CN1302965C - 带有向外卷边的端面的多层金属板容仓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层容仓(10)，其包括用金属板制成的、在周向上连续的壁板元件和端底元件(12A，12B)，这些元件带有在径向上向外卷边的端面(14)，在对接接头处，这些壁板元件和端底元件相互叠置起来、以便于对所述端面进行密封，且与至少一个相邻的容纳层(10A-10E)可拆卸地固结起来，容仓还包括作用在相邻端面之间的密封圈和固定装置。为了能在不对接接头部位设置多条方向交错卷边或焊道的情况下容易地制出这种结构稳定的多层容仓，设置了分开而独立的形状保持环(20、20′、20″)。该保持环对容仓(10)进行增强，且其两端面上具有形状保持表面(20A，20B)。在相邻容仓壁板和端底元件(12A、12B)的端面(14、14B)区域处，壁板和端底元件(12A、12B)被安置在形状保持环(20′、20′、20″)的形状保持表面(20A、20B)上，且牢固地抵撑着形状保持表面(20A、20B)。在形状保持环的径向内侧或径向外侧，一个单独的密封圈(16)被***到多层容仓(10)相邻底板或壁板元件(12A；12B)向外卷边的端面(14A、14B)之间，或者位于这些端面与形状保持增强环之间。

Description

带有向外卷边的端面的多层金属板容仓

技术领域

[01]本发明的技术主题涉及一种端面向外卷边的多层金属板容仓，该多层容仓包括用金属板制成的、在周向上连续的壁板元件和端底元件，这些元件带有在径向上向外卷边的端面，在对接接头处，这些壁板元件和端底元件相互叠置起来、以便于对所述端面进行密封，且与至少一个相邻的容纳层可拆卸地固定起来，所述容仓还包括作用在相邻端面之间的密封圈和固定装置。

背景技术

[02]在制造容仓的行业内，为了满足用户对不同尺寸容仓的需求、以及对具有可更换端底元件或壁板元件的容仓的需求，在制造多层容仓的情况下，通常的作法是：利用经过适当坚固化设计的固定环来确保容仓上对接接头区域的稳固性(参见德国专利DE-U1-8810118)。在固定环与容仓壁板或端底元件向外卷边的端面之间，弹性的密封环被***到对接接头中。制造端底元件和壁板元件的金属板向外卷边，在这些金属板相互面对着的端面之间，***一弹性密封圈或多节式弹性密封圈的一个唇边。尽管固定环与径向向外卷边的端面能相互直接接触到一起，但却不能省去设置在相互面对的、径向向外卷边的端面之间的密封圈。

[03]为了提高沿对接接头的稳固性，可采用一种固定环，其位于容仓壁板的内侧，并部分地跨接着两相邻的容仓壁板(参见德国专利DE-A1-4009659)。

[04]至于用金属板制成的其它现有多层容仓，它们的对接接头是由粗大的法兰凸缘进行加固的，其中的凸缘被焊接到容仓壁板的外周上，相比于这样的容仓，具有卷边端面的那一类多层容仓具有制造成本低的优点。

[05]但是，为了使这种结构的对接接头具有足够好的稳固性，要利用在交错方向上的多道卷边以桥状的方式对这种常规的卷边区域进行加固。不谈其它方面的问题，这些增强结构还具有这样的缺陷：它们会形成一些沟槽，容仓内所存放的物料会陷落到这些沟槽中。从卫生的角度考虑，这样的情况是不利的，尤其在应用于食品或药品的场合中。

发明内容

[06]基于这些考虑，本发明所要解决的问题是设计一种坚固的多层容仓，但这种容仓不带有需要被焊接到对接接头上的凸缘，且不具有任何能卡陷住该容仓内所存放物料的翻边褶皱或沟槽。

[07]为了解决这一问题，本申请提出了一种多层容仓，其包括用金属板制成的、在周向上连续的壁板元件和端底元件，这些元件带有在径向上向外卷边的端面，在对接接头处，这些壁板元件和端底元件相互叠置起来、以便于对所述端面进行密封，且与至少一个相邻的容纳层可拆卸地固定起来，所述容仓还包括作用在相邻端面之间的密封圈和固定装置，其特征在于：

