JP2009240923A - Mixing and cleaning method and mixing and cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は混合洗浄方法および混合洗浄装置に関する。さらに詳しくは、粉体と液体とを混合する揺動ミキサーの内部を容易に洗浄することができる混合洗浄方法および装置に関する。 The present invention relates to a mixed cleaning method and a mixed cleaning apparatus. More specifically, the present invention relates to a mixing and cleaning method and apparatus capable of easily cleaning the inside of an oscillating mixer that mixes powder and liquid.
粉体と液体とを混合する混合装置として、特許文献1および特許文献2に記載されている揺動ミキサーが知られている。この揺動ミキサーを用いて粉体と液体を混合する場合、混合槽の内壁に付着して残るペースト状の湿潤粉体(スケール)が多いため、材料が無駄になったり、後処理が煩雑になる問題があった。
As a mixing device for mixing powder and liquid, there are known rocking mixers described in
本出願人はこのような問題を解消するため、特許文献3に示す混合方法を提案している。この方法では、混合槽に粉体のみを充填しておき、混合槽を揺動させながら蓋体に設けたノズルから水分をスプレーする。それにより粉体中に水分が均一に混合されるので、混合槽の内壁に付着する湿潤粉体の量が大幅に低減する。そのため、次のバッチでは混合槽の内壁に残った付着物を取り除くことなく、粉体を充填することができる。
特許文献3の方法でも、湿潤粉体の付着が完全になくなるわけではなく、粉体や液体の種類によっては付着物がかなり残ることがある。その場合はそのままつぎのバッチで粉体と液体とを混合すると、付着物の上にさらに付着し、材料のロスが多くなる。しかも混合組成が不安定になる。また、混合槽から混合物を取り出した後、混合槽を正位置に戻し、壁面に付着した湿潤粉体を手作業で取り除くことも考えられる。しかし粉塵環境での手作業となるため作業者の負担が大きく、健康面でも問題である。
Even the method of
本発明は、混合槽の壁面への混合物の付着を一層少なくしてロスを削減し、混合時の液体と粉体の組成を安定させ、粉塵環境での手作業を削減することを技術課題としている。 The technical problem of the present invention is to reduce the loss by reducing the adhesion of the mixture to the wall surface of the mixing tank, to stabilize the composition of the liquid and powder during mixing, and to reduce manual work in the dust environment. Yes.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、揺動ミキサーを作動して粉体と液体を混合し、ついで排出シュートを揺動ミキサーの下方に配置した状態で混合槽を反転して混合物を排出シュートに排出し、ついで混合槽を反転させた状態のまま、洗浄シュートを揺動ミキサーの下方に配置し、混合槽内に洗浄液を噴射して混合槽内を洗浄し、ついで混合槽を正位置に戻す混合洗浄方法によれば、揺動ミキサーの壁面に付着したペースト状の湿潤粉体を、容易かつ安全に取り除くことができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors of the present invention operated a rocking mixer to mix powder and liquid, and then placed a discharge chute below the rocking mixer in a mixing tank. The mixture is discharged to the discharge chute, and then the washing chute is placed below the rocking mixer while the mixing tank is inverted, and the cleaning liquid is sprayed into the mixing tank to wash the mixing tank. Then, according to the mixing and cleaning method for returning the mixing tank to the normal position, it was found that the pasty wet powder adhering to the wall surface of the rocking mixer can be easily and safely removed, and the present invention has been completed. It was.
上記の混合洗浄方法においては、混合槽内を洗浄した後、混合槽内にエアを噴射して混合槽内を乾燥させるのが好ましい。さらに混合槽を洗浄するとき、混合槽を揺動させながら洗浄するのが好ましい。その場合、混合槽を乾燥させるとき、混合槽を揺動させながら乾燥させるのが好ましい。 In the above mixed cleaning method, it is preferable to dry the inside of the mixing tank by cleaning the inside of the mixing tank and then injecting air into the mixing tank. Further, when the mixing tank is washed, it is preferable to wash while shaking the mixing tank. In that case, when the mixing tank is dried, it is preferable to dry the mixing tank while swinging.
