TW201902579A - 粉末進料機 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種用於定量輸出粉末之裝置，包含具有第一進料槽(6)、可圍繞旋轉軸(4)在殼體(1)中被旋轉驅動之進料元件(3)，該進料元件具有裝填體積(14)，在該裝填體積中進料槽(6)可用該粉末裝填，其中，在清空點(11)上設有用於產生流體流之構件(19)，該粉末可藉由該構件自第一進料槽(6)輸入排出體積(13)。第一進料槽(6)朝進料元件(3)之邊緣(3')曝露。進料元件(3)被環形元件(5)包圍，該環形元件具有沿徑向朝內曝露之第二進料槽(7)，其中，環形元件(5)位置固定地對應於殼體(1)。

Description

粉末進料機

本發明係有關於一種用於定量輸出粉末之裝置，包含具有第一進料槽、可圍繞旋轉軸在殼體中被旋轉驅動之進料元件，該進料元件具有裝填體積，在該裝填體積中該等進料槽可用該粉末裝填，其中，在清空點上設有用於產生流體流之構件，該粉末可藉由該構件自該等第一進料槽輸入排出體積。

在CN 201737998 U中描述一種用於定量輸出粉末之進料裝置。在此所描述的裝置之殼體中設有可旋轉的圓盤，其在圍繞此圓盤之旋轉軸的圓弧線上具有數個各具一圓形直徑之進料開口。殼體具有裝填體積，可將粉末饋送入此裝填體積。進料槽朝裝填體積曝露，使得粉末可進入此進料槽。圓盤形進料元件轉向支承面，使得粉末無法自進料槽排出。透過進料元件之旋轉運動將經裝填的進料槽朝取料點輸送，在此取料點中，流體流、例如氣流將粉末自進料槽吹入排出體積。粉末可在此處與氣流混合，從而形成氣膠。

在CN 20080083324.6、CN 200720097519和US 5,615,830中描述其他進料裝置，其中，此等進料裝置在此由滾筒構成且朝此滾筒之外表面曝露。

