ЗАКРЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ИСТОЧНИК СВЕТА
CLOSING DEVICE CONTAINING LIGHT SOURCE

Настоящее изобретение относится к закрывающему устройству, приспособленному для установки в стенке сосуда, снабженной отверстием, при этом указанное закрывающее устройство содержит по меньшей мере один периферийный фланец и центральный узел крышки, указанный центральный узел крышки закрывает указанное отверстие, и закрывающее устройство снабжено по меньшей мере одним источником света.
Такие закрывающие устройства используются в ряде применений, например в сушильных распылительных аппаратах и аппаратах кипящего слоя. При этом они могут быть расположены в стенке сушильной камеры, рабочей камеры, контейнера, бака, трубопровода или любого подобного сосуда, содержащего один или более газов, жидкостей и/или порошков, и к чему желательно иметь доступ через указанное отверстие, закрытое закрывающим устройством, либо исключительно визуальным способом, но также и когда желательно проникновение внутрь сосуда, например для целей инспекции, ремонта и/или очистки. Таким образом, на практике такие закрывающие устройства включают в себя крышки для очистки, смотровые отверстия, смотровые или контрольные стекла.
Операции, такие как мониторинг и надзор, очистка, осмотр внутренней части сосуда, в значительной мере облегчаются, если внутренняя часть сосуда в достаточной мере освещена, т.е. должно быть предусмотрено условие наличия источников света. В самой простой форме в качестве таких источников света предлагаются лампы, размещенные снаружи от закрывающего устройства, содержащего, по меньшей мере частично, прозрачный участок и открывающуюся часть. Такое решение имеет некоторые ограничения с точки зрения видимости, поскольку обзор внутренней области сосуда, по меньшей мере частично, затруднен. То есть в случае, когда закрывающее устройство не открывается, но содержит прозрачный участок, источник света сам перекрывает обзор. Альтернативно, закрывающее устройство должно открываться без возможности удостовериться в том, что такое открытие является безопасным.
Более сложные примеры закрывающих устройств, содержащих осветительные устройства, представлены в US 3764794, WO 2010/010255 и US 2003/0103756. Поскольку желательно, чтобы источники света для целей освещения были встроены в структуру закрывающего устройства, доступное пространство ограничено, а присутствие источников света не должно подвергать риску общую работу закрывающего устройства. Таким образом, источники света чаще всего располагались на периферии закрывающего устройства; однако это положение не всегда возможно или оптимально для некоторых областей применения закрывающего устройства. Следует также иметь в виду, что такие закрывающие устройства должны полностью соответствовать правилам государственного регулирования с точки зрения, наряду с прочим, гигиены и взрывоопасности.
При этих предпосылках к созданию изобретения целью настоящего изобретения является разработка закрывающего устройства, с помощью которого указанные недостатки преодолеваются, и предлагается улучшенное решение с точки зрения санитарного контроля, очищаемости и технического надзора.
Эта и другие цели достигаются закрывающим устройством того вида, который упоминается во вводной части и отличается тем, что указанный по меньшей мере один источник света располагается в пределах заранее заданной зоны, локализованной в центральном узле крышки, при этом указанный по меньшей мере один источник света заключен в пределах центрального узла крышки.
Путем размещения источника или источников света в заранее заданной зоне в самом центральном узле крышки и в пределах его границ достигается баланс между требованиями к достаточному освещению внутренней части сосуда и конструктивными требованиями и ограничениями такого закрывающего устройства. Таким образом, отсутствует риск того, что части источника света или источник света целиком упадут внутрь сосуда в случае дефекта. Более того, время установки для очистки оборудования без разборки (cleaning-in-place) (CIP) снижается, как и время, используемое для пуска оборудования. Закрывающее устройство делает возможным проводить более регулярный визуальный контроль и снижает время простоя в процессе производства.
В предпочтительном варианте закрывающее устройство является крышкой для очистки, которая является открывающейся и в которой по меньшей мере один фланец является кольцевым и расположенным у краевой части центрального узла крышки, центральный узел крышки содержит по меньшей мере один прозрачный участок, образующий заранее заданную зону. Объединение крышки для очистки с прозрачным участком создает обзор, не перекрываемый осветительными средствами, установленными снаружи. Таким образом, теперь возможен визуальный контроль в процессе производства, и также выполняется требование по наличию смотрового окошка, которое может быть легко открыто после производства.
