DE2117341A1

DE2117341A1 - Vorrichtung zum Beschicken eines Analysengerätes mit Proben

Info

Publication number: DE2117341A1
Application number: DE19712117341
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki; Nakamura Toshimi; Kitakyushu Fukuoka Koide (Japan). GOIn 27-48
Original assignee: Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1971-04-08
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2134829A5; US3730364A; DE2117341B2

Description

Case MG - 6

1 A - 247 8. April 1971

MITSUBISHI OHEMIOAL INDUSTRIES LTD., Tokyo , Japan

Vorrichtung zum Beschicken eines Analysengerätes mit

Proben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufeinanderfolgenden Beschicken eines Analysengerätes mit einer Reihe von Proben in Probenschalen.

In verschiedenen Industriezweigen erfordert die Qualitätskontrolle eine Reihenanalyse von Proben, welche in vorbestimmten Abständen von dem zu untersuchenden und in eine Produktionsanlage eingeführten Material genommen werden. Falls das zu untersuchende Material eine Flüssigkeit oder ein Gas ist, so ist die Beschickung des Analysengeräts mit den entsprechenden Materialproben einfach. Dies geschieht durch die Anwendung von automatisch gesteuerten Ventilen zum aufeinanderfolgenden Beschicken der Analysenapparatur mit den Proben.

Falls es sich bei den zu untersuchenden Materialien doch um einen Festkörper oder um eine Paste handelt, so ist es sehr schwierig, die in vorbestimmten Abständen genommenen Proben des festen oder pastenförmigeη Materials der Reihe nach in eine Analysenapparatur einzuführen.

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Es wurden daher viele Vorschläge für das aufeinanderfolgende Bestücken eines Analysengerätes mit Proben gemacht. Alle diese Vorschläge zeigen jedoch bei der Anwendung im industriellen Maßstab erhebliche Nachteile. Bei einigen dieser Vorschläge besteht ein wesotlicher Nachteil darin, daß Asche oder andere Rückstände der Proben in der Analysenapparatur verbleiben, wodurch' die Analysengenauigkeit herabgesetzt wird. Zur Vermeidung dieses Fachteils kann man die Proben in Probenschalen in das Analysengerät einführen. Jedoch bedarf es zum Einführen und zum Herausnehmen der Probenschale aus dem Analysengerät einer langwierigen zeitaufwendigen Handbedienung.

Somit es es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Beschicken eines Analysengerätes mit einer Eeihe von Proben in Probenschalen, zu schaffen, welche automatisch und ohne Handbedienung arbeitet und mit welcher die Analysenrückstände nach jedem Arbeitszyklus vollständig aus dem Analysengerät entfernt werden.

Erfindungsgemäß wird dies© Aufgabe durch ein eine Vielzahl von Probenschalen tragendes und die Probenschalen mit den Proben nacheinander vor das Analysengerät bewegendes Transportband gelöst, sowie durch eine Beschickungsstange zum Einführen der vor das Analysengerät bewegten Probenschale in das Analysengerät und zum entnehmen der Probenschale mit dem Analysenrückstand aus dem Analysengerät in einem Arbeitszyklus,, Erfindungsgemäß kann das Iransportband Schalenaufnahmen für die Probenschaleη aufweisen. Erfindungsgemäß kann ferner eine Auswerfeinrichtung zum Auswerfen der dem Analysengerät entnommenen Probe-nschale mit dem Analysenrüekstand vorgesehen sein* Alternativ können die Schalenaufnahmen für die Aufnahme der Probenschalen vor und nach der Analyse vorgesehen

_ 3 ·■

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert«,

Es zeigen:

ig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Beschickungs vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Mg. 1; Pig. 3 eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung gemäß

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem anderen JLrbe its zustand;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 j

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Teil bereichs der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform des Teilbereichs der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung gemäß Fig. 1; und

Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 7.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen ein Transportband 1, welches dazu dient, Proben der Reihe nach in eine vorbestimmte Position zu bringen. Das Transportband 1 umfasst eine Reihe von Schalenaufnahmen 1· und eine Vielzahl von Probenschalen 2 für die zu untersuchenden Proben. Die Probenschalen 2 befinden sich in den Schalenaufnahmen 1'.

