DE10115029A1 - Test sampler for removing samples from free falling loose material has rotational axis inclined to horizontal but upper and lower boundary lines of sample container standing horizontal when taking sample - Google Patents

Abstract

The rotary test sampler (1) is designed with its axis of rotation (5) inclined to the horizontal by an angle between 40 and 90 degrees. The surface or the upper boundary line (10) of the sampler or sample container stands horizontal when taking the sample in a central position and forms the said angle with the rotational axis. At the same time the lower boundary line (11) of the container likewise stands horizontal. The rotational speed of the sampler remains constant during sampling.

Description

1. Anwendungsgebiet1. Field of application

Die Erfindung betrifft einen rotierenden Schlitzprobenehmer in niedriger Bauhöhe für eine repräsentative Probenentnahme aus einem fallenden Schüttgutstrom.The invention relates to a rotating slot sampler in a low overall height for a representative sampling from a falling bulk material flow.

2. Stand der Technik und Nachteile des Standes der Technik2. State of the art and disadvantages of the prior art

Eine repräsentative Probe muß genau, richtig, systematisch unbeeinflußt, reproduzierbar und zuverlässig sein. (W. Rasemann, Qualitätssicherung von Stoffsystemen im Abfall- und Umweltbereich, Probenahme und Datenanalyse, TransTech-Verlag, Clausthal-Zellerfeld, 1999, S. 9-21; siehe besonders S. 18-19)A representative sample must be accurate, correct, systematically unaffected, reproducible and be reliable. (W. Rasemann, quality assurance of material systems in the waste and environmental area, sampling and data analysis, TransTech-Verlag, Clausthal-Zellerfeld, 1999, pp. 9-21; see especially p. 18-19)

Diesen Forderungen entsprechend ist eine Probenahmeanlage zu gestalten und funktionssicher auszuführen. Werden diese Vorraussetzungen nicht erfüllt, so kann eine nicht entsprechende Probenahme zu Verlusten führen. (Wilhelm Hermanns, Probenahme- und Probenaufbereitunganlagen, insbesondere im Hinblick auf die Prozessautomation, S. 59-92 Aus: Probenahme - Theorie und Praxis, Verlag Chemie, Weinheim, 1980, siehe Seite 83-87)A sampling system must be designed and designed to meet these requirements to function reliably. If these requirements are not met, one can improper sampling leads to losses. (Wilhelm Hermanns, sampling and sample preparation systems, especially with regard to the Process Automation, pp. 59-92 From: Sampling - Theory and Practice, Verlag Chemie, Weinheim, 1980, see page 83-87)

Zur Realisierung dieser Vorraussetzungen werden Proben gerne dem frei fallenden Schüttgut entnommen. Hierdurch steigt die Bauhöhe von Schüttgutanlagen.To meet these requirements, samples will be happy to drop freely Bulk material removed. This increases the overall height of bulk material plants.

Jedoch ist der Bedarf an Höhe in Anlagen zur Förderung oder Aufbereitung von Schüttgütern eine besonders kostenkritische Größe. Förderwege werden größer und der notwendige Raumbedarf steigt. Dementsprechend steigen die aufzuwendenden Investitionskosten und auch die Betriebskosten.However, the need for height in plants for the extraction or processing of Bulk goods a particularly cost-critical size. Funding channels are getting bigger and bigger necessary space requirements increases. Accordingly, the expenditures increase Investment costs and also the operating costs.

Die zur Verfügung stehende freie Materialfallhöhe ist also ein entsprechend kostbares und knappes Gut.The available free material drop height is therefore a correspondingly valuable and Scarce good.

Bei nachträglich einzubauenden Probenehmern steht freie Fallhöhe in vielen Fällen nur sehr begrenzt zur Verfügung.In the case of samplers to be retrofitted, the free fall height is very low in many cases limited available.

Die Probenahme kann grundsätzlich in die beiden Verfahrensschritte Materialentnahme und Materialaustrag unterteilt werden. Sampling can basically be carried out in the two process steps material removal and Material discharge can be divided.  

Diese Teilschritte laufen je nach Bauform entweder kontinuierlich und gleichzeitig oder nacheinander ab. Bei Gleichzeitigkeit wird die Probe, während der Probenehmer den Materialstrom durchfährt, kontinuierlich weitergeleitet. Bei Ungleichzeitigkeit wird die Stich­ probe genommen, bleibt im Schlitzgefäß liegen und wird erst, nachdem der Materialstrom durchfahren wurde, weiter transportiert.Depending on the design, these substeps either run continuously and simultaneously or one after the other. If the sample is simultaneous, the sample is Material flow passes through, passed on continuously. In the event of non-simultaneity, the stitch taken sample, remains in the slot vessel and is only after the material flow was driven through, transported further.

