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Probenehmer für Flüssigkeiten und flüssige Trübe die Erfindung betrifft
einen Probenehmer für Flüssigkeiten und flüssige Trübe mit einem durch motorische
Antriebskraft hin und her bewegten, in willkürlich regelbaren Zeitabständen den
Flüssigkeitsstrom durchquerenden Probenebrnerlöffel.
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Bei bereits bekannten Probenehmlern dieser Art erfolgt der Antrieb
des Probenehmerlöffels über ein zwischengeschaltetes Steuergetriebe, das von einer
ständig umlaufenden Hauptwelle in Gang gesetzt wird und mit Hilfe von Steuerscheiben
die hin und her gehende Bewegung des Probenehmerlöffels auslöst. Zur Regelung des
Zeitabstandes zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen des Probenehmerlöffels
dient ein einstellbares Klinkenschaltwerk.
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Der Betrieb eines solchen Probenehmers ist mit einem ständigen Stromverbrauch
und einem fortw. ährenden starken Verschleiß Zwischengetriebes verknüpft. Außerdem
ist eine ständige Wartung des Zwischengetriebes und des Klinkenschaltwerkes notwendig,
um Störungen zu vermeiden, die durch Verschmutzung des Getriebes und durch den Verschleiß
bedingt sind.
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Es sind weiterhin Probenehmer bekannt; bei denen der Probenehmerlöffel
immer in der gleichen Drehrichtung innerhalb eines Sammelbehälters umläuft. Bei
diesen Probenehmern ist der Löffel mit einer Hohlwell verbunden, durch die das vom
Löffel aufge--nommene Probegut abgeleitet wird und die durch ein Schneckenradvorgelege
zwischen der Motorwelle und der Hohlwelle von einem Elektromotor angetrieben wird.
Dieser Elektromotor wird mittels einer Schaltuhr derart gesteuert, daß zwischen
den einzelnen Bewe, gungen des Löffels Pausen von willkürkch wählbarer Dauer eingelegt
werden.
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Ein derartiger Probenehmer weist verschiedene Nachteile auf. So ist
beispielsweise sein Aufbau verhältnismäßig kompliziert, da die Hohlwelle, die einen
ziemlich großen Durchmesser aufweist, durch den Boden des Sammelbehälters hindurchgeführt
werden muß.
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Dieser Probenehmer eignet sich deshalb auch nur für die Entnahme von
Proben aus einem
festen, grobkörnigen Gut. Sollten mit einem solchen
Probenehmer Proben aus einem Flüssigkeitsstrom entnommen werden, so ist eine besondere
Dichtung der Durchführungsstelle der Hohlwelle erforderlich, da andernfalls ein
Flüssigkeitsverlust auftreten würde.
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Da sich nun in diesem Falle die Hohlwelle trotzdem leicht drehen muß,
müßten zur Dichtung der Durchführungsstelle Stoffe verwendet werden, die eine zu
starke Reibung verhindern. Durch diese Stoffe kann aber leicht eine chemische Änderung
des durch den Sammelbehälter strömenden Flüssigkeitsgutes auftreten. Diese Möglichkeit
der chemischen Veränderung muß aber unter allen Umständen vermieden werden. Schließlich
kann eine Veränderung der Flüssigkeit auch durch die Stauung im Sammelbehälter bedingt
sein. So wäre es beispielsweise möglich, daß bei der Stauung ein Ausfall von in
der Flüssigkeit suspendierten Stoffen auftritt, so daß die Untersuchung der Probe
falsche Ergebnisse liefern würde.
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Schließlich sind noch Probenehmer bekannt, bei denen der Löffel ebenfalls
stets in der gleichen Drehrichtung, aber ohne Unterbrechungen bewegt wird. Bei diesen
Probenehmern ist der Löffel an einem radialen Arm einer Drehwelle befestigt, die
über Riemenschelben und Zahnräder von einem Elektromotor angetlieben wird, der dauernd
umläuft. Der Löffel dieses Probenehmers ist mit einem seitlich nach unten verlaufenden
Abflußrohr ausgestattet, dessen Auslaufende in der Haube eines gleichachsig zur
Drehweile des Löffel angeordneten Gefäßes mündet. Die Haube dieses Gefäßes ist fest
mit der Drehelle des Löffel verbunden und läuft also mit dieser um.
