DE19955980C2

DE19955980C2 - Feeding device from samples to processing and analysis devices

Info

Publication number: DE19955980C2
Application number: DE1999155980
Authority: DE
Inventors: Egbert Huwer; Wolfgang Mutter
Original assignee: Fritsch Laborgeraetebau GmbH
Current assignee: Fritsch Laborgeraetebau GmbH
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2019-11-21
Also published as: DE19955980A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zuführgerät von Proben zu Verarbeitungs- und Analysegeräten, bei denen es auf konstante Förderraten ankommt.The invention relates to a feeding device of Samples for processing and analysis equipment in which it constant delivery rates arrives.

Ein Zuführgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus einem Prospekt der Firma Fritsch: Vibrations- Zuteilrinne Laborette 24 bekannt. Der höhenverstellbare Träger des Trichters besteht aus einer senkrechten Säule und einem waagerechten Klemmträger. Zur Veränderung der Schwingungsamplitude der Rinne und damit der Förderleistung des Gerätes wird der Schwingungserzeuger mit einer variablen Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz des gesamten Schwingungssystems erregt, wobei bei Annäherung an die Eigenfrequenz die Amplitude erhöht und bei sich Entfernen von der Eigenfrequenz die Schwingungsamplitude der Rinne verringert wird. Die Einstellung der Förderrate ist nur auf Sicht möglich.A feeder according to the preamble of claim 1 is known from a prospectus of the company Fritsch: Vibratory feeder laboratory 24 known. The height-adjustable support of the funnel consists of a vertical column and a horizontal clamp support. To change the vibration amplitude of the channel and thus the flow rate of the device of the vibrator is energized at a variable frequency in the vicinity of the natural frequency of the entire vibration system, which increases when approaching the natural frequency, the amplitude and decreases when removed from the natural frequency, the vibration amplitude of the channel becomes. The adjustment of the delivery rate is only possible on sight.

Bei einem weiteren Zuführgerät (Prospekt der Firma Retsch: Zuteilgeräte DR 100) gibt es einen elektromagnetischen Wurfvibrator als Schwingungserzeuger an der Zuteilrinne, wobei der Volumenstrom durch Steuerung des Wurfvibrators stufenlos einstellbar ist. Eine Erfassung der Schwingungsamplitude des Wurfvibrators und damit eine Regelung erfolgt nicht. Durch Verstellung des Trichters lässt sich die Schichthöhe in der Förderrinne einstellen. In another feeder (Prospect of Retsch: Allocation DR 100 ) there is an electromagnetic litter vibrator as a vibrator at the feeder trough, wherein the volume flow is infinitely adjustable by controlling the litter vibrator. A detection of the vibration amplitude of the litter vibrator and thus a regulation does not take place. By adjusting the funnel, the layer height in the conveyor trough can be adjusted.

Bei einem Vibrationsförderer (DE-OS 20 45 950) kann die Höhe der Austrittsöffnung eines Vorratbehälters mittels einer Stellschraube eingestellt werden, um sich der Größe der zu fördernden Teile anzupassen.In a vibratory conveyor (DE-OS 20 45 950), the Height of the outlet opening of a storage container by means of a Adjusting screw can be adjusted to the size of the adapt promotional parts.

Zur Analyse von Proben mittels Laserbeugung müssen diese pulverisiert werden, um tatsächlich Primärkörper zu messen. Die Dispersion kann in Suspension oder im Luftstrahl als Aerosol erfolgen. Um zu reproduzierbaren Ergebnissen zu gelangen, sollte während der Messung die Zusammensetzung der Probe und deren Konzentration im Laserstrahl konstant sein. Deshalb benötigt man eine konstante Zuführrate der Probe zu dem Analysegerät.For the analysis of samples by laser diffraction they must be pulverized to actually measure primary body. The dispersion may be in suspension or in the air jet as Aerosol done. To get reproducible results too should, during the measurement, the composition of the Sample and its concentration in the laser beam to be constant. Therefore, one needs a constant feed rate of the sample to the analyzer.

Bei der Gewinnung von Teilproben aus großen Probemengen werden Probenteiler eingesetzt, bei denen der Fehler bei der Probenteilung klein gehalten werden kann, wenn die Zuteilrate konstant ist. Das gleiche gilt bei der Zuführung von Probenmaterial zu Pulvermühlen, welche das Probenmaterial weiter zerkleinern.In the extraction of subsamples from large sample quantities Sample dividers are used in which the error in the Sample division can be kept small if the allocation rate is constant. The same applies to the supply of Sample material to powder mills containing the sample material continue to mince.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zuführeinheit von Proben zu Verarbeitungs- und Analysegeräten bereitzustellen, das sich der Art des zugeführten Probenmaterials anpassen kann und die Förderrate konstant hält.The invention is therefore based on the object, a Feeding unit from samples to processing and analysis equipment to provide, depending on the nature of the supplied Sample material and the delivery rate can be constant holds.

