CN114655723A

CN114655723A - 包括装载和卸载系统的粉末处理设备

Info

Publication number: CN114655723A
Application number: CN202111575671.7A
Authority: CN
Inventors: Y·格罗斯里德; A·维尔迪斯
Original assignee: FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA
Current assignee: FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-06-24
Also published as: US20220193688A1; US12053784B2; EP4019140A1

Abstract

粉末处理设备（1）包括经由固定装置（50）功能性地固定到驱动单元（30）的处理头（20）。处理头（20）包括：入口连接单元（22），其被配置为连接到包含待处理的材料的输入容器；和出口连接单元（23），其被配置为连接到用于接收经处理的材料的输出容器。固定装置（50）包括枢转元件（51），其被配置为使处理头（20）在第一角位置（α₁）和第二角位置（α₂）之间围绕枢转轴线（52）旋转一旋转角（α_i），在该第一角位置（α₁）中输入容器中所包含的材料能够被输入到处理头（20）中并且经处理的材料能够被输出到输出容器中，在该第二角位置（α₂）中基部（80）上的输入容器能够被连接到入口连接单元（22）。还公开了使用粉末处理设备的方法。

Description

包括装载和卸载系统的粉末处理设备

技术领域

本公开涉及一种用于执行粉末处理操作的粉末处理设备，该粉末处理设备包括装载和卸载系统，并且允许简化待处理的材料的装载和经处理的材料的卸载。本公开进一步涉及使用粉末处理设备的方法和包括用于实现该方法的指令的计算机程序。

背景技术

根据现有的方案，通过使用辅助提升装置（诸如提升柱）解决提升鼓筒（drum）或任何容器以用待处理的材料填充粉末处理设备的问题。然后鼓筒被固定至提升装置，升起并保持在粉末处理设备上。在打开阀（诸如蝶阀）后，则可以将待研磨的材料倒入粉末处理设备中。

此类操作既费时又费空间，因为它需要携带辅助的笨重的提升装置。此外，由于所涉及的重量可能是相当大的，因此鼓筒与粉末处理设备的对接特别精细。因此，该操作通常需要一个人来控制提升装置，而另一个人来控制鼓筒与粉末处理设备的对接。

发明内容

本公开涉及一种粉末处理设备，该粉末处理设备包括处理头，该处理头被配置为对材料进行处理，并且被配置为经由固定装置可移除地且功能性地固定到驱动单元，固定装置在驱动单元和处理头之间延伸，当被连接到驱动单元时，处理头与基部相距一距离。处理头包括入口连接单元和出口连接单元，入口连接单元被配置为连接到输入容器，输入容器包含待处理的材料，出口连接单元被配置为连接到输出容器，输出容器用于接收经处理的材料。固定装置包括枢转元件，该枢转元件被配置为使处理头在第一角位置和第二角位置之间围绕枢转轴线旋转一旋转角，在该第一角位置中输入容器中所包含的材料能够被输入到处理头中并且经处理的材料能够被输出到输出容器中，在该第二角位置中基部上的输入容器能够被连接到入口连接单元。

本公开进一步涉及一种使用粉末处理设备的方法并且该方法包括以下步骤：

将处理头枢转在第二角位置中；

将输入容器连接到入口连接单元；

将具有附接的输入容器的处理头枢转在第一角位置中；

将输出容器连接到输出连接单元；以及

执行粉末处理操作。

还公开了一种包括用于实现该方法的指令的计算机程序。

本文所公开的粉末处理设备允许在不使用辅助装置（诸如单独的提升柱和/或夹持元件）的情况下将待处理的材料装载在处理头中并且从处理头卸载经处理的材料。可以减少装载和使用粉末处理设备所需的表面积。装载和操作粉末处理设备所需的操作步骤的复杂性也降低。特别地，将容器提升以及附接到处理头的步骤可以由单人执行，而不是现有解决方案中的两个人。也不需要小心地将容器居中。

