CN107131749A - 一种传输装置以及干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种结构设计合理的传输装置和干燥装置，其包括外筒体，环形螺杆，内筒架，齿轮组，滑轮组，传送带，物料在其中做螺旋前进的传输运动，其非常适合于长条形状的物料传输和加工，而且其结构紧凑合理，加工能耗低，操作简便，构造成本低廉，零件易于更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于长条形状物料的传输装置，以及一种适用于长条形状物料的干燥装置。
背景技术
长条状物料是工业加工中常见的物料类型，包括但不限于长条状食品如米线，米粉，面条；长条状的织物如布匹，毛线；长条状的纸质材料如包装用纸带，油墨印刷纸条，鞭炮引线；长条状的金属线如漆包线，铜丝，铁丝等。针对长条状物料的传输和相关加工如干燥，上色，固化，涂漆，涂胶等装置，要求其结构设计适配于其长条形的形状，而目前市场中专门针对长条状物料的传输设备和相关加工设备非常少，现有的装置也存在较大不足。
干燥泛指从湿物料中除去水分或其他湿分的各种操作，通常指用热空气、烟道气、微波、太阳能以及红外线等加热湿固体物料，使其中所含的水分或溶剂汽化而除去，是一种属于热质传递过程的单元操作。如在日常生活中将潮湿物料置于阳光下曝晒以除去水分，工业上用硅胶、石灰、浓硫酸等除去水蒸气、工业气体或有机液体中的水分。在工业生产中，干燥的目的是使物料便于贮存、运输和使用，或满足进一步加工的需要。例如谷物、蔬菜经干燥后可长期贮存；合成树脂干燥后用于加工，可防止塑料制品中出现气泡或云纹；纸张经干燥后便于使用和贮存；铜丝经上漆和干燥后用作线圈的漆包线。干燥操作广泛应用于化工、食品、轻工、纺织、煤炭、农林产品加工和建材等各部门。
在设计制造干燥设备时，首要认识和解决的问题是设备与工艺的结合，要根据物料的性质来确定设备结构。不同性状物料如粉末状固体，颗粒状固体，块状固体，长条状固体，油性液体，水性液体，粘稠液体等，其干燥设备构造设计完全不同。本发明关注于长条形状的物料的传输以及干燥装置的设计和应用。
目前，针对长条形状的物料已有相关的传输和干燥装置，例如CN203114659U(活杆链条输送烘干机)，其公开了一种活杆链条输送烘干机，可用于面条的烘干和传输，包括烘干箱和传输机构；传输机构包括若干转角输送机构和若干直线输送机构；转角输送机构包括中心转盘、驱动中心转盘转动的第一电机和转盘托轨，中心转盘周边设有若干等距分布的卡位，转盘托轨呈半圆形，转盘托轨的圆心与中心转盘的圆心重合，中心转盘与转盘托轨之间形成转角输送通道；相邻两个直线输送机构通过转角输送机构连接使所述传输机构传输方向呈S形；挂杆进入转角输送通道后，挂杆的一端固定在卡位，另一端设于所述转盘托轨上。然而该机构只能分批次地传输和烘干长条状食品如面条和粉条类，其中的面条被截断成适宜长度悬挂于横杆上以便分批传输和烘干；而不能连续不断地将不截断的面条源源不断进行传输和烘干。
又如CN205467874U(一种香烟包装纸UV烘干机)一种香烟包装纸UV烘干机，其特征在于：包括一组呈弧形分布的导向组辊，待烘干纸带与多个导向辊依次配合接触导向，并在相邻的导向辊之间形成照射面；所述照射面的外部设有UV照射灯组件，所述UV照射灯组件由内而外依次包括散射镜片和照射灯，所述照射灯发出紫外光经过散射镜片散射后照射在照射面上诱使油墨固化。该机构中长条形的纸带不需要截断，但是多组导向辊形成的传输结构较为松散，使得整体烘干效率较低，烘干能耗高；而且导向辊式的结构比较复杂，在导向辊处易发生物料的断裂，装置造价成本也相对高。
由此可见，如何设计一种传输加工效率高，结构简单，适用于传输长条状物料的传输装置，以及相关干燥装置是目前生产企业亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种结构设计合理，适用于长条形物料的传输装置，以及一种干燥装置。
