DE102005039427A1

DE102005039427A1 - Flexibler Probennehmer

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Publication number: DE102005039427A1
Application number: DE200510039427
Authority: DE
Original assignee: BUERKLE VEIT
Current assignee: Buerkle Veit
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-02-22

Abstract

Flexibler Hohlkörper, der in komprimiertem Zustand am Boden eines Behälters positioniert ist und mittels einer Zugvorrichtung so gestreckt werden kann, dass er sich dabei mit den durchdrungenen Schichten des Schüttgutes füllt.

Description

Probennehmer finden in vielen Bereichen der Industrie und der Forschung ihren Platz, z.B. zur Probennahme in Silos oder der Prüfung der Ladung von LKW.
Werden heterogene, fließfähige Substanzen über weite Strecken transportiert kommt es durch die dabei entstehenden Vibrationen zur Entmischung und Verdichtung. Aufgrund immer strengerer Qualitätsrichtlinien in Industrie und Wissenschaft sind regelmäßige Kontrollen zur Gewinnung repräsentativer Proben eine Grundvoraussetzung für eine dauerhafte Qualitätssicherung von Produkten.
Voraussetzung einer guten Probe ist ein an das zu testende Gut angepasster Probennehmer, der ein punktgenaues Abbild der großen Materialmenge für deren Bewertung liefern kann. Dazu muss er in der Lage sein gezielt Proben aus unterschiedlichen Schichten auch stark komprimierter Substanz zu heben.
Zur Probennahme aus Schüttgut sind mehrere Verfahren bekannt und teilweise in der DIN 53242 beschrieben.
Die bekannten Verfahren weisen vor allem im Handling gravierende Mängel auf. Die oft als Bohrwerkzeuge ausgeführten Probennehmer müssen meist mühsam von Hand in das zu beprobende Material hineingeschraubt werden was nicht nur sehr zeitaufwendig sondern auch kräftezehrend ist. Bei stark verdichtenden Schüttgütern und großen Probenbehältern können nur oberflächennahe Schichten penetriert werden. Durch die Form der Probengefäße erfolgt oft eine unerwünschte Kontamination und Verschleppung von Material aus verschiedenen Schichten, auch ist die Reinigung nach einer Probennahme meist sehr aufwendig und dadurch unbeliebt mit allen nachteiligen Folgen. Betriebsbedingt müssen sehr viele Proben aus Silofahrzeugen genommen werden, die hoch und nur schwer begehbar und bei Schienenfahrzeugen zusätzlich durch die stromführende Oberleitung gefährdet sind. Dort ist es wichtig, dass keine sperrigen oder schweren Gerätschaften transportiert werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln und eine dafür geeignete Vorrichtung zu schaffen, die durch innovative Technik und ergonomische Gestaltung dem Benutzer verbesserte Arbeitsbedingungen bietet, indem sie eine gute Bedienbarkeit aufweist, pflegeleicht und einfach zu transportieren ist und bessere Ergebnisse liefert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren und die Vorrichtung gelöst, die die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche und der Unteransprüche aufweisen.
Ein, die Probensammelkammer bildender, vorzugsweise rohrförmiger Hohlkörper der auch ein Faltenschlauch, Teleskoprohr, geraffte Folie, Spiralrohr, Flexschlauch, axial dehnbarer Schlauch, Strumpf oder Faltenbalg sein kann, wird in zumindest teilweise komprimiertem Zustand in einem zu befüllenden oder weiter aufzufüllenden Behälter oder Haufwerk so positioniert, dass er später bei seiner Entfernung von den durchdrungenen Schichten aufgefüllt wird.
Das untere Ende des Hohlkörpers ist verschlossen, das obere offen und mit einer starren oder/und flexiblen Zugvorrichtung versehen. Diese Zugvorrichtung, die vorzugsweise ein Seil ist, wird im, am oder außerhalb des Behälters oder Haufwerks so befestigt, dass sie nach der Befüllung oder bei erreichen des vorgesehenen Pegels betätigt werden kann. Bei leicht fließenden Materialien, Pasten und Flüssigkeiten können auch Auftriebskörper mit der Zugvorrichtung verbunden sein. Die Position des Hohlkörpers kann jeder Raumpunkt sein, wenn er am Seil hängend verwendet wird. Ähnlich wirksam sind Stützkonstruktionen wie Stative etc.
Zum Probennehmen wird einfach an der Zugvorrichtung gezogen. Dabei entfernt sich der obere Rand des Hohlkörpers vom unteren unter Verlängerung der Seitenwand indem er sich vorzugsweise von unten nach oben durch die zu beprobende, fließfähige Masse bewegt und eine vorzugsweise zylindrische Säule heraustrennt. Wird der Hohlkörper doppelwandig ausgeführt, läßt sich der dadurch gebildete zusätzliche, rohrartige Hohlraum aufblasen und dabei die Probenkammer füllen. Bei Verwendung einer entsprechenden Steuerung kann mittels eines Gasgenerators zeit- oder/und ferngesteuert eine Probe gezogen werden.
