用于沒有顆粒存儲的高流動顆粒噴射的設備和方法
【專利摘要】一種顆粒噴射設備輸送能夠產生粒狀尺寸顆粒并在沒有大量存儲的情況下輸送它們到單個軟管供應器組件。該設備被構造成與例如二氧化碳的低溫材料固體塊以及這種材料的單獨丸粒一起使用。
【專利說明】用于沒有顆粒存儲的高流動顆粒噴射的設備和方法
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本申請要求2012年3月8日提交的美國專利申請N0.61/608，639以及2012年2月2日提交的美國專利申請N0.61/594，347的優先權，這些專利申請的公開通過引用整體合并在此。

【技術領域】
[0003]本發明總體涉及使用低溫材料的顆粒噴射，并且具體涉及有關通過例如丸粒或顆粒的二氧化碳噴射介質噴射的方法和裝置，二氧化碳介質在高流動輸送氣體中夾帶輸送，而沒有二氧化碳介質的大量存儲。

【背景技術】
[0004]二氧化碳噴射系統是已知的，并與多個相關組成部件一起在美國專利4，744，181、4，843，770、4，947，592、5，018，667、5，050，805、5，071，289、5，109，636、5，188，151、5，203，794,5,249，426,5,288，028,5,301,509,5,473，903,5, 520, 572,5, 571，335、5，660，580,5, 795，214,6, 024，304,6, 042，458,6, 346，035,6, 447，377,6, 695，679、6，695，685和6，824，450中示出，所有這些美國專利通過引用合并在此。另外2006年I月31 日提交的題為 “PARTICLE BLAST CLEANING APPARATUS WITH PRESSURIZED CONTAINER”的美國專利申請序列N0.11/344，583、2007年9月11日提交的題為“PARTICLE BLASTSYSTEM WITH SYNCHRONIZED FEEDER AND PARTICLE GENERATOR” 的美國專利申請序列N0.11/853，194、2008年5 月 15 日提交的題為“PARTICLE BLASTING METHOD AND APPARATUSTHEREFOR”的美國專利申請序列N0.12/121，356、2009年I月5日提交的題為“BLASTNOZZLE WITH BLAST MEDIA FRAGMENTER” 的美國專利申請序列 N0.12/348，645、2010 年 10月 19 日提交的題為 “METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON D1XIDE PARTICLESINTO BLOCKS”的美國專利臨時申請序列N0.61/394688以及2011年5月19日提交的題為“METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON D1XIDE PARTICLES” 的美國專利臨時申請序列N0.61/487837通過引用合并在此。
[0005]在顆粒噴射系統中，通常顆粒(也已知為噴射介質)通過顆粒加速裝置(通常稱為噴射噴嘴)噴射，并朝著工件或其他目標(這里也稱為物品)引導。顆粒可經過供應器引入輸送氣體流，例如美國專利號6，726，549公開，該專利通過引用合并在此，并通過輸送氣體(在其中夾帶)經過單個軟管(已知為單軟管系統)從供應器輸送到噴射噴嘴。還已知的是在噴射噴嘴處將顆粒引入高壓氣體，噴射噴嘴被構造成將經過第一軟管在低體積氣體流中夾帶到達的顆粒流與第二軟管中到達的高壓氣體組合，并從中噴射夾帶流(已知為雙軟管系統)。
[0006]多種尺寸已知用于二氧化碳噴射介質，例如丸粒和小粒，其選擇根據噴射需要進行。丸?？梢酝ㄟ^將二氧化碳雪擠壓經過模具板來形成。丸粒直徑具有多種尺寸，例如從3mm-12mmο小?？梢酝ㄟ^任何適當過程形成,例如通過使用由塊產生二氧化娃小粒的設備，稱為刮削機，如US專利5，520，572公開，該專利通過引用合并與此，其中例如刀刃的作業邊緣貼靠二氧化碳塊壓迫和運動經過二氧化碳塊。如’ 572專利所示，如此產生的小粒直接供應到低體積氣體流，例如通過文氏引入，如’ 572專利的圖1所示，通過第一軟管輸送到噴射噴嘴102 (’ 572，圖6)，此處它與高壓氣體組合并朝著工件引導。
[0007]每當環境條件允許，二氧化碳噴射介質的不希望的升華在介質達到工件之前出現。小粒的升華可以是很大問題，至少部分因為每個單獨小粒相對于其體積和表面面積的非常小質量。例如，’ 572專利教導將刮削干冰塊產生的小粒直接輸送到雙軟管系統的第一軟管，其中沒有待輸送來與高壓氣體相結合的小粒的大量存儲。
[0008]直到本發明，由于升華，采用小粒的系統局限于低流動設備。雙軟管和單軟管小粒系統是已知的，但是高流動系統不是。使用小粒噴射介質的雙軟管系統通常局限于低流動，其中最大軟管(用于輸送小粒)的內直徑為3/4"，而最大長度為50英尺。之前，比本領域普通技術人員更進一步的人們基于小粒的升華速率與夾帶小粒的氣體流的體積成比例的結論來設計這種系統以避免高體積氣體流動，導致現有技術系統對于軟管來說保持低流動經過小軟管直徑。在單軟管系統中使用大直徑軟管的嘗試導致的系統所具有的升華速率使得10-201bs每分鐘的所需小粒介質流速剛好等于輸送51bs每分鐘的雙軟管系統的結果。這種結果加強了較小軟管直徑的繼續使用。
