SE427386B - Anordning for att framstella prover for undersokning medelst rontgenfluorescens - Google Patents

Description

7713989-7 z tikal domkraft som kan utföra alternerande vridningsrörelser omkring sin axel för att säkerställa provets homogenitet. - en gjutanordning som utgörs av kombinationen av en högfrekvensugn, i vil- ken i och för en föruppvärmning placeras en gjutgondol, och ett tångorgan som kan gripa degeln efter smältningen och avge dess innehåll i den förutnämnda gjutgon- donen genom vippning av degeln. ' - en pneumatisk enhet som omfattar en serie domkrafter som säkerställer samtliga de rörelser som är nödvändiga för apparatens funktion och utförandet av tillverkningssekvenserna. En logikprogramanordning säkerställer den automatiska styrningen.

De nämnda funktionsdelarna och särskilt de tvâ första, som leder apparatens produktivitet, har sålunda en diskontinuerlig funktion eller arbetar med andra ord genom att behandla ett prov åt gången. Härigenom erhålls en arbetstakt ifråga om apparaten som är av storleksordningen av i bästa fall ett prov var åttonde minut, men detta är i allmänhet otillräckligt med hänsyn till fordringarna vid nutida tillverkningar.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att avsevärt förbättra hastig- heten ifråga om framställningen av prover för analys utan att därför stå i vägen för kvalitetsfordringarna ifråga om framställningen.

För detta ändamål har uppfinningen som föremål en apparat för det automa- tiska iordningställandet av analysprover, särskilt för analys genom röntgen- strâlningsfluorescens, och denna apparat omfattar en smältugn, en gjutanordning och organ för-det automatiska beordrandet av förloppet av framställningssekven- serna, och det särskilt kännetecknande är att smältugnen utgörs av ett uppvärm- ningsutrymme med rörform och anbragt horisontellt och öppet vid båda sina ändar för att tillåta införandet resp. uttagandet av deglar genom ett förlopp, och att det vidare anordnats organ för att transportera deglarna in i det uppvärmda utrymmet serievis genom successiva steg och organ för att skaka proven vid deras momentana stopp under framförandet.

Enligt ett föredraget kännetecken på uppfinningen utgörs transportorganen av tvâ distinkta delar som är rörliga resp. stationära i det nämnda utrymmets längdriktning för att säkerställa deglarnas transport genom en defilering under deras framförande genom successiva steg resp. deras uppbärande vid momentana stopp under deras framförande.

I enlighet med ett föredraget utförande utgörs den rörliga delen, som säkerställer deglarnas undan för undan skeende transport, av en eller flera smala horisontella balkar som ligger i varandras förlängningar och är axiellt rörliga i riktningen mellan utrymmets ändar, under det att den stationära delen, som 3 7713989-7 säkerställer uppbärandet av deglarna under deras stoppfas, utgörs av tvâ balkar som sträcker sig över åtminstone utrymmets hela längd och är skilda från var- andra med en sträcka som är mindre än deglarnas bredd och vilka balkar är orien- terade parallella med de smala balkarna för den nämnda transporten och är anord- nade pâ ömse sidor om dessa, och de smala balkarna har vidare möjlighet att för- flyttas vertikalt på sådant sätt att de kan lyftas och sänkas i förhållande till bärbalkarna. Dessa, liksom de smala balkarna, uppvisar på den övre delen en plan anliggningsyta på vilken deglarna vilar.

Enligt en utföringsvariant utgörs den rörliga delen, som säkerställer den undan för undan skeende transporten av deglarna, av en enda smal balk som sträc- ker sig över åtminstone hela längden av utrymmet.

Enligt ett ytterligare kännetecken omfattar uppvärmningsutrymmet vidare. organ för att leda (styra) deglarna.

I enlighet med ett särskilt arrangemang utgörs organen för att leda deg- larna av tvâ horisontella glidskenor som sträcker sig över åtminstone hela läng- den av utrymmet och är anbragta pâ ömse sidor om de förbigâende deglarna på ringa avstånd från de sistnämnda och ovanför var och en av de redan nämnda bärbalkarna.

