DE3618332A1 - Probennehmer zur entnahme von schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Probennehmer zur Entnahme von Proben aus einem Gutstrom von in einer rohrförmigen, im wesentlichen vertikalen Leitung frei fallenden Schüttgutteilchen mit einer durch eine seitliche Öffnung in der Leitung in den Fallbereich der Schüttgutteilchen hineinragenden, im wesentlichen horizontalen Auffangrinne, in der eine Förderschnecke zum Abtransport der in der Auffangrinne aufgefangenen Teilchen zu einem am Ende der Auffangrinne außerhalb der Leitung befindlichen Probenauslaß angeordnet ist.

Bei Schüttgut, das aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengemischt wurde, ist es erforderlich, von Zeit zu Zeit die Mischung auf Zusammensetzung, Konzentration einzelner Komponenten, Temperatur, Feuchtigkeit, Entsäuerungsgrad zum Beispiel bei Zementmehl oder ähnliche Stoffeigenschaften und Zustandsgrößen zu analysieren. Dazu wird üblicherweise eine geringe Teilmenge aus dem Schüttgutstrom entnommen und untersucht.

Ein Probennehmer der eingangs beschriebenen Gattung ist aus der EP 01 61 613 bekannt. Dieser bekannte Probennehmer ist jedoch in der Schüttgut-Falleitung fest eingebaut und kann daher nur einen sehr schmalen Streifen des im Querschnitt der Rohrleistung herabströmenden Schüttgutes erfassen, während die beiderseits der Auffangrinne befindlichen Querschnittsteile der Falleitung vom Probennehmer nicht mit zur Probennahme herangezogen werden können. Eine über nahezu den gesamten Querschnitt repräsentative Probe kann daher mit dieser bekannten Vorrichtung nicht aus dem Schüttgutstrom entnommen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Probennehmer zur Entnahme von Proben aus in einer Fallrohrleitung geführtem Schüttgut anzugeben, der eine Probennahme über nahezu den gesamten Fallrohr-Leitungsquerschnitt ermöglicht, die für den Zustand des gesamten herabfallenden Schüttgutstromes repräsentativ ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auffangrinne mit einer Seite frei in die Leitung hineinragt und mittels eines äußeren Schwenkantriebes im wesentlichen in horizontaler Richtung innerhalb der Leitung verschwenkbar angeordnet ist. Durch die horizontale Verschwenkbarkeit des Probennehmers beziehungsweise der Auffangrinne im Querschnitt der Schüttgut-Falleitung wird bei kontinuierlicher Hin- und Herschwenkung nahezu der gesamte Materialbereich erfaßt und die Teilmenge, die als Probe entnommen wird, ist zum Zeitpunkt der Probenahme für den Zustand des gesamten Schüttgutes voll repräsentativ.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auffangrinne mit einer Länge, die größer als der Radius und kleiner als der Durchmesser der Leitung ist, in diese hineinragt. Mit dieser, den Abmessungen des Fallrohres angepaßten Längenbemaßung der Auffangrinne wird ein optimal großer Querschnittsbereich zur Probennahme aus dem Schüttgutstrom abgedeckt. Mit einer Länge der Auffangrinne, die kürzer als der Radius oder nahezu so lang wie der Durchmesser der Leitung ist, kann beim Verschwenken nicht einmal die halbe Querschnittsfläche der Falleitung bestrichen werden, da bei zu großer Länge der Auffangrinne der Schwenkwinkel zu klein wird und bei zu großem Schwenkwinkel die Auffangrinne nicht weit genug in die Falleitung hineinragen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auffangrinne als Rohr mit im oberen Bereich angeordneten Öffnungen zum Einlaß von aufzufangendem Schüttgut ausgebildet ist. Dadurch, daß die Auffangrinne nach oben nicht völlig offen ist, sondern nur mit einigen Öffnungen versehen ist, wird die Auffangrinne nicht sofort vollständig mit herabfallendem Schüttgut ausgefüllt, sondern die Probennahme erfolgt selektiv über einen kurzen Zeitraum; zudem wird dadurch auch eine Mengenbegrenzung der abgezogenen Probe erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auffangrinne an zwei Stellen außerhalb der Leitung verlagert ist, wobei die erste Verlagerung im Schwenkpunkt der Auffangrinne dicht außen an der Leitung und die zweite Verlagerung in einem Abstand dazu von 0,1 bis 1 mal der Länge des Durchmessers der Leitung angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Auffangrinne, die ein Stück nach außen aus der Gutstromleitung herausragt und auf deren äußeren Ende der Antriebsmotor für die Förderschnecke angeordnet ist, unter Berücksichtigung der aufgefangenen Probenmenge ausbalanciert werden, so daß in den Verlagerungspunkten nur geringe Kräfte wirksam werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erste Verlagerung aus einem die Auffangrinne umschließenden torusförmigen Ring und einem außen an der Leitung befestigten, den Ring umschließenden Gehäuse besteht. Dadurch, daß die erste Verlagerung dicht außen bzw. fast in der Wandung der Gutstromleitung angeordnet ist, genügt auch bei maximalem Schwenkwinkel bis zu 120° eine kleine Langloch-Öffnung in der Leitung für den Durchlaß der Auffangrinne. Durch den die Auffangrinne umschließenden Ring und das den Ring zumindest teilweise umschließende Gehäuse wird die Gutstromleitung dicht nach außen abgeschlossen, so daß kein Material oder Gas aus der Leitung entweichen kann. Nach innen kann das Schwenklager mittels einer Gummimembran (Faltenbalg) bei Probennahme von kaltem Material oder einer ziehharmonikaartigen Blechmembran bei Probennahme von zum Beispiel 500°C heißem vorkalziniertem Zementmehl gegen Staubanfall geschützt sein.

