CN105764604A - 用于处理和/或加工散装材料的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固定装置，该固定装置安装在至少一个液压和/或气动悬架元件上，用于在散装材料加工工业中处理和/或加工散装材料。所述至少一个悬架元件是依赖于位置和/或速度和/或加速度和/或重量被液压地和/或气动地调节和/或控制的，从而可以调节所述装置的至少一个垂直定位。

Description

用于处理和/或加工散装材料的装置
本发明涉及一种固定装置，其安装在至少一个液压和/或气动悬架元件上，用于在散装材料加工工业中处理和/或加工散装材料。
在本发明的含义中，“散装材料”被理解为意指呈粉末、颗粒和丸粒形式的散装材料，其特别在散装材料加工工业中使用，即在磨坊业(特别是普通小麦、硬质小麦、黑麦、玉米和/或大麦的研磨)或专业磨坊业(特别是大豆、荞麦、大麦、斯佩耳特小麦、小米/高粱、假谷物和/或豆类的去壳和/或研磨)中的谷物、谷物研磨产品和谷物最终产品的加工中，牲畜和家养动物、鱼和甲壳类动物的饲料的生产中，油菜籽的加工中，生物质的加工和能量丸粒的生产中，工业麦芽制造和麦芽处理装置中；可可豆、坚果和咖啡豆的加工中，建筑材料的生产中，肥料的生产中，制药工业中或固体化学中使用。
申请人BühlerAG，CH-9240Uzwil的CH664705A5例如公开了一种装置，该装置用于采用逆流原理冷却刚刚制成丸粒的散装材料。散装材料在可透过的基底的尖端的方向上进料至该装置并且之后在所有方向上均匀分布。处理气从可透过的基底流入并在该装置的上方区域被再次抽出。该基底之后通过设置在锥形基底中的振动发生器发生运动，以支持散装材料的流动，并且之后，散装材料经设置在处理腔室壁的下方外周处的环形排料间隙离开该装置。散装材料的生产量以及基于此的停留时间可借助垂直可调的环形配料滑动装置设定，该环形排料滑动装置相对于可透过的基底的位置确定该间隙尺寸。
这样的装置在许多方面有缺陷。间隙尺寸不能用配料滑动装置准确调节，尤其是在大处理腔室直径的情况下，因此，这样的装置在间歇的或成批的操作中在打开的或关闭配料滑动装置时运行。此外，清洁这样的装置要耗费大量的劳力，因为排料间隙很难进入并且因此该装置不得不从内侧清洁。此外，锥形基底被构造为格式基底。在处理过程中，散装材料的颗粒可能会堵塞该锥形基底中的开口或者散装材料的颗粒可能会经过该格式基底下落，如果有的话，这可能会导致散装材料的不充分处理。
DE2226973和DE2642501公开了一种安装在螺旋弹簧上的装置，其中空气弹簧被提出作为用于用粉状材料涂覆颗粒的该装置的震动处理腔室的替代支承元件。
CH291799公开了用于设定处理颗粒材料的装置的节流件的气动致动器的应用。
因此，本发明的目的是限定一种在开始提到的类型的装置，其避免了现有技术的缺点并且尤其是实现连续运行，该装置易于清洁并具有改进的基底，该基底特别不易于堵塞开口。
该目的根据独立权利要求实现。
所述至少一个悬架元件是以位置依赖和/或速度依赖和/或加速度依赖和/或重量依赖的方式液压地和/或气动地调节和/或控制，其结果是装置的至少一个垂直定位是可设定的。
所述悬架元件被直接或间接地连接至固定的安装表面，以便以静止的方式安装该装置，即在固定的位置处。这样能够形成对装置的准确且非常可靠的位置依赖和/或速度依赖和/或加速度依赖和/或重量依赖的控制和/或调节，然而，这是通过简单的手段实现的。悬架元件的根据本发明的用途相比于现有技术中已知的装置简化了该装置。在此，可运动部件的数量被减少，这转而提高了根据本发明的装置的可靠性。此外，组件的减少实现了具有更少死空间、角落和角的“卫生设计”结构并且因此使得这样的装置的清洁可能性改进，尤其是与在饲料或食品工业中的用途相关的情况下。因此也实现大量散装材料的处理和/或加工以及提高的生产量。为此，可更好地控制和/或调节生产量。
该装置优选被构造为用于在散装材料加工工业中处理和/或加工散装材料的机器的部分并且使一个机器部分相对于至少一个另外的机器组件的相对定位，所述相对定位是通过所述至少一个悬架元件液压地和/或气动地调节和/或控制的。