Diese Aufgabe wird durch ein Zuführgerät mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a feeding device with the features of Main claim solved; advantageous embodiments are the subject of Dependent claims.

Im einzelnen wird ein Bemessungsspalt zwischen einem Trichter und einer Zuteilrinne geschaffen, dessen Weite im Hinblick auf den gewünschten Massestrom einstellbar ist. Zusätzlich ist die Schwingungsamplitude der Zuteilrinne, welche ebenfalls die Größe des Förderstroms beeinflußt, regelbar. Der Förderstrom wird somit anhand von zwei Parametern beeinflußt, was die Möglichkeit eröffnet, die Einstellung der Art des jeweiligen Probenmaterials anzupassen. Wenn das dem Trichter zugeführte Probenmaterial relativ große Partikel enthält, wird man den Bemessungsspalt relativ groß machen und die Schwingungsamplitude der Zuteilrinne klein machen. Bei feinem aufgegebenem Probenmaterial wird man im allgemeinen einen kleinen Bemessungsspalt wählen und dafür die Schwingungsamplitude vergrößern. Es gibt aber Materialien, die auf der Zuteilrinne zum Kompaktieren neigen, weshalb es in solchen Fällen wiederum besser ist, den Bemessungsspalt groß und die Schwingungsamplitude der Förderrinne klein zu halten. Wenn Proben dazu neigen, sich zu entmischen, ist es vorteilhafter, den Bemessungsspalt klein zu halten und die Schwingungsamplitude der Förderrinne größer zu wählen.Specifically, a design gap between a Funnel and a feeder channel, whose width in the With regard to the desired mass flow is adjustable. In addition, the vibration amplitude of the feeder trough, which also affects the size of the flow, adjustable. The flow is thus based on two Parameters, which opens up the possibility that Setting the type of the respective sample material adapt. If the sample material supplied to the funnel contains relatively large particles, one gets the design gap make relatively large and the oscillation amplitude of the Make feeder chute small. In fine abandoned Sample material is generally a small Select the design gap and for this the oscillation amplitude enlarge. But there are materials on the feederway tend to compaction, which is why it is in such cases again better, the design gap big and the To keep vibration amplitude of the conveyor trough small. If Samples tend to separate, it is more advantageous to keep the design gap small and the Vibration amplitude of the conveyor trough to choose larger.

Das Zuführgerät wird anhand der Zeichnung beschrieben.The feeder will be described with reference to the drawings.

Dabei zeigt:Showing:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Zuführgeräts und Fig. 1 is a perspective view of the feeder and

Fig. 2 einen Bemessungsspalt anhand einer vergrößerten, abgewandelten Einzelheit in Fig. 1. Fig. 2 shows a measurement gap based on a enlarged modified detail in FIG. 1.

Das Zuführgerät weist ein Gerätegestell 1 auf, an dem ein Linearaktuator 2 und ein Schwingungserzeuger 3 angebracht sind. Der Linearaktuator 2 ist ein Linearschrittmotor, um eine Stange oder Welle weiter vor- oder zurückzuschieben, die zum Antrieb und zum Halten eines Trägers 4 dient, der seinerseits einen Trichter 5 hält. Der Schwingungserzeuger 3 enthält wenigstens einen stationären Elektromagneten, der einen Anker anzieht bzw. abstößt, wodurch ein Schwingungselement 6 hin und her angetrieben wird, auf dem wiederum eine Zuführrinne 7 sitzt. Zwischen dem Trichter 5 und der Zuführrinne 7 wird ein Bemessungsspalt 8 (Fig. 2) gebildet, dessen Weite durch den Linearaktuator 2 über die Einstellung des Trägers 4 variiert werden kann. In Fig. 2 ist die Zuführrinne 7 verkürzt, um den Bemessungsspalt 8 zu zeigen.The feeding device has a device frame 1 , on which a linear actuator 2 and a vibration generator 3 are mounted. The linear actuator 2 is a linear stepper motor for further pushing back or forth a rod or shaft for driving and holding a carrier 4 , which in turn holds a hopper 5 . The vibrator 3 includes at least one stationary electromagnet that attracts and repels an armature, whereby a vibrating element 6 is driven back and forth, on which in turn a feed chute 7 is seated. Between the hopper 5 and the feed chute 7 , a design gap 8 ( FIG. 2) is formed, the width of which can be varied by the linear actuator 2 via the setting of the carrier 4 . In Fig. 2, the feed chute 7 is shortened to show the design gap 8 .

