(57)【要約】【課題】バルク材料をスクリューマシンに供給するにあたり、バルク材料の可及的に一定の連続流の維持を図り、容易かつ確実に金属粒子を除去する。【解決手段】バルク材料（２）をスクリューマシン（３）に供給する供給装置（４）は供給管（１２）を流れるバルク原料（２）中の有害な金属粒子（１３）を検出する誘導コイル（１４）を有する。検出された金属粒子（１３）を除去するために、バルク材料（２）のための多数の貫通開口を有する移動可能なスクリーンエレメント（１９）を有する除去装置（１７）が使用される。供給装置（４）によって、流れるバルク材料（２）から有害な金属粒子（１３）を容易かつ確実に除去することができ、またバルク材料（２）のスクリューマシン（３）への連続的な供給を確保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向（５）に流れるバルク材料（２）を案内するための供給管（１２）と、
前記バルク材料（２）内の金属粒子（１３）を検出するための誘導コイル（１４）と、
検出された金属粒子（１３）を前記バルク材料（２）から除去するための除去装置（１７）と、
前記除去装置（１７）を作動させるための制御装置（３７）とを備えるバルク材料をスクリューマシンに供給する供給装置において、
前記除去装置（１７）は前記バルク材料（２）のための多数の貫通開口（２１）を有する移動可能なスクリーンエレメント（１９）を有することを特徴とするバルク材料をスクリューマシンに供給する供給装置。
【請求項２】
前記スクリーンエレメント（１９）は作動駆動装置（２０）によって移動可能であり、特に前記搬送方向（５）に対して横方向に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の供給装置。
【請求項３】
前記貫通開口（２１）は夫々多角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の供給装置。
【請求項４】
前記貫通開口（２１）は各々１ｍｍ≦Ｄ≦１２ｍｍ、特に２ｍｍ≦Ｄ≦８ｍｍ、特に３ｍｍ≦Ｄ≦７ｍｍ、特に４ｍｍ≦Ｄ≦６ｍｍの最小断面寸法Ｄを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載の供給装置。
【請求項５】
前記スクリーンエレメント（１９）は上流側で境界壁（２４）によって横方向に囲まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の供給装置。
【請求項６】
前記スクリーンエレメント（１９）は前記供給管（１２）の断面形状（ＱＺ）をカバーする断面形状（ＱＳ）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の供給装置。
【請求項７】
前記スクリーンエレメント（１９）は磁化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６何れか１項記載の供給装置。
【請求項８】
前記制御装置（３７）は、予め規定される最小粒径を有する金属粒子（１３）が前記誘導コイル（１４）によって検出されるとき、前記スクリーンエレメント（１９）を移動させるための作動信号（ＳＢ１）が生成されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載の供給装置。
【請求項９】
前記制御装置（３７）は、金属粒子（１３）が検出されるとき、前記スクリーンエレメント（１９）を前記バルク材料（２）内に移動させるための第１の作動信号（ＳＢ１）が生成され、予め規定される期間後に、前記スクリーンエレメント（１９）を前記バルク材料（２）の外側に移動させるための第２の作動信号（ＳＢ２）が生成されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８何れか１項記載の供給装置。
【請求項１０】
前記除去装置（１７）は前記スクリーンエレメント（１９）が移動可能なハウジング（１８）を有し、
前記ハウジング（１８）は特に前記スクリーンエレメント（１９）に在置する金属粒子（１３）を目視するための目視窓（３０）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の供給装置。
【請求項１１】
前記ハウジング（１８）は前記スクリーンエレメント（１９）上に在置する金属粒子（１３）を除去するための開口（３１）を有し、
