FI96721B - Sovitelma näytteen ottamiseksi materiaalivirrasta - Google Patents

Description

96721

Sovitelma näytteen ottamiseksi materiaalivirrasta

Keksintö liittyy sovitelmaan näytteen ottamiseksi heterogeenisesta, painovoiman 5 kuljettamasta materiaalivirrasta.

Näytteenoton perustarkoitus on kerätä joko fysikaalista testausta tai laboratorioanalyysia varten helposti käsiteltävä määrä ainetta, joka on edustava näyte koko koes-tettavasta aine-erästä. Tätä tutkittavaa ainemäärää kutsutaan "näytteeksi". Täysin 10 homogeenisesta aineesta sen ominaisuuksien tarkkaan määrittelyyn riittää yksi näyte, mutta heterogeeninen aine, kuten romutetut integroidut piirit ja elektroniset komponentit, edellyttää useiden pienten näyteotosten ottamista, jotka yhdessä edustavat tutkittavaa erää hyvksyttävällä tarkkuusasteella. Nämä otokset pitäisi sen vuoksi kerätä tulkittavan erän kaikista osista. Heterogeenisen aineen näytteenotossa ylei-15 simmin käytetyt laitteet ovat ohjauslevyn tyyppisiä erottelijoita. Näissä näytteen-ottolaitteissa tutkittava materiaali putoaa painovoiman vaikutuksesta yläpuolisen kuljettimen päästä ohjauslevylle, jota liikutetaan edestakaisin poikittaissuunnassa materiaalivirtaan nähden. Käytettäessä tämän tyyppistä laitetta jotkin tutkittavan aineen osaset putoavat aina ohjauslevyn reunoille ja menevät hukkaan, minkä seu-20 rauksena näyte ei aidosti edusta alkuperäisen erän kokonaismassaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on kehittää sovitelma ja näytteenottolaite, jossa kaikilla aineosasilla on sama mahdollisuus joutua näytteeseen.

25 Tämän keksinnön mukainen sovitelma käsittää a) pyörivän pöydän, joka on sovitettu pyörimään pystysuuntaisen tukipylvään ympäri; b) lukuisia irrotettavia, identtisen suuaukon omaavia näytteenottokäytäviä, jotka sijaitsevat vierekkäin pyörivän pöydän kehän ympärillä ja jotka on sovitettu katkai- 30 semaan materiaalivirta, näytteenottokäytävien käsittäessä sivuun ohjaavia käytäviä näytteenottoa varten ja suoria käytäviä läpivirtausta varten, jolloin sivuun ohjaavien käytävien määrä suhteessa käytävien kokonaismäärään on verrannollinen otettavien näytteiden haluttuun prosenttimäärään, näytteenottokanavien sisältäessä saman määrän ulospäin ohjaavia kanavia, joilla materiaalia ohjataan poispäin pyörivän pöydän 35 keskustasta, ja sisäänpäin ohjaavia kanavia, joilla materiaalia ohjataan pyörivän pöydän keskustaa kohti, mahdollistaen kahden näytteen ottamisen samanaikaisesti; c) syöttöputken, joka on sovitettu kiinteään rakenteeseen vastaanottamaan näyte-materiaalia ja jossa on pohja-aukko, joka sijaitsee välittömästi näytteenottokanavien 2 96721 yläpuolella niin, että materiaalivirta putoaa suoraan näytteenottokanaviin, näiden liikkuessa syöttöputken pohja-aukon alta, niin että muodostuu suljettu systeemi, joka estää romutetuista integroiduista piireistä ja elektronisista komponenteista muodostuvan heterogeenisen materiaalin häviämistä tämän kulkiessa syöttöputkesta 5 suoraan näytteenottokanaviin; ja d) poistoputken, joka on sovitettu samaan kiinteään rakenteeseen kuin syöttöput-ki, poistoputken käsittäessä kolme osaa, joiden läpi näytteenottokanavat läpikulke-nut materiaali virtaa, joista osista kaksi on molempia otettuja näytteitä varten ja kolmas on läpivirtausta varten, jolloin kaikki sovitelman läpi kulkeva materiaali kulkee 10 poistoputken yhden osan läpi.