[0009]本發明人已經解決了比本領域普通技術人員更進一步的人們未解決的問題，并且基于升華問題不是夾帶小粒的氣體體積的結果而是夾帶顆粒的氣體流速度的結果的確定，成功地構造能夠輸送高流動的單軟管小粒噴射系統。本發明人確定氣體流速度和小粒速度之間的差造成升華:差越大，升華越大。將本發明人的發現應用于單軟管小粒噴射介質系統中的現有技術嘗試，現在理解到伴隨較大橫截面面積軟管(即較大直徑軟管)使用的升華增加(比本領域普通技術人員更進一步的人們誤解為由增加的流動體積造成的)是由使用噴嘴造成的氣體速度增加的結果，其增加軟管中的氣體速度(而不是減小氣體速度，由于增加橫截面面積，會期望減小速度)。然而，本發明人的本發明通過提供具有高流動的單軟管小粒噴射介質系統來克服現有技術的這種誤解、曲解和缺陷，該系統被構造成將輸送氣體和夾帶小粒之間的速度差維持足夠低，從而保持升華速率足夠低，以便在功能上可以令人接受。
[0010]雖然本發明將在這里結合與二氧化碳噴射一起使用的顆粒供應器描述，將理解到本發明不局限于二氧化碳噴射的使用或應用。本發明的教導可用于使用任何可升華和/或低溫材料的顆粒的應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]結合在此說明書中并構成說明書的一部分的【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式，并且與以上給出的本發明的概述以及下面給出的實施方式的詳細描述一起，用來說明本發明的原理。
[0012]圖1是根據本發明的教導構造的顆粒噴射設備的透視圖。
[0013]圖2是圖1的顆粒噴射設備的透視圖，其中蓋被省略。
[0014]圖3是來自上左前部的透視圖，圖示圖1的顆粒噴射設備的顆粒產生器和供應器組件。
[0015]圖4是來自下右前部的透視圖，圖示圖1的顆粒噴射設備的顆粒產生器和供應器組件。
[0016]圖5是沿著圖1的顆粒噴射設備的顆粒產生器和供應器組件的中線截取的側視橫截面圖。
[0017]圖6是沿著圖1的顆粒噴射設備的顆粒產生器和供應器組件的中線截取的前視橫截面圖。
[0018]圖7是圖1的顆粒噴射設備的顆粒產生器的可轉動承載件和殼體的透視圖。
[0019]圖8是圖7的可轉動承載件的分解視圖。
[0020]圖9是圖7的可轉動承載件的刀片和可調節滑動件的透視橫截面圖。
[0021]圖10A、10B和1C是圖7的可轉動承載件的刀片的側視、透視和端視圖。
[0022]圖11是圖7的可轉動承載件的內部可調節滑動件的透視圖。
[0023]圖12是圖7的可轉動承載件的外部可調節滑動件的透視圖。
[0024]圖13是圖1的顆粒噴射設備的供應器組件的分解透視圖。
[0025]圖14A是圖13的供應器組件的下部密封件的透視圖。
[0026]圖14B是圖13的供應器組件的下部密封件的頂視圖。
[0027]圖15是圖1的顆粒噴射設備的供應器組件的橫截面圖。
[0028]圖16是來自根據本發明教導構造的顆粒噴射設備的左前部的透視圖。
[0029]圖17是來自左后部的圖16的顆粒噴射設備的透視圖。
[0030]圖18是來自左前部的透視圖，圖示圖16的顆粒噴射設備的供應罐。
[0031]圖19是類似于圖18的透視圖，其中門在下部位置。
[0032]圖20是類似于圖5的透視圖，其中線性致動器、壓力板和后蓋與顆粒產生器和供應器組件的其他部分分解。
[0033]圖21是來自右前部的透視圖，圖示顆粒產生器和供應器組件，其中門被省略。
[0034]圖22是沿著圖21的線22-22截取的橫截面圖。
[0035]圖23是從動元件和可轉動承載件的分解圖。
[0036]圖24是圖16的顆粒噴射設備的顆粒產生器的可轉動承載件的外表面的平面圖。
[0037]圖25是圖16的顆粒噴射設備的顆粒產生器的可轉動承載件的內表面的平面圖。
[0038]圖26是局部橫截面的可轉動承載件的透視圖。
[0039]圖27是局部橫截面的可轉動承載件的透視圖。
[0040]圖28是分解圖，圖示可轉動承載件、作業邊緣和滑動件。
[0041]圖29是圖示可轉動承載件的滑動件的分解圖。
[0042]圖30是沿著圖25的線30-30截取的橫截面圖。
[0043]圖31是類似于圖30的橫截面透視圖，圖示可轉動承載件的可調節滑動件的過中心調節機構。
[0044]圖32是可轉動承載件的作業邊緣的局部透視圖和沿著圖25的線32_32截取的橫截面圖。
[0045]圖33是圖16的顆粒噴射設備的供應器組件的分解透視圖。
[0046]圖34是附接到圖33所示的供應器塊的入口配件的橫截面透視圖。
[0047]圖35是圖33的供應器組件的下部密封件的底部透視圖。
[0048]圖36是圖33的供應器組件的下部密封件的頂視圖。
[0049]圖37是從左側得到的顆粒產生器和供應器組件的透視圖，其中供應器組件以橫截面示出。
[0050]圖38是圖16的顆粒噴射設備的供應器組件的橫截面透視圖。
[0051]圖39是接收在布置在打開位置的可轉動承載件內的替代可動插入件的局部透視圖。
[0052]圖40是沿著圖39的線40-40截取的局部橫截面透視圖。
[0053]圖41是沿著圖39的線40-40截取的插入件的局部橫截面側視圖，其中插入件的杠桿位于轉動位置，允許插入件在打開和關閉位置之間調節。
[0054]圖42是關閉位置上的圖39的插入件的局部透視圖；以及
[0055]圖43是沿著圖42的線43_43截取的橫截面圖。
[0056]現在將詳細參考本發明的實施方式，其例子在附圖中圖示。

【具體實施方式】
[0057]在下面的描述中，相同的附圖標記在多個視圖中表示類似或相應的部件。同樣，在下面的描述中，理解到例如前部、后部、內側、外側等術語是便利表述，并不認為是限制術語。此專利中使用的術語不意圖限制，因為這里描述的裝置或其部分可以其他取向附接或利用。更詳細地參考附圖，現在將描述本發明的實施方式。
[0058]雙馬達實施方式
[0059]圖1和2示出根據本發明的教導構造的顆粒噴射設備的透視圖。總體以2表示的顆粒噴射設備包括框架4，框架4承載并支承噴射器的各個部件，如下面描述?？刂泼姘?定位在顆粒噴射設備2的前部，以便經過一系列閥、開關和定時器來控制裝置。閥、開關、定時器和控制器可以是氣動、電或其任何組合。
