CN113993625A - 研磨设备 - Google Patents

Abstract

一种研磨设备(1)，包括滚筒(2)、围绕滚筒(2)的圆周表面的至少一部分的可移动研磨表面(4)以及围绕滚筒(2)安装的多个处理腔室(5)。每个处理腔室(5)具有上游面(53)和下游面(54)，上游面(53)和下游面(54)界定面向滚筒(2)的开口侧，使得研磨面(4)形成腔室(5)的壁。每个腔室(5)的下游面(53)基本上与滚筒(2)的径向平面(R)对准。

Description

研磨设备

本发明总体上涉及用于对象的表面处理的设备和方法。更具体地，但非排他地，本发明涉及用于小的对象的表面研磨的设备和方法，该小的对象特别是包括大米、谷类、豆类、坚果等的谷物或种子；以及涉及清洁集料(aggregate)以及木材、塑料、矿物或金属之类的对象的设备和方法。

用于对小的对象进行表面研磨处理的各种设备是已知的。典型的设备包括腔室、穿过腔室的横向壁的移动研磨表面、要研磨对象的入口以及经研磨的对象的出口。该设备被布置成使得在使用中对象在腔室中循环并且从对象移除的材料在横向壁下方通过。腔室具有与研磨表面相对并且足够靠近研磨表面的容纳壁，从而在使用中，压力施加在循环对象上以将最下方的对象压靠在底部上。

在前述设备中，具有研磨表面的环形带在水平板上移动以提供研磨性移动底部。带与大致平坦的板的对准并不总是准确的，这导致功耗增加并且将存在研磨掉的材料与被研磨的小的对象的不完全分离的风险。

为了解决这些问题，EP 0755304提出了其中在机器中碾磨小的对象的设备，该机器包括旋转的竖直滚筒，滚筒的外表面上具有环形研磨带。多个竖直延伸的腔室围绕滚筒间隔开并且具有矩形截面，其中开口侧面向滚筒使得带充当腔室的地板。每个腔室包括其顶部处的入口、其底部处的主要出口、上游壁和下游碾磨壁、被移动带所夹带的小的对象碰撞的下游研磨壁。在每个碾磨板与带之间提供间隙，使得对象滑上碾磨板，同时从对象去除的表面材料穿过间隙并且被引导通过每个腔室的主要出口旁边的次要出口。

发现EP 0755304的腔室的矩形截面易于出现流动停滞的区域，从而导致其中处理的对象的不一致处理。为了解决这个问题，EP 2094389提出了具有大致矩形截面的腔室，该大致矩形截面带有倒角以接近腔室内对象的外周流动路径(peripheral flow path)。已经发现，这大大提高了离开腔室的对象的处理的一致性。然而，申请人已经观察到，可以采取步骤来进一步提高碾磨和机器操作的一致性。

此外，在EP 0755304和EP 2094389的每一个中描述的研磨设备中，这种立式碾磨机中碾磨过程的有效性——也就是说从对象去除不需要的表面材料的程度——取决于若干个因素。例如，在碾磨谷物的情况下，谷物本身的特性例如水分、温度、形状和表面特性，以及其他过程变量例如操作温度、压力和腔室内谷物的流动特性。这些过程变量中的一些可以被至少部分地控制，例如通过带的速度、腔室的几何形状和出口的尺寸被至少部分地控制。

在EP 2094389中描述了用于改变该压力的一个可控参数，其提出沿腔室的长度改变腔室的深度，以随着谷物通过腔室前进而改变施加在谷物上的压力。在EP 2089162中描述了另一这样的控制参数，其提出具有不同出口尺寸的可移除出口插件以用于控制允许通过其中的对象的流动，从而控制腔室内的背压。EP 2089162还说明了腔室内的局部压力取决于带的行进速度以及其磨损性。

本发明的一个非排他性目的是在广泛的处理参数范围内和随着时间的推移特别是在高处理压力下，提高碾磨性能的一致性。本发明的另一非排他性目的是用于进一步提高前述研磨设备的能量效率。本发明的又一非排他性目的是用于减少对操作者和维护干预的需要和频率。

因此，本发明的第一方面提供了一种研磨设备，该研磨设备包括滚筒、围绕滚筒的圆周表面的至少一部分的可移动研磨表面以及围绕滚筒安装的一个或更多个处理腔室，每个处理腔室具有上游面和下游面，上游面和下游面界定面向滚筒的开口侧，使得研磨表面形成腔室的壁，其中滚筒包括平行于腔室的下游表面的径向平面，并且径向平面与下游面之间的距离小于径向平面与上游面之间的距离。

已经发现，将腔室移动至该偏离中心的位置减少了设备的能量消耗和损坏的对象(例如米粒)的情况两者。已经发现，即使在非常高的处理压力下，这种组合的协同效应也能大大提高设备的效率。

不期望受任何特定理论的束缚，这被认为是由于下游碾磨面相对于腔室内对象的流动方向的取向。更具体地，当碾磨面相对于移动研磨表面接近径向取向时，碾磨面相对于冲击对象的切向流动方向接近基本垂直的取向。因此，认为冲击下游面的对象不太容易被楔入碾磨面与研磨带之间的锐角拐角，从而更容易沿着其移动以遵循EP 2094389中所示的流动路径。

还被认为是这种布置减少了腔室围绕其安装旋转或翘起的趋势，促使腔室的下游面远离研磨表面并且改变腔室与邻近下游面的研磨表面之间的间隙的尺寸。认为这种翘起会致使在使用中夹带的对象与下游面之间更剧烈的相互作用。因此，已经观察到所要求保护的布置减少了能量消耗。

将理解，如本文中所使用的，术语“下游”相对于腔室面的使用是指对象流将冲击抵靠的腔室的面，这是滚筒的正常旋转方向的功能。

径向平面与下游面之间的距离可以小于径向平面与上游面之间距离的3/4或小于1/2或小于1/4。下游面可以与径向平面邻近。下游面可以与径向平面基本上对准。下游面可以基本上垂直于研磨表面的面对部分或邻近部分以及/或者垂直于滚筒的切向平面。

本发明的另一方面提供了一种研磨设备，该研磨设备包括滚筒、围绕滚筒的圆周的至少一部分的研磨表面以及围绕滚筒安装的一个或更多个处理腔室，每个处理腔室具有面向滚筒的开口侧使得研磨表面形成腔室的壁，其中每个处理腔室的开口侧被界定在上游面与下游面之间，下游面与滚筒的径向平面基本上对准并且平行。

下游面可以基本上位于径向平面上或沿着径向平面。下游面和径向平面可以基本上共面。下游面可以由壁例如下游壁提供。下游面可以包括内部面，例如下游壁的内部面。下游面可以包括碾磨面以及/或者下游壁可以包括碾磨壁。上游面可以基本上平行于下游面和/或平行于径向平面。上游面可以由壁例如上游壁提供。上游面可以包括内部面，例如上游壁的内部面。上游面可以包括重定向或再循环面以及/或者上游壁可以包括重定向或再循环壁。

至少一个处理腔室或该处理腔室或每个处理腔室可以包括开放通道部分(openchannel section)，例如其中其开口侧面向滚筒使得研磨表面形成腔室的壁。该设备可以包括一个或更多个腔室体。每个腔室体可以包括该处理腔室或相应的处理腔室或者界定该处理腔室或相应的处理腔室。腔室体可以包括上游面和/或下游面以及/或者上游壁和/或下游壁。该处理腔室或每个处理腔室或体可以包括基本上矩形的截面，该截面可以但不是必须具有一个或更多个倒角。该处理腔室或每个处理腔室或体可以包括不对称的截面，该截面可以关于任何平面例如平行于下游面和/或上游面的平面不对称。不对称截面可以包括具有两个倒角或圆角的基本上矩形的截面或者由具有两个倒角或圆角的基本上矩形的截面提供，例如其中倒角或圆角是不相似的和/或不对称的。替选地，截面可以包括不对称的部分椭圆形、部分长圆形或部分卵形形状或者由不对称的部分椭圆形、部分长圆形或部分卵形形状提供。

该处理腔室或每个处理腔室或体可以包括相对着的第一壁和第二壁或第一壁部和第二壁部，它们可以朝向研磨表面延伸和/或从研磨表面延伸。第二壁或第二壁部可以与第一壁或第一壁部间隔开，例如在研磨表面的运动方向上间隔开。第一壁或第一壁部可以包括上游面或上游壁。第二壁或第二壁部可以包括下游面或下游壁。腔室还可以包括可以将第一壁部和第二壁部连接的第三壁或第三壁部。第三壁或第三壁部的至少一部分可以垂直于第一壁部和第二壁部。第三壁或第三壁部可以直接连接至第一壁和第二壁或第一壁部和第二壁部，以例如提供基本上矩形的截面。

