CN101528352A - 具有研磨带和产品室的研磨装置 - Google Patents
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Abstract
公开了用于研磨物品表面的装置和方法。所述装置包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及使研磨面相对于室移动的驱动装置。在使用过程中，前述相对移动促进物品在室内环行，其中，室的形状被形成为消除或者最小化室内的物品的流动停滞区域。另外或者可选地，可以将所述室的形状形成为与物品在室内的外周流路相近似。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于物品表面处理的装置和方法。更具体但非排他地，本发明涉及用于例如包括谷类、豆类、坚果类等种子的小物品的表面研磨和清洁木材、塑料、矿物或金属等的粒料和物品的装置和方法。
背景技术
已知各种用于小物品的表面研磨处理装置。典型的装置包括如下的组合：恒定深度室；从该室的横壁下方通过以提供研磨移动底部的部件；待研磨物品的入口部；以及研磨后的物品的出口部。装置被配置成使得在使用过程中使物品在室内环行(circulate)且从物品上去除的材料从横壁下方排出。该室具有与底部相对的顶部，顶部充分地靠近底部，使得在使用过程中施加在环行的物品上的压力使最下部的物品抵靠底部。
在前述装置中，具有研磨面的环形带在板上移动以提供研磨移动底部。环形带和大致平的板的对准不总是精确的，导致能量消耗的增加，并且存在研磨掉的材料与被研磨的小物品不完全分开的风险。
为了解决这些问题，EP 0755304提出一种以下装置，在该装置中，在包括转动的上下方向的转筒的机器里碾磨小物品，该转筒具有安装到其外表面的环形研磨带。具有矩形横截面的恒定深度室绕转筒间隔设置，使得带被用作室的地板，并且在各室和带之间具有微小间隔。物品沿上下方向向下通过并且被带研磨。从物品上去除的表面材料通向辅助出口部的间隔，该间隔与各个室的主出口部并排。
研究发现，前述现有技术装置中使用的传统的室的形状易于出现流动停滞区域，其导致不稳定地处理在室中受处理的物品，基于此提出本发明。
还发现，随着从引入室的部位到从室中退出的部位材料从物品上被研磨去，处理过程的有效性降低。
发明内容
因此，本发明寻求提供一种减小EP 0755304中公开的装置中存在的缺陷的改进的装置。
一方面，本发明提供一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，由此在使用过程中，所述相对移动促进所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为使得消除或者最小化所述室内的所述物品的流动停滞区域。
第二方面，本发明提供一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，由此在使用过程中，所述相对移动促进所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为与所述物品在所述室内的外周流路相近似。
所述室可以具有带有至少一个斜切角部(chamferedcorner)的大致矩形的横截面，例如一对斜切角部。
可选地或另外地，所述室可以包括朝所述研磨面延伸的相对的第一壁部和第二壁部，所述第二壁部沿所述研磨面的移动方向与所述第一壁部间隔开。优选地，所述室还包括连接所述第一壁部和所述第二壁部的第三壁部，所述第三壁部的形状被形成为至少部分地与所述物品的所述外周流路近似。
更优选地，所述用于研磨物品表面的装置还包括所述第二壁部与所述研磨面之间的间隔，将所述间隔的尺寸设定成选择性地允许研磨掉的表面材料通过该间隔出室。由所述间隔限定的距所述研磨面的间距为约0.25mm。所述室还包括与所述间隔接近并且用于将所述研磨掉的表面材料引导至第二出口部的延设壁。所述用于研磨物品表面的装置可以还包括用于在所述室的外侧抽真空的装置以从所述间隔吸出所述研磨掉的表面材料。
所述室可以还包括入口部和第一出口部，所述物品被供应至所述入口部，所述第一出口部用于排出研磨后的物品。
可以由环形带提供所述研磨面。
可选地，所述用于研磨物品表面的装置还可以包括螺旋推运器(auger)装置，该螺旋推运器装置被配置成使所述物品在压力下被供应至所述室，从而使所述物品抵靠所述研磨面。
优选地，所述用于研磨物品表面的装置还包括转筒构件，其中，所述研磨面包括所述转筒构件的表面，所述驱动装置实现所述转筒的转动。
所述研磨面可以是大致上下方向的一面。
