CN104321164A - 用于没有颗粒存储的高流动颗粒喷射的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种颗粒喷射设备输送能够产生粒状尺寸颗粒并在没有大量存储的情况下输送它们到单个软管供应器组件。该设备被构造成与例如二氧化碳的低温材料固体块以及这种材料的单独丸粒一起使用。

Description

用于没有颗粒存储的高流动颗粒喷射的设备和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年3月8日提交的美国专利申请No.61/608,639以及2012年2月2日提交的美国专利申请No.61/594,347的优先权，这些专利申请的公开通过引用整体合并在此。

技术领域

本发明总体涉及使用低温材料的颗粒喷射，并且具体涉及有关通过例如丸粒或颗粒的二氧化碳喷射介质喷射的方法和装置，二氧化碳介质在高流动输送气体中夹带输送，而没有二氧化碳介质的大量存储。

背景技术

二氧化碳喷射系统是已知的，并与多个相关组成部件一起在美国专利4,744,181、4,843,770、4,947,592、5,018,667、5,050,805、5,071,289、5,109,636、5,188,151、5,203,794、5,249,426、5,288,028、5,301,509、5,473,903、5,520,572、5,571,335、5,660,580、5,795,214、6,024,304、6,042,458、6,346,035、6,447,377、6,695,679、6,695,685和6,824,450中示出，所有这些美国专利通过引用合并在此。另外2006年1月31日提交的题为“PARTICLE BLAST CLEANINGAPPARATUS WITH PRESSURIZED CONTAINER”的美国专利申请序列No.11/344,583、2007年9月11日提交的题为“PARTICLEBLAST SYSTEM WITH SYNCHRONIZED FEEDER AND PARTICLEGENERATOR”的美国专利申请序列No.11/853,194、2008年5月15日提交的题为“PARTICLE BLASTING METHOD AND APPARATUSTHEREFOR”的美国专利申请序列No.12/121,356、2009年1月5日提交的题为“BLAST NOZZLE WITH BLAST MEDIAFRAGMENTER”的美国专利申请序列No.12/348,645、2010年10月19日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR FORMINGCARBON DIOXIDE PARTICLES INTO BLOCKS”的美国专利临时申请序列No.61/394688以及2011年5月19日提交的题为“METHODAND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDEPARTICLES”的美国专利临时申请序列No.61/487837通过引用合并在此。

在颗粒喷射系统中，通常颗粒(也已知为喷射介质)通过颗粒加速装置(通常称为喷射喷嘴)喷射，并朝着工件或其他目标(这里也称为物品)引导。颗粒可经过供应器引入输送气体流，例如美国专利号6,726,549公开，该专利通过引用合并在此，并通过输送气体(在其中夹带)经过单个软管(已知为单软管系统)从供应器输送到喷射喷嘴。还已知的是在喷射喷嘴处将颗粒引入高压气体，喷射喷嘴被构造成将经过第一软管在低体积气体流中夹带到达的颗粒流与第二软管中到达的高压气体组合，并从中喷射夹带流(已知为双软管系统)。

多种尺寸已知用于二氧化碳喷射介质，例如丸粒和小粒，其选择根据喷射需要进行。丸粒可以通过将二氧化碳雪挤压经过模具板来形成。丸粒直径具有多种尺寸，例如从3mm-12mm。小粒可以通过任何适当过程形成，例如通过使用由块产生二氧化硅小粒的设备，称为刮削机，如US专利5,520,572公开，该专利通过引用合并与此，其中例如刀刃的作业边缘贴靠二氧化碳块压迫和运动经过二氧化碳块。如'572专利所示，如此产生的小粒直接供应到低体积气体流，例如通过文氏引入，如'572专利的图1所示，通过第一软管输送到喷射喷嘴102('572，图6)，此处它与高压气体组合并朝着工件引导。

每当环境条件允许，二氧化碳喷射介质的不希望的升华在介质达到工件之前出现。小粒的升华可以是很大问题，至少部分因为每个单独小粒相对于其体积和表面面积的非常小质量。例如，'572专利教导将刮削干冰块产生的小粒直接输送到双软管系统的第一软管，其中没有待输送来与高压气体相结合的小粒的大量存储。

直到本发明，由于升华，采用小粒的系统局限于低流动设备。双软管和单软管小粒系统是已知的，但是高流动系统不是。使用小粒喷射介质的双软管系统通常局限于低流动，其中最大软管(用于输送小粒)的内直径为3/4″，而最大长度为50英尺。之前，比本领域普通技术人员更进一步的人们基于小粒的升华速率与夹带小粒的气体流的体积成比例的结论来设计这种系统以避免高体积气体流动，导致现有技术系统对于软管来说保持低流动经过小软管直径。在单软管系统中使用大直径软管的尝试导致的系统所具有的升华速率使得10-20lbs每分钟的所需小粒介质流速刚好等于输送5lbs每分钟的双软管系统的结果。这种结果加强了较小软管直径的继续使用。

本发明人已经解决了比本领域普通技术人员更进一步的人们未解决的问题，并且基于升华问题不是夹带小粒的气体体积的结果而是夹带颗粒的气体流速度的结果的确定，成功地构造能够输送高流动的单软管小粒喷射系统。本发明人确定气体流速度和小粒速度之间的差造成升华：差越大，升华越大。将本发明人的发现应用于单软管小粒喷射介质系统中的现有技术尝试，现在理解到伴随较大横截面面积软管(即较大直径软管)使用的升华增加(比本领域普通技术人员更进一步的人们误解为由增加的流动体积造成的)是由使用喷嘴造成的气体速度增加的结果，其增加软管中的气体速度(而不是减小气体速度，由于增加横截面面积，会期望减小速度)。然而，本发明人的本发明通过提供具有高流动的单软管小粒喷射介质系统来克服现有技术的这种误解、曲解和缺陷，该系统被构造成将输送气体和夹带小粒之间的速度差维持足够低，从而保持升华速率足够低，以便在功能上可以令人接受。

