CN1745024A - 提升输送机 - Google Patents

Abstract

用于可流动材料的提升输送机包括位于环绕螺旋提升构件(2)的管状圆筒(1)的相对端上的进口(14)和出口(20)。不让提升构件(2)绕其纵轴旋转，而管状圆筒(1)通过驱动机构(16)绕提升构件(2)进行同轴旋转。

Description

提升输送机

技术领域

本发明涉及用于将可流动材料从基础位置输送或提升到高架位置的方法和装置。

具体非不排他地，本发明涉及垂直螺旋输送机构，其中螺旋提升构件用作定子，而围绕螺旋提升构件的管状外壳用作转子。

背景技术

存在许多形式的输送机构，用于将材料从一个位置输送到另一位置，而输送机构的选择受到许多因素的影响，包括要输送的材料性质、要横穿的水平和/或垂直距离、资本成本、工作维护成本等。

虽然存在各种各样能用于水平或稍微倾斜的输送路径的输送机，但存在相对少的能用于沿着垂直输送路径提升材料的输送机形式，所述垂直输送路径落入从假设与水平基准点成45°到90°或垂直于水平基准点的范围内。尽管这样，经常用要处理的材料性质来规定输送机或提升系统的适用性。在占地面积需求不重要的情况下，管状螺旋推送器可以用来从约30度到40度的角度提升可流动颗粒材料，例如谷粒，并需要多个位于垂直隔离平台上的螺旋推送器来在任何有效高度上提升谷粒。在占地面积更重要的情况下，经常使用斗式提升机。对于很细或低质量的颗粒材料，气动输送器可以用来达到好的效果。

在用于食品处理领域的传统材料提升机中出现几个主要缺点。即使进行最温和的处理，许多食品例如炸薯条是非常容易碎的，而其他食品例如大豆、冻干咖啡粒容易受到损害。侵蚀性研磨颗粒材料例如铸造用砂的气动输送由于磨损而引起很高的维护成本，尤其是在需要方向变化的输送管区域内。

通常来说，在可流动材料的提升中遇到的困难已经产生输送机/提升机系统的设计惯例或相反令人不满意的妥协，其中装置不是特别适合于要输送的材料或需要提升装置运行的环境。

即使当倾斜成相对水平基准点小于45°时，也认为传统螺旋推送器由于推送器圆筒内的增压而损害许多颗粒材料，其中细碎屑堆积使得难以保持清洁。传统螺旋推送器的垂直或接近垂直操作看来似乎是未知的，因为在推送器圆筒内由于摩擦而产生极压，这反过来又导致过高的功率需求。根据螺旋翅片和推送器圆筒内壁之间的间隙，对较大的间隙会将产生回流，同时对小间隙会压碎颗粒材料，产生过度螺旋和圆筒磨损。

对于任何长螺旋推送器，需要用位于推送器管内空间间隔上的“悬挂”轴承来支撑可旋转的螺旋装置。通过径向延伸的托架来使悬挂轴承定位在推送器管的中心上，这些轴承各自支撑位于推送器翅片内中断区域中的推送器轴，推送器翅片需要“反压”来跨越中断间隙将材料输送到下一推送器翅片。

操作螺旋推送器型输送机是公知的，其中圆筒相对于螺旋推送器至少部分是可旋转的。

美国专利US3349894描述了用于易碎材料例如炸土豆片或玉米饼的倾斜螺旋推送器提升机。螺旋装置包括具有上翻外缘的杯形螺旋翅片，而管状输送器圆筒与螺旋装置一起旋转。必须要非常细心地注意输送速度和螺旋转速来避免在使用中压碎易碎颗粒材料。

美国专利US3279592描述了水平螺旋推送器输送机，其中推送器螺旋和管状圆筒一起旋转来避免它们之间相对旋转产生的磨损。沿着圆筒的多个孔允许沿着输送机路径将颗粒材料分配给多个输送站。

美国专利US3031064描述了具有分离圆筒的水平螺旋推送器输送机，其中每个圆筒部分可有选择地与螺旋推送器一起同轴旋转，每个圆筒适合于经由铰接挡板在分开输送站分配颗粒材料，通过使各个管部分旋转约180°，在重力的作用下，在关闭位置和打开位置之间可手动移动铰接挡板。

澳大利亚专利AU24574/77公开了具有形成在管状圆筒内的螺旋槽的水平螺旋推送器。管状圆筒能在与螺旋旋转相同或相反的方向上进行旋转振荡，来有选择地将材料堆积在推送器圆筒之下的细长输送站内。

