用于以气动方式传送材料、比如混凝土的设备

本发明涉及用于传送颗粒，或粒状材料，比如混凝土的设备，该设备 包括柔性导管，该导管包括与材料传送供给器连通的上游端，和下游端； 按照定时的方式夹紧上述导管的装置；将压缩空气喷射到上述导管中， 并且能够按照定时的方式实现开闭的装置。

上述类型的设备用于比如，在供给料斗与喷射混凝土并且端部带有喷 嘴的装置之间传送由水泥和骨料的混合物形成的混凝土。该设备可用于 “干”式喷射法，在该方法中，材料的混合物在软管中以干的状态传送， 仅仅在靠近喷嘴出口处使该混合物湿润，或该设备可用于“稀释流加湿” 喷射法，在该方法中，混凝土的混合物在进入导管之前，便已经过湿润。

上述类型的设备还用于传送非混凝土的材料，比如基于谷粒，或颗粒， 比如小麦的食物。

专利号为EP0588737的文献对上述类型的设备进行了描述，在该设 备中，夹紧导管的装置包括夹紧凸部，该夹紧凸部设置于移动装置上， 每个夹紧凸部依次沿导管移动，从而对其进行夹紧，并且驱使上述材料 移动到下游侧，同时在紧靠该夹紧凸部的上游侧，产生吸力，以便促使 材料进入上述导管中。采用压缩空气来控制上述材料的传送，当导管不 再，或实际上不再为上述凸部夹紧时，将该空气喷射到上述导管中。为 了避免压缩空气产生使上述材料朝向供给装置返回的倾向，上述已有的 设备还包括推压部件，其在整个空气喷射过程中，将压缩空气的入口的 上游侧的导管关闭。

更准确地说，在上述已有的设备中，当第1凸部夹紧导管时，此时该 夹紧基本上发生于压缩空气的入口处，以及推压部件的下游侧，将压缩 空气的供给切断，同时上述推压部件打开，上述夹紧凸部沿导管移动， 以便使空气／材料的混合物朝向导管的出口移动，同时在上游侧，对上述 导管进行填料。之后，当上述第1凸部到达该导管中的、该第1凸部实 际上停止夹紧导管的区域，而第2凸部尚未达到该第2夹紧凸部开始夹 紧导管的状态时，则上述推压部件关闭，压缩空气的供给打开，从而驱 使上述材料朝向出口移动。然后，在基本上第2凸部到达其开始夹紧上 述导管的状态时，上述空气的供给关闭，之后推压部件打开，从而向上 述导管供给材料。

虽然上述设备满足一般情况，但是其具有下述缺点。首先，上述导管 在下述高摩擦应力和／或滚动应力的作用下，快速地发生损坏，上述应力 是随着上述凸部沿导管移动，同时夹紧该导管而产生的。这样便产生较 大缺点，比如，上述导管的成本较高，因该导管必须是坚固的，同时具 有高度的径向弹性，该弹性可在凸部的夹紧动作停止时使导管返回到其 正常的径向尺寸。一般来说，当上述设备用于传送混凝土或类似材料时， 上述导管采用增强的橡胶制成。除了成本的问题以外，在需要更换导管 的场合，会出现频繁的维护操作。

其次，上述已有的设备无法完全避免空气朝向供给装置返回。如上所 述，在喷射压缩空气的过程中关闭的推压部件设置于下述区域的上游侧， 在该区域中，随着上述凸部沿导管的移动，上述凸部首先夹紧导管。不 能够将推压部件紧靠上述接触区域设置，因为必须一段小的距离作为往 复移动的一部分使凸部达到其位置。其结果是，当凸部开始夹紧导管时， 其将在导管中位于推压部件和夹紧区域之间的部分内的压缩空气隔断。

于是，当推压部件打开，从而向导管供给材料时，位于上述导管中的 上述部分中的压缩空气膨胀，此时空气倾向沿导管的上游侧排出。该空 气会夹带材料的“灰尘”传送到周围空间中。在一些应用场合，比如当 上述材料为水泥和骨料的干混合物时，上述灰尘是有害的，不符合安全 标准。在所有场合，无论所传送的材料的性质，包括该材料由谷粒，比 如小麦构成的，上述灰尘是不希望有的。