替选地，第三壁或第三壁部可以成形为至少部分地接近对象的外周流动路径。第三壁或第三壁部可以通过倒角壁或倒角壁部例如第一倒角壁或第一倒角壁部连接至第一壁或第一壁部。类似地，第三壁或第三壁部可以通过倒角壁或倒角壁部例如第二倒角壁或第二倒角壁部连接至第二壁或第二壁部。附加地或替选地，第三壁或第三壁部可以至少部分地弯曲，以例如提供部分椭圆形、部分长圆形或部分卵形的截面。

该处理腔室或每个处理腔室可以包括入口，以例如用于接收要处理的对象。该处理腔室或每个处理腔室可以包括出口或主要出口，例如被处理的对象可以通过该出口或主要出口排出。该处理腔室或每个处理腔室可以包括次要出口，例如研磨掉的材料可以通过该次要出口排出。该处理腔室或每个处理腔室的下游侧例如下游面或下游壁可以与研磨表面间隔开，以例如在下游侧与研磨表面之间提供间隙或空隙。间隙或空隙可以包括次要出口或提供次要出口。处理腔室中的至少一个例如其下游侧可以包括延伸部或延伸壁。延伸部或延伸壁可以从下游侧或下游壁延伸。延伸部或延伸壁可以被配置成至少部分地包含从次要出口排出的例如在邻近的处理腔室之间的研磨掉的材料。排放腔室可以由延伸部或延伸壁以及邻近的处理腔室来界定。

该处理腔室或每个处理腔室或体可以是长形的和/或平行于滚筒的轴线延伸。入口可以在该处理腔室或每个处理腔室或体的第一端处，以及/或者主要出口可以在该处理腔室或每个处理腔室或体的第二端处。入口可以在第一端处或邻近第一端，第一端例如为滚筒的顶端或上端，以及/或者主要出口可以在第二端处或邻近第二端，第二端例如为滚筒的底端或下端。

该设备可以包括可以是环形的辊和/或研磨环。辊可以与滚筒间隔开和/或基本上平行于滚筒。研磨环可以包括研磨表面或提供研磨表面以及/或者可以被安装在滚筒和/或辊上。该设备可以包括跟踪装置，以例如用于自动调整研磨环相对于滚筒和/或辊的位置，例如轴向位置。跟踪装置可以包括模拟感测装置，以例如用于确定研磨环的位置。

本发明的另一方面提供了一种研磨设备，该研磨设备包括：滚筒；与滚筒间隔开并且基本上平行于滚筒的辊；安装在滚筒和辊上的环形研磨环；安装在滚筒周围的一个或更多个处理腔室；以及用于自动调整研磨环的相对于滚筒和辊的轴向位置的跟踪装置；其中，跟踪装置包括用于确定研磨环的轴向位置的模拟感测装置。

申请人已经发现，使用用于确定环的轴向位置的模拟感测装置可以实现通用但是成本有效地跟踪研磨环。这使得跟踪装置能够动态地预测和调整带的运动，已经发现这稳定了带位置并且改善了研磨环的整体磨损。事实上，已经发现模拟感测装置的使用在优化研磨设备的操作方面惊人地有效。不期望受任何理论束缚，认为这是由于动态、恒定和逐渐调整而施加至研磨带的攻击力较小的结果。

模拟感测装置的至少一部分可以位于邻近研磨环的一个或两个边缘。模拟感测装置可以包括例如第一上部感测装置，其可以与研磨环的例如第一上部边缘或部分邻近。模拟感测装置可以包括例如第二下部感测装置，其可以与研磨环的例如第二下部边缘或部分邻近。模拟感测装置可以包括超声波或电磁感测装置。模拟感测装置可以包括光学感测装置，例如光感测装置。

该感测装置或每个感测装置可以包括可以在研磨环的第一侧的发射器和/或可以在研磨环的第二侧的传感器。该感测装置或每个感测装置可以包括可以在第一侧的具有第一孔的第一壁或遮蔽物、和/或可以在第二侧的具有第二孔的第二壁或遮蔽物。发射器可以是可操作的以在使用中发射模拟信号，例如通过第一孔和/或朝向研磨环和/或朝向传感器。发射器可以在第一壁或遮蔽物的与研磨环相对的侧，以例如使得第一壁或遮蔽物掩盖在使用中由发射器发射的模拟信号的一部分。传感器可以是可操作的以在使用中检测和/或测量由发射器发射的模拟信号，例如通过第二孔发射的模拟信号。

第一孔和/或第二孔可以是长形的和/或可以包括狭槽。第一孔和/或第二孔可以包括横向维度，该横向维度可以沿着研磨环的邻近边缘或者基本上平行于研磨环的邻近边缘。第一孔和/或第二孔可以包括纵向维度，该纵向维度可以与横向维度正交或垂直。第一孔和/或第二孔的纵向维度可以沿着滚筒的轴线(例如旋转的轴线)和/或辊的轴线(例如旋转的轴线)或者基本上平行于滚筒的轴线(例如旋转的轴线)和/或辊的轴线(例如旋转的轴线)。

该发射器或每个发射器可以包括光发射器或光源。该发射器或每个发射器可以是可操作的以发射可见光。替选地，发射器可以被配置成发射红外光或紫外光。该发射器或每个发射器可以是可操作的以发射至少50流明，优选地至少100流明，更优选地至少200流明，例如250流明或更多或者300流明或更多。优选地，该发射器或每个发射器包括一个或更多个发光二极管(LED)。LED可以被配置成发射白光。

该传感器或每个传感器可以包括光传感器。该传感器或每个传感器可以包括光电装置或光传感器。该传感器或每个传感器可以包括光敏电阻或光敏电阻器。光敏电阻或光敏电阻器可以包括至少5mm、优选至少7mm或8mm并且更优选至少10mm的主要尺寸。替选地，该传感器或每个传感器可以包括光电二极管。

滚筒可以包括基本上圆柱形的体，其中多个处理腔室围绕滚筒的外围安装。辊可以包括张力辊或尾辊。滚筒可以能够围绕轴线例如滚筒轴线旋转，以及/或者辊可以能够围绕轴线例如辊轴线旋转，该辊轴线可以基本上平行于滚筒的轴线。

辊轴线的取向——例如相对于滚筒轴线——可以是可调节的。辊可以例如相对于滚筒枢转地安装在其端部之一处。辊可以可旋转地安装至支架，并且支架可以例如相对于滚筒枢转地安装在其端部之一处或邻近其端部之一。

跟踪装置可以是可操作的以在使用中改变辊轴线的取向，例如从而使研磨环朝向滚筒或辊的一端和/或沿着滚筒和/或辊的轴线移动。跟踪装置可以包括致动器，该致动器可以可操作地连接至辊或连接至支架。致动器可以是可操作的以使辊或支架例如相对于滚筒枢转。

该设备可以包括可操作地连接至辊的辊致动器。辊致动器可以是可操作的以修改辊轴线相对于滚筒轴线的取向，以例如在使用中朝向滚筒和/或辊的端部跟踪带。

该设备可以包括外壳，该外壳可以包括隔离腔室。隔离腔室可以容纳辊的至少一部分和/或可以在使用中阻止研磨掉的材料被夹在辊与研磨环之间。

本发明的另一方面提供了一种研磨设备，该研磨设备包括外壳，在该外壳中接纳有：滚筒；与滚筒间隔开并且基本上平行于滚筒的张力辊；安装在滚筒和张力辊上的环形研磨环或带；以及安装在滚筒周围的一个或更多个处理腔室；其中外壳包括隔离腔室，该隔离腔室容纳张力辊的至少一部分并且在使用中阻止研磨掉的材料被夹在辊与研磨环之间。

由申请人已经观察到，隔离腔室的设置阻止了研磨掉的材料进入张力辊的附近、降低了能量消耗并且延长了带的使用寿命。不希望受任何特定理论的束缚，认为这是由于研磨环夹带的空气包括被处理的小的对象的副产物而这些副产物可以被释放在外壳内并且变成被困在张力辊与研磨环之间的事实。因此，这些副产物可以被强制进入带的后侧，并且变成楔入滚筒与带之间，从而使带从滚筒突出并且将其推向腔室。这导致处理特性的变化并且可能会最终过早地损坏带。

