CN1579906B - 带有称量或计量装置的真空输送设备 - Google Patents

带有称量或计量装置的真空输送设备 Download PDF

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Abstract

带有称量及计量装置的真空输送设备，包括分离容器(10)、力隔离器、称量装置(50)，以及真空泵(70)和控制器。其中，分离容器受到真空所施加作用而用于间歇地居中存储抽吸气流所输送的物料，力隔离器用于使所送物料进入分离容器(工作一侧)，称量装置尤其是用于反复称量分离容器。为了创造能保证更精确地称量和/或在输送过程进行中更准确地规定切断真空泵或阻断抽吸过程的时点，就使真空泵(70)与来自分离容器(10)的力隔离开，且真空泵所处位置使其不被称量。

Description

带有称量或计量装置的真空输送设备
技术领域
本发明涉及一种带有称量或计量装置的真空输送设备。
背景技术
真空输送器通常用于输送小颗粒的或粉状的物料，例如粉末、粒状物、尘土、药片，或者吸入气体流中的微小部分，而吸入气体流中通常都包含空气或惰性气体。经由例如手动抽吸管或送料漏斗而从供应点抽吸出来的物料，经过库房或管道而运输，并经由抽吸口而抵达真空输送器的分离室。在那里，吸入气体从所送物料中分离出来，该物料被收集在分离容器中，且如果需要的话，就在吸入气体一端的下游设置过滤器。吸入气体顺着真空泵的方向离开分离室，该泵通常直接固定安装在分离室上部一侧上。
在标准的真空输送器中，物料所经过而能离开分离室的排放阀，直接落入包装容器中，通常，该阀位于分离容器下侧。此外，气阀可位于分离容器与真空泵之间。
在抽吸过程即所谓抽吸周期中，排放阀关闭，且位于分离容器与真空泵之间的气阀是敞开的。因此，分离容器就被填充预定时间，或者直到填充了特定程度的物料为止。接着，在所谓排放周期中，分离容器与真空泵之间的气阀关闭，或者真空泵关掉且排放阀打开。于是，在最简单的情况下，所送物料就经由排放口从分离容器中落下。然而，如果必要的话，也可用余压把该物料从分离容器中吹出，或可使桥梁建筑材料液化。通过来自纯净气体点的反吹，就可把粘附的滤饼从过滤器上清洗掉。周期控制规定着单独一个个抽吸周期及排放周期的延续时间。
除了简单的运送之外，有些真空输送器也容许计量所送物料。首先，此种带有计量功能的真空输送器与不带计量功能的真空输送器的不同之处在于，切断真空泵或阻碍抽吸之后，排放阀还保持关闭足够的时间，使得分离容器中的输送过程一直进行到完全停顿为止，因此，所有还处于悬浮状态的物料均沉淀在分离容器中。随后，所送数量的物料就被称量装置所称量。这是例如把真空输送器停靠在称量装置上进行的，此种装置例如是一种框状结构，它带有例如3个工作负载称量单元的系统。这样，就称出了真空输送器加上其中所装被送物料的总重量。
接着，把排放阀打开。随后和/或预先，称量真空输送器的皮重，以便确定要刨除的所送物料数量。这就要进行反复称量才行，因为经验表明，在输送过程开始时仅称一次皮重还不够。这是由于粘附在真空输送器过滤器上以及分离容器的壁上所送物料的质量一个输送周期不同于另一个输送周期，且因此会使计量结果失真的缘故。
为了比在一个抽吸周期中获得更大计量数量的所送物料，就在多个抽吸周期中输送该物料。控制器预先确定合乎要求的抽吸周期数量以及每个抽吸周期的理论填充量。通常，在第一周期中，以迅速的填充周期输送大量物料；在最后一个周期中，如果符合要求，就以飞速输送方式进行操作，以保证非常持续的输送，从而较好地接近标称输送量。这个过程非常耗费时间。
所以，后续程序就成了在输送期间反复称量真空输送器的程序。在即将获得某一特定抽吸周期的理论填充量时，就把真空输送器切断或阻断抽吸周期。这一程序进行得较快，但称量精度却由于输送操作期间作用于分离容器上变化着的横向力而受损害。实际上已经证明，这些输送装置的称量精度往往不充分。
依所送物料而定，所获实际输送量(目标量)会产生20至500克的偏差。
图1的视图，显示当前所用带有计量功能的真空输送器100。如图1所示，真空输送器坐落在一个3点称量设备150上的框架结构120中，并在其分离容器110上装载真空泵170。由于在输送过程中反复称量真空输送器，称量就必须抑制扰动力及影响，或使该力及影响尽可能最小。
为了达到这个目的，分离容器的入口一侧尤其要设置为带有隔离系统140的。从图1中可见，隔离器连接着分离容器的入口开口；该隔离器的另一末端牢固连接着框架结构，在那里(未显示的)软管或工作一侧的管子系统被连接着。这一隔离系统的目的是保证所送物料产生的力不会对称量造成干扰。