Предпочтительно, центральный узел крышки содержит тарельчатую часть крышки и центральное тело, так что круговая стенка центрального тела окружает полость, в которой располагается по меньшей мере один источник света, и указанный по меньшей мере один прозрачный участок формируется как прозрачный участок тарельчатой части крышки у полости центрального тела. Это является механически надежным решением, обеспечивающим четко очерченную область освещения.
Тарельчатая часть крышки может содержать внешний участок, окружающий прозрачный участок, при этом внешний участок изготавливается из материала, отличного от материала прозрачного участка, что делает возможным использовать комбинацию материалов, имеющих разные свойства, для получения оптимальных механических и визуальных/осветительных характеристик.
В качестве альтернативы, тарельчатая часть крышки может быть изготовлена из прозрачного материала. Этот вариант обеспечивает возможность выполнения визуального контроля и надзора в большей области закрывающего устройства.
Материал прозрачного участки может предпочтительно быть поликарбонатом. Преимуществом использования поликарбоната является то, что этот материал не бьется и, следовательно, не приведет к загрязнению материала, подвергаемого обработке, в случае появления трещины или иного повреждения. Кроме того, можно разработать крышку, изготовленную из поликарбоната, такую, которая будет в состоянии выдержать взрыв порошка. Закрывающее устройство может быть выполнено с усилением по центру в форме центрального тела с возможностью запирания.
Соответственно, материал внешнего участка может быть сталью. Сталь легко очищается и обеспечивает получение внешнего участка достаточной прочности, чтобы выдерживать давление.
В предпочтительном варианте центральное тело содержит цилиндрическую оболочечную часть, и тарельчатый участок крышки имеет в общем круглую форму. Это облегчает процесс очистки и в то же время предоставляет стабильное и надежное механическое решение, поскольку нет краев, которые могут оказаться трудными для очистки и/или склонными к повреждению.
В другом варианте запирающее устройство является неподвижным, и в нем по меньшей мере один фланец является кольцевым и расположенным у краевой части центрального узла крышки, а центральный узел крышки содержит по меньшей мере один прозрачный участок, образующий заранее заданную зону, и прозрачный участок формируется прозрачным листом, расположенным между первым и вторым фланцем.
Заранее заданная зона может быть круговой и расположенной рядом с центром или в центре центрального узла крышки. При позиционировании заранее заданной зоны в этом месте источники света и, возможно, камера могут быть размещены под местом, где располагается рычаг, и тем самым сохраняется ценное обзорное пространство.
Диаметр заранее заданной зоны может быть 30-100 мм, предпочтительно 50 мм, что обеспечивает достаточную область для наблюдения и/или освещения.
Заранее заданная зона может быть кольцеобразной или иметь форму спирали. Она может также иметь другие формы, такие как треугольник или овал, в зависимости от цели и предпочтений пользователя.
Заранее заданная зона или зоны могут быть сформированы в виде одной или более пересекающихся полос или в виде не пересекающихся полос.
В другом варианте заранее заданная зона располагается на расстоянии от периферийного фланца. Тем самым свет и/или обзор центрируются, и периферия закрывающего устройства не затрагивается.
Это расстояние может быть по меньшей мере 5 мм, предпочтительно по меньшей мере 50 мм.
Закрывающее устройство может содержать по меньшей мере одну камеру в заранее заданной зоне. Это облегчает наблюдение на расстоянии. При размещении камеры в заранее заданной зоне эта камера, имеющая примерно такой же размер, как и светодиод (LED), может занять место одного из светодиодов и при этом обеспечить прямое наблюдение через деталь крышки, а также предоставит возможность для удаленного наблюдения.
Камера может быть выбрана из группы, состоящей из инфракрасной камеры, обыкновенной (визуальной) камеры и камеры, использующей волоконную оптику. В зависимости от процесса, за которым ведется наблюдение, это способствует наиболее подходящему наблюдению.