国际公开文本WO95/26310按照水平螺旋推送器的形式描述了进料器管状输送机，其中多个进口关于管状螺旋圆筒位于料斗内的部分按照螺旋方式隔开，而料斗难以输送纤维材料。活性剂与每个进口关联来扰乱螺旋圆筒上的料斗内的纤维材料，以防止料斗内的材料跨接。推送器圆筒可与螺旋一起旋转，但它的旋转方向可以与进口内的透明堵塞相反。

德国专利申请DE3708208涉及用于稠的浆状材料的填密装置，其中使得进料斗和管状圆筒相对于垂直固定螺旋推送器独立旋转。螺旋推送器的上翅片定形成刮扫器来将材料推入圆筒口并且向下流经圆筒。

美国专利US4077527公开了用于水平输送和分配很细颗粒材料的装置，其中管道关于位于管道内的固定螺旋弹簧进行旋转。弹簧固定到管道排放端的外部，而进口包括多个位于管道内的孔。进口直接与压力进料斗连通来接收粒度小于50微米的粉状进料。允许弹簧的进口端浮动来使弹簧在负载下能轴向延伸。

本发明的目的是至少克服或改善一些与现有技术的可流动材料提升输送机相关的缺点。本文中使用的措词“可流动材料”包括颗粒材料、泥浆、粘性液体等，但不局限于它们。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于可流动材料的提升输送机，所述输送机包括：

进口和出口；

螺旋提升构件，使用时将其纵轴支撑在大致垂直位置上，在至少一端对所述提升构件进行固定，防止关于所述纵轴旋转；

围绕所述提升构件并能与其同轴旋转的管状圆筒；以及可旋转驱动所述管状圆筒的驱动机构。

适宜地，所述进口可以定位成邻近所述管状圆筒的下端。

作为选择，所述进口可以定位成邻近所述提升构件的中空管状支撑轴的顶端。

如果需要，输送机进料机构与所述进口连接来按照预定速度将可流动材料送到所述提升输送机。

优选地，所述输送机进料机构包括至少一个安装在所述管状圆筒上来与其旋转的刮扫部件，所述刮扫部件向外伸出所述管状圆筒的外壁表面。

如果需要，在所述管状圆筒内邻近各自至少一个刮扫部件可以形成一个或多个孔。

所述刮扫部件可以是可调节的，以便在所述管状圆筒旋转时有选择地增加或减少刮扫容积。

所述刮扫部件的长度可以是可调节的。

作为选择，所述刮扫部件的宽度可以是可调节的。

优选地，所述刮扫部件相对所述管状圆筒的所述外壁表面可进行角度调节。

如果需要，所述至少一个刮扫部件的至少一部分可以是可弹性变形的。

适宜地，进料斗环绕邻近所述管状圆筒下端的进口。

所述管状圆筒可旋转地轴颈安装在固定到支撑结构的间隔轴承部件内。

优选地，所述支撑结构包括框架。

适宜地，所述提升构件固定在所述框架部件的相对端上。

如果需要，所述提升构件可调节地安装在所述框架内，以便使用时允许在所述提升构件的纵轴方向上向所述提升构件施加张力。

所述螺旋提升构件可以包括螺旋缠绕的杆状部件，其中中心中空圆柱形空间遍布所述螺旋缠绕部件的纵轴。

作为选择，所述螺旋提升构件可以包括螺旋缠绕的带状叶片。

所述螺旋提升构件可以包括中心轴。

如果需要，所述中心轴可以包括中空轴。

适宜地，所述中空轴适合于在使用时允许工作流体穿过其进行循环，以便允许所述提升输送机用作在其内输送的流体材料的热交换器。

优选地，由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙大于可填密流动颗粒材料的平均粒径。

作为选择，由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙小于非填密材料的平均粒径。

所述驱动机构可以包括安装在所述支撑结构上的驱动电动机，所述驱动电动机与联接到所述管状圆筒的驱动传送机构可驱动地接合。

优选地，收集器位于所述出口周围来收集从所述出口流出的可流动材料。

根据本发明的另一方面提供一种用于提升可流动材料的方法，所述方法包括以下步骤：

将可流动材料输送到提升输送机的进口，所述提升输送机包括由可旋转管状圆筒包围的固定螺旋提升构件；以及

按照足以将所述可流动材料推向所述圆筒内壁的速度来旋转所述圆筒，从而，通过与所述螺旋提升构件的至少部分上表面进行滑动接合，将至少部分靠着所述内壁的可流动材料层向上推动。

如果需要，所述管状圆筒可以按照某一速度进行旋转，所述速度足以在由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙内形成静态可流动材料层。

优选地，在所述输送机内提升流体材料作为中空圆柱形部分。

如果需要，按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便大体上占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

作为选择，按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便决不占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

