專利名稱：顆粒閘門和含該閘門的稱粒機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種向稱粒機裝入大米粒、大麥粒、咖啡豆及其粉末，并從其內(nèi)卸出的閘門，同時還涉及一種稱粒機，它含有一種稱所述顆粒重量用的閘門。此發(fā)明的稱粒機適于累積測量幾乎是裝滿稱重容器內(nèi)顆粒的重量。此機器也適于自動稱重，即用電子線路計算從載荷傳感器或差動變壓器傳來的負荷信號，然后將此信息傳遞給一個控制系統(tǒng)，并從所述控制系統(tǒng)依次收到指令，從而自動控制裝入給定量的顆粒。
傳統(tǒng)移粒機一般包括一個盛裝要稱顆粒的稱重容量，一個將顆粒裝入稱重容器漏斗，和一個載荷傳感器或另一個平衡器。漏斗較低的一端有兩個進料孔，一大一小。當用這種傳統(tǒng)機器稱顆粒時，首先使顆粒通過大進料孔進入稱重容器，一旦裝入顆粒幾乎要到其定量時，該孔立即關閉，然后開啟小進料孔，此時，顆粒注入率值為規(guī)定量的幾分之一甚至更小，直至裝到規(guī)定量。
由于顆粒裝入稱重容器要通過漏斗，那么，顆粒的靜止角度就會使顆粒在稱重容器內(nèi)堆積成山形或土堆形。當堆起的顆粒堆頂碰到漏斗的底部時，那么，對漏半的觸壓就影響到平衡器而引起測量誤差。這就必須采用相當大容量的稱重器，其容積就要比應稱顆粒重量的最大容積值還要大。這樣顆粒堆的頂才不會觸壓到漏斗的底。
由于傳統(tǒng)稱重機上的稱重容器容量要增大，致使稱重容器盛的顆粒比要稱重的最大顆粒量還要多，那么，要么擴大稱重容器的水平面積，要么就得擴大稱重容器和漏斗底之間的距離。但這兩種解決問題辦法都不能使稱重機變小。而在稱重時，必須要進行由大進料孔到小進料孔的轉(zhuǎn)換，這都肯定不能在短時間內(nèi)完成操作。
本發(fā)明的首要目的是提供一種顆粒閘門，它能使堆積顆粒形成的一小山堆高度變低，并且提供一個薄的稱粒機，該機的稱重容器的容積幾乎與要稱顆粒的最大量相匹配。本發(fā)明的第二個目的是提供一個能自動、高速運轉(zhuǎn)的稱粒機。
為達到上述目的，本發(fā)明的顆粒閘門包括一個驅(qū)動動力源，一個有多個進料孔、顆粒能從中通過的固定閘門，一個裝在固定閘門上且能滑行的可動閘門和一個動力傳送裝置，通過動力傳送裝傳遞動力源的動力，使可動閘門在固定閘門上滑行?？蓜娱l門上也有多個孔，這些孔的節(jié)距與固定閘門上的進料孔一關，當所述可動閘門上的孔與所述固定閘門上進料孔對齊時，就可使顆粒通過該孔。


圖1是本發(fā)明實施例的稱粒機內(nèi)部正面圖。
圖2是圖1的2-2斷面圖。
圖3是本發(fā)明又一實施例的稱粒機垂直斷面圖。
圖4是圖3的4-4斷面圖。
當使用本發(fā)明的顆粒閘門時，固定閘門要固定在諸如漏斗這樣的顆粒裝入裝置的底部，此固定閘門也可是所述顆粒裝入裝置的一個部件。顆粒事先存放在固定閘門上，然后，由動力傳送裝置傳遞來自動力源的驅(qū)動力，使可動閘門滑動。當固定閘門的進料孔與可動閘門的孔對齊時，顆粒就穿過進料孔，當本發(fā)明的顆粒閘門用在稱重機上時，如果將顆粒閘門固定在稱粒容器上，那么，通過進料孔的顆粒就可進入稱重容器。
