用于在扩散器内传送产品的方法和装置 |
|||||||
| 申请号 | CN200680014432.1 | 申请日 | 2006-03-23 | 公开(公告)号 | CN101166835B | 公开(公告)日 | 2012-06-20 |
| 申请人 | 博世设计控股公司; | 发明人 | M·J·吉本; W·H·约; | ||||
| 摘要 | 一种在连续浸滤工艺过程中在扩散器内传送产品的方法和装置。该装置包括用于连续浸滤工艺的至少一个筛板和至少一个纵向传送区域，该纵向传送区域在扩散器的进口和出口之间延伸。该传送区域可以包括多个传送区域。驱动机构布置成以第一速度朝向扩散器的出口端移动纵向传送区域并且以充分快于第一速度的第二速度朝向扩散器的进口端收回纵向传送区域，使得该传送区域朝向扩散器的出口驱动产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在连续浸滤工艺中在具有筛板的扩散器内传送产品的方法，该方法包括： |
||||||
| 说明书全文 | 用于在扩散器内传送产品的方法和装置[0001] 发明背景 [0002] 本发明涉及一种用于在扩散器内传送产品的方法和装置，该类扩散器用在连续浸滤工艺中，该方法和装置特别应用于制糖工业中。 [0003] 从甘蔗或甜菜中制造糖的初始阶段包括从固体纤维植物残渣抽取含有蔗糖的汁液。在商业工厂中，该工艺中第一步是通过诸如刀切、切片和/或切碎之类的工艺来粉碎植物材料为小块。然后通过下面的两个工艺中一个或两个从细分的植物材料中抽取含有蔗糖的汁液： [0006] 在制糖工业中，最广泛使用的纯浸滤工艺通常称为“扩散”。在用于该工艺的商业设备中，细分植物材料的床(通常1200到1800mm深)支撑在升高的多孔筛板(底板)上并且以大约1米/分钟的速率从进口到扩散器的排放端移动。该床包含在矩形横截面的长钢槽中，通常大约50到60m长(为了获得50到60分钟的保留)以及在5和12m之间宽(取决于所需的生产能力)，侧部向上延伸3到5m的高度。该槽由轻质顶覆盖。 [0007] 槽的底部由(固定或移动的)多孔筛板形成，通常具有20到45％的开口区。可以以20到25mm三角间隔由10到12mm直径的孔形成开口区。沿着该板向前传送床。当材料床沿着扩散器行进时，其经受渗透过床的液体流的浸滤。通常，该床在喷射水下通过(在扩散器的排放端部处)并且稀释汁液，汁液渗透过收集蔗糖的床并且向下通过板中的孔。液体流在大致逆流方向上施加到固体材料上，水或低浓度(“低白利糖度”)汁液施加到扩散器的排放端并且浓缩的(“高白利糖度”)的汁液从扩散器进口端除去。该汁液然后收集在挂在筛板下面的汁液盘中。从这些盘中，其向前抽吸到进一步的喷射去，直到在扩散器的前部处抽取最大浓度的汁液用于进一步加工。 [0008] 在现有的商业线性扩散器中，通过两个机构中之一向前传送材料床。在固定筛板扩散器中，通过悬挂在一系列链之间的板条向前拖拉床，该系列的链由安装在单个长和昂贵的旋转驱动轴上的链轮驱动。一旦链通过驱动轴，它们在汁液盘下连续返回到扩散器的送进端。 [0009] 在移动筛板扩散器中，床向前骑在移动多孔板上。在扩散器槽宽度上板制成多个面板，在扩散器的每侧载放在两个大的链上。通过在驱动轴上的两个大链轮驱动这些链。通过旋转驱动或者通过往复运动液压汽缸而旋转驱动轴，上述液压汽缸在不连续的运动中向前驱动(ratchet)链。一旦板的面板在驱动轴上通过，它们在汁液盘下连续返回到扩散器的送进端。 [0010] 在两种方法中，移动组件需要延伸跨过扩散器的整个宽度。两种构造均需要在沿着扩散器通过之后，床传送组件(链和板条或板的面板)需要返回到扩散器的进口端。这些方法的实际缺点在于少于50％的昂贵链-板条装备或筛板在任意时间有用地进行工作。而且，为了允许返回移动的组件，需要在扩散器下面提供清洁的通道。这需要扩散器的板和主体支撑在横跨扩散器宽度的强有力桥接部分上。桥接结构的尺寸和成本随着展开的宽度而快速逐步上升。这限制了能够经济构造的扩散器的最大生产能力。