该设备可以包括隔离装置，以例如用于使隔离腔室内的研磨掉的材料的量最小化。隔离装置可以被配置成用于阻止研磨环或带夹带的空气进入隔离腔室。隔离装置可以被配置成用于从外壳中抽空研磨掉的材料。

外壳可以包括容纳滚筒的至少一部分的主腔室。外壳可以包括连接主腔室和隔离腔室的一个或更多个接口部分。隔离装置或接口部分可以包括一个或更多个掩蔽物(screen)或掩蔽物部分，该一个或更多个掩蔽物或掩蔽物部分可以从接口部分向研磨环或带延伸，以例如用于阻止研磨环或带夹带的空气进入隔离腔室。掩蔽物或掩蔽物部分可以在环形研磨环或带附近终止，以例如用于阻止研磨环或带夹带的空气进入隔离腔室。掩蔽物或掩蔽物部分可以包括壁和/或可以从接口部分向环形研磨环或带延伸。掩蔽物或掩蔽物部分可以是柔性的和/或可以包括刷元件或柔性材料片，例如弹性体或其他塑料材料。替选地，掩蔽物或掩蔽物部分可以是刚性的和/或可以包括金属片例如钢，或者可以是刚性的另一材料。

该设备可以包括抽空装置或抽空器，以例如用于从外壳中抽空研磨掉的材料或包含研磨掉的材料的空气。抽空装置或抽空器可以包括真空或抽吸装置或真空，以例如用于从外壳中抽出包含研磨掉的材料的空气。抽空装置或抽空器可以包括泵，例如气泵或真空泵。抽空装置或抽空器可以可操作地或流体地连接至隔离腔室，以例如用于从隔离腔室中抽空包含研磨掉的材料的空气。

该抽空装置或抽空器或者另外的抽空装置或抽空器可以可操作地或流体地连接至主腔室，以例如用于从主腔室中抽空包含研磨掉的材料的空气。该抽空装置或抽空器或者另外的抽空装置或抽空器可以包括入口，该入口可以被定位成在研磨环或带夹带的空气进入隔离腔室之前抽空研磨环或带夹带的空气。入口可以在主腔室中和/或邻近接口部分。

该设备可以包括可操作地连接至该处理腔室或每个处理腔室的主要出口的另外的抽空装置或抽空器，以例如用于从中抽空被处理的对象。该抽空装置或抽空器或者另外的抽空装置或抽空器可以可操作地连接至该处理腔室或每个处理腔室或排放腔室的次要出口，以例如用于从中抽空研磨掉的材料。

抽空装置或抽空器中的至少一个或每个可以包括抽吸组件。该抽吸组件或每个抽吸组件可以包括真空泵和/或真空管以及/或者存储容器或存储袋，研磨掉的材料可以存储在该存储容器或存储袋中。

隔离腔室可以近似于张力辊和/或环形研磨环或带的在滚筒与张力辊之间延伸的部分的形状。隔离腔室可以包括基本上三角形的截面，例如具有圆形顶点。隔离腔室可以包括基本上棱柱形的腔室，该腔室可以具有圆形顶点或顶点边缘。替选地，隔离腔室可以包括基本上长方体例如矩形长方体的形状。隔离腔室可以是至少部分透明或半透明的。隔离腔室可以包括一个或更多个窗，以例如用于查看研磨环和/或张力辊的一部分。该窗或每个窗可以包括透明或半透明材料片，例如诸如丙烯酸的塑料材料。

该设备可以包括供应装置或进料装置，以例如用于在使用中将对象进料至入口中。进料装置可以包括料斗，以例如用于存储要处理的对象。料斗可以连接至该处理腔室或每个处理腔室或体的入口。进料装置可以包括一个或更多个进料管，每个进料管可以连接至该处理腔室或每个处理腔室或体的入口以及/或者连接至料斗或另一材料源。

该设备可以包括用于接收经处理的对象的一个或更多个存储容器或存储袋。该设备可以包括输送装置或输送机，用于在使用中将经处理的对象从主要出口输送至例如存储容器或存储袋。存储容器或存储袋可以包括一个或更多个主存储容器或主存储袋。

该设备可以包括用于从次要出口接收研磨掉的材料的存储容器或存储袋。该设备可以包括抽吸装置，以用于在使用中从次要出口抽出研磨掉的材料，以例如以及/或者用于将其供应至存储容器或存储袋。存储容器或存储袋可以包括次存储容器或次存储袋。

该设备可以包括驱动装置，该驱动装置可以是可操作的以旋转滚筒和/或辊。该设备可以包括控制装置，该控制装置可以被配置成控制驱动装置和/或跟踪装置。该设备可以包括感测装置，以例如用于感测一个或更多个过程变量。感测装置可以可操作地连接至控制装置。控制装置例如可以被配置成：例如响应于由感测装置感测的一个或更多个过程变量，自动地改变设备的一个或更多个控制参数。

本发明的另一方面提供了一种研磨设备，该研磨设备包括基底、可通过驱动装置沿基底和/或随基底移动的研磨表面、邻近基底安装的一个或更多个处理腔室、用于感测一个或更多个过程变量的感测装置以及可操作地连接至驱动装置、感测装置和处理腔室的控制装置，该处理腔室或每个处理腔室具有面向基底的开口侧，使得研磨表面形成腔室的壁，其中控制装置被配置成响应于由感测装置感测到的一个或更多个过程变量，来例如自动地改变设备的一个或更多个控制参数。

过程变量可以包括设备或腔室的区域中的压力(或指示压力的值)。该区域可以包括腔室的入口、出口、中间区域或中心区域。感测装置可以包括一个或更多个压力感测装置或传感器，其可以被配置成或是可操作的以测量、确定或估计腔室或其区域中的压力(或指示压力的值)。一个或更多个压力感测装置或传感器可以包括传感器，例如第一或入口传感器，其可以被配置成或可操作成测量、确定或估计腔室的入口或入口区域中的压力(或指示压力的值)。一个或更多个压力感测装置或传感器可以包括传感器，例如第二或出口传感器，其可以被配置成或可操作成测量、确定或估计腔室的出口或出口区域中的压力(或指示压力的值)。一个或更多个压力感测装置或传感器可以包括传感器，例如第三或中间传感器，其可以被配置成或可操作成测量、确定或估计腔室的例如在入口与出口之间的中间区域或中心区域中的压力(或指示压力的值)。

过程变量可以包括设备、腔室、供应装置或进料装置的区域中的湿度或水分(或指示湿度或水分的值)。该区域可以包括腔室的入口、出口、中间区域或中心区域。该区域可以包括供应装置或进料装置例如料斗的入口、出口、中间区域或中心区域。感测装置可以包括一个或更多个湿度或水分感测装置或传感器，其可以被配置成或可操作成测量、确定或估计腔室、供应装置或进料装置或其区域中的湿度或水分(或指示湿度或水分的值)。一个或更多个湿度或水分感测装置或传感器可以包括多个传感器，每个传感器被定位、被配置成或可操作成测量、确定或估计任何两个或更多个这样的区域中的湿度或水分(或指示湿度或水分的值)。

过程变量可以包括驱动装置的负载或功率输入或输出或电流消耗(或指示它们的值)。感测装置可以包括功率计、安培计或扭矩计或者为此的一个或更多个传感器。

过程变量可以包括指示由设备或腔室处理的损坏或破损对象的量(例如数量、比例或百分比)的值。感测装置可以包括视觉系统，该视觉系统可以是可操作的以确定该值。感测装置或视觉系统可以包括用于捕获经处理的对象的一个或更多个图像的图像捕获装置，例如当它们从主要出口排出时和/或当它们沿着输送装置或输送机输送时和/或当它们在使用中从主要出口排出或输送时，例如将它们排出或输送至存储容器或存储袋。感测装置或视觉系统可以是可操作的或被配置成将一个或更多个捕获的图像与参考图像、轮廓或模型进行比较，以例如确定指示由设备或腔室处理的损坏或破损对象的量的值。感测装置或视觉系统可以是可操作的或被配置成分别或独立地捕获与两个或更多个处理腔室或者两组或更多组处理腔室中的每一个相关联的经处理的对象的一个或更多个图像。

过程变量可以包括指示从由设备或腔室处理的对象去除的材料的量例如研磨掉的材料的量(例如重量、体积、比例或百分比)的值。感测装置可以与用于从次要出口接收研磨掉的材料的存储容器或存储袋相关联。感测装置可以包括一个或更多个重量感测装置或传感器或秤，以例如用于测量研磨掉的材料的重量。感测装置可以包括填充水平感测装置或传感器，以例如用于测量、确定或估计存储容器或存储袋内研磨掉的材料的量。