さらに本発明者らは、上記混合洗浄方法を実施するため、反転自在に設けられる混合槽を備えた揺動ミキサーと、その揺動ミキサーの下方の作動位置とそこから離れた待避位置との間で往復走行自在に設けられる排出シュートと、前記揺動ミキサーの下方の作動位置とそこから離れた待避位置との間で往復走行自在に設けられる洗浄シュートとを備えている混合洗浄装置を完成した。 Furthermore, in order to carry out the above mixed cleaning method, the present inventors have provided a oscillating mixer provided with a reversible mixing tank, and an operating position below the oscillating mixer and a retracted position away from the operating position. Completed a mixing and cleaning apparatus including a discharge chute that can be reciprocated and a cleaning chute that can be reciprocated between an operating position below the swing mixer and a retracted position away from the discharge chute. .
このような混合洗浄装置においては、前記揺動ミキサーが、間隔を開けて対設された、前記混合槽を反転自在に支持する一対の固定フレームを備えており、それらの固定フレームの間に走行ガイドが設けられ、前記排出シュートおよび洗浄シュートがその走行ガイドに沿って往復走行するものが好ましい。さらに前記排出シュートと洗浄シュートが結合されて走行シュートとされており、その走行シュートを往復駆動する駆動手段をさらに備えているものが一層好ましい。また、前記洗浄シュートが、上向きに洗浄液を噴出する洗浄ノズルと、上向きにエアを噴出するエアノズルとを備えている混合洗浄装置が一層好ましい。 In such a mixing and cleaning apparatus, the oscillating mixer includes a pair of fixed frames that are opposed to each other and support the mixing tank in a reversible manner, and run between the fixed frames. Preferably, a guide is provided, and the discharge chute and the cleaning chute reciprocate along the travel guide. Further, it is more preferable that the discharge chute and the cleaning chute are combined to form a traveling chute, and further provided with a driving means for reciprocatingly driving the traveling chute. More preferably, the cleaning chute includes a cleaning nozzle that ejects cleaning liquid upward and an air nozzle that ejects air upward.
本発明の混合洗浄方法では、揺動ミキサー内の粉体と液体の混合物を、混合槽を反転して排出シュートに落とし込んだ後、その反転状態のまま、排出シュートの位置に洗浄シュートを配置する。そして混合槽内に洗浄液を噴射するので、混合槽の内面に付着した湿潤粉体は洗浄液によって洗い流され、洗浄シュート内に流し落とされる。そのため、混合槽の湿潤粉体を効率的に洗浄することができ、しかも作業者は粉塵環境にさらされない。洗浄後、混合槽を元の位置に戻し、つぎのバッチを行う。つぎのバッチでは従来と同様に粉体を充填し、上から液を散布しながら混合槽を揺動させることにより行うが、混合槽の内面が洗浄されているので、湿潤粉体が付着しにくい。排出シュート内の混合物は、作動位置でさらに下方の取り出しシュートなどに落とし込むことができる。ただし、つぎにバッチの揺動ミキサーによる混合操作中に排出してもよい。また、洗浄シュートの位置に排出シュートを戻す操作も混合操作中に行うことができる。 In the mixed cleaning method of the present invention, after the powder and liquid mixture in the rocking mixer is dropped into the discharge chute by inverting the mixing tank, the cleaning chute is arranged at the position of the discharge chute in the inverted state. . And since a washing | cleaning liquid is injected in a mixing tank, the wet powder adhering to the inner surface of a mixing tank is washed away with a washing | cleaning liquid, and is poured down into a washing chute. Therefore, the wet powder in the mixing tank can be efficiently cleaned, and the operator is not exposed to the dust environment. After washing, return the mixing tank to its original position and perform the next batch. In the next batch, the powder is filled as before, and the mixing tank is swung while spraying the liquid from above, but the inner surface of the mixing tank is cleaned, so that the wet powder is difficult to adhere. . The mixture in the discharge chute can be dropped into a lower takeout chute or the like at the operating position. However, the batch may be discharged during the mixing operation by the rocking mixer. Also, the operation of returning the discharge chute to the position of the cleaning chute can be performed during the mixing operation.
