DE3924566A1 - Vorrichtung zum ausscheiden von metallteilchen aus rieselfaehigen schuettguetern (metallseparator) - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilchen aus rieselfähigen Schüttgütern, d.h. auf einen Metallseparator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Vorrichtungen werden z.B. im Rahmen von Recycling-Prozessen angewandt, in denen Altwaren, z.B. aus Kunststoff, in Mahlwerken zu einem rieselfähigen, z.B. körnigen oder leicht pulvrigen Schüttgut zermahlen werden, das dann zur Herstellung von neuen Produkten verwendet wird.

Der Transport des gemahlenen Schüttgutes erfolgt durch eine Rohrförderanlage, in der das verunreinigte Schüttgut von einem Vorratsbehälter zu einem Verbraucher mit Hife von Saug- oder Druckluft geführt wird. Prinzipiell kann unterschieden werden zwischen Flug-, Schwall- und Pfropfenförderung. Der Fördervorgang erfolgt intermittierend oder kontinuierlich. Dieses gemahlene Schüttgut ist häufig durch Teilchen aus Metallen unterschiedlicher Art verunreinigt, die vor der neuerlichen Verwendung aus dem Schüttgut abgesondert werden müssen. Dies erfolgt mit Metallseparatoren, die in die Rohrförderanlage eingebaut sind.

Ein Metallseparator weist einen im allgemeinen induktiv arbeitenden Metallsensor zum Detektieren von Metallteilchen auf. Wird ein Metallteilchen oder werden mehrere Metallteilchen detektiert, so wird ein entsprechendes Signal an eine Sortierweiche innerhalb des Metallseparators geliefert, die in den Förderstrom schwenkt und den Förderkanal absperrt. Hierdurch wird ein geringer, die Metallteilchen enthaltender Schüttgutanteil durch eine Abscheideöffnung umgeleitet. Anschließend wird die Sortierweiche zurückgeschwenkt, so daß der normale Förderkanal wieder freigegeben wird. Die Sortierweiche ist z.B. eine einfache Klappe, die mit Hilfe eines Stellorganes, z.B. eines Druckluftzylinders über eine Hebelanordnung schnell um eine Achse in den Förderstrom geschwenkt wird bzw. nach dem Ausscheiden der Metallteilchen aus diesem wieder herausgeschwenkt wird.

Bei der meist verwendeten Flugförderung werden die Schüttgutteilchen durch eine zur Förderung verwendete Luftströmung in der Schwebe gehalten und mit relativ hoher und konstanter Fördergeschwindigkeit von ca. 15 bis 30 m/s transportiert. Sobald die Fördergeschwindigkeit geringer wird, lagern sich die Teilchen - bei waagerechten Rohrleitungen - an der Rohrwandung oder - bei senkrechten Rohrleitungen - am tiefst gelegenen Punkt ab. Bei den auf dem Markt befindlichen Separatoren wird in Augenblick des Einschwenkens der Sortierweiche der Förderstrom schlagartig unterbrochen, was zu einem ebenso schlagartigen Zusammenbruch der Förderung führt. Dies hat zur Folge, daß die Partikel des Schüttgutes, die sich in der Rohrförderanlage befinden, zur Ruhe kommen und sich ablagern. Nach dem Ausscheiden muß diese Strömung dann wieder aufgebaut werden.

Eine gewisse Verbesserung wird mit einem Metallseparator gemäß der EP-A2-01 43 231 erreicht, bei dem die in den Auffangbehälter strömende Förderluft zumindest teilweise über einen Filter und ein Anschlußrohr zu der Rohrförderanlage an einen Ort hinter der Sortierweiche zurückgeführt wird. Hierdurch werden die erwähnten Schwankungen der Förderströmung zwar vermindert, jedoch stellen sich aufgrund der großen Dimensionen Verzögerungseffekte ein, so daß sich der Förderdruck in der Rohrförderanlage erst nach einer bestimmten Zeit wieder auf den alten Wert einstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Metallseparator der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß der Förderdruck und die Luftgeschwindigkeit in der Rohrförderanlage und damit auch die Fluggeschwindigkeit der Schüttgutpartikel im wesentlichen konstant ist, ein Ablagern der Schüttgutpartikel in der Rohrförderanlage während des Ausscheidens von Metallteilchen vermieden wird und die Betätigungszeit der Sortierweiche während des Abscheidevorgangs besser eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß wird der Druck in dem geschlossenen Auffangbehälter stets auf dem gleichen Wert wie der Förderdruck gehalten, was z.B. durch eine Druckausgleichsöffnung zwischen dem Auffangbehälter und dem Förderkanal des Metallseparators zwischen dem Metallsensor und der Sortierweiche realisiert wird. Zudem wird synchron mit dem Öffnen der Abscheideöffnung durch die Sortierweiche eine Verbindungsöffnung zwischen dem Auffangbehälter und dem Förderkanal hinter der Sortierweiche freigegeben.

