DE8518900U1

DE8518900U1 - Device for measuring the dustiness of powdery, granulated and granular substances

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Publication number: DE8518900U1
Application number: DE19858518900
Authority: DE
Original assignee: Dr Hans Heubach & Co Kg 3394 Langelsheim De GmbH
Current assignee: Dr Hans Heubach & Co Kg 3394 Langelsheim De GmbH
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1985-08-22

Description

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-4-Beschreibung -4- Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Staubungsverhaltens pulverförmiger, granulierter und körniger Stoffe. BThe invention relates to a device for measuring the Dusting behavior of powdery, granulated and granular substances. B.

Insbesondere bei Metalloxiden und Pigmenten werden staubarme Produkte gefordert, die zur Verringerung der Staubbelastung am Arbeitsplatz beitragen. Es ist bekannt, die Staubungsneigung pulverförmiger oder granulierter Stoffe nur in Analogie zu den vorhandenen Feinstanteilen im Prüfgut oder durch Schätzung zu beurteilen. Derartige Methoden sind aber sehr ungenau, denn die Art und die Menge des freigesetzten Staubes sind produktspezifisch, sie stehen aber immer im direkten Zusammenhang mit der Kraft, die zur Anwendung kommt. Selbst Granulate, Tabletten, Splitte usw. können bei mechanischer Belastung, beispielsweise während des Transportes oder der Verarbeitung, durch Abrieb erhebliche Mengen an Staub freisetzen.In the case of metal oxides and pigments in particular, low-dust products are required to reduce dust pollution contribute in the workplace. It is known that powdery or granulated substances tend to dust only to be assessed in analogy to the fine fractions present in the test material or by estimation. Such methods but are very imprecise, because the type and amount of dust released are product-specific, they stand but always in direct connection with the force that is used. Even granulates, tablets, chippings, etc. can be considerable due to abrasion in the event of mechanical stress, for example during transport or processing Release amounts of dust.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine einfache, schnelle und genaue Messung des Staubungsverhaltens pulverförmiger und granulierter Stoffe möglich ist.The invention is based on the object of a device to create, with which a simple, fast and accurate measurement of the dusting behavior of powdery and granulated Substances is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Staubentwicklungsgerät, durch einen mit dem Staubentwicklungsgefäß verbundenen Filter und durch eine Pumpe zur Erzeugung eines Luftstromes zur Erfassung und zum Austragen der Staubteile aus dem Staubentwicklungsgefäß.This object is achieved according to the invention by a dust generation device, through a filter connected to the dust generation vessel and through a pump for generation an air flow to capture and discharge the dust particles from the dust generation vessel.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Staubungsneigung verschiedener Stoffe qualitativ und quantitativ zu untersuchen und zu bestimmen. Eine ungenaue und mehr oder weniger subjektive Schätzung oder eine Beurteilung über die vorgg handenen Feinstanteile im Prüfgut kann dadurch, entfallen. Das Prüfgut "wird ih das Staubentwxcklungsgefaß eingegeben. Durch Rotation des Gefäßes wird das Prüfgut in Bewegung gehalten. Der Drehantrieb des Gefäßes erfolgt dabei Vorzugs-With this arrangement it is possible to qualitatively and quantitatively investigate the tendency of various substances to dust and determine. An imprecise and more or less subjective estimate or an assessment of the previous Existing fine fractions in the test material can therefore be omitted. The test material is entered into the dust development vessel. The test material is kept in motion by rotating the vessel. The rotary drive of the vessel takes place preferentially

weise über einen Elektromotor.wise via an electric motor.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht das Staubentwicklungsgefäß aus einem zylindrischen Behalter mit eingebauten Schikanen, die vorzugsweise aus an der Innenwand des Behälters angeordneten Flügeln oder Schaufeln bestehen. Durch diese eingebauten Schikanen können Fördervorgänge simuliert werden, wie sie auch in der Praxis vorkommen.In an embodiment of the invention, the dust generation vessel consists of a cylindrical container with built-in Baffles, preferably made on the inner wall of the container arranged blades or vanes exist. These built-in baffles can be used to simulate conveying processes as they also occur in practice.