此外，本文公开的粉末处理设备允许使用不包括排放阀的容器，从而防止当容器被翻转时材料排空。

附图说明

本发明的示例性实施例在说明书中公开并由附图示出，在附图中：

图1示意性地示出根据实施例的包括处理头和驱动单元的粉末处理设备；

图2显示根据实施例的处理头的示例的孤立视图；

图3a至3c示出使用粉末处理设备的方法，该方法包括以下步骤：将处理头枢转在第二角位置中（图3a），将具有附接的输入容器的处理头枢转在第一角位置中（图3b），以及将经处理的材料从处理头传送到输出容器（图 3c）；

图4显示根据实施例的包括连接装置的粉末处理设备；以及

图5示出根据实施例的包括容器支撑装置的粉末处理设备。

具体实施方式

实施例的示例

图1示出根据实施例的粉末处理设备1。粉末处理设备1包括处理头20，该处理头20被配置为对材料（粉末或待被减缩（reduce）为粉末的块状材料）进行处理。处理头20被配置为经由固定装置50可移除地且功能性地固定到驱动单元30，固定装置50在驱动单元30和处理头20之间延伸。在图1的示例中，固定装置50被配置为在驱动单元30和处理头20之间延伸的臂。当被连接到驱动单元30时，处理头20与基部80相距一距离。例如，处理头20位于地面80之上，粉末处理设备1放置在该地面80上。

图2显示根据示例性配置的包括研磨头的处理头20的独立视图。如所示出的，研磨头20可包括研磨室21，该研磨室21包括转子组件24和筛组件27，转子组件24围绕转子轴线26旋转安装。在图2的示例中，筛组件27具有圆柱形形状，其可以与转子轴线26同轴布置在研磨室21中。转子组件26可以包括一个或多个叶片25，所述一个或多个叶片25例如从转子轴线26径向延伸。当研磨头20功能性地固定到驱动单元30时，转子组件24驱动地连接到驱动单元30。处理头20不限于图2中所显示的示例性研磨头。实际上，处理头20可以包括任何类型的处理头，该处理头被配置为执行粉末处理操作，诸如任何类型的研磨、粉末尺寸减缩、解聚、使成粉末（pulverizing）、均化、调整尺寸（sizing）、粉碎、输送、粉体处理（powderhandling）、计量、混合等。

在一方面中，处理头20包括入口连接单元22，该入口连接单元22被配置为连接到输入容器71（见图3a），该输入容器71包含待处理的材料。处理头20进一步包括出口连接单元23，该出口连接单元23被配置为连接到输出容器72（见图3c），该输出容器72用于接收经处理的材料。入口和出口连接单元22、23可包括桶、工业袋、漏斗、套筒或任何其它合适的容器或附件。

在非限制性示例中，入口和/或出口连接单元22、23包括三夹钳式连接件（tri-clamp connection）。

在一方面中，固定装置50包括枢转元件51，该枢转元件51被配置为使处理头20围绕枢转轴线52旋转一旋转角α_i，枢转轴线52与固定装置50基本上同轴。特别地，枢转元件51被配置为使处理头20在第一角位置α₁（见图3a至3c）和第二角位置α₂之间围绕枢转轴线52旋转，在第一角位置α₁中输入容器中所包含的材料可以被输入到处理头20中并且经处理的材料可以被输出到输出容器72中（在粉末处理操作期间和/或在粉末处理操作之后），在第二角位置α₂中基部80上（例如地面上）的输入容器能够被连接到入口连接单元22（在粉末处理操作之前）。

根据实施例，使用粉末处理设备1的方法在图3a到图3c中被表示。更具体地，图3a至图3c示出处理头20的示意性前视图（从图1中的A看），其显示第一和第二角位置α₁、α₂。该方法包括以下步骤：