适宜地，通过改变安装在所述管状圆筒上的刮扫部件的结构，有选择地改变所述可流动材料到所述进口的输送速度。

通过改变所述刮扫部件的尺寸可以改变所述刮扫部件的结构。

作为选择，通过改变所述刮扫部件相对所述管状圆筒外表面的角度布置可以改变所述刮扫部件的结构。

如果需要，通过改变所述管状圆筒的转速，可有选择地改变所述可流动材料到所述进口的输送速度。

可以将可流动材料引入位于所述提升构件的中空中心轴上端的进口，来使在所述输送机内要提升的大部分可流动材料逆流流动。

适宜地，通过在所述管状圆筒旋转时使混合物遭受向心力，并且从邻近所述提升构件纵轴的区域中收集液体，而从邻近所述螺旋提升构件外缘的区域中收集冷凝固体，来分离包含液体和颗粒固体混合物的可流动材料。

附图说明

为了能更完全地理解和实施本发明，现在将参考附图中图解的优选实施例，其中：

图1示意地表示依据本发明的提升输送机的侧剖视图；

图2示意地表示本发明的替代结构；

图3表示本发明的又一实施例；

图4表示本发明一个实施例的改用；

图5表示本发明实施例的另一改用；

图6表示本发明的再一实施例。

为了清楚，在图中适当地方的相同部件使用相同附图标记。

遍及本说明书及其后的权利要求书，除非上下文另有要求，单词“包括(comprise)”和其变化，例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”，将理解成意思是包括规定整数或整数组或步骤，但并不排除任何其他整数或整数组。

具体实施方式

在图1中，提升输送机包括围绕螺旋提升构件2的管状圆筒1，螺旋提升构件2包括中心轴3，其中螺旋带式叶片翅片4绕轴3的圆周延伸。轴3经由托架5a固定安装在支撑结构的底部5上，支撑结构用框架6的形式。轴3经由螺纹轴8也固定安装在框架6的顶部构件7上，并且能通过螺母9张紧。另一螺母10在轴3已经张紧到需要值时用作锁定螺母。

框架6的底部位于料斗11内，料斗11容纳可填密颗粒材料12，例如锐利的铸造型砂。刮扫部件13从邻近在管状圆筒中的开口14(用剖视图表示)的管状圆筒1的外表面向外突出，并且在圆筒1的旋转方向上按照倾斜布置延伸到圆筒1的外表面。

圆筒1在安装到支撑结构框架6的轴承15内可旋转地滑转，并且由驱动电动机16来可旋转地驱动，驱动电动机16经由包括皮带轮17，18和驱动带19的驱动传送装置联接到圆筒1。合适地，驱动电动机16也由框架6支撑。

收集器21位于管状圆筒1的上出口端20，以便在颗粒材料从出口端20出现时来收集它。斜槽22连接到收集器21来将收集的材料引向存储料斗或类似物(未图示)。

在使用中，由于作为固定构件的螺旋提升构件2与围绕其旋转的管状圆筒1安装在一起，将料斗11内的砂子扫入轴3和管状圆筒1内壁23之间的空间，在向心力的作用下，向外对着管状圆筒1的内壁推动砂子。

最初，靠在内壁23上的大部分砂与旋转圆筒1一起旋转，直到它接合在向上渐细的螺旋翅片4的上表面上。由于大部分砂子和对着内壁23推动的薄层砂子之间的摩擦接合，圆筒1的连续旋转推动大部分砂子沿着由翅片4引导的垂直路径而行，薄层的厚度相当于翅片4外缘和内壁23之间的间隙。

在圆筒1的进料端，刮扫部件13继续将砂子引入轴3和内壁23之间的空间内，以便砂子向上穿过圆筒1直到它出现在出口20，并且当圆筒1旋转时，翅片4将砂子径向抛入收集器21。

同时不希望被任何具体假设限制，认为依据本发明的提升输送机和用固定圆筒及旋转螺旋垂直定向的传统推进螺旋之间的区别，是由于本发明内相对移动部件之间实质减少的摩擦力等级而引起的。

在传统推进螺旋中，依靠保持圆筒倾角小于约45°来确保连续的螺旋翅片之间的可流动颗粒材料量不能直接填满管。众所周知，当传统推进螺旋垂直定向时，颗粒材料倾向于随着旋转圆筒而移动。在螺纹间距小于平均粒径的地方，随着推进螺旋上的摩擦负载综合增加，颗粒材料的挤压出现，功率需求增加，螺旋和圆筒的磨损增加，对易碎非填密(packing)颗粒材料的挤压损坏增加，例如谷粒等。对于填密颗粒材料，例如铸造用砂，垂直定向的推进螺旋通常会堵塞。在大于螺纹间距的地方，随着综合效率损失和对易碎颗粒材料的损坏，将出现回流。

