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DE29918388U1 - Device for determining the particle size distribution of a particle mixture - Google Patents

Device for determining the particle size distribution of a particle mixture

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DE29918388U1
DE29918388U1 DE29918388U DE29918388U DE29918388U1 DE 29918388 U1 DE29918388 U1 DE 29918388U1 DE 29918388 U DE29918388 U DE 29918388U DE 29918388 U DE29918388 U DE 29918388U DE 29918388 U1 DE29918388 U1 DE 29918388U1
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brush
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Description

Dr. Otto Loesenbeck (1931-1980) Dipl.-Ing. A. Stracke Dipl.-Ing. K.-O. Loesenbeck Dipl.-Phys. P. Specht A-108 Dipl.-Ing. J. DantzDr. Otto Loesenbeck (1931-1980) Dipl.-Ing. A. Stracke Dipl.-Ing. K.-O. Loesenbeck Dipl.-Phys. P. Specht A-108 Dipl.-Ing. J. Dantz

18/918/9

Vertreter beim Europäischen PatentamtRepresentative at the European Patent Office

Haver & Boecker &eegr;'^&idiagr;^&bgr; 164 Haver & Boecker &eegr;'^&idiagr;^ &bgr; 164

D-33613 BielefeldD-33613 Bielefeld

Carl-Haver-PlatZ Telefon: (0521)98618-0Carl-Haver-PlatzZ Telephone: (0521)98618-0

Telefax: (0521)890405
.. _ . , e-mail: pa-loesenbeck@t-online.deFax: (0521)890405
.. _ . , e-mail: pa-loesenbeck@t-online.de

18. Oktober 199918 October 1999

Einrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung eines PartikelgemischesDevice for determining the particle size distribution of a particle mixture

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung eines Partikelgemisches, insbesondere aus agglomerierenden Materialien, die mit einem optoelektronischen Meßgerät ausgestattet ist.The invention relates to a device for determining the particle size distribution of a particle mixture, in particular of agglomerating materials, which is equipped with an optoelectronic measuring device.

Die in Rede stehende Einrichtung wird für viele Einsatzzwecke eingesetzt, um beispielsweise bestimmte Korngrößen, Oberflächen oder auch bestimmte Materialien zu ermitteln. Das optoelektronische Meßgerät ist beispielsweise mit einer Kamera ausgestattet, an der ein Partikelstrom vorbei gefuhrt wird. Durch die Vielzahl der in einer Zeiteinheit aufgenommenen Bilder kann der Partikelstrom ausgewertet werden, so dass beispielsweise nachgeschaltete Aggregate entsprechend gesteuert oder eingestellt werden können.The device in question is used for many purposes, for example to determine certain grain sizes, surfaces or even certain materials. The optoelectronic measuring device is equipped with a camera, for example, which a particle stream is guided past. The particle stream can be evaluated by the large number of images recorded in a unit of time, so that, for example, downstream units can be controlled or adjusted accordingly.

Insbesondere agglomerierende Materialien neigen dazu, dass die Partikel sich zu gröberen Stücken vereinigen. Dies führt zu falschen Meßergebnissen und demzufolge auch zu falschen Auswertungen.In particular, agglomerating materials tend to cause the particles to coalesce into larger pieces. This leads to incorrect measurement results and consequently to incorrect evaluations.

Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAOMß · BtPL-INO«&Igr;&iacgr;&Ogr;&Bgr;&THgr;&Egr;&Ngr;&Bgr;&Egr;&Ogr;&Kgr; - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAOMß · BtPL-INO«&Igr;&iacgr;&Ogr;&Bgr;&THgr;&Egr;&Ngr;&Bgr;&Egr;&Ogr;&Kgr; - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD

Anmeldetext vom 18.10.99Registration text from 18.10.99

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, dass die zu vermessenden Partikel einzeln das optoelektronische Meßgerät durchlaufen.The invention is based on the object of designing a device for determining the particle size distribution of the type described in more detail above in such a way that the particles to be measured pass through the optoelectronic measuring device individually.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem dem optoelektronischen Meßgerät eine Trenneinrichtung für aneinanderhaftende Partikel vorgeschaltet ist, die mit wenigstens einer rotierend antreibbaren Bürstenwalze ausgerüstet ist.The stated object is achieved by installing a separating device for adhering particles upstream of the optoelectronic measuring device, which is equipped with at least one rotating brush roller.

