CN1147414C - 物料处理设备 - Google Patents
物料处理设备Info
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Abstract
提供了一种控制可流动物料从其储仓排放的设备,包括闭合装置和确定可以由闭合装置闭合的排放口的机构,其特征在于,还包括中空的支持部件,在中空的支持部件内可滑动的通流装置;闭合操作部件,它可与通流装置一起向上移动用于打开闭合装置,以便让物料从储仓流入到通流装置;和在中空的支持部件与通流装置之间的执行机构,用于相对中空的支持部件移动通流装置和闭合操作部件。
Description
发明领域
本发明涉及物料处理设备,特别是涉及控制可流动物料从其储仓排放的设备,如筒仓或中间的大型容器。
背景技术
英国专利GB-A-2084969公开了用于控制可流动物料从储仓排放的设备,储仓在接近它的下端处有排放口。该设备包括安装在排放口内有锥形阀形式的闭合装置,风箱形式的气动执行机构,用于在排放口全关位置和排放口打开让物料流通位置之间垂直移动闭合装置,在闭合装置附近的振动器,用于振动闭合装置以便帮助物料流过排放口。该设备还包括导杆,用于引导闭合装置,和在导杆上可调节和可锁住的衬套,用于限制提升的高度以便适合不同的粉末特性和所需的流速。这种类型的设备现在已广泛用于控制可流动物料的排放,如粉末或其他颗粒物料。
在所有的加工工业中,将所用的粉末或其他颗粒物料装在储罐和加工容器内,没有物料,外部环境或人员的污染,也没有与其他物料或产品的交叉污染,已经变得越来越重要。但是用上述的设备很难做到这一点,因为所有的工作部件都在加工容器内,同时必须极其小心地进行装配,以便保证冷僻的死角最小和连接处没有泄漏。
发明内容
为此,本发明的目的是想克服已有技术之不足,提供一种控制可流动物料从其储仓排放的设备,从而避免在物料的流动路径内使用各种机械,更加容易避免对可流动物料、环境和人员的污染。
按照本发明的第一方面,提供了控制可流动物料从其储仓排放的设备,包括闭合装置和确定可以由闭合装置闭合的排放口的机构,其特征在于,还包括中空的支持部件;在中空的支持部件内可滑动的通流装置;闭合操作部件,它可与通流装置一起向上移动用于打开闭合装置,以便让物料从储仓流入到通流装置;和在中空的支持部件与通流装置之间的执行机构,用于相对中空的支持部件移动通流装置和闭合操作部件。
此外本发明还提出第一方面优选的和/或可选的特征。
附图简介
现在将参考附图更详细的描述本发明,附图有:
图1是按照本发明设备的一个实施方案的剖面图,装配在筒仓上,
图2是按照本发明设备的相似的实施方案与中间大型容器结合的剖面图,其中执行机构排气,
图3是与图2相似的图,但表示执行机构完全充气,
图4是与图2相似的图,但其中执行机构部分充气,
图5按照本发明设备的另一个实施方案的剖面图,
图6是图5中所示设备的部分分解图,
图7是沿图6的A-A线取的剖面图,
图8是按照本发明设备的还有一种实施方案的剖面图,
图9是另一种闭合装置的剖面图,
图10是另外一种闭合装置在闭合状态的剖面图,
图11是图1 0中表示的闭合装置在打开状态的剖面图,和
图12是按照本发明设备另外一种实施方案的剖面图。
具体实施方式之描述
图1表示控制可流动物料从容器10排放设备的一种实施方案,容器呈筒仓的形式在它的下端有阀12。
图2到图4表示与图1中相似的设备,但在固定的排放站11用于接纳中间大型容器(IBC)10,以容器的下端有阀12。
设备包括中空的管形支持部件13,在它的下端有环形向内伸展的突缘14,通流装置15,闭合操作部件16和柔性环形部件形式的气动执行机构17,与车辆轮胎的内胎相似。
阀12包括漏斗18形式的排放口确定机构和闭合装置19。在图1表示的筒仓情况下,中空的支持部件13通过带状夹钳20连接到漏斗18。
通流装置15包括上部平头圆锥部分21和下部圆筒部22,圆筒部分通过突缘14的内边形成的开口伸入到管23之中。平头圆锥部分21的上边缘是紧密滑动配合在中空的管形支持部件13之内。
闭合操作部件16以直立探头(probe)的形式通过角杆24(表示在图7中)固定到通流装置15的平头圆锥部分21。