本发明的目的在于通过提出下述设备，而克服上述缺点，该设备用于 使导管的使用期限增加，及用于压缩空气逸出时消除或至少大大限制灰 尘废物。

上述目的是通过下述方式实现的，该方式为：夹紧导管用的装置包括 第1夹紧部件，第2夹紧部件，该第2夹紧部件沿材料传送方向，位于 第1夹紧部件的下游侧，每个夹紧部件可沿与导管相垂直的方向，在释 放位置和夹紧位置之间移动；

该设备包括驱动部件，其位于第1和第2夹紧部件之间，并且适合沿 与导管相垂直的方向，在未作用位置与作用位置之间移动，在该作用位 置，该驱动部件与导管相作用，以便基本上将导管压扁；

空气喷射器开口朝向导管中的，位于第1和第2夹紧部件之间的，靠 近上述第1夹紧部件的区域；

该设备包括对压缩空气的喷射、夹紧部件的移动、驱动部件的移动进 行定时的装置，以便进行包括下述各阶段的连续的循环，该阶段包括：

填料阶段，在该阶段，第1夹紧部件处于释放位置，空气喷射器关 闭，驱动部件处于未作用位置，第2夹紧部件处于夹紧位置；

驱动阶段，在该阶段，第1夹紧部件处于夹紧位置，空气喷射器从关 闭状态转变到打开状态，上述驱动部件从未作用位置移动到作用位置， 上述第2夹紧部件处于释放位置。

于是，按照本发明，对导管施加较大应力的上述夹紧部件和驱动部件 在不沿导管移动而沿与该导管相垂直的方向移动，由此限制导管的损坏 程度。另外，当喷射空气时，在上游区域，第1夹紧部件将导管关闭， 至少保持到空气喷射阶段的结束，上述驱动部件位于作用位置(其将导 管压扁)。因此，即使在位于上述驱动部件下面的导管内捕获有空气， 同时在新的填料阶段开始之前，第2夹紧部件位于夹紧位置的情况下， 上述空气的量仍是很小的。

一旦上述驱动部件从作用位置移动到未作用位置，则产生吸力，该吸 力使该少量的空气膨胀，防止其朝向上游侧排放。另外，上述吸力用于 将材料从料斗吸入到导管内，由此便于和加速导管的填料。

当在作用位置，上述驱动部件基本上压扁上述导管时，则意味着在此 位置，上述导管实际上呈扁平部件的形状，该部件两个相对的内面相互 接触，或至少相互极为靠近。但是，驱动部件无需将两个内面强力地相 互压靠在一起，这样作用于导管上的应力可保持较小值。

最好上述对压缩空气的喷射、夹紧部件的移动、驱动部件的移动进行 定时的装置还适合在每次循环中的驱动阶段之后，设置减压阶段，在该 阶段，第1和第2夹紧部件处于夹紧位置，上述空气喷射器关闭，使驱 动部件从作用位置，朝向未作用位置移动。

如果具有压缩空气的导管中的，位于两个夹紧部件之间的，并且位于 处于作用位置的驱动部件下面的部分的体积并不能完全忽略，则特别需 要上述附加减压阶段。在此情况下，在第1夹紧部件马上位于释放位置 之前，减压阶段会大大增加上述导管部分的体积，使包含于上述体积内 的空气膨胀。

最好该设备包括调节第1夹紧部件的释放位置的装置。

这些调节装置可选择第1夹紧部件处于释放位置时的导管截面，在此 关系位置，可确保第1夹紧部件继续与导管相作用，从而限制该截面到 稍小于处于自由状态的导管截面。由于导管截面决定向其填充材料的速 度，这样这些调节装置便可使传送的速度与所进行的作业相对应。

最好该设备包括调节定时循环的频率(单位时间的循环次数)的装置， 以便改变材料的传送速度，使其适合于所进行的作业。

阅读作为非限定性实例给出的实施例以及变换实施例的下面的具体 描述，会很好地理解本发明，并且更加容易地得出本发明的优点。该描 述是参照附图进行的，其中：

图1为本发明的设备的剖视示意图；

图2A～2F表示本发明的设备的操作循环流程；

图3和4为分别与图1中的Ⅲ-Ⅲ和Ⅳ-Ⅳ线相对应的两个剖视示 意图，它们分别表示第1夹紧部件的变换实施例，以及上述驱动部件的 变换形式；

图5为与图1类似的图，其表示变换实施例。

图1中的设备10用于将以颗粒为主的材料，比如混凝土从料斗12， 传送给位于传送管16的端部处的喷嘴14。该设备包括柔性导管18，其 上游端18A与供给料斗12连通，其下游端18B与传送管16连通。实际 上，上游和下游是相对将材料从料斗12传送给喷嘴14的方向来定义的。

