TWI607942B

TWI607942B - Transfer device for a working substance

Info

Publication number: TWI607942B
Application number: TW102145523A
Authority: TW
Inventors: Andreas Henke
Original assignee: Henkel Ag & Co Kgaa
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-12-11
Also published as: CN104870342B; JP6092424B2; CN104870342A; EP2935057A1; US20150345648A1; ES2644343T3; WO2014095350A1; US9732865B2; DE102012224061A1; EP2935057B1; TW201433534A; JP2016506481A

Description

用於一作業物質之轉轍器

本發明係關於一種用於一作業物質，特別係一種散粒材料，尤指一種顆粒之轉轍器。此類轉轍器特別以管狀轉轍器形式使用於散粒材料，特別係在氣壓輸送設備中使用，且其作用在於，或則將二或多個輸送管道轉入一個輸送管道，或則反之。此類之轉轍器有多種可行之設計原理及構造形式。特別係在先前之技術中滑動轉轍器、管狀轉轍器、旋轉轉轍器、迴轉轉轍器係屬習知，各根據使用目的投入使用。

例如DE202012101232U1公開一種用於一種顆粒之管狀滑動轉轍器，具有一殼體，一第一、第二及第三形成於殼體上之凸出部，一在殼體中被導引來回運動之閥體，該閥體在一第一位置連接第一凸出部與第二凸出部，且在一第二位置連接第一凸出部與第三凸出部，至少一被殼體及閥體圍成之壓力室，及一抗轉保險，確保閥體不對滑動軸轉動。

另外DE1556320公開一種轉管轉轍器，可選擇將一進入管道與多個離開管道中之一連接，具有一轉管，其以其出口端部與一轉盤之邊緣區連接，用以對進入管道之軸線樞轉，且其在調整過程可由一靜止之、承載環形設置之出口凸出部之基板抬起，且之後可再度對此按壓。

另外DE1756198公開一種轉管轉轍器，其中導引該轉管之轉盤在樞轉運動時可由保持出口凸出部之基板抬起，而在轉盤與基板之間設一清理裝置，用以移除在由轉管接頭位置抬起時出現殘餘之輸送物質。

文獻DE8427126U1亦公開一種轉管轉轍器，用以選擇連接一進入管道與多個離開管道中之一，具有一可對一中央中軸線樞轉之密封區域承載體，其設計成用以關閉不使用之管段，而承載體藉由一調整馬達可朝中軸線方向行走，用以將密封區域按壓在離開管段之鄰近接口，且由該處抬起。

所有公開之轉轍器或多或少具有複雜之構造及可能在製造上要求嚴苛。特別係不同構造尺寸可能另外產生限制。

因而本發明之目的在於提出一種改進之轉轍器。

此目的經由申請專利範圍第一項之特徵而達成。

本發明之較佳實施例說明於申請專利範圍之附屬項。

本發明之基本構想在於使用一種用於一作業物質之轉轍器，其在入口側具有一入口開口，用以輸入一作業物質，及在一出口側具有多個外送開口，用以外送作業物質，而在入口側與出口側之間設有一具一連接通道之調整器，該調整器可調，以致於可經由連接通道提供入口開口與出口開口中之一之連接，特別是將作業物質由入口開口輸送至所選擇之出口開口或多個出口開口，而該調整器由至少二部件構成，該連接通道至少局部，特別係圍成連接通道之一或多個壁部，由調整器之二部件或所有部件定義。

同樣顯然轉轍器亦可設計成例如設有一分歧，使入口開口可與二或多個出口開口連接。亦可設多個入口開口，其可與不同出口開口連接。在一實施例中另外設置，反向利用轉轍器，使所述之入口開口作為作業物質之出口，且所述之出口開口作為作業物質之入口。

作為作業物質特別可為一種可散裝之作業物質，例如一種顆粒。所謂一種顆粒特別係指一種粒度達於粉末狀，特別係可容易散裝之固體物質。然而在一備選實施例中亦可輸送一般可泵送之作業物質，該作業物質可與一氣態輸送介質混合。然而特別有利者為，使用一種顆粒狀作業物質，此為由於顆粒易於藉由一種氣態輸送介質傳送。例如此處使用一種顆粒狀之融解黏劑，其特別係在包裝技術中製造紙板或類似包裝材料時需要用到。此類顆粒多半儲存在大型存料儲存器或存料槽中，且供應至不同加工站進行後續加工。使用一種本發明之轉轍器可例如以一存料儲存器對多個加工站供應顆粒，其方式為，由存料儲存器餵料之供應導管接著於轉轍器之入口開口上，在出口開口上又接設各適當之加工站之傳送導管。經由使用一電子控制器，該控制器可為轉轍器之一部分，前述之調整器之調整方式，可對一特定加工站供應作業物質。

