WO2012139564A1 - Vorrichtung zur detektion von feststoffen - Google Patents

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WO2012139564A1
WO2012139564A1 PCT/DE2012/100095 DE2012100095W WO2012139564A1 WO 2012139564 A1 WO2012139564 A1 WO 2012139564A1 DE 2012100095 W DE2012100095 W DE 2012100095W WO 2012139564 A1 WO2012139564 A1 WO 2012139564A1
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carrier disk
suction
sieve
screens
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PCT/DE2012/100095
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Harald Eichner
Michael Huck
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Kaba Gallenschütz GmbH
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    • G01N2015/0019—Means for transferring or separating particles prior to analysis, e.g. hoppers or particle conveyors

Definitions

  • the present invention relates to a device for dismantling tetation of solids, in particular of explosives or drugs, comprising a carrier wafer on which are several ⁇ re sieves arranged in a rotationally symmetrical, with the wires in a first rotational position, a suction passage for drawing in ambient air through the respective sieve and in a second rotational position, a first heating element for evaporating during the suction in the respective sieve trapped particles of the solids to be detected and associated with an analyzer suction for sucking the vaporized particles is assigned.
  • a corresponding solution is also known from DE 690 33 217 T2.
  • This is a detection system for explosives in which air is first extracted from a volume of room to be examined and passed through a metal sieve. For example, with sucked FestStoff particles Verfan ⁇ gen in the metal screen, which is arranged on a rotating disk. One after the other, every metal sieve three rotational positions of the rotating disc, wherein in a first rotational position, the suction takes place from the volume of space to be monitored. In a second rotational position, the metal screen is heated by using a heating element, so that the tightly passing on the metal sieve particles are ver ⁇ evaporated.
  • the object of the present invention is to improve the efficiency of the known apparatus for detecting solids and to increase the utilization and efficient use of the components used.
  • a device for detecting solids according to the features of the main claim. More From ⁇ configurations of this device can be taken from the subclaims.
  • the invention also has a rotating support disc ⁇ present, on which a plurality of screens arranged rotationally symmetrical. It can be used for the manufacture of the sieves of any suitable material, such as metal sieves, ceramic sieves or - if sufficiently heat resistant - and plastic sieves are used.
  • a preferred embodiment of the carrier disk provides for a total of three metal sieves.
  • an angle CC which is chosen so that the angular distance between two screens on the support disk is a gerad ⁇ numbered multiple of this angle CC.
  • This is changed at a rotational position by further rotation of the carrier disk by one rotational position in each case between a screen and an intermediate blind spot.
  • the devices belonging to each rotational position are therefore each put into operation every second rotational position change of the carrier disc.
  • care can be taken that they are not put into operation at the blind locations, so that the relevant energy can be saved.
  • a complex control for the detection of a blind spot or a sieve that is currently not needed can be dispensed with.
  • a second heating element may be provided at a third rotational position, which carbonizes the residual particles.
  • the screen is heated to about 180 ° C, while in the context of carbonization, a much higher heat in the range above 300 ° C is required.
  • a first radiant heater may be arranged, which may have, for example, a heating power of about 300 watts.
  • a second heating element in Form of a radiant heater, which has a twice as high power, so preferably about 600 watts.
  • induction coils wherein the seven are assigned according induction loops ⁇ which can convert the induced by the Induklasspu ⁇ len current in the range of the wires to heat.
  • induction loops are preferably interwoven with the screen to allow ideal heat transfer to the material of the screen.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides to fabricate the sieves as metal sieves of a ferromagnetic material, so that these metal sieves act as a whole as an induction loop.
  • the third rotational position with the second heating element is offset by an odd multiple of the angle CC relative to the second rotational position. This ensures that only one of the two provided with a Walkerele ⁇ ment rotational positions a screen is present at a time.
  • a power generator connected to the induction coil is operated at a lower power while the power is increased when a screen is at the third rotational position.
  • a material is arranged on the blind spots which does not rea ⁇ yaws to the induction coil, so a non-ferromagnetic metal.
  • This can be for one made by the fact that the entire Suschei ⁇ be made of a non-ferromagnetic, for example austeni- tical, material.
  • these blind locations are also distributed rotationally symmetrically over the circumference of the carrier disk centrally between the screens.
  • a fourth rotational position can also be present, which has a suction device for the suction of carbonized particle residues.
  • a second suction channel is present, which, for example, also with a central extraction system, which also performs the extraction of the air flow from the space to be monitored volume.
  • the intake or exhaust ducts In order to be able to perform the extraction despite the rotating carrier disk, it is necessary for the intake or exhaust ducts to be able to be contacted with the carrier disk in each rotational position, with the carrier disk again being released after the respective work step has been carried out.
  • This can be done, for example, in that the attachment or waste suction channels each being associated with a double-walled bellows which at its terminal the carrier disc kontak ⁇ animal side has a sealingly contacting this neck.
  • a frame is provided around the screens or the existing ⁇ if existing screens, this can also be contacted using the nozzle.