上述设备10还包括第1夹紧部件20，以及位于第1夹紧部件20的 下游的第2夹紧部件22。上述夹紧部件中的每个可在释放位置和夹紧位 置之间，沿与导管18相垂直的方向移动。在图1所示的状态，第1夹紧 部件20位于释放位置，即其未夹紧导管18，打开存在料斗12中的材料 的通道，而图中所示的第2夹紧部件22位于夹紧位置，在该位置，其按 照防止泄漏的方式将导管关闭，由此防止空气／材料混合体沿下游方向或 沿上游方向通过该位置。

上述设备还包括驱动部件24，其位于第1夹紧部件20和第2夹紧部 件22之间。与夹紧部件相同，该驱动部件适合沿与上述导管相垂直的方 向移动。在图1中，图中所示的上述驱动部件24位于非作用位置，在此 位置，其推压或几乎不推压导管18的壁。从此位置出发，其可朝向导管 的内侧横向移动，以便将其压扁。

此外，上述设备包括空气喷射器，其开口朝向导管18中的，位于第 1和第2夹紧部件20和22之间的区域，更准确地说，上述开口靠近第1 夹紧部件20。在图示的实例中，上述空气喷射器包括软管26，其与压缩 空气源(图中未示出)连通，上述软管的端部与紧靠第1夹紧部件20的 下游侧的导管18连通。

上述压缩空气的喷射可由用于开闭上述软管26的装置控制。为此， 可采用任何类型的控制阀。但是，在本实例中，开闭上述压缩空气的装 置包括夹紧部件28，其形状基本上与部件20和22类似，虽然前者的尺 寸较小，该夹紧部件28能够在位于允许在将压缩空气喷射到导管18中 的释放位置，以及阻止压缩空气喷射的夹紧位置之间处，沿与上述软管 26相垂直的方向移动。

在图示实例中，每个夹紧部件20和22包括移动活塞或类似部件，其 位于导管18的一侧，导管的另一侧压靠于刚性壁部件30上。当在相应 的夹紧位置时，上述部件20和22将导管夹紧在它们以及壁部件30之间。 上述驱动部件24位于与夹紧部件20和22相同的一侧。

用于对通过软管26喷射空气进行控制的夹紧部件28按照相同的方式 动作，上述软管在背离部件28的一侧，压靠于刚性壁部件32上。

在图中未示出的变换实例中，可以至少设置夹紧部件与驱动部件中的 一个，使两个夹紧部件对称地位于导管的每一侧，能够相互离开，以便 处于释放位置，或在驱动部件的场合，位于未作用位置，此外能够使上 述部件相互朝对方移动，分别达到夹紧位置或作用位置。

本发明的设备包括对压缩空气的喷射、夹紧部件20和22的移动、以 及驱动部件24的移动进行定时的装置。

为此，可采用各种装置。作为替换方式，采用液压驱动器，其通过旋 转分配器，由压力流体驱动。于是，夹紧部件20和22，以及驱动部件 24与相应的驱动器21，23和25活塞固定。这些驱动器与相应的压力流 体供给管21A，23A和25A连通，并且与排放管21B，23B和25B连通。 同样，上述夹紧部件28可与下述驱动器29中的活塞固定，该驱动器29 与供给管29A和排放管29B连通。

相应的流体供给和排放管与分配器36，比如旋转分配器连通，该分 配器通过马达37驱动，并且位于包括处于压力状态下的流体的源的流体 环路中。对上述分配器36进行控制，从而使供给管顺序与流体源连通， 及使排放管与流体排放口连通，从而按照一定定时循环，对夹紧部件和 驱动部件进行控制。

上述技术方案具有成本低，容易维护的优点。作为替换方式，可采用 纯粹的机械式定时装置，其包括适合形状的凸轮系统，其与马达的输出 轴相作用，该凸轮中的凸部使夹紧部件和驱动部件进入相应的夹紧位置， 同时上述凸轮中的凹部使上述部件返回到其相应的未作用位置。为了控 制该定时，凸轮中的适合长度的凹部和凸部相互按照一定角度错开。

