CN111867739A - 自动入口调节 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动入口调节和一种用于均匀输入散料的相应的散料装置，其无需使用者的手动调整便能调节被送入清洁机的散料的量。为此使用负重进料活门，所述进料活门通过旋转轴与马达单元连接。通过马达的滑动和马达自重可以形成作用于进料活门的配重。

Description

自动入口调节

本发明涉及一种用于散料进料装置的入口调节、一种用于散料进料的入口调节的控制方法和一种用于清洁散料的清洁机。

目前可以在工业机械中清洁散料，例如谷物、种子、沙、塑料颗粒或其他的可流动物料。这类散料被送入这样一台机器时，最好是被均匀送入。例如由WO 2015/036384 A2已知一种相应的进料装置。如该案所记载，当以进料为目的将散料倒入相应的进料区时，一般会形成大体呈锥形的散料堆。若要清洁这样一个锥形堆，那么从堆宽角度看，散料的分布非常不均匀：侧边上仅存在少量散料，而大体呈锥形的堆的中央则存在大量需要清洁的散料。如此不均匀的散料分布会带来不够理想且有可能浪费资源的清洁效果。因此，将散料送入清洁机这一工作通常由进料装置或产品分配器承担，进料装置在挡板与进料活门之间具有一个远低于散料堆的缝隙。这个缝隙能使散料沿其整个宽度均匀地按照缝隙高度堆积起来并且被导入清洁机中。

然而，缝隙的理想设计和大小受诸多因素影响，例如所用散料的种类、所用散料的粒度、散料重量、所用散料的流量以及性质和环境参数如温度或空气湿度。

因此，已知做法是设置手动调整缝隙宽度的可能性。然而，这样的手动调整比较不便且会出错。特别是在存在大量需要注意的不同参数的情况下，拥有丰富的经验才能找到理想的设置。再者，期望的设置可能会随着时间的推移——例如由于流量改变——而改变。

WO 2015/036384使用一种借助回转装置和角度测量装置来测量散料量的装置，所述回转装置和角度测量装置根据角度测定散料锥的大小。基于此，而后通过刚性耦合和伺服马达来相应地打开或关闭进料活门。

然而，散料中个头比规定缝隙还大的异物会导致流量下降，直至造成机器堵塞或受损。因此，现有技术中的清洁机缝隙设置通常仅在有限条件下适用于流量有限的有限散料种类。

在根据DE3428672(A1)的谷物入口调节中，通过与进料活门连接的可动主轴马达的自重来引发进料活门的运动。其中，根据三个传感器(空载指示器、满载指示器和堵塞指示器)的测量值来调节马达位置。具体而言，当满载指示器发出信号时，马达发生运动，从而打开进料活门。堵塞指示器起安全保障作用，能使马达回移，使得自重非常小，散料重量促使进料活门打开。而当空载指示器发出信号时，马达的主轴外伸，从而利用马达的重量来关闭进料活门。

根据DE3428672 A1，所使用的三个传感器布置在机器内腔中，因此为了可靠测定机器内腔的料位，需要在机身上开孔。如此一来，传感器的外露部分在防爆和外部污染方面存在风险。此外，配重的悬挂仅允许最大开口，这在异物大小不可预测的情况下是不利的。

根据本发明，提供一种用于散料的进料装置和相应的方法，所述进料装置特别是在散料的分布均匀性方面能改善例如清洁机的散料进料，同时确保较高安全性。

事实证明，特别是料位测量、传感器的内置和进料活门的可枢转负重悬挂对于进料装置的改善和防爆及食品安全的保证而言是有利的。

上述目的通过权利要求书中的装置和方法而达成。

本发明特别是涉及一种用于散料进料装置的入口调节，其中进料装置由机壳限定。机壳内部设有挡板、可旋转地安装的进料活门以及用于测量散料量的下部传感器和上部传感器，进料活门定义挡板与进料活门之间的缝隙并且与旋转轴连接，下部传感器和上部传感器位于挡板、进料活门与机壳侧壁之间的空间中。进料装置还具有马达单元，马达单元布置在机壳外部并且与旋转轴固定连接。马达单元可以通过旋转轴连接进料活门并且形成作用于进料活门的平衡重。马达单元具有马达和滑座，其中马达可以在滑座上在垂直于旋转轴的直线轴上滑动，以便相对于旋转轴改变马达单元在直线轴上的重心。挡板与进料活门之间的缝隙的大小与马达在直线轴上的位置以及加载于进料活门上的散料的重量有关。