混合槽内を洗浄した後、さらに混合槽内にエアを噴射して混合槽内を乾燥させる混合洗浄方法の場合は、混合槽内の水を迅速に切り、乾燥させることができる。そのため、つぎのバッチの処理を迅速に行うことができる。 In the case of the mixed cleaning method in which air is further injected into the mixing tank and the inside of the mixing tank is dried after cleaning the inside of the mixing tank, the water in the mixing tank can be quickly cut and dried. Therefore, the next batch can be processed quickly.
本発明の混合洗浄装置は、排出シュートと洗浄シュートをそれぞれ揺動ミキサーの下方の作動位置とそこから離れた待避位置との間で往復走行自在に設けているので、本発明の混合洗浄方法を効率的に実施することができる。このような混合洗浄装置においては、前記揺動ミキサーが、間隔を開けて対設された、前記混合槽を反転自在に支持する一対の固定フレームを備えており、それらの固定フレームの間に走行ガイドが設けられ、前記排出シュートおよび洗浄シュートがそれぞれその走行ガイドに沿って往復走行するものである場合は、洗浄シュートおよび排出シュートの移動を迅速に、かつ、容易に行うことができる。 In the mixed cleaning apparatus of the present invention, the discharge chute and the cleaning chute are provided so as to be able to reciprocate between an operating position below the swing mixer and a retracted position away from the operating position. Can be implemented efficiently. In such a mixing and cleaning apparatus, the oscillating mixer includes a pair of fixed frames that are opposed to each other and support the mixing tank in a reversible manner, and run between the fixed frames. When a guide is provided and the discharge chute and the cleaning chute reciprocate along the travel guides, the cleaning chute and the discharge chute can be moved quickly and easily.
さらに前記排出シュートと洗浄シュートが結合されて走行シュートとされており、その走行シュートを往復駆動する駆動手段をさらに備えている混合洗浄装置では、排出シュートと洗浄シュートを連動して移動させることができる。また、駆動手段を備えているので、移動操作が容易で、自動化することも容易である。また、前記洗浄シュートが、上向きに洗浄液を噴出する洗浄ノズルと、上向きにエアを噴出するエアノズルとを備えている場合は、ホースなどを準備する手間が省ける。 Furthermore, the discharge chute and the cleaning chute are combined to form a traveling chute, and in the mixed cleaning apparatus further provided with driving means for reciprocatingly driving the traveling chute, the discharge chute and the cleaning chute can be moved in conjunction with each other. it can. In addition, since the driving means is provided, the moving operation is easy and it is easy to automate. Further, when the cleaning chute includes a cleaning nozzle that ejects cleaning liquid upward and an air nozzle that ejects air upward, it is possible to save time and labor for preparing a hose and the like.
つぎに図面を参照しながら本発明の混合洗浄装置および混合洗浄装置を説明する。図1は本発明の混合洗浄方法の一実施形態を示す一部切り欠き正面図、図2は図1のII-II線断面図、図3は図1の混合洗浄装置のフレームを示す斜視図、図4は図1の混合洗浄装置の側面図、図5は図1の混合洗浄装置の反転フレームを示す斜視図、図6および図7は図1の混合洗浄装置の作動状態を示す工程図である。 Next, the mixed cleaning apparatus and the mixed cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of the mixed cleaning method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a frame of the mixed cleaning apparatus in FIG. 4 is a side view of the mixed cleaning apparatus of FIG. 1, FIG. 5 is a perspective view showing an inversion frame of the mixed cleaning apparatus of FIG. 1, and FIGS. 6 and 7 are process diagrams showing an operating state of the mixed cleaning apparatus of FIG. It is.