另一方面，本发明显示出不同现象，主要取决于沿着垂直路径输送的颗粒材料性质。

对于填密颗粒材料，例如铸造用砂，注意在翅片间距大于平均粒度的地方，由于向心力而靠着内圆筒壁形成砂子稳定层。当圆筒旋转时，这个砂层提供与容易剪切螺旋翅片边缘的圆柱或中空圆柱部分砂子之间的有限摩擦接合，以便当有效砂柱在螺旋路径内向上移动时，只被施加给它的压缩力是相对小的向心力。根据要输入的颗粒材料性质、材料输入速度和圆筒的旋转速度，可能地，与圆筒一起旋转的层和向上移动的大量材料之间的边界线由于相对转速的巨大差别而被相当清晰地定义，或者作为选择，由于材料区的转速斜率从相对慢的径向内区到径向外区内的更大转速，而不能清晰地定义边界线。

对于具有更大平均直径的更大填密颗粒而言，或者对于非填密颗粒例如大体为球形物体而言，小于平均粒度的翅片间距可能是优选的。

在相对精细的颗粒物质的提升中，例如铸造用砂，应该注意，不管管状圆筒的转速，对于螺旋提升构件而言，都没有“冲击”的趋势，就像传统推进螺旋内的旋转推进器那样冲击。认为这是由于自动定心作用而引起的，自动定心作用是由于砂层在管内壁上的建立。结果，大体上消除了可能另外由螺旋提升构件和旋转管之间的接合而引起的磨损。这也允许构造很高的提升输送机。

图2表示本发明的替代实施例，其中螺旋提升构件包括矩形条钢的螺旋线绕线圈30，线圈30可以由分别固定在上框架33和下框架34内的螺纹轴31、32来张紧。为了清楚，已经省略了支撑框架结构和圆筒驱动机构。对于本领域技术人员来说显而易见，图1中所示的框架构件6不是必需的，只要可以将提升输送机的所有部件支撑在例如结构壁或类似物上。

图3示意地表示本发明的替代实施例，其中螺旋提升构件的中心轴3具有穿过其的中空孔40。

在本实施例中，可以使用装置来用干颗粒材料和水形成浆或糊。例如，砂、水泥和骨料的干混合可以容纳在下进料斗(未图示)内。当管状圆筒1旋转时，计量进入管状轴3的开口42内的水，在料斗(未图示)底座的底部内，水呈现在管状轴3上，并且当在旋转管1的作用下向上输送干成分时与它们进行混合。这样的实施例可以应用于需要轻微混合而不压缩的食品制备。

图4表示图3装置的改进，其中提升构件2适合于用作热交换器。

为了输送某些粘性液体例如糖蜜，可能有利地是提升糖蜜温度甚至5°-10°来减少它的粘度。如图所示，经由管道50向料斗11供应粘性液体例如糖蜜，通过任何适当的流量计量设备(未图示)来保持液位51，其中保持液位51高于管状圆筒1的下端。在图示的结构中，刮扫部件不需要和图1-3结构内的刮扫部件一样。

糖蜜流入轴3和圆筒1内壁之间的区域，由于糖蜜的粘性，当圆筒1旋转时由圆筒1内壁来施加摩擦拉力，从而推动糖蜜沿着螺旋提升路径而行。为了有助于保持流量，管状轴3的内孔40经由管道52，53联接到加热器或热交换设备54和循环泵55，以便通过提升构件2来循环加热的工作流体。如箭头56所示，尽管工作流体的循环方向是顺流的，但如果需要，可以容易获得逆流流动。当加热的工作流体穿过提升构件2而循环时，当糖蜜或其他粘性流体上升螺旋输送路径时，提升构件2用作热交换器来将液体粘度降低到理想程度。当降低粘度的液体从管状圆筒1的顶部流出时，由收集器21来收集它，并且由出口斜槽22引向储存罐或类似物(未图示)。

对于本领域技术人员来说显而易见，图4的提升输送机可以适合于食品的加热处理或烹饪，同时将食品材料提升到预定高度。

图5表示本发明的又一改用，用于从液体中分离固体或者用于浆料脱水。

在图5中，经由管道50把浆料输送到进料斗11，独立的液体分离管道60与管状轴3的中空孔40连通，管状轴3在其壁内具有多个与中空孔40连通的孔61。

当管状圆筒1旋转时，通过刮扫部件13把浆料扫入提升输送机2的进料入口区14，在向心力的作用下，当绕螺旋路径提升浆料时，悬浮在浆料内的颗粒固体向外移向圆筒1的内壁。经由管道60排出大体上没有固体的浮液，同时将脱水固体材料收集在收集器21内，并且引向储存罐或类似物(未图示)。

