CN111936405B - 对颗粒材料进行装料的装料装置、方法以及混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对颗粒材料进行装料的装料装置、方法以及混合装置，该装料装置包括具有第一开口和第二开口的主体，其中，垫圈布置在第一开口处。本发明还涉及具有根据本发明的装料装置的混合装置以及使用根据本发明的装料装置来对颗粒材料进行装料的方法。

Description

对颗粒材料进行装料的装料装置、方法以及混合装置
技术领域
本发明涉及一种对颗粒材料进行装料的装料装置，该装料装置包括具有第一开口和第二开口的主体，其中，垫圈布置在第一开口处。本发明还涉及具有根据本发明的装料装置的混合装置以及使用根据本发明的装料装置来装料颗粒材料的方法。
背景技术
混凝土用于广泛的应用中(特别是在建筑行业中)，并且通常通过将水与颗粒材料(诸如水泥粉末和石料)混合来制造。混凝土通常在使用前直接在大型混合器中现场混合。混合混凝土通常涉及将颗粒材料从容器(诸如袋或麻袋)转移至混合器。以这种方式现场转移颗粒材料提出了某些挑战。
当将颗粒材料转移到混合器中时，需要将包含颗粒材料的袋或麻袋移动至混合器并打开以释放内置物。目前转移颗粒材料的方法不可避免地产生空中颗粒材料(灰尘)，这导致材料损失和周围环境的污染。以这种方式转移颗粒材料也可能导致操作者吸入灰尘。
因此，希望提供一种方法来解决转移颗粒材料时的已知缺点中的一个或更多个缺点。
发明内容
根据第一方面，提供了一种对颗粒材料进行装料的装料装置，该装料装置包括具有第一开口和第二开口的主体，其中，垫圈布置在第一开口处。
根据第二方面，提供了一种具有根据第一方面的装料装置的混合装置。
根据第三方面，提供了一种对颗粒材料进行装料的方法，该方法包括以下步骤：
a)将具有颗粒材料的第一容器放置在根据第一方面的装料装置的第一开口上；以及
b)将颗粒材料转移到附接至装料装置的第二开口的第二容器中。
在转移颗粒材料时，本发明的某些实施方式可以提供以下优点中的一个或更多个优点：
·期望的效率；
·期望的易用性；
·期望的安全性；
·颗粒材料的期望控制；
·期望的环境影响。
关于本发明的所述方面中的任何特定的一者或更多者提供的细节、示例和优选项同样适用于本发明的所有方面。除非本文另有说明，或者原本与上下文明显矛盾，否则本文在其所有可能变型中描述的实施方式、示例和优选项的任何组合都包括在本发明中。
附图说明
通过参考以下附图将进一步例示本发明：
图1描绘了根据本发明的装料装置的示例；
图2描绘了元件、垫圈和主体经由主体上的唇缘的组装；
图3描绘了在第一开口具有第一容器并且在第二开口具有第二容器的装料装置；
图4描绘了附接至抽取管的装料装置以及T形接头的横截面。
应理解，以下描述以及对附图的参考涉及本发明的示例性实施方式，并且不应当限制权利要求的范围。
具体实施方式
本发明提供了一种对颗粒材料进行装料的装料装置。装料装置包括具有第一开口和第二开口的主体，其中，垫圈布置在第一开口处。装料装置有助于将颗粒材料从第一容器转移至第二容器。例如，装料装置可以布置在第一容器与第二容器之间。在某些实施方式中，装料装置允许将具有颗粒材料的第一容器放置在第一开口，并且允许将第二容器放置在第二开口。然后，第一容器中的颗粒材料可以经由装料装置转移至第二容器。
在某些实施方式中，颗粒物质可以选自以下项：石灰硅酸盐、硅酸钙、波特兰水泥、沙子、硅石、氧化铝、氧化镁、氧化钙氧化锆、碳化物、氮化物、硼化物、硅酸盐、石墨、无定形碳、碳化硅、硅酸铝、氧化铬或其组合。在某些实施方式中，颗粒物质的平均粒径(particlesize)d50可以小于5μm、或小于4.5μm、或小于4.0μm、或小于3.5μm、或小于3.0μm、或小于2.5μm、或小于2.0μm、或小于1.5μm。可以通过本领域技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量粒径。除非另有说明，否则粒径和粒径性质(诸如粒径分布(“psd”))是使用Leeds and Northrup Microtrac X 100激光粒径分析仪(Leeds and Northrup，NorthWales，Pennsylvania，USA)测量的，其可以确定从0.12μm至704μm的粒径范围内的粒径分布。给定颗粒的尺寸以通过悬浮液沉淀的等直径球体的直径(也称为当量球径或“esd”)表示。中值粒径(或d50值)是如下值，按照该值，按重量计50％的颗粒具有小于该d50值的esd。
