JP2020524644A - 材料排出装置 - Google Patents

Abstract

材料排出装置であって、長手方向軸を有する材料受入れシュート（６）と、材料受入れシュートより上にある材料排出装置のバルク保管部から材料受入れシュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置間で可動であるシュート（６）より上にあるバルブ（１２）と、バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイス（２０）とを含み、作動デバイスの可動部品がバルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置され、バルブ（１２）がシュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁（７０）を含む材料排出装置。【選択図】図４ｂ

Description

本発明は、材料排出装置であって、概して、流動性材料の排出を可能にするためにホッパーのより広い領域内へと動かされる閉鎖具又はバルブにより閉鎖可能なその基部に先細の出口ホッパーを有する材料排出装置に関する。材料は通常は粉、ペレット又は同様の流動性材料である。

流動性材料、例えば粉、粒子状材料、顆粒などの輸送、格納及び一般的な取扱いにおいて、そのような材料が瓶、容器、ホッパー、サイロ、又は中間バルクコンテナ（Ｉ．Ｂ．Ｃ）において保持されることは今日では普通である。そのような容器には充填用入口と排出用出口がある。出口はホッパー構成であることが多く、通常は、実質的に円錐形又は円錐台形である閉鎖デバイスにより塞がれる。閉塞位置におけるコーンは出口ホッパーの内側（使用時）表面に触れる。排出又は移動ステーションで、閉鎖デバイスは、ホッパー出口と閉鎖デバイスとの間の環状の排出開口であって、それを通じて望ましい量の流動性材料が使用のために他のステーションへと通過し得る環状の排出開口を開くために、ホッパー出口から好適な手段、例えば登録商標ＭＡＴＣＯＮで販売されているベローズデバイスにより上昇させられる。

英国特許第１４１５７２１号 欧州特許第００４５１６３号 欧州特許第３８０２５５号

英国特許第１４１５７２１号明細書は、材料排出装置であって、複数の作動シリンダが、その周辺部の周りで材料排出シュートの外面に動かないように固定されており、シュート内の閉鎖デバイスがいくつかの取付け支柱及び弾性ばねにより、同様にシュートの外側にある作動シリンダの可動部品に間接的に取り付けられている材料排出装置を説明している。

欧州特許第００４５１６３号明細書は、材料受入れシュートと、シュートより上にあるフロー制御部材と、作動部材とを含む材料排出装置に関し、装置は、振動手段であって、フロー制御部材に固定されてそれに直線的な振動運動を、作動デバイスによりフロー制御部材の移動方向に平行な方向に与える振動手段を含む。

欧州特許第３８０２５５号明細書は、流動性材料、例えば粉、ペレット、スラリーなどを取り扱うために使用される材料取扱いシステム、例えば中間バルクコンテナシステムを説明している。

本発明の目的は、容器の出口からの材料のフローを改良するために材料排出装置を提供することである。いくらかの凝集性のある粘着性の粉を使用する場合、既知のバルブのエッジにおける局所的圧密が粒子間接着又は融合をもたらすことが分かっている。本発明は例えばこれらの問題を軽減しようとするものである。

本発明の第１の態様によると、材料排出装置であって、長手方向軸を有する材料受入れシュートと、材料受入れシュートより上にある材料排出装置のバルク保管部から材料受入れシュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置の間で可動であるシュートより上にあるバルブと、バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイスとを含み、作動デバイスの可動部品がバルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置され、バルブが頂面と、シュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁とを含む、材料排出装置が提供される。

好適には、シュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を有するバルブの使用は、既知のバルブと関連する問題無しに、砂糖などの大量の製品の排出を容易にする。これは、バルブエッジによる砂糖などの製品の圧縮により製品が集まり、バルブの出口を塞ぎ、容器からの製品のフローを低減させる、及び／又は妨げる可能性がある既知のバルブとは対照的である。

好ましくは、前記１つ又は複数の側壁は、使用時、シールより上に配置される。好ましくは、前記１つ又は複数の側壁は、使用時、バルブが閉鎖されると排出される材料内に配置される。有利には、シールより上に配置された、及び／又はバルブが閉鎖されると排出される材料内に配置された１つ又は複数の側壁を有する装置の提供は、圧縮された粉のゾーンが出口に隣接して形成されるのを防ぐ。

１つ又は複数の側壁が、使用時、実質的に垂直壁を含むことが好ましく、この垂直壁は、材料受入れシュートより上にあるバルク保管部から材料受入れシュート内への材料のフローを制御するためにフロー制御部材として機能し得る。

