DE3887898T2 - Verfahren zur Querschnittprobeentnahme auf einem Förderband. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der mechanisierten Probenentnahme von Schüttgut. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Stromquerschnittsprobenentnahme von Schüttgut von einem Förderband, insbesondere einem sich bewegenden Band.
• Die Erfindung wurde primär zur Verwendung zur Probensammlung von Kohlenproben von einem Förderband entwickelt, und es ist daher zweckmäßig, diese bei der Verwendung für derartige Zwekke zu beschreiben. Selbstverständlich kann die Erfindung zur Probenentnahme anderer Schüttgüter verwendet werden und ist nicht als auf die Probenentnahme von Kohle eingeschränkt zu betrachten.
• Bandförderer, welche mögliche mechanische Probenentnahmeeinrichtungen aufweisen, umfassen einen gesamten Längenbereich von kurzen Zuführförderern bis zu Überlandförderern, welche sich über Tausende Fuß erstrecken. Die Bandbreiten variieren von 14 bis 96 Zoll (0,355 m bis 2,44 m). Die Bandgeschwindigkeiten variieren von einem langsamen Kriechen bei einigen Zuführern bis zu 1000 Fuß (304,8 m) pro Minute. Es ist offensichtlich, daß es nicht praktisch wäre, einen langen Hochkapazitätsbandförderer zu Zwecken der Probenentnahme intermittierend zu stoppen. Somit wäre es vorteilhaft, eine Stromquerschnittsprobe von einem sich bewegenden Förderband zu erhalten.
• Die mechanisierte Probenentnahme von einem sich bewegenden Förderer ist angewandt worden, aber die Ergebnisse waren nicht vollkommen zufriedenstellend. Z.B. hatten ältere Räumer-Probennehmer die Neigung, das sich bewegende Band relativ langsam zu kreuzen. Bei einem sich schnell bewegenden Band verursachen die Relativgeschwindigkeiten des Bands und der Probenentnahmeeinrichtung, welche sich über das Band bewegt, daß die Probe entlang einer Linie genommen wird, welche stark von einer Linie orthogonal zur Bandlänge abweicht. Das Ergebnis ist eine übermäßige Materialstörung und ein Verschütten vom Band. Ein weiteres Problem ist es gewesen, daß herkömmliche Räumer bei ihrer Bewegung über das Band nicht in geeigneter Weise mit der oberen Oberfläche des Bands übereinstimmen, was es schwierig macht, eine gesamte Stromquerschnittsprobe zu erhalten. Dies kann ebenso zu einer Beschädigung des Bands und/oder des Probennehmers führen.
• Daher waren bekannte Lösungen zur mechanisierten Probenentnahme von Schüttgut von einem Förderband nicht in der Lage, akzeptabel repräsentative Stromquerschnittsproben von einem Förderband zu entfernen, insbesondere einem sich bewegenden Förderband.
• Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Probenentnahmeverfahren zum Entfernen einer Stromquerschnittsprobe von Schüttgut von einem Förderband vorzusehen.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein mechanisiertes Probenentnahmeverfahren zum Entfernen einer akzeptabel repräsentativen Stromquerschnittsprobe von Schüttgut von einem sich bewegenden Förderband vorzusehen.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Vorsehen eines Probenentnahmeverfahrens der beschriebenen Art, welches einen Probenräumer verwendet, der sich über das Band in einer mit diesem übereinstimmenden Beziehung bewegt, um eine vollkommene Stromquerschnittsprobe zu erhalten und eine Beschädigung des Bands und/oder des Räumers zu vermeiden.
• Die EP-A-0 187 443 offenbart eine Stromquerschnittsprobenent nahmeeinrichtung für einen Bandförderer, worin das zu entnehmende Material zuerst zwischen Plattenmitteln ausgesondert wird und danach von dem Bandförderer durch Probenräumermittel entfernt wird. Kolbenmittel sind mit diesen Platten- und Räumermitteln zum Drehen derselben um eine Weile verbunden.
• Die DE-A-2545867 bezieht sich auf die Verwendung pneumatischer oder hydraulischer doppeltwirkender Zylinder als sich langsam bewegende Hochdrehmomentantriebe für stationäre oder mobile Einrichtungen, wie z.B. Kräne, Winden Schraubenförderer, Betonmischer und Skilifte. Die Zylinder sind mit an der Welle angebrachten Kurbeln verbunden.
