專利名稱：氣分篩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣分篩(air jet sieve)，其包含殼體；至少一個(gè)篩，其能夠被嵌入到殼體中；在篩底部下方的隙縫式噴嘴；用于隙縫式噴嘴的驅(qū)動(dòng)裝置；通向隙縫式噴嘴的進(jìn)氣口和穿過殼體的且由位于篩底部下方的空間出來的排氣口 ；以及控制裝置，其控制如此形成的篩分機(jī)器的運(yùn)行，并且本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行該氣分篩的方法。這種類型的氣分篩在分析篩分時(shí)應(yīng)用，以便確定干燥的粉末材料的細(xì)度和粒度分布。分析篩分總是被進(jìn)一步自動(dòng)化，以便排除操作誤差和達(dá)到高的測量精度和可重復(fù)性。這種類型的氣分篩包含一個(gè)殼體，具有平面的篩底部的篩被放置到殼體上。在篩底部上方的篩空間在篩分過程中利用蓋子封閉。在篩底部下方，殼體具有一個(gè)自由空間。在該空間中設(shè)置一個(gè)圍繞篩的垂直中軸線可旋轉(zhuǎn)的隙縫式噴嘴。在篩分過程中通過勻速旋轉(zhuǎn)的隙縫式噴嘴從下方將空氣吹向篩底部?？諝饬鞔祾吆Y網(wǎng)的篩孔并且將位于篩上的篩分物質(zhì)揚(yáng)起。篩分物質(zhì)的細(xì)顆粒部分被空氣流帶走并且通過篩網(wǎng)從上往下被轉(zhuǎn)移到篩網(wǎng)下方的空間內(nèi)并且從那兒出發(fā)由篩分機(jī)器中排出。具有大于相應(yīng)的篩網(wǎng)的篩孔大小的粗顆粒部分不能通過篩并且在篩分后保留在篩網(wǎng)上。為了確定粒度分布，必須利用多個(gè)具有不同篩孔大小的篩進(jìn)行多次篩分。為此在實(shí)現(xiàn)篩分后殘留在篩上的篩分殘留物要被進(jìn)一步篩分。在每次篩分后篩分殘留物必須被稱重，以便能夠確定粒度分布。替代地，可以為每次篩分將材料重新進(jìn)行過秤。
背景技術(shù)：
在過去，氣分篩被手動(dòng)操作。近年追求將分析篩分過程自動(dòng)化和自動(dòng)測定及調(diào)整主要的過程參數(shù)如試樣量、篩分持續(xù)時(shí)間、空氣量和負(fù)壓。由現(xiàn)有技術(shù)例如已知將稱重傳感器整合到氣分篩中以便自動(dòng)測定試樣量。此外已知設(shè)置用于氣分篩的控制裝置，其中輸入篩的篩孔大小、試樣的材料特性和/或材料的應(yīng)用范圍作為初始參數(shù)，其基于之前定義的篩分參數(shù)如負(fù)壓進(jìn)行測定和調(diào)節(jié)，并且預(yù)定篩分持續(xù)時(shí)間。從而篩分過程能夠根據(jù)內(nèi)部的測試規(guī)定進(jìn)行實(shí)施和實(shí)現(xiàn)精確的可重復(fù)的自動(dòng)化分析。此外篩分機(jī)器能夠配備傳感器，其自動(dòng)識(shí)別所應(yīng)用的篩的篩孔大小，并且可能在篩分機(jī)器中或者直接存儲(chǔ)在篩上存儲(chǔ)附加的信息，以便提高分析篩分機(jī)器的分析安全性，通常以防止操作錯(cuò)誤。由EP 0 654 308 Bl已知在氣分篩的情況下測量和調(diào)節(jié)空氣體積流。從而氣流能夠在篩分過程中保持恒定。此外由該文獻(xiàn)已知測定排出氣流中的顆粒量和由此導(dǎo)出的用于分析的中斷標(biāo)準(zhǔn)。建議光學(xué)地測定顆粒流。由DE 100 22 391 Al已知在使用摩擦電效果的情況下測定流入的氣體中的粉塵。 這在此涉及定性的粉塵測量。這種原理基于兩個(gè)物體通過接觸或摩擦彼此接觸時(shí)的電荷轉(zhuǎn)移。電荷差是摩擦電測量的基礎(chǔ)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)粉塵濃度的定性監(jiān)測并且實(shí)現(xiàn)粒子濃度的相對(duì)配置。將測量信號(hào)精確配置給粉塵濃度僅僅在恒定的速度的情況下才是可能的。在這些業(yè)已已知的光學(xué)方法中不利的是用于光學(xué)測定排出氣流中的顆粒量的敏感的且耗費(fèi)大的測量技術(shù)，特別是在磨損性的產(chǎn)品時(shí)。