[0060]參考圖3，示出總體由8表示的顆粒產生器、導管10和供應器組件12的透視圖。顆粒產生器8鄰近儲存罐14布置。罐14被構造成接收固體二氧化碳塊，例如可商業得到的標準尺寸干冰塊，例如10"xl0"x12"，或者接收預成型丸粒。壓力板16能夠在罐14內朝著和遠離顆粒產生器8縱向運動。壓力板16可以如圖3所示包括由適用于接觸布置在罐14內的固體材料的材料制成的襯底18，例如UHMW塑料。壓力板16被構造成朝著顆粒產生器8壓迫布置在罐14內的任何材料(不管是塊，還是多個單獨丸粒)，以便以顆粒產生器產生引入輸送氣體流的顆粒的足夠力造成這種材料保持接觸顆粒產生器8。壓力板16可以朝著顆粒產生器8彈性偏置和/或可以連接到致動器19以便朝著和遠離顆粒產生器8運動壓力板16。在所示實施方式中，致動器19是線性致動器，并包括通過從承載件延伸的臂19b (見圖5)連接到壓力板16的承載件19a。罐14的間隔開的側部20由任何適當材料制成，優選地防止布置在罐14內的材料粘附到側部20。鉸接蓋22覆蓋罐14以有助于用例如干冰的材料填充罐14。另外，設備2包括可以通過圍繞鉸鏈(在所示實施方式中是水平的)樞轉打開的后門23。壓力板16可以運動移位以允許例如塊的固體材料從后部加載到儲存罐14。
[0061]還參考圖5-8，顆粒產生器8包括殼體24，蓋26附接到殼體24的面向外表面24a。顆粒產生器8包括承載一個或多個作業邊緣30和相應滑動件32的可轉動承載件28。承載件28相對于罐14運動，其中布置在罐14內的材料貼靠承載件28的內表面28b壓迫。承載件28通過多個緊固件36連接到轉子34，其中多個間隔件38在承載件28的表面28a和轉子34之間形成空間，產生的顆?？梢缘袈浣涍^該空間。在所示實施方式中，轉子34具有多個孔34a，以便減小轉子34的重量。轉子34還包括承載可轉動地支承轉子34的軸承40的內圈的轂34b。軸承40的外圈通過框架42支承，框架繼而通過殼體24支承。因此，經過軸承40和轂34b，轉子34通過框架42可轉動地支承。
[0062]轂34b還承載不能轉動地固定到轂34b的從動元件44。馬達46通過設備2承載，其中驅動元件48固定到馬達46的輸出。帶50接合驅動元件48和從動元件44,以提供轂34的轉動，并由此轉動承載件28。
[0063]殼體24固定到罐14，其中內表面24b鄰接罐14。隨著蓋26就位(圖5未示出)，收集器腔室52被限定，使得經過可轉動承載件28的開口 54的顆粒流入并流過收集器腔室52。轂34上方產生的顆?？山涍^由間隔件38在轂34和承載件28之間形成的空間掉落。顆粒掉落經過收集器腔室52進入經過其中的導管10，并離開導管出口 1a直接到供應器組件12。隨著蓋1b就位，導管10限定使得收集器腔室52與組件供應器12流體連通的內部通道10c。
[0064]參考圖7-9，可轉動承載件28包括限定在相應成對的間隔開的作業邊緣30和滑動件32a、32b之間的多個相應開口 54。成對的作業邊緣30和滑動件32a布置在形成在可轉動承載件28的內部處的第一組相應內部凹部56a、56b內，并且成對的作業邊緣30和滑動件32b布置在第二組相應外部凹部58a、58b內。如圖9、10A、10B和1C看到，作業邊緣30包括細長升高的切削邊緣30a，其面向滑動件32b布置。作業邊緣30包括緊固件60布置其中以便將作業邊緣30固定在凹部58a內的多個開口 30b?？梢允褂萌魏芜m當的開口30b和緊固件60，在所示實施方式中，它們彼此緊密符合，以便將作業邊緣30保持在單個位置(具有誤差)。還參考圖12，外部滑動件32b包括細長表面32c，其與切削邊緣30a相對布置?；瑒蛹?2b包括緊固件60布置其中以便將滑動件32b保持在凹部58b內的多個開口。如圖11看到，滑動件32a具有與滑動件32b類似的構造，注意到內部和外部滑動件之間的差別來自于開口 56a/56b和58a/58b的幾何結構。
[0065]滑動件32b被構造成布置在第一位置，如圖9所示，此處開口 54的寬度處于其最大，并且布置在第二位置，此處開口 54的寬度處于其最小。在本發明的范圍內的是，滑動件32b布置在第一位置和第二位置之間的多個位置處，而不管構造成分度位置或無限位置。這種位置范圍經過安裝構造實現，在所示實施方式中，包括被構造成細長狹槽的開口 62，緊固件60布置在狹槽內，以便將滑動件32b定位地固定在外部凹部58b內?；瑒蛹?2a類似地構造成能夠定位。
[0066]在滑動件32a或32b位于第一位置時，此處開口 54處于其最大，較大顆?？山涍^較大間隙。這允許丸粒隨著可轉動承載件28轉動而經過開口 54，允許待使用的丸粒布置在儲存罐14內，并輸送到供應器組件12。分配的丸粒也可隨著其經過作業邊緣和間隔件之間而減小尺寸。
[0067]對于固體材料塊，滑動件32a、32b布置在第二位置，此處開口 54處于其最小。運動作業邊緣30接合布置在罐14內的塊，其中相對運動造成顆粒產生(形成)，而不管是否通過刮削塊。在滑動件32a、32b位于第二位置時，小顆粒也可由丸粒產生。
[0068]參考圖13、14A和14B，示出供應器組件12，以及其中形成入口 66和出口 68的供應器塊64。供應器塊64包括通過壁70a和底部70b限定的空腔70。供應器塊64被固定到板72，板72可以固定到設備2的框架。一對間隔開的軸承支承件74、76分別承載軸向對準的密封軸承78、80。
[0069]轉子82可以由任何適當材料形成，并被描述為筒形，雖然可以使用例如截頂錐形的多種其他形狀。螺紋孔82a形成在轉子82的端部內。轉子82包括周邊表面84，其中形成多個間隔開的袋口 86。在所示實施方式中，具有四個周向排的袋口 86，其中每個周向排具有六個袋口 86。袋口 86也可以軸向排的形式排列，其中每個軸向排具有兩個袋口 86。軸向和周向排被布置成使得袋口 86的軸向和周向寬度彼此重疊，而不交叉。