バルブが単一の側壁を有する場合、壁が円筒形であることが好ましい。バルブが、排出デバイスのリフティングコーンと協働するよう適合された円錐形底部（使用時）壁を含むとさらに好ましい。

バルブの使用時の頂面が、材料が上に蓄積することを防止する手段を含むことがさらに好ましい。頂面は、バルブより上にある材料の圧密を防ぐことを支援するために、半球状、円錐形若しくはピラミッド形又は任意の同様の形であり得る。

好ましくは、装置はバルブの高さを調整するための手段をさらに含む。

高さ調整手段が、作動デバイスの作動を決定するために変えられ得る制御デバイスであることが好ましい。

好ましくは、バルブの１つ又は複数の垂直側壁は、異なる粉での使用のために異なり得る高さを有する。好ましくは、バルブの１つ又は複数の垂直側壁は、使用される粉のタイプに基づき決定された最適な高さを有する。一実施形態において、１つ又は複数の側壁は、シュートの高さとおよそ同じ高さを有する。好ましくは、１つ又は複数の側壁は、実質的にバルブの揚高以上の高さを有する。好ましくは、バルブの１つ又は複数の側壁の高さは、圧縮された粉のゾーンが出口に隣接して形成されることを防ぐように、最適な高さに決定される。有利には、高さの低い垂直側壁の提供は、より長い長さの側壁を有するバルブと比較してより低いコストでのバルブの製造を可能にする。加えて、より短い長さの垂直側壁を有するバルブの提供はバルブの重量を減少させるとともに、より長い長さの垂直側壁を有するバルブと比較したときに収容され得るパワーの量を向上させる。

一実施形態において、バルブの１つ又は複数の垂直側壁は可変高さを有する。

好ましくは、材料受入れシュートは先細の壁の形であり、瓶又はサイロの底部に動かないように取り付けられるとともにその内部と連通している。

好ましくは、作動デバイスはベローズ又は流体シリンダであり、その可動部品はラムである。当該技術分野において既知のとおり、作動デバイスはバルブより下又は上に位置付けられ得る。

本発明の第２の態様によると、材料排出装置における使用のためのバルブの変更のためのキットであって、長手方向軸を有する材料受入れシュートと、材料受入れシュートより上にある材料排出装置のバルク保管部から材料受入れシュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置の間で可動であるシュートより上にあるバルブと、バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイスとを含み、作動デバイスの可動部品がバルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置され、キットがバルブへの取付けのためのバルブカバーを含み、バルブカバーが、シュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を含むキットが提供される。

バルブカバーが、既存のバルブに嵌るか取り付けられるよう適合された実質的に中空の本体を含むことが好ましい。バルブカバーが、中にコーンバルブを収容する大きさにされた１つ又は複数の実質的に中空のシリンダを含むことがさらに好ましい。

一実施形態において、キットはリングの一連の異なるサイズを含んでもよく、１つ又は複数のリングの数及び／又はサイズは、求められているバルブの高さに依存して選択されるとともにバルブに隣接して配置される。有利には、１つ又は複数のリングの提供は、可変高さを有するバルブをもたらす。

本発明の第３の態様によると、材料排出装置から流動性材料を排出するための方法であって、上記で定義された装置の使用を含む方法が提供される。

本発明の第４の態様によると、流動性のある粘着性粒子との使用のために材料排出装置のバルブを変更する方法であって、既存のバルブに嵌るよう適合されたバルブカバーを提供するステップであって、バルブカバーが装置の排出シュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を含むステップを含む方法が提供される。

方法が、装置のコーンバルブに嵌る大きさにされた実質的に円筒形のバルブカバーを提供するステップを含むことが好ましい。

本発明は、一例として、及び以下の図面において示された以下のものを参照してさらに説明される。

本発明による材料排出装置の側面図である。 先行技術バルブの正面斜視図である。 バルブが降下した閉塞位置にある、先行技術バルブ及び材料排出装置の概略側面図である。 バルブが上昇した位置にある、先行技術バルブ及び材料排出装置の概略側面図である。 本発明によるバルブの正面図である。 本発明の一実施形態によるバルブの側面図である。 バルブが降下した、閉塞位置にある、本発明の一実施形態によるバルブ及び材料排出装置の概略側面図である。 バルブが上昇した位置にある、本発明の一実施形態によるバルブ及び材料排出装置の概略側面図である。 本発明によるバルブの頂部平面図である。 バルブが降下した、閉塞位置にある、本発明の一実施形態によるバルブ及び材料排出装置の概略側面図である。 バルブが上昇した位置にある、本発明の一実施形態によるバルブ及び材料排出装置の概略側面図である。

