DE3617232A1

DE3617232A1 - DEVICE FOR PRODUCING A SOLID FEROSOL

Info

Publication number: DE3617232A1
Application number: DE19863617232
Authority: DE
Inventors: Leander Dipl Ing Moelter; Wolfgang Dipl Phys Moelter; Friedrich Munzinger
Original assignee: Palas GmbH Partikel und Lasermesstechnik
Current assignee: Palas GmbH Partikel und Lasermesstechnik
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1987-11-26
Also published as: ATE57316T1; EP0246454A3; EP0246454A2; EP0246454B1; DE3765459D1

Abstract

1. Apparatus (1) for producing a solid aerosol from a bed, with a solids container (2), a feed piston (4) provided with a drive, a rotating brush (6), an air inlet (11) and an outlet (12), characterized in that a regulating device connected to the drive of the feed piston (4) with a light detector means (41) arranged in the outlet path of the solid aerosol is provided and that the light detector means (41) has a light transmitter (49) and a light receiver (51), which are pivotable relative to one another about the axis (48) of the solid aerosol jet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feststoffaerosols aus einem Haufwerk, mit einem Feststoff behälter, einem Vorschubkolben, einer umlaufenden Bürste, einem Lufteinlaß und einem Auslaßkanal.The invention relates to a device for generating a Solid aerosol from a pile, with a solid container, a feed piston, a rotating brush, a Air inlet and an outlet duct.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 25 33 554 bekannt. In den zylindrischen Feststoffbehälter eingefüllter, feinkörniger und verdichteter Feststoff, wird mit Hilfe eines Kolbens einem rotierenden Element in Form einer Bürste zugeführt. Die Bürste trennt den Feststoff schichtweise ab. Der erforderliche Luftstrom wird über Lufteinlässe zunächst in die Nähe der Drehachse der Bürste und dann zum Umfang der Bürste in den Bereich geführt, in dem der Feststoff durch die Bürste vom Haufwerk abgelöst wird. In diesem Bereich befindet sich ein Aerosolauslaßstutzen, durch den Luft und Feststoff nach außen geleitet wird. Die bekannte Vorrichtung weist eine Reihe von Nachteilen auf, so ist der Querschnitt des Auslaßstutzens fest vorgegeben und erweitert sich im übrigen zumindest in Teilbereichen seiner Länge, wodurch es zu Ansatzbildungen im Auslaufkanal durch Anhaften bereits dosierter und von der Luft mitgenommener Feststoffteilchen kommen kann, was schließlich über periodisches Anwachsen und Ablösen von Feststoffteilchen zu Durchsatzschwankungen führt. Darüberhinaus ist die bekannte Vorrichtung nicht druckfest; wenn im Auslaßbereich ein Gegendruck herrscht, führt dies dazu, daß Luft und Feststoffteilchen teilweise über die Achslager der Bürste zurückschlagen, dort zu Ablagerungen führen oder austreten, so daß auch hierdurch insgesamt die Ergebnisse der Messungen verfälscht werden. Darüberhinaus ist die bekannte Vorrichtung insbesondere im Auslaßbereich, in dem wie gesagt, Ablagerungen stattfinden können, schlecht zu reinigen.Such a device is known from DE-OS 25 33 554. Filled in the cylindrical solid container fine-grained and compacted solid, is using a Piston fed to a rotating element in the form of a brush. The brush separates the solid in layers. The The required air flow is first fed into the air intakes Near the axis of rotation of the brush and then to the circumference of the brush led to the area where the solid is through the brush is detached from the pile. Located in this area an aerosol outlet port through which air and solids adhere is directed outside. The known device has a number of disadvantages, so is the cross section of the outlet nozzle fixed and at least extends into Partial areas of its length, causing it to form attachments in the Outlet channel by adhering already dosed and from the air entrained solid particles can come what eventually about periodic growth and detachment of solid particles leads to fluctuations in throughput. In addition, the well-known Device not pressure-resistant; if there is back pressure in the outlet area prevails, this leads to air and solid particles partially strike back over the axle bearings of the brush, there lead to deposits or leak, so that this also overall the results of the measurements are falsified. In addition, the known device is particularly in the Outlet area in which, as mentioned, deposits take place can clean poorly.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß insbesondere unter Vermeidung eines Absetzens von Feststoffteilchen ein zuverlässiger, konstanter Durchsatz erreicht wird.The invention is therefore based on the object, while avoiding of the aforementioned disadvantages, a device of the beginning mentioned type to the extent that in particular under Avoiding sedimentation of solid particles a reliable, constant throughput is reached.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß der Auslaßkanal über seine Länge hin sich bei vergrößernder Tiefe nicht vergrößerndem Querschnitt aufweist. Durch zumindest über Teil bereiche hin ansteigenden Querschnitt bei der bekannten Vorrichtung, kommt es so zu Strömungsreduzierungen und damit den genannten Ablagerungen, während durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung zuverlässig eine Strömungsreduzierung im Auslaß kanal vermieden wird, wobei gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein kann, daß der Querschnitt des Auslaßkanals sich über dessen Länge hin verkleinert. In diesem Falle kommt es zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit. Sollte die Strömungsgeschwindigkeit über den gesamten Auslaß kanal hin konstant sein, so sieht eine weitere äußerst bevor zugte Ausgestaltung vor, daß der Querschnitt des Auslaßkanals über dessen gesamte Länge hin konstant bleibt. Wesentlich ist dabei, daß die Querschnittsform nicht über die gesamte Länge des Auslaßkanals gleichbleibt, sondern sich von einem relativ flachen Bereich dort, wo der Feststoff aufgenommen wird, zu einer Auslaßöffnung des Kanals verändert, bei der Breite und Tiefe im wesentlichen übereinstimmen. Es hat sich herausgestellt, daß Breite und Tiefe des Auslaßkanals sich in der Regel nicht linear über die Länge hin ändern können, da dann im Regelfalle die Querschnittsfläche über die Länge hin nicht konstant bleibt, sondern in einem mittleren Bereich ein Maximum aufweist, sich also über einen Teilbereich vergrößert, was zu den zu vermeidenden Geschwindigkeitsredu zierungen und damit Ablagerungen führen würde. Die erfindungs gemäße Aufgabe zur Vermeidung von Feststoffablagerungen, wird insbesondere weiterhin dadurch unterstützt, daß die Begrenzungs wandungen des Auslaßkanals ohne Kanten verlaufen und daß Übergänge zwischen Tiefe und Breite des Auslaßkanals begrenzenden Begrenzungswänden zumindestens abgerundet sind. Insbesondere ist der Querschnitt im Auslaßbereich derart, daß die untere Hälfte der Auslaßöffnung einen Halbkreis bildet, dessen Radius die Hälfte der Höhe der Auslaßöffnung beträgt.According to the invention, the stated object is achieved in a device of the generic type solved in that the outlet channel not along its length with increasing depth enlarging cross section. By at least over part areas increasing cross-section in the known device, this leads to flow reductions and thus mentioned deposits, while by the invention Design reliable a flow reduction in the outlet channel is avoided, according to a first preferred Design can be provided that the cross section of the Exhaust channel is reduced along its length. In this If there is an increase in flow velocity. Should the flow rate over the entire outlet channel should be constant, so another one is extremely imminent preferred configuration that the cross section of the outlet channel remains constant over its entire length. Essential is that the cross-sectional shape is not over the entire Length of the outlet channel remains the same, but of a relatively flat area where the solid is taken up is changed to an outlet opening of the channel at the width and depth essentially match. It has it turned out that the width and depth of the outlet channel generally cannot change linearly over the length, because then the cross-sectional area over the length as a rule does not remain constant, but in a medium range has a maximum, that is, over a partial area enlarges, which leads to the speed reduction to be avoided adornments and thus deposits. The fiction appropriate task to avoid solid deposits in particular continues to be supported by the fact that the limitation Walls of the outlet channel run without edges and that transitions between depth and width of the exhaust duct delimiting boundary walls are at least rounded. In particular, the cross section in the outlet area is such that the lower half of the outlet opening forms a semicircle, whose radius is half the height of the outlet opening.