Enligt en annan föredragen variant av uppfinningen utgörs organen för skak- ningen eller pâverkningen av proven av mekaniska organ, som är rörliga tvärs mot utrymmet för uppvärmningen och orsakar en vippning av deglarna alternerande ät ömse håll tvärs mot deras förflyttningsriktning via en tvärgående svängning.- rörelse av den anordning som utgörs av bärbalkarna och glidorganen för styrningen under de momentana stopp som förefinns ifråga om deglarnas framflyttning genom successiva steg.

Enligt ett särskilt utförande sträcker sig bärbalkarna och styrningsglid- organen i huvudsak utanför utrymnet på ömse sidor om detsamma och är hopfogade vid sina ändar genom bågar som är vridbart rörliga omkring en längdaxel för ut- rymmet.

Det är tydligt att föreliggande uppfinning omfattar en apparat för iordning- ställande av prover i följd. Produktionstakten har ökats genom en smältugn av "tunnel"-typ och är kontinuerligt verksam för att permanent behandla ett flertal förbigående deglar.

Ett av huvudkännetecknen på uppfinningen består i sättet för transporten av deglarna tvärs genom smältugnen, som utgörs av ett rörformigt horisontellt uppvärmningsutrymme. I huvudsak verkar denna transport som en följd av längd- förflyttningar som omväxlar med stoppfaser, under vilka det sker homogeniserings- operationer genom skakning eller omrörning av det material som förefinns i deg- larna och smältningen förverkligas undan för undan mellan ugnens ingång och mitt- område. 7713989-7 4 Med utgångspunkt från en dylik allmän definition av uppfinningen är det lät: att inse att det förefinns lika många praktiska sätt för att förverkliga den- samma som det finns organ kända för att förverkliga den nämnda förflyttnings- typen. Man kan således exempelvis förverkliga transporten av deglarna genom en rullande matta av metall eller genom något liknande organ.

Det är även att lägga märke till att uppvärmningsutrymmet likaledes kan uppvisa talrika utföringsvarianter inom den omfattning där det anges som ett rörformigt utrymme som hålls pâ hög temperatur, dvs. ovanför smältpunkten för proven, men här har det nämnda utrymmet angivits begränsat genom ett rörformigt hölje, som företrädesvis består av eldfast material och är omgivet av en elek- trisk resistansanordning.

För att uppfinningen skall begripas bättre ifråga om sina skilda sidor och ifråga om de fördelar som förefinns hänvisas till den efterföljande beskriv- ningen, som angivits som ett exempel på ett särskilt utförande, som emellertid icke är begränsande. Vidare hänvisas till bifogade ritningar där figur l är en längdsektionsvy av en apparat enligt uppfinningen. Figur 2 är en tvärsektionsvy i större skala och tagen efter linjen A-A i figur l. Figur 3 är en perspektivvy av organen för pâverkningen av deglarna. Samma beteckningar används för att be- teckna lika delar på de skilda ritningsfigurerna.

Av figur l framgår att apparaten är sammansatt av en ugn l, som är försedd med organ 3 för transport och påverkan av deglarna 4 som går förbi - defilerar ~ och en gjutanordning 5 som schematiskt representerats av ett gaffelformigt organ 6 som kan gripa deglarna innan de lämnar ugnen och tömma deras innehåll i en gon- dol 7, som i förväg har uppvärmts och som kyls genom tryckluft efter gjutningen.

Anordningen är ansluten till ett organ 8 för en automatisk styrning av operatio- nerna och detta organ är anslutet till en logikprogrammerare 9 som säkerställer den automatiska styrningen av anordningen.

