鬆散材料的送料管的製作方法
2023-10-06 03:11:39
專利名稱：鬆散材料的送料管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鬆散材料的送料管，它具有一個沿其長度分布有大量進料孔的圓筒形的筒或管；一個與上述送料管同軸地設置的螺旋輸送器；一個使送料管轉動的第一傳動機構；一個使螺旋輸送器相對於送料管轉動的第二傳動機構；一個使送料管沿橫向移動的第三傳動機構；和多個用於鬆散材料的抖動器，所述的抖動器在送料管的外表面形成凸部，並設置成在管上與上述進料孔相連接。
背景技術：
上述類型的送料管早已眾所周知並且普遍使用。例如，瑞典專利申請7611862-9，8004499-8和歐洲專利EP-751904公開過這類送料管。與現有技術中其他類型的送料管相比，這種送料管只需很少的輸入功率即可將鬆散材料從過渡貯存容器例如倉筒輸送出來。在一些公知的這類設備中，偶爾會在停車之後發生卡堵現象，據認為，這是由於通過管的進料孔的失控料流和通過送料管的鬆散材料流造成螺旋輸送器卡堵所致。
上述這種公知的送料管的另一個缺點是其管體在倉筒內的鬆散材料堆垛內的最大橫向移動速度相當有限，該速度超過30mm/min是很不可能的，因為鬆散材起著屏障作用使之不能更快地移動，即使顯著增大橫向的力也如此。顯然，如若橫向移動速度有限，就要進一步增大橫向的力，這就可能在送料管的某些部件內產生不希望有的高應力，導致其例如過早地磨損和失效。
據認為，上述的側向移動速度有限的缺點是功率消耗很低的裝置的一種固有的特徵。因此，我們相信，若要增大上述的橫向移動速度，只有花上急劇增加能源消耗的代價才能達到目的。業已簡單地進行的試驗表明，諸如提高送料管的轉動速度和/或增大進料孔的寬度方面的變化，都不能在不產生顯著的消極影響的情況下改善送料管的性能。
發明內容
現已發現，提供一種其特徵在於沿送料管的至少40％，優選地為至少70％，更優選地為至少90％的長度上的每個橫截面內至少設置有兩個進料孔的送料管就可以明顯改善上述那種類型的送料管的性能。由於具有上述的結構，送料管可以以比現有技術公知的高得多的速度移過鬆散材料，而且也可儘量避免停車後發生卡堵現象。
按照本發明的更多的方面—在每個上述的橫截面上設置有至少3個進料孔，—上述的送料管用於輸送木屑的鬆散製品、和/或纖維材料和/或粉末，上述鬆散材料具有最大長度的平均尺寸與寬度的關係，每個進料孔的寬度(d)為1.5-30X，優選地為3-10X，更優選地為4-8X。
—在每個上述的橫截面上，沿管的圓周設置上述的進料孔，從而使上述管的上述橫截面上的彎曲拉力都相同，而與在上述橫截面上確定的徑向中心線(y)無關，就是說，每個橫截面上進料孔的數目為3或4，或為3或4的倍數，—上述送料管的直徑為200-1500mm，優選地為500-1000mm，最優選地為600-900mm，—上述的抖動器可拆卸地安裝在上述送料管上，—上述送料管的總長度為3-30m，優選地為4-25m，更優選地為10-18m，—上述的使送料管繞其軸線轉動的第一傳動機構可使送料管的轉動速度為0-20轉/分鐘，優選地為0.5-15轉/分鐘，更優選地為1-8轉/分鐘，—在送料管的至少30％的長度的部分，每個上述橫截面內的所有進料孔的寬度之總和(∑d)為150-700mm，優選地為至少250mm，更優選地為至少350mm，—設置一種可拆卸的蓋件蓋住至少一個上述進料孔的一部分，以便調節該進料孔的寬度(d)，—至少一個上述的抖動器，優選地是多個上述的抖動器具有至少一個獨立的凸起件，該凸起件的數目最好設定為能起到攪拌器作用，—上述送料管上設置多個位於距上述進料孔一定的距離處的獨立凸起件，—上述的抖動器包括沿進料孔延伸的板狀構件，所述的板狀構件距進料孔的每個沿大致平行於送料管軸線方向的縱向伸長邊有一定的距離，其中，上述板狀構件的寬度(b)比上述進料孔的寬度(d)小得多，優選地為10mm＜2b＜d。