Vorzugsweise befinden sich Abscheideöffnung und Verbindungsöffnung direkt hintereinander und werden gemeinsam durch die Sortierweiche geöffnet bzw. verschlossen, die hierzu zweiarmig ausgebildet und um eine Achse zwischen den beiden Öffnungen schwenkbar gelagert ist.

Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß die Förderströmung in der Rohrförderanlage auch während des Abscheidevorganges aufrechterhalten wird. Der Auffangbehälter wird hierbei so dimensioniert, daß der freie Strömungsquerschnitt gegenüber dem Querschnitt im Förderkanal vergrößert ist, so daß sich auch leichte Metallpartikel im Auffangbehälter absetzen.

Damit die Förderströmung auch während des Abziehens des abgeschiedenen Schüttgutanteils aus dem Auffangbehälter aufrechterhalten bleibt, weist dieser vorzugsweise einen Schleusenauslaß aus zwei hintereinander angeordneten Absperrorganen, z.B. Schlauchabsperrventilen auf. Soll der abgeschiedene Schüttgutanteil aus dem Auffangbehälter abgezogen werden, so wird das obere Absperrorgan verschlossen und das darunter liegende Schüttgut über das dann zu öffnende untere Absperrorgan abgezogen. Auch während dieses bis zur vollständigen Entleerung unter Umständen mehrmals zu wiederholenden Vorganges ist der Druckausgleich zwischen der Rohrförderanlage und dem Auffangbehälter gegeben, so daß auch bei einem erneuten Abscheidevorgang die oben erwähnten Vorteile erhalten bleiben.

Der Metallseparator gemäß der Erfindung kann mit seinem Förderkanal in waagrechtem, schrägem oder vertikalem Einbau betrieben werden. Der Metallsensor, der abhängig von der Fördergeschwindigkeit, ca. 2 m vor dem Metallseparator angeordnet ist, kann, aber muß nicht, in der gleichen Lage eingerichtet sein und kann z.B. bei vertikalem Einbau des Metallseparators in einem waagerechten Bereich der Rohrförderanlage gelegen sein.

Die Effizienz des Metallseparators kann noch dadurch erhöht werden, daß der Metallsensor aus zwei in Forderrichtung hintereinander gelegenen Einzelsensoren aufgebaut ist, die ggfs. mehrere Untersensoren aufweisen. Aus den Ausgangssignalen der Einzelsensoren kann in einer Auswerteschaltung die jeweilige Fördergeschwindigkeit des Schüttgutstromes berechnet werden, aus der dann auch zuverlässig der Öffnungszeitpunkt für die Sortierweiche bestimmt werden kann. Dies ist beosnders am Anfang oder am Ende eines Fördervorganges von Nutzen, wenn die Teilchengeschwindigkeit sich stark von der mittleren Geschwindigkeit bei normaler Förderung unterscheidet oder wenn der Fördervorgang eine Dickstrom- oder Pfropfenförderung ist. Dabei wird das Schüttgut relativ langsam gefördert und die Teilchen weisen bei der Förderung sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten auf und kommen sogar teilweise zum Stillstand. Hiermit ergibt sich die Schwierigkeit, daß auch die Förderzeit des Schüttgutstromes zwischen dem Metallsensor und der Sortierweiche nicht immer exakt gleich ist, so daß aus Sicherheitsgründen die Sortierweiche nach Detektion eines Metallteilchens entsprechend lange offengehalten werden muß, um diese detektierten Metallteilchen zuverlässig aus dem Schüttgutstrom auszuscheiden. Der ausgeschiedene Schüttgutanteil ist daher relativ groß, so daß die Effizienz dieses Ausscheideprozesses verringert wird. Eine Optimierung der Klappenöffnungszeit und eine Erhöhung der Abscheidewahrscheinlichkeit bei solch schwierigen Transportverhältnissen ist durch die Verwendung eines zusätzlichen Metallsensors vorzugsweise im Bereich der Abscheideöffnung des Auffangbehälters möglich. Mit diesem Sensor wird angezeigt, daß ein detektiertes Metallteilchen in den Auffangbehälter einströmt. Die Sortierweiche wird dann so lange offengehalten, bis das Metallteilchen diesen zusätzlichen Metallsensor passiert hat. Eine zusätzliche Überwachung des Förderprozesses kann durch einen Drucksensor im Bereich des Förderkanales erfolgen, wobei die gemessenen Druckwerte zur Steuerung der Öffnungszeit der Sortierweiche, insbesondere bei intermittierender Förderung zusätzlich herangezogen werden können.

Zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Metallsensors ist es zudem möglich, den Rohrquerschnitt der Förderanlage in dessen Bereich nach Art einer Venturi-Düse zunächst zu verkleinern und dann wieder zu vergrößern. Durch eine solche Ausgestaltung tritt praktisch kein Druckverlust auf, wobei jedoch die Empfindlichkeit des Metallsensors wesentlich gesteigert werden kann, da diese von dem Durchmesser der Sensorspule direkt abhängt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer pneumatischen Rohrförderanlage, in die ein Metallseparator gemäß der Erfindung eingebaut ist;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung des Metallseparators;

Fig. 3 einen Längsschitt durch den Metallseparator;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Metallsensor für einen Metallseparator gemäß der Erfindung;

Fig. 5 und 6 einen Längs- und einen Querschnitt durch einen modifizierten Metallsensor;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Metallsensors.

Ein rieselfähiges Schüttgut 1, z.B. ein Kunststoffgranulat, befindet sich in einem Vorratsbehälter 2 und wird über eine Saugleitung 3 zu einem Verbraucher 4, z.B. dem Vorratsbehälter für eine Spritzgußmaschine, gefördert. Die Förderung erfolgt mit Unterdruck, der durch ein Gebläse 5 erzeugt wird. In die Saugleitung 3 ist zur Entfernung von metallenen Verunreinigungen aus dem Kunststoffgranulat ein Metallseparator 6 eingebaut, der aus einem Metallsensor 7, einem Abscheideteil 8, einem Auffangbehälter 9 und einem Sammelbehälter 10 besteht.

Der Metallsensor 7 besteht aus zwei in Förderrrichtung hintereinander angeordneten Einzelsensoren 7-1 und 7-2, die als von einem Oszillator angeregte Hochfrequenzspulen ausgebildet sind, die mit unterschiedlicher Frequenz arbeiten. Dieser Metallsensor wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 4 näher beschrieben. Enthält der Schüttgutstrom Metallteilchen, so wird die Schwingungsamplitude der Einzelsensoren 7-1 und 7-2 geschwächt. Die entsprechenden Ausgangssignale der Einzelsensoren 7-1 und 7-2 treten zeitlich nacheinander auf, so daß in einer Auswerteschaltung 11 die Geschwindigkeit des Schüttgutstromes berechnet werden kann. Aufrund dieser Berechnung wird über eine Steuerleitung 12 ein Schaltsignal zu einem Stellorgan 13, in diesem Falle einem Druckluftzylinder geleitet, mit dem über einen Hebel 14 eine Sortierweiche 15 in dem Abscheideteil 8 des Metallseparators 7 betätigt wird.

Der Abscheideteil 8 weist ein druckfestes Gehäuse 16 mit einem vorzugsweise im Querschnitt rechteckigen Förderkanal 17 auf, der einen Teil der gesamten Saugleitung 3 der Rohrförderanlage bildet. Im Inneren des Gehäuses befindet sich an der unteren Wand des Förderkanals 17 eine quer zur Gehäuselängsachse angeordnete Achse 18 für die Sortierweiche 15, die als zweiarmige Wippe mit einer vorderen und einer hinteren Klappe 15a bzw. 15b ausgebildet ist. Die Achse ist drehbar in Gleit- oder Wälzlagern gelagert und mit dem Hebel 14 verbunden. Bei normalem Förderbetrieb bildet die Sortierweiche 15 einen Teil der Wand des Förderkanals 17 und verschließt mit ihrer vorderen Klappe 15a eine in den Auffangbehälter 9 mündende Abscheideöffnung 19 und mit ihrer hinteren Klappe 15b eine direkt hinter dieser Abscheideöffnung 19 gelegene Verbindungsöffnung 20 zwischen Auffangbehälter 9 und Förderkanal 17. Die Sortierweiche 15 kann, wie gestrichelt dargestellt und mit 15′ bezeichnet, aus dieser Ruhestellung mit Hilfe des Druckluftzylinders so geschwenkt werden, daß der Förderkanal 17 geschlossen und die Abscheideöffnung 19 freigegeben wird. Gleichzeitig wird bei diesem Vorgang auch die Verbindungsöffnung 20 freigegeben. Der Schwenkwinkel der Sortierweiche beträgt je nach Geometrie etwa 45° bis 60°.