特别地，传感器在传感器支架上安装在壳体的侧壁上。

此外，最多使用两个传感器来测量散料量。

优选使用电容式传感器作为传感器。

进料活门和旋转轴优选通过一装置彼此连接，该装置被配置成能将旋转轴的旋转运动转变为进料活门的升降运动。

马达单元具有调整重物，该调整重物可以借助长形孔沿直线轴的方向滑动，以便相对于旋转轴改变马达单元的重心。

根据本发明，可以使用任一种形式的可流动散料，特别是谷物。

本发明还涉及一种具有根据本发明的进料装置的清洁机。

本发明还涉及一种对散料进料装置进行入口调节的方法，进料装置在机壳内部具有挡板、可旋转地安装的进料活门以及用于测量散料量的下部传感器和上部传感器，进料活门定义挡板与进料活门之间的缝隙并且可与旋转轴连接，下部传感器和上部传感器位于挡板、进料活门与机壳侧壁之间的空间中。

与旋转轴固定连接的马达单元形成作用于进料活门的平衡重。马达单元具有马达和滑座，其中马达可以在滑座上在垂直于马达单元的旋转轴的直线轴上滑动，以便相对于旋转轴改变马达单元在直线轴上的重心。当下部传感器和上部传感器被散料覆盖时，通过马达的滑动且进而通过马达单元相对于旋转轴的重心偏移来减小平衡重。当下部传感器未被散料覆盖时，通过马达的滑动且进而通过马达单元相对于旋转轴的重心偏移来增大平衡重。

马达运动优选连续地进行或者以相同的间隔进行。

下面将参考附图对本发明的优选实施方式进行示范性说明。这些实施方式仅起示范作用，帮助本领域技术人员更好地理解本发明。示范性实施方式并非旨在限制仅由所附权利要求书定义的保护范围。

附图说明

其中：

图1：空的进料装置的正面图和两个侧面透视图；

图2：运行中的进料装置在装料期间的正面图和两个侧面透视图；

图3：运行中的进料装置在到达下部传感器时的正面图和两个侧面透视图；

图4：运行中的进料装置在到达上部传感器时的正面图和两个侧面透视图；

图5：运行中的进料装置的正面图和两个侧面透视图；

图6：料位和马达位置随时间变化的曲线图；

图7：马达单元的内视图；

图8：具有调整重物的马达单元的外观图。

附图中用相同的附图标记标示的元件描述的是同样的元件，另作说明的除外。因此将不再重复说明。

图1至图5示出本发明的进料装置。其中，子图a)是从马达单元一侧绘示的外观图，子图b)是沿着子图a)中的A-A线条所绘示的进料装置的正面剖视图，子图c)是沿着子图b)中的B-B线条所绘示的进料装置的竖向侧面剖视图。

图1c)示出进料装置的内腔剖面。用于收集散料7(未图示)的散料室8由机壳1(下文中亦称壳体1)的侧壁、挡板4以及围绕旋转轴59可旋转地安装的进料活门5限定。进料活门5可通过连杆51连接旋转轴29。旋转轴29与进料活门5之间的连接可进一步被配置成将旋转轴29的旋转运动转变为进料活门5的升降运动。为此可以例如将铰接式连杆用作连接元件。挡板4与进料活门5之间形成有允许散料7通过的可变缝隙。

壳体1内部的散料室8中设有至多两个传感器，一个下部传感器31和一个上部传感器32。传感器支架3可从外部固定到壳体上，使得传感器31、32位于壳体内部。借助传感器31、32可以测定散料室8中的散料料位。其中，传感器支架3被配置成可以方便地从外部进行拆装并且易于更换。此外，传感器支架3还能方便地被加装在不同机器上。

