專利名稱：具有壓板的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)和方法
具有壓板的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及具有壓板(platen)的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)和方法，特別用于粘
性物料處理系統(tǒng)。
在粘性物料處理系統(tǒng)中，混合進(jìn)料并按精確的比例注入添加劑，從而 制得定制產(chǎn)物。該系統(tǒng)要求精確、可靠的配混和進(jìn)料操作，以獲得公差性 能窄的均勻產(chǎn)物。用于這些工藝的進(jìn)給物料可裝在各種容器中送至處理位 置。在送料時(shí)，必須將物料從容器中取出以進(jìn)行處理。例如，處理系統(tǒng)可 能需要清空?qǐng)A筒或類似的容器中的物料如有機(jī)硅膠。然而，進(jìn)給物料可能 非常粘稠并對(duì)流動(dòng)具有抗性，因而對(duì)從送料容器中清除具有抗性。
一些容器清空方法使用柱塞驅(qū)動(dòng)通過(guò)容器以清空容器的內(nèi)含物。在這 些方法中柱塞的平面前壓板(flat forward platen)作用于物料以驅(qū)動(dòng)物料離開(kāi) 容器，從而進(jìn)行進(jìn)一步的處理。然而，加壓驅(qū)動(dòng)物料離開(kāi)容器需要容器的 兩端均開(kāi)放。開(kāi)放端可能對(duì)容器的整體性產(chǎn)生不利影響。加壓清空開(kāi)放容 器可能造成破裂和物料損失。其它強(qiáng)度較低的清空方法避免了容器的破壞， 但無(wú)法將容器完全清空。需要從容器中取出粘性物料以清空全部物料而不 破壞容器的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供將基本上全部物料從容器中擠壓至粘性物料處理系統(tǒng)而不 破壞容器的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，該進(jìn)料 管接收從容器中擠出的物料；容器排出裝置，該容器排出裝置包括容納容 器以將物料從容器中擠壓至進(jìn)料管的室及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在室內(nèi) 的壓板的柱塞，所述壓板包括與壓板受力面(platen driving face)配合的O形 環(huán)及全環(huán)(full ring),該全環(huán)具有伸出的凸舌(tab)以使O形環(huán)固定在壓板受 力面上并使其周邊表面暴露于室和通向室的真空調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在 壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量(container本發(fā)明的另一實(shí)施方案是粘性物料進(jìn)料方法，包括緊貼容納在容器
中的粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)壓板面；在壓板面和粘性物料表面之間形成真空， 以使容器的殘余物料粘附在壓板面上；差動(dòng)地打破(differentially breaking)殘 余粘附物料周圍的真空，以使殘余物料保持粘附在壓板面上，進(jìn)而允許殘 余物料隨壓板面一起從容器中抽出。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是粘性物料處理系統(tǒng)，包括具有壓板的容器 排出裝置，所述壓板具有至少兩個(gè)從中穿過(guò)的開(kāi)口(port),所述開(kāi)口從中心 起動(dòng)活塞起以均衡相等的環(huán)向間隔(circumferential spacing)布置在壓板上； 配混系統(tǒng)，該配混系統(tǒng)接收通過(guò)容器排出裝置從容器中擠出的粘性物料。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是容器排出裝置，包括容納容器以將物料從 容器中擠壓至進(jìn)料管的室；包括軸向且可滑動(dòng)地容納在室內(nèi)的壓板的柱塞， 所述壓板包括與壓板受力面配合的O形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌 以使0形環(huán)固定在壓板受力面上并使其周邊表面暴露于室和通向室的真空 調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板
本發(fā)明的再一實(shí)施方案是粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，該進(jìn)料 管接收從容器中擠出的物料；具有壓板的容器排出裝置，所述壓板具有至 少兩個(gè)從中穿過(guò)的開(kāi)口 ，所述開(kāi)口從中心起動(dòng)活塞起以均衡相等的環(huán)向間 隔布置在壓板上，其中所述活塞驅(qū)動(dòng)壓板經(jīng)過(guò)容器，以經(jīng)由開(kāi)口將物料擠 壓至進(jìn)料管。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是粘性物料處理系統(tǒng)，包括容器排出裝置， 該容器排出裝置包括容納容器以將物料從容器中擠壓至進(jìn)料管的室及包括 軸向且可滑動(dòng)地容納在室內(nèi)的壓板的柱塞，所述壓板包括與壓板受力面配 合的0形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌以使0形環(huán)固定在壓板受力面 上并使其周邊表面暴露于室和通向室的真空調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板 面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量的推進(jìn)周期終止 時(shí)起動(dòng)以使殘余物料保持粘附在壓板面上；驅(qū)動(dòng)容器排出裝置的控制器； 進(jìn)料管，該進(jìn)料管接收容器排出裝置根據(jù)控制器從容器中擠出的物料；切 割裝置，該切割裝置切割來(lái)自進(jìn)料管的物料以根據(jù)控制器計(jì)量送入處理器 (processor)的物料。本發(fā)明的再一實(shí)施方案是有機(jī)硅膠處理系統(tǒng)，包括有機(jī)硅膠配混系