• Soviet Inventions Illustrated, Woche E07, Nr. B5730, 31. März 1982, Derwent Publications Ltd., GB; & SU-A-828007 beziehen sich auf eine Schüttgutprobenentnahmeeinrichtung, wobei eine Schaufel aus elastischem Material mit einer bestimmten Geschwindigkeit über ein trogartiges Förderband streicht. Die Schaufel ist an einem zwelarmigen Hebel angeordnet, welcher durch eine drehbare Welle getragen ist, und welcher an einem Ende die Schaufel trägt und an dem anderen Ende ein Gegengewicht. Ein profilierter Nocken an der Welle wirkt mit einer Flußsteuereinrichtung zusammen zum sanften Beschleunigen der Schaufel aus ihrer Ruheposition in einer Richtung, zum nachfolgenden Streichen mit der Schaufel durch das Material mit einer konstanten Geschwindigkeit und zum nachfolgenden Abbremsen der Schaufel, wenn das Probenmaterial in eine Schütte abgegeben wird, bis die Schaufel an dem anderen Ende ihres Bewegungspfads stoppt.
• Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden bei der Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, in welchen:
• Figur 1 eine schematische Draufsicht eines Förderbands und eines Trageaufbaus zur Verwendung bei dem Stromquerschnittsprobenentnahmeverfahren der vorliegenden Erfindung ist;
• Figur 2 eine schematische Seitenansicht des Förderbands der Figur 1 ist;
• Figur 3 eine schematische Seitenansicht einer Form einer Probenentnahmeeinrichtung zur Verwendung mit dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Förderband ist;
• Figur 4 eine schematische Draufsicht der Probenentnahmeeinrichtung der Figur 3 ist;
• Figuren 5a bis 5f schematische Ansichten sind, welche das Entfernen einer Stromquerschnittsprobe von Schüttgut von einem Förderer gemäß der Erfindung darstellen; und
• Figuren 6a und 6b schematische Darstellungen eines Ventils zur Verwendung in der Probenentnahmeeinrichtung sind.
• Kurz gesagt umfaßt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Entfernen einer Stromquerschnittsprobe von Material von einem langgestreckten Förderband, welches Antriebsmittel aufweist, die dem Band eine Bewegung in Längsrichtung mit einer gewünschten Geschwindigkeit geben. Das Verfahren beinhaltet die Verwendung eines Probennehmers, welcher einen Probenräumer umfaßt, der angrenzend an das Band zur Rotation um eine Drehachse angebracht ist, so daß er durch das Material auf dem Band geht, ein Paar von Kurbeln, welche mit dem Räumer zum Drehen des Räumers um die Achse verbunden sind, einen doppeltwirkenden Pneumatikzylinder, welcher betriebsmäßig mit jeder Kurbel verbunden ist, um auf die mit diesem verbundene Kurbel eine Kraft auszuüben, so daß die Kurbel den Räumer dreht, sowie Ventilmittel zum alternierenden Unterdrucksetzen und Entlüften von Kammern jedes doppeltwirkenden Pneumatikzylinders. Gemäß dem Verfahren wird der Räumer durch Unterdrucksetzen einer ausgewählten Kammer jedes Zylinders gesteuert und gedreht, um ausgleichende Kräfte vorzusehen, um den Räumer in einer vorbestimmten Bereitschaftsstellung zu halten. Danach werden ausgewählte Kammern der Zylinder alternierend unter Diuck gesetzt und entlüftet, um Kräfte zum Drehen des Räumers durch einen bogenförmigen Weg vorzusehen, welcher durch den Körper des Materials, das entnommen werden soll, geht, um die Stromquerschnittsprobe des Materials von dem Band zu entfernen. Dann werden ausgewählte Kammern des Zylinders unter Druck gesetzt, um den Räumer in die Bereitschaftsstellung zurückzubewegen. Das Verfahren ist daher vorteilhaft, da es das Erreichen sehr hoher Probenräumergeschwindigkeiten im Bereich von 180 Zoll pro Sekunde oder mehr ermöglicht, um das Entfernen einer akzeptabel repräsentativen Probe von einem sich bewegenden Förderer zu ermöglichen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird Material von dem Räumer ausgestoßen, nachdem dieser das Band gekreuzt hat, indem eine ausgewählte Kammer in einem der Zylinder kurzzeitig unter Druck gesetzt wird, um der Kraft der Kammer in dem anderen Zylinder entgegenzuwirken. Dies verursacht ein schnelles Abbremsen des Räumers und ein Ausstoßen des Materials.