Vorzugsweise wird der in dem Staubgefäß erzeugte Staub von einem axial eintretenden Luftstrom erfaßt. Der Luftstrom ist axial durch das Staubentwicklungsgefäß gerichtet und wird durch die Pumpe erzeugt. Das Staubentwicklungsgefäß ist über eine Hohlwelle mit dem Motor verbunden und in der Hohlwelle sind öffnungen, vorzugsweise öffnungen angeordnet, durch welche Luft eingesaugt werden kann.The dust generated in the dust container is preferably picked up by an axially entering air stream. The airflow is directed axially through the dust generation vessel and is generated by the pump. The dust generation vessel is connected to the motor via a hollow shaft and openings, preferably openings, are arranged in the hollow shaft, through which air can be sucked in.

Zwischen dem Staubentwicklungsgefäß und dem Filter, der vorzugsweise eine definierte Porosität aufweist, ist ein Grobabscheider angeordnet, in welchem nicht flugfähige Partikel abgetrennt werden.Between the dust generation vessel and the filter that preferably has a defined porosity, a coarse separator is arranged in which non-airworthy Particles are separated.

Die Pumpe, die den Luftstrom erzeugt, ist vorzugsweise eine Vakuümdruckpumpe. Zur Auswahl der in der Praxis entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit und der Luftmenge ist der Pumpe ein Meß- und Regelmodul zugeordnet, insbesondere vor- oder vorzugsweise nachgeschaltet, über das die Pumpe gesteuert wird.The pump that generates the air flow is preferably a vacuum pressure pump. To select the appropriate in practice A measuring and regulating module is assigned to the pump, in particular, to the flow rate and the amount of air upstream or preferably downstream, via which the pump is controlled.

Für eine gravimetrische Auswertung und eine chemische Analyse sind das Staubentwicklungsgefäß, der Grobabscheider und der Filter koaxial zueinander angeordnet.For a gravimetric evaluation and a chemical Analysis are the dust generation vessel, the coarse separator and the filter is arranged coaxially to one another.

Für den Nachweis von Spuren u.a. durch Hochdruckflüssigkeitschromatographie sind der Grobabscheider und der Filter koaxial zueinander und unter einem Winkel zur Achse des 3.' Staubentwicklungsgefäßes angeordnet.For the detection of traces e.g. by high pressure liquid chromatography the coarse separator and the filter are coaxial with each other and at an angle to the axis of the 3. ' Dust development vessel arranged.

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-¹ Zur Untersuchung düs Staubungsverhaltens hygroskopischer Stoffe ist in Weiterbildung der Erfindung die hohlwelle zwischen Motor und Staubentwicklungsgefäß im Bereich der öffnungen mit einer über O-Ringe abgedichteten-Manschette versehen/ die über eine Leitung mit einem Trockenturm oder einer Gasquelle verbunden ist.- ¹ To investigate the dusting behavior of hygroscopic substances, in a further development of the invention, the hollow shaft between the motor and the dust generation vessel in the area of the openings is provided with a cuff sealed by O-rings / which is connected to a drying tower or a gas source via a line.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert* Es zeigt:Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing * It shows:

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Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Staubungsmeßgerätes, das insbesondere für ·, gravimetrie ehe Auswertungen und chemische Analyse geeignet ist,1 shows a first embodiment of a dust measurement device, which is used in particular for gravimetry before evaluations and chemical analysis is suitable,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Staubungsmeßgerätes, das für den Nachweis von Spuren geeignet ist und2 shows an embodiment of a dust measurement device, that is suitable for the detection of traces and

Fig. 3 eine Innenansicht eines Staubentwicklungsgefäßes.3 shows an interior view of a dust generation vessel.

2Q Das in Fig. 1 gezeigte Staubungsmeßgerat besteht aus einem Staubentwicklungsgefäß 10, das über einen Motor 12 drehangetrieben wird. Das Staubentwicklungsgefäß 10 weist einen zylindrischen Behälter 14 auf, in welchem Schikanen 16, eingebaut sind. Verschlossen wird der zylindrische Bs:lälter 14 von einem konisch ausgebildeten Deckelteil 20. Die Verbindung der Teile 14 und 20 erfolgt über geeignete Mittel wie beispielsweise Verschraubung oder Knebel.2Q The Staubungsmeßgerat shown in Fig. 1 consists of a Dust generation vessel 10 which is driven in rotation by a motor 12. The dust generation vessel 10 has a cylindrical container 14, in which baffles 16 are installed. The cylindrical Bs: older is closed 14 of a conical cover part 20. The parts 14 and 20 are connected by suitable means such as screw connection or toggle.

