DE3424629A1 - Vorrichtung in einem infrarotanalysator zur bestimmung des anteils einer bestimmten substanz in pulverfoermigem material - Google Patents

Vorrichtung in einem infrarotanalysator zur bestimmung des anteils einer bestimmten substanz in pulverfoermigem material

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Description

Peter Perten
D-2ooo Barsbüttel
Vorrichtung in einem Infrarotanalysator zur Bestimmung des Anteils einer bestimmten Substanz in pulverförmigem Material
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in einem Infrarotanalysator zur Bestimmung des Anteils einer bestimmten Substanz bzw. bestimmter Substanzen in einem pulverförmigen Material, z. B. Mehl, wobei während einer Analyse der Infrarotanalysator das Material mit Infrarotlicht bestrahlt und vom Material reflektiertes Licht durch ein Fenster in der Wandung einer rohrförmigen Leitung erfaßt, durch die das Material im wesentlichen parallel zum Fenster gefördert und in der es verdichtet wird.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der in der SE-Patentanmeldung Nr. 8101655-2 beschriebenen Vorrichtung. Diese Vorrichtung ist für einen Infrarotanalysator bestimmt, der ein pulverförmiges Material wie Mehl analysiert und den Anteil einer bestimmten Substanz bzw. bestimmter Substanzen in diesem Material bestimmt; dabei bestrahlt der Infrarotanalysator das Material mit Infrarotlicht und erfaßt von dem Material reflektiertes Licht durch ein Fenster in einer
Leitung, in der sich das Material in einer mit dem Fenster im wesentlichen parallelen Richtung bewegt, und während der Analyse wird das Material in der Leitung verdichtet.
Es ist wünschenswert, daß in einem Mehlförderer gefördertes Mehl kontinuierlich analysiert werden kann. In der SE-Patentanmeldung Nr. 8101655-2 ist eine Ausfuhrungsform einer solchen Anordnung beschrieben, bei der zu Untersuchungszwecken das Mehl in Vertikalrichtung nach unten gefördert wird durch eine Zweigleitung, die parallel mit einem Schwerkraft-Mehlzufuhrschacht verläuft. Die Wandung der Zweigleitung weist ein Fenster auf, und der Infrarotanalysator ist dem Fenster benachbart angeordnet. Nach dem Fenster ist in der Zweigleitung ein Ventil angeordnet, daß unmittelbar vor einer Analyse geschlossen wird, so daß sich das Mehl sammelt und vor dem Fenster verdichtet wird. Nach Beendigung der Untersuchung wird das Ventil geöffnet, so daß das Mehl wieder dprch die Leitung passieren kann. Diese Vorrichtung arbeitet nicht immer zufriedenstellend, wenn kontinuierliche Analysen durchzuführen sind, da das Mehl dazu tendiert, sich in der Nähe des geschlossenen Ventils so stark zu verdichten, daß es manchmal nicht weiter durch die Leitung fließen kann, wenn das Ventil wieder geöffnet wird. Infolgedessen wird dieselbe Mehlmasse wiederholt untersucht, bis sich der Stopfen schließlich lockert und auflöst. Somit war es erforderlich, irgendeine Vorrichtung zum4mechanischen Vorschub des Mehls zwischen aufeinanderfolgenden Untersuchungen vorzusehen. ν
Eine funktionsmäßig befriedigende Lösung dieses Problems wird durch die Vorrichtung nach der Erfindung angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Leitung eine Förderschnecke mit einem regelbaren Antrieb in einem Materialaufgabeende aufweist, und daß eine Steuereinheit den Förderschnecken-Antrieb und den Infrarotanalysator zyklisch so steuert, daß während einer ersten Zeitperiode der Antrieb aktiviert und der Infrarot-
3Λ2Α629
analysator desaktiviert und während einer zweiten Zeitperiode der Infrarotanalysator aktiviert und der Antrieb desaktiviert
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene schematische
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung;
Fig. 2 eine teilweise schematische Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Teilansicht einer dritten Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung; und
Fig. 4 eine Teil-Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Infrarotanalysator 1, wobei bei der Durchführung einer Analyse das zu untersuchende Material mit Infrarotlicht bestrahlt und das durch ein Fenster 2 in der Wandung einer Leitung 3 gelangende Licht erfaßt und gemessen wird. Der Bereich, über den der Analysator arbeitet, ist bei 4 angedeutet. Die Innenflächen der Leitung 3 sind bevorzugt glatt, so daß Mehl nicht daran haftet und an den Flächen festgehalten wird. Mehl wird in die Leitung durch eine daran angeschlossene Zweigleitung 5 eingeleitet. Die Zweigleitung ist bevorzugt vertikal, und die Mehlzufuhr erfolgt durch Schwerkraft.
In der Leitung 3 ist eine Förderschnecke 6 so positioniert, daß sie sich durch die Anschlußstelle der Zweigleitung 5 praktisch bis zum Fenster 2 erstreckt. Die Förderschnecke 6 wird von einem regelbaren Motor 7 angetrieben. Eine Steuereinheit steuert den Motor 7 und den Analysator 1 derart, daß während
einer ersten Periode t.. der Motor eingeschaltet ist und die Förderschnecke 6 antreibt und der Analysator 1 sich in seinem Ausschaltzustand befindet, und daß während einer zweiten Periode t„ der Motor 7 ausgeschaltet ist, so daß die Förderschnecke ortsfest ist, und der Analysator 1 eingeschaltet ist. Die Perioden t1 und t0 können jede gewünschte Dauer haben, wobei allerdings die Periode t- bevorzugt längere Dauer als die Periode t„ hat. Um sicherzustellen, daß das Mehl vor dem Fenster 2 bei der Durchführung der Untersuchung vollständig ortsfest ist, kann die Steuereinheit auch so ausgelegt sein, daß die Aktivierung des Analysators 1 in der zweiten Periode für eine bestimmte kurze Dauer verzögert wird, nachdem der Motor 7 abgeschaltet ist.
