EP0266309A2 - Apparat zur Abscheidung von Fremdkörpern, insbesondere Metallteilen aus rieselfähigem Material - Google Patents

Apparat zur Abscheidung von Fremdkörpern, insbesondere Metallteilen aus rieselfähigem Material Download PDF

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EP0266309A2
EP0266309A2 EP87810581A EP87810581A EP0266309A2 EP 0266309 A2 EP0266309 A2 EP 0266309A2 EP 87810581 A EP87810581 A EP 87810581A EP 87810581 A EP87810581 A EP 87810581A EP 0266309 A2 EP0266309 A2 EP 0266309A2
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downpipe
baffles
separating
detector
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    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07C5/344—Sorting according to other particular properties according to electric or electromagnetic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C2501/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material to be sorted
    • B07C2501/0036—Sorting out metallic particles

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for separating foreign bodies, in particular metal parts, from free-flowing bulk material with a detector arranged in a downpipe and an ejection mechanism that can be moved by a drive element.
  • the object to be achieved with the invention is to further develop an apparatus of the type mentioned at the outset in such a way that a significantly lower overall height is possible without impairing the functional reliability, so that it can be placed directly on a production machine, for example an injection molding machine.
  • baffles or bulk material deflection elements are present in the downpipe to reduce the falling speed of the bulk material
  • the drive element is motionally connected to a separation block containing the baffles or bulk material deflection element, this separation block is in its ejection position above an open outlet and means are present, which in this position close the bulk material inlet opening above the baffles or deflection elements.
  • Such separators can also be used with standing columns of material, since during the separation process no material gets behind the slide and would hinder its withdrawal.
  • a separating mechanism 1 is used for this purpose, which has a separating block 2 with detector 12, baffles 3, 4, drive means 13 for the separating block 2 and an electronic evaluation circuit.
  • a sliding-like separating block 2 is mounted so that it can move horizontally in a straight line. This is driven by a cylinder piston unit 13 which is connected to a pneumatic or hydraulic pressure source and is controlled by an electromagnetic valve.
  • a funnel 18 for receiving the bulk material is located above the apparatus.
  • a vertical downpipe 5 is provided below the funnel 18 and a plastic ring 11 that determines the passage.
  • the apparatus is or the like directly by means of the fastening flange 6 on a production machine. attachable.
  • the separating block 2 can be displaced, so that afterwards the lower end of the downpipe 5 comes to rest on an open discharge channel 7 which runs obliquely downwards.
  • An elongated sealing cover 8 is connected to the separating block 2 on top of the housing 9. This is designed such that it follows the movement of the separating block 2 and closes the inlet opening 17 for the bulk material in the separating position.
  • the separating block 2 shows the design of the separator block 2 in detail.
  • the separating block 2 is held on the side by two stationary guide rails 10 and is thus movably mounted in the direction of the arrow D (FIG. 1).
  • a power supply sleeve 18 connected to the separator block 2 can move into a longitudinal slot 19.
  • baffle plates 3, 4 have opposite, downward inclinations and are diametrically opposed.
  • the arrangement of these baffle plates 3, 4 is such that they overlap slightly, so that no free diarrhea of bulk material is possible. The bulk material initially hits one and then the other baffle.
  • baffles 3 and 4 Above these baffles 3 and 4 is located in the separating block 2 a detector 12 arranged around the downpipe 5 on the outside in the form of an oscillating circuit and coupling coil 14 operating on an induction basis, which are connected to an electronic signal evaluation and control device.
  • a shielding pot 16 or focusing ring is located above these two coils.
  • the metallic foreign bodies passing through the downpipe 5 in the area of the coils cause, via the detector 12, that the output voltage at an oscillator is changed, which is amplified via a differentiating stage and evaluated with a threshold compensator and a relay is controlled.
  • This detector 12 thus causes the bulk material trickling down in the direction of arrow A to drive a relay through the high-frequency oscillation field generated by the coils 12 via the control electronics, which acts on an inlet valve for the pressure medium of the cylinder-piston unit 13, as a result of which the separating block 2 together with baffle plates 3, 4 and detector 12 is moved in the direction of arrow D.
  • the bulk material that trickles down is prevented from falling freely by the baffle plates 3, 4 and then arrives at a delay and at a reduced speed in the direction of arrow B into the pipe section 15 underneath and then, for example, into a production machine, which can be an injection molding machine.
  • the control signal generated thereby causes the separating mechanism 1 to respond and the separating block 2 to be moved in the direction of arrow D into the separating position, in which the filling pipe 5 comes to rest over the separating outlet 7.
  • the inlet opening 17 is closed by the closure lid or slide 8 rigidly attached to the separation block 2, so that no further bulk material can flow in in the separation position. If the separating block 2 is sufficiently long that it directly covers the inlet opening 17 in the separating position of the separating block 2, no additional slide 8 is required.
  • the separating mechanism 1 After the foreign body together with a small part of the bulk material is discharged via the separating outlet 7 in the direction of arrow C, the separating mechanism 1 is moved back to the starting position, whereupon the bulk material can flow off again in the direction of arrow B.
  • the stationary pipe section 15 serves as a buffer for the bulk material during the separation process.
  • FIG. 3 shows an embodiment variant in which, instead of the baffle plates 3, 4, an inclined channel 20 is present in the downpipe 5.
  • the lateral deflection of this oblique channel 20 is selected so that it is larger than the diameter of the oblique channel. This prevents a foreign body from falling unhindered in the vertical direction, but must always hit the inclined channel 20, since the lateral displacement of the inclined channel is at least a distance a larger than its diameter.
  • the remaining mode of operation is the same as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, i.e. the separator block 2 is also moved by a cylinder piston unit 13 in the direction of arrow D.
  • the separating block 2 could also be pivotable about a vertical or horizontal axis.
  • baffle plates or other baffles serving as fall-chicane could also be provided.
  • the inclined channel 20 could also have several kinks.

