鼓状件、包括鼓状件的机器、用于鼓状件的方法及鼓状件制造方法

摘要

本发明涉及鼓状件、包括鼓状件的机器、用于鼓状件的方法及鼓状件制造方法，特别是提供了用于对物体进行分类的鼓状件(100)；鼓状件具有圆筒形状，并且所述鼓状件(100)包括圆筒主体(101)，具有内部和外部包络表面。多个凹穴(104)布置于圆筒主体(101)的内部包络表面上，且所述凹穴(104)具备向所述外部包络表面内开启的开口(105)；至少一个凹槽(106)布置于所述外部包络表面上，所述凹槽(105)互连至少两个开口(105)；也提供了包括这种鼓状件(100)的机器(1000)和用于制造这种鼓状件(100)的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及用于对大批量物体内的物体进行分类的机器，以及作为这种机器的一部分的鼓状件或圆筒体。更特定地，本发明关于呈圆筒体形式的用于对大批量物体内的物体进行分类的机器的鼓状件所述鼓状件具有内部圆筒表面和外部圆筒表面，所述内部圆筒表面具备凹穴用于在每个凹穴内接纳一个物体，并且所述凹穴具备进入到所述外部圆筒表面内的开口。

背景技术

已知的是借助于旋转圆筒或鼓状件在大批量的物体诸如谷粒内对物体进行分类，所述圆筒在内侧上具有凹穴。此圆筒体绕基本上水平轴线旋转，并且对齐与所述水平轴线重合的其纵向中心轴线。物体诸如谷粒被馈送到圆筒体的一端内，并且随着圆筒体旋转，当所述谷粒被捕获于所述凹穴内时它们将被提升。凹穴在大小和尺寸方面被调适为用于在每个凹穴内接纳一个物体。在每个凹穴的底部内，设置进入到所述鼓状件的外表面内的开口，从而使得例如光可以被发送到鼓状件的外侧，通过所述开口到物体上，并且在鼓状件的内侧上检测到光，或者光被反射以在鼓状件的外侧上被检测到，或反之亦然。这样，在各个相应凹穴中的物体可以被光照亮，并且可以获得反射光谱或透射光谱。从此光谱，可以获得所述物体的特征，可用来基于所述特征对所述大批量的物体进行分类或细分。一个或若干收集器随后可置于鼓状件附近，以在特征化之后基于来自检测器的脉冲来接收指定的小部分。这种鼓状件，以及包括这种鼓状件的机器在WO2004/060585中被披露。

与这种鼓状件相关联的问题在于，所述开口可能由其中所接纳的物体堵塞，如果物体在所述开口中粘住或卡住。随后此凹穴将对于其余细分过程而言是无用的，因为所卡住的物体将不会被排出到其对应的通孔并且在鼓状件的下一转期间不会有新物体进入所述凹穴。随着细分过程继续进行，该问题增加，因为越来越多的开口被物体所堵塞。

发明内容

相应地，本发明优选地力图缓和、减轻或排除一个或多个本领域中的上述缺陷以及缺点，单一地或以任何组合地，并且解决至少上述问题，这是通过提供一种用于对物体进行分类的鼓状件、以及一种包括这种鼓状件用于对物体进行分类的机器而实现的，所述鼓状件具有圆筒形状，并且所述鼓状件包括：圆筒形主体，具有内部和外部包络表面；多个凹穴，布置于所述圆筒形主体的内部包络表面上，所述凹穴具备向所述外部包络表面内开启的开口；以及至少一个凹槽，布置于所述外部包络表面上，所述凹槽互连至少两个开口。也提供一种用于制造这种鼓状件的方法。

在所附专利权利要求书中体现了本发明的另外的有利实施例。

附图说明

从本发明的实施例的下列描述，参考附图，本发明能够实现的这些和其它方面、特征和优点将显而易见并且得以阐明，附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的分类机器的立体透视图；