In der Wand des Gehäuses 16 ist noch eine Druckausgleichsöffnung 21 zwischen dem Förderkanal 17 und dem Auffangbehälter 9 vorgesehen. Dieser Auffangbehälter weist zudem, wie in Fig. 2 gezeigt, einen konisch zulaufenden Bodenbereich 22 und einen rohrförmigen Auffangbereich 23 auf, der mit Hilfe von zwei Absperrorganen 24 und 25 nach Art einer Schleuse abgesperrt werden kann.

Die Funktion des beschriebenen Metallseparators 6 ist folgende:
Soll Schüttgut 1 vom Vorratsbehälter 2 zum Verbraucher 4 gefördert werden, so wird die Sortierweiche 15 in die Ruhestellung gebracht; außerdem wird das untere Absperrorgan 25 des Auffangbehälters 9 geschlossen, wohingegen das obere Absperrorgan 24 geöffnet bleibt. Wird das Gebläse 5 eingeschaltet, so wird das Schüttgut durch die Saugleitung 3 gefördert, strömt duch den Metallsensor 7 in den Förderkanal 17 des Metallseparators 6 und anschließend über die weitere Saugleitung zu den Verbraucher 4. Werden von den Einzelsensoren 7-1 und 7-2 Metallteilchen in dem Förderstrom wahrgenommen, so wird nach einer bestimmten Zeit die Sortierweiche in die Abscheidestellung 15′ geschwenkt. Die Zeit wird durch die in der Auswerteschaltung 11 ermittelte Fördergeschwindigkeit des Schüttgutstromes bestimmt. Der mit Metallteilchen verunreinigte Schüttgutanteil wird in den Auffangbehälter umgeleitet und sammelt sich oberhalb des unteren Absperrorganes 25 an. Da durch die Druckausgleichsöffnung 21 der Druck in dem Auffangbehälter 9 und in dem Förderkanal 17 ausgeglichen war, bricht auch im Augenblick des Öffnens der Sortierweiche 15 die Strömung in der Förderleitung nicht zusammen, sondern wird vollständig aufrechterhalten. Die Luftströmung wird lediglich durch die Sortierweiche 15 umgelenkt und strömt aus der Verbindungsöffnung 20 wieder in den Förderkanal 17 und weiter in die Saugleitung 3. Der Auffangbehälter 9 ist in seiner Form geometrisch so gestaltet, daß der Querschnitt der Strömung in diesem Behälter wesentlich größer als in der Saugleitung 3 ist, so daß beim Öffnen der Sortierweiche 15 Förderdruck und Fördergeschwindigkeit im Rohrleitungssystem nicht zusammenbrechen, im Auffangbehälter die Förderung quasi unterbrochen wird, so daß auch leichte Partikel, wie Späne oder Leichtmetallteile sich absetzen. Nach einer vorgegebenen Zeit wird die Sortierweiche 15 wieder in die Ruhestellung geschwenkt. Diese Zeit ist so bemessen, daß sämtliche erfaßten Metallteilchen ausgeschieden werden.

Hier kann noch eine Verbesserung erfolgen, indem im Bereich der Abscheideöffnung 19 ein weiterer Metallsensor 26 angeordnet wird. Sobald mit diesem weiteren Metallsensor 26 die in dem Metallsensor 7 detektierten Metallteilchen erneut detektiert werden, kann die Sortierweiche 15 geschlossen werden. Die Ausgangssignale dieses weiteren Metallsensors 26 werden über eine Leitung 27 ebenfalls der Auswerteschaltung 11 zugeführt.