在图4和图5的实施例中，将要注意，由于提升构件2保持静止，不需要旋转密封管接头来与轴3的中心孔进行流体流通。

图6表示图1中所示装置的又一改进。

如图6中所示，具有螺旋带式叶片翅片4的螺旋提升构件2就在邻近其的刮扫部件13和进料入口区14上面的位置上终止它的下端。中空龟裂状圆锥体形式的进料导向器70通过平头螺丝70a固定到轴3的下端，借此也固定到底部5，使用时，越过进料导向器70把更大直径的物品例如澳洲坚果71，向上扫入提升翅片4的区域内来避免压碎刮扫部件13和翅片4之间的澳洲坚果，当圆筒1旋转时，这种压碎可能由于图1的结构而出现。刮扫部件13可以包括软橡胶或聚合物尖端72来避免在圆筒1旋转时损害料斗11内的坚果。作为选择，刮扫部件13可以整体由软或弹性软聚合物材料构成。

搅拌指73也安装在圆筒1上，并被支撑在托架74上。搅拌指73防止进料入口区14附近的输入材料聚集或桥接。

间隔平行的突出74安装在底部5上，突出74与固定在轴3上的接合板75接合来防止轴3由于在圆筒1旋转时可流动材料施加到其上的扭力而旋转。螺母76固定轴3在底部5内的下端。

下面的实例阐明可以用依据本发明的提升输送机来提升的可流动材料的宽范围。

实例1

在本实例中，使用具有图1中所示总体结构的提升输送机。圆筒是5米高，包括壁厚为1.6mm而外径(o.d.)为100mm的不锈钢管。圆筒由2kW可变速电动机经由4∶1倍V形皮带驱动传输器来驱动。

螺旋提升构件包括直径为82mm而螺距为70mm的带式叶片螺旋，其支撑在22mm的中心部分上。

用于小麦给料和初始圆筒转速为10rpm，小麦在圆筒填满之后从出口斜槽流出。转速逐步增加到最大的320rpm，按照这个转速，测量的输送速度稍微超过每小时6吨。注意，从最慢转速到最快转速时的小麦输送速度约与转速成正比。

在本测试的第二部分中，将提升输送机倾斜45°，对于小麦粮食而言，在从10rpm到320rpm的相同转速范围内，实现大体相同的输送速度。

有趣地，无需调节螺旋翅片支撑中心部分的张力，注意，当圆筒最初开始旋转而在其内不包含任何小麦时，允许螺旋翅片在圆筒内壁上进行刮擦。一旦圆筒开始填充小麦，随着圆筒充满小麦，刮擦噪声迅速减小，从而支持正常操作条件下的假设，螺旋翅片经受自动定心作用。

实例2

然后，在垂直方向上使用实例1中描述的提升输送机，其中铸造用砂作为给料。

再一次，发现砂子输送速度与转速更多或更少成比例地增加，转速从初始转速10rpm到看来似乎是最佳速度的320rpm，按照这个转速，确定输送速度为每小时6吨砂。

通过监控2kW驱动电动机的电流负荷，识别出另一有趣现象。从10rpm的初始转速到约100-120rpm，电流负荷大约与转速成比例地从约6-7安培增加到约13安培。当转速增加到约200rpm时，电流负荷大体保持在约13安培而不变化，但当转速从约200rpm逐渐增加到320rpm时，电流负荷显示为与转速增加成比例地从约13安培回降到约6-7安培。

认为观察到的现象是由于事实上在低速时圆筒的整个内部空间填满可流动材料。当圆筒的转速增加时，认为在向心力的作用下边界层形成在圆筒的内表面上，从而，在圆筒内的可流动材料柱和圆筒内壁表面之间不再有施加的充分摩擦力。认为在可流动材料的旋转边界层和材料流经它本身的内“核心”材料之间存在区域。

同样认为，根据可流动材料的性质，当可流动材料没有完全充满圆筒内部空间时，实现最小功率需求的最佳输送速度。可以通过调节邻近圆筒入口端的刮扫部件“吃进”，或者通过改变刮扫部件/入口端组合的数量，来调节最佳圆筒转速时的进料速度。

利用附图的图2中所示类型的原型提升输送机，要注意，在用于小麦粮食的最佳输送速度下，可能将木棒插在螺旋翅片中空中心区的下面，而不会检测到粒状材料的出现。在更低的输送速度下，明显感觉到粒状材料出现在中空中心区内。

实例3

通过用被支撑在22mm中心核心上的直径为76mm而螺距为70mm的带式叶片螺旋提升构件来替代直径为82mm而螺距为70mm的带式叶片螺旋提升构件，改进实例1的装置。

