JP6140699B2 - 取り出し装置、取り出し方法、および取り出される粉体 - Google Patents

Description

本発明は、バルクコンテナから粉体を取り出す装置、および粉体を取り出す方法に関する。本発明はまた、取り出される粉体に関する。

バルク固体を輸送するために、例えば、標準化された海上バルクコンテナなどの標準化バルクコンテナを使用することは広く認識されている。固体の清浄性を維持したり、または漏れがないようにしたりするために、バルクコンテナは、通常、輸送される固体を貯蔵する内側ライナを装備している。一般的に「ボックス内バッグ」と呼ばれるこのシステムは、梱包作業を軽減することを可能にし、梱包用材料を輸送することを回避する。内側ライナは、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの可撓性材料でできている。

固体が、内側ライナを装備したコンテナから取り出される場合、取り出し時に、内側ライナによってもたらされる恩恵を維持するために対策を講じる必要がある。例えば、コンテナを傾け、固体を床に移すだけで取り出すのは、固体が外部汚染物と接触する可能性があるという点で許容できない。

公知の問題解決策の１つは、連結装置を設けた内側ライナを使用することであり、連結装置自体は、閉じた空気式送出システムに連結される。空気式送出システムは、固体をサイロに直接搬出し、固体はサイロに適切に収容され、周囲環境から入ってくる可能性のある汚染物から保護される。

しかしながら、固体が、粉体の形態、特に、高安息角を有する粉体の形態をとる場合、定常流量を維持することは、空気式送出システムにとって困難な場合が多い。連結装置または空気チューブの一部を開かなければならないブロッキングが頻繁に発生し、したがって、方法全体の利点が小さくなる。

国際公開第２００９／１３０２７１号パンフレットには、コンテナから粉体を取り出す方法が記載されている。この方法では、コンテナ内の粉体の下側部分が、コンテナにガスを注入することで通気される。通気された粉体は低安息角を有し、より容易にライナの排出開口に流れる。取り出し中に必要とされるコンテナの傾斜角も小さくなる。

この公知の方法は、自由に流動する粉体を取り出すのには効率的であるが、一部の粉体、特に、高安息角を有する粉体には不十分であると思える。

本発明は、ブロック化しやすい粉体をバルクコンテナから取り出す装置を提供することを目的とし、その装置は、下流の空気式送出システムにおいて、安定した流量を維持するのを可能にする。

したがって、本発明は、内側ライナを装備したバルクコンテナから粉体を取り出す装置であって、
・ライナの内部と漏れのない形で流体連通するのに適した収集ユニットと、
・収集ユニットと流体連通し、粉体を剪断する剪断手段を有する剪断ユニットと、
・下流で剪断ユニットと流体連通し、空気式取り出し手段の出力部を含む、独立した送出ユニットと、
を含む装置に関する。

本発明による装置では、収集ユニットは、ライナから出た粉体が、周囲環境からの汚染物に触れることなく、剪断ユニットに達するのを可能にする。したがって、動作時に、収集ユニットがライナの内部と漏れのない形で流体連通することが不可欠である。

内側ライナが、コンテナから出る連結装置を有する場合、収集ユニットは、連結装置に漏れのない形で連結することができる。漏れのない連結を行うために、多くの場合、封止手段が使用される。

ライナが連結装置を装備していない場合に推奨される特定の実施形態では、収集ユニットは、収集ユニットがライナの内部と漏れのない形で流体連通しているときに、ライナの内部と収集ユニットとの間の流体連通を拡張するのに適したライナへの入り口を含む。この実施形態では、収集ユニットは、通常、ライナの後部のかなりの部分、概略的には少なくとも７５％、多くの場合ほぼ１００％を覆うのに適した広いカバー面を含む。ライナの後部は、取り出すためにコンテナが傾けられた場合に、粉体が流れる方向のライナの部分である。封止手段は、多くの場合、取り出し装置とコンテナとの間の漏れのない連結を確実にするために使用される。場合により、入り口には、カバー面に作られたハッチが含まれる。ハッチ面は、概略的にはライナの後部面の少なくとも５％、多くの場合少なくとも１０％である。入り口には、複数のハッチがあり得る。ハッチが開く場合に、例えば、ハッチ面の少なくとも５０％に相当する面である広い面でライナを開放するために、ライナを切り取ることが可能である。次いで、収集ユニットとライナの内部との漏れのない拡張された流体連通を確立するためにハッチが閉じられる。

