CN101248274A - 用于输送浓浆材料的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于输送浓浆材料的设备。该设备包括一个输送缸(20)、一个在进口侧与输送缸(20)连接的给料腔(16)、一个在出口侧与输送缸(20)连接的输送管道(18)、一个可穿过给料腔(16)和输送缸(20)往复移动的输送活塞(12)和一个设置在输送缸(20)的出口处或在输送管道(18)中的、可在一个打开位置与一个阻塞位置之间调节的阻塞元件(22)。为了能够在用于有用材料的固有处理级之前将包含在浓浆流中的异物从浓浆流中分离出来，按照本发明建议，输送缸(20)至少在其缸外壳(24)的一部分上是穿孔的。利用这些措施人们得到一种设备，该设备本身将一个浓浆泵、一个筛子和一台压力机的特性集于一体。

Description

用于输送浓浆材料的设备
技术领域
本发明涉及一种用于输送浓浆材料(Dickstoffmaterial)的设备，包括一个输送缸、一个在进口侧与输送缸连接的给料腔、一个在出口侧与输送缸连接的输送管道、一个可穿过给料腔和输送缸往复移动的输送活塞和一个设置在输送缸的出口侧或在输送管道中的、可在一个打开位置与一个阻塞位置之间调节的阻塞元件。
背景技术
已知一种此类型的设备(EP-B-681672)，它确定用于输送包括破碎的金属废料的浓浆。浓浆在那里经由输送装置的给料腔供给并且借助输送活塞被推入到输送缸中并从其开始被压过输送管道。阻塞元件保证浓浆材料在每一行程中在阻塞元件打开时压入到输送管道中之前，首先在输送管道中被压缩。利用该设备将浓浆材料与处于其中的包括金属废料等固体的异物一起通过输送管道输送。
原则上利用该设备还可以输送生物的废料，它们一般不仅包括有机组分，而且还包括很大范围的异物。对于一个另外的处理过程必须从材料流中排除异物。只要废料以较干的形式存在，通常就以手工劳动进行异物分离。相反，在湿的有机废物的情况下，人们选择破碎的途径。为了处理吃剩食物例如使用锤式粉碎机，它能够将异物例如刀柄破碎到一个小于10mm的颗粒尺寸。这样得到的浓浆虽然可以借助于一个开头所述类型的浓浆泵进行输送，不过这具有缺点，异物总是仍包含于材料流中。因此没有解决材料分离的问题，而是转移到一个位于输送过程的终端的处理步骤。这样例如以食物废料的底物进行处理，所述底物被供给一个发酵器，并且它仍包含破碎的塑料包装封皮、盒、管、刀、叉作为异物。在那里，在发酵残余物中，有机物质确实被分解了。但如果要将泥浆用作为有机氮肥的话，仍必须排除在泥浆中存在的破碎的异物。只经过燃烧废弃则不需要分离。
发明内容
由此出发本发明的目的在于，改进用于输送浓浆的已知设备，以致在用于有用材料的固有处理级之前将异物从材料流中分离。
为了达到该目的，建议了权利要求1中说明的特征组合。由诸从属权利要求得出本发明的有利的实施形式和进一步构成。
本发明的解决方案基于这样的构想，即开发一种设备，该设备本身将一个浓浆泵、一个筛子和一台压力机的特性集于一体。为了达到这一点，在一个开头所述类型的设备中，输送缸至少在其缸外壳的一部分上是穿孔的。在这种情况下，设备形成一台压力机，用于在阻塞元件阻塞时通过活塞从给料腔输送到输送缸的浓浆。穿孔的缸外壳构成一个筛分装置，通过它在由压力机建立的压力的作用下将液态的有用材料向外输送到一个收容竖井中。紧接着在阻塞元件打开时将异物按照一个泵的方式压入到输送管道中。
本发明的一个有利的实施形式设定，缸外壳的穿孔由一个孔栅构成。各穿孔在此设置在缸外壳的一个由输送活塞在往复移动时所掠过的区域内。已证明有利的是，构成各穿孔的孔的开口横截面在外壳内侧上比在外壳外侧上小。为了避免早期的磨损，符合目的的是，输送缸的缸外壳由一种内侧硬化的材料构成。
本发明的一种优选的实施形式设定，在缸外壳的区域内设置一个滑阀，它相对于缸外壳可在一个封闭各穿孔的关闭位置与一个将各穿孔开放的打开位置之间移动。
有利的是，由一个滑阀管包围缸外壳。在这种情况下，滑阀轴向相对于缸外壳可移动。本发明的一种有利的实施形式在此设定，缸外壳最大在其一半长度上是穿孔的，而滑阀具有一个封闭的外壳面并且从打开位置到关闭位置可移动一半的缸外壳长度。
但原则上也可能是，滑阀具有一个与缸外壳的孔栅互补的由一些孔和一些封闭的中间腔构成的栅结构。在这种情况下有可能，滑阀在打开位置与关闭位置之间沿轴向方向或沿圆周方向相对于缸外壳可移动或可旋转孔栅的半个孔距。借此与具有一半缸长度的实施方案相比只产生滑阀的一个较小的旋转或行程运动。
