CN105579815A - 用于传输粉末的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于传输粉末的装置，所述装置包括料斗(102)。所述料斗被布置在支架(116)上，并且所述料斗具有用于接收粉末的入口以及用于分配粉末的出口(108)。振动器(104)被附接至所述料斗，并且所述料斗经由弹簧装置(106)被悬挂至所述支架(116)。

Description

用于传输粉末的装置
技术领域
本发明涉及用于传输粉末的装置，并且特别是涉及粉末料斗。
背景技术
当通过料斗分配粉状材料时，“鼠洞”的产生是众所周知的效果。假设粉状材料本体具有通过料斗的流动方向，则通常情况是，鼠洞可以被定义为当本体的上游部分没有跟随本体的下游部分运动时形成的空腔。这些空腔形成的可能性将受到粉状材料的性质、料斗的性质以及工艺性能(例如本体的平均速度)的影响。
这样的空腔会导致各种缺点。一个示例是，除非空腔坍塌，否则粉状材料的流动将在下游工艺中停止，这是很容易理解为缺点的。此外，随着空腔坍塌，可能产生压力波并干扰布置在更为下游的定量给料装置。而且，所形成的空腔可能引入空气到该本体中，这会影响所得到的下游产品，例如，如果该粉末随后被混合到液体中以形成食物产品的话。
因此，存在甚至在鼠洞出现之前消除它们的愿望。
虽然在上面提到过料斗作为示例，但是比如当从粉末仓、大袋排空站等中除去粉末时，会发生同样的问题，并且因此本发明的应用不仅限于料斗。
这样的问题并不是新的问题，相反在过去几年中已经提出了若干解决方案。仅举几个例子，空气可能会被注入到粉末本体中，并有可能搅动该本体。本发明的目的是提供用于避免鼠洞产生的改善的装置。
发明内容
为此，本发明涉及一种用于传输粉末的装置，该装置包括布置在支架上的料斗，所述料斗具有用于接收粉末的入口和用于分配粉末的出口，其中振动器被附接到所述料斗并且其中所述料斗经由弹簧装置被悬挂到所述支架，所述弹簧装置消除由振动器产生的振动的传播。所述装置尤其被构造成防止“鼠洞”(空腔)的发生，其是在正被通过料斗传输的大量的粉末中产生的。
在一个或多个实施方式中，出口包括被构造成防止振动从出口传播出去的弹性装置。在一个或若干实施方式中，这种弹性装置可以选自包括以下装置的组：并入在出口管下游的柔性软管件(例如，由诸如弹性体之类的弹性材料制成或者由金属波纹管软管件制成的一段软管)和粉末料斗的集成柔性部件(例如，弹性体或金属波纹管部件)或它们的组合。将结合实施方式的详细描述给出一些具体的实施例。
在一个或多个实施方式中，阻流体可以布置在料斗内部，并且这种阻流体可以被构造以通过包括单独的阻流体振动器或者通过经由弹簧被悬挂到料斗或者通过它们的组合而产生振动。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的原理装置的剖面图。
图2对应于图1，但示出了本发明的第二实施方式。
图3是示出第一或第二实施方式的原理装置在实践中如何能够实现的一个实施例的第三实施方式的侧视图。
图4是图3在第二实施方式的情况下的剖视图。
图5和图6是用于出口端的弹性装置的详细视图。
具体实施方式
图1是用于解释本发明的第一实施方式100的基本原理的示意图。料斗102(或者本实施方式中的料斗锥体)被构造成将粉末材料从第一(上)端引导至第二(下)端。该料斗102具有大致锥形的形状并且其接触粉末的表面优选由不促进团聚的材料制成。该材料可以是不锈钢，但进行表面处理以减少摩擦是可行的，尽管这不是必须的。
振动器104被连接到料斗102，使得振动器104的激活可以被用来诱发料斗102的振动并因此诱发料斗中包含的粉末的振动。振动器可以优选是电动的或者气动的而且可以优选是旋转质量不平衡型的或者往复运动质量锤型的，并且振动器可以被刚性地安装在料斗锥体上。本发明的目的不是陈述各种设备的精确频率间隔，但典型的振动频率可以是在从15到60赫兹的范围内。根据填充了粉末的料斗的重量来选择振动器的旋转不平衡和发动机功率，同时料斗悬挂弹簧可以被设计以实现整个系统(料斗、弹簧、粉末)的本征频率等于或者接近于振动器激发频率，或者反之亦然，以进一步增强效果。
料斗被布置在支架或者其它框架(在图1中未示出)上，并经由例如包括一个或多个弹簧或者一个或多个弹簧和阻尼器的悬挂装置106被连接于该支架或者其它框架。悬挂装置106的目的是为了使料斗部件能够以例如介于1至50毫米之间的大幅度振荡，同时也是为了防止振动从料斗102传播到支架或任何其它周边设备或者至少将振动抑制到可接受的水平。