An das Staubentwicklungsgefäß 10 schließt sich ein Gefäß „Q 22 an, das zur Abtrennung grober Stäube vorgesehen ist. Das Staubentwicklungsgefäß 10 und der Grobabscheider 22 sind über einen Rohrstutzen 24 miteinander verbunden.A vessel “Q 22”, which is provided for separating coarse dusts, connects to the dust generation vessel 10. The dust generation vessel 10 and the coarse separator 22 are connected to one another via a pipe socket 24.

Dem Grobabscheider 22 nachgeschaltet ist ein Filter 26. Die Verbindung zwischen dem Grobabscheider 22 und dem Filter 26 erfolgt über einen Rohrabschnitt 28. Hinter dem Filter 26 ist eine Vakuumdruckpumpe 30 angeordnet, die überDownstream of the coarse separator 22 is a filter 26. The connection between the coarse separator 22 and the Filter 26 takes place via a pipe section 28. A vacuum pressure pump 30 is arranged behind the filter 26, which via

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ein Meß- und Regelmodul 32 gesteuert wird. Über das Meß- und Regelmodul 32 kann die Strömungsgeschwindigkeit und die Luftmenge vorgewählt und exakt gesteuert werden.a measuring and regulating module 32 is controlled. About the measuring and control module 32, the flow rate and the Air volume can be preselected and precisely controlled.

Im Betrieb wird das Prüfgut in das Staubentwicklungsgefäß eingegeben, das dazu geöffnet werden kann. Das Staubentwicklungsgefäß ist mit einer Hohlwelle 34 versehen, die über eine Kupplung 36 mit dem Motor 12 verbunden ist. Die Hohlwelle ist mit vier über den Umfang verteilten öffnungen 35 ausgebildet. Nach dem Verschließen und Anordnen des Staubentwicklungsgefäßes 10 wird der Motor 12 eingeschaltet, wodurch das Gefäß 10 in Drehung versetzt wird. Gleichzeitig wird über das Meß- und Regelmodul 32 die Pumpe 30 eingeschaltet, so daß durch diese Pumpe ein axial ge-During operation, the test material is placed in the dust generation vessel entered, which can be opened for this purpose. The dust generation vessel is provided with a hollow shaft 34, which over a clutch 36 is connected to the engine 12. The hollow shaft has four openings 35 distributed over the circumference educated. After closing and arranging the dust generation vessel 10, the motor 12 is switched on, whereby the vessel 10 is set in rotation. Simultaneously the pump 30 is switched on via the measuring and control module 32, so that an axially controlled

15richteter Luftstrom durch die öffnungen ?5 in der Hohlwelle 35 in der Hohlwelle 34, durch das Gefäß 10 über den Rohrabschnitt 24, den Grobabscheider 22, den Rohrabschnitt 28 und den Filter 2 6 erzeugt wird. Die in dem Gefäß 10 eingebauten Schikanen 16, 18 simulieren Fördervorgänge, wie sie in der Praxis vorkommen. Der in dem Gefäß 10 erzeugte Staub wird von dem durch die Hohlwelle axial in das Gefäß eintretenden Luftstrom erfaßt und nach der Abtrennung nicht flugfähiger Partikel in dem Grobabscheider 22 auf einem in dem Filtergehäuse 2 6 angeordneten Filter 38 mit definierter15 Directed air flow through the openings 5 in the hollow shaft 35 in the hollow shaft 34, through the vessel 10 via the pipe section 24, the coarse separator 22, the pipe section 28 and the filter 2 6 is generated. The baffles 16, 18 built into the vessel 10 simulate conveying processes like them occur in practice. The dust generated in the vessel 10 is captured by the air flow entering the vessel axially through the hollow shaft and is not airworthy after separation Particles in the coarse separator 22 on a filter 38 arranged in the filter housing 26 with a defined