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Es ist eine hin- und herbewegbare Bee cliicku ngs stange 3 für die Probenschalen 2 vorgesehen, weiche an ihrem Ende einen Haken 5 zum Halten der Probenschalen 2 aufweist. Der Haken 5 wird mittels einer Betätigungsstange-4 "betätigt. Der Haken 5 ist mittels Drehwellen 6 und 6¹ · angelenkt, Ferner ist ein Solenoid 7 vorgesehen, welches die Betätigungsstange 4 über eine'Stange 8 betätigt.

Eine Feder 9 dient dazu, den Haken 5 in einer nach oben geschwenkten Position zu halten. Die Feder 9 liegt an einer Federanlage 10 an. Die Beschickungsstange 3 wird mittels einer Antriebswelle 11 über einen Antriebsdraht .12 bewegt, welcher um eine Drahttrommel 11^f herumgeführt ist. Die Antriebswelle 11 ist mit einem Motor 13 verbunden. Es sind Endlagenschalter 14, 15, 16 und 17 vorgesehen, welche dem Motor 13 zugeordnet sind. Zur Betätigung dieser Endlagenschalter ist eine Stange 17* vorgesehen.

Nach beendeter Analyse werden die Analysenschalen 2 mit dem Analysenrückstand in einen Schalensammelbehälter 18 geworfen. Dies geschieht, wenn die Schalen 2 auf eine Auswerfplattform 19 geschoben werden. Die Proben werden in einem Analysengerät 20, wie z. B. einem Kalorimeter analysiert.

Gemäß Fig. 5 ist eine [Trommel 21 vorgesehen, welche Stifte 24 aufweist und dazu dient, die Schalen 2 Schritt für Schritt vorwärtszubewegen. Die Trommel 21 kann rotiert werden, wenn sie von einem Sperrglied 22 freigegeben wird, das von einem Solenoid 23 betätigt wird. Ferner ist ein Schaltrad 25 vorgesehen, welches zur Bewegung des Transportbandes 1 dient. Das Schaltrad 25 ist mit einer mit Stiften 24» bestückten Trommel verbunden, sowie

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mit· einem Arm 26, welcher eine Schaltklinke 27 trägt. Der Arm 26 wird durch ein Antrie"bssolenoid 28 "betätigt, welches an einem Ende des doppelseitigen Arms 26 angelenkt ist, so daß das Schaltrad 25 mittels der Schaltklinke 27 jeweils um einen Schaltzahn bewegt wird. Der Arm 26 weist ein Gegengewicht 29 auf und wirkt mit .einem Endlagenschalter 30 zusammen, welcher der Betätigung des Arms 26 zugeordnet ist, sowie mit einem Erö. lagenschalter 31, welcher der Rückkehr des Armes 26 zugeordnet ist.

In Mg, 6 ist die Einrichtung zum Auswerfen der verwendeten Schalen nach "beendeter Analyse dargestellt. Die Auswerfplatte 19 des Behälters 18 wird durch ein Solenoid 32 "betätigt, welches die Auswerfplatte 19 neigt. Diese Neigung der Platte 19 erfolgt an einem Gelenk 34 und mittels einer Anlenkung 33 des Solenoids 32.

Ferner ist ein Schalter 36 vorgesehen, welcher einen vorspringenden Fühler 35 aufweist. Dieser wird durch die von der Platte 19 abgeworfene Schale "betätigt. Hierdurch wird der Schalter 36 "betätigt and dieser gelangt in den Schaltzustand für die Eingabe einer neuen Probe.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Beschickungseinrichtung erläutert werden. Wie aus Figuren 1 und 2 hervorgeht, befindet sich auf den Schalenaufnahmen 1· eine genügende Anzahl von Schalen 2 mit Proben. Die Schalenaufnahmen befinden sich auf dem Transportband 1. Wenn ein nicht dargestellter Startschalter geschlossen wird, so wird die ProbenbeSchickungseinrichtung in Gang gesetzt und eine Schale 2 mit der Probe wird vor die Beschickungsstange 3 bewegt. Sodann wird der Motor 13 eingeschaltet, welcher die Antriebs-