在本测试中，给料是平均粒度在6-8mm范围内的干大豆。在转速为320rpm下实现每小时4.5吨的最佳输送速度。

即使众人皆知大豆是易碎的并且容易在非常缓和的输送机内受到损害，例如斗式输送机，但通过该提升输送机使大豆连续循环两小时之后，发现没有损害。

实例4

使用图6的装置来输送无壳的澳大利亚坚果，典型地直径在19mm-29mm的范围内。

圆筒包括壁厚为1.6mm而外径为100mm的不锈钢管，被支撑在22mm中心核心上的直径为82mm而螺距为70mm的螺旋带式叶片翅片位于圆筒内。与图1中所示的装置不同，螺旋带式叶片翅片的下端安装在高度约75mm和底部直径为100mm的截头圆锥形进料导向器的顶部上。由于这种结构，截头圆锥形进料导向器的上部位于旋转圆筒内，邻近圆筒的入口，从而螺旋翅片的下端刚好在入口和导向器顶部之上。照这样，坚果向上进入螺旋翅片的区域，而当刮扫部件在其周围旋转时没有由于被挤向翅片圆周边缘而压碎的风险。

与更细的颗粒材料不同，没有坚果边界层形成在旋转圆筒的内壁上，然而，输送速度看来似乎与圆筒转速直接成比例。类似地，在使用的速度范围内要注意，功耗存在可以忽略的变化，暗示坚果在与圆筒内壁的摩擦作用下容易沿着螺旋路径上升。

对于有壳的澳大利亚坚果而言，使用实例3更小的直径为76mm的螺旋推运器，即使通过提升输送机使内核超期循环之后，也发现对果仁没有损害。

也容易对通常用作协作生产厂内炉子燃料的破碎的澳大利亚坚果外壳进行处理，尽管是粒度在约3mm-10mm范围内的高度不规则形状颗粒。对于本测试，再次使用实例3的直径为76mm的螺旋提升构件，注意到在圆筒旋转时对着其内壁形成外壳颗粒的边界层。

上面的具体实例示范了依据本发明的提升输送机的多功能性。至今，已经关于细砂和粗砂(湿和干)，以及各种各样的谷粒、大豆、菜豆、钢砂(1.8mm)、面粉、面包屑、澳大利亚坚果(有壳和无壳以及碎壳)、咖啡豆、冻干的咖啡颗粒、糖蜜、销酸粒(直径为3-4mm)、铝土粒(直径为6-8mm)、漂白的花生仁和粉状氢氧化钙，进行了成功的试验。

本发明的重要优点是当在依据本发明的输送机内提升非常易碎的颗粒材料时，例如冻干的咖啡颗粒、大豆和全部果仁，显出没有损害。而且，对于很细的颗粒材料，例如氢氧化钙、面粉等，依据本发明的装置的特征在于在运行期间排放槽内几乎完全没有气载尘埃。

对于本领域技术人员来说显而易见，可以对本发明的各个方面进行许多修改和变化而不脱离本发明的本质和范围。

例如，对于某些应用，根据要处理的可流动材料的磨蚀性，可以用塑料材料来制造管状圆筒和/或螺旋提升构件，或者如果用金属制造，可以用耐磨和/或耐蚀涂层来涂覆这些金属部件，例如TEFLON(商标)或类似物。类似地，螺旋的螺距沿着它的长度可以变化，根据要输送的材料性质，从底部到顶部增加或减少。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1、一种用于可流动材料的细长提升输送机，所述输送机包括：

进口和出口；

螺旋提升构件，使用时将其纵轴支撑在大致垂直位置上，所述提升构件在至少一端被固定到一支撑结构，所述提升构件被固定防止绕所述纵轴旋转；

围绕所述提升构件并能与其同轴地旋转的管状圆筒，所述管状圆筒被可旋转地轴颈支撑在支撑部件中，该支撑部件中间隔开所述管状圆筒的相对端，所述支撑部件固定到所述支撑结构；以及

可旋转驱动所述管状圆筒的驱动机构，所述输送机的特征在于，在由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的预定工作间隙为，在使用时，对着所述管状圆筒内表面形成可流动材料的稳定层，所述稳定层通过在所述稳定层与大量可流动材料之间的摩擦接合而沿向上的螺旋路径推动在所述圆筒内的大量可流动材料。

2、如权利要求1所述的输送机，其中所述进口定位成邻近所述管状圆筒的下端。

3、如权利要求l所述的输送机，其中所述进口定位成邻近所述提升构件的中空管状支撑轴的顶端。

4、如权利要求l所述的输送机，其中一输送机进料机构与所述进口相连来按照预定速度将可流动材料送到所述提升输送机。

5、如权利要求4所述的输送机，其中该输送机进料机构包括至少一个安装在所述管状圆筒上来与其旋转的刮扫部件，所述刮扫部件从所述管状圆筒的外壁表面向外伸出。

6、如权利要求5所述的输送机，其中在所述管状圆筒内邻近各自至少一个刮扫部件处形成一个或多个孔。

7、如权利要求5所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件是可调节的，以便在所述管状圆筒旋转时有选择地增加或减少刮扫容积。

