用于涂覆种子的装置和方法与流程

本发明涉及用于以液体敷料溶液涂覆种子的装置以及使用所述装置的方法。

背景技术：

从de4128258a1已知具有界定用于容纳种子的腔室的外壳的此种装置。所述装置包括用于混合种子和敷料溶液的旋转构件，其呈可围绕垂直旋转轴线旋转的转子的形式。种子由所述转子设定为在所述腔室中旋转且混合。敷料溶液借助于喷嘴施加于所述种子。所述装置包括空气管道，用于将热空气馈送到所述腔室中以便使涂覆有敷料溶液的种子干燥。所述热空气由空气管道馈送通过分离单元，所述分离单元对热空气为可渗透的且使空气管道与腔室分离。在此情况下，所述分离单元具有环形筛分表面，热空气通过所述表面到达腔室。

在所述装置的操作期间，当种子通过转子在腔室内移动且被喷洒液体敷料溶液时，种子沿着所述环形筛分表面滑动。在过程中，被液体敷料溶液润湿的个别种子颗粒借助于流动通过环形筛分表面的热空气而干燥。

借助馈送的热空气，涂覆和后续干燥所需的时间与无热空气馈送的涂覆装置相比可显著减少。然而已发现由于所述装置的操作而发出灰尘，这取决于所使用的敷料溶液而可能带来健康风险，且因此如果可能则应当避免。另外，所述环形筛分表面的筛网中的个别孔随时间而变为堵塞，使得借助于热空气的干燥困难且装置因此较低效地工作。

技术实现要素：

因此，本发明是基于提供发出尽可能少的灰尘且可高效地操作的用于涂覆种子的装置的目的。

本发明所基于的目的借助根据权利要求1所述的特征的组合而实现。本发明的示范性实施例从附属权利要求显而易见。

根据权利要求1，所述分离单元包括至少一个穿孔金属片，所述穿孔金属片具有面朝所述腔室的内部面、面朝所述空气管道的外部面以及多个突出部，其中突出部在所述外部面的方向上倾斜地上升且在所述外部面上形成相对于金属片平面倾斜的开口入口。通过所述开口入口，热空气从空气管道移动到所述穿孔金属片中的开口中的一个开口中，并且然后流动通过所述开口的开口出口进入所述腔室。

所述外部面由于向外突出的突出部而不平且变粗糙，而所述穿孔金属片的内部面实际上不会通过所述突出部变粗糙。个别开口出口现在位于所述内部面上。在此情况下，开口出口由外围边沿界定，然而，所述外围边沿不在金属片的内部面上任何地方从金属片平面突出。

因为突出部在外部面的方向上急剧地上升，所以界定开口出口的边沿具有较强圆化的边缘或者从金属片平面到突出部的光滑过渡。因此可实现以敷料溶液润湿或涂覆的个别种子颗粒的显著减少的磨耗，所述种子颗粒在装置的操作期间沿着穿孔金属片摩擦。已发现，在从现有技术已知的具有环形筛分表面的装置中，灰尘排放的相当大的比例可归因于恰由所述环形筛分表面造成的种子颗粒的磨耗。穿孔金属片的特定形状因此被证明是用于减少灰尘排放的有效选项。

借助液体且大体上含水的敷料溶液，种子或个别种子颗粒(例如玉米颗粒)可涂覆有植物保护剂。因此，敷料溶液可以含有用于种子颗粒的保护或发育可能相关的植物保护剂和/或还有其它活性物质/着色剂。确切地说，敷料溶液还可含有提供敷料溶液与待涂覆的种子颗粒之间的良好结合的配料。

在一个示范性实施例中，所述外壳基本上包括圆柱形外壳部分，其中所述穿孔金属片插入到所述圆柱形外壳部分的护套表面中。优选地，所述圆柱形外壳部分是在所述装置的操作期间不移动的静止外壳部分。