Für die Probenahme aus dem fallenden Gutstrom gibt es bewegte und starre Probenahmesysteme. (DIN 51 701 Prüfung fester Brennstoffe, Probenahme und Probenvorbereitung, Teil 4 (August 1985) Geräte und Beiblatt zu DIN 51 701, Teil 4, Ausführungsbeispiele)There are moving and rigid sampling systems for sampling from the falling stream of material. (DIN 51 701 Testing of Solid Fuels, Sampling and Sample Preparation, Part 4 (August 1985) Devices and Supplement to DIN 51 701, Part 4 , Examples)

Die starren Systeme zeichnen sich dadurch aus, daß sie im Gutstrom feststehend über eine Schlitzöffnung oder ähnliches eine Teilmenge entnehmen. Antriebe dienen hier nur dazu, das Material abzutransportieren (z. B. Schneckenprobenehmer) oder den Probenahmeschlitz zu schließen. (siehe z. B. in Schüttgut 5(1999) Nr. 3, Seite 446)The rigid systems are distinguished by the fact that they remove a subset in the flow of material via a slit opening or the like. Drives are only used to remove the material (e.g. screw sampler) or to close the sampling slot. (see e.g. in Bulk 5 ( 1999 ) No. 3, page 446)

Diese Probenehmer sind einfach gebaut und benötigen nur eine niedrige, freie Fallhöhe. Jedoch beproben sie nicht den gesamten Querschnitt und entnehmen deshalb nur Proben mit stark eingeschränkter Repräsentativität. Ihre Anwendbarkeit wird hierdurch entscheidend eingeschränkt bzw. grundsätzlich in Frage gestellt.These samplers are simple in construction and only require a low, free fall height. However, they do not sample the entire cross section and therefore only take samples with severely limited representativity. This makes your applicability decisive restricted or fundamentally questioned.

Bei den bewegten Systemen wird nach Art der Bewegung zwischen traversierenden und rotierenden Systemen unterschieden.In the case of the moving systems, the type of movement between traversing and differentiated rotating systems.

Das traversierende Schlitzgefäß (Probenahme während der Waggonentladung, Schüttgut 4(1998) Seite 150-151) ist dabei das klassische, aus der manuellen Anwendung in offenen Anlagen kommende Probenahmeprinzip. Bei der Mechanisierung ist die traversierende also lineare Bewegung jedoch relativ aufwendig (Wilhelm Hermanns, ebenda, siehe Seite 64)7 und zwar beim Aufbau von Antrieb und Verlagerung. Der Schutz gegenüber der Umgebung vor Schmutz und Staub ist z. B. nur mit Hilfe von flexiblen Manschetten zu realisieren, wobei diese einer intensiven Wartung und Instandhaltung bedürfen. Dies gilt insbesondere für die heute von den Betreibern immer mehr geforderte Materialführung in abgeschlossenen Räumen.The traversing slot vessel (sampling during wagon unloading, bulk goods 4 ( 1998 ) page 150-151) is the classic sampling principle that comes from manual use in open systems. In mechanization, however, the traversing, i.e. linear, movement is relatively complex (Wilhelm Hermanns, ibid., See page 64) 7, namely when building the drive and displacement. Protection against the environment from dirt and dust is e.g. B. only with the help of flexible cuffs, which require intensive maintenance and repair. This applies in particular to the material management in closed rooms that is increasingly required by operators today.

Nach Möglichkeit werden deshalb rotierende Systeme bevorzugt. Der Staub- und Explosionsschutz ist leichter zu realisieren. Nur die rotierende Welle wird mit entsprechender Abdichtung nach innen geführt. Die schmutz- und staubempfindlichen Teile, wie Verlagerung, Getriebe und elektrischer Antrieb liegen dabei außerhalb des staubbelasteten, geschlossenen Innenraums.If possible, rotating systems are therefore preferred. The dust and Explosion protection is easier to implement. Only the rotating shaft becomes the corresponding one Sealing led inwards. The dirt and dust sensitive parts, like Relocation, gear and electrical drive are outside the dust-laden, closed interior.

Die Rotationsachse kann je nach Ausführungsform waagerecht, senkrecht oder geneigt stehen. Depending on the embodiment, the axis of rotation can be horizontal, vertical or inclined stand.  