在某些实施方式中，第一容器可以是柔性容器(诸如袋)。袋可以由塑料或布制成。袋可以在一侧开口或在所有侧密封。第一容器的尺寸可以变化。例如，放置在第一开口处的第一容器的表面的直径可以高达900mm，这可以允许垫圈具有紧密配合，从而防止在装料期间产生灰尘。在某些实施方式中，第二容器可以是混合装置，诸如混凝土混合装置、喷射混凝土混合装置、桨式强力混合器或自由下落式混合器。在某些实施方式中，混合装置可以围绕第二开口固定至主体。混合装置可以通过螺母和螺栓或螺钉固定至第二开口。在某些实施方式中，混合装置可以从装料装置拆卸。以这种方式，单个装料装置可以与多个不同混合装置一起使用。
在某些实施方式中，第一开口在第一平面中，并且第二开口在第二平面中，其中，第一平面和第二平面可以彼此成小于25°的角度和/或平行。在某些实施方式中，第一开口的表面积和/或周长可以小于、等于或大于第二开口。第一开口和第二开口可以布置成允许颗粒材料从第一容器自由流动至第二容器。第一开口和第二开口的形状可以彼此独立地是圆形、椭圆形或多边形，诸如三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形或十二边形。
在某些实施方式中，布置在第一开口的垫圈可以是柔性的。垫圈可以直接附接至主体以形成第一开口的边界。在某些实施方式中，垫圈填充第一开口处的、主体与第一容器之间的空间。垫圈可以形成主体与第一容器之间的密封。垫圈的柔性性质被认为适合于容纳各种尺寸和/或形状的第一容器。在某些实施方式中，垫圈包括橡胶、硅树脂、软木、氯丁橡胶、丁腈橡胶和/或聚四氟乙烯。在某些实施方式中，垫圈可以是内半径为约150mm、或约200mm、或约250mm、或约300mm的环。在某些实施方式中，垫圈可以是内径为约500mm的环。在某些实施方式中，垫圈可以是外半径为约250mm、或约300mm、或约350mm的环。垫圈可以具有与装料装置的主体的半径相同尺寸的外半径。在某些实施方式中，垫圈的厚度可以为约1mm、或约2mm、或约3mm、或约4mm或约5mm。
在某些实施方式中，主体可以是圆柱形或圆锥形。在某些实施方式中，主体包括铝、熟铁、铸铁、钢、不锈钢、碳纤维、纤维增强塑料和/或木材。在某些实施方式中，主体的高度(即第一开口与第二开口之间的最短距离)为约300mm、或约350mm、或约400mm、或约450mm、或约500mm、或约550mm或约600mm。
在某些实施方式中，第一开口包括另外的元件，其中，垫圈布置在主体与元件之间。在某些实施方式中，主体包括唇缘，该唇缘形成围绕第一开口的边界，并且元件可以经由唇缘附接至主体。例如，元件利用螺母和螺栓或利用螺钉附接至主体的唇缘。在某些示例中，元件和唇缘是环，并且元件的外半径与唇缘的外半径相同，或比唇缘的外半径小或大最多5mm，或比唇缘的外半径小或大最多10mm。在某些示例中，元件的内半径与唇缘的内半径相同，或比唇缘的内半径小或大最多5mm，或比唇缘的内半径小或大最多10mm。在某些实施方式中，垫圈从主体与元件之间突出到第一开口中。在某些实施方式中，垫圈的至少80mm2、或至少90mm2、或至少100mm2、或至少110mm2、或至少120mm2的面积从主体与元件之间突出到第一开口中。
在某些实施方式中，主体附接至排气管。不受理论的约束，认为在颗粒材料从第一容器转移至第二容器期间，空中颗粒材料包含在装料装置中。这可以通过形成密封来得到帮助，该密封在第一容器与垫圈之间形成在第一开口处。通过将排气管附接至主体，空中颗粒材料可以被移位至不同位置。
在某些实施方式中，装料装置的主体经由排气管附接至抽取单元。排气管的长度可以为约1米、或约2米、或约3米、或约4米、或约5米、或约7米、或约10米、或约15米、或约20米、或约30米。在某些实施方式中，抽取单元包括灰尘过滤器。在某些实施方式中，抽取单元产生的真空压力为至少10kPa、或至少15kPa、或至少20kPa、或至少25kPa，从而辅助将空中颗粒材料移位至不同位置。
在某些实施方式中，排气管附接至主体的唇缘下方的T形接头。在某些实施方式中，主体的唇缘下方的T形接头位于主体的上半部中。例如，主体的唇缘下方的T形接头位于主体的顶部三分之一中，或者位于主体的顶部四分之一中。在某些实施方式中，最靠近唇缘的T形接头表面定位在唇缘下方20mm、或唇缘下方25mm、或唇缘下方30mm、或唇缘下方35mm、或唇缘下方40mm、或唇缘下方45mm、或唇缘下方50mm、或唇缘下方55mm、或唇缘下方60mm、或唇缘下方65mm、或唇缘下方70mm、或唇缘下75mm。