本発明による装置では、剪断ユニットの剪断手段は装置の中核である。剪断手段の機能は、機械的剪断エネルギを粉体に付与することである。通常、装置は、動作時に、取り出された粉体の少なくとも５０％、一般的には少なくとも７５％が、剪断手段から機械的剪断エネルギを受け取るように設計される。この点において、剪断ユニットが、粉体を収集ユニットから剪断ユニットに搬送する搬送手段を含むことは有益であり得る。そのような搬送手段は、取り出し中に、粉体を剪断手段の方に向ける湾曲面を含むことができる。搬送手段には、ねじコンベヤも含まれ得る。ねじコンベヤが回転しているときに、ねじコンベヤは、ねじコンベヤに入った粉体を剪断手段に向かって搬送する。ねじコンベヤは、通常、剪断手段の両側に位置する２つの部分、左手部分および右手部分を含み、各部分は、粉体を剪断手段に向かって搬送する。特定の具現化例において、一連のねじコンベヤは、粉体の搬送中に粉体の予備的な剪断および混合を行うのに適したノッチを含む。

通常、粉体中で動作するほとんどの任意の固体は、機械的剪断エネルギを粉体に伝達することができる。剪断手段は、少なくとも１つの破砕機バーを含むことができる。この場合に、「粉砕機」という用語は、バーの寸法および回転が剪断を発生させるのに適していることを意味する。長さ／直径比が少なくとも３である２〜５個のバーからなるアセンブリにより、通常、良好な結果が得られる。

好都合にも、剪断ユニットは、回転破砕機バー、左手ねじコンベヤ部分、および右手ねじコンベヤ部分を、すべてが同じ回転軸に取り付けられた１つの単一要素に統合することができる。

本発明の特定の実施形態では、剪断ユニットは、選択手段、好ましくはふるいを含み、選択手段は、粉体が選択手段の開孔を自由に通り抜けるまで、粉体を剪断ユニットに保持するのに適する。選択手段は通常、剪断手段のすぐ下流に配置される。装置が動作しているときに、保持された粉体は、剪断手段と接触したままである。粉体が十分な自由流動状態になると、粉体は選択手段を通り抜け、送出ユニットに入り込む。選択手段がふるいを含む場合、ふるいのメッシュサイズは、粉体および空気式取り出し手段の特異性に容易に合わせることができる。より微細なメッシュサイズは、剪断ユニット内での粉体の滞留時間を延ばし、結果として、より多くの剪断エネルギが粉体に付与され、これは、空気式手段がより高い自由流動特性を有する粉体を必要とする場合に有利となり得る。ふるいの開孔の等価径（開孔の面の平方根）は、概略的には１〜１００ｍｍであり、多くの場合１０〜１００ｍｍである。

本発明による装置では、送出ユニットは、空気式取り出し手段を連結するのに適した出力部を含む。装置は、実際上、空気式取り出し手段と共に動作するのに十分に適している。本発明のかかる実施形態では、送出ユニットは、空気式取り出し手段用の出力部の上流で、剪断ユニットの下流にエアロックを含む。この実施形態では、送出ユニットの出力部から出た粉体は、通常、コンプレッサによって生じた空気流に入り、パイプ内を循環する。本発明者は、この改良型において、空気式手段からもたらされ、エアロックを通った空気漏れが、剪断ユニットの出力部に到達するのを確認した。剪断を受けた直後の粉体は移動空気と直接接触し、その自由流動特性を維持する。これは、動作時の装置の全体効率を向上させる。今説明した実施形態の改良型では、送出ユニットは、エアロックの上流に補助弁を含み、補助弁は、エアロックから出た漏れ空気を回収する手段を含む。回収された漏れ空気は、例えば、粉体の小粒子を含むことが多いので、ライナに再導入することができ、次いで、漏れ空気は再循環する。

本発明による取り出し装置の収集、剪断、および送出ユニットは、通常互いに機械的に固定され、アセンブリ全体は、装置をコンテナの背面に容易にかつ迅速に固定するのに適した、例えば、ツイストロックなどのロックを通常含む。装置はまた、通常、装置の容易な運搬を可能にするフォークリフト用ポケットを装備する。

本発明による装置は、粉体が、３５°を超える安息角、概略的には４０°を超える安息角、多くの場合４５°を超える安息角、場合により５０°を超える安息角を有する場合でさえ、粉体の取り出しを可能にする。安息角は、標準であるＩＳＯ ４３２４によって、またはより最新の測定機器を使用して測定されるのが好ましい。粉体の粒子は、５００μｍ未満、概略的には２００μｍ未満、多くの場合５０μｍ未満、場合により２５μｍ未満のメディアン径Ｄ５０を有することができる。装置が十分に適合する粉体の例には、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、デンプン、大豆粉、および魚粉がある。