統(tǒng)；配混系統(tǒng)的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，該進(jìn)料系統(tǒng)包括容器排出裝置，該容
器排出裝置包括容納容器以將有機(jī)硅膠從容器中擠壓至進(jìn)料管的室及包括 軸向且可滑動(dòng)地容納在室內(nèi)的壓板的柱塞，所述壓板包括與壓板受力面配
合的0形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌以使0形環(huán)固定在壓板受力面 上并使其周邊表面暴露于室和通向室的真空調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板 面接觸容器有機(jī)硅膠時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量的推進(jìn)周期 終止時(shí)起動(dòng)以使殘余有機(jī)硅膠保持粘附在壓板面上。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是粘性物料進(jìn)料方法，包括緊貼容納在容器 中的粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)壓板面，以經(jīng)由穿過(guò)壓板面對(duì)稱布置的開(kāi)口將物 料從容器中擠壓至進(jìn)料管；切割來(lái)自進(jìn)料管的物料以送入粘性物料配混系 統(tǒng)。


圖1、圖2和圖3為物料處理系統(tǒng)的示意圖； 圖4和圖5為鼓式壓機(jī)的透視圖； 圖6為鼓式壓機(jī)的局部剖視圖；及
圖7、圖8和圖9分別為壓板的透視圖、側(cè)視圖和底視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及粘性物料如有機(jī)硅膠的加工。"有機(jī)硅膠"包括具有化學(xué)式n的粘性有機(jī)硅或聚氧硅烷或有機(jī)聚氧硅烷，其中R為有機(jī)基團(tuán)，例
如曱基、乙基和苯基。這些物料通常包括無(wú)機(jī)硅氧主鏈(...-Si-O-Si-O-Si-O-
…)，該無(wú)機(jī)硅氧主鏈連接有可以為四配位的有機(jī)側(cè)基。在一些情況下，可 利用有機(jī)側(cè)基將兩個(gè)或更多個(gè)-Si-O-主鏈連接在一起。
可通過(guò)改變-Si-O-鏈的長(zhǎng)度、側(cè)基和交聯(lián)度，合成具有各種性能和組成 有機(jī)硅。這些有機(jī)硅可具有從液體到凝膠再到橡膠直到硬塑料的不同稠度。 有機(jī)硅橡膠或有機(jī)硅膠為有機(jī)硅彈性物料，通常具有高溫特性。有機(jī)硅膠 在25。C時(shí)可具有150,000-900,000泊的粘度范圍。
有機(jī)硅膠具有耐極端溫度的特性，從-100。C至+500。C能夠正常工作。 在這種條件下，抗拉強(qiáng)度、延展性、撕裂強(qiáng)度和壓縮變形性可優(yōu)于常規(guī)橡膠。
有機(jī)硅膠可擠塑或模制為定制形狀和設(shè)計(jì)，例如管、帶、實(shí)心繩或廠 商規(guī)定的尺寸限制范圍內(nèi)的定制型材?？蓪⒗K接合制成"0"形環(huán)，還可將 擠塑型材接合以構(gòu)成密封件。
期望提供準(zhǔn)確并有效地處理粘性物料如有機(jī)硅膠以用于各種應(yīng)用的粘 性進(jìn)料系統(tǒng)。然而，這些物料可能對(duì)流動(dòng)具有高抗性、具有高粘性、具有 高內(nèi)聚性和/或具有剪切增稠特性，因而極難加工。在需要大量的時(shí)間從批 量上切割或分離一定量物料或者從容器中取出物料的情況下，準(zhǔn)確的包裝 過(guò)程和/或準(zhǔn)確獲得定量物料的過(guò)程(例如連續(xù)過(guò)程)耗費(fèi)成本。
本發(fā)明提供控制粘性物料的處理的系統(tǒng)和方法。通過(guò)附圖和隨后的詳 細(xì)描述，本發(fā)明的特征將顯而易見(jiàn)，所述附圖和隨后的詳細(xì)描述以實(shí)例的 形式而非限制性地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
附圖示出了本發(fā)明的將有機(jī)硅膠配混到基體中以形成制品的方法。在 附圖中，圖1和圖2分別為物料處理系統(tǒng)10的頂視圖和側(cè)視圖，示出了一
體式進(jìn)料系統(tǒng)12和配混系統(tǒng)14。進(jìn)料系統(tǒng)12包括取料裝置(MEA)16、傳 送裝置18和流料槽20組件。圖4和圖5為MEA 16的詳細(xì)正^f見(jiàn)圖，圖6 為MEA 16的局部側(cè)剖面圖。MEA 16包括容器排出裝置22、進(jìn)料管24、 切割裝置26和地秤(floor scale)28。 一體式進(jìn)料系統(tǒng)12與控制器30可控連 接。圖6為圖4和圖5的鼓式壓機(jī)的上部剖面圖。如圖1、圖2和圖3所示， 配混系統(tǒng)14包括混合機(jī)32、輥磨機(jī)34、傳送帶36和混料機(jī)38。
MEA16用于將粘性物料從容器中擠壓至配混系統(tǒng)14。"擠壓"是指將 粘性物料從容器中擠出、推出或壓出。結(jié)合圖1、圖2和圖3，在本發(fā)明的 優(yōu)選配混作業(yè)中，作業(yè)開(kāi)始于輸送四個(gè)膠筒42的托盤(pán)40。附圖所示的實(shí)施 方案示出了包括排空裝有有機(jī)硅膠的圓筒的機(jī)構(gòu)的進(jìn)料系統(tǒng)。在該實(shí)施方 案中適宜的圓筒42具有可完全打開(kāi)的端部并且具有由鋼、纖維板或適于輸 送有機(jī)硅膠物料的其它材料制成的筒狀壁。圓筒42具有相對(duì)端，各端均可 打開(kāi)而如以下所述于一端容納活動(dòng)柱塞。