本文公开的T形接头具有带有一个开口的底部部分，该底部部分附接至T形接头的具有两个开口的顶部部分并与该顶部部分垂直。T形接头的顶部部分的两个开口端对端地彼此连接。T形接头的顶部部分位于装料装置内部。在某些实施方式中，T形接头的顶部部分的两个开口指向主体的侧壁。在某些实施方式中，T形接头的顶部部分的两个开口都不指向装料装置的中心。在某些实施方式中，T形接头的顶部部分和底部部分是圆柱形和/或圆锥形的。
在某些实施方式中，T形接头附接至装料装置的主体，其中T形接头的底部开口位于主体外部，并且T形接头的顶部开口位于主体内部。在某些实施方式中，T形接头的底部开口附接至排气管，其中T形接头的顶部部分的两个开口位于装料装置的主体内部。在某些实施方式中，T形接头的顶部部分通过焊接、螺丝接合或使用螺母和螺栓固定至装料装置的主体。在某些实施方式中，T形接头的底部部分使用紧固装置(例如使用外心锁(excenterlock)或螺丝锁(screw lock))附接至排气管。
在某些实施方式中，T形接头的底部开口的直径为约90mm、或约100mm、或约110mm、或约120mm、或约130mm、或约140mm、或约150mm、或约160mm、或约170mm、或约180mm。在某些实施方式中，T形接头的顶部开口彼此独立地具有约90mm、或约100mm、或约110mm、或约120mm、或约130mm、或约140mm、或约150mm、或约160mm、或约170mm、或约180mm的直径。在某些实施方式中，T形接头的从T形接头的顶部部分垂直突出的底部部分的长度为约140mm、或约130mm、或约120mm、或约110mm、或约100mm、或约90mm、或约80mm。在某些实施方式中，T形接头的顶部部分的两个开口之间的距离为约350mm、或约340mm、或约330mm、或约320mm、或约310mm、或约300mm、或约290mm、或约280mm、或约270mm、或约260mm、或约250mm、或约240mm。在某些实施方式中，顶部开口的直径均为约160mm，底部开口的直径为约100mm，底部突出部分的长度为约140mm，并且T形接头的顶部部分的两个开口之间的距离为约320mm。
在某些示例中，已经观察到，T形接头主要允许经由排气管排出细小的空中颗粒。不受理论的约束，认为T形接头的形状和定位允许排出细小的空中灰尘颗粒，从而将较大、较重的颗粒留在装料装置中。在某些实施方式中，粒径小于100μm、或小于90μm、或小于80μm、或小于70μm、或小于60μm、或小于50μm、或小于40μm的颗粒材料经由T形接头和排气管排出。在某些实施方式中，粒径大于100μm的颗粒材料保留在装料装置中。在某些实施方式中，T形接头没有过滤器。
在某些实施方式中，T形接头的顶部部分位于装料装置的主体内部，在唇缘下方在主体的上半部中，其中，T形接头的顶部部分位于装料装置内部，并且T形接头的顶部部分的两个开口指向主体的侧壁。
在某些实施方式中，抽取单元中收集的颗粒材料被回收利用。
在某些实施方式中，长钉穿过第一开口突出。长钉可以在两个或更多个点附接至主体。在某些示例中，通过允许操作者将未打开的第一容器直接放置在装料装置的第一开口上，长钉可以辅助颗粒材料的转移的便利性。在某些示例中，当第一容器放置在第一开口时，长钉刺穿该第一容器，从而使得内置物进入装料装置。借助于叉车，可以将第一容器定位在装料装置的第一开口上。第一容器放置在第一开口上方时，装料装置的位置和形状还可以阻挡方便地接近第一容器，从而阻止操作者将手和/或臂插入装料装置。这可以用于保护操作者免受可能由于将手和/或臂插入装料装置和/或第二容器而受到的潜在伤害。
在某些实施方式中，装料装置可以具有以下效果中的一个或更多个：
-抑制空中颗粒材料；
-将颗粒材料从第一容器安全转移至第二容器；
-更环保地使用颗粒材料；
-可重复使用的装置；
-能够适应具有不同尺寸和形状的不同第一容器和/或第二容器的柔性装置
-防止手和臂夹伤风险；
-防止人暴露于空中颗粒材料的风险；
-空中颗粒材料的选择性排出。
示例
图1示出了装料装置1的示例，其中，主体2具有第一开口3和第二开口4(未示出)。主体利用螺母10和螺栓(未示出)附接至元件6，垫圈3固定在主体2与元件6之间。
