CN115226658A - 蜂窝离心分离方法及分蜜机 - Google Patents
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- A01K59/00—Honey collection
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Abstract
本发明涉及一种用于在容器(2)中离心分离蜂窝(20)的方法和分蜜机，其中蜂窝被放置在具有旋转轴线(6)的可旋转篮(3)的容纳部(4)中，之后篮(3)由包括马达(9)的驱动器(8)旋转，使得蜂蜜由于离心力而被驱出蜂窝单元，并沿着容器壁(14)向下流到出口开口(12)，在此处取出蜂蜜，并且其中通过控制单元(15)将篮(3)的转速设置为蜂窝不会被产生的离心力损坏的值。为了减少由于分蜜机中出现的不平衡所引起的力而对篮的旋转轴的轴承上的负载，规定连续测量篮(3)的不平衡的影响，将结果转发给控制单元(15)并且在超过存储在所述控制单元(15)中的允许的极限值时，所述控制单元(15)通过驱动器(8)自动调节转速，从而重新低于临界极限。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在容器中离心分离蜂窝的方法，其中蜂窝被放置在具有旋转轴线的可旋转篮的容纳部中，之后篮由包括马达的驱动器旋转，使得蜂蜜由于离心力而被驱出蜂窝单元，并沿着容器壁向下流到出口开口，在此处取出蜂蜜，并且其中通过控制单元将篮的旋转速度设置为蜂窝不会被产生的离心力损坏的值。
本发明还涉及一种分蜜机，其用于实施该方法。
背景技术
分蜜机由众多制造商以各种设计形式出售并且是众所周知的。容器通常是圆柱形不锈钢锅，其外径在400到1000mm之间。在其中至少有一个所谓的篮，其具有用于一个或多个蜂窝的容纳部。
术语“蜂窝”在此理解为其蜂窝单元位于所谓的框架中的蜂窝，其取自蜂箱(人造蜂房)。框架通常由边长在150到450mm之间的木材制成，并且可以例如与其他框架一起放入蜂箱中。蜜蜂在蜂蜡的帮助下将框架构建成蜂窝，其具有众所周知的六角蜂窝单元。
尽管也有带有自由轮的手动曲柄驱动器，但本发明限于马达驱动的可旋转支承的篮。其旋转轴线通常是垂直的。
分蜜机主要区分为
a)切向分蜜机
b)径向分蜜机和
c)可逆式分蜜机。
在切向分蜜机中，蜂窝在篮内被切向放置在支架中。当篮旋转时，蜂蜜最初只在面向容器壁的一侧被抛出，直到用手翻转蜂窝。
在径向分蜜机的情况下，蜂窝以星形位于篮的容纳部中，并且蜂窝的两侧，即位于此处的蜂窝单元，在离心力的作用下被清空。但是，这种方法容易出现蜂窝断裂。
在第三种分蜜机中，篮的每个容纳部从径向定向的起始位置根据篮的旋转方向围绕轴线枢转到至少接近切向的位置，以便当改变篮的旋转方向时两侧都可以被清空。
为了在本申请中解释该术语，容纳部被理解为具有用于蜂窝的插入开口的通常为笼状的隔室，该插入开口通常向上打开，并且所有容纳部都位于可旋转的篮上。此外，旋转轴线应理解为篮或容纳部围绕其旋转的直线，而旋转轴应理解为表示在空间上形成的轴心或驱动轴。
事实是蜂蜜的粘度和蜂窝的重量可以变化很大，因此经验值不一定可以沿用。由于蜂窝是一种天然产品，其没有统一的重量。在装载分蜜机时，养蜂人试图通过在分蜜机中相对放置类似重的蜂窝来平衡这一点。也可能发生的是，可用的蜂窝数量不允许分蜜机的对称装载。此外，在离心过程中也会出现不平衡。例如，由于蜂窝排空不均匀或上述蜂窝破裂引起。
这些不平衡在一定程度上是可以控制的，但是，当超过极限时，其会对分蜜机的篮的旋转轴的轴承产生有害影响。
发明内容
本发明的目的是减少由于分蜜机中出现的不平衡所引起的力而对篮的旋转轴的轴承上的负载。
根据方法，该目的通过权利要求1的特征来实现，尤其是通过连续测量篮的不平衡的影响，将结果转发给控制单元并且在超过存储在该控制单元中的极限值时，控制单元通过驱动器自动调节转速，从而重新低于临界极限。