[08]a)设置了一分开且独立的形状保持环，其对所述容仓进行增强，该形状保持环的两端面上具有形状保持表面；

[09]b)在它们端面的区域处，所述相邻壁板和端底元件被安置在所述形状保持环的形状保持表面(20A、20B)上，且牢固地抵撑着所述形状保持表面；以及

[10]c)在所述形状保持环的径向内侧或径向外侧，一个单独的密封圈被***到所述多层容仓的相邻底板或壁板元件的径向向外卷边的金属板端面之间，或者位于这些端面与所述形状保持增强环之间。

[11]因而，本发明提供了一种分开而独立的形状保持环，其能将容仓增强，该形状保持环的两端面上具有形状保持表面，在容仓壁板和端底元件径向向外卷边的端面区域处，利用形状保持表面对由金属板制成的相邻壁板和端底元件直接进行加强。一个或多个被另外布置的密封圈被单独地固定在形状保持增强环的径向内侧或径向外侧，其中的形状保持增强环位于多层容仓相邻底板或壁板元件向外卷边的端面(由金属板制成)之间，密封环或者(单个地)位于这些端面与形状保持增强环之间。

[12]本发明实现了一种易于制造、结构简单的多层容仓，在该容仓中，相邻的底板和壁板元件利用直接接触(尤其是金属间的)而相互连接起来。在保证了高刚度的同时，在模块化设计中，这样的方案还能使结构变轻。在容仓与其所容纳货物相接触的表面区域处—尤其是沿着对接接头的区域，易于避免出现死角空间。这样就保证了非常高的、甚至最高的卫生要求能得以实现，且考虑到了易于进行清洁的可能性。与现有多层容仓—即模块化设计的容仓相关的很多问题都能得到避免，这些问题例如是：静电电荷问题；在真空条件下的工作过程中，密封件的剪切变形问题；由于载荷在套夹上的不均匀分布而造成的形状保持问题；以及对中的问题。由于在根据本发明的层叠式接头设计中容仓相邻壁板和端底元件的端面是由同种金属板制成的，所以，能容易而有效地制造出容仓的各个模块，其中的金属板还用于制造容仓的套壳和底板，其壁厚小于10mm，尤其是小于4mm。由于采用了其端面上具有形状保持表面的、分开而独立的形状保持环，所以在金属板成形(卷边)过程不可避免地出现的误差就不是关键性的了，且能保持精确的叠层高度，即使在施加超高压力或负压的情况下，上述的高度也不会变化—即该容仓的高度和长度是很稳定的。

[13]尤其是沿着端面上向外卷边的凸缘，带有对容仓进行增强的形状保持端面的、分开而独立的形状保持环可发挥其支撑作用，其中的端面优选为多层容仓中周向连续的端底元件或壁板元件的端面。既可利用金属切削加工工艺由板材或管材制出该保持环，也可利用需要/不需要在事后执行机械加工的任何成型工艺或铸造/压铸工艺来制造该保持环。除了金属和合金之外，还可考虑采用带有或不带有增强物的合成材料。在对容仓进行增强的形状保持环上—尤其沿其径向内侧，可连接一些内置构件—例如漏斗、滤板、封闭或分隔元件、以及许多其它的元件。

[14]在位于径向外侧的区域中，相邻底板或壁板元件端面上向外径向卷边的凸缘区域可与围环状的增强桥接件装配起来，桥接件环绕着壁板元件或端底元件，且其也是通过对容仓的金属板执行卷边而形成的。

[15]对于要被本发明用到的上述的、且要求得到保护的各个构件的尺寸、形状、材料选择、以及工艺设计，并无任何特定的例外情况，因而可无限制地应用在所述构件领域内的那些常用选择原则，其中，下文将以实施方式的形式对本发明进行介绍。

 附图说明

 [16]从后附的下文对附图的描述，可了解本发明技术主题的其它细节、特征和优点，其中的附图作为举例，表示了由本发明公开的多层金属板容仓的几种优选实施方式，其中，金属板的端面部位向外卷边。

[17]在附图中：

[18]图1A中的示意性轴向剖视图表示了多层容仓的一第一实施方式，该容仓包括一上底元件和四个壁板元件；

[19]图1B中的示意性轴向剖视图表示了多层容仓的一第二实施方式，该容仓包括一上底元件和两个壁板元件；

[20]图2A到图2D中的垂向剖面图表示了容仓相邻元件间对接接头的一些部分，结构带有位于径向外侧的异型密封圈，其中，图2A表示了形状保持增强环的基本实施方式。图2B表示了外焊有一滤板的形状保持环，图2C表示了带有***式漏斗(图中未表示出该漏斗的焊接缝)的形状保持环，图2D表示了带有滤板的形状保持环，但该滤板是***式的、而非焊接到其上的；