Die erste Verlagerung hat im wesentlichen die schwankenden Belastungen abzufangen, die durch das Auftreffen des Gutstromes auf die Auffangrinne verursacht werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die erste Verlagerung kugelgelenkartig ausgebildet ist und der Ring über seine äußere Peripherie gleitend in dem ihn zumindest teilweise umschließenden Gehäuse fixiert ist.

Bei kleineren Belastungen kann die Ausführung der ersten Verlagerung auch kostengünstiger ausgestaltet sein, wobei der Ring über zwei vertikale Drehzapfen mit dem Gehäuse in Verbindung steht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, aus dem weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Probennehmer in Draufsicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine seitliche Teilansicht des erfindungsgemäßen Probennehmers,

Mit der Bezugsziffer (1) ist in Fig. 1 die Auffangrinne eines Probennehmers bezeichnet, der an einer rohrförmigen, im wesentlichen vertikalen Leitung (2) von frei fallenden Schüttgutteilchen angeordnet ist. Die Leitung (2) kann verschiedene Querschnittsformen (z.B. Kreis, Rechteck, Quadrat, Dreieck) aufweisen.

Die Auffangrinne (1) ragt mit einer Seite durch eine in der Leitung (2) angeordnete seitliche Öffnung frei in die Leitung (2) hinein und ist mittels eines äußeren Schwenkantriebes (3) im wesentlichen in horizontaler Richtung beziehungsweise Ebene innerhalb der Leitung (2) verschwenkbar. Die Auffangrinne (1) ist als Rohr ausgebildet, das in seinem oberen Bereich einige Öffnungen (4) zum Einlaß von aufzufangendem Schüttgut aufweist.

Die Auffangrinne (1) ist an zwei Stellen außerhalb der Leitung (2) schwenkbar verlagert. Dabei ist die erste Verlagerung (5) im Schwenkpunkt beziehungsweise Drehpunkt der Auffangrinne (1) dicht außen an der Leitung (2) und die zweite Verlagerung (6) in einem Abstand dazu von 0,1 bis 1,0 mal der Länge des Durchmessers der Leitung (2) angeordnet.

