帶有稱量或計量裝置的真空輸送設備的製作方法

2023-12-10 02:11:36

專利名稱：帶有稱量或計量裝置的真空輸送設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶有稱量或計量裝置的真空輸送設備，其具有權利要求1前序部分所述特徵。
背景技術：
真空輸送器通常用於輸送小顆粒的或粉狀的物料，例如粉末、粒狀物、塵土、藥片，或者吸入氣體流中的微小部分，而吸入氣體流中通常都包含空氣或惰性氣體。經由例如手動抽吸管或送料漏鬥而從供應點抽吸出來的物料，經過庫房或管道而運輸，並經由抽吸口而抵達真空輸送器的分離室。在那裡，吸入氣體從所送物料中分離出來，該物料被收集在分離容器中，且如果需要的話，就在吸入氣體一端的下遊設置過濾器。吸入氣體順著真空泵的方向離開分離室，該泵通常直接固定安裝在分離室上部一側上。
在標準的真空輸送器中，物料所經過而能離開分離室的排放閥，直接落入包裝容器中，通常，該閥位於分離容器下側。此外，氣閥可位於分離容器與真空泵之間。
在抽吸過程即所謂抽吸周期中，排放閥關閉，且位於分離容器與真空泵之間的氣閥是敞開的。因此，分離容器就被填充預定時間，或者直到填充了特定程度的物料為止。接著，在所謂排放周期中，分離容器與真空泵之間的氣閥關閉，或者真空泵關掉且排放閥打開。於是，在最簡單的情況下，所送物料就經由排放口從分離容器中落下。然而，如果必要的話，也可用餘壓把該物料從分離容器中吹出，或可使橋梁建築材料液化。通過來自純淨氣體點的反吹，就可把粘附的濾餅從過濾器上清洗掉。周期控制規定著單獨一個個抽吸周期及排放周期的延續時間。
除了簡單的運送之外，有些真空輸送器也容許計量所送物料。首先，此種帶有計量功能的真空輸送器與不帶計量功能的真空輸送器的不同之處在於，切斷真空泵或阻礙抽吸之後，排放閥還保持關閉足夠的時間，使得分離容器中的輸送過程一直進行到完全停頓為止，因此，所有還處於懸浮狀態的物料均沉澱在分離容器中。隨後，所送數量的物料就被稱量裝置所稱量。這是例如把真空輸送器停靠在稱量裝置上進行的，此種裝置例如是一種框狀結構，它帶有例如3個工作負載稱量單元的系統。這樣，就稱出了真空輸送器加上其中所裝被送物料的總重量。
接著，把排放閥打開。隨後和/或預先，稱量真空輸送器的皮重，以便確定要刨除的所送物料數量。這就要進行反覆稱量才行，因為經驗表明，在輸送過程開始時僅稱一次皮重還不夠。這是由於粘附在真空輸送器過濾器上以及分離容器的壁上所送物料的質量一個輸送周期不同於另一個輸送周期，且因此會使計量結果失真的緣故。
為了比在一個抽吸周期中獲得更大計量數量的所送物料，就在多個抽吸周期中輸送該物料。控制器預先確定合乎要求的抽吸周期數量以及每個抽吸周期的理論填充量。通常，在第一周期中，以迅速的填充周期輸送大量物料；在最後一個周期中，如果符合要求，就以飛速輸送方式進行操作，以保證非常持續的輸送，從而較好地接近標稱輸送量。這個過程非常耗費時間。
所以，後續程序就成了在輸送期間反覆稱量真空輸送器的程序。在即將獲得某一特定抽吸周期的理論填充量時，就把真空輸送器切斷或阻斷抽吸周期。這一程序進行得較快，但稱量精度卻由於輸送操作期間作用於分離容器上變化著的橫向力而受損害。實際上已經證明，這些輸送裝置的稱量精度往往不充分。
依所送物料而定，所獲實際輸送量(目標量)會產生20至500克的偏差。
圖1的視圖，顯示當前所用帶有計量功能的真空輸送器100。如圖1所示，真空輸送器坐落在一個3點稱量設備150上的框架結構120中，並在其分離容器110上裝載真空泵170。由於在輸送過程中反覆稱量真空輸送器，稱量就必須抑制擾動力及影響，或使該力及影響儘可能最小。
為了達到這個目的，分離容器的入口一側尤其要設置為帶有隔離系統140的。從圖1中可見，隔離器連接著分離容器的入口開口；該隔離器的另一末端牢固連接著框架結構，在那裡(未顯示的)軟管或工作一側的管子系統被連接著。這一隔離系統的目的是保證所送物料產生的力不會對稱量造成幹擾。