过程变量可以包括指示从由设备或腔室处理的对象去除的材料的质量例如研磨掉的材料的质量的值。感测装置可以包括视觉系统，该视觉系统可以是可操作的以确定该值。感测装置或视觉系统可以包括用于捕获研磨掉的材料的一个或更多个图像的图像捕获装置，例如当它从次要出口排出时和/或当它在使用中从次要出口排出或输送时，例如将它们排出或输送至存储容器或存储袋。感测装置或视觉系统可以是可操作的或被配置成将一个或更多个捕获的图像与参考图像、轮廓或模型进行比较，以例如确定指示研磨掉的材料的质量例如其颜色或其他视觉特征的值。感测装置或视觉系统可以是可操作的或被配置成分别或独立地捕获与两个或更多个处理腔室或者两组或更多组处理腔室中的每一个相关联的研磨掉的材料的一个或更多个图像。

控制参数可以包括驱动装置、研磨表面或基底的速度。例如，如果基底例如相对于处理腔室是静止的、固定的或不可移动的，并且研磨表面相对于基底或处理腔室是可移动的，则控制参数可以包括研磨表面相对于基底或处理腔室的速度。替选地，如果基底例如相对于处理腔室是可移动的，并且研磨表面相对于基底是固定的，则控制参数可以包括基底和/或研磨表面例如相对于处理腔室的速度。

该设备可以包括框架，并且处理腔室相对于框架可以是固定的或不可移动的或静止的。该设备可以包括滚筒并且基底可以包括滚筒的外表面例如圆周表面。滚筒可以例如相对于框架和/或相对于处理腔室是可旋转的。驱动装置可以包括用于相对于处理腔室旋转滚筒和/或研磨表面的驱动电机。滚筒的外表面可以是磨料，从而以提供设备的研磨表面。替选地，该设备可以包括研磨环，该研磨环可以是环形的和/或可以包括或提供研磨表面。该设备可以包括辊，该辊可以例如相对于框架是可旋转的。辊可以与滚筒间隔开和/或基本上平行于滚筒。研磨环可以安装在滚筒和/或辊上(如果存在的话)以及/或者可随滚筒和/或辊旋转。

控制参数可以包括滚筒或驱动装置例如相对于处理腔室或框架的速度，例如旋转速度。控制参数可以包括研磨表面或环例如相对于处理腔室或框架的速度，或者如果滚筒是静止的，则控制参数可以包括研磨表面或环相对于滚筒的速度。

控制参数可以包括腔室的一个或更多个尺寸参数。控制参数或尺寸参数可以包括：经处理的对象通过的该出口或出口的大小；或引入待处理对象的该入口或入口的大小。控制参数或尺寸参数可以包括腔室例如相对于研磨表面的一个或更多个区域的深度。控制参数或尺寸参数可以包括腔室的一个或更多个区域的宽度，例如平行于研磨表面的尺寸。控制参数或尺寸参数可以包括腔室的形状。

改变控制参数可以包括增加驱动装置、研磨表面或基底的速度例如旋转速度。改变控制参数可以包括增加驱动装置的速度设置或供应给驱动装置的功率或电流。改变控制参数可以包括改变腔室的一个或更多个尺寸参数。改变控制参数可以包括调整出口或主要出口的大小。例如，腔室可以包括可调整的滑动门机构，该滑动门机构可以是可操作的以例如通过致动器调整出口或主要出口的大小。处理腔室的一个或更多个壁(例如第三壁)可以相对于其他壁(例如第一壁和第二壁)是可移动的并且可以通过致动器是可移动的。改变控制参数可以包括使致动器调整滑动门或可移动壁的位置，从而以修改出口的大小或处理腔室的几何形状(例如深度)。在实施方式中，可移动壁可以是柔性的或分段的，例如从而使得处理腔室的两个或更多个区域能够相对于彼此而变化。

控制装置可以被配置成例如响应于由水分或湿度感测装置测量的增加的水分或湿度而减小出口或主要出口的大小。控制装置可以被配置成例如响应于由水分或湿度感测装置测量的减少的水分或湿度而增加出口或主要出口的大小。控制装置可以被配置成在预定时间段之后，例如对应于具有增加或减少的水分含量的对象进入处理腔室5的预期延迟而减小或增加出口或主要出口的大小。

控制装置可以包括用于控制参数和/或过程变量的一个或更多个参考值，该控制参数和/或过程变量适用于处理一个或更多个不同类型的对象，例如谷物。控制装置可以包括数据库，该数据库可以包含参考值。控制装置或数据库可以包括一个或更多个参考表，该参考表可以包含参考值。附加地或替选地，控制装置可以包括一个或更多个算法或公式，以用于基于一个或更多个测量的过程变量来确定和/或控制适当的控制参数。

控制装置可以被配置成例如响应于一个或更多个测量的过程变量中的异常或意外变化而自动停止设备。控制装置或其一个或更多个算法可以被配置成基于一个或更多个测量的过程变量来确定故障状态。例如，故障状态可能对应于损坏的研磨带。故障状态可能对应于打滑的研磨带。故障状态可能对应于谷物类型的不期望变化。

本发明的另一方面提供了一种便携式碾磨机或研磨单元，其包括研磨设备、用于为研磨设备供电的电力供应装置以及用于控制研磨设备和/或电力供应装置的一个或更多个控制参数的控制装置，控制装置包括用于与远程服务器通信的无线通信装置，其中控制装置被配置成响应于在使用中由远程服务器接收的命令来控制研磨设备和/或电力供应装置的至少一个控制参数。

研磨设备可以包括上述研磨设备的一个或更多个特征。电力供应装置可以包括发动机-发电机例如柴油发电机、太阳能电池板或光伏电池、燃料电池或其他电存储装置中的一个或更多个。控制装置可以包括一个或更多个控制单元或控制器，其可以可操作地连接(例如，经由有线连接或无线连接)至研磨设备或电力供应装置。便携式碾磨机或研磨单元可以包括容器，例如运送容器。研磨设备和/或电力供应装置和/或控制装置的至少一部分可以接纳在容器内或安装在容器上。

本发明的另一方面提供了一种服务器例如远程服务器，其被配置成或适用于与便携式碾磨机或研磨单元例如如上所述的便携式碾磨机或研磨单元进行通信。

服务器可以是可操作的或被配置成例如自动或通过手动干预来改变研磨设备的一个或更多个控制参数。因此，服务器可以形成前述研磨设备的控制装置的一部分。控制装置可以包括与研磨设备相关联和/或位于研磨设备上的本地控制装置。

远程服务器可以包括费用模块或算法，其可以被配置成计算与研磨设备或便携式碾磨机的操作相关联的费用。费用模块或算法可以被配置成计算与操作和/或控制参数和/或操作周期中的一个或更多个相关联的费用。费用模块或算法可以被配置成基于操作周期计算费用。在设备或便携式碾磨机包括用于测量装入设备或由设备处理的对象的量的一个或更多个重量传感器的情况下，费用模块可以被配置成至少部分地基于由重量传感器中的至少一个测量的重量来计算费用。费用模块可以被配置成至少部分地基于例如装入料斗中的要处理的对象的重量、以及/或者经处理的对象的重量以及/或者损坏或破损的对象的重量以及/或者研磨掉的材料的重量来计算费用。控制单元可以被配置成监测一个或更多个所述重量随时间的变化和/或可以包括一个或更多个冗余传感器以确保被处理的对象的量的准确性。

远程服务器可以包括客户数据库，其可以包括一个或更多个客户详细信息(例如，联系人姓名、地址、电话号码、帐号、信用额度、评级或历史和/或支付期限中的一个或更多个)。远程服务器可以包括发票模块或算法，其可以被配置成例如基于由费用模块或算法计算的一个或更多个费用来生成发票。

控制单元可以包括输入装置，以例如用于捕获与客户或支付手段(例如信用卡)相关的数据。控制单元可以被配置成例如经由无线通信装置向远程服务器发送与客户或支付手段相关的数据。

远程服务器可以包括支付模块或算法，其可以被配置成将由发票模块或算法生成的发票与客户或支付手段相关联。支付模块或算法可以被配置成例如从支付手段或与客户相关联的支付手段检索支付。检索到的支付可以对应于由发票模块生成的发票。