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Auch dieser bekannte Probenehmer ist hinsichtlich seines Antriebes
und seines Aufbaues störanfällig und kompliziert und deshalb auch kostspielig. Weiterhin
ist zu berücksichtigen, daß der Antriebsmotor dauernd läuft und deshalb viel Strom
verbraucht. Schließlich ist dieser Probenehmer in seiner Verwendung hinsichtlich
der in einem bestimmten Zeitabschnitt entnehmbaren Proben und der Größe dieser Probenstark
beschränkt. Aus dem gesamteil Aufbau des Probenehmers geht hervor. daß die Umlaufgeschwindigkeit
der mit dem Löffel ausgestatteten Drehwelle nicht sehr groß sein kann. Das bedeutet
aber, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen des Löffel eine große Pause
liegt und daß die Probemenge stets verhältnismäßig groß ist, da sich der Löffel
entsprechend langsam unter dem Ausflußrohr des Gutes vorbeibewegt. AIit diesem bekannten
Probenehmer ist es also nicht möglich, notfalls in schneller Folge kleinste Prohemengen
zu entnehmen, wie es beispielsweise bei Flüssigkeiten oder flüssigen Trüben mitunter
erforderlich sein kann.
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-Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den an
erster Stelle als bekannt geschilderten Probenehmer, gegebeebenfalls unter Verwendung
von in ihrer Anwendung fiir die an zweiter bzw. an dritter Stelle geschilderten
Probenehmer, bekannten Mitteln derart auszubilden, daß die geschilderten Nachteile
beseitigt werden, ohne daß die den bekannten Probenehmern mit stets in gleicher
Richtung umlaufenden Prohenehmerl ö ffeln anhaftenden Nachteile auftreten. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Probenehmerlöffel an einem
radialen Arm der nach oben verlängerten Rotorwelle eines Elektromotors angeordnet
ist, der in einer für stets in gleicher Richtung umlaufende Probenehmer bekannten
Weise mittels einer beliebig einstellbaren Schaltuhr in regelmäßigen Zeitabständen
zum Anlaufen gebracht wird und der mit einem jeweils nach einer Viertel drehung
der Rotorwelle den Strom unterbrechenden und die entgegengesetzte D rehri chtung
vorbereitenden Schalter ausgestattet ist. und daß der Probenehmerlöffel mit einem
schräg nach unten verlaufenden Alyflußrohr verbunden ist, dessen Auslaufende gleichachsig
zur Rotorwelle angeordnet und zweckmäßig an einem Lagerarm des Trägers des Elektromotors
drehbar gelagert ist.
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Die Erfindung stellt sich also dar als eine Isombination eines bei
Prohenehmern mit stets in gleicher Richtung umlaufenden Probenehmerlöffeln bekannten
Merkmals mit einem neuen, im Zusammenbang mit Probenehmern noch nicht bekannten
Merkmal und in der Verwendung dieser Kombination im Zusammenhang mit einem Probenehmer,
dessen Löffel eine hin und her gehende Bewegung ausführt. Durch die Erfindung wird
erreicht, daß durch die Kombination der im einzelnen geschilderten Merkmale nicht
nur die verschiedenen Nachteile der verschiedenen Probenehmer beseitigt und deren
Vorteile vereinigt sind, sondern daß gleichzeitig eine lvesentliche Vereinfachung
im Aufbau des Probenehmers gegenüber allen bekannten Probenehmern erzielt wird.
Durch diesen einfachen Aufbau sind weitere Vorteile, beispielsweise die Vermeidung
von Materialverlust durch hohen Verschleiß und besondere Billigkeit bedingt. Schließlich
ist es mit einem Probenehmer nach der Erfindung möglich. die Zahl der zu entnehmenden
Proben und die Größe der Proben genauer, feinstufiger und in viel weiteren Grenzen
zu regeln. So kann ein erfindungsgemäß ausgebildeter Probenehmer ohne weiteres sowohl
für das außerordentlich
langsame Arbeitstempo von beispielsweise
zwei Arbeitsgängen in einer Stunde als auch für ein rasches Arbeitstempo von beispielsweise
120 Arbeitsgängen in der Stunde eingestellt werden. Er weist somit eine bisher nicht
erreichte Brauchbarkeit auf und bietet ferner in der praktischen Anwendung den Vorteil,
daß die entnommenen Proben ohne Umleitung über .eine Querrinne gleich unmittelbar
in ein bequem unter der Auslaufmündung des Abflußrohres aufstellbares Auffanggerät
abgelassen werden können. Auch hinsichtlich der Mengenregelung der zu entnehmenden
Proben ist einerseits durch Verstellung der Schaltuhr und andererseits durch Veränderung
der Spaltbreite des Probenehmerlöffels eine große Anpassungsfähigkeit des Probenehmers
an die jeweiligen Erfordernisse ermöglicht.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausfiihrungsbeispiel
veranschaulicht.