Предпочтительно, закрывающее устройство способно выдерживать номинальное давление в сосуде.
В предпочтительном варианте фланец закрывающего устройства находится заподлицо с внутренней стороной стенки сосуда. Это устраняет края, присущие известному уровню техники, поскольку такие края, имеющиеся, в частности, на внутренней стенке сосуда, трудно очистить, и, следовательно, изобретение дает лучшее решение с точки зрения санитарии.
В еще одном варианте закрывающее устройство также содержит сантехнический герметизирующий профиль и конструкцию. При использовании сантехнического герметизирующего профиля устраняется необходимость снятия крышки с целью ее очистки.
В дальнейшем изобретение будет описано подробно путем описания предпочтительных вариантов осуществления и со ссылками на чертежи, на которых
Фиг.1 представляет вид в перспективе закрывающего устройства в одном варианте осуществления изобретения;
Фиг.2 представляет схематический вид сбоку закрывающего устройства, изображенного на фиг.1;
Фиг.3 представляет в более крупном масштабе вид сбоку, в разрезе, детали закрывающего устройства, изображенного на фиг.2;
Фиг.4 представляет вид в перспективе закрывающего устройства в другом варианте осуществления изобретения;
Фиг.5 представляет схематический вид сбоку варианта, изображенного на фиг.4;
Фиг.6 представляет в более крупном масштабе вид сбоку, в разрезе, закрывающего устройства, изображенного на фиг.4;
Фиг.7 представляет вид сбоку в разрезе, соответствующий фиг.2 и 5 альтернативного варианта закрывающего устройства в соответствии с изобретением; и
Фиг.8a-8d представляют виды в плане детали закрывающего устройства в других вариантах осуществления изобретения.
На фиг.1 показан вид в перспективе варианта закрывающего устройства в соответствии с изобретением. Закрывающее устройство представлено в форме крышки для очистки и в целом обозначено как 1. В показанном варианте крышка 1 для очистки имеет, в целом, круглую форму и содержит периферический фланец 2, окружающий центральный узел 3 крышки и снабженный также периферическим кольцом 4 на переходе между фланцем 2 и центральным узлом 3 крышки. На этом переходе могут быть предусмотрены подходящие герметизирующие средства. Предпочтительно используется сантехническое исполнение герметизирующих средств, например сантехнический герметизирующий профиль 4а (ср. фиг.3). Его легко поддерживать в чистоте, а также очищать и использовать в соответствии с санитарными нормами в различных отраслях, таких как фармацевтическая и пищевая промышленности.
В контексте настоящего изобретения закрывающее устройство следует интерпретировать как любое устройство, выполняющее функцию закрытия отверстия в рабочей камере, контейнере, баке, трубопроводе или любом подобном сосуде, и оно может, например, содержать крышку для очистки, смотровое отверстие, смотровое или контрольное стекло или любой другой подобный элемент, проходящий сквозь стенку контейнера для образования закрывающего устройства стенки.
В производстве порошков на крупных технологических установках важно постоянно отслеживать и контролировать процесс, чтобы гарантировать выполнение требований к конечному продукту. В сравнении с известным уровнем техники настоящее изобретение решает проблемы санитарии, а также способности к очистке и наблюдению, которые присутствуют в известном уровне техники.
Закрывающее устройство согласно настоящему изобретению приспособлено для установки на технологическом оборудовании, где желательно обследовать часть этого оборудования либо визуально по месту, либо из диспетчерского пункта, например, в процессе производства или после CIP (очистки на месте). Такое технологическое оборудование включает в себя, но не ограничивается этим, шумоподавители, распылители воздуха, распылительные сушильные камеры, циклоны, кольцевые сушилки, грануляторы, камеры для мешочных фильтров, включая камеры со стороны чистого газа и со стороны технологического газа, уловители порошков, ленточные конвейеры, такие как FILTERMAT, газоходы, которые содержат сухой газ или технологический газ с порошком, скрубберы сухой и мокрой очистки и газоочистители/газоохладители.