然而，已經證明的是，這些措施還不足以限制對可接受水平的稱量所造成幹擾的影響。這些幹擾影響實質上來自輸送管道內反覆發生的真空能級差異，以先前已知方法，儘管做了力隔離，但並不能抵消該差異的擾動橫向力影響。倒不如說，力隔離避免了所送產品以及輸送管道的本來重量所產生的衝擊或機械應力。由於確定切斷真空輸送器或阻斷抽吸過程的時點是根據真空輸送器的重量進行的，而該點在上述真空輸送器中僅僅不充分地抵達。由於上文已闡明的偏差緣故，對輸送量的規定目標值並不會精確地獲得。

發明內容
所以，問題就在於創造一種真空輸送設備，該設備可保證更為精確地稱量和/或在輸送過程進行期間對於切斷真空泵或阻斷抽吸過程的時點更為準確地做規定。
為了解決這一問題，就提供一種帶有權利要求1所述性能的真空輸送設備。相應地，本發明以帶有稱量或計量裝置的真空輸送設備的基本思想為基礎，該設備包括分離容器、稱量裝置，以及真空泵70和控制器，其中，受到真空所施加作用的分離容器用於間歇地居中存儲抽吸氣流所輸送的物料，稱量裝置尤其是用於連續稱量分離容器，真空泵70則與來自分離容器的力隔離開，而真空泵的抽吸泵直接連接著該分離容器。
真空泵及分離容器的力隔離，優點在於使所稱量的總質量由於真空泵以及或許還有其一些部分的重量而降低，因此可容許更大的稱量分辨力(weighing resolution)。此外，輸送過程中真空泵上的力波動不再影響稱量裝置。
本發明已認識到，由於真空輸送器與尤其是圍繞物之間的壓差所造成的橫向力影響而滋生的擾動，持續不斷地影響著稱量。這些擾動也服從於真空輸送器之內波動的真空能級所引起的起伏波動。
根據本發明，分離容器除了具有供所送物料進入分離容器中的入口開口(在真空輸送設備工作一側)之外，在供吸入氣體排放的出口開口區(真空輸送設備純吸入氣體一側)中，還有力隔離器。真空管道最好與出口開口相連接並通向真空泵。數量富裕的擾動橫向力被補償，原因在於分離容器中的入口與出口抽吸氣體開口指向相反方向，且最好也被布置為同軸的。以此方式，就可便利地根據每個抽吸周期的實際輸送量，明顯成功地進行控制，以便把下一個周期的理論填充量適當規定為大一些或小一些。這樣就提高了計量精度並加速計量時間。
在實施例中所述符合本發明的上述部件以及被採用的所要求部件，就其大小、形狀、材料選擇以及技術觀念來說，均服從於任何特定異常條件，從而在申請領域中已知的選擇標準均可不受任何限制而採用。
本發明標的的其他細節、性能以及優點，可由各項權利要求以及下文對相關圖紙的說明推斷出來，在這些圖紙中，以舉例方式顯示了多個符合本發明的真空輸送設備。各張圖紙的情況如下所述。


圖1顯示符合技術發展水平的真空輸送設備；圖2的透視圖，顯示符合本發明的真空輸送設備中的分離容器以及支承裝置；圖3是從近似於圖2中箭頭A所指方向所繪視圖(背部視圖)，顯示與圖2所示的相同各部件；圖4是從近似於圖2中箭頭B所指方向所繪視圖(入口一側側視圖)，顯示與圖2與入3所示的相同各部件；圖5的頂視圖顯示與圖2至4所示的相同各部件；以及圖6的縱剖視圖(大略的且未顯示支承裝置)，顯示分離容器。
具體實施例方式
圖2至5為符合本發明一個真空輸送器實施例的不同視圖，顯示真空密封分離容器10和支承裝置20。
分離容器具有用於所送物料的側部入口開口12A、用於吸入氣體的頭部一側出口連接件14以及底部一側真空密封排放裝置16，所述側部入口配設有略成正切的入口連接件12，而排放裝置可以為排放閥(未顯示)或排放閘門(discharge flap)(未顯示)，藉助於該裝置，所送物料就可在每個輸送周期之後卸除。
圖6的大略縱剖視圖顯示分離容器10。所送物料經由入口連接件12隨著吸入氣體流S抵達分離容器內部。吸入氣體被(大略表示的)真空泵70抽吸。該氣體先是經過過濾器15接著經由出口14(真空流V)而離開分離容器10。所送物料被收集在已關閉的排放裝置16上，該裝置以排放閘門構成。