两个系统的移动组件高度重压并且维护昂贵。 [0011] 本发明的目的在于提供在连续浸滤工艺过程中在扩散器内传送产品的替换方法和替换传送装置。 [0012] 技术内容 [0013] 根据本发明，提供在连续浸滤工艺过程中在具有筛板的扩散器内传送产品的方法，该方法包括： [0014] 提供用于连续浸滤工艺的筛板； [0015] 提供至少一个纵向传送区域，该纵向传送区域在扩散器的进口和出口之间延伸； [0016] 以第一速度朝向扩散器的出口移动传送区域，以引起该传送区域朝向出口驱动产品；以及 [0017] 以充分快于第一速度的第二速度朝向扩散器进口收回传送区域，而产品连续朝向扩散器的出口移动，以便将传送区域返回到其初始位置。 [0018] 优选地，该方法包括 [0019] 提供多个纵向传送区域； [0020] 以第一速度朝向扩散器的出口移动多个传送区域中的多数，以引起传送区域朝向出口驱动产品；以及 [0021] 以充分快于第一速度的第二速度朝向扩散器进口选择地收回多个传送区域中的少数，而产品连续朝向扩散器的出口移动，以便将传送区域的少数返回到它们的初始位置。 [0022] 优选地，朝向扩散器的出口移动多个传送区域中的多数的步骤包括同步地朝向出口移动多数。 [0023] 该方法可以包括以不同时间开始朝向出口的传送区域的移动，传送区域朝向出口到达其行进的端部，然后朝向进口收回，而其它传送区域朝向出口连续移动。 [0024] 通常，朝向扩散器的进口收回多个传送区域的少数的步骤包括朝向扩散器的进口移动多个传送区域中之一。 [0025] 多个传送区域的第二速度可以比多个传送区域的第一速度快三倍或更多倍。优选，多个传送区域的第二速度比多个传送区域的第一速度快六到十五倍。 [0026] 多个传送区域的第一速度优选大约是1米/分钟。 [0027] 该传送区域可以包括多个横向延伸的传送构件。 [0028] 进一步根据本发明，提供一种在连续浸滤工艺过程中在扩散器内传送产品的装置，该装置包括： [0029] 用于连续浸滤工艺的至少一个筛板； [0030] 至少一个纵向传送区域，该纵向传送区域在扩散器的进口和出口之间延伸；以及[0031] 驱动机构，其布置成以第一速度朝向扩散器的出口端移动纵向传送区域并且以充分快于第一速度的第二速度朝向扩散器的进口端收回纵向传送区域，使得该传送区域朝向扩散器的出口驱动产品。 [0032] 优选地，该至少一个纵向区域是多个纵向传送区域，并且驱动机构布置成以第一速度朝向扩散器的出口端移动多数纵向传送区域并且以充分快于第一速度的第二速度朝向扩散器的进口端选择地收回少数纵向传送区域，使得传送区域朝向扩散器的出口驱动产品。 [0033] 驱动机构可以包括多个第一驱动机构，每个第一驱动机构连装到相应纵向传送区域的出口端，并且布置成朝向扩散器的出口端以第一速度移动相应的纵向传送区域；以及多个第二驱动机构，每个第二驱动机构连装到相应纵向传送区域的进口端，并且布置成朝向扩散器的进口端以充分快于第一速度的第二速度收回相应的纵向传送区域。 [0034] 每个纵向传送区域可以可替换地包括移动多孔筛板的纵向部分。 [0035] 通常，多孔筛板限定纵向传送区域。 [0036] 移动多孔筛板的部分可以支撑在纵向滑轨上。 [0037] 可替换地，移动多孔筛板的部分可以支撑在旋转滚轮上。 [0038] 可替换地，移动多孔筛板的部分可以支撑在铰接支撑柱上。 [0039] 该区域可以包括多个横向延伸传送构件，以便朝向扩散器的出口驱动产品。 [0040] 可选的，横向延伸传送构件可以安装在移动多孔筛板的部分的上表面上。 [0041] 优选每个纵向传送区域包括至少一个纵向驱动构件。 [0042] 在本发明的替换实施例中，每个纵向传送区域包括固定的筛板，传送构件在固定筛板以上连装到至少一个纵向驱动构件上。 [0043] 每个纵向驱动构件可以是延长杆。 [0044] 每个传送构件的相反端可以连装到相邻的纵向驱动构件上，由此形成阶梯结构。 [0045] 可替换地，每个传送构件可以居中连装到纵向驱动构件上，由此形成树形结构。 [0046] 可替换地，每个传送构件可以铰接到纵向驱动构件上，使得当相应的纵向传送区域朝向扩散器的出口移动时，每个传送构件横向延伸离开纵向驱动构件，当相应纵向传送区域朝向扩散器的进口收回时抵靠纵向驱动构件向内折叠。 [0047] 通常，多个传送构件沿着纵向传送区域和/或驱动构件的长度规则分开。 [0048] 优选地，每个传送构件具有限定指向出口的直立面的前边缘，当相应的传送区域朝向扩散器的出口端移动时朝向出口推动产品。 [0049] 每个传送构件优选具有限定指向扩散器进口端的倾斜表面的后边缘，以便当相应的传送区域朝向扩散器的进口端移动时允许传送构件相对于产品滑动。 [0050] 优选地，该装置包括控制系统，其布置成控制第一和第二驱动机构使得多个传送区域的少数朝向扩散器的进口移动，而多个传送区域的多数朝向出口移动。 [0051] 第一和第二驱动机构和/或控制系统可以布置成使得多个传送区域的第二速度比多个传送区域的第一速度快三倍或更多倍。优选地，第一和第二驱动机构和/或控制系统可以布置成使得多个传送区域的第二速度比多个传送区域的第一速度快六到十五倍。 [0053] 图1A是扩散器的侧视图，该扩散器结合了根据本发明的传送装置； [0054] 图1B是图1A的扩散器的截面图； [0055] 图2是连接到根据本发明第一驱动机构上的装置的纵向传送区域的端部平面图； [0056] 图3是本发明传送装置的第一实施例的平面图，其中该传送装置形成部分多孔筛板； [0057] 图4是本发明传送装置的第二实施例的侧视示意图，其中该传送装置包括部分铰接筛板； [0058] 图5是根据本发明一种实施例的纵向驱动构件的透视图； [0059] 图6是本发明传送装置的第三实施例的平面图，其具有阶梯结构； [0060] 图7是本发明传送装置的第四实施例的平面图，其具有固定的树形结构； [0061] 图8是本发明传送装置的第五实施例的平面图，其具有类似于图7的固定的树形结构，但是传送构件为三角形形状； [0062] 图9是本发明传送装置的第六实施例的平面图，其具有折叠树形结构；以及[0063] 图10是在图9的实施例中两个铰链传送构件的放大透视图。 具体实施方式[0064] 在图1A和1B中示出在制造糖的连续浸滤工艺中使用的线性板扩散器10。 [0065] 通常1200到1800mm深的磨碎含糖植物材料床12支撑在升起的多孔筛板或地板14上，而后者又支撑在板支撑梁15上。床从扩散器10的进口16到扩散器10的出口或者排放端18移动。该床包含在矩形横截面的长钢槽20内，其通常大约50到60m长并且在4和20m之间宽(取决于生产能力)，同时侧部向上延伸3到5m高。该构造获得床12在扩散器中保持50到60分钟，假定床以大约1米/分钟的速度移动。槽20由轻质顶22覆盖。 [0066] 如所提到的，槽20的底部由固定或移动的多孔筛板14形成，具有孔以便提供通常22％到40％的整体筛板表面的开口面积。例如可以以20到25mm三角间距提供10到12mm直径孔。床12沿着板14从扩散器10的进口16到扩散器的出口18向前传送。由于材料床沿着扩散器10前进，其经受如在背景技术中所描述的浸滤。浸滤工艺的汁液收集在挂在板14下面的汁液盘24中。 [0067] 根据本发明的传送装置包括如上提到的筛板14，和多个纵向传送区域，每个区域在扩散器10的进口16和扩散器的出口18之间延伸。纵向区域通常500到1200mm宽。下面描述不同实施例的纵向区域26。 [0068] 一般，如图2到4所示，每个纵向传送区域26和42可以包括多个横向延伸的传送构件44和54，如图3和4所示，它们可以安装在筛板上，以便形成移动的多孔筛板26、40和50。可替换地，如图6到10所示，多个横向延伸传送构件74、84、94和104可以连装到纵向驱动构件70、80、90和100上。该构造提供固定的筛板79、86、96、106，并因此提供固定的筛板扩散器。 [0069] 总体上参照图1A、1B和2，第一驱动机构28连装到每个相应纵向传送区域的每个出口端上。