本發明之目的在於，就可重複的輸送率而言且為減少粒子流之分散寬度而對同類型的進料裝置進行改良。

該目的透過申請專利範圍所給出之發明而達成。附屬項不僅為獨立項之有益改良方案，亦為該目的之獨創解決方案。

本發明首先且實質上提出一種裝置，該輸送率藉由該裝置透過進料元件之轉速而可變，其中，該輸送率與粒子流相符，在該粒子流中，每單位時間所輸送的粒子體積應儘可能保持恆定且應具有較小的時間分散寬度。該進料元件圍繞旋轉軸旋轉，其中，該等第一進料槽首先穿過裝填體積，在該裝填體積中用粒子裝填第一進料槽。將經裝填的進料槽朝取料點進一步旋轉。在該處設有產生流體流、例如液體流或氣流之構件，該流體流穿過該等第一進料槽，以便藉由該流體流將粉末自第一進料槽輸入排出體積。在本發明之一種較佳技術方案中，該進料元件由一圓盤構成，其中朝邊緣曝露之該等第一進料槽與該圓盤之旋轉軸的徑向距離相同。在本發明之該技術方案中，該流體流與該進料元件之旋轉平面交叉，以便將粉末粒子自該進料槽輸出。在本發明之一種改良方案中，該進料元件被環形元件包圍。由進料元件構成之進料槽可分別在凸起之間延伸，其中，該等凸起構成圓弧線上之自由端，該圓弧線圍繞進料元件之旋轉中心延伸。該等進料槽之面可為圓、卵形、橢圓或多邊形面之分區。但此外，全部進料槽亦可採用相同設計。但在一種替代方案中，該等進料槽亦可呈互不相同的形狀，例如呈直徑不同之圓形或一般地具有包含面積不同之面。該等進料槽可在周向上間隔相同。但若干進料槽之間距亦可在周向上有所變化。該等進料槽亦可有利地採用不對稱之佈置方案，從而在進料元件之旋轉運動中最 佳地用粉末裝填進料槽。凸起之自由端較佳與殼體或與包圍進料元件之環形元件存在距離，其中該距離構成間隙，粉末之粒子可處於該間隙中。在本發明之一種改良方案中，該環形元件具有沿徑向朝內曝露之第二進料槽。該等第一及第二進料槽可採用彼此相同的建構方案且分別被凸起相互隔開。該等進料槽由在旋轉平面內延伸之凹部構成，其中，該等第一進料槽為沿徑向朝內之凹部且該等第二進料槽為沿徑向朝外之凹部。該等進料槽朝進料元件或環形元件之該二寬面區曝露。環形元件之凸起的方位角距離與進料元件之凸起的方位角距離相符，使得在某個旋轉位置中，環形元件之凸起與進料元件之凸起相對佈置。在該旋轉位置中，第一與第二進料槽之面較佳互補成圓面。相鄰的圓面較佳在空間上相連，因為分別相對佈置的凸起之自由端小幅地相互隔開。在進料元件旋轉時，進料元件之凸起從環形元件之凸起旁邊經過且經過第二進料槽。在此過程中，儲備在該二進料槽中之粒子量產生渦旋。該渦旋使得在運輸粒子時不會在進料槽內結塊，並且亦防止粒子或粒子結塊長時間地附著在進料槽之邊緣上。約半圓形的進料槽所構成之圓形的直徑較佳為該等進料槽之軸向高度的至少三倍，其中，該等進料槽之軸向高度由該等進料槽之區域內的進料元件的材料厚度界定。第二進料槽之軸向高度大體相當於第一進料槽之軸向高度。因此，較佳由薄壁體構成該進料元件及該環形元件。該薄壁體之材料厚度較佳為0.5mm。材料厚度之較佳範圍為0.1mm至1mm。互補成圓形之第一及第二進料槽的體積為約0.01mm³。進料槽之橫截面積的範圍為0.002mm²至0.05mm²。該等面可指半圓面。用於將粒子自進料槽輸出之流體流較佳由氣流產生，該氣流穿過平行於進料元件之旋轉 軸的進氣通道。藉此，產生沿軸向穿過進料槽之軸向流體流，以便將其中含有之粒子輸入與進氣通道對齊之排出通道，該排出通道與排出體積連通。另一氣流可穿過該排出體積。但在透過軸向流體流將進料槽清空的情況下便足以產生氣膠。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧殼體壁

3‧‧‧進料元件

3'‧‧‧邊緣

4‧‧‧旋轉軸

5‧‧‧環形元件

6‧‧‧進料槽

7‧‧‧進料槽

8‧‧‧凸起

9‧‧‧凸起

10‧‧‧間隙

11‧‧‧清空點

12‧‧‧排出通道

13‧‧‧排出體積

14‧‧‧裝填體積

16‧‧‧管道

17‧‧‧支承面

18‧‧‧殼體下部

19‧‧‧進氣通道

20‧‧‧彈簧元件

下面結合圖式闡述本發明之實施例。其中：圖1為圓盤形進料元件3、其佈置在邊緣3'上之進料槽6及包圍進料元件3之環形元件5的俯視示意圖，圖2為圖1中之局部II在進料元件3之第一旋轉位置中的放大圖，圖3為圖2中在進料元件3之第二旋轉位置中的視圖，其中進料元件3之凸起8與環形元件5之凸起9徑向地相對佈置，圖4為沿圖3中之線IV-IV的截面的示意圖，圖5為圖4所示實施例之部分剖面透視圖，圖6為該實施例之另一視圖的放大圖。

僅在圖式中示意性地示出之裝置用於產生由氣流運輸之粒子流，其中，可以較小的公差及較小的分散寬度產生該流率(體積/時間)。

在該裝置之殼體1中設有圓盤形進料元件3，可由未繪示的旋轉驅動裝置圍繞旋轉軸4旋轉驅動該進料元件。在進料元件3之邊緣3'上以外齒部之樣式佈置有進料槽6，其中，相鄰的進料槽6被凸起8相互隔開。凸起8具有背離旋轉軸4之自由端。進料槽6之邊緣在半圓形的輪廓線上延伸，使得進料槽6約呈半圓形。

圓盤形進料元件3之材料厚度為約1mm。凸起8之間距在圖式中被以極大程度放大。兩個相鄰凸起8之間距或界定進料槽6之輪廓的圓形之直徑較佳小於1mm。該直徑較佳小於0.3mm。形成進料槽6之圓柱形的體積較佳小於1mm³且較佳小於0.01mm³。