  • the contact through the nozzle which is extended by means of the bellows and with the carrier disk or the Frame can be brought into contact, via an application of an overpressure in the double-walled bellows wel ⁇ cher unfolds due to this overpressure and thereby erects in the direction of the support disk.
  • the pressure is applied between the two walls of the bellows, while the inside of the bellows a for the arrival or
  • Extraction provided air duct forms.
  • a controlled drive which is for example an electric drive.
  • the latter can drive a toothed wheel which engages in a corresponding, toothed wheel-like arrangement of the carrier disc in the region of its circumference.
  • a controlled drive which is for example an electric drive.
  • the latter can drive a toothed wheel which engages in a corresponding, toothed wheel-like arrangement of the carrier disc in the region of its circumference.
  • a controlled drive which is for example an electric drive.
  • the latter can drive a toothed wheel which engages in a corresponding, toothed wheel-like arrangement of the carrier disc in the region of its circumference.
  • Carrier disc conceivable and expressly covered by the invention.
  • the volume of space from which the air flow to be examined is sucked off can, for example, be a personal lock, which is largely completely hermetically sealed. It is applied by using a pump an air stream through Luftdü ⁇ sen in the ceiling area of such a revolving door, said revolving door and the umschlos- sene volume substantially traverses from their top to bottom and can be considered to demonstrate a type of air shower. In the floor area the extraction takes place via a suction funnel, which opens into the suction channel acted upon by the sieve.
  • a rotational position working carrier disc which is associated with a second room lock with a second volume of space. This makes it possible to use the analyzer and also other components such as the heater at several positions simultaneously, thus significantly reducing the service life of the individual components.
  • Figure 1 is a personal lock with an inventive
  • FIG. 2 shows the device according to the invention in a view from outside the space volume to be monitored in a perspective view obliquely from above with the cover removed,
  • FIG 3 shows the device according to FIG 2 in a perspective view from inside the spatial volume to be monitored from obliquely above with removed Cover B ⁇ ckung
  • Figure 4a shows a double-walled bellows for contacting the intake or exhaust duct with the support disk in egg ⁇ ner sectional view without pressurization between the double walls
  • 1 shows a turnstile 10, which separates a gesi ⁇ cherten region 12 from an unsecured area. 13
  • a person who has crossed over from the unsecured area 13 into the secured area 12 has to pass through a volume 11, which is enclosed by the aforementioned person lock 10.
  • the person first enters the un ⁇ secure area 13 from the volume 11, after which the door 14 of the security gate is closed 10th At this time point ⁇ a second door on the side of the protected area 12 is closed, so that the person is included at this point in time the volume of space.
  • the intake funnel 15 is part of a cover of the device according to the invention, via which the person staying in the personal security gate 10 is examined for the entrainment of suspicious solids, in particular explosives or drugs, as follows.
  • Figure 2 Within the housing described above is the arrangement shown in Figure 2, which is shown for clarity without any housing part. In Wesent ⁇ union is this is a support disk 20 on a plurality of metal screens 30 are arranged. By means of the carrier disk 20, the metal screens 30 are moved between different rotational positions.
  • the metal screens 30 are in this case arranged on the support plate 20, that in each case a metal screen 30 with a blind spot 31 alternch ⁇ selt.
  • a total of three metal screens 30 are provided on the carrier disk 20, so that a total of three blind spots 31 are present between these metal screens 30.
  • the carrier disc 20 can by means of a drive 27, which moves a gear 28, which engages in a knurling 29 of the carrier disc 20, are rotated. From one to the next rotational position 21 to 25, the carrier disc 20 in this case covers an angle CC, which is also the angular distance between a respective metal mesh and an adjacent blind spot.
  • this first heating element for example, a Indukti ⁇ onsspule act which excites in the metal screen 30 Unepati ⁇ ne induction loop and up the metal screen 30 heated.
  • the resulting vapor is sucked out by means of a first suction channel 43, to an analyzer 45, in which an analysis of the optionally evaporated Parti ⁇ kel takes place.
  • the considered metal ⁇ screen 30 passes below two empty positions 25, before being moved into the third rotational position 23rd There comes the metal ⁇ sieve 30 in the engagement of a second heating element 41, WEL ches causes a much stronger heating of the metal screen, and thereby still causing some carbonization on the metal 30 existing particles. Finally, in a fourth rotary position, extraction takes place on the metal screen 30 of existing carbonized particles.
  • Blind spots applying inlet and exhaust ducts are thereby closed and prevents suction.
  • it can be those of a non-ferromagnetic material such as an austenitic metal to act at the used to the blind spots 31 aperture which brings by applying the magnetization of an induction coil no heating with itself, so that in this way the energy ⁇ consumption is reduced by the thus prevented heating.
  • FIG. 3 shows the same arrangement as FIG. 2 viewed from the inside of the volume 11.
  • ⁇ bar is thereby the drive 27, which offset the support plate 20 by means of the knurling 29 in a rotation about its axis of rotation 26 around.
  • Suction channels 43 and 44 which are brought in the region of the support plate 20 by means of bellows 34 with this in contact. This is shown in more detail in FIGS. 4a and 4b.