Probenehmer, deren waagerechte Achse innerhalb des Materialstroms liegen (Fig. 1), werden von den Anlagenbetreibern nicht gerne eingesetzt, weil sie dem Verschleiß dauernd, d. h. auch während der Stillstandsphase zwischen den Probenahmezyklen, ausgesetzt sind und die Transportwege verengen. Außerdem muß der Rotationsradius (b) entsprechend groß sein, damit die Probe im ausgelenkten Ruhezustand aus dem Probenehmer abfließt. Die Größe des Rotationsradius (b) hängt von dem Durchmesser (d) des Hauptmaterialstroms ab. Bei größerem (d) wird auch (b) größer. Dementsprechend groß ist die benötigte freie Fallhöhe (h) für den Probenehmer.Samplers whose horizontal axes lie within the material flow ( Fig. 1) are not very popular with plant operators because they are constantly exposed to wear, ie even during the standstill phase between sampling cycles, and narrow the transport routes. In addition, the radius of rotation (b) must be large enough so that the sample flows out of the sampler in the deflected idle state. The size of the radius of rotation (b) depends on the diameter (d) of the main material flow. The larger (d), the larger (b). The free fall height (h) required for the sampler is correspondingly large.

Bei Probenehmern, deren Achse waagerecht neben dem Materialstrom liegt (Fig. 2), müssen der Radius (b) und damit die notwendig zur Verfügung stehende Einbauhöhe (h) entsprechend größer sein. (E. Hopmann, Laboratory Automation and Sampling, in G. Kraft (Editor), Sampling in the Non-Ferrous Metals Industry, TransTech-Verlag, Clausthal-Zellerfeld, 1993, Seite 199-207, siehe Seite 201)For samplers whose axis lies horizontally next to the material flow ( Fig. 2), the radius (b) and thus the necessary installation height (h) must be correspondingly larger. (E. Hopmann, Laboratory Automation and Sampling, in G. Kraft (Editor), Sampling in the Non-Ferrous Metals Industry, TransTech-Verlag, Clausthal-Zellerfeld, 1993, pages 199-207, see page 201)

Probenehmer mit senkrechter Rotationsachse führen das Probenmaterial über eine Rutsche oder einen Trichter seitlich aus dem Materialstrom heraus (Fig. 3). Die Trichterhöhe (t) ist entscheidend für die Bauhöhe (b) des Probenehmers und beeinflußt über den Materialstreuwinkel (α) auch die Rutschenhöhe (c). Streuwinkel (α) und Rutschenwinkel (β) beeinflussen ebenfalls die Höhen (t) und (c). Sie sind jedoch vom Material abhängig und können nicht beeinflußt werden. Die Trichterhöhe (t) und Rutschenhöhe (c) vergrößern sich auch mit dem Durchmesser (d). Die Gesamthöhe (h) vergrößert sich also auch mit dem Durchmesser (d) des Primärstroms und erfordert eine entsprechend größere, freie Materialfallhöhe (h) in der Produktionsanlage.Samplers with a vertical axis of rotation guide the sample material laterally out of the material flow via a slide or a funnel ( Fig. 3). The funnel height (t) is decisive for the construction height (b) of the sampler and influences the slide height (c) via the material scattering angle (α). Scattering angle (α) and slide angle (β) also influence the heights (t) and (c). However, they depend on the material and cannot be influenced. The funnel height (t) and slide height (c) also increase with the diameter (d). The total height (h) also increases with the diameter (d) of the primary flow and requires a correspondingly larger, free material drop height (h) in the production system.

An Versuchen die Bauhöhe (h) von rotierenden Probenehmern zu reduzieren, indem der Höhenbedarf für Trichter (t) und Rutschen (c) vermieden bzw. reduziert wird, hat es nicht gefehlt.Attempts to reduce the height (h) of rotating samplers by using the Height requirement for funnels (t) and slides (c) is avoided or reduced, it has not missing.

Eine Lösungsmöglichkeit ist zum Beispiel der Einbau von Bodenklappen. (Wilhelm Hermanns, ebenda, Seite 65) Diese Boden­ klappen sind jedoch wiederum bewegliche Teile in einer sehr staubhaltigen Umgebung. Es ist häufig problematisch den Betrieb störungsfrei zu gewährleisten. Unkontrollierte Leckagen und Fehlausträge z. B. durch Verklemmungen mit Grobkorn verursachen nicht reproduzierbare Probenahmefehler. Das Abdichten und Dichthalten derartiger Klappen, u. a. z. B. durch Führungrollen ist in geschlossener und staubiger Umgebung eine weitere Schwachstelle. (Wilhelm Hermanns, ebenda S. 69 unterer Abschnitt) One solution is, for example, the installation of floor hatches. (Wilhelm Hermanns, ibid., Page 65) This floor However, flaps are moving parts in a very dusty environment. It is often problematic to ensure trouble-free operation. Uncontrolled leaks and misfeeds z. B. caused by jamming with coarse grain reproducible sampling errors. Sealing and keeping such flaps, u. a. z. B. by guide rollers is another in a closed and dusty environment Weak spot. (Wilhelm Hermanns, ibid. P. 69 lower section)  

