CN107107126A - 电磁输送机 - Google Patents

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Abstract

一种用于导电物品、例如铝饮料罐的电磁推进***。沿着通道安放的线圈中的电流在位于通道中的铝罐中感生电流。由线圈电流产生的电磁场与罐中的涡流相互作用以产生沿着通道推进罐的力。线圈驱动器给线圈提供推进罐的低频电流和加热罐的高频电流。线圈被布置成环绕通道的螺线管或者被布置成托撑通道的平面阵列。除了用于推进铝罐外,线圈还用于使铝罐自旋。在罐清洗器和烘干器中示出了电磁推进***。

Description

电磁输送机
背景技术
本发明大体上涉及动力驱动的输送机,更具体地涉及电磁输送机。
在制造罐的工艺中,在输送带上传送铝饮料罐而不会倾倒或损坏脆弱的轻质罐是困难的。在大型烤箱中,被涂覆或装饰的罐被固化,湿罐被成批地烘干。但是,大型烤箱并不节能。电磁感应加热器用于加热罐,但是这种加热器使用输送链或销输送机来传送罐。在大型清洗机中,罐被成批地清洗和冲洗,但大型清洗机并不节能。清洗机消耗大量的水和清洁液。将罐成批地输送通过清洗机的大型输送带必须是能够耐清洁剂和耐烘干热量的。而且,由于无盖的罐被倒置地清洗以便排液,在清洗后必须将它们倒转成正面朝上,以便它们被可靠地传送至下游工序。
发明内容
一种用于导电制品的推进***,包括在长度上从第一端处的入口延伸至相对的第二端处的出口的通道。导电制品被允许穿过入口进入通道,并穿过出口离开通道。初级线圈沿着通道的长度邻近通道定位。线圈驱动器在初级线圈中提供电流以产生初级电磁场,初级电磁场在位于通道中的导电物品中感生电流。感生的电流在导电物品中产生次级电磁场,次级电磁场与初级电磁场相互作用以产生指向导电物品的驱动力,以便将它们从入口推进并穿过通道的出口。
附图说明
图1是体现本发明的特征的螺线管型推进罐的***的一种形式的一部分的部分等距部分示意图;
图2是如图1的螺线管型推进罐的***的另一种形式的一部分的等距视图,但其具有矩形截面;
图3是如图2的螺线管型推进罐的***的用于并排地输送两个罐的另一种形式的一部分的等距视图;
图4是带有侧壁中的驱动线圈的、体现本发明特征的推进罐的***的另一种形式的一部分的等距视图;
图5是包括罐加热的、图4的推进罐的***的侧壁中的一个的一部分的部分等距部分示意图;
图6是带有底板中的驱动线圈的、推进罐的***的另一种形式的一部分的等距视图;
图7是使用如图1所示的推进罐的***的罐清洗器-烘干器的等距视图;
图8是图7的罐清洗器-烘干器的清洗部分和烘干部分的等距视图;
图9是图7的罐清洗器-烘干器的扶正罐的螺线管部分的等距视图;
图10是使用如图4的推进罐的***的罐清洗器的等距视图;
图11是带有擦洗器的、图10的罐清洗器的一个侧壁的一部分的等距视图;
图12是图4的推进罐的***的铰接形式的等距视图;
图13是带有侧壁中的永磁体的阵列的、如图4的推进罐的***的一个侧壁的等距视图;
图14是带有位于输出处的罐倒转器的、图10的推进罐的***的等距视图;和
图15是带有使罐倒转的180°的扭转部的、如图4的推进罐的***的等距视图。
具体实施方式
图1示出了推进罐的***的一种形式。推进***包括三组初级线圈20A-C,三组初级线圈20A-C沿着线圈管22的长度绕着其缠绕以形成螺线管23。所述线圈由线圈驱动器(例如,提供电流至三组线圈的三相电流放大器24)激励。受激励的线圈产生沿着在传播方向26上的线圈管22的长度行进的电磁通量波。螺线管的线圈管22在传播方向上是细长的,其由非金属材料制成并且具有低摩擦的内部壁28。内部壁28限定从入口32延伸螺线管23的长度至出口33的封闭通道30。***入口32中的导电物品(例如,铝罐C)被推进穿过螺线管23。行进的电磁通量波在铝罐C中感生电流,电流产生与螺线管的初级场相反的次级反应电磁场。场的相互作用产生在传播方向26上推动罐C穿过通道30并离开出口33的合力F。螺线管的线圈管22的截面是圆形的,以便允许罐顶部在前或底部在前地进入通道。线圈管的内径稍大于罐C的外径。直径的微小差异足够以与内部壁28最低的接触来推进罐穿过通道30。紧公差还允许线圈20接近罐C以将更多的电磁通量耦合进入罐中。线圈管22可以包括排液孔。