本发明通过如下技术方案予以实现：
本发明的传输装置，其包括外筒体(1)，外筒体(1)上具有入口(2)和出口(3)；固定在外筒体内端面上的环形螺杆(4)；位于筒体内部的内筒架(5)，其具有两个端面(5a，5b)；内筒架(5)的两个端面之间由中心轴(6)支撑，整个内筒架(5)将随着中心轴(6)的转动而转动；中心轴(6)穿过环形螺杆(4)的中心，且延伸通过外筒体(1)端面上的轴承座(7)，通到筒体外部与电机(8)相连；内筒架(5)的一个端面外周连接有多个齿轮(9)，同时齿轮(9)又与环形螺杆(4)的螺纹啮合；每个齿轮(9)配套连接有与齿轮共轴同转的主动滑轮(10)；内筒架(5)的另一端面上连接有与主动滑轮(10)对应的从动滑轮(11)；由主动滑轮(10)带动在主动滑轮(10)和从动滑轮(11)上运动的传送带(12)；为减少物料摩擦，在入口(2)和/或出口(3)处设置了物料调整器(13)。
本发明的传输装置，其由中心轴(6)转动带动内筒架(5)进行转动，而配置在内筒架(5)一端的齿轮(9)也随内筒架(5)一起运动；在齿轮(9)随内筒架(5)围绕环形螺杆(4)外周做圆周运动的同时，也因为与固定在外筒体上不动的环形螺杆(4)的外螺纹啮合会发生齿轮转动，可见齿轮(9)同时进行两个方向上的运动，一个是随内筒架(5)围绕环形螺杆(4)做圆周运动，一个是与环形螺杆(4)啮合进行的齿轮转动，两种运动的方向基本相互垂直；齿轮(9)的运动将带动与其同轴的主动滑轮(10)，主动滑轮9利用传送带(12)传动至从动滑轮(11)，所以主动滑轮(10)，从动滑轮(11)和传送带(12)也与齿轮(9)一样在同时进行的两个方向上的运动，而传送带(12)上任一点的运动呈现为螺旋式前进的运动轨迹；待传输的物料从入口(2)进入筒体内部，并沿着圆周运动的方向围绕在多条传送带组成的多边筒体外周上，即可随着传送带的运动进行螺旋前进运动，在运动过程中可对物料进行所需的加工操作包括但不限于烘干，冷却，上色，固化和/或喷淋等，待运动到达至出口(3)传出筒体外。在传输过程中，待传输物料接触到传送带之后就与传送带保持固定不动的关系，随着传送带本身的螺旋前进运动被导向传动。因此在本发明中，传送带与被传输物料的位置关系非常独特，被传输物料长度方向与传送带的长度方向基本成垂直关系。
本发明的传输装置，筒体内部的结构设计得紧凑合理，充分利用了筒体内部空间。相对于现有技术中，长条状物料在筒体内部中的多组滑轮间呈来回折线运动(例如：CN201694969U烟花鞭炮引线用的涂漆和烘干装置)，本发明的螺旋前进运动由于没有明显受力更强的应力点的存在，避免了滑轮式折线运动易出现物料在滑轮处断裂的现象，提高了传输加工的效率，也降低了对物料强度的不利影响；相对于现有技术中由多组导向辊导向弧线运动(CN205467874U一种香烟包装纸UV烘干机)，本发明的螺旋前进运动可以同时接入多条物料进行传输加工，提高了传输加工的效率，显著降低了传输加工的能耗。
本发明所述的传输装置中齿轮数量可以根据装置的尺寸大小和传输加工需求确定。无论齿轮的数量如何，只需要保证螺杆的外螺旋丝和齿轮之间的啮合角度可促使齿轮能自由转动的同时围绕环形螺杆做圆周运动。通常齿轮不少于3个，且齿轮均匀分布在圆周上，以便其配套的传送带组可形成能有效传输物料的圆筒形。(齿轮为斜齿轮，斜度为1度，可沿看环形螺杆的外螺旋丝转动)
优选地，本发明所述的传输装置，还设置了用于烘干，冷却，上色，固化和/或喷淋功能模块。可根据加工需求对传输装置加配功能模块，如长条状的包装纸带需要进行油墨上色，可在筒体上加配油墨喷淋装置以及相关调控装置；如面条或粉丝等长条状食品需要进行发酵，醒发或老化处理，可在传输装置上加配温度和湿度监控装置和调节装置；如金属线包括但不限于漆包线需要进行多次上漆和干燥，可在传输装置上加配烘干热源，多组传输装置联用并在之间设置上漆装置，或在筒内引入导向辊将铜线导入上漆模块在单独一个筒体内完成上漆和烘干。