[0070]在此實施方式中，轉子86通過軸承78、80可轉動地承載，以便通過馬達88轉動(見圖2-4)。驅動構件90連接到轉子86并經由驅動元件92驅動，驅動元件92通過由馬達88承載的驅動構件94驅動。推力軸承板96和保持板98布置在一端處。推力軸承板96可以由任何適當材料制成，例如UHMW塑料。轉子轂82b延伸經過推力軸承板96和保持板98的開口 100，接合保持軸承盤102，通過緊固件106由保持件104支撐，緊固件106延伸經過其中，螺紋地接合螺紋孔82a以便保持轉子86。軸承74、76和轉子82之間的配合允許轉子82容易通過旋松緊固件106并使得轉子經過軸承76滑動出來而從供應器組件12縮回。
[0071]下部密封墊108部分布置在空腔70內，其中定位在凹槽112內的密封件110密封地接合凹槽112和壁70a。下部密封墊108包括在組裝時接觸轉子82的周邊表面84以便與其形成密封的表面114，如下面描述。支架116通過緊固件(未示出)附接到塊64，并具有覆蓋下部密封件108的上部表面的部分116a，以便將下部密封件108保持到塊64。如這里使用，“墊”不用作限制:“密封墊”指的是形成密封的任何部件。
[0072]上部密封墊118包括在組裝時接觸轉子82的周邊表面84的表面120。緊固件122經過上部密封墊118內的孔布置以使其保持就位，而沒有通過表面120施加到轉子82上的顯著力。
[0073]上部密封墊118和下部密封墊108可以由任何適當材料制成，例如UHMW材料。表面114和120的鄰近軸承80的端部可以被斜切以允許轉子82更容易插入。
[0074]還參考圖15，下部密封墊108被示出為布置在空腔70內，其中密封件110接合壁70a，并且上部密封墊118覆蓋但不接合下部密封墊108，表面120接合轉子82。表面114包括經過上游腔室128與入口 66流體連通的兩個開口 124，以及經過下游腔室130與出口68流體連通的兩個開口 126。注意到雖然在所示實施方式中具有兩個開口 124和兩個開口126，開口 124和開口 126的數量可根據供應器組件12的設計來改變。例如，單個開口可以用于每個。另外，兩個以上的開口可以用于每個。
[0075]供應器組件12具有從入口 66到出口 68的輸送氣體流路。在所示實施方式中，通道132和134形成在供應器塊64內。下部密封墊108包括凹部136，其與入口 66對準，并與通道132 —起使得上游腔室128與入口 66流體連通。下部密封墊118也包括凹部138，其與出口 68對準并與通道134 —起，使得下游腔室130與出口 68流體連通。
[0076]上游腔室128通過橫向延伸經過下部密封墊108的壁140與下游腔室130分離。壁140的下部表面140a與空腔70的底部70b密封，保持上游腔室128與下游腔室130分離。壁142垂直于壁140布置，其中下部表面140a接合底部70b。
[0077]如所示，在所示實施方式中，入口 66隨著單獨袋口 86通過轉子82的轉動循環布置在第一位置和第二位置之間而基本上只經過單獨袋口 86與出口 68流體連通，在第一位置，單獨袋口首先橫跨開口 124和126，在第二位置，單獨袋口最后橫跨開口 124和126。這種構型將進入入口 68的大致所有輸送氣體輸送經過袋口 86，使得噴射介質被推動離開袋口 86，以便夾帶在輸送氣體流中。渦流出現在下游腔室130內，促進介質與輸送氣體混合。介質的這種混合使得介質夾帶在輸送氣體中，使得介質和袋口下游的供應器部件之間的沖擊最小。輸送氣體經過每個袋口 86的大量流動用來從每個袋口 86有效地清潔所有介質。
[0078]注意到在壁140的頂部140b和壁142的頂部142b以及轉子82的周邊表面84之上具有間隙。一些輸送氣體經過頂部140b和142b從上游腔室128流到下游腔室130。
[0079]通過作業邊緣30在布置在儲存罐14內的塊或多個丸粒上的作用產生的顆?；蛘呓涍^開口 54的顆粒直接經過收集器腔室52和內部通道1c運行進入供應器組件12。馬達46和馬達88的速度被控制,使得袋口 86的位移體積速率在最大速度下大于可轉動承載件28以及相關部件的顆粒容量。因此，這些顆粒在沒有保持或存儲長達任何可觀時間周期的情況下到達供應器組件12。
[0080]單馬達實施方式
[0081]圖16和17示出根據本發明的教導構造的顆粒噴射設備的透視圖?？傮w由521表示的顆粒噴射設備包括承載和支承各個部件的框架541，如下面描述?？刂泼姘?61定位在顆粒噴射設備521的后部以便通過使用者使用，從而經過閥、開關和定時器控制顆粒噴射設備。閥、開關、定時器和控制器可以是氣動、電或其任何組合。
[0082]參考圖18 - 20，示出包括供應罐581、顆粒產生器510和供應器組件512的組件的透視圖。罐581被構造成接收任何適當尺寸的固體二氧化碳塊，特別是但不局限于標準商業得到的干冰塊，例如10〃χ10〃χ12〃，或者接收例如預成型丸粒的松散顆粒。松散顆?？梢越涍^頂部開口 514加載到供應罐8，在所示實施方式中可包括圍繞開口 514并與開口 518對準的向上延伸的護罩516，其可以選擇性地通過蓋520覆蓋或露出。固體二氧化碳塊可以經過頂部開口 514或經過側部開口 522加載到供應罐8。
[0083]可動門組件524可以布置在第一位置，此處側部開口 522被覆蓋，用來在供應罐581 (形成其側部)內保持固體二氧化碳，而不管是松散顆粒還是固體塊。可動門組件524可運動到第二位置，此處可以充分接近側部開口 522以便將二氧化碳加載到供應罐581。注意到二氧化碳的松散顆?？梢酝ㄟ^可動門組件524的適當構型經過側部開口 522加載。
[0084]在所示實施方式中，可動門組件524包括內門526，內門526鉸接地連接到供應罐581以便圍繞水平軸線從基本上形成供應罐581的壁的豎直位置轉動到形成干冰塊可以被支承并接著滑動到供應罐581內的架子的水平位置?？蓜娱T組件524包括通過內門526承載并通過間隔件530與內門526間隔開的外門528，間隔件530固定到內門526。外門528可因此與顆粒噴射設備521的外表皮532對準。可動門組件524的這種構型與表皮532中的互補形狀的開口協作，以適應外門528圍繞偏移軸線(而不圍繞其下部邊緣)樞轉的事實，由此形成轉動和平移。因此，外門528的下部邊緣低于樞轉軸線大致外門528和內門526之間的由間隔件530限定的距離，造成外門528的下部邊緣隨著可動門組件轉動而在外表皮532內側運動。當然，可以使用任何適當構型來實現可動門組件的功能。