In fertigungstechnischer und praktischer Hinsicht hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Auslaßkanal mit Abstand zur Öffnung des Feststoffbehälters zum Bürstenraum angeordnet ist, wobei der Auslaßkanal insbesondere diametral der Öffnung des Feststoffbehälters zum Bürstenraum hin gegenüberliegt. In diesen Fällen, kann nämlich weiterhin vorgesehen sein, daß der Auslaß kanal in einem von einem Gehäuse der Bürste separaten, abnehmbaren Teil ausgebildet ist. Hierdurch können einerseits die Auslaßkanäle durch Auswechseln des abnehmbaren Teils, daß in Form eines Deckels ausgebildet ist, leicht abgenommen und dann leicht gereinigt werden. Darüberhinaus können sie leicht ausgetauscht werden, wodurch einerseits jeweils in bequemer Weise an das jeweilige Problem angepaßte Auslaßkanäle, beispielsweise an verschiedene Innendurchmesser von Feststoffbehältern angepaßte Auslaßkanäle eingesetzt werden können und insgesamt größere Arbeitsbereiche, hinsichtlich Durchsatz, Massenkonzentration und Volumenstrom überdeckt werden können.In terms of manufacturing technology and practicality, it has turned out to be advantageous if the outlet channel at a distance arranged to open the solids container to the brush room is, the outlet channel in particular diametrically the opening of the Solids container facing the brush room. In these Cases, it can be provided that the outlet channel in a removable, separate from a housing of the brush Part is formed. On the one hand, this allows the outlet channels by changing the removable part that in shape a lid is formed, easily removed and then easily getting cleaned. In addition, they can be easily replaced be, which on the one hand in a convenient manner to the respective Problem adapted outlet channels, for example to different Adjusted inner diameter of solid containers Outlet channels can be used and larger overall Work areas, in terms of throughput, mass concentration and volume flow can be covered.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß Motor und Antrieb der Bürste luftdicht verkapselt sind. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung druckfest ist und auch Aerosole gegen Gegendruck ausgeblasen werden können. Um beispiels weise ohne größere Probleme an schlecht zugänglichen Stellen Messungen durchführen zu können, ist in weiterer Aus gestaltung vorgesehen, daß sie eine lösbare und entfernbare Bedienungseinheit aufweist. Die Borsten der Bürste können aus Draht oder geeigneten Kunststoffen bestehen.According to a further preferred embodiment, that the motor and drive of the brush are encapsulated airtight are. This configuration ensures that the device according to the invention is pressure-resistant and also Aerosols can be blown out against back pressure. For example wise without major problems in poorly accessible To be able to carry out measurements is further off design provided that they are a removable and removable Has control unit. The bristles of the brush can come off Wire or suitable plastics exist.