所有适用于确定篮的不平衡的影响或测量其局部重量变化的技术装置在此都被理解为测量装置。该测量装置形成用于测量与蜂窝重量相关的物理现象。在此，测量装置能够在离心分离过程中考虑重量的变化。可以根据质量随时间的变化来计算排空程度。在切向或可逆式分蜜机的情况下，还可以以这种方式确定翻转的最佳时间点或离心分离过程的结束。除了保护轴支承外，还在可能需要的维修成本方面实现了所需时间的优化，从而实现了分蜜机更有效的使用。特别优选的测量装置是加速度传感器，其在当今可以非常低成本地使用。
但是确定蜂窝的重量或重量分布也是有利的。
确定至少两个蜂窝的质量变化在此是有利的。
如果在多个蜂窝中在离心分离过程中确定质量减少，可以得出关于蜂窝是否不均匀排空的结论。
在离心过程之前和/或过程中和/或之后确定所有蜂窝的质量是特别有利的。
通过这种方式，不仅获得各个单个蜂窝的重量，并且可以不断地确定由于甩出蜂蜜而导致的重量减少，而且还获得有关篮的圆周上的质量分布的认知。以这种方式，可以在控制单元中确定篮中存在的不平衡，并且为了保护篮的具有垂直旋转轴线、例如支承在轴承中的旋转轴的轴承，还可以在探测到这种不平衡的情况下调整转速，从而避免过大的轴承负载。
如果在离心分离过程中通过至少一个重量传感器不断地确定质量，则是优选的。
因此，第一种实用方法是直接测量一个或多个蜂窝重量。离心分离过程中重量的减轻提供了有关已经从蜂窝单元中离心分离出多少蜂蜜的信息。重量传感器可以通过支撑蜂窝的力传感器或压力传感器形成。然后将测量值无线传输到控制单元是有利的。
替代地或附加地，如果在可逆式分蜜机中通过容纳部角度变化根据转速来确定质量，则是优选的。
这也是一种很简单的确定重量的方法，但是只能在可逆式分蜜机中使用。在静止时，容纳部径向位于容器中。随着转速的增加，容纳部围绕垂直旋转轴线或旋转轴逆着复位的恢复装置(通常是弹簧或弹性体)旋转。蜂窝的重量可以通过在篮的特定转速下测量的旋转角度来计算。例如，可以通过光学方式探测旋转角度。
方法的特征在于，通过确定驱动器的转速、驱动扭矩和篮的角加速度来通过装有蜂窝的篮的惯性矩间接计算质量。
替代性地，通过测量驱动扭矩变化时的加速度变化，可以很容易地通过间接测量来确定蜂窝的质量。因此，可以通过运动范围得出关于质量变化的结论，并将得到的值传输到控制单元。这个过程可以以时间间隔或持续发生。
转速和驱动扭矩优选可以通过已知的马达特性曲线范围、测量的电流、马达电源电压的电压和频率来计算。电流和电压以及频率都可以由变频器探测。
通过使用直接驱动器可以进一步提高这种间接测量的准确性。通过使用传感器测量驱动扭矩，可以进一步提高测量准确性。由于蜂窝旋转的半径是已知的，如果通过测量已知扭矩下的角加速度来确定惯性矩，则可以根据公式惯性矩＝质量乘以半径2来确定质量。
方法，其特征在于通过至少一个加速度传感器确定由不平衡引起的振动。
已知离心力从旋转中心径向向外指向。因此，加速度传感器(在该术语中包括任何种类的振动传感器)也安装在径向上。通过在水平面上相互垂直的两个加速度传感器的布置，可以在控制单元中确定不平衡的准确值。
有利的是不仅使用至少一个加速度传感器来获得不平衡的大小，而且在靠近篮或其旋转轴的固定位置使用接近传感器或光学传感器来获得角位置的参考。
安装振动或加速度传感器的合适位置是容器。
测量优选由驱动器的变频器执行。
在马达运行过程中，变频器会不断记录不同的测量值，对其进行处理以供进一步分析。基础是所谓的基线测量(Basel ine-Messung)，其代表整个运行范围内应用的正常状态。基线在运行期间与实际状态进行比较。偏差通过控制单元中相应确定的转速设置方面的极限值进行运用。
非常特别优选地，加速度传感器附接到变频器或其电路板上。
如果变频器安装在驱动器上或直接安装在马达上，其本身或其电路板也可以直接配备加速度传感器，以测量提到的不平衡产生的振动并将其传递给控制单元。
这意味着可以准确了解不平衡的影响，并可以将其例如也显示在养蜂人的监视器上。此外，驱动控制器可以在仍然允许的转速方面明显更精确地工作。
该方法优选由可移动质量物的自动位移来支持。
为此目的，开头所述的根据本发明的方法的特征例如在于，优选在篮或其旋转轴上设置环形腔室，并且至少两个平衡体可自由移动地引入到环形腔室中，并且篮以高于固有振动频率的转速运行，以使平衡体在腔室中处于补偿由不平衡负载状态引起的不平衡的位置。