漏斗18包括靠近它上端的第1圆筒部分24,在它下端的第2向下渐缩的平头圆锥部分25,和在第1和第2部分之间的第3向下渐缩的平头圆锥部分26。平头圆锥部分26比平头圆锥部分25相对垂线缩进更大的角度。
闭合装置19是双壁、中空结构。它一般由塑料或柔软的钢材制成。这使闭合装置19有足够的变形从而得到与漏斗18良好的密封接触,因此不再需要另外的密封。在它的下部表面中有凹槽27。凹槽27有平头圆锥形壁28用于接纳探头16的平头圆锥部分29,并与其紧密配合。这就保证了当探头16与闭合装置19啮合时闭合装置19不能倾斜。这也构成密封,从而使闭合装置19的上边和探头16的上边不会有灰尘。
闭合装置19有锥形的上表面30,和悬挂在上表面30外边缘的圆筒部分31,在它的下端有平头圆锥部分32,和在圆筒部分31的下端和平头圆锥部分32的上端之间的基本水平部分33。当闭合装置19完全闭合由漏斗18确定的排放口时,闭合装置19的平头圆锥部分32与漏斗18的平头圆锥部分25啮合,和闭合装置19的圆筒部分31被放置到漏斗18的圆筒部分24之中,两者之间只有很小的环形间隙。当闭合装置19从打开状态移向闭合位置时,闭合装置19的圆筒部分31将与漏斗18的圆筒部分24相配合(示于图4中),在平头圆锥部分25和32啮合之前基本闭合排放口。这就允许在漏斗18内和在闭合装置19的水平部分33下面的物料落下,从而使物料不会在闭合装置到达完全闭合位置时陷在平头圆锥部分32和25之间。当闭合装置19在开状态时,物料通过排放口流出,将通过通流装置15进入到管23中。
由漏斗18的第1和第2部分24和25以及闭合装置19的31和32部分所造成的漏斗18和闭合装置19各自的几何形状,还防止在闭合装置19闭合漏斗18的开口时闭合装置19相对漏斗18的倾斜。当用作中间大型容器(IBC)的部件时,由于它将防止在中间大型容器离开固定排放站时的倾斜,这里特别有利的。
放置在通流装置15和中空的管形支持部件13之间的执行机构17并不在物料的流动路径内。
装设气路使环形执行机构17充气和放气,以便改变闭合装置19的位置,从而改变在闭合装置19和漏斗18之间排放口的尺寸。同时设计气路对环形执行机构17加上脉动,以便使闭合装置19在给定位置附近振动。这帮助打破压实的粉末和粉末内的桥接,并使闭合装置19周围流动的粉末分离并流过环形的排放口。
可以按照要排放的粉末或其他颗粒物料的类型改变振动的频率和幅度。
可以用负荷电池(未表示)检测通过上述的设备排放物料所至容器内物料的重量。然后可以用代表检测重量的信号控制物料排放的速度。
闭合装置19,漏斗18,中空的管形支持部件13,通流装置15和探头(probe)16中的任何一个或几个都可以用塑料模制,从而使它们卫生,不用维修和很容易清扫。
如图5和6中表示的那样,在中空的管形支持部件13的顶部和管23的底部之间可以装设弹性材料的柔性管密封34。在这种情况下,探头16是与通流装置15分离的,包括它自己的平头圆锥部分35,该部分坐在通流装置15的平头圆锥部分21之内。密封34围绕漏斗18的外表面伸展,并在探头16的平头圆锥部分35和通流装置15的平头圆锥部分21之间通过,通过通流装置15,被夹在管23底部的突缘36和客户的处理入口突缘37之间。这就保证了在设备的内部和外部之间有平滑的完全不间断的隔板。
另一种是,在管形支持部件13的顶部和探头16或漏斗18之间,和在管形支持部件13的底部和管23之间可以有几个分离的密封。
本设备也可以提供有一个或几个位置传感器38(见图8)。可将位置传感器或传感器38安置在无杆的气动圆筒39上,该圆筒悬挂在中空管形支持部件13的底部,传感器用于检测通流装置15的底部边缘。传感器38的位置可通过伸长或缩进圆筒39来改变。或者当传感器检测到通流装置15的底部边缘时通过执行机构17排气和接着快速再充气,或者使用位于高度稍微不同处的两个传感器38产生执行机构17的顺序的排气和再充气,可以使闭合装置19在所需的位置附近振动。使用两个传感器38将能使闭合装置19在两个固定点之间以固定的幅度振动,但频率是变化的。