進入稱重容器的顆粒會如上所述堆積或小丘。而這些小丘的數(shù)量則與進料孔的數(shù)量相同，進料孔增多結果就會使每一小丘高度低于傳統(tǒng)稱重機的稱重容器內(nèi)堆積成小丘的高度。
隨后，當稱重容器要滿時，即所盛顆粒高度達到進料孔的高度時，就使可動閘門滑動而使之與進料孔錯開，從而關閉所述進料孔，這時，堆積成的顆粒小丘的頂峰就會被可動閘門的孔邊緣所削掉而填入小丘周圍的低谷或低洼處，雖然這些小丘低于傳統(tǒng)機器堆成的小丘，但還要進一步整平和把頂峰削掉。這就在進料孔和稱重容器內(nèi)的顆粒之間形成一上空間。這樣，即使是顆粒裝滿稱重容器，使之達到進料孔，那么，接觸壓力也不會影響到平衡器，這樣就達到了精確測量，稱重機的整體設計也就會變薄。
本發(fā)明的顆粒閘門有多個進料孔和其它孔，能使所述進料孔和其它孔的寬度變小，將可動閘門只滑動相當于小孔寬度的距離，就可使進料孔完全開啟和關閉。短距的移動就可快速開關，就不需采用氣缸和長行程的驅(qū)動動力源，代之可使用容易控制的步進馬達或伺服馬達來作為驅(qū)動的動力源，把這種裝置用于稱重機上時，就可根據(jù)載荷傳感器或其它平衡器傳來的負荷信號，并根據(jù)預測的運算電路(由電子線路或其它裝置制成)的計算來控制驅(qū)動動力源，這樣，只要進行單一的開關操作，就可稱量定量顆粒。
進料孔和可動閘門的形狀可不必精確地匹配。例如進料孔可以是方形的或長方形的，而可動閘門孔就可以是諸如梯形這樣的不規(guī)則四邊形，反之亦然，這樣配合的結果，在完全關閉進料孔之前，在進料孔和可動閘門孔的重疊處，就會形成三角形孔，這樣就可迅速降低顆粒通過閘門的速度，起到微調(diào)顆粒量的作用。
可動閘門上的鄰近孔之間的最小間距D應大于相應進料孔最大寬度，這就確保了，當可動閘門孔與進料孔不重疊時，進料孔完全關閉。
本發(fā)明的稱重機卸下稱重容器內(nèi)顆粒的方法并不局限于某一種方法。例如，卸料方法可以是，該機器的稱重容器底部有多個出料孔，而第二個可動閘門也有多個孔，它們幾乎與稱重容器底部的出料孔一樣排列，固定在稱重容器的底部，以便使所述可動閘門滑動。當?shù)诙l門的孔與稱重容器的底部的出料孔對齊時，稱重容器內(nèi)的顆粒就穿過孔，并從所述稱重容器內(nèi)卸出。在這種結構時，如果使第二可動閘門僅滑動出料孔寬度的距離，這正像顆粒進入稱重容器時的進料孔一樣，出料孔就會完全開啟或關閉，這樣就可根據(jù)稱重容器外的運輸能力和載荷傳感器的信號，自由控制出料速度。這樣就可以在短時間內(nèi)連續(xù)的測量，例如像進行累積稱重這樣的情況，要稱的都是重復測重的重量。而這些測量的總數(shù)用作最終重量。通過進料孔的顆粒(如果從稱重容器的角度看，就是穿過出料孔)從稱重容器卸下，例如再送到傳送機上，這是合適的卸料方法的一個實例。
如果在上述卸料法中，稱重容器的底也可用作固定閘門，那就可視為另一種形式的顆粒閘門。
進料孔可排列成一條直線上，或一個圓形，如排成一條直線，可動閘門就沿所述直線前后滑動。在這種情況下，聯(lián)動裝置可作為前后線性運動的動力傳動裝置用，因為這種裝置不會有任何行程誤差。齒條和滾珠絲杠可用于這種用途。如果將軸承安裝在固定閘門上，將導軌固定在可動閘門上，使導軌在軸承上移動，那么可動閘門就可順利滑動，這就使可動閘門引導在適宜方向上滑行。