当然，也可以将其他形式的可移动质量物设置在篮或旋转轴上。
优选地，与至少一个蜂窝的重量减轻相关的转速变化或者不平衡以图形方式显示在监视器上。
因此，想要获取其蜂蜜的养蜂人能够详细追踪离心过程。
关于用于执行该方法的分蜜机，本发明的目的通过权利要求9的特征并且特别是通过分蜜机具有适于测量篮的不平衡的物理影响的测量装置来实现，来自测量装置的测量值可以被传递到，并且篮的转速可以由控制单元基于测量值通过马达来调节。
正如在类似的方法权利要求中已经说明的那样，这种分蜜机的优点是蜂窝以及篮的支承由于转速不断地适应所确定的不平衡而不会过载。
对此有利的是，质量和允许的转速之间的相关性被存储在控制单元中。此外，如果如方法中已经说明的，马达的变频器被固定到分蜜机上并且在变频器的电路板处或其上布置加速度传感器也是有利的。
附图说明
下面将根据实施例和四个附图更详细地解释本发明。
图中
图1示出了根据本发明的可逆式分蜜机的三维视图，
图2示出了根据本发明的可逆式分蜜机的示意性俯视图。
具体实施方式
图中所示的实施例涉及可逆式分蜜机类别的分蜜机1。但本发明也可以很好地用在切向分蜜机或径向分蜜机中。在附图中，不同的实施例仅涉及不同数量的用于蜂窝20的容纳部4。
图2显示了分蜜机的示意性俯视图，其在此也被显示为可逆式分蜜机。该图显示了容纳部在旋转过程中由于离心力而枢转。其中是篮3(未示出)的旋转轴线，容纳部4连接到该篮，或篮3的旋转轴7，其可以相应地也是驱动轴。在静止时，作为示例示出的六个容纳部4处于虚线位置。带有变频器24的控制单元15也在图2中辅助地示出，该控制单元控制马达9。
为了获得根据本发明的分蜜机1的概览，在图1中三维示出了具有四个容纳部4的可逆式分蜜机。为了清楚起见，容器2的盖子在图1中被省略。
在容器内设置有可旋转的篮3，该篮可以通过包括马达9的驱动器8围绕旋转轴线6旋转。在该篮上优选可枢转地安装有容纳部4，使得其根据旋转方向由于离心力而处于不同的位置。在此，容纳部4的旋转轴线10更靠近容器内壁14而不是篮3的旋转轴线6。当篮3静止时，容纳部通过未示出的恢复装置置于篮3内的径向位置。
容纳部4具有用于蜂窝20的容纳空间5，蜂窝此处以黑色示出。在该实施例中，容纳部具有格子结构，使得蜂蜜可以由于朝容器内壁14的离心力而从蜂窝20中甩出，具体而言取决于旋转方向而从第一或第二蜂窝侧面甩出。
然后，蜂蜜沿着容器内壁14向下流动并且可以从出口开口12取出。可以理解的是，蜂窝的重量在此减少了，这会对蜂窝20的强度并且对篮3可能的不平衡产生影响。
为了在离心过程中连续监测蜂窝的重量或所述不平衡，设置了至少一个测量装置17，该测量装置提供关于蜂窝20的重量的信息并将该测量值转发给驱动器8的控制单元15，由此可以直接以控制技术方式通过马达9影响篮3的转速，以免损坏。在此，可能的损坏一方面涉及蜂窝过高的应力，但在本发明中首要涉及篮3的旋转轴的轴承的过载。因此，可以设置篮转速的自动调节，从而不超过离心力的临界极限。
连续测量篮3中不平衡的影响的测量装置17可以以不同的物理测量方法工作。例如，在图1中，传感器21设置用于确定惯性矩，根据其测量值可以通过计算确定蜂窝的重量。
或者作为替代或附加方法，在图2中将力或重量传感器18附接在容纳部4中，其例如作为压电记录仪也可以无线地传输其测量数据。或者作为第三个示例，可以设置量角器，其确定容纳部4由于离心力抵抗恢复装置的力产生的摆幅并由此也可以示出重量。摆幅角度也可以通过光电方法确定。
在用于确定蜂窝的重量变化的这些可能的测量方法中的每一种中，可以在离心过程之前将传感器校准到空篮或在容纳部中装有蜂窝的篮。
优选跟踪至少两个或甚至所有蜂窝的重量变化或质量变化。由此系统变得更可靠，此外也可以更好地检测篮的不平衡。
然而，替代地或附加地，也可以通过使用至少一个加速度传感器确定由不平衡引起的振动从而探测不平衡。
除了加速度传感器之外，还可以在篮或其旋转轴上使用接近传感器或光学传感器，以获得角位置的参考。