螺线管23除了可以推进罐C,还可以加热罐。电流放大器产生具有两个分量的电流:主要用于产生推进罐的力F的低频分量34,以及主要用于感应地加热罐的较高频分量35。当罐横过通道30时,较高频电流分量在罐C中感生高频涡流。高频涡流加热罐。
图2示出了具有通道36的螺线管型罐加热器及推进***,通道36具有矩形截面。线圈38A-C绕着矩形线圈管40缠绕并且被如图1的电流放大器激励。矩形通道36容纳正立或倒置的罐C。图3中的螺线管42也具有矩形截面,但是其具有较宽的通道43以并排地容纳成对的罐C。由导磁材料(例如铁氧体)制成的垫板44环绕示出的螺线管42,垫板44减少了磁漏并增大了通道43中的通量密度。这种铁氧体垫板可以与描述在本说明书中的其它推进罐的***一起使用。线圈管40和垫板44均可以包括排液孔。
代替螺线管,图4的电磁推进***具有第一线圈组46和第二线圈组47,第一线圈组46和第二线圈组47由成对的侧壁48、49支撑,成对的侧壁48、49位于中央通道50的两侧并限定中央通道50。通道具有矩形截面以允许正立或倒置的罐C侧面在前地进入。除了入口、出口、以及侧壁48、49之间的上部狭槽52和下部狭槽53,通道50大体上是封闭的。狭槽52和狭槽53太窄而不能使罐C穿过。罐的唯一路径是穿过入口和出口。如图5所示,侧壁48中的线圈46被与图1的线圈驱动器相同的线圈驱动器54驱动。线圈驱动器54除了提供低频推进分量34外,还提供高频加热电流分量35。线圈的另一半(为简化附图而未示出)可以由相同的线圈驱动器驱动。
图6的推进***58中的线圈56被示出成嵌入限定通道的底部的底板60中。未示出互补的顶部顶板部分,但是其类似于底板60。底部底板段和顶部顶板段与位于相对端处的入口和出口一起形成通道。
图7至图9示出了螺线管型罐清洗器-烘干器***。该***包括清洗段62、烘干段64、扶正段66、以及驱动段68。所有这些段都是螺线管型的。清洗段62包括第一推进段70,第一推进段70包括穿过两个圆形螺线管段74、75的通道72,两个圆形螺线管段74、75被进入开口76分开,可以通过流体端口(例如喷嘴78)将水或清洁剂穿过进入开口76施加至罐。进入开口76的宽度不足以使罐C损失有效的推进或使罐C穿过其逃逸。清洗器70的下一个螺线管型段是自旋段80。自旋段80除了具有初级推进线圈82外,还具有绕着中央通道的周边周向地间隔开的自旋线圈84。自旋线圈84承载垂直于初级线圈电流的电流以产生绕着通道的周长传播的电磁通量波。自旋波在罐C中感生电流,使得它们绕着罐的长轴线快速地自旋或滚动。油或其它液体通过离心力旋转脱离快速自旋的罐。当罐进入冲洗段86时,自旋动量被保持。除了流体端口88穿过开口89在罐C上喷洒水或蒸汽外,冲洗段86是与第一推进段70完全相同的推进段。烘干段64与自旋线圈84和驱动线圈82被一起示出。初级推进线圈82被高频电流分量和低频电流分量激励,以便当罐C穿过烘干段64时加热并推进它们。限定通道的内部壁可以衬覆有刷毛或其它擦洗元件以擦洗罐的外部。
在离开烘干段64后,罐被以顶部在前或底部在前地推进至扶正段66的推进段90中。扶正器66使罐从顶部在前或底部在前过渡成正立的或倒置的侧面在前。为了便于排液,罐C在扶正器66中被转变成倒置的定向。圆形的推进段90将罐推进至绕着矩形线圈管93的矩形扶正螺线管92中,矩形线圈管93的截面面积从入口端94到出口端95单调递增。在图7所示的形式中,扶正螺线管92的底板96从顶板97朝着出口端95发散。沿着扶正螺线管92靠近出口端95的长侧的永磁体98在罐的下部部分感生涡流以产生扶正罐的拖拽力。扶正段66以这种方式将罐的定向从顶部在前或底部在前改变成正立的或倒置的侧面在前。永磁体可被嵌入扶正器的变宽的矩形线圈管93中或者被安装在它的外面。最终推进段68是矩形螺线管100,其随后将正立的或倒置的罐输送至下游工序。
