JP4008958B2 - 粉状体を搬送しかつ混合するための装置 - Google Patents
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Description
ある製品は、たとえば、グローブボックス(glove box)のような密なエンクロージャ(囲い)内で取扱われ、搬送が困難である。本発明は、この種の環境内で用いられる。ジャーを、把持しかつ第2位置内に全部排出する前に第2位置の前部に搬送可能とする機械を設計することが必要である。操作は、完全に信頼性を有し、かつ、完全自動搬送プロセスの使用も正当化し、有毒性または危険性を有することがあるジャーの内容物の分散を伴わずに実施することが必要である。ジャー内に収容された粉状体は、不十分に混合されることが多く、第2位置内に全部排出する前に機械でこの混合操作を実施することが必要である。
これらの問題は、本発明により解決され、本発明は、その最も一般的な形態において、水平軸線の回りを第1モータの作用下で揺動または傾動するように装備されたボデイ(本体)部と、ボデイ部の2つの対向端部に装備されたプレート及び分配シュートとを備え、ボデイ部は、該ボデイ部を一端から他端に横断する空所を有し、プレートは、該プレートをボデイ部の側のの面からジャーのネック部(頸状部)把持用のグリップ(取っ手)の側の面まで横断する空所を有し、これらの凹部は互いに連通しており、さらに、プレートの空所に整合した軸線の回りでプレートを回転させる第2モータと、前記空所を開閉させる弁とを有し、ボデイ部は、プレートがボデイ部の下側に配置される位置と、シュートがボデイ部から下方に傾斜する位置との間を揺動可能である、ジャー内に収容された粉状体を搬送しかつ混合するための装置に関する。
この装置は、互いに比較的離れた若しくは変位した2つの位置の間に粉状体を搬送可能とする。ボデイ部は、エレベータ(昇降機)シャーシ上に装備され、2つの位置の間のレベル差を補償すること、または、把持されたジャー上に装置のボデイ部を降下することが可能である。弁の機能は、混合およびボデイ部の傾動の終了前にジャーからの流出を許容しないことである。
米国特許第4569623号明細書およびフランス国特許第2617817号明細書は、より基本的な装置について記載し、この装置は、排出路に組み合わさった固定部を有し、かつ、ボデイの排出路に向かう移動の際にジャーを機械内に保持しかつ制約することができる弁を有していないために、搬送の自動化(ジャーは手動で固定しなければならない)にも、粉末の前混合にも、幅広い搬送の可能性にも適していない。
本発明の装置によれば、排出は、シュートがボデイ部上に装備される場合にバイブレータ(振動機)システムにより容易となる。
本発明の有利な実施の形態によれば、グリップは、引込み位置と、ジャーのネック部が保持される収束位置との間、および、引込み位置に対応する下方位置と、ジャーのネック部が持上げられかつ凹部(即ち空所)の回りでプレートに押圧される収束位置に対応するロック位置との間で、グリップを揺動可能とするローラおよびカムにより、第3モータの作用下で、プレート内で回転するリングに接続された枢軸上に装備される。この機構は、ジャーの自動的な積み込みと除去を許容する。
添付図面を参照して本発明について以下に一層詳細に説明する。
第1図は、機械の全体図。
第2図は、中央のボデイ部およびシュートの図。
第3図は、プレートの径方向断面図。
第4図は、ジャー把持用グリップの制御機構のプレートの軸方向の図。
おそらく毒性または危険性を有する粉末を搬送するジャー1が、本発明の機械3の前部を通過する第1搬送路2上で支えられる。第1搬送路2は、連続ベルトコンベヤまたはその他の手段で形成することができる。この場合、ジャック上で、ジャー1が順に充当されかつ持上げられる。機械3は、地面に固定されかつ垂直スライド(滑走台)5とモータ7で回転する垂直のアルキメデスのねじ6とを支えるフレーム4を備える。このシステムは、スライド5上で支えられかつこのスライド上を摺動する2対のローラ9とアルキメデスのねじ6に係合するナット10とが設けられたシャーシ8を昇降する。この形式のシステムは周知であるので、ここではより詳細に説明しない。シャーシ8が降下したとき、ジャー1は、シャーシ8で支えられかつ以下に記載のプレート11を形成する機械部品の下部で把持することができる。このプレートは、機械の主ボデイ部12に装着され、上記ボデイ部12に固定されたモータ13のピニオン14がプレート11と一体のホイール15を駆動して垂直軸線の回りを回転させる。プレート11は、ボデイ部12の下側に配置され、シュート16がこのボデイ部12に固定される。シャーシ8に固定されかつそのピニオン18がボデイ部12と一体のホイール19と噛合う他のモータ17は、ボデイ部を、したがって、プレート11とシュート16を水平軸線(符号26参照)の回りを揺動可能とする。
第1図は、傾動または揺動が、シャーシ8が持上げられたときに生じることを示している。揺動角はほぼ150°であり、ジャー1をプレート11の上側にかなり傾斜して配置し、その内容物が上記プレート11とボデイ部12とを通して、ボデイ部12から下方に傾斜したシュート16内に流出可能とする。その後、ジャー1の内容物は、機械を、次いで、シュート16を横断して、第2搬送路20に入り、この搬送路に沿って排出される。ジャー1が倒立せずに傾斜している中間位置が鎖線の形態で示されている。この位置は、参照記号Mで示され、プレート11が回転したときのジャー1の内容物の混合に対応する。ジャー1は、粉状体が落下するのを許容する前に粉状体を持上げることを可能とするヘリカル状または垂直の内側フィンが内部に設けられ、所望の混合を形成する。
