PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3918652A1 29.11.1990
Titel Analysegerät für Schüttgut
Anmelder Post, Detlef, 4350 Recklinghausen, DE
Erfinder Post, Detlef, 4350 Recklinghausen, DE
Vertreter Gesthuysen, H., Dipl.-Ing.; von Rohr, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 4300 Essen
DE-Anmeldedatum 08.06.1989
DE-Aktenzeichen 3918652
Offenlegungstag 29.11.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.1990
IPC-Hauptklasse G01N 33/24
IPC-Nebenklasse B09B 5/00   
Zusammenfassung Ein Analysegerät für Schüttgut, insbesondere für Sandgemische, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden o. dgl., das mit ausgasenden Stoffen, insbesondre mit Ölen, Chlorkohlenwasserstoffen o. dgl., kontaminiert ist, eignet sich für eine schnelle, zuverlässige Analyse auf Verunreinigungen vor Ort, durch einen nach oben offenen, durch einen Deckel (1) verschließbaren Schüttgut-Aufnahmebehälter (2) mit einer am Boden (3) angeordneten Heizvorrichtung (4), einem über dem Boden (3) vorgesehenen Schüttgut-Aufnahmebereich (5) und einer über dem Schüttgut-Aufnahmebereich (5), insbesondere in dem Deckel (1), angeordneten Gasmeßsonde (6), wobei die Heizvorrichtung (4) und die Gasmeßsonde (6) an eine, vorzugsweise tragbare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) angeschlossen sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Analysegerät für Schüttgut, insbesondere für Sandgemische, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl., das mit ausgasenden Stoffen, insbesondere mit Ölen, Chlorkohlenwasserstoffen od. dgl., kontaminiert ist.

Die Deponie und Entsorgung von Schuttgut, insbesondere von Sandgemischen, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl., stellt immer das Problem der Ermittlung von Verunreinigungen, und zwar insbesondere für den Deponiebetreiber, dessen Deponie mitunter nur für bestimmte Kategorien von Schüttgut zugelassen ist. Einem Deponiebetreiber kann Strafe drohen, wenn er Schüttgüter in die Deponie nimmt, die mit Verunreinigungen versetzt sind, für die diese Deponie nicht vorgesehen ist. Insbesondere ausgasende Stoffe, nämlich Öle, Chlorkohlenwasserstoffe od. dgl., stellen derartige Verunreinigungen dar. Da derartige Verunreinigungen das Grundwasser verseuchen können, dürfen Schüttgüter mit einem bestimmten Grad solcher Verunreinigungen nur in Sonderdeponien entsorgt werden.

Bislang analysiert man Schüttgüter der in Rede stehenden Art auf Verunreinigungen durch einfache Geruchsproben. Besteht nach einer Geruchsprobe Verdacht auf entsprechende Verunreinigungen, so wird eine Laboruntersuchung mehrerer Proben aus dem Schüttgut vorgenommen, die einige Zeit in Anspruch nehmen kann. Erfahrene Deponiebetreiber haben mit dieser Verfahrensweise zwar gute Erfolge, eine Sicherheit gegen verunreinigte Schüttgüter gibt es dadurch aber natürlich nicht.

Der Lehre der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Analysegerät für Schüttgut der in Rede stehenden Art anzugeben, das sich für eine schnelle, zuverlässige Analyse auf Verunreinigungen vor Ort eignet.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist gelöst durch einen nach oben offenen, durch einen Deckel verschließbaren Schüttgut-Aufnahmebehälter mit einer am Boden angeordneten Heizvorrichtung, einem über dem Boden vorgesehenen Schüttgut-Aufnahmebereich und einer über dem Schüttgut-Aufnahmebereich, insbesondere in dem Deckel, angeordneten Gasmeßsonde, wobei die Heizvorrichtung und die Gasmeßsonde an eine, vorzugsweise tragbare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung angeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man eine sehr zuverlässige Feststellung von Verunreinigung treffen kann, wenn man eine Probe von Schüttgut auf eine bestimmte Temperatur aufheizt. Diese Temperatur hängt natürlich davon ab, welche Verunreinigungen man im Schüttgut erwartet. Ausgasende Stoffe im Schüttgut gasen mit zunehmender Temperatur stärker aus, so daß schon nach wenigen Minuten der Aufheizung der Schüttgutprobe in dem erfindungsgemäßen Schüttgut-Aufnahmebehälter eine Anzeige durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung erfolgt. Damit ist es möglich, vor Ort jederzeit in kurzer Frist Verunreinigungen in Schüttgut festzustellen, so daß ein Deponiebetreiber mit großer Sicherheit weiß, ob er das angelieferte Schüttgut annehmen kann oder an eine Sonderdeponie weiterleiten muß.