图10示出了罐清洗器的另一种形式。这种形式使用图4的推进***输送罐C。流体端口(例如,清洁器喷嘴102和冲洗喷嘴104)将液体清洁剂和冲洗水或蒸汽导向穿过通向矩形通道50的上部狭槽52和下部狭槽53至罐C上。下部狭槽53提供用于清洁剂和冲洗水的排液。可以使用产生沿着相反的方向行进的通量波的电流驱动左线圈组46和右线圈组47以使罐绕着它们的长轴线106自旋。两个电流的大小不同以在罐的相对侧上产生相反定向的大小不同的力f1、f2。合力F沿着输送方向定向以推进自旋的罐穿过通道50。如图11所示,以刷毛108的形式的擦洗器衬覆清洗器的侧壁48的一部分,以便将油从罐C的侧面擦去。只有在罐被旋转时,擦洗器才位于清洗器的一侧上。如果罐未被旋转,擦洗器可衬覆两侧的内部侧壁。
图12示出了图4的推进***或图10的罐清洗器的铰接形式。位于侧壁48、49的一侧上的铰链110将推进***的两个半部连接在一起,以便清洁和维护,例如代替擦洗垫111。
如图13所示,用于与具有驱动线圈的相对的侧壁一起使用的侧壁112中的一个具有衬覆内部壁116的永磁体114的阵列。可替代地,磁体可以凹入或嵌入侧壁112中。通过推进***的另一半部中的线圈,永磁体在罐中感生电流。感生的电流产生场,场在罐上提供拉拽以使它们自旋。磁体可被布置成海尔贝克阵列(Hallbach array)以增大通道中的通量密度。
图14示出位于图10的罐清洗器的出口处的倒转器118。倒转器118在通道50的短侧122中提供180°的弯曲部以将进入清洗器时倒置的罐Cu翻转成在离开时正立。通道50的长侧123中的第二180°的弯曲部119使正立的罐Cr的行进方向转向。短侧122中的弯曲部改变通道的高度。并且图15的180°的扭转通道124示出了另一种将倒置的罐Cu改变成正立的罐Cr的方式。弯曲部118、119和扭转部124可以是无源(被动)通道,即没有线圈推进的通道,或者可以是邻近如图4的驱动线圈的推进通道。

Claims (21)

1.一种用于导电物品的推进***,包括:
通道,所述通道在长度上从第一端延伸至相对的第二端并且具有位于所述第一端处以便允许导电物品进入所述通道中的入口和位于第二端处的出口,其中所述导电物品穿过所述出口离开所述通道;
沿着所述通道的长度邻近所述通道的初级线圈;
线圈驱动器,所述线圈驱动器在所述初级线圈中提供电流以产生初级电磁场,所述初级电磁场在位于所述通道中的所述导电物品中感生电流以在所述导电物品中产生次级电磁场,所述次级电磁场与所述初级电磁场相互作用以产生指向所述导电物品的驱动力,以便将所述导电物品从所述入口推进并穿过所述通道的所述出口。
2.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述初级线圈被布置成沿着所述通道的长度环绕所述通道的螺线管。
3.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,进一步包括中空、细长的非金属线圈管,所述初级线圈绕着所述线圈管缠绕,所述线圈管具有由低摩擦材料制成的内壁,所述内壁限定所述通道。
4.根据权利要求3所述的推进***,其特征在于,所述线圈管的截面是圆形的。
5.根据权利要求3所述的推进***,其特征在于,所述线圈管的截面是矩形的。
6.根据权利要求5所述的推进***,其特征在于,所述通道具有180°的弯曲部。
7.根据权利要求5所述的推进***,其特征在于,所述通道具有180°的扭转部。