[0085]可以包括鎖閂534，將可動門組件524保持在豎直位置。支承臂536a和536b在可動門組件524和框架541 (圖19-21未示出)之間延伸，以便將可動門組件524支承在水平位置。雖然支承臂536a和536b被描述成圍繞每個構件端部樞轉的相應折疊組件，支承臂536a和536b可具有任何適當構型，例如可縮回或不可縮回的纜線。
[0086]供應罐581的后壁通過可動壓力板538限定，可動壓力板538被構造成朝著顆粒產生器510的可轉動承載件540壓迫布置在供應罐581內的任何材料(不管塊還是多個單獨顆粒)，以便造成這些材料以顆粒產生器足以產生引入輸送氣體流的顆粒的力保持與可轉動承載件540接觸,如下面描述。壓力板538可以朝著可轉動承載件540彈性偏置,和/或可以朝著多個突出部538b有效壓迫和運動，并如所示可包括多個突出部538b。致動器542可鄰近供應罐581布置，并被構造成使得壓力板538朝著和遠離顆粒產生器581的可轉動承載件540運動。在所示實施方式中，致動器542是線性致動器，并包括通過從承載件544延伸的臂546連接到壓力板538的承載件544?？梢栽谒緦嵤┓绞街刑峁└浇拥街聞悠?42的不運動構件548。
[0087]除了可轉動承載件540之外，供應罐581的間隔開的內表面可以由任何適當材料制成，該材料優選為防止布置在罐514內的材料粘接到側部520。內門526包括襯底526a，并且壓力板538包括襯底538a，其可以由UHMW塑料制成。所示的襯底538a包括突出部538b延伸經過其中的多個開口。類似地，底部550可以是由UHMW制成的襯底?？梢允褂美缙交牟讳P鋼的其他適當材料。
[0088]注意到供應罐581的構型不局限于所示實施方式，并可以具有適用于為顆粒產生器510提供介質供應的任何構型。例如，供應罐581可以被構造成沒有側部，適用于與二氧化碳的預成型塊一起使用。
[0089]還參考圖21-23，顆粒產生器510包括固定到供應罐581的殼體552。殼體552包括前上部蓋554、后上部蓋556和后側部蓋558和560，其總體限定收集器腔室562。殼體552包括下前部蓋564，其總體限定導管566，導管566限定使得收集器腔室562與供應器組件512流體連通的內部通道568。經過可轉動承載件540的開口(下面描述)的顆粒流入并經過收集器腔室562，并進入并經過內部通道568并到達供應器組件512。
[0090]可轉動承載件540是可動的，并在操作中相對于供應罐581運動，其中布置在供應罐581內的材料被貼靠可轉動承載件540的內表面540a壓迫?？赊D動承載件540的轉動造成進入收集器腔室562的顆粒的產生(或供應)。因此，可轉動承載件540的轉動速率確定進入收集器腔室562、進入內部通道568并到達供應器組件512的顆粒產生(或供應)的速率。可轉動承載件540通過多個緊固件574連接到轉子570，其中多個間隔件576在可轉動承載件540的表面540a和轉子570之間形成產生顆?？梢越涍^其中掉落的空間。在所示實施方式中，轉子570具有多個孔570a，以便減小轉子570的重量。轉子570還包括承載軸承578的內圈的轂572，軸承578可轉動地支承轉子570。軸承578的外圈通過軸承塊580支承，軸承塊580通過多個緊固件582固定到蓋552。
[0091]轂572還承載不能轉動地固定到轂572的從動元件584。驅動元件586經過環形驅動元件588驅動從動元件584，環形驅動元件588被構造成與從動元件584和驅動元件586互補。在所示實施方式中，從動元件584和驅動元件586被描述成帶齒元件,例如鏈輪，而環形驅動元件588是帶齒的帶或鏈條。因此，從動元件584的轉動與驅動元件586的轉動同步。由于可轉動承載件540的轉動與從動元件584的轉動同步(在該實施方式中描述為1:1)，并且如下所述，由于驅動元件584的轉動與供應器組件512的供應器轉子的轉動同步，顆粒產生的速率與供應器轉子的轉動速率同步。
[0092]參考圖24 - 28，可轉動承載件540包括多個固定開口 590和可調節開口 592。同樣參考圖32,在所不實施方式中，多個固定插入件594布置在相應的凹入開口 596內。每個凹入開口的構型包括可轉動承載件540的表面540a內的凹入部分596a、在從可轉動承載件540的表面540a到540b的方向上分散的凹入狹槽596b以及邊緣596c。每個固定插入件594具有作業邊緣598，其中固定開口 590是限定在凹入開口 596的邊緣596c和作業邊緣598之間的間隙。插入件594通過多個緊固件600固定到可轉動承載件540。作業邊緣598被構造成通過刮削貼靠可轉動承載件540的內表面540a壓迫的二氧化碳塊的相鄰面來產生顆粒，例如小粒。在所示實施方式中，作業邊緣598被構造成在內表面540a之上延伸的刀刃。通過刮削動作產生的顆粒的尺寸和數量是作業邊緣598和固定開口 590的構型的函數。對于特定作業邊緣/固定開口構型，作業邊緣598和干冰塊的相鄰面之間的相對運動速率確定顆粒產生的速率。
[0093]在所示實施方式中，多個內部固定開口 590從可轉動承載件540的中心大致向外徑向延伸。多個外部固定開口 590與非徑向取向的可轉動承載件540的中心間隔開布置。在所示的實施方式中，多個外部固定開口 590大致垂直于多個內部固定開口 590的相應一個定向?？梢允褂霉潭ㄩ_口 590的例如位置和取向的任何適當構型。另外，雖然在這些附圖中未示出，固定插入件594可以被構造成可以運動，以限定非固定開口，其中作業邊緣598用來刮削。