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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Chutes (AREA)

Abstract

In einem Fallrohr (5) unterhalb eines Schüttgut-Trichters (18) befinden sich Schikanen in Form von Prallblechen (3, 4). Diese sind zur Vertikalen nach entgegengesezten Rich­tungen geneigt und befinden sich übereinander. Dadurch wird das von oben her zugeführte Schüttgut durch diese Prallbleche in seiner Fallbewegung verzögert. Wenn ein Detektor (12) im Schüttgut einen Fremdkörper feststellt, bewirkt dies über elektrische Steuerorgane eine Bewegung des Abscheidblockes (2) durch ein pneumatisches oder elektrisches Hubaggregat (13) und zugleich einen Abschluss der Zufuhröffnung durch ein Absperrorgan (8).
Als Folge der Verminderung der Fallgeschwindigkeit mittels der Prallbleche (3, 4) im Fallrohr (5) ist eine wesentlich geringere Bauhöhe des Apparates möglich.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zur Abscheidung von Fremdkörpern, insbesondere Metallteilen, aus rieselfähi­gem Schüttgut mit einem in einem Fallrohr angeordneten Detek­tor und einem durch ein Antriebsorgan beweglichen Auswerf­mechanismus.
  • In rieselfähigen Produkten enthaltene unerwünschte metallische Verunreinigungen können erhebliche Beschädigungen an Produk­tionsmaschinen und damit zu unangenehmen und kostspieligen Betriebsstörungen führen.
  • Um dies zu vermeiden sind bereits Metallabschneidegeräte bekannt, mit auf induktivem oder magnetischem Prinzip arbeiten­den Detektoren, die auf metallische Fremdkörper eines in einem Fallschacht frei herabrieselnden Schüttgutes anspre­chen. Der Detektor bewirkt die Umlenkung einer darunter befindlichen Klappe oder eines biegsamen Fallrohres zur Abscheidung festgestellter Fremdkörper. Da die Feststellung und Ausscheidung der Fremdkörper während der freien Fallbe­wegung des Schüttgutes im Fallschacht erfolgen muss, bedingt dies einen relativ grossen vertikalen Abstand zwischen dem Detektor und dem Abscheidmechanismus. Dieser vertikale Abstand ist bedingt durch die elektrische und mechanische Anspruchs­verzögerung des Abscheidmechanismus nachdem der Detektor einen Fremdkörper festgestellt hat. Die dadurch bedingte grosse Bauhöhe solcher Apparate ist der Anwendung direkt auf Produktionsmaschinen aus Platzgründen und verfügbarer Raumhöhe hinderlich. Für stehende Materialsäulen die entspre­chend des Verbrauches nachrutschen - im Gegensatz zum freien Materialausfluss - können solche Abscheider nicht verwendet werden.
  • Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Apparat der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine wesentlich geringere Bauhöhe möglich ist, ohne die Funktionssicherheit zu beeinträchtigen, sodass er direkt auf eine Produktionsmaschine zum Beispiel einen Spritzgussautomaten aufgesetzt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Fallrohr Schikanen oder Schüttgut-Umlenkorgane zur Verminderung der Fallgeschwin­digkeit des Schüttgutes vorhanden sind, das Antriebsorgan mit einem die Schikanen oder Schüttgut-Umlenkorgan enthalten­den Abscheidblock bewegungsverbunden ist, dieser Abscheid­block in seiner Auswurfposition über einem offenen Auslass steht und Mittel vorhanden sind, welche in dieser Position die Schüttgut-Einlassöffnung oberhalb den Schikanen oder Umlenkorganen verschliessen.
  • Dadurch, dass der Fall des Schüttgutes nach dem Durchgang durch den Detektor verzögert wird, ist es möglich, die Bauhöhe eines solchen Fremdkörper abscheidenden Gerätes vergleichs­weise wesentlich niedriger zu halten.