Beim Einfüllen der Feststoffpartikel in Form eines Haufwerks in den Feststoffbehälter ergibt sich aufgrund des chargenweise Einfüllens von Stoffen eine Schütt- oder Stopfdichtenschwankung der Feststoffteilchen. Diese zeigt sich im erzeugten Feststoff aerosol als eine aerosoldichte Schwankung. Durch die erfindungs gemäße Vorrichtung wird zwar eine hinreichende Konstanz erzielt, doch ist es wünschenswert, in bestimmten Anwendungsfällen die Konstanz noch weiter zu steigern.When filling the solid particles in the form of a pile in the solids container results from the batch Filling of substances a bulk or stuffing density fluctuation the solid particles. This shows up in the solid produced aerosol as an aerosol-tight variation. Through the fiction according to the device, sufficient constancy is achieved, however, it is desirable to use the To increase constancy even further.

Zur weiteren Steigerung der Konstanz der Dichteschwankung wird daher bei einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Feststoff aerosols aus einem Haufwerk, mit einem Feststoffbehälter, einem mit einem Antrieb versehenen Vorschubkolben, einer umlaufenden Bürste, einem Lufteinlaß und einem Auslaß, insbesondere der erfindungs gemäßen Art vorgesehen, daß eine mit dem Antrieb des Vorschubkolbens verbundenen Regeleinrichtung mit einem Auslaß weg des Feststoffaerosols angeordneten Lichtdetektoreinrichtung vorgesehen ist.To further increase the constancy of the density fluctuation therefore in a device for producing a solid aerosols from a pile, with a solids container, a with a feed piston provided with a drive, a rotating one Brush, an air inlet and an outlet, especially the fiction contemporary type provided that one with the drive of the Feed piston connected control device with an outlet arranged away from the solid aerosol light detector device is provided.

Da die Empfindlichkeit der Lichtdetektormeßeinrichtung und der Regelung bei maximalen Intensitätsänderungen, die bei vorgegebener Aerosoldichte bei maximaler vom Fotodetektor aufgenommene Intensität gegeben sind, und die Intensität in Abhängigkeit von Teilchengrößen und Teilchenart veränderlich ist, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Lichtdetektoranordnung einen Lichtsender und einen Licht empfänger aufweist, die relativ zueinander um die Achse des Feststoff aerosolstrahls verschwenkbar sind. In konstruktiv einfacher Weise, kann die Schwenkbeweglichkeit von Lichtsender und Lichtempfänger dadurch erreicht werden, daß Lichtsender und -empfänger jeweils in gelenkig miteinander verbundenen Rohr teilen angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die Rohrteile über ringartig ausgebildete, einen Durchlaß für das Feststoffaerosol freilassende Führungen miteinander gelenkig verbunden sind.Since the sensitivity of the light detector measuring device and Regulation for maximum changes in intensity, for a given Aerosol density at maximum recorded by the photodetector Intensity are given, and the intensity is dependent is variable in particle size and type, a preferred embodiment of the invention provides that the light detector arrangement comprises a light transmitter and a light has receiver that are relative to each other about the axis of the solid aerosol jet are pivotable. In a structurally simple way Way, the pivoting mobility of light transmitter and Light receivers can be achieved in that light transmitters and -Receiver each in an articulated tube parts are arranged, in particular it is provided that the pipe parts via ring-shaped, a passage for the solid aerosol guides are articulated with one another are connected.