前記開口（３１）は、特に気密状態でカバーエレメント（２９）によって閉成可能であることを特徴とする請求項１０記載の供給装置。
【請求項１２】
前記除去装置（１７）は前記カバーエレメント（２９）の開成状態を検出するための検出エレメント（３２）を有し、
前記制御装置（３７）は特に、前記カバーエレメント（２９）の開成状態において、前記スクリーンエレメント（１９）の移動が停止されるように構成されることを特徴とする請求項１１記載の供給装置。
【請求項１３】
不活性ガス供給管（３４）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２何れか１項記載の供給装置。
【請求項１４】
スクリューマシン（３）と、
前記スクリューマシン（３）に接続され、請求項１乃至請求項１３何れか１項記載の供給装置（４）とを備えることを特徴とするバルク材料を処理するための処理プラント。
【請求項１５】
供給管（１２）によって流れるバルク材料（２）を案内すること、
誘導コイル（１４）によって前記バルク材料（２）に在置する金属粒子（１３）を検出すること、
スクリーンエレメント（１９）によって前記バルク材料（２）から検出された金属粒子（１３）を除去し、当該除去中に、前記バルク材料（２）は前記スクリーンエレメント（１９）に形成される多数の貫通開口（２１）を通過して前記スクリューマシン（３）に供給されることを特徴とするバルク材料をスクリューマシンに供給する供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、欧州特許出願１５ ２００ ０９８．０の優先権を主張するものであり、その内容はここで参照によって引用される。
【０００２】
本発明は、バルク材料をスクリューマシンに供給する供給装置に関する。さらに、本発明は、スクリューマシンにバルク材料を供給する供給方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
スクリューマシンのバルク材料流中に在置する金属粒子は、スクリューマシンに恒常的に損傷を与え、したがって長い停止時間及び高い修理費用をもたらすので、問題がある。
【０００４】
特許文献１は、誘導コイルによって非金属粒子の流れの中の金属粒子が検出される金属分離機を開示している。金属粒子は、その検出後、供給部の上流で押出機又は射出成形機に排出される。この目的で、流れは吸引管によって遮断され、金属粒子は重力で機械的障壁上に落下して、そこで排出される。金属粒子が排出される結果として、処理されるべきバルク材料の連続的かつ一定の供給は予測不可能な形で損なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ ２９６ １９ １７３ Ｕ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、バルク材料をスクリューマシンに供給するための供給装置を案出する目的に基づいており、これは可及的に一定の連続流の維持に関連して、容易かつ確実な方法で金属粒子の除去を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、除去装置がバルク材料のための多数の貫通開口を有する移動可能なスクリーンエレメントを有する供給装置により達成される。スクリーンエレメントによって、バルク材料流から検出金属粒子が除去されるだけでなく、バルク材料流が中断されることがない。何故なら、金属粒子の除去中にバルク材料が貫通開口を通過し、バルク材料を下流のスクリューマシンに連続的に供給することができるからである。用語「バルク材料流」は、流れるバルク材料を示す。本発明によれば、下流のスクリューマシンにおいて損傷を引き起こす金属粒子は、それらがバルク材料から分離することができるような粒径を有することが見出された。バルク材料は、特に、平均バルク材料粒径を有し、特に、最大バルク材料粒径を有し、金属粒子の許容される粒径及び／又は検出可能粒径より小さい顆粒及び／又は粉末の形態である。供給管は、特に、垂直パイプとして構成され、その中に配置、在置されたバルク材料及び金属粒子は少なくとも重力の作用の下で搬送方向に移動する。供給管は、好ましくは誘導コイルによって画定される内部空間を通過して延在する。したがって、誘導コイルは、好ましくは供給管を取り囲んでいる。誘導コイルは、特に円筒形及び／又は螺旋状に構成されている。