機械3のこの操作後に、機械はその初期位置に戻り、ジャー1を降下し、空のジャー1が除去された後に他のジャーを把持する。つぎに、機械3のより重要な部材について説明する。第2図から分かるように、ボデイ部12は、円筒状の外側シャフト25を備え、この外側シャフトの外方へ、シャーシ8のベアリングブロック内で支えられたシャフト端部26が延びる。外側シャフト25は、プレート11と一体の内側シャフト28を支える軸受27を支える。また、プレート11は、内側および外側シャフト28,25に収容されたチューブ29を支え、このチューブは、これらのシャフトを貫通してシュート16の入口に至る。シュートは、開始位置で斜め上方に延びかつ排出位置で水平に延びる円筒状チューブ30を備え、このチューブは、これに対し直角の開口31で終端する。チューブ30は、ばね33により、外側シャフト25に固定されたラグ(取状部ないし突出部)32上に配置される。チューブ30の下端部は、弾性スリーブ34により、シャフト25の上部に接続され、このスリーブはシール(密封)作用を維持する。チューブ30をばね33に結合する組立体35は、ラグ32を越えて延び、開口31に固定されかつジャッキ(jack)37とバイブレータ38とを支えるストリップ(細長材)36内で終端する。ジャッキ37は、開口31を横切って配置されたバタフライ弁39の開放を制御する。バタフライ弁39を開いた後、バイブレータ38は、排出位置において始動し、シュート16全体を振動させて粉末がチューブ30に沿い開口31に向けて前進するのを可能とする。ジャーからの排出は、モータ13の作動により、たとえば、1r.p.m.の減少速度でジャーを回転させることにより改善される。ジャム(詰まり)センサ40が、開口31の入口にその感知部材41を設けられ、粉末流の異常を検出する。このジャムセンサは、ジャーの回転とバイブレータの振動の制御に作用して、その操作を停止する。プレート11は、排出中、回転し続け、排出を容易とする。
次ぎに、特に、プレート11を示す第3図を参照すると、外側シャフト25の凹部(即ち空所)44の延長部である中央の垂直の凹部(即ち空所)45が示されている。第2バタフライ弁46が、歯付ホイール15の下側の凹部45を横断する。他のモータ47が、バタフライ弁48を回転させることにより、弁46を制御し、モータシャフト49が、その一つのみが示されている検出器51の前部のピン50の回転を制御し、検出器51がその前部のピン50の存在を検出することにより、バタフライ弁48が開いているか、閉じているか、または、中間状態にあるかを示す。
他のモータ52が、プレート11上に装備され、ボールベアリング54により、プレート11の下部に水平に装着されたリング53の回転を制御する。モータ52のピニオン55は、上記リング53の歯付周部56と噛合う。
モータ52とリング53は、プレート11の孔58に係合しかつプレートの下面59を越えて延びる下端部がジャー1のネック部61の下側に導かれかつジャーを機械3に保持する4つのグリップ60(図面に1つだけが示されている)のそれぞれを支える枢軸57を移動させるものである。グリップ60は、枢軸57上に配置された水平キャッチ(とめ金)であり、これらのグリップを、互いに向かう方向に向けられるジャー1の収束位置または把持位置か、ジャー1の解放に対応する引込み位置のいずれかに配置するには、グリップを1回転の一部だけ回転させるだけでよい。このグリップの動きは、枢軸57に固定されたワッシャ64に装備されかつ第4図に示されている重ねられた2つの水平方向の円形カム65,66に沿い転動する2つの重ねられたローラ62,63により、各グリップ60に対して制御される。下方カム65は、枢軸当たりそれぞれ約10°の角度で延びる下方突起67を有し、上方カム66は、それぞれ下方突起67の一部を覆う約60°の角度で延びる他の円弧状の幅広突起68を有している。
第4図に示した状態は、グリップ60による収束または固定位置に対応する。解放位置とする場合には、リング53を時計方向に約60°回転することが必要である。下方突起67は、まもなく下方ローラ62に達し、これらのローラを押し戻して枢軸57を回転させる。この直前に上方突起68は、上方ローラ63から離れ、したがって、上方ローラ63は、上方突起68間に配置された上方カム66の間隙69の底部に達する。下方ローラ62と下方カム65は、枢軸57の回転を制御し、上方ローラ63および上方カム66、特に、その突起68は、グリップ60を収束位置に保持し、したがって、ジャー1の偶発的解放を防止するようになっている。また、リング53のロックシステムは、ピン70を有する。下端部がプレート11の下側へ突出する摺動ロッド72の上端部にフォーク71が固定され、リングは、回転が終了したときに、フォーク71の前部に達する。摺動ロッド72の端部は、ジャー1が機械3に向かって持上げられたときに、第1搬送路2の部材73により押し戻される。したがって、フォーク71も、持上げられ、このときにピン70を解放しかつリング53の回転を許容する。このようにして、ジャーの機械3上での固定または解放を行う。プレート11が持上げられ、フォーク71がピン70上に落下し、このピンを固定しかつリング53の不注意または事故による移動を防止する。したがって、グリップ60は収束位置に保持される。
