专利名称：气分筛的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气分筛(air jet sieve)，其包含壳体；至少一个筛，其能够被嵌入到壳体中；在筛底部下方的隙缝式喷嘴；用于隙缝式喷嘴的驱动装置；通向隙缝式喷嘴的进气口和穿过壳体的且由位于筛底部下方的空间出来的排气口 ；以及控制装置，其控制如此形成的筛分机器的运行，并且本发明涉及一种用于运行该气分筛的方法。这种类型的气分筛在分析筛分时应用，以便确定干燥的粉末材料的细度和粒度分布。分析筛分总是被进一步自动化，以便排除操作误差和达到高的测量精度和可重复性。这种类型的气分筛包含一个壳体，具有平面的筛底部的筛被放置到壳体上。在筛底部上方的筛空间在筛分过程中利用盖子封闭。在筛底部下方，壳体具有一个自由空间。在该空间中设置一个围绕筛的垂直中轴线可旋转的隙缝式喷嘴。在筛分过程中通过勻速旋转的隙缝式喷嘴从下方将空气吹向筛底部。空气流吹扫筛网的筛孔并且将位于筛上的筛分物质扬起。筛分物质的细颗粒部分被空气流带走并且通过筛网从上往下被转移到筛网下方的空间内并且从那儿出发由筛分机器中排出。具有大于相应的筛网的筛孔大小的粗颗粒部分不能通过筛并且在筛分后保留在筛网上。为了确定粒度分布，必须利用多个具有不同筛孔大小的筛进行多次筛分。为此在实现筛分后残留在筛上的筛分残留物要被进一步筛分。在每次筛分后筛分残留物必须被称重，以便能够确定粒度分布。替代地，可以为每次筛分将材料重新进行过秤。
背景技术：
在过去，气分筛被手动操作。近年追求将分析筛分过程自动化和自动测定及调整主要的过程参数如试样量、筛分持续时间、空气量和负压。由现有技术例如已知将称重传感器整合到气分筛中以便自动测定试样量。此外已知设置用于气分筛的控制装置，其中输入筛的筛孔大小、试样的材料特性和/或材料的应用范围作为初始参数，其基于之前定义的筛分参数如负压进行测定和调节，并且预定筛分持续时间。从而筛分过程能够根据内部的测试规定进行实施和实现精确的可重复的自动化分析。此外筛分机器能够配备传感器，其自动识别所应用的筛的筛孔大小，并且可能在筛分机器中或者直接存储在筛上存储附加的信息，以便提高分析筛分机器的分析安全性，通常以防止操作错误。由EP 0 654 308 Bl已知在气分筛的情况下测量和调节空气体积流。从而气流能够在筛分过程中保持恒定。此外由该文献已知测定排出气流中的颗粒量和由此导出的用于分析的中断标准。建议光学地测定颗粒流。由DE 100 22 391 Al已知在使用摩擦电效果的情况下测定流入的气体中的粉尘。 这在此涉及定性的粉尘测量。这种原理基于两个物体通过接触或摩擦彼此接触时的电荷转移。电荷差是摩擦电测量的基础。由此能够实现粉尘浓度的定性监测并且实现粒子浓度的相对配置。将测量信号精确配置给粉尘浓度仅仅在恒定的速度的情况下才是可能的。在这些业已已知的光学方法中不利的是用于光学测定排出气流中的颗粒量的敏感的且耗费大的测量技术，特别是在磨损性的产品时。对于这些光学方法而言，需要两个构件即发射器和接收器。它们借助于玻璃盘与颗粒流界定开来，玻璃必须保持无粉尘的，这是非常繁琐的。这些措施导致较大的构造体积。在给定的恒定的筛分时间的情况下不利的是， 即使当筛分时间对于具有不同筛孔大小的筛和不同的材料而言是不同时，待筛分的材料需要与筛孔大小相关地被不同时间长度地筛分，这例如在非耐磨的材料的情况下导致材料的不同的应力并且导致测量结果的歪曲。
发明内容