スクリーンエレメントは誘導コイルの下流で搬送方向に配置され、それでスクリーンエレメントは検出された金属粒子に応じてバルク材料流内に移動可能であり、検出された金属粒子をバルク材料流から除去することができる。この目的のために、誘導コイルとスクリーンエレメントとの間の間隔は、検出された金属粒子がスクリーンエレメントを通過する前にスクリーンエレメントが適時にバルク材料流内に移動可能であるように選択される。スクリーンエレメントは、例えば多孔シート又はスクリーン クロスとして構成される。スクリーンエレメントは、例えばステンレススチールで作成される。したがって、本発明による供給装置はバルク材料流から金属粒子の除去を容易かつ確実に可能にするだけでなく、バルク材料流に対する如何なる中断も回避して、それによりバルク材料が下流のスクリューマシンに連続かつ概ね一定の態様で供給されることを確実にする。
【０００８】
スクリーンエレメントは作動駆動装置によって移動可能で、特に搬送方向に対して横方向に移動可能とすることで、供給装置は金属粒子の迅速かつ容易な除去を確実にする。作動駆動手段によって、スクリーンエレメントは搬送方向に対して横方向、特に直交して直線的に移動可能であり、それでスクリーンエレメントはバルク材料流内に迅速に移動し、バルク材料流からその外側に迅速に移動することができる。作動駆動装置は、特にリニア駆動装置として、例えば電気力学式又は電磁気式、液圧式又は空気圧式リニア駆動装置として構成されている。作動駆動装置は、特にスクリーンエレメントがバルク材料流内に配置されていない休止位置からスクリーンエレメントがバルク材料流内に完全に配置される作動位置への移動時間ΔｔＶが、ΔｔＶ≦２秒、特にΔｔＶ≦１．５秒、特にΔｔＶ≦１秒、特にΔｔＶ≦０．５秒となるように構成される。移動時間ΔｔＶについて、誘導コイルからスクリーンエレメントまでのバルク材料の搬送時間ΔｔＳと比較して、ΔｔＶ＜ΔｔＳである。スクリーンエレメントは、好ましくは金属材料で作られる。
【０００９】
貫通開口は夫々多角形の断面形状をもたせることで、供給装置は概ね一定のバルク材料の流れと関連して金属粒子を容易かつ確実に除去する。貫通開口を多角形の断面形状とする結果として、スクリーンエレメントは大きな自由通路断面積及び十分な機械的安定性の両方を有するのである。貫通開口は好ましくは矩形、特に正方形の形態で形成される。
【００１０】
貫通開口は各々１ｍｍ≦Ｄ≦１２ｍｍ、特に２ｍｍ≦Ｄ≦８ｍｍ、特に３ｍｍ≦Ｄ≦７ｍｍ、特に４ｍｍ≦Ｄ≦６ｍｍの最小断面寸法Ｄを有するようにすることで、供給装置はバルク材料流から有害な金属粒子を容易かつ確実に除去する。最小断面寸法Ｄは、特にバルク材料の最大粒径よりも大きい。
【００１１】
スクリーンエレメントは上流側で境界壁によって横方向に囲まれていることで、供給装置は金属粒子を容易に信頼性高く除去することを確実にする。境界壁は、スクリーンエレメントの急速な動きのために、スクリーンエレメントの上流側に在置する金属粒子がバルク材料流内に戻るのを防止する。スクリーンエレメントの急速な動きはスクリーンエレメント上に在置する金属粒子がスクリーンエレメントから横方向に滑走する危険性をもたらす。境界壁は特に包囲するように構成されてスクリーンエレメントは収集バスケットの形態である。好ましくは、スクリーンエレメントは境界壁を形成するスクリーンエレメントフレーム内に配置される。
【００１２】
スクリーンエレメントには供給管の断面形状をカバーする断面形状を持たせることで、供給装置はバルク材料流から金属粒子を容易かつ信頼性高く除去することを確実にする。スクリーンエレメントの断面形状はスクリーンエレメントがバルク材料流の中に位置する作動位置において供給管の断面形状をカバーするという事実は、金属粒子がスクリーンエレメントを越えて横方向に流れることができないことを確実にする。
【００１３】
スクリーンエレメントを磁化することで、供給装置はバルク材料の流れから金属粒子を容易かつ信頼性高く除去することを確実にする。スクリーンエレメントは磁化されているので、磁化可能な金属粒子を安全に収集してスクリーンエレメント上に保持することができる。さらに、貫通開口の最小断面寸法よりも小さい粒径を有する磁化可能な金属粒子を収集することができる。
【００１４】