具有連接通道之調整器可相對於所述之開口調整，特別係可滑動、偏置或旋轉，使得連接通道面向入口側之區域與入口開口連接，而對面之面向出口側之連接通道之區域與根據調整器調整所選出之出口開口連接，使得藉由連接通道可建立一流通，將作業物質由入口開口輸送至一或多個出口開口。本發明調整器至少由兩部件組合，而連接通道至少局部，特別係至少一或多個圍成連接通道之壁部，由調整器之兩部件定義。此設計具有多方面之優點。

例如一種如此之設計容許在邊界面區域，亦即由第一部件向第二部件之接觸面，至少組成局部之連接通道，特別係組成完整之連接通道。最好連接通道由兩部件或多部件組合而成。因而連接通道可例如由在一或多個部件中之凹空構成，或經由一或多個在一第一部件以及在一相關之一第二部件之一壁段中之凹空構成，該第二部件之壁段在調整器組裝狀態提供連接通道之一壁部。特別係容許調整器之製造，這是由於經由上述之調整器多部件設計連接通道之造型經由使用多部件產生。特別係調整器部件由一全材料，例如一金屬材料或一塑膠材料製成，而至少在各部件中之一至少分段設有一或多個凹空，定義連接通道。調整器適當分成個別部件容許提供一種連接通道，在上述所稱之接觸面或多個接觸面方面可避免所述之凹空造型產生後切，此可導致調整器之簡單製造、加工及維護。凹空可經由各自適當之製造方法開設於各部件。因而具有凹空之部件可在成形方法中事先製妥。特別是此處根據部件及/或調整器之材料可選擇適用及專業人士熟悉之成形方法，特別是金屬材料之鑄造或塑膠材料之射出成型。此處備選作法為，凹空顯然亦可經由一加工法開設於一或多個部件中，該加工法將材料轉變成所需要之造型，多餘之材料被移除。此處做為機械加工法特別以切削法可想而知。顯然此處其他專業人士熟悉之加工法亦適合。

在一較佳實施例中，連接通道因而經由在調整器之部件之一之至少一凹形空間定義。所稱之凹形空間可特別如上述設計及製造。

在一較佳實施例中，連接通道至少分段經由在調整器二鄰接部件之凹形空間定義，其在部件組裝後之狀態以互相對立為佳，並因而構成通道。

另一優點來自於，在二鄰接之部件中之凹形空間至少為局部鏡面對稱構造。

在一較佳實施例中，一第一部件之凹形空間由其與一鄰接之第二部件之接觸面在一延伸方向延伸於第一部件內，而凹形空間之內尺寸(lichtes maβ)由上表面在延伸方向不變，或較小，特別係為避免後切並因此確保簡單製造。

在本發明之一較佳實施例中調整器可對一轉軸轉動，該轉軸以通過入口開口為佳，特別係對入口開口同軸延伸為佳，該入口開口以圓形或圓柱形為佳，而連接通道至少在其面向入口側之側與入口開口對準。連接通道在其面向入口側之側設計成與入口開口對應之形狀為佳。依此入口開口具有一圓形截面，連接通道在此區域之形狀亦以圓形為佳。以一如此之設計可例如提供一種轉轍器，在該轉轍器上，調整器一方面可對轉軸轉動。另一方面，特別係在選擇一圓形開口入口時，亦對入口開口轉動，而在一對應、以圓形為佳之鄰接於入口開口之連接通道段之構造上，與入口開口對準等同於調整器對入口開口之一轉動及對所述之連接通道之段之一轉動。

調整器之設計另一優點來自於，接觸面平行於轉軸延伸。其間業經證明有利者為，接觸面設計成平面，或至少局部具有一平坦表面。其間可想而知者為，轉軸經由所述之接觸面延伸，亦即位於接觸面時，在一變化例中證明有用者為，轉軸對接觸面保持距離，然而對其平行延伸。

在一較佳實施例中轉軸在其調整器面向入口側之側通過連接通道開口延伸。在一圓形或橄欖形之連接通道造型上，此可特別係中間點。

連接通道另一有利造型在於，其經由調整器面向入口側之側向其對面、調整器面向出口側之側延伸穿過調整器，延伸之方式為，連接通道對轉軸之距離在延伸方向至少局部增加。距離以在此所述之延伸方向不再減少為佳。特別有利者為，連接通道通過調整器延伸時，僅有柔軟圓化而無尖銳隅角或稜緣，俾便避免阻礙，且降低所輸送之作業物質所受之阻力。