图1b)示出散料室8的剖面，可流动的散料7(未图示)被装入该散料室中。通过产品入口6馈送散料，散料在挡板4(未图示)、进料活门5与壳体1的侧壁之间呈锥状堆积。带有下部传感器31和上部传感器32的传感器支架3安装在壳体1的内部。举例而言，可以使用电容式传感器，但该处也可以使用其他传感头，如光学传感器。其中，下部传感器31测量的是散料室8的整个宽度是否均被散料7覆盖，以及是否确保产品分布在整个机器宽度上。下部传感器31又称空载指示器。又称满载指示器的上部传感器32则提供以下信息：散料室8内部是否达到一定料位，而该料位要求改变挡板4与进料活门5之间的缝隙。通过用传感器支架3封闭散料室8，可以在食品安全和防爆方面提供最大保护。内置式传感器31、32在运行过程中被流经的散料7清洁，因而只需要最低程度的维护。

图1a)示出壳体1和安装在外部的马达单元2，该马达单元与旋转轴29固定连接。马达单元内部设有马达21和滑座22，马达可在直线轴28上滑动。其中，通过马达21例如在主轴上平行于滑座22移行来实现所述滑动。通过马达21的移行可以相对于旋转轴29改变马达单元2的重心。在进料活门5通过连杆51连接旋转轴59的情况下，这就可以形成作用于进料活门5和堆积在散料室8中的散料7的平衡重，从而可以根据散料7的重量来调整缝隙宽度。为此需使用传感器31、32的测量值。如果下部传感器31未被散料7覆盖，则马达21朝远离旋转轴29的方向移行，直至到达止挡或者停留在这个位置上。在图1a)中，马达21处于远离旋转轴29的伸出位置上，也就是形成了最大可能平衡重。这个位置又称初始位置。在这个位置上，缝隙是最小的。其中，以下做法可能是合乎目的的：始终存在小的开口，或者缝隙完全关闭。如果只有下部传感器31被散料7覆盖，则马达位置不改变。如果两个传感器31、32都被散料7覆盖，马达21就朝旋转轴29方向移行。借此使马达单元2的重心更靠近旋转轴29，作用于进料活门5和散料7的平衡重变小。

安装在壳体1外部的马达单元2进一步在面向壳体一侧的外部具有调整重物23，以便能调节马达单元2的重心。描述图8时将对此进行详细说明。

接下来的图2至图5示出运行中的本发明进料装置。其中，子图a)至c)分别示出进料装置与图1a)至c)所示相同的剖面或视图。

图2示出起动不久后运行中的进料装置。马达21处于初始位置，也就是说，缝隙大小为最小。散料7通过产品入口6进入散料室8中并且在该处呈锥状地堆积在挡板4、进料活门5与壳体1的侧壁之间。散料室8中散料7的料位尚低于下部传感器31。

图3示出散料7到达下部传感器31或者说空载指示器时的运行中的进料装置。散料室8的整个宽度均被散料7覆盖，借此确保均匀的产品流动。马达21仍留在伸出位置上，也就是形成了作用于进料活门5和加载在进料活门上的散料7的最大可能平衡重。

图4示出散料7到达下部传感器31或者说空载指示器以及到达上部传感器32或者说满载指示器时的运行中的进料装置。这意味着，散料7的进料量大于通过挡板4与进料活门5之间的缝隙所排出的量。如此一来，马达21朝马达单元的旋转轴29方向移近，借此减小马达单元2的作用于载有散料7的进料活门5的平衡重。这能进一步开启挡板4与进料活门5之间的缝隙。图4d)示出散料室8的C部分。

图5示出运行中的进料装置，其中两个传感器31、32仍被散料7覆盖。如此一来，进料量仍大于排料量，因此马达21进一步朝旋转轴29方向移行，使得马达单元2的重心向旋转轴29移近。借此进一步减小作用于载有散料7的进料活门5的平衡重，活门可进一步打开以提高流量。图5d)示出散料室8的C部分。