制御装置は予め規定される最小粒径を有する金属粒子が誘導コイルによって検出されるとき、スクリーンエレメントを移動させるための作動信号が生成されるように構成されることで、供給装置は概ね一定のバルク材料流の維持と関連して、有害な金属粒子の除去を容易かつ確実に行う。誘導コイルは金属粒子が検出されたときに検出信号を制御装置に供給する。検出信号は予め規定される最小粒子サイズに関して制御装置によって評価される。検出された金属粒子が予め規定される最小粒子サイズを超えることを検出信号の評価が明らかにする場合にのみ、制御装置は作動信号を生成してスクリーンエレメントを移動させる。作動信号は特に作動駆動装置を作動し、検出された金属粒子がスクリーンエレメントによって捕捉され除去されるようにする。検出された金属粒子がスクリューマシンに有害であり、スクリーンエレメントによって捕捉され除去されるような粒度を有する場合にのみ、この評価はスクリーンエレメントがバルク材料流に移動することを確実にする。有害ではない又は貫通開口を通過することができ、したがって捕捉することができないような粒度を有する金属粒子は、スクリーンエレメントのいかなる移動も引き起こすことはない。
【００１５】
制御装置は金属粒子が検出されるとき、スクリーンエレメントをバルク材料内に移動させるための第１の作動信号が生成され、予め規定される期間後に、スクリーンエレメントをバルク材料の外側に移動させるための第２の作動信号が生成されるように構成されることで、供給装置は金属粒子の除去を容易、かつ確実に行う。誘導コイルが金属粒子を検出し、対応する検出信号を制御装置に提供する場合、制御装置は第１の作動信号を生成し、スクリーンエレメントをバルク材料流内に移動する。作動信号によって、特に作動駆動装置が作動される。第１の作動信号から開始する予め規定される期間後、バルク材料流からスクリーンエレメントを移動させるための第２の作動信号が制御装置によって生成される。第２の作動信号によって、特に作動駆動装置が作動される。したがって、作動信号はスクリーンエレメントをバルク材料流内に移動させ、またスクリーンエレメントをバルク材料流の外側に移動させる。予め規定される期間は、検出された金属粒子が確実に捕捉されるように、またスクリーンエレメントができるだけ短い時間バルク材料流内に配置されるように、制御装置内に設定される。予め規定される期間が設定される結果として、金属粒子の除去を最適化することができる。予め規定される期間Δｔについて、特に０．５秒≦Δｔ≦３秒、特に１秒≦Δｔ≦２秒である。
【００１６】
除去装置はスクリーンエレメントが移動可能なハウジングを有し、ハウジングは特にスクリーンエレメントに在置する金属粒子を目視するための目視窓を有することで、供給装置は金属粒子の除去を容易かつ確実に行なう。ハウジングは、特に搬送方向に直交して、搬送方向において少なくとも部分的にスクリーンエレメントの下流に狭隘の断面形状を有する。これにより、金属粒子がバルク材料流から除去された後、スクリーンエレメント上に在置するバルク材料が貫通開口を通過し、バルク材料流に戻されることが確保される。スクリーンエレメント上に在置されるバルク材料は例えば振動によって貫通開口に移動され、それでバルク材料は休止位置においてスクリーンエレメント又は貫通開口を通過することができるようになる。目視窓によって、オペレータはスクリーンエレメントの状態を目視することができ、特に金属粒子がバルク材料流から既に除去されているか否かを確認することができる。
【００１７】
ハウジングはスクリーンエレメント上に在置する金属粒子を除去するための開口を有し、開口は、特に気密状態でカバーエレメントによって閉成可能であることで、供給装置は容易に金属粒子の除去を確実にする。開口を介して、スクリーンエレメント上に在置する金属粒子を手作業で容易に除去することができる。この目的のために、スクリーンエレメントは休止位置、即ちバルク材料流の外側に配置される。カバーエレメントは容易に人的保護を保証する。開口は、特にカバーエレメントによって気密に閉成することができるので、必要に応じて不活性ガス雰囲気をハウジング内に形成することができる。好ましくは、目視窓はカバーエレメント内に形成される。カバーエレメントは、特に枢動可能なカバーフラップとして構成される。
【００１８】
除去装置はカバーエレメントの開成状態を検出するための検出エレメントを有し、制御装置は特に、カバーエレメントの開成状態において、スクリーンエレメントの移動が停止されるように構成されることで、供給装置は金属粒子の信頼性高い除去を確実にする。検出エレメントはカバーエレメントの開成状態を特徴付ける状態信号を生成する。状態信号は制御装置に供給され、制御装置は特にカバーエレメントの開成状態でスクリーンエレメントの移動を停止させる。作動停止は、例えば制御装置が作動駆動装置の作動を回避するように行うことができる。