• In vielen Fällen wird das Förderband in einer trogartigen Konfiguration getragen, so daß Abschnitte seiner Oberfläche eben sind und bei Berachtung im Querschnitt zueinander Winkel einschließen. In einem derartigen Fall ist es schwierig, eine akzeptabel repräsentative Stromquerschnittsprobe unter Verwendung eines Räumers, der sich quer zum Band dreht, zu entfernen. Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt das Verfahren ferner das Modulieren der normalen Trogform des Bands und das Tragen und Anpassen des Bands an den bogenförmigen Weg des Räumers, so daß der Räumer sich nahe an der oberen Oberfläche des modulierten Bands bewegt und eine Stromquerschnittsprobe von dem Band entfernt, wenn er sich entlang seines bogenförmigen Wegs über das Band bewegt, wodurch das vollständige Entfernen von Material von dem Band unterstützt wird.
• Wenn man nun Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen gleiche Bezugszeichen bei verschiedenen Ansichten gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen, stellen die Figuren 1 und 2 das Anordnen einer Probenentnahmeeinheit A angrenzend an einen Bandförderer B dar. Im allgemeinen ist die Probenentnahmeeinheit A in einer Betriebsstellung über einem und angrenzend an ein Endlosband 20 getragen, um eine Stromquerschnittsprobe von einem Förderabschnitt 22 des Bands 20 zu entfernen. Bei einem typischen Aufbau trägt eine Mehrzahl von Führungsrollen den Förderabschnitt 22 des Bands 20 in einer transversal trogartigen Konfiguration (siehe Figur 6a(2)), so daß der Abschnitt 22, wenn er im Querschnitt betrachtet wird, relativ zu seiner Mitte angewinkelte Seiten aufweist. Das Band 20 wird durch irgendein geeignetes Mittel, wie z.B. einen Antriebsmotor 23, angetrieben, welcher angrenzend an eines seiner Enden angeordnet ist.
• Eine Ausgestaltung einer Probenentnahmeeinheit A zur Verwendung bei der Erfindung ist schematisch in den Figuren 3 und 4 dargestellt und umfaßt eine Probenentnahmeeinrichtung 26, welche einen Räumer 28 umfaßt, der drehbar an einem Träger 30 angebracht ist, welcher aus geeigneten Aufbauelementen hergestellt ist. Der Träger 30 bildet einen Teil eines Gesamtrahmenaufbaus, welcher in den Figuren allgemein mit 32 bezeichnet ist, und welcher an dem Trageaufbau des Bandförderers B zum Tragen des Räumers 28 in einer Betriebsstellung angrenzend an den Förderer befestigt sein kann. Der Räumer 28 ist vorzugsweise fest an einer Welle 33 angebracht, welche an dem Träger 30 über den und dem Förderabschnitt 22 drehbar angebracht ist und parallel zur Bewegungslinie des Bands 20 ausgerichtet ist, so daß der Räumer 28 sich in einer Ebene dreht, die im wesentlichen orthogonal zur Bewegungsrichtung des Bands ist.
• Der Räumer 28 kann Seiten- oder Antriebsplatten 34 und 36 umfassen, wovon jede ein fest mit einer Welle 33 zur Rotation mit dieser verbundenes Ende aufweist. Die Platten 34 und 36 sind voneinander beabstandet, vorzugsweise mit einem Abstand von nicht weniger als dreimal dem Durchmesser des größten Stücks von Schüttgut, das auf dem Förderabschnitt 22 befördert wird. Das Ende von jeder der Platten 34 und 36 ist mit einem bogenförmigen Rand 38 versehen, wobei alle Abschnitte desselben im wesentlichen den gleichen radialen Abstand von der Welle 33 aufweisen. Der radial äußerste Punkt auf den Rändern 38 definiert das äußerste Ende des Wegs der bogenförmigen Bewegung des Räumers 28.