В некоторых вариантах ниже требование иметь санитарную крышку для очистки, которой легко управлять, объединяется с потребностью в смотровом стекле, оборудованном герметизированной камерой и источником света.
В собранном положении крышка 1 для очистки устанавливается в стенке 50 сосуда (ср. фиг.3), образующего часть, например, распылительного сушильного аппарата, для закрытия отверстия в стенке 50. Крышка 1 для очистки может быть установлена в стенке с помощью любого подходящего способа, например сваркой или болтовым соединением фланца 2 крышки для очистки со стенкой. В предпочтительном варианте фланец 2 находится заподлицо с внутренней стороной стенки 50 сосуда. Это делается из соображений санитарии. В показанном варианте закрывающее устройство является открывающимся, т.е. крышка 1 для очистки предназначается для перевода из закрытого положения, в котором центральный узел 3 крышки закрывает отверстие в стенке 50 вплоть до внутреннего края фланца 2, в открытое положение, в котором имеется физический доступ к внутренней части сосуда через отверстие. Для того чтобы управлять крышкой 1 для очистки, а именно открывать и закрывать центральный узел 3 крышки относительно стационарного фланца 2, имеется механизм перемещения. Механизм перемещения содержит первый выступающий упор 5 и второй выступающий упор 6, соединенные с фланцем 2 крышки 1 для очистки с диаметрально противоположных сторон этой крышки. Кроме того, механизм перемещения содержит рычаг 7, который на первом конце 7а соединен, с возможностью поворота, с первым выступающим упором 5 и на втором конце 7b соединен с втулкой 8, которая, в свою очередь, соединена с вращающейся ручкой 10 для обеспечения зацепления со стержнем 9. По существу посередине между первым и вторым концами 7а, 7b рычага 7 рычаг 7 соединен, с возможностью поворота, с первым концом 11а центрального тела 11. Центральное тело 11 образует часть центрального узла 3 крышки, и второй конец 11b центрального тела 11 прочно закреплен на тарельчатой части крышки, что будет подробно описано ниже. Таким образом, при повороте ручки 10 в одном направлении (например, против часовой стрелки) второй конец 7b поднимается, в то время как весь рычаг 7 поворачивается вокруг осевого соединения на первом конце 7а. Вследствие этого и центральное тело 11, и, в свою очередь, тарельчатый участок крышки поднимаются одновременно, тем самым отводя весь центральный узел 3 крышки от отверстия и, следовательно, обеспечивая доступ к внутренней части контейнера через отверстие в стенке контейнера. Закрытие крышки 1 для очистки осуществляется поворотом ручки в противоположном направлении.
Обращаясь теперь, в частности, к схематическому виду сбоку, показанному на фиг.2, и виду сбоку в разрезе на фиг.3, можно видеть, что по меньшей мере один источник света имеется в пределах заранее заданной зоны, расположенной в области центрального узла крышки, и этот по меньшей мере один источник света заключен в пределах центрального узла крышки. Таким образом, в изображенном варианте, центральное тело 11 сформировано с одной частью, образующей цилиндрическую оболочечную часть, так что круговая стенка 12 охватывает полость 13. В полости 13 располагается по меньшей мере один источник 41 света и/или камера 42, как подробно описано ниже. Тарельчатая часть крышки центрального узла 3 крышки содержит первую часть 31, идущую от внешней периферии центрального узла 3 крышки у фланца 2 к центральному телу 11, и вторую часть 32, покрывающую полость 13 центрального тела. Вместе две части 31 и 32 закрывают отверстие, определяемое внутренней периферией фланца 2. Соединение между центральным телом 11 и первой и второй частями 31, 32, образующими тарельчатую часть крышки центрального узла крышки в изображенном варианте, может быть выполнено любым подходящим образом. Имеется подходящее соединение между первой и второй частями 31 и 32 в области, где они расположены торцами друг к другу. Материалы для первой части 31 и второй части 32, соответственно, выбираются в соответствии с требованиями конкретной области применения закрывающего устройства. Примерами подходящих материалов являются сталь и поликарбонат, соответственно, что обеспечивает комбинацию прочности и прозрачности. Стекло также допустимо в качестве прозрачного материала, но требует, чтобы условия эксплуатации не создавали риска разрушения или разбивания стекла. Приемлемыми являются также другие прозрачные материалы, используемые в пищевой промышленности. В случае если условия эксплуатации предполагают риск статического электричества в прозрачной второй части 32, прозрачный материал может совсем не использоваться и заменяться проводящим материалом, таким как сталь или углерод, оставляя только отверстие для камеры 42.