附圖簡述下面結合附圖更詳細地說明本發明，附圖中
圖1示出與本發明結合應用的送料管結構的第一實施例；圖2示出按圖1所示送料管的沿圖3的II-II線的剖視圖；圖3是圖1的進料槽/孔的詳細前視圖；圖4示出鬆散材料流量與進料孔寬度的關係曲線；圖5示出本發明的一個優選的送料管實施例；圖6示出圖5所示送料管的橫剖視圖；圖7示出本發明的送料管的一個改型實施例的迭合圖；圖8示出圖5所示送料管的第一改型的橫剖視圖；圖9示出本發明的送料管的第二改型的橫剖面圖；圖10示出本發明的送料管上的進料孔的另一個改型；圖11示出本發明的送料管上的進料孔的又一個改型；圖12示出從垂直於送料管長度的橫剖視圖看去的本發明送料管的又一個改型實施例；圖13示出圖12的箭頭所示的剖視圖；圖14示出類似於圖12的視圖的另一個替換實施例；圖15示出送料管通過旋轉而進行橫向移動的一個替換實施例；圖16是圖15所示送料管的端視圖；圖17示出送料管端部的又一個替換實施例；圖18示出類似於圖12的又一個替換實施例；圖19示出沿圖18箭頭所指的剖視圖；
圖20示出圖18的上視圖；圖21示出送料管的一個改型實施例的上視圖；圖22示出送料管的另一個改型實施例的上視圖；和圖23示出按照本發明的又一個實施例的上視圖。
具體實施例方式
首先參看圖1，圖中總的以標號1示出具有公知的基本結構的送料管，它具有一個圓筒形的管2和一個同軸地設置於管2內的螺旋輸送器3。另外還有一個使管2繞其軸線轉動的電動機、再有一個使螺旋輸送器3相對於管2轉動的電動機、和一個用於使整個送料管1沿橫向方向移動的所謂的「橫向移動傳動裝置」。上述的橫向移動可直接垂直於送料管1的軸線進行，或者圍繞一個轉動中心即沿行程的弧形方向進行。圖中的標號5表示鬆散材料4的筒倉，而標號6表示筒倉5的底部。
圖1所示的送料管1主要用於輸送難以貯運的和/或纖維性的材料，例如，由木材構成的燃料尤其是「破碎過的木材燃料」，這類材料中偶爾會出現較大的碎片，並且/或者容易受到纏繞而容易發生架橋現象。為了防止這種架橋並且為了能夠運送偶爾會有的較大的常常是較長的碎片，按照現有技術沿管2的長度方向設置多個呈螺旋形分布的進料孔8，這種進料孔數目較少而尺寸較大。圖2和3較詳細示出如何設置上述的進料孔8，其長度1可以達500mm，而寬度d可達300mm。沿進料孔8的一個縱向側面，在孔邊上做出沿其一半長度的第一抖動器9A，該抖動器9A是在孔邊從管壁上凸起的。在進料孔的另一側面上孔邊的另一半長度則形成第二抖動器9B。上述兩個抖動器9A、9B彼此呈對角排列，並分別佔有進料孔8的縱側面的一半。由於有上述的幾何結構，那麼，不管管2的轉動方向如何，總會有一個部分10A或10B(就是進料孔8的一半或另一半部分)沿其轉動方向受到不設置抖動器的孔邊11A或11B和設置抖動器的孔邊12A或12B的限制。
圖4示出鬆散材料流過具有寬度為d的進料孔的管2的流量(V』)的曲線圖，如圖所示，該流量與孔的寬度d不是呈線性關係，但是，該流量與孔的長度l呈線性關係，也就是說V』＝kl。採用具有送料管基本結構的管送料器進行的實驗表明，流量V』與孔的寬度d呈指數關係，即，V』＝kdn+L，式中d為孔的寬度，K和L是與鬆散材料有關的係數。實驗表明，上式中指數n的值最好根據鬆散材料的不同取2-3。因此，流量在一個臨界點以上顯著增大。如果超過這個臨界點，便不可能控制流量，這會導致送料管過載。因此，進料孔寬度的大小應確定地保持在這個臨界點以下。在圖4中，第一條垂直線B代表最大的孔的寬度值，第二條垂直線A代表獲得通過管的足夠流量的孔的寬度d的下限值。