如果進料孔排列成圓形，那么，可動閘門就沿旋轉(zhuǎn)方向滑動。在這種情況下，驅(qū)動馬達就可固定在可動閘門旋轉(zhuǎn)的中心上，這樣就可省去動力傳送裝置，減速裝置可作為動力傳送裝置用在驅(qū)動馬達的輸出軸和可動閘門的轉(zhuǎn)動軸之間。
下面借助附圖對本發(fā)明的稱粒機第一實例加以說明。圖1是第一實例中稱重機內(nèi)部正面圖。圖2是圖1的2-2斷面圖，此例稱重機有一可動閘門，它在線性方向與固定閘門配合，前后運動，附圖示出此機器的進料孔，已被可動閘門關上。
稱重機I包括裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達2，稱重容器3，卸下顆粒用的驅(qū)動機構馬達4和兩個載荷傳感器5，稱重容器上方的框架9固定在漏斗(圖中未示出)或支架上(圖中未示出)，圖1的固定閘門6固定在框架9上，它有4個進料孔61，呈長縫狀，前后走向，從左向右排列，每個進料孔的面積和間距是一樣的，位于兩個進料孔61之間，分別與之相連的擋板62呈斜面，這樣顆粒就不會停留在頂部，而靠其自身重力順利下落，兩個軸承63分別連接在固定閘門的兩壁上，并可繞軸旋轉(zhuǎn)。
裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達2固定在稱重容器3外側的框架9上，曲軸21與驅(qū)動機構馬達2的輸出軸相連，鉸接頭22的一端與曲軸21連接，其另一端則與可動閘門7的端點相接。曲軸21設計成，其旋轉(zhuǎn)半徑為進料孔61寬度的一半。
可動閘門7有4個孔71，將與固定閘門6上的進料孔61對齊，但有一個稍小的寬度，導軌72連接在可動閘門7的兩側壁上，接觸所述軸承63，并在這些軸承上滑行，當驅(qū)動機構馬達2起動時，軸出軸就使曲軸21繞其軸旋轉(zhuǎn)，在鉸接頭22退回時，就拉動可動閘門7?？蓜娱l門7向圖1右側運動且沿固定閘門6滑行，就像其導軌72在軸承63上引導一樣，當曲軸21轉(zhuǎn)到180°時，可動閘門7上的孔71和進料孔61就對齊，此時進料孔61就打開，當曲軸21轉(zhuǎn)動整360°就回到它原來的位置時，進料孔61則完全由可動閘門7蓋住。
在載荷傳感器5中，其中有一個傳感器固定框架9的一側，另一個傳感器則固定在框架的另一側，兩個載荷傳感器支撐著稱重容器3的重量。在此實施例中，在由于顆粒裝入稱重容器而使之重量增加時，而載荷傳感器5上的拉力負荷也隨之增加，拉力負荷的情況變化可從負荷信號中得知。
稱重容器3的底部有長縫形出料孔31，就像進料孔61一樣，沿圖1的前后走向，有兩個軸承33，分別與稱重容器的前和后側底端相連。第二個可動閘門8的形狀與可動閘門7相同，固定于稱重容器3的底部，使可動閘門8能滑動，卸下顆粒用的驅(qū)動機構馬達4固定在稱重容器3上，其驅(qū)動力通過曲軸41和鉸接頭42傳到第二可動閘門8上，有關稱重容器3底部，第二可動閘門8，卸下顆粒用的驅(qū)動機構馬達4，曲軸41和鉸接頭42的位置和運轉(zhuǎn)方面的相互關系分別和固定閘門6上的可動閘門7，裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達2，曲軸21和鉸接頭22一樣，這樣，當出料孔31和可動閘門8上的開孔81對齊時，顆粒就通過示出孔31，從稱重容器卸下。
