DE1914929A1

DE1914929A1 - Probenwechsler bei einem Roentgenspektralanalysengeraet

Info

Publication number: DE1914929A1
Application number: DE19691914929
Authority: DE
Inventors: Helmut Bisch; Fritz Kaestner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1969-03-24
Publication date: 1969-11-06
Also published as: AT285998B; GB1228064A; FR2005281A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAiT München, den

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Probenwechsler bei einem Röntgenspektralanalysengerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Probcnv/echscl bei einem Röntgenspektralanalysegerät.

Die Industrie ist bestrebt, Kassenprodukte, z.B. Zement, in gleichbleibender Güte herzustellen. Voraussetzung dafür ist stets gleichbleibende chemische Zusammensetzung des Rohmehls, welches im allgemeinen aus mehreren Grundstoffen mit Zusätzen

der Zusammensetzung » besteht. Ein Weg für die Konstanthaltung/der Materialien führt über die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung

5.3.1968, Gl/Scl
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des Rohmaterials, nach der der Chemismus korrigiert v/erden kann, für diese Analyse eignet sich besonders ein Hehrkanal-Röntgenspektrometer.

Die Röntgenfluoreszenzanalyse liefert gleichseitig und direkt die Prozentgehalte von mehreren Elementen in einer Probe, je nach dem, wie viele Kanäle zur Messung verwendet werden. Die Probenentnahmen und -analysen werden in kurzen Abständen vorgenommen. Die Anzahl der Jnalysen je Zeiteinheit hangt im wesentlichen ven den jeweiligen Betriebsbedingungen und von der erforderlichen Präparation ab.

Das Mehrkanalspcktrcmeter enthält die Probenhaltc- und -drehvorrichtung, die Röntgenröhre, den KeCkopf mit z.B. sieben etwa radialstrahlig angeordneten, fest einstellbaren Meßkanälen, Durchflußzählrohren und andere Geräte. Eine derartige Probenhalte- und -drehvorrichtung muß als automatische Probenzu- und -abführung zu dem Röntgenspektralanalysengerät einwandfrei arbeiten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht deshalb ein Karussell vor, das aus * an Radialachsen drehbar befestigten Probenbechern besteht, welches auf einem Teller, der von einer Hubvorrichtung heb- und senkbar ist, rotiert und abwechselnd einen der Probenteeher unter eine Beschickungseinrichtung für die Proben, unter eine Schlieusenvorrichtung zum Röntgen-

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spektral-Analysengerät und über eine Ausschüttöffnung in Teller bewegt. Fs sind vier Probenbecher vorgesehen, von denen drei in gleichmäßigen Abstand zueinander angebracht sind, während der vierte, eine Standardprobe fassend, zwischen zwei der anderen in einer festen Stellung angeordnet ist. Wahrend einer der Probenbecher unter der Beschickungseinrichtung steht, über die eine von einer vollautomatischen Presse hergestellte Probe in Forn einer Tablette über ein Transportband zu diesem Probenbecher gelangt, befindet sich ein zweiter Probenbecher unter der Schleusenvorrichtung zum Röntgenspektralanalysengerät und ein dritter um 180° um seine Achse gedreht in Auskippstellung über der Öffnung im Teller.

Die Erfindung wird mit Hilfe eines Ausführungsbeispiols anhand von Figuren 1 bis 3 näher erläutert.

Figur 1 zeigt die Anordnung des Tellers T unterhalb einer Beschickungseinrichtung B (dargestellt als loch von der Größe und Form der Probe P), unterhalb der Schleusenvorrichtung S und über einer Probenauffangvorrichtung PA. Der Teller T ist von einem Hubzylinder H über eine Achse A₁, die an der Haltevorrichtung V für den Teller T befestigt ist, heb- und senkbar (angedeutet durch den Doppelpfeil an der Achse A.,).

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Ein ITotor M dreht über ein Radgetriebe R die Achse A₂ für ein Karussell K, bestehend im wesentlichen aus der Zentralplatte Z und den Radialachsen R₁, R₂ und R,, an. Die Drehhung des Karussells K erfolgt unabhängig von der Hubbewegung durch den Hubzylinder H. An den drei Radialachsen R₁ ... R, sind jeweils ein Probenbecher PB₁ ... PIU starr befestigt. Die Oberfläche der Probenbecher PB₁ ... PB₅ besitzt eine Haltevorrichtung HV₁ bzw. HV₂ für die Probe P. Die Oberfläche der Probenbecher PB₁ ... PB, ist Über die Rändelrüder, z.B. RR₁ (siehe Fig. 3), drehbar. Die Radialachsen R₁ ... Rz des Karussells K v/eisen zwischen der Zentralplatte Z und den einzelnen Frobcnbechern jeweils ein Kegelrad S₁ ... S, auf. An den Enden der Radialachsen R₁ ... R, sind Räder VZ₁ ... \U befestigt, die auf den Rand A .des Tellers T laufen, wenn das Karussell K gedreht wird.