【００１９】
不活性ガス供給管を備えることで、供給装置はバルク材料が不活性ガス雰囲気下で供給されることを可能にする。不活性ガス供給管は、例えば除去装置のハウジング内に接続されている。好ましくは、制御装置は、状態信号に基づいて、検出エレメントによって提供されるカバーエレメントの開成状態を伝知して、不活性ガス供給管を遮断することができるように構成される。したがって、カバーエレメントが開成されている場合、検出エレメントはこれを確認し、対応する状態信号を制御装置に供給する。次いで、制御装置は不活性ガス供給管の遮断弁を作動させ、供給管を遮断し、また例えばスクリューマシンを停止させる。
【００２０】
スクリューマシンと、このスクリューマシンに接続され、上記の供給装置とを備えることで、処理プラントはスクリューマシンの確実で生産性ある動作を容易に行なう。供給装置を介して、バルク材料はスクリューマシンに連続的かつ概ね一定の搬送速度で供給される。スクリューマシンに損傷を与える金属粒子はバルク材料流から容易かつ確実に除去される。
【００２１】
さらに、本発明はバルク材料をスクリューマシンに供給するための供給方法を案出する目的に基づいており、この供給方法では連続的で概ね一定の流れの維持に関連して、金属粒子を容易かつ確実に除去することを可能にする。
【００２２】
この目的は、供給管によって流れるバルク材料を案内すること、誘導コイルによってバルク材料に在置する金属粒子を検出すること、スクリーンエレメントによってバルク材料から検出された金属粒子を除去し、当該除去中に、バルク材料はスクリーンエレメントに形成される多数の貫通開口を通過してスクリューマシンに供給されることの特徴を有する供給方法によって達成される。本発明による供給方法の利点は、既に説明した本発明による供給装置の利点に対応する。本発明による供給方法は、特に特許請求の範囲の請求項記載の特徴で展開することができる。
【００２３】
本発明の他の特徴、利点及び詳細は、幾つかの実施例について図面を参照して以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、スクリューマシン及び当該スクリューマシンに接続される供給装置を有し、バルク材料を処理するための処理プラントを示す。
【図２】図２は、流れるバルク材料から金属粒子を除去するための供給装置の除去装置の斜視図を示す。
【図３】図３は、図２に示される除去装置のスクリーンエレメントの平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にしたがうバルク材料をスクリューマシンに供給する供給装置及び供給方法の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１、図２において、バルク材料２を処理するための処理プラント１はスクリューマシン３及び供給装置４を備えている。供給装置４はバルク材料２の搬送方向５においてスクリューマシン３の上流側に配置され、かつスクリューマシン３に接続されている。この目的のために、供給開口７がスクリューマシン３のハウジング６に形成され、当該供給開口はスクリューマシン３の少なくとも１つのハウジングボア８、９に接続されている。
【００２７】
スクリューマシン３は知られており、従来から慣用されているものである。スクリューマシン３は例えば多軸スクリューマシン、特に２軸スクリューマシンとして構成され、ハウジングボア８、９内で同じ方向に回転被駆動可能で、互いに緊密に噛合する処理エレメントシャフトが配置されている。スクリューマシン３はベースプレート１１に固定されるベースフレーム１０を備えている。
【００２８】
供給装置４は搬送方向５に流れるバルク材料２を案内するための供給管１２を備えている。搬送方向５に流れるバルク材料２は以下の記載においてバルク材料流とも称される。供給管１２は垂直パイプとして構成され、即ち重力の方向に延在している。
【００２９】
スクリューマシン３に有害な不要の金属粒子１３を検出するために、供給装置４は誘導コイル１４を有する。誘導コイル１４は円筒状及び／又は螺旋状に構成され、供給管１２を取り囲んでいる。誘導コイル１４は特に供給管１２と同心に配置されている。誘導コイル１４は例えば供給管１２及び／又は支持フレーム１６に固定されるハウジング１５内に配置されている。