  • the Fal ⁇ tenbalge 34 are double-walled, so have an inner wall 35 and an outer wall 36. At the end of these bellows 34 stub 33 are attached, which can come into sealing contact with the support plate 20 or any arranged on the metal screen 30 frame 32.

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Abstract

Gesicherte Bereiche, etwa an Flughäfen oder anderen sicherheitskritischen Einrichtungen, werden von frei zugänglichen Bereichen aus häufig über Personenschleusen betreten. Dieser ohnehin vorhandene "Flaschenhals" wird für eine Überprüfung auf bedenkliche Substanzen, wie etwa Drogen oder Explosivstoffe, verwendet. Im Fall von Feststoffen werden bekanntermaßen aus der Personenschleuse abgesaugte und in einem Sieb gehaltene Partikel verdampft und der Dampf untersucht. Mehrere dieser Siebe sind auf drehbaren Trägerscheiben angeordnet und durchlaufen nacheinander die Schritte der Verdampfung und Analyse. Bekannte Verfahren sollen durch die vorliegende Erfindung effizienter gestaltet werden, um den Durchsatz durch solche Personenschleusen zu erhöhen. Dies gelingt durch eine Vorrichtung, bei welcher vorhandene Heiz- und Absaugelemente durch eine Zuordnung zu mehreren Drehpositionen der Trägerscheibe dadurch ermöglicht wird, dass benachbarte Drehpositionen jeweils nur um den halben Abstand zweier Siebe auseinander liegen.

Description

VORRICHTUNG ZUR DETEKTION VON FESTSTOFFEN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur De- tektion von Feststoffen, insbesondere von Explosivstoffen oder Drogen, umfassend eine Trägerscheibe, auf welcher mehre¬ re Siebe drehsymmetrisch angeordnet sind, wobei den Sieben in einer ersten Drehposition ein Ansaugkanal zum Ansaugen von Umgebungsluft durch das jeweilige Sieb hindurch und in einer zweiten Drehposition ein erstes Heizelement zum Verdampfen während des Ansaugens in dem jeweiligen Sieb aufgefangener Partikel der zu detektierenden Feststoffe sowie ein mit einem Analysegerät verbundener Absaugkanal zum Absaugen der verdampften Partikel zugeordnet ist.
Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der EP 0 447 158 A2 vorbekannt. Eine Trägerscheibe mit insgesamt vier Sieben wird hierbei zwischen verschiedenen Drehpositionen verfahren, wobei sich jeweils in einer Drehposition ein Sieb im Eingriff jedes zu verwendenden Gerätes befindet.
Ähnlich aufgebaut sind auch weitere Lösungen aus dem Stand der Technik, etwa gemäß der DE 690 30 686 T2 mit sechs Sieben an sechs Drehpositionen und gemäß der GB 2 176 008 A mit drei Positionen, die jeweils Probenträger aufweisen.
Eine entsprechende Lösung ist auch aus der DE 690 33 217 T2 vorbekannt. Es handelt sich hierbei um ein Nachweissystem für Explosivstoffe, bei dem zunächst aus einem zu untersuchenden Raumvolumen Luft abgesaugt und durch ein Metallsieb hindurch geleitet wird. Etwa mit abgesaugte FestStoff-Partikel verfan¬ gen sich in dem Metallsieb, welches auf einer sich drehenden Scheibe angeordnet ist. Nacheinander durchläuft jedes Metall- sieb drei Drehpositionen der sich drehenden Scheibe, wobei in einer ersten Drehposition die Absaugung aus dem zu überwachenden Raumvolumen erfolgt. In einer zweiten Drehposition wird das Metallsieb mithilfe eines Heizelementes erwärmt, so dass die sich an dem Metallsieb festsetzenden Partikel ver¬ dampft werden. Der so entstehende Dampf wird einem Analysege¬ rät zugeführt, welches die etwa in dem Dampf enthaltenen Par¬ tikel charakterisieren und etwa vorhandene, gesuchte Stoffe wie Explosivstoffe oder Drogen oder dergleichen auffinden kann. In einer dritten Position erfolgt eine weitere Aufhei¬ zung des Metallsiebs und eine Absaugung der aufgrund dieser weiteren Erhitzung nunmehr karbonisierten, in dem Metallsieb verbliebenen Restpartikel. Eine Überprüfung auf derartige Feststoffe erfolgt üblicher¬ weise beim Übergang von einem ungesicherten in einen gesicherten Bereich, so wie dies beispielsweise an Flughäfen erfolgt. Es ist grundsätzlich dabei sowohl möglich, Gegenstände als auch Personen einer Überprüfung zu unterziehen. In beiden Fällen wird hierbei der zu untersuchende Gegenstand in eine Luftschleuse eingebracht, welche mit einem Luftstrom beauf¬ schlagt wird, welcher von der oben beschriebenen Vorrichtung abgesaugt wird. Bis zum Abschluss der Analyse muss hierbei dafür gesorgt werden, dass die Person bzw. der Gegenstand ständig identifizierbar bleibt, so dass also während der Ana¬ lyse die Person bzw. der Gegenstand festgehalten werden muss.