稱重機I的運轉(zhuǎn)情況是，通過起動驅(qū)動齒輪馬達2，將大米或其它顆粒從固定閘門6的頂部放入稱重容器3，將可動閘門7向右滑動(圖1)。然后完全開啟進料孔61，顆粒穿過進料孔61，堆積在稱重容器3內(nèi)，顆粒本身的靜止角就在每個進料孔的正下面形成顆粒堆而在擋板區(qū)62的正下方也形成由低谷區(qū)構成的空間。
當測量的顆粒量達到稱重容器3幾乎要滿的程度時(如果用的是設計容量為15公斤的稱重容器，這就表示約15公斤)在稱重容器3內(nèi)的顆粒堆積達到顆粒幾乎碰到進料孔61為止。當可動閘門7回到關閉位置時，其開孔71的這緣就把顆粒堆積成的小丘丘頂刮掉，從而把顆粒推移到每座小丘周圍低谷構成的空間。通過這種方法，就把顆粒堆的頂面整平了。在此情況下，就記錄下載荷傳感器傳出的負荷信號。而后，卸顆粒用的驅(qū)動機構馬達4就起動，使第二可動閘門8向右滑動(圖1)，完全開啟出料孔31，這就使稱重容器3中的顆粒穿過出料孔31而從稱重容器中卸下。如果最終卸下顆粒的總重量是150公斤，那么上述操作就要重復9次，在這種情況下，9次顆粒稱重的累計重量W就可計算出來，所需最終重量和實際累計重量之間的差就記錄在控制裝置內(nèi)。
接著打開進料孔61，顆粒又裝入稱重容器3，當稱重容器內(nèi)的顆粒達到一定重量但稍低于目標值(150-W)時，控制系統(tǒng)(圖中未示出)就檢測到負荷信號，驅(qū)動齒輪馬達2就再次起動，使可動閘門7退回到圖上所示的位置，完全關閉進料孔61。單位時間通過進料孔61的顆粒重量和可動閘門7開或關的速率都可事先計算出來。根據(jù)計算結果，可把開關移動操作設定在控制系統(tǒng)內(nèi)，即從發(fā)出上一個負荷信號起至進料孔完全關閉這一時間內(nèi)穿過進料孔61的顆粒重量就是它們的差值(150-W)，當裝入稱重容器的顆?？傊亓繙y出后，出料孔31就完全開啟，顆粒卸下。用此方法，通過10次累積稱重，就很準確地稱出150公斤顆粒。
該實施例的稱重機I在4個位置上有進料孔61，堆積的顆粒堆的高度決不會很高，這些顆粒小丘被可動閘門7的開孔71的邊緣整平。這樣，幾乎是稱重容器3的整個容和都被顆粒占據(jù)，即使稱重容器3被顆粒裝滿，到鄰近進料孔61的邊緣，從而能在堆積顆粒和固定閘門7之間留出一個空間。這樣，顆粒堆就不會引起對載荷傳感器產(chǎn)生不良的任何觸壓。結果就可做到精確測量，達到了薄型稱重機的設計。
稱重機I有一個固定閘門6和4個進料孔61，可使所述每個孔及稱重容器底的每個孔71的寬度約為傳統(tǒng)稱重機上單個進料孔的四分之一。而這也必然意味著，在與固定閘門6配合時，只要滑動可動閘讓7一段與這些小孔71的寬度相等的距離，就能完全開啟或關閉進料孔61。這樣，閘門可以迅速開關，此稱重機可以使用上述短行程的鉸接頭作為動力傳送裝置，采用易于操作的伺服馬達作為驅(qū)動動力源，這就可對裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達2的控制與在載荷傳感器5所發(fā)出的負荷信號和預算電路和(由電子線路或其它裝置構成)相關，只要通過單一的開啟和關閉操作就可對顆粒進行定量稱重。