Under hänvisning till alla tre ritningsfigurer samtidigt utgörs ugnen l av ett cylindriskt hölje l0 av aluminiumoxid eller kiselkarbid eller av något annat lämpligt eldfast material. Detta hölje eller utrymme är anordnat horison- tellt och har en längd av cirka 65 cm. Uppvärmningsorganen utgörs av en elek- trisk resistansanordning ll (fig l) som omger höljet. Den elektriska matningen sker medelst en spänning av 220 volt och med vanlig nätfrekvens (50 Hz).

Utrymmets lO inre omfattar organ för att uppbära deglarna 4 under genom- gången liksom för att transportera dem och påverka dem: - organet för uppbärandet utgörs av två parallella bärbalkar l2 och l3, som är fixerade i uppvärmningsområdets lO längdriktning, och de sträcker sig över utrynmets hela längd och är förlängda utanför detsammas ändar vid båda s 7713989-7 ändarna, såsom särskilt visas i figur l, och vid införingsänden sker detta för att medgiva laddning av deglarna. Såsom framgår av figur 2 har de båda balkarna (av eldfast material) anbragts skilda från varandra med en sträcka som är mindre än deglarnas bredd, och de båda balkarna har plana övre sidor som tjänar som an- liggningsyta för deglarna via deras botten l4. - transportorganet utgörs av en rörlig liten balk l5, som likaledes består av eldfast material och vidare kan röra sig såväl i längdriktningen som vertikalt mellan balkarna l2 och l3 under inverkan av en motor Zl (figur l). Det är lätt att inse att denna lilla transportbalk l5 blir bärare av deglarna när den lyfts upp över de stationära balkarna l2 och 13. För detta ändamål har transportbalken en plan övre yta på vilken deglarna kan vila under deras förflyttning. Av figur l framgår att transportbalken 15 är förlängd utanför uppvärmningsutrymmet vid båda ändarna och av figur l framgår även att detta särskilt sker vid infö- ringsänden för att tillåta laddning av deglarna.

För att förbättra deglarnas stabilitet på transportbalken l5 under för- flyttningsfasen har det anordnats två parallella horisontella stänger l7 och l8 som tjänstgör som glidorgan. Dessa stänger har anordnats över var och en av balkarna l2 och l3 och på var sin sida om deglarna och i omedelbar närhet av de sistnämnda.

Påverkningsorganet för skakning eller omrörning i deglarna är mekaniskt och utgörs av en vagga, som består av de två bågarna l9 och 20, vilka är an- bragta mitt för var och en av uppvärmningsutrymmets l0 ändar och är förbundna med varandra genom bärbalkarna l2 och l3 och genom de motsvarande glidstängerna l7 och l8.

Denna vagga är fast förenad med ett rörligt listverk 22, som utför en sväng- ning i tvärled omkring en stationär punkt 23 under inverkan av en motor 24.

Det är tydligt att detta resulterar i en vippningsrörelse av deglarna 4 omväx- lande ät båda sidorna från deras förflyttningsriktning.

I det följande kommer apparatens arbetssätt att beskrivas för framställning av prover (eller pärlor) avsedda för analys genom röntgenstrâlningsfluorescens.

Den ometalliska produkt som skall analyseras krossas fint och blandas där- efter grovt med en flusstillsats i sådana mängder som 200 mg för 3 till 4 g flusstillsats. Denna ursprungliga blandning slås i en degel 4, som därefter in- förs i uppvärmningsutrymmet l0 i en konstant temperatur av ungefär ll00 - ll50° C och därvid sker undan för undan en smältning och blandning och alltså en upplös- ning av pulvret i flusstillsatsen. Deglarna 4 anbringas manuellt på de yttre förlängningarna av balkarna 12 och l3 uppströms ugnen. Deras förflyttning "steg för steg" genom uppvärmningsutrymmet l0 säkerställs genom transportbalken l5, 7713989-7 6 som utför en cyk1isk röre1se. Denna cyk1iska röre1se kan uppde1as i fö1jande successiva och upprepade faser: - en fas som består i att fatta deg1arna genom en vertika1 1yftröre1se av transportba1ken 15 pâ sådant sätt att dess övre de1 16 1yfts upp över ba1karna 12 och 13. Det är tyd1igt att denna 1yftning stannar på en sådan amp1itud som är ti11räck1igt 1iten för att stängerna 17 och 18 ska11 kunna fortsätta att spe1a ro11en av g1idorgan. ' - en iängsgâende transportfas av degïarna i riktning mot utgångsänden på uppvärmningsutrymmet genom en horisonte11 trans1ationsröre1se av ba1ken 15 med en sträcka av ungefär 6 cm. ' - en fas för att p1acera deg1arna på bärba1karna genom en vertika1 nedåt- gående rörelse av transportba1ken 15. - en återgångsfas av ba1ken 15 ti11 densammas ursprung1iga 1äge genom en horisonte11 trans1ationsröre1se under ba1karna 12 och 13 i riktning mot infö- ringsänden pâ uppvärmningsutrymmet.