【００３０】
さらに、供給装置４は流れるバルク材料２から検出された金属粒子１３を除去するための除去装置１７を備えている。除去装置１７はスクリーンエレメント１９（図３）が移動可能なハウジング１８を有する。スクリーンエレメント１９は作動駆動装置２０によって直線的に、かつ横方向に、特に搬送方向５に直交して移動可能である。作動駆動装置２０は空気式形態、即ち空気圧で作動可能なピストン／シリンダ装置として構成される。作動駆動装置２０はハウジング１８の外側に固定されている。
【００３１】
スクリーンエレメント１９は縦部材２２及び横部材２３によって囲まれる多数の貫通開口２１を有する。スクリーンエレメント１９は例えば貫通開口２１をパネル状金属材から打ち抜くことで製造することができる。貫通開口２１は各々多角形の断面形状を有する。断面形状は例えば矩形、特に正方形である。さらに、貫通開口２１は各々最小断面寸法Ｄを有し、１ｍｍ≦Ｄ≦１２ｍｍ、特に２ｍｍ≦Ｄ≦８ｍｍ、特に３ｍｍ≦Ｄ≦７ｍｍ、特に４ｍｍ≦Ｄ≦６ｍｍである。
【００３２】
上流側で、スクリーンエレメント１９は境界壁２４によって横方向に囲まれている。境界壁２４はスクリーンエレメント１９の周辺に延在しており、スクリーンエレメントフレーム２５の一部であり、スクリーンエレメントフレーム２５は境界壁２４とその端部に配置される支承クロスピース２６によって形成される。スクリーンエレメント１９は支承クロスピース２６上に配置され、搬送方向５に突出する境界壁２４によって全ての側面上で囲まれている。したがって、スクリーンエレメント１９は収集バスケットを形成し、これで有害な金属粒子１３はバルク材料２から分離することができる。確実に固定されるようにするために、スクリーンエレメント１９は例えばネジ止めされてスクリーンエレメントフレーム２５に固定することができる。スクリーンエレメント１９は外側断面形状ＱＳを有し、供給管１２の外側断面形状ＱＺをカバーする。断面形状ＱＳ及びＱＺを図３に示す。
【００３３】
スクリーンエレメント１９は金属材料、例えば鋼鉄（スチール）で作成される。スクリーンエレメント１９は磁化又は非磁化の形態で構成される。スクリーンエレメント１９は０．５ｍｍ〜３ｍｍの間、特に１ｍｍ〜２ｍｍの間の材料厚さを有する。代替例として、スクリーンエレメント１９はプラスチック材料又はセラミック材料で作成することができる。
【００３４】
ハウジング１８は主ハウジング本体２７と、その上に横方向に配置されたハウジング延長部２８とを有する。休止位置において、スクリーンエレメント１９はバルク材料流の外側に配置され、スクリーンエレメント１９はハウジング延長部２８によって部分的に囲まれる内部に配置される。上側において、ハウジング延長部２８はカバーフラップの形態をしている枢動自在のカバーエレメント２９を有する。カバーエレメント２９内には目視窓３０が形成されている。閉成状態では、カバーエレメント２９は休止位置にあるスクリーンエレメント１９へのアクセスを可能にする開口３１を閉成する。開口３１は特に気密状態でカバーエレメント２９によって閉成可能である。
【００３５】
ハウジング延長部２８は搬送方向５において狭隘である。このために、ハウジング延長部２８の底部３３は主ハウジング本体２７の方向に傾斜した平面の形態で延在している。その結果、スクリーンエレメント１９の休止位置において貫通開口２１を通過するバルク材料２はバルク材料流にフィードバックされる。
【００３６】
カバーエレメント２９の開成状態を検出するために、除去装置１７はカバーエレメント２９との相互作用をする検出エレメント３２を有する。検出エレメント３２は例えば電気接点として構成される。
【００３７】
不活性ガス雰囲気を形成するために、供給装置４は不活性ガス供給管３４を有する。不活性ガス供給管３４はハウジング１８内に接続されている。不活性ガス供給管３４内には自動的に作動可能な遮断弁３５が配設されている。さらに、排気のために、必要に応じて開閉可能な脱気開口３６がハウジング１８に形成されている。
【００３８】
誘導コイル１４は制御装置３７への信号リンクを有し、これで除去装置１７を作動させる機能を果たす。除去装置１７を作動させるために、制御装置３７は作動駆動装置２０及び検出エレメント３２への信号リンクを有する。さらに、制御装置３７は遮断弁３５、脱気開口３６及びスクリューマシン３への信号リンクを有する。
【００３９】