各圓筒42中的物料可相同或者可具有各種不同的物理性質(zhì)如粘度。通 過(guò)例^口Easy Lift Equipment Co., Inc., 2 Mill Park Court, Newark, Delaware 19713的圓筒輸運(yùn)機(jī)(drum hauler)44，將圓筒42逐一從托盤(pán)40上取下。取 下三個(gè)圓筒42各自的蓋，通過(guò)輸運(yùn)機(jī)44將各圓筒42裝入相應(yīng)的容器排出裝置22，所述容器排出裝置22可以是改進(jìn)的Schwerdtel S 6-F鼓式壓機(jī)。 使用圓筒輸運(yùn)機(jī)44消除了伴隨提升和搬運(yùn)重圓筒42帶來(lái)的人體工程學(xué)風(fēng) 險(xiǎn)。然后通過(guò)MEA 16將有機(jī)硅膠從各圓筒中壓入傳送裝置18。在附圖所 示的實(shí)施方案中，MEA 16包括容器排出裝置22、進(jìn)料管24和切割裝置26。
如圖4和圖5所示，容器排出裝置22是包括近筒狀室50的壓機(jī)，該 近筒狀室50具有用于將圓筒42可拆卸地固定于室50內(nèi)的鉸接圍板(hinged enclosure)52和54。在取料作業(yè)過(guò)程中，室50和鉸接圍板52、 54穩(wěn)固地懸 架圓筒42。圓盤(pán)狀壓板56通過(guò)驅(qū)動(dòng)平面與室50配合。壓板面316垂直于 室50的縱軸并相應(yīng)垂直于容納在室50中的圓筒42的縱軸。
可參考圖1、圖2、圖4、圖5和圖6，描述進(jìn)料系統(tǒng)12的運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn) 轉(zhuǎn)中，通過(guò)起動(dòng)固定件110打開(kāi)圍板52和54,將壓機(jī)圍板(press enclosure)52 和54解鎖。使用圓筒輸運(yùn)機(jī)44將第一個(gè)圓筒42裝入壓力腔60。通過(guò)定位 環(huán)62將圓筒42固定于室50的底座64。壓機(jī)圍板52和54耐受驅(qū)動(dòng)通過(guò)圓 筒42的柱塞72施加的軸向膨脹壓力。圍板52和54通過(guò)多個(gè)固定件固定。
各MEA 16包括容器排出裝置22、進(jìn)料管24和切割裝置26并各自設(shè) 置在相應(yīng)的地種28上。在各MEA16中，進(jìn)料管24經(jīng)由圓盤(pán)狀壓板56與 壓力腔60連接。壓壽反56由液壓柱塞72驅(qū)動(dòng)。
圖7是柱塞72的透視圖，柱塞72提供根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案從圓 筒中擠壓粘性物料的機(jī)構(gòu)。圖7、圖8和圖9所示的優(yōu)選柱塞72包括由起 動(dòng)活塞312驅(qū)動(dòng)的圓盤(pán)狀壓板56。 O形環(huán)314裝配在壓板56面316上以使 壓板56的外圍與圓筒42的內(nèi)壁336隔絕。通過(guò)全環(huán)320使O形環(huán)314保 持在適當(dāng)?shù)奈恢茫鋈h(huán)320固定在壓板面316上以部分地包圍O形環(huán) 并使O形環(huán)具有暴露的部分，所述暴露的部分環(huán)向延伸超出壓板56和全環(huán) 320兩者的外圍。
如圖6所示，兩個(gè)開(kāi)口 322穿過(guò)全環(huán)320和壓板56與相應(yīng)的管道分支 (conduit tine)324連通，所述管道分支324會(huì)和于進(jìn)料管24。環(huán)320具有凸 舌334，所述凸舌334焊接于全環(huán)320而穿過(guò)O形環(huán)314暴露的外周表面。 圖11示出了全環(huán)320的周邊斜面328與0形環(huán)314的相應(yīng)坡面330的接界。
操作人員可通過(guò)控制器30開(kāi)始系統(tǒng)操作。當(dāng)操作人員起動(dòng)一個(gè)循環(huán)時(shí)， 經(jīng)由控制線路74起動(dòng)圖1所示組件各容器排出裝置22的柱塞72。然后， 隨著螺旋傳送裝置18開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)柱塞72壓動(dòng)與進(jìn)料管24相連的壓板56以向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入圓筒42的內(nèi)部。
當(dāng)壓板56推入圓筒42時(shí)，空氣通過(guò)真空調(diào)節(jié)閥332排出。當(dāng)壓板面 316接觸圓筒物料時(shí)，真空調(diào)節(jié)閥332關(guān)閉以密封壓板面316, 0形環(huán)324 使壓板面316的側(cè)邊與圓筒42的內(nèi)壁336(圖8所示)隔絕。如圖6進(jìn)一步所 示，當(dāng)壓板56在壓力腔60內(nèi)沿圓筒42的縱軸縱向推進(jìn)時(shí)，圓筒內(nèi)含物向 上移動(dòng)進(jìn)入相連的進(jìn)料管24開(kāi)口 322。當(dāng)壓板56完成沿圓筒軸線的縱向推 進(jìn)時(shí)，物料被向上壓入進(jìn)料管24而最終從進(jìn)料管的卸料口 70排出。然后， 當(dāng)從圓筒42的底部提升壓板56時(shí)，在壓板56之下形成真空并使O形環(huán)314 在凸舌334之間稍稍下陷。這導(dǎo)致圓筒42殘余的粘性物料粘附在壓板面316 上，從而在推進(jìn)周期終止而將壓板抽出時(shí)完成圓筒42的清空。
盡管本申請(qǐng)人并不意圖受限于任何具體機(jī)理，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)為當(dāng)壓板56抽 出時(shí)基本上全部物料從圓筒42中清空，因?yàn)槭紫仍趬喊宓倪吘壧幎皇钦?空調(diào)節(jié)閥/排氣閥處打破真空。O形環(huán)314的下陷及其與全環(huán)320的坡度/傾 斜328/330界面導(dǎo)致邊緣真空被打破。由于首先在壓板的邊緣處打破真空， 因而空氣在圓筒和物料之間流動(dòng)，從而允許物料粘附于壓板而沒(méi)有在圓筒 中留下物料。留在圓筒42底部的任意物料粘附于將被抽出的壓板面316而 便于操作人員清除。