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welle 11 in Drehung versetzt, so daß der Draht 12, derart aufgewickelt wird, daß die Beschickungsstange

3 vorwärtsbewegt wird und die Schale 2 in das Analysiergerät schiebt. Dabei passiert die Schale 2 die Platte des Aufnahmebehälters 18. Sobald der Endlagenschalter 14 mit dem Vorsprung 17* am hinteren Ende der Stange 3 zusammenwirkt und eingeschaltet wird,so wird der Motor 13 in umgekehrtem Sinne in Gang gesetzt, so daß die Beschxckungsstange 3 zurückbewegt wird und nach Zusammenwirken des Vorsprungs 17' und des Endlagenschalters 17 gestoppt wird. Bei diesem Vorgang werden die Endlagenschal ter 14 und 16 nicht betätigt, obwohl der Vorsprung 17* mit ihnen in Berührung kommt. Die Schale 2 mit der Probe wird während einer vorbestimmten Zeitdauer zur Durchführung der Analyse in dem Analysegerät 20, wie z. B. einem Kalorimeter belassen. Mach beendeter Analyse wird der Motor 13 wieder in Gang gesetzt und schiebt die Beschickungsstange 3 vorwärts«, Sobald der Vorsprung 17' am Endlagenschalter 14 angreift, wird das Solenoid 7 am hinteren Ende der Stange 3 gemäß Pig. 4 betätigt, wobei die Stange 8 bewegt, die Feder 9 zusammengedrückt und der Haken 5 durch die Bewegung der Betätigungsstange

4 nach unten bewegt wird. Der ^xHakeη 5 greift an der nach beendeter Analyse im Analysiergerät befindlichen Schale 2 an« Sodann wird die Schale 2 am Haken 5 durch Zurückbewegen der Stange 3 bei im umgekehrten Sinne laufendem Motor 13 zurückbewegt. Sobald der Vorsprung 17* ■ den Endlagenschalter 16 betätigt, wird das Solenoid 32 eingeschaltet und die Auswerf platte 19 wird gemäß S¹Xg. geneigt. Dabei wird die vom Analysiergerät kommende und auf der Platte 19 des Behälters 18 liegende Schale in den Behälter 18 geworfen. Die Beschiekungsstange 3 setzt ihre Rückwärtsbewegung fort bis der Vorsprung 17* der Stange 3 am Endlagenscha!ter 17 angreift» Die in

den Behälter 18 fallende'Schale "betätigt den Vorsprung 35 des Schalters 36, wodurch die Anlage für den nächsten Arbeitszyklus vorbereitet wird.

Der Endlagenschalter 15 wird dazu verwendet, die Schale 2 mit der Probe in eine vor dem Analysengerät gelegene Zone, wie z. B. eine nicht dargestellte Vorheizzone zu bewegen, ohne daß die Schale 2 vollständig in das Gerät 20 eingeschoben wird. Wenn der Vorsprung 17¹ den Endlagenschalter 15 betätigt, so schaltet dieser die Motordrehrichtung des Motors 13 um. Normalerweise wird der Endlagenschalter 15 außer Betrieb gesetzt und nur im Falle einer Zweistufenanalyse verwendet.