進料元件3被環形元件5包圍。環形元件5與殼體1固定連接且處於進料元件3所處之同一平面內。環形元件5與進料元件3之材料厚度較佳相同。環形元件5在其徑向內邊緣上以齒部之樣式具有第二進料槽7。因此，進料元件3構成與第二進料槽7相對之第一進料槽6。

由圖3可看出，第一進料槽6與第二進料槽7互補成圓形。分別由一第一進料槽6與一第二進料槽7構成之相互間隔的圓形空腔透過間隙10相連，其中間隙10由該二凸起8、9之間距形成，該等間距將第一進料槽6或第二進料槽7與相鄰的第一進料槽6或第二進料槽7隔開。

為製成此種裝置，存在不同的替代方案。如此便能首先製成材料厚度約為1mm之金屬板，將該金屬板製成圓形。在該圓形金屬板中，沿邊緣製造小幅地相互間隔之鑽孔。隨後，用適宜的分離工具、例如雷射束或水束將該二圓形開口之間的隔條隔開，從而形成分別由凸起8、9相互隔開之半圓形的第一進料槽6及半圓形的第二進料槽7，其中，在分離隔條時形成間隙10。但製造進料元件3及5之較佳方法應用雷射切割，其中用細雷射束在較佳0.5mm厚之金屬板中製成邊緣槽，以便如此地製成進料槽6及7。以該方法可製成具有近似任意的面形狀之進料槽，即不僅有圖式中所 示之半圓形，還有多邊形、橢圓形或卵形。

但作為替代方案，亦可將該等鑽孔接合在一起，使其相互重疊並且毋需分離隔條。

圖4為沿圖3中之線IV-IV的橫截面的粗略示意圖。環形元件5之徑向外區段與殼體1之殼體壁2固定在一起。圓盤形進料元件3轉向平整的支承面17，該支承面將第一進料槽6朝下封閉。第一進料槽6在自上方裝有粉末之裝填體積14中朝上曝露，使得該粉末進入進料槽6。

構成進氣通道19之管道16與清空點11之區域連通，氣流可穿過該進氣通道。該管道之出口佈置在第一及第二進料槽6、7之軸向上方。

管道16之開口與第二進料槽7對齊或在一圓面上延伸，該圓面相當於該二進料槽6、7之圓面，從而用氣流將粒子自進料槽6、7吹出。為此，排出通道12作為支承面17之通孔與進氣通道19對齊地延伸，該排出通道與排出體積13連通。

穿過進氣通道19之氣流將粒子與進料槽6、7分離從而形成氣膠。

在旋轉進料元件3時，凸起8之自由端從凸起9之自由端旁邊經過。如圖3所示，該進料元件隨後經過第二進料槽7。在該運動中，處於進料槽6中之粒子部分地隨之一同運動，但部分地亦被送入第二進料槽7，從而在該處形成渦流。處於進料槽7中之粒子部分地保留在第二進料槽7中。但同樣將該等粒子部分地自第二進料槽7輸出。

出人意料地，透過該改良方案實現一種同類型的裝 置，從而防止粒子之體積流量的時間波動。根據本發明，進料元件3與環形元件5之齒式輪子相對佈置，其中，該等齒部在徑向上相互間隔且間距小於輪廓界定第一及第二進料槽之輪廓線之圓的半徑。

進料元件3在其圍繞旋轉軸4之旋轉運動中在平整的支承面17上滑動。設有彈簧元件20，其朝該平整支承面17方向對進料元件3施力。

前述實施方式係用於說明本申請整體所包含之發明，該等發明至少透過以下特徵組合分別獨立構成相對於先前技術之改良方案，其中亦可將此等特徵組合中的兩個、數個或所有相互組合，亦即：一種裝置，其特徵在於：該等第一進料槽6朝該進料元件3之邊緣3'曝露。