Det är så1edes tyd1igt att de deg1ar som p1aceras med den ena efter den andra på samma 1inje går genom uppvärmningsutrymmet i successiva steg, som om- väx1ar med stopperioder under vi1ka det sker den nedre återgången av transport- ba1ken.

Under stopperioderna undergår de deg1ar som vi1ar på bärba1karna 12 och 13 en vippningsröre1se åt ömse hâ11 tvärs mot deras röre1seriktning. Denna röre1se har möj1iggjorts genom en svängning av de bågar 19 och 20 som är fast förenade med den grupp som utgörs av ba1karna 12, 13 och g1idorganen 17 och 18, och dessa säkerstä11er då en funktion som räcken e11er ba1ustrader och hindrar g1idning och fa11 av deg1arna.

Amp1ituden ifråga om de sistnämndas vippningsröreise svarar mot en vrid- ningsvinke1 av stor1eksordningen 15° i förhå11ande ti11 vertika1riktningen.

Deg1arna fy11s ti11 ungefär 1/6 av den maxima1a kapaciteten och risk för över- svämning behöver man icke frukta. Väx1ingsperioden för den vagga som utgörs av baïkarna 12, 13 och g1idorganen 17, 18 är av stor1eksordningen 12 per minut.

Sammanfattande kan det så1unda sägas att de deg1ar som går förbi i smä1t- ugnen 1 så1unda utsätts för de1s en värmepâverkan genom en undan för undan skeende uppvärmning i samma mån som de går in i utrymmet 10 för att vid mitten av ugnen uppnå en temperatur av stor1eksordningen 1100-11500 C, som är en temperatur vid vi1ken de materia1 som ska11 ana1yseras befinner sig i f1ytande ti11stånd, och de1s en mekanisk påverkan som i funktionsavseende kan uppde1as i två på varandra fö1jande och upprepade perioder, näm1igen: 7 c '7713989-7 - en transportperiod som är partiell i avseende på gruppen deglar uppträde i varje ögonblick på de stationära balkarna 12 och 13, och denna partiella trans- port sker med omkring 1/10 av utrymmets längd genom en längdförflyttning av den i högt läge befintliga transportbalken 15. - en homogeniseringsperiod för det material som förefinns i deglarna er- hålls genom en mekanisk påverkan av de sistnämnda medelst en tvärgående svängnings rörelse av bärbalkarna 12 och 13, på vilka deglarna vilar, och denna påverkan sker mellan två perioder av den partiella transporten. Denna påverkningsperiod sker under återgângen med en låg translationsrörelse av balken 15 och denna har dragits tillbaka så att den icke stör de omväxlande vridrörelserna. Ett tiotal centimeter från ugnens l utgång avges deglarna 4, som försetts med en liten krage 25, av balken 15 genom en längsgående framåtrörelse i högt läge till ett rörligt organ 6 med dubbel gaffel 30 och omfattande en arm 26 för inträngning i ugnens utrymme. Detta organ utför då en återgängsrörelse på sådant sätt att den placerar sig över en gondol 7, som genom lämpliga medel har föruppvärmts, och därefter sker det en vridningsrörelse omkring armen 26 på sådant sätt att inne- hållet i degeln avges i gondolen 7, och det sker ett stelnande av prover (eller pärlan) genom kylning av gondolen under verkan av en tryckluftstråle, som sche- matiskt anges vid 27. Försättandet i rörelse av gjutorganet 6 sker medelst en motor 28. När pärlan stelnat återvinns den genom en suganordning som icke visats, och detta sker utan att den rör vid gondolen, vilken vanligen utgörs av en pla- tina~ eller rodiumlegering. Vid avslutad gjutning återtar det rörliga organet 6 sin ätergångsrörelse och passerar i närheten av ett stationärt anslag, som sche- matiskt angivits vid 29, och detta âstadkomer att den tomma degeln faller ned i ett icke visat återvinningsorgan, för att där efter kylning rengöras och på nytt fyllas med de produkter som skall analyseras för att därefter i en ny cykel föras till ugnens ingång. ' Motorerna 21, 24 och 28, vilka säkerställer resp. transport-, svängnings- och gjutningsrörelser, är anslutna till ett manöverorgan 8, som i sin tur är an- slutet till ett programmeringsorgan 9, som säkerställer en automatisk styrning av apparatanordningen i det arbetssätt som redan beskrivits.