當(dāng)物料從卸料口 70離開(kāi)到達(dá)傳送裝置18而投入配混系統(tǒng)14時(shí)，可通 過(guò)切割裝置26將物料切割為小片。切割可由包括設(shè)置于進(jìn)料管出口端的切 割頭的各種切割機(jī)構(gòu)完成。在圖4、圖5和圖6所示的實(shí)施方案中，MEA16 包括設(shè)置于卸料口 70的切割裝置26。切割裝置26包括固定切割用金屬絲 82的導(dǎo)軌80,以導(dǎo)引金屬絲82切割從進(jìn)料管卸料口 70排出的物料。導(dǎo)軌 80固定切割用金屬絲82,以在經(jīng)線路84和86(圖1)由控制器30起動(dòng)時(shí)使 切割用金屬絲82于卸料口 70橫切進(jìn)料管24的縱軸。
圖1的控制器30示出了本發(fā)明的實(shí)施方案。圖l的控制器30可以是 微處理器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置、半導(dǎo)體芯片等。當(dāng)物料從圓筒42中擠 壓至傳送裝置18時(shí)，控制器30經(jīng)由線路92與減重天平28感應(yīng)連接?？?制器30根據(jù)MEA 16和初始定位且填滿的圓筒42的初始重量之差計(jì)算投入 傳送裝置18的物料所負(fù)的重量。在附圖所示的實(shí)施方案中，控制器30可 感測(cè)所有MEA 16和MEA組件(例如圖1所示的三個(gè)MEA)的定位填滿圓筒 42的初始總重。隨著圓筒中的物料排入傳送裝置18，控制器30對(duì)總重進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？刂破?0根據(jù)初始總重和同期感測(cè)總重之差同期計(jì)算投入傳送裝 置18并進(jìn)而投入配混系統(tǒng)的物料重量?？刂破?0還根據(jù)投料計(jì)算重量控制切割裝置26的操作。首先，可對(duì) 切割裝置26進(jìn)行程控以切割出約有"足球，，大小的物料，例如與螺旋傳送 裝置18的14英寸的內(nèi)徑相適應(yīng)。從進(jìn)料管卸料口 70切下一片物料后，地 種28隨即感測(cè)同期重量并將該信號(hào)反饋給控制器30?？刂破?0根據(jù)"設(shè) 定值"控制物料處理系統(tǒng)10。在本申請(qǐng)中，"設(shè)定重量或設(shè)定量"是通常在 進(jìn)料時(shí)段(feed session)從進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)給物料的目標(biāo)量。在一種實(shí)施方案中， "設(shè)定重量或設(shè)定量"是指進(jìn)料時(shí)段終止時(shí)的重量或量。在另一實(shí)施方案 中，當(dāng)控制器30感測(cè)同期重量信號(hào)并計(jì)算出投料總重落在投入配混系統(tǒng)14 的物料總量的特定范圍內(nèi)(例如落在與"設(shè)定重量或設(shè)定量"相差15磅的范 圍內(nèi))時(shí)，控制器可經(jīng)由線路84向切割裝置26發(fā)出信號(hào)來(lái)加快切割，從而 產(chǎn)生較小的切片。接近設(shè)定重量或設(shè)定量的較小切片使得能夠改善進(jìn)料控 制，以達(dá)到落在預(yù)定公差范圍如+/-2磅(對(duì)于 一批而言)內(nèi)的投料重量。當(dāng)圓筒42的排出過(guò)程完成時(shí)，鉸接圍板52和56的門(mén)固定件打開(kāi)，控 制器30的運(yùn)行屏幕顯示"新圓筒"。安裝在容器排出裝置22上的燈標(biāo)變黃， 指示圓筒42已做好更換的準(zhǔn)備。液壓壓板驅(qū)動(dòng)馬達(dá)停止，室50的圍板打 開(kāi)。重新在排空裝置22中裝入圓筒，重復(fù)所述過(guò)程。當(dāng)物料從MEA 16投入螺旋傳送裝置18時(shí)，傳送裝置以低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) 以將物料送入混合機(jī)。對(duì)螺旋進(jìn)行程控，以在最后的MEA16制出其最后的 切割件經(jīng)過(guò)90秒之后停止旋轉(zhuǎn)。這段時(shí)間足以從傳送裝置18上清除全部 物料。傳送裝置18將所切割的粘性物料輸送并投入流料槽20，流料槽20將 物料投入配混系統(tǒng)14,該配混系統(tǒng)14包括諸如生膠混煉機(jī)等混合機(jī)32、 輥磨機(jī)34、傳送帶36和混料機(jī)38。在混合機(jī)32中，可添加熱解沉積二氧 化硅、有機(jī)硅膠和處理劑，以形成致密化聚合物/填料塊體。在對(duì)膠料進(jìn)行 混合之后，使其落入輥磨機(jī)34的輥隙46，在所述輥隙46中將物料輥壓為 帶狀。在落料之后，程控邏輯控制器(PLC)如控制器30檢驗(yàn)混合機(jī)落料門(mén) 已打開(kāi)，然后再次關(guān)閉，作好進(jìn)料準(zhǔn)備。對(duì)于懸在流料槽中的任意殘余物 料，對(duì)"推料機(jī)"進(jìn)行程控，以在傳送裝置18停止以后清掃數(shù)秒。其作用 在于刮平流料槽，以保證所有物料進(jìn)入混合機(jī)而正確地配制批料。磨機(jī)進(jìn)行最終的混合以充分混入填料并冷卻物料。然后，從磨機(jī)中剝離出帶狀物料。通過(guò)傳送帶36將帶狀物料送入混料機(jī)38，該混料機(jī)38可 以為擠出機(jī)?；炝蠙C(jī)38用于清潔并形成將進(jìn)行封裝的物料?？赏ㄟ^(guò)自動(dòng)切 割、稱量和封裝系統(tǒng)，對(duì)物料進(jìn)行封裝和裝箱。下述實(shí)施例是示例性的并且不應(yīng)解釋為對(duì)權(quán)利要求的范圍的限制。