グリップ60の収束開始位置を示す第3図の位置において、グリップは、ジャーのネック部61と接触していない。すなわち、グリップは、排出中の粉末の漏れを防止するように凹部45の下縁部74で保持されていない。このために、前述の機構が完成されなければならない。枢軸57は、リング53の上側に配置されかつその上を転動するローラ76を支えるデイスク(円板)75で支えられる。第4図から分かるように、ローラ76は、リング53の上部に配置された円弧状カム面上を転動し、このカム面は、グリップ60の移動終了後にグリップ60によるジャー1の所望の固定を行うデイスク75の最高高さに対応する端プレート78で終端するように時計方向に増加する高さを有する。この極限位置において、第3図の状態に対して持上げられたグリップは、ジャーのネック部61を持上げ、このジャーのネック部を縁部74の下側に押圧する。所定の弾性がばね77により提供され、このばねにより、枢軸57はデイスク75から垂下され、ジャーのネック部61のロック力を調整可能とする。
グリップ60の回転の停止は、グリップと同様に凹部45を囲むスタッド81で制御可能であり、その本質的機能は、ジャーのネック部61に擦り合わされる円錐状内面79により、ジャー1の心出しを許容することである。グリップ60は、上記スタッド18の側面80に当接する。
このプロセスは、その例として明細書に記載されている検出器51と同一の図示されていない検出器により大幅に自動化可能である。この検出器は、下面59の下側のジャー1の存在を検知するように、または、リング53の回転またはボデイ部12の揺動に追随するように、配置可能である。粉末搬送の正確な性能が、このようにして、常に点検され、異常が検出されない場合にのみ操作が続行する。とくに、弁46の開放は、この状態に依存可能である。
本発明は、サンプルを密な装置内で搬送しなければならない原子力または医薬産業において使用可能である。また、外部から困難な操作を実施しかつ操作者の役割を容易とすることを可能とする。
Claims (4)
- 水平軸線(26)の回りを第1モータ(17)の駆動によって揺動するように装備されたボデイ部(12)と、ボデイ部(12)の両端部にそれぞれ装備されたプレート(11)及び分配シュート(16)とを備え、前記ボデイ部は、プレートがボデイ部の下側に配置される第1位置と、分配シュートがボデイ部(12)およびジャー(1)の下側に延びる第2位置との間を前記水平軸線(26)の回りで揺動可能である、ジャー(1)内に収容された粉状体を搬送しかつ混合するための装置であって、
前記ジャー(1)はネック部(61)を有し、前記プレート(11)は、ボデイ部(12)の側とは反対側の該プレートの端部に、該ボデイ部が前記第1位置にあるときに該ネック部(61)へ向けて移動して該ネック部(61)を把持するグリップ(60)を有し、
前記ボデイ部は、該ボデイ部の軸線のまわりで回転しない中空の外側シャフト(25)と、外側シャフト(25)の内側に回転可能に配列され、該ボデイ部を一端から他端へ横断する空所(44)が内部に形成されている中空の内側シャフト(28)とを有し、前記分配シュート(16)が前記外側シャフト(25)に固定されて前記空所(44)に連通しており、また、前記プレートは、前記内側シャフト(28)に固定されていて、該プレートをボデイ部(12)の側の端部から前記グリップ(60)の側の端部まで横断して前記内側シャフト(28)の前記空所(44)に連通する空所(45)を有し、前記ボデイ部が前記第2位置にあるときに、前記ネック部(61)が前記グリップ(60)によって把持されているジャー(1)内の粉状体を前記プレート(11)の空所(45)、ボデイ部(12)の空所(44)及び分配シュート(16)を通して排出できるように構成されており、
さらに、前記ボデイ部(12)に固定され、前記プレート(11)の空所(45)に整合した軸線の回りで前記内側シャフト(28)を前記プレートと一体に回転させる第2モータ(13)と、前記プレートの空所を開閉させる弁(46)とを有することを特徴とする装置。 - ボデイ部(12)に装備された分配シュート(16)を振動させるバイブレータ(38)が設けられていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
- 分配シュート(16)は、該分配シュートの端部に設けられて該分配シュートの開口(31)の開閉を制御する弁(39)と、ジャムセンサ(40,41)とを有することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
- 前記内側シャフト(28)は軸受(27)を介して外側シャフト(25)の内側に回転可能に配列され、前記内側シャフト(28)には、この内側シャフトを貫通してプレート(11)の側から分配シュート(16)内に延びるチューブ(29)が収容されていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
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