図1に示す混合洗浄装置10は、大きく分けて、走行装置11と、その走行装置によって往復駆動される走行シュート12と、走行装置11の上方に配置される揺動ミキサー13とからなる。走行装置11は、左右に延びるフレーム14と、そのフレームに設けられるレール枠15と、走行シュート12を左右に往復駆動する油圧シリンダ16と、その油圧シリンダを作動させる図示しない油圧ユニットおよび制御盤とからなる。この実施形態では、油圧シリンダ16は、フレーム14に対し、センタートラニオン16aを介して揺動自在に支持されている。なお、油圧シリンダに代えてエアシリンダを用いることもできる。
The mixed
フレーム14は、図2および図3に示すように、前後に一対で配置されるベース14aと、それらのベースの左右端近辺から立ち上がる脚14bと、その脚の上端から内向きに延びる支持ビーム14cと、それらの支持ビームによって支持される矩形上のレール枠15とからなる。レール枠15は、一対のレール15aと、その端部同士を連結する横枠15aとから矩形の枠体とされており、前記フレーム14の支持ビーム14cの先端に固定されている。したがってレール15はベース14aよりも脚14bの分だけ高い位置に支持されている。前後のベース14a、脚14baおよび支持ビーム14cは、レール枠15を介して一体とされている。レール15aは断面コ字状の溝形鋼(Cチャンネル)によって構成され、開口側が内向きにされている(図4参照)。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図1および図2に示すように、走行シュート12は、左右に長い箱体であり、略中央近辺に仕切り板12aが設けられている。仕切り板12aの図1における左側が揺動ミキサー13から排出される粉体と液体の混合物を受け取る排出シュート20であり、右側が洗浄シュート21である。走行シュート12の側壁には全部で4個の車輪12bが回転自在に設けられている。車輪12bは図4に示すように、レール15aによってガイドされる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、排出シュート20の左端の壁22は上に向かって広がるように傾斜して上方に長く延びている。それにより反転途中の揺動ミキサー13の混合槽23からこぼれ落ちる混合物を受け止めることができる。洗浄シュート21の右端の壁24には、洗浄用の水、とくに純水を洗浄シュート21の内側に導く配管25が貫通している。それらの配管25の端部には、図2に示すように、たとえば4個の洗浄ノズルWaに連結されている。洗浄ノズルWaはいずれも上向きに配置され、反転された揺動ミキサー13の混合槽23の内壁に向かって水を噴出する。さらに洗浄シュート21にはエア配管26が連結されており、その先端に上向きにエアを噴出するエアノズルArが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
上記のように構成される走行装置11および走行シュート12では、油圧シリンダ16のロッドが伸びるとシュート21全体が図1および図2の右側に移動し、揺動ミキサー13の下方(作動位置)に排出シュート20が位置する。そのとき、洗浄シュート21は右端の待避位置に来る。ロッドが縮むとシュート21全体が左側に移動し、洗浄シュート21が揺動ミキサー13の下方に来る。そのとき混合物が収容されている排出シュート20は、図1の想像線で示すように、左端の待避位置に来る。
In the traveling
排出シュート20の底部は開口しており、作動位置の下方には排出された混合物を受け取る取り出しシュートが配置されている(図6の排出工程S3の符号43参照)。そのため、排出シュート20に排出された混合物は、そのまま取り出しシュート43に落とされる。取り出しシュート43は押し出しスクリューを備えた従来の固定型の排出シュートと同様のものであり、混合物は成形工程、乾燥工程、焼成工程など、従来と同様の工程を経て製品に加工される。
The bottom of the
排出シュート20が作動位置に来たときは、洗浄後の汚水を収容している洗浄シュート21は右端の待避位置に来る。この待避位置の下方には、洗浄シュート21内の洗浄後の水を排出する排水路が設けられており、洗浄シュート21の底部に設けたバルブを解放して洗浄後の水を排水路に排出することができる。なお、排出シュート20の底面を解放せず、バルブで開閉自在とすると共に、左端の待避位置の下方に取り出しシュート43を設けることもできる。
When the
揺動ミキサー13は、図4に示すように、走行シュート12が走行するスペースをあけて対設される前後一対の支持壁(図3参照)27と、それらの支持壁から立ち上がる4本の支柱28と、支持壁27によって反転自在に支持される反転フレーム29と、その反転フレームの上板29aによって支持される混合槽23と、反転フレーム29の底板29bと混合槽23の底部の間に介在される傾斜クランク31とを備えている。支柱28の上端同士は前後に渡る天井梁32によって連結され、それらの天井梁32には、混合槽30に対して蓋33を被せたり外したりする蓋開閉機構34が設けられている。