[21]图3A和图3B表示了带有楔榫结构的形状保持环的不同实施方式，其中的楔榫结构用于安装位于内侧的异型密封件，其中，图3A表示了基本的结构形式，图3B表示了由密封件形成一用于安装漏斗的增强元件的实施方式；

[22]图4表示了图3A/B所示形状保持环的改型方式，在该结构中，一用于支撑异型密封件的围环被设计成漏斗状；

[23]图5表示了带有楔榫结构的形状保持环的另一种备选形式，对于这种样式的保持环，其直径方向被加强了；

[24]图6A到图6C表示了容仓相邻壁板或端底元件卷边端面的三种不同形式，图6A表示了一种短卷边，图6C表示了一侧较长的围环形式，图6B则表示了两侧相互重叠的迷宫状围环结构；

[25]图7A和图7B表示了带有拟形表面的形状保持环，其中的拟形表面延伸到弯角区域，且与金属卷边相符合，其中，图7A表示了两端具有围环的壁板/端底元件，图7B表示了不带有围环的所述元件；

[26]图8表示了两端处具有分开的安装部的形状保持环，两安装部各用于安装一密封件；

[27]图9A到图9C表示了其端面上具有圆角的形状保持环，图中的形状保持环的端面和容仓的端面具有不同的斜度，从而可施加更大的夹紧力，其中，图9A中增强环的夹紧表面在径向上靠近内侧，图9B的夹紧表面则分布在很大的半径范围内，图9C的夹紧表面在径向上靠近外侧；

[28]图10表示了夹紧表面在径向上靠近外侧的增强环；

[29]图11A和图11B表示了具有拟形端面型廓的形状保持环(类似于图7A和图7B)，但图中的形状保持环是为安装位于外侧的单体密封件而设置的；以及

[30]图12A到图12D表示了带有蝶阀(排料闸板)的两件式形状保持环，其中，图12A是沿转动轴线对蝶阀所作的剖面图，图12B放大地表示了图12A的细节结构，图12C是与转动轴线成直角的剖面图，图12D则为图12C中细节结构的放大图。

具体实施方式

[31]图1A中表示了一种具有五个容纳层10A到10E的五层容仓10，其包括四个完全相同的圆筒状壁板元件12A和一位于其顶部的盆状端底元件，壁板元件12A在圆周方向上是连续的。最下方的壁板元件12A仅作为一支撑台，用于安装一排料漏斗24″，该漏斗的锥缩端上安装有一个节流阀26。无论是该下部漏斗24″和位于上方的漏斗24′、还是过滤元件28都支撑在各个形状保持环的径向内侧表面上。如下文所讨论的那样，所述漏斗和所述过滤元件被沿着形状保持环20的圆周连续地连接着—例如是借助于焊接的方法。容纳层10A到10E之间对接接头的结构设计被详细地表示在图2A中，下文将基于图2A对此进行描述。

[32]从图1A还可看出，可将容纳层10C作为一旋风分离器，从而能对输送流体与所输送的物料执行粗分离。如下文所描述的那样，用于此目的的旋分器元件24被沿周向连续地连接(具体而言是焊接)到形状保持环20上。如果采用了相对较长的滤烛，则容纳层10B应当被设计成长于容纳层10C。由于排料单元的高度较大，容纳层10E的高度同样也可能要大一些。因而，为了在径向上对容纳层—尤其是10B和10E进行增强，可设置一些连续的环周皱缩部分15，这些皱缩部分是由壁板元件12A的材料整体地形成的。

[33]图1B表示了根据本发明的多层容仓的各种模块化构造的另一种实例。

[34]从图1B可看出，滤板28A保持着一个过滤器，该过滤器在总体上由标号28指代，且如下文将要描述的那样：滤板以周边密封的形式连接到形状保持环20A上，从而在滤板28A的上方，端底元件12B中形成了一个抽吸室，该抽吸室通过一抽吸口30B和抽吸管线30C与一真空泵30保持流体连通，且安装有常规的密封件。由于流体能渗透过过滤器28，所以，当真空泵30工作、且排料漏斗24″的节流阀26关闭时，在位于过滤器28下方的中间储放空间30D内会形成真空，可利用普通的装置、经设置在壁板元件12A上的出口孔25A以及相关的进料短管25将该真空状况扩展到储放待输送物料的空间(图中未示出)内，其中，短管25优选地是沿切线方向布置的。这种间歇工作的真空输送装置的基本构造实际上是公知的。下面将参照附图(从图2开始)对相邻容纳层10A、10C和10E套壳表面之间环周对接接头的设计结构进行描述。