Für die Heizvorrichtung sind übliche Techniken, beispielsweise eine Widerstands-Heizwendel, einsetzbar, ebenso wie für die Gasmeßsonde übliche Gasmeßelemente, beispielsweise Metalloxid-Halbleiter, einsetzbar sind. Je nach Anwendungsbereich gibt es da am Markt die verschiedensten Gasmeßsonden, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Analysegerätes eingesetzt werden können.

Weiter bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im übrigen wird die Erfindung anhand einer leidiglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 sehr schematisch den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Analysegerätes für Schüttgut und

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Analysegerätes aus Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Analysegerät für Schüttgut dient der Analyse insbesondere von Sandgemischen, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl. auf ausgasende Stoffe, die als Verunreinigungen anzusehen sind, insbesondere auf Öle, Chlorkohlenwasserstoffe od. dgl. Dieses Analysegerät zeichnet sich nun dadurch aus, daß zunächst ein nach oben offener, durch einen Deckel 1 verschlossener Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 mit einer am Boden 3 angeordneten Heizvorrichtung 4 und einem über dem Boden 3 vorgesehenen Schüttgut-Aufnahmebereich 5 sowie einer über dem Schüttgut-Aufnahmebereich 5, insbesondere in dem Deckel 1, angeordneten Gasmeßsonde 6 vorgesehen ist. Die Heizvorrichtung 4 und die Gasmeßsonde 6 sind an eine tragbare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 angeschlossen, durch die einerseits die Heizvorrichtung 4 mit Energie versorgt, andererseits die Gasmeßsonde 6 angesteuert und deren Meßsignale ausgewertet werden können. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 könnte auch nicht tragbar, sondern stationär angeordnet sein, das wäre bei größeren Analysegeräten eventuell sinnvoll. Auch wäre es möglich, die Ansteuerung der Heizvorrichtung 4 einerseits und die Ansteuerung der Gasmeßsonde 6 andererseits in zwei getrennten Einrichtungen vorzusehen, die dann aber wiederum schaltungstechnisch miteinander verbunden sein müßten. Für eine besonders flexible, schnelle Analyse empfiehlt sich jedoch in jedem Fall die oben erläuterte Gestaltung.

Es liegt auf der Hand, wie der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 mit Schüttgut befüllt wird. Es wird nämlich der Deckel 1 abgenommen und das Schüttgut wird von oben in den Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 hineingeschüttet. Würde das ohne weiteres geschehen, so würde das Schüttgut im Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 bis an die Heizvorrichtung 4 heranreichen und würde ziemlich ungleichmäßig erwärmt. Hier zeigt Fig. 1 nun eine Verbesserung dergestalt, daß am Boden 3 des Schüttgut-Aufnahmebehälters 2 ein großflächiges Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 angeordnet ist. Das Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 erfüllt seine Funktion ganz besonders gut dann, wenn es aus Metall besteht. Dieses Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 dient einerseits der gleichmäßigen Verteilung der Wärme auf die Unterseite des Schüttgutes, andererseits der gleichmäßigen Luftströmung erwärmter Luft durch das Schüttgut. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige, zumindest weitgehend gleichmäßige Durchwärmung der Schüttgut-Probe, so daß ein gleichmäßiges Ausgasen der Verunreinigungen gefördert wird.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Heizvorrichtung 4 in den Boden 3 des Schüttgut-Aufnahmebehälters 2 eingelassen ist. Insbesondere in diesem Fall empfiehlt es sich, daß am Boden 3 des Schüttgut- Aufnahmebehälters 2 nach oben aufragende Abstandstützen 9 angeordnet und das Trag- und Wärmeverteilungsgitter 8 auf den Abstandsstützen 9 angeordnet ist. Diese Anordnung fördert die Luftzirkulation durch die Schüttgut-Probe noch weiter.

Fig. 2 zeigt nun genauer den schaltungstechnischen Aufbau der in Fig. 1 nur angedeuteten Steuer- und Auswerteeinrichtung 7. Dargestellt ist zunächst eine Spannungsversorgung 10, die einerseits die Gasmeßsonde 6, andererseits die übrigen Teile der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 mit Spannung versorgt. Hier ist, wie zuvor angedeutet worden ist, auch die Heizvorrichtung 4 an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 angeschlossen. Dies geschieht hier aber über eine Verzögerungsschaltung 11 und einen Zeitgeber 12, um zunächst die nicht aufgeheizte Schüttgut-Probe und danach erst die aufgeheizte Schüttgut-Probe ausmessen zu können. Das ist mitunter schaltungstechnisch bzw. analysetechnisch vorteilhaft.