Eine weitere Möglichkeit besteht im Einbau von Fördersystemen. Diese müssen jedoch in schmutz- und staubbelasteter Umgebung arbeiten und sind dementsprechend anfällig und häufig nicht exgeschützt.Another option is to install conveyor systems. However, these must be in Dirty and dusty environments work and are accordingly susceptible and often not protected.

Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz von Probenehmern mit geneigter Achse (Fig. 4). (Wilhelm Hermanns, ebenda, Seite 63 und Seite 66) Hier hat die Trichterhöhe keinen Anteil mehr an der Höhe (b). Anstattdessen kommt allerdings in derselben Größenordnung die Neigung der senkrecht auf der Rotationsachse stehenden Oberkante (f) hinzu und vergrößert wiederum die Bauhöhe (b) und damit die Gesamthöhe (h). Je weiter die Rotationsachse geneigt (γ) wird, um so größer wird (t). Durch Vergrößerung von (δ) wird der Probenehmer dicker und damit (f) größer. Auch dieser Probenehmer hat den Nachteil, daß sich seine Bauhöhe mit dem Durchmesser (d) des Hauptmaterialstroms vergrößert.Another possibility is the use of samplers with an inclined axis ( Fig. 4). (Wilhelm Hermanns, ibid., Page 63 and page 66) Here the funnel height no longer has any part in the height (b). Instead, however, the inclination of the upper edge (f) standing perpendicular to the axis of rotation is added in the same order of magnitude and in turn increases the overall height (b) and thus the overall height (h). The further the axis of rotation is inclined (γ), the larger (t). By increasing (δ) the sampler becomes thicker and (f) larger. This sampler also has the disadvantage that its overall height increases with the diameter (d) of the main material flow.

In der Offenlegungsschrift DT 24 58 783 A1 wird zwar ein Probenehmer mit geneigter Rotationsachse vorgestellt, wobei es hier jedoch nur um das Anheben der Probe auf gleiche Höhe mit dem Transportband geht. Es werden jedoch keinerlei Lösungsmöglichkeiten zur Einsparung von Bauhöhe aufgezeigt.In the published patent application DT 24 58 783 A1, a sampler with an inclined position is used Axis of rotation presented, but here it is only about lifting the sample to the same Height with the conveyor belt. However, there are no possible solutions Saving of construction height shown.

3. Aufgabe der Erfindung3. Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine repräsentative Schüttgutprobe aus dem gesamten Querschnitt des fallenden Schüttgutstroms zu entnehmen, wobei der Probenehmer insbesondere die folgenden Bedingungen erfüllen muß:
The object of the invention is to take a representative bulk sample from the entire cross section of the falling bulk stream, the sampler in particular having to meet the following conditions:

• - Die notwendig zur Verfügung stehende freie Fallhöhe (h) des Schüttgutstroms sollte möglichst gering sein und unabhängig von der Größe des Schüttgutstrom-Querschnitts (d).- The necessary free head (h) of the bulk material flow should be available be as small as possible and regardless of the size of the bulk material flow cross-section (d).
• - Der Probenehmer sollte komplett einhausbar sein und eine staubfreie Umgebung ermöglichen und auch Proben von explosionsgefährdeten Schüttgütern entnehmen können.- The sampler should be completely housable and a dust-free environment enable and can also take samples of explosive bulk materials.
• - Die Ruhestellung des Probenehmers sollte außerhalb des Schüttgutstroms liegen.- The rest position of the sampler should be outside the bulk material flow.
• - Im inneren, abgeschlossenen, schmutz- und staubexponierten Bereich sollten keine Verlagerungen, Antriebe oder andere elektrische Bauteile liegen.- There should be no inside, closed, dirt and dust exposed areas There are displacements, drives or other electrical components.

4. Lösung der Aufgabe4. Solution of the task

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein rotierender Schlitzprobenehmer mit schräg liegender Rotationsachse und einem zur Achse abgewinkelten Schlitzgefäß vorgeschlagen (Fig. 5), wobei das Schlitzgefäß in seiner tiefsten Position waagerecht ausgerichtet ist und mittig im Schüttgutstrom liegt. In dieser Lage hat das Probenahmegefäß im Normalfall horizontal und parallel verlaufende Ober- und Unterkanten. To solve this problem, a rotating slit sampler with an inclined axis of rotation and a slotted vessel angled to the axis is proposed ( FIG. 5), the slotted vessel being aligned horizontally in its lowest position and lying centrally in the bulk material flow. In this position, the sampling vessel normally has horizontal and parallel top and bottom edges.