本发明的任务在于提供一种方案，其使得在利用气分筛进行筛分时可以测定筛分进展(Siebfortschritt)，以便确定筛分持续时间。在开头所述类型的气分筛中上述任务根据本发明如此实现，即筛分机器具有测量传感器，通过该测量传感器能够摩擦电式(triboelektrisch)探测沿流动方向在筛底部下游的颗粒。对于筛分过程决定性的过程参数是筛分持续时间。筛分过程的筛分持续时间影响其分离界限和分离精度。理想地如此选择筛分持续时间，使得仅仅大于筛孔大小的材料还位于筛上，并且因此在被抽出的空气流中不再存在任何材料。因为待筛分的材料不具有理想的特性(例如不是恒定的试样量被加工，不是耐磨的，是粘性的，摩擦电式形成电荷，颗粒形状不是球形的)，所以筛分过程可能持续无穷长的时间。筛分持续时间也与选择的筛的筛孔大小相关。利用具有较大的筛孔大小的筛进行筛分的筛分持续时间小于利用具有较小筛孔的筛进行筛分所需的筛分持续时间。筛分持续时间不应选择成过长，因为否则敏感的产品被强烈加载并且导致在筛分过程中的粉碎或磨损过程。从经济性的观点出发，筛分持续时间应当尽可能短，同时筛分过程然而应当是代表性的和可重复的。根据本发明规定，给气分筛配备一种测量技术，其允许确定筛分进展和根据材料和筛孔大小可重复地确定测量的筛分持续时间。规定粉尘测量根据摩擦电测量原理。测量传感器在流动方向上在筛底部下游安装到气分筛中，例如安装到排气道中。空气流过排气道，该空气经由隙缝式喷嘴从下向上流过筛底部并且在其从上向下穿过筛底部的返回路径上带走小于筛的筛孔大小的材料。在气流中的颗粒在与测量传感器接触时通过摩擦产生信号。在摩擦电传感器上的原始信号是非常小的，因为仅仅小的电荷量转移和被传送。 因此电荷放大器必须被耦合成特别高电阻的并且具有高的放大系数。这种类型的系统易受到干扰信号的干扰。因此传感器和放大器需利用尽可能短的且抗干扰的导线连接。理想的是，完全放弃用于传送摩擦电式产生的电荷的电缆并且将传感器和放大器直接连接。作为示例的设计，放大器的完全或部分地位于屏蔽的壳体中的印制电路板直接拧接在传感器上。此外每个部件如测量传感器在被气体-颗粒混合物穿流的管路中的安装与缺点如污染、磨损和流动干扰相关联。为了减小这些缺点，无论如何总是需要的用于测量压力的传感器棒(knsorstab)被隔离地固定并且如此与摩擦电式传感器组合。摩擦电式传感器可以整合在气分筛中沿流动方向在筛底部下游的任何位置上，即在颗粒-空气流筛分后任何沿着表面流动的地方。传感器能够也构成为在筛底部下方的空间的底部或壁上的面状元件。在另一个构造形式中，摩擦电式传感器能够被整合在隙缝式喷嘴中。这种摩擦电式传感器的定性信号与时间相关地被记录并且与筛分进展相关联。信号的分布曲线用于确定筛分持续时间。筛分过程可以如此经济地实施，因为每个筛分过程的筛分持续时间与材料和筛分条件相适配。应用摩擦电测量原理用于探测排出气流中的颗粒，是一种经济的测量方法。这种测量传感器在构造上是简单的，具有较小的构造空间并且对于污染和磨损是不敏感的。最后本发明的特征在于用于运行气分筛的方法，其中在排出气流中的颗粒被探测且被与筛分进展相关联。排出气流中的颗粒探测根据摩擦电原理实现。摩擦电式传感器的定性测量信号为此随着时间被记录并且信号的分布曲线用于确定筛分持续时间。在此应用根据权利要求1至5之一所述的气分筛。
图1示出具有测量传感器的气分筛的剖视图。
具体实施例方式在图1中可看到气分筛1的剖视图。壳体2包围驱动马达3和传动装置4，该传动装置具有用于隙缝式喷嘴6的驱动轴5。壳体2与筛底部8 一起构成位于筛底部8下方的空间9，在该空间中设置隙缝式喷嘴6。筛空间10通过筛底部8和盖子11限定。盖子11 具有一个把手12以用于手动打开和封闭筛空间10。筛7包含环形的支承结构13，筛底部 8被夹紧在该支承结构中。筛的支承结构13松动地安装到壳体2中并且通过锥形的凸缘在壳体2中定心。经由进气道14将空气输入隙缝式喷嘴6中并且从下部被吹向筛底部8。 与细颗粒部分一起进入空间9内的空气经由排气道15被从壳体2中抽出。在排气道15中设置用于摩擦电式粉尘测量的测量传感器16和设置用于测量抽吸孔和抽气装置之间压差的装置的一部分。同样在壳体中整合控制台17。它具有一个键盘区，经由该键盘区能够实现所有需要的输入。替代键盘区可以应用触摸面板或旋钮。同样可以设置连接至计算机的数据接口。在壳体2中整合用于粉尘测量和用于获得筛分进展以及确定筛分时间的电子分析单元。安装到排气道15中的摩擦电式传感器16利用尽可能短的且抗干扰的导线与放大器连接。在本发明的另外的构造中能够完全放弃用于传送摩擦电产生的电荷的电缆，并且传感器和放大器直接连接。作为示例的设计，放大器的完全或部分地位于屏蔽壳体中的印制电路板直接拧接在传感器上。摩擦电式传感器16可以在沿流动方向处于筛底部8下游的每个位置上(例如在排气道15中或在与下游的过滤器的连接管路中)整合到气分筛中，即在颗粒-空气流筛分后任何沿着表面流动的地方。传感器也能够构成为位于筛底部8下方的空间的底部和/或壁上的面状元件。在另外的实施方式中摩擦电式传感器能够整合到隙缝式喷嘴6中。