Apparaten enligt uppfinningen kan finna allnän tillämpning för automatisk framställning av prover, som är avsedda att analyseras, i sådana fall då det är nödvändigt att iordningställa dem genom en utspädning följd av en smältning.

Såsom en följd härav kan uppfinningen särskilt tillämpas för framställning av pärlor för analys genom röntgenstrålningsfluorescens och lämpar sig särskilt för flertalet ometalliska produkter inom järnhanteringen, exempelvis mineral, agglomerat, slagg, eldfasta material etc. ..._.._____._.__................._____.__ i.. . _.. _ _ 7713989-7 s Framställningen av pärlorna sker snabbare än vad som varit fallet vid de tidigare kända förfarandena. Det kommer ut en pärla var tredje minut istället för var åttonde minut och den tid som en degel tillbringar i ugnen är av stor- leksordningen 20-25 minuter. Förloppet, som varar tre minuter, består av tiden för gjutningen (ungefär l0 sekunder), varaktigheten av kylningen i gondolen (ungefär 2 minuter), utdragningen av pärlan (ungefär 5 sekunder) och fördröj- ningen genom föruppvärmningen av gondolen för gjutningen av det följande provet (ungefär 40 sekunder). Perioden för deglarnas gång genom ugnen har anpassats till denna bestämmande tid.

Det är tydligt att föreliggande uppfinning icke är begränsad till det sär- skilda förverkligande som beskrivits. Särskilt kan de element som bildar appa- raten utgöras av talrika likvärdiga sådana eller av modifikationer utan att där- för uppfinningens ram överskrides. Den angivna rörformen på uppvärmningsut- rymmet kan exempelvis vara konisk i förflyttningsriktningen för att det skall åstadkommas en intensivare uppvärmning av deglarna vid deras framförande mot ugnens utgång.

Vidare har de geometriska formerna hos bärbalkarna l2 och l3 och av stäng- erna l7 och l8, som tjänar som glidorgan, valts med hänsyn till enkelheten ifråga om framställningen av dem. Det är tydligt att man kan använda element med annan uppbyggnad blott de fyller samma funktioner. Man kan sålunda ersätta dem med ett enda element av typen vinkelprofil, varvid den horisontella delen tjänar som stöd för deglarna och den vertikala delen fyller funktionen som glid- organ vid de längsgående förflyttningarna och som räcke eller balustrad vid vippningarna genom de alternerande vridningarna.