從圖2至圖5中可見，真空輸送設備在抽吸管道(40)(處於工作一側)之內具有力隔離器(力隔離器40A、42A)，該裝置以真空密封方式通向分離容器的入口開口12A，且在真空管道42(純淨氣體一側)之內，該裝置從出口連接件14向真空泵70行進。在所述實施例中，力隔離器設計成柔軟的抗真空壓力管狀部件。處於工作一側及純淨氣體一側上的力隔離器最好彼此同軸運行。此種同軸區域最好與分離容器10的主軸線相垂直。為了達到這個目的，就把堅硬管狀彎曲件14B連接在分離容器10的出口連接件14上。在所示實施例中，這是一個設計成U形的彎曲件，它帶有朝下指的腿部，在它的一個末端上出口連接件14毗連著分離容器10頭部的中間，且它的另外那個末端轉了一個90°的弧，以真空密封方式毗連著力隔離器42A，該力隔離器與分離容器10相背離。分離容器10的入口開口12A，以及位於管狀彎曲件14B末端處的出口開口14A，位置被定成彼此朝相反方向開口的。以此方式，分離容器10之內的真空反作用力實質上是互相抵消的。如果相反指向的口子處於同一根軸線上時，這種情況尤其會以完全的方式發生。另外，反作用力的良好協作，也能經過與出口連接件14、管子14B以及出口開口14A的比較，選擇入口開口12A及入口連接件12的流動橫斷面而實現。相似地，如果力隔離器40A、42A，還有抽吸管道40及真空管道42各個口子的連接件，與入口開口12A及出口開口14A對齊，那麼就有利。力隔離器40A、42A確保來自抽吸管道的擾動效應及擾動力不會影響對分離容器的稱量，或僅僅產生非實質性的影響。用下文還將詳細說明的支承裝置20，就能以特別簡單的方式進行這種力補償和力隔離。
在所顯示及推薦的實施例中，支承裝置20由兩個獨立的支承框架22和24組成。從上方看去(見圖5)，這些框架約成U形並分別具有直立支承件23和25，且在U形的中部分別具有對角支杆26和27，該支杆處於直立支承件23和25與支承框架22和24之間。在兩個框架之間有一個形式為稱量裝置50的連接件，它處於兩個直立支承件23與25之間。
就支承框架22與24彼此之間關係而言，它們最好位於如圖5所示那樣，即支承框架22至少局部處於支承框架24之內並任意處於其上方。此外，直立支承件23、直立支承件25，以及分離容器10的中央，實質上且最好處於(從上方看去的)一條直線上。內支承框架22的腿部大致延伸到分離容器10的中央。該中央經由兩個套管臂(collar arm)21A，21B而連接著支承框架22的腿部末端，該套管臂則緊固在包圍著所述容器的安裝帶(mounting strap)上。
支承裝置28B、28A分別用於分離容器10的入口開口12A與出口開口14A所用抽吸管道40與真空管道42，所述支承裝置中至少有一個連接著外支承框架24的腿部。最好工作一側的抽吸管道設計成使通向分離容器的軟管或管子用支承裝置28B切斷。力隔離器40A就連接在這裡。最好該支承裝置延伸到分離容器10的入口開口12A處。對真空一側的力隔離器42A和真空管道42的布置，與此相似。由於所送物料並非被純淨氣體一側抽吸管道(真空管道)輸送，所以在那裡還可以選擇更為簡單的解決方案。因此，如本實施例所述，支承裝置28A也可以僅僅是一塊帶有圓形孔口的板子，力隔離器42A或抽吸管道就穿過該孔口插入。
兩部分組成的稱量框架22、24也是發明的重要環節，它獨立於真空輸送設備的力隔離器，且尤其是具有使得被稱量容器能以簡單方式組裝及卸除的優點。為了達到這一目的，分離容器與支承裝置22之間的連接件，一方面是可被拆卸的。然而，最好支承框架22與24之間的連接件，在稱量單元50的區域中，是經由例如快速作用(quick-action)夾持系統而拆卸的。在這兩種情況下，入口一側與出口一側在力隔離器區域中都必須相對於抽吸管道40和真空管道42例如經由簡單的軟管央而分離開。以此方式，就可為了例如更換產品而對分離容器10進行簡單的替換。另外，分離容器的清洗因此也就更容易了。
由於吸入氣體在離開分離容器10之前經過了過濾器15，在工作一側與真空一側之間就不可避免地會產生差壓。然而，由於過濾器差壓一方面比較低，另一方面此種差壓在許多情況下是恆穩的，所以，對其可忽略不計，且可計算來自過濾器差壓的幹擾因素而修正稱量結果。