實(shí)施例該實(shí)施例是對(duì)在Schwerdtel美國(guó)本部(新澤西)、ProSys公司(密蘇里)和 GE Silicones Waterford, NY進(jìn)行的壓才幾(MEA)試驗(yàn)的綜合說(shuō)明。在GE Silicones Waterford使用Martin Sprocket設(shè)備在無(wú)軸螺旋傳送裝置上進(jìn)行試驗(yàn)。如附圖所示的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)包括安裝在Vishay BLH地秤上的 Schwerdtel S 6-F鼓式壓機(jī)，所述地秤根據(jù)重量的減少測(cè)量物料流量。 Schwerdtel S 6-F壓機(jī)包括液壓驅(qū)動(dòng)的圓筒和壓板，驅(qū)動(dòng)壓板進(jìn)入55加侖的圓筒。進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料管，該進(jìn)料管用于接收壓機(jī)從圓筒中擠出的物料； 氣動(dòng)螺管操控的切割裝置，該切割裝置根據(jù)經(jīng)由天平感觀'J到的重量減少， 計(jì)量來(lái)自進(jìn)料管的物料，送至12"x24，無(wú)軸螺旋傳送裝置。螺旋傳送裝置與 流料槽相接。流料槽使物料能夠直接借助重力落入生膠混煉機(jī)。在每次混 合之前，通過(guò)氣動(dòng)推料機(jī)(GE設(shè)計(jì)制造)清除流料槽中的剩余物料。操作人 員通過(guò)控制系統(tǒng)的兩個(gè)QuickPanel LM90觸摸屏控制系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)，操作人員首先將設(shè)定重量或設(shè)定量輸入系統(tǒng)控制器。在本實(shí) 施方案中，所述設(shè)定重量或設(shè)定量代表將投入生膠混煉機(jī)的有機(jī)硅膠的目 標(biāo)批量，所述生膠混煉機(jī)為有機(jī)硅膠配混系統(tǒng)的一部分。將四個(gè)55加侖的 有機(jī)硅聚合物(粘度范圍150,000至900,000泊)圓筒的托盤(pán)放置于圓筒轉(zhuǎn) 盤(pán)。通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)輸送55力口侖的直邊鋼筒，并使用Easy Lift Equipment Drum Hauler裝置將一個(gè)圓筒裝入Schwerdtel S 6-F鼓式壓機(jī)。通過(guò)GE Fanuc 90/30 PLC控制Schwerdtel S 6-F鼓式壓才幾。然后，通過(guò)液壓Schwerdtel壓月交機(jī)將 物料從圓筒移至進(jìn)料管。操作人員按動(dòng)控制器的START OR RESTRT BATCH按鈕開(kāi)始運(yùn)行。通 過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)固定件固定壓機(jī)門(mén)。然后，當(dāng)螺旋傳送裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓驅(qū)動(dòng)壓機(jī)的壓板開(kāi)始向下移動(dòng)進(jìn)入圓筒。壓板沿圓筒縱向推進(jìn)時(shí)，圓筒內(nèi) 含物被向上擠入進(jìn)料管。壓板完成沿圓筒軸的縱向推進(jìn)時(shí)，停止運(yùn)轉(zhuǎn)并將 壓板抽出。當(dāng)壓板抽出時(shí)，壓板底部和粘附物料之間的真空首先選擇性地 在壓板面周邊處被破壞。選擇性破壞使得圓筒的基本上全部殘余粘性物料 保持粘附在壓板面上，所述壓板面將由工人移出并送入進(jìn)料管。物料離開(kāi) 進(jìn)料管時(shí)，氣動(dòng)螺管操控的切割系統(tǒng)將物料切為片材，所述片材隨后落入12"x24，無(wú)軸螺旋傳送裝置而送至生膠混煉機(jī)。通過(guò)Vishay BLH測(cè)力盒檢測(cè)到的重量減少測(cè)量從傳送裝置至生膠混煉 機(jī)的一批物料流?？刂葡到y(tǒng)記錄壓機(jī)、進(jìn)料管、切割機(jī)構(gòu)和裝有物料的圓 筒的總重作為第 一重量。當(dāng)有機(jī)硅膠從圓筒中壓出并經(jīng)由進(jìn)料管和切割系 統(tǒng)排出時(shí)，控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)投入生膠混煉機(jī)的有機(jī)硅膠的重量?？刂葡到y(tǒng)顯 示第一重量和所記錄的漸變重量之差，所記錄的漸變重量代表有機(jī)硅膠的 投料重量。當(dāng)有機(jī)硅膠的投料重量落在與設(shè)定重量相差15磅的范圍內(nèi)時(shí)， 加快切割機(jī)構(gòu)的速度?？刂葡到y(tǒng)繼續(xù)感測(cè)重量差并當(dāng)該重量差落在與設(shè)定 重量或設(shè)定量相差± 2磅的范圍內(nèi)時(shí)終止批量操作。該實(shí)施例示出了根據(jù)本發(fā)明對(duì)投入配混系統(tǒng)的物料進(jìn)行控制。本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的變化和改變。前述實(shí)施例僅僅 是示例性的，僅用于示例本發(fā)明的一些特征。例如，本發(fā)明包括具有一套 指令的控制器，所述指令用于參考搜索數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)確定將要投入配混系統(tǒng) 的物料的設(shè)定重量或設(shè)定量；感測(cè)取料裝置和裝有物料的容器的初始總重； 發(fā)出取料裝置開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)，以將物料從容器中排出；感測(cè)取料裝置和 裝有物料的容器的漸變總重；根據(jù)初始總重和感測(cè)漸變總重之差，計(jì)算投 料重量；以及在投料的計(jì)算重量落在設(shè)定重量或設(shè)定量的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)終 止取料裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。