作為上述發現的首先結果，業已確定如下認識，在沿管2的主要部分上的每個橫截面上至少應有兩個進料孔8和至少兩個活動地設置的抖動器9。由於有了這種新型的結構，便可更可靠地控制管送料器，並且可以以相當大的橫向速度運動通過鬆散材料，而沒有顯著增大能源消耗。
按照另一個已經進行的試驗，業已發現，孔的寬度最好與待輸送的鬆散材料的平均尺寸的樣品的最大長度X建立關係，孔的寬度d優選地為3-10X，優選地為4-8X。
圖5示出本發明的送料管1。圖中示出帶動管2轉動的第一傳動機構15和帶動螺旋輸送器3轉動的第二傳動機構17，送料管1置於具有倉壁5和倉底6的筒倉4內。管2的優選的尺寸為500-1000mm(直徑)，其最佳長度為4-25m。管2的轉動速度應保持在0-20轉/分鐘，優選地為0.5-15轉/分鐘。
圖6示出圖5所示管2的橫截面。如圖所示，當管2按照指示的轉動方向轉動時，其橫截面上排列著3個進料孔8，還有3個活動的抖動器9。而且，圖6的結構還具有一個優點，即其進料孔8是沿管2的圓周設置的，所以不管在上述橫截面內選擇哪根徑向中心線Y，上述管2的彎曲拉力都相同。若在每個橫截面上具有3個或4個進料孔或者具有任何3或4的倍數的進料孔，便可能具有上述特徵的優點。
按照本發明的新型結構的送料管具有許多優點。由於選擇了最佳的進料孔寬度d，那麼當送料管停止工作並在由於輸送器停車而被覆蓋時，形成材料架橋跨在每個進料孔8上。由於上述的結構，鬆散材料可沿管的整個長度均勻地分布，這就為輸送機的工作提供了最佳條件和使鬆散材料通過送料管有最佳的流量。而且，可保護管內的螺旋輸送器免受周圍材料的壓力，這就可消除材料內的切剪力，並導致低的功率需求量/材料壓力，而且螺旋輸送器工作時受力小，不存在移動力。總之，本發明的新型結構提供了輸送鬆散材料的十分可靠而且能源效率高的系統。
圖7示出本發明的管2的改進結構的迭合圖。可以看出，在管2的左側的進料孔數目比其右側的少。這是由於該管2要與一種通過使管2繞其轉動中心轉動而進行橫向移動的送料管結合使用。上述左側位於更靠近上述的轉動中心。因此速度較高的右側，管2將以比左側更高的橫向速度移過鬆散材料。所以，在管2右側有較多的進料孔就形成較大的流量，也就是說，在遠離轉動中心的位置上的最大體積流量大於靠近轉動中心的位置。
圖8示出一種可反轉的送料管2，它沿圖示的一個方向具有3個進料孔8和2個活動的抖動器9，而沿相反方向設置一個抖動器。
圖9示出本發明的又一個改型，送料管2具有兩個進料孔8和兩個主動起作用的抖動器9。
圖10所示的送料管2具有一個可拆卸地安裝的蓋體80(最好用螺釘81固定之)，用於調節進料孔8的寬度d，其方法是將它拆去，或更換成另一種寬度的蓋件80。
圖11示出也是可拆卸地安裝的抖動器9，這不僅在出現磨損時是有利的，而且也可以對所有的抖動器改變位置以便可更改轉動方向。
圖12和13示出一種改型實施例，其中抖動器9包括一種板狀件9C，在該板狀件9C的上部安置幾個獨立凸起件9D，這種類型的抖動器9D、9C，其功能與沿管2軸線方向具有連續長度的那種抖動器(見圖3)的功能是一樣的。但是，根據鬆散材料的不同，具有圖13所示的獨立凸起件9D的抖動器9或具有連續板狀件的抖動器9可能在其他的一種場合下是有利的。在輸送密實的和/或交錯排列的鬆散材料的情況下，鬆散材料內部有空穴，這就使鬆散材料不能下落到管上，因為沿空穴周圍的壓實/連接的材料不允許下落。在這種情況下通過使管件轉動的方法來處理的鬆散材料可形成一種硬化的表面，而使送料管不能向前進入鬆散材料內。若採用圖13所示的獨立凸起件9D，便可使上述這種硬化表面消除。上述凸起件9D的長度對完全相同的送料管也是可以不同的。其沿徑向方向的長度通常是高出管2的表面30-90mm。