Dies ist ohne Weiteres im Falle von Personen dadurch möglich, dass die Person zur Untersuchung ein Raumvolumen in Form bei- spielsweise einer Personenschleuse betritt, diese nach dem Betreten durch die Person verschlossen wird und erst nach Abschluss der Analyse wieder geöffnet wird. Gemäß der Lösung des Standes der Technik sind hierzu bereits mehrere Siebe drehsymmetrisch auf der sich drehenden Scheibe angeordnet, so dass keine vollständige Umdrehung der Scheibe sowie kein vollständiges Durchlaufen aller drei Drehpositionen erforderlich ist, um eine Person abzufertigen. Die dritte Drehpositi- on kann von dem fraglichen Metallsieb auch in einem Zwischenschritt oder zeitgleich während der Beaufschlagung eines anderen Siebs durchgeführt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die bekannte Vorrichtung zur Detektion von Feststoffen in ihrer Effizienz zu verbessern und die Auslastung und effiziente Nutzung der verwendeten Komponenten zu vergrößern . Dies gelingt durch eine Vorrichtung zur Detektion von Feststoffen gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere Aus¬ gestaltungen dieser Vorrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden. Erfindungsgemäß ist ebenfalls eine sich drehenden Träger¬ scheibe vorhanden, auf welcher drehsymmetrisch eine Mehrzahl von Sieben angeordnet sind. Es kann für die Herstellung der Siebe jedes geeignete Material verwendet werden, etwa können Metallsiebe, Keramiksiebe oder - soweit in genügendem Maße hitzebeständig - auch Kunststoffsiebe eingesetzt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Trägerscheibe sieht insgesamt drei Metallsiebe vor. In einer ersten Drehposition der Trägerscheibe befindet sich hierbei ein Sieb im Eingriff eines Ansaugkanals, durch welchen Umgebungsluft durch das Sieb hin- durch angesaugt wird. Anschließend wird das fragliche Sieb in eine zweite Drehposition verbracht, wo ein erstes Heizelement zum Verdampfen der in dem Sieb aufgefangenen Partikel vorgesehen ist. Die auf diese Art und Weise verdampften Partikel werden durch einen Absaugkanal in Richtung eines Analysegerä¬ tes verbracht, welches die verdampften Partikel dahingehend untersucht, ob es sich hierbei um kritische, etwa von Explo¬ sivstoffen oder Drogen, stammende Partikel handelt.
Zwischen der ersten und der zweiten Drehposition der Trägerscheibe liegt ein Winkel CC, welcher so gewählt ist, dass der Winkelabstand zweier Siebe auf der Trägerscheibe ein gerad¬ zahliges Vielfaches dieses Winkels CC beträgt. Hierdurch wird an einer Drehposition durch ein Weiterdrehen der Trägerscheibe um jeweils eine Drehposition jeweils zwischen einem Sieb und einer dazwischen liegenden Blindstelle gewechselt. Die zu jeder Drehposition gehörenden Geräte werden also jeweils bei jedem zweiten Drehpositionswechsel der Trägerscheibe in Be- trieb genommen. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der an den jeweiligen Drehpositionen vorgesehenen Geräte kann dafür gesorgt werden, dass diese an den Blindstellen nicht in Betrieb genommen werden, so dass die diesbezügliche Energie eingespart werden kann. Umgekehrt kann auch eine aufwändige Steuerung zur Erkennung einer Blindstelle bzw. eines derzeit nicht benötigten Siebs entfallen.
Zur Reinigung der möglicherweise noch mit Restpartikeln beaufschlagten Siebe kann an einer dritten Drehposition ein zweites Heizelement vorgesehen sein, welches die Restpartikel karbonisiert. Im Rahmen der ersten Erhitzung, bei der ein Verdampfen der Partikel bewirkt werden soll, wird das Sieb auf ca. 180°C erhitzt, während im Rahmen der Karbonisierung eine wesentlich höhere Hitze im Bereich oberhalb von 300°C erforderlich ist. Demgemäß kann an der zweiten Drehposition ein erster Heizstrahler angeordnet sein, welcher beispielsweise eine Heizleistung von ca. 300 Watt besitzen kann. An der dritten Drehposition ist dann ein zweites Heizelement in Form eines Heizstrahlers angeordnet, welcher eine doppelt so große Leistung besitzt, also vorzugsweise ca. 600 Watt.
Zur Verbesserung der Effizienz kann allerdings auch mit ande- ren Heizmethoden gearbeitet werden. So ist es insbesondere vorgesehen, dass es sich bei den Heizelementen um Induktionsspulen handelt, wobei den Sieben entsprechend Induktions¬ schleifen zugeordnet sind, welche den von den Induktionsspu¬ len induzierten Strom im Bereich der Siebe in Wärme umwandeln können. Diese Induktionsschleifen sind vorzugsweise hierbei mit dem Sieb verwoben, um eine ideale Wärmeübertragung an das Material des Siebs zu ermöglichen.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Siebe als Metallsiebe aus einem ferromagnetischen Material herzustellen, so dass diese Metallsiebe als Ganzes als Induktionsschleife wirken.