所述外壳可包括可旋转外壳部分，其在一个示范性实施例中位于所述圆柱形外壳部分下方。所述可旋转外壳部分可以基本上具有在向下方向上定向的截头锥的形状。在此情况下，所述可旋转外壳部分是以垂直旋转轴线与所述截头锥的圆锥轴线一致的方式安装。所述向下定向的截头锥可以形成所述腔室的圆形基座，所述圆锥包络表面以某一开口角度邻接于所述圆形基座。所述圆柱形外壳部分可以邻接于所述圆锥包络表面的上部边沿，其中所述圆柱形外壳部分的直径可以对应于所述截头锥在上部边沿处的直径。如果包括多个个别种子颗粒的种子位于所述截头锥中，那么位于其中的种子颗粒通过所述截头锥的旋转也被设定为处于旋转。所述个别种子颗粒通过在那时产生的离心力而径向向外压抵也在旋转的圆锥包络表面。在过程中，它们沿着倾斜地延伸的圆锥包络表面向上移动，并且然后主要在圆周方向上移动，沿着圆柱形外壳部分的静止内壁滑动或摩擦。在过程中，它们还沿着穿孔金属片滑动，用于使被敷料溶液润湿的种子颗粒干燥的热空气流动通过所述穿孔金属片。

在一个示范性实施例中，突出部的主轴线基本上在所述护套表面的圆周方向上延伸。这意味着所述主轴线近似平行于种子颗粒沿着穿孔金属片的内部面滑动的方向而定向。在过程中，沿着成型金属片的内部面滑动的种子颗粒优选地首先经过开口出口的边沿的比较尖锐的边缘，然而所述边缘并不与磨耗特定相关。随后所述种子颗粒经过开口出口的边沿的较强圆化的边缘。由倾斜地上升的突出部造成的边沿的特殊形状不会导致用于种子颗粒的任何尖锐边缘接触表面，所述尖锐边缘接触表面可能导致高磨耗水平。这不仅有益于灰尘排放的减少，而且防止穿孔金属板中的个别孔在短时间之后堵塞。因此，通过穿孔金属片的特殊形状可减少灰尘排放且可增加空气可渗透的分离单元的操作寿命。

突出部的开口入口的横截面可基本上为三角形或半椭圆形。替代地或另外，所述突出部在俯视图也可以基本上为三角形或半椭圆形。一方面，由于在俯视图中的三角形或半椭圆形形状而可实现流动横截面较大的开口入口。另一方面，这意味着对于开口入口的边沿的圆化边缘，其在外围边沿的方向上也是圆化的。在本发明的一个实施例中，在德国以商品名conidurs当前出售的冲压薄片用作所述穿孔金属片。

所述空气管道可被构造成在圆柱形外壳部分的护套表面周围在圆周方向上延伸的环形管道。除了可能的排放挡片外，所述环形管道可以在圆柱形外壳部分的护套表面的整个圆周(即360°)上方延伸。

所述穿孔金属片可为环片段，其中若干环片段优选地在圆周方向上安置于彼此前后。如果举例来说所述环形管道在圆周方向上延伸300°，那么由在圆周方向上彼此前后安置的环片段覆盖的角度范围也可以为300°。因此，可在圆柱形外壳部分的区域中的几乎整个圆周上方将热空气直接朝向在腔室中旋转的种子导引。举例来说，提供三个环片段，其中每一环片段覆盖90°到120°的角度范围。

所述外壳可具有盖，使得可从顶部密封腔室。在其中所述外壳包括圆柱形外壳部分的示范性实施例中，所述盖邻接于所述圆柱形外壳部分的护套表面的上部边沿。

可提供用于种子的一个或多个导叶，借助于所述导叶，种子较好地混合以便实现以尽可能均匀的敷料溶液进行润湿或涂覆以及高效的干燥。优选地，它们是附接到圆柱形外壳部分的内部面或所述盖的内部面的静止导叶。在所述装置的操作期间，当可旋转外壳部分旋转时，种子被按压直到它们移动进入静止导叶，所述静止导叶将种子划分为个别的种子股。

在一个示范性实施例中，两个导叶安置于圆柱形外壳部分的内部面上，它们在圆周方向上偏移180°安置。所述两个导叶也可以一方式安置以使得在旋转方向上所见，它们彼此不相等地间隔，即在每一情况下不是180°，而是例如160°和200°(在每一情况下基于导叶的参考点，使得导叶的距离的总和始终是360°)。在三个或若干导叶的情况下，在圆周方向上它们之间的距离也可以是相同或不同大小。给定例如三个导叶，相应距离在每一情况下可以是120°或由此偏离(例如，100°、120°和140°)。