如圖12所示，同類型的獨立凸起件9D也可設置在距進料孔8一定距離處，其中，這些部件13將起到攪拌器13的作用。雖然，這種類型的攪拌器13也可與具有例如圖3所示的連續板狀件的抖動器9結合使用。
如圖14所示，抖動器凸起件9D以及攪拌器13可採取圓筒件的形式，這些部件可根據不同情況採取不同的方式例如焊接法或螺紋連接法予以固定。
圖15簡單示出的管2在其繞其軸線轉動的同時也沿水平方向轉動，就是說，圍繞在管2長度的中點處的轉動中心作橫向移動。因此，管2的端部2A將移近貯倉的壁20。如圖所示，為了防止材料卡在端部2A與壁20之間，在管2的端部2A上設置多個攪拌件15。如上所述，這些攪拌件通常可以採取任何合適的形狀。
圖16是圖15所示管2的端視圖，如圖所示，多個攪拌件15設置在管2端部2A的鄰接部分2C上，在此情況下，所示實施例的管2端部具有3個孔口2B，上述的攪拌件15設置在從管端2A的中心延伸至周邊的各鄰接/支承件上的中央。
圖17示出類似於圖16所示的管2的端部2A的結構，其差別在於在圓周上設置有板件，該板件在管件轉動的同時將使鬆散材料沿徑向向內移動，從而迫使鬆散材料進入管端2A的孔口2B內。
圖18，19和20示出其他的改型實施例，其中，抖動器9包括一個板狀構件9C，該構件9C沿管2的軸向長度方向延伸，並跨越在進料孔8上。在上述板狀構件9C上面設置多個獨立凸起件9D，這些凸起件9D優選地是對稱地設置，這樣就可在無需重安排凸起件9D的情況下變換轉動方向，而且，板狀構件9C是越過進料孔8的中央的，這也可在無需作任何重安排的情況下改變轉動方向。
圖21示出本發明送料管2的一個改型實施例。在該管2的上表面上兩相鄰進料孔8之間設置兩個向上凸起的脊狀件21、22，該兩脊狀件之前端在沿對應於管2轉動的方向的方向距進料孔8一定距離處相連接，每個脊狀件21、22的另一端分別與各進料孔8的側邊相連接從而在兩脊狀件21、22之間形成銳角α。上述脊狀件21、22對於與管2相接觸的鬆散材料將有犁耕式的作用，以迫使鬆散材料沿側向進入進料孔8內。上述的犁形形式的好處在於，作用在材料上的側向力是均等的。本專業技術人員會明白，上述脊狀件之間的夾角α可以在寬範圍例如30°-90°之間變化。
圖22示出本發明的又一個實施例，其中管2具有與圖3相同類型的進料孔8和抖動器9A、9B，而且，其進料孔8比圖21所示進料孔8排列更密集。
圖22也示出採用了功能類似於圖21所示脊狀件21、22的脊狀件23。但是，在本實施例中，脊狀件23僅僅通過沿一個側向方向從進料孔8之一側邊向其前面的進料孔8之另一側邊的延伸來推動鬆散材料。因此，一個脊狀件23從第一進料孔8之左側邊延伸至位於側向前移且在第一進料孔8之前面的一個進料孔8之右側邊，(或者，如果鬆散材料的橫向移動是沿相反的側向方向進行的話，反之亦然)。每個脊狀件23的延伸方向與垂直於管2軸線的平面構成β角。該β角優選地約為10°-50°。
圖23示出又一個實施例，說明如何相對於管2的進料孔8設置脊狀件23。每個進料孔8具有一對分別從其兩側邊與垂直於管2軸線的平面呈一銳角β(優選地約為10°-50°)延伸的脊狀件23。
本發明並不限於上面所述的內容，而是可在權利要求範圍內加以改變，因此很顯然，可以採用多於2個、3個甚至4個的進料孔以便在不同情況下具有最佳流量。上述的抖動器不與管2做成整體，而是可以拆卸，其好處是可改變轉動的方向。可以通過改變送料管2上的各個抖動器和/或進料孔的尺寸來調節供料速度。又一個與本發明相結合的明顯實施例是採用位於管2內的不帶轉軸的內螺旋體。尤其在採用很長的送料管2時，可能會發生管內螺旋輸送器轉軸彎曲的問題。為了避免該彎曲問題，轉軸必須做得較粗，結果，整個管2必須做得較寬，這就使成本提高。在這種情況下，採用無軸的螺旋體是有利的。管2的內表面可設置低摩擦的襯裡來支承無軸螺旋體的轉動周邊。