• Um Material von dem Band zu räumen, ist eine Rückenplatte oder ein Räumer 41 fest mit den Platten 34 und 36 verbunden. Der Räumer 41 umfaßt einen radial äußeren Rand 41a, welcher angrenzend an die bogenförmigen Ränder 38 der Seitenplatten 34 und 36 angeordnet ist.
• Der Räumer 41 und die Seitenplatten 34 und 36 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß der Räumer 28, wenn er im Querschnitt betrachtet wird, die Form eines offenendigen Rechtecks aufweist. Die Seitenplatten 34 und 36 trennen und sondern somit die Stromquerschnittsprobe vor dem Räumer 41 ab, wenn der Probennehmer 28 durch den Förderabschnitt 22 gedreht wird.
• Der Probennehmer 28 wird in der Richtung des Pfeils 42 in Figur 3 gedreht, und der Räumer 41 ist, um Material von dem Förderabschnitt 22 auszustoßen, vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Position seiner vorderen Oberfläche 41b in der Drehrichtung des Probennehmers 28 an zunehmend radial innenliegen den Orten auf der Oberfläche 41b bezüglich des äußeren Rands 41a vorgelagert ist. Daher wird, wenn der Probennehmer 28 gedreht wird, der Räumer 41 eine Kraft auf eine Probe auf dem Band ausüben, welche verursacht, daß diese von dem Probennehmer 28 wie nachfolgend beschrieben ausgestoßen wird.
• Um die Rotation der Welle 33 und des Probennehmers 28 zu bewirken, sind Kurbeln 44 und 45 mit entgegengesetzten Enden der Welle 33 verbunden. Jede der Kurbeln 44 und 45 ist ferner mit einem von einem Paar von doppeltwirkenden Pneumatikzylindern 50 und 51 verbunden, welche Kolben 50a bzw. 51a aufweisen. Kolbenstangen 48 und 49 der jeweiligen Pneumatikzylinder 50 und 51 sind mit den Kolben 50a und 51a in der herkömmlichen Weise verbunden und sind schwenkbar mit ihren zugeordneten Kurbeln 44 oder 45, wie z.B. durch Kurbelzapfen 48a und 49a, verbunden. Die Kurbelzapfen 48a und 49a sind vorzugsweise winkelmäßig zueinander um ungefähr 40 bis ungefähr 90º versetzt, und am meisten bevorzugt sind sie winkelmäßig von ungefähr 50 bis ungefähr 75º zueinander versetzt. Basisenden 52 und 54 der Zylinder 50 bzw. 51 sind schwenkbar mit dem Rahmen z.B. durch Schwenkzapfen 52a und 54a verbunden.
• Ein Bandmodulator 60 erstreckt sich quer zu und unter dem Förderabschnitt 22 zwischen einem Paar benachbarter Führungsrollensätze 24. Der Modulator 60 dient dazu, die normale Trogform des Bands 20 zu modulieren und das Band 20 zu tragen und an den bogenförmigen Weg des Probennehmers 28 anzupassen, so daß der Probennehmer 28 sich nahe an der oberen Oberfläche des Bands bewegt. Der Modulator 60 umfaßt ein Paar von langgestreckten Trägern 61, welche schwenkbar mit einem ihrer Enden bei 63 mit dem Rahmen 32 verbunden sind und mit ihren anderen Enden mit den Kolbenstangen 62 von Pneumatikzylindern 64 verbunden sind, welche an dem Rahmen 32 durch Schwenkzapfen 65 angebracht sind. Die Träger 61 sind in Längsrichtung des Bands 20 voneinander beabstandet und sind im wesentlichen orthogonal zum Band orientiert.
• Die Zylinder 64 sind zum Anheben und Absenken der Träger 61 betätigbar. Jeder Träger weist einen bogenförmigen Abschnitt 66 an seiner oberen Oberfläche auf, welcher eine radiale Abmessung aufweist, die im wesentlichen gleich dem Radius des durch den Rand 38 des Probennehmers 28 umschriebenen Bogens ist. Eine bogenförmige Bandtrageplatte 67 erstreckt sich mit ihrer Achse im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bands zwischen den bogenförmigen Abschnitten 66 der Träger 61, und weist eine radiale Abmessung auf, die im wesentlichen gleich zu den bogenförmigen Abschnitten 66 tst.