所述导叶的内部空间可以形成空气管道的一部分。穿孔金属片可插入到导叶的外壁中，借助于此来界定导叶的内部空间。因此，所述导叶被供应热空气，所述热空气随后流动通过穿孔金属片进入腔室。

优选地，具有穿孔金属片的外壁构成导叶的导引壁。在此情况下，所述导引壁是导叶的在装置的操作期间与种子接触的壁，种子沿着所述壁滑动且因此对种子赋予对应的方向改变。在种子的主要移动方向上所见，所述导引壁可附接到圆柱形外壳部分的内部面且在径向方向上延伸远离圆柱形内部面，具有稍微弯曲或螺旋形形状且朝向内部延伸。

所述空气管道可包括从上方通向导叶的内部空间的管区段。替代地或另外，热空气也可以通过安置于导叶的后壁上的开口进入导叶的内部空间。在其中导叶附接到圆柱形外壳部分的内部面的示范性实施例中，圆柱形外壳部分的内部面和后壁可以抵靠着彼此齐平搁置。这意味着圆柱形外壳部分的曲率对应于导叶的后壁的曲率。

导叶的横截面可在其高度上恒定。在此情况下，穿孔金属片不必在导引壁的整个高度上延伸，但可以例如仅在导叶的下部三分之一或下部二分之一上延伸。因此，仅在装置的操作期间与大部分种子直接接触的区中，热空气从导叶渗漏。

可提供旋转圆盘雾化器以用于雾化或精细分布液体敷料溶液。所述圆盘雾化器的旋转轴线优选地与可旋转外壳部分的旋转轴线一致。在操作中，液体敷料溶液优选地从上方施加到旋转圆盘雾化器上。由于圆盘雾化器的旋转，击中圆盘雾化器的敷料溶液被雾化为细液滴。由于圆盘雾化器的旋转，液滴针对种子径向向外抛出。圆盘雾化器所位于的平面在此情况下可以位于截头锥的区中。

所述装置可包括空气处理系统，所述空气处理系统具有用于来自所述腔室的排放空气的入口以及连接到所述空气管道的出口。因此，选路通过腔室的空气的闭合回路是可能的。优选地，所述空气处理系统具有用于灰尘分离的过滤器单元、水分离器以及空气加热装置。优选地，载有灰尘的排放空气首先从腔室进入空气处理系统的过滤器单元，在此尘粒与空气流分离。随后，以此方式清洁的空气到达水分离器，其中水通过冷凝、优选地通过降低温度而分离。随后，经过清洁且干燥的空气到达空气加热装置以便将空气带回到既定的干燥温度。随后，将经过滤、干燥且重新受热的空气引入到空气管道，从该处所述空气通过穿孔金属片而部署以用于使腔室中的种子干燥。由于腔室中已产生极少磨耗且因此极少灰尘，因此过滤器单元中的尘粒的产生对应地较小。不仅可借助于闭合空气回路实现高效节能的干燥过程，而且也可能使得例如热空气温度、热空气的残余水分等重要过程参数独立于装置的位置和定位以及该处盛行的天气条件。

来自空气处理系统的经过滤、干燥且重新受热的空气的一部分可以通过圆柱形外壳部分与可旋转外壳部分之间的环形间隙而导引到腔室中。因此可避免载有灰尘的排放空气通过所述环形间隙从腔室逸出到环境中。另外，借助通过所述环形间隙从空气处理系统馈送经调节的空气可进一步增加干燥过程的有效性。

以权利要求15实现本发明的另一目的，提供一种用于涂覆种子的方法。根据权利要求15，使用在本文所描述的实施例中的一个中的装置，其中用于混合种子和敷料溶液的所述旋转构件设定为处于旋转，其中所述种子通过所述旋转构件沿着所述穿孔金属片的所述内部面移动，且其中所述倾斜地上升的突出部基本上与所述种子的所述主要移动方向相对，使得防止所述种子在沿着所述金属片的所述内部面移动的同时击中尖锐边缘。所述旋转构件的旋转方向且因此种子的旋转方向以及所述突出部以一方式定向以使得穿孔金属片的内部面上的种子首先沿着开口出口的边沿的比较尖锐的边缘滑动，然而其中此尖锐边缘不会带来在移动方向上所见的障碍。在经过此并不关键的边缘之后，种子颗粒经过所述边沿的较强地圆化的边缘。通过穿孔金属片相对于种子的主要移动方向的此定向可以显著减少种子的磨耗且因此减少灰尘排放。另外，可显著减少穿孔金属片被磨耗的材料堵塞的危险。