为了避免疑问，如本文中所使用的术语发票可以简单地指代可以存储在服务器上的交易，并且不需要生成会计凭证。

本发明的另一方面提供了一种研磨系统，该研磨系统包括例如一个或更多个如上所述的便携式碾磨机或研磨单元，以及例如一个或更多个如上所述的服务器。

该系统可以被配置成使得在服务器没有接收到命令例如矛盾命令的情况下，本地控制装置是可操作的或被配置成例如响应于由感测装置感测的一个或更多个过程变量来自动地改变研磨设备的一个或更多个控制参数。替选地，服务器可以是可操作的或被配置成例如响应于由感测装置感测的一个或更多个过程变量(其可能已经被服务器接收并处理)来向本地控制装置发出一个或更多个命令以使其改变研磨设备的一个或更多个控制参数。

本发明的其他方面提供了操作研磨设备、便携式碾磨机或研磨单元、服务器和/或研磨系统的方法。这种方法可以包括本领域技术人员根据本文中的公开内容将理解的任何一个或更多个步骤或特征。

为了避免疑义，本文中所描述的任何特征同样适用于本发明的任何方面。

本发明的另一方面提供了一种计算机程序单元，其包括计算机可读程序代码装置，该计算机可读程序代码装置用于使处理器执行过程以实现上面提及的控制装置或服务器的一个或更多个功能特征。

本发明的又一方面提供了包括在计算机可读介质上的计算机程序单元。

本发明的又一方面提供了一种计算机可读介质，其上存储有程序，其中，该程序被布置成使计算机执行过程以实现上面提及的控制装置或服务器的一个或更多个功能特征。

本发明的又一方面提供了一种控制装置或控制系统或控制器，其包括上面提及的计算机程序单元或计算机可读介质。

出于本公开内容的目的，并且尽管有上述情况，应当理解，本文中所描述的任何控制器、控制单元和/或控制模块均可以包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算装置。控制器可以包括单个控制单元或电子控制器，或者替选地，系统或设备的控制的不同功能可以体现在或托管在不同的控制单元或控制器或控制模块中。如本文所使用的，术语“控制单元”和“控制器”将被理解为包括单个控制单元或控制器二者以及共同操作以提供所需的控制功能的多个控制单元或控制器。可以提供指令集，该指令集在被执行时使所述(一个或多个)控制器或控制单元或控制模块来实现本文所描述的控制技术(包括本文描述的(一种或多种)方法)。所述指令集可以被嵌入一个或更多个电子处理器中，或者替选地，所述指令集可以被提供为将由一个或更多个电子处理器执行的软件。例如，第一控制器可以以在一个或更多个电子处理器上运行的软件来实现，并且一个或更多个其他控制器也可以以在一个或更多个电子处理器、可选地与第一控制器相同的一个或更多个处理器上运行的软件来实现。然而，应当理解的是，其他布置也是可用的，并且因此，本发明不限于任何特定的布置。在任何情况下，本文中描述的指令集可以被嵌入计算机可读存储介质(例如，非暂态存储介质)中，该计算机可读存储介质可以包括用于以可由机器或电子处理器/计算装置读取的形式存储信息的任意机制，包括但不限于：磁存储介质(例如,软盘)、光存储介质(例如,CD-ROM)、磁光存储介质、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、闪存、或用来存储这样的信息/指令的电介质或其他类型的介质。

在本申请的范围内，明确地旨在可以独立地或以任何组合采用在前述段落中、权利要求书中和/或下面的描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替选方案，尤其是其各个特征。也就是说，所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合来进行组合，除非这些特征不可兼容。为了避免疑义，本文中所使用的术语“可以”、“和/或”、“诸如”、“例如”和任何类似的术语应当被解释为非限制性的，使得无需展示如此描述的任何特征。实际上，在不脱离本发明的范围的情况下，明确设想了可选特征的任何组合，无论这些是否明确要求保护。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，这些权利包括修改任何最初提交的权利要求以从属于和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初未以这种方式要求保护。

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是根据第一示例的示出其的两个腔室的研磨设备的局部侧视图；

图2是示出滚筒、尾辊、研磨带和围绕滚筒的一部分的处理腔室的布局的研磨设备的示意性顶视图；

图3是与现有技术布置相比的腔室及腔室相对于研磨带的位置的局部截面图；

图4是类似于图3的局部截面图，但示出了可替选的腔室设计；

图5是根据第二示例的研磨设备的示意性顶视图；

图6是图5的研磨设备的示意侧视图；

图7是图5的设备的研磨带位置感测组件的示意性表示；

图8是示出在使用光敏电阻作为光传感器时光强度作为如由图7的带位置感测组件测量的带位置的函数的图表；

图9是示出在使用光电二极管作为光传感器时光强度作为如由图7的带位置感测组件测量的带位置的函数的图表；以及

图10是结合根据第二示例的研磨设备的碾磨系统的示意性表示。

现在参照图1至图3，示出了包括外壳10的研磨设备1，在外壳10内接纳有滚筒2、与滚筒2间隔开并基本上平行于滚筒2的张力辊或尾辊3、安装在滚筒2和尾辊3上的环形研磨环或研磨带4、安装在滚筒2周围的八个处理腔室5和安装在外壳10外部的控制单元6。装料斗20位于设备1上方，装料斗20包括连接至装料斗20的进料管21和两个水分传感器60、61。每个进料管21连接至装料斗20，延伸穿过外壳10中的相应孔(未示出)并为相应的一个处理腔室5进料。第一水分传感器60处于料斗20的上部以用于在将对象装入料斗20中时测量对象的水分含量，而第二水分传感器61邻近料斗20的基部以用于测量即将进入处理腔室5的对象的水分含量。水分传感器60、61可操作地连接至控制单元6，并且由水分传感器60、61测量的数据由控制单元6接收以进行处理。

图1和图2中示意性示出的外壳10包括具有侧板11和顶板12的框架。滚筒2基本上是圆柱形的，以垂直方向可旋转地安装至外壳10的框架，并且由驱动电机D在方向A上绕其轴线X旋转驱动。在该示例中，驱动电机D是电动机。尾辊3也基本上是圆柱形的，但具有比滚筒2小的直径，并且还以基本上平行于滚筒2的取向可旋转地安装至外壳10的框架。

研磨带4包括在布、纸或塑料之类的背衬上的沙子或砂砾涂层，其中颗粒通过树脂或类似的粘合剂保持在适当的位置。研磨带4安装在滚筒2和尾辊3上，并在它们之间保持张力，使得滚筒2的旋转引起研磨带4驱动尾辊3旋转。应当理解，在一些示例中，驱动电机D可以耦接至尾辊3而不是滚筒2。

处理腔室5围绕由研磨带4覆盖的滚筒2的圆周部分等距间隔开。每个处理腔室5大致平行于滚筒2的轴线X延伸并且包括长形的开放通道部分，所述长形的开放通道部分安装成其开口侧面向滚筒2，使得研磨带4形成处理腔室5的壁。每个处理腔室5包括在其上端的入口50、在其下端的主要出口51和沿其长度的次要出口52。

每个处理腔室5还包括第一上游壁53、第二下游壁54和与第一壁53和第二壁54垂直并连接第一壁53和第二壁54的第三中间壁55，以界定处理腔室5的与研磨带4相对的基部。上游壁53包括内部上游面53a，以及下游壁54包括内部下游面54a。每个处理腔室5的开口侧被界定在上游面53a与下游面54a之间。

上游壁53邻近研磨带4终止，具有最小空隙，仅为了避免与研磨表面接触。相比之下，下游壁54与带4间隔开以提供间隙G，该间隙G足以在使用中允许研磨掉的材料从中通过，从而提供次要出口52。可选的延伸壁56固定至第三壁55并从第二下游壁55延伸，可选的延伸壁56基本上垂直于第二下游壁55并与下游壁55、研磨带4和相邻的处理腔室5一起界定排放区57。真空源(未示出)将研磨掉的材料从排放区57吸取至存储容器(未示出)。

每个处理腔室5还包括安装至第三壁55的三个压力传感器62、63、64。第一压力传感器62安装在邻近入口50处以用于测量处理腔室5的入口区域中的压力。第二压力传感器63安装在入口50与主要出口51之间以用于测量处理腔室5的中间区域中的压力。第三压力传感器64安装在邻近主要出口51处以用于测量处理腔室5的出口区域中的压力。压力传感器62、63、64可操作地连接至控制单元6并且由压力传感器62、63、64测量的数据由控制单元6接收以进行处理。