In weiterer Ausgestaltung kann zur weiteren Verdünnung vorgesehen sein, daß im Aerosolstrahl eine Injektoreinrichtung angeordnet ist, wobei die Injektoreinrichtung vorzugsweise hinter der Fotoempfängereinrichtung angeordnet ist, damit letztere noch mit relativ dichtem Aerosolstrom arbeitet, indem die absoluten Dichtschwankungen größer als im endverdünnten Aerosolstrom sind.In a further embodiment, provision can be made for further dilution be that an injector device is arranged in the aerosol jet is, the injector device preferably behind the photo receiver device is arranged so that the latter still works with relatively dense aerosol flow by using the absolute Density fluctuations are greater than in the final diluted aerosol flow.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt: Further advantages and features of the invention result from the claims and from the following description in which Embodiments of the device according to the invention Reference to the drawings are explained in detail. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung I-I der Fig. 2; Fig. 1 shows a schematic section through an inventive apparatus II of Fig. 2;

Fig. 2 einen Detailschnitt wesentlicher Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend II-II der Fig. 1; Figure 2 shows a detail section of essential parts of the device according to the invention corresponding to II-II of Fig. 1.

Fig. 3 eine Frontdarstellung mit der Andeutung zweier Schnitte, eine Aufsicht und einen Längsschnitt durch einen Auslaßkanal der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 is a front view with an indication of two sections, a top view and a longitudinal section through an outlet channel of the inventive device.

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen anderen Auslaßkanal; Figure 4 is a plan view of another outlet channel.

Fig. 5 schematische Explosionsdarstellung, die Anordnung von Fotodetektor und Injektoreinrichtung; und Fig. 5 is schematic exploded view of the arrangement of photo detector and injector; and

Fig. 6 eine schematische Darstellung des konstruktiven Aufbaus der Fotoempfängeranordnung. Fig. 6 is a schematic representation of the construction of the photo receiver arrangement.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines Feststoff aerosols aus einem Haufwerk weist einen Feststoffbehälter 2 auf, indem sich gestopfte Feststoffpartikel 3 befinden. Der Feststoffbehälter ist zylinderförmig ausgebildet. Im Feststoff behälter 2 ist ein Vorschubkolben 4 axial beweglich angeordnet, mit dem das Feststoffhaufwerk 3 langsam nach oben befördert werden kann. Am oberen Ende des Feststoffbehälters 2 befindet sich eine umlaufende Bürste 6, die auf ihren Umfang Borsten 7 aus Metall oder Kunststoff aufweist. Auf der der Öffnung 8 des Feststoffbehälters 2 zum Bürstenraum 9 in angewandter Seite der Bürste 6 ist ein Lufteinlaß 11 sowie ein Auslaßkanal 12 für den Luftstrom und von diesem mitgenommene Feststoff ausgebildet. The device 1 according to the invention for producing a solid aerosol from a pile has a solid container 2 in which there are stuffed solid particles 3 . The solids container is cylindrical. In the solid container 2 , a feed piston 4 is arranged axially movable, with which the solid aggregate 3 can be slowly moved upwards. At the upper end of the solid container 2 there is a peripheral brush 6 , which has bristles 7 made of metal or plastic on its circumference. On the opening 8 of the solids container 2 to the brush chamber 9 in the applied side of the brush 6 , an air inlet 11 and an outlet channel 12 for the air flow and the solids entrained by it are formed.