Normalerweise ist das Schlitzgefäß ein Rohr; die Querschnittsform ist also ein Kreis (Fig. 8). Es kann aber auch andere Querschnittsformen annehmen, wenn die jeweilige Applikation dies wünschenswert erscheinen läßt, z. B. eine Raute oder ein Rechteck.Usually the slit vessel is a pipe; the cross-sectional shape is therefore a circle ( Fig. 8). But it can also take other cross-sectional shapes if the respective application makes this appear desirable, e.g. B. a diamond or a rectangle.

Die beiden Schneiden (8, 9) des Probenehmers sind so ausgerichtet, daß die Enden der Schneiden auf gleicher "Höhe" liegen und dementsprechend die gleiche kegelförmige Bahn überstreichen, je nach Spaltbreite mehr oder weniger zeitversetzt.The two cutting edges ( 8 , 9 ) of the sampler are aligned in such a way that the ends of the cutting edges are at the same "height" and accordingly cover the same conical path, more or less staggered depending on the gap width.

5. Vorteile der Erfindung5. Advantages of the invention

• - Der Probenehmer benötigt nur eine geringe freie Fallhöhe (h), die ähnlich gering ist wie bei den starr eingebauten Probenehmern, jedoch mit dem Vorteil der repräsentativen Beprobung des gesamten Schüttgut-Querschnittes.- The sampler only needs a low free fall height (h), which is as low as in the case of rigidly installed samplers, but with the advantage of being representative Sampling of the entire cross-section of the bulk material.
• - Bei der vorgeschlagenen Lösung (Fig. 5) ist der Ausschüttwinkel (δ) zwischen 0° und 90° ohne Einfluß auf die Bauhöhe (h) frei wählbar. Dadurch kann auch schwer fließendes Schüttgut rückstandsfrei in den Probenbehälter weitertransportiert werden.- In the proposed solution ( Fig. 5), the dumping angle (δ) between 0 ° and 90 ° can be freely selected without affecting the overall height (h). This means that even bulk material that is difficult to flow can be transported to the sample container without leaving any residue.
• - Der Probenehmer ist durch die Dimensionierung der Länge des Probenahmearms (I), dem Durchmesser des Stichprobengefäßes (a) und dem Neigungswinkel (γ) der Rotationsachse ohne nennenswerte Veränderung der Bauhöhe (h) gut an unterschiedliche Hauptmassen-ströme und -querschnitte anpaßbar.
  Nur der Probenehmerdurchmesser (a) beeinflußt die Gesamthöhe (h). Im Normalfall ist das Stichprobenahmegefäß (1) ein Rohr. Das Gefäßvolumen und damit der Durchmesser (a) des Rohres wird entsprechend der zu erwartenden Stichprobenmenge angepaßt. Bei gegebenem Durchmesser des Hauptmaterialstroms ist allerdings das Volumen der Stichprobe (V) proportional dem Quadrat von (a): V ~ a². Das heißt, daß bei einer relativ geringen Vergrößerung von (a) das Auffangvolumen des Probenehmers für die Stichprobe beträchtlich erhöht wird.- The dimensions of the length of the sampling arm (I), the diameter of the sampling vessel (a) and the angle of inclination (γ) of the axis of rotation make it easy to adapt the sampler to different main mass flows and cross-sections.
  Only the sampler diameter (a) affects the total height (h). The sampling vessel ( 1 ) is normally a pipe. The vessel volume and thus the diameter (a) of the tube is adjusted according to the sample amount to be expected. Given the diameter of the main material flow, however, the volume of the sample (V) is proportional to the square of (a): V ~ a ² . This means that with a relatively small magnification of (a), the sampler collection volume for the sample is increased considerably.
• - Ein Vergleich mit dem bisherigen Stand der Technik verdeutlicht, daß die erforderliche Gesamthöhe (h) der vorgeschlagenen Lösung (Fig. 5) entscheidend geringer ist.
  Bei allen Bauformen (Fig. 1 bis Fig. 5) ist die Gesamthöhe h = b + c, wobei (c) proportional zu (b) ist. Ist (b) groß, so ist auch (c) groß. In vielen Fällen gilt zudem ungefähr b = c. Das bedeutet, daß auch ungefähr h = 2b bzw. bei einer Reduzierung der Bauhöhe (b) wird (h) um ca. das Zweifache reduziert.