在该示例中，第三壁55在其顶部通过铰接装置H相对于第一壁53和第二壁54枢转地连接并且在邻近其下端可操作地连接至致动器65。致动器65可操作地连接至控制单元6以从其接收控制信号。因此，可以调整第三壁55的取向以沿处理腔室5的长度改变处理腔室5的深度。已经观察到，增加腔室的深度会引起该区域的压力增加。如在EP 2094389中所解释的，例如去除白米的后续层所需的施加压力随着大米变白而增加。这是由于谷物的核心具有较高的韧性。因此，当谷物行进通过处理腔室5时逐渐地增加施加在谷物上的压力会保持一致的表面材料去除速率。

此外，该示例中的研磨设备1还包括邻近主要出口51的可调节滑动门机构66。该滑动门机构66可调节以增大或减小主要出口51的大小。滑动门机构66可操作地连接至控制单元6以用于从其接收控制信号以调整其位置(例如，经由其的致动器)。如上所述，处理腔室5内的压力还取决于主要出口51的大小，其节流流过处理腔室5的对象的流动。因此，使用可调节滑动门机构66调节主要出口51的大小提供了对处理腔室内背压的另一控制。

在使用中，驱动电机D致使滚筒2沿方向A旋转，同时待研磨的对象被装入料斗20中并经由进料管21进料至处理腔室5的入口50。当滚筒2旋转时，它研磨与其研磨表面邻近的对象以去除表面材料的一部分。对象从每个处理腔室5的入口50传送至主要出口51，推动研磨掉的材料通过下游壁54下方的间隙G并且在重力和/或抽吸力下被延伸壁56引导至排放区57并转移至存储容器(未示出)。

在研磨带4的作用下，对象沿外周流动路径P在处理腔室5内循环。主要出口51小于入口50和处理腔室5内的截面面积，以节流对象的流动，从而在处理腔室5内产生背压。该背压推动流动对象抵靠研磨带4，从而去除对象的一个或更多个外层。

在随着下游壁54上升并沿中间壁55朝上游壁53回流之前迫使研磨带4夹带的对象抵靠下游壁54。因此，下游壁54用作碾磨壁54。如上所述，去除的材料在下游碾磨壁54下方通过间隙G传送并进入排放区57中，而经研磨的对象通过主要出口51离开腔室。因此，经处理的对象与去除的材料分开收集，并且例如传送至收集袋(未示出)中。

如图2和图3中更清楚地示出的，每个处理腔室5的下游碾磨壁54及其内碾磨面54a基本上与滚筒2的径向平面R对准。因此，下游碾磨壁54和它的内碾磨面54a基本上与撞击对象的切向流动方向垂直。这与EP0755304中描述的布置形成对比，其中腔室位置以虚线形式描述为图3中的附图标记5'。该腔室5'的碾磨壁54'与研磨带4形成锐角，认为这会使对象容易变得短暂地楔入邻近的间隙G。这被认为是更剧烈地研磨对象，这增加了破损对象的情况，并导致腔室5'沿外周流动路径P的方向略微翘起。

因此，通过将处理腔室5的下游碾磨壁54朝滚筒2的径向平面R移动，这被认为是对象更容易沿外周流动路径P移动。已经观察到这与EP0755304中描述的腔室布置相比，处理腔室5的重新定位不仅减少了破损对象的情况，而且还降低了研磨设备1的能量消耗。同时已经发现将下游碾磨壁54移动成基本上与径向平面R对准产生最显著的改进，当径向平面R与下游面54a之间的距离小于径向平面与上游面之间的距离的1/4、1/2或甚至3/4时，已经观察到显著的改进。

图4示出了根据另一示例的处理腔室105，处理腔室105类似于上述处理腔室5，其中，相似的特征用相似的附图标记加上前面的‘1’来标记。根据该示例的处理腔室105的不同之处在于，它被成形为近似于对象的外周流动路径P的形状。特别地，与上述处理腔室5的矩形截面相比，处理腔室105是不对称的。

在该示例中，第三壁155通过第一倒角壁155a接合至第一上游壁153并且通过第二倒角壁155b接合至第二下游碾磨壁154。第一倒角壁155a大于第二倒角壁155b，从而提供沿处理腔室105的不对称截面。本领域技术人员将理解，在一些示例中，第三壁155可以是至少部分弯曲的，以例如提供具有部分椭圆形、部分长圆形或部分卵形截面的处理腔室。

该处理腔室105类似于EP 2094389中公开的处理腔室，但是与上述示例中的处理腔室5一样，它被移位，使得下游碾磨壁154基本上与滚筒2的径向平面R对准。因此，该腔室设计结合了EP 2094389中描述的优点，其中流动停滞区域被最小化。这阻止了未处理或处理中的对象从入口50传送至出口51，从而提高了处理的一致性。这将是值得注意的。

研磨设备1的另一特征是提供闭环控制。更具体地，设备1被配置成监测多个过程变量并根据监测的过程变量控制机器的操作。在该示例中，过程变量包括由水分传感器60、61测量的水分、由压力传感器62、63、64测量的压力以及由与其可操作地连接的电流表(未示出)测量的驱动电机D的电流消耗。本示例中的控制参数包括驱动电机D的旋转速度、处理腔室5的深度变化(由改变第三壁55取向的致动器65控制)以及主要出口51的大小(受控于滑动门机构66)。

在使用中，控制单元6监测过程变量并响应于此自动地控制控制参数。例如，如果由第一水分传感器60测量的水分小于由第二水分传感器61测量的水分，这表明料斗20上部的谷物比料斗20下部的谷物干燥并且因此将需要较高的加工压力。当由第二水分传感器61测量的水分下降至与这个较低值对应时，在适当的延迟之后控制单元6可以控制滑动门机构66以改变主要出口51的大小以及/或者控制致动器65以改变第三壁55的取向以改变处理腔室5的深度变化。

这又增加了处理腔室5内的背压以保持对谷物的基本上恒定的处理。可以由控制单元6使用由压力传感器62、63、64测量的压力和/或由电流表(未示出)测量的驱动电机D的电流消耗来确定调节的有效性。还设想控制单元6可以包括参考表，该参考表包括针对特定水分含量的适当参考压力和/或电流消耗值。在这样的情况下，测量值可能与参考表中的值相互参照，并进行相应的调整。

此外，如果在由压力传感器62、63、64测量的压力和/或由电流表(未示出)测量的驱动电机D的电流消耗中检测到移位，这可能指示损坏或打滑的研磨带4或正在加工的谷物类型的变化。控制单元6可以被配置成响应于检测到的移位采取一系列预定动作中的一个。例如，如果检测到的移位表明研磨带4损坏或打滑(例如，如果尽管驱动电机的旋转速度恒定，但压力和电流消耗两者降低)，则控制单元6可以停止设备1并告警操作者或中央控制系统(未示出)该故障。类似地，如果检测到的移位表明正在处理的谷物类型已经发生了意外的变化(例如，如果尽管旋转速度和水分读数恒定，但压力和电流消耗两者增加)，则控制单元6也可以停止设备1并告警操作者或中央控制系统(未示出)。

在另一示例中，控制单元6可以被配置成接收与装入料斗20中的新谷物类型对应的输入，该输入自动地来自进料系统(未示出)或手动地来自操作者(未示出)。在这样的情况下，如果检测到的移位表明与预期谷物对应的正在加工的谷物类型的变化，则控制单元6可以自动地改变适当的控制参数。上述参考表可以包括过程变量的预期变化，以识别正在加工的新型谷物和/或将应用于新谷物类型的适当控制参数。

现在转向图5至图7，示出了根据另一示例的研磨设备201，研磨设备201类似于上述研磨设备1，其中，相似的特征用相似的附图标记加上前面的‘2’来标记。根据该示例的研磨设备201的不同之处在于外壳210包括主腔室213和隔离腔室214，并且设备201包括跟踪系统207和三个抽吸组件280、281、282。

根据该示例的外壳210的主腔室213基本上是立方体的，围绕滚筒202和腔室205并且包括检修门D。主腔室213的侧壁211之一在滚筒202与尾辊203之间延伸，并且包括环形研磨带204在滚筒202与尾辊203之间延伸通过的开口。隔离腔室214从该开口延伸并包围尾辊203连同环形研磨带204的在滚筒202与尾辊203之间延伸的部分。