Im Boden des Tellers T ist eine öffnung ö eingelassen. Zwischen einem Rande der Öffnung ö und der Zentralplatte Z ist ein Kegelradsegcent KS auf dem Teller T befestigt. Die Kegelräder S₁ ... S, laufen bei Drehung des Karussells K über dieses Kugelradsegment KS hinweg.

Dreht sich das Karussell K, so wird z.B. die Radialachse R^ und nit ihr der Probenbecher PB₅ einmal un die gesamte Achse gedreht. Dies erfolgt durch Abrollen des Kegelrades S^ auf dem Kegelradsegcent KS. Die Öffnung Ö in Teller T

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muß derart bemessen sein, daß bei Beginn und bein Inde der Drehung des Probenbechers PB,, der Irobenbecher mit den TeI-lerbcden nicht kollidiert. Die länge des Kegelradseenientes KS muß derart bemessen sein, daß eine volle Umdrehung des Probenbechers PB, erfolgen kann.

Zwischen dem Probenbecher PB₁ und dem Probenbecher PB, ist ein weiterer Probentecher PB über eine weitere Radialachse R. fest mit dem Karussell K verbunden. Das Ende der Radialachse R, rollt über das Rad W auf dem Rende A des Tellers T entlang. Die Haltevorrichtung HV dieses Probenbechers PB ist für eine Eichsubstans vorgesehen.

Die automatische Probenzu- bzw. -abführung erfolgt im wesentlichen in zwei Schritten. Der Hubzylinder Ή hebt den Teller T hoch, so daß (in der dargestellten Anordnung) der Probenbecher PB« dicht unterhalb des loches der Beschickungseinrichtung B und der Probenbecher PB₁ fest an der Schleußenvorrichtung S anliegt. Über die leschickungseinrichtung B wird eine Probe P auf die Haltevorrichtung HV₂ aufgelegt. Gleichzeitig wird die Probe P, die sich auf den Probenbecher PB₁ befindet, analysiert. Der Probenbecher PB, befindet sich zu diesem Zeitpunkt um 1C0° um seine Achse R, gedreht in Ausschüttstellung über der öffnung ö. Die auf ihm befindliche Probe P wird in eine Probenauffangvorrichtung PA, z.B. in einen Trichter BH, geschüttet.

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Ist die Probe P auf den Probenbecher PB₁ analysiert, ao senkt der Hutzylinder H den Seller T in die in Figur 1 ge— zeichnete Stellung. Per Ilotor M dreht das Karussell K um einen Schritt weiter, d.h. den Probenbecher PB₂ unter die Schleusenvorrichtung S, den Probenbecher PB₁ über die Öffnung ö und den Probenbecher PB, unter die Beschickungseinrichtung B. Zu Beginn dieser Eev/egung wird der Probenbecher PB, durch Abrollen des Kegelrades S, auf dem Kegelradsegment KS aufgerichtet, während gegen Ende der Bewegung der Probenbecher PB₁ mit der untersuchten Probe P durch Drehung seiner Radialachse R-, über Kegelrad S₁ und Kegelradsognent KS, über der öffnung Ü umgekippt wird.

Der Probenauffang PA gestattet es, wahlweise die Probe P über eine Probenableitung 6 zun Abfall zu leiten, oder in einem Behälter BH, welcher sich unter die Öffnung ü bzw. an eine Stelle, an der von außen die darin befindliche Probe P entnommen werden kann, schwenken läßt, aufzufangen. Die Schwenkung erfolgt über einen Motor SH.

Figur 2 stellt den Teller T mit dem Karussell K, den Radialachsen R₁ · · · R* und den Probenbechern PB und PB₁ ... PB, dar. (Die Bezugezelchen 3ind die gleichen wie in Figur 1). Der Probenbecher PB, befindet sich über der öffnung Ö in ausgekippter Stellung. Er ist' mit der Schraube Sch an der Achse R* starr befestigt. Außerdem ist mit der Schraube Sch

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eine Feder Q am Boden der Probenbecher befestigt, welche dafür scrgt, daß die Probenbecher PB₁ ... PB^ während der Drehung des Karussells K nicht durch äußere Einwirkungen auf die Achsen R.. ... R, aus ihrer horizontalen lage gebracht v.-erden können. Sollte durch äußere Einwirkungen eine P.aste (Va und U in folgenden beschrieben) einmal überwunden werden, drückt die Feder Q, deren beiden Enden auf dem Ecden des Tellers T entlanggleiten, die Probenbecher PB₁ PE₇ wieder in Rastatellung zurück, über der öffnung ö findet die Feder Q keine Auflagefläche mehr und die Achsen R₁ ... R, können sich drehen. Der Rand F₁ ··· F, der Probenbecher PB₁ ... PE, bildet j wenn er unter der Schleusenvorrichtung S steht und angehoben wird, durch Anliegen am Dichtring OR (siehe Fig* 1) den Vakuur.abschluß des Meßraunies (deshalb iaiß die erwähnte Raste V/a und U die Probenbecher PB₁ ... PB, horizontal halten).