优选地，在本发明的传输装置中在入口和/或出口处配置了物料调整器(13)，其由摩擦系数小的材料制造而成，如陶瓷，用于减少物料的磨损。物料调整器(13)也可制成多孔结构，且各个孔隙的形状，大小以及孔隙之间的间距是可调节的；在传输装置需同时传输多条物料时，每条物料分别通过物料调整器中的单独一个孔隙，该物料调整器用来避免物料之间的粘连和相互影响，使得各条物料能均匀有序地进入筒体内部，且以适宜间距缠绕在传送带的外周。
优选地，本发明的传输装置，其中设置了温度和/或湿度监测和调节装置，用于实时监测筒体内部的温度和/或湿度。为监测和调节筒体内部温度和湿度，可在筒体内部设置温度和/或湿度感应器，当温度和/或湿度超出设定区间对，启动温度和/或湿度调节装置。所述温度和/或湿度调节装置可以是在物料进口侧的外筒体上设置有排湿窗口(19)，在筒体的这一侧其温度和湿度较高，排湿窗口连接管道和排湿风机(21)将湿风热风排出以调低筒体内的温度和湿度，同时为保持筒体内部气压平衡，在另一侧设置了送风机(20)以补充被排湿风机(21)排除的风量。
优选地，本发明的传输装置，可在外筒体(1)上设置活动窗口，用于观察筒体内部情况或者调节筒体内部压力。比如在外筒体(1)上设置有观察窗口(17)，用于观察筒体内部情况。当用于传输危险品物料如鞭炮引线或者容易引起粉尘的物料时，在外筒体上可设置泄爆窗口(18)；整个外筒体(1)其外层为轻质防火耐温材料，内层为金属板如合金板；泄爆窗口(18)可包含整个或者部分外筒体(1)的上半部，外筒体(1)的泄爆窗口是活动不锁死的；当筒体内压力过大时，泄爆窗口可被高压自动冲开向上方泄出压力；泄爆窗口(18)与外筒体(1)的其他部分之间设有耐温密封条，确保不发生泄压时筒体空间封闭。向上排泄压力可保障在周围的工作人员以及其他工作设备的安全。
本发明涉及一种干燥装置，其具有本发明的传输装置的整体结构，并另加配了干燥用的热源，干燥用热源选自电加热器、空气能热泵和/或太阳能集热器。
优选地，本发明的干燥装置，其中干燥用热源是太阳能集热器和电加热器两者配合形成的双热源。在使用时，可根据需要选用其中一种热源，或同时使用两种热源。
优选地，本发明的干燥装置，其中内筒架(5)具有完整的侧壁，传送带处于侧壁的外侧，且在其两个端面上设置有若干通风孔，通过在内筒架一端的外部设置抽风装置(15)控制热风的流动方向使得在内筒架(5)外部和内部之间形成热风循环，所述传送带(12)处于内筒架侧壁与外筒体侧壁之间。
在本发明的干燥装置中，首先热源(14)提供的热量从外筒体(1)一端进入外筒体(1)内部，并充满外筒体(1)和内筒架(5)之间的空间；而待干燥的物料正处与外筒体(1)和内筒架(5)之间的空间内，在此空间内待干燥材料被逐渐干燥；抽风装置(15)设置在进风端这侧并与内筒架(5)一端相连，随着抽风装置15的抽风方向，热风从内筒架一端面(远离进风端)的通风孔进入内筒架(5)内部，并从内筒架(5)的另一端(与抽风装置相连)流出，流出的热风又从外筒体的进风端进入外筒体内部，从而形成在内筒架(5)外部和内部之间的热风循环；抽风装置(15)和外筒体(1)的通风孔被密封箱体(16)包封，以确保热量不损失，热风在内部循环流动可以有效降低热量的损失，提高干燥效率。
附图说明
图1为本发明传输装置的内部结构示意图。
图2为本发明传输装置外筒体端面的正视图。
图3为本发明干燥装置的侧视图。
图4为本发明干燥装置的俯视图。