Diese Ausgestaltungen können dadurch weiterentwickelt werden, dass die dritte Drehposition mit dem zweiten Heizelement um ein ungeradzahliges Vielfaches des Winkels CC gegenüber der zweiten Drehposition versetzt ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass jeweils nur an einer der beiden mit einem Heizele¬ ment versehenen Drehpositionen ein Sieb zu einem Zeitpunkt vorhanden ist. Befindet sich nunmehr an der zweiten Drehposition ein Sieb, so wird ein Stromgenerator, welcher mit der Induktionsspule verbunden ist, mit einer niedrigeren Leistung betrieben, während die Leistung erhöht wird, wenn sich ein Sieb an der dritten Drehposition befindet.
Es ist hierbei sinnvoll, wenn an den Blindstellen ein Material angeordnet ist, welches auf die Induktionsspule nicht rea¬ giert, also ein nicht ferromagnetisches Metall. Dies kann zum einen dadurch geleistet werden, dass die gesamte Trägerschei¬ be aus einem nicht ferromagnetischen, beispielsweise austeni- tischen, Material hergestellt ist. Alternativ kann jedoch im Bereich der Blindstellen eine der Form der Siebe ähnliche Blende vorgesehen sein, welche gegebenenfalls auch mit iden¬ tischen, erhabenen Rahmen auf der Trägerscheibe befestigt werden. Vorzugsweise befinden sich diese Blindstellen jeweils ebenfalls drehsymmetrisch über den Umfang der Trägerscheibe verteilt mittig zwischen den Sieben.
In Weiterbildung der Vorrichtung kann auch eine vierte Drehposition vorhanden sein, welche eine Absaugvorrichtung zum Absaugen karbonisierter Partikelrückstände aufweist. Hierzu ist ein zweiter Absaugkanal vorhanden, welcher beispielsweise auch mit einem zentralen Absaugsystem, welches auch die Absaugung des Luftstroms aus dem zu überwachenden Raumvolumen leistet .
Um die Absaugung trotz der sich drehenden Trägerscheibe leis- ten zu können, ist es erforderlich, dass die An- bzw. Absaugkanäle in jeder Drehposition mit der Trägerscheibe kontak- tierbar sind, wobei nach Durchführung des jeweiligen Arbeitsschritts wieder ein Lösen von der Trägerscheibe erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass den An- bzw. Ab- saugkanälen jeweils ein doppelwandiger Faltenbalg zugeordnet ist, welcher endständig an seiner die Trägerscheibe kontak¬ tierenden Seite einen diese dichtend kontaktierenden Stutzen aufweist. Soweit ein Rahmen um die Siebe bzw. die gegebenen¬ falls vorhandenen Blenden vorgesehen ist, kann auch dieser mithilfe des Stutzens kontaktiert werden.
Die Kontaktierung durch den Stutzen, welcher mithilfe des Faltenbalgs ausgefahren und mit der Trägerscheibe bzw. den Rahmen in Kontakt gebracht werden kann, erfolgt über ein Anlegen eines Überdrucks in dem doppelwandigen Faltenbalg, wel¬ cher sich aufgrund dieses Überdrucks entfaltet und dadurch in Richtung der Trägerscheibe aufrichtet. Hierdurch ergibt sich ein Reibschluss zwischen dem Stutzen und der TrägerScheibe bzw. dem Rahmen, welcher durch Ablassen des Überdrucks, gegebenenfalls auch Anlegen eines Unterdrucks an den doppelwandi¬ gen Faltenbalg, wieder gelöst werden kann. Der Überdruck wird dabei zwischen den beiden Wänden des Faltenbalgs angelegt, während das Innere des Faltenbalgs einen für die An- bzw.
Absaugung vorgesehenen Luftkanal bildet. Diesem inneren Luftkanal ist hierbei selbstverständlich lediglich der Saugdruck zugeordnet . Die Positionssteuerung der Trägerscheibe erfolgt über einen gesteuerten Antrieb, wobei es sich beispielsweise um einen elektrischen Antrieb handelt. Hierbei kann dieser ein Zahnrad antreiben, welches in eine entsprechende, zahnradartige Rän- delung der Trägerscheibe im Bereich ihres Umfangs eingreift. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten des Antriebs der
Trägerscheibe denkbar und ausdrücklich von der Erfindung mit umfasst .
Das Raumvolumen, aus welchem der zu untersuchende Luftstrom abgesaugt wird, kann beispielsweise eine Personenschleuse sein, welche weitgehend vollständig luftdicht abgeschlossen ist. Es wird mithilfe einer Pumpe ein Luftstrom über Luftdü¬ sen im Deckenbereich einer derartigen Personenschleuse angelegt, welcher die Personenschleuse und das von ihr umschlos- sene Raumvolumen im Wesentlichen von oben nach unten durchläuft und insoweit als eine Art Luftdusche angesehen werden kann. Im Bodenbereich erfolgt die Absaugung über einen An- saugtrichter, welcher in den mit dem Sieb beaufschlagten Ansaugkanal mündet.