As shown in FIG. 4, the oscillating
支持壁27は、図3に示すようにベース14aの上に固定され、その上端に、反転フレーム29を回転自在に支持する軸受け36が取り付けられている。前後の支持壁27同士の間には、反転フレーム29が回動するスペースが必要であり、そのため支持壁27の間には直接連結する梁は設けられていない。ただし前述の支柱28および天井梁32を介して間接的に連結され、間隔を維持されている。
As shown in FIG. 3, the
反転フレーム29は、図5に示すように、前述の上板29aおよび下板29bと、上板と下板を連結する前後の側板29cと、それらの側板29cから前後に突出する片持ちの軸29dとを備えている。軸29dは図1に示すようにチェーン29eおよびスプロケットにより下方の図示しない駆動軸と巻き掛け伝導されており、下方の駆動軸はクランクハンドルまたは減速機付きのモータに連結されている。それにより、クランクハンドルを手動で回すか、モータを回転させることにより、反転フレーム29を軸線J回りに往復回動させることができる。
As shown in FIG. 5, the
反転フレーム29の下板29bは、図4に示すように、傾斜クランク31の駆動軸31aを回転自在に支持しており、さらにその駆動軸31aを駆動する減速機付きのモータMが取り付けられている。下板29bの下方には、駆動軸31aとモータMの軸の間に設けられるチェーン・スプロケットなどの巻き掛け伝導機構31bが配置されている。
As shown in FIG. 4, the
混合槽23および傾斜クランク軸31は従来公知の揺動ミキサーのものと同様であり、たとえば特許文献3に記載されているものを使用しうる。すなわち混合槽23は、金属などの剛体からなる筒状の上部材23aと、ゴムなどの弾性体からなる有底筒状の下部材23bとからなる。下部材23の底面の中心部には、剛性を有する底板が設けられ、その底板には、傾斜クランク軸31の傾斜軸の先端に回転自在に連結される軸受けが設けられている。
The mixing
それによりモータMが回転して傾斜クランク軸31の駆動軸31aが回転すると、弾力性を有する下部材23bの底部が揺動し、下部材23bの弾性による変形と復帰の作用により内部の粉体と液体を混合する(図6の混合工程S2参照)。底板29bには混合槽23内を攪拌する攪拌棒23cが固定されており、傾斜クランクの回転に伴って円錐面に沿った味噌すり運動を行い、粉体と液体とを混合攪拌する。さらに混合槽23の上記の揺動作用は、後述する洗浄工程および乾燥工程においても行わせることができ、洗浄および乾燥作用を向上させる。
As a result, when the motor M rotates and the
前記蓋開閉機構34は、図4に示すように、天井梁32に沿って設けられる左右一対のガイドと、それらのガイドに沿って前後に移動する走行部材40と、その走行部材に対して蓋33を昇降する昇降機構41とからなる。走行部材40はモータによって往復駆動され、昇降機構41はエアシリンダなどによって駆動される。蓋33には、混合槽23の内部に液体を散布するシャワーノズル42が設けられている。走行部材40と昇降機構41により、混合槽23に対して蓋33を自動的に開閉することができる。すなわち、蓋33を開けるときは、昇降機構1により蓋33を持ち上げ、ついで走行部材40が図4の右側に移動する。それにより蓋33が開く。蓋33を閉じるときは、走行部材40が左に移動し、昇降機構41により蓋33が下げられる。
As shown in FIG. 4, the lid opening /
揺動ミキサー13の上方には、スクリューコンベアで粉体を送り出す定量送り出しホッパ(図6の符号44)が設けられており、その定量送り出しホッパ44の下部にはジャバラ付きシュート45が設けられている。それにより、混合槽23に粉体を充填するとき、粉塵が舞い上がらず、作業環境が汚染されない。
Above the oscillating
つぎに図6および図7を参照して、上記のごとく構成される混合洗浄装置10の作用を説明する。始めに混合槽23の蓋33を開け、定量送り出しホッパ44から所定量の粉体を混合槽23に充填する(充填工程S1)。ついで蓋33を閉じて、液体を少しずつ散布しながら揺動ミキサー13に揺動混合運転を行わせる(混合工程S2)。混合が完了すると、蓋33を開け、反転フレームを反転させて混合槽23内の混合物を排出シュート20に排出する(排出工程S3)。このとき、排出シュート20をあらかじめ揺動ミキサー13の下方に配置しておく。排出シュート20に排出された混合物は、そのままさらに下方の取り出しシュート43まで落下する。
Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the operation of the
ついで混合槽23を反転させたまま、走行シュート12を走行させ、揺動ミキサー13の下方に洗浄シュート21を移動させる。そして洗浄シュート21の洗浄ノズルWaから洗浄水をスプレーし、混合槽23の壁に付着したペースト状の湿潤粉体を除去する(洗浄工程S4)。洗浄工程の間、揺動ミキサー13を作動させておくと、ゴム部分である下部材が揺動するので、一層湿潤粉体を除去しやすい。混合槽23内に噴射された水は、除去した湿潤粉体と共に洗浄シュート21内に落下する。
