专利名称：分类设备用抗堵塞通道滑板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分类设备用多通道滑板，特别是涉及用来输送大量产品的滑板，其中一些产品有颜色缺陷，在大量被分类的产品中混有杂质和/或具有不规则尺寸和形状的产品。
在使用本发明的类型中典型的一种分类设备可以称为重力给料通道分类器。这种分类器装有一个倾斜角度的滑板或滑槽，且在宽度上具有多个通道。设有漏斗或其他给料系统向滑板顶部分送产品。滑板在宽度上分为多个通道，其形状可以使分送的产品以接近同样比例数量导向各通道。这种将分送到滑板上的全部产品以适当的数量分配给各通道的技术在本领域是公知的。典型的分类器滑板具有许多通道，可以多达64个或更多，而目前使用中的许多设备的滑板只有有限数量的通道，如8个。
重量滑板分类器已使用多年，可对各种食品产品及非食品产品进行分类。早期的分类器是单通道系统，带有“U”或“V”型滑板，将产品送到观察区。后来开发了大型发类器，在单个框架中带有2、6、8、12等个单独的滑板。这些单独滑板与单通道系统中使用的滑板相似，但由于在单个框架上设置了多个滑板而获得了经济性。这些分类器中被观察的产品呈现多个直线流或“串”。
八十年代早期，为满足高容量分类器以及对不能在滑板上平稳滑动的产品进行分类的需要，采用了平带分类器。在这些分类器上呈现给观察器的产品是一个宽片。
八十年代中期，采用了一种分类器，将单独通道分类器的简单和空间效率与带分类器的高通过能力结合在一起。这种“宽滑板”分类呈现给观察器的产品是多个平面流。这种多个平面流的总通过量通常等于与之竞争的带分类器的通过量。
这种类型的分类器早期主要应用于合类颗粒如大米。最近显示这种分类器可以应用于多种其他产品如树坚果、地坚果、扁豆等，只要它们预先在小型单独滑板分类器或带分类器上进行过分类。由于宽滑板分类器应用上的扩展，在对整体滑板布置的设计以及对用在宽滑板分类器上的各单独通道形状的设计上产生了几个技术上的难题。
通道的用途是对产品进行加速和拣选，使其均匀地进入观察区。作为目前情况进一步的背景材料，对允许其实现用途的早期宽滑板和单独滑板的设计细节需要进行了解。首先，目前使用的宽滑板斜槽可以分成两类来分开的和分开的。其次，为了对在单独滑板斜槽上的某种类型产品进行最佳分类，很久以前就发现在斜槽顶部需要有一个产品导向件对单独滑板分类器斜槽上的产品流进行稳定。这种产品导向件也称为“保持器”。
对于滑板型，已经开发出了成功的分类器，用于谷类颗粒，其中使用了宽、平滑板，提供给观察器/强射器系统一“片”产品。这与带分类器的产品形式相似。使用这种宽平滑板的其他成功的分类器也已开发出来，但另外还有一系列分隔条将产品片隔离成一系列产品“条”，每个通道一个。这些“条”提供给观察器/弹射器系统，而观察器/弹射器系统所定方向能够使每一条只在一个弹射器前边经过。这个重要特征消除了下面情况的发生即当一个有缺陷的产品或在某位置经过时，导致相邻的两个弹射器对同一产品进行弹射，这样经常会使过量的可接受的产品与不可接受的产品一起被弹出。逻辑上，如上所述，通过消除产品流经多于一个弹射器的区域的情况，分成多个通道的滑板可以减少弹射的弹射器总数，从而减少好产品的弹出。下面描述的革新可以应用在未分开的和分开的滑板分类器中，但由于将产品流的条与滑板弹射器对准而产生的优势使分开的滑板系统更具有吸引力。当分类器用于大于谷物颗粒的产品或高杂技产品流时这个区别就变得更加明显。
产品导向件或“保持器”多年来一直用于对在滑板上和分离滑板分类器的通道内的弹起和下落进行控制。这样的导向件通常是一个薄而柔软的塑料条，置于产品流上部的U形通道中。条选择的宽度可使其靠在通道的侧面，允许产品在其上面自由流过。但是，条仍与产品保持靠近，这样如果产品弹起，或一个骑在另一个上面，就会迫使产品落下而在通道府部平稳地流动。