图1所描绘的示例还包括排气管8和抽取单元9，其中，主体2经由排气管8附接至抽取单元9。在图1的示例中还存在长钉11，该长钉11从第一开口3向外突出。
图2示出了元件6、垫圈5和主体2的组装的示例。元件6利用螺母10和螺栓(未示出)经由唇缘7附接至主体2，从而将垫圈5固定在元件6与主体2之间。
图3示出了装料装置1的示例，其中，第一容器12放置在第一开口(未示出)，并且第二容器13附接至装料装置的第二开口(未示出)。
图4从上方示出了装料装置1的横截面的一部分，其中，T形接头14附接至装料装置1和排气管8。T形接头14的顶部部分位于装料装置1内部并附接至主体2。T形接头的顶部部分的两个开口14b和14c离开装料装置1的中心定向。T形接头的底部开口14a附接至排气管8。
为了避免编号段落的疑惑，本申请涉及在以下编号段落中描述的主题。
1.一种对颗粒材料进行装料的装料装置(1)，该装料装置(1)包括具有第一开口(3)和第二开口(4)的主体(2)，其中，垫圈(5)布置在第一开口(3)处。
2.根据编号段落1所述的装料装置(1)，该装料装置(1)还包括元件(6)，其中，垫圈(5)布置在主体(2)与元件(6)之间。
3.根据编号段落1或编号段落2所述的装料装置(1)，其中，主体(2)包括唇缘(7)，该唇缘(7)形成围绕第一开口(3)的边界。
4.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，元件(6)优选地经由唇缘(7)附接至主体(2)。
5.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，垫圈(5)是柔性的。
6.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，垫圈(5)包括橡胶、硅树脂、软木、氯丁橡胶、丁腈橡胶和/或聚四氟乙烯。
7.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，第一开口(3)在第一平面中，并且第二开口(4)在第一平面中，其中，第一平面和第二平面彼此成小于25°的角度。
8.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，主体(2)的一部分是圆柱形或圆锥形。
9.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，主体(2)包括铝、熟铁、铸铁、钢、不锈钢、碳纤维、纤维增强塑料和/或木材。
10.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，主体(2)附接至排气管(8)。
11.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，装料装置(1)经由排气管(8)附接至抽取单元(9)。
12.根据编号段落10或编号段落11所述的装料装置(1)，该装料装置(1)包括T形接头(14)，该T形接头(14)具有位于装料装置(1)内部的两个顶部开口(14b和14c)以及位于装料装置(1)外部的底部开口(14a)，其中，底部开口(14a)附接至排气管(8)。
13.根据编号段落12所述的装料装置(1)，其中，T形接头(14)在唇缘(7)的下方位于主体(2)的上半部中，唇缘(7)形成围绕第一开口(3)的边界。
14.根据编号段落12或编号段落13所述的装料装置(1)，其中，T形接头(14)的顶部部分附接至主体(2)，其中，两个开口(14b和14c)指向主体(2)的侧壁。
15.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，长钉(11)穿过第一开口(3)突出。
16.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，长钉(11)附接至主体(2)。
17.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，第二容器(13)能够围绕第二开口(4)固定至主体(2)。
18.根据编号段落17所述的装料装置(1)，其中，第二容器(13)是混合装置。
19.根据编号段落18所述的装料装置(1)，其中，混合装置是喷射混凝土混合装置。