[0094]還參考圖29-31，多個可動插入件602 (這里還稱為滑動件602)布置在相應的凹入開口 604。每個滑動件602具有大致T形構型，其中臂部分606a和606b從與其大致垂直的中央部分608向外延伸。凹入開口 604包括凹入的中央部分610和凹入臂部分612和614。凹入的臂部分612包括末端612a,并且凹入的臂部分614包括凹入的末端614a。
[0095]邊緣616限定開口 592的固定邊界，其中滑動件602的可動邊緣606c限定其他邊界。形成在邊緣606c中的是凹部606d，其在邊緣606c是近側邊緣616時提供與邊緣616間隔開的表面。
[0096]凹入的臂部分612和614被描述為具有臂部分606a和606b的相同厚度，而總寬度大于開口 592的寬度，其中臂部分606a和606b的遠端分別覆蓋末端612a和614a，為其提供支承。
[0097]中央部分608比臂部分606a和606b厚，如608a所示。凹入開口 604的凹入的中央部分610與中央部分608互補地成形，雖然比中央部分608的厚度更深，并包括細長狹槽618。布置在凹入的中央部分610內的是互補成形的柄部插入件620，具有通過壁620b限定的細長狹槽620a，壁620b延伸到細長狹槽618。插入件620可以由例如UHMW的任何適當材料制成。
[0098]開口 604包括在朝著外表面540b的方向上分散地延伸的傾斜表面622。
[0099]中央部分608包括被構造成接收可轉動的過中心杠桿626的凹部624。杠桿626具有頭部628和臂630。頭部628通過延伸經過頭部628內的孔636和表示成大致布置在保持構件632的軸線上的孔638的銷634樞轉地連接到保持構件632。頭部也通過延伸經過中央部分608相應的孔642a和642b并進入頭部628的孔644a和644b的兩個銷640a和640b樞轉地連接到中央部分608。
[0100]保持構件632在過中心杠桿626遠側的其端部形成螺紋，并且延伸經過狹槽618超過可轉動承載件540的外表面540b。多個彈簧墊片644布置在軸承墊片646和螺母648之間。為了防止螺母648轉動，使用開口銷650。過中心杠桿因此通過保持構件632在從內表面540朝著外表面540b的方向上彈性偏置?？?44a和644b相對于孔636和638偏移，形成過中心構造?；瑒蛹?02可以在圖31所示的完全打開位置和關閉位置之間在凹入開口內運動，在完全打開位置，開口 592處于其最大尺寸，在關閉位置，邊緣616鄰近邊緣606c，開口 592處于其最小，在所示實施方式中完全關閉。
[0101]在一種模式中，開口 593可以在固體二氧化碳塊布置在供應罐581內并且作業邊緣598從相鄰面刮削顆粒時設置成其最小。在另一模式中，在例如丸粒的松散顆粒布置在供應罐581內時，開口 592可以設置在其最小和最大尺寸之間并多達其最小和最大尺寸，以計量到供應器組件512的松散顆粒。開口 592的尺寸以及可轉動承載件540的轉動速度確定顆粒的流速。在任何給定轉動速度，開口 592越大，顆粒流速越高。
[0102]參考圖33-38，供應器組件512包括供應器塊652，其中形成入口 654和出口 656。入口 654包括入口配件202。供應器塊652包括通過壁658a和底部658b限定的空腔658。供應器塊652固定到板660，板660可以固定到設備521的框架。一對間隔開的支承件662和664固定到供應器塊652。密封的軸承666通過支承件662承載。
[0103]轉子668可以由任何適當材料形成，并且描述為筒形，雖然可以使用截頂錐形的多種其他形狀。軸670從轉子668延伸，驅動元件586布置其上。轉子668包括周邊表面672，其中形成多個間隔開的袋口 674。在所示實施方式中，具有四個周向排的袋口 674，其中每個周向排具有六個袋口 674。袋口 674也可以軸向排的形式排列，其中每個軸向排具有兩個袋口 674。軸向和周向排被布置成使得袋口 674的軸向和周向寬度彼此重疊，而不交叉。
[0104]在此實施方式中，轉子668包括通過聯接器680的腿部678接合的腿部676。聯接器680可以固定到馬達682，使得轉子668可以通過馬達682驅動，由此驅動驅動元件586，繼而經由環形驅動元件588驅動從動元件584。在此構型中，在適當對準時，轉子668不經歷顯著軸向加載。保持板684和686布置在轉子668的一端處，并且可以由任何適當材料制成，例如UHMW塑料。軸承666和轉子668之間的配合允許轉子668容易通過移除保持板684和686、將轉子668經過軸承666滑動出來而從供應器組件512縮回。
[0105]下部密封墊688部分布置在空腔658內，其中密封件690定位在凹槽692內，密封地接合凹槽692和壁658a。下部密封件688包括在組裝時接觸轉子668的周邊表面672的表面694，與其形成密封，如下面描述。支架696通過緊固件(未示出)附接到塊652，并具有覆蓋下部密封件688的上表面的部分696a，以便將下部密封件688保持到塊652。如這里使用，“墊”不用作限制:“密封墊”指的是形成密封的任何部件。
[0106]上部密封墊698包括在組裝時接觸轉子668的周邊表面672的表面200。上部密封墊698和下部密封墊688可以由任何適當材料制成，例如UHMW材料。表面694和200的端部可以被斜切以允許轉子668更容易插入。
[0107]如圖38看到，下部密封墊688布置在空腔658內，其中密封件690接合壁658a，并且上部密封墊698覆蓋但不接合下部密封墊688，表面200接合轉子668。表面694包括經過上游腔室208與入口 654流體連通的兩個開口 204，以及經過下游腔室210與出口 656流體連通的兩個開口 206。注意到雖然在所示實施方式中具有兩個開口 204和兩個開口 206，開口 204和開口 206的數量可根據供應器組件512的設計來改變。例如，單個開口可以用于每個。另外，兩個以上的開口可以用于每個。