8、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的长度是可调节的。

9、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的宽度是可调节的。

10、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件相对所述管状圆筒的所述外壁表面可进行角度调节。

11、如权利要求5所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的至少一部分是可弹性变形的。

12、如权利要求2所述的输送机，其中一进料斗环绕邻近所述管状圆筒下端的进口。

13、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述支撑结构包括框架。

14、如权利要求1所述的输送机，其中所述提升构件固定在所述框架部件的相对端上。

15、如权利要求14所述的输送机，其中所述提升构件可调节地安装在所述框架内，以便在使用时允许在所述提升构件的纵轴方向上向所述提升构件施加张力。

16、如权利要求1所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括螺旋缠绕的杆状部件，其中中心中空圆柱形空间延伸过所述螺旋缠绕部件的纵轴。

17、如权利要求1所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括螺旋缠绕的带状叶片。

18、如权利要求1所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括中心轴。

19、如权利要求18所述的输送机，其中所述中心轴包括中空轴。

20、如权利要求19所述的输送机，其中所述中空轴适合于在使用时允许工作流体穿过其进行循环，以便允许所述提升输送机用作在其内输送的流体材料的热交换器。

21、如权利要求1所述的输送机，其中由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙小于非填密材料的平均粒径。

22、如权利要求1所述的输送机，其中所述驱动机构包括安装在所述支撑结构上的驱动电动机，所述驱动电动机与联接到所述管状圆筒的驱动传送机构可驱动地接合。

23、如权利要求1所述的输送机，其中收集器位于所述出口周围以收集从所述出口流出的可流动材料。

24、一种用于提升可流动材料的方法，所述方法包括以下步骤：

将可流动材料输送到提升输送机的进口，所述提升输送机包括由可旋转管状圆筒包围的固定螺旋提升构件，所述管状圆筒具有在所述螺旋提升构件和所述管状圆筒内表面之间的预定工作间隙；以及

按照足以将所述可流动材料推向所述圆筒内壁的速度来旋转所述圆筒，以在其上形成可流动材料的稳定层，由此，通过在大量可流动材料与所述稳定层之间的摩擦接合而沿螺旋路径向上推动在所述圆筒内的大量可流动材料。

25、如权利要求24所述的方法，其中所述管状圆筒以某一速度进行旋转，所述速度足以在由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙内形成静态可流动材料层。

26、如权利要求24所述的方法，其中在所述输送机内提升流体材料作为中空圆柱形部分。

27、如权利要求24所述的方法，其中按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便大体上占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

28、如权利要求24所述的方法，其中按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便决不占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

29、如权利要求24所述的方法，其中通过改变安装在所述管状圆筒上的刮扫部件的结构，有选择地改变输送所述可流动材料到所述进口的速度。

30、如权利要求29所述的方法，其中通过改变所述刮扫部件的尺寸来改变所述刮扫部件的结构。

31、如权利要求29所述的方法，其中通过改变所述刮扫部件相对所述管状圆筒外表面的角度布置来改变所述刮扫部件的结构。

32、如权利要求29所述的方法，其中通过改变所述管状圆筒的转速，可有选择地改变输送所述可流动材料到所述进口的速度。

33、如权利要求24所述的方法，其中将可流动材料引入位于所述提升构件的中空中心轴上端的进口，来使在所述输送机内要提升的大部分可流动材料逆流流动。

34、如权利要求24所述的方法，其中通过在所述管状圆筒旋转时使混合物承受向心力，并且从邻近所述提升构件纵轴的区域中收集液体，而从邻近所述螺旋提升构件外缘的区域中收集浓缩固体，来分离包含液体和颗粒固体混合物的可流动材料。

Claims (36)

1、一种用于可流动材料的提升输送机，所述输送机包括：

进口和出口；

螺旋提升构件，使用时将其纵轴支撑在大致垂直位置上，在至少一端对所述提升构件进行固定，防止绕所述纵轴旋转；

围绕所述提升构件并能与其同轴旋转的管状圆筒；以及

可旋转驱动所述管状圆筒的驱动机构。

2、如权利要求1所述的输送机，其中所述进口定位成邻近所述管状圆筒的下端。

3、如权利要求1所述的输送机，其中所述进口定位成邻近所述提升构件的中空管状支撑轴的顶端。

4、如权利要求1或2所述的输送机，其中一输送机进料机构与所述进口连接来按照预定速度将可流动材料送到所述提升输送机。

5、如权利要求4所述的输送机，其中该输送机进料机构包括至少一个安装在所述管状圆筒上来与其旋转的刮扫部件，所述刮扫部件从所述管状圆筒的外壁表面向外伸出。

6、如权利要求5所述的输送机，其中在所述管状圆筒内邻近各自至少一个刮扫部件形成一个或多个孔。

7、如权利要求5或6所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件是可调节的，以便在所述管状圆筒旋转时有选择地增加或减少刮扫容积。