Zum Austragen des abgeschiedenen Schüttgutes aus dem Auffangbehälter 9 wird das obere Absperrorgan 24 geschlossen. Die Druckverhältnisse in dem Auffangbehälter 9 und in dem Leitungssystem 3 und 17 bleiben hierdurch unverändert. Anschließend wird das untere Absperrorgan 25 geöffnet, so daß der verunreinigte Schüttgutanteil in den darunter gelegenen Sammelbehälter 10 fällt. Danach wird das untere Absperrorgan 25 wieder verschlossen und das obere Absperrorgan 24 geöffnet, so daß der Anfangszustand wieder hergestellt ist. Die Absperrorgane 24 und 25 sind vorzugsweise Schlauchabsperrventile, die auch bei körnigen Schüttgütern eine einwandreie Dichtfunktion sowohl bei Über- als auch bei Unterdruck in dem Auffangbehälter 9 und in dem Rohrleitungssystem der Förderanlage gewährleisten.

Obwohl im Vorhergehenden zum synchronen Verschließen bzw. Öffnen der Abscheideöffnung und der Verbindungsöffnung die Sortierweiche allein benutzt wird, ist es selbstverständlich möglich, hierzu zwei separate Stellglieder mit entsprechend synchron betätigten Stellorganen zu verwenden. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, daß der Umlenkweg der Förderströmung möglichst kurz ist.

In Fig. 4 ist der Metallsensor 7 aus zwei gleich aufgebauten Einzelsensoren 7-1 und 7-2 dargestellt. Auf einen hohlen Spulenkern 31, vorzugsweise aus Kunststoff, durch den das Schüttgut, wie durch den Pfeil angedeutet, strömt, ist für jeden Einzelsensor eine Spule 32 aus mehreren Wicklungen aus Lackdraht bzw. einer Hochfrequenzlitze gewickelt. Diese Spule 32 bildet mit jeweils einem Kondensator 33 einen LC-Schwingkreis, der über eine Koppelspule 34 induktiv mit Hilfe eines Oszillators 35 erregt wird und mit ihrer Eigenfrequenz schwingt. Die beiden Oszillatoren 35 haben für die Einzelsensoren 7-1 und 7-2 unterschiedliche Frequenzen, so daß eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Sensoren vermieden wird. Die Spulenanordnung der beiden Einzelsensoren wird nach außen durch einen Ferrit-Zylinder 36 abgeschirmt. Die Sensoranordnung ist bis auf die Oszillatoren 35 in einem Gehäuse 37 aufgenommen, das mit einer Vergußmasse 38 verfüllt ist.

Sind in dem Schüttgutstrom metallische Partikel enthalten, so durchfliegen sie die Ebene der Spulen 32, so daß diesen Spulen aufgrund der Wirbelstromverluste Energie entzogen wird. Dieser Energieentzug führt zu einer Verringerung der Schwingungsamplitude. Über einen Regelverstärker 39 wird der jeweilige Oszillator 35 nachgeregelt. Dieses Regelsignal wird zusätzlich einem Impulsverstärker 40 zugeführt. Übersteigt das Regelsignal einen bestimmten Schwellenwert, so wird dieses als Detektion eines Metallteilchens angesehen und ein entsprechendes Impulssignal von den Impulsverstärkern 40 an die Auswerteschaltung 11 geliefert. In dieser kann dann in Abhängigkeit der Schwächung der Schwingungsamplitude die Größe der Metallteilchen und aufgrund des Zeitunterschiedes zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen der Spulen 32 auch deren Geschwindigkeit berechnet werden. Von der Auswerteschaltung 11 wird dann ein Steuersignal zum Stellorgan für die Sortierweiche geliefert.

Eine solche Ausführung eines Metallsensors mit zumindest zwei Einzelsensoren hat den Vorteil, daß daraus die Geschwindigkeit des Schüttgutstromes bei unterschiedlichsten Förderbedingungen und damit auch die zur Ausscheidung sämtlicher Metallteilchen notwendige und kürzeste Öffnungszeit der Sortierweiche berechnet werden kann. Es ist somit nicht notwendig, daß der Metallsensor bei unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten auch unterschiedlich in Bezug zu der Sortierweiche plaziert werden muß. Eine solche Plazierung konnte bisher nur durch Probieren eingestellt werden. Mit einem beschriebenen Metallsensor wird hingegen die Sortierweiche immer zum optimalen Zeitpunkt geöffnet, so daß immer nur ein minimaler Schüttgutanteil ausgeschieden wird.