所附權(quán)利要求旨在使本發(fā)明具有寬的保護(hù)范圍，本申請(qǐng)所述的實(shí)施例 示例了選自所有可行實(shí)施方案的實(shí)施方案。因而，本申請(qǐng)人的意圖在于， 所附權(quán)利要求不受限于用于示例本發(fā)明特征的實(shí)施例的選擇。如權(quán)利要求中所用，措詞"包含"及其語(yǔ)法上的變體邏輯上還包括具 有不同范圍的短語(yǔ)，例如但不限于"基本上由……組成"和"由……組成"。在必要的情況下設(shè)置范圍，這些范圍包括該范圍內(nèi)的所有子范圍。這 些范圍可視作由不同的成對(duì)數(shù)值極限構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)馬庫(kù)什組群，其中所述一個(gè)或多個(gè)組群完全由其下界和上界限定，數(shù)值以有序的方式從下界 增大至上界。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)料到這些范圍的變化，在未公開(kāi)的情 況下，這些變化在可能的情況下應(yīng)解釋為被所附權(quán)利要求覆蓋。此外，可以預(yù)料到科技的進(jìn)步將使由于措詞不準(zhǔn)確目前未預(yù)料到的等 同物和替換物成為可能，這些變化也應(yīng)在可能的情況下解釋為被所附權(quán)利 要求覆蓋。在此引入本申請(qǐng)參考的所有美國(guó)專利(和專利申請(qǐng))的全部?jī)?nèi)容作為參考。本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，所述進(jìn)料管接收從容器中擠出的物料；及容器排出裝置，所述容器排出裝置包括容納容器以將物料從所述容器擠壓至所述進(jìn)料管的室及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在所述室內(nèi)的壓板的柱塞，所述壓板包括與壓板受力面配合的O形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌以使O形環(huán)固定在所述壓板受力面上并使其周邊表面暴露于所述室和通向所述室的真空調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量的推進(jìn)周期終止時(shí)起動(dòng)以使殘余物料保持粘附在壓板面上。
2. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述O形環(huán)具有環(huán)向坡面并 且所述全環(huán)具有與所述環(huán)向坡面互補(bǔ)配合的斜面，從而形成斜面與坡面的 可破壞的密封，直到起動(dòng)所述真空調(diào)節(jié)閥，使所述暴露的周邊表面下陷而 破壞該密封。
3. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述O形環(huán)具有環(huán)向坡面并 且所述全環(huán)具有與所述環(huán)向坡面互補(bǔ)配合的斜面，從而形成斜面與坡面的 可破壞的密封，直到起動(dòng)所述真空調(diào)節(jié)閥，使所述暴露的周邊表面下陷而 破壞該密封并允許空氣在粘附物料之下流動(dòng)，以使物料在擠壓周期結(jié)束壓 板從容器中抽出時(shí)保留在所述壓板面上。
4. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述壓板具有至少兩個(gè)穿過(guò) 壓板面的開(kāi)口 ，所述開(kāi)口從中心起動(dòng)活塞起以均衡相等的環(huán)向間隔布置在 所述壓板上。
5. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述壓板包括至少兩個(gè)穿過(guò) 壓板面且相對(duì)于壓板的中心起動(dòng)活塞對(duì)稱布置的開(kāi)口 ，且該壓板包括通向 所述進(jìn)料管的起始于相應(yīng)開(kāi)口的管道分支。
6. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器起動(dòng) 軸向且可滑動(dòng)地容納在所述室內(nèi)的柱塞，以將物料從容納在所述室內(nèi)的容 器中擠出。
7. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，還包括具有一組指令的控制器， 以便(i)存儲(chǔ)代表物料設(shè)定值的輸入值；(ii)感測(cè)取料裝置和裝有物料的容器的初始總重；(iii)隨著所述切割裝置對(duì)物料進(jìn)行計(jì)量，感測(cè)取料裝置和裝 有物料的容器的漸變總重；以及(iv)根據(jù)所述初始總重和所感測(cè)的漸變總重 之差，計(jì)算從所述進(jìn)料系統(tǒng)投入后續(xù)工藝的物料重量。
8. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，還包括具有一組指令的控制器， 以便(i)存儲(chǔ)代表物料設(shè)定值的輸入值；(ii)感測(cè)取料裝置和裝有物料的容 器的初始總重；(iii)隨著所述切割裝置對(duì)物料進(jìn)行計(jì)量，感測(cè)取料裝置和裝 有物料的容器的漸變總重；(iv)根據(jù)所述初始總重和所感測(cè)的漸變總重之 差，計(jì)算從所述進(jìn)料系統(tǒng)投入后續(xù)工藝的物料重量；以及(v)當(dāng)所計(jì)算的投 料重量落在所述設(shè)定值的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)終止所述取料裝置的操作。
9. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，還包括具有一組指令的控制器， 以便(i)存儲(chǔ)代表物料設(shè)定值的輸入值；(ii)感測(cè)取料裝置和裝有物料的容 器的初始總重；(iii)隨著所述切割裝置對(duì)物料進(jìn)行計(jì)量，感測(cè)取料裝置和裝 有物料的容器的漸變總重；(iv)根據(jù)所述初始總重和所感測(cè)的漸變總重之 差，計(jì)算從所述進(jìn)料系統(tǒng)投入后續(xù)工藝的物料重量；以及(v)當(dāng)所計(jì)算的投 料重量落在所述設(shè)定值的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)提高所述切割裝置計(jì)量物料的速 度。
10. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，包括容器排出裝置和進(jìn)料管的多 個(gè)組合。
11. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述物料包括在25。C時(shí)粘 度大于150,000泊的硅氧烷。
12. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述物料包括在25。C時(shí)粘 度大于500,000泊的硅氧烷。
13. 權(quán)利要求1的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，其中所述物料包括在25°C時(shí)粘 度大于900,000泊的硅氧烷。
14. 一種粘性物料進(jìn)料方法，包括 緊貼容納在容器中的粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)壓板面；在所述壓板面和粘性物料表面之間形成真空，以使容器中的殘余物料 粘附在所述壓板面上；差動(dòng)地打破殘余粘附物料周圍的真空，以使殘余物料保持粘附在所述 壓板面上，進(jìn)而允許殘余物料隨壓板面一起從容器中抽出。
15. 權(quán)利要求14的方法，包括首先破壞所述壓板面周邊區(qū)域處的真空，以使空氣在所述粘附物料之下流動(dòng)，進(jìn)而使物料粘附在所述壓板面上。
16. 權(quán)利要求14的方法，包括使所述壓板面從緊貼所述粘性物料表面 反向回退，以破壞所述粘性物料和所述壓板面之間的真空。
17. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)沿所述容器的縱軸驅(qū)動(dòng)壓板將粘性 物料從所述容器中擠出。
18. 權(quán)利要求14的方法，包括緊貼容納在所述容器中的粘性物料的表 面驅(qū)動(dòng)帶閥的壓板面，以閉合所述閥而形成真空。
19. 權(quán)利要求14的方法，包括緊貼容納在所述容器中的粘性物料的表 面驅(qū)動(dòng)帶閥的壓板面，以閉合所述閥而形成真空；以及使所述壓板面從緊 貼所述粘性物料表面反向回退，以打開(kāi)所述閥而破壞所述粘性物料和所述 壓板面之間的真空。
20. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所述 壓板面將粘性物料從所述容器中擠出并將所擠出的物料投入粘性物料配混 工藝。
21. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所述 壓板面將粘性物料從所述容器中擠出并將所擠出的物料投入粘'性物料配混 工藝；以及監(jiān)測(cè)從所述容器中擠出的物料重量，以確定投入所述配混工藝 的粘性物料的量。
22. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所述 壓板面將粘性物料從所述容器中擠出并將所擠出的物料投入粘性物料配混 工藝；以及監(jiān)測(cè)從所述容器中擠出的物料重量，以根據(jù)初始重量與擠出物 料時(shí)容納在所述容器中的粘性物料的重量之差確定投入所述配混工藝的粘 性物料的量。
23. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所述 壓板面將粘性物料從所述容器中擠出并將所擠出的物料投入粘性物料配混 工藝；監(jiān)測(cè)從所述容器中擠出的物料重量，以根據(jù)初始重量與擠出物料時(shí) 容納在所述容器中的粘性物料的重量之差確定投入所述配混工藝的粘性物 料的量；以及根據(jù)所確定的粘性物料投料量控制從所述容器中擠出的粘性 物料的切割速度以投料給粘性物料配混工藝。
24. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所 述壓板面將粘性物料從所述容器中擠出；以第 一速度切割從所述容器中擠出的粘性物料以投料給粘性物料配混工藝；以及當(dāng)投入所述配混工藝的粘 性物料的量達(dá)到物料設(shè)定值的預(yù)定范圍時(shí)提高所述切割速度。
25. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所 述壓板面將粘性物料從所述容器中擠出；以第 一速度切割從所述容器中擠 出的粘性物料以投料給粘性物料配混工藝，并當(dāng)投入所述配混工藝的粘性 物料的量達(dá)到物料設(shè)定值的預(yù)定范圍時(shí)提高所述切割速度；以及以更快的 切割速度繼續(xù)切割物料并投入配混工藝，從而完成所述配混工藝的投料并 落在物料設(shè)定值的預(yù)定范圍內(nèi)。
26. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)所述 壓板面將粘性物料從所述容器中擠出，以將粘性物料壓入穿過(guò)所述壓板面 對(duì)稱布置的管道。
27. 權(quán)利要求14的方法，包括通過(guò)緊貼所述粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)進(jìn)料 系統(tǒng)組件的壓板面將粘性物料從多個(gè)容器中擠出，以將粘性物料從所述容 器中壓出。
28. 權(quán)利要求14的方法，其中所述物料包括在25。C時(shí)粘度大于150,000泊的硅氧烷。