[35]作为一种备选方案，可按照常规的方式将真空泵30直接布置在上底元件12B上。过滤元件28可被称为滤烛，可按照普通的方式将其连接到滤板28上，并从滤板28上悬垂下来。

[36]从图2A到图2C可看出，壁板元件12A和端底元件12B是通过常规的成型工艺、用金属板制成的整体件，金属板的壁厚约为1到4mm，成型工艺例如是滚压成型，在进行成型的过程中，制出带有卷边的端面14，端面14的上端面14A和下端面14B作为接触面。在容纳层的端面上，从容仓环壁10F处形成了一个弯折区域10G，在该弯折区域10G之后是一卷边的端面14，其为凸缘14C的形式，其形状是一略为锥缩的截头锥形。该凸缘的径向外侧端或者如图7B、11A、11B所示那样被截平，或者是进行延伸而形成另一个弯折区域14D，相对于弯折区域10B，该弯折区域14D的折弯方向是相反的，弯折区域14D之后是一段增强桥接件14E，其延伸方向基本上与容仓平行。在图2A所示的实施例中，这些增强桥接件14A被定向为相互面对着，但在它们之间留有一间隙。

[37]一独立且分开、并在周向上连续的实心形状保持环20被***到端面之间的对接接头中，从而位于凸缘14C的区域内，保持环20可对容仓进行增强，其是通过金属切削加工工艺制出的，位于形状保持环20端面上的、相关的形状保持表面20A和20B在整个表面的范围内支撑着相邻容仓壁的上下卷边端面14A和14B。在弯折区域10G内，此处的形状保持环20被设计成以相反的方向弯曲，因而，这样就保证了弯折区域10G中可能出现的小量尺寸变化不会造成不利影响。形状保持环20的内径被选定为可确保与容仓的内径相一致。在其径向外侧表面上，形状保持环20具有上、下密封件安装部20C，它们用于安装一对称设计的环周密封圈16，且密封圈16具有上、下密封隆脊16A和16B以及一中间连接桥16C(见图2B)。密封圈16的尺寸在另一方面被设计成能致密地密封着凸缘14C的两个端面14A和14B，在另一方面，能将其自身支撑到形状保持环20的密封件安装部20C中，并(在径向外侧)抵靠着增强桥接件14E。

[38]利用一常规的固定环18将形状保持环与相邻容仓元件的端面14A和14B相互紧固地抵撑起来—优选为直接接触着，其中，所述的端面接近于形状保持环的形状保持表面。在图2A到图2C所示的实施例中，固定表面18A平贴在相邻容仓元件相互面对的凸缘表面上。因而，它们被设计成与凸缘14C和形状保持表面20A、20B具有相同的斜度—也就是说，其形状为略有锥度的截头锥。位于径向外侧的固定环18与增强桥接件14E形成了一个间隙，从而能使固定力按照普通的方式发挥作用。

[39]这样，形状保持环20利用其形状保持表面20A和20B实现了对容仓元件进行加固的功能，而无需利用多个成型件对容仓元件的端面进行增强，而在普通的容仓中，则必须要设置这些成型件。结果就是，无论是在径向上、还是在轴向上，容仓都获得了非常好的加强，除此之外，还能防止容仓发生扭转，并能非常简单而有效地制造、组装壁板元件和端底元件。与此同时，形状保持环为位于径向内侧和外侧的环周密封件提供了防护，密封件专用于借助于固定环的固定力实现密封功能，但却无法传递相邻容仓元件之间固持力。由于位于卷边区域之间的形状保持环被设计得形状简单、***方便，所以，本发明以一种简单的方式消除了会卡陷住容仓所盛物料的不利区域。

[40]除非已在附图简要说明部分中另外提及，图3A到图11B中所示实施例与图2A到图2C所示实施例的区别在于：

[41]按照图3A到图5所示的、形状保持环上位于径向内侧的楔榫结构可以使位于内部的密封圈16实现形体组装方式的安装，且增强件24A可被焊接到形状保持环上(见图3A/B)、或与所述形状保持环(见图4)制为一体，从而可增强沿径向突入到容仓内的延伸部—例如密封圈的漏斗状唇边。