虽然本发明将在这里结合与二氧化碳喷射一起使用的颗粒供应器描述，将理解到本发明不局限于二氧化碳喷射的使用或应用。本发明的教导可用于使用任何可升华和/或低温材料的颗粒的应用。

附图说明

结合在此说明书中并构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施方式，并且与以上给出的本发明的概述以及下面给出的实施方式的详细描述一起，用来说明本发明的原理。

图1是根据本发明的教导构造的颗粒喷射设备的透视图。

图2是图1的颗粒喷射设备的透视图，其中盖被省略。

图3是来自上左前部的透视图，图示图1的颗粒喷射设备的颗粒产生器和供应器组件。

图4是来自下右前部的透视图，图示图1的颗粒喷射设备的颗粒产生器和供应器组件。

图5是沿着图1的颗粒喷射设备的颗粒产生器和供应器组件的中线截取的侧视横截面图。

图6是沿着图1的颗粒喷射设备的颗粒产生器和供应器组件的中线截取的前视横截面图。

图7是图1的颗粒喷射设备的颗粒产生器的可转动承载件和壳体的透视图。

图8是图7的可转动承载件的分解视图。

图9是图7的可转动承载件的刀片和可调节滑动件的透视横截面图。

图10A、10B和10C是图7的可转动承载件的刀片的侧视、透视和端视图。

图11是图7的可转动承载件的内部可调节滑动件的透视图。

图12是图7的可转动承载件的外部可调节滑动件的透视图。

图13是图1的颗粒喷射设备的供应器组件的分解透视图。

图14A是图13的供应器组件的下部密封件的透视图。

图14B是图13的供应器组件的下部密封件的顶视图。

图15是图1的颗粒喷射设备的供应器组件的横截面图。

图16是来自根据本发明教导构造的颗粒喷射设备的左前部的透视图。

图17是来自左后部的图16的颗粒喷射设备的透视图。

图18是来自左前部的透视图，图示图16的颗粒喷射设备的供应罐。

图19是类似于图18的透视图，其中门在下部位置。

图20是类似于图5的透视图，其中线性致动器、压力板和后盖与颗粒产生器和供应器组件的其他部分分解。

图21是来自右前部的透视图，图示颗粒产生器和供应器组件，其中门被省略。

图22是沿着图21的线22-22截取的横截面图。

图23是从动元件和可转动承载件的分解图。

图24是图16的颗粒喷射设备的颗粒产生器的可转动承载件的外表面的平面图。

图25是图16的颗粒喷射设备的颗粒产生器的可转动承载件的内表面的平面图。

图26是局部横截面的可转动承载件的透视图。

图27是局部横截面的可转动承载件的透视图。

图28是分解图，图示可转动承载件、作业边缘和滑动件。

图29是图示可转动承载件的滑动件的分解图。

图30是沿着图25的线30-30截取的横截面图。

图31是类似于图30的横截面透视图，图示可转动承载件的可调节滑动件的过中心调节机构。

图32是可转动承载件的作业边缘的局部透视图和沿着图25的线32-32截取的横截面图。

图33是图16的颗粒喷射设备的供应器组件的分解透视图。

图34是附接到图33所示的供应器块的入口配件的横截面透视图。

图35是图33的供应器组件的下部密封件的底部透视图。

图36是图33的供应器组件的下部密封件的顶视图。

图37是从左侧得到的颗粒产生器和供应器组件的透视图，其中供应器组件以横截面示出。

图38是图16的颗粒喷射设备的供应器组件的横截面透视图。

图39是接收在布置在打开位置的可转动承载件内的替代可动插入件的局部透视图。

图40是沿着图39的线40-40截取的局部横截面透视图。

图41是沿着图39的线40-40截取的插入件的局部横截面侧视图，其中插入件的杠杆位于转动位置，允许插入件在打开和关闭位置之间调节。

图42是关闭位置上的图39的插入件的局部透视图；以及

图43是沿着图42的线43-43截取的横截面图。

现在将详细参考本发明的实施方式，其例子在附图中图示。

具体实施方式

在下面的描述中，相同的附图标记在多个视图中表示类似或相应的部件。同样，在下面的描述中，理解到例如前部、后部、内侧、外侧等术语是便利表述，并不认为是限制术语。此专利中使用的术语不意图限制，因为这里描述的装置或其部分可以其他取向附接或利用。更详细地参考附图，现在将描述本发明的实施方式。

双马达实施方式

图1和2示出根据本发明的教导构造的颗粒喷射设备的透视图。总体以2表示的颗粒喷射设备包括框架4，框架4承载并支承喷射器的各个部件，如下面描述。控制面板6定位在颗粒喷射设备2的前部，以便经过一系列阀、开关和定时器来控制装置。阀、开关、定时器和控制器可以是气动、电或其任何组合。