由于对谷物产品领域以外更多的产品的应用在宽滑板分类器上进行了测试，可以明白需要进行产品输送上的改进，使分类器的生产率达到最大。为了在对较大产品如扁豆或塑料等进行分类时稳定产品流，斜槽的隔离条的高度已被扩展。对于圆形或椭圆形产品如坚果或扁豆，当通道滑板的通道底部不是平的，而是形成圆弧。对于平的和圆弧状通道，特殊滑板以选择由被分类的产品的尺寸和形状决定。目的是使通道尺寸与产品尺寸匹配，以便平稳流动而没有过多弹起，又不会由于在通道中太紧而减慢速度。
对于大多数产品都已找到一种形式的传统“保持器”来改进产品流。在这种情况下，一种薄塑料片横跨滑板的整个宽度并靠在分离带顶部，被用来保证产品在通道底部平稳流动。
这种滑板已在多种产品上成功使用。但是对于产品流中超尺寸和/或不规则形状的部分，由于会引起通道中产品堵塞而限制了滑板的生产率。
已发现对于很多应用来说，最佳的通道形状是如上所述通过降低每个其他条的高度来改变隔离条的布置。这种改变使产品流中的多数可以被各通道控制，如果全部条都到位，将实现定向产品流的目标，使每个产品条只在一个弹射器前面经过。但是，如果一个大片产品或杂质或异形产品伸出隔离之外并被送入通道，而不是堵在通道中打断产品流，它可以“溢出”到相邻通道中并通过分类器。
通道形状的选择标准是将通道形状与进行分类的产品形状匹配，但仅使用可替换的全商度“隔离条”来支撑“保持器”带。如果需要，全高度隔离条每三个隔离条位置出现一次，甚至以更少的频率出现，用来支撑保持器。
所提专利申请本质上是一种最佳的重力滑板构造，由带隔离条和产品控制导向件或靠在隔离条上部的保持器的多个通道组成，滑板外形由下列因素决定(1)通道底部形状(包括平的或几个圆弧尺寸之一)，选择后与被分类的产品匹配；(2)较高隔离条的高度，选择后使保持器定位在正确高度；(3)短隔离条的高度选择使之尽可能低，这种超尺寸颗粒不会堵塞任何一个通道，而仍能控制产品中的多数在单独通道中流动。通过在有条滑板上使用保持器可以实现产品控制的改进，其唯一的用途就是支撑保持器，通道的位置与弹射器无关。但是当将通道弹射器横跨滑板而成排布置时才能取得最大利益。这样当产品或杂质至少部分地跨越两个相邻通道时，两个相邻的弹射器一起弹射，将这种产品或杂质从产品流中移走。
因此，本发明的一个特征是为分类器提供了一种改进的滑板，分为多个通道分别对分类的产品进行观察和弹射，以这种方式构造而成可以抗堵塞。
本发明另一个特征是提供了一种改进的多通道滑板和导向件组合体，使超尺寸和不规则形状的产品及杂质跳过而进入相邻通道，不造成通道卡住或堵塞。
本发明另一个特征是提供了一种改进的多通道和弹射器组合体，使超尺寸和不规则形状产品及杂质跳入一个或更多相邻通道，为弹出而进行检测，然后由两个肩并肩相邻的弹射器同时起动弹出，这两个弹射器对应于各相邻通道相应定位。
本发明所示优选实施例涉及一种重力选料分类设备的滑板。滑板分为多个通道，单独进行观察和弹射分类动作。滑板使用时的位置与水平面成大角度。被分类的产品从一个漏斗下沉，导向各通道，以及下面的滑板。根据需要，每个通道底部可以是平的或圆弧状的，在一个电光学观察站中分别观察，以使对准通道并位于观察站下游的弹射器将不标准或有缺陷的产品或其他物质移走。通道之间隔离条的高度至少应大概地防止产品从一个通道传递到下一个通道。
每两个或每三个条中有一个较高的高度，为横跨滑板顶部防止过多弹起或“在肩上”堆积的普通塑料导向件或保持器提供支撑。大于规则产品或成为异形的产品或杂质可以越过相邻隔离条并保持在导向件或保持架下面。使不规则产品或杂质自由通过而不会在通道中堵塞或打断。