An jeder der Redialachsen R₁ ... R, ist eine muldenförmige Ausnehmung Wa₁ ... Wa, (sichtbar sind nur die Ausnehmungen Va₁ und Wap) angebracht. An der Zentralplatte Z sind laschen L₁ ... L, fest angeschraubt. Im rechten Winkel von den laschen L₁ ... L, abstehend sind drei Blattfedern E₁ £, an ihnen befestigt. An ihren Enden sind Rädchen U₁ ... U, befestigt, woven die beiden Rädchen U₁ und U₂ in den mulden^- förmigen iusneheungen Wa₁ bsw. VZa₂ eingerastet sind. Diese Rasterung bedingt, daß die Oberflächen der Probenbecher PB₁

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... PB, im nicht umgekippten Zustand (nicht über der Öffnung ö stehend) parallel zur Telleroberfläche stehen. Läuft eines der Kegelräder S₁ ... S, über das Kegelradseeincnt KS, so wird eines der Rädchen U₁ ... U^ aus einer der muldenförmigen Ausnehmungen Wa₁ ... Wa, herausgehoben, so daß die jeweilige Radialachse R- ... R, drehbar wird. Die Rädchen U₁ ... U, laufen dann auf der Oberfläche der Radialachsen R₁ ... R, entlang.

Figur 3 zeigt den Schnitt durch einen Probenbecher PB₁, der im wesentlichen aus einem Hohlzylinder HZ besteht. Die Haltevorrichtung HV₁ ist auf einer Unterlage U mit Schrauben 15 und 13 oder dergleichen befestigt. Sie ist gegenüber einer Platte 3 über ein Kugellager 4 drehbar um die Achse C₁. Der üntrieb erfolgt von außerhalb des Probenbechers PB₁ über das Rändelrad RR₁. Zwischen der Platte 3 und den Boden EO des Hohlzylinders HZ liegt eine Schraubenfeder 7, welche eine federnde Unterlage für die Haltevorrichtung HV bildet Zwischen der Platte 3 und der Haltevorrichtung HV₁ ist eine Sperre 8 (z.B. ein Ketallring) in die Wandung des Hohlzylinders HZ eingelassen, damit die Schraubenfeder 7 die Platte 3 nicht aus dem Hohlzylinder HZ herausdrücken kann. Am Boden BO ist außerdem ein Dorn 1 mit Schraubengewinde angebracht, über den der Probenbecher PB₁ an der Radialachse R₁ mittels der Schraube Sch befestigbar ist (siehe Fig. 2).

7 Patentansprüche
3 Bl. Zeichnungen

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Claims

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Patentansprüche

1J Vorrichtung für den Probenwechsel bei einen Röntgenspektralanalysengerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein Karussell (K), das aus an Radialachsen (R₁ ... R,)'drehbar befestigten Probenbechern (PB₁ ... PB₅) besteht, auf einem Teller (T), der vcn einer putzvorrichtung (W) heb- und senkbar ist, rotiert und abwechselnd einen der Probenbecher (PB₁ ... PB,) unter eine Beschickungseinrichtung (B) für die Proben (P), unter eine Schleusenvorrichtung (S) sun Rontgenspektral-Analyscr.gerat und über eine Ausschüttöffnung (Ö) im Teller (T) bewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Probenbecher (PB, PB₁ ... PB,) vorgesehen sind, von denen drei Probenbecher (PB₁ ... PB, in gleichmäßigem Abstand voneinander an einer Zentralplatte (Z) angebracht sind und der vierte, eine Eichsubstanc fassender Probenbecher (PB), zwischen zwei der anderen in einer festen Stellung angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2", dadurch gekennzeichnet, daß die Radialachsen (R₁ ,.. EL·) an ihrem einen Ende mit Rädern (W₁ .,, Wa) versehen sind, die entlang den Rand (A) des Tellers (T) laufen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zentralplat.te (2) des Karussells (K) und den Probcntcchern (PB₁ .,, PE^) jeweils ein Kegelrad (S., ... S^) auf den Hadialachaen

(R. ... R,) angebracht ist, welches in Bereich einer öffnung (Ö) in !Teller (2) über ein an !ellerbcden tefestictes Kegelradsegment (KS) läuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zentralplatte (Z) über laschen (L₁ ... L,) und Blattfedern (F_{1 v}.., F-) für ^cdc Radialachse (R₁ ... R-) ein Rad (U₁ ... U₅) tefeatijgt ist, welches, in einer muldenförmigen Ausnehmung (Wa₁ ... Va,) der Radialachsenoberflache stehend, die Radialachccn (R₁ ... R») arretiert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 eder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein ilotor (M) eder dergleichen die Drehachse (A₂) des Karussels (K) über ein Radgetriebe (R) antreibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profcenbecher (PS₁ PjB,

und PB) un die Achsen (C₁ ... C₃ und G) drehbar sind.

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