Der Kolben 4 im Feststoffbehälter 2 wird von einer Vorschub spindel 18 in einer Spindelführung 19 gegebenenfalls über ein Zwischenelement 20 bewegt. Der Feststoffbehälter 2 weist einen Kragen 14 auf, an dem er durch eine in das Gehäuse 15 eingeschobene Sicherungsplatte 16, die eine Handhabe 17 aufweist sicher auch bei Druckaufbau im Inneren der Vorrichtung gehalten wird. Dies ist wichtig für die Dosierkonstanz, da es andernfalls passieren könnte, daß der Behälter sich wenig absenkt, ohne daß der Bediener dies merkt, wodurch aber plötzlich mehr Feststoffteilchen abgezogen würden und ein Dosierschub bewirkt werden könnte, dessen Grund nicht ohne weiteres erkennbar ist. Dieser Nachteil wird durch die Sicherungsplatte sicher vermieden.The piston 4 in the solids container 2 is moved by a feed spindle 18 in a spindle guide 19, optionally via an intermediate element 20 . The solids container 2 has a collar 14 , on which it is held securely by a locking plate 16 inserted into the housing 15 , which has a handle 17 , even when pressure builds up inside the device. This is important for the dosing consistency, since otherwise it could happen that the container lowers little without the operator noticing, but this would suddenly pull off more solid particles and cause a dosing boost, the reason of which is not readily apparent. This disadvantage is surely avoided by the locking plate.

Der Auslaßkanal 12 ist in einem vom Gehäuse 21 der Bürste 6 separaten und abtrennbaren Teil 22 in Form eines Deckels ausgebildet. Der Auslaßkanal 12 muß in seinem Aufnahmebereich 23 im Bereich des Bürstenscheitels eine Breite y aufweisen, die zumindestens dem variablen Innendurchmesser des Feststoffbe hälters 2 entspricht, da die Bürste im Betrieb über eine dem Durchmesser des Feststoffbehälters 2 entsprechende Breite mit Feststoffteilchen versehen wird; andererseits soll die maximale Breite x des Auslaßkanals 12 auch nicht wesentlich über diesen Werten liegen. Die Tiefe Z im Aufnahmebereich 23 des Kanals 12 ist vernachlässigbar. Der aus dem Kanal 12 aus tretende Aerosolstrahl - aus Luft und Feststoffpartikeln - sollte einen Querschnitt mit im wesentlichen gleicher Breite und Tiefe aufweisen, vorzugsweise einen kreisförmigen, damit Messungen unabhängig von der radialen Einstrahlrichtung eines Meßlichtstrahls sind. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Übergang bei den Auslaßkanälen der Fig. 3 und 4 derart gewählt, daß der Querschnitt des Kanals 12 sich über die Länge y hin nicht ändert, sondern konstant bleibt. Dabei ist insbesondere darauf geachtet, daß die Begrenzungswände des Kanals sowohl im Einlaßbereich 23 als auch im Auslaßbereich 24 nahe zu achsparallel zur Luftstrahleinrichtung verlaufen und die Übergänge stetig weich sind, also keine Kanten an den Kanal wänden vorhanden sind, so daß Wirbel, die zur Ablagerung und/ oder schwankendem Partikelmengenstrom führen könnte, vermieden werden.The outlet channel 12 is formed in a part 22 in the form of a cover which is separate and detachable from the housing 21 of the brush 6 . The outlet channel 12 must have a width y in its receiving area 23 in the region of the brush apex, which corresponds at least to the variable inside diameter of the solid matter container 2 , since the brush is provided with solid particles in operation over a width corresponding to the diameter of the solid matter container 2 ; on the other hand, the maximum width x of the outlet channel 12 should not be significantly above these values either. The depth Z in the receiving area 23 of the channel 12 is negligible. The aerosol jet emerging from the channel 12 - made of air and solid particles - should have a cross section with essentially the same width and depth, preferably a circular one, so that measurements are independent of the radial direction of incidence of a measurement light beam. In a preferred embodiment, the transition in the outlet channels of FIGS . 3 and 4 is selected such that the cross section of the channel 12 does not change over the length y , but remains constant. It is particularly important to ensure that the boundary walls of the channel both in the inlet area 23 and in the outlet area 24 are close to axially parallel to the air jet device and the transitions are continuously soft, that is, there are no edges on the channel walls, so that vortices are used to deposit and / or fluctuating particle flow could be avoided.

Der Auslaßkanal 12 ist vollständig in dem separaten Teil oder Deckel 22 ausgebildet, so daß er leicht gewechselt und an unterschiedliche Voraussetzungen bzw. Anforderungen, wie unter schiedliche Feststoffbehälterdurchmesser, unterschiedliche Luftmengendurchsätze etc. angepaßt werden kann.The outlet channel 12 is completely formed in the separate part or cover 22 , so that it can be easily changed and adapted to different conditions or requirements, such as under different solid container diameters, different air flow rates, etc.