图2是根据本发明的一个实施例的鼓状件的立体透视图；

图3是根据本发明的一个实施例的鼓状件的纵向和截面视图；

图4是根据本发明的一个实施例的鼓状件的前视图以及悬垂凸缘和驱动装置的截面图和这些的特写视图；

图5是根据本发明的一个实施例的鼓状件中的凹穴顶视图和截面视图；

图6是根据本发明的一个实施例的鼓状件的第二轴向端的截面视图的特写视图；以及

图7是根据本发明的一个实施例的鼓状件的第一轴向端的截面视图的特写视图。

具体实施方式

下列描述聚焦于/集中在用于对大批量物体内的物体进行分类的机器，以及作为这种机器的一部分的鼓状件或圆筒体的实施例。更特定地，本发明关于呈圆筒体形式的用于对大批量物体内的物体进行分类的机器的鼓状件所述鼓状件具有内部圆筒表面和外部圆筒表面，所述内部圆筒表面具备凹穴用于在每个凹穴内接纳一个物体，并且所述凹穴具备进入到所述外部圆筒表面内的开口。这样的物体可以你如实有机材料的颗粒，诸如谷粒或种子，但也可能想到该物体是药丸、豆粒、塑料颗粒等等，只要所发出的波长可以被吸收或反射使得获得物体的分光光度法轮廓。

图1披露了用于储存物体的机器1000的立体透视图。机器1000包括鼓状件100(以虚线示出)，位于机器1000内。鼓状件100包括圆筒形主体101，且具有第一和第二轴向端，如图2和3所披露。鼓状件100布置于机器1000上在适当的支撑结构200(以虚线示出)上，并且连接至合适的驱动装置300(以虚线示出)。驱动装置300可以例如是电机。

鼓状件100具有从20mm至1500mm的纵向延伸，并且鼓状件的直径在从0.5至2米的区间中，诸如0.75至1.5米。鼓状件合适地以钢铁制造，诸如低碳钢或不锈钢。

鼓状件100布置于机器1000中以由驱动装置300的驱动力绕其中心和纵向轴线旋转。出于此原因，根据图2，鼓状件100被悬吊于机器1000上并且经由在鼓状件100的第二轴向端处的悬垂凸缘102而连接至驱动装置300。根据图4和6，悬垂凸缘102从主体101的第二轴向端在中心延伸。同样，悬垂凸缘102在横向于所述鼓状件100的中心轴线的平面中延伸。悬垂凸缘102具备孔口103用于以鼓状件悬垂的方式接纳贯穿其的螺栓400。悬垂凸缘102可以经由螺栓或螺钉600而固定至圆柱形鼓状件100。孔口103优选地布置成彼此相距均一距离，以确保在驱动装置300和鼓状件100之间的良好负载分布。优选地，孔口103的数目在从4至16的区间中选择，诸如6至12，诸如6、7、8、9、或10。在悬垂凸缘102的第二端表面处，孔口103的边缘相对于孔口103的中心轴线朝向所述悬垂边缘102的第二端表面在侧向倾斜。这种倾斜有助于鼓状件100的自对齐，并且便利了螺栓400的张紧。悬垂凸缘102可以例如被焊接到鼓状件100的第二轴向端，或者鼓状件100的第二轴向端的内或外周缘。根据以上实施例的悬垂凸缘102的布置允许实现平均的负载分布，允许在具有大批量物体或没有大批量物体的旋转期间在机器1000中维持鼓状件位置。

在主体101的内部圆筒表面处，即，内部包络表面，鼓状件100具备凹穴104。凹穴104被布置成多个列，在鼓状件100的内部包络表面上在径向延伸。凹穴104可以呈椭圆或圆形形状，如上可见，这取决于待储存的物体的形状。凹穴104可以具有2至10mm的宽度，诸如3至7mm，以及2至20mm的长度，诸如5至15mm，这取决于待储存的物体的大小。每个凹穴104具备位于凹穴104底部处的开口105。开口105向鼓状件100的外侧表面，即，外部包络表面，使得例如光可以穿过所述开口105发送到鼓状件外侧，发送至位于凹穴104中的物体上，并且在鼓状件内侧上被检测到或被反射以在鼓状件100的外侧上被检测，或反之亦然，即，在所述鼓状件外侧执行所述检测并且将辐射源布置于所述鼓状件内。这样，在各个相应凹穴中的物体104可以被光照亮，并且可以获得反射或透射信号，诸如光谱。