通道将观察站与相关弹射器在横跨滑板的相应位置对准，弹射器也与滑板上相对的弹射器开口对准，在两个相邻通道中对不规则产品或杂质进行的检测将使两个相应的弹射器起动而将不规则产品或杂质移走，即使它比普通产品重。
因此参照附图中所示典型实施例，本发明上面所述的特征、优点和目标所用的方法以及其他变得明白的方法将实现并得到详细了解，上面简要概述的本发明也将得到专门的描述，而这些附图构成了本说明的一部分，但应该注意，附图中只表示出了典型的优选实施例，因此不能认为它限制了本发明用于其他同样有效的实施例的范围。
图中
图1是根据本发明使用滑板的重力给料分类器的侧视图；图2是产品在带滑板通道中分类的示意图，产品流经过观察站，被分类的产品和杂质移到一个收集料斗中，此料斗与可接受产品所用料斗分开；图3是根据本发明的多通道分类滑板的局部前视图，从图2中3-3线剖出，示出了各通道弹射器的对准位置。
图4是已有技术中平底多通道滑板的后视图；图5是已有技术中圆弧底多通道滑板的后视图；图6是本发明中平底多通道滑板的后视图，其中每两个隔离条中有一个较高的隔离条；图7是本发明中圆弧底多通道滑板的后视图，其中每两个隔离条中有一个较高的隔离条；图8是本发明中平底多通道滑板的后视图，其中每三个隔离条中有一个较高的隔离条；图9是本发明中圆弧底多通道滑板的后视图，其中每三个隔离条中有一个较高的隔离条。
现有参照附图，首先是附图1，其中示出了高速重力给料分类器，用于将非标准可代替产品或物品从经过的产品流中分离出来。一般地，设备10中包括横跨滑板12的多个通道。滑板12连在设备中设置成与水平成很大的角度，通常是60°。滑板12由框架14固定到位。被分类的重力给料产品从漏斗16给料另外，漏斗16也与框架14顶部相联，，使产品通过隔离振动给料器18进给到滑板12上的通道中，最好以相同数量的产品均匀地分配到每个通道中。
被分离或分类的产品是小的可代替物品，如咖啡豆、谷粒、塑料碎片等。可以理解这些产品通过在一个或更多光谱带上的颜色或颜色阴影能够很容易地单独识别或区分。漏斗通过振动给料器给料及沿各通道下落都是通过重力作用进行的。产品流只是由于弯曲和各通道表面的摩擦力才使自由下落减慢。但如本领域早已公知的，产品确定是以很快速度的、很大的数量在移动。
光学观察站的位于滑板上距顶部三分之二位置。当产品流流经此站时，非标准或次标准产品及杂质被显示或检测。当非标准产品或来质被显示后，导致这种产品或物品被弹射器弹出，弹射器的位置十分接近产品流并以预定的距离位于观察站下面。一般地，弹射器是一个气动操作喷嘴，能产生空气射流，当要移走的物品在相应观察站中被观察和检测后以预定的延迟时间由一个可控弹射器阀驱动。即，由观察站中电子设备产生一个驱动电信号，然后将非标准物品从产品流中排出或移走。
图2以简图方式概要地示出了分类设备中有关部件的功能。被检测和分类的产品和杂质从漏斗16释放到滑板12上通道的顶部，很可能通过中间装置(图2中未示出)。另外，被分类物品的重力进给源可以是一个连续运行的输送带或其他自动输送装置。通道中被释放的物品通道下降和滚落，在观察站20通过通道内的开口缝被观察。观察站20中有一个光源22，产生可见或相邻光谱的光线，由物品反射并被光检测器24检测。在实际设备中，如下面将更完整地描述的，滑板的构造可以将释放的物品分送到一系列相邻条带或通道流的产品中去。检测一般发生在一个单独的光谱带或两个光谱带中，而这些光谱带由每个通道产品条所用的单独光学观察器在观察站中形成。换句话说，每个产品条使用了两个相对的光学观察器。观察是在产品条对准的通道缝中的观察窗中进行的。