在一較佳實施例中該轉轍器之調整器至少具有一壓力介質通道，特別係一壓縮空氣通道，該通道經由一通道通口通入連接通道，俾便一氣態壓力介質，特別係壓縮空氣，可被供應進入連接通道。替代作法為，可設一種如此之通道，俾便對連接通道特別是以一種流體介質，特別是用以清潔者加載。壓力介質通道仍可至少局部由調整器之多個部件定義。到目前為止與連接通道有關之造型特徵仍適用於此處所述之壓力介質通道。

1‧‧‧轉轍器

2‧‧‧入口側

3‧‧‧入口開口

4‧‧‧出口側

5‧‧‧出口開口

6‧‧‧調整器

7‧‧‧連接通道

8‧‧‧轉軸

9‧‧‧第一半部

10‧‧‧第二半部

11‧‧‧前板

12‧‧‧側板

13‧‧‧背板

14‧‧‧殼體

15‧‧‧後方旋轉軸承

16‧‧‧前方旋轉軸承

17‧‧‧驅動段

18‧‧‧齒

19‧‧‧驅動馬達

20‧‧‧孔

21‧‧‧組合插銷

22‧‧‧前方軸承段

23‧‧‧前方軸承容座

24‧‧‧滾珠軸承

25‧‧‧後方軸承段

26‧‧‧後方軸承容座

27‧‧‧滾珠軸承

28‧‧‧齒帶

29‧‧‧截面

30‧‧‧延伸方向

31‧‧‧第一凹形空間

32‧‧‧第二凹形空間

33‧‧‧簡單凹形空間

34‧‧‧限制面

35‧‧‧空心室

36‧‧‧壓縮空氣通道

37‧‧‧通道通入口

38‧‧‧壓縮空氣接頭間隙

39‧‧‧壓縮空氣入口

以下根據所附圖式說明本發明。圖中顯示：第1圖本發明之一轉轍器之截面側視圖，第2圖第1圖中轉轍器沿切線A-A所切出之截面圖，第3圖第1圖中轉轍器之正視圖，第4圖第2圖中轉轍器沿切線B-B所切出之截面圖，第5圖一備選轉轍器之一正視圖。

第1圖顯示一本發明之用於一作業物質之轉轍器1之截面側視示意圖。為清楚起見僅顯示轉轍器1重要特徵。特別係密封、軸承一類之構件並未顯示。一種此類之轉轍器1在所示之實施例中係使用於一氣壓輸送設備，其作用為將一第一輸送導管轉送至一第二輸送導管，而第二輸送導管可由不同輸送導管中選出。氣壓輸送設備包含一未圖示之存料容器，用於顆粒狀之融解黏劑，一未圖示之填充裝置，用以藉由壓縮空氣輸送顆粒。轉轍器1經由一輸送導管接著於填充裝置上，使得藉由一填充裝置及一轉轍器1供應多個接著於轉轍器1上之未圖示之塗敷單元，用以融解及塗敷融解黏劑。

來自填充裝置之輸送導管接著於轉轍器1一入口側2之一入口開口3上。入口開口3設於轉轍器1一殼體14之背板13上，且具有常見之輸送導管之連接元件，例如一管連接器。此外所述之殼體14包括側板12，其與背板13連接。在一背板13對面及因而在入口側2對面之出口側4設有一前板11，其具有多個出口開口5。在所示之截面圖中可看出四個出口開口5。在所示之實施例中全部轉轍器1具有六個出口開口5。在各出口開口5經由一未圖示之輸送導管各接設一所述之塗敷單元。為此出口開口5具有常用之輸送導管之連接元件，例如管連接器。入口開口3具有一圓形截面，而另外一空心圓柱通道由入口開口3穿過背板13向前板11方向延伸。出口開口5同樣具有圓形截面，而此處同樣在出口開口上亦連接通過前板11向背板13方向延伸之空心圓柱通道。