在料斗102的下部布置有出口108。也有防止振动经由出口108传播的弹性装置109。这可以通过使用柔性导管来解决。柔性导管可以由在其纵向方向是柔性的导管组成，例如，螺旋卷绕的柔性管、由织物或布料材料制成的非张紧管、波纹管等，但柔性导管也可以是在其纵向方向是刚性的软管或管，但其中提供足够长度以使得紧固到出口108的端部能够自由移动而不引起该软管或管的第二端部的运动。上述实施例可以归纳为出口108应包括被构造成防止振动从出口传播出去的弹性装置109。
料斗102还可以包括控制料斗102中的粉末水平的水平传感器110。
因此，振动器104被用于激发被安装在弹簧106上并经由柔性膜(或柔性软管)109通过出口管108与周围分离的完整料斗102。振动料斗102能够实现静音操作，同时料斗的振动足以避免大多数情况下粉末中的鼠洞。
图2是本发明的第二实施方式的剖面图，其也是以示意的方式示出的。第二实施方式是可用于更具有挑战性的粉末(即更倾向于产生鼠洞的粉末)的实施方式。尽管在第二实施方式中，基本部分是200，而不是涉及图1时使用的基本部分100，但是它们的结构基本上是相同的，并且相似的部件也已经使用相似的附图标记。第二实施方式的主要差异在于安装了弹簧的阻流体212，该阻流体212被布置在料斗202的内部。阻流体212是被布置在弹簧214上。有一个或多个弹簧，在当前的情况下，使用了在阻流体212和料斗202之间延伸的两个弹簧214。弹簧可以围绕料斗202的周边均匀地分布，即，弹簧在当前的装置中以相对的关系被布置在特定的轴向位置(对应于图2的视图中的高度)。阻流体212的确切位置可能不是关键的，但优选的是，阻流体212被布置在鼠洞易于形成的位置，该位置对应于非常接近出口的位置，并且阻流体212不阻塞出口208。对阻流体的建议的解决方案是简单并且可靠。更复杂的解决方案可以包括用于阻流体212的单独的振动器的布置。在这样的实施方式中，阻流体212仍然可以是弹簧悬挂式的。
弹簧214可以被布置在稍微向上的角度，并且在本实施方式和更多的实施方式中，弹簧214从料斗202的内表面朝向其旋转对称的中心轴垂直延伸(如果表面是平面，则这将对应于“正交地”；而如果表面是弯曲的，则将对应于“法线的方向”)。在其它实施方式中，弹簧可以被布置在另一种角度。
阻流体装置(阻流体212及其悬挂件214)的典型特征是它具有与由振动器204激发的弹簧悬挂式料斗的振动频率相似或相同的本征频率。这意味着，当振动器204诱发料斗202的振动时，该振动将传播到阻流体装置并且使阻流体212发生振动，并且更广泛来说，阻流体装置的本征频率被认为对应于由振动器204激发的弹簧悬挂式料斗的振动频率。以这种方式，粉末将受到来自料斗204的振动的影响，也将受到来自阻流体212的振动的影响，该影响既来自外部也来自内部，并且正出现的鼠洞将具有实际上较小的机会占优势。当阻流体覆盖有特定层的粉末时，从振动器传递的能量几乎全部用于使整个料斗系统振动，因为阻流体的振动被周围的粉末抑制。然而，当阻流体被暴露于例如正出现的鼠洞时，从振动器传递的能量则部分用于使阻流体来回振动。
弹簧214可以是例如线性弹簧或压缩弹簧(螺旋弹簧)或张力弹簧或允许阻流体的适当的行为的任何其它弹簧。
阻流体212的另一个意料不到的效果是它也可以起到减少停留在阻流体的下游的料斗的下部的粉末部分上的压缩压力的作用。由于上游粉末本体的重量所产生的压缩压力会以阻止所期望的粉末传输通过料斗出口的方式压缩粉末，阻流体通过减少该压力而有利于粉末的流动。
图3是本发明的第三实施方式的侧视图。它也可以被用于说明图1和图2的原理图的实际布局看起来是什么样的。除了支架或框架216和振动器固定架218之外，图3的大部分部件已经结合图2进行了描述。支架是三角支架，其具有横杆以增加稳定性，并且料斗锥体202经由压缩弹簧206被连接到支架216。在这个实施方式中，振动器固定架218是由金属片制成的U形轮廓物，并且沿着U形的腿的长度，振动器固定架218优选地通过焊接的手段被附接到料斗锥体202。其它的附接解决方案并不被排除在外。固定架218的第一目的可以是增加振动器204和料斗202之间的接触表面。第二目的可以是提供从料斗202的外侧容易接近的简单附接。
附接螺栓220也示于图3的视图中，附接螺栓220是用于将弹簧214安装到示于图2和图4中的阻流体212。如果图3是用于说明图1的实施方式的实际实施例，则附接螺栓220可以被移除。