附圖標記列表10分離容器12入口連接件12A 入口開口14出口連接件14A 出口開口14B 管狀彎曲件15過濾器16排放裝置20支承裝置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 對角支杆27 對角支杆28A支承裝置28B支承裝置40 抽吸管道40A力隔離器42 真空管道42A力隔離器50 稱量裝置70 真空泵100已知真空輸送器110分離容器120框架結構140隔離系統150稱量裝置170真空泵
權利要求
1.帶有稱量及計量裝置的真空輸送設備，該設備包括分離容器(10)、力隔離器、稱量裝置(50)，以及真空泵(70)和控制器，所述分離容器受到真空所施加作用而用於間歇地居中存儲抽吸氣流所輸送的物料，所述力隔離器用於使所送物料進入分離容器(工作側)，所述稱量裝置尤其是用於連續稱量分離容器，分離容器(10)裝載稱量裝置(50)，該稱量裝置被真空密封並以真空密封方式經由所送物料所用入口開口(12A)而連接著抽吸管道(40)，且經由出口開口(14A)而連接著真空管道(42)，分離容器(10)還包括一個真空密封排放裝置(16)，其特徵在於真空泵(70)與來自分離容器(10)的力隔離開，且真空泵所處位置使其不被稱量。
2.如權利要求1所述的真空輸送設備，其特徵在於所述分離容器具有一個供吸入氣體(純淨氣體側)排出的出口開口(14A)，且純淨氣體側具有一個力隔離器(42A)。
3.如權利要求1或2所述的真空輸送設備，其特徵在於入口開口與出口開口(12A、14A)分別位於指向相反方向的工作側與純淨氣體側上。
4.如權利要求1至3中一項權利要求所述的真空輸送設備，其特徵在於工作側及純淨氣體側的力隔離器大致同軸運行。
5.如權利要求1至4中一項權利要求所述的真空輸送設備，其特徵在於設置了用於連接分離容器(10)的一個內支承框架(22)，以及外支承框架(24)，外支承框架具有用於在工作側及純淨氣體側上的抽吸管道的支承裝置(28A、28B)。
6.如權利要求5所述的真空輸送設備，其特徵在於至少一個力隔離器(40A、42A)被布置在外支承框架(24)與通向分離容器(10)的入口開口和出口開口(12A、14A)中至少一個開口之間。
7.如權利要求5或6所述的真空輸送設備，其特徵在於內和/或外支承框架(22、24)設計成大致為U形的。
8.如權利要求7所述的真空輸送設備，其特徵在於內和/或外支承框架(22、24)配有直立支承件(23、25)，該支承件大致位於U形的中央。
9.如權利要求5至8中一項權利要求所述的真空輸送設備，其特徵在於稱量裝置(50)插入外支承框架(22)與內支承框架(24)之間而起作用。
10.如權利要求9所述的真空輸送設備，其特徵在於稱量裝置可拆卸地連接著外和/或內支承框架(22、24)。
11.如權利要求1至10中一項權利要求所述的真空輸送設備，該設備還包括在工作側與純淨氣體側之間的吸入氣流中的過濾器(15)，其特徵在於過濾器(15)所產生的壓差由開口(12A、14A)彼此相關的適當定向和/或稱量框架中分離容器(10)的適當定向而補償。
全文摘要
帶有稱量及計量裝置的真空輸送設備，包括分離容器(10)、力隔離器、稱量裝置(50)，以及真空泵(70)和控制器。其中，分離容器受到真空所施加作用而用於間歇地居中存儲抽吸氣流所輸送的物料，力隔離器用於使所送物料進入分離容器(工作一側)，稱量裝置尤其是用於反覆稱量分離容器。為了創造能保證更精確地稱量和/或在輸送過程進行中更準確地規定切斷真空泵或阻斷抽吸過程的時點，就使真空泵(70)與來自分離容器(10)的力隔離開，且真空泵所處位置使其不被稱量。
文檔編號G01G13/10GK1579906SQ20041005623
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月5日
發明者蒂洛·福爾克曼 申請人:福爾克曼有限公司