8、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的长度是可调节的。

9、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的宽度是可调节的。

10、如权利要求7所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件相对所述管状圆筒的所述外壁表面可进行角度调节。

11、如权利要求5-10之一所述的输送机，其中所述至少一个刮扫部件的至少一部分是可弹性变形的。

12、如前述任一权利要求所述的输送机，其中一进料斗环绕邻近所述管状圆筒下端的进口。

13、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述管状圆筒可旋转地以轴颈安装在固定到支撑结构的间隔轴承部件内。

14、如权利要求13所述的输送机，其中所述支撑结构包括框架。

15、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述提升构件固定在所述框架部件的相对端上。

16、如权利要求15所述的输送机，其中所述提升构件可调节地安装在所述框架内，以便使用时允许在所述提升构件的纵轴方向上向所述提升构件施加张力。

17、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括螺旋缠绕的杆状部件，其中中心中空圆柱形空间延伸过所述螺旋缠绕部件的纵轴。

18、如权利要求1-16之一所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括螺旋缠绕的带状叶片。

19、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述螺旋提升构件包括中心轴。

20、如权利要求19所述的输送机，其中所述中心轴包括中空轴。

21、如权利要求20所述的输送机，其中所述中空轴适合于在使用时允许工作流体穿过其进行循环，以便允许所述提升输送机用作在其内输送的流体材料的热交换器。

22、如前述任一权利要求所述的输送机，其中由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙大于可填密流动颗粒材料的平均粒径。

23、如权利要求1-21之一所述的输送机，其中由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙小于非填密材料的平均粒径。

24、如前述任一权利要求所述的输送机，其中所述驱动机构包括安装在所述支撑结构上的驱动电动机，所述驱动电动机与联接到所述管状圆筒的驱动传送机构可驱动地接合。

25、如前述任一权利要求所述的输送机，其中收集器位于所述出口周围来收集从所述出口流出的可流动材料。

26、一种用于提升可流动材料的方法，所述方法包括以下步骤：

将可流动材料输送到提升输送机的进口，所述提升输送机包括由可旋转管状圆筒包围的固定螺旋提升构件；以及

按照足以将所述可流动材料推向所述圆筒内壁的速度来旋转所述圆筒，从而，通过与所述螺旋提升构件的至少部分上表面进行滑动接合，将至少部分靠着所述内壁的可流动材料层向上推动。

27、如权利要求26所述的方法，其中所述管状圆筒以某一速度进行旋转，所述速度足以在由所述螺旋提升构件占据的圆柱形空间和所述管状圆筒内表面之间的工作间隙内形成静态可流动材料层。

28、如权利要求26或27所述的方法，其中在所述输送机内提升流体材料作为中空圆柱形部分。

29、如权利要求26-28之一所述的方法，其中按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便大体上占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

30、如权利要求26-28之一所述的方法，其中按照某一速度将可流动材料输送到所述进口，以便决不占据由所述提升构件在所述管状圆筒旋转期间占据的圆柱形空间内的空闲容积。

31、如权利要求26-30之一所述的方法，其中通过改变安装在所述管状圆筒上的刮扫部件的结构，有选择地改变所述可流动材料到所述进口的输送速度。

32、如权利要求31所述的方法，其中通过改变所述刮扫部件的尺寸来改变所述刮扫部件的结构。

33、如权利要求31所述的方法，其中通过改变所述刮扫部件相对所述管状圆筒外表面的角度布置来改变所述刮扫部件的结构。

34、如权利要求31所述的方法，其中通过改变所述管状圆筒的转速，可有选择地改变所述可流动材料到所述进口的输送速度。

35、如权利要求1-30之一所述的方法，其中将可流动材料引入位于所述提升构件的中空中心轴上端的进口，来使在所述输送机内要提升的大部分可流动材料逆流流动。

36、如权利要求26-35之一所述的方法，其中通过在所述管状圆筒旋转时使混合物承受向心力，并且从邻近所述提升构件纵轴的区域中收集液体，而从邻近所述螺旋提升构件外缘的区域中收集冷凝固体，来分离包含液体和颗粒固体混合物的可流动材料。

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