一種裝置，其特徵在於：該進料元件3呈圓盤形且在一旋轉平面內旋轉，並且構件19產生與該旋轉平面交叉之流體流。

一種裝置，其特徵在於：該等進料槽6在凸起8之間延伸，該等凸起以間隙10與殼體1或固定在殼體上的環形元件5隔開。

一種裝置，其特徵在於：該進料元件3被環形元件5包圍，該環形元件具有沿徑向朝內曝露之第二進料槽7，其中，該環形元件5特別是位置固定地對應於該殼體1。

一種裝置，其特徵在於：該等第一及第二進料槽6、7具有彼此間隔相同之凸起8、9，其中，將該等相鄰的第一進料槽6之凸起8隔開之凸起8對準將相鄰的第二進料槽7隔開之凸起9。

一種裝置，其特徵在於：該等對準彼此之凸起8、9的末端在徑向上具有距離10。

一種裝置，其特徵在於：該等第一及第二進料槽6、7在採用相對佈置的凸起8、9時互補成圓形、卵形、橢圓或多邊形面。

一種裝置，其特徵在於：該圓形之直徑為該進料槽6之區域內的進料元件3的材料厚度的至少三倍，其中，該進料元件3之材料厚度特別是為約0.1mm至1mm，且進料槽6之面積在0.002mm²至0.05mm²範圍內。

一種裝置，其特徵在於：該等第一及第二進料槽6、7之軸向高度相同。

所有已揭露特徵(作為單項特徵或特徵組合)皆為發明本質所在。故本申請之揭露內容亦包含相關/所附優先權檔案(在先申請副本)所揭露之全部內容，該等檔案所述特徵亦一併納入本申請之申請專利範圍。附屬項以其特徵對本發明針對先前技術之改良方案的特徵予以說明(亦無相關請求項之特徵)，其目的主要在於在該等請求項基礎上進行分案申請。此外，在每個請求項中給出之發明可具有在前文中特別是用元件符號表示及/或在符號說明中給出之特徵中的一或多個。本發明亦有關於實施方式，其中未實現前述特徵中的個別特徵，特別是在此等特徵對於具體用途而言顯然多餘或可被技術上等效之手段替代的情況下。

Claims (11)

1. 一種用於定量輸出粉末之裝置，包含具有第一進料槽(6)、可圍繞旋轉軸(4)在殼體(1)中被旋轉驅動之進料元件(3)，該進料元件具有裝填體積(14)，在該裝填體積中該等進料槽(6)可用該粉末裝填，其中，在清空點(11)上設有用於產生流體流之構件(19)，該粉末可藉由該構件自該等第一進料槽(6)輸入排出體積(13)，其中，該等第一進料槽(6)朝該進料元件(3)之邊緣(3')曝露且分別在兩個凸起(8)之間延伸，其特徵在於：該等凸起(8)以間隙(10)與殼體(1)之包圍該等進料元件(3)的區段隔開，以及/或者該等第一進料槽(6)與沿徑向朝內曝露之第二進料槽(7)相對佈置。
2. 如請求項1之裝置，其中，該進料元件(3)呈圓盤形且在一旋轉平面內旋轉，並且構件(19)產生與該旋轉平面交叉之流體流。
3. 如請求項1之裝置，其中，該間隙(10)在進料元件(3)與固定在殼體上的環形元件(5)之間延伸。
4. 如請求項1之裝置，其中，該等第二進料槽(7)由環形元件(5)構成，該環形元件特別是位置固定地對應於該殼體(1)。
5. 如請求項1之裝置，其中，第一凸起(8)將第一進料槽(6)相互隔開且第二凸起(9)將第二進料槽(7)相互隔開，其中該等第一凸起(8)在徑向上對準該等第二凸起(9)。
6. 如請求項5之裝置，其中，該等對準彼此之第一及第二凸起(8、9)的末端在徑向上具有距離(10)。
7. 如請求項5之裝置，其中，該等第一及第二進料槽(6、7)在採用相對佈置的凸起(8、9)時互補成整體性的形狀。
8. 如請求項5之裝置，其中，該整體性的形狀為圓形、卵形、橢 圓或多邊形面。
9. 如請求項7之裝置，其中，該整體性的形狀之直徑為該進料槽(6)之區域內的進料元件(3)的材料厚度的至少三倍。
10. 如請求項1之裝置，其中，該進料元件(3)之材料厚度為約0.1mm至1mm，以及/或者進料槽(6)之面積在0.002mm ²至0.05mm ²範圍內。
11. 如請求項1之裝置，其中，該等第一及第二進料槽(6、7)之軸向高度相同。