在图4的剖面图中，示出了阻流体212和对应的悬挂件214。所有其它的部件已经结合前面的实施方式进行了详细的描述。
图5和图6示出了针对弹性装置209的两个示例解决方案。在图5的实施方式中，弹性装置209包括形成料斗锥体202的延伸部的波纹管结构。波纹管结构可以是圆锥形的，并且波纹管结构可以由金属或弹性体形成。更广泛来说，本实施方式的弹性装置可以被称为膜。
在图6的实施方式中，弹性装置209包括布置在出口208下游的弹性软管，尽管其不一定在所有应用中是最佳的，但是其可以被认为是比前面的解决方案更简单的解决方案。弹性软管可以再次由弹性体或金属波纹管结构或允许所需的自由度的另一种结构形成。图5或图6的弹性装置之间的连接可以通过如图中所示的标准部件来实现。使用金属波纹管并不是提供柔性金属连接件的唯一解决方案；有其它替代方式，例如螺旋卷绕金属管等。
前述描述并不旨在是穷尽的或者将本发明的实施方式限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导很多实施方式和变化都是可能的，或者很多实施方式和变化可以从本发明的各种实施方式的实践中获得。选择本文所讨论的实施方式并进行描述是为了解释本发明的各种实施方式的原理和性质及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够利用本发明的各种实施方式及使用适合于预期的特定用途的各种修改形式。本文中所描述的实施方式的特征可以以所有可能的组合与方法、装置、模块和系统进行组合。

Claims (13)

1.一种用于传输粉末的装置，其包括被布置在支架(116；216)上的料斗(102；202)，所述料斗具有用于接收粉末的入口和用于分配粉末的出口(108；208)，其中振动器(104；204)被附接至所述料斗并且其中所述料斗经由弹簧装置(106)被悬挂至所述支架(116；216)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述出口(108；208)包括被构造成防止振动从所述出口传播出去的弹性装置(109；209)。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述弹性装置选自包括以下装置的组：弹性体软管件、金属波纹管软管件、以及弹性体膜或它们的组合，其是邻接所述料斗或所述料斗的所述出口下游集成的或与所述料斗或所述料斗的所述出口下游结合集成的。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的装置，其中阻流体(212)被布置在所述料斗(202)内部。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述阻流体被构造以产生振动。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中所述阻流体包括振动器。
7.根据权利要求4-6中任何一项所述的装置，其中所述阻流体经由弹簧(214)被悬挂至所述料斗。
8.根据权利要求4或5所述的装置，其中包括所述阻流体(212)和将其悬挂至所述料斗(202)的弹簧(214)的阻流体装置具有对应于所述振动器(204)的振动频率的本征频率。
9.根据权利要求4或5所述的装置，其中包括所述阻流体(212)和将其悬挂至所述料斗(202)的弹簧(214)的阻流体装置具有对应于所述料斗(202)的振动频率的本征频率。
10.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其中所述振动器经由焊接至所述料斗的振动器(104；204)固定架被附接至所述料斗。
11.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其中所述振动器(104；204)是旋转质量不平衡型的或者往复运动质量锤型的。
12.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其中所述装置是粉末料斗，优选为圆锥形粉末料斗。
13.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其中将通过所述振动器(104；204)供应的频率调整到所述料斗的本征频率，并且所述弹簧装置任选地包括所述料斗的任何内含物。
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