25Porosität abgeschieden. Das Staubentwicklungsgefäß 10 weist einen Inhalt von beispielsweise 2,5 1 auf. Eingegeben werden je nach Dichte bis zu 100 g der Prüfsubstanz und das Staubentwicklungsgefäß 10 wird 5 Minuten bei 30 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der über die Pumpe 30 erzeugte Luftdurchfluß beträgt beispielsweise 0,25 1/sec. Nach Beendigung des Prüflaufes wird der Filter 38 entnommen und durch Wägung der Staubanteil bestimmt.25 porosity deposited. The dust generation vessel 10 has a capacity of 2.5 liters, for example. To be entered depending on the density up to 100 g of the test substance and the dust generation vessel 10 is 5 minutes at 30 revolutions driven per minute. The air flow generated by the pump 30 is, for example, 0.25 1 / sec. After the end of the test run, the filter 38 is removed and weighed the dust content determines.

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-β-ι Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform eignet sich insbesondere für gravimetrische Auswertung und chemische Analyse. In Fig. 2 ist ein Staubungsmeßgerät gezeigt, das insbesondere für den Nachweis von Spuren u.a. durch Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie geeignet ist. Diese Vorrichtung besteht aus einem Staubentwicklungsgefäß 40, das über einen Motor 42 angetrieben wird. Ein an das Staubentwicklungsgefäß anschließender Grobabscheider 44 und ein Filter 46 mit definierter Porosität sind nicht koaxial zu dem Staubentwicklungsgefäß ausgerichtet, sondern unter einem geeigneten Winkel zur Achse des Staubentwicklungsgefaßes. Dadurch wird in dem Grobabscheider 44 ein größerer Staubanteil zurückgehalten als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. In dem Filter 46 werden dann nur Stäube in sehr geringer Größe gesammelt. Ein aus dem Staubentwicklungsgefäß 40 und durch den Grobabscheider 44 und durch den Filter 46 gerichteter Luftstrom wird über eine Pumpe 48 erzeugt, die über ein Meß- und Regelmodul 50 gesteuert wird. Der Betrieb der Vorrichtung nach- Fig: 2 erfolgt wie der der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Betriebswerte je nach Prüfgut veränderbar sind.-β-ι The embodiment shown in Fig. 1 is particularly suitable for gravimetric evaluation and chemical analysis. In Fig. 2, a dust measuring device is shown, in particular for the detection of traces e.g. by high pressure liquid chromatography suitable is. This device consists of a dust generation vessel 40 which is driven by a motor 42 will. A coarse separator 44 connected to the dust generation vessel and a filter 46 with a defined porosity are not aligned coaxially to the dust generation vessel, but at a suitable angle to the axis of the dust generation vessel. As a result, a larger proportion of dust is retained in the coarse separator 44 than in the Embodiment according to FIG. 1. Only very small dusts are then collected in the filter 46. One from the Dust development vessel 40 and through the coarse separator 44 and air flow directed through the filter 46 is generated by a pump 48 which is controlled by a measuring and regulating module 50 will. The operation of the device according to FIG. 2 is the same as that of the device according to FIG. 1, with the operating values can be changed depending on the test item.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht in das Innere des zylindrischen Gefäßes 14 des Staubentwicklungsgefaßes 10. Im Inneren des Gefäßes 14 sind Schikanen 16, 17, 18 eingebaut, die in Form von Flügeln oder Schaufeln ausgebildet und an der Innenwand befestigt sind. Die Verbindung mit dem konischen Abschlußteil 20 erfolgt über Knebel 21. Im Zentralbereich des Bodens 52 des Cafäßes 14 ist eine Öffnung 54 ausgebildet, durch welche Luft in <?as Innere des GefäßesFig. 3 shows a view into the interior of the cylindrical vessel 14 of the dust development vessel 10. Inside the Vessel 14 are built in baffles 16, 17, 18, which are designed in the form of wings or vanes and on the inner wall are attached. The connection with the conical end part 20 takes place via toggles 21. Im In the central region of the bottom 52 of the coffee vessel 14, an opening 54 is formed through which air enters the interior of the vessel

3Ö eingesaugt werden kann, wenn die Pumpe 30 in Betrieb ist. Die öffnung steht mit der Hohlwelle 34 in Verbindung, so daß Luft durch öffnungen in der Hohlwelle 3 4 durch die öffnung 5 4 strömen kann.3Ö can be sucked in when the pump 30 is in operation. The opening is connected to the hollow shaft 34, so that air through openings in the hollow shaft 3 4 through the opening 5 4 can flow.