參照附圖，對本發(fā)明的稱重機第二實例加以說明，圖3是第二實例垂直斷面圖，圖4是圖3的4-4斷面圖，要注意的是，圖3相當于圖4的3-3斷面圖，此種實施例稱重機有一個可動閘門，它可以相對一個固定閘門旋轉(zhuǎn)，這些圖示出的是此可動閘門關閉此機器進料孔的情況。
此例也和上例一樣，稱重機II包括一個裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達12，一個稱重容器13卸下顆粒用的驅(qū)動機構馬達14和兩個載荷傳感器15。位于稱重容器上方的圓筒狀固定閘門16有4個呈輻射狀排列在其底面的進料孔161，并固定在漏斗(圖上未示出)或一個支架上(圖上未示出)。
驅(qū)動機構馬達12固定在固定閘門16的中心軸線上，由頂蓋165保護著，其內(nèi)裝有減速裝置的齒輪式云臺123與驅(qū)動機構馬達12的輸出軸相連。從而可動閘門17的中心與齒輪式云臺123的輸出軸相連。
可動閘門17是一個圓形板，它有4個孔171，這些孔大體與進料孔161對齊，當驅(qū)動機構馬達12起動時，其輸出速度就被齒輪式云臺123降低，驅(qū)動力就會傳到可動閘門17，這就會使可動閘門17繞其軸心旋轉(zhuǎn)，而相對固定閘門16滑動。當可動閘門17轉(zhuǎn)動45°時，孔17就與進料孔161對齊，做到完全開啟所述進料孔161。如果可動閘門17沿同一方向再轉(zhuǎn)45°，那么，所述可動閘站17就完全關閉進料孔161。
載荷傳感器15固定在固定閘門16的外周邊，兩個載荷傳感器支撐稱重容器13的重量。在此實施例中，當稱重容器13的重量由于裝入顆粒而增加時，而載荷傳感器15上的拉力負荷也隨之增加，拉力負荷的變化可作為負荷信號被檢測。
稱重容器13的底部還有出料孔131(圖中未示出)，其排列與進料孔171一樣呈輻射狀，第二可動閘門18在形狀上與可動閘門17相似，但稍大一些，固定在稱重容器13的底部，可以像可動閘門17那樣地相對所述稱重容器13的底部滑動。驅(qū)動機構馬達14固定在稱重容器13底部中心軸線上。齒輪式云臺143降低了其驅(qū)動速度，其動力傳到第二可動閘門，驅(qū)動機構馬達14由與稱重容器13底部相連的蓋132所保護。在稱重容器13的底部的第二可動閘門18，卸下顆粒用的驅(qū)動機構馬達14和齒輪式云臺143的位置和運轉(zhuǎn)的相互關系分別與固定閘門16及可動閘門17，裝入顆粒用的驅(qū)動機構馬達12及齒輪式云臺123的相互關系一樣。因此，當出料孔131和可動閘門18上的孔181(圖上未示出)對齊時，顆粒就穿過出料孔131，并從稱重容器內(nèi)卸下。
和稱重機I的實施列1一樣，本發(fā)明的稱重機11的第二實施例的情況是，裝入稱重容器13的顆料堆積成4個小丘，實例2的小丘是圍繞旋轉(zhuǎn)軸的周邊形成的。當顆粒堆積達到進料孔161的邊緣附近時，顆粒丘頂就被可動閘門17上的孔171邊緣整平，稱重容器中的顆粒丘頂就被削平。這就意味著，稱重容器13的大部有效容積都被用來盛裝顆粒。這樣，整個稱重機II就設計得很薄，只將可動閘門16轉(zhuǎn)動45°，就可完全開啟或關閉進料孔161，就能快速稱重，至于本發(fā)明實施例2上所用進料孔數(shù)目并無限定，如果使用N個進料孔的稱重機，那么，只要將可動閘門16轉(zhuǎn)動180°/N，就可完全開啟和關閉所述進料孔。