對(duì)于這些光學(xué)方法而言，需要兩個(gè)構(gòu)件即發(fā)射器和接收器。它們借助于玻璃盤與顆粒流界定開來，玻璃必須保持無粉塵的，這是非常繁瑣的。這些措施導(dǎo)致較大的構(gòu)造體積。在給定的恒定的篩分時(shí)間的情況下不利的是， 即使當(dāng)篩分時(shí)間對(duì)于具有不同篩孔大小的篩和不同的材料而言是不同時(shí)，待篩分的材料需要與篩孔大小相關(guān)地被不同時(shí)間長度地篩分，這例如在非耐磨的材料的情況下導(dǎo)致材料的不同的應(yīng)力并且導(dǎo)致測量結(jié)果的歪曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種方案，其使得在利用氣分篩進(jìn)行篩分時(shí)可以測定篩分進(jìn)展(Siebfortschritt)，以便確定篩分持續(xù)時(shí)間。在開頭所述類型的氣分篩中上述任務(wù)根據(jù)本發(fā)明如此實(shí)現(xiàn)，即篩分機(jī)器具有測量傳感器，通過該測量傳感器能夠摩擦電式(triboelektrisch)探測沿流動(dòng)方向在篩底部下游的顆粒。對(duì)于篩分過程決定性的過程參數(shù)是篩分持續(xù)時(shí)間。篩分過程的篩分持續(xù)時(shí)間影響其分離界限和分離精度。理想地如此選擇篩分持續(xù)時(shí)間，使得僅僅大于篩孔大小的材料還位于篩上，并且因此在被抽出的空氣流中不再存在任何材料。因?yàn)榇Y分的材料不具有理想的特性(例如不是恒定的試樣量被加工，不是耐磨的，是粘性的，摩擦電式形成電荷，顆粒形狀不是球形的)，所以篩分過程可能持續(xù)無窮長的時(shí)間。篩分持續(xù)時(shí)間也與選擇的篩的篩孔大小相關(guān)。利用具有較大的篩孔大小的篩進(jìn)行篩分的篩分持續(xù)時(shí)間小于利用具有較小篩孔的篩進(jìn)行篩分所需的篩分持續(xù)時(shí)間。篩分持續(xù)時(shí)間不應(yīng)選擇成過長，因?yàn)榉駝t敏感的產(chǎn)品被強(qiáng)烈加載并且導(dǎo)致在篩分過程中的粉碎或磨損過程。從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，篩分持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡可能短，同時(shí)篩分過程然而應(yīng)當(dāng)是代表性的和可重復(fù)的。根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，給氣分篩配備一種測量技術(shù)，其允許確定篩分進(jìn)展和根據(jù)材料和篩孔大小可重復(fù)地確定測量的篩分持續(xù)時(shí)間。規(guī)定粉塵測量根據(jù)摩擦電測量原理。測量傳感器在流動(dòng)方向上在篩底部下游安裝到氣分篩中，例如安裝到排氣道中?？諝饬鬟^排氣道，該空氣經(jīng)由隙縫式噴嘴從下向上流過篩底部并且在其從上向下穿過篩底部的返回路徑上帶走小于篩的篩孔大小的材料。在氣流中的顆粒在與測量傳感器接觸時(shí)通過摩擦產(chǎn)生信號(hào)。在摩擦電傳感器上的原始信號(hào)是非常小的，因?yàn)閮H僅小的電荷量轉(zhuǎn)移和被傳送。 因此電荷放大器必須被耦合成特別高電阻的并且具有高的放大系數(shù)。這種類型的系統(tǒng)易受到干擾信號(hào)的干擾。因此傳感器和放大器需利用盡可能短的且抗干擾的導(dǎo)線連接。理想的是，完全放棄用于傳送摩擦電式產(chǎn)生的電荷的電纜并且將傳感器和放大器直接連接。作為示例的設(shè)計(jì)，放大器的完全或部分地位于屏蔽的殼體中的印制電路板直接擰接在傳感器上。此外每個(gè)部件如測量傳感器在被氣體-顆粒混合物穿流的管路中的安裝與缺點(diǎn)如污染、磨損和流動(dòng)干擾相關(guān)聯(lián)。為了減小這些缺點(diǎn)，無論如何總是需要的用于測量壓力的傳感器棒(knsorstab)被隔離地固定并且如此與摩擦電式傳感器組合。摩擦電式傳感器可以整合在氣分篩中沿流動(dòng)方向在篩底部下游的任何位置上，即在顆粒-空氣流篩分后任何沿著表面流動(dòng)的地方。傳感器能夠也構(gòu)成為在篩底部下方的空間的底部或壁上的面狀元件。