Die erste Verlagerung (5) ist kugelgelenkförmig ausgebildet und besteht aus einem torusförmigen Ring (7), der die Auffangrinne (1) umschließt, und aus einem außen an der Leitung (2) befestigten, den Ring (7) umschließenden Gehäuse (8). Dabei ist der Ring (7) über seine äußere Peripherie gleitend in dem ihn zumindest teilweise umschließenden Gehäuse (8) fixiert. Nach innen in die Leitung (2) ist die erste Verlagerung (5) durch einen Faltenbalg, eine Gummimembran oder eine ziehharmonikaartige Blechmembran gegen Staubanfall des Schüttgutes vollkommen geschützt und abgedichtet. In einfacher Ausführungsform kann der Ring (7) auch über zwei in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Drehzapfen drehbar im Gehäuse (8) befestigt sein.

Die zweite Verlagerung (6) besteht als kostengünstige Ausführungsform im wesentlichen aus einem an der Auffangrinne (1) befestigten Rollen- oder Kugellager (10), das zwischen zwei horizontal verlaufenden, an der Leitung (2) befestigten Flanschen (11) auf einem Kreisbogen beweglich angeordnet ist.

Die Auffangrinne (1) ist über eine Stange (12) mit dem Schwenkantrieb (3) verbunden. Der Verbindungspunkt der Stange (12) mit der Auffangrinne (1) liegt an der Stelle der zweiten Verlagerung (6).

Die Auffangrinne (1) trägt zum einen an ihrem äußeren Ende, das aus der Leitung (2) herausragt, einen Antrieb (13) für die in der Auffangrinne (1) angeordnete Förderschnecke (14). Zum anderen ist die Auffangrinne (1) in der Leitung (2) durch das herabfallende Schüttgut unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, so daß die zweifache Verlagerung der Auffangrinne (1) in jeder beliebigen Schwenkposition eine hervorragende Stabilität verleiht.

Die Länge der Stange (12) ist verstellbar, so daß der Schwenkwinkel der Auffangrinne (1) von einem Wendepunkt bis zum anderen Wendepunkt in Abhängigkeit vom Durchmesser der Leitung (2) und von der Tiefe, mit der die Auffangrinne (1) in die Leitung (2) hineinragt, auf beliebige Werte, vorzugsweise zwischen 30° und 120° einstellbar ist.

In der Auffangrinne (1) ist unmittelbar hinter der zweiten Verlagerung (6) ein Probenauslaß (16) angeordnet, wobei sich vorzugsweise direkt unterhalb des Probenauslasses (16) ein in Schwenkrichtung länglicher Auffangtrichter (17) befindet, so daß die Übergabestelle des entnommenen Probengutes aus der schwenkbaren Auffangrinne (1) an eine feststehende zeichnerisch nicht dargestellte Transportleitung zum Weitertransport des Probengutes eine möglichst geringe Schwenkbewegung mitmacht. Der Auffangrichter (17) kann bei Bedarf mit einer beweglichen Schiebedichtung abgedeckt sein.

Bei gas- und druckdichter Probenentnahme mit dem erfindungsgemäßen Probennehmer aus einer unter Druck stehenden Anlage kann anstelle des Auffangtrichters (17) auch ein flexibles Rohr, zum Beispiel ein Gummischlauch mit entsprechendem Querschnitt und entsprechender Wandstärke direkt an den Probenauslaß (16) angeschlossen sein und die Verbindung zu einer feststehenden Transportleitung herstellen.

Für Inspektions-, Reparatur- bzw. Austauschzwecke ist es vorteilhaft, wenn die Auffangrinne (1) in Längsrichtung verschiebbar bzw. herausnehmbar in den beiden Verlagerungen (5, 6) befestigt ist.

Zur weiteren Optimierung der durch den hin- und herschwenkenden Probennehmer abgedeckten Querschnittsfläche ist es vorteilhaft, wenn die Leitung (2) im Bereich der Probenentnahme einen aus der Kreisform in Richtung Dreiecksform angepaßten Querschnitt mit flach gewölbten Seitenwänden aufweist. Mit dieser einfachen Maßnahme der Querschnittsveränderung der Leitung im Bereich des Probennehmers auf eine angenäherte Dreiecksform wird bei gleichgroßer Querschnittsfläche der Bereich, der von der hin- und herschwenkenden Auffangrinne (1) überdeckt wird, weiter maximiert und es werden mehr als 90 % der Querschnittsfläche für die Entnahme der repräsentativen Schüttgutprobe abgegriffen. Der erfindungsgemäße Probennehmer kann auch für andere Leitungsquerschnitte wie z.B. rechteckige o.ä. verwendet werden.