参考图3，示出总体由8表示的颗粒产生器、导管10和供应器组件12的透视图。颗粒产生器8邻近储存罐14布置。罐14被构造成接收固体二氧化碳块，例如可商业得到的标准尺寸干冰块，例如10"x10"x12"，或者接收预成型丸粒。压力板16能够在罐14内朝着和远离颗粒产生器8纵向运动。压力板16可以如图3所示包括由适用于接触布置在罐14内的固体材料的材料制成的衬底18，例如UHMW塑料。压力板16被构造成朝着颗粒产生器8压迫布置在罐14内的任何材料(不管是块，还是多个单独丸粒)，以便以颗粒产生器产生引入输送气体流的颗粒的足够力造成这种材料保持接触颗粒产生器8。压力板16可以朝着颗粒产生器8弹性偏置和/或可以连接到致动器19以便朝着和远离颗粒产生器8运动压力板16。在所示实施方式中，致动器19是线性致动器，并包括通过从承载件延伸的臂19b(见图5)连接到压力板16的承载件19a。罐14的间隔开的侧部20由任何适当材料制成，优选地防止布置在罐14内的材料粘附到侧部20。铰接盖22覆盖罐14以有助于用例如干冰的材料填充罐14。另外，设备2包括可以通过围绕铰链(在所示实施方式中是水平的)枢转打开的后门23。压力板16可以运动移位以允许例如块的固体材料从后部加载到储存罐14。

还参考图5-8，颗粒产生器8包括壳体24，盖26附接到壳体24的面向外表面24a。颗粒产生器8包括承载一个或多个作业边缘30和相应滑动件32的可转动承载件28。承载件28相对于罐14运动，其中布置在罐14内的材料贴靠承载件28的内表面28b压迫。承载件28通过多个紧固件36连接到转子34，其中多个间隔件38在承载件28的表面28a和转子34之间形成空间，产生的颗粒可以掉落经过该空间。在所示实施方式中，转子34具有多个孔34a，以便减小转子34的重量。转子34还包括承载可转动地支承转子34的轴承40的内圈的毂34b。轴承40的外圈通过框架42支承，框架继而通过壳体24支承。因此，经过轴承40和毂34b，转子34通过框架42可转动地支承。

毂34b还承载不能转动地固定到毂34b的从动元件44。马达46通过设备2承载，其中驱动元件48固定到马达46的输出。带50接合驱动元件48和从动元件44，以提供毂34的转动，并由此转动承载件28。

壳体24固定到罐14，其中内表面24b邻接罐14。随着盖26就位(图5未示出)，收集器腔室52被限定，使得经过可转动承载件28的开口54的颗粒流入并流过收集器腔室52。毂34上方产生的颗粒可经过由间隔件38在毂34和承载件28之间形成的空间掉落。颗粒掉落经过收集器腔室52进入经过其中的导管10，并离开导管出口10a直接到供应器组件12。随着盖10b就位，导管10限定使得收集器腔室52与组件供应器12流体连通的内部通道10c。

参考图7-9，可转动承载件28包括限定在相应成对的间隔开的作业边缘30和滑动件32a、32b之间的多个相应开口54。成对的作业边缘30和滑动件32a布置在形成在可转动承载件28的内部处的第一组相应内部凹部56a、56b内，并且成对的作业边缘30和滑动件32b布置在第二组相应外部凹部58a、58b内。如图9、10A、10B和10C看到，作业边缘30包括细长升高的切削边缘30a，其面向滑动件32b布置。作业边缘30包括紧固件60布置其中以便将作业边缘30固定在凹部58a内的多个开口30b。可以使用任何适当的开口30b和紧固件60，在所示实施方式中，它们彼此紧密符合，以便将作业边缘30保持在单个位置(具有误差)。还参考图12，外部滑动件32b包括细长表面32c，其与切削边缘30a相对布置。滑动件32b包括紧固件60布置其中以便将滑动件32b保持在凹部58b内的多个开口。如图11看到，滑动件32a具有与滑动件32b类似的构造，注意到内部和外部滑动件之间的差别来自于开口56a/56b和58a/58b的几何结构。

滑动件32b被构造成布置在第一位置，如图9所示，此处开口54的宽度处于其最大，并且布置在第二位置，此处开口54的宽度处于其最小。在本发明的范围内的是，滑动件32b布置在第一位置和第二位置之间的多个位置处，而不管构造成分度位置或无限位置。这种位置范围经过安装构造实现，在所示实施方式中，包括被构造成细长狭槽的开口62，紧固件60布置在狭槽内，以便将滑动件32b定位地固定在外部凹部58b内。滑动件32a类似地构造成能够定位。

在滑动件32a或32b位于第一位置时，此处开口54处于其最大，较大颗粒可经过较大间隙。这允许丸粒随着可转动承载件28转动而经过开口54，允许待使用的丸粒布置在储存罐14内，并输送到供应器组件12。分配的丸粒也可随着其经过作业边缘和间隔件之间而减小尺寸。

对于固体材料块，滑动件32a、32b布置在第二位置，此处开口54处于其最小。运动作业边缘30接合布置在罐14内的块，其中相对运动造成颗粒产生(形成)，而不管是否通过刮削块。在滑动件32a、32b位于第二位置时，小颗粒也可由丸粒产生。

参考图13、14A和14B，示出供应器组件12，以及其中形成入口66和出口68的供应器块64。供应器块64包括通过壁70a和底部70b限定的空腔70。供应器块64被固定到板72，板72可以固定到设备2的框架。一对间隔开的轴承支承件74、76分别承载轴向对准的密封轴承78、80。

转子82可以由任何适当材料形成，并被描述为筒形，虽然可以使用例如截顶锥形的多种其他形状。螺纹孔82a形成在转子82的端部内。转子82包括周边表面84，其中形成多个间隔开的袋口86。在所示实施方式中，具有四个周向排的袋口86，其中每个周向排具有六个袋口86。袋口86也可以轴向排的形式排列，其中每个轴向排具有两个袋口86。轴向和周向排被布置成使得袋口86的轴向和周向宽度彼此重叠，而不交叉。