类似地，第二驱动机构30连装到每个相应纵向传送区域的每个进口端上。通常，第一和第二驱动机构28和30是液压汽缸，它们朝向出口18移动相应的纵向传送区域和朝向扩散器10的进口16收回相应的纵向传送区域。 [0070] 如图2最佳示出的，第一驱动机构或液压汽缸28可以由三角形支架32连装到传送区域26上。将会理解到替代液压汽缸也可以使用可替换的驱动机构，并且在驱动机构和传送区域之间可以使用任意连装机构。 [0071] 第一驱动机构28以第一速度朝向扩散器的出口移动其所固定的纵向传送区域，而第二驱动机构30以更高速度的第二速度朝向扩散器的进口收回该纵向传送区域。 [0072] 不同区域的移动交错，同时以不同时间顺序开始这些区域。每个区域的移动开始为长、慢的向前移动，在该移动过程中，以与向前移动组件大致相同的速度向前传送床。通常，该向前移动的期间在大约1米/分钟的速度下可以是60或120秒。这分别导致向前移动1或2米。大部分的区域朝向出口移动，少量、通常仅仅一个区域在任意给定时间朝向进口收回。 [0073] 在向前移动的最后，第二驱动机构30快速收回区域26到它们的开始位置，该移动朝向扩散器10的进口16。收回区域的第二速度可以比朝向出口移动区域的第一速度快三或更多倍。优选地，收回区域26的第二速度比朝向出口移动区域26的第一速度快六或十五倍。朝向进口16的收回移动因此比朝向出口18的向前移动具有更短期间。 [0074] 上面提到的不同速度是区域行进的平均速度。 [0075] 因为收回速度和传送装置的设计，特别是传送区域和它们的传送构件(参看下面)，并且因为相邻区域26朝向出口18向前移动，因此收回区域及其组件在床下向后滑动，而基本上不影响床的向前移动。因此该床整体上朝向出口18向前移动，而不管每个区域的周期性收回。整个床的总体向前移动由如下事实引起，在任意一次，朝向出口18向前推进多数区域，并且在材料床和向前移动区域之间与它们相应的传送构件具有充分的摩擦或结合，同时在材料床和收回区域或多个收回区域之间与相应的传送构件具有更小的摩擦。 [0076] 一到达开始位置，则重新开始收回区域的慢速向前移动。 [0077] 在第一和第二实施例中，如图3和4所示，多孔筛板40和50自身朝向扩散器的出口18向前并且朝向扩散器的进口16向后往复运动。 [0078] 特别转向图3，部分多孔筛板结合在一起形成多个完整的传送区域42。每个通常500到1200mm宽度的传送区域42载放在板支撑梁15上。传送区域42或者在沿着每个区域42两侧行进的支撑滑轨上滑动，或者可以在纵向轨道上滚动的小轮上行进。传送区域42可替换地以第一速度由驱动机构28朝向扩散器的出口18慢速向前移动或拉动，然后以第二更高速度朝向扩散器的进口收回。 [0079] 在该实施例中，为低重量横板条44形式的横向延伸传送构件可以连装或者安装在筛板的上表面上，以便辅助推进床。这些板条44也能够是三角形横截面，除了在收回时在床下滑动的成角度面48以外，其还提供基本垂直直立的面46，以便在向前行程推动床。 [0080] 图4示出传送装置的第二实施例，其也应用于移动板型扩散器，包括其中铰接板50的移动的布置。图5显示一个纵向传送区域的一部分。如箭头52所示，组成每个传送区域的部分板在向前行程稍微升起和/或在返回行程降低。传送区域包括为板件54形式的传送构件，这些板件54载放在成组的铰接支撑柱56上，这些柱56提供其中在向前行程58提升并且在返回行程降低筛区域的摇动。 [0081] 在本发明的其它实施例中，如图6到9所示，每个纵向筛叠放传送区域26，该传送区域26可以包括多个横向延伸传送构件，并且可以进一步具有在固定筛板上连装纵向驱动构件70、80、90或100的横向延伸传送构件。 [0082] 如图5所示，纵向驱动构件可以包括钢杆60，具有通常大约60到120mm高、40到70mm宽的矩形横截面。然而，将会理解到根据装置的特别需求，钢杆60的尺寸可以改变。 