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Es zeigt Fig. 1 den Probenehmer in Seitenansicht mit Gerinne, Fig.
2 den Probenehmer allein in Draufsicht, Fig. 3 die Anschlagvorrichtung zur Begrenzung
der Drehbewegungen der Welle im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 in größerem
Maßstabe und Fig. 4 die an der nach oben verlängerten Motorwelle angeordnete Nockenscheibe
zur Verriegelung der TriSebwelle in den beiden Endlagen, gleichfalls in größerem
Maßstabe.
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An einem eisernen oder hölzernen Traggerüst 2 ist mit senkrecht stehender
Welle ein elektrischer# Antriebsmotor 4 befestigt.
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Die Motorwelle ist nach' oben zu einer Triebwelle 3 verlängert, die
von einem Lagerarm 1 des Traggerüstes 2 gehahen wird. An den Antriebsmotor 4 ist
ein von der Motorwelle beeinflußter Schalter 5 angebaut, der so eingerichtet ist,
daß er jeweils nach einerVierteldrehung der Motorwelle den den Antriebsmotor 4 in
Gang setzenden Strom abschaltet und gleichzeitig die Drehrichtung des Motors unkehrt,
so daß beim nächsten Anlaufen des Motors die Welle eine Vierteldrehung in entgegengesetzter
Richtung macht. Auf diese Weise ndrd die Triebwelle 3 abwechselnd in der einen und
in der anderen Richtung um stets den leicen Winkel hin und her gedreht. In die Stromzuleitung
des Åntriebsmotors 4 ist eine Schaltuhr 6 verlegt, die regelmäßig nach gewisser
Zeit den Stromkreis schließt und dadurch den durch den Schalter 5 immer wieder stillgesetzten
Motor 4 el-neut zum Anlaufen bringt. Durch Verstellen der kontaktgebenden Teile
der Schaltuhr 6 kann man den Zeitabastand zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Drehbewegungen der Welle 3. beliebig verändern, um den Probenehmer beispielsweise
alle 5, Io, 1 5 Minuten oder in einem sonst gewünschten Zeitzwischenraum in Tätigkeit
treten zu lassen. Die Schaltuhr 6 kann entweder unmittelbar am Probenehmer oder
auch an beliebiger anderer, mehr oder weniger weit davon entfernt liegenden Stelle
angeordnet werden, ganz wie es für eine bequeme Bedienung und geschützte Anbringung
der Schaltuhr am günstigsten erscheint.
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Oberhalb des Elektromotors 4 ist an der Triebwelle 3 eine Nockenscheibe
7 befestigt, an deren dem Motorgehäuse zugekehrter Seite ein durch den Scheibenmittelpunkt
gehender, sich quer über die Scheibe erstreckender Vorsprung 8 gebildet ist. Die
radial verlaufenden Seitenkanten dieses Vorsprunges 8' schlagen bei Beendigung jeder
Vierteldrehung der Triebwelle 3 gegen zwei an der oberen Stirnfläche des Motorgehäuses
befindliche Vorsprünge 9, 9 an. deren' Seitenkanten gleichfaIls radial zum Mittelpunkt
der Triebwelle 3 liegen (s. Fig. 3). Die Anschlagvornchtung 8, 9 begrenzt die Drehbewegung
der Triebwelle 3 in beiden Richtungen, und zwar so, daß die Höchstdrehung der Welle
von einem zum anderen Anschlag gerade ,90° beträgt. Die Anschläge 9, 9 können zweckmäßig
aus Gummi hergestellt werden oder in sonst geeigneter Weise elastisch nachgiebig
gemacht werden, damit sie die bei den plötzlichen Unterbrechungen der Drehbewegungen
der Triebwelle 3 auftretenden Schlagkräfte federnd auffangen und ein ruhiges, stoßfreier
Arbeiten der Vorrichtung gewährleisten.
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Am Umfang der Nockenscheibe 7 sind um 90° gegeneinander versetzt
zwei nach rentgegengesetzten Seiten abgeschrägte, sägezahnartige Sperrasten 10,
10 gebildet, die im Zusammenwifken mit zwei am Traggerüst 2 drehbar gelagerten,
doppelarmigen Verriegelungshebeln 1 1 xeine rückläufige Bewegung der Motor- bzw.
Triebwelle 3 verhindern, sobald letztere die eine oder andere Endlage erreicht hat.