[0108]供應器組件512具有從入口 654到出口 656的輸送氣體流路。在所示實施方式中，通道212和214形成在供應器塊652內。下部密封墊688包括凹部216，其與入口 654對準，并與通道212 —起使得上游腔室208與入口 654流體連通。下部密封墊688也包括凹部218，其與出口 656對準并與通道214 —起，使得下游腔室210與出口 656流體連通。
[0109]上游腔室208通過橫向延伸經過下部密封墊688的壁216與下游腔室210分離。壁216的下部表面216a與空腔658的底部658b密封，保持上游腔室208與下游腔室210分離。壁218垂直于壁216布置，其中下部表面218a接合底部658b。
[0110]如所示，在所示實施方式中，入口 654隨著單獨袋口 674通過轉子668的轉動循環布置在第一位置和第二位置之間而基本上只經過單獨袋口 674與出口 656流體連通，在第一位置，單獨袋口首先橫跨開口 204和206，在第二位置，單獨袋口最后橫跨開口 204和206。這種構型將進入入口 654的大致所有輸送氣體輸送經過袋口 674，使得噴射介質被推動離開袋口 674，以便夾帶在輸送氣體流中。渦流出現在下游腔室210內，促進介質與輸送氣體混合。介質的這種混合使得介質夾帶在輸送氣體中，使得介質和袋口下游的供應器部件之間的沖擊最小。輸送氣體經過每個袋口 674的大量流動用來從每個袋口 674有效地清潔所有介質。
[0111]注意到在壁216的頂部216b和壁218的頂部218b以及轉子668的周邊表面672之上具有間隙。一些輸送氣體經過頂部216b和218b從上游腔室208流到下游腔室210。
[0112]通過作業邊緣在布置在儲存罐58內的塊或多個丸粒上的作用產生的顆?；蛘呓涍^開口 592的顆粒直接經過收集器腔室562和內部通道568運行進入供應器組件512?？赊D動承載件540和轉子668的相對速率被設置成使得袋口 574的位移體積速率在最大速度下大于可轉動承載件540以及相關部件的顆粒容量。因此，這些顆粒在沒有保持或存儲長達任何可觀時間周期的情況下到達供應器組件512。
[0113]替代滑動件實施方式
[0114]參考圖39-43，多個可動插入件702 (這里也稱為滑動件702)布置在類似于以上描述的開口 604的相應凹入開口 704內。凹入開口 704的邊緣716限定開口 592的固定邊界，而滑動件702的可動邊緣706限定其他邊界。每個滑動件702具有類似于以上描述的滑動件602的大致T形構型。
[0115]圖39-40示出了在打開位置布置在開口 704內的插入件702，使得開口 592處于最大尺寸。如圖40所示，中央部分708的端部709布置在限定凹入開口 704并終止于與邊緣716間隔開的邊緣717的表面715上方。圖41示出了在箭頭㈧的方向上轉動到可以使插入件702在箭頭(B)的方向上運動的位置的杠桿726。如下面進一步描述，杠桿726接著在箭頭(C)的方向上轉動，以便在關閉位置上將插入件702可靠地定位在開口 604內，如圖42-43所示。在關閉位置，開口 592關閉，并且在其最小尺寸。另外，在關閉位置，表面715的一部分暴露，如圖43的表面715a所不。
[0116]如圖40、41和43所示，插入件702包括從插入件702的下表面伸出并被構造成接收在凹入開口 704的表面715內的兩個開口 732或734之一內的銷730。在插入件702位于圖40所示的打開位置時，銷730的足夠部分布置在第一開口 732內，以便提供插入件702在開口 704內的可靠定位，足以防止運動。為了調節插入件702，如圖41所示，杠桿726在箭頭(A)的方向上轉動，允許滑動件702運動離開表面715，使得銷730不再布置在第一開口 732內。插入件702可接著在箭頭(B)的方向上運動到銷730與第二開口 734對準的位置，并且朝著表面715運動，造成銷730布置在第二開口 734內。杠桿726在箭頭(C)的方向上轉動，以便鄰近或至少充分接近表面715保持滑動件702，使得銷730的至少一部分保持布置在第二開口 734內，以便將插入件702可靠地定位在開口 704內，足以防止滑動件702離開圖43所示的關閉位置的運動。替代地，銷730和第一和第二開口 732和734可以通過彈性卡扣構型代替，例如通過滑動件702承載的彈簧和球卡扣，其接合表面715內的代替第一和第二開口 732、734的淺開口，足夠強以將滑動件702保持在希望位置。雖然只示出打開和關閉位置，在本發明的范圍內的是為滑動件702提供位于完全打開和完全關閉位置之間的一個或多個附加可靠定位位置。
[0117]出于說明和描述的目的給出本發明的一個或多個實施方式的以上描述。意圖不在于窮盡的或將本發明局限于所公開的準確形式?？紤]到以上教導可以進行明顯的改型或變型。選擇和描述實施方式來最佳地說明本發明的原理及其實際應用，由此使得本領域普通技術人員能夠以多種實施方式以及設想到的適用于特定應用的多種變型最佳地利用本發明。雖然只詳細地描述了本發明的有限數量的實施方式，理解到本發明的范圍不局限于以上描述或附圖所示中給出的部件的構造和布置的細節。本發明能夠具有其他實施方式，并且以多種方式實踐或實施。同樣，在描述優選實施方式中，出于簡明使用了具體術語。理解到每個具體術語包括所有技術等同，其以類似方式操作以實現類似的目的。意圖在于本發明的范圍通過這里提供的權利要求限定。
[0118]本發明的另一實施方式在2012年2月2日提交的題為“APPARATUS AND METHODFOR HIGH FLOW PARTICLE BLASTING WITHOUT PARTICLE STORAGE” 的美國臨時專利申請序列N0.61/594，347中描述，該專利申請通過引用合并與此，并作為本申請的附件A給出。。