図１を参照すると、流動性材料を取り扱うためのシステム１であって、排出ステーション２と、流動性材料、例えば粉４を保持及び輸送し、それを排出ステーション２で排出するための輸送可能ステーション３すなわちＩ．Ｂ．Ｃ．と、２つのステーション２及び３のシール手段５とを含むシステム１が示されている。

排出ステーション２は、固定されたシュート又はホッパー６であって、出口１０に至る喉状部９を有する瓶又はＩ．Ｂ．Ｃ．の形の輸送可能ステーション３のフォークチャネル案内部又は脚部８のための支持体を提供するために固定されたシュート又はホッパー６の両側に延在するフレームワーク７に取り付けられた固定されたシュート又はホッパー６を含み、喉状部／出口９、１０は、（図のとおり）シュート６の上自由エッジ１１内に適合する大きさにされる。

出口１０は、図１の右側では閉塞位置において示されており、図１の左側では上昇した、又は開位置にある係留円筒形バルブ１２により通常は塞がれており、係留円筒形バルブ１２の自由エッジ又はリム１３と喉状部９の隣接する壁との間の環帯を作り出し、バルブ１２の開位置において流動性材料４は環状の通路を通ってシュート６へ、そこからさらなる加工へ、ステーション３から流出することを可能にされる。バルブ１２の自由エッジ又はリム１３は、出口１０を通る材料のフローに対して出口１０を閉鎖するために、閉塞位置（図１）において喉状部９の壁に当接している。

バルブ１２は、例えば英国特許第２０８４９６９Ｂ号明細書で説明されたもののようなベローズ手段及び任意選択のバイブレータ（図示せず）を含むリフティングデバイス２０により、閉塞及び「開」位置の間を往復する。リフティングデバイス２０は、リフティングコーン又は円錐台形２１であって、それと同軸の従属壁２２を有するリフティングコーン又は円錐台形２１を含む。当該技術分野において周知のとおり、リフティングデバイスはまた、使用時、バルブより上に取り付けられ得る。

図２ａは先行技術バルブを示す。そのようなバルブは当該技術分野において周知であり、典型的には円錐形を有する。この形状は、いくつかの状況において、砂糖などの製品の圧縮により製品が集まるとともに出口を塞ぎ、容器からの製品のフローを低減させる及び／又は妨げる、そのような既知のバルブと関連する問題に寄与し得る。図２ｂ及び２ｃは、材料排出装置と組み合わせて図２ａの先行技術バルブを示す。図２ｂは閉塞位置にあるバルブを示し、図２ｃは上昇した位置にあるバルブを示す。使用時、バルブは、リフティングデバイスにより閉塞及び開位置の間を往復する。閉鎖された、閉塞位置において、圧縮されていない粉４がバルブより上に示されている。開いた、上昇した位置において、圧縮された粉１０５の領域がバルブの周りに形成される。この実施形態において、バルブがやわらかい、圧縮可能な粘着性の粉内へと上昇すると、これは、ＩＢＣ出口に直接隣接している円筒形の壁を含む圧密のゾーンを形成し、圧縮されていない粉が出口から漏出するのを減少させる、及び／又は防ぐ。

図３及び図４ａは、本発明による装置とともに使用するためのバルブ１２を示す。この実施形態において、バルブ１２はシリンダ（この場合直円柱）を含む。シリンダは、側壁７０であって、この実施形態において、実質的に滑らかな表面を有する側壁７０と、同様に実質的に滑らかな表面を有する円形の端壁８０とを有する。端壁８０には、そこから延在している中央に配置されたループ１００が設けられる。側壁７０と端壁８０（頂面）との間の交差部９０は比較的「鋭く」、９０度の角度である。端壁８０からの側壁の反対側の端では、シリンダは開いており中空の内部空間１１０を有する。したがって、側壁は円形の口１２０を画定し、円形の口の直径は、例えば、円錐形底部壁１３０のシリンダ内への取付けが、図のとおり最も上を指すことを可能にするようなものである。円錐形底部壁１３０は、その、図のとおり、より低い円周に依存するシール要素１４０を含む。特に図４ａを参照すると、円錐形底部壁は口１２０から突出するシール要素１４０とともに配置されることが分かり得る。円錐形底部壁１３０の使用は、バルブ１２が一般に使用されているバルブリフティングデバイスに適合することを確実にする。