在另外优选实施方案中，在运行过程中，该装置或者后者的部分以震动的方式运动，所述震动尤其是通过所述至少一个悬架元件液压地和/或气动地产生。结果，不仅该悬架元件能够充当振动发生器，而且该悬架元件自身还防止振动和震动的传递。
在另外优选实施方案中，该装置或者任选地该机器包括用于检测尤其是悬架元件和/或装置的位置和/或速度和/或加速度的机构。
在本发明的另外优选实施方案中，该位置检测机构包括回弹性元件和力传感器，该回弹性元件尤其是弹簧。位置、速度和/或加速度数据的确定，例如间隙尺寸的确定，是与方法关联而可变的，其必须足够精确地确定。特别是在例如悬架元件优选空气弹簧元件是被用于垂直调节机器的基底时，处理腔室内存在的散装材料的重量可由悬架元件中占主导的压力并通过确定基底的位置确定。在这种情况下，基底或者悬架元件的可运动端优选借助回弹性元件被连接至力传感器，力传感器转而被固定至机器的不可运动的组件或固定至地面。
供选择地，该力传感器可被固定至装置和/或机器的可运动组件并借助回弹性元件被连接至该装置和/或机器的不可运动的组件或连接至悬架元件的不可运动端。所述回弹性元件优选被构造为线性弹簧。根据弹簧的拉伸，由弹簧施加的力不断增加并且因此可被用于确定基底的位置。这样的弹簧/力传感器配置在具有震动的基底时，特别是在该弹簧被另外引导时，也非常可靠地工作。此外，这样的弹簧/力传感器配置还可被用于速度和/或加速度的检测。
在另外的优选实施方案中，通过在所述至少一个悬架元件中占主导的压力进行重量检测。使用悬架元件的优点是后者不仅可以被用作调节和/或控制元件和另外地用作振动发生器，而且如上已经解释的那样还可用作测量传感器，以通过在气动元件中占主导的压力测量施加在该气动元件上的力。
在本发明的另外的优选实施方案中，所述至少一个悬架元件被构造为空气弹簧元件。在本发明的含义内，空气弹簧元件被理解为尤其意指这样的元件，该元件也被称为气囊、空气弹簧气囊、空气弹簧、弹簧体、空气气囊、空气套筒、具有轴向气囊的空气悬架、气囊空气悬架、空气气囊悬架系统、空气悬架装置、气垫、空气悬架或气囊气缸。
在本发明的另外的优选实施方案中，所述至少一个悬架元件被构造为彼此叠置的多个空气弹簧元件。
特别地，在每种情况下，两个弹簧元件可以彼此叠置。下方的空气弹簧元件被用于例如到达该装置的运行高度，而上方的空气弹簧元件可例如被用于设定排料间隙的间隙尺寸。为了清洁，所述空气弹簧元件被完全排空，以使得该装置占据可实现的最低位置。优选地，在所述两个空气弹簧元件之间存在锁定机构，以使得当达到运行高度时，下方的空气弹簧元件可在该装置不下落的情况下松开。则在上方的空气弹簧元件可例如被用于设定排料间隙尺寸。
在本发明的另外的优选实施方案中，至少一个空气弹簧元件充当振动发生器。所述空气弹簧元件可通过改变空气弹簧元件中的空气压力以震动的方式使该基底运动，并且因此能够不用连接额外的振动发生器。
该装置优选形成基本上锥形的基底，该基本上锥形的基底是处理气可透过的并且具有方向朝上的尖端，所述基底与至少一个腔室壁共同形成了用于处理散装材料的机器的处理腔室，其中所述机器具有设置在该基底的相对侧的进料口。借助所述至少一个悬架元件，能够设定该基底的位置，并且这可改变在腔室壁和基底之间存在的排料间隙的尺寸，特别是环形排料间隙的尺寸。
该装置的基底因此以垂直可调节的方式构造并且使得在腔室壁与基底之间存在的排料间隙的尺寸非限定地变化。因此，能够以非限定的可变方式设定该间隙尺寸，从而实现根据本发明的装置的连续运行。此外，与根据现有技术的装置相比，能够在具有相同的生产量的情况下具有更加紧凑的总高度。还能够为清洁目的完全降低该基底，以使得根据本发明的装置能够容易地从外侧清洁。
在本发明的优选实施方案中，该装置包括至少一个振动发生器。该振动发生器可使该装置运动，尤其是使该基底运动，并且对散装材料的流动行为具有积极效果。该流动行为并不仅仅受到散装材料的具体性能如散装材料的粒度分布、温度、表面性能等的影响，而且还非常依赖于锥形基底的张角。