Jotkin näytteenottokäytävistä ovat näytteen keräämistä varten syrjään ohjaavia ja loput suorat käytävät materiaalin läpivirtaamista varten, ja syijään ohjaavien käytävien lukumäärä suhteessa suorien käytävien lukumäärään määräytyy halutun näyt-15 teenottoprosentin mukaisesti kokonaisainemäärästä.

Koska kaikilla käytävillä on identtinen suuaukon koko ja ne ovat vierekkäin vakio-nopeudella pyörivän pöydän kehällä, on jokaisella materiaalivirran aineosasella yhtäläinen mahdollisuus joutua syijään ohjaavaan tai suoraan käytävään.

20

Syijään ohjaava käytävä voi ohjata materiaalin joko sisä- tai ulkopuolelle pyörivän pöydän keskustaan nähden ja kun käytetään kummankin tyyppisiä syijään ohjaavia käytäviä samanaikaisesti, voidaan ottaa kaksoisnäytteet.

25 Edellä kuvattu kaksoisnäytteenottotekniikka sallii myös yhden otetun näytteen käyt- tämistä varsinaiseen analyysiin ja toinen pidetään referenssinäytteenä ilman mitään erityistä manipulointia ja ilman mitään erotteluriskiä.

Vaihdeltavat käytävät sallivat laajan valikoiman näytteenottoprosentteja, kuten esim. 30 2,5 %, alkaen käyttämällä 40 käytävästä yhtä syijään ohjaavaa käytävää tai 50 % • asti käyttämällä 40 käytävästä kahtakymmentä syijään ohjaavaa käytävää.

«

Keksintö esitetään nyt esimerkin muodossa viittaamalla edulliseen suoritusmuotoon, joka on esitetty oheisissa piirustuksissa, joissa: 35 kuvio 1 on tasokuva tämän keksinnön mukaisesta näytteenottajasta, kuvio 2 on leikkaus A - A kuviosta 1, ja kuviot 3 ja 4 ovat suurennoksia tyypillisistä näytteenottokäytävistä.

96721 3

Kuvioissa 1 ja 2 näytetään näytteenottolaite, joka käsittää pyörivän pöydän 10, jonka pyörintä tapahtuu sopivien laakereiden varassa (ei näytetty) kannatinpylvään 12 ympäri. Säädettävänopeuksinen vaihtovirtamoottori 14 pyörittää pöytää vakionopeudella moottorin akseliin kiinnitetyn hammaspyörän 16 ja pöytään kiinnitetyn ham-5 maspyörän 18 avulla.

Lukuisia irrotettavia näytteenottokäytäviä identtisine suuaukkoineen on kiinnitetty vierekkäin pyörivän pöydän 10 kehän ympärille. Näytteenottokäytävien suuaukon poikkileikkauspinta-ala on vähintään kolme kertaa suurempi kuin tutkittavan materiaalin suurimman ainesosan poikkileikkaus. Kuten on näytetty kuvioissa 3 ja 4, on 10 kiinnityslevyt 20, yksi kutakin käytävää kohti, kiinnitetty pyörivän pöydän reunaan pulteilla 22. Jokainen käytävä on varustettu parilla yläkoukkuja 24, jotka ripustetaan kiinnityslevyn yläreunaan, ja niitillä 26, joka sijoitetaan hahloon 28 kiinnityslevyn alareunassa. Käytävät voidaan irrottaa vetämällä kahvasta 30 käytävän yläreunassa.

15 Näytteenottokäytävät voivat olla syijään siirtävää tyyppiä, kuten näytetty 32:11a, tai suoraa tyyppiä, kuten näytetty 34:llä. Syrjään siirtävien näytteenottokanavien lukumäärä verrattuna suoriin kanaviin määräytyy halutun näytteenottoprosentin mukaisesti. Sekä sisään- että ulospäin syijään siirrettäviä kanavia voidaan käyttää kahden näytteen ottamiseksi samanaikaisesti, toinen analyysiä varten, toinen referenssiksi.

20

Materiaali, josta näyte otetaan, kulkee ylös kuljetinhihnalla 36 ja putoaa painovoiman avulla syöttöputkeen 38, joka ohjaa materiaalin näytteenottokanaviin. Koska näytteenottokanavat ovat tiiviissä rivissä pyörivän pöydän ympärillä, on kaikilla näytteenotossa olevilla aineosilla sama mahdollisuus pudota mihin tahansa käytävään ja 25 yksikään aineosanen ei joudu hukkaan, vaikka putoaisi käytävien väliseinämille.