在此实施方式中，转子86通过轴承78、80可转动地承载，以便通过马达88转动(见图2-4)。驱动构件90连接到转子86并经由驱动元件92驱动，驱动元件92通过由马达88承载的驱动构件94驱动。推力轴承板96和保持板98布置在一端处。推力轴承板96可以由任何适当材料制成，例如UHMW塑料。转子毂82b延伸经过推力轴承板96和保持板98的开口100，接合保持轴承盘102，通过紧固件106由保持件104支撑，紧固件106延伸经过其中，螺纹地接合螺纹孔82a以便保持转子86。轴承74、76和转子82之间的配合允许转子82容易通过旋松紧固件106并使得转子经过轴承76滑动出来而从供应器组件12缩回。

下部密封垫108部分布置在空腔70内，其中定位在凹槽112内的密封件110密封地接合凹槽112和壁70a。下部密封垫108包括在组装时接触转子82的周边表面84以便与其形成密封的表面114，如下面描述。支架116通过紧固件(未示出)附接到块64，并具有覆盖下部密封件108的上部表面的部分116a，以便将下部密封件108保持到块64。如这里使用，“垫”不用作限制：“密封垫”指的是形成密封的任何部件。

上部密封垫118包括在组装时接触转子82的周边表面84的表面120。紧固件122经过上部密封垫118内的孔布置以使其保持就位，而没有通过表面120施加到转子82上的显著力。

上部密封垫118和下部密封垫108可以由任何适当材料制成，例如UHMW材料。表面114和120的邻近轴承80的端部可以被斜切以允许转子82更容易插入。

还参考图15，下部密封垫108被示出为布置在空腔70内，其中密封件110接合壁70a，并且上部密封垫118覆盖但不接合下部密封垫108，表面120接合转子82。表面114包括经过上游腔室128与入口66流体连通的两个开口124，以及经过下游腔室130与出口68流体连通的两个开口126。注意到虽然在所示实施方式中具有两个开口124和两个开口126，开口124和开口126的数量可根据供应器组件12的设计来改变。例如，单个开口可以用于每个。另外，两个以上的开口可以用于每个。

供应器组件12具有从入口66到出口68的输送气体流路。在所示实施方式中，通道132和134形成在供应器块64内。下部密封垫108包括凹部136，其与入口66对准，并与通道132一起使得上游腔室128与入口66流体连通。下部密封垫118也包括凹部138，其与出口68对准并与通道134一起，使得下游腔室130与出口68流体连通。

上游腔室128通过横向延伸经过下部密封垫108的壁140与下游腔室130分离。壁140的下部表面140a与空腔70的底部70b密封，保持上游腔室128与下游腔室130分离。壁142垂直于壁140布置，其中下部表面140a接合底部70b。

如所示，在所示实施方式中，入口66随着单独袋口86通过转子82的转动循环布置在第一位置和第二位置之间而基本上只经过单独袋口86与出口68流体连通，在第一位置，单独袋口首先横跨开口124和126，在第二位置，单独袋口最后横跨开口124和126。这种构型将进入入口68的大致所有输送气体输送经过袋口86，使得喷射介质被推动离开袋口86，以便夹带在输送气体流中。涡流出现在下游腔室130内，促进介质与输送气体混合。介质的这种混合使得介质夹带在输送气体中，使得介质和袋口下游的供应器部件之间的冲击最小。输送气体经过每个袋口86的大量流动用来从每个袋口86有效地清洁所有介质。

注意到在壁140的顶部140b和壁142的顶部142b以及转子82的周边表面84之上具有间隙。一些输送气体经过顶部140b和142b从上游腔室128流到下游腔室130。

通过作业边缘30在布置在储存罐14内的块或多个丸粒上的作用产生的颗粒或者经过开口54的颗粒直接经过收集器腔室52和内部通道10c运行进入供应器组件12。马达46和马达88的速度被控制，使得袋口86的位移体积速率在最大速度下大于可转动承载件28以及相关部件的颗粒容量。因此，这些颗粒在没有保持或存储长达任何可观时间周期的情况下到达供应器组件12。

单马达实施方式

图16和17示出根据本发明的教导构造的颗粒喷射设备的透视图。总体由521表示的颗粒喷射设备包括承载和支承各个部件的框架541，如下面描述。控制面板561定位在颗粒喷射设备521的后部以便通过使用者使用，从而经过阀、开关和定时器控制颗粒喷射设备。阀、开关、定时器和控制器可以是气动、电或其任何组合。

参考图18－20，示出包括供应罐581、颗粒产生器510和供应器组件512的组件的透视图。罐581被构造成接收任何适当尺寸的固体二氧化碳块，特别是但不局限于标准商业得到的干冰块，例如10"x10"x12"，或者接收例如预成型丸粒的松散颗粒。松散颗粒可以经过顶部开口514加载到供应罐8，在所示实施方式中可包括围绕开口514并与开口518对准的向上延伸的护罩516，其可以选择性地通过盖520覆盖或露出。固体二氧化碳块可以经过顶部开口514或经过侧部开口522加载到供应罐8。

可动门组件524可以布置在第一位置，此处侧部开口522被覆盖，用来在供应罐581(形成其侧部)内保持固体二氧化碳，而不管是松散颗粒还是固体块。可动门组件524可运动到第二位置，此处可以充分接近侧部开口522以便将二氧化碳加载到供应罐581。注意到二氧化碳的松散颗粒可以通过可动门组件524的适当构型经过侧部开口522加载。