在本发明的另外的优选实施方案中，该基底设置有遮板开口。在本发明的含义内，遮板开口被理解为每个均至少部分地被防护部分遮盖的开口。这样的遮板开口尤其通过基底的片状金属突起形成。所述片状金属突起以叠瓦状图案设置，以使得当从所述锥形基底的尖端朝排料间隙的方向看时，所述开口是不可见的。根据本发明的这样的构型实现最佳的进料或者处理气的抽出。然而，散装材料不能进入所述开口，因为后者在散装材料的流动方向上受到片状金属突起的保护。因此，该基底不会像根据现有技术的装置那样被散装材料的小碎片堵塞或者使散装材料的小碎片经其落下，基底被散装材料的小碎片堵塞或者使散装材料的小碎片经其落下不利地影响了这样的已知装置的性能。此外，基底的根据本发明的构型大大简化了清洁。
该基底优选由基本上呈具有至少一个遮板开口的锥形表面、截头锥形表面、锥形表面段或截头锥形表面段形式的扩展基底元件构成。
这样的基底元件被用于根据本发明的装置的锥形基底的模块构型。此时，应当注意，在本发明含义的范围内，术语“锥体”不必被限定为具有圆形基底的实施方案。特别地，该基底可以是接近圆形的多边形。因此，锥体的表面可由平坦的表面段构成。根据该基底的期望尺寸，多个元件可以被组装成基底的模块构型。
该基底优选由这样的套件构成，该套件由基本上锥形的尖端元件和在每种情况下均具有至少一个遮板开口的多个基本上呈锥形表面段形式的扩展基底元件构成。因此，特别可能的是，改装具有带遮板开口的锥形基底的现有装置。
优选地，存在三个或四个空气弹簧元件，所述空气弹簧元件例如围绕基底的外周彼此等间隔地设置和/或以偏移90°的方式设置。结果，除了基底的垂直运动外，基底的尖端的倾斜运动也是可能的。这是特别有利的，因为进料口必须被引导正对该基底的尖端，以使得该装置不会一侧地或不均匀地填充并且因此使得散装材料的停留时间在每处均相同。对基底取向的这样的调节还可在根据本发明的装置的运行期间进行。此外，可能的是，散装材料的不均匀分布使空气弹簧元件负载不同并且导致基底的不正确取向。各空气弹簧元件的空气压力可被单独增大或减小，以使得基底的尖端总是具有最佳取向。空气弹簧元件同时充当阻尼件并阻止震动传递至装置的其余部分。此外，这样的空气弹簧元件是汽车工业中已知的，是可获得成本效益的，是技术上已证明的并且可以在高达1MPa的低空气压力下运行，并且因此可以被连接至常规的压缩空气连接件。
在根据本发明的装置的运行过程中，处理气，通常为空气，从上方被抽出并且因此在处理腔室中形成负压。为了补偿该负压，空气流过该可透过的基底和散装材料。然而，该方向朝上的空气流动导致确定的重量的错误读数。为了考虑到这点，相应的变量(风机性能、空气流动速率、处理腔室内的负压等)被用于纠正确定的散装材料的重量。
本发明还提供了至少一个空气弹簧元件的应用，其用于在散装材料加工工业中用于处理和/或加工散装材料的装置的位置固定的重量支承安装和用于装置的至少一个垂直定位的位置依赖和/或速度依赖和/或加速度依赖和/或重量依赖的气动调节和/或控制，其中所述至少一个空气弹簧元件支承该装置的重量的至少部分并且任选地另外支承位于该机器部分上的待处理和/或加工的散装材料的重量。
利用根据本发明的用途，尤其能够准确且可靠地使机器部分运动。这样的用途在待运动的该机器部分在运行过程中震动时是特别有利的。此外，所述气动和/或液压元件也可以被用作振动发生器。震动的机器部分或以震动方式运动的机器部分还优选装配有用于位置检测的回弹性元件和力传感器的配置，如以上所解释的那样。此外，能够由在元件中占主导的压力确定由气动和/或液压元件施加的力，任选地采用该机器部分的位置。施加的力例如可被用于确定重量。
在下文中参考优选的示例性实施方案结合附图更详细地解释了本发明，其中：
图1示出了根据本发明的机器的优选实施方案的示意性截面图，其中该基底处于维护位置；
图2示出了图1中的机器的示意性截面图，其中该基底处于运行位置并且排料间隙打开；
图3示出了图1中的机器的示意性截面图，其中该基底处于运行位置并且排料间隙关闭；
图4示出了处于维护位置的根据本发明的机器的升降机构的示意图；
图5示出了图4中的升降机构处于运行位置时的示意图；
图6示出了遮板开口的平面示意图；
图7示出了图6中的遮板开口的示意性截面图；
图8示出了根据本发明的套件的透视示意图。