Materiaali kulkee läpi vastaavan näytteenottokäytävän ja putoaa tyhjennysputken 40 läpi, joka on jaettu kolmeen eri lohkoon, yksi näytettä 1 varten, jota voitaneen kutsua referenssinäytteeksi, yksi näytettä 2 varten, jota voitaneen kutsua analyysinäyt-30 teeksi, ja kolmas lohko on läpivirtausta varten. Syöttö- ja tyhjennysputkia kannate-;' taan riittävillä tukijaloilla 42.

Se osa materiaalia, joka kulkee läpivirtauslohkon kautta, kerätään erillisiin astioihin jatkokäsittelyä varten.

35 Säädettävänopeuksinen vaihtovirtamoottori mahdollistaa pyörivän pöydän tarkan nopeussäädön. Kun kyseessä on erittäin heterogeeninen materiaali, voidaan pöydän 4 96721 nopeutta lisäämällä lisätä materiaalivirran otosmäärää ja siten optimoida otettavan näytteen laatu. Optiminopeuden löytäminen erilaisille materiaaleille on määriteltävä kokeellisesti.

5 Vaikka keksintöä on esitelty referoimalla erästä edullista suoritusmuotoa, on kuitenkin ymmärrettävä, että se on ainoastaan havainnollistamisen vuoksi ja muita vaihtoehtoja on kuviteltavissa seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

•.

Claims (3)

5 96721

1. Sovitelma näytteen ottamiseksi heterogeenisesta, painovoiman kuljettamasta materiaalivirrasta, tunnettu siitä että se käsittää: a) pyörivän pöydän (10), joka on sovitettu pyörimään pystysuuntaisen tukipyl-5 vään (12) ympäri; b) lukuisia irrotettavia, identtisen suuaukon omaavia näytteenottokäytäviä (32, 34), jotka sijaitsevat vierekkäin pyörivän pöydän kehän ympärillä ja jotka on sovitettu katkaisemaan materiaalivirta, näytteenottokäytävien käsittäessä sivuun ohjaavia käytäviä (32) näytteenottoa varten ja suoria käytäviä (34) läpivirtausta varten, jol- 10 loin sivuun ohjaavien käytävien määrä suhteessa käytävien kokonaismäärään on verrannollinen otettavien näytteiden haluttuun prosenttimäärään, näytteenottokana-vien sisältäessä saman määrän ulospäin ohjaavia kanavia, joilla materiaalia ohjataan poispäin pyörivän pöydän keskustasta, ja sisäänpäin ohjaavia kanavia, joilla materiaalia ohjataan pyörivän pöydän keskustaa kohti, mahdollistaen kahden näyt-15 teen ottamisen samanaikaisesti; c) syöttöputken (3 8), joka on sovitettu kiinteään rakenteeseen vastaanottamaan näytemateriaalia ja jossa on pohja-aukko, joka sijaitsee välittömästi näytteenotto-kanavien yläpuolella niin, että materiaalivirta putoaa suoraan näytteenottokanaviin, näiden liikkuessa syöttöputken pohja-aukon alta, niin että muodostuu suljettu sys- 20 teemi, joka estää romutetuista integroiduista piireistä ja elektronisista komponenteista muodostuvan heterogeenisen materiaalin häviämistä tämän kulkiessa syöttö-putkesta suoraan näytteenottokanaviin; ja d) poistoputken (40), joka on sovitettu samaan kiinteään rakenteeseen kuin syöt-töputki, poistoputken käsittäessä kolme osaa, joiden läpi näytteenottokanavat läpi- 25 kulkenut materiaali virtaa, joista osista kaksi on molempia otettuja näytteitä varten ja kolmas on läpivirtausta varten, jolloin kaikki sovitelman läpi kulkeva materiaali kulkee poistoputken yhden osan läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että näytteenotto-30 käytävän suuaukon poikkipinta on vähintään kolme kertaa niin suuri kuin tutkittavan materiaalin suurimman aineosan poikkipinta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että käyttölaitteena on säädettävänopeuksinen vaihtovirtamoottori, jolla nopeutta voidaan säätää materi- 3. aalivirran ja tutkittavan materiaalin mukaan. 6 96721