殼體14以側板12及背板13以及前板11包圍一空心室35，其中設一可對一轉軸8旋轉之調整器6。轉軸8延伸通過入口開口3之中間點，且正交於背板13，及對面之前板11。圓形之出口開口5環形位於一平面，對轉軸8有相同之徑向距離，且互相保持相同距離，環繞轉軸8而設。調整器6經由一後方旋轉軸承15與背板13旋轉連接，經由一前方旋轉軸承16與前板11旋轉連接，且可相對於殼體14對轉軸8旋轉。調整器6具有一連接通道7，其由鄰接於背板13之調整器6之後方區域通過調整器伸抵對面之鄰接於前板11之調整器6之前方區域。其係空心且具有一圓形截面，而其截面對應於入口開口3及出口開口5之截面。連接通道7在後方側設於通往背板13之過渡處，使得轉軸8通過連接通道7之圓形截面之中間點延伸。連接通道7因而在所述之過渡處與入口開口3同心，使得一經由入口開口3進入之顆粒通過開口可毫無障礙地進入連接通道7。連接通道7在出口側4方向之走勢至少局部彎曲或折角，使得連接通道7對轉軸8之距離，在所示之實施例中具體而言係連接通道7圓形截面之中間點對轉軸8之距離，由入口側2朝出口側4方向遞增。在所示之截面圖中通道以一在長度方向彎成S之形狀由入口側2朝向出口側4延伸。連接通道7之走勢設定成，其在調整器6至前板11之過渡處經由調整器6對轉軸8之旋轉可以同心方式對準一出口開口5，使得一經由入口開口3進入之顆粒經由入口開口毫無障礙地進入連接通道7，且可經由被選擇之出口開口5供應至一塗敷單元。經由調整器6之繼續轉動連接通道7可對準另一入口開口3，俾便為進入之顆粒建立一不同路徑，並供應另一塗敷單元。調整器6之轉動係藉由一齒帶28，其以一環繞之齒18齧入調整器6後方區域一驅動段17且被一未圖示之馬達驅動。

第2圖顯示第1圖中轉轍器1沿切線A-A所見之截面視圖。可看出一安裝於一側板12上之驅動馬達19，其具有一平行於轉軸8轉動之驅動軸，經由該驅動軸調整器6藉由齒帶28可環繞轉軸8轉動，俾便經由連接通道7提供上述之入口開口3與所述之出口開口5之連結。如上所述齒帶28在其間在調整器6後方區域齧入一驅動段17。調整器6之基本形設計成圓柱形，而在此基本形上額外追加所述之驅動段17及所述之後方旋轉軸承15、前方旋轉承軸16等構件。調整器由兩部件構成，亦即一第一半部9及一第二半部10，而連接通道7由第一半部9、第二半部10定義。

調整器6被一截面29分成第一半部9及第二半部10，而截面29同時構成二互相鏡像對稱之第一半部9、第二半部10之一對稱面。在所示之實施例中轉軸8不僅平行於截面29，而更進一步位於截面29上。此外，截面29將連接通道7分隔成二相同、對截面29鏡像對稱設置之半部，亦即在第一半部9中之一第一凹形空間31，及一在第二半部10中之一對應之第二凹形空間32，而第一凹形空間31及第二凹形空間32在第一半部9、第二半部10之組裝狀態下構成連接通道7。第一凹形空間31及第二凹形空間32設計成可在第一半部9、第二半部10之一捨棄後切。因而第一凹形空間31由設於截面29上之第一半部9之上表面向第一半部9之延伸方向30延伸，使得第一凹形空間31之內尺寸由所述之上表面朝延伸方向30保持常數或變小。相同情況在第二半部10中對應之第二凹形空間32亦對應成立。

第一半部9、第二半部10具有孔20，由設於截面29上之上表面正交延伸至在對應第一半部9、第二半部10之各上表面。其間第一半部9之各孔20皆配有一在第二半部10中對應之孔20，使得藉由組合插銷21，該組合插銷延伸通過第一半部9、第二半部10二互相對應之孔20，固定第一半部9、第二半部10，以組合調整器6，及組合出因而封閉通過第一凹形空間 31及第二凹形空間32之連接通道7。

第3圖顯示第1圖中轉轍器1之一正視圖。可看出前板11具有六個圓形出口開口5，這些開口互相保持規則距離以及在徑向對轉軸8保持相同距離，環繞轉軸8而設置。在虛線中可看出連接通道7，其由入口開口3中央斜向通過調整器6延伸，建立入口開口3與在所示實施例中最上方之出口開口5間之流通。