Das Verschließen des unteren Endes des Hohlkörpers kann durch allgemein angewandte und bekannte Verfahren wie zubinden, klammern, kleben, klemmen, etc. erfolgen oder in Form eines Deckels oder Ventils.
Das untere Ende des Hohlkörpers kann über zusätzliche Eigenschaften zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Befestigung am Behälter und/oder Behälterboden wie Sauger, Krallen, Stacheln, Kleber, Magnetismus oder ähnliches verfügen. Wird es mit einer Zugentlastung, vorzugsweise einem Seil oder Band ausgerüstet, können auch schwere Proben ohne größere Belastung des Hohlkörpers entnommen werden. Einen ähnlichen Vorteil bietet die zusätzliche Umhüllung mit einem Netz.
Die einfachste Ausführungsform ähnelt einem länglichen, in Bodennähe mehrfach gefalteten Schlauch mit Henkeln die so weit verlängert sind, dass sie zumindest bis zur Oberfläche des Schüttgutes reichen. Um einen konstanten Querschnitt und reproduzierbare Füllungen zu erreichen ist es notwendig deren oberen Rand so zu behandeln, dass er eine vorgegebene geometrische Form zumindest so fange behält wie das Befüllen dauert. Werden die Henkel mit einer Zugvorrichtung, beispielsweise einer Schnur die zumindest bis zur Oberfläche des Schüttgutes reicht, ausgestattet, können auch aus großer Tiefe Proben gezogen werden.
Beprobungstests haben gezeigt, dass es vor allem bei Verwendung geraffter Folie vorteilhaft ist diese auf einer Hülse komprimiert als Kartusche in einem Gehäuse zu verwenden.
Die form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbundenen Teile werden gemeinsam durch das zu beprobende Material gezogen wobei sich die Folie von der Hülse löst und mit Probenmaterial füllt. Bei einfachen Anwendungen genügt zur Verhinderung der blockweisen Ablösung geraffter Folie eine zusätzlich über dieser angebrachte Deckfolie als Gehäuse. Höhere Anforderungen und/oder schwierige Probenmaterialien bedingen die Verwendung eines stabilen, äußeren Gehäuses das länger ist als die Kartusche. In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein wenn es mehrteilig ist und sich beim Probenziehen teleskopartig verlängert. Damit wird verhindert, dass das äußere Material die Probensammelkammer einschnürt ehe diese vom Probenmaterial gefüllt ist, was zu Differenzen zwischen der Pegelhöhe der Probe und der Füllhöhe des Behälters führen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Probennehmer mit Gehäuse und geraffter Folie in komprimiertem Zustand,
2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Probennehmer mit Gehäuse und vergrößerter Probenkammer durch teilweise entfaltete Folie,
3 einen Längsschnitt durch eine Kartusche,
4 einen Längsschnitt durch eine Kartusche mit Deckel und Zugentlastung,
5 einen Längsschnitt durch eine Kartusche mit längsgefalteter Folie,
6 einen Querschnitt durch eine Kartusche mit längsgefalteter Folie.
Der in 1 schematisiert dargestellte, erfindungsgemäße Probensammler besteht aus dem oben und unten offenen, bevorzugt rotationssymmetrischen, metallischen oder nichtmetallischen Gehäuse 2, in das zumindest ein, am unteren Ende mit einem Deckel 7 als Verschluß ausgestatteter, mit geraffter Folie 3 bestückter Stützkörper 4, eingesetzt ist. Die oben am Gehäuse 2 befestigte Zugvorrichtung 1 bewegt und führt den Probensammler auf seinem Weg durch das zu beprobende Material.
Der vorzugsweise stehend am gewünschten Probenort in einem Behälter untergebrachte Probennehmer füllt sich beim Befüllen ebenfalls. Durch ziehen an der Zugvorrichtung 1 trennt der obere Rand des Gehäuses 2 eine säulenförmige Probe aus dem Schüttgut und die geraffte Folie 3 wird dabei vom Stützkörper 4 so abgezogen, dass sich die Probensammelkammer 5 durch die gestreckte Folie 6 vergrößert wie 2 veranschaulicht. Es ist deshalb wichtig, dass die Zugvorrichtung 1 oberhalb des Schwerpunktes angeordnet ist und die Zugkraft achsparallel wirkt Die 3 zeigt eine Kartusche die aus einem Stützkörper 4 mit darauf fixierter, eine vergrößerbare Probensammelkammer 5 bildende, axial geraffter, einseitig geschlossener Folie 3 besteht. Die Befestigung 9 der Folie 3 am oberen Rand des Stützkörpers 4 kann mittels allgemein bekannter und angewandter kraftschlüssiger und/oder formschlüssiger Verfahren erfolgen. Bewährt hat sich das Einklemmen der Folie 3 beim Verrasten des Stützkörpers 4 im Gehäuse 2. Durch die Ausstattung der Kartusche mit Zugvorrichtung 1 und auf den Deckel 7 wirkende Entlastungsvorrichtung 8, wie in 4 gezeigt, können Proben aus beliebiger Tiefe gezogen werden.
5 zeigt im Längsschnitt eine Kartusche mit radial gefalteter Folie 10, die außer der Faltung baugleich 3 ist. In 6 ist die radiale Faltung der Folie 10 in einer beispielhaften, rotationssymmetrischen Darstellung gezeigt.