可选地，所述室的深度可以在所述入口部和所述第一出口部之间增大和/或减小。优选地，所述室的深度在所述入口部和所述第一出口部之间增大。
本发明的另一方面提供一种研磨物品的方法，用于从所述物品上研磨掉表面材料，该方法包括如下步骤：将所述物品导入具有由研磨面限定的壁的室；以及使所述研磨面相对于所述室移动，由此在使用过程中，所述相对移动促使所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为使得所述室内的流动停滞区域被消除或最小化。
所述方法可以还包括步骤：选择性地允许研磨掉的表面材料通过所述室的壁部和所述研磨面之间的间隔出室的步骤。
优选地，所述物品通过入口部被引入所述室，并且通过第一出口部出室以排出研磨后的物品。
可选地，在压力下将所述物品引入所述室以使所述物品抵靠所述研磨面。
该方法可以还包括在所述室的外侧抽真空以从所述间隔吸出所述研磨掉的表面材料的步骤。
所述物品可以是稻粒。由所述间隔限定的距所述研磨面的间距可以为约0.25mm。
所述研磨面可以是大致上下方向的一面，所述方法还包括允许所述研磨后的材料在重力作用下通过所述室落下。
所述方法可以还包括使所述物品通过所述室一次以上。
例如，可以通过提供具有透明壁的室来确定该装置中用于最小化流动停滞区域的室的最佳形状；使所述研磨表面相对于所述室移动；并且改变所述室的形状以至少部分地与所述物品的外周流路相符。
优选地，所述透明壁包括透明塑料(clear plastic)材料，例如丙烯酸系聚合物材料。
本发明的还一方面提供一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，其中，所述室包括入口部和出口部，所述室的深度在所述入口部和所述出口部之间增加和/或减小。
附图说明
现将仅通过示例的方式，参照附图对本发明的实施方式进行描述，其中：
图1是本发明的装置的俯视图；
图2是示出了具有进料漏斗的装置的两个室的图1的装置的侧视图；和
图3是沿图2的线Ill-Ill截取的截面图。
具体实施方式
如图1和图2所示，装置包括壳体1、转筒2，驱动电动机(未示出)和八个处理室10。
壳体1是具有顶盖的圆柱形壳体。顶盖包括贯穿其厚度的孔(未示出)。
转筒2的形状为圆筒状且包括固定到其周面上的带3。转筒2具有中轴线X，转筒2沿方向A绕该中轴线X转动。带3包括在布料、纸或者塑料的衬垫上的沙子或者砂砾的覆层，通过树脂或类似粘合剂将颗粒保持在适当位置。驱动电动机(未示出)联接到转筒并且使转筒绕中轴线X作上述转动。
室10为长槽状部件，其具有如图3所示的大致U形的横截面。各个室10包括：第一侧壁13和第二侧壁14；垂直于两侧壁13和14的外壁12；将各自相应的侧壁13、14连接到外壁12的两个成角度的壁130和140。可选的延设壁16从第二侧壁14延伸，延设壁16与第二侧壁14大致垂直并且限定排放区18。侧壁13、14的宽度，以致于室10的深度可以在入口部11和出口部17(参见图2)之间增加。
现在参照图1和图2，转筒2位于壳体1内的位置且与壳体1大致同轴。室10绕转筒2的圆周等距地间隔开并且与转筒2的轴线X大致平行地延伸。室10的槽状部件的开口端与带3相邻，使得带3限定室10的一个壁。
如图3所示，第一侧壁13与带3相邻，其间具有最小的间隙。第二侧壁14偏离带3，以在其间限定间隔15。延设壁16沿转筒2的大致切线方向从第二侧壁14延伸。
各个室10的顶部限定到室10的入口部11(参见图2)。主出口部17位于各个室10的底部处。排放区18也在装置的基部处开口以形成辅助出口部180。进料漏斗20位于装置的上方并且包括与进料漏斗20连接的进料管21。每个进料管21与进料漏斗连接，穿过壳体1中的其中一个孔(未示出)延伸并且连接到其中一个室10的入口部11。
在使用过程中，在待研磨的物品被装进进料漏斗20并且经由进料管21进给至一个或更多的室10的入口部11的同时，驱动电动机使转筒2沿方向A转动。
随着转筒2的转动，转筒2研磨与其表面相邻的物品以去掉部分表面材料。优选地在重力和/或吸力下，物品从各个室的入口部11行进到出口部17，使研磨掉的材料通过侧壁14下面的间隔15并且由延设壁16引导至出口部180。
在转动的转筒2的研磨面的作用下，物品沿着室10内的可预测路径环行，使得物品重复地接触研磨面3并且去掉物品的外层。上文描述的实施例中的外周流路由方向线30示出。去除的材料通过间隔15穿过壁14的下面并且通过出口部180。研磨过的物品经由出口部17离开室10。从而使物品与去除的材料分开被收集，例如，物品进入收集袋(未示出)。
与室10的横截面相比，出口部17的尺寸较小，以限制离开室的物品的流动，使得在室10中产生可控的回压。该回压促使物品抵靠转动的转筒2的带3。