図４ｂ及び図４ｃは、材料排出装置と組み合わせて、本発明の実施形態によるバルブを示し、バルブは閉塞位置と上昇位置との間で移動する。この実施形態において、１つ又は複数の側壁７０はシール１４０より上に配置される。好ましくは、１つ又は複数の側壁７０は、使用時、バルブが閉鎖されると排出される材料内に配置される。この実施形態には、圧縮された粉のゾーンがＩＢＣの出口に隣接して形成されるのを防ぎ、したがって、大量の砂糖などの製品を出口を通じて排出することを提供するという利点がある。

図６ａ及び図６ｂは、本発明の別の実施形態によるバルブのさらなる実施形態を示す。この実施形態において、１つ又は複数の側壁７０がシール１４０より上に配置される。好ましくは、１つ又は複数の側壁が、使用時、バルブが閉鎖されると排出される材料内に配置される。この実施形態には、圧縮された粉のゾーンがＩＢＣの出口に隣接して形成されるのを防ぎ、したがって、大量の砂糖などの製品を出口を通じて排出することを提供するという利点がある。

この実施形態において、バルブの垂直側壁は図４ｂ及び図４ｂに示されたものより高さが低い。好ましくは、バルブの垂直側壁は、バルブの揚高と実質的に等しい高さであるか、又はバルブの揚高よりわずかに大きい高さを有する。より短い長さの垂直側壁を有するバルブの提供は、圧縮された粉のゾーンがＩＢＣの出口に隣接して形成されるのを防ぐ。この実施形態において、圧縮されていない粉は出口を通じて流れることができ、空所であって、その中に圧縮された粉が流れ込むことができる空所を作り出し、したがって、大量の砂糖などの製品の出口を通じた排出を可能にする。有利には、高さの低い垂直側壁の提供は、より長い長さの側壁を有するバルブと比較してより低いコストでのバルブの製造を可能にする。加えて、より短い長さの垂直側壁を有するバルブの提供はバルブの重量を減少させるとともに、より長い長さの垂直側壁を有するバルブと比較したときに収容され得るパワーの量を向上させる。

全ての実施形態において、バルブの側壁（７０）と頂面（８０）との間に個別の交線があることが理解されよう。

システム１の使用時、ステーション３が、遠隔位置で、流動性材料、例えば医薬粉４で充填されたと仮定すると、粉４は、バルブ１２により、及び好適な密封蓋２４により瓶において密封される。粉４の一部をステーション３から投薬又は排出することが望ましい場合、ステーション３が排出ステーション２に運ばれる。排出ステーション２で、リフティングデバイス２０はより低い又は非作動位置にあり、シュート又はホッパー６のリップシール１４は実質的に水平であるとともにリフティングコーン２１の壁又はスカートの外面に係合する。粉４の排出をもたらすために、ステーション３は、フォークリフトトラックであって、そのフォークが、ステーション３のより低いエッジが排出ステーション２のフレームワーク７により受けられ得るように、脚部８に係合しているフォークリフトトラックにより排出ステーション２上へと降下させられる。ここで、ステーション３から粉４を投薬及び排出するのが望ましい場合、振動性リフティングデバイス２０は、空気源からの空気により、リフティングプローブ又はコーン２１をバルブ１２の円錐形底部壁１３０に接触するように上昇させるように駆動され、この行動は自動的にバルブ１２も上昇させ、したがって、バルブ１２の周辺部とステーション３の壁９との間の環帯、したがって、ステーション３内部からの経路を、リフティングデバイス２０を越えて排出ステーションに入る環帯により開く。いくつかの実施形態において、リフティングコーン２１により担持されたバイブレータが提供され得る。これもまた空気源により起動され得るとともに、バルブ１２及びリフティングコーン２１及び粉４を振動させて、ブリッジもラットホールも無しの環帯を通じた滑らかで、制御された流出を確実にする。このフローの間、材料４は、重畳シール１４及び１６であって、一緒に緊密に保持されるとともに、ステーション３の出口及びステーション２への入口をシステム１の外側への粉の放出に対して密封する重畳シール１４及び１６の自由内部エッジを通過する。必要とされる量の粉４が投薬されると、リフティングデバイス２０は停止させられ、その結果、リフティングコーン２１及びバルブ１２は、バルブ１２より上にある材料４の重量の下、及び重力下で速やかに降下して、ステーション３の出口及びステーション２の出口の両方を再密封する。