Claims (8)

1113989-7 P a t e n t k r a v

1. Apparat för automatiskt iordningstä11ande av prover för röntgen- f1uorescensana1ys och omfattande ensnä1tugn (1), en gjutanordning (5) och organ (8) för ett automatiskt genomförande av ti11verkningsfö1jden, k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v att smä1tugnen utgörs av ett rörformigt uppvärmnings- utrymme (10) som är anbragt horisonte11t och öppet vid sina tvä ändar för att ti11áta införandet respektive uttagandet av deg1ar (4) för prover som går igenom utrymmet rege1bundet, varjämte apparaten är utrustad med steg för steg arbetande transportorgan (15), som säkerstä11er en periodisk fram- f1yttning av deglarna (4) inuti uppvärmningsutrymmet (10) genom successiva och upprepade steg, och med organ (19, 20) för omröring av proven vid de momentana stopp som deg1arna (4) utsätts för vid det periodiska framåt- .Sikridasndei- '

2. Apparat en1igt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att organen för den stegvisa transporten utgörs av två ski1da de1ar (12, 13, 15) som är rör1iga respektive stationära i uppvärmningsutrymmets (10) 1ängdriktning för att åstadkomma transporten av deg1arna (4) vid det periodiska,framàtskridandet och deras stöd vid de momentana stoppen under det periodiska framåtskridandet.

3. Apparat en1igt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den nämnda stationära de1en utgörs av para11e11a ba1kar (12, 13), som sträcker sig över åtminstone he1a 1ängden av uppvärmningsutrymmet (10) och 1igger ski1da från varandra med ett avstånd som är mindre än deg1arnas bredd, medan den nämnda rör1iga de1en utgörs av åtminstone en 1iten ba1k (15), som är para11e11 med de nämnda para11e11a stationära ba1karna och har möj1ighet ti11 röre1se i vertika11ed på sådant sätt att den kan höjas e11er sänkas i förhå11ande ti11 de nämnda stationära ba1karna (12, 13), och att de nämnda ba1karna utgör den stationära respektive den rör1iga de1en i uppvärmningsutrymmets (10) 1ängdrikting, och på sin övre de1 uppvisar en an1iggningsyta för uppbärande av deg1arna (4).

4. Apparat en1igt patentkravet 2 e11er 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den nämnda de1 som är rör1ig i uppvärmningsutrymmets (10) 1ängdriktning utgörs av en enda balk (15), som sträcker sig över åtminstone he1a 1ängden av uppvärmningsutrymmet (10). 7713989-7 10

5. Apparat en1igt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den ytter1igare omfattar organ (17, 18) för att styra deg1arna (4) vid deras periodiska framâtskridande i uppvärmningsutrymmet genom successiva och upprepade steg.

6.) Apparat en1igt något av patentkraven 3 e11er 5, k ä n n e t e c- n a d d ä r a v att organen för att styra deg1arna utgörs av tvâ horison- te11a g1idorgan (17, 18), som sträcker sig över åtminstone he1a 1ängden av uppvärmningsutrymmet (10) och är anbragta på var sin sida om de förbi- gående deg1arna och ovanför de två ba1kar (12, 13) som utgör den nämnda 1ängsgående stationära de1en.

7. Apparat en1igt något av kraven 1, 2 e11er 5, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v att omröringsorganen utgörs av mekanska organ (19, 20) som är rör1iga i tvär1ed mot uppvärmningsutrymmet (10) och åstadkommer en vippning av deg1arna (4) åt ömse hå11 från deras transportriktning medelst en svängningsröre1 se omkring den nämnda riktningen.

8. Apparat en1igt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att de nämnda mekaniska omröringsorganen utgörs av en vagga, som bestrå av den i 1ängd1ed stationära de1en (12, 13) och organen (17, 18) för att styra deg1arna (4) och sträcker sig i huvudsak utanför uppvärmningsut- rummet (10) vid båda ändarna och vid sina respektive ändar är hophâ11na mede1st bågar (19, 20) för vridning omkring en 1ängdaxe1 för uppvärm- ningsutrymmet (10). v