29. 權(quán)利要求14的方法，其中所述物料包括在25。C時(shí)粘度大于500,000 泊的硅氧烷。
30. 權(quán)利要求14的方法，其中所述物料包括在25。C時(shí)粘度大于900,000 泊的硅氧烷。
31. —種粘性物料處理系統(tǒng)，包括具有壓板的容器排出裝置，所述壓板具有至少兩個(gè)從中穿過(guò)的開(kāi)口 ， 所述開(kāi)口從中心起動(dòng)活塞起以均衡相等的環(huán)向間隔布置在所述壓板上；及配混系統(tǒng)，所述配混系統(tǒng)接收通過(guò)所述容器排出裝置從容器中擠出的 粘性物料。
32. 權(quán)利要求31的粘性物料處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，所述進(jìn)料管接收 通過(guò)所述容器排出裝置擠出的物料。
33. 權(quán)利要求31的粘性物料處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，所述進(jìn)料管接 收通過(guò)所述容器排出裝置擠出的物料；及切割裝置，所述切割裝置計(jì)量從 所述進(jìn)料管送入所述配混系統(tǒng)的物料。
34. —種容器排出裝置，包括容納容器以將物料從所述容器中擠壓至進(jìn)料管的室；及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在所述室內(nèi)的壓板的柱塞，所述壓板包括與壓板受力面配合的O形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌以使O形環(huán)固定在所述壓板受力面上并使其周邊表面暴露于所述室和通向所述室的真空調(diào) 節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)
35. —種粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，包括進(jìn)料管，所述進(jìn)料管接收從容器中擠出的物料；及 具有壓板的容器排出裝置，所述壓板具有至少兩個(gè)從中穿過(guò)的開(kāi)口 ， 所述開(kāi)口從中心起動(dòng)活塞起以均衡相等的環(huán)向間隔布置在所述壓板上，其中所述活塞驅(qū)動(dòng)壓板經(jīng)過(guò)所述容器，以經(jīng)由所述開(kāi)口將物料擠壓至所述進(jìn)料管。
36. —種粘性物料處理系統(tǒng)，包括容器排出裝置，所述容器排出裝置包括容納容器以將物料從所述容器 擠壓至進(jìn)料管的室及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在所述室內(nèi)的壓板的柱塞， 所述壓板包括與壓板受力面配合的O形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌 以使O形環(huán)固定在所述壓板受力面上并使其周邊表面暴露于室和通向所述 室的真空調(diào)節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面， 并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量的推進(jìn)周期終止時(shí)起動(dòng)以使殘余物料保持粘附在壓 板面上；驅(qū)動(dòng)所述容器排出裝置的控制器；進(jìn)料管，所述進(jìn)料管接收所述容器排出裝置根據(jù)所述控制器從容器中 擠出的物料；及切割裝置，所述切割裝置切割來(lái)自所述進(jìn)料管的物料以根據(jù)控制器計(jì) 量送入處理器的物料。
37. —種有機(jī)硅膠處理系統(tǒng)，包括 有機(jī)硅膠配混系統(tǒng)；及所述配混系統(tǒng)的粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括容器排出裝置， 所述容器排出裝置包括容納容器以將有機(jī)硅膠從所述容器擠壓至進(jìn)料管的 室及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在所述室內(nèi)的壓^1的柱塞，所述壓板包括與 壓板受力面配合的O形環(huán)及全環(huán)，該全環(huán)具有伸出的凸舌以使O形環(huán)固定在所述壓板受力面上并使其周邊表面暴露于所述室和通向所述室的真空調(diào) 節(jié)閥，該真空調(diào)節(jié)閥在壓板面接觸容器有機(jī)硅膠時(shí)密封該壓板面，并在壓面上。
38. —種粘性物料進(jìn)料方法，包括緊貼容納在容器中的粘性物料的表面驅(qū)動(dòng)壓板面，以經(jīng)由穿過(guò)所述壓 板面對(duì)稱布置的開(kāi)口，將物料從所述容器中擠壓至進(jìn)料管；及 切割來(lái)自所述進(jìn)料管的物料，以投入粘性物料配混系統(tǒng)。
全文摘要
一種粘性物料進(jìn)料系統(tǒng)(12)，包括進(jìn)料管(24)，該進(jìn)料管接收從容器(42)中擠出的物料；及容器排出裝置(22)，該容器排出裝置包括容納容器以將物料從容器中擠壓至進(jìn)料管的室(50)及包括軸向且可滑動(dòng)地容納在室內(nèi)的壓板(56)的柱塞(72)，壓板包括與壓板受力面(316)配合的O形環(huán)(314)及全環(huán)(320)，全環(huán)(320)具有伸出的凸舌以使O形環(huán)固定在壓板受力面上并使其周邊表面暴露于室和通向室的真空調(diào)節(jié)閥(332)，該真空調(diào)節(jié)閥(332)在壓板面接觸容器物料時(shí)密封該壓板面，并在壓板經(jīng)過(guò)容器容量的推進(jìn)周期終止時(shí)起動(dòng)以使殘余物料保持粘附在壓板面上。
文檔編號(hào)B67D7/64GK101541665SQ200780044315
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者哈里·A·貝利, 羅杰·諾克斯, 詹妮弗·L·斯坦頓 申請(qǐng)人:莫門(mén)蒂夫性能材料股份有限公司