Zur weiteren Erhöhung der Effizienz einer derartigen Anordnung kann eine zweite, synchronisiert um eine Drehposition versetzt arbeitende Trägerscheibe vorgesehen sein, welche einer zweiten Personenschleuse mit einem zweiten Raumvolumen zugeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, das Analysegerät und auch weitere Komponenten wie beispielsweise die Heizung an mehreren Positionen gleichzeitig zu verwenden und damit die Standzeiten der einzelnen Komponenten deutlich zu verringern .
Die Vorrichtung zur Detektion von Feststoffen wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Personenschleuse mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben,
Figur 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von außerhalb des zu überwachenden Raumvolumens in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben mit abgenommener Abdeckung,
Figur 3 die Vorrichtung gemäß Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht von innerhalb des zu überwachenden Raumvolumens von schräg oben mit abgenommener Abde¬ ckung, Figur 4a ein doppelwandiger Faltenbalg zur Kontaktierung des An- bzw. Absaugkanals mit der Trägerscheibe in ei¬ ner Schnittdarstellung ohne Druckbeaufschlagung zwischen den Doppelwänden, sowie
Figur 4b der Faltenbalg gemäß Figur 4a in einer Schnittdarstellung mit einer Druckbeaufschlagung zwischen den Doppelwänden . Figur 1 zeigt eine Personenschleuse 10, welche einen gesi¬ cherten Bereich 12 von einem ungesicherten Bereich 13 trennt. Eine von dem ungesicherten Bereich 13 in den gesicherten Bereich 12 übertretende Person muss hierzu ein Raumvolumen 11 durchqueren, welches von der genannten Personenschleuse 10 umschlossen wird. Hierzu betritt die Person zunächst vom un¬ gesicherten Bereich 13 aus das Raumvolumen 11, wonach die Tür 14 der Personenschleuse 10 verschlossen wird. Zu diesem Zeit¬ punkt ist auch eine zweite Tür auf der Seite des gesicherten Bereichs 12 geschlossen, so dass die Person zu diesem Zeit- punkt in dem Raumvolumen 11 eingeschlossen ist. Mithilfe einer Pumpe 16 wird ein Luftstrom in dem Raumvolumen 11 erzeugt, welcher im Wesentlichen von der Decke der Personenschleuse 10 in Richtung ihres Bodens strömt und über einen Ansaugtrichter 15 abgesaugt wird. Der Ansaugtrichter 15 ist ein Teil einer Abdeckung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, über welche die sich in der Personenschleuse 10 aufhaltende Person auf das Mitführen verdächtiger Feststoffe, insbesonde¬ re Explosivstoffe oder Drogen, wie folgt untersucht wird. Innerhalb des oben beschriebenen Gehäuses befindet sich die in Figur 2 dargestellte Anordnung, welche zur besseren Übersicht ohne jegliches Gehäuseteil dargestellt ist. Im Wesent¬ lichen handelt es sich hierbei um eine Trägerscheibe 20, auf der eine Mehrzahl von Metallsieben 30 angeordnet sind. Mithilfe der Trägerscheibe 20 werden die Metallsiebe 30 zwischen verschiedenen Drehpositionen bewegt. Die Metallsiebe 30 sind hierbei derart auf der Trägerscheibe 20 angeordnet, dass sich jeweils ein Metallsieb 30 mit einer Blindstelle 31 abwech¬ selt. Im vorliegenden Beispiel sind auf der Trägerscheibe 20 insgesamt drei Metallsiebe 30 vorgesehen, so dass zwischen diesen Metallsieben 30 insgesamt drei Blindstellen 31 vorhanden sind. Die Trägerscheibe 20 kann mithilfe eines Antriebs 27, welcher ein Zahnrad 28 bewegt, welches in eine Rändelung 29 der Trägerscheibe 20 eingreift, gedreht werden. Von einer zur nächsten Drehposition 21 bis 25 überstreicht die Trägerscheibe 20 hierbei einen Winkel CC, wobei es sich auch um den Winkelabstand zwischen jeweils einem Metallsieb und einer benachbarten Blindstelle handelt. Durch den Wechsel von einer zur nächsten Drehposition 21 bis 25 wird also an einer betrachteten Drehposition 21 bis 25 jeweils zwischen einer Blindstelle 31 und einem Metallsieb 30 abgewechselt. In einer ersten Drehposition 21 erfolgt eine Absaugung wie zuvor im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben. Bei der Absaugung der Luft aus dem zu überwachenden Raumvolumen 11 streicht diese abgesaugte Luft durch ein Metallsieb 30, so dass eventuell in dem Luftstrom vorhandene Partikel in dem Metallsieb 30 hängen bleiben. Nach dieser Beaufschlagung des Metallsiebs 30 mit zu detekt ierenden Partikeln erfolgt eine Drehung der Trägerscheibe 20 in eine zweite Drehposition. Kommt das Metallsieb 30 in dieser zweiten Drehposition 22 an, so gerät es in Eingriff eines ersten Heizelementes 40, wel- ches eine Erhitzung des Metallsiebs 30 bewirkt. Es kann sich bei diesem ersten Heizelement beispielsweise um eine Indukti¬ onsspule handeln, welche eine in das Metallsieb 30 eingewobe¬ ne Induktionsschleife anregt und damit das Metallsieb 30 auf- heizt. Der so entstehende Dampf wird mithilfe eines ersten Absaugkanals 43 hin, zu einem Analysegerät 45 gesaugt, in welchem eine Analyse der gegebenenfalls so verdampften Parti¬ kel stattfindet.