Es hat sich gezeigt, daß die aneinander haftenden Partikel voneinander getrennt werden, wenn sie mittels der Bürste bzw. mittels der Bürsten bearbeitet werden. Der besondere Vorteil liegt darin, dass es sich um eine rein mechanische Bearbeitung des Partikelstromes handelt, und dass dazu keine weiteren Stoffe notwendig sind. Die Anzahl und die Anordnung der Bürstenwalzen richtet sich nach der Art des Partikelstromes. In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung mit zwei paarweise angeordneten Bürstenwalzen ausgerüstet ist. Der Partikelstrom läuft dann in gleichen Abständen zu den Drehachsen der Bürstenwalzen durch diese hindurch. Die Drehachsen der Bürstenwalze stehen zweckmäßigerweise dabei in einem solchen Abstand zueinander, dass sich die Umlaufbahnen der freien Enden der Borsten berühren, d. h. es entsteht kein Spalt nennenswerter Größe zwischen den Umlaufbahnen. Da sich die Borsten im Laufe der Zeit abnutzen, ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Bürstenwalzen zur anderen Bürstenwalze abstandsmäßig einstellbar ist. Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich, wenn die Bürstenwalzen mittels eines gemeinsamen Antriebes mit gleicher oder ungleicher Drehzahl antreibbar sind. Eine ungleiche Drehzahl könnte durch eine entsprechende Übersetzung zwischen den Antriebselementen fur die Bürstenwalzen erreicht werden. So könnten auch die Drehrichtungen bestimmt werden. In bevorzugter Ausführung werden die Bürstenwalzen in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben, d. h. die Geschwindigkeitskomponenten im Bereich des durchlaufenden Partikelstrom verlaufen in gleicher Richtung und vorzugsweise in Richtung des Partikelstrom. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Bürstenwalzen in den gleichen Drehrichtungen angetrieben werden. Eine andere Möglich-It has been shown that the particles adhering to one another are separated from one another when they are processed using the brush or brushes. The particular advantage is that this is purely mechanical processing of the particle stream and that no other materials are required. The number and arrangement of the brush rollers depends on the type of particle stream. In a first embodiment, the separating device is equipped with two brush rollers arranged in pairs. The particle stream then runs through the brush rollers at equal distances from the axes of rotation of the brush rollers. The axes of rotation of the brush rollers are expediently spaced from one another at such a distance that the orbits of the free ends of the bristles touch, i.e. there is no gap of any significant size between the orbits. Since the bristles wear out over time, it is provided that at least one of the brush rollers can be adjusted in terms of distance from the other brush roller. A structurally simple solution is obtained if the brush rollers can be driven by a common drive with the same or different speeds. An unequal speed could be achieved by a corresponding gear ratio between the drive elements for the brush rollers. This could also determine the direction of rotation. In a preferred embodiment, the brush rollers are driven in opposite directions of rotation, i.e. the speed components in the area of the passing particle stream run in the same direction and preferably in the direction of the particle stream. However, it is also conceivable that the brush rollers are driven in the same directions of rotation. Another possibility is

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Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAC*fe · 0fPL.-INÖ.*eOE9ENBEOK - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAC*fe · 0fPL.-INÖ.*eOE9ENBEOK - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD

Anmeldetext vom 18.10.99 Seite 3Registration text dated 18.10.99 Page 3

keit um die Drehrichtungen und die Drehzahlen der Bürstenwalzen zu variieren, besteht darin, dass jede Bürstenwalze mittels eines Einzelantriebes antreibbar ist. Da mit der erfindungsgemäßen Einrichtung unterschiedliche Partikel getrennt werden sollen, ist es auch zweckmäßig, wenn der Antrieb bzw. die Antriebe für die Bürstenwalzen drehrichtungsumkehrbare Antriebe sind.The ability to vary the direction of rotation and the speed of the brush rollers is that each brush roller can be driven by means of an individual drive. Since the device according to the invention is intended to separate different particles, it is also expedient if the drive or drives for the brush rollers are drives that can be reversed in the direction of rotation.