Am Schwingungselement 6 sitzt ein mitschwingender Stabmagnet 10. Sein Abstand zu einem feststehenden Teil des Geräts wird mit einem Hallsensor 11 festgestellt, ähnlich wie dies in der DE 196 52 152 C2 beschrieben wird. Der festgestellte Wert wird einer Regelelektronik 12 zugeführt, welche die Erregung des Antriebsmagneten des Schwingungselements 6 so steuert, daß eine gewünschte Schwingungsamplitude eingeregelt wird. Die Regelelektronik 12 dient auch zum Ansteuern des Linearaktuators 2 und damit zur Einstellung der Spaltweite am Bemessungsspalt 8. Beides kann über einen angeschlossenen Computer eingegeben und angezeigt werden.At the vibrating element 6 sits a resonating bar magnet 10th Its distance to a fixed part of the device is detected with a Hall sensor 11 , similar to that described in DE 196 52 152 C2. The detected value is supplied to a control electronics 12 , which controls the excitation of the drive magnet of the vibration element 6 so that a desired oscillation amplitude is adjusted. The control electronics 12 also serves to control the linear actuator 2 and thus to adjust the gap width at the rated gap 8 . Both can be entered and displayed via a connected computer.

Der von der Zuteilrinne 7 geförderte Probenstrom hängt von der Weite des Bemessungsspaltes 8 und von der Schwingungsamplitude der Zuteilrinne 7 ab. Beide sind einstellbar bzw. einregelbar. Diese doppelte Einstellbarkeit bzw. Regelbarkeit hat den Vorteil, daß man auf die Art des Probenmaterials Rücksicht nehmen kann, um die günstigsten Förderbedingungen einzuhalten. Bei Probenmaterial, das zum Kompaktieren auf der Zuteilrinne 7 neigt, wird eine Kombination von relativ großer Spaltweite 8 mit geringer Schwingungsamplitude der Zuteilrinne 7 gewählt, während bei sich entmischenden Probematerialien der Bemessungsspalt eng und die Schwingungsamplitude groß gemacht werden.The sample flow conveyed by the metering trough 7 depends on the width of the design gap 8 and on the oscillation amplitude of the metering trough 7 . Both are adjustable or einregelbar. This double adjustability or controllability has the advantage that one can take into account the nature of the sample material in order to comply with the most favorable delivery conditions. For sample material that tends to compact on the feed trough 7 , a combination of relatively large gap width 8 with low amplitude vibration of the feed trough 7 is selected, while with segregating sample materials the design gap is narrow and the vibration amplitude is made large.

Bei Computersteuerung ist es in einer Weiterentwicklung möglich, unterschiedliche Programme für unterschiedliche Probematerialien zu speichern, so daß diese nach Bedarf abgerufen werden können, um für jedes Probenmaterial den jeweils gewünschten Materialstrom mit passend zugeordneten Werten der Spaltweite und der Schwingungsamplitude einzuregeln. Die dann eingestellte Förderrate wird belastungsunabhängig und reproduzierbar eingehalten. Mit den unterschiedlichen Programmen erfolgt gewissermaßen eine Kalibrierung auf unterschiedliche Probenmaterialien.In computer control, it is in a development possible, different programs for different To store trial materials, so that these as needed can be retrieved to the for each sample material each desired material flow with appropriately assigned Values of the gap width and the vibration amplitude regulate. The then set delivery rate is independent of load and reproducible. With the different programs to a certain extent one Calibration on different sample materials.

Claims

1. Sampling device for samples, which conducts a mass flow to processing and analysis devices, having the following features:
a device frame ( 1 );
a height-adjustable support ( 4 )
a hopper ( 5 ) for inputting sample material attached to the carrier ( 4 );
a feeder trough ( 7 ) for dispensing the sample material;
the funnel ( 5 ) and the feeder channel ( 7 ) are arranged to be adjustable relative to each other to form a design gap ( 8 );
a vibrator ( 3 ) mounted on the equipment rack ( 1 );
a vibrating member ( 6 ) driven by the vibrator ( 3 ) and to which the feeder trough ( 7 ) is fixed;
an electronic unit ( 12 ) which controls the vibrator ( 3 );
marked by
an electrically adjustable linear actuator ( 2 ) which is mounted on the device frame ( 1 ) and the support ( 4 ) drives and holds for its height adjustment;
Means ( 10 , 11 ) for detecting the amplitude of vibration of the vibration element ( 6 ) and feedback to the electronic control circuit ( 12 ); in which
the electronics ( 12 ) for the combined adjustment of the width of the rated gap ( 8 ) by controlling the electrically adjustable linear actuator ( 2 ) and the oscillation amplitude of the vibration element ( 6 ) is formed by regulation to a desired value.

2. Feeding device according to claim 1,
characterized in that the vibrator ( 3 ) has cooperating drive magnet elements mounted on the equipment rack ( 1 ) and on the vibration member ( 6 ) such that the vibration member ( 6 ) maintains a variable distance from a stationary part of the apparatus, and
that this variable distance is detected continuously as oscillation amplitude of a sensor ( 11 ) and the control electronics ( 12 ) is supplied.

3. Feeding device according to claim 2, characterized in that the sensor ( 11 ) contains a Hall element whose output voltage from a magnet ( 10 ) is affected, which resonates with the vibration element ( 6 ).

4. Feeding device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electronics ( 12 ) comprises a program part which coordinates the width of the rated gap ( 8 ) with the oscillation amplitude of the feeder channel ( 7 ) to the mass flow rate of the sample material constant and adjusted to keep the type of sample material.