在所示实施方式中，可动门组件524包括内门526，内门526铰接地连接到供应罐581以便围绕水平轴线从基本上形成供应罐581的壁的竖直位置转动到形成干冰块可以被支承并接着滑动到供应罐581内的架子的水平位置。可动门组件524包括通过内门526承载并通过间隔件530与内门526间隔开的外门528，间隔件530固定到内门526。外门528可因此与颗粒喷射设备521的外表皮532对准。可动门组件524的这种构型与表皮532中的互补形状的开口协作，以适应外门528围绕偏移轴线(而不围绕其下部边缘)枢转的事实，由此形成转动和平移。因此，外门528的下部边缘低于枢转轴线大致外门528和内门526之间的由间隔件530限定的距离，造成外门528的下部边缘随着可动门组件转动而在外表皮532内侧运动。当然，可以使用任何适当构型来实现可动门组件的功能。

可以包括锁闩534，将可动门组件524保持在竖直位置。支承臂536a和536b在可动门组件524和框架541(图19-21未示出)之间延伸，以便将可动门组件524支承在水平位置。虽然支承臂536a和536b被描述成围绕每个构件端部枢转的相应折叠组件，支承臂536a和536b可具有任何适当构型，例如可缩回或不可缩回的缆线。

供应罐581的后壁通过可动压力板538限定，可动压力板538被构造成朝着颗粒产生器510的可转动承载件540压迫布置在供应罐581内的任何材料(不管块还是多个单独颗粒)，以便造成这些材料以颗粒产生器足以产生引入输送气体流的颗粒的力保持与可转动承载件540接触，如下面描述。压力板538可以朝着可转动承载件540弹性偏置，和/或可以朝着多个突出部538b有效压迫和运动，并如所示可包括多个突出部538b。致动器542可邻近供应罐581布置，并被构造成使得压力板538朝着和远离颗粒产生器581的可转动承载件540运动。在所示实施方式中，致动器542是线性致动器，并包括通过从承载件544延伸的臂546连接到压力板538的承载件544。可以在所示实施方式中提供附接到致动器542的不运动构件548。

除了可转动承载件540之外，供应罐581的间隔开的内表面可以由任何适当材料制成，该材料优选为防止布置在罐514内的材料粘接到侧部520。内门526包括衬底526a，并且压力板538包括衬底538a，其可以由UHMW塑料制成。所示的衬底538a包括突出部538b延伸经过其中的多个开口。类似地，底部550可以是由UHMW制成的衬底。可以使用例如平滑的不锈钢的其他适当材料。

注意到供应罐581的构型不局限于所示实施方式，并可以具有适用于为颗粒产生器510提供介质供应的任何构型。例如，供应罐581可以被构造成没有侧部，适用于与二氧化碳的预成型块一起使用。

还参考图21-23，颗粒产生器510包括固定到供应罐581的壳体552。壳体552包括前上部盖554、后上部盖556和后侧部盖558和560，其总体限定收集器腔室562。壳体552包括下前部盖564，其总体限定导管566，导管566限定使得收集器腔室562与供应器组件512流体连通的内部通道568。经过可转动承载件540的开口(下面描述)的颗粒流入并经过收集器腔室562，并进入并经过内部通道568并到达供应器组件512。

可转动承载件540是可动的，并在操作中相对于供应罐581运动，其中布置在供应罐581内的材料被贴靠可转动承载件540的内表面540a压迫。可转动承载件540的转动造成进入收集器腔室562的颗粒的产生(或供应)。因此，可转动承载件540的转动速率确定进入收集器腔室562、进入内部通道568并到达供应器组件512的颗粒产生(或供应)的速率。可转动承载件540通过多个紧固件574连接到转子570，其中多个间隔件576在可转动承载件540的表面540a和转子570之间形成产生颗粒可以经过其中掉落的空间。在所示实施方式中，转子570具有多个孔570a，以便减小转子570的重量。转子570还包括承载轴承578的内圈的毂572，轴承578可转动地支承转子570。轴承578的外圈通过轴承块580支承，轴承块580通过多个紧固件582固定到盖552。

毂572还承载不能转动地固定到毂572的从动元件584。驱动元件586经过环形驱动元件588驱动从动元件584，环形驱动元件588被构造成与从动元件584和驱动元件586互补。在所示实施方式中，从动元件584和驱动元件586被描述成带齿元件，例如链轮，而环形驱动元件588是带齿的带或链条。因此，从动元件584的转动与驱动元件586的转动同步。由于可转动承载件540的转动与从动元件584的转动同步(在该实施方式中描述为1：1)，并且如下所述，由于驱动元件584的转动与供应器组件512的供应器转子的转动同步，颗粒产生的速率与供应器转子的转动速率同步。

参考图24－28，可转动承载件540包括多个固定开口590和可调节开口592。同样参考图32，在所示实施方式中，多个固定插入件594布置在相应的凹入开口596内。每个凹入开口的构型包括可转动承载件540的表面540a内的凹入部分596a、在从可转动承载件540的表面540a到540b的方向上分散的凹入狭槽596b以及边缘596c。每个固定插入件594具有作业边缘598，其中固定开口590是限定在凹入开口596的边缘596c和作业边缘598之间的间隙。插入件594通过多个紧固件600固定到可转动承载件540。作业边缘598被构造成通过刮削贴靠可转动承载件540的内表面540a压迫的二氧化碳块的相邻面来产生颗粒，例如小粒。在所示实施方式中，作业边缘598被构造成在内表面540a之上延伸的刀刃。通过刮削动作产生的颗粒的尺寸和数量是作业边缘598和固定开口590的构型的函数。对于特定作业边缘/固定开口构型，作业边缘598和干冰块的相邻面之间的相对运动速率确定颗粒产生的速率。

