimmten Menge eines pulverförmigen Stoffes Expired DE2257858C3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

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FR7144017A FR2163963A5 (de) 1971-12-08 1971-12-08
FR7144017 1971-12-08
FR7214569A FR2182283A5 (de) 1972-04-25 1972-04-25
FR7214569 1972-04-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2257858A1 DE2257858A1 (de) 1973-06-14
DE2257858B2 DE2257858B2 (de) 1976-05-20
DE2257858C3 true DE2257858C3 (de) 1978-01-26

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