• Der Modulator 60 ist normalerweise von dem Förderabschnitt 22 nach unten beabstandet und wird bei Betätigung der Zylinder 64 nach oben gegen den Förderabschnitt 22 in e£ne angehobene Stellung geschwenkt, um den Förderabschnitt 22 anzuheben und zu konturieren, so daß er eine transversale Bogenkonfiguration aufweist, welche im wesentlichen dem Radius des Bogens angepaßt ist, der durch das radiale Ende des bogenförmigen Rands 38 des Probennehmers 28 beschrieben wird, wenn dieser sich über den Abschnitt 22 bewegt. Die angehobene Stellung des Modulators 60 hebt die obere Oberfläche des Abschnitts 22 direkt unter den Weg des Probennehmers 28, so daß letzterer sich nahe an der oberen Oberfläche des Bands bewegt. Diese Stellung des Modulators 60 ist in Figur 3 und in den Figuren 5b bis 5e, welche nachfolgend beschrieben werden, dargestellt. Somit moduliert der Modulator 60 die normale Trogform des Förderabschnitts 22 in einer Weise, welche ein sauberes Streichen des Probennehmers 28 über das Band ermöglicht, und dient ebenso zum Tragen des Bands 20 in dem durch den Probennehmer 28 überstrichenen Bereich, so daß die Möglichkeit des Durchstechens des Bands 28 durch scharfkantige Teilchen, wenn diese von dem Abschnitt 22 entfernt werden, im wesentlichen beseitigt ist.
• Steuermittel 68 (siehe Figur 1) können an dem Rahmen 32 der Probenentnahmeeinrichtung 26 zur systematischen Betätigung der Probenentnahmeeinheit A angebracht sein, d.h. zur sequentiellen Betätigung des Modulators 60 zum Anheben und Konturieren eines Abschnitts des Bands 20 in eine bogenartige Konfiguration, welche im wesentlichen an den radialen Weg des Probennehmers 28 angepaßt ist, zum selektiven Betätigen der Zylinder 50 und 51, un eine Drehkraft auf den Probennehmer 28 auszuüben, was verursacht, daß letzterer sich auf der Welle 30 zum Absondern und Entfernen einer Stromquerschnittsprobe von Schüttgut von dem Band 20 dreht, und zum Absenken des Modulators 60, um wieder die normale Trogform des Bands 20 auf den Führungsrollen 24 zu erhalten.
• Die Steuermittel 68 sind vorzugsweise voreingestellt gemäß vorbestimmten Probenentnahmeorten oder -zeiten, frei zur beliebigen Auswahl durch einer Bediener, und wirken derart, daß ihr systematischer und sequentieller Betrieb innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer durchgeflhrt wird. Wie noch beschrieben wird, ist die Probenentnahmeeinrichtung 26 in der Lage, eine Stromquerschnittsprobe des Schüttguts effektiv zu entfernen, während sich das Band 20 bewegt, was die Notwendigkeit einer Pufferkapazität auf dem Förderer B stromaufwärts des Probenentnahmeorts beseitigt.
• Um die selektive Betätigung der doppeltwirkenden Zylinder 50 und 51 zu bewirken, kann das Steuermittel 68 ein Steuerventil umfassen, welches mit den Anschlüssen jedes Zylinders verbunden ist, um ein Ende des zugeordneten Zylinders unter Druck zu setzen und das andere zu entlüften. Verschiedene herkömmliche Ventile sind für diesen Zweck leicht erhältlich. Im Grunde arbeiten alle diese Ventile mit einem Schiebe- oder Drehelement, welches durch einen Antreiber, wie z.B. einen Soleonid, zum Steuern des Luftstroms in der beschriebenen Weise angetrieben wird.
• Ein derartiges Ventil 69 ist schematisch in den Figuren 6a und 6b dargestellt. Das Ventil 69 umfaßt eine Basisplatte 70 mit zwei Öffnungen 72 und 74, welche mit den Anschlüssen 76 und 78 an dem zu betätigenden Zylinder über Leitungen 80 und 82 verbunden sind.