图1、2和3示意性示出了机器1。机器1包括处理腔室2，该处理腔室的侧面由基本上圆筒形的腔室壁3形成，顶部由盖子12形成并且底部由基底4形成。基底4具有带有方向朝上的尖端的锥形形状。在基底4的尖端的正上方精确设置的是进料口(由箭头5示意性示出)，该进料口设有用于将散装材料精确地导向基底4的尖端上的导向装置。基底4具有多个遮板开口，为清晰目的仅为其中一个遮板开口提供了附图标记11，同时，盖子11还具有能够抽出空气的抽气开口(通过箭头13示意性示出)。因此，空气可以经基底4上的开口11抽入并流动经过存在于腔室中的散装材料。
遮板开口11由片状金属突起形成并以“叠瓦状图案”设置，以使得从进料口5落下的散装材料不会进入开口10。遮板开口可在图6和7中分别可见。
在图1中所示的机器1中，基底4位于其最低位置处，以使得通过箭头7示意性示出的排料间隙打开。为了密封该处理腔室2，在腔室壁3的底部区域内设置有环形金属片14，以使得在排料间隙7关闭时，空气仅能流经基底4上的遮板开口11。基底4被支承在四个支承元件15上，在图1-3中仅可见到其中两个支承元件并且设有中央排料口16的倒锥形排料基底17也被固定至所述支承元件。
基底4和排料基底17是可借助空气弹簧元件配置8通过支承元件15垂直调节的。空气弹簧元件配置8在图4和5中被单独地示意性示出。
在图1中示出的机器1中，基底4位于维护位置，在这种情况下，空气弹簧元件配置8的空气弹簧元件8-1和8-2未被加压并且该基底4借助支承元件15和排料基底17停留在制动元件(未示出)上。在该维护位置上，排料间隙7可容易从外侧进入以便清洁或检查。
空气弹簧元件的功能从图4和5是更加显而易见的。图3中示出的状态对应于图1中的状态，而在图2和3中示出的空气弹簧元件的状态从图5更加显而易见。
空气弹簧元件配置8由两个空气弹簧元件8-1和8-2构成。下方的空气弹簧元件8-1被构造为被称为双气囊元件的空气弹簧元件。设置在空气弹簧元件8-1与空气弹簧元件8-2之间的是具有定心元件19的托板18。为了到达运行位置，仅空气弹簧元件8-1被加压，直至定心元件19被容纳在对应形状的中心开口20中。托板18可随后借助手动、机械、液压或气动致动的销21被锁定在该运行位置。空气弹簧元件8-1可随后被松开，因为该锁定的托板18将基底4保持在运行位置。供选择地，托板18可在空气弹簧元件8-1松开时以居中方式位于销21上。
为了设定期望的排料间隙尺寸，在每种情况下仅空气弹簧元件8-2被加压。在这种情况下，如图2所示，虚线示意性示出了空气弹簧元件8-2在最大排料间隙尺寸下的状态，而如图3所示，实线示出了空气弹簧元件8-2在排料间隙7关闭时的状态。通过改变空气弹簧元件8-2中的压力，因此可非限定地设定排料间隙尺寸。
不平衡马达作为振动发生器6被固定至每个支承元件14。振动发生器6的数量和/或配置取决于期望的振动类型(水平、垂直或其组合)。此处应当注意，当使用多个振动发生器6时，为了定位振动发生器6，必须要考虑到另外的因素，例如运动组件的重心和产生的力偶。
线性弹簧9的一端在每种情况下均被固定至一个支承元件15，所述弹簧9的另一端与被固定至支架(未示出)的力传感器10相互作用。弹簧9的伸展长度和基于此的基底4的位置可从由弹簧9施加并由力传感器10确定的力确定。然而，还可以想到的是，力传感器10被固定至托板18。
空气弹簧元件8-2中的压力通过电动气动压力调节器控制。处理腔室3中存在的散装材料的重量可由基底4的位置和由空气弹簧元件8-2中占主导的压力确定。通过采用另外的参数例如散装材料的密度，可精确设定处理腔室的装料高度和基于此散装材料的停留时间。因此可省掉装料高度传感器例如转子探针。
遮板开口11在图6和7中更清楚可见。所述遮板开口11由这样的片状金属突起22形成，片状金属突起22中的每个均开放开口并且以类似防护的方式设置在开口上。在该情况下，空气可自由流动，而沿箭头23方向移动的散装材料不能进入所述开口内。
图8示出了用作图1-3中示出的机器的基底4的根据本发明的装置的透视示意图。该装置由基本上锥形的尖端元件24和多个基本上呈锥形表面段形式的扩展元件25、26、27和28构成，其中在每种情况下在图8中仅示出一个元件25、26、27和28。在每种情况下，每个元件25、26、27和28形成锥形基底4的具有相同角度的弧形部，但根据所述配置允许有不同直径的基底4。根据期望的锥体尺寸，尖端元件24与其它的元件25-28相结合并由所述其它元件25-28补充。元件25-28各自实现基底4的灵活的和模块化的构造。在损坏的情况下，能够仅更换一个元件。