在本发明的一个优选构造中，对于压力测量需要的传感器在排气道15中隔离地固定并且也用作摩擦电式传感器。摩擦电式测量信号随着时间被记录并且由信号的分布曲线读出筛分进展和确定筛分持续时间。附图标记清单
1气分筛
2壳体
3驱动马达
4传动装置
5驱动轴
6隙缝式喷嘴
7筛
8筛底部
9空间
10筛空间
11盖子
12把手
13支承结构
14进气道
15排气道
16摩擦电式测量传感器
17控制台
权利要求
1.气分筛(1)，其包含壳体O)；至少一个筛(7)，其能够被嵌入到壳体O)中；在筛底部(8)下方的隙缝式喷嘴(6)；用于隙缝式喷嘴(6)的驱动装置；通向隙缝式喷嘴(6)的进气口和穿过壳体O)的且由位于筛底部(8)下方的空间(9)出来的排气口 ；以及控制装置，其控制如此形成的筛分机器的运行，其特征在于，筛分机器具有测量传感器(16)，通过该测量传感器能够摩擦电式探测空气流中的颗粒。
2.如权利要求1所述的气分筛(1)，其特征在于，测量传感器(16)在颗粒空气流的流动方向上设置在筛底部(8)下游且设置在下游的过滤器的上游。
3.如权利要求1所述的气分筛(1)，其特征在于，测量传感器(16)设置在排气道(15)中。
4.如权利要求1至2所述的气分筛(1)，其特征在于，摩擦电式测量传感器(16)设计成与用于负压测量的压力测量传感器耦合。
5.如权利要求1所述的气分筛(1)，其特征在于，摩擦电式测量传感器(16)设置在位于筛底部(8)下方的空间(9)的底部和/或壁上。
6.如权利要求1所述的气分筛(1)，其特征在于，摩擦电式测量传感器(16)被整合到隙缝式喷嘴(6)中。
7.如权利要求1至6之一项或多项所述的气分筛(1)，其特征在于，摩擦电式测量传感器(16)的测量信号被无电缆地传递至印制电路板。
8.用于运行气分筛(1)的方法，该气分筛用于材料试样的粒度分析，该气分筛包含壳体O)；至少一个筛(7)，其能够被嵌入到壳体( 中；在筛底部(8)下方的隙缝式喷嘴(6)； 用于隙缝式喷嘴(6)的驱动装置；通向隙缝式喷嘴(6)的进气口和穿过壳体O)的且由位于筛底部(8)下方的空间(9)出来的排气口 ；以及控制装置，其控制如此形成的筛分机器的运行，其特征在于，沿着流动方向在筛底部(8)下游探测颗粒空气流中的颗粒、将其与筛分进展相关联并且确定筛分时间。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据摩擦电测量原理实现排出气流中的颗粒的探测。
10.如权利要求8和9所述的方法，其特征在于，随着时间记录摩擦电式测量传感器 (16)的测量信号并且将信号的分布曲线作为用于确定筛分持续时间的基础。
全文摘要
本发明涉及一种气分筛，其包含壳体；至少一个筛，其能够被嵌入到壳体中；在筛底部下方的隙缝式喷嘴；用于隙缝式喷嘴的驱动装置；通向隙缝式喷嘴的进气口和穿过壳体的且由位于筛底部下方的空间出来的排气口；以及控制装置，其控制如此形成的筛分机器的运行，该气分筛能够在筛分时确定筛分进展并且提供用于确定筛分持续时间的标准。这如此实现，即，筛分机器具有传感器，通过该测量传感器能够摩擦电式探测空气流中的颗粒并且将其与筛分进展相关联以确定筛分时间。
文档编号B07B4/08GK102240639SQ20111009413
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月17日
发明者G·科内茨卡, H·凯泽, M·舍恩韦特 申请人:霍索卡瓦阿尔彼股份公司