附图说明

参考图中所示的示范性实施例更详细阐释本发明。在附图中：

图1示意性地示出了用于涂覆种子的装置；

图2示出了图1的装置的腔室的俯视图；

图3示意性地示出了图1的装置中使用的穿孔金属片的突出部；

图4示出了沿着图3中的线iv-iv的截面；

图5在俯视图中示出了穿孔金属片的细节。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于涂覆种子的装置。所述装置包括界定用于容纳种子的腔室11的外壳10。此外，所述装置包括将稍后论述的空气处理系统40。

外壳10包括可旋转外壳部分12，其在此处说明的示范性实施例中被配置成截头锥。截头锥的可旋转外壳部分12具有下部圆形端面13，所述端面也可被称作腔室基底。外壳部分12经安装以便可围绕垂直旋转轴线1旋转且由电机14驱动。在可旋转外壳部分12上方，安置静止的圆柱形外壳部分15，其内径对应于圆锥形外壳部分12在上部边沿处的直径。腔室11通过盖16朝向顶部密封。

呈环形管道形式的空气管道17在圆柱形外壳部分15周围在圆周方向上延伸。包括穿孔金属片18的空气可渗透分离单元提供于空气管道17与腔室11之间。来自空气管道17的热空气可流动通过穿孔金属片18进入腔室11，以便使位于其中的种子干燥。然而，金属片18防止种子从腔室11进入空气管道17。

腔室11可填充有来自料仓19的种子。举例来说，腔室11可以种子占据由截头锥12界定的体积的近似一半的方式填充有种子。在非旋转外壳部分12的情况下，用于敷料溶液的圆盘雾化器20将被种子完全覆盖。类似于可旋转外壳部分12，圆盘雾化器20由电机21驱动。在此情况下，圆盘雾化器20也围绕旋转轴线1旋转。

如果下部可旋转外壳部分12现在设定于通过电机14旋转，那么位于外壳部分12中的个别种子颗粒也旋转。由于离心力，所述种子压抵圆锥体包络表面且在圆柱形外壳部分15的方向上沿着圆锥体包络表面向上移动。在过程中，种子被导引经过穿孔金属片18，其中个别种子的主要移动是在圆周方向上受引导。这意味着相对于静止穿孔金属片18，个别种子沿着其在圆周方向上滑动或摩擦。在过程中，个别种子颗粒失去动能，使得它们落回到旋转外壳部分12中，如由箭头22、23指示。在那里，它们由于离心力而在圆周方向上再次加速且压抵圆柱形外壳部分15的内壁或压抵穿孔金属片18。通过此处未说明的导叶可以辅助由箭头22、23指示的种子的搅动。

为了涂覆种子，通过所述盖从上方将敷料溶液施加于现被暴露的圆盘雾化器20。通过盖16引入敷料溶液由箭头24表示。在过程中，液体敷料溶液从上方击中/滴落到旋转圆盘雾化器20上，借助于此使敷料溶液雾化为许多小液滴。由于离心力，个别液滴针对如上文所描述位于圆柱形外壳部分15的圆锥体包络表面或内部面上的种子径向向外抛出。腔室11内的种子的搅动导致种子与敷料溶液的良好彻底混合，使得个别种子颗粒均匀地涂覆有敷料溶液。施加有敷料溶液的种子通过来自空气管道17的热空气而干燥。

图2从上方示出了腔室11。可辨识出外壳10的基本上旋转对称的配置。在涂覆和干燥已完成之后，可经由排放挡片25清空腔室11。穿孔金属片18以环形方式配置，并且除了由排放挡片25覆盖的角度范围之外在圆柱形外壳部分15的整个圆周上方延伸。径向到达圆柱形外壳部分15周围的空气管道17也基本上在外壳部分15的整个圆周上方延伸。经由偏移90°的三个管道入口26，热空气(见箭头27)进入空气管道17，并且然后通过金属片18进入腔室11。