供給装置４は、例えば少なくとも６ｍｍ、特に少なくとも３ｍｍの粒径から出発して、有害な金属粒子１３が検出可能であり、かつバルク材料流から分離可能であるように設計することができる。貫通開口２１は例えば５ｍｍの最小断面寸法Ｄを有する。このようなスクリーンエレメント１９により、少なくとも６ｍｍの粒径を有する有害な金属粒子１３をバルク材料流から除去することができる。バルク材料２は例えば１．６ｍｍの最大粒径を有する。バルク材料２の粒径分布のｄ５０値は、例えば５０μｍ〜８００μｍであり、このことはバルク材料２又はバルク材料粒子の５０％が上記範囲にあることを意味する。
【００４０】
処理プラント１は、以下のように機能する。
【００４１】
処理プラント１の無故障の動作において、バルク材料２は供給管１２及び除去装置１７を通過してスクリューマシン３に流れる。誘導コイル１４は動作中である。スクリーンエレメント１９は休止位置においてバルク材料流の外側に配置される。バルク材料２は不活性ガス雰囲気の下でスクリューマシン３に供給される。このため、不活性ガス供給管３４を介して供給装置４に不活性ガスが供給される。
【００４２】
金属粒子１３がバルク材料流中に在置する場合、この金属粒子１３は誘導コイル１４を通過して流れる。金属粒子１３により、誘導コイル１４は検出信号ＳＤを発生し、制御装置３７に供給する。誘導コイル１４は鉄金属例えば鋼鉄又は非鉄金属からなる金属粒子１３を検出する。制御装置３７は予め規定される最小粒径に関して検出信号ＳＤを評価する。例えば、制御装置３７は検出信号ＳＤを予め規定される閾値と比較し、検出信号ＳＤが予め規定される閾値を超えるとき、予め規定される最小粒径を有する金属粒子１３を検出する。したがって、検出信号ＳＤが予め規定される閾値を超えないときには金属粒子１３は検出されない。
【００４３】
検出信号ＳＤに基づいて、制御装置３７が予め規定される最小粒子サイズを有する金属粒子１３を検出する場合、制御装置３７は作動駆動装置２０を作動させる第１の作動信号ＳＢ１を発生する。次に、作動駆動装置２０はスクリーンエレメント１９を第１の移動方向３８において休止位置からスクリーンエレメント１９がバルク材料流内に配置する作動位置又は収集位置に移動させる。したがって、流れるバルク材料２及び検出された金属粒子１３はスクリーンエレメント１９に衝突する。このため、誘導コイル１４とスクリーンエレメント１９との間の距離Ｌは、金属粒子１３の誘導コイル１４からスクリーンエレメント１９への搬送時間ΔｔＳがスクリーンエレメント１９の休止位置から作動位置への移動時間ΔｔＶより小さいように選択される。
【００４４】
平均バルク材料粒径及び最大バルク材料粒径は、スクリューマシン３に有害な金属粒子１３の許容可能な粒径よりもはるかに小さい。したがって、検出された金属粒子１３の最小粒径又は許容可能な粒径は平均バルク材料粒径及び最大バルク材料粒径より大きい。貫通開口２１の最小断面寸法Ｄはバルク材料２が貫通開口２１を通過することができるように選択され、反対に、有害な金属粒子１３は貫通開口２１を通過することができない。したがって、スクリーンエレメント１９に衝突するバルク材料２は貫通開口２１を通過し、バルク材料流に配置されるスクリーンエレメント１９にも拘わらず、スクリューマシン３に前進供給される。対照的に、スクリューマシン３に有害な検出された金属粒子１３はスクリーンエレメント１９によって停止され、金属粒子１３はスクリュー装置３内に導入されないようになる。スクリーンエレメント１９が磁化されており、かつ金属粒子１３が磁化可能金属からできている場合、金属粒子１３は作用する磁気力により付加的に停止されて保持される。スクリーンエレメント１９の断面形状ＱＳが供給管１２の断面形状ＱＺをカバーするという事実はバルク材料流全体がスクリーンエレメント１９に衝突することを保証する。
【００４５】
第１の作動信号ＳＢ１は開始時間ｔ０を規定し、これで予め規定される期間Δｔ後に第２の作動信号ＳＢ２が制御装置３７によって生成される。第２の作動信号ＳＢ２によって、作動駆動装置２０が再び作動され、スクリーンエレメント１９を第２の移動方向３９において作動位置から休止位置に移動させる。期間Δｔは、検出された金属粒子１３が確実にスクリーンエレメント１９に衝突するだけでなく、スクリーンエレメント１９がバルク材料流に不必要に長い時間配置されないように選択される。期間Δｔは０．５秒〜３秒、特に１秒〜２秒である。境界壁２４は、スクリーンエレメント１９上に在置する金属粒子がスクリーンエレメント１９から再び離れ、スクリーンエレメント１９が移動している間にバルク材料流に入り込むことを防止する。金属粒子１３が先にスクリーンエレメント１９から除去されていないときには、第１の移動方向３８において新たな移動として同じことが行われる。