Jeder Verriegelungshebel 1 1 wird durch eine an seiner Lagerachse 12 angeordnete
Drehfeder 13 mit dem der Rundung der Scheibe 7 angepaßten Arm für gewöhnlich gegen
den Rand der Scheibe angedrückt und fällt mit dem freien Ende dieses Armes bei entsprechender
Drehung der Triebwelle 3 jedesmal sofort hinter der zugehörigen Sperrraste 10 ein,
so daß die Welle 3 sich vorerst nicht zurückdrehen kann. Die Verriegelung wird erst
dann wieder freigegeben, wenn ein Elektromagnet 14 einen am anderen Arm des Verriegelungshebels
1 1 angelenkben Eisenkern 15 anzieht und dadurch den vorderen Arm des Verriegelungshebels
vom Rande der Scheibe 7 abhebt. Der dem jeweils in die
Sperrstellung
vorgeschobenen Verriegelungshebel zugeordnete Elektromagnet 14 wird regelmäßig in
Tätigkeit gesetzt, kurz bevor d-ie Schaltuhr 6 die Rüclrdrehung der Triebwelle 3
veranlaßt.
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Damit nun keine Betriebsstörungen dadurch eintreten können, daß die
Verriegelungshebel 11 infolge Klemmung, die die Kraft des Elektromagneten 14 nicht
zu überwinden vermag, in den Sperrasten 10 der Scheibe 7 festgehalten werden, ist
eine Entlastungseinrichtung für die Verriegelungshebel 1 1 vorgegesehen. Zu diesem
Zwecke sind an der Nockenscheibe 7 ebenfalls um 90° gegeneinander versetzt und den
Sperrasten 10 ungefähr diametral gegenüberstehend zwei regelmäßige Aussparungen
16 angebracht, die für den Eintritt einer an einem horizontal schwenkbaren Hebel
17 gelagerten Rolle t8 bestimmt sind.
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Der Hebel 17 ist an der den Verriegelungshebeln 11, 11 abgekehrten
Seite der Scheibe 7 angeordnet, Seine Drehachse 19 ist an einem Flansch 20 des Motorgehäuses
3 befestigt, und sein freies Ende steht unter dem Einfluß einer ebenfalls am Motorgehäuse
festgelegten Zugfeder 21, die die Rolle 18 ständig gegen den Umfang der Scheibe
7 ahzieht. Wenn nun die Nockenscheibe 7 in eine Stellung gedreht wird, in der einer
der beiden Verriegelungshebel 11 in die zugeordnete Sperrrast 10 einfällt, tritt
gleichzeitig die Rolle 13 in die dieser Sperrast 10 gegenüberliegende Aussparung
16 des Scheibenrandes ein.
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Die Kraft der Feder 21, die größer ist als die restspannung der in
der Buchse 28 untergebrachten Dämpfungsfedern, bewirkt dabei, daß die Scheibe 7
sich schließlich mit der tiefsten Stelle der Aussparung 16 auf die Rolle 18 einstellt.
In dieser Stellung der Nockenscheibe 7 ist die Sperrast 10 bereits ein kleines Stück
über das freie Ende des Verriegelungshebels 11 hinausgedreht, so daß die radiale
Flanke der Sperrast 10 die Stirnkante des Verriegelungshebels 11 nicht mehr berührt,
sondern 1 oder 2 mm von ihr entfernt liegt. Der Verriegelungshebel 11 verhindert
alsdann auf jeden Fall ein Zurückdrehen der Trieb welle 3, kann aber dank der Mituirl
; ung des Entlastungshebels 17, 18 bei der nächstfolgenden Drehbewegung der Welle
3 gleichwohl leicht aus der Sperrast 10 wieder allsgeklinkt werden.
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Die hin und her gehende Drehbewegung der Triebweile 3 wird über einen
in horizontaler Lage federnd an der Welle angeordneten Arm 22 auf den Probenehmerlöffel
23 übertragen. Letzterer besteht aus einem flach gestalteten, in schräger Lage am
freien Ende des Armes 22 befestigten Hohlkörper, der beim Hinundhergang den in einem
stufenförmig abgesetzten Gerinne 29 dahinfließenden Flüssigkeitsstrom durchquert
und dabei aus der Flüssigkeit eine Durchschnittsprobe entnimmt. Der Probenehmerlöffel
23 kann entweder mit U-förmigem Querschnitt ausgeführt, d. h. also an der dem Flüssigkeitsstrom
zugekehrten, konkav gewölbten Fläche vollständig offen gelassen oder, wie gezeichnet,
an dieser Seite mit einem sich über die ganze Löffelböhe erstreckenden Spalt 24
versehen sein, durch den eine kleine Probe der Flüssigkeit in das Innere des hohlen
Löffels 23 eindringt, wenn der Probenehmerlöffel durch den Flüssigkeits- oder Trübestrom
hindurchgeführt wird. An das untere Ende des Probenehmerlöffels 23 ist ein schräg
nach unten verlaufendes Rohr 25 angeschlossen, dessen winklig abgebogen es unteres
Ende gleichachsig zur Triebwelle 3 liegt und in einem Lagerarm 26 des Stützgerüstes
2 unterhalb des Antriebsmotors 4 drehbar gelagert ist. Über das Abflußrohr 25 wird
die entnommene Probe unmittelbar in einen unter der Auslaufmündung des Rohres aufzustellenden
Eimer 27 oder sonstigen Auffangbehälter abgeleitet.