这种传感器在图中仅由带有附图标记22的符号表示，并且是总体测量装置17的一部分。
测量结果通过控制线23传送到驱动器8中的控制单元15，控制单元调节马达9。
然而，加速度传感器也可以直接安装在变频器或其电路板上。
关于耗电量、消耗的电压和频率波动的更多信息可以通过设置在驱动器中的变频器24来记录，其中耗电量随着不平衡的增加由于轴承中较高的摩擦而增加。
取决于蜂窝重量或蜂窝重量分布的最大转速存储在控制单元15中。例如，在监视器16上，分蜜机的操作者可以追踪转速变化的确切过程。监视器也可以由平板电脑或智能手机构成。
附图标记说明
| 1 | 分蜜机 |
| 2 | 容器 |
| 3 | 篮 |
| 4 | 容纳部 |
| 5 | 容纳空间 |
| 6 | 篮旋转轴线 |
| 7 | 篮旋转轴 |
| 8 | 驱动器 |
| 9 | 马达 |
| 10 | 容纳部旋转轴线 |
| 11 | 容纳部旋转轴 |
| 12 | 出口开口 |
| 13 | 旋转轴承 |
| 14 | 容器内壁 |
| 15 | 控制单元 |
| 16 | 监视器 |
| 17 | 测量装置 |
| 18 | 重量传感器，力传感器 |
| 20 | 蜂窝 |
| 21 | 用于确定惯性矩的传感器 |
| 22 | 加速度传感器/接近传感器 |
| 23 | 控制线 |
| 24 | 变频器 |
| 25 | 环形腔室 |
| 26 | 可移动的质量物 |
Claims (10)
1.用于在容器(2)中离心分离蜂窝(20)的方法，其中蜂窝被放置在具有旋转轴线(6)的能够旋转的篮(3)的容纳部(4)中，之后篮(3)由包括马达(9)的驱动器(8)旋转，使得蜂蜜由于离心力而被驱出蜂窝单元，并沿着容器壁(14)向下流到出口开口(12)，在此处取出蜂蜜，并且其中通过控制单元(15)将篮(3)的转速设置为蜂窝不会被产生的离心力损坏的值，
其特征在于，
连续测量篮(3)的不平衡的影响，将结果转发给控制单元(15)并且在超过存储在所述控制单元(15)中的允许的极限值时，所述控制单元(15)通过驱动器(8)自动调节转速，从而重新低于临界极限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定蜂窝(20)的重量或重量分布。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过至少一个加速度传感器(22)确定由不平衡引起的振动。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，不仅使用至少一个加速度传感器(22)来获得不平衡的大小，而且在篮(3)或其旋转轴(7)上使用接近传感器或光学传感器来获得角位置的参考。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，测量由驱动器(8)的变频器(24)执行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法由能够移动的质量物(26)的自动位移来支持。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，与至少一个蜂窝的重量减轻相关的转速变化或者所述不平衡以图形方式显示在监视器(16)上。
8.用于执行根据权利要求1至7中任意一项所述的方法的分蜜机，其特征在于，所述分蜜机具有适于测量篮(3)的不平衡的物理影响的测量装置(17)，来自测量装置的测量值能够被传递到控制单元(15)，并且篮(3)的转速能够由所述控制单元(15)基于测量值通过马达(9)来调节。
9.根据权利要求8所述的分蜜机，其特征在于，马达(9)的变频器(24)被固定到分蜜机上。
10.根据权利要求9所述的分蜜机，其特征在于，在变频器(24)的电路板处或其上布置加速度传感器(22)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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