图6示出散料室8中散料7的装填量和马达21的对应位置随时间变化的例示性曲线图。在S0时刻，也就是当机器起动时，散料室8中没有散料7，马达21完全伸出，使得进料活门5受到最大平衡重的作用。接下来在散料室8中装填散料7。到达下部传感器31时，也就是当散料分布到机器的整个宽度上时，马达21的位置最初不改变。在步骤S1中，下部传感器31和上部传感器32被散料7覆盖，马达朝旋转轴29方向移行，使得作用于进料活门5的平衡重变小，进料活门从而可以通过散料7的作用于进料活门5的重量而进一步打开。其中，马达21可例如以每移行500ms暂停750ms的方式进行移行，但其他时长也可能是合乎目的的。然而，马达优选总是以相同的速度或者说按相同的模式进行移行。

在步骤S2中，散料室8中散料7的料位由于排料量变大或进料量变小而再度低于上部传感器32，马达停止运动。由于散料室8中的散料料位仍高于下部传感器31，因此马达不发生运动。

在S3之前，散料室8例如因进料量变大而再度装满，使得上部传感器32也再度被覆盖。马达21因此而进一步朝旋转轴29方向移行，马达单元2的重心向旋转轴29移近，使得平衡重变小，进料活门5从而可进一步打开。产品排出量由此而增加，散料7的料位在步骤S4中再度低于上部传感器32，因此，马达停止运动。如此一来，散料7可以继续在负重进料活门5的整个宽度上均匀地排出。

在步骤S5中，散料室8中散料7的料位下降到下部传感器31也不再被散料覆盖的程度。因此，马达21远离旋转轴29而移行，以便使马达单元2的重心进一步离开旋转轴29，并且提高作用于进料活门5的平衡重。挡板4与进料活门5之间的缝隙中的产品流量由此而变小。一旦料位因产品排出量减小而再度到达下部传感器31，马达就像在步骤S6中那样停止运动。产品进给量变小，因此，料位在步骤S7中再度低于下部传感器31。马达21移行，直至其处于初始位置，机器可以完全空载运行。

总而言之，在下部传感器31未被散料覆盖期间，马达21朝远离旋转轴29的方向移行，以便通过偏移马达单元2的重心来增大作用于进料活门5的平衡重。如果马达21处于初始位置，它就停留在这个位置上。如果下部传感器31被散料7覆盖，马达就不发生运动。如果马达21在散料7到达下部传感器31的那一刻正好发生运动，就停止这一运动。如果下部传感器31和上部传感器32被散料覆盖，马达21就朝旋转轴29方向移行，使得马达单元2的重心向旋转轴移近。作用于进料活门5的平衡重由此而变小，通过挡板4与进料活门5之间的缝隙可以排出更多散料7。由于进料活门5可旋转地与马达单元2的配重安装在一起，因此，大而重的异物将负重进料活门5下压后也能通过挡板4与进料活门5之间的缝隙，从而可以防止进料装置堵塞或受损。

图7示出具有马达21的马达单元2的剖面，马达借助滑座22可以在垂直于马达单元旋转轴29的直线轴28上滑动。

图8示出具有调整重物23的马达单元2的外观图，所述调整重物可以通过长形孔24沿直线轴28的方向滑动。借此可以根据每台清洁机的具体情况来相对于旋转轴29调节马达单元2的重心。这个过程只需在调试时进行一次。调整重物23的向外(也就是远离旋转轴29的)滑动能增大马达单元2的作用于进料活门5的平衡重，而接近旋转轴29的滑动则会减小马达单元2的作用于进料活门5的平衡重。

本发明能够确保散料7在整个机器宽度上形成持续不断的产品流，而不需要在运行时进行手动调节。负重进料活门5使得大而重的异物也能通过缝隙，从而防止机器堵塞或受损。借助于最多两个传感器31、32而实现的控制便于操作、可靠且维护要求低，因为传感器31、32在运行过程中被流经的产品清洁。此外，通过封闭的结构和传感器31、32的内置安装，可以在壳体1内部保持ATEX保护区21并且在壳体1外部保持ATEX保护区22。封闭结构也有助于保证食品安全。