8.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述线圈驱动器提供具有第一频率的第一电流和较高的第二频率的第二电流的电流,所述第一电流主要用于推进所述导电物品,所述第二电流主要用于感应地加热所述导电物品。
9.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,进一步包括流体端口,其中,所述通道具有开口,所述流体端口穿过所述开口供给流体以清洗被推进穿过所述通道的所述导电物品。
10.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,由所述线圈驱动器和所述初级线圈产生的所述初级电磁场是沿着所述通道的所述长度行进的电磁通量波,所述推进***进一步包括绕着所述通道布置的第二组线圈以承载垂直于所述初级线圈中的所述电流的电流,以便产生绕着所述通道周向地行进的电磁通量波,从而当所述导电物品被沿着所述通道的所述长度推进时,使得所述导电物品旋转。
11.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,进一步包括限定所述通道的擦洗元件,当所述导电物品经过所述擦洗元件时,所述擦洗元件擦洗所述导电物品。
12.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,进一步包括环绕所述初级线圈的导磁垫板。
13.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述通道的截面面积从所述第一端到所述第二端单调递增。
14.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述通道在从所述第一端朝着所述第二端延伸的第一部分中具有圆形截面,在从所述第二端朝着所述第一端延伸的第二部分中具有矩形截面,并且在使所述第一部分与所述第二部分隔开的过渡部分中具有从方形过渡到矩形的截面。
15.根据权利要求14所述的推进***,其特征在于,进一步包括永磁体,所述永磁体被安放成在所述通道外接近相比于所述第一部分更靠近所述第二部分的所述过渡部分的所述截面的较长侧的一端。
16.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述初级线圈在长度上沿着所述通道的第一侧延伸,所述推进***进一步包括在长度上沿着所述通道的相对的第二侧延伸的永磁体的阵列。
17.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述初级线圈包括在长度上沿着所述通道的所述第一侧延伸的第一组线圈和在长度上沿着所述通道的相对的所述第二侧延伸的第二组线圈。
18.根据权利要求17所述的推进***,其特征在于,包括支承所述第一组线圈的第一线圈管和支承所述第二组线圈的第二线圈管,其中,所述第一线圈管和所述第二线圈管限定所述通道,所述推进***进一步包括将所述第一线圈管连接至所述第二线圈管的铰链。
19.根据权利要求17所述的推进***,其特征在于,所述第一组线圈产生从所述第一端沿着所述通道行进至所述第二端的第一电磁通量波,所述第二组线圈产生以相反的方向沿着所述通道行进的第二电磁通量波,所述第一电磁通量波和所述第二电磁通量波具有不同的大小,以便当所述导电物品被沿着所述通道推进时,使得所述导电物品旋转。
20.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述导电物品是铝罐。
21.根据权利要求1所述的推进***,其特征在于,所述线圈驱动器是三相电流源,所述初级线圈包括三相绕组。
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