Next, the traveling
ついでエアノズルArからエアを吹き込み、混合槽の内面を乾燥させる(乾燥工程S5)。このときも混合槽23を揺動させておく。ついで反転フレーム29を正位置に戻し(戻し工程S6)、つぎのバッチ処理を繰り返す。
Next, air is blown from the air nozzle Ar to dry the inner surface of the mixing tank (drying step S5). Also at this time, the mixing
前述の各工程S1〜S6の作業時間は、混合する粉体や液体の種類によって異なる。そのため、たとえばタイマーなどであらかじめ設定しておき、自動的に停止させ、タイムアップした時点で次の工程に自動的に移行させるプログラム制御によるのが好ましい。ただし、蓋33の開閉や、シュート14の移動、混合槽23の反転は、それらの動作が完了したことをリミットスイッチなどで確認させ、確認後に次の工程に移行させるシーケンス制御によるのが好ましい。それらのプログラム制御およびシーケンス制御は、プログラマブルコントローラ、シーケンサあるいはコンピュータなどで行わせることができる。
The working time of each of the aforementioned steps S1 to S6 varies depending on the type of powder or liquid to be mixed. Therefore, for example, it is preferable to use program control that is set in advance with a timer or the like, automatically stops, and automatically shifts to the next step when the time is up. However, the opening / closing of the
前記実施の形態では、シュート14の走行方向と混合槽23の回転方向を同一にしているが、走行方向と回転フレーム29の回転軸とを平行にすることもできる。また、洗浄工程S4や乾燥工程S5においては揺動ミキサー12を揺動させながら水やエアを噴出させるようにしているが、揺動させずに洗浄や乾燥させてもよい。なお、洗浄工程S4において、水に代えて温水を用いたり、水以外の洗浄液を用いることもできる。また、乾燥工程S5では熱風あるいは温風を噴出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the traveling direction of the
前記混合洗浄装置10で液体と混合する粉体は、一種だけに限らず、二種以上でもよい。その場合は先に粉体同士を乾式混合しておき、粉体同士の混合が完了してから、蓋体のノズルから液体を散布しながら粉体に液体を混合していく。また、二種以上の液体を粉体に混合する場合は、液体同士を先に混合してもよく、先に一種の液体を粉体に散布して混合し、つぎに他の液体を散布・混合することもできる。
The powder to be mixed with the liquid in the
10:混合洗浄装置、11:走行装置、12:走行シュート、13:揺動ミキサー、20:排出シュート、21:洗浄シュート、23:混合槽、23c:攪拌棒、Wa:洗浄水、26:エア配管、Ar:エアノズル、29:反転フレーム、31:傾斜クランク、31a:駆動軸、33:蓋、34:蓋開閉機構、40:走行部材、41:昇降機構、42:シャワーノズル、43:取り出しシュート、44:定量送り出しホッパ、45:ジャバラ付きシュート 10: mixed cleaning device, 11: traveling device, 12: traveling chute, 13: rocking mixer, 20: discharge chute, 21: cleaning chute, 23: mixing tank, 23c: stirring rod, Wa: cleaning water, 26: air Piping, Ar: air nozzle, 29: reversal frame, 31: inclined crank, 31a: drive shaft, 33: lid, 34: lid opening / closing mechanism, 40: traveling member, 41: lifting mechanism, 42: shower nozzle, 43: take-out chute , 44: constant delivery hopper, 45: chute with bellows
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