[42]如图7A与图7B所示，尤其是由于形状保持环还具有与弯折曲率相符的型廓，所以持久地防止杂质的沉积。作为备选方案，位于径向内侧的密封圈(例如见图3)可与弯折区域10G密合—甚至在尺寸精度较低的情况下，这样就提供了一种特别简单的解决方案。

[43]如图12A到图12D所示，根据本发明的、用于加强容仓的形状保持环20′、20″在轴向上被沿着中线分割成两个部件，从而可安装一活动构件—例如蝶阀，该蝶阀的作用例如是作为一输送带的排料阀。在此情况下，在枢转轴承26A的区域处，设置了一个适当加大的凹陷，用于将轴承安装到形状保持环中。

图中的标号定义如下：

[44]  10多层容仓

[45]  10A-10E容纳层

[46]  10F容仓壁板

[47]  10G弯折部位

[48]  12A壁板元件

[49]  12B端底元件

[50]  14带有卷边的端面

[51]  14A端面

[52]  14B端面

[53]  14D弯折部分

[54]  14E增强桥接件

[55]  15皱缩

[56]  15密封圈

[57]  16A密封隆脊

[58]  16B密封隆脊

[59]  16C桥接件

[60]  18固定装置

[61]  18A固定表面

[62]  20形状保持环

[63]  20′形状保持环

[64]  20″形状保持环

[65]  20A形状保持表面

[66]  20B形状保持表面

[67]  20C密封件安装部

[68]  22底部

[69]  24漏斗

[70]  24′旋风分离器元件

[71]  24″排料漏斗

[72]  24A漏斗增强件

[73]  25出口(进料)短管

[74]  25A出口孔

[75]  26节流阀

[76]  26A枢转轴承

[77]  26B阀缘密封

[78]  28过滤元件

[79]  28A滤板

[80]  30真空泵

[81]  30A抽吸室

[82]  30B抽吸口

[83]  30C抽吸管线

[84]  30D中间储放室

Claims (7)

1.多层容仓(10)，其包括用金属板制成的、在周向上连续的壁板元件和端底元件(12A，12B)，这些元件带有在径向上向外卷边的端面(14)，在对接接头处，这些壁板元件和端底元件相互叠置起来、以便于对所述端面进行密封，且与至少一个相邻的容纳层(10A-10E)可拆卸地固定起来，所述容仓还包括作用在相邻端面之间的密封圈和固定装置，其特征在于：

设置了一分开且独立的形状保持环(20、20′、20″)，其对所述容仓(10)进行增强，该形状保持环的两端面上具有形状保持表面(20A，20B)，在它们端面(14A、14B)的区域处，所述相邻壁板和端底元件(12A、12B)被安置在所述形状保持环(20′、20′、20″)的形状保持表面(20A、20B)上，且牢固地抵撑着所述形状保持表面(20A、20B)；以及

在所述形状保持环的径向内侧或径向外侧，一个单独的密封圈(16)被***到所述多层容仓(10)的相邻底板或壁板元件(12A；12B)的径向向外卷边的金属板端面(14A、14B)之间，或者位于这些端面与所述形状保持增强环之间。

2.根据权利要求1所述的多层容仓，其特征在于：所述形状保持环(20、20′、20″)具有至少一个密封件安装部(20C)。

3.根据权利要求2所述的多层容仓，其特征在于：所述密封件安装部(20C)被设计为带有凹槽—尤其为楔榫的型面形式。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的多层容仓，其特征在于：所述形状保持环具有一些直接或间接的内置容仓构件，这些构件例如是漏斗元件(24)、仓底(22)、过滤器元件(28)、节流或封闭元件(26)、以及为这些内置构件设置的增强元件(24)。

5.根据上述权利要求1至3中任一项所述的多层容仓，其特征在于：所述形状保持环(20′、20″)被分割成两个部件，从而能安装内置的构件，该构件例如是一可动的节流阀(26)—尤其是一可摆转的节流阀(26)。

6.根据权利要求5所述的多层容仓，其特征在于：所述两部分式的形状保持环(20′、20″)具有至少一个用于安装一内置构件的凹陷，该内置构件例如是一枢转轴承(26A)。

7.根据上述权利要求1至3中任一项所述的多层容仓，其特征在于：所述壁板或端壁元件(12A、12B)中的至少之一具有布置在径向外侧的增强桥接件(14E)，其延伸方向大致上平行于所述容仓的侧壁，该桥接件利用卷边等成型工艺与所述卷边端面(14)制成一体，且位于所述卷边端面的径向外侧。

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