Die Leitung 3 kann entweder horizontal oder vom Aufgabeende (nicht gezeigt) schräg nach oben verlaufen, so daß bei der Durchführung der Untersuchung das Mehl vor dem Fenster innerhalb des Bereichs 4 fest gepackt ist. Das Austragende der Leitung 3 befindet sich bevorzugt weiter links, als in der Zeichnung gezeigt, und öffnet sich entweder in eine Mehlzufuhrleitung wie etwa einen Mehlschacht oder ist ebenfalls an einen scharfen Rohrkrümmer oder ein eine Zweigleitung aufweisendes Leitungsanschlußstück angeschlossen, so daß das durch die Leitung 3 geförderte Mehl einer im wesentlichen vertikalen Leitung bzw. einem solchen Schacht zugeführt wird und durch Schwerkraft durch diesen gefördert wird.
Pulverartige Stoffe wie Mehl werden in der Leitung 3 leicht fest gepackt, und vom Motor 7 wird zum erneuten Drehen der Förderschnecke 6 nach einer stationären Periode eine hohe Leistung verlangt. Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird dieses erneute Drehen der Förderschnecke 9 erleichtert. Dabei ist die Welle 10 der Förderschnecke über das Fenster 2 hinaus verlängert, und ein Stift 11, der etwas kürzer als der Durchmesser der Leitung 3 ist, ist durch ein die Welle 10 nahe ihrem Ende durchsetzendes Loch eingesetzt. Der Stift 11 hat im wesentlichen zwei Funktionen. Beim erneuten Starten der Förder-
schnecke 9 lockert er erstens den am Austrittsende befindlichen Mehlstopfen, um dadurch eine erneute Rotation der Förderschnecke 9 zu erleichtern. Zweitens trägt er dazu bei, das Mehl in der Leitung 3 vor dem Fenster 2 verdichtet zu halten, wenn die Förderschnecke 9 angehalten wird, so daß eine Untersuchung durchführbar ist.
Fig. 3 zeigt ein drittes AusfUhrungsbeispiel der Anordnung. Die Figur zeigt die gleiche Analysatoreinrichtung 1 wie Fig. 1, also einen Analysator mit der Leitung 3, der Förderschnecke 6 und dem Motor 7. Am Austragende der Leitung 3 ist ein Zweigleitungsanschluß 12 vorgesehen, dessen Abzweig 13 nach unten verläuft. Ein weiterer regelbarer Motor 14 ist am einen Ende des geraden Abschnitts des Anschlusses 12 angeordnet, und die Welle 15 des Motors verläuft mit der langen Achse des geraden Anschlußabschnitts parallel. Auf dem freien Ende der Welle 15 ist eine Antriebsschraube 16 montiert. Die Schraube 16 kann durch einen dem Stift 11 ähnlichen Stift ersetzt werden, obwohl eine Schraube einen besseren Wirkungsgrad hat. Die Verwendung einer Mehlförderschnecke ist ebenfalls möglich.
Eine Steuereinheit 17 steuert den Motor 14, den Analysator 1 und den Motor 7 nach Maßgabe des Zeitdiagramms, das durch die Ausgangsleiter der Einheit 17 dargestellt ist. Die Steuereinheit 17 ist so ausgelegt, daß am Ende einer Periode, in der der Analysator 1 abgeschaltet ist und beide Motoren eingeschaltet sind, d. h. arbeiten, der Motor 14 zum Zeitpunkt TO angehalten wird, und zwar kurz vor dem Zeitpunkt T1, an dem der Motor 7 angehalten wird. Dadurch wird das Mehl vor dem Fenster zu Untersuchungszwecken noch fester gepackt. Der Analysator 1 wird so gesteuert, daß er zum Zeitpunkt T2 kurz nach dem Abschalten des Motors 7 eingeschaltet wird. Dadurch kann die Schraube 16 den Mehlstopfen am Austrittsende der Leitung 3 während einer kurzen Zeitdauer vor dem Zeitpunkt T4 lockern, zu dem der Motor wieder eingeschaltet wird, so daß dadurch das Wiederanlaufen des Motors erleichtert wird. Diese Steuerfolge wird zyklisch wiederholt.
Bei der Durchführung einer Analyse ist es sehr wichtig, daß das Mehl vor dem Fenster gut verdichtet ist. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Fenster 18 in einer sich verengenden Leitung 19 liegt, wobei der Durchmesser der Leitung vom Einlaufende derselben her abnimmt. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erstdreckt sich die Welle 21 der Förderschnecke 20 über das Fenster 18 hinaus. Das Ende der Welle kann zwar den gleichen Stift 11 wie die Welle von Fig. 2 aufweisen; in Fig. 4 weist die Welle jedoch regel- und verstellbare Schraubenflügel 22 und 23 auf. Diese sitzen auf einer verstellbaren Einstellvorrichtung 24, die an einem Ende der Welle 21 montiert ist, und werden über einen elektrischen Leiter 25 geregelt, der mittig durch die Welle 21 verläuft.
Die Einstellung der Schraubenflügel 22 und 23 wird analog mit der Steuerung des Motors 14 von Fig. 3 bestimmt, so daß die Flügel in eine Lage eingestellt werden, die den Vorschub des Mehls in der Leitung unterstützt, wenn der Motor 7 angefahren wird. Kurz bevor der Motor 7 angehalten wird, wird die Einstellung der Schraubenflügel 22, 23 in eine Lage geändert, die dem Vorschub des Mehls am Austragende der Leitung entgegenwirkt, wodurch das zu untersuchende Mehl weiter verdichtet wird. Nach Beendigung der Untersuchung werden die Schraubenflügel wiederum in eine dem Mehl-Vorschub dienende Stellung verstellt, kurz bevor der Motor 7 eingeschaltet und angefahren wird.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung eine Reihe von Modifikationen möglich. Die Einrichtung eignet sich auch nicht nur zur Förderung von Mehl, sondern für jedes pulverförmige Material.