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Die bereits erwähnte Federung ist in einer an der Welle 3 drehbar
gelagerten Buchse 28 untergebracht und derart doppelseitig ausgebildet, daß sie
in beiden Drehrichtungen der Welle gleichmäßig wirksam wird. die Federung soll die
schlagartigen Anlaufbewegungen des Motors gedämpft auf den Arm 22 übertragen und
so einen stoßfreien Arbeitsgang des der vorauseilenden Triebwelle 3 ruhig nachfolgenden
Probenehmerlöffels 23 sicherstellen.
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Eine Mengenregelung der zu entnehmenden Probe ist, mie ohne weiteres
ersichtlich, in einfacher Weise dadurch möglich, daß man entweder durch Verstellen
der Schaltuhr 6 die Häufigkeit der Arbeitsgänge des Probenehmeriöffels 23 verändert
oder die Breite des Spaltes 24 am Probenehmerlöffel 23 erweitert bzn-. verengt.
Letzteres geschieht in der Weise, daß man den leicht löshar mit dem Arm 22 und dem
Abflußrohr 25 verbundenen Probenehmerlöffel 23 gegen einen Probenehmerlöffel mit
anderer Spalt- bzw. Öffnungsbreite auswechselt.
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Bei einer Flüssigkeit oder Trübe, die in ihrer Zusammensetzung (Metallgehalt
usw.) stark wechselt, müssen die Proben in möglichst kurzen Zeitabständen entnommen
werden. Wenn eine Trübe feste Bestandteile entheilt, ist darauf zu achten, daß der
Spalt 24 des Probenehmerlöffels 23 breit genug ist, um auch das größte Korn mit
in die Probe gelangen zu lassen.
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Ein in vorbeschriebener Weise ausgebildeter Probenehmer ist überall
dort anwendbar, wo es sich darum handelt, die Zusammensetzung
einer
Flüssigkeit oder flüssigen Trübe, die einer Verarbeitung zugeführt werden soll oder
aus einer Verarbeitung abfließt, laufend oder zu bestimmten Zeiten nachzuprüfen.
Im folgenden seien von den mannigfaltigen Anwendungsmöglichkeiten des neuen Probenehmers
kurz zwei Beispiele erläutert.' Um in der Erzaufbereitung eine Kontrolle über Ausbringen
und Metallverluste zuhaben, ist es nötig, täglich bizw. schichtweise die Durchschnittsgehalte
des Aufgabegutes (Roherzes), des Konzentrates, d. h.- der metallhaltigen Anreicherung
des Erzes und der sog.
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Berge, das ist das taube Gestein, zu ermiitteln. Die zu diesem Zweck
notwendigen Proben, die einen möglichst genauen Durchschnittswert ergeben müssen,
werden am zuverlässigsten mit dem vorbeschriebenen Probenehmer genommen, da dieser
in genau eingehaltenen, kurzen Zeitabständen eine einwandfreie und vollständige
Durchschnittsprohe aus dem Trübestrom entnimmt.
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Bei der Laugung von Gold und anderen Metallen aus Erzen, Abbränden
oder Rückständen ist es wichtig, die Metallgehalte vor der Verarbeitung, zwischen
den einzelnen Verarbeitungsstufen und nach der Verarbeitung zu kontrollieren. Auch
für diese Arbeiten ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Probenehmer vorzüglich
geeignet, da mit ihm sehr zuverlässige Durchschnitttsproben an geeigneten Stellen
aus der Aufgabletrübe, dem Lauge. kreislauf und dem abgeführten, entlaugten Material
entnommen werden können.
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Selbstverständlich ist der Erfindungsgegenstand außer für Kontrollarbeiten
bei der Erzaufbereitung auch auf anderen Gebieten der Technik anwendbar. Je nach
dem Verwendungszweck und den an sie zu stellenden Anfor derungen kann die gesamte
Probenehmervorrichtung in verschiedenen Größen hergestellt sowie erforderlichenfalls
auch in den konstruktiven Einzelheiten gegenüber dem gezeichneten Beispiel abgeändert
werden.