  Da der neue Probenehmer nur eine Mindestbauhöhe (b) hauptsächlich bestehend aus (a) benötigt und Rutschen (t) und Schrägen (f) keinen Einfluß auf die vorgeschlagene Lösung nehmen, die Rutschenhöhe (c) klein wird, ist eine entscheidende Reduzierung der Bauhöhe (h) gegeben.
  Ein Vergleich der Verhältnisszahlen zwischen der Gesamtbauhöhe (h) und dem Durchmesser (d) des Materialhauptstroms macht dies deutlich. Bei senkrechter Rotationsachse (Fig. 3) beträgt das Verhältnis h/d = 4,8/1 und selbst bei geneigter Rotationsachse mit entsprechend geneigter Oberkante (Fig. 4) beträgt das Verhältnis noch h/d = 3,511. Das Verhältnis bei der vorgeschlagenen Lösung (Fig. 5) beträgt jedoch lediglich h/d = 1,2511.
  Die notwendig zur Verfügung stehende freie Fallhöhe (h) ist konstruktionsbedingt nahezu unabhängig von der Abmessung des Materialstrom-Querschnitts (d), so daß das Verhältnis h/d mit größerem (d) noch günstiger werden kann.- A comparison with the prior art shows that the required total height (h) of the proposed solution ( Fig. 5) is significantly lower.
  For all designs ( Fig. 1 to Fig. 5) the total height is h = b + c, where (c) is proportional to (b). If (b) is large, then (c) is also large. In many cases, approximately b = c also applies. This means that approximately h = 2b or, if the overall height (b) is reduced, (h) is reduced by approximately twice.
  Since the new sampler only requires a minimum overall height (b) consisting mainly of (a) and slides (t) and slopes (f) have no influence on the proposed solution, the slide height (c) becomes small, a decisive reduction in the overall height ( h) given.
  A comparison of the ratios between the overall height (h) and the diameter (d) of the main material flow makes this clear. With a vertical axis of rotation ( FIG. 3) the ratio is h / d = 4.8 / 1 and even with an inclined axis of rotation with a correspondingly inclined upper edge ( FIG. 4) the ratio is still h / d = 3.511. The ratio in the proposed solution ( FIG. 5), however, is only h / d = 1.2511.
  The necessary free fall height (h) is almost independent of the dimension of the material flow cross-section (d) due to the design, so that the ratio h / d with larger (d) can be even more favorable.
• - Der Probenehmer ist leicht komplett einhausbar. Verlagerung und andere empfindliche Bauteile liegen dabei außerhalb des schüttgutexponierten Bereiches.- The sampler can easily be completely enclosed. Relocation and other sensitive Components lie outside the area exposed to the bulk goods.
• - Die offenen Bauweise am Auslauf (6) des Probenehmers gewährleistet den Druckausgleich innerhalb und außerhalb des Schlitzes. Dies ermöglicht isokinetische Bedingungen bei der Probenahme.- The open design at the outlet ( 6 ) of the sampler ensures pressure equalization inside and outside the slot. This enables isokinetic conditions during sampling.

6. Beschreibung eines Ausführungsbeispiels6. Description of an embodiment

Anhand der folgenden Zeichnungen wird der Stand der Technik erläutert:The state of the art is explained using the following drawings:

Fig. 1 Rotationsprobenehmer mit waagerechter Achse innerhalb des Materialstroms - Stand der Technik. Fig. 1 rotary sampler with a horizontal axis within the material flow - prior art.

Fig. 2 Rotationsprobenehmer mit waagerechter Achse außerhalb des Materialstroms - Stand der Technik. Fig. 2 rotary sampler with a horizontal axis outside the material flow - prior art.

Fig. 3 Rotationsprobenehmer mit senkrechter Achse - Stand der Technik. Fig. 3 rotation sampler with a vertical axis - prior art.

Fig. 4 Rotationsprobenehmer mit geneigter Achse - Stand der Technik. Fig. 4 rotation sampler with inclined axis - prior art.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den folgenden Zeichnungen dargestellt.An embodiment is shown in the following drawings.

