专利名称：用于多种粒状材料的重力配料和混合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，用于借助重力将多种松散物料，比如粒状的、粉碎的、粉末状的物料等(下文通称为“粒状材料”)定量配料，以便以很高的精确度获得具有多种被配制物料的混合物。
然而，尽管从许多观点来看满足需要，但是，现有的公知定量配料机的称量分辨率(weighing resolution)低，对于许多工业用途，比如，为跟上工厂里其它操作单元的步法——该工厂对按照特定配方所形成的混合物进行利用，只要涉及到被配制的混合物的计量和形成的足够速度和精度，它们不能够提供足够的保证。
本发明的另一目的是提供一种重力配料装置，用于确保一个提高的称量分辨率以便高精确度地获得被配制的混合物，而与不可避免的外界温度波动或者振动无关。
本发明的再一目的是提供一种定量配料装置，它适用于以很高的操作速度和一致性而生成包含多种成分的被配制的混合物，以确保既有稳定的高精确度配料量又有高的生产率。
本发明的还一目的是提供一种高效的定量配料装置，它能够以具有竞争力的成本来制造。
这些和其他目的将通过本发明的重力配料装置来实现，并且变得更加清楚。本发明的一种重力配料装置，其具有一个支承框架；多个装料斗，其以分别装入一种要被配制的粒状材料，并各自设有一个卸料口和一个用于各自卸料口的开启-关闭机构；一个计量斗，其设有一个卸料口和一个用于其卸料口的开启和关闭机构，并相对于所述装料斗以格栅形式(in cascade)设置，以便从至少两个所述料斗接收配制量的不同粒状材料；一个支承件，其被连接到所述框架上并以伸出方式支承所述计量斗；转换元件，其位于所述框架与所述被连接的支承件之间并生成与被卸入所述计量斗的材料重量成比例的输出信号；一个混合部件，其被所述支承框架支撑并相对于所述计量斗以格栅形式设置，藉此从它这里接收已被配料和称量的粒状材料；以及一个程序控制单元，其接收来自所述转换元件的输入信号并且程序控制所述开启-关闭机构。
优选地，所述转换元件包括至少一个数字称量单元，以执行每秒一特定次数n的称量操作，其中，被认为是有效的k＜n次称量被选择，而这其中的m＜k次称量必是彼此相同的。
参见上述所列附图，将会看到，根据本发明的一种重力配料装置被用总标记1表示，具有一个支承框架2，在其顶部限定出四个腔室用于分别容纳一个装料斗3，4，5和6，这些装料斗被设计成可以在各自的腔室中移动并能容纳一种将要被配制分配的特定粒状材料。最好是，就构造和大小而言，装料斗3至6彼此相等，并且可以彼此互换，或者可以具有不同的容量，比如两倍。
每一装料斗3至6具有一个下部卸料口，它由一个适合的检验元件7来开启和关闭，最好参见图6和7。这样的检验元件或者开启-关闭机构可以包括两个可以移动至相互邻接啮合并相互分开的锁件，或者最好是，包括两个开启和关闭元件8和9。所述开启和关闭元件8和9为一个铲斗形状的或者一个圆柱的扇形眼睑形元件，并且在中心绕一水平轴10连接，横向分别与一个叉状件11的相应端部连接。所述叉状件11则可绕一个往复式致动器的自由端枢转，所述致动器比如是一个双作用气压或者机电操作的千斤顶12，该千斤顶12被固定到它的相应装料斗的一端。在所述料斗的卸料口使用两个检验元件使得有可能缩短所述开启-关闭机构的响应时间。
更特别的是，为了将每一铲斗形或者眼睑形元件固定到叉状件11的一端，设置一轴套和一调节垫圈以便在硬钢上形成滑动运动，这就为该铲斗形或者眼睑形开启-关闭元件提供了具有减小的摩擦力的一个长久的恒定的固定位置。
在装料斗3至6的卸料口附近设置有倾斜的校准挡板13，设置所述挡板以防止被该料斗卸出的任何颗粒材料在该料斗壁与该铲斗形或眼睑形元件之间，或者在所述检验元件与叉状件11之间停止下落。
每一千斤顶12可以由任一合适类型的压缩空气源(未示出)来供给气源，比如压缩空气干管，该干管通过为每一千斤顶12设置的电阀14而给比如设置在所述框架2内的一个环路供给气源，以使从排气环路到千斤顶12的压缩空气的流动路径对于所有装料斗都是相同的，从而使得每一开启-关闭机构7的响应时间一致。