В представленном варианте показаны два источника 41 света и одна камера 42, источники 41 света располагаются диаметрально противоположно друг другу в пределах ограниченной заранее заданной зоны 35, определяемой во второй части 32 крышки 1 для очистки, а камера 42 позиционируется по центру. В контексте изобретения «заключенный в пределах» следует интерпретировать как то, что источники света устанавливаются внутри или всецело располагаются в пределах центрального узла крышки и не выходят за границы зоны, например на фланец, к внешней части центрального узла крышки. В варианте, показанном на фиг.1-3, ограниченная заранее заданная зона 35 по существу соответствует полости 13 центрального тела 11. Естественно, допустимы другие количества и конфигурации источника (-ов) света и камеры (камер). Источником света или источниками света может, в принципе, быть любое светоизлучающее тело, имеющее размеры, подходящие для установки в ограниченном пространстве центрального тела. Предпочтительно источник света представляет собой светоизлучающие диоды, которые являются относительно прочными и недорогими и обладают также преимуществом выделения небольшого количества тепла. Камера или камеры могут быть любого подходящего типа, включая инфракрасные камеры, обыкновенные (визуальные) камеры и камеры, использующие оптическое волокно. Например, хороший баланс между потребностью в достаточном освещении и желанием свести мощность и тепло к минимуму достигается в варианте запирающего устройства в соответствии с изобретением, в котором, например, до десяти светодиодов и одна камера устанавливаются или встраиваются в один центральный узел крышки. Сигнал от камеры может быть передан на дисплейное устройство с помощью традиционной электропроводной линии, а может также быть беспроводным. Подача электропитания к источнику (-ам) света и/или камере (-ам) может быть осуществлена любым подходящим образом, например с помощью жесткой разводки, проходящей от внешней области и в центральное тело, или может включать в себя блок батарей электропитания, в частности, в случае мобильных пусковых устройств или в случае использования закрывающего устройства в качестве мобильного устройства для временной установки в стенке сосуда в целях выявления и устранения неисправностей.
Подходящие соответствующие размеры деталей закрывающего устройства выбираются в зависимости от требований конкретной области применения. В показанном варианте диаметр центрального узла 3 крышки обычно находится в интервале от 200 до 500 мм, например три заранее заданных размера составляют 200, 350 и 450 мм. Диаметр центрального тела 11 может варьироваться в зависимости от размера крышки или может фиксироваться для соответствия всем размерам, при этом типичными значениями диаметра центрального тела являются 30-100 мм, например 50 мм. Допустимы альтернативные конфигурации центрального тела. Кроме того, альтернативные конфигурации заранее заданной зоны или заранее заданных зон описываются ниже в связи с подробным описанием фиг.8a-8d.
Центральное тело 11 и тарельчатая часть 31, 32 крышки центрального узла 3 крышки могут быть выполнены в виде отдельных деталей или в виде объединенного устройства. В последнем случае центральный узел 3 крышки может быть заменен в случае неисправности любой из его частей.
В варианте, показанном на фиг.4-6, узлы, выполняющие ту же или аналогичную функцию, что и узлы в первом варианте, подробно описанном со ссылкой на фиг.1-3, обозначены теми же самыми условными числовыми обозначениями, к которым было добавлено «100». Подробно будут описаны только отличия от первого варианта.