然而，已经证明的是，这些措施还不足以限制对可接受水平的称量所造成干扰的影响。这些干扰影响实质上来自输送管道内反复发生的真空能级差异，以先前已知方法，尽管做了力隔离，但并不能抵消该差异的扰动横向力影响。倒不如说，力隔离避免了所送产品以及输送管道的本来重量所产生的冲击或机械应力。由于确定切断真空输送器或阻断抽吸过程的时点是根据真空输送器的重量进行的，而该点在上述真空输送器中仅仅不充分地抵达。由于上文已阐明的偏差缘故，对输送量的规定目标值并不会精确地获得。
发明内容
所以，问题就在于创造一种真空输送设备，该设备可保证更为精确地称量和/或在输送过程进行期间对于切断真空泵或阻断抽吸过程的时点更为准确地做规定。
为了解决这一问题，就提供一种真空输送设备，该设备包括分离容器、力隔离器、称量装置，以及真空泵和控制器，所述分离容器受到真空所施加作用而用于间歇地居中存储抽吸气流所输送的物料，所述力隔离器用于使所送物料进入分离容器，其中物料进入分离容器的一侧定义为工作侧，所述称量装置用于连续称量分离容器，分离容器装载称量装置，该分离容器被真空密封，并以真空密封的方式经由用于所送物料的入口开口连接抽吸管道，且经由出口开口连接真空管道，分离容器还包括一个真空密封排放装置，其中，真空泵与来自分离容器的力隔离开，且真空泵所处位置使其不被称量，所述分离容器的出口开口用于吸入气体的排出，其中吸入气体排出的一侧定义为纯净气体侧，且纯净气体侧具有另一个力隔离器，其中，工作侧及纯净气体侧的力隔离器大致同轴运行。
相应地，本发明以带有称量或计量装置的真空输送设备的基本思想为基础，该设备包括分离容器、称量装置，以及真空泵70和控制器，其中，受到真空所施加作用的分离容器用于间歇地居中存储抽吸气流所输送的物料，称量装置尤其是用于连续称量分离容器，真空泵70则与来自分离容器的力隔离开，而真空泵的抽吸泵直接连接着该分离容器。
真空泵及分离容器的力隔离，优点在于使所称量的总质量由于真空泵以及或许还有其一些部分的重量而降低，因此可容许更大的称量分辨力(weighing resolution)。此外，输送过程中真空泵上的力波动不再影响称量装置。
本发明已认识到，由于真空输送器与尤其是围绕物之间的压差所造成的横向力影响而滋生的扰动，持续不断地影响着称量。这些扰动也服从于真空输送器之内波动的真空能级所引起的起伏波动。
根据本发明，分离容器除了具有供所送物料进入分离容器中的入口开口(在真空输送设备工作一侧)之外，在供吸入气体排放的出口开口区(真空输送设备纯吸入气体一侧)中，还有力隔离器。真空管道最好与出口开口相连接并通向真空泵。数量富裕的扰动横向力被补偿，原因在于分离容器中的入口与出口抽吸气体开口指向相反方向，且最好也被布置为同轴的。以此方式，就可便利地根据每个抽吸周期的实际输送量，明显成功地进行控制，以便把下一个周期的理论填充量适当规定为大一些或小一些。这样就提高了计量精度并加速计量时间。
在实施例中所述符合本发明的上述部件以及被采用的所要求部件，就其大小、形状、材料选择以及技术观念来说，均服从于任何特定异常条件，从而在申请领域中已知的选择标准均可不受任何限制而采用。
本发明标的的其他细节、性能以及优点，可由各项权利要求以及下文对相关图纸的说明推断出来，在这些图纸中，以举例方式显示了多个符合本发明的真空输送设备。各张图纸的情况如下所述。
附图说明
图1显示符合技术发展水平的真空输送设备；
图2的透视图，显示符合本发明的真空输送设备中的分离容器以及支承装置；
图3是从近似于图2中箭头A所指方向所绘视图(背部视图)，显示与图2所示的相同各部件；
图4是从近似于图2中箭头B所指方向所绘视图(入口一侧侧视图)，显示与图2与入3所示的相同各部件；
图5的顶视图显示与图2至4所示的相同各部件；以及
图6的纵剖视图(大略的且未显示支承装置)，显示分离容器。
具体实施方式
图2至5为符合本发明一个真空输送器实施例的不同视图，显示真空密封分离容器10和支承装置20。
分离容器具有用于所送物料的侧部入口开口12A、用于吸入气体的头部一侧出口连接件14以及底部一侧真空密封排放装置16，所述侧部入口配设有略成正切的入口连接件12，而排放装置可以为排放阀(未显示)或排放闸门(discharge flap)(未显示)，借助于该装置，所送物料就可在每个输送周期之后卸除。
图6的大略纵剖视图显示分离容器10。所送物料经由入口连接件12随着吸入气体流S抵达分离容器内部。吸入气体被(大略表示的)真空泵70抽吸。该气体先是经过过滤器15接着经由出口14(真空流V)而离开分离容器10。所送物料被收集在已关闭的排放装置16上，该装置以排放闸门构成。