在另一個(gè)構(gòu)造形式中，摩擦電式傳感器能夠被整合在隙縫式噴嘴中。這種摩擦電式傳感器的定性信號(hào)與時(shí)間相關(guān)地被記錄并且與篩分進(jìn)展相關(guān)聯(lián)。信號(hào)的分布曲線用于確定篩分持續(xù)時(shí)間。篩分過程可以如此經(jīng)濟(jì)地實(shí)施，因?yàn)槊總€(gè)篩分過程的篩分持續(xù)時(shí)間與材料和篩分條件相適配。應(yīng)用摩擦電測量原理用于探測排出氣流中的顆粒，是一種經(jīng)濟(jì)的測量方法。這種測量傳感器在構(gòu)造上是簡單的，具有較小的構(gòu)造空間并且對(duì)于污染和磨損是不敏感的。最后本發(fā)明的特征在于用于運(yùn)行氣分篩的方法，其中在排出氣流中的顆粒被探測且被與篩分進(jìn)展相關(guān)聯(lián)。排出氣流中的顆粒探測根據(jù)摩擦電原理實(shí)現(xiàn)。摩擦電式傳感器的定性測量信號(hào)為此隨著時(shí)間被記錄并且信號(hào)的分布曲線用于確定篩分持續(xù)時(shí)間。在此應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的氣分篩。


圖1示出具有測量傳感器的氣分篩的剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中可看到氣分篩1的剖視圖。殼體2包圍驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3和傳動(dòng)裝置4，該傳動(dòng)裝置具有用于隙縫式噴嘴6的驅(qū)動(dòng)軸5。殼體2與篩底部8 一起構(gòu)成位于篩底部8下方的空間9，在該空間中設(shè)置隙縫式噴嘴6。篩空間10通過篩底部8和蓋子11限定。蓋子11 具有一個(gè)把手12以用于手動(dòng)打開和封閉篩空間10。篩7包含環(huán)形的支承結(jié)構(gòu)13，篩底部 8被夾緊在該支承結(jié)構(gòu)中。篩的支承結(jié)構(gòu)13松動(dòng)地安裝到殼體2中并且通過錐形的凸緣在殼體2中定心。經(jīng)由進(jìn)氣道14將空氣輸入隙縫式噴嘴6中并且從下部被吹向篩底部8。 與細(xì)顆粒部分一起進(jìn)入空間9內(nèi)的空氣經(jīng)由排氣道15被從殼體2中抽出。在排氣道15中設(shè)置用于摩擦電式粉塵測量的測量傳感器16和設(shè)置用于測量抽吸孔和抽氣裝置之間壓差的裝置的一部分。同樣在殼體中整合控制臺(tái)17。它具有一個(gè)鍵盤區(qū)，經(jīng)由該鍵盤區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)所有需要的輸入。替代鍵盤區(qū)可以應(yīng)用觸摸面板或旋鈕。同樣可以設(shè)置連接至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接口。在殼體2中整合用于粉塵測量和用于獲得篩分進(jìn)展以及確定篩分時(shí)間的電子分析單元。安裝到排氣道15中的摩擦電式傳感器16利用盡可能短的且抗干擾的導(dǎo)線與放大器連接。在本發(fā)明的另外的構(gòu)造中能夠完全放棄用于傳送摩擦電產(chǎn)生的電荷的電纜，并且傳感器和放大器直接連接。作為示例的設(shè)計(jì)，放大器的完全或部分地位于屏蔽殼體中的印制電路板直接擰接在傳感器上。摩擦電式傳感器16可以在沿流動(dòng)方向處于篩底部8下游的每個(gè)位置上(例如在排氣道15中或在與下游的過濾器的連接管路中)整合到氣分篩中，即在顆粒-空氣流篩分后任何沿著表面流動(dòng)的地方。傳感器也能夠構(gòu)成為位于篩底部8下方的空間的底部和/或壁上的面狀元件。在另外的實(shí)施方式中摩擦電式傳感器能夠整合到隙縫式噴嘴6中。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，對(duì)于壓力測量需要的傳感器在排氣道15中隔離地固定并且也用作摩擦電式傳感器。摩擦電式測量信號(hào)隨著時(shí)間被記錄并且由信號(hào)的分布曲線讀出篩分進(jìn)展和確定篩分持續(xù)時(shí)間。附圖標(biāo)記清單