20.根据前述编号段落中任一项所述的装料装置(1)，其中，颗粒物质选自以下项：石灰硅酸盐、硅酸钙、波特兰水泥、沙子、硅石、氧化铝、氧化镁、氧化钙氧化锆、碳化物、氮化物、硼化物、硅酸盐、石墨、无定形碳、碳化硅、硅酸铝、氧化铬或其组合。
21.一种具有根据编号段落1至20中任一项所述的装料装置(1)的混合装置。
22.一种对颗粒材料进行装料的方法，该方法包括以下步骤：
a)将具有颗粒材料的第一容器(12)放置在根据编号段落1至20中任一项所述的装料装置(1)的第一开口(3)上；以及
b)将颗粒材料转移到附接至装料装置的第二开口(4)的第二容器(13)中。
23.根据编号段落22所述的方法，其中，第一容器(12)是袋。
24.根据编号段落22或编号段落23所述的方法，其中，第二容器(13)是混合装置。
附图标记
1.装料装置
2.主体
3.第一开口
4.第二开口
5.垫圈
6.元件
7.唇缘
8.排气管
9.抽取单元
10.螺母和螺栓
11.长钉
12.第一容器
13.第二容器
14.T形接头(14a-底部开口，14b和14c-顶部开口)

Claims (14)

1.一种对颗粒材料进行装料的装料装置(1)，所述装料装置(1)包括具有第一开口(3)和第二开口(4)的主体(2)，其中，垫圈(5)布置在所述第一开口(3)处，其中，所述装料装置(1)包括T形接头(14)，所述T形接头(14)附接至所述主体(2)并且具有位于所述装料装置(1)的所述主体(2)内部的两个顶部开口(14b、14c)以及位于所述装料装置(1)的所述主体(2)外部的底部开口(14a)，其中，所述主体(2)经由所述T形接头(14)的所述底部开口(14a)附接至排气管(8)。
2.根据权利要求1所述的装料装置(1)，所述装料装置(1)还包括元件(6)，其中，所述垫圈(5)布置在所述主体(2)与所述元件(6)之间。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装料装置(1)，其中，所述主体(2)包括唇缘(7)，所述唇缘(7)形成围绕所述第一开口(3)的边界。
4.根据权利要求2所述的装料装置(1)，其中，所述元件(6)附接至所述主体(2)。
5.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，所述垫圈(5)是柔性的。
6.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，所述装料装置(1)经由所述排气管(8)附接至抽取单元(9)。
7.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，所述T形接头(14)在唇缘(7)的下方位于所述主体(2)的上半部中，所述唇缘(7)形成围绕所述第一开口(3)的边界。
8.根据权利要求7所述的装料装置(1)，其中，所述T形接头(14)的顶部部分附接至所述主体(2)，其中，所述两个顶部开口(14b、14c)指向所述主体(2)的侧壁。
9.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，长钉(11)穿过所述第一开口(3)突出。
10.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，第二容器(13)能够围绕所述第二开口(4)固定至所述主体(2)，其中，所述第二容器(13)是混合装置。
11.根据权利要求10所述的装料装置(1)，其中，所述混合装置是喷射混凝土混合装置。
12.根据权利要求1所述的装料装置(1)，其中，颗粒物质选自以下项：石灰硅酸盐、硅酸钙、波特兰水泥、沙子、硅石、氧化铝、氧化镁、氧化钙氧化锆、碳化物、氮化物、硼化物、硅酸盐、石墨、无定形碳、碳化硅、硅酸铝、氧化铬或其组合。
13.一种具有根据权利要求1至12中任一项所述的装料装置(1)的混合装置。
14.一种对颗粒材料进行装料的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将具有颗粒材料的第一容器(12)放置在根据权利要求1至12中任一项所述的装料装置(1)的所述第一开口(3)上；以及
b)将所述颗粒材料转移到附接至所述装料装置的所述第二开口(4)的第二容器(13)中。
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