主出口部17的直径是对表面材料的去除程度的第一控制。但是，室10内的局部压力还取决于室10的几何形状、带3的运行速度及其研磨性，这些参数可以被用作第二控制。
图3所示的室10的形状已被形成为大致与物品的周向流路相对应并同时保持简单的形状以便于制造。可以将室10的形状改变为与物品的外周流路相似，然而这将增加制造室10的复杂性。
将室的形状形成为与物品的外周流路相对应可以使室10内部的流动停滞区域最小化。处理室10内流动停滞区域的存在可能导致从入口部行进到出口部的物品被处理不足或者在极端情况下完全未被处理。因此，本发明提供一种改进的装置，提供在其中更可靠地处理物品的手段。
谷物的环行路径，进而外周流路30取决于多个因素，例如物品的尺寸、形状和性质，处理室10的深度和宽度，转筒2的旋转速度，带的粗糙度等等。如上所述，已知改变室的几何形状来改变不同物品和/或不同处理要求所需的处理参数。因此必需为各个参数集重新估定最佳的室形状。
为了确定在室中被处理的物品的外周流路，至少一个室的壁可以使用诸如丙烯酸系聚合物材料等透明材料制成，例如由以plexi-glassTM为商标出售的丙烯酸系聚合物材料制成。转筒2沿方向A转动，同时将待研磨的物品进给至室10的入口部11。接着通过透明室观察谷物的环行。至少一个室的形状被修改成适于所观察的环行路径。这可能需要反复多次才能达到最佳形状，但是，容易成形的plexi-glassTM的使用使该过程相对不复杂。然而，为了生产目的，优选地用不锈钢来制造该室。
在一示例中，使转筒2运行以产生大约10米/秒的表面速度。经由室10的入口部11进给稻粒。以产生如上所述的压力的速率进给稻粒通过室10，并且当物品通过室10时促使物品抵靠转筒2的研磨带3。去除的材料将是糠和/或外壳，而研磨后物品将是白米粒。
可以理解，去除白米的下层所需施加的压力随着大米的变白而增加。这归因于谷粒中心的更高的硬度。因此，有利地，施加在谷粒上的压力随着谷粒行进通过室10而逐渐增加，以保持表面材料的恒定去除速率。这通过如前所述逐渐增加室的深度来实现，如图2所示。
对比地，使用本发明的装置研磨的其它物品可能随着外层被研磨而需要较小的压力。因此，在本发明的范围内，为了提供在所有处理过程中对处理参数的良好的控制，可以增加和/或减小室的深度。
本发明不限于所示的实施例。可以将螺旋推运器安装到各个室10以从顶部或者从底部将物品供应至相应的室10。可以通过使用螺旋推运器来产生压力，并且可以在室中大范围内产生压力，从而提高装置的效率。装置可以包括用于限制从主出口部17流出的研磨后的物品流的装置，在这种情况下，依据螺旋推运器的效果(例如，其转速)和出口部17的限制程度之间的平衡产生压力。
转筒2可以由传送带在其上平移的平面代替。壁16可以是柔性的或者刚性的。还可以抽真空。室的壁12、13、14、130、140可以是平的或者弯曲的。在所示的实施例中，绕转动的转筒的整个外周布置室。本发明还包括以下装置，在该装置中，在转筒的圆弧上布置一些室，在转筒的与该圆弧相反的一侧布置用来张紧和移动带的装置。如上所述，本发明的装置可以水平地布置。
Claims (26)
1.一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，由此在使用过程中，所述相对移动促进所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为使得消除或者最小化所述室内的所述物品的流动停滞区域。
2.一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，由此在使用过程中，所述相对移动促进所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为与所述物品在所述室内的外周流路相近似。
3.根据权利要求1或2所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室具有带有至少一个斜切角部的大致矩形的横截面。
4.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室包括朝所述研磨面延伸的相对的第一壁部和第二壁部，所述第二壁部沿所述研磨面的移动方向与所述第一壁部间隔开。
5.根据权利要求4所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室还包括连接所述第一壁部和所述第二壁部的第三壁部，所述第三壁部的形状被形成为至少部分地与所述物品的所述外周流路近似。