Claims

Verfahren zum Probennehmen von Schüttgütern mittels Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest in seiner Längsausdehnung wenigstens teilweise flexibler, mit einer Zugvorrichtung ausgestatteter Hohlkörper, in einem zu befüllenden Behälter so positioniert ist, dass er sich beim Herausziehen axial vergrößernd mit Probenmaterial aus dem durchdrungenen Bereich füllen kann.
Vorrichtung zum Probennehmen von Schüttgütern mittels Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem verschlossenen Ende ausgestattetes, zumindest teilweise die Probensammelkammer bildendes, mit einer Zugvorrichtung ausgestattetes, wenigstens teilweise komprimiertes schlauchartiges Gebilde, das in einem zu befüllenden Behälter positioniert ist, beim Herausziehen eine sich axial vergrößernde Probenkammer bildet, die sich mit Probenmaterial aus dem durchdrungenen Bereich füllen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein geraffter Folienschlauch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein Faltenschlauch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein Spiralschlauch mit eingearbeiteter Drahtspirale ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein Teleskoprohr ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein Strumpf ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde ein Faltenbalg ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde zumindest teilweise transparent ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde durch einen nichtmetallischen Werkstoff gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde durch einen textilen, teilweise durchbrochenen Werkstoff gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde durch einen Kunststoff, vorzugsweise LDPE oder PA gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende durch eine Schweißnaht verschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende kraftschlüssig, vorzugsweise durch klammern verschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende formschlüssig, vorzugsweise durch nähen verschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende zugebunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende zugeklebt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende mit einem Deckel als Verschluß ausgestattet ist
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel mit Mitteln zur Fixierung am Behälterboden oder im Schüttgut ausgerüstet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung durch Kraftschluß, vorzugsweise Magnete oder Sauger erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung durch Formschluß, vorzugsweise Krallen oder Stacheln erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung durch Adhäsion, vorzugsweise Klebeband erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss ein Ventil ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probensammelkammer mit einer Zugentlastung ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastung durch ein Seil oder Band bewirkt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastung durch ein umhüllendes Netz bewirkt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise flexible Zugvorrichtung ein Seil oder Band ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugvorrichtung im, am oder außerhalb des Behälters befestigt werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf Stützkonstruktionen, vorzugsweise Stativen verwendet werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem schlauchartigen Gebilde, vorzugsweise mit geraffter Folie, bestückte Kartusche mit einem äußeren Gehäuse ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse länger ist als die Kartusche.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schlauchartige Gebilde doppelwandig ist und sich mittels Druckgas strecken läßt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgas mittels eines Gasgenerators gebildet wird, der vorzugsweise zeitgesteuert die Probennahme auslöst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche beim Einsetzen in das äußere Gehäuse den oberen Rand des schlauchartigen, die Probensammelkammer bildenden Gebildes, kraftschlüssig fixiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche beim Einsetzen in das äußere Gehäuse den oberen Rand des schlauchartigen, die Probensammelkammer bildenden Gebildes, formschlüssig, vorzugsweise durch Rasten fixiert.