  • Derartige Abscheider lassen sich auch bei stehenden Material­säulen verwenden, da während des Abscheidvorganges kein Material hinter den Schieber gelangen und dessen Rückzug behindern würde.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfin­dungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht des Apparate
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch den Apparat
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsvari­ante des Apparates.
  • Der Apparat dient zum Abscheiden von Fremdkörpern, inbeson­dere von magnetischen und nichtmagnetischen Metallteilen aus rieselfähigem Schüttgut. Hiezu dient ein Abscheidmechanis­mus 1, der einen Abscheidblock 2 mit Detektor 12, Schikanen 3, 4, Antriebsmitteln 13 für den Abscheidblock 2 und eine elektronische Auswertschaltung aufweist. In einem Gehäuse 9 ist ein schiebeartiger Abscheidblock 2 geradlinig horizontal beweglich gelagert. Dieser wird von einem Zylinderkolbenaggre­gat 13 angetrieben, der an eine pneumatische oder hydraulische Druckquelle angeschlossen und durch ein Elektromagnetventil gesteuert ist. Oberhalb des Apparates befindet sich ein Trichter 18 zur Aufnahme des Schüttgutes. Unterhalb des Trichters 18 und eines den Durchlass bestimmenden Kunststoff­ringes 11 ist ein vertikales Fallrohr 5 vorhanden. Zwischen dem Gehäuseboden und einem Befestigungsflansch 6 befindet sich ein vertikaler Rohrstutzen 15. Der Apparat ist mittels des Befestigungsflansches 6 direkt auf einer Produktions­maschine od.dgl. befestigbar.
  • Mit Hilfe des Zylinderkolbenaggregates 13 lässt sich der Abscheidblock 2 verschieben, so dass hernach das untere Ende des Fallrohres 5 über einen schräg nach unten verlaufen­den, offenen Ausscheidkanal 7 zu liegen kommt. Mit dem Ab­scheidblock 2 ist oben auf dem Gehäuse 9 ein länglicher Verschlussdeckel 8 verbunden. Dieser ist so ausgebildet, dass er die Bewegung des Abscheidblockes 2 mitmacht und in der AbscheidPosition die Einlassöffnung 17 für das Schütt­gut verschliesst.
  • Aus Fig. 2 geht die Ausbildung des Abscheidblockes 2 im Detail hervor. Der Abscheidblock 2 wird seitlich von zwei stationären Führungsschienen 10 gehalten und ist somit in Richtung des Pfeiles D (Fig. 1) beweglich gelagert. Eine mit dem Abscheidblock 2 verbundene Stromzufuhrmuffe 18 kann sich in einen Längsschlitz 19 bewegen. Im Innern des Abscheid­blockes 2 befindet sich ein Fallrohr 5, das in seinem unteren Bereich mit Schikanen in Form von zwei mit vertikalem Abstand untereinander liegenden Prallblechen 3, 4 versehen ist.
  • Diese haben zueinander entgegengesetzte, abwärts gerichtete Neigungen und liegen sich diametral gegenüber. Die Anordnung dieser Prallbleche 3, 4 ist so getroffen, dass sie sich leicht überlappen, so dass kein freier Durchfall von Schüttgut möglich ist. Das Schüttgut trifft somit vorerst auf das eine und hernach auf das andere Prallblech auf.
  • Oberhalb diesen Schikanen 3 und 4 befindet sich im Abscheid­block 2 ein um das Fallrohr 5 aussen herum angeordneter Detektor 12 in Form einer auf Induktionsbasis arbeitenden Schwingkreis- und Kopplungsspule 14, welche mit einer elek­tronischen Signalauswert- und Steuereinrichtung verbunden sind. Ueber diesen beiden Spulen befindet sich ein Abschirm­topf 16 oder Fokusierring. Die im Bereich der Spulen durch das Fallrohr 5 gelangenden metallischen Fremdkörper bewirken über den Detektor 12, dass die Ausgangsspannung an einem Oszillator verändert wird, welche