最好参见图6，每一电阀14包括一对驱动螺线管15a和15b并被固定到比如相应料斗的一个倾斜的和带折边的边3a上，但仅仅是在阀体的中间，并且在所述螺线管的密封塞处的折边3a上设有两个口或者孔，以便一旦所述密封塞被它们各自的螺线管加载时，能避免导致电阀状态的变形，而变形会影响它们的正确操作。
在所述装料斗的卸料口下面，设有一计量斗16(图8和9)，它具有一个卸料口而且其卸料口具有一个开启-关闭机构7，该计量斗16用于从所述装料斗接收被配制的不同量的粒状材料。该计量斗16被一个伸出的支承件17支承，该支承件17绕框架2内的一水平轴铰接并具有一个从邻近框架的壁延伸的部分17a(图2)。
在框架2与支承件17的向外延伸的部分之间，设置任一合适类型的转换器，其位于框架外部并生成与被卸入计量斗16的材料重量成比例的电输出信号。采用这种布置，可以实现框架内的计量斗16与被支承在框架外的控制机构的分离。
最好是，支承件17被设置成，其位于框架2内的部分相对于一垂直线倾斜，以防止粒状材料的颗粒堆积和滞留在它上面。
在该计量斗16的下面，配料装置1包括一个混合部件18，它被框架2支承在其基座上，用于从计量斗16接收已经预先被装料斗3-6配料和在计量斗16中称量的粒状材料。该混合部件18具有一个内腔18a，该内腔下部呈半球形，还具有一个自由的上部入口18b，用于接收欲被混合的粒状材料。在内腔18a内部，安装有一个具有一对带孔的且并置的螺旋20和21的搅拌器以绕一水平轴19旋转，当被一合适的降速电动机22旋转时(

图1和2)，输出一个提升动作将粒状材料提升到所述内腔18a的中心区域，同时将材料本身横向卸到轴19的端部，一些材料也落下穿过带孔的螺旋20和21。在搅拌器内的粒状材料的总的料位无论如何都基本保持不变，这使得可以连续地和有效地操作位于该搅拌器上的一个料位指示器。
所述两个半球形的螺旋20和21也起到该搅拌器的半球形底部的一个刮刀的作用，藉此防止在其上形成沉积和积垢或者滞留。
所述开启-关闭机构7和降速电动机22可以被一电子程序控制单元25控制，该单元25用于接收来自所述转换器的输入信号，该转换器被支承件17推动以便选择地程序控制所述开启-关闭机构7，只要被一特定装料斗预先分配的材料量小于在被编入程序的配方中设定的量时，也可能会使附加的粒状材料落入计量斗。
所述转换器由一个或多个数字称量单元组成，用以执行每秒比如n＝25次的称量，其中比如被认为是有效的k＝16次称量——而这其中的三次称量量必须彼此相等——被所述控制单元25程序选择。这样，就提供了一个千斤顶12的响应时间，它比迄今所知的响应时间至少大20倍，同时防止外界温度变化影响称量的精确度，并且能够达到0.1g数量级的称量分辨率。
控制单元25适用于存储一个大的配方数，比如200，可以通过一键盘或数字键盘访问该控制单元25，其仅起到一个输入单元或者操作界面的作用而不是一个配方存储器，优点在于，当配料装置配上电池时，每一配料装置在其存储器中存储某一配方数，该配方数可以被操作者直接访问。
框架2的前面最好是被一个门26紧紧密封，该门具有密封垫以防止粉末材料溢出，从而污染环境。
如果需要，所述配料装置可以与一个或多个单元，比如4个连接，用以执行另外的更好的配料操作。
上述发明可以允许进行多种修改和变型，它们均在由权利要求书所限定的保护范围之内。
因而，比如，最好是设置一个控制电路，以便当任何装料斗3至6没有位于支承框架2的上部或者被以不正确的方式放置时，可以终止该定量配料机的操作。
而且，该配料装置1可以附加一个或多个图中未示出的任何适合类型的辅助单元，从而可以直接控制向计量斗16供料，就可使粒状材料获得更好的配料效果。
在任一权利要求中的技术特征之后附加的参考标记用以增加该权利要求的可理解性，但不能被认为是对权利要求保护范围的局限。
权利要求
