CN101541430B - 研磨腔室、具备该腔室的研磨装置及其研磨方法 - Google Patents

Abstract

一种用于研磨装置的腔室，其包括入口、出口、主体和插入件，主体包括位于入口和出口之间的内表面上的凹部，由此，使用时，插入件被可移除地保持在凹部中。该装置还包括壳体和致动部件，由快速释放销将腔室可枢转地固定在壳体的一端，其中，致动部件被连接到腔室，并且致动部件能够被操作以使腔室相对于壳体且朝向和/或离开研磨面地枢转。

Description

研磨腔室、具备该腔室的研磨装置及其研磨方法

技术领域

本发明总体上涉及一种用于物品的表面处理的装置。更具体但不排他地，本发明涉及一种用于例如包括谷粒、豆类、坚果类等的种子的小物品的表面研磨和清洁木材、塑料、矿物或金属等粒料和物品的装置。特别地，本发明涉及一种用于这种装置的处理腔室。

背景技术

已知用于小物品的表面研磨处理的各种装置。典型的装置包括如下组合：恒定深度的腔室、用于提供通过腔室的横向壁的下方的研磨移动底部的部件、用于待研磨物品的入口以及用于研磨后的物品的出口。所述装置通常被配置成：使用时，物品在腔室中环行并且从物品上去除的材料通过横向壁的下方。腔室具有与底部相对的顶部，该顶部与底部充分地靠近，使得在使用时，压力被施加在环行的物品上，从而使最下面的物品压靠底部。

一些装置包括具有研磨面的环形带，该环形带在大致平板上移动，从而提供研磨移动底部。其它装置包括具有环形研磨外表面的转筒(drum)，从而提供腔室的移动底部。

EP 0755304提出一种装置，在该装置中，小物品在包括转动的竖直转筒的机器中被研磨，该转筒具有安装到该转筒的外表面的环形研磨带。具有大致矩形截面的腔室绕所述转筒间隔开，使得带用作腔室的地板，并且在各腔室和带之间具有微小间隔。物品在重力作用下竖直向下通过并且被带研磨。从物品上去除的表面材料经过指向各腔室的主出口旁边的辅助出口的 间隔，而物品通过腔室的基部处的主要出口。

发明内容

本发明的一个非排他性的目的是提供一种改进的用于研磨物品的装置。本发明的另一个非排他性的目的是提供一种改进的用于该装置的腔室。

已经观察到，在上述装置中，特别是在EP 0755304公开的装置中，可以将主出口的直径用作对表面材料的去除程度的第一控制。具体地，主出口的直径控制可通过出口的物品的流动，从而产生一定大小的阻力或回压。该回压直接影响表面材料的去除程度。优选地，不同类型的小物品需要不同大小的回压。

因此，本发明的一个非排他的目的是提供易于调整出口构造的腔室。

在所有上述装置中，必须在腔室和研磨移动底部之间确定最佳间隔。特别地，必须在防止小物品在研磨过程中从腔室中逃出和使腔室的与研磨移动底部接触或者接近的部件的磨损最小化之间找到平衡。

在EP 0755304所说明的装置中，已经发现，堆积的研磨后的材料积聚在带的衬垫上，使得带的厚度增加。随着时间的过去，导致带与磨损部件接触，导致泄漏并且使这些部件和研磨带的使用寿命减少。

本发明的另一个非排他性的目的是提供一种减轻这种问题的腔室。

在一个方面中，本发明提供一种用于研磨装置的腔室，其包括入口、出口、主体和插入件，主体包括位于入口和出口之间的主体的内表面上的凹部，由此，使用时，插入件被可移除地保持在凹部中。

凹部可以与入口或出口相邻。优选地，凹部与出口相邻。插入件中可以包括孔。当插入件在凹部中时，孔可以与出口大致对准和/或提供出口。优选地，插入件为大致平板。更优选地，插入件能够容易地被插入到所述凹部中以及能够容易地从所述凹部移除插入件。