将处理头20枢转在第二角位置α₂中（图3a）；

将输入容器71（位于基部80上）连接到入口连接单元22；

将具有附接的输入容器71的处理头20枢转在第一角位置α₁中（图3b）；

将输出容器72（位于基部80上）连接到输出连接单元23（图3c）；以及

执行粉末处理操作。

在执行粉末处理操作的步骤期间，可以将经处理的材料从处理头20传送到输出容器72。传送经处理的材料可以与执行粉末处理操作的步骤同步地或循序地执行。在其中处理头20是如图2中所示的研磨头的情况下，驱动单元30可以使转子组件24相对于筛组件27旋转，以使得对研磨室21中所包含的材料进行研磨。

将待处理的材料从输入容器71传送到处理头20以及将经处理的材料从处理头20传送到输出容器72可以通过重力或通过合适的手段来执行，合适的手段可能地包括计量单元、阀单元、或者过压或欠压的气流。

在一些方面中，将输出容器72连接到出口连接单元23的步骤可以在执行粉末处理操作之前执行。将输出容器72连接到出口连接单元23的步骤可以进一步在将处理头20枢转在第二角位置α₂中的步骤之前执行。在后一种情况下，可以在连接输入容器71之前将输出容器72连接到处理头20。可以在输入容器71被连接到处理头20之前用待处理的材料填充输入容器71。

当处理头20枢转在第二角位置α₂中时，输入容器71可被布置为面向入口连接单元22，使得输入容器71可连接至入口连接单元22。类似地，输出容器72可以布置成面向出口连接单元23。

在优选的配置中，旋转角α_i为至少160°或至少180°。例如，第一和第二角位置α1、α2可以对应于基本上沿与枢转轴线52基本上垂直的竖直方向53取向的处理头20（见图3a），使得处理头20处于执行粉末处理操作的位置（第一角位置α₁=0°），或与待附接的输入容器71对准（第二角位置α₂=180°）。能够设想其它的角位置。例如，第一和第二角位置α₁、α₂可以对应于其中处理头20相对于竖直方向53倾斜的角度。

由枢转元件51使处理头20枢转。枢转处理头20可以手动执行。可替代地，处理头20的旋转可以通过使用独立于驱动单元30的头驱动单元驱动单元来驱动。

在一方面中，入口连接单元22和/或出口连接单元23可以包括锁定连接件，诸如三夹钳式连接件，其允许以牢固的方式连接输入和/或输出容器71、72。然而，可以设想入口和出口连接单元22、23的其它配置。

图4示出根据另一个实施例的粉末处理设备1。粉末处理设备1包括连接装置90，该连接装置90被配置为以牢固的方式将输入容器71连接到入口连接单元22和/或将输出容器72连接到出口连接单元23，而无需锁定连接件。在图4的示例性实施例中，连接装置90包括连接板91，该连接板91被配置为接纳输入和/或输出容器71、72。连接板91与弹簧加载轴92（图4中的两个弹簧加载轴92）协作，诸如将输入和/或输出容器71、72分别抵靠入口和/或出口连接单元22、23按压。弹簧加载轴92可滑动地布置在相对于处理头20固定的衬套93中。

在图5中所示的另一方面中，粉末处理设备1包括容器支撑装置 100，该容器支撑装置100被配置为相对于竖直方向53支撑输入和/或输出容器71、72。容器支撑装置100允许抵抗作用在连接到处理头20的输入和/或输出容器71、72上的侧向载荷。在图5的示例性实施例中，容器支撑装置100包括固定到固定装置50的柱101和固定到柱101的支撑臂102。容器支撑装置100可以包括两个或更多个支撑臂102。当输入和/或输出容器71、72连接到处理头20时，单个或多个支撑臂102相对于竖直方向53支撑输入和/或输出容器71、72（相对于处理头20侧向地支撑输入和/或输出容器71、72）。

在实施例中，粉末处理设备1可以包括可选的支撑结构40（见图1），该可选的支撑结构40将驱动单元30支撑在基部80（或地面）上方。支撑结构40可以被配置为基本上沿竖直方向53移动驱动单元30。