根据图5，在主体101的外部圆筒表面处，即，外部包络表面，鼓状件100具备凹穴106。凹槽106布置成与一列凹穴104的开口105重合。这样，凹槽106布置成在鼓状件100的中心和纵向轴线的横向延伸。这意味着凹槽106在主体101的外部包络表面上在径向布置。以此方式，清洁刷或刀片(未示出)可以布置于鼓状件100的外周缘侧上，从而使得在刷或刀片边缘上的稻草/秸秆等可以在凹槽106中连续地运行以排空卡在开口105中的物体。这将导致机器1000的有所改进的容量维护，因为在每个鼓状件旋转之后自由凹穴的数目可以增加。由于这些凹槽106，鼓状件的厚度可能保持足够高以确保鼓状件100可以绕其中心轴线而回转而没有形状扭曲，所述形状扭曲将会不可避免地引起鼓状件摇摆，导致增加机器1000磨损以及危及分类能力的不平均的负载分布。同样地，凹槽106辅助了一个或多个刷抵对着开口进行工作而非由开口中的物体推开，或者仅仅落下到侧部。凹槽106具有倾斜的侧表面107。倾斜的侧表面107相对于凹槽106侧向地并且向上倾斜。以此方式，堵塞清洁刀片、在凹槽106中运行的风险得以被减少，这确保了顺畅的机器运作以及低的机器零件磨损以及鼓状件磨损。同样地，借助于刷或刀片将使得物体较易于从凹槽106移除。

同样地，每列凹穴104通常放置成彼此相距较短距离，诸如0.5至10mm，诸如1至5mm，这取决于待分类的物体。另外，介于每列之间的距离较短，诸如1至20mm，诸如5至15mm，这取决于待分类的物体。列的数量变化但是经常介于1与1000之间，诸如50至500。列的数目和每列中凹穴104的数目由若干因素决定，诸如待分类的物体的大小、数量和填充性能，所使用的检测器、能源和弹出装置的数目，可用空间，所需容量等。所述列可以相对于彼此移位，使得在相邻列中的两个凹穴104不会排齐。以此方式，介于列之间的距离可以缩短。另外，在列之间的平均摩擦系数增加。用以缓和摩擦的另一方式是向凹穴104提供例如从凹穴104在侧向延伸的凸耳108。此凸耳108可以是在凹穴104的磨削期间与凹穴104同时形成的小凹窝。

根据图3和7，在主体101的外周缘圆筒表面处，布置了稳固凸缘109。也可能在主体101的外或内周缘圆筒表面上布置多于一个稳固凸缘109。此稳固凸缘109允许便利的制造鼓状件100，以及协助在使用和磨损期间维持鼓状件100的形状，将在下文中进一步阐明。另外，稳固凸缘109可以掩蔽比稳固凸缘109更靠近于主体101的第一轴向端而布置的计数标记110，在主体101的内部包络表面上的凹穴104中的物体的照明期间免受在鼓状件100的在周缘分布的光照射。计数标记110可以继而用于对鼓状件旋转/转数进行计数，由此使用介于计数器标记与凹穴104之间的相对距离用于建立在照明和分类期间的凹穴标识。计数器标记110可以是位于鼓状件100的第一轴向端的端部区处的孔穴，长孔穴或切口，诸如在第一轴向端处。通过在鼓状件100的官腔中或外侧具有照明源，并且在该源的相对侧上具备照明检测器，可以对旋转/转数进行计数。以此方式，去往检测器的每个型号将类似于一个旋转/转圈的完成，其中在凹穴104之间的相对定位之后，可以重置检测器和物体照明源。也可能具有多于一个计数标记110，诸如鼓状件100的每个凹穴行有一个计数标记110。可能使用后者，其前提是如果需要辨识出每行凹穴104的位置，诸如如果尚未建立在单个计数标记110与每行凹穴104之间相关性。稳固凸缘109在鼓状件100的第一轴向端处从端部区在径向向外延伸。

通过利用切割机和/或钻孔机来磨削所述凹穴103以及凹槽，制造鼓状件100。金属板，例如具有2至15mm厚度，诸如3至10mm厚度的金属板，被放入切割机内。板具有的尺寸和形状与鼓状件100的包络表面对应。通过在板中钻出将与位于磨削台上的引导销匹配的参考孔，可以将板固定和定位在切割机中。外部包络表面被磨削以形成凹槽106。其后，所述板被翻转并且内部包络表面被磨削以形成凹穴104。由于在磨削台上的引导销与板中的参考孔之间的交互作用，凹槽106的位置对于切削机是已知的，从而使得凹穴104可以在与外部包络表面上的凹槽106的位置相对应的内部包络表面上的位置上进行磨削。