Damit der durch die Bürstenanordnung hindurch geführte Partikelstrom ein gleichmäßiger Strom ist, ist vorgesehen, dass der Bürstenwalze bzw. den Bürstenwalzen eine Dosiereinrichtung vorgeschaltet ist, die vorzugsweise in Form eines Schwingförderers mit einer Förderrinne gestaltet ist. Dadurch werden Anhäufungen von Materialien aufgelöst, so dass ein gleichbleibender Volumenstrom durch die Bürstenanordnung geführt wird. Damit die Höhe des Materialstromes vor der Abwurfkante der Dosiereinrichtung reduziert wird, ist vorgesehen, dass im Bereich des Austrageendes der Dosiereinrichtung eine weitere rotierend antreibbare Bürstenwalze gelagert ist. Diese Bürstenwalze kann in und entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben werden. Damit das Material im Bereich des Austrageendes der Dosiereinrichtung nicht verklumpt, ist vorgesehen, dass, in Förderrichtung des Partikelstrom gesehen, vor der weiteren Bürstenwalze ein quer zur Förderrichtung verfahrbarer Finger oder Rechen in den Partikelstrom eintaucht, der quer zur Förderrichtung verfahrbar ist. Dazu ist ein oszillierender Antrieb, vorzugsweise ein Linearantrieb vorgesehen.To ensure that the particle flow through the brush arrangement is a uniform flow, provision is made for a dosing device to be connected upstream of the brush roller or rollers, which is preferably designed in the form of a vibrating conveyor with a conveyor trough. This breaks up accumulations of materials so that a constant volume flow is passed through the brush arrangement. To reduce the height of the material flow in front of the discharge edge of the dosing device, provision is made for a further brush roller that can be driven in rotation to be mounted in the area of the discharge end of the dosing device. This brush roller can be driven clockwise and anti-clockwise. To ensure that the material does not clump in the area of the discharge end of the dosing device, provision is made for a finger or rake that can be moved transversely to the conveying direction, viewed in the conveying direction of the particle flow, to be immersed in the particle flow in front of the further brush roller. An oscillating drive, preferably a linear drive, is provided for this purpose.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. It shows:

Figur 1 die dem optoelektronischen Meßgerät vorgeschaltete Einrichtung, die die Bürstenwalzenanordnung enthält. Figure 1 shows the device upstream of the optoelectronic measuring device, which contains the brush roller arrangement.

Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist das optoelektronische Meßgerät 10 nur teilweise und andeutungsweise dargestellt. Dem optoelektronischen Meßgerät 10 ist eine noch näher erläuterte Einrichtung vorgeschaltet, um aneinander haftende Partikel eines Partikelgemisches zu trennen. Diese Trenneinrichtung 11 ist mit einem FördererFor reasons of simplified representation, the optoelectronic measuring device 10 is only partially and in outline shown. A device, which will be explained in more detail later, is connected upstream of the optoelectronic measuring device 10 in order to separate particles of a particle mixture that are adhering to one another. This separating device 11 is connected to a conveyor

Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAOWB· BIPL-I &Ngr;&THgr;*&Kgr;)&Egr;&THgr;&Egr;&Ngr;&Bgr;&Egr;&Ogr;&Kgr;- PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRAOWB BIPL-I νθ*κ)εθεεεε- PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD

Anmeldetext vom 18.10.99 Seite 4Registration text dated 18.10.99 Page 4

12 ausgestattet, der im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel eine Förderrinne 12 a aufweist, dessen Abgabeende zwei achsparallele Bürstenwalzen 13, 14 zugeordnet sind. Die Bürstenwalzen sind entweder durch einen gemeinsamen Antrieb oder durch zwei Einzelantriebe rotierend antreibbar. Dabei können die Drehzahlen gleich oder unterschiedlich sein. Außerdem können die Drehrichtungen gewählt werden. Die Bürstenwalzen 13, 14 stehen so zur Förderrinne 12 a, dass die abgegebenen Partikel von den Borsten der beiden Bürstenwalzen 13, 14 erfaßt werden, so dass dadurch eine Trennung erfolgt. Demzufolge steht das Ende der Förderrinne über den beiden Umlaufkreisen der Bürstenwalzen 13, 14. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser der dem optoelektronischen Meßgerät 10 ab gewandten Bürstenwalze 13 geringer als der dem optoelektronsichen Meßgerät 10 zugewandten Bürstenwalze 14. Außerdem stehen die Drehachsen in einem Höhenversatz. Gemäß der Darstellung ist die Drehachse der der optoelektronischen Einrichtung 10 abgewandten Bürstenwalze12, which in the illustrated embodiment has a conveyor trough 12a, the discharge end of which is assigned two axially parallel brush rollers 13, 14. The brush rollers can be driven in rotation either by a common drive or by two individual drives. The speeds can be the same or different. In addition, the directions of rotation can be selected. The brush rollers 13, 14 are positioned relative to the conveyor trough 12a in such a way that the discharged particles are captured by the bristles of the two brush rollers 13, 14, thereby separating them. Consequently, the end of the conveyor trough is above the two circulation circuits of the brush rollers 13, 14. In the illustrated embodiment, the outer diameter of the brush roller 13 facing away from the optoelectronic measuring device 10 is smaller than the brush roller 14 facing the optoelectronic measuring device 10. In addition, the axes of rotation are offset in height. According to the illustration, the axis of rotation of the brush roller facing away from the optoelectronic device 10 is

13 gegenüber der der Bürstenwalze 14 nach oben versetzt. Der Förderer 12 kann als Schwingförderer ausgebildet sein. Dadurch wird der Partikelstrom gleichmäßiger. Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist kurz vor dem Austrageende des Förderers 12 eine weitere Bürstenwalze 15 gelagert, die sich quer über die Förderrinne 12 a erstreckt. Auch diese Bürstenwalze 15 steht achsparallel zu den Bürstenwalzen 13, 14, wobei die Drehachse nach oben versetzt ist. Die Bürstenwalze 15 wird in nicht näher dargestellter Weise von einem Antrieb angetrieben. In Förderrichtung der Partikel gesehen, ist direkt vor der weiteren Bürstenwalze 15 ein quer zur Förderrinne 12 a verfahrbarer Finger 16 angeordnet, der in den Partikelstrom eintaucht. Dadurch werden Verklumpungen vermieden. Mittels eines andeutungsweise dargestellten Linearantriebes 17 ist der Finger 16 oszillierend antreibbar. Die Walze 15 steht so zum Boden der Förderrinne 12 a, dass eine besimmte Höhe des Partikelstromes erreicht wird. An der den Bürstenwalzen 13, 14 gegenüber liegenden Seite ist oberhalb des Förderers 12 ein Aufgabetrichter 17 angeordnet.13 is offset upwards compared to the brush roller 14. The conveyor 12 can be designed as a vibrating conveyor. This makes the particle flow more even. In the exemplary embodiment shown, a further brush roller 15 is mounted just before the discharge end of the conveyor 12, which extends across the conveyor trough 12a. This brush roller 15 is also axially parallel to the brush rollers 13, 14, with the axis of rotation offset upwards. The brush roller 15 is driven by a drive in a manner not shown in detail. Viewed in the conveying direction of the particles, a finger 16 which can be moved across the conveyor trough 12a and which dips into the particle flow is arranged directly in front of the further brush roller 15. This finger 16 is immersed in the particle flow and can be moved across the conveyor trough 12a by means of a linear drive 17 which is shown in outline. The roller 15 is positioned relative to the bottom of the conveyor trough 12a in such a way that a certain height of the particle flow is achieved. On the side opposite the brush rollers 13, 14, a feed hopper 17 is arranged above the conveyor 12.