在一方面中，支撑结构40可包括提升柱42，该提升柱42被配置为控制驱动单元30沿竖直方向53（如图1中的双箭头54所示）上下运动至预定位置。提升柱42可以包括线性致动器（未示出）或适于控制驱动单元30沿竖直方向53的运动的任何其它致动器装置。线性致动器可以指沿竖直方向53生成运动54的电动的、气动的、液压的、电液的或者机械的装置。支撑结构可以进一步包括支撑提升柱42的支撑基部41。

当输入容器71位于基部80上且处理头处于第二角位置α₂中时，提升柱42可用于调节输入容器71与入口连接单元21之间的距离。当输出容器72位于基部80上且处理头处于第一角位置α₁中时，提升柱42可进一步用于调节输出容器72与出口连接单元23之间的距离。例如，提升柱42可以将驱动单元30和被转动在第二角位置α₂中的处理头20向下朝向输入容器71移动以将输入容器71附接到处理头20。在将输入容器71附接到处理头20之后，提升柱42可以将处理头20（附接有输入容器71）转动在第一角位置α₁中之前向上移动驱动单元30。

可以手动或以自动方式控制提升柱42，诸如通过使用气动或电动致动器。

在实施例中，提升柱42包括提升传感器60（见图1），该提升传感器60被配置为提供与提升柱42的运动54相关联的线性位置信号。提升传感器60可以包括例如位于处理头20或提升柱42中的位置传感器。提升传感器60可以进一步包括位移换能器，该位移换能器适于测量提升柱42的延伸并且适于发送指示提升柱42的延伸的线性位置信号。提升传感器60可以进一步包括高度传感器，该高度传感器适于测量处理头20相对于固定点（例如基部80或支撑结构40的支撑基部41）的高度，并提供对应的线性位置信号。

当输入容器71和/或输出容器72设置在处理头20下方时，线性位置信号可用于控制提升柱42作为相对于处理头20和输入容器71和/或输出容器72的距离的函数的运动54。例如，线性位置信号可用于控制提升柱42作为相对于入口连接单元22和输入容器71和/或出口连接单元23和输出容器72的距离的函数的运动54。在一方面中，提升传感器60被配置为：当入口连接单元22和/或出口连接单元23分别处于距输入容器71和输出容器72的预定距离处时，停止提升柱42的运动54。

可替代地或作为提升传感器60的补充，粉末处理设备1可以包括旋转传感器61，该旋转传感器61被配置为测量处理头20的旋转角α_i（角位置）。由旋转传感器61生成的角位置信号可用于限制处理头20的旋转角α_i。旋转传感器61可进一步配置为与驱动处理头20旋转的头驱动单元驱动单元配合。在后一种配置中，可以控制处理头20的旋转角α_i。更特别地，可以自动方式限定第一和第二角位置α₁、α₂。此外，旋转传感器61可用于限定中间角α_i（见图3a），例如45°的中间角，从而允许执行除粉末处理操作之外的操作，诸如目视检查或清洁处理头20。

在实施例中，使用粉末处理设备1的方法包括以下步骤：在将处理头20转动在第二角位置α₂中之前，控制提升柱42以将处理头20移动在第一预定位置中（例如向下至处理头20和输入容器71之间的预定距离）。该方法可以进一步包括以下步骤：在将具有附接的输入容器71的处理头20枢转在第一角位置α₁中之前，控制提升柱42以将处理头20移动在第二预定位置中（例如向上）。该方法可以进一步包括以下步骤：在将输出容器72连接到出口连接单元23之前，控制提升柱42以将处理头20移动在第三预定位置中（例如向下至处理头20和输出容器72之间的预定距离）。

枢转处理头20的步骤和控制提升柱42的步骤可以以协调的方式组合执行。

在一些方面中，固定装置50可以包括“防止错误操作的”（foolproof）装置，该“防止错误操作的”装置被配置为仅允许固定到适于由枢转元件51旋转的驱动单元30和处理头20。防止错误操作的装置可以包括设置在固定装置50和/或处理头20上的防止错误操作的凹口（未示出）。