In dem Förderkanal 17 des Metallseparators 6 ist noch ein Unterdrucksensor 50 vorgesehen, mit dem der Förderdruck innerhalb des Kanales gemessen wird. Insbesondere bei intermittierender Förderung können die Meßwerte dieses Drucksensors 50 auch zur Steuerung der Sortierweiche 15 benutzt werden.

In den Fig. 5 und 6 ist ein Metallsensor 7′ dargestellt, der aus mehreren, in diesem Falle sieben Untersensoren 70a bis 70f besteht, die jeweils so aufgebaut sind, wie die Einzelsensoren gemäß den obigen Figuren. Der Metallsensor 7′ weist sieben Durchströmungskanäle 71 auf, die jeweils mit konischen Übergangsstücken 72 an ihrem Einlauf und an ihrem Auslauf verbunden sind, so daß der Metallsensor 7′ an das Leitungssystem 3 der Rohrförderanlage angeschlossen werden kann. Der gesamte Schüttgutstrom wird hierdurch auf die sieben Kanäle 71 aufgeteilt, die jeweils von einer Spule 72 eines Untersensors umgeben sind. Da die Empfindlichkeit von Metallsensoren mit derartigen Spulen von dem Durchmesser der Spulen abhängig sind und in der Regel nur Metallteilchen mit Durchmessern bis hinab zu 1% des Spulendurchmessers erfaßt werden können, ist ersichtlich, daß ein solcher aus mehreren Untersensoren aufgebauter Metallsensor erheblich empfindlicher ist als ein Sensor, dessen Spule das Förderrohr der Rohrförderanlage insgesamt umgibt.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Metallsensor 7′ liegen die Spulen 72 der Untersensoren 70a bis 70f in einer Ebene. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, zwei derartige Sensoren in Vorderrichtung der Rohrförderanlage hintereinander anzuordnen, so daß neben der Steigerung der Detektionsempfindlichkeit auch eine Diskriminierung hinsichtlich der Fördergeschwindigkeit möglich ist.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausgestaltung eines Metallsensors 7′′ gezeigt, der in die Leitung 3 der Rohrförderanlage eingebaut ist. Der Metallsensor 7′′ besteht aus einem eigentlichen Sensorgehäuse 81 mit einem zentralen Kanal 82, dessen Querschnitt wesentlich geringer ist als der Querschnitt der Leitung 3 der Rohrförderanlage. Das Gehäuse 81 ist mit der Leitung 3 eingangsseitig mit Hilfe einer konischen Verjüngung 83 und ausgangsseitig mit Hilfe einer konischen Erweiterung 84 verbunden. Durch diese konischen Verjüngungen bzw. Erweiterungen ist das Leitungssystem im Bereich des Metallsensors 7′ nach Art einer Venturi-Düse ausgebildet, so daß in dem Kanal 82 die Teilchengeschwindigkeit wesentlich höher ist als in der Leitung 3.

Im Bereich des Kanales 82 sind zwei Einzelsensoren 7-1 und 7-2 angeordnet, die entsprechend Fig. 4 ausgebildet sind.

Eine solche Ausgestaltung des Metallsensors nach Art einer Venturi-Düse hat den Vorteil, daß die Empfindlichkeit der Einzelsensoren 7-1 und 7-2 entsprechend ihres geringen Durchmessers wesentlich höher ist als bei einer den gesamten Querschnitt der Leitung 3 erfassenden Anordnung. Durch die Ausgestaltung nach Art einer Venturi-Düse erfolgt der Fördervorgang praktisch ohne Druckverlust. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle von zwei Einzelsensoren nur einen einzigen Sensor vorzusehen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilchen (Metallseparator) aus rieselfähigen Schüttgütern, die in einer Rohrförderanlage mit Hilfe von Saug­ oder Druckluft z.B. von einem Vorratsbehälter zu einem Verbraucher gefordert werden, mit einem, einen Förderkanal aufnehmenden Gehäuse, einem Metallsensor zum Detektieren von Metallteilchen in dem Schüttgutstrom, einer mit Hilfe der Ausgangssignale des Metallsensors ansteuerbaren Sortierweiche zum Verschließen des Förderkanals und zum Umlenken eines die Metallteilchen enthaltenden Schüttgutanteils durch eine Abscheideöffnung in einen Auffangbehälter sowie mit einer Verbindung zwischen dem Auffangbehälter und der Rohrförderanlage in Förderrichtung hinter der Sortierweiche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (9) ein nach außen abgeschlossener Behälter mit einer Entnahmestelle (24, 25) für verunreinigtes Schüttgut (1) ist, daß zwischen Auffangbehälter (9) und Förderkanal (17) des Metallseparators (6) eine Druckausgleichsöffnung (21) vorgesehen ist, und daß in Förderrichtung hinter der Abscheideöffnung (19) der Sortierweiche (15) eine Klappe (15b) vorgesehen ist, die, synchron mit der Sortierweiche (15) betätigt, beim Verschließen des Förderkanals (17) durch die Sortierweiche (15) eine bisher von ihr verschlossen gehaltene Verbindungsöffnung (20) zwischen Auffangbehälter (9) und Förderkanal (17) freigibt.