去除了螺旋輸送器的轉軸，可使其尺寸顯著減小，從而使管2的尺寸也減小，這就可顯著降低成本。而且很顯然，上述不同結構的各種組合是本專業技術人員都明白的可選方案，例如，攪拌器13可與上面所示或所述的任何其他送料管結構結合使用；管2端部的攪拌件15可與上面所述或所示的任何其他送料管結構結合使用；脊狀件21、22、23可與所示的或所述的任何其他送料管結構結合使用；等等。而且，進料孔和攪拌器的延長線可分別相對於送料管軸線變化，就是說它們可不總是互相平行，例如，管2的軸線與進料孔8和/或抖動器9的延長線之間可呈約10°-30°角。
權利要求
1.一種用於鬆散材料的送料管，包括一個沿其長度方向分布有多個進料孔(8)的圓筒形的筒或管(2)；一個與管(2)同軸地設置的螺旋輸送器(3)；一個使管(2)繞其軸線轉動的第一傳動機構；一個使螺旋輸送器(3)相對於管(2)轉動的第二傳動機構；一個使送料管(1)沿橫向移動的第三傳動機構；和多個用於鬆散材料的抖動器(9A、9B)，所述的抖動器在管(2)之外側面凸起，並設置成在管(2)上與上述進料孔(8)相連接，其中，沿管(2)的至少40％、優選地為至少70％，更優選地為至少90％的長度上的每個橫截面上至少設置有兩個進料孔(8)，其特徵在於，在每個橫截面上也設置至少兩個設置主動作用的抖動器(9A、9B)，對於具有所需的平均體積流量(V』)的送料管(1)按照V』-dn的關係選擇大多數進料孔(8)的寬度(d)，其中n為2-3，而且，在管(2)的至少30％長度的部分，每個橫截面上所有進料孔(8)的寬度總和(∑d)為150-700mm。
2.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，在每個上述的橫截面上至少設置有3個進料孔(8)。
3.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，上述的送料管(1)用於輸送木屑的鬆散製品，和/或纖維材料和/或粉末，上述鬆散材料具有最大長度的平均尺寸與寬度的關係，其中每個進料孔(8)的寬度(d)為1.5-30X，優選地為3-10X，更優選地為4-8X。
4.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，在每個上述的橫截面上，沿管(2)的圓周設置上述的進料孔(8)，這樣，上述管(2)在每個橫截面上的彎曲抗力都相同，而與在上述橫截面內選擇的徑向中心線(y)無關，就是說，每個橫截面上供料孔(8)的數目應為3或4個，或為3或4的任何倍數。
5.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，上述管(2)的直徑為200-1500mm，更優選地為500-1000mm，最優選地為600-900mm。
6.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，上述的抖動器(9A、9B)可拆卸地安裝在上述的管(2)上。
7.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，上述管(2)的總長度為3-30m，更優選地為4-25m，最優選地為10-18m，
8.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，上述的使管(2)繞其軸線轉動的第一傳動機構可使管(2)的轉動速度為0-20轉/分鐘，優選地為0.5-15轉/分鐘，更優選地為1-8轉/分鐘。
9.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，在管(2)的至少30％長度的部分，每個橫截面上所有進料孔(8)的寬度之總和(∑d)至少為250mm，更優選地為至少350mm。