为了延伸纵向驱动构件的长度到大约55m的扩散器优选长度，多个杆60通过简单的侧接头 62端对端结合在一起。其它连装机构也可以用于结合杆条62。 [0083] 如图6到10所示，本发明的传送装置的第三到第七实施例如上述那样能够结合在传统固定板扩散器10中。 [0084] 转向图6，示出根据本发明的传送装置的第三实施例。该实施例具有阶梯结构，横向延伸的传送构件74的每端连装到相邻的纵向驱动构件70上。在每个区域72中的床载放在两个相邻纵向驱动构件70之间，它们朝向出口向前抽动并且随后朝向进口一起收回。 [0085] 对于传送机构的多个其它实施例来说，传送构件74通常是板条或刮板，具有设计成提供前边缘的横截面，该前边缘限定指向扩散器出口的直立面76，以便在向前行程朝向出口结合和推动床。每个板条也具有限定指向扩散器进口的倾斜表面78的后边缘。该构造允许板条容易地在床下滑动，同时它们收回到在床下它们的初始位置并且有效地提供棘轮效应，由此增强装置的有效性。 [0086] 在筛板79以上，传送区域72的传送构件74支撑在板支撑梁68上。 [0087] 图7示出根据本发明的传送装置的第四实施例，该传送装置包括不同传送区域82，其具有树形结构，成对的为板条或刮板形式的传送构件84在单个纵向驱动构件80的两侧悬臂下来。如在图6的实施例中，板条的横截面设计成除了在收回时成角度面之外，还提供在向前行程结合和推动床的垂直面，使得当收回时刮板在床下容易滑动。 [0088] 图7也清楚示出位于固定筛板86上的传送构件84的构造，同时固定的筛板86支撑在板支撑梁88上。 [0089] 在图8中，示出第五实施例，该第五实施例是第四实施例的修改例。在该实施例中，传送装置包括三角形传送构件94。该传送构件94设计成除了在收回时成角度的面之外，还提供在向前行程结合和推动床的垂直于运动方向的面，使得当收回时刮板容易滑动通过床。传送构件94紧固到多个单纵向驱动构件90上，以便限定传送区域92。 [0090] 通过固定筛板96，传送构件94支撑在板支撑梁98上。 [0091] 传送装置的第六实施例在图9和10中示出，每个传送区域102包括传送构件104，该传送构件104包括铰接到纵向驱动构件100每侧上的一对刮板110和112。该构造形成可拆的树结构，其中布置传送构件或刮板104使得在向前行程，这些刮板垂直于并且离开纵向驱动构件向外悬臂伸出。然而，在返回行程，刮板向后折叠并且折向纵向驱动构件100，由此提供与床的最小的接触面积。 [0092] 对于其它实施例来说，传送构件104和固定筛板106停放在板支撑梁108上。 [0093] 根据上述任一实施例的装置可以包括控制系统，该系统布置成控制第一和第二驱动机构，使得传送区域之一朝向扩散器的进口移动，而多个传送区域中多数朝向出口移动。该控制系统也可以控制传送区域的相应速度。 [0094] 在优选实施例的控制系统中，使用计算机软件编程区域的移动。该计算机软件通常包括位移矩阵，其使用来自在每个区域上的线性位置传感器的反馈回路。区域的移动通常由计算机软件排序，使得在任意时间时，最少数量的区域并且优选没有两个相邻区域朝向扩散器的进口收回。 [0095] 将会理解到在本发明的某些实施例中，特别在扩散器小和窄的情况下，可以提供仅仅一个或两个纵向传送区域。具有一个纵向传送区域的扩散器将以相同原理工作，一个传送区域以第一速度朝向扩散器的出口移动，引起传送构件朝向出口驱动产品。相同的传送区域以第二速度朝向扩散器的进口移动，该第二速度快于第一速度，将该区域返回到其初始位置，而产品连续朝向出口移动。 [0096] 本发明提供一种传送装置，其允许扩散器结构和板在离开地面低的高度处简单地进行支撑，而不需要昂贵的结构钢和重的桥接构件。由于传送机构的运动是线性的，不像在现有技术中那样需要驱动轴和驱动链。由于在传统扩散器中这种形式的驱动是昂贵、高成本维护项目，本发明更加成本有效。使用根据本发明的传送机构的扩散器的构造成本也更低。本发明的驱动系统简单，并且在宽度方面并因此在由单个扩散器处理的能力方面没有实际限制。 |
||||||