Fig. 5 Seitenansicht Fig. 5 side view

Fig. 6 Ansicht von oben Fig. 6 top view

Fig. 7 Bewegung der Schlitzoberfläche Fig. 7 movement of the slot surface

Fig. 8 Querschnitt durch das Probenahmegefäß Fig. 8 cross section through the sampling vessel

Der Probenehmer besitzt eine entsprechend dem Winkel (γ) geneigte Antriebsachse. Das Probenahmegefäß (1) mit der Schlitzöffnung (4) liegt während der Ruhephase senkrecht neben dem Materialstrom (2). Zur Entnahme einer Stichprobe dreht sich das Probenahmegefäß (1) um 360°. Gleichzeitig wird es von der Senkrechten in die Horizontale verkippt. Das Passieren der Mitte des Materialstroms ist in Fig. 5 dargestellt.The sampler has a drive axis inclined according to the angle (γ). The sampling vessel (1) with the slot opening (4) is located during the idle phase vertically next to the stream of material (2). The sampling vessel ( 1 ) rotates 360 ° to take a sample. At the same time, it is tilted from the vertical to the horizontal. The passage of the middle of the material flow is shown in Fig. 5.

Die Stichprobengefäßhöhe (a) und die freie Bauhöhe (b) wird fast nur von dem zu erwartenden Stichprobenvolumen bestimmt. Die gesamte noch notwendige freie Materialfallhöhe (h) des Hauptschüttgutstroms (2) ist minimal, da durch die geringe Höhe (b) auch die Rutschenhöhe (c) klein ist.The sample vessel height (a) and the free construction height (b) are almost only determined by the expected sample volume. The total free material fall height (h) of the main bulk material flow ( 2 ) that is still necessary is minimal since the low height (b) means that the slide height (c) is also small.

Aus der Position in der Mitte fährt das Probenahmegefäß (1) mit gleichmäßiger Geschwindigkeit weiter und stoppt in der senkrechten Position. Die Stichprobe rutscht dabei in die Mitte und wird über den unten offenen Übergabezylinder (6) in das Rohr zum Probenahmebehälter umgelenkt.From the position in the middle, the sampling vessel ( 1 ) continues at a constant speed and stops in the vertical position. The sample slips into the middle and is diverted into the tube to the sampling container via the transfer cylinder ( 6 ), which is open at the bottom.

Die offene Schlitzfläche (4) wird entlang der Manteloberfläche eines Kegels rotierend bewegt. sodaß die Probenahme durch einen systematischen Fehler beeinträchtigt werden kann, die Rotation (ρ). Diese Fehlermöglichkeit wird durch die radiale Veränderung der Schlitzbreite (s) vermieden. Hierbei treffen sich die Verlängerungen der beiden Schneiden (8, 9) im Punkt A und bilden den Winkel (σ).The open slot surface ( 4 ) is rotated along the surface of a cone. so that sampling can be affected by a systematic error, the rotation (ρ). This possibility of error is avoided by the radial change in the slot width (s). The extensions of the two cutting edges ( 8 , 9 ) meet at point A and form the angle (σ).

Erfahrungsgemäß muß die Schlitzbreite (s) mindestens das drei- bis fünffache der maximal im Schüttgut auftretenden Partikelgröße betragen. Entsprechend dem unterhalb des Probenahmequerschnittes wirksamen Kippwinkel (κ) wird jedoch für diese Betrachtung nicht die wirkliche, Schlitzbreite (s) sondern die, zu Beginn und Ende der Stichprobenahme senkrecht zum Schüttgutstromstrom stehende Schlitzbreite s_senkr = s cosκ angesetzt.Experience has shown that the slot width (s) must be at least three to five times the maximum particle size occurring in the bulk material. According to the effective tilt angle (κ) below the sampling cross-section, the actual slot width (s) is not used for this consideration, but rather the slot _width s _{perpendicular} = s cosκ at the beginning and end of the sampling process.

Dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel liegen folgende Abmessungen zugrunde:
Der Hauptschüttgutstrom fällt durch ein Rohr mit einem Durchmesser d = 200 mm. Die Rotationsachse ist im gezeigten Anwendungsbeispiel zur Waagerechten um den Winkel (γ) entsprechend 45° geneigt, entsprechend resultiert ein Ausschüttwinkel (δ) von 90°. Sollte ein Ausschüttwinkel (8) von 90° nicht erforderlich sein, kann er durch Vergrößerung von (γ) dem Schüttgut oder dem örtlichen, geometrischen Umfeld angepasst werden. Die materialabhängigen Parameter, der Streuwinkel (α) und Rutschenwinkel (β) werden hier mit 55° angenommen.The example shown in FIG. 5 is based on the following dimensions:
The main bulk material flow falls through a pipe with a diameter d = 200 mm. In the application example shown, the axis of rotation is inclined to the horizontal by an angle (γ) of 45 °, which results in a dumping angle (δ) of 90 °. If a dump angle ( 8 ) of 90 ° is not necessary, it can be adjusted by increasing (γ) the bulk material or the local, geometric environment. The material-dependent parameters, the scattering angle (α) and slide angle (β) are assumed to be 55 ° here.