Im vorliegenden Beispiel durchläuft das betrachtete Metall¬ sieb 30 im Folgenden zwei Leerpositionen 25, bevor es in die dritte Drehposition 23 verbracht wird. Dort gerät das Metall¬ sieb 30 in den Eingriff eines zweiten Heizelementes 41, wel- ches eine deutlich stärkere Erhitzung des Metallsiebs bewirkt und hierdurch eine Karbonisierung etwa noch auf dem Metallsieb 30 vorhandener Partikel verursacht. In einer viertem Drehposition erfolgt schließlich eine Absaugung etwa noch auf dem Metallsieb 30 vorhandener, karbonisierter Partikel.
Aufgrund der Verwendung von Blindstellen an jeder zweiten Drehposition werden diese jeweiligen Drehpositionen außer Betrieb gesetzt. Sich in dieser Betriebsposition an die
Blindstellen anlegende An- und Absaugkanäle werden hierdurch verschlossen und ein Ansaugen verhindert. Zudem kann es sich bei den an den Blindstellen 31 verwendeten Blenden um solche aus einem nicht ferromagnetischen Material, beispielsweise einem austenitischen Metall, handeln, welche durch Anlegen der Magnetisierung einer Induktionsspule keine Erwärmung mit sich bringt, so dass auf diese Art und Weise der Energie¬ verbrauch durch die hierdurch verhinderte Erwärmung gesenkt wird .
Figur 3 zeigt die gleiche Anordnung wie Figur 2 von der In- nenseite des Raumvolumens 11 her betrachtet. Deutlich sicht¬ bar ist hierdurch der Antrieb 27, welcher die Trägerscheibe 20 mithilfe deren Rändelung 29 in eine Drehung um ihre Drehachse 26 herum versetzt. Ebenfalls deutlich zu sehen sind die Absaugkanäle 43 und 44, welche im Bereich der Trägerscheibe 20 mithilfe von Faltenbalgen 34 mit dieser in Kontakt gebracht werden. Dies ist in den Figuren 4a und 4b näher dargestellt. Die Fal¬ tenbalge 34 sind doppelwandig ausgeführt, weisen also eine Innenwand 35 und eine Außenwand 36 auf. Endständig an diesen Faltenbalgen 34 sind Stutzen 33 angebracht, welche mit der Trägerscheibe 20 oder einem allfällig auf dem Metallsieb 30 angeordneten Rahmen 32 in dichtenden Kontakt treten können. Erreicht nunmehr die Trägerscheibe 20 eine Drehposition 21 bis 25 und gerät in Stillstand, so wird der Raum zwischen der Innenwand 35 und der Außenwand 36 mit einem Überdruck beauf¬ schlagt. Hierdurch wechselt die Situation des Faltenbalgs 34 vom Zustand der Figur 4a in den Zustand der Figur 4b. Auf¬ grund des Überdrucks zwischen Innenwand 35 und Außenwand 36 wird der Faltenbalg 34 ausgedehnt und rückt damit in Richtung der Trägerscheibe 20 aus. Begrenzt wird dabei der Ausrückweg durch den Stutzen 33, welcher nach einer Kontaktierung mit der Trägerscheibe 20 nicht weiter ausrücken kann. Zwischen den Doppelwänden kann dann eine Absaugung bzw. Ansaugung der Luft unabhängig von dem herrschenden Überdruck zwischen Innenwand 35 und Außenwand 36 erfolgen. Bevor die Trägerscheibe 20 weitergedreht wird, kann entweder der Überdruck zwischen den beiden Wänden des Faltenbalgs 34 gesenkt oder sogar in einen Unterdruck verwandelt werden, so dass der Faltenbalg 34 wieder in den Zustand wie in Figur 4a dargestellt zurückversetzt wird. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E Personenschleuse
Raumvolumen
gesicherter Bereich
ungesicherter Bereich
Tür
Ansaugtrichter
Pumpe
Trägerscheibe
erste Drehposition
zweite Drehposition
dritte Drehposition
vierte Drehposition
Leerposition
Drehachse
Antrieb
Zahnrad
Rändelung
Metallsieb
Blindstelle
Rahmen
Stutzen
Faltenbalg
Innenwand
Außenwand
erstes Heizelement
zweites Heizelement
Ansaugkanal
erster Absaugkanal
zweiter Absaugkanal
Analysegerät

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Vorrichtung zur Detektion von Feststoffen, insbesondere von Explosivstoffen oder Drogen, umfassend eine Trägerscheibe (20), auf welcher mehrere Siebe drehsymmetrisch angeordnet sind, wobei den Sieben in einer ersten Drehpo¬ sition (21) ein Ansaugkanal (42) zum Ansaugen von Umgebungsluft durch das jeweilige Sieb hindurch und in einer zweiten Drehposition (22) ein erstes Heizelement (40) zum Verdampfen während des Ansaugens in dem jeweiligen Sieb aufgefangener Partikel der zu detektierenden Feststoffe sowie ein mit einem Analysegerät (45) verbundener erster Absaugkanal (43) zum Absaugen der verdampften Partikel zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Sieben der Trägerscheibe (20) ein ge¬ radzahliges Vielfaches eines Winkels cc beträgt, den die Trägerscheibe (20) beim Übergang von einer Drehposition der Trägerscheibe (20) zu einer benachbarten Drehposition überstreicht und die Trägerscheibe (20) derart drehsym¬ metrisch aufgebaut ist, dass durch ein Verdrehen der Trägerscheibe (20) um den Winkel CC von einer zur nächsten Drehposition an einer Drehposition jeweils von einem Sieb zu einer Blindstelle (31) bzw. umgekehrt gewechselt wird, so dass die An- und Absaugkanäle (42, 43) in jeder zwei¬ ten Drehposition durch die Blindstellen (31) verschlossen sind . 