主体优选包括具有大致U形截面的长槽构件。更优选地，凹部形成在主体的内表面上。

使用时，可以由研磨装置的可动研磨面将插入件保持在凹部中。优选地，使用时，研磨面限定腔室的壁的至少一部分。更优选地，插入件还包括邻近所述研磨面并且面对所述研磨面的磨损面。

作为可选方案，可以由例如可移除销、螺栓、装有弹簧的球定位配置(spring loaded ball detent arrangement)等紧固部件将插入件保持在凹部中。

在第二方面中，本发明提供一种用于研磨物品表面的装置，所述装置包括至少一个所述腔室和限定所述至少一个腔室的壁的可动研磨面。

在另一方面中，本发明提供一种用于研磨物品表面的装置，所述装置包括壳体、腔室和限定腔室的壁的研磨面，由可移除销将腔室可枢转地固定在壳体的一端。

在又一方面中，本发明提供一种用于研磨物品表面的装置，所述装置包括壳体、致动部件、腔室和限定腔室的壁的研磨面，腔室被可枢转地固定在壳体的一端，其中，致动部件被连接到腔室，并且致动部件能够被操作以使腔室相对于壳体且朝向和/或离开研磨面地枢转。

致动部件可以包括气动缸并且可以被连接到腔室的杆构件。

所述装置可包括例如可转动的转筒，其中，所述转筒的外表面包括研磨面。例如，可以由研磨带提供研磨面。优选地，所述装置包括用于使转筒转动的驱动部件。

转筒可以被竖直布置。至少一个腔室也可以被竖直布置。优选地，至少一个腔室被定向成使得出口位于最下方，由此，使用时，通过入口导入的小物品在重力作用下通过腔室落下。作为可选方案或者另外，可以在出口处提供真空。

附图说明

现在，将参照附图仅以示例的方式说明本发明的一个实施方式，其中：

图1是根据本发明的装置的一部分的立体图；

图2是图1中的装置的一个腔室的立体图；

图3是一个侧壁被移除的图2中的腔室的立体图；

图4是示出一列图2所示的类型的腔室，其顺次示出优选插入件的插入。

具体实施方式

如图1所示，本发明的装置包括仅部分示出的壳体1、转筒2、研磨带3、张紧移动辊4和十二个处理腔室10。

壳体1是带有被支撑的顶盖1a的大致立方体的壳体。顶盖1a包括多个入口孔(未示出)、腔室U形钩(clevis)安装部5a和杆U形钩安装部5b。

转筒2的形状为圆柱形，并且转筒2可绕其主轴线转动。辊4的形状也是圆柱形，并且辊4的直径明显小于转筒2的直径。辊4可绕其主轴线自由转动。转筒2被连接到驱动马达(未示 出)，该驱动马达使转筒2沿方向A转动。带3是宽度与转筒2的高度大致相同的环形带，并且带3包括在布、纸或塑料等的衬垫上的沙子或砂砾覆层，由树脂等粘合剂将这些颗粒保持在适当位置。

转筒2经由轴承(未示出)被可转动地安装到壳体1，并且转筒2大致与顶盖1a垂直地从顶盖1a延伸。辊4也经由轴承(未示出)被安装到壳体1，并且辊4的主轴线从转筒2的主轴线偏移但是与转筒2的主轴线大致平行。带3以足够的张力被安装到辊4和转筒2上，以确保转筒2的转动使带3转动，带3沿方向A’驱动辊4。

现在参照图2和图3，各腔室10均包括入口11、出口12、主体13、腔室架14、插入件15、腔室U形钩16和缸筒17。本实施方式中的入口11包括被固定到板110的中空构件111。该中空构件111包括筒状部和连接到该筒状部的顶部的倒置的截头圆锥部。板110包括贯通其厚度的入口孔(未示出)和两个安装孔111a(仅示出其中一个)。中空构件111可以例如通过焊接或其它适当的方式被固定到板110，使得筒状部与入口孔(未示出)对准，或者被包含在进给管(未示出)的端部内。

出口12包括贯通其厚度的出口孔120和定位凸缘121。出口12的形状为大致长方体，出口12与腔室架14形成为一体并且从腔室架14的底部延伸。定位凸缘121的形状为大致梯形并且包括贯通定位凸缘121的固定孔121a。