附图标记说明：

1 壳体

2 马达单元

21 马达

22 滑座

23 调整重物

24 长形孔

28 马达的直线轴

29 马达单元的旋转轴

3 传感器支架

31 下部传感器

32 上部传感器

4 挡板

5 进料活门

51 连杆

59 进料活门的旋转轴

6 产品入口

7 散料

8 散料室

S1-S7 例示性方法步骤

Claims (10)

1.一种用于输入散料(7)的进料装置，包括：

机壳(1)，其中所述机壳内部(1)设有挡板(4)、可旋转地安装的进料活门(5)以及用于测量所述散料(7)的量的下部传感器和上部传感器(31、32)，所述进料活门定义所述挡板(4)与所述进料活门(5)之间的缝隙并且与旋转轴(29)连接，所述下部传感器和所述上部传感器位于所述挡板(4)、所述进料活门(5)与所述机壳(1)的侧壁之间的空间(8)中；

其中所述进料装置还具有马达单元(2)，所述马达单元布置在所述机壳(1)外部并且与所述旋转轴(29)固定连接；

其中所述马达单元(2)可以通过所述旋转轴(29)连接所述进料活门(5)并且形成作用于所述进料活门(5)的平衡重，

其中所述马达单元(2)具有马达(21)和

滑座(22)，其中所述马达(21)可以在所述滑座(22)上在垂直于所述旋转轴(29)的直线轴(28)上滑动，以便相对于所述旋转轴(29)改变所述马达单元(2)在所述直线轴(28)上的重心；

其中所述挡板(4)与所述进料活门(5)之间的所述缝隙的大小与所述马达(21)在所述直线轴(28)上的位置以及加载于所述进料活门(5)上的所述散料(7)的重量有关。

2.根据权利要求1所述的进料装置，

其中所述传感器(31、32)在传感器支架(3)上安装在所述壳体1的侧壁上。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的进料装置，

其中最多使用两个传感器(31、32)来测量所述散料(7)的量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的进料装置，

其中使用电容式传感器作为所述传感器(31、32)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的进料装置，

其中所述进料活门(5)和所述旋转轴(29)通过一装置彼此连接，所述装置被配置成能将所述旋转轴(29)的旋转运动转变为所述进料活门(5)的升降运动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的进料装置，

其中所述马达单元(2)具有调整重物(23)，所述调整重物可以借助长形孔(24)沿所述直线轴(28)的方向滑动，以便相对于所述旋转轴(29)改变所述马达单元(2)的重心。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的进料装置，

其中所述进料装置可用于输入可流动散料(7)，特别是谷物。

8.一种用于清洁散料(7)的清洁机，具有根据权利要求1至7中任一项所述的进料装置。

9.一种借助特别是根据权利要求1至8中任一项所述的进料装置对散料(7)的进料装置进行入口调节的方法，所述进料装置在机壳(1)内部具有挡板(4)、可旋转地安装的进料活门(5)以及用于测量所述散料(7)的量的下部传感器和上部传感器(31、32)，所述进料活门限定所述挡板(4)与所述进料活门(5)之间的缝隙并且可与旋转轴(29)连接，所述下部传感器和所述上部传感器位于所述挡板(4)、所述进料活门(5)与所述机壳(1)的侧壁之间的空间8中，

其中与所述旋转轴(29)固定连接的马达单元(2)形成作用于所述进料活门(5)的平衡重，其中所述马达单元(2)具有马达(21)和滑座(22)，其中所述马达(21)可以在所述滑座(22)上在垂直于马达单元(2)的旋转轴(29)的直线轴(28)上滑动，以便相对于所述旋转轴(29)改变所述马达单元(2)在所述直线轴(28)上的重心，

其中当所述下部传感器(31)和所述上部传感器(32)被散料(7)覆盖时，通过所述马达(21)的滑动且进而通过所述马达单元(2)相对于所述旋转轴(29)的重心偏移来减小所述平衡重；以及

当所述下部传感器(31)未被散料(7)覆盖时，通过所述马达(21)的滑动且进而通过所述马达单元(2)相对于所述旋转轴(29)的重心偏移来增大所述平衡重。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中所述马达(21)的滑动为连续地进行或者以相同的间隔进行。

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