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Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist an der Hohlwelle 34 eine über O-Ringe abgedichtete Manschette im Bereich der öffnungen angeordnet. Die Manschette steht über eine Leitung 60 mit einem Trockenturm 56 in Verbindung, so daß getrocknete Luft in das Gefäß 40 eingesaugt wird. Wenn das Staubungsverhalten hygroskopischer Stoffe untersucht werden soll, wird über die Leitung 60 ein geeignetes Gas aus einer Gasquelle entnommen, so daß mit diesem Gas das Staubungsverhalten simuliert werden kann. 10In the embodiment shown in Fig. 2 is on the Hollow shaft 34 a sleeve sealed by O-rings arranged in the area of the openings. The sleeve is in line 60 with a drying tower 56 Connection so that dried air is sucked into the vessel 40. When the dustiness is more hygroscopic Substances are to be examined, a suitable gas is taken from a gas source via line 60, so that with the dustiness of this gas can be simulated. 10

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Claims

European Patent Attorneys Dr. Müller-Bor * cad Partner ■ POB 26 02 47 · D-MOO Mfindi * n M German Patent Attorneys Dr. W. Müller-ΒθΓέ f Dr. Paul Deofel DipL-Chem. DipL-Wirtscb.-Ing. Dr. Alfred Schön Dipl.-Chem. Werner Hertel Diploma in Phys. Dietrich Lewald Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Brit Chartered Patent Agent B. David P. Wetters M.A. (Oxon) Ch. Chem. M. R. S. C. Ot / St - H 1595 JUNE 28, 85 Dr. Hans Heubach GmbH & Co. KG, Heubachstrasse / Postfach 1160 D-3394 Langelsheim 1, Federal Republic of Germany Device for measuring the dust behavior of powdery, granulated and granular substances Claims

1. Device for measuring the dustiness of powdery, granulated and granular substances, gekennzeich net by a dust development vessel (10, 40) through a filter (38, 46) and a pump (30, 48) for generating an air flow for detection and discharge the dust particles from the dust generation vessel (10, 40).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the dust development vessel (10, 40) is driven in rotation by a motor (12, 42).

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3- Device according to claim 2, characterized in that the dust generation vessel (10, 40) consists of a cylindrical container (14) with built-in baffles (16, 17, 18).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the baffles (16, 17, 18) from on the inner wall of the container (14) arranged wings or vanes exist.

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5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air flow is axial is led into the dust generation vessel.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter (38, - 46) has defined porosity.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that between the dust generation vessel (10, 40) and the filter (38, 46) a Coarse separator (22, 44) is arranged.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump (30, 48)

is a vacuum pressure pump.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that before or after the pump (30, 48) a measuring and control module (3? ,, 50) is arranged.

10. The device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the Dust development vessel (10), the coarse separator (22) and the filter (26) are arranged coaxially to one another.

11. Device according to one or more of the ¹ claims

1 is His 9, characterized in that

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the coarse separator (44) and the filter (46) are coaxial with one another and At an angle to the axis of the dust development vessel (4Ö) are arranged.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the dust generation vessel (10, 40) is connected to the motor (12, 42) via a hollow shaft (34) and that in the hollow shaft (34) openings (35) for the air supply are arranged.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that four openings (35) over the Circumference are arranged distributed in the hollow shaft.

14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized g e mark chnet that the hollow shaft, via the openings (35) with a drying tower (56) or is connected to a gas connection.

15. The device according to claim 14, characterized in that on the hollow shaft (34) a sealed cuff (58) is arranged and that the cuff (58) via a line (60) with the Drying tower (56) or the gas connection is connected.

16. The device according to claim 15, characterized in that the seal of the cuff (58) on the hollow shaft (34) via O-rings.