Bei Inbetriebnahme des Probenehmers wird der Schwenkantrieb (3) und der Antrieb (13) für die Förderschnecke (14) eingeschaltet. Die Drehrichtung der Förderschnecke (14) ist dabei kurzzeitig so über den Antrieb (13) geschaltet, daß das sich in der Auffangrinne (1) befindliche Schüttgut nach vorne über das offene, frei in die Leitung (2) hineinragende Ende der Auffangrinne (1) heraustransportiert wird. Sobald sich kein abgelagertes Schüttgut mehr in der Auffangrinne befindet, das für den Zeitpunkt der Probennahme nicht repräsentativ ist, wird die Dreh- bzw. Förderrichtung der Förderschnecke (14) über den Antrieb (13) geändert, so daß nunmehr frisch aus dem Schüttgutstrom entnommenes Probenmaterial entnommen wird, und über den Probenauslaß (16) einer nachfolgenden Untersuchung zugeleitet werden kann.

Claims (14)

1. Probennehmer zur Entnahme von Proben aus einem Gutstrom von in einer rohrförmigen, im wesentlichen vertikalen Leitung frei fallenden Schüttgutteilchen mit einer durch eine seitliche Öffnung in der Leitung in den Fallbereich der Schüttgutteilchen hineinragenden im wesentlichen horizontalen Auffangrinne, in der eine Förderschnecke zum Abtransport der in der Auffangrinne aufgefangenen Teilchen zu einem am Ende der Auffangrinne außerhalb der Leitung befindlichen Probenauslaß angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) mit einer Seite frei in die Leitung (2) hineinragt und mittels eines äußeren Schwenkantriebes (3) im wesentlichen in horizontaler Richtung innerhalb der Leitung (2) verschwenkbar angeordnet ist.

2. Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) mit einer Länge, die größer als der Radius und kleiner als der Durchmesser der Leitung (2) ist, in diese hineinragt.

3. Probennehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) als Rohr mit im oberen Bereich angeordneten Öffnungen (4) zum Einlaß von aufzufangendem Schüttgut ausgebildet ist.

4. Probennehmer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) an zwei Stellen außerhalb der Leitung (2) verlagert ist, wobei die erste Verlagerung (5) im Schwenkpunkt der Auffangrinne (1) dicht außen an der Leitung (2) und die zweite Verlagerung (6) in einem Abstand dazu von 0,1 bis 1,0 mal der Länge des Durchmessers der Leitung (2) angeordnet ist.

5. Probennehmer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verlagerung (5) aus einem die Auffangrinne (1) umschließenden torusförmigen Ring (7) und einem außen an der Leitung (2) befestigten, den Ring (7) umschließenden Gehäuse (8) besteht.

6. Probennehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) über seine äußere Peripherie gleitend in dem ihn zumindest teilweise umschließenden Gehäuse (8) fixiert ist.

7. Probennehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) über zwei vertikale Drehzapfen mit dem Gehäuse (8) in Verbindung steht.

8. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verlagerung (6) aus einem an der Auffangrinne (1) befestigten Rollen- oder Kugellager (10) besteht, das zwischen zwei horizontal verlaufenden, an der Leitung (2) befestigten Flanschen (11) angeordnet ist.

9. Probennehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) über eine Stange (12) mit dem Schwenkantrieb (3) verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt der Stange (12) mit der Auffangrinne (1) an der Stelle der zweiten Verlagerung (6) der Auffangrinne (1) liegt.

10. Probennehmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stange (12) verstellbar ist.

11. Probennehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenauslaß (16) der Auffangrinne (1) unmittelbar hinter der zweiten Verlagerung (6) angeordnet ist.

12. Probennehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Probenauslasses (16) ein in Schwenkrichtung länglicher Auffangtrichter (17) angeordnet ist.

13. Probennehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangrinne (1) in den beiden Verlagerungen (5, 6) in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

14. Probennehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (2) einen aus der Kreisform in Richtung Dreiecksform angepaßten Querschnitt mit flach gewölbten Seitenwänden aufweist.