从图2至图5中可见，真空输送设备在抽吸管道(40)(处于工作一侧)之内具有力隔离器(力隔离器40A、42A)，该装置以真空密封方式通向分离容器的入口开口12A，且在真空管道42(纯净气体一侧)之内，该装置从出口连接件14向真空泵70行进。在所述实施例中，力隔离器设计成柔软的抗真空压力管状部件。处于工作一侧及纯净气体一侧上的力隔离器最好彼此同轴运行。此种同轴区域最好与分离容器10的主轴线相垂直。为了达到这个目的，就把坚硬管状弯曲件14B连接在分离容器10的出口连接件14上。在所示实施例中，这是一个设计成U形的弯曲件，它带有朝下指的腿部，在它的一个末端上出口连接件14毗连着分离容器10头部的中间，且它的另外那个末端转了一个90°的弧，以真空密封方式毗连着力隔离器42A，该力隔离器与分离容器10相背离。分离容器10的入口开口12A，以及位于管状弯曲件14B末端处的出口开口14A，位置被定成彼此朝相反方向开口的。以此方式，分离容器10之内的真空反作用力实质上是互相抵消的。如果相反指向的口子处于同一根轴线上时，这种情况尤其会以完全的方式发生。另外，反作用力的良好协作，也能经过与出口连接件14、管子14B以及出口开口14A的比较，选择入口开口12A及入口连接件12的流动横断面而实现。相似地，如果力隔离器40A、42A，还有抽吸管道40及真空管道42各个口子的连接件，与入口开口12A及出口开口14A对齐，那么就有利。力隔离器40A、42A确保来自抽吸管道的扰动效应及扰动力不会影响对分离容器的称量，或仅仅产生非实质性的影响。用下文还将详细说明的支承装置20，就能以特别简单的方式进行这种力补偿和力隔离。
在所显示及推荐的实施例中，支承装置20由两个独立的支承框架22和24组成。从上方看去(见图5)，这些框架约成U形并分别具有直立支承件23和25，且在U形的中部分别具有对角支杆26和27，该支杆处于直立支承件23和25与支承框架22和24之间。在两个框架之间有一个形式为称量装置50的连接件，它处于两个直立支承件23与25之间。
就支承框架22与24彼此之间关系而言，它们最好位于如图5所示那样，即支承框架22至少局部处于支承框架24之内并任意处于其上方。此外，直立支承件23、直立支承件25，以及分离容器10的中央，实质上且最好处于(从上方看去的)一条直线上。内支承框架22的腿部大致延伸到分离容器10的中央。该中央经由两个套管臂(collar arm)21A，21B而连接着支承框架22的腿部末端，该套管臂则紧固在包围着所述容器的安装带(mounting strap)上。
支承装置28B、28A分别用于分离容器10的入口开口12A与出口开口14A所用抽吸管道40与真空管道42，所述支承装置中至少有一个连接着外支承框架24的腿部。最好工作一侧的抽吸管道设计成使通向分离容器的软管或管子用支承装置28B切断。力隔离器40A就连接在这里。最好该支承装置延伸到分离容器10的入口开口12A处。对真空一侧的力隔离器42A和真空管道42的布置，与此相似。由于所送物料并非被纯净气体一侧抽吸管道(真空管道)输送，所以在那里还可以选择更为简单的解决方案。因此，如本实施例所述，支承装置28A也可以仅仅是一块带有圆形孔口的板子，力隔离器42A或抽吸管道就穿过该孔口插入。
两部分组成的称量框架22、24也是发明的重要环节，它独立于真空输送设备的力隔离器，且尤其是具有使得被称量容器能以简单方式组装及卸除的优点。为了达到这一目的，分离容器与支承装置22之间的连接件，一方面是可被拆卸的。然而，最好支承框架22与24之间的连接件，在称量单元50的区域中，是经由例如快速作用(quick-action)夹持系统而拆卸的。在这两种情况下，入口一侧与出口一侧在力隔离器区域中都必须相对于抽吸管道40和真空管道42例如经由简单的软管夹而分离开。以此方式，就可为了例如更换产品而对分离容器10进行简单的替换。另外，分离容器的清洗因此也就更容易了。
由于吸入气体在离开分离容器10之前经过了过滤器15，在工作一侧与真空一侧之间就不可避免地会产生差压。然而，由于过滤器差压一方面比较低，另一方面此种差压在许多情况下是恒稳的，所以，对其可忽略不计，且可计算来自过滤器差压的干扰因素而修正称量结果。
附图标记列表
10    分离容器
12    入口连接件
12A   入口开口
14    出口连接件
14A   出口开口
14B   管状弯曲件
15    过滤器
16    排放装置
20    支承装置
21A   套管臂
21B   套管臂
22    支承框架
23    直立支承件
24    支承框架
25    直立支承件
26    对角支杆
27    对角支杆
28A   支承装置
28B   支承装置
40    抽吸管道
40A   力隔离器
42    真空管道
42A   力隔离器
50    称量装置
70    真空泵
100   已知真空输送器
110   分离容器
120   框架结构
140   隔离系统
150   称量装置
170   真空泵