Die Bürstenwalze 6 wird von einem Motor 26 angetrieben, der vollständig gekapselt ist, und dessen Gehäuse 27 luftdicht mit dem Gehäuse 21 der Bürste verbunden ist. Diese Ausgestaltung bewirkt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung 1 druckfest ist und auch bei Gegendruck an der Auslaßöffnung 24 des Auslaß kanals 12 betrieben werden kann, was andernfalls zu einem Eintreten das Aerosols in die Lager der Bürste und des Antriebs führen könnte.The brush roller 6 is driven by a motor 26 which is completely encapsulated and the housing 27 of which is connected in an airtight manner to the housing 21 of the brush. This embodiment has the effect that the device 1 according to the invention is pressure-resistant and can also be operated at counterpressure at the outlet opening 24 of the outlet channel 12 , which could otherwise lead to the aerosol entering the bearings of the brush and the drive.

Die Bürste 6 ist auf der den Motor 26 gegenüberliegenden Seite in eine Abdeckplatte 31 gelagert und gehalten, die wiederum mittels lediglich zweier Schrauben 32 am restlichen Gehäuse 27 - die beispielsweise ein Gewinde aufweist - befestigt ist. In eine Ausnehmung (33) des dem Motor 26 ab gewandten Endes der Welle der Bürstenwalze 6, kann eine Handhabe (nicht dargestellt) eingebracht und mittels dieser nach Lösen der Schrauben 32 die Bürstenwalze 6 mit der Ab deckplatte 31 leicht entfernbar werden, was der Bürstenwechsel sehr erleichtert.The brush 6 is mounted and held on the side opposite the motor 26 in a cover plate 31 , which in turn is fastened to the rest of the housing 27 - which has a thread, for example - by means of only two screws 32 . In a recess ( 33 ) of the motor 26 from the end of the shaft of the brush roller 6 , a handle (not shown) can be introduced and by means of this after loosening the screws 32, the brush roller 6 with the cover plate 31 can be easily removed, which is the brush change very relieved.

Über ein im einzelnen nicht dargestelltes lösbares und entfern bares Bedienungspaneel, können Kolbenvorschub und -Rückbe wegung, Bürstenbewegung sowie Luftzufuhr ein und abgeschaltet sowie Bürstengeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit geregelt werden. Bürstendrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Füllstand werden gemessen und können auf einer Anzeige abgerufen werden. Weiterhin ist eine Füllstandsanzeige vorgesehen, indem mit der Antriebsspindel 18 ein Potentiometer verbunden ist, von welchem ein für den Füllstart charakteristischer Spannungswert abgenommen und als Füllstands höhe angezeigt wird. Damit ein Vorschub des Kolbens im Feststoff behälter bei keiner oder zu geringer Luftzufuhr verhindert wird, ist eine Luftüberwachung vorgesehen, die Einschalten des Kolben vorschubs nur bei ausreichender Luftströmung ermöglicht. Dies trägt ebenfalls zur Dosierkonstanz bei.Via a detachable and removable operating panel (not shown in detail), piston feed and return movement, brush movement and air supply can be switched on and off, and brush speed and feed speed can be regulated. Brush speed, feed speed and level are measured and can be called up on a display. Furthermore, a fill level indicator is provided by connecting a potentiometer to the drive spindle 18 , from which a voltage value characteristic of the fill start is taken and displayed as a fill level. So that a feed of the piston in the solid container is prevented with no or too little air supply, air monitoring is provided, which enables the piston feed to be switched on only with sufficient air flow. This also contributes to constant dosing.

Zur Erzeugung eines Feststoffaerosols wird der aus der Vorrichtung 1 entnommene Feststoffbehälter 2 sorgfältig mit dem pulverförmigen Feststoff gestopft, so daß eine gleich mäßige Stopfdichte erreicht wird. Der Feststoffbehälter 2 wird in der oben beschriebenen Weise in die Vorrichtung 1 ein gesetzt und festgelegt. Anschließend werden Luftzufuhr, Bürstendrehung und Kolbenvorschub eingeschaltet. Die sich drehende Bürste nimmt mit ihren Borsten 7 von der Oberfläche des Feststoffhaufwerks 3 eine durch die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens 4 bestimmte Menge an Feststoffpartikeln ab und fördert diese in den Bereich des Lufteinlasses und des Auslaßkanals 12. In diesem Bereich werden die Feststoff partikel durch die durchströmende Luft von der Bürste gelöst und durch den Auslaßkanal 12 zu dessen Auslaß 24 hin mitgenommen und in einem Aerosolstrahl mit hoher Mengenkonstanz mitgenommen, an dem dann die gewünschten Messungen, wie Messungen zum Partikeldurchmesser etc. vorgenommen werden können.To generate a solid aerosol, the solid container 2 removed from the device 1 is carefully stuffed with the powdery solid so that a uniform stuffing density is achieved. The solids container 2 is inserted and fixed in the device 1 in the manner described above. The air supply, brush rotation and piston feed are then switched on. The rotating brush with its bristles 7 removes a quantity of solid particles determined by the feed speed of the piston 4 from the surface of the solid matter aggregate 3 and conveys them into the area of the air inlet and the outlet channel 12 . In this area, the solid particles are loosened by the air flowing through from the brush and taken through the outlet channel 12 to the outlet 24 and carried in an aerosol jet with a high level of constancy, on which the desired measurements, such as measurements of the particle diameter, etc., are then carried out can.