在一方面中，支撑基部41可配置有不对称设计，以防止在处理头20旋转期间容器71、72与支撑结构40之间发生碰撞。

在实施例中，一种计算机程序包括用于实现该方法的指令，该方法包括以下步骤：将处理头20枢转在第二角位置α₂中；将输入容器71连接到入口连接单元22；将具有附接的输入容器71的处理头20枢转在第一角位置α₁中；将输出容器72连接到输出连接单元23；以及执行粉末处理操作。在执行粉末处理操作的步骤期间（或之后），经处理的材料可以从处理头20被传送到输出容器72。

在一方面中，可以手动执行以下步骤：将输入容器71连接到入口连接单元22；以及将输出容器72连接到输出连接单元23。

在实施例中，计算机程序可以进一步被配置为单独地或组合地执行以下步骤中的任何一个：在将处理头20转动在第二角位置α₂中之前，控制提升柱42以将驱动单元30移动在第一预定位置中；在将具有附接的输入容器71的处理头20枢转在第一角位置α₁中之前，控制提升柱42以将驱动单元30移动在第二预定位置中；并且在将输出容器72连接到出口连接单元23之前，控制提升柱42以将驱动单元30移动在第三预定位置中。

计算机程序可以进一步配置为包括由用户输入信息参数的步骤，信息参数诸如为输入容器71和/或输出容器72的尺寸（诸如高度和直径）。

附图标记列表

1 粉末处理设备

20 处理头

21 处理室

22 入口连接单元

23 出口连接单元

24 转子组件

25 叶片

26 转子轴线

27 筛组件

30 驱动单元

40 支撑结构

41 支撑基部

42 提升柱

50 固定装置

51 枢转元件

52 枢转轴线

53 竖直方向

54 提升柱的运动

60 提升传感器

61 旋转传感器

71 输入容器

72 输出容器

80 基部

90 连接装置

91 连接板

92 弹簧加载轴

93 衬套

100 容器支撑装置

101 柱

102 支撑臂

α_i 旋转角

α₁ 第一角位置

α₂ 第二角位置

Claims

1.一种用于执行粉末处理操作的粉末处理设备（1），其包括处理头（20），所述处理头（20）被配置为对材料进行处理，并且被配置为经由固定装置（50）可移除地且功能性地固定到驱动单元（30），所述固定装置（50）在所述驱动单元（30）与所述处理头（20）之间延伸，当被连接到所述驱动单元（30）时，所述处理头（20）与基部（80）相距一距离；

所述处理头（20）包括入口连接单元（22）和出口连接单元（23），所述入口连接单元（22）被配置为连接到输入容器（71），所述输入容器（71）包含待处理的材料，所述出口连接单元（23）被配置为连接到输出容器（72），所述输出容器（72）用于接收经处理的材料；

所述粉末处理设备（1）的特征在于

所述固定装置（50）包括枢转元件（51），所述枢转元件（51）被配置为使所述处理头（20）在第一角位置（α₁）和第二角位置（α₂）之间围绕枢转轴线（52）旋转一旋转角（α_i），在所述第一角位置（α₁）中所述输入容器（71）中所包含的所述材料能够被输入到所述处理头（20）中并且所述经处理的材料能够被输出到所述输出容器（72）中，在所述第二角位置（α₂）中所述基部（80）上的所述输入容器（71）能够被连接到所述入口连接单元（22）。

2.根据权利要求1所述的设备，

其包括头驱动单元驱动单元，所述头驱动单元驱动单元被配置为驱动所述枢转元件（51）旋转。

3.根据权利要求1所述的设备，

其中，相对于与所述枢转轴线（52）基本上垂直的竖直方向（53），所述旋转角（α_i）为至少160°或至少180°，优选地，其中，所述第一角位置（α₁）为0°并且所述第二角位置（α₂）为180°。

4.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述枢转元件（51）和/或所述处理头（20）包括防止错误操作的装置，所述防止错误操作的装置被配置为允许固定适于由所述枢转元件（51）旋转的处理头。