Claims (9)

1.带有称量及计量装置的真空输送设备，该设备包括分离容器(10)、力隔离器、称量装置(50)，以及真空泵(70)和控制器，所述分离容器受到真空所施加作用而用于间歇地居中存储抽吸气流所输送的物料，所述力隔离器用于使所送物料进入分离容器，其中物料进入分离容器的一侧定义为工作侧，所述称量装置用于连续称量分离容器，分离容器(10)装载称量装置(50)，该分离容器被真空密封，并以真空密封的方式经由用于所送物料的入口开口(12A)连接抽吸管道(40)，且经由出口开口(14A)连接真空管道(42)，分离容器(10)还包括一个真空密封排放装置(16)，其特征在于：真空泵(70)与来自分离容器(10)的力隔离开，且真空泵所处位置使其不被称量，所述分离容器的出口开口(14A)用于吸入气体的排出，其中吸入气体排出的一侧定义为纯净气体侧，且纯净气体侧具有另一个力隔离器(42A)，其中，工作侧及纯净气体侧的力隔离器大致同轴运行。
2.如权利要求1所述的真空输送设备，其特征在于：入口开口与出口开口(12A、14A)分别位于指向相反方向的工作侧与纯净气体侧上。
3.如权利要求1所述的真空输送设备，其特征在于：设置了用于连接分离容器(10)的一个内支承框架(22)，以及外支承框架(24)，外支承框架具有用于在工作侧上的抽吸管道及纯净气体侧上的真空管道的支承装置(28A、28B)。
4.如权利要求3所述的真空输送设备，其特征在于：至少一个力隔离器(40A、42A)被布置在外支承框架(24)与通向分离容器(10)的入口开口和出口开口(12A、14A)中至少一个开口之间。
5.如权利要求3所述的真空输送设备，其特征在于：内和/或外支承框架(22、24)设计成大致为U形的。
6.如权利要求5所述的真空输送设备，其特征在于：内和/或外支承框架(22、24)配有直立支承件(23、25)，该支承件大致位于U形的中央。
7.如权利要求3至6中一项权利要求所述的真空输送设备，其特征在于：称量装置(50)插入外支承框架(22)与内支承框架(24)之间而起作用。
8.如权利要求7所述的真空输送设备，其特征在于：称量装置可拆卸地连接着外和/或内支承框架(22、24)。
9.如权利要求1至6中一项权利要求所述的真空输送设备，该设备还包括在工作侧与纯净气体侧之间的吸入气流中的过滤器(15)，其特征在于：过滤器(15)所产生的压差由入口开口(12A)和出口开口(14A)彼此相关的适当定向和/或称量框架中分离容器(10)的适当定向而补偿。
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