在该示例中，隔离腔室214近似于尾辊203和环形研磨带204的所包围的部分的形状。因此，隔离腔室214基本上是具有圆形顶点的棱柱形状。隔离腔室214包括在其每一侧的透明或半透明窗口215以使得能够通过其观察研磨带204。在该示例中，窗口215由透明或半透明丙烯酸片形成。

隔离腔室214还包括从接合主腔室213和隔离腔室214的接口延伸的掩蔽物216。掩蔽物216终止于邻近的研磨带204以用于阻止研磨带204夹带的空气进入隔离腔室214。在该示例中，掩蔽物216是金属板的实心壁，但它可以用柔性板或刷元件代替。

隔离腔室214的目的是阻止研磨掉的材料进入尾辊203的附近，从而降低能耗并延长研磨带204的使用寿命。如上所述，认为这是研磨带204夹带的空气包括处理过的小的对象的副产品，这些副产品可以释放至外壳内的空气中并被困在尾辊203与研磨带204之间，迫使进入带204的后侧并被楔入在滚筒202与带204之间。这被认为使得研磨带204突出于滚筒202并将其推向处理腔室205，从而引起处理特性的变化并过早地损坏研磨带204。

第一抽吸组件280包括真空管280a、真空泵280b和存储袋280c。真空管280a流体地连接至隔离腔室214的邻近其顶点的基部。真空泵280b被配置成从隔离腔室214排出含有研磨掉的材料的空气。这减少了隔离腔室214中上述副产物的量，从而防止它们被困在尾辊203与研磨带204之间。将如此排出的研磨掉的材料和副产品捕获在存储袋280c内。

第二抽吸组件281包括真空管281a、真空泵281b、存储袋281c和隔离板281d。隔离板281d被安装至外壳210的框架并从最后的处理腔室205延伸。隔离板281d安装为邻近研磨带204以界定其间的增压腔室，第二抽吸组件281的真空管281a流体地连接至增压腔室。真空泵281b被配置成从隔离板281d与研磨带204之间界定的增压腔室中排出含有研磨掉的材料的空气。这减少了在研磨带204进入隔离腔室214之前研磨带204上和/或研磨带204夹带的副产物的量。将如此排出的研磨掉的材料和副产品捕获在存储袋281c内。

第三抽吸组件282还包括真空管282a、真空泵(未示出)和存储袋282c。真空管281a流体地连接至在隔离腔室205中的每一个之间界定的排放区57(图5至图7中未示出)。真空泵(未示出)被配置成从排放区排出含有研磨掉的材料的空气，然后将其捕获在存储袋282c内。

尾辊203在其上端枢转地连接至外壳210，并且跟踪系统207包括致动器270，该致动器270可操作地连接至尾辊203的下端以用于调节其相对于滚筒202的取向的取向。尾辊203优选地可旋转地安装至支架(未示出)，其本身在其最上端处或邻近其最上端处相对于滚筒202枢转地安装。这使得致动器270能够在沿其长度的任何位置处可操作地连接至支架。致动器270可操作地连接至控制单元206以用于从其接收命令以调节尾辊203相对于滚筒202的取向。

跟踪系统207还包括带感测组件271，该带感测组件271邻近研磨带204的上边缘安装至外壳210的框架。带感测组件271可操作地连接至控制单元206并且被配置成确定研磨带204的位置。研磨带204沿滚筒202和尾辊203的移动由控制单元206监测，控制单元206被配置成自动地调整尾辊203的取向，从而跟踪研磨带204向上或向下以保持其位置在预定的操作范围内。如本领域技术人员将理解的，与在另一端处的张力相比，改变尾辊203的取向将在朝向尾辊203的一端的研磨带204中产生不同的张力。该张力差在研磨带204上产生轴向力，这使得其沿尾辊203和滚筒202轴向地移动。

在图7中更清楚地示出的带感测组件271包括用于确定其在滚筒202和尾辊203上的研磨带204的轴向位置的模拟感测装置272。这与使用多个单独的传感器形成对比，当检测到某些阈值位置时，多个单独的传感器会提供单独的数字信号。已经发现模拟感测装置272的使用在优化研磨设备201的操作方面惊人地有效。更具体地，控制单元206能够基于由模拟感测装置272测量的模拟信号不断地和逐渐地调节尾辊203的取向。已发现这延长研磨带204的寿命。不希望受任何理论的束缚的情况下，这被认为是在这样的调节期间对研磨带204施加较小攻击力的结果。

在该示例中，模拟感测装置272仅邻近研磨带204的上边缘，但是包括这样的感测装置272邻近其下边缘也可能是有利的。模拟感测装置272包括发射器273和传感器或接收器274。发射器273被接纳在研磨带204第一侧的发射器壳体275中，而传感器274被接纳在研磨带204的第二侧的传感器壳体276中。壳体275、276各自包括面向研磨带204的长形槽或窗口277、278，其中，长形槽或窗口277、278的纵向维度垂直于研磨带204的上边缘。在该示例中，每个窗口277、278的长度为10mm。

发射器273可操作以通过发送器壳体275中的窗口277、通过传感器壳体276中的窗口278并朝向传感器274发送模拟信号S。传感器274可操作以检测或测量由发射器273发送的模拟信号S。然而，当信号S在面对的窗口277、278之间传送时，研磨带204掩盖了信号S的一部分。因此，由传感器274检测或测量的信号S的幅度是研磨带204的位置的函数。更具体地，研磨带204越高，由传感器274接收到的信号S越弱。

在该示例中，发射器273是可操作以发射可见光优选地白光的光发射器或光源。发射器273优选地包括可操作以发射至少200流明例如300流明或更多的一个或更多个发光二极管(LED)。传感器274为光传感器，具体地为光电装置或光传感器。光传感器274可以是光敏电阻或光敏电阻器，在这种情况下，它可以具有10mm的主要尺寸以确保它接收通过窗口278的所有光。可替选地，光传感器274可以是光电二极管。

随着研磨带204相对于带感测组件271上下移动，由发射器273发射的光被研磨带204掩盖的程度发生变化。这改变了由传感器274检测或测量的光的强度，从而提供指示带的位置的读数。然后该读数被控制单元206用于控制跟踪系统207，如上所述，以将研磨带204保持在期望的位置范围内。

图8示出了由光传感器274检测到的光强度与研磨带204的实际测量位置之间的关系，其中，光传感器274是光敏电阻。图9示出了相同的关系，但使用的是光传感器274，即光电二极管。如这些图所示，当光传感器274为光敏电阻时，当研磨带204的边缘邻近槽的中心时，由光传感器274检测到的光强度的变化更剧烈，而在光电二极管的情况下，在研磨带204的整个移动范围内，该关系是相对线性的。由于这种线性关系，在某些示例中可能偏爱光电二极管。然而，在某些示例中，可以使用受益于由光敏电阻提供的关系的控制算法来执行对尾辊203的取向的调节。

现在转向图10，示出了包括远程服务器90和便携式碾磨机91的碾磨系统9。便携式研磨机91包括运送容器92，在运送容器92内接纳如上所述的研磨设备201，连同能量存储装置93、柴油发电机94、卸料输送机95、视觉系统96、用于经处理的对象的存储容器97和用于废品对象的废物容器98。便携式碾磨机91还包括安装至运送容器92的顶部92a的太阳能电池板99。能量存储装置93、柴油发电机94、卸料输送机95和视觉系统96都可操作地连接至研磨设备201的控制单元206并由研磨设备201的控制单元206控制。

研磨设备201包括与以上关于第一示例描述的水分传感器和压力传感器相似的水分传感器260、261和压力传感器(未示出)。每个抽吸组件280、281、282包括重量传感器265、266(图10中仅示出了其中的两个)以用于对包含在它们各自的存储袋280c、281c、282c中的研磨掉的材料进行称重。类似地，料斗220、存储容器97和废物容器98中的每一个中也包括重量传感器267、268、269。此外，控制单元206包括无线通信装置206a以用于与远程服务器90的相应无线通信装置90a通信。

能量存储装置93通过缆93a电连接至研磨设备201以向其供应电力。柴油发电机94和太阳能电池板99两者通过各自的缆94a、99a电连接至能量存储装置93，并且向其供应所产生的用于存储和随后供应至研磨设备201的能量。卸料输送机95是分体输送机组件，卸料输送机95包括第一倾斜输送机95a和第二进料输送机95b，第一倾斜输送机95a接收来自处理腔室205的经研磨的对象，第二进料输送机95b具有在废物容器98上方和第一输送机95a下方但偏离第一输送机95a的第一入口端以及在存储容器97上方的第二出口端。卸料输送机95还包括在第一输送机95a与第二输送机95b之间的废品挡板95c。废品挡板95c可在第一位置(如图10所示)与第二位置之间枢转，在第一位置时，将经研磨的对象从第一输送机95a引导至第二输送机95b上，在第二位置时，将来自第一输送机95a的经研磨的对象引导至废物容器98中。