Fig. 2 zeigt nun, daß nach bevorzugter Lehre in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 eine Nullpunktseinstellstufe 13 und/oder eine Schwellwerteinstellstufe 14 vorgesehen ist bzw. sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Stufen 13, 14 vorgesehen. Mit der Nullpunktseinstellstufe 13 läßt sich eine natürliche Ausgasung, beispielsweise von Mutterboden, kompensieren. Die Schwellwerteinstellstufe 14 erlaubt die Einstellung eines Schwellwertes, so daß eine Alarmeinrichtung 15 erst oberhalb dieses Schwellwertes anspricht. Dargestellt ist auch noch eine jederzeit in Funktion befindliche optische Anzeigeeinrichtung 16, die analog oder digital das jeweilige Meßergebnis anzuzeigen vermag.

Fig. 1 zeigt noch eine baulich besonders zweckmäßige Gestaltung des Schüttgut-Aufnahmebehälters 2 dergestalt, daß dieser zylindrisch ausgeführt ist. Insbesondere dann, wenn der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 zylindrisch ausgeführt ist, aber auch ganz generell, empfiehlt es sich, daß das den Schüttgut- Aufnahmebereich 5 bildende Zwischenteil 17, insbesondere der Zylindermantel, aus Kunstglas oder Glas besteht. Dann läßt sich gleich erkennen, welches Schüttgut sich im Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 befindet und wie voll der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 ist. Für Boden 3 und Deckel 1 empfiehlt sich hingegen Metall oder, insbesondere für den Deckel 1, Kunststoff als Material.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Schüttgut-Aufnahmebehälter 2 und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 voneinander getrennt dargestellt. Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, beide Teile des erfindungsgemäßen Analysegerätes zu integrieren, also insbesondere den Schüttgut- Aufnahmebehälter 2 in die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 zu integrieren, so daß beide Teile miteinander wie ein Teil gehandhabt werden können.

In Fig. 1 ist nicht dargestellt, daß zweckmäßigerweise im Boden 3 und im Deckel 1 bzw. in der Abdeckkappe 18 des Deckels 1 Luftzirkulationsöffnungen vorhanden sein können, so daß das aus dem Schüttgut durch Aufheizung entweichende Gas zwangsweise an der Gasmeßsonde 6 vorbeigeführt wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Analysegerät für Schüttgut, insbesondere für Sandgemische, Bauschutt, Schutt, Aushub, Mutterboden od. dgl., das mit ausgasenden Stoffen, insbesondere mit Ölen, Chlorkohlenwasserstoffen od. dgl., kontaminiert ist, gekennzeichnet durch einen nach oben offenen, durch einen Deckel (1) verschließbaren Schüttgut-Aufnahmebehälter (2) mit einer am Boden (3) angeordneten Heizvorrichtung (4), einem über dem Boden (3) vorgesehenen Schüttgut-Aufnahmebereich (5) und einer über dem Schüttgut- Aufnahmebereich (5), insbesondere in dem Deckel (1), angeordneten Gasmeßsonde (6), wobei die Heizvorrichtung (4) und die Gasmeßsonde (6) an eine, vorzugsweise tragbare, kompakte Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) angeschlossen sind.
  2. 2. Analysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (3) des Schüttgut-Aufnahmebehälters (2) ein großflächiges Trag- und Wärmeverteilungsgitter (8) angeordnet ist.
  3. 3. Analysegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (4) in den Boden (3) des Schüttgut-Aufnahmebehälters (2) eingelassen ist.
  4. 4.Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (3) des Schüttgut-Aufnahmebehälters (2) nach oben aufragende Abstandstützen (9) angeordnet und das Trag- und Wärmeverteilungsgitter (8) auf den Abstandstützen (9) angeordnet ist.
  5. 5. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) eine Nullpunktseinstellstufe (13) und/oder eine Schwellwerteinstellstufe (14) vorgesehen ist.
  6. 6. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttgut-Aufnahmebehälter (2) zylindrisch ausgeführt ist.
  7. 7. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schüttgut-Aufnahmebereich (5) bildende Zwischenteil (17), insbesondere der Zylindermantel des Schüttgut-Aufnahmebehälters (2), aus Kunstglas oder Glas besteht.
  8. 8. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttgut-Aufnahmebehälter (2) in die Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) integriert ist, beide also gemeinsam einteilig handhabbar sind.
  9. 9. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden 3 und im Deckel 1 bzw. in einer Abdeckkappe 18 des Deckels 1 Luftzirkulationsöffnungen vorgesehen sind, so daß das durch Aufheizung aus dem Schüttgut entweichende Gas zwangsweise an der Gasmeßsonde 6 vorbeigeführt wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com