在所示实施方式中，多个内部固定开口590从可转动承载件540的中心大致向外径向延伸。多个外部固定开口590与非径向取向的可转动承载件540的中心间隔开布置。在所示的实施方式中，多个外部固定开口590大致垂直于多个内部固定开口590的相应一个定向。可以使用固定开口590的例如位置和取向的任何适当构型。另外，虽然在这些附图中未示出，固定插入件594可以被构造成可以运动，以限定非固定开口，其中作业边缘598用来刮削。

还参考图29-31，多个可动插入件602(这里还称为滑动件602)布置在相应的凹入开口604。每个滑动件602具有大致T形构型，其中臂部分606a和606b从与其大致垂直的中央部分608向外延伸。凹入开口604包括凹入的中央部分610和凹入臂部分612和614。凹入的臂部分612包括末端612a，并且凹入的臂部分614包括凹入的末端614a。

边缘616限定开口592的固定边界，其中滑动件602的可动边缘606c限定其他边界。形成在边缘606c中的是凹部606d，其在边缘606c是近侧边缘616时提供与边缘616间隔开的表面。

凹入的臂部分612和614被描述为具有臂部分606a和606b的相同厚度，而总宽度大于开口592的宽度，其中臂部分606a和606b的远端分别覆盖末端612a和614a，为其提供支承。

中央部分608比臂部分606a和606b厚，如608a所示。凹入开口604的凹入的中央部分610与中央部分608互补地成形，虽然比中央部分608的厚度更深，并包括细长狭槽618。布置在凹入的中央部分610内的是互补成形的柄部插入件620，具有通过壁620b限定的细长狭槽620a，壁620b延伸到细长狭槽618。插入件620可以由例如UHMW的任何适当材料制成。

开口604包括在朝着外表面540b的方向上分散地延伸的倾斜表面622。

中央部分608包括被构造成接收可转动的过中心杠杆626的凹部624。杠杆626具有头部628和臂630。头部628通过延伸经过头部628内的孔636和表示成大致布置在保持构件632的轴线上的孔638的销634枢转地连接到保持构件632。头部也通过延伸经过中央部分608相应的孔642a和642b并进入头部628的孔644a和644b的两个销640a和640b枢转地连接到中央部分608。

保持构件632在过中心杠杆626远侧的其端部形成螺纹，并且延伸经过狭槽618超过可转动承载件540的外表面540b。多个弹簧垫片644布置在轴承垫片646和螺母648之间。为了防止螺母648转动，使用开口销650。过中心杠杆因此通过保持构件632在从内表面540朝着外表面540b的方向上弹性偏置。孔644a和644b相对于孔636和638偏移，形成过中心构造。滑动件602可以在图31所示的完全打开位置和关闭位置之间在凹入开口内运动，在完全打开位置，开口592处于其最大尺寸，在关闭位置，边缘616邻近边缘606c，开口592处于其最小，在所示实施方式中完全关闭。

在一种模式中，开口593可以在固体二氧化碳块布置在供应罐581内并且作业边缘598从相邻面刮削颗粒时设置成其最小。在另一模式中，在例如丸粒的松散颗粒布置在供应罐581内时，开口592可以设置在其最小和最大尺寸之间并多达其最小和最大尺寸，以计量到供应器组件512的松散颗粒。开口592的尺寸以及可转动承载件540的转动速度确定颗粒的流速。在任何给定转动速度，开口592越大，颗粒流速越高。

参考图33-38，供应器组件512包括供应器块652，其中形成入口654和出口656。入口654包括入口配件202。供应器块652包括通过壁658a和底部658b限定的空腔658。供应器块652固定到板660，板660可以固定到设备521的框架。一对间隔开的支承件662和664固定到供应器块652。密封的轴承666通过支承件662承载。

转子668可以由任何适当材料形成，并且描述为筒形，虽然可以使用截顶锥形的多种其他形状。轴670从转子668延伸，驱动元件586布置其上。转子668包括周边表面672，其中形成多个间隔开的袋口674。在所示实施方式中，具有四个周向排的袋口674，其中每个周向排具有六个袋口674。袋口674也可以轴向排的形式排列，其中每个轴向排具有两个袋口674。轴向和周向排被布置成使得袋口674的轴向和周向宽度彼此重叠，而不交叉。

在此实施方式中，转子668包括通过联接器680的腿部678接合的腿部676。联接器680可以固定到马达682，使得转子668可以通过马达682驱动，由此驱动驱动元件586，继而经由环形驱动元件588驱动从动元件584。在此构型中，在适当对准时，转子668不经历显著轴向加载。保持板684和686布置在转子668的一端处，并且可以由任何适当材料制成，例如UHMW塑料。轴承666和转子668之间的配合允许转子668容易通过移除保持板684和686、将转子668经过轴承666滑动出来而从供应器组件512缩回。

下部密封垫688部分布置在空腔658内，其中密封件690定位在凹槽692内，密封地接合凹槽692和壁658a。下部密封件688包括在组装时接触转子668的周边表面672的表面694，与其形成密封，如下面描述。支架696通过紧固件(未示出)附接到块652，并具有覆盖下部密封件688的上表面的部分696a，以便将下部密封件688保持到块652。如这里使用，“垫”不用作限制：“密封垫”指的是形成密封的任何部件。

上部密封垫698包括在组装时接触转子668的周边表面672的表面200。上部密封垫698和下部密封垫688可以由任何适当材料制成，例如UHMW材料。表面694和200的端部可以被斜切以允许转子668更容易插入。

如图38看到，下部密封垫688布置在空腔658内，其中密封件690接合壁658a，并且上部密封垫698覆盖但不接合下部密封垫688，表面200接合转子668。表面694包括经过上游腔室208与入口654流体连通的两个开口204，以及经过下游腔室210与出口656流体连通的两个开口206。注意到虽然在所示实施方式中具有两个开口204和两个开口206，开口204和开口206的数量可根据供应器组件512的设计来改变。例如，单个开口可以用于每个。另外，两个以上的开口可以用于每个。