• Angrenzend an die Basisplatte 70 ist ein Schieber 84 angeordnet, welcher in einer abdichtenden Beziehung bezüglich der Basisplatte von der in Figur 6a dargestellten Stellung zu der in Figur 6b dargestellten Stellung mittels eines Solenoids 86 bewegbar ist. Der Schieber 84 weist eine zentrale Öffnung 88 auf, welche mit einer Druckluftquelle verbunden ist und welche unter der Wirkung des Solenoids 86 zur Verbindung mit entweder der Öffnung 72 oder der Öffnung 74 bewegbar ist. Entlüftungsöffnungen 90 und 92 sind in dem Schieber 84 an jeder Seite der zentralen Öffnung 88 vorgesehen zur Verbindung mit der nicht unter Druck stehenden Öffnung der Öffnungen 72 und 74.
• Wenn der Schieber in der in Figur 6a dargestellten Stellung ist, wird im Betrieb Druckluft durch die Leitung 80 und die Öffnung 76 in den Zylinder eingelassen. Gleichzeitig wird die Öffnung 78 durch die Leitung 82 und die Öffnungen 74 und 92 entlüftet. Dies verursacht, daß der Kolben (entweder Kolben 50a oder 51a) sich in der Richtung des Pfeils 94 bewegt. Die Betätigung des Solenoids 86 bewegt den Schieber in die in Figur 6(b) dargestellte Position, worauf die Öffnung 78 unter Druck gesetzt wird und die Öffnung 76 entlüftet wird, was verursacht, daß sich der Kolben in der Richtung des Pfeils 96 bewegt.
• Die beim Entfernen einer Stromquerschnittsprobe von dem Band 20 gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Schritte sind in den Figuren 5a bis 5f dargestellt. Das Verfahren ist in Verbindung mit der oben beschriebenen Probenentnahmeeinrichtung 26 und dem Probennehmer 28 dargestellt, wobei bestimmte Merkmale dieser aus Gründen der Klarheit weggelassen sind.
• Jede der Figuren ist auf die Position des Probennehmers 26 und der Zylinder 50 und 51 gerichtet. Während verschiedenen Stufen des Probenentnahmevorgangs beziehen sich die Figuren mit der Nummer (1) auf die Stellung des stromaufwärts gelegenen Zylinders 50, und die Figuren mit der Nummer (2) beziehen sich auf die Stellung des stromabwärts gelegenen Zylinders 51. In den Zeichnungen sind die Öffnungen der Zylinder 50 und 51, welche durch die Zylinderventile 69 zum Unterdrucksetzen und Entlüften der Zylinderkammern, welche an entgegengesetzte Flächen der Kolben 50a und 51a angrenzen, versorgt werden, schematisch durch die dicken mit den Buchstaben "P" und "V" gekennzeichneten Pfeile gezeigt, welche jeweils das Zuführen von Druckluft und das Entlüften wiedergeben.
• Die Figuren 5a(1) und (2) zeigen die beiden Zylinder 50 und 51 und den Probennehmer 28 in der Ruhestellung. In dieser Stellung ist die Basisöffnung des Zylinders 50 unter Druck gesetzt und seine Stangenendenöffnung ist entlüftet, wobei der Kolben 50a des Zylinders 50 vor dem Totpunkt ist. Das Stangenende des Zylinders 51 ist unter Druck gesetzt und sein Basisende ist entlüftet, wobei der Kolben 51a ungefähr in der Mitte zwischen den Enden des Zylinders 51 ist. In dieser Stellung sind die durch die Zylinder 50 und 51 ausgeübten Kräfte ausgeglichen, und der Probennehmer 28 ist über dem Band 20 in Ruhe.
• In den Figuren 5b(1) und (2) ist der Modulator 60 angehoben, um das Band 20 in eine bogenartige Konfiguration zu konturieren, wie oben beschrieben, und das den stromabwärts gelegenen Zylinder 51 steuernde Ventil wird zum Unterdrucksetzen des Basisendes des Zylinders 51 und zum Entlüften des Stangenendes betätigt. In diesem Zeitpunkt wird der Probennehmer 28 durch die doppelte Wirkung der beiden Zylinder 50 und 51 gedreht, welche zur Bewirkung einer schnellen Beschleunigung zusammenarbeiten.
• Ungefähr zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kurbelzapfen 48a des Zylinders 50 den Totpunkt erreicht, wird das den Zylinder 50 steuernde Ventil betätigt, um das Stangenende des Zylinders 50 unter Druck zu setzen und das Basisende zu entlüften. Die Stellung beider Zylinder 50 und 51 ist in den Figuren 5c(1) und 5c(2) dargestellt. Dies verursacht, daß der Probennehmer 28 durch die beiden Zylinder wieder gleichzeitig beschleunigt wird.