1.一种重力配料装置，其具有一个支承框架(2)；多个被所述支承框架(2)支承的装料斗(3，4，5，6)，其用以分别装入一种要被配制的粒状材料，并各自设有一个卸料口和一个用于各自卸料口的开启-关闭机构(7)；一个计量斗(16)，其设有一个卸料口和一个用于其卸料口的开启和关闭机构(7)，并相对于所述装料斗(3，4，5，6)以格栅形式设置，以便从至少两个所述料斗接收配制量的不同粒状材料；一个支承件(17)，其被铰接到所述框架(2)上并以伸出方式支承所述计量斗(16)；转换元件，其位于所述框架(2)与所述被连接的支承件(17)之间，并生成与被卸入所述计量斗(16)的材料重量成比例的输出信号；一个混合部件(18)，其被所述支承框架(2)支撑并相对于所述计量斗(16)以格栅形式设置，藉此从所述计量斗(16)接收已被配料和称量的粒状材料；以及一个程序控制单元(25)，其接收来自所述转换元件的输入信号并且程序控制所述开启-关闭机构(7)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述转换元件包括至少一个数字称量单元，以执行每秒一预定称量次数n的称量操作，其中，被认为是有效的k＜n次称量被选择，而其中的m＜k次称量必需是彼此相同的。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述程序控制单元(25)用以存储和管理多个配方数目q，其数量级至少为几十。
4.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述装置的称量分辨率至少接近0.1克。
5.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述每一开启-关闭机构(7)包括一个电阀(14)，该电阀包括一对驱动螺线管(15a，15b)并被固定在各自料斗的壁延伸部的下面，每一所述螺线管在所述延伸部设有一个孔。
6.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述支承件(17)的位于所述框架(2)内的部分相对于一垂直线是倾斜的。
7.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述每一装料斗(3，4，5，6)和所述计量斗(16)具有一对倾斜的校准挡板构件(13)。
8.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于所述支承框架(2)侧面封闭并具有一密封的通道门(26)。
全文摘要
本发明涉及一种重力配料装置，具有一个支承框架(2)，多个被所述支承框架(2)支承的装料斗(3，4，5，6)，用以分别装入一种欲被配制的粒状材料并各自设有一个卸料口和一个用于各自卸料口的开启－关闭机构(7)，一个计量斗(16)，其设有一个卸料口和一个用于其卸料口的开启和关闭机构(7)并相对于所述装料斗(3，4，5，6)以格栅形式设置以便从至少两个所述料斗接收被配制量的的不同粒状材料，一个支承件(17)，其被连接到所述框架(2)上并以伸出方式支承所述计量斗(16)，转换元件，其位于所述框架(2)与所述被连接的支承件(17)之间并生成与被卸入所述计量斗(16)的材料重量成比例的输出信号，一个混合部件(18)，其被所述支承框架(2)支撑并相对于所述计量斗(16)以格栅形式设置，藉此从所述计量斗接收已被配料和称量的粒状材料，以及一个程序控制单元(25)，其接收来自所述转换元件的输入信号并且程序控制所述开启－关闭机构(7)。
文档编号G01G13/00GK1448700SQ03108369
公开日2003年10月15日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年3月28日
发明者雷纳托·莫雷托 申请人:莫雷托塑料自动控制有限责任公司