如上所述，在使用两个光谱带和两个相对的观察器的方案中，从两个光源-检测器组合体中发出的两个光谱带的非标准反射产生一个电信号脉冲驱动通道弹射器。在图2中是弹射器26。被弹射的产品和杂质从自由下落路经中偏离，穿过通道中的开口空间落入料斗28中，料斗置于此处专为此用。被制定为标准和可接受的产品传送到通道的下边部分，最后从下端分散收集到接收料斗30中。如果需要，为了连续操作，标准和被分类为非标准的产品可以收集起来送到处于正确位置的连续运行的输送带或其他材料输送装置上去。
滑板12包括一系列通道。小设备中的滑板可能只有两个通道。一般的滑板有6个、8个和12个通道。大型设备可以有多达100个通道，但对于滑板的每个单独通道来说，其如上所述的操作原理是相同的。即，产品在光学观察站中被观察和检测，非标准物质和杂质被与通道对准的驱动的弹射器弹出。从图3中另一个视图也可以看出。为说明起见，滑板12中包括8个通道12a-12h。滑板12上部与下部在缝13处分开，在此处产品流在各通道的观察站中被观察(图3中未示出)。非标准产品被处于正确位置并对准弹射器26移走，弹射器26的位置靠近缝底部，恰好高于滑板的下部。由于每个通道的操作不依赖于其他通道的操作，第一个弹射器的起动或驱动不会影响其他弹射器的起动。
现在参照附图4和5，示出了在已有技术中使用的滑板结构的后视或剖面图。为方便起见，每个滑板示出了5个单独通道。在实际滑板中，如果需要，可以有更少或更多数量的通道。
图4中所示滑板构造显示出各通道底部40是平的，可能是最经济的滑板结构中。另外，平底通道在普通通道结构与圆形产品如谷粒或咖啡豆之间的摩擦力最小。通道由隔离条42一一分开，隔离条42设计成距离足够远，使滑动或滚落的产品经过相邻隔离之间，而不用考虑定间。隔离条足够高以防止单个产品弹起和跳到相邻通道中。由于导向件或保持器44横跨滑板并靠在隔离条上，图4中的此高度高于允许流经通道的产品。导向件44一般是中等刚度的塑料片。滑板两侧是支承轨46和48，成一定坡度并在相邻外部通道外侧提供条状支撑。
导向件44的作用是减少产品流的多条弹起并防止可能变成或试图变成堆积的产品发生堆积，以使产品至少是以单独的方式沿各通道移动。众所周知，观察技术能够对非单独产品流进行处理，但导向件44至少从总体上展平通道中的产品流，以促进明确的检测。外部轨道的底脚分别在底脚50和52处向内钩，以便提高结构刚度并将滑板装到分类器框架上。但如果需要，也可以使用其他装置来安装。
图5示出了另一个具有普通构造通道的滑板。在这种情况下，为了与被分类的产品相配合，每个通道底部62都被弯曲或成弧形。成弧形并不意味着通道必须形成一个圆形。轻微的“V”形底部也是普通使用的。底部曲线略大于在其长轴端部进行观察时被分类产品的相应曲线。但如图中中间通道所示，曲线对称于一条中心线。当用于对杏进行分类时，优选通道尺寸是10毫米半径。3-5毫米半径的通道用于扁豆(取决于期望的扁豆尺寸)，1毫米半径半圆或“V”形通道用于小种子。通道由隔离条隔离，而隔离条可以成为各圆弧底部的延伸。如上所述，对于平底滑板，特别是当如上述用于支撑导向件或保持器44时，隔离条有足够的高度，以促使其单一化。
侧支承轨的构造为了刚度和安装的需要，还为导向件44和安装底脚68、70分别提供了支承架64和66。
很明显，当产品大于由隔离条(或侧轨)、底部和导向件封闭而成的开口尺寸时，很可能会堵塞对其进行导向的通道，当通道不堵塞时也使分类器关闭。在几个方向都不比通道大的异形成不规则产品，当一个大于普通的尺寸横跨通道开口时仍会堵塞通道。另外，那些不论是因为尺寸大还是因为其构造可以横跨而使其形状导致横跨的杂质也会以相似的方式堵塞通道。