此外还可设置下述的夹紧部件和驱动部件，它们通过马达控制，该马 达通过电控系统控制以便符合所需的定时。

上述定时循环的频率可通过下述方式调整，该方式为：改变旋转分配 器的速度，或改变用于此定时目的的马达的速度。

在图1的实施例中，导管18包括单独的，相对较短的直线段，该直 线段直接位于料斗下面，由此减小导管的成本，每当需要更换时，容易 对其进行操作和安装。

在图1中，上述导管18沿竖向直接位于料斗12的开口12A的下面。 按照此方式，料斗中所包含的材料具有在重力作用下掉落到导管中的自 然倾向。但是，为了便于对料斗进行加料，最好料斗具有高出地面的， 不是很大的高度。于是，特别是在传送半固体状或液体的材料时，通过 稀释流加湿(dilute-flow wet)法，可将与夹紧部件和驱动部件相作用的 导管，沿水平位置设置。另外可使其按照如图5所示的方式弯曲地设置。

图1所示的设备具有附加空气喷射器，其包括空气软管38，该软管 38连续地传送压缩空气，其与位于第2夹紧部件22的下游侧的传送管 16连通。该软管38可连到与软管26同一压缩空气源。其用于加速材料 的排出，并且使其在管16中连续地传送。

由于导管18中的位于软管38的上游侧的部分为部件20或部件22所 关闭，这样通过软管38喷射空气可在没有从料斗12排出的灰尘的危险 的情况下连续地进行。

下面参照2A～2F对上述设备的各个操作阶段进行描述。这些附图是 粗略地示意性的，为了简化起见，每个附图仅仅示出料斗12，导管18， 第1和第2夹紧部件20和22，驱动部件24，空气喷射软管26，附加空 气喷射器38。

图2A表示与图1相同的场合，其与填料阶段相对应，在该阶段，第 1夹紧部件20处于释放位置，从而允许材料进入导管18，同时空气喷射 器26关闭，驱动部件24处于未作用位置，第2夹紧部件22处于夹紧位 置。在上述情况下，位于第2夹紧部件22的上游侧的导管18的整个部 分打开，由此使上述导管部分传送料斗12中所包括的材料。

在该填料阶段之后，上述定时循环包括驱动阶段，在此阶段，第1夹 紧部件20必须处于夹紧位置，以便防止任何材料下落到导管18中，并 且防止任何的空气返回到料斗12中，另外，在此阶段，第2夹紧部件22 处于释放位置，从而使初始包含于上述导管18中的位于上述第2夹紧部 件22的上游侧的部分中的材料向下移动到第2夹紧部件的下游侧。在此 驱动阶段，上述空气喷射器26从关闭状态变为打开状态，上述驱动部件 24从未作用位置移动到作用位置。

为了安全起见，如图2B所示，在部件22处于释放位置之前，上述 部件20处于夹紧位置。之后，上述驱动阶段适当地开始，该阶段分为分 别由图2C和2D所示的两个时段。于是，在图2C中，上述第1和第2 夹紧部件20和22分别处于夹紧位置，以及释放位置，上述空气喷射器 26打开，而驱动部件24暂时继续位于未作用位置。通过软管26喷射的 空气使材料开始驱动，该驱动由驱动部件24进入到图2D所示的作用位 置而完成。

自然，上述驱动阶段的划分仅仅是一个实例。于是，可使夹紧部件 20处于夹紧位置，而使夹紧部件22同时处于释放位置，此时使空气喷射 器转换到打开位置，使驱动部件移动到作用位置。另外还可在使空气喷 射器26打开之前，选择使驱动部件24移动到作用位置。在任何情况下， 从软管26喷射空气的作用，以及部件24所产生的驱动的作用，共同加 速和调节材料沿下游方向的驱动和传送。在驱动阶段，具有下述至少一 个时刻，在该时刻，使空气喷射器处于打开位置，另外具有下述至少一 个时刻，在该时刻，使驱动部件从未作用位置移动到作用位置。

在驱动阶段之后，上述定时循环包括减压阶段，在该阶段，第1和第 2夹紧部件20和22均处于夹紧位置，空气喷射器26关闭，使驱动部件 24从作用位置朝向未作用位置移动。

在驱动阶段的结束时，并且在第1夹紧部件从夹紧位置移动到释放位 置，从而返回到图2A的状态之前，产生图2E所示的状态，在该状态下， 两个夹紧部件20和22处于夹紧位置，驱动部件24处于作用位置，空气 喷射器26关闭。因此，上述驱动阶段通过下述方式结束，该方式为：将 空气喷射器关闭，并且使第2夹紧部件从释放位置移动到夹紧位置。