Der abgewinkelte Probenehmer hat eine Länge (l) von 466 mm. Der Durchmesser (a) des Probenehmers wird mit 92 mm festgelegt. Daraus resultiert für (b) eine Höhe von 125 mm und für (c) ebenfalls eine Höhe von 125 mm. Die gesamte freie Einbauhöhe (h) beträgt dann h = b + c = 250 mm.The angled sampler has a length (l) of 466 mm. The diameter (a) of the Sampler is set at 92 mm. This results in a height of (b) 125 mm and for (c) also a height of 125 mm. The total free installation height (h) is then h = b + c = 250 mm.

Claims (8)

1. Rotierender Probenehmer (1) zur Entnahme repräsentativer Proben über den gesamten Querschnitt eines fallenden Schüttgutstroms (2) aus einer Vorlage (3) darunter aufgefangen z. B. in einem Trichter (7), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung mit der Kombination folgender Merkmale:

• - Die Rotationsachse (5) ist um einen Winkel (γ) zwischen oder gleich 40° und 90°, gegenüber der Horizontalen geneigt.
• - Die Probenahmefläche (4) bzw. die im Längsschnitt obere Begrenzungslinie (10) des Probenahmegefäßes steht während der Probenahme in der zentralen Position horizontal bzw. annähernd horizontal und bildet mit der Rotationsachse (5) den Winkel (γ). Gleichzeitig steht die im Längsschnitt untere Begrenzungslinie (11) des Probenahmegefäßes ebenfalls horizontal bzw. angenähert horizontal.

1. Rotating sampler ( 1 ) for taking representative samples over the entire cross-section of a falling bulk material flow ( 2 ) from a template ( 3 ) below it z. B. in a funnel ( 7 ), characterized by a device with the combination of the following features:

• - The axis of rotation ( 5 ) is inclined at an angle (γ) between or equal to 40 ° and 90 ° with respect to the horizontal.
• - The sampling surface ( 4 ) or the upper limit line ( 10 ) of the sampling vessel in longitudinal section is horizontal or approximately horizontal during sampling in the central position and forms the angle (γ) with the axis of rotation ( 5 ). At the same time, the lower boundary line ( 11 ) of the sampling vessel in longitudinal section is also horizontal or approximately horizontal.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rotationsgeschwindigkeit (w) des Probenehmers während der Probenahme konstant bleibt.2. The apparatus of claim 1, wherein the rotational speed (w) of the sampler remains constant during sampling. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei der die beiden Schneiden (8, 9) mit den Spitzen im gesamten Probenahmebereich jeweils die gleiche kegelförmige Bahn überstreichen.3. Apparatus according to claim 1 and 2, wherein the two cutting edges ( 8 , 9 ) with the tips in the entire sampling area each sweep over the same conical path. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei das Verhältnis der Probenehmerbauhöhe (h) zum Durchmesser (d) des Hauptmassenstroms kleiner oder gleich 2,5/1 ist.4. Apparatus according to claim 1 to 3, wherein the ratio of the sampling height (h) to the diameter (d) of the main mass flow is less than or equal to 2.5 / 1. 5. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, mit einer Schlitzöffnung (4), deren Breite sich radial zur Rotationsachse hin verringert.5. The device and method according to claim 1 to 4, with a slot opening ( 4 ) whose width decreases radially towards the axis of rotation. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei dem das Probenmaterial durch einen nach unten geöffneten und entsprechend der Rotationsachse (5) geneigten Zylinder (6) in den Probensammler weitergeleitet wird, wobei der Zylinder oben geschlossen ist und dort mit der Rotationsachse verbunden ist.6. The device according to claim 1 to 5, wherein the sample material is passed through a downwardly open and inclined according to the axis of rotation ( 5 ) cylinder ( 6 ) in the sample collector, the cylinder being closed at the top and being connected there to the axis of rotation. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, wobei Motor und Getriebe am oberen oder unteren Ende der Rotationsachse angebracht werden können.7. The device according to claim 1 to 6, wherein the engine and transmission at the upper or lower End of the axis of rotation can be attached. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, wobei das Stichprobenahmegefäß (1) sich im Querschnitt an den Stellen vergrößert, wo erfahrungsgemäß am meisten Material zu erwarten ist.8. The device according to claim 1 to 7, wherein the sampling vessel ( 1 ) increases in cross section at those locations where experience has shown that the most material is to be expected.