本發(fā)明的顆粒閘門降低了稱粒機累積的顆粒堆的高度，使用短行程，它就可完全開啟和關閉進料孔，所以本發(fā)明的稱粒機可設計得很薄，這樣，所稱最大顆粒數(shù)量就幾乎與稱重容器的容積相適應。
權利要求
1.一個用于將顆粒裝入另一裝置，并從其中卸下的閘門，該閘門包括一個驅(qū)動動力源，一個帶有多個進料孔，顆?？梢詮闹型ㄟ^的固定閘門，一個可動閘門，該閘門是可滑動地連接在固定閘門上，并有多個孔，其孔間距與進料孔的相同，當所述孔與所述進料孔對齊時，可使顆粒通過，一個動力傳送裝置，該裝置可將驅(qū)動力從動力源傳送到可動閘門，以便使其滑動。
2.如權利要求1所述的閘門，其特征在于，可動閘門上鄰近孔之間的最小間距D要寬于相應進料孔的最大寬度d。
3.如權利要求1所述的閘門，其特征在于，進料孔排成一條直線，可動閘門沿所述直線方向前后滑動，動力傳送裝置是一個聯(lián)動裝置。
4.如權利要求1所述的閘門，其特征在于，軸承連接在固定閘門或可動閘門上，在軸承上行走的導軌連接在另外閘門上。
5.如權利要求1所述的閘門，其特征在于，進料孔排列成圓形，可動閘門則呈旋轉(zhuǎn)滑動。
6.一臺稱顆粒重量的機器，該機器包括一個盛裝顆粒的稱重容器，一個驅(qū)動動力源，一個固定在稱重容器上面的固定閘門，該固定閘門有多個進料孔，顆粒能從中通過，一個可動閘門，該可動閘門滑動地連接在固定閘門上，并有多個孔，其孔間距與進料孔的相同，當所述孔與所述進料孔對齊時，可使顆粒通過，進入稱重容器，一個動力傳動裝置，該裝置將來自動力源的驅(qū)動力傳送到可動閘門，使之滑動。
7.如權利要求6所述的機器，其特征在于，可動閘門上鄰近孔之間的最小間距D要寬于相應進料孔最大寬度d。
8.如權利要求6所述的機器，其特征在于，進料孔排列呈直線，可動閘門沿所述直線前后滑動，而動力傳送裝置是一個聯(lián)動裝置。
9.如權利要求6所述的機器，其特征在于，軸承連接在固定閘門或可動閘門上，在軸承上行走的導軌則連接于其它閘門上。
10.如權利要求6所述的機器，其特征在于，進料孔排列成圓形，可動閘門呈旋轉(zhuǎn)滑動。
全文摘要
一個用于將顆粒裝入其它裝置，并將其從內(nèi)卸下的閘門；它包括一驅(qū)動動力源；一個帶有多個進料孔，顆?？梢詮闹型ㄟ^的固定閘門；一可動閘門，該閘門相對固定閘門而滑行，并有多個孔，其間距與固定閘門上的進料孔相同，當所述孔與所述進料孔對齊時，可使顆粒從中通過；一動力傳送裝置。顆粒閘門降低了稱粒機中堆積成的顆粒高度?？墒褂枚坛?，來開啟和關閉進料孔，稱粒機可設計得很薄。這樣，所稱最大數(shù)量的顆粒幾乎與稱重容器的容積相適應。
文檔編號G01G13/18GK1153296SQ9611198
公開日1997年7月2日 申請日期1996年9月10日 優(yōu)先權日1995年9月11日
發(fā)明者北村雅男, 藤本洋幸 申請人:京都自動機器株式會社