会产生下述情况，该情况指在驱动阶段结束时，在第2夹紧部件位于 夹紧位置的同时，所喷射的压缩空气会存储在形成于第1和第2夹紧部 件20和22之间的腔19中。但是，由于在之后，驱动部件24位于作用 位置，这样该腔的体积极小。在减压阶段，因驱动部件从作用位置移动 到图2F所示的未作用位置使上述腔的体积增加。这样便使上述腔内的空 气膨胀，从而其内的压力小于大气压。其结果是，当在减压阶段结束时， 便使第1夹紧部件20移动到释放位置，从而返回到图2A所示的状态， 重新开始循环，没有了在压力下驱使空气通过料斗返回的危险，腔19内 的较小的吸力确实趋于将材料从料斗12更加快速地吸入到导管18中。

为了确保在驱动部件处于作用位置时，腔19的体积是极小的，则驱 动部件可具有工作面24A，该面延伸于夹紧部件20和22之间的导管18 的大部分节段长度范围。

一般，通过软管26，或通过软管38喷射的空气的压力可在1～12bar 的范围内。

最好，上述设备包括下述装置，该装置用于调节第1夹紧部件的释放 位置，该装置用于限制当部件20处于释放位置时其相对导管18回缩的 范围，以确保当处于释放位置时，该部件20不完全释放导管，此情况与 上述附图所示的相反，而该部件继续选择与导管相作用，从而使其具有 释放截面小于其自由时的相应截面。

于是，通过驱动上述调节装置，则可限制上述设备的最大的通过能力 (throughput)。图3表示上述调节装置的实施例。上述夹紧部件20包 括端部20A，其远离与导管18相作用的上述部件的工作部分，其上并连 接有比如连杆21’。在上述夹紧部件20沿与导管18相垂直的方向移动的 过程中，上述端部20A相对支承件40滑动，该支承件40设置有可调节 的抵靠部件42，比如，其由保持于支承件40中的开口内的螺栓构成。

在部件20的释放位置，上述端部20A与上述抵靠部件42压靠在一 起而相互作用，从而其位置决定部件20相对导管18的最远的退回位置。 于是，如图3所示，可使上述抵靠部件42处于下述状态，在该状态，处 于释放位置的夹紧部件20使导管18的截面稍小于其处于自由状态时的 截面。上述支承件40可为上述的驱动器21中的缸体。

图4为表示当驱动部件处于作用位置时，位于驱动部件24的区域内 的导管18的形状。该图表示优选的变换实例，在该实例中，上述驱动部 件24中的工作面24A，即上述部件中的，直接与导管18相作用的部分 具有宽度1，该宽度小于处于压缩状态的导管的内部周边的宽度L。这两 个宽度是横过导管而测定的，更精确地说，它们是沿位于夹紧平面中的 导管的纵向轴线相垂直的方向测定的。从而可知，当驱动部件24的作用 位置与导管实际上为上述驱动部件夹紧的状态相对应，该夹紧不达到导 管的“侧边”上。上述布置可使位于驱动部件的区域内的导管的损坏程 度受到限制，由于一般导管的侧边在夹紧过程中损坏程度最大，上述侧 边产生折叠，该折叠基本上是永久性的，妨碍导管弹性地返回到初始尺 寸，最终导致开裂。

在图5中，与图1中的类似的部件采用相同的标号再加上100。导管 118在与料斗112的连接部以及与传送管116的连接部之间呈圆弧状。上 述驱动部件124和刚性壁部件130具有相对应的圆弧形状，部件124沿 相对工作面124A的圆弧的径向移动。

该优选的布置容易传送会发生在与图1所示的弯曲部16A类似的弯 曲部中产生堵塞的危险的材料，在这里，导管118的曲率半径大大超过 那里弯曲部的半径。

另外也避免了当传送粘质材料时会在弯曲部16A中产生摩耗或堵塞， 并使设备的总高度减小。

图5还表示另一优选的布置，其包括位于第2夹紧部件122的下游侧 的减压混合腔53。在该腔53的上游部分形成有插入有软管138的环状空 气进入腔52。

按照此方式，从部件22的下游侧驱动的空气／材料的混合物在腔53 内膨胀，与通过软管138进入的附加空气混合，由此改善空气／材料的混 合物的均匀性，促进材料从喷嘴114无振动喷射排出。