主体13形成具有大致U形截面的长槽部分。主体13包括第一侧壁131和第二侧壁132、外壁133以及两个成角度的壁134和135。第一侧壁131和第二侧壁132包括安装切口131a和132a(132a未示出)。使用单个例如金属板的板材一体地形成外壁133和两个成角度的壁134、135。

腔室架14包括支撑构件140、杆构件141和三个腔室支撑块142a、142b、142c。支撑构件140包括板部140a，该板部140a具有从其第一侧面延伸的上支撑块140b、下支撑块140c和加强肋140d。支撑构件140还包括带螺纹的侧壁安装孔140e。杆构件141与上支撑块140b、下支撑块140c和加强肋140d形成为一体。在本实施方式中，三个支撑块142a、142b、142c在板部140a的与杆构件141相反的一侧被固定到板部140a。第一支撑块142a被定位成邻近腔室架14的顶端。第二支撑块142b被定位在腔室架14的大致中央。第三支撑块142c被定位成邻近腔室架14的底部，并且同与腔室架14成一体的出口12间隔开以在第三支撑块142c和出口12之间设置凹部18。

插入件15是俯视时为大致方形的大致平板，并且具有弯曲或弧形边缘150和贯通其厚度的孔151。插入件的厚度比第三支撑块142c和出口12之间的上述凹部18的厚度稍小。在本实施方式中，插入件15由易于制造的塑料材料制成。

腔室U形钩16包括大致‘U’形部160，该‘U’形部160在该‘U’形的基部与筒状部161形成为一体。‘U’形部160的相对两壁中的每一个均包括贯通该壁的厚度的孔(未示出)。筒状部161包括与腔室架14的螺纹孔(未示出)接合的螺纹部(未示出)。快速释放销162延伸通过‘U’形部160的相对两壁中的上述孔(未示出)。本实施方式中的销162包括位于其一端的头部162a和邻近销162的另一端的卡环(未示出)，以将销162保持在适当的位置。

缸筒17包括由气动缸172相互连接的两个相反的大致‘U’形部170a、170b，该气动缸172由中央控制系统(未示出)控制，从而提供具有可调长度的组件。‘U’形部170a、170b的相对两壁中的每一个均包括贯通该壁的厚度的孔(未示出)。快速释放 销173延伸通过下‘U’形部170b的相对两侧壁中的孔(未示出)和腔室架14的杆构件141中的孔(未示出)。

还设置有延伸通过上‘U’形部170a的相对两壁中的孔(未示出)的快速释放销174。本实施方式中的快速释放销174包括位于其一端的头部174a和邻近销174的另一端的卡环(未示出)，以将销174保持在适当的位置。

可以用螺栓(未示出)将入口11紧固到腔室架14的顶部，该螺栓延伸通过入口板110中的上述安装孔111a并且进入腔室架14中的对应的螺纹孔(未示出)中。入口11被定向成使得中空构件从腔室架14向上延伸。

利用外表面上的与支撑块142a、142b、142c中的凹部(未示出)配合的螺栓(未示出)或突起(未示出)将腔室主体13的形成为一体的外壁133和成角度的壁134、135紧固到三个支撑块142a、142b、142c。利用贯通切口131a、132a并且进入腔室架14的带螺纹的侧壁安装孔140e中的螺栓(未示出)将两个侧壁131、132安装到腔室架。切口131a、132a的使用提供了各侧壁131、132的位置的可调节度。

如上所述，出口12与腔室架14形成为一体并且从腔室架14延伸。出口12被定位在腔室架14的底部，使得出口孔120与主体13的槽部对准。

利用腔室U形钩16和缸筒17将各腔室10固定到壳体1。利用快速释放销162将腔室U形钩16固定到顶盖1a的腔室U形钩安装部5a。利用快速释放销174将缸筒17固定到顶盖1a的杆U形钩安装部5b。定位凹缘121定位在壳体1的基部(未示出)的配合形状的凹部(未示出)中，以确保腔室10的正确对准。可选地，可以利用穿过定位凹缘121中的孔121a并且与出料槽(discharge chute，未示出)中的螺纹孔(未示出)接合的螺 栓(未示出)来将定位凸缘121紧固到出料槽(未示出)。