第4圖顯示一通過第2圖中轉轍器1之切線B-B之截面視圖，視線面對調整器6第一半部9面向截面29之上表面或邊界面。此處可看出第一半部之第一凹形空間31，其部分定義連接通道7。其間第一凹形空間31之內尺寸由所述之上表面向延伸方向30保持不變或變小，俾便在第一半部9中避免後切，及確保製造簡單。第一凹形空間31以及連接通道7在入口側2與入口開口3對準，調整器6之轉軸8即通過入口開口延伸。此外第一凹形空間31延伸通過第一半部9，且因而連接通道7亦通過調整器6，由入口側2通往出口側4，其方式為，其對轉軸8之距離持續增加，使得連接通道7在調整器前方區域能與徑向與轉軸8保持距離裝設之出口開口5中之一連結，俾便經由連接通道7在入口開口3與一選擇之出口開口5之間建立流通。為整備調整器6，第一半部9配有多個孔20，用以容納上述之組合插銷21，該組合插銷又插入第二半部10之對應孔20中。其間可看出，多個孔20設於第一半部9之邊緣區域，另外尚有多個孔20追隨第一凹形空間31之走勢設於第一半部9中。對於未圖示之第二半部10情況當然亦相同。

以可對轉軸8旋轉之方式裝設之調整器6係如上述經由一前方旋轉軸承16及一後方旋轉軸承15裝設。前方旋轉軸承16包含一在前板11 上之中央之前方軸承容座23，具有一滾珠軸承24，其與一軸頸狀突出之調整器6之前方軸承段22接觸。後方旋轉軸承15亦包含一在背板13上之中央之後方軸承容座26，具有一滾珠軸承27，其與一軸頸狀突出之調整器6之後方軸承段25接觸。調整器6另外具有鄰接在背板13上之驅動段17，其具有環繞之齒18，提供與所述之齒帶28齧合之機會。

為在連接通道7內優化顆粒輸送，另外在調整器6後方區域設一通過驅動段17延伸之壓縮空氣通道36，其以一通道通入口37通入連接通道7中。經由壓縮空氣通道36可將壓縮空氣打入連接通道7，俾便更佳將顆粒往出口開口5方向輸送，或在需要時清潔連接通道7。調整器6在面向背板13之側具有一徑向環繞轉軸8之壓縮空氣接頭間隙38，一同通入壓縮空氣通道36。為以壓縮空氣加載壓縮空氣接頭間隙38，且因而加載壓縮空氣通道36，背板13在壓縮空氣接頭間隙38一適當水平具有一接頭閥，該接頭閥具有一壓縮空氣入口39。經由設置一環繞之壓縮空氣接頭間隙38可以壓縮空氣供應壓縮空氣通道36，無論調整器6被轉成對轉軸8之任何位置。可能之備選作法係在調整器6面向背板13之側設置多個壓縮空氣接頭可能性，其例如能各以一上述之壓縮空氣通道36通入連接通道7。壓縮空氣接頭可能性以對應於轉轍器1之出口開口5之數目為佳，且其環繞轉軸8之設置方式，以一壓縮空氣接頭可能性與壓縮空氣入口39連結，而連接通道7與一出口開口5連結為佳。

此外所示之轉轍器1在其前方面向前板11之側具有一密封件，俾便能將連接通道7與出口開口5之一之連接密封。此密封件可特別係經由一未圖示之密封板在調整器6與前板11間實現，其在調整器6抵達一期望之位置時被一伺服馬達通過一螺桿壓緊在調整器上。密封板以具有一相對於連接通道7及出口開口5對應之孔為佳，且因而密封調整器6與前板11間之過渡處。本發明之轉轍器1其他適用之密封件例如可見於DE1556320B1，其與此相關之特徵在此補充本發明。

第5圖顯示一備選之轉轍器1之一正視圖，其基本相當於第1圖至第4圖中之轉轍器1。然而此處所示之轉轍器不同處一方面在於使用方形入口開口3，以及具有對應截面之連接通道7。此外在所示之前板11上設有八個出口開口5，其同樣具有方形截面，且互相保持規則距離並徑向對轉軸8保持同樣距離圍繞轉軸8排列。

此外調整器6之第一半部9、第二半部10並非對截面29鏡像對稱。而是僅第一半部具有一簡單凹形空間33用以產生連接通道7，而第二半部10之上表面或邊界面，其位於截面29，構成連接通道7一壁部或限制面34。

顯然另外可行者為，調整器6分成更多部件。此外同樣可行者為，連接通道7僅局部由第一半部9、第二半部10定義或構成。進一步特別可想而知者為，連接通道7局部僅由調整器6一部件構成。如此連接通道7可特別部分設計成調整器6一部件之孔。