10.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，設置一個可拆卸地安裝的蓋件(80)蓋住至少一個上述的進料孔(8)的一部分，以便可調節上述進料孔(8)的寬度(d)。
11.根據權利要求1的送料管，其特徵在於，至少一個上述的抖動器(9A、9B)，優選地是多個上述的抖動器具有至少一個獨立的凸起件(9d)，最好由多個上述的獨立凸起件(9d)起到一種攪拌器的作用。
12.根據權利要求11的送料管，其特徵在於，上述的管(2)具有多個位於距上述進料孔(8)一定距離處的獨立凸起件(13、15)。
13.根據權利要求1或11的送料管，其特徵在於，上述的抖動器包括沿進料孔(8)延伸的板狀構件(3C)，所述的板狀構件(3C)位於距進料孔(8)的每個沿大致平行於管(2)軸線的方向的縱向伸長邊一定距離處，其中上述板狀構件的寬度(b)比上述進料孔(8)的寬度(d)小得多，優選地為10mm＜2b＜d。
14.一種用於傳送鬆散材料的送料管，包括一個沿其長度分布有大量進料孔(8)的圓筒形的筒或管(2)；一個同軸地設置在管(2)內的螺旋輸送器(3)；一個使上述管(2)繞其軸線轉動的第一傳動機構；一個使上述螺旋輸送器(3)相對於管(2)轉動的第二傳動機構；一個使送料管(1)沿橫向方向移動的傳動機構；和多個用於鬆散材料的抖動器(9A、9B)，該抖動器在管(2)的外表面凸起並設置成在管(2)上與上述進料孔(8)相連接，其特徵在於，在上述管(2)的外表面上設置多個至少有一部分位於距上述進料孔(8)一定距離處的凸起件(13；21，22；23)。
15.根據權利要求14的送料管，其特徵在於，上述的凸起件包括多個起到攪拌器作用的獨立凸起件(13；15)。
16.根據權利要求14或15的送料管，其特徵在於，上述凸起件包括多個脊狀件(21、22、23)以便對與管(2)相接觸的鬆散材料產生一種橫向的力。
17.根據權利要求16的送料管，其特徵在於，上述的脊狀件(21、22、23)相對於與管(2)軸線垂直的平面呈一個10°-50°的角度(β)延伸。
18.根據權利要求15的送料管，其特徵在於，在送料管(2)的端部(2A)也設有起到攪拌器作用的凸起件(15)。
19.根據權利要求14或15的送料管，其特徵在於，上述的抖動器具有沿進料孔(8)延伸的板狀構件(3C)，所述的板狀構件(3C)位於距進料孔(8)的每個沿大致平行於管(2)軸線的方向的縱向伸長邊一定距離處，其中上述板狀構件的寬度(b)比上述進料孔(8)的寬度(d)小得多，優選地為10mm＜2b＜d。
全文摘要
本發明涉及用於鬆散材料的送料管(1)，它具有一個沿其長度方向分布有多個進料孔(8)的圓筒形的筒或管(2)；一個與管(2)同軸地設置的螺旋輸送器(3)；一個使管(2)繞其軸線轉動的第一傳動機構；一個使螺旋輸送器(3)相對於管(2)轉動的第二傳動機構；一個使送料管沿橫向移動的第三傳動機構；和多個用於鬆散材料的抖動器(9A、9B)，該抖動器在管(2)的外表面凸起，並設置成在管(2)上與上述進料孔(8)相連接，其中，在沿管(2)的至少40％，優選地為至少70％，更優選地為至少90％的長度上的每個橫截面內設置至少兩個進料孔(8)，其特徵在於，在每個橫截面上還設置至少兩個有效地安裝的抖動器(9A、9B)，對於具有所需的平均體積流量(V』)的送料管(1)，其大多數進料孔(8)的寬度(d)按V』－d
文檔編號B65G1/00GK1524056SQ02808867
公開日2004年8月25日 申請日期2002年5月7日 優先權日2001年5月9日
發明者約蘭·福斯貝裡, 約蘭 福斯貝裡 申請人:約蘭·福斯貝裡, 約蘭 福斯貝裡