原则上也可能是，采用一个关闭装置，它对于每一穿孔具有一个自己的关闭元件，例如以一个塞头或一个封闭锥的形式。
按照本发明的另一优选的实施形式，设置一个控制装置，用于互连地控制用于活塞运动、阻塞元件运动和/或滑阀运动的驱动机构。为了达到这一点，控制元件符合目的地构成一种程序控制，用于控制活塞、阻塞元件和滑阀的驱动装置。
在这方面有利的是，控制装置对由活塞产生的位移信号产生瓜，同时触发阻塞元件的一关闭运动，和/或控制装置对一个在输送缸中或在输送管道内设置在阻塞元件之前的压力传感器的输出信号产生反应，同时触发阻塞元件的一打开运动。
相应地，滑阀也可以具有一个通过控制装置可控制的驱动机构。在这种情况下，控制装置例如对输送活塞的位移信号产生反应，同时在输送活塞进入到输送缸时触发滑阀的一打开运动，而控制装置对压力传感器的一个压力信号产生反应，同时在超过一个预定的压力阈值时触发滑阀的一关闭运动。
为了确保各穿孔对于有用材料的通过始终是敞开的，符合目的的是，设置一个给各穿孔施以压缩空气或高压水的清洁装置。除此之外，穿孔的堵塞利用滤饼还可靠地这样避免，即在每一行程过程中由从旁边移过的输送活塞自动地清洁缸表面。
可通过活塞送进调节的将阻塞元件打开压力能够针对性地将在一种具体的情况下存在的颗粒挤出并由此获得一种高的功能可靠性。此外按照本发明的一种有利的实施形式建议，输送管道通向一个向给料腔回引的、优选构成为生物管反应器的回引路段。在回引路段中可以设置一个加热输送物料的加热装置。为了延长停留时间，在回引路段中可以设置一个优选曲折形引导的延长路段。
此外在穿孔的缸外壳的外侧上可以连接一个管道，它通向一个处理站。通过穿孔压出的有用材料可以经由该管道输向处理站。泵因此获得一种二相泵的功能。
本发明的设备特别适用于实施一种用于输送包括不同混合组分的材料混合物的方法，其中至少一种混合组分具有一种主要是浓液态的稠度，而至少另一种混合组分具有一种主要是颗粒状固态的稠度。在这种情况下，按照本发明，在建立压力情况下将材料混合物压入到一个压力腔中，其中通过在压力腔中建立的压力将具有主要是浓液态的稠度的混合组分和具有主要是颗粒状固态的稠度的混合组分彼此分离，同时形成不同的材料流。分离成不同的材料流优选这样实现，即将具有主要是浓液态的稠度的混合组分在压力的作用下穿过一些在一个分界壁中的卸载开口从压力腔排挤到一个第一输送路段中，并且将具有主要是颗粒状固态的稠度的混合组分在打开一个阻塞元件以后从压力腔排挤到一个第二输送路段中。对此符合目的的是，在压力腔中超过一个预定的压力极限值时触发阻塞元件的打开。有利的是，在一个活塞的行程运动中，在阻塞元件关闭时将主要是浓液态的混合组分压过缸壁中的各穿孔，而在阻塞元件打开以后将主要是颗粒状固态的混合组分排挤到一个连接到缸上的输送管道中。
附图说明
下面借助一个在附图中以示意方式示出的实施例更详细地说明本发明。其中：
图1一个用于处理和输送生物废料的单活塞泵的示意图；
图2a至c输送缸的穿孔的缸外壳的侧视图、纵剖面图和横剖面图；
图3一个用于安装到按图1的泵回路的回引路段中的曲折形引导的延长路段的视图。
具体实施方式
附图中所示的设备确定用于处理和输送浓浆，浓浆包含一种液态的或糊状的有用成分和一些固态的异物成分。该设备按照一种单活塞泵类型包括一个与一个液压缸10的液压活塞11连接的柱塞状的输送活塞12、一个经由一个装料竖井14可用浓浆材料装料的给料腔16、一个在进口侧连接到给料腔16上而在出口侧连接到一个输送管道18上的输送缸20以及一个设置在输送缸20的出口侧上的滑阀式的阻塞元件22，该阻塞元件在一个关闭位置和一个打开位置之间可横向于输送缸移动。输送缸20的缸外壳24具有构成为孔栅的穿孔26，这些穿孔在缸外壳24的外侧上通向一个收容竖井28。在所示实施例中，经由一个漏斗30和一个螺旋输送机32实现向装料竖井14的材料供给。
在一种这样的设备中，一个泵循环的过程构成如下：
a)在循环开始时(参见图1)，输送活塞12处于其在液压缸10中返回的位置。给料腔16通过装料竖井14一直被装满到活塞直径之上，而阻塞元件22是关闭的。
b)然后使液压活塞11与输送活塞12一起向阻塞元件22的方向运动并将处于给料腔中的输送物料推入到输送缸20中。在输送缸20中建立一个压力P。借此将液态的和糊状的组分通过在缸外壳24中的各穿孔26向外挤压。同时缸外壳24在内侧由滤饼通过从旁边移过的输送活塞12清洁。在保留在输送缸20中的物质中，压力不断增加直到一个预定的极限压力PGrenz，该极限压力可以按产品特性进行调节。将极限压力例如选择成使处于输送物料中的一些包装封皮破裂并释放出其内容物。通过各穿孔26挤压的有用材料部分流入到收容竖井28中并从那里供给一个另外的处理级。