1氣分篩
2殼體
3驅(qū)動(dòng)馬達(dá)
4傳動(dòng)裝置
5驅(qū)動(dòng)軸
6隙縫式噴嘴
7篩
8篩底部
9空間
10篩空間
11蓋子
12把手
13支承結(jié)構(gòu)
14進(jìn)氣道
15排氣道
16摩擦電式測量傳感器
17控制臺(tái)
權(quán)利要求
1.氣分篩(1)，其包含殼體O)；至少一個(gè)篩(7)，其能夠被嵌入到殼體O)中；在篩底部(8)下方的隙縫式噴嘴(6)；用于隙縫式噴嘴(6)的驅(qū)動(dòng)裝置；通向隙縫式噴嘴(6)的進(jìn)氣口和穿過殼體O)的且由位于篩底部(8)下方的空間(9)出來的排氣口 ；以及控制裝置，其控制如此形成的篩分機(jī)器的運(yùn)行，其特征在于，篩分機(jī)器具有測量傳感器(16)，通過該測量傳感器能夠摩擦電式探測空氣流中的顆粒。
2.如權(quán)利要求1所述的氣分篩(1)，其特征在于，測量傳感器(16)在顆?？諝饬鞯牧鲃?dòng)方向上設(shè)置在篩底部(8)下游且設(shè)置在下游的過濾器的上游。
3.如權(quán)利要求1所述的氣分篩(1)，其特征在于，測量傳感器(16)設(shè)置在排氣道(15)中。
4.如權(quán)利要求1至2所述的氣分篩(1)，其特征在于，摩擦電式測量傳感器(16)設(shè)計(jì)成與用于負(fù)壓測量的壓力測量傳感器耦合。
5.如權(quán)利要求1所述的氣分篩(1)，其特征在于，摩擦電式測量傳感器(16)設(shè)置在位于篩底部(8)下方的空間(9)的底部和/或壁上。
6.如權(quán)利要求1所述的氣分篩(1)，其特征在于，摩擦電式測量傳感器(16)被整合到隙縫式噴嘴(6)中。
7.如權(quán)利要求1至6之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的氣分篩(1)，其特征在于，摩擦電式測量傳感器(16)的測量信號(hào)被無電纜地傳遞至印制電路板。
8.用于運(yùn)行氣分篩(1)的方法，該氣分篩用于材料試樣的粒度分析，該氣分篩包含殼體O)；至少一個(gè)篩(7)，其能夠被嵌入到殼體( 中；在篩底部(8)下方的隙縫式噴嘴(6)； 用于隙縫式噴嘴(6)的驅(qū)動(dòng)裝置；通向隙縫式噴嘴(6)的進(jìn)氣口和穿過殼體O)的且由位于篩底部(8)下方的空間(9)出來的排氣口 ；以及控制裝置，其控制如此形成的篩分機(jī)器的運(yùn)行，其特征在于，沿著流動(dòng)方向在篩底部(8)下游探測顆?？諝饬髦械念w粒、將其與篩分進(jìn)展相關(guān)聯(lián)并且確定篩分時(shí)間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，根據(jù)摩擦電測量原理實(shí)現(xiàn)排出氣流中的顆粒的探測。
10.如權(quán)利要求8和9所述的方法，其特征在于，隨著時(shí)間記錄摩擦電式測量傳感器 (16)的測量信號(hào)并且將信號(hào)的分布曲線作為用于確定篩分持續(xù)時(shí)間的基礎(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣分篩，其包含殼體；至少一個(gè)篩，其能夠被嵌入到殼體中；在篩底部下方的隙縫式噴嘴；用于隙縫式噴嘴的驅(qū)動(dòng)裝置；通向隙縫式噴嘴的進(jìn)氣口和穿過殼體的且由位于篩底部下方的空間出來的排氣口；以及控制裝置，其控制如此形成的篩分機(jī)器的運(yùn)行，該氣分篩能夠在篩分時(shí)確定篩分進(jìn)展并且提供用于確定篩分持續(xù)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。這如此實(shí)現(xiàn)，即，篩分機(jī)器具有傳感器，通過該測量傳感器能夠摩擦電式探測空氣流中的顆粒并且將其與篩分進(jìn)展相關(guān)聯(lián)以確定篩分時(shí)間。
文檔編號(hào)B07B4/08GK102240639SQ20111009413
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月17日
發(fā)明者G·科內(nèi)茨卡, H·凱澤, M·舍恩韋特 申請(qǐng)人:霍索卡瓦阿爾彼股份公司