6.根据权利要求4或5所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，还包括所述第二壁部与所述研磨面之间的间隔，将所述间隔的尺寸设定成选择性地允许研磨掉的表面材料通过该间隔出室。
7.根据权利要求6所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，由所述间隔限定的距所述研磨面的间距为约0.25mm。
8.根据权利要求6或7所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室还包括用于将所述研磨掉的表面材料引导至第二出口部的延设壁。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，还包括用于在所述室的外侧抽真空的装置，以从所述间隔吸出所述研磨掉的表面材料。
10.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室还包括入口部和第一出口部，所述物品被供应至所述入口部，所述第一出口部用于排出研磨后的物品。
11.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，由环形带提供所述研磨面。
12.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，还包括螺旋推运器装置，该螺旋推运器装置被配置成使所述物品在压力下被供应至所述室，从而使所述物品抵靠所述研磨面。
13.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，还包括转筒构件，其中，所述研磨面包括所述转筒构件的表面，所述驱动装置实现所述转筒的转动。
14.根据前述任一权利要求所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述研磨面是大致上下方向的一面。
15.根据权利要求10所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室的深度在所述入口部和所述第一出口部之间增大和/或减小。
16.根据权利要求10所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述室的深度在所述入口部和所述第一出口部之间增大。
17.一种研磨物品的方法，用于从所述物品上研磨掉表面材料，该方法包括如下步骤：将所述物品导入具有由研磨面限定的壁的室；以及使所述研磨面相对于所述室移动，由此在使用过程中，所述相对移动促使所述物品在所述室内环行，所述室的形状被形成为使得所述室内的流动停滞区域最小化。
18.根据权利要求17所述的研磨物品的方法，其特征在于，还包括选择性地允许研磨掉的表面材料通过所述室的壁部和所述研磨面之间的间隔出室的步骤。
19.根据权利要求17或18所述的研磨物品的方法，其特征在于，所述物品通过入口部被引入所述室，并且通过第一出口部出室以排出研磨后的物品。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的研磨物品的方法，其特征在于，在压力下将所述物品引入所述室以使所述物品抵靠所述研磨面。
21.根据权利要求17所述的研磨物品的方法，其特征在于，还包括在所述室的外侧抽真空以从所述间隔吸出所述研磨掉的表面材料的步骤。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的研磨物品的方法，其特征在于，所述物品是稻粒。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的研磨物品的方法，其特征在于，由所述间隔限定的距所述研磨面的间距为约0.25mm。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的研磨物品的方法，其特征在于，所述研磨面是大致上下方向的一面，所述方法还包括允许所述研磨后的材料在重力作用下通过所述室落下。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的研磨物品的方法，其特征在于，还包括使所述物品通过所述室一次以上。
26.一种用于研磨物品表面的装置，其包括：室；限定所述室的一壁的研磨面；以及用于使所述研磨面相对于所述室移动的驱动装置，其中，所述室包括入口部和出口部，所述室的深度在所述入口部和所述出口部之间增加和/或减小。
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