c)如果达到极限压力PGrenz，则短时保持该压力。
d)然后打开阻塞元件22。在这种情况下产生一个压力降，以致输送活塞12可以向其在输送缸20内的终端位置继续移动。利用输送活塞12将仍存在于输送缸20中的异物部分推入到输送管道18中，用于进一步处理。
e)阻塞元件22重新进入到其关闭位置。
f)液压活塞11与输送活塞12一起移回到起始位置。同时通过装料竖井14重新将给料腔16装满。
通过一个控制装置40按照一种程序控制方式通过连接适当的驱动装置控制输送活塞12和阻塞元件22的运动过程。
根据待处理的原材料的类型，可以多次重复所述的过程。在生物材料的情况下，有意义的可以是中间连接一个水解级形式的生物管反应器。为此采用一个向装料竖井14回引的回引路段34，它根据所要求的停留时间还可以包括一个曲折形引导的延长路段36。
如由图1和2a可看出的那样，穿孔的缸外壳24由一个管形的滑阀38包围，它相对于缸外壳24可在一个封闭各穿孔26的关闭位置与一个将各穿孔开放的打开位置之间移动。在图2a所示的实施例中，缸外壳大致在其一半的长度上是穿孔的，而滑阀具有一个封闭的外壳面并且从打开位置到关闭位置以一半的缸外壳长度进行移动。
在按图1的实施例中说明，滑阀38具有一个与缸外壳的孔栅互补的由一些孔和一些封闭的中间腔构成的栅结构。在这种情况下可能的是，滑阀在打开位置与关闭位置之间沿轴向方向或沿圆周方向相对于缸外壳可移动或可旋转孔栅的半个孔距。与按图2a的实施方案相比，由此得到滑阀38的一个相当小的行程或旋转运动。在图1中说明，滑阀还通过控制装置40控制。为此目的，控制装置40构成一个程序控制，用于控制输送活塞12、阻塞元件82和滑阀38的驱动装置。
综上概括如下：本发明涉及一种用于输送浓浆材料的设备。该设备包括一个输送缸20、一个在进口侧与输送缸20连接的给料腔16、一个在出口侧与输送缸20连接的输送管道18、一个可穿过给料腔16和输送缸20往复移动的输送活塞12和一个设置在输送缸20的出口处或在输送管道18中的、可在一个打开位置与一个阻塞位置之间调节的阻塞元件22。为了能够在用于有用材料的固有处理级之前将包含在浓浆流中的异物从浓浆流中分离出来，按照本发明建议，输送缸20至少在其缸外壳24的一部分上是穿孔的。利用这些措施人们得到一种设备，该设备本身将一个浓浆泵、一个筛子和一台压力机的特性集于一体。

Claims (31)

1.用于输送浓浆材料的设备，包括一个输送缸(20)、一个在进口侧与输送缸(20)连接的给料腔(16)、一个在出口侧与输送缸(20)连接的输送管道(18)、一个可穿过给料腔(16)和输送缸(20)往复移动的输送活塞(12)和一个设置在输送缸20的出口侧或在输送管道(18)中的、可在一个打开位置与一个阻塞位置之间调节的阻塞元件(22)，其特征在于，输送缸(20)至少在其缸外壳(24)的一部分上是穿孔的。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，输送缸(20)在其外侧与一个竖井(28)保持连接。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，缸外壳(24)的各穿孔(26)由一个孔栅构成。
4.按照权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，各穿孔(26)设置在缸外壳(24)的一个由输送活塞(12)在往复移动时所掠过的区域内。
5.按照权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，构成各穿孔(26)的孔的开口横截面在外壳内侧上比在外壳外侧上小。
6.按照权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，输送缸(20)的缸外壳(24)由一种在内侧硬化的材料构成。
7.按照权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，具有一个设置在缸外壳(24)的区域内的滑阀(38)，该滑阀相对于缸外壳(24)可在一个封闭各穿孔(26)的关闭位置与一个将各穿孔开放的打开位置之间移动。
8.按照权利要求7所述的设备，其特征在于，滑阀(38)管形地包围缸外壳(24)。