Im folgenden soll die Einrichtung gemäß Fig. 5 näher erläutert werden. Wenn der Startschalter geschlossen wird, so wird das Antriebssolenoid 28 betätigt und dreht den Arm 26 in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Position. Dabei wird der Endlagenschalter 31 betätigt, wodurch das Solenoid 28 abgeschaltet wird und gleichzeitig das Solenoid 23 eingeschaltet wird. Durch die Betätigung des Solenoids 23 wird das Sperrglied 22 zurückgezogen und die Trommel 21 wird freigegeben. Dabei kehrt der Arm 26 auf Grund des Gewichtes 29 in seine Ausgangslage zurück, wobei das Schaltrad 25 mittels der Schaltklinke 27 um einen Schaltschritt gedreht wird. Demgemäß wird die nächste Schale 2 auf dem Transportband durch Drehen des Transportbandes 1 um e ine Schaltstellung nach links in Position bewegt. Sobald der Arm 26 den Endlagenschalter 30 betätigt, wird das Solenoid 23 abgeschaltet und die Trommel 21 wird wieder durch das Sperrglied 22 verriegelt.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sehr leistungsfähig und vermag eine große Zahl von Proben automatisch der Analyse zuzuführen. Bs ist dabei lediglich etforderlich, die einzelnen Proben in die Schalen zu geben und dieselben auf die Schalenaufnahmen zu setzen. Für die Begrenzungsschalter kann ein Schaltstromkreis vorgesehen sein. Mit der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung können verschiedenste Arten von Proben der Analysenapparatur zugeführt -werden, insbesondere feste Proben, wie z. B. Pulver oder Granulat; pastenförmige Proben und flüssige Proben. Je nach der gewählten Bestimmungsmethode können verschiedenste Arten von Analysengeräten verwendet werden. Die Gestalt der Schalen kann je nach dem Analysengerät gewählt werden. Es ist ferner möglich, die Beschickungsstange und die Schalen über einen Elektromagneten zusammenwirken zu lassen. Zu diesem Zweck wird am Rand der Schalen ein Bisenteil befestigt, welches mit dem Elektromagneten der Beschickungsstange zusammenwirkt. Die hin- und hergehende Beschickungsstange kann mit einer Klemme oder einem Greifer zum Halten der Schale ausgerüstet sein. Die Schale kann ein Bauteil aufweisen, an dem der Greifer oder die Klemme der Besohickungsstange angreifen kann. Der Behälter zum Auffangen der verwendeten Schalen kann vor dem Analysierapparat und im Weg der Besohickungsstange angeordnet sein. Die Probe kann in der Schale automatisch oder von Hand beschwert werden oder automatisch oder von Hand eingewogen werden. Das Band sollte intermittierend bewegt werden, je nach der Analysenphase. Die vom Analysiergerät kommende Schale wird nach dem Reinigen wieder verwendet. Die schrittweise Bewegung des !Transportbandes kann auch durch einen Elektromotor bereitgestellt werden, welcher mit einem Zeitschalter oder Zeitglied oder mit einem Pendel verbunden ist, wobei jedoch Vorkehrungen getroffen sein sollten, um das Transportband während der Analyse zu stoppen. Das Analysier-

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gerät umfasst einen Erhitzer zum trocknen, einen Erhitzer zum Gaserzeugen, einen Verbrennungsofen, ein elektrisches Messinstrument, ein optisches Messinstrument oder einen Gewichtsmeeser. Ein typisches Analysiergerät "besteht z. B. in einem SO₂-Generator für Kohle, wobei das erzeugte SOg-Gas mit Hilfe der Permanganatmethode geraessen wird. Das verwendbare Analysiergerät ist jedoch keinesfalls auf dieses Beispiel beschränkt.

In den Figuren 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung dargestellt. Auch hier sind Schalen 39 und Schalenaufnahmen 38 vorgesehen, sowie ein Behälter 40. Diese Bauteile sind von den entsprechenden Bauteilen in Pig. 5 verschieden. Gemäß Figuren 7 und 8 wird jede Schale 39 in die zugehörige Schalenaufnahme 38 zurückgeschoben, wenn die Analyse beendet ist. Nach beendeter Analyse wird die entsprechende Schale 39 durch die Schalenaufnähme 38 des Transportbandes 1 umgedreht, so daß der Ascherückstand der untersuchten Probe in den Kasten oder Behälter 40 fällt.