现在转到图6，图中示出了具有平底的十通道滑板。侧轨46和48及底脚50和52与上面图4中所述已有技术中的滑板相同。但与已有技术不同的是，通道隔离条80、82、84、86和88中每隔离一个其高度仅仅能够将普通产品流保持在通道内，该高度远小于普通产品的高度。但是，与通道隔离条80、82、84、86和88分别交替的隔离条90、92、96和98的高度就得多。这些所谓的高隔离条向与导向件44相同的导向件或保持器100提供支承。一般地，这种导向件的材料是刚性塑料；但如果需要，也可以使用其他材料。这种导向件和支承布置使那些堵塞图4中所示滑板中相同尺寸通道的大于普通或异形的产品或杂质越过隔离条80、82、84、86和88重叠进入相邻通道而不阻断运行，因为在导向件下面有重叠空间。导向件还可以减少弹起并防止滑落的产品堆积。
应该注意，偶尔会有产品跳起或撞击，跳过短隔离条进入相邻通道。这不会产生有害结果，因为每个通道的检测和分类过程是相同的，所以没有正常产品被弹出，也没有非标准产品或物品由于需要弹出而不被检测，不论在观察站中进行观察时产品处于哪个通道中。
应该注意，由于对通道中产品的检测决定该通道弹射器的起动，被检测的杂质有时即使其尺寸挤住了通道也不会被弹出，这是因为它们产生比正常大的摩擦力，导致当该杂质到位之前推出器已起动。这种情况可以通过上面简述的发明的隔离条来减少，因为杂质不会挤压而是允许其越过低的隔离条进入相邻通道，且不会减慢其下降速度。另外，导致推出器起动并重叠进入相邻通道的杂质或产品不仅起动一个弹射器，而是两个，因为它被检测后将同两个通道发现推出信号。如图3所示，通过使弹射器位于跨越滑板的相应位置，与进行同步观察和检测的通道对准的两个推出器一起起动，移动将被弹射的物品，对于产品或杂质，单独起动一个弹射器都不是以推出超尺寸及可能超重的物品。
参照图8，示出了与图6中所示类似的滑板，不同的是，每隔三个隔离条110、112和114将导向件100支承起来，便超尺寸物品越过原始通道的两个相邻通道，从而避免堵塞。同步移动或弹射使多达三个相邻弹射器推出不标准物品。
参照图7，示出了一个带圆弧通道的滑板，与图5中的通道十分相似。但如前所述，每隔一个隔离条130、132、134和136的高度仅能使产品经保持在各通道中。与隔离条130、132、134和136交替的高隔离条支承起导向件100。另外，滑板结构与图5中所示类似。超尺寸或异形产品将没有困难地从导向件100底下通过并在滑板上保持下落。
最后，图9中通道底部弧度由产品中的产品的外形决定，这与图5类似，不同之处在于，每隔三个隔离条是一个高隔离条，用来支承导向件100。但是，如图8中所示实施例，三个相邻通道在高隔离下一起打开，跨越最多三个通道的超尺寸或异形产品或杂质仍然不会造成堵塞。同样，最多三个相邻或肩并肩对准的弹射器可以同时起动移走非标准物品。
高隔离条的高度最好在其他隔离条高度的两倍到八倍范围内，6是一个有代表性的比例，在可用的实施例中，高隔离条为12毫米高，低隔离条是2毫米高。但是，即使是比其他隔离条略高一点的隔离条在减少堵塞方面也会带来一些好处。
本发明几个优选实施例已进行了描述和图示，应该知道本发明并不仅限于此，因为对于本领域专门人员来说，许多修改都可以进行并且将变得很明显。例如，如上所述，一个两通道滑板对于产品导向件可以只有侧支承，通道之间的隔离条足够低，使不规则和/或超尺寸产品和杂质进入其他通道。
权利要求