供应器组件512具有从入口654到出口656的输送气体流路。在所示实施方式中，通道212和214形成在供应器块652内。下部密封垫688包括凹部216，其与入口654对准，并与通道212一起使得上游腔室208与入口654流体连通。下部密封垫688也包括凹部218，其与出口656对准并与通道214一起，使得下游腔室210与出口656流体连通。

上游腔室208通过横向延伸经过下部密封垫688的壁216与下游腔室210分离。壁216的下部表面216a与空腔658的底部658b密封，保持上游腔室208与下游腔室210分离。壁218垂直于壁216布置，其中下部表面218a接合底部658b。

如所示，在所示实施方式中，入口654随着单独袋口674通过转子668的转动循环布置在第一位置和第二位置之间而基本上只经过单独袋口674与出口656流体连通，在第一位置，单独袋口首先横跨开口204和206，在第二位置，单独袋口最后横跨开口204和206。这种构型将进入入口654的大致所有输送气体输送经过袋口674，使得喷射介质被推动离开袋口674，以便夹带在输送气体流中。涡流出现在下游腔室210内，促进介质与输送气体混合。介质的这种混合使得介质夹带在输送气体中，使得介质和袋口下游的供应器部件之间的冲击最小。输送气体经过每个袋口674的大量流动用来从每个袋口674有效地清洁所有介质。

注意到在壁216的顶部216b和壁218的顶部218b以及转子668的周边表面672之上具有间隙。一些输送气体经过顶部216b和218b从上游腔室208流到下游腔室210。

通过作业边缘在布置在储存罐58内的块或多个丸粒上的作用产生的颗粒或者经过开口592的颗粒直接经过收集器腔室562和内部通道568运行进入供应器组件512。可转动承载件540和转子668的相对速率被设置成使得袋口574的位移体积速率在最大速度下大于可转动承载件540以及相关部件的颗粒容量。因此，这些颗粒在没有保持或存储长达任何可观时间周期的情况下到达供应器组件512。

替代滑动件实施方式

参考图39-43，多个可动插入件702(这里也称为滑动件702)布置在类似于以上描述的开口604的相应凹入开口704内。凹入开口704的边缘716限定开口592的固定边界，而滑动件702的可动边缘706限定其他边界。每个滑动件702具有类似于以上描述的滑动件602的大致T形构型。

图39-40示出了在打开位置布置在开口704内的插入件702，使得开口592处于最大尺寸。如图40所示，中央部分708的端部709布置在限定凹入开口704并终止于与边缘716间隔开的边缘717的表面715上方。图41示出了在箭头(A)的方向上转动到可以使插入件702在箭头(B)的方向上运动的位置的杠杆726。如下面进一步描述，杠杆726接着在箭头(C)的方向上转动，以便在关闭位置上将插入件702可靠地定位在开口604内，如图42-43所示。在关闭位置，开口592关闭，并且在其最小尺寸。另外，在关闭位置，表面715的一部分暴露，如图43的表面715a所示。

如图40、41和43所示，插入件702包括从插入件702的下表面伸出并被构造成接收在凹入开口704的表面715内的两个开口732或734之一内的销730。在插入件702位于图40所示的打开位置时，销730的足够部分布置在第一开口732内，以便提供插入件702在开口704内的可靠定位，足以防止运动。为了调节插入件702，如图41所示，杠杆726在箭头(A)的方向上转动，允许滑动件702运动离开表面715，使得销730不再布置在第一开口732内。插入件702可接着在箭头(B)的方向上运动到销730与第二开口734对准的位置，并且朝着表面715运动，造成销730布置在第二开口734内。杠杆726在箭头(C)的方向上转动，以便邻近或至少充分接近表面715保持滑动件702，使得销730的至少一部分保持布置在第二开口734内，以便将插入件702可靠地定位在开口704内，足以防止滑动件702离开图43所示的关闭位置的运动。替代地，销730和第一和第二开口732和734可以通过弹性卡扣构型代替，例如通过滑动件702承载的弹簧和球卡扣，其接合表面715内的代替第一和第二开口732、734的浅开口，足够强以将滑动件702保持在希望位置。虽然只示出打开和关闭位置，在本发明的范围内的是为滑动件702提供位于完全打开和完全关闭位置之间的一个或多个附加可靠定位位置。

出于说明和描述的目的给出本发明的一个或多个实施方式的以上描述。意图不在于穷尽的或将本发明局限于所公开的准确形式。考虑到以上教导可以进行明显的改型或变型。选择和描述实施方式来最佳地说明本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域普通技术人员能够以多种实施方式以及设想到的适用于特定应用的多种变型最佳地利用本发明。虽然只详细地描述了本发明的有限数量的实施方式，理解到本发明的范围不局限于以上描述或附图所示中给出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施方式，并且以多种方式实践或实施。同样，在描述优选实施方式中，出于简明使用了具体术语。理解到每个具体术语包括所有技术等同，其以类似方式操作以实现类似的目的。意图在于本发明的范围通过这里提供的权利要求限定。

本发明的另一实施方式在2012年2月2日提交的题为“APPARATUS AND METHOD FOR HIGH FLOW PARTICLEBLASTING WITHOUT PARTICLE STORAGE”的美国临时专利申请序列No.61/594,347中描述，该专利申请通过引用合并与此，并作为本申请的附件A给出。。