Die beiden oberen Kanten der Sehalenaufnahmen 38 des Transportbandes 1 sind einwärts umgebogen und bilden Führungen. An beiden Seitender Schalen 39 sind Nuten ausgebildet, welche diesen Führungen zugeordnet sind. Beim Einsetzen der Schalen in die Aufnahmen 38 gleiten die Führungen der Sehalenaufnahmen 38 in die Nuten der Schalen 39 und es wird eine Verbindung zwischen den Nuten und den Führungen hergestellt. Demgemäß werden die Schalen 39 in den Sehalenaufnahmen 38 des Transportbandes 1 auch dann gehalten, wenn dasselbe weiter gedreht wird und die Schalen umgekehrt gehalten werden.

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Die Schalen 39 können jedoch in Richtung der Hüten frei bewegt werden, so daß die Schalen 39 mittels der hin- und hergehenden Beschickungsstange 3 leicht aus der Schalenaufnähme 39 hsausgeschoben und in das Analysengerät eingeschoben werden können. Nach beendeter Analyse werden die Schalen 39 mit der Probenasche mit Hilfe der Beschickungsstange 3 zurückgezogen und in die Schalenaufnahme eingeschoben. Somit können die Schalen 39 wieder verwendet werden, ohne daß dieselben in einen Schalenbehälter 18 geworfen werden müssen. Die Schalen sind wieder verwendbar, wenn sie durch das Transportband 1 umgestülpt werden, so daß auf diese einfache Weise die Probenasche 41 in den Behälter 40 entleert wird. Um sicherzustellen, daß die Asche vollständig aus den Schalen 39 entfernt wird, kann man eine Bärste oder einen Lufirstrom anwenden.

Der Endlagenschalter 17 kann dazu dienen, die Anlage für einen neuen Arbeitszyklus vorzubereiten. Anstelle des Antriebs der Beschickungsstange 3 durch den Draht 12 können z. B. ein Ritzel und eine Zahnstange dienen.

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Claims

Patentansprüche

1_Λ Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Beschicken eines Analysengerätesmit einer Reihe von Proben in Probenschalen, gekennzeichnet durch ein eine Vielzahl von Probenschalen tragendes und die Probenschalen (2,39) mit den Proben nacheinander vor das Analysengerät (20) bewegendes Transportband (1) und durch eine Beschickungsstange (3) zum Hnfuhren der vor das Analysengerät (20) bewegten Probenschale (2, 39) in das Analysengerät (20) und zum Entnehmen der Probenschale (2,39) mit dem Analysenrückstand (41) aus dem Analysengerät (20) in einem Arbeitszyklus,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (1) Schalenaufnahmen (1',38) für die Probenschalen (2,39) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Auswerfeinrichtung (18,19,32-36) zum Auswerfen der im Analysengerät (20) entnommenen Probenschale (2,39) mit dem Analysenrückstand (41).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenaufnahmen (38) für die Aufnahme der Probenschalen (2,39) vor und nach der Analyse vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsstange (3) hin- und herbewegbar ist.

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6. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsstange (3) eine Klemme zum Halten der Probenschalen (2,39) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Beschikkungsstange (3) ein Zeitglied vorgesehen ist, welches auf die Analysendauer eingestellt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch Endlagenschalter (14-17) zur Steuerung der Bewegung der Beschickungsstange (3).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Besehickungsstange (3) in zwei Stufen auf das Analysengerät (20) zu bewegbar ist, so daß die Probenschale (2,39) zunächst ine ine Vorbehandlungszone und danach in das Analysengerät bewegbar ist.
.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Besehickungsstange (3) einen an der Probenschale (2,39) angreifenden Haken (5) und einen mit den Endelagenschalterη (14-17) zusaromenwirkendeη Vors prung (17') au fwe ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Start des nachfolgenden Arbe'itszyklus ein durch das Auswerfen einer Probenschale (2,39) betätigbarer Schalter (35,36) vorgesehen ist.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschiclcungsstange (3) durch ein Solenoid (7) "betätigter ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfeinrichtung (18,19,32-36) durch ein Solenoid (32) "betätigter ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vawirklichung einer schrittweisen Bewegung des Transportbandes (1) ein Sperrglied (22) vorgesehen ist, welches durch ein Solenoid (23) betätigbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Be s cliickungs stange (3) durch einen Seilzug (12) bewegbar ist.

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