Dr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRACKS · BfPL.-ING.^UOeSENBECfc - PATENTANWÄLTE - BIELEFELDDr. LOESENBECK (1980) · DIPL-ING. STRACKS · BfPL.-ING.^UOeSENBECfc - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD

Anmeldetext vom 18.10.99 Seite 5Registration text dated 18.10.99 Page 5

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist die zwischen dem als Dosiereinrichtung ausgebildeten Förderer 12 und dem optoelektronischen Meßgerät 10 angeordnete Bürstenwalzeneinheit 13, 14.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown. The brush roller unit 13, 14 arranged between the conveyor 12 designed as a dosing device and the optoelectronic measuring device 10 is essential.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung eines Partikelgemisches, insbesondere aus agglomerierenden Materialien, die mit einem optoelektronischen Meßgerät ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Meßgerät (10) eine Trenneinrichtung (11) für aneinander haftende Partikel vorgeschaltet ist, die mit wenigstens einer rotierend antreibbaren Bürstenwalze (13, 14) ausgestattet ist. 1. Device for determining the particle size distribution of a particle mixture, in particular of agglomerating materials, which is equipped with an optoelectronic measuring device, characterized in that a separating device ( 11 ) for particles adhering to one another is connected upstream of the measuring device ( 10 ), which is equipped with at least one brush roller ( 13 , 14 ) which can be driven in rotation. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (11) mit zwei paarweise angeordneten Bürstenwalzen (13, 14) ausgestattet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the separating device ( 11 ) is equipped with two brush rollers ( 13 , 14 ) arranged in pairs. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Bürstenwalzen (13) in einem solchen Abstand zueinander stehen, daß die Umlaufbahnen der freien Enden der Borsten aneinander stoßen. 3. Device according to claim 2, characterized in that the axes of rotation of the brush rollers ( 13 ) are at such a distance from one another that the orbits of the free ends of the bristles abut one another. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der paarweise angeordneten Bürstenwalzen (13, 14) zur anderen Bürstenwalze einstellbar ist. 4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of the brush rollers ( 13 , 14 ) arranged in pairs is adjustable relative to the other brush roller. 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenwalzen (13, 14) mittels eines gemeinsamen Antriebes mit gleicher oder ungleicher Drehzahl antreibbar sind. 5. Device according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the brush rollers ( 13 , 14 ) can be driven by means of a common drive with the same or different speeds. 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bürstenwalze (13, 14) mittels eines Einzelantriebes antreibbar ist. 6. Device according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that each brush roller ( 13 , 14 ) can be driven by means of an individual drive. 7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb bzw. die Antriebe ein drehrichtungsumkehrbarer Antrieb bzw. drehrichtungsumkehrbare Antriebe sind. 7. Device according to one or more of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the drive or drives are a reversible drive or drives. 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenwalze bzw. den Bürstenwalzen (13, 14) eine Dosiereinrichtung vorzugsweise in Form eines Schwingförderers (12) mit einer Förderrinne (12a) vorgeschaltet ist. 8. Device according to one or more of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a dosing device, preferably in the form of a vibrating conveyor ( 12 ) with a conveyor trough ( 12a ), is arranged upstream of the brush roller or the brush rollers ( 13 , 14 ). 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosiereinrichtung (12) mit einer weiteren, die Höhe des Partikelstrom bestimmenden Bürstenwalze (15) ausgestattet ist, die quer zum Partikelstrom steht und rotierend antreibbar ist. 9. Device according to claim 8, characterized in that the dosing device ( 12 ) is equipped with a further brush roller ( 15 ) which determines the height of the particle flow, which is arranged transversely to the particle flow and can be driven in rotation. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bürstenwalze (15) im Bereich des Austrageendes der Dosiereinrichtung (12) angeordnet ist. 10. Device according to claim 9, characterized in that the further brush roller ( 15 ) is arranged in the region of the discharge end of the dosing device ( 12 ). 11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung des Partikelstromes gesehen, vor der weiteren Bürstenwalze (15) ein quer zur Förderrichtung der Partikel verfahrbares Streichelement, vorzugsweise in Form eines in den Partikelstrom (16) eintauchenden Fingers (16) angeordnet ist. 11. Device according to one or more of the preceding claims 1 to 10, characterized in that, viewed in the conveying direction of the particle stream, a brushing element which can be moved transversely to the conveying direction of the particles, preferably in the form of a finger ( 16 ) dipping into the particle stream ( 16 ), is arranged in front of the further brush roller ( 15 ).
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