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Sieben in einer dritten Drehposition (23) ein zweites Heizelement (41) zum Karbonisieren etwa noch auf dem jeweiligen Sieb vorhandener Partikel zugeordnet ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Heizelementen (40, 41) um Heizstrahler handelt, wobei das zweite Heizelement (41) eine grö¬ ßere, vorzugsweise eine doppelt so große Leistung besitzt wie das erste Heizelement (40) .
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Heizelementen (40, 41) um Induktionsspulen handelt, wobei den Sieben jeweils eine Indukti¬ onsschleife zugeordnet, vorzugsweise in das Sieb mit ein¬ gewoben, ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Heizelementen (40, 41) um Induktionsspulen und bei den Sieben um Metallsiebe (30) handelt, welche letzteren als Induktionsschleifen funktionieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehposition (23) um ein ungeradzahliges Vielfaches des Winkels cc gegenüber der zweiten Drehposition (22) versetzt ist und die Induktionsspulen von einem Generator gespeist werden, welcher jeweils dann auf eine höhere, vorzugsweise die doppelte, Leistung ge¬ schaltet wird, wenn sich an der dritten Drehposition (23) ein Sieb befindet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an den Blindstellen (31) auf der Trägerscheibe (20) zwischen jeweils zwei Sieben eine Blende vorgesehen ist, welche die Form der Siebe nachbildet.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Blenden und Siebe mittels identischer, erhabener Rahmen (32) auf der Trägerscheibe (20) befestigt sind.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blenden aus einem nichtmagneti¬ schen, vorzugsweise aus einem austenitischen, Material beschaffen sind.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Sieben in einer vierten Drehposition (24) eine Absaugvorrichtung zum Absaugen karbonisierter Partikelrückstände über einen zweiten Absaugkanal (44) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Sieben zumindest in der ersten, zweiten und vierten Drehposition (21, 22, 24) jeweils ein An- bzw. Absaugkanal (42, 43, 44) zugeordnet werden, welcher die Trägerscheibe (20) um das jeweilige
Sieb herum zumindest weitgehend dichtend kontaktiert und vor dem Verlassen der jeweiligen Drehposition wieder gelöst wird. 12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die An- bzw. Absaugkanäle (42, 43, 44) jeweils einen doppelwandigen Faltenbalg (34) umfassen und einen endständigen, die Trägerscheibe (20) um das Sieb herum dich¬ tend kontaktierenden Stutzen (33) aufweisen, wobei der Faltenbalg (34) zum Kontaktieren der Trägerscheibe (20) mit einem Überdruck, und vorzugsweise zum Lösen von der Trägerscheibe (20) mit einem Unterdruck, beaufschlagbar ist .
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerscheibe (20) ent lang ihres äußeren Umfangs gerändelt und durch ein in diese Rändelung (29) eingreifendes, mit einem elektri¬ schen Antrieb (27) verbundenen Zahnrad (28) angetrieben ist .
14. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugkanal (42) in ein abgeschlossenes, vorzugsweise eine Personenschleuse (10) bildendes, Raumvolumen (11) mündet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, synchronisiert um eine Drehposition versetzt arbeitende Trägerscheibe vorgesehen ist, dessen Siebe an dessen erster Drehposition über ein in ein zweites Raumvolumen mündendes Ansaugrohr mit Umgebungsluft beaufschlagt werden, wobei vorzugsweise das Analysegerät (45) mit den Sieben beider Trägerscheiben kommuniziert.
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