出于说明和描述的目的给出以上描述。意图不在于穷尽的或将本发明局限于所公开的准确形式。考虑到以上教导可以进行明显的改型或变型。选择和描述实施方式来说明本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域普通技术人员能够以多种实施方式以及设想到的适用于特定应用的多种变型利用本发明。虽然只详细地描述了本发明的有限数量的实施方式，理解到本发明的范围不局限于以上描述或附图所示中给出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施方式，并且以多种方式实践或实施。同样，在描述优选实施方式中，出于简明使用了具体术语。理解到每个具体术语包括所有技术等同，其以类似方式操作以实现类似的目的。意图在于本发明的范围通过这里提供的权利要求限定。

Claims (20)

1.一种用于压缩固体二氧化碳的块或离散颗粒的设备，包括：

a.颗粒产生器；

b.储存罐，其能够接收块或离散颗粒；

c.压力板，其能够在储存罐内朝着和离开颗粒产生器纵向运动，并能够通过足以使得颗粒产生器产生颗粒的力朝着颗粒产生器压迫块或离散颗粒。

2.根据权利要求1所述的设备，包括布置在储存罐的邻近颗粒产生器的一侧上的门组件，其中门组件能够围绕水平轴线转动以便从竖直关闭位置运动到水平打开位置。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，块或离散颗粒能够在门组件位于水平打开位置时经由门组件加载到储存罐内。

4.根据权利要求2所述的设备，其中。门组件包括内门和外门，其中外门能够围绕偏移轴线枢转。

5.根据权利要求2所述的设备，其中，一对支承臂在水平打开位置上支承门组件。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，压力板包括UHMW塑料。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，压力板朝着颗粒产生器弹性偏置。

8.根据权利要求1所述的设备，还包括致动器，其中压力板连接到能够纵向运动压力板的致动器。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，该设备能够以具有高体积气体流动或低体积气体流动中的至少一种的单个软管连接操作。

10.一种采用可转动承载件以产生固体二氧化碳的颗粒从而引入输送气体流动系统的方法，所述方法包括如下步骤：

a.提供颗粒产生器，其包括多个第一凹入开口和第二凹入开口，其中每个第一凹入开口能够在固定位置接收第一插入件，以限定第一开口，并且其中每个第二凹入开口能够接收第二插入件，第二插入件能够在第一位置和第二位置之间调节；

b.贴靠颗粒产生器的第一侧压缩固体二氧化碳的块或离散颗粒之一；

c.在第一方向或第二方向之一上转动颗粒产生器；以及

d.从颗粒产生器的与颗粒产生器的第一侧相对的第二侧产生颗粒。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，第一插入件包括能够刮削颗粒并朝着颗粒产生器的第二侧引导颗粒经过第一开口的作业边缘。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，每个第二凹入开口是T形的，并且能够接收第二插入件，其中第二插入件是T形的。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，第二插入件包括中央部分、从中央部分的端部延伸的一对臂、接收在中央部分的凹部内的杠杆、延伸构件以及能够转动地接收杠杆并将杠杆连接到延伸构件的一组保持销。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，第二凹入开口包括凹入部分，凹入部分具有限定开放孔口部分的壁和能够接收第二插入件的至少一部分的底部表面。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

a.在第二插入件在所述第一位置布置在第二凹入开口内时，第二插入件覆盖底部表面的整体并暴露开放孔口的至少一部分，使得第一位置是打开位置，以提供能够从压缩的块或离散颗粒产生颗粒的孔口；以及

b.在第二插入件在第二位置布置在第二凹入开口内时，第二插入件覆盖底部表面的一部分和开放孔口的整体，使得第二位置是关闭位置，以便为压缩的块或离散颗粒提供关闭表面。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，第二插入件包括销和下表面，其中销从下表面伸出，并且其中底部表面包括第三开口和第四开口。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

a.在第二插入件在所述第一位置布置在第二凹入开口内时，销能够布置在所述第三开口和第四开口之一内；以及

b.在第二插入件在第二位置布置在第二凹入开口内时，销能够接收在所述第三开口和第四开口中的另一个内。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，杠杆能够从锁定位置调节到解锁位置，在锁定位置，所述下表面保持邻近所述底部表面，使得销布置在所述第三开口和第四开口之一内，在解锁位置，所述下表面能够与所述底部表面隔开布置，使得销不布置在所述第三开口和第四开口中的任一个内。

19.一种用于压缩固体二氧化碳的块或离散颗粒的设备，该设备包括：

a.至少第一插入件和第二插入件；

b.颗粒产生器，其包括可转动板，可转动板包括多个第一凹入开口和第二凹入开口，其中每个第一凹入开口能够在固定位置接收第一插入件，以限定第一开口，并且其中每个第二凹入开口能够接收第二插入件，第二插入件能够在限定第二开口的第一打开位置和第二关闭位置之间调节；

c.储存罐，其能够接收块或离散颗粒；以及

d.压力板，其能够在储存罐内朝着和离开颗粒产生器纵向运动，并能够通过足以使得颗粒产生器产生颗粒的力朝着颗粒产生器压迫块或离散颗粒。

20.根据权利要求19所述的设备，其中：

a.第一插入件，其包括能够刮削颗粒并朝着颗粒产生器的第二侧引导颗粒经过第一开口的作业边缘；以及

b.每个第二凹入开口是T形的，并能够接收第二插入件，其中第二插入件是T形的；

其中第二插入件包括中央部分、从中央部分的端部延伸的一对臂、接收在中央部分的凹部内的杠杆、延伸构件以及能够可转动地接收杠杆并将杠杆连接到延伸构件的一组保持销，其中杠杆能够相对于第二凹入开口在第一打开位置和第二关闭位置之间调节第二插入件。