Claims (9)

Ansprüche
1. Vorrichtung in einem Infrarotanalysator zur Bestimmung des Anteils einer bestimmten Substanz bzw. bestimmter Substanzen in einem pulverförmigen Material wie Mehl, wobei während einer Analyse der Infrarotanalysator (1) das Material mit Infrarotlicht bestrahlt und vom Material reflektiertes Licht durch ein Fenster (2; 18) in der Wandung einer rohrförmigen Leitung (3; 19) erfaßt, durch die das Material im wesentlichen parallel zu dem Fenster gefördert und in der es verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (3; 19) eine Förderschnecke (6; 9; 20) mit einem regelbaren Antrieb (7) in einem Materialaufgabeende aufweist; und
daß eine Steuereinheit (8; 17) den Förderschnecken-Antrieb (7) und den Infrarotanalysator (1) zyklisch so steuert, daß während einer ersten Zeitperiode der Antrieb aktiviert und der Infrarotanalysator desaktiviert und während einer zweiten Zeitperiode der Infrarotanalysator aktiviert und der Antrieb desaktiviert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitung (19) im Bereich des Fensters verengt.
80-4076-6447-Schö
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Bewegungs- oder Rühreinheit (11; 16; 22; 23), die im Austragsende der Leitung (3; 19) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke und die Bewegungs- oder Rühreinheit auf einer gemeinsamen Welle (10; 25) sitzen und durch denselben Antrieb (7) antreibbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs- oder Rühreinheit (16) einen gesonderten Antrieb (14) aufweist, der durch die Steuereinheit (17) steuerbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (17) den Antrieb (14) der Bewegungs- oder Rühreinheit (16) so steuert, daß relativ zu einem Vollzeitzyklus die Bewegungs- oder Rühreinheit für eine kurze Zeitdauer desaktiviert bleibt, bevor die Steuereinheit (17) den Förderschnecken-Antrieb (7) startet, und daß die Bewegungs- oder Rühreinheit für eine kurze Zeitdauer aktiviert wird, bevor die Steuereinheit (17) den Förderschnecken-Antrieb (7) startet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungs- oder Rühreinheit (22, 25) eine Schraube mit Flügeln aufweist, deren Stellungen durch eine steuerbare Stelleinheit (24) änderbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Stelleinheit (24) der Bewegungs- oder Rühreinheit (22, 23) so steuert, daß die Flügel in eine Lage eingestellt werden, die dem Vorschub des Materials durch die Leitung während einer Periode, die relativ zum Gesamtzeitzyklus kurz ist, vor Desakativierung des Förderschnecken-Antriebs durch die Steuereinheit entgegenwirkt, und daß die Flügel für eine Periode, die relativ zum Gesamtzeitzyklus kurz ist, in eine Materialvorschubposition eingestellt werden, bevor die Steuereinheit den Förderschnecken-Antrieb aktiviert.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8; 17) den Analysator (1) für eine Periode, die relativ zum Gesamtzeitzyklus kurz ist, aktiviert, nachdem sie den Förderschnecken-Antrieb (7) desaktiviert hat.
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