Dem Gehäuse 15 des eigentlichen Partikelgenerators 1 ist unmittel bar eine Fotoempfängeranordnung 41 nachgeordnet, die einen Regler zur Regelung der Spannung des Antriebs des Vorschub kolbens 4 aufweist. Weiterhin ist der Fotoempfängeranordnung 41 beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Injektoreinrichtung 42 nachgeordnet, in der der durch den Partikelgenerator 1 erzeugte Aerosolstrahl weiter in vorbestimmter Weise verdünnt werden kann.The housing 15 of the actual particle generator 1 is immediately downstream of a photo receiver arrangement 41 , which has a regulator for regulating the voltage of the drive of the feed piston 4 . Furthermore, in the exemplary embodiment shown, an injector device 42 is arranged downstream of the photo receiver arrangement 41 , in which the aerosol jet generated by the particle generator 1 can be further diluted in a predetermined manner.

Die Fotoempfängeranordnung 41, weist zwei Rohrteile 43, 44 auf, die über ringartig ausgebildete Führungen 46 gelenkig miteinander verbunden sind. Die ringartigen Führungen 46 umgeben einen Durch laß 47 für den Aerosolstrahl, dessen Achse der Bewegungsrichtung mit 48 bezeichnet ist. In den beiden Rohrteilen 43, 44 sind jeweils ein Lichtsender 49 und ein Fotoempfänger 51 angeordnet. Die in der Fig. 6 dargestellte Relativschwenkstellung mit einem Relativwinkel von 90 Grad zwischen den beiden Rohrteilen 43, 44 ist nicht zwangsläufig, die Rohrteile 43, 44 können derart relativ zueinander um die Achse 48 verschwenkt werden, daß das auf den Fotoempfänger 51 fallende Streulicht des Lichtsenders 49 maximal ist, so daß die Fotoempfängereinrichtung optimale Empfindlichkeit aufweist.The photoreceiver arrangement 41 has two tube parts 43, 44 which are connected to one another in an articulated manner by means of guides 46 designed in the form of rings. The ring-like guides 46 surround a passage 47 for the aerosol jet, the axis of which is designated by 48 . A light transmitter 49 and a photo receiver 51 are arranged in each of the two tube parts 43, 44 . The relative pivot position shown in FIG. 6 with a relative angle of 90 degrees between the two tube parts 43, 44 is not inevitable, the tube parts 43, 44 can be pivoted relative to one another about the axis 48 in such a way that the stray light falling on the photoreceptor 51 Light transmitter 49 is maximum, so that the photo receiver device has optimal sensitivity.