图中：1-外筒体；2-入口；3-出口；4-环形螺杆；5-内筒架；5a，5b-内筒架的两个端面；5c-内筒架的侧壁；6-中心轴；7-轴承座；8-电机；9-齿轮；10-主动滑轮；11-从动滑轮；12-传送带；13-物料调整器；14-热源；15-抽风机；16-密封箱体；17-观察窗口；18-泄爆窗口；19-排湿窗口；20-送风机；21-排湿风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行示例性描述，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1和2所示，本发明所述传输装置，其包括外筒体(1)，固定在筒体内一个端面上的环形螺杆(4)；位于筒体内部的内筒架(5)，内筒架具有两个端面(5a，5b)；内筒架(5)的两个端面之间由中心轴(6)支撑，整个内筒架(5)将随着中心轴(6)的转动而转动；中心轴(6)穿过环形螺杆(4)的中心，且延伸通过外筒体(1)端面上的轴承座(7)，通到筒体外部与电机(8)相连；内筒架(5)的一个端面(5a)外周连接有10个齿轮(9)，10个齿轮均匀分布，齿轮(9)与环形螺杆(4)的螺纹啮合；每个齿轮(9)配套连接有与齿轮同轴共转的主动滑轮(10)；内筒架(5)的另一端面上连接有与主动滑轮(10)对应的从动滑轮(11)；由主动滑轮(10)带动在主动滑轮(10)和从动滑轮(11)上运动的传送带(12)，10条传送带均匀分布在内筒架(5)的侧壁(5c)的外侧。启动电机(8)后，中心轴(6)转动带动内筒架(5)进行转动，而配置在内筒架(5)一端(5a)且均匀分布在圆周上的10个齿轮(9)也随内筒架(5)一起转动，齿轮(9)随内筒架(5)做圆周运动的同时本身也因为与固定在外筒体上不动的环形螺杆(4)的外螺丝啮合会发生齿轮转动；每个齿轮(9)同时进行两个方向上的运动，一个是随内筒架(5)围绕环形螺杆做圆周运动，一个是与环形螺杆(4)啮合进行的齿轮转动，两种运动的方向基本相互垂直；齿轮(9)的运动将带动与其同轴的主动滑轮(10)进行同样的运动，主动滑轮(9)又利用传送带(12)传动至从动滑轮(11)，所以主动滑轮(10)、从动滑轮(11)和传送带(12)也与齿轮(9)一样在同时进行的两种运动；10条传送带(12)上的任一点都呈现为螺旋式前进的运动轨迹如图1中螺旋形的实线和虚线所示；待传输的物料从入口(2)并通过物料调整器(16)进入筒体内部，并沿着螺旋运动的方向围绕在10条传送带组成的外周上，并随着传送带(12)的运动进行螺旋前进运动，如图中螺旋形的实线和虚线同样也表示出物料的运动轨迹，待运动到达至出口(3)，从出口传出。在传输过程中，待传输物料接触到传送带之后就与传送带保持固定不动的关系，随着传送带本身的螺旋前进运动被导向传动。因此在本发明中，传送带与被传输物料的位置关系非常独特，被传输物料长度方向与传送带的长度方向基本成垂直关系。
实施例2
图3和4所示是本发明所述的干燥装置，其在如实施例1所述的传输装置中加配了热源(14)和抽风机(15)。热源(14)可以是电热丝，太阳能集热板和/或空气能热泵，图3中所示的热源是电热丝。抽风机(15)设置在筒体外部，用于引导热风流动。外筒体(1)一端设置有通风孔，空气经热源(14)加热后形成热风，热风可从外筒体(1)端面上的通风孔进入外筒体(1)内部，并迅速充满外筒体(1)和内筒架(5)的侧壁5c之间的空间，而待干燥的物料正处于外筒体(1)和内筒架(5)之间的此空间内被逐渐烘干。内筒架(5)具有完整的侧壁5c，传送带(12)处于侧壁5c的外侧，且在其两个端面5a，5b上设置有若干通风孔。在抽风机(15)的导向下，热风从内筒架(5)一端面5a的通风孔进入内筒架(5)内部，并随着抽风方向从内筒架(5)的另一端5b流出，流出的热风又通过外筒体(1)的通风孔进入外筒体(1)内部，从而形成在内筒架(5)外部和内部之间的热风循环。抽风机(15)和外筒体(1)的通风孔被密封箱体(16)包封，以确保热量不损失，热风的密闭循环流动可以有效降低热量的损失，提高干燥效率。