参考图3到5更详细描述穿孔金属片18的结构。穿孔金属片18包括以一图案布置的多个突出部28(见图5)。图3示出了穿孔金属片18的小区段。从金属片平面29延伸出的单个突出部28在横截面中可见。在此情况下，所述突出部指向外部面30的方向。在安装位置中，穿孔金属片18的外部面30面朝空气管道17。穿孔金属片18的内部面31朝向腔室11。其不含任何升高部分，并且因此与外部面30相比是光滑且平的。图3示出了位于腔室11中的个别种子颗粒2。图3中的箭头32指示种子颗粒2相对于静止金属片18的主要移动方向。主要来说，种子颗粒2的主要移动方向32是围绕旋转轴线1的旋转移动(见图2中的箭头32)。种子颗粒2通过离心力而压抵穿孔金属片18的内部面31且因此沿着其摩擦。

在热空气流动通过穿孔金属片18的方向上(见箭头33)，从图4中的前部所示的开口入口34由突出部28产生。在图3的示范性实施例中，开口入口34相对于金属片平面29倾斜大约70°。其具有近似半椭圆形横截面(见图4)。另外，图4示出了种子颗粒2的主要移动方向32，其在图4的图示中突出到绘图的平面中。也近似为半椭圆形且基本轮廓从图5的图示显而易见的开口出口35在内部面31上通过突出部28形成于金属片平面29中。相对于外部面30倾斜地上升的突出部28以及位于金属片平面29中的开口出口35的半椭圆形基本形状导致了在种子颗粒2的主要移动方向32上所见的后部边缘36，所述边缘经较强地圆化或提供金属片平面29与突出部28之间的光滑过渡。当种子颗粒2通过离心力而沿着穿孔金属片18移动且压抵穿孔金属片时，所述种子颗粒首先经过开口入口34的下部边缘37。此边缘37是比较尖锐的边缘，但相对于种子颗粒的磨耗只起到微小作用。随后，种子颗粒2击中后部边缘36，然而所述后部边缘经较强地圆化且因此关于磨耗对种子颗粒影响不大。并且，可能导致外部面30与内部面31之间的开口堵塞的无磨耗残渣能够由于光滑形状而在边缘36处形成。

从在俯视图中示出穿孔金属片18的外部面30的图5显而易见，每一突出部28的主轴线38并行或基本上平行于种子颗粒2的主要移动方向32而定向。还显而易见，在主要移动方向32上所见，关于磨耗较为关键的后部边缘36在每一情况下都较强地圆化且因此关于磨耗无害。

在图1中示意性地说明的空气处理系统40具有用于来自腔室11的排放空气42的入口41。排放空气42馈送到过滤器单元43，在所述过滤器单元中尘粒与空气流分离。以此方式经过滤的空气44到达水分离器45。在那里，从空气流44提取热以使得水冷凝。经过滤且干燥的空气流46在空气加热装置47中受热且被带到使腔室11中的种子干燥所需的温度。经过清洁、干燥且受热的空气48在出口49处离开空气处理系统40。出口49连接到空气管道17，经由所述空气管道，受热空气48通过穿孔金属片18流动到腔室11中。

另外，出口49可连接到环形间隙39(如果提供此间隙)，所述间隙位于圆柱形外壳部分15与旋转外壳部分12之间。因此，经过清洁、干燥且受热的空气48能够通过环形间隙39进入腔室11。一方面，通过馈送经调节的空气48通过环形间隙39，可防止排放空气42通过环形间隙39的不合需要的逸出，且另一方面，种子的干燥可进一步改善。

附图标记说明

1旋转轴线

2种子颗粒

10外壳

11腔室

12旋转外壳部分

13端面

14电机

15圆柱形外壳部分

16盖

17空气管道

18穿孔金属片

19料仓

20圆盘雾化器

21电机

22箭头

23箭头

24箭头

25排放挡片

26管道开口

27箭头

28突出部

29金属片平面

30外部面

31内部面

32主要移动方向

33箭头

34开口入口

36开口出口

36边缘

37边缘

38主轴线

39环形间隙

40空气处理系统

41入口

42排放空气

43过滤器单元

44经过滤的空气

45水分离器

46干燥空气

47空气加热装置

48受热空气

49出口