腔室10在转筒2的与带3接触的区域中绕转筒2的圆周等距离地间隔开。腔室10与转筒2的主轴线大致平行地延伸。腔室10的槽部的开口侧与带3相邻，使得带3限定腔室10的壁。

在本实施方式中，本发明的装置包括桥接板100，该桥接板100在腔室10之间延伸，并且例如利用螺栓(未示出)将桥接板100紧固到各腔室10。桥接板100和带3之间的区域限定用于研磨后的材料的排出区域。

当腔室10被置于适当的位置时，各腔室10的两个侧壁131、132邻近带3。利用上面论述的可调节切口配置将第一侧壁131调节成与带之间设置有间隔，同时将第二侧壁132调节成与带之间设置有最小间距。

排出区域在本发明的装置的基部处开口，从而在腔室10之间形成辅助出口。装料斗(未示出)位于本发明的装置的上方并且包括从装料斗延伸的进给管(未示出)。各进给管(未示出)被连接到装料斗、延伸通过壳体1中的入口孔(未示出)并且被连接到腔室10的入口11。

使用时，在待研磨的物品被装载到装料斗(未示出)中并且经由进料管(未示出)进给到腔室10的入口11的同时，驱动马达使转筒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除表面材料的一部分。物品从各腔室的入口11行进到达出口12。物品在转筒2上的带的作用下在腔室10内环行，使得物品与带3重复接触，物品的外层被去除。被去除的材料通过壁131下方的间隔，并且通过腔室10之间的辅助出口。研磨后的物品通过插入件15中的孔151离开腔室，并且经由出口孔120进入出料槽(未示出)。从而，与被去除的材料分开地收集物品，例如，物 品进入收集袋(未示出)中。

与腔室10的截面相比，出口12的有效直径是减小的尺寸，从而限制物品离开腔室10的流动。这在腔室10中提供了可控制的回压，该回压使物品抵靠带3。

在本发明的装置中，插入孔151的直径用于控制出口12的有效直径，因此，该插入孔151的直径是对表面材料的去除程度的第一控制。然而，腔室10内的局部压力还取决于腔室10的几何形状，带3的运行速度和研磨性，这些参数可以被用作第二控制。

从物品上去除表面材料所需的压力量取决于许多因素，例如：物品的尺寸、形状和特性，处理腔室10的深度和宽度，转筒2的转动速度，带的粗糙度等。如上所述，为了改变不同物品和/或不同处理要求所需的处理参数，已知改变腔室的几何形状。

已经观察到的另一现象是：随着研磨后的材料在邻近出口12的带3上堆积，腔室的面对带的表面的磨损率显著增加。还观察到，与使用塑料相比，使用金属材料对磨损特性的改进不大。因此，由于塑料材料本身易于制造，优选使用塑料材料来制造插入件15。

本发明提供一种允许快速且容易地更换插入件15的腔室设计。可以基于孔径对插入件编配颜色，从而减小对于给定产品使用错误的出口构造的可能性。

为了更换插入件15，致动气动缸以朝向壳体1的顶盖1a拉杆构件141，从而使腔室10离开转筒2地枢转。这使得能接近插入件15，由操作者(未示出)简单地使插入件15从腔室10中的凹部18滑出。然后，如图4所示，将新的插入件15插入到凹部18中，如果需要，该新的插入件15具有不同直径的孔151，并 且沿相反方向致动气动缸172，以使腔室10回到适当位置。

在一个实施例中，使转筒2运行以产生大约10米/秒的表面速度。经由各腔室10的入口11进给例如稻粒。以产生如上所述的压力的速率使谷粒进给通过腔室10，随着物品通过腔室10，使物品抵靠转筒2上的研磨带3。优选去除的材料为米糠和/或外壳，研磨后的物品为白米粒。