1.一种重力滑板分类器所用滑板，其中包括至少两个相邻通道，以便于分别进行分类检测并由各对准的弹射器对在通道中运行的产品进行弹射；一个通道隔离装置，位于上述相邻通道之间，至少有足够的高度，使产品流总体上保持在各通道中；产品导向件的支承装置；一个产品导向件，由上述支承装置支承在上述相邻通道上部，使超尺寸或不规则形状的产品和杂质的一部分从通道隔离装置上部和上述产品导向件下部通过，使每个上述相邻通道中的产品流不被打断，每个上述相邻通道不堵塞。
2.一种重力滑板分类器用滑板，其中包括一系列肩并肩的通道，以便于分别进行分类检测并由各对准的弹射器对在通道中运行的产品进行弹射；一系列通道隔离装置，位于上述各通道之间，每个上述隔离装置沿其相邻通道长度方向的高度足够高，使产品流总体上保持在各相邻通道中，一些上述隔离装置具有高于其他上述隔离装置的高度；以及由上述高隔离装置支承的产品导向件，使超尺寸或不规则形状的产品和杂质的一部分在其他隔离装置上部和上述产品导向件下部通过，使被分类的产品流不被打断，任何上述通道不被堵塞。
3.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述通道底部是平的。
4.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述通道底部是圆弧形，与被分类的产品的外形一致。
5.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述高通道隔离装置以规则的间隔与上述其他隔离装置交替布置。
6.如权利要求5所述滑板，其特征在于，每隔一个上述隔离装置是一个上述高隔离装置。
7.如权利要求5所述滑板，其特征在于，每隔三个上述隔离装置是一个上述高隔离装置。
8.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述高通道隔离装置的高度约为上述其他隔离装置高度的6倍。
9.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述高通道隔离装置的高度为上述其他隔离装置高度的2倍至8倍之间。
10.如权利要求2所述滑板，其特征在于，上述高通道隔离装置高度为12毫米，其他隔离装置高度为2毫米。
11.在使用重力给料多通道滑板时大量产品进行分类的电-光学分类设备中，分类设备还包括相应的光学观察站，一般与各通道对应布置，以及通道对准的弹射器，一般与通道对应布置并位于各光学观察站下游，对抗堵塞滑板和弹射器装置进行的改进，其中包括上述抗堵塞滑板具有一系列肩并肩的通道，分别进行分类检测并由各通道对准的弹射器对在其中运行的产品进行弹射；一系列通道隔离装置，位于上述各通道之间，每个上述通道沿其相邻通道长度方向上的高度足够使产品流总体上保持在各相邻通道中；一些上述隔离装置的高度高于其他上述隔离装置的高度；以及一个产品导向件，由上述高隔离装置支承，使超尺寸或不规则形状的产品或杂质在上述其他隔离装置上部和上述产品导向件下部通过，使被分类的产品流不被打断，上述通道不被堵塞；以及上述弹射器装置包括各通道对准的弹射器，与该弹射器相邻的弹射器同时起动，对在与上述相邻弹射器相联的各相邻观察站中检测的超尺寸或不规则形状的产品或杂质进行弹射。
全文摘要
分类设备用多通道重力给料滑板被分开,其特征在于,通道之间隔离条的高度至少能够形成通道并使在其中运行的正常尺寸的产品保持在各通道中。至少一些隔离条具有较高高度,用于支持产品导向件或保持器使通道中的产品具有单一性和顺序,并使超尺寸和异形的物品进入相邻通道,从而减少了一个或更多通道的堵塞。
文档编号B07C5/00GK1182645SQ9712285
公开日1998年5月27日 申请日期1997年10月25日 优先权日1996年10月25日
发明者C·G·格雷, D·A·斯瓦泰基 申请人:佐竹美国公司