在将所述凹穴104磨削为它们的最终形状之前，凹穴104可以被预钻孔成硬质小麦(durum)凹穴，包括一定数目诸如3个圆筒凹窝，具有的宽度和长度在一定程度下穿/低于所述凹穴104的预期最终尺寸。这被完成以确保磨削为最终形状将抹掉预钻孔所形成的硬质小麦凹穴。每个圆筒凹窝的直径可以从1.5至20mm，诸如为2至5mm。硬质小麦凹穴的宽度、深度和长度可以下穿/低于对凹穴的随后磨削的尺寸，从0.1至1mm，诸如从0.2至0.4mm。当凹穴104具备凸耳108时，凸耳108也以相对于随后磨削成相同关系的下穿方式而被磨削。

在对凹穴104进行预钻孔之后，凹穴104可以进行粗磨削。优选地进行粗磨削而成的尺寸下穿/低于所述凹穴104的预期最终尺寸，0.1至1mm，诸如0.3至0.7mm。

在所述粗磨削期间或之后，凹穴103被磨削从而使得其一部分破裂开穿入所述凹槽105，由此形成开口105。优选地，开口105被粗磨削所成的尺寸下穿/低于预期最终尺寸，从0.05mm至0.2mm，诸如0.1mm。

在粗磨削之后，凹穴104和开口105被精细磨削。凹穴104和开口105的精细磨削优选地利用具有圆锥形状的切削机刀头来进行。以此方式，可以获得介于凹穴104与凹槽106之间的倾斜且尖锐边缘，其将便于移除凹穴104中卡住的物体。

在某些情况下，优选的是具有尖锐的诸如平直的凹穴104后边缘。这可以例如在鼓状件100应被用来分离大麦时是需要的，因为大麦粒原本趋于滑出凹穴104。这可能例如利用圆筒切割机刀头诸如具备2至4mm直径的圆筒切割机刀头而获得。

如果需要精细调整开口105，诸如修整所述开口105的边缘或调适所述开口105的最终形状和尺寸，这可能在精细磨削后执行。在这种情况下，对于开口105的精细调整可能利用90度倾斜端铣刀而执行。

此后，通过使用合适的钻孔机或切削机刀头，形成了计数标记110的孔穴、长孔穴或切口。由于上文提及的环境，如果希望得到多于一个计数标记110，则这些额外的计数标记可能在同样步骤中形成。

板借助于辊而被轧制成其圆筒形状并且被焊接为其圆筒形状。

此后，板被切割为与从第一至第二轴向端的预期轴向距离对应的长度。当将板切割为合适长度时，沿着预期切割线可能钻出引导孔。角磨机随后可能用来沿着由引导孔所形成的线进行切割，其后所述切割端表面被磨削直至源于所示引导孔的孔标记已被擦除。

稳固凸缘109随后通过其它热源而被加热，诸如燃烧的火焰，以使得稳固凸缘109膨胀从而使得其可以绕所述圆筒主体101而布置。在加热之后所述稳固凸缘109因而被置于所述圆筒主体101上，在冷却之后和期间，冷却中的稳固凸缘109收缩到圆筒主体上，以擦除源于轧制步骤的小的径向偏离。

尽管本发明已参考特定实施例如上描述，其并非预期限制为本文中阐明的特定形式。而是，本发明仅仅由所附权利要求来限制。

在权利要求书中，术语“包括/包含”并没有排除其它元素或步骤的存在。此外，尽管各个地列出，多个装置、元件和方法步骤可以由例如单个单元或处理器实施。另外，尽管在不同权利要求中可以包括个别特征，这可能有利地组合，并且在不同权利要求中的包含并没有暗示出特征的组合不是可行的和/或有利的。另外，单个指代并没有排除多个。术语“一”、“一个”、“第一”、“第二”等并没有排除多个。权利要求中的附图标记仅仅提供为阐明实例并且不应被理解为以任何方式限制权利要求的范围。