[0119]出于說明和描述的目的給出以上描述。意圖不在于窮盡的或將本發明局限于所公開的準確形式。考慮到以上教導可以進行明顯的改型或變型。選擇和描述實施方式來說明本發明的原理及其實際應用，由此使得本領域普通技術人員能夠以多種實施方式以及設想到的適用于特定應用的多種變型利用本發明。雖然只詳細地描述了本發明的有限數量的實施方式，理解到本發明的范圍不局限于以上描述或附圖所示中給出的部件的構造和布置的細節。本發明能夠具有其他實施方式，并且以多種方式實踐或實施。同樣，在描述優選實施方式中，出于簡明使用了具體術語。理解到每個具體術語包括所有技術等同，其以類似方式操作以實現類似的目的。意圖在于本發明的范圍通過這里提供的權利要求限定。
【權利要求】
1.一種用于壓縮固體二氧化碳的塊或離散顆粒的設備，包括: 顆粒產生器； 1儲存罐，其能夠接收塊或離散顆粒； 0.壓力板，其能夠在儲存罐內朝著和離開顆粒產生器縱向運動，并能夠通過足以使得顆粒產生器產生顆粒的力朝著顆粒產生器壓迫塊或離散顆粒。
2.根據權利要求1所述的設備，包括布置在儲存罐的鄰近顆粒產生器的一側上的門組件，其中門組件能夠圍繞水平軸線轉動以便從豎直關閉位置運動到水平打開位置。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，塊或離散顆粒能夠在門組件位于水平打開位置時經由門組件加載到儲存罐內。
4.根據權利要求2所述的設備，其中。門組件包括內門和外門，其中外門能夠圍繞偏移軸線樞轉。
5.根據權利要求2所述的設備，其中，一對支承臂在水平打開位置上支承門組件。
6.根據權利要求1所述的設備，其中，壓力板包括^胃塑料。
7.根據權利要求1所述的設備，其中，壓力板朝著顆粒產生器彈性偏置。
8.根據權利要求1所述的設備，還包括致動器，其中壓力板連接到能夠縱向運動壓力板的致動器。
9.根據權利要求1所述的設備，其中，該設備能夠以具有高體積氣體流動或低體積氣體流動中的至少一種的單個軟管連接操作。
10.一種采用可轉動承載件以產生固體二氧化碳的顆粒從而引入輸送氣體流動系統的方法，所述方法包括如下步驟: 提供顆粒產生器，其包括多個第一凹入開口和第二凹入開口，其中每個第一凹入開口能夠在固定位置接收第一插入件，以限定第一開口，并且其中每個第二凹入開口能夠接收第二插入件，第二插入件能夠在第一位置和第二位置之間調節； 匕貼靠顆粒產生器的第一側壓縮固體二氧化碳的塊或離散顆粒之一； 0.在第一方向或第二方向之一上轉動顆粒產生器；以及 (1.從顆粒產生器的與顆粒產生器的第一側相對的第二側產生顆粒。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，第一插入件包括能夠刮削顆粒并朝著顆粒產生器的第二側引導顆粒經過第一開口的作業邊緣。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，每個第二凹入開口是I形的，并且能夠接收第二插入件，其中第二插入件是I形的。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，第二插入件包括中央部分、從中央部分的端部延伸的一對臂、接收在中央部分的凹部內的杠桿、延伸構件以及能夠轉動地接收杠桿并將杠桿連接到延伸構件的一組保持銷。
14.根據權利要求10所述的方法，其中，第二凹入開口包括凹入部分，凹入部分具有限定開放孔口部分的壁和能夠接收第二插入件的至少一部分的底部表面。
15.根據權利要求14所述的方法，其中: 在第二插入件在所述第一位置布置在第二凹入開口內時，第二插入件覆蓋底部表面的整體并暴露開放孔口的至少一部分，使得第一位置是打開位置，以提供能夠從壓縮的塊或離散顆粒產生顆粒的孔口 ；以及 匕在第二插入件在第二位置布置在第二凹入開口內時，第二插入件覆蓋底部表面的一部分和開放孔口的整體，使得第二位置是關閉位置，以便為壓縮的塊或離散顆粒提供關閉表面。
16.根據權利要求14所述的方法，其中，第二插入件包括銷和下表面，其中銷從下表面伸出，并且其中底部表面包括第三開口和第四開口。
17.根據權利要求16所述的方法，其中: 在第二插入件在所述第一位置布置在第二凹入開口內時，銷能夠布置在所述第三開口和第四開口之一內；以及 匕在第二插入件在第二位置布置在第二凹入開口內時，銷能夠接收在所述第三開口和第四開口中的另一個內。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，杠桿能夠從鎖定位置調節到解鎖位置，在鎖定位置，所述下表面保持鄰近所述底部表面，使得銷布置在所述第三開口和第四開口之一內，在解鎖位置，所述下表面能夠與所述底部表面隔開布置，使得銷不布置在所述第三開口和第四開口中的任一個內。
19.一種用于壓縮固體二氧化碳的塊或離散顆粒的設備，該設備包括: 至少第一插入件和第二插入件； 匕顆粒產生器，其包括可轉動板，可轉動板包括多個第一凹入開口和第二凹入開口，其中每個第一凹入開口能夠在固定位置接收第一插入件，以限定第一開口，并且其中每個第二凹入開口能夠接收第二插入件，第二插入件能夠在限定第二開口的第一打開位置和第二關閉位置之間調節； 0.儲存罐，其能夠接收塊或離散顆粒；以及 (1.壓力板，其能夠在儲存罐內朝著和離開顆粒產生器縱向運動，并能夠通過足以使得顆粒產生器產生顆粒的力朝著顆粒產生器壓迫塊或離散顆粒。
20.根據權利要求19所述的設備，其中: 第一插入件，其包括能夠刮削顆粒并朝著顆粒產生器的第二側引導顆粒經過第一開口的作業邊緣；以及 匕每個第二凹入開口是I形的，并能夠接收第二插入件，其中第二插入件是I形的； 其中第二插入件包括中央部分、從中央部分的端部延伸的一對臂、接收在中央部分的凹部內的杠桿、延伸構件以及能夠可轉動地接收杠桿并將杠桿連接到延伸構件的一組保持銷，其中杠桿能夠相對于第二凹入開口在第一打開位置和第二關閉位置之間調節第二插入件。
【文檔編號】B24C1/00GK104321164SQ201380018077
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年2月1日 優先權日:2012年2月2日
【發明者】T·R·萊尼格, S·T·哈德費, R·J·布勒克, W·I·比肖夫 申請人:冷噴有限責任公司