【００４６】
スクリーンエレメント１９の休止位置において縦部材２２又は横部材２３上に依然として配置されるバルク材料２は、例えば振動によって貫通開口２１の領域内に通過し、スクリーンエレメント１９を通過することができる。バルク材料２は斜めに延在する底部３３に衝突し、バルク材料流にフィードバックされる。
【００４７】
スクリーンエレメント１９内に在置する金属粒子１３はスクリーンエレメント１９が休止位置に戻った直後に除去することができ、又は金属粒子１３は処理プラント１の作動中断が保留しているまでスクリーンエレメント１９上に最初に残存し、次いで除去することができ、さらに作動中断まで、必要に応じて、金属粒子１３はバルク材料流から除去される。不活性ガス雰囲気のために、金属粒子１３の手動除去はスクリューマシン３が停止しているときにのみ可能である。カバーエレメント２９の開成により、スクリューマシン３が停止し、供給装置４の前でバルク材料流が中断される。
【００４８】
スクリーンエレメント１９上に在置する金属粒子は目視窓３０を通して目視することができる。除去のために、カバーエレメント２９が開成される。カバーエレメント２９の開成状態は検出エレメント３２によって検出され、これで状態信号ＳＺを制御装置３７に送信する。状態信号ＳＺにより、遮断弁３５が作動され、不活性ガス供給管３４を遮断する。さらに、脱気開口３６が開成され、スクリューマシン３及びバルク材料流れが停止される。さらに、制御装置３７は状態信号ＳＺに基づいて作動駆動装置２０を停止させる。このために、第１の作動信号ＳＢ１の生成が回避される。ここで、金属粒子１３はスクリーンエレメント１９から除去することができ、又はスクリーンエレメント１９は交換することができる。複数の金属粒子１３がスクリーンエレメント１９上に在置する場合も同様である。続いて、開口３１はカバーエレメント２９によって再び気密に閉成される。
【００４９】
次いで、カバーエレメント２９の閉成状態は検出エレメント３２によって検出され、これで対応する状態信号ＳＺを制御装置３７に送信する。制御装置３７は供給装置４及びスクリューマシン３を通常動作に戻す。特に、作動駆動装置２０が再起動され、脱気開口３６を閉成して遮断弁３５を開成することによって不活性ガスが再び供給装置４に供給される。続いて、バルク材料２が供給装置４に供給される。
【００５０】
したがって、本発明による供給装置４は下流のスクリューマシン３を損傷させる金属粒子１３を容易かつ確実に除去することを可能にする。さらに、供給装置４はバルク材料２を可及的に一定の供給速度でスクリューマシン３に連続的に供給することを可能にする。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・処理プラント
２・・・バルク材料
３・・・スクリューマシン
４・・・供給装置
５・・・搬送方向
６・・・ハウジング
７・・・供給開口
８、９・・・ハウジングボア
１０・・・ベースフレーム
１１・・・ベースプレート
１２・・・供給管
１３・・・金属粒子
１４・・・誘導コイル
１５・・・ハウジング
１６・・・支持フレーム
１７・・・除去装置
１８・・・ハウジング
１９・・・スクリーンエレメント
２０・・・作動駆動装置
２１・・・貫通開口
２２・・・縦部材
２３・・・横部材
２４・・・境界壁
２５・・・スクリーンエレメントフレーム
２６・・・支承クロスピース
２７・・・主ハウジング本体
２８・・・ハウジング延長部
２９・・・カバーエレメント
３０・・・目視窓
３１・・・開口
３２・・・検出エレメント
３３・・・底部
３４・・・不活性ガス供給管
３５・・・遮断弁
３６・・・脱気開口
３７・・・制御装置
３８・・・第１の移動方向
３９・・・第２の移動方向
Ｄ・・・最小断面寸法
ＱＳ・・・外側断面形状
ＱＺ・・・外側断面形状
ＳＤ・・・検出信号
ＳＺ・・・状態信号
ＳＢ１・・・第１の作動信号
ＳＢ２・・・第２の作動信号
Ｌ・・・距離
ΔｔＳ・・・搬送時間
ΔｔＶ・・・移動時間
ｔ０・・・開始時間
Δｔ・・・期間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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