Das vom Lichtsender 49 ausgesandte Licht wird an den Teilchen des durch den Durchlaß 47 hindurchtretenden Feststoffaerosol strahls gestreut, wobei die maximale Intensität des gestreuten Lichts von der Teilchengröße und der Teilchenart abhängt. Die Rohre 43, 44 werden derart zueinander verschwenkt, daß das vom Fotoempfänger 51 aufgenommene Streusignal maximal ist. Das vom Fotoempfänger 51 aufgenommene Lichtsignal schwankt in Abhängigkeit von der Intensität oder Dichte des durch die Einrichtung 41 hindurchtretenden Aerosols und zwar im wesentlichen linear, wobei die Dichte des Aerosols selbst von der Schütt- oder Stoff dichte des Haufwerks 3 im Behälter 2 des Partikelgenerators 1 abhängt. Eine unterschiedliche Schütt- oder Stoffdichte des Haufwerks 3 ist dadurch bedingt, daß in dem Behälter 2 dis kontinuierlich einzelne Chargen eingegeben und jeweils einzeln verdichtet werden. Durch die Intensitätsschwankungen des vom Fotoempfänger 51 abgegebenen Signals wird eine Regeleinrichtung gesteuert, die den Antrieb beschleunigt, wenn das vom Empfänger 51 aufgenommene Lichtsignal aufgrund abnehmender Aerosoldichte geschwächt wird und die Bespannungsverminderung den Antrieb verzögert, wenn das Signal des Fotoempfängers 51 aufgrund größerer Aerosoldichte ansteigt. Die Regelung ist ausreichend schnell. Gegenüber einen ungeregelten Aerosolstrahl werden durch die fotooptische Regelung wesentliche Verbesserungen erhalten. Die Massenstromschwankungen können bei trockenen Pulvern und Stäuben mit Durchmessern von < 15 µm besser als 1% konstant gehalten werden.The light emitted by the light transmitter 49 is scattered on the particles of the solid aerosol passing through the passage 47 , the maximum intensity of the scattered light depending on the particle size and the type of particle. The tubes 43, 44 are pivoted relative to one another in such a way that the scatter signal picked up by the photo receiver 51 is at a maximum. The light signal picked up by the photoreceptor 51 fluctuates depending on the intensity or density of the aerosol passing through the device 41 and in a substantially linear manner, the density of the aerosol itself depending on the bulk or material density of the aggregate 3 in the container 2 of the particle generator 1 . A different bulk or material density of the pile 3 is due to the fact that individual batches are continuously input into the container 2 and each individually compressed. The intensity fluctuations of the signal emitted by the photo receiver 51 control a control device which accelerates the drive if the light signal received by the receiver 51 is weakened due to the decreasing aerosol density and the reduction in covering delays the drive if the signal of the photo receiver 51 increases due to the higher aerosol density. The regulation is sufficiently quick. Compared to an uncontrolled aerosol jet, the photo-optical control provides significant improvements. The mass flow fluctuations can be kept better than 1% constant for dry powders and dusts with diameters of <15 µm.

Durch die nachfolgende Injektoreinrichtung 42 kann eine weitere Verdünnung des im Generator 1 erzeugten Aerosols erreicht werden. Durch Kaskadenanordnung von einzelnen Injektorelementen sind Verdünnungsfaktoren von bis zu 10 000 erzielbar, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung bei gleicher Endverdünnung ein wesentlich geringerer Preßluft verbrauch erforderlich ist.A further dilution of the aerosol generated in the generator 1 can be achieved by the subsequent injector device 42 . By cascading individual injector elements, dilution factors of up to 10,000 can be achieved, and due to the overall device according to the invention, a substantially lower compressed air consumption is required for the same final dilution.

Claims

1. Device for generating a solid aerosol from a pile, with a solids container, a feed piston, a rotating brush, an air inlet and an outlet channel, characterized in that the outlet channel ( 12 ) over its length (y) with increasing depth (z ) does not have a widening cross section.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cross section of the outlet channel ( 12 ) decreases over its length (y) .

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross section of the outlet channel ( 12 ) remains constant over its entire length (y) .

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the boundary walls of the outlet channel ( 12 ) run without edges.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that transitions between the depth and width of the outlet channel ( 12 ) delimiting limiting walls are at least rounded.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet channel ( 12 ) is arranged at a distance from the opening ( 7 ) of the solid container ( 2 ) to the brushing space ( 9 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the outlet channel ( 12 ) of the opening ( 7 ) of the solid container ( 2 ) to the brush chamber ( 9 ) is diametrically opposite.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet channel ( 12 ) in one of a housing ( 21 ) of the brush ( 6 ) separate, detachable part ( 22 ) is formed.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor ( 26 ) and drive of the brush ( 6 ) are encapsulated airtight.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is a detachable and removable Has control unit.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the solids container ( 2 ) is held by a horizontally insertable and lockable securing plate ( 16 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a removable side cover plate ( 32 ) is provided on which the brush roller ( 6 ) is placed.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that in the shaft extension of the brush roller ( 6 ) with which it is mounted in the cover plate ( 32 ) is formed a recess ( 33 ) for receiving a handle.

14. A device for producing a solid aerosol from a pile, with a solid container, a drive piston provided with a drive piston, a rotating brush, an air inlet and an outlet, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that one with the drive of the feed piston ( 4 ) connected control device with a light detector device ( 41 ) arranged in the outlet path of the solid aerosol is provided.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the light detector arrangement ( 41 ) has a light transmitter ( 49 ) and a light receiver ( 51 ) which are pivotable relative to each other about the axis ( 48 ) of the solid aerosol.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that light transmitter ( 49 ) and receiver ( 51 ) are each arranged in articulated tubular parts ( 43, 44 ).

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the tube parts (43, 44) are connected by ring-like design, a passage for the solid aerosol leaving free guides (45) articulated to each other.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an injector device ( 42 ) is arranged in the aerosol jet.