本发明不限于所示出的实施方式。可以还在入口11处设置另一插入件15，或者用该插入件15代替邻近出口12的插入件。插入件15可以具有不同的形状或材料，例如，钢或其它适当的材料，并且不必形成为板状。可以由例如可移除销、螺栓或装有弹簧的球定位配置等紧固部件将插入件保持在凹部18内。可以由插入件15而不是由例如单独的出口12提供腔室出口。

支撑块142a、142b、142c可以与支撑构件形成为一体，或者作为可选方案，除了插入件15之外，可以一体地形成整个腔室10。腔室10的壁可以是平的或者弯曲的。

本发明的装置可以包括用于调节带的张力的部件。桥接板100可以是柔性的或者刚性的，或者可以完全省略桥接板100。可以由传送带在其上平移的平面来代替转筒2，该平面可以是大致竖直的或者大致水平的。在出口处可以抽真空。可以用任何适当的可移除销来代替快速释放销。

可以为各腔室10设置推进器(auger)，从而将物品从顶部或者底部供给到各腔室10中。通过利用推进器可以产生压力，并且在腔室中的较大面积上产生该压力，从而提高本发明的装置的效率。本发明的装置可以包括用于进一步限制研磨后的物品从主出口12流出的部件，在这种情况下，所产生的压力取决于推进器的效率(例如，推进器的转动速度)和出口12的限制程度之间的平衡。

在所示出的实施方式中，腔室10被布置在转筒2的圆弧中，然而，例如在带3被固定到转筒2的外表面的情况下，可以绕转筒2的整个圆周面配置腔室10。本发明的装置可以包括如上所述的水平配置。

可以完全去除中空构件111，并且可以将进给管(未示出)的端部配置成定位到板110中的孔(未示出)，或者与该孔对准，或者被收容在该孔中，磨损的板110优选可用后丢弃。

虽然在本实施方式中，将侧壁132调整为提供最小间距，但是，这不是研磨工艺的关键因素。侧壁132的功能仅是防止被研磨的物品从腔室10逃出。

Claims (20)

1.一种用于研磨装置的腔室，其包括入口、出口、主体和插入件，所述插入件包括贯通其厚度的孔，所述主体包括位于所述入口和所述出口之间的所述主体的内表面上的凹部，由此，使用时，所述插入件被可移除地保持在所述凹部中，使得所述孔与所述出口连通。

2.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，所述凹部与所述出口和/或所述入口相邻。

3.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，所述凹部与所述出口相邻。

4.根据权利要求3所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，当所述插入件在所述凹部中时，所述孔与所述出口对准。

5.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，所述插入件为平板。

6.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，由快速释放部件使所述插入件能容易地插入到所述凹部中以及能从所述凹部中容易地移除所述插入件。

7.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，所述主体包括具有U形截面的长槽构件。

8.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，使用时，由所述研磨装置的可动研磨面将所述插入件保持在所述凹部中。

9.根据权利要求8所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，使用时，所述研磨面限定所述腔室的壁的至少一部分。

10.根据权利要求8所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，所述插入件还包括在使用时与所述研磨面相邻并且面对所述研磨面的磨损面。

11.根据权利要求1所述的用于研磨装置的腔室，其特征在于，由紧固部件将所述插入件保持在所述凹部中。

12.一种用于研磨物品表面的装置，所述装置包括至少一个权利要求1至11中任一项所述的腔室和限定所述至少一个腔室的壁的可动研磨面。

13.根据权利要求12所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述装置包括可转动的转筒，所述转筒的外表面包括所述研磨面。

14.根据权利要求13所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述装置包括用于使所述转筒转动的驱动部件。

15.根据权利要求13所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述转筒被竖直布置。

16.根据权利要求12所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述至少一个腔室被竖直布置。

17.根据权利要求12所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，所述至少一个腔室被定向成使得所述出口位于最下方，由此，使用时，通过所述入口导入的小物品在重力作用下通过所述腔室落下。

18.根据权利要求12所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，在所述出口处提供真空。

19.根据权利要求12所述的用于研磨物品表面的装置，其特征在于，由研磨带提供所述研磨面。

20.一种研磨物品的方法，其包括使用权利要求1至11中任一项所述的用于研磨装置的腔室。

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