9.按照权利要求1至8之一所述的设备，其特征在于，具有一个控制装置(40)，用于互连地控制用于输送活塞运动、阻塞元件运动和/或滑阀运动的驱动机构。
10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，控制装置(40)具有一种程序控制，用于控制输送活塞(12)、阻塞元件(22)和滑阀(38)的驱动装置。
11.按照权利要求9或10所述的设备，其特征在于，控制装置(40)对由输送活塞(12)产生的位移信号产生反应，同时触发阻塞元件(22)的一关闭运动。
12.按照权利要求9至11之一所述的设备，其特征在于，控制装置(40)对一个在输送缸(20)中或在输送管道(18)中设置在阻塞元件(22)之前的压力传感器(42)的输出信号产生反应，同时触发阻塞元件(22)的一打开运动。
13.按照权利要求9至12之一所述的设备，其特征在于，滑阀(38)具有一个通过控制装置(40)可控制的驱动机构。
14.按照权利要求7至13之一所述的设备，其特征在于，滑阀(38)轴向相对于缸外壳(24)可移动。
15.按照权利要求14所述的设备，其特征在于，缸外壳(24)最大在其一半的长度上是穿孔的，并且滑阀(38)具有一个封闭的外壳面并且从打开位置到关闭位置可移动一半的缸外壳长度。
16.按照权利要求7至13之一所述的设备，其特征在于，滑阀(38)具有一个与缸外壳(24)的孔栅互补的由一些孔和一些封闭的中间腔构成的栅结构。
17.按照权利要求16所述的设备，其特征在于，滑阀(38)在打开位置与关闭位置之间沿轴向方向或沿圆周方向相对于缸外壳(24)可移动或可旋转孔栅的半个栅孔孔距。
18.按照权利要求9至17之一所述的设备，其特征在于，控制装置(40)对输送活塞(12)的位移信号产生反应，同时在输送活塞(12)进入到输送缸(20)时触发滑阀(38)的一打开运动。
19.按照权利要求9至18之一所述的设备，其特征在于，控制装置(40)对压力传感器(42)的一个压力信号产生反应，同时在超过一个预定的压力阈值(PGrenz)时触发滑阀(38)的一关闭运动。
20.按照权利要求7至19之一所述的设备，其特征在于，滑阀(38)具有一个相对于缸外壳(24)可移动的刀刃。
21.按照权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，具有一个关闭装置，该关闭装置对于每一穿孔(26)具有一个关闭元件。
22.按照权利要求1至21之一所述的设备，其特征在于，具有一个给各穿孔(26)施以压缩空气或高压水的清洁装置。
23.按照权利要求1至22之一所述的设备，其特征在于，输送活塞具有一个刀刃。
24.按照权利要求1至23之一所述的设备，其特征在于，输送管道(18)通向一个向给料腔(16)回引的、构成为生物管反应器的回引路段(34)。
25.按照权利要求24所述的设备，其特征在于，在回引路段(34)中设置一个加热输送物料的加热装置(44)。
26.按照权利要求24或25所述的设备，其特征在于，在回引路段(34)中设置一个优选曲折形引导的延长路段(36)。
27.按照权利要求7至26之一所述的设备，其特征在于，在穿孔的缸外壳(24)的外侧上设置一个管道，该管道通向一个处理站。
28.用于输送包括不同混合组分的材料混合物的方法，其中至少一种混合组分具有一种主要是浓液态的稠度，而至少另一种混合组分具有一种主要是颗粒状固态的稠度，其特征在于，在建立压力情况下将材料混合物压入到一个压力腔中，并且通过在压力腔中建立的压力将具有主要是浓液态的稠度的混合组分和具有主要是颗粒状固态的稠度的混合组分彼此分离，同时形成不同的材料流。
29.按照权利要求28所述的方法，其特征在于，将具有主要是浓液态的稠度的混合组分在压力的作用下穿过一些在一个分界壁中的卸载开口从压力腔排挤到一个第一输送路段中，并且将具有主要是颗粒状固态的稠度的混合组分在打开一个阻塞元件以后从压力腔排挤到一个第二输送路段中。
30.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在压力腔中超过一个预定的极限压力时打开阻塞元件。
31.按照权利要求29或30所述的方法，其特征在于，在一个缸/活塞配置的一个活塞的一次送进运动中，在阻塞元件关闭时将主要是浓液态的混合组分向外挤压通过缸壁中的各穿孔，而在阻塞元件打开以后将主要是颗粒状固态的混合组分排挤到一个连接到缸上的输送管道中。
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