理解されるとおり、ＩＢＣが流動性のある粘着性粒子との使用のために最適化されたバルブ１２を有することがいつも望ましいわけではない。バルブを変更することは可能であるが、本発明のさらなる態様によると、この問題に、バルブキットであって、既知のタイプのコーンバルブと、コーンバルブへの取付けのためのバルブカバー１２とを含み、バルブカバー１２がシュートの長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を含むバルブキットの形で対処するための方法及び装置が提供される。

Claims (18)

1. 長手方向軸を有する材料受入れシュートと、前記材料受入れシュートより上にあるバルク保管部から前記シュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置の間で可動である前記シュートより上にあるバルブと、前記バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイスとを備える材料排出装置であって、前記作動デバイスの前記可動部品は前記バルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置され、前記バルブは頂面と、前記シュートの前記長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁とを含むことを特徴とする材料排出装置。
2. 前記１つ又は複数の側壁が、使用時、シールより上に配置される、請求項１に記載の材料排出装置。
3. 前記側壁が、使用時、前記バルブが閉鎖されると排出される前記材料内に配置される、請求項１又は請求項２に記載の材料排出装置。
4. 前記バルブが、使用時、実質的に垂直である１つ又は複数の側壁を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の材料排出装置。
5. 前記バルブが単一の壁を有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の材料排出装置。
6. 前記バルブが円筒形である、請求項５に記載の材料排出装置。
7. 前記バルブが、排出デバイスのリフティングコーンと協働するよう適合された円錐形底部（使用時）壁を含む、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の材料排出装置。
8. フロー制御部材の高さを調整するための手段をさらに含む、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の材料排出装置。
9. 前記高さを調整するための手段が、前記作動デバイスの作動を決定するために変えられ得る制御デバイスである、請求項８に記載の材料排出装置。
10. 前記材料受入れシュートが先細の壁の形であり、瓶又はサイロの底部に動かないように取り付けられるとともにその内部と連通している、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の材料排出装置。
11. 前記作動デバイスが、流体シリンダであってその可動部品がラム、又はベローズである流体シリンダである、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の材料排出装置。
12. 前記作動デバイスが、前記バルブの下方に取り付けられている、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の材料排出装置。
13. 前記作動デバイスが、前記バルブの上方に取り付けられている、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の材料排出装置。
14. 材料排出装置における使用のためのバルブの変更のためのキットであって、長手方向軸を有する材料受入れシュートと、前記材料受入れシュートより上にある前記材料排出装置のバルク保管部から前記材料受入れシュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置の間で可動である前記シュートより上にあるバルブと、前記バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイスとを備え、前記作動デバイスの前記可動部品は前記バルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置され、前記キットは前記バルブへの取付けのためのバルブカバーを含み、前記バルブカバーは、前記シュートの前記長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を含むことを特徴とするキット。
15. 前記バルブカバーが、既存のバルブに嵌るか取り付けられるよう適合された実質的に中空の本体を含む、請求項１４に記載のキット。
16. 前記バルブカバーが、中にコーンバルブを収容する大きさにされた１つ又は複数の実質的に中空のシリンダを含む、請求項１４又は請求項１５に記載のキット。
17. 材料排出装置から流動性材料を排出するための方法であって、請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の装置、又は請求項１４乃至請求項１６のいずれか一項に記載のキットの使用を含むことを特徴とする方法。
18. 長手方向軸を有する材料受入れシュートと、前記材料受入れシュートより上にある前記材料排出装置のバルク保管部から前記材料受入れシュート内への材料のフローを制御するために上昇及び降下位置の間で可動である前記シュートより上にあるバルブと、前記バルブを上昇及び降下位置の間で移動させるための可動部品を有する作動デバイスとを備え、前記作動デバイスの前記可動部品は前記バルブと整列した単一の中心軸に沿って移動するように配置されることを特徴とする材料排出装置の前記バルブを変更するための方法であって、流動性のある粘着性粒子の使用のために、既存のバルブに嵌るよう適合されたバルブカバーを提供するステップと、前記バルブカバーは前記材料排出装置の排出シュートの前記長手方向軸と実質的に平行な１つ又は複数の側壁を含むステップと、前記粒子を排出するステップと、任意選択的に、前記材料排出装置をその正常な構成に戻すために前記バルブカバーを除去するステップとを含むことを特徴とする方法。
    

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