über eine Differenzierstufe verstärkt und mit einem Schwellenkompensator ausgewertet und ein Relais angesteuert wird. Dieser Detektor 12 bewirkt somit, dass das in Richtung des Pfeiles A herabrieselnde Schüttgut beim Durchtritt durch das von den Spulen 12 erzeug­te Hochfrequenzschwingungsfeld über die Steuerelektronik ein Relais ansteuert, welches auf ein Einlassventil für das Druckmedium des Zylinderkolbenaggregates 13 einwirkt, wodurch der Abscheidblock 2 samt Prallblechen 3, 4 und Detek­tor 12 in Richtung des Pfeiles D bewegt wird.
  • Im Ruhezustand wird das herabrieselnde Schüttgut durch die Prallbleche 3, 4 am freien Fall gehindert und gelangt mit einer Fallverzögerung und verringerten Geschwindigkeit her­nach in Richtung des Pfeiles B in das darunter liegende Rohrstück 15 und sodann beispielsweise in eine Produktions­maschine, welche eine Spritzgussmaschine sein kann.
  • Sobald der Detektor 12 einen Fremdkörper feststellt, bewirkt das dadurch erzeugte Steuersignal, dass der Abscheidmechanis­mus 1 anspricht und der Abscheidblock 2 in Richtung des Pfeiles D in die Abscheidstellung bewegt wird, in welcher das Füllrohr 5 über dem Abscheidauslass 7 zu liegen kommt. Gleichzeitig wird die Einlassöffnung 17 durch den am Abscheid­block 2 starr befestigten Verschlussdeckel oder Schieber 8 verschlossen, so dass in der Abscheidposition kein weiteres Schüttgut nachfliessen kann. Falls der Abscheidblock 2 aus­reichend lang ist, sodass er die Einlassöffnung 17 in der Abscheidposition des Abscheidblockes 2 direkt überdeckt, ist kein zusätzlicher Schieber 8 erforderlich. Nachdem der Fremdkörper zusammen mit einem geringen Teil des Schüttgutes über den Abscheidauslass 7 in Richtung des Pfeiles C ausge­lassen ist, wird der Abscheidmechanismus 1 wieder in die Ausgangsposition zurückbewegt, worauf das Schüttgut wieder in Richtung des Pfeiles B abfliessen kann. Das stationäre Rohrstück 15 dient als Zwischenspeicher für das Schüttgut während des Abscheidvorganges.
  • In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei welcher anstelle der Prallbleche 3, 4 im Fallrohr 5 ein Schrägkanal 20 vorhanden ist. Die seitliche Auslenkung dieses Schrägkanales 20 ist so gewählt, dass sie grösser ist als der Durchmesser des Schrägkanales. Dadurch wird verhindert, dass ein Fremdkörper nicht ungehindert in Vertikalrichtung herabfallen kann, sondern stets auf den Schrägkanal 20 auf­treffen muss, da die seitliche Versetzung des Schrägkanales mindestens um einen Abstand a grösser als sein Durchmesser ist. Die übrige Wirkungsweise ist die gleiche wie beim Aus­führungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2, d.h. der Abscheidblock 2 wird ebenfalls durch ein Zylinderkolbenaggregat 13 in Richtung des Pfeiles D bewegt.
  • Anstelle eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinderkol­benaggregates 13 könnte auch ein elektromagnetisches Solenoid mit hoher Ansprechgeschwindigkeit treten.
  • Statt eine geradlinige Bewegung könnte der Abscheidblock 2 auch um eine vertikale oder horizontale Achse verschwenkbar sein.
  • Selbstverständlich könnten auch mehr als zwei Prallbleche oder andere als Fall-Schikane dienende Prallkörper vorgesehen werden. Auch der Schrägkanal 20 könnte mehrere Knickungen aufweisen.
  • Durch geeignete Ausbildung und Wahl der Empfindlichkeit des Detektors, der beispielsweise auf Dichteunterschiede der Fremdkörper anspricht, können ausser Metallteilen auch andere Fremdkörper, wie Glas, Steine od.dgl. ausgeschieden werden.