2. Metallseparator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der Förderströmung innerhalb des Auffangbehälters (9) größer als innerhalb des Förderkanals (17) ist.

3. Metallseparator nach Anspuch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierweiche (15) eine zweiarmige Wippe mit zwei Klappen (15a, 15b) ist, die die Abscheideöffnung (19) und die sich unmittelbar daran anschließende Verbindungsöffnung (20) entweder gemeinsam verschließen oder freigeben, und daß die Wippenachse (18) zwischen den beiden Öffnungen (19, 20) liegt.

4. Metallseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal (17) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und daß die Sortierweiche (15) in ihrer Ruhestellung einen Teil der Wand des Förderkanals (17) bildet.

5. Metallseparator nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaus­ gleichsöffnung (21) zwischen dem Metallsensor (7) und der Abscheideöffnung (19) gelegen ist.

6. Metallseparator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Förderkanal (17) ein Druckfühler (50) angeordnet ist.

7. Metallseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (9) einen Schleusenauslaß (23) mit zwei hintereinander angeordneten Absperrorganen (24, 25) aufweist, die beim Abziehen des durch Metallteilchen verunreinigten Schüttgutanteils so betätigbar sind, daß während des Abziehens im Auffangbehälter (9) und der Rohrförderanlage (3, 17) im wesentlichen keine Druckänderung auftritt.

8. Metallseparator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane (24, 25) Schlauchabsperrventile sind.

9. Metallseparator, insbesondere nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallsensor (7) zumindest zwei in Förderrich­ tung hintereinander gelegene Einzelsensoren (7-1, 7-2) aufweist, die mit einer Auswerteschaltung (11) zum Bestimmen der Fördergeschwindigkeit des Schütt­ gutstromes verbunden sind.

10. Metallseparator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsensoren (7-1, 7-2) des Metallsensors (7) zwei mit unterschiedlicher, durch einen Oszillator (35) bestimmten Frequenz arbeitende Hochfrequenzspulen (32) sind.

11. Metallseparator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (32) auf einen gemeinsamen hohlen, von dem Schüttgut durchströmten Spulenkern (31) aufgewickelt und jeweils mit einem Kondensator (33) verbunden sind, daß jeder Spule (32) eine Koppelspule (34) zugeordnet ist, die mit einem auf konstante Amplitude geregelten, eine feste Frequenz abgebenden Oszillator verbunden ist, und daß eine Schaltung (39, 40) zum Erfassen einer bei Durchtritt von Metallteilchen durch die Spulenebene auftretenden Amplitudenschwächung vorgesehen ist.

12. Metallseparator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsensoren (7-1, 7-2) mit unterschiedlicher Frequenz arbeiten.

13. Metallseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abscheideöffnung (19) ein weiterer Metallsensor (26) zum Detektieren der in den Auffangbehälter (9) abgeschiedenen Metallteilchen vorgesehen ist.

14. Metallseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallseparator mehrere Durchströmungskanäle (71) aufweist, und daß für jeden Durchströmungskanal (71) ein eigener Metallsensor (70a bis 70f) vorgesehen ist.

15. Metallseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallseparator einen Durchströmungskanal (82) aufweist, dessen Querschnitt wesentlich geringer ist als der Querschnitt der Leitung (3) der Rohrförderanlage, und daß der Metallseparator eingangsseitig mit Hilfe einer konischen Verjüngung (83) und ausgangsseitig mit Hilfe einer konischen Erweiterung (34) mit der Leitung (3) der Rohrförderanlage verbunden ist.