图9表示闭合装置19’的另一个实施方案,在这种情况下它是单壁的装置。
图10和11表示闭合装置19″的另一种实施方案。在这个实施方案中,闭合装置19″是由螺栓40固定在一起的两部分19a和19b组成。弹性材料的环形柔性密封41夹在两部分19a和19b之间,当闭合装置19″到达闭合位置时,密封与漏斗18的平头圆锥部分26啮合。当排放完全自由流动的粉末或液体和/或敏感的以及容易受损的物料时,使用这种密封41是特别有用的。
图12表示设备的另一种实施方案,用于控制可流动物料从容器,特别是中间的大型容器的排放,在下列各方面与图5到7中表示的实施方案不同。闭合装置19″有上锥形部分30’,以上锥形部分30’的外边缘悬挂下来的圆筒部分31’,和内部管形部分45,它与上锥形部分30’同轴。内部管形部分45在它的下端有平头圆锥部分46,当排放口闭合时该平头圆锥部分坐在漏斗18’的平头圆锥部分25’中。在漏斗18’的圆筒部分24’的上端可以装设环形的垫圈,以便对闭合装置19提供摩擦密封。
探头16’在它的下端附近有环形凹槽47。凹槽47由收缩的上壁48,略为发散的底壁49和更快发散的下壁50确定。
以柔性环形部件51形式的气动执行机构装设在凹槽47中。当排气时这个部件51是紧配合在探头16’的周围,因此排气后执行机构51就完全装在凹槽47内,在容器下降到排放站和从排放站提升时允许闭合装置19″定位在探头16’上以及下降到和提升离开探头。当闭合装置19″在探头16’的位置时,管形部分45的下端坐在探头16’的壁50上,并与其密封。可以给执行机构51充气,以便把闭合装置19夹在探头16’上。通过很快松开排气阀(未表示)使执行机构51排气,排气放入到探头16’和闭合装置19的管形部分45之间的空间中,以便确保在容器10和闭合装置19提升时密封34’将探头16’的外边密封之前的一段短时间内,没有产品/灰尘吸入污染闭合装置19。
闭合装置19的内部管形部分45有圆周形向内突出的唇52,唇与探头16’的上端的卡座部分53啮合,以便防止闭合装置19相对探头16’产生倾斜。
也如图12中表示的那样,中空的管形支持部件13在它的下端有向下伸展的伸长管54。这个伸长管54包围通流装置15’的下圆筒部分22’。在通流装置15’的下圆筒部分22’和伸长管54之间的环形空间内装设另一个柔性的可充气的环形部件55。在通流装置15’的内部管形部分22的下端有沿圆周伸展的凹槽57,裂开的环56支持在凹槽57中,在充气时部件55压在环56上迫使通流装置15’与探头16’一起向下。这个部件55用作空气弹簧,无论何时执行机构17’排气时,迫使通流装置15’与探头16’一起向下。这样,部件55在执行机构17’不充气时将闭合装置19夹在容器10中,以便保证有良好的密封并且也将保证探头16’不会与容器10一起提升。还有,当给执行机构17’加脉冲以便使闭合装置19在给定装置附近振动时,可以用部件55将闭合装置19拉向下,以确实的方式提供更好的控制和促进物料从容器10更好的流出。
与参考图8描述的传感器相似的一个或几个位置传感器(未表示),可以与气动控制系统一起使用,以便控制闭合装置19的运动和振动。
上面仅通过实例描述了各实施方案,对熟悉本技术的人们来说,很清楚可以进行各种修改而不会背离由附属的权利要求书所定义的本发明的范畴。例如,上述的许多部件是锥形或平头圆锥形的。它们可以取代成金字塔型或截头的金字塔型。通过在中空的管形支持部件13和通流装置15之间装设气密封,设想也许有可能取消环形部件17,从而由中空的管形支持部件14和通流装置15之间的室确定气动执行机构。还有如上所述,闭合装置和探头是分离的部件,从而可以将可运输的容器与闭合装置完全移开,只留下探头在站中的位置上。还有可能在固定的筒仓应用中,移除所有的下部机械,只留下闭合装置在位置中,以便容易维护。但是,闭合装置可以与探头成一整体,特别是在小型固定的筒仓中。
Claims (20)