Закрывающее устройство в варианте на фиг.4-6 также сконструировано в виде крышки 101 для очистки, которую предполагается открывать и закрывать. Как и в первом варианте, имеется по меньшей мере один источник света в пределах заранее заданной зоны, локализованной в области центрального узла крышки, и этот по меньшей мере один источник света заключен в пределах центрального узла 103 крышки. Главное отличие крышки 101 для очистки от крышки 1 для очистки состоит в том, что тарельчатая часть крышки центрального узла 103 крышки содержит прозрачный лист 132, который может, например, быть изготовлен из поликарбоната. Лист 132 может идти от внешней границы, на которой он имеет подходящий перехлест с фланцем 102, до внутренней границы, к которой лист 132 прилегает или формируется цельным с центральным телом 111. В месте перехлеста с фланцем 102 имеется герметизирующий профиль. В показанном варианте прозрачный лист 132 является сплошным, и второй конец 111b центрального тела 111 встраивается в прозрачный лист 132 таким образом, что оболочечная цилиндрическая часть запрессовывается в прозрачный лист 132. Соединение между центральным телом 111 и прозрачным листом 132, образующим тарельчатую часть крышки центрального узла крышки в показанном варианте, может быть выполнено любым подходящим образом, например в данном случае формовкой. Как и в первом варианте, один или более источников 141 света и одна или более камер 142 предусматриваются в полости 113, определяемой стенкой 112 центрального тела 111. Следовательно, зона наблюдения через отверстие фланца 102 создается в зоне не только на внутренней стенке центрального тела 111, т.е. стороне, обращенной к внутренней части сосуда, но также и в окружающей зоне, т.е. от внешней стороны центрального тела до внутренней границы фланца 102.
В другом варианте, показанном на фиг.7, узлы, выполняющие ту же или аналогичную функцию, что и узлы по первому варианту, описанному подробно со ссылкой на фиг.2 и 3, обозначены теми же числовыми обозначениями, к которым добавлено «200». Подробно будут описаны только отличия от первого и второго вариантов.
В варианте на фиг.7 закрывающее устройство 201 является неподвижным, т.е. не предназначено для открытия и закрытия, и таким образом выполняет функцию смотрового стекла. С этой целью закрывающее устройство 201 снабжается двумя фланцами, нижним фланцем 202 и верхним фланцем 222. Между двумя фланцами 202 и 222 размещается прозрачный лист 232 из стекла, поликарбоната или любого другого подходящего прозрачного материала, прозрачный лист 232 образует центральный узел крышки, в целом обозначенный 203. Как и в вышеописанных вариантах, имеется по меньшей мере один источник света в пределах заранее заданной зоны, локализованной в области центрального узла крышки, и этот по меньшей мере один источник света заключен в пределах закрывающего устройства. Соединение между прозрачным листом 232 и фланцами 202, 222 может быть герметизировано любым подходящим образом. В границах закрывающего устройства 201, а именно в пределах листа 232, могут быть расположены один или более источников 241 света и/или одна или более камер 242, например, таким образом, что светодиоды запрессовываются в прозрачный лист 232.
Конфигурация источника (-ов) света и/или камеры (камер) может изменяться. В дополнение к различным конфигурациям, уже упомянутым выше, другие формы показаны на фиг.8а-8d, на которых схематически представлены закрывающие устройства 1, 301, 401 и 501.
Как описано выше, закрывающее устройство 1 первого варианта, схематически показанное теперь на фиг.8а, имеет свои источники света и камеру, расположенные в центральной заранее заданной зоне, т.е. в пределах зоны 35, по существу соответствующей полости 13 центрального тела 11. Альтернативно, источник (-и) света и/или камера (-ы) могут быть расположены в кольцеобразной заранее заданной зоне 335, как показано на фиг.8b, или в двух пересекающихся полосах, образующих заранее заданные зоны 435, 436 и 535, 536, как показано на фиг.8с и 8d, соответственно.
Во всех вышеуказанных вариантах приемлемы различные геометрические формы. Кроме того, поверхности материалов, образующих часть закрывающего устройства, могут быть обработаны любым подходящим образом. В качестве примера, поверхности прозрачных зон могут иметь нанопокрытие для уменьшение величины осаждений на поверхности.
Изобретение не следует рассматривать как ограниченное вариантами, показанными и описанными выше, различные модификации и комбинации признаков возможны в пределах объема формулы изобретения.
Признак любого варианта может быть скомбинирован с любым признаком другого варианта.