• Ungefähr wenn der Kurbelzapfen 49a des Zylinders 51 den Totpunkt erreicht, wird das diesen Zylinder steuernde Ventil betätigt, um zu verursachen, daß Druckluft zu der Öffnung am Stangenende des Zylinders 51 geleitet wird, und daß die Öffnung am Basisende entlüftet wird. Dieser Zustand ist in den Figuren 5d(1) und (2) dargestellt. Wenn sich der Probennehmer 28 über das Band 20 bewegt, wird er wieder durch beide Zylinder angetrieben.
• Wenn der Probennehmer 28 das Band 20 verläßt und die Probe wie in den Figuren 5e(1) und (2) ausstößt, hat sich der Zapfen 48a des Zylinders 50 durch den Totpunkt bewegt, so daß der Zylinder 50 dem Betrieb des Zylinders 51 entgegenwirkt, was ein schnelles Abbremsen des Probennehmers 28 verursacht. Als Ergebnis daraus stößt der Probennehmer 28 die Probe auf einer vorgegebenen Bahn aus. Das die Luftzufuhr zu dem Zylinder 50 steuernde Ventil ist vorzugsweise derart eingestellt, daß es ungefähr eine 100 Millisekunden-Verzögerung nach der Totpunktstellung des Zylinders 50 vorsieht, worauffolgend es zum Unterdrucksetzen des Basisendes des Zylinders 50 und zum Entlüften seines Stangenendes betätigt wird. Dies verursacht, daß der Probennehmer 28 aufgrund der Kompensationswirkung der Zylinder 50 und 51 in seiner ursprünglichen Stellung zur Ruhe kommt (siehe Figuren 5f(1) und (2)). Dies beendet den Zyklus. Selbstverständlich wird der Modulator 60 abgesenkt, so daß das Band 20 wieder seinen unmodulierten Zustand einnimmt.
• Wie nun klar wird, führt der beschriebene Aufbau zu beträchtlichen auf den Probennebmer 28 wirkenden Kräften, um eine schnelle Beschleunigung zu bewirken, und bremst und positioniert den Probennehmer 28 ohne der Notwendigkeit von Stoppern, Bremsen oder Kupplungen.
• Anhand eines Beispiels können verschiedene Vorteile der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem Bandförderer dargestellt werden, welcher sich mit einer Rate von ungefähr 550 Fuß pro Minute bewegt und ungefähr 1200 Tonnen Kohle pro Stunde fördert, wobei das größte erwartete Kohlestück eine Größe mit einem Durchmesser von ungefähr 2 Zoll aufweist. Das Förderband hat eine Breite von 42 Zoll und trägt einen 36 Zoll breiten Kohlestrom.
• Die Breite zwischen den Seitenplatten des Probennehmers 28 ist ungefähr 6 Zoll, da diese für ein geeignetes Probenentnehmen wenigstens drei mal so groß sein sollte, wie die größte auftretende Größe.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Probennehmer bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er auf das Schüttgut auf dem Band auftrifft auf eine Geschwindigkeit von 180 Zoll pro Sekunde oder mehr beschleunigt werden. Das sich daraus ergebende Überqueren des modulierten Bands zum Entfernen der Probe wird in einem kleinen Bruchteil einer Sekunde erreicht. Die erhaltene Probe ist eine akzeptabel repräsentative Probe gemäß dem ASTM-Typ I Zustand B Kriterium für die Anwendung bei Kohle.