Claims (15)

1.一种固定装置，该固定装置安装在至少一个液压和/或气动悬架元件上，用于在散装材料加工工业中处理和/或加工散装材料，其特征在于，所述至少一个悬架元件是以位置依赖和/或速度依赖和/或加速度依赖和/或重量依赖的方式液压地和/或气动地调节和/或控制的，其结果是所述装置的至少一个垂直定位是可设定的。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置是用于在散装材料加工工业中处理和/或加工散装材料的机器(1)的部分，并且特征在于，一个机器部分相对于至少一个另外的机器组件的相对定位是通过所述至少一个悬架元件液压地和/或气动地调节和/或控制的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在运行过程中，所述装置以震动的方式运动，所述震动尤其是通过所述至少一个悬架元件液压地和/或气动地产生的。
4.根据权利要求1、2和3中一项所述的装置，其特征在于，所述装置或者任选地所述机器(1)包括用于检测所述悬架元件和/或所述装置的位置和/或速度和/或加速度的机构。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述机构包括回弹性元件和力传感器(10)，所述回弹性元件尤其是弹簧(9)。
6.根据权利要求1-5中一项所述的装置，其特征在于，通过在所述至少一个悬架元件中占主导的压力进行重量检测。
7.根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个悬架元件被构造为空气弹簧元件(8)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述至少一个悬架元件被构造为彼此叠置的多个空气弹簧元件(8-1、8-2)。
9.根据权利要求7和8任一项所述的具有至少一个悬架元件的装置，其特征在于，至少一个空气弹簧元件(8)充当振动发生器(6)。
10.根据权利要求1-9中一项所述的装置，其特征在于，所述装置形成锥形基底(4)，所述基底是处理气可透过的并且具有方向朝上的尖端，所述基底(4)与至少一个腔室壁(3)一起形成用于处理散装材料的机器(1)的处理腔室(2)，其中所述机器(1)具有设置在该基底的相对侧的进料口(5)，并且特征在于，通过借助所述至少一个悬架元件设定所述基底(4)的定位，在所述腔室壁(3)和所述基底(4)之间存在的排料间隙(7)的尺寸是可变的，该排料间隙特别是环形的。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个振动发生器(6)。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的装置，其特征在于，所述基底(4)设置有遮板开口(11)。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述基底(4)由这样的至少一个扩展基底元件构成，所述扩展基底元件呈具有至少一个遮板开口(11)的锥形表面、截头锥形表面、锥形表面段或截头锥形表面段的形式。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述基底(4)由这样的套件形成，该套件由锥形的尖端元件(24)和在每种情况下均具有至少一个遮板开口(11)的呈锥形表面段的形式的多个扩展基底元件(25、26、27、28)构成。
15.至少一个空气弹簧元件用于在散装材料加工工业中用于处理和/或加工散装材料的装置的位置固定的重量支承安装和用于所述装置的至少一个垂直定位的位置依赖和/或速度依赖和/或加速度依赖和/或重量依赖的气动调节和/或控制的应用，其中所述至少一个空气弹簧元件支承该装置的至少部分的重量并且任选地另外支承位于所述装置上的待处理和/或加工的散装材料的重量。
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