本发明的干燥装置，其中外筒体(1)上设置有观察窗口(17)，用于观察筒体内部的运作情况，以便及时发现物料是否均匀排布，是否存在黏连或断裂等需要及时调整的情况。当用于传输和干燥危险品物料如鞭炮引线或者容易引起粉尘的物料时，在外筒体上设置泄爆窗口(18)；整个外筒体(1)其外层为轻质防火耐温材料，内层为金属板如合金板；泄爆窗口(18)可包含整个或者部分外筒体(1)的上半部，外筒体(1)的泄爆窗口类似带合页的门窗结构，一端通过合页固定于外筒体上，其他部分是活动不锁死的；当筒体内压力过大时，泄爆窗口可被高压自动冲开向上方泄出压力；泄爆窗口(18)与外筒体(1)的其他部分之间设有耐温密封条，确保不发生泄压时筒体内热量不损失。向上排泄压力可保障在周围的工作人员以及其他工作设备的安全。为监测和调节筒体内部温度和湿度，在湿物料进口侧的外筒体顶部设置有排湿窗口(19)，因为在筒体的这一侧其温度和湿度较高。根据温度和湿度感应器的监测结果，当温度和湿度超出设定阈值时，排湿窗口连接管道和排湿风机(21)将湿风热风排出，同时为保持筒体内部气压平衡，在另一侧设置了送风机(20)以补充被排湿风机(21)排除的风量。
本发明的传输装置和干燥装置，结构设计合理，传输加工效率高，非常适合于长条形状的物料生产加工，而且其操作简便，构造成本低廉，零件易于更换。本发明的传输和干燥装置不限于上述具体实施例，其他落入本发明实质中的任何可替代方案都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种传输装置，其包括外筒体1，外筒体1上具有入口2和出口3；固定在外筒体内端面上的环形螺杆4；位于筒体内部的内筒架5，其具有两个端面；内筒架5的两个端面之间由中心轴6支撑，整个内筒架5将随着中心轴6的转动而转动；中心轴6穿过环形螺杆4的中心，且延伸通过外筒体1端面上的轴承座7，并通到筒体外部与电机8相连；内筒架5的一个端面外周连接有多个齿轮9，同时齿轮9又与环形螺杆4的螺纹啮合；每个齿轮9配套连接有与齿轮共轴同转的主动滑轮10；内筒架5的另一端面上连接有与主动滑轮10对应的从动滑轮11；由主动滑轮10带动在主动滑轮10和从动滑轮11上运动的传送带12；为减少物料摩擦，在入口2和/或出口3处设置了物料调整器13。
2.如权利要求1所述的传输装置，其中物料调整器13制成多孔结构，且各个孔隙的形状，大小以及孔隙之间的间距是可调节的。
3.如权利要求1或2所述的传输装置，其中设置了温度和/或湿度监测和调节装置，用于实时监测筒体内部的温度和/或湿度。
4.如权利要求3所述的传输装置，在外筒体1内部设置温度和湿度感应器用于监测温湿度；在进口侧的外筒体1上设置有排湿窗口19，排湿窗口连接管道和排湿风机21用于将湿风热风排出以调节温度和湿度，在外筒体1的另一侧设置了送风机20用于向外筒体1内部补充温度和湿度适宜的气体。
5.如权利要求1-4任一所述的传输装置，其中外筒体1上设置有活动窗口，用于观察筒体内部情况或者调节筒体内部压力。
6.如权利要求1-5任一所述的传输装置，其中设置了用于烘干，冷却，上色，固化和/或喷淋功能模块。
7.一种干燥装置，其具有如权利要求1-6任一所述的传输装置的整体结构，并另加配了干燥用的热源14，干燥用热源选自电加热器、空气能热泵和/或太阳能集热器。
8.如权利要求7所述的干燥装置，其中干燥用热源14是太阳能集热器和电加热器两者配合形成的双热源。
9.如权利要求7或8所述的干燥装置，其中内筒架5具有完整的侧壁，且在其两个端面上设置有若干通风孔，通过在内筒架一端的外部设置的抽风机15控制热风的流动方向使得在内筒架5外部和内部之间形成热风循环，所述传送带12处于内筒架侧壁与外筒体侧壁之间。
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