Claims (7)

1. Apparat zur Abscheidung von Fremdkörpern, insbesondere Metallteilen, aus rieselfähigem Schüttgut, mit einem in einem Fallrohr angeordneten Detektor und einem durch ein Antriebs­organ beweglichen Auswerfmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass im Fallrohr (5) Schikanen (3, 4) oder Schüttgut-Umlenk­organe (20) zur Verminderung der Fallgeschwindigkeit des Schüttgutes vorhanden sind, das Antriebsorgan (13) mit einem die Schikanen (3, 4) oder Schüttgut-Umlenkorgane (20) ent­haltenden Abscheidblock (2) bewegungsverbunden ist, dieser Abscheidblock (2) in seiner Auswurfposition über einem offenen Auslass (7) steht und Mittel vorhanden sind, welche in dieser Position die Schüttgut-Einlassöffnung (17) oberhalb den Schi­kanen (3, 4) oder Umlenkorganen (20) verschliessen.
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abscheidblock (2) oberhalb den Schikanen (3, 4) oder der Umlenkorgane (20) den Detektor (12) enthält.
3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schikanen im Fallrohr (5) aus mindestens zwei mit Abstand untereinander angeordneten, nach entgegengesetzten Seiten geneigten, sich diametral gegenüberliegenden Prall­blechen (3, 4) bestehen.
4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Abscheidblock (2) geradlinig bewegbar und mit einem die Schüttgut-Einlassöffnung (17) in der Auswurf­position überdeckenden Schieber (8) verbunden ist.
5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Abscheidblock (2) mit einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinderkolbenaggregat (13) bewegungsver­bunden ist, das über elektronische Zwischenglieder durch den Detektor (12) steuerbar ist.
6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass sich unterhalb des Fallrohres (5) ein statio­närer, der Schüttgut-Speicherung dienender Rohrstutzen (15) befindet.
7. Apparat nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkorgan aus einem im Fallrohr (5) befindlichen Schrägkanal (20) besteht, dessen vertikale Auslenkung grösser als der Durchmesser des Fallrohres (5) ist.
EP87810581A 1986-10-31 1987-10-08 Apparat zur Abscheidung von Fremdkörpern, insbesondere Metallteilen aus rieselfähigem Material Expired - Lifetime EP0266309B1 (de)

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