在该示例中，视觉系统96包括摄像装置96a和用于将捕获的图像数据传输至控制单元206的无线发射器96b。摄像装置96a被定位成邻近第一输送机95a的上端以用于捕获随之输送的经研磨的对象的图像数据。由视觉系统96捕获的图像数据被视觉系统96本地处理或由控制单元206处理，以将图像数据与参考图像、轮廓或模型进行比较，以识别应归类为损坏或破损的处理对象。然后视觉系统96或控制单元206基于该识别确定指示由研磨设备201处理的损坏或破损对象的量或比例的值。

在该示例中，控制单元206被配置成当所确定的值高于预定阈值时操作废品挡板95c以将研磨对象引导至废物容器98中。

此外，根据由视觉系统96捕获的图像数据确定的计算值也可以被控制单元206用作用于控制研磨设备201的操作的过程变量，如以上关于根据第一示例的研磨设备1所描述的。类似地，控制单元206可以处理由重量传感器265、266、267、268、269测量的值以确定在预定时间段内产生的研磨掉的材料的量、装载至料斗220中的对象的量、处理对象的量和损坏或破损对象的量。这些值可以用作上述闭环控制算法中的其他过程变量。更具体地，电机的电流消耗(来自电流表)、电机的旋转速度、水分水平(来自水分传感器260、261)、腔室压力(来自压力传感器)、图像数据(从视觉系统96获得)、研磨掉的材料的量(来自重量传感器265、266)、装载在料斗中的材料量(来自重量传感器267)、处理对象的量(来自重量传感器268)和/或损坏或破损对象的量(来自重量传感器269)中的一些或全部可以被控制单元206用来监测和/或控制设备201的操作。

便携式碾磨机91的操作的一个或更多个方面可以由远程服务器90监测和/或控制。例如，控制单元206可以被配置成将与一个或更多个上述过程变量相关的和/或与一个或更多个控制参数相关的数据经由无线通信装置206a、90a发送至远程服务器90。远程服务器90可以被配置成将与一个或更多个控制参数相关的一个或更多个命令经由无线通信装置90a、206a发送至控制单元206。以上关于控制单元6、206描述的一个或更多个控制特征可以结合至远程服务器90中或由远程服务器90执行。可替选地，远程服务器90可以简单地被配置成启用或禁用便携式碾磨机91中的一个或更多个特征，例如启用或禁用供应至研磨设备201的电力。

远程服务器90还可以包括费用模块或费用算法，该费用模块或费用算法被配置成计算与操作参数和/或控制参数和/或操作周期中的一个或更多个相关联的费用。例如，费用模块可以被配置成基于操作周期计算费用。可替选地，费用模块可被配置成基于装载在料斗220中的对象的重量和/或处理对象的重量和/或损坏或破损对象的重量和/或研磨掉的材料的重量来计算费用。控制单元206可以被配置成监测这样的重量随时间的变化，如由重量传感器265、266、267、268、269检测的重量随时间的变化以及/或者可以包括一个或更多个冗余传感器以确保被处理的对象的量的准确性。

远程服务器90可以包括客户数据库，该数据库可以包括一个或更多个客户详细信息(例如，联系人姓名、地址、电话号码、帐号、信用额度、评级或历史、支付期限等中的一个或更多个)。远程服务器90可以包括发票模块或发票算法，该发票模块或发票算法被配置成基于由费用模块或费用算法计算的一个或更多个费用来生成发票。

控制单元206可以包括用于捕获与客户或支付手段(例如，信用卡)相关的数据的输入装置(未示出)。控制单元206可以被配置成将与客户或支付手段相关的数据经由无线通信装置206a、90a发送至远程服务器90。

远程服务器可以包括支付模块或支付算法，该支付模块或支付算法被配置成将由发票模块或发票算法生成的发票与客户或支付手段相关联。支付模块或支付算法可以被配置成根据支付手段或与客户相关联的支付手段检索支付。检索到的支付可以对应于由发票模块生成的发票。

本领域技术人员将理解与自动支付方式相关联的其他特征。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下设想对上述实施方式的若干变型。例如，研磨设备1、201不需要包括本文描述的特征中的所有特征。此外，研磨设备1、201可以包括一个或更多个其他特征，例如被配置成捕获与研磨掉的材料相关的图像数据的另外的视觉系统。本领域技术人员还将理解，前述特征和/或附图中所示特征的任意数量的组合提供了比现有技术明显的优点，并且因此，在本文中描述的本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种研磨设备，包括滚筒、围绕所述滚筒的圆周表面的至少一部分的可移动研磨表面以及围绕所述滚筒安装的一个或更多个处理腔室，每个处理腔室具有上游面和下游面，所述上游面和下游面界定面向所述滚筒的开口侧，使得所述研磨表面形成所述腔室的壁，其中，所述滚筒包括平行于所述腔室的下游表面的径向平面，并且所述径向平面与所述下游面之间的距离小于所述径向平面与所述上游面之间的距离。

2.根据权利要求1所述的研磨设备，其中，所述径向平面与所述下游面之间的距离小于所述径向平面与所述上游面之间的距离的1/2。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的研磨设备，其中，所述下游面与所述径向平面基本上对准。

4.根据任一前述权利要求所述的研磨设备，其中，所述下游面基本上垂直于所述研磨表面的面对部分。

5.根据任一前述权利要求所述的研磨设备，其中，每个处理腔室包括朝所述研磨表面延伸的相对着的上游壁部和下游壁部以及将所述上游壁部和所述下游壁部连接的第三壁部，所述上游壁部包括所述上游面，并且所述下游壁部包括所述下游面，所述下游壁与所述研磨表面间隔开以在所述下游壁与所述研磨表面之间提供间隙。

6.根据权利要求5所述的研磨设备，其中，所述处理腔室或每个处理腔室是长形的、平行于所述滚筒的轴线延伸并且包括在其第一端处的入口、在其第二端处的主要出口以及由所述间隙提供的次要出口。

7.根据任一前述权利要求所述的研磨设备，其中，每个处理腔室包括具有不对称截面的开放通道部分。

8.根据任一前述权利要求所述的研磨设备，包括：与所述滚筒间隔开并基本上平行于所述滚筒的辊；安装在所述滚筒和所述辊上的环形研磨环；以及能够进行操作以旋转所述滚筒和所述辊的驱动装置。

9.根据权利要求8所述的研磨设备，包括用于自动地调节所述研磨环的相对于所述滚筒和所述辊的轴向位置的跟踪装置，其中，所述跟踪装置包括用于确定所述研磨环的位置的模拟感测装置。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的研磨设备，包括外壳，所述外壳内接纳有所述滚筒、所述辊、所述环形研磨环和所述一个或更多个处理腔室，其中，所述外壳包括隔离腔室，所述隔离腔室容纳所述辊的至少一部分并且在使用中阻止所述研磨环夹带的空气进入所述隔离腔室。

11.根据任一前述权利要求所述的研磨设备，包括控制装置和感测装置，其中，所述控制装置被配置成在使用中响应于由所述感测装置感测到的一个或更多个过程变量而自动地改变所述设备的一个或更多个控制参数。

12.根据权利要求11所述的研磨设备，其中，所述感测装置包括用于测量待由所述处理腔室处理的对象的水分的一个或更多个水分传感器和/或用于测量所述一个或更多个处理腔室中的压力的一个或更多个压力传感器和/或用于测量所述驱动电机的电流消耗的电流表和/或用于测量装入所述设备中或由所述设备处理的对象的量的一个或更多个重量传感器。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的研磨设备，其中，所述一个或更多个控制参数包括所述电机的速度。

14.一种便携式碾磨机，包括：根据任一前述权利要求所述的研磨设备；用于为所述研磨设备供电的电力供应装置；以及用于控制所述研磨设备和/或所述电力供应装置的一个或更多个控制参数的控制装置，所述控制装置包括用于与远程服务器通信的无线通信装置，其中，所述控制装置被配置成响应于由远程服务器在使用中接收到的命令来控制所述研磨设备和/或所述电力供应装置的至少一个控制参数。

15.一种研磨系统，包括远程服务器和一个或更多个根据权利要求14所述的便携式碾磨机。

Images