• Während die Merkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier dargestellt und beschrieben worden ist, insbesondere zum Entnehmen von Stromquerschnittsproben von Schüttgut von einem sich bewegenden Förderband geeignet sind, ist es klar, daß die Erfindung auch Anwendung beim Erhalten derartiger Proben von angehaltenen Förderbändern findet. Jedoch ermöglicht das Erhalten von Proben von einem sich bewegenden Band einen ununterbrochenen Fluß von Schüttgut zu den letzten Verarbeitungsschritten, was signifikante Vorteile gegenüber früher verwendeten Probenentnahmetechniken bietet. Z.B. vermeidet die Erfindung die Notwendigkeit einer Pufferkapazität in der Förderlinie und verringert die Abnutzung und das Einreißen der Betriebsanlage und zugeordneter Komponenten, was zu wiederholten Start- und Stoppzyklen führt. Die Erfindung beseitigt ebenso die frühere Praxis des Ableitens eines Seitenstroms des Schüttguts weg von dem Hauptstrom, so daß Proben von dem Seitenstrom genommen werden können, da die Probenentnahmeeinheit in den Hauptförderer eingegliedert werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern und Drehen eines Probenräumers (28) in einem Probennehmer (26) zum Entnehmen einer Stromquerschnittsprobe eines Materials von einem langgestreckten Förderband (20), welches Antriebsmittel (23) aufweist, um ihm eine Bewegung in seiner Längsrichtung mit einer gewünschten Geschwindigkeit zu geben,

wobei der Probenräumer (28)

- an das Band (20) angrenzend zur Rotation um eine Drehachse (33) angebracht ist, so daß er sich durch das Material auf den Band bewegt, und

- mit einem Paar von Kurbeln (44,45) verbunden ist und durch diese um die Achse drehbar ist, und

- ein Paar von doppeltwirkenden Pneumatikzylindern (50,51) aufweist, wobei jeder mit einer der Kurbeln (44,45) verbunden ist, um auf diese eine Kraft zu übertragen, so daß sie den Räumer (28) dreht,

wobei Ventilmittel (68,69) zum alternierenden Unter-Druck-Setzen und Entlüften von Kammern jedes Zylinders (50,51) angeordnet sind,

wobei der Räumer (28) gesteuert und gedreht wird

- durch Unter-Druck-Setzen einer ausgewählten Kammer jedes Zylinders (50,51), um ausgleichende Kräfte zum Halten des Räumers in einer vorbestimmten Bereitschaftsstellung vorzusehen,

- durch darauffolgendes alternierendes Unter-Druck-Setzen und Entlüften ausgewählter Kammern von jedem der Zylinder (50,51), um Kräfte zum Drehen des Räumers (28) durch einen bogenförmigen Weg vorzusehen, welcher durch den Körper des zu entnehmenden Materials geht, um die Stromquerschnittsprobe des Materials von dem Band (20) zu entfernen, und

- durch darauffolgendes Unter-Druck-Setzen ausgewählter Kammern der Zylinder (50,51), um den Räumer (28) in die Bereitschaftsstellung zurückzuführen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Modulieren des Bands (20) und Tragen und Anpassen des Bands an den bogenförmigen Weg des Räumers (28), so daß der Räumer sich nahe der oberen Oberfläche des Bands (20) bewegt und eine Stromquerschnittsprobe von dem Band entfernt, wenn er sich durch seinen bogenförmigen Weg über das Band bewegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Band (20) moduliert wird und getragen und an den bogenförmigen Weg des Räumers (28) angepaßt wird, indem das Band (20) in eine Position nahe an den bogenförmigen Weg angrenzend unter Verwendung eines Hebers (61) angehoben wird, welcher eine bogenförmige, die untere Oberfläche des Bands (20) berührende Oberfläche (66) mit einem Radius aufweist, der im wesentlichen dem Radius des Bogens entspricht, welcher durch den bogenförmigen Weg des Räumers (28) beschrieben wird, wenn dieser sich über das Band (20) bewegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das Förderband (20) in einer trogartigen Konfiguration getragen wird, und worin, nachdem der Räumer (28) sich durch den Körper des Materials bewegt hat, eine ausgewählte Kammer in einem der Zylinder (50, 51) kurzzeitig unter Druck gesetzt wird, um der Kraft in der Kammer in dem anderen Zylinder (50,51) entgegenzuwirken, um den Räumer (28) abzubremsen und Naterial von dem Räumer auszustoßen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Modulieren der normalen Trogform des Bands (20) und das Tragen und Anpassen des Bands an den bogenförmigen Weg des Räumers (28), so daß der Räumer sich nahe an der oberen Oberfläche des modulierten Bands (20) bewegt und eine Stromquerschnittsprobe von dem Band entfernt, wenn er sich durch seinen bogenförmigen Weg über das Band bewegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Förderband (20) sich init dem darauf getragenen Material in Längsrichtung bewegt, wenn der Räumer (28) über das Band gedreht wird, um die Stromquerschnittsprobe zu entnehmen.