1.控制可流动物料从其储仓排放的设备,包括闭合装置(19;19′;19″;19)和确定可以由闭合装置(19;19′;19″;19)闭合的排放口的机构(18;18′),其特征在于,还包括中空的支持部件(13);在中空的支持部件(13)内可滑动的通流装置(15;15′);闭合操作部件(16;16′),它可与通流装置(15;15′)一起向上移动用于打开闭合装置(19;19′;19 ″;19),以便让物料从储仓流入到通流装置(15;15′);和在中空的支持部件(13)与通流装置(15;15′)之间的执行机构(17;17′),用于相对中空的支持部件(13)移动通流装置(15;15′)和闭合操作部件(16;16′)。
2.如权利要求1所述的设备,其中执行机构(17;17′)是气动执行机构。
3.如权利要求2所述的设备,其中气动执行机构包括一个可充气/可排气的环形元件。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的设备,还包括用来操作执行机构(17;17′)的机构,以便把闭合操作部件(16;16′)移动到所需的位置,和对执行机构(17;17′)加脉动的机构,以便使闭合操作部件(16;16′)在所述的给定位置附近振动。
5.如权利要求1所述的设备,还包括一个或几个传感器(38),用于检测闭合操作部件(16;16′)相对中空的支持部件(13)的位置。
6.如权利要求5所述的设备,还包括用来改变传感器(38)或至少其中一个传感器(38)的位置的机构(39)。
7.如权利要求1所述的设备,其中通流装置(15;15′)包括在中空的支持部件(13)内可滑动的向下渐缩的部分(21)。
8.如权利要求1所述的设备,其中通流装置(15;15′)包括管形部分(22;22′),它伸出到中空的支持部件(13)的外边,用于从设备排放物料。
9.如权利要求8所述的设备,其中中空的支持部件(13)装设管形伸长部(54),它包围通流装置(15′)的管形部分(22′),和其中在通流装置(15′)的管形部分(22′)和管形伸长部(54)之间装设机构(55),该机构(55)迫使通流装置(15′)和闭合操作部件(16′)趋向某个位置,在该位置,使用时,闭合装置(19)是处在闭合位置的。
10.如权利要求9所述的设备,其中推动机构(55)包括可充气的环形元件。
11.如权利要求1所述的设备,其中在闭合操作部件(16′)上安装可充气/可排气的环形夹元件(51),用于使用中被充气时把闭合操作部件(16′)夹到闭合装置(19)。
12.如权利要求11所述的设备,其中装设用于在操作中从环形夹元件(51)通过闭合操作部件(16′)和闭合装置(19)之间的空间排气的机构。
13.如权利要求1所述的设备,还包括在通流装置(15)和排放口确定机构(18)之间的柔性管形密封(34)。
14.如权利要求12所述的设备,其中闭合装置(19;19′;19″;19)和排放口确定机构(18;18′)有各自的第一部分(24,31;31′),用于在闭合装置(19;19′;19″;19)接近完全闭合位置但尚有一定距离时基本闭合排放口,和各自的第二部分(25,32;25′,46),当闭合装置(19;19′;19″;19)在它的完全闭合位置时,该第二部分可以互相啮合使排放口完全闭合。
15.如权利要求14所述的设备,其中各自的第一部分(24,31;31′)是圆筒形的,和其中各自的第二部分(25,32;25′,46)是向下渐缩的。
16.如权利要求15所述的设备,其中排放口确定机构(18)在它的第一(24)和第二(25)部分中间有第三部分(26),第三部分(26)比第二部分(25)以与垂线更大的夹角向下渐缩。
17.如权利要求16所述的设备,还包括在闭合装置(19″)的第一和第二部分之间的环形柔性密封(41)。
18.如权利要求17所述的设备,其中闭合装置(19;19′;19″;19)的上表面(30;30′)是锥形或金字塔形的。
19.如权利要求18所述的设备,其中闭合装置(19;19″)是双壁的。
20.如权利要求19所述的设备,其中闭合装置(19;19′;19″;19)的下表面有凹槽(27),用于接纳部分闭合操作部件(16;16′)。
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