5.根据权利要求1所述的设备，

其包括旋转传感器（61），所述旋转传感器（61）被配置为测量所述处理头（20）的所述旋转角（α_i）。

6.根据权利要求1所述的设备，

其包括支撑结构（40），所述支撑结构（40）包括提升柱（42），所述提升柱（42）被配置为控制所述驱动单元（30）的沿与所述枢转轴线（52）基本上垂直的竖直方向（53）的运动（54）。

7.根据权利要求6所述的设备，

其包括提升传感器（60），其被配置为提供与所述提升柱（42）的运动（54）相关联的线性位置信号。

8.根据权利要求1所述的设备，

其被配置为以协调的方式控制所述处理头（20）的所述枢转和所述提升柱（42）的所述运动（54）。

9.根据权利要求1所述的设备，

其包括连接装置（90），所述连接装置（90）被配置为以牢固的方式将所述输入容器（71）连接到所述入口连接单元（22）和/或将所述输出容器（72）连接到所述出口连接单元（23），而不需要锁定连接件。

10.根据权利要求1所述的设备，

其包括容器支撑装置（100），所述容器支撑装置（100）被配置为相对于所述处理头（20）侧向地支撑所述输入和/或输出容器（71、72）。

11.一种使用包括处理头（20）的粉末处理设备（1）的方法，所述处理头（20）被配置为对材料进行处理，并且被配置为经由固定装置（50）可移除地且功能性地固定到驱动单元（30），所述固定装置（50）在所述驱动单元（30）与所述处理头（20）之间延伸，当被连接到所述驱动单元（30）时，所述处理头（20）与基部（80）相距一距离；所述处理头（20）包括入口连接单元（22）和出口连接单元（23），所述入口连接单元（22）被配置为连接到输入容器（71），所述输入容器（71）包含待处理的材料，所述出口连接单元（23）被配置为连接到输出容器（72），所述输出容器（72）用于接收经处理的材料；其中，所述固定装置（50）包括枢转元件（51），所述枢转元件（51）被配置为使所述处理头（20）在第一角位置（α₁）和第二角位置（α₂）之间围绕枢转轴线（52）旋转一旋转角（α_i），在所述第一角位置（α₁）中所述输入容器（71）中所包含的所述材料能够被输入到所述处理头（20）中并且所述经处理的材料能够被输出到所述输出容器（72）中，在所述第二角位置（α₂）中所述基部（80）上的所述输入容器（71）能够被连接到所述入口连接单元（22）；

其中，所述方法包括：

将所述处理头（20）枢转在所述第二角位置（α₂）中；

将输入容器（71）连接到所述入口连接单元（22）；

将具有附接的输入容器（71）的所述处理头（20）枢转在所述第一角位置（α₁）中；

将输出容器（72）连接到所述出口连接单元（23）；以及

执行所述粉末处理操作并将所述经处理的材料从所述处理头（20）传送到所述输出容器（72）。

12.根据权利要求11所述的方法，

其中，所述设备包括支撑结构（40），所述支撑结构（40）包括提升柱（42），所述提升柱（42）被配置为控制所述驱动单元（30）的沿与所述枢转轴线（52）基本上垂直的竖直方向（53）的运动（54）；

所述方法进一步包括：在将所述处理头（20）转动在所述第二角位置（α₂）中之前，控制所述提升柱（42）以将所述处理头（20）移动在第一预定位置中；

在将具有所述附接的输入容器（71）的所述处理头（20）枢转在所述第一角位置（α₁）中之前，控制所述提升柱（42）以将所述处理头（20）移动在第二预定位置中。

13.根据权利要求12所述的方法，

其进一步包括在将输出容器（72）连接到所述出口连接单元（23）之前，控制所述提升柱（42）以将所述处理头（20）移动在第三预定位置中。

14.根据权利要求11所述的方法，

其中，枢转所述处理头（20）的步骤和控制所述提升柱（42）的步骤是组合执行的。

15.一种计算机程序，其包括指令，所述指令使得根据权利要求1所述的装置执行根据权利要求11所述的方法。