装置はまた、凝集粉体、すなわち、例えば、湿気にさらされた場合に、概略的には１００を超える粒子、多くの場合１０００を超える粒子からなる塊を自然に形成する粉体に適合する。先行技術の一般的な取り出し装置を閉塞させるそのような塊は、剪断ユニットによって容易に破砕される。剪断された粉体は、塊が再度形をなす機会を得る前に、空気システムに直接流入できるという事実のために、そのような凝集粉体は、空気式送出手段を含む本発明の改良型を用いて一様に取り出すことができる。

本発明はまた、内側ライナを装備したバルクコンテナから粉体を取り出す方法に関し、その方法によれば、本発明による、または上記の実施形態のいずれかによる装置は、コンテナに漏れのない形で固定され、粉体は、収集ユニットによって収集され、次いで、剪断ユニット内で剪断され、送出ユニットの空気式出力手段を通じてサイロに送出される。

本発明による方法のさらに有益な実施形態では、粉体は、３５°を超える安息角、概略的には４０°を超える安息角、多くの場合４５°を超える安息角、場合により５０°を超える安息角を有する。

本発明による方法のさらに有益な別の実施形態では、上記に明示したように、粉体は凝集している。

コンテナから荷を取り出すために使用される空気式搬送システムは通常半高密度段タイプ（ｓｅｍｉ−ｄｅｎｓｅ ｐｈａｓｅ ｔｙｐｅ）であり、半高密度段タイプとは、中程度の圧力および密度で搬送速度が速いことを意味する。

空気式搬送システムは、搬送パイプおよびコンプレッサで構成される。それ自体防塵フィルタを有するサイロにおいて、空気による製品の分離が行われる。搬送パイプは、可能な限り短くしなければならず、安定し、許容できる流量を得るために、傾斜部分がないようにしなければならない。製品の密度、搬送速度、およびレイアウトに応じて、搬送パイプの直径は通常ＤＮ８０〜１２５とされる。サイロは、製品の質量流量を達成するように設計すべきであり、空気充填を行うために、例えば、適切な充填パイプおよび防塵フィルタなどを装備すべきであり、防塵フィルタのフィルタ面は、搬送空気の流量によって決まる。場合により、特に、防塵フィルタを介した製品抽出段階中に、存在する湿気を取り除き、湿り空気の流入を避けるために、サイロの上部に乾燥空気を注入することが推奨されることがある。任意の種類の水または湿気がサイロに流入するのを回避しなければならない。製品をサイロに保存するために、任意の種類の水または湿気がサイロに流入するのを回避しなければならない。

最後に、本発明は、本発明による方法によって取り出された、自由に流動する粉体に関する。剪断手段にかけられたこの粉体は、実際に興味深い自由流動特性を有する。

本発明の特定の実施形態による装置の側面図を示す。 本発明の特定の実施形態による装置の正面図を示す。 トラックに載せて運搬されるコンテナに固定された同じ装置を示す。 ねじコンベヤが、剪断手段の回転軸に取り付けられた特定の改良型を示す。

図１〜４を参照する以下の例は、本発明の特定の実施形態を示す。これらの図では、同じ参照数字は同じ部品を指す。図１および図２は、それぞれ本発明の特定の実施形態による装置の側面図および正面図を示す。図３は、トラックに載せて運搬されるコンテナに固定された同じ装置を示す。図４は、ねじコンベヤが、剪断手段の回転軸に取り付けられた特定の改良型を示す。

内側ライナ（１２）を装備し、サイロに搬出される重炭酸ナトリウムを充填されたコンテナ（１１）が、トラックの傾斜トレーラ（１３）に配置されている。本発明の特定の実施形態による取り出し装置は、こぼれ、または製品の漏れを回避するために、ツイストロック（２）および封止手段（３）を用いて、コンテナ（１１）の背面に漏れのない形で固定されている。装置は、コンテナの位置決めおよび固定時に、組み込まれたフォークリフト用ポケット（１０）にフォークが挿入されたリフトによって担持される。

粉体を取り出す装置は、
・ハッチが開いたときに、取り出し装置が機能するのを阻止する安全センサを装備した２つのハッチ（９）を含む収集ユニット（１）と、
・ねじ式搬送手段（４）、剪断手段（１５）、およびグリッド（５）で構成された剪断ユニットであって、剪断手段（１５）が、剛性バッフル（１４）によって保護された粉砕機バーからなり、一連のねじコンベヤ（４）がノッチ（１６）を含み、可変速駆動体によって駆動される、剪断ユニットと、
・全取り出し流量の調整を可能にする手動式スライド弁（６）と回転弁（７）とで構成された送出ユニットであって、手動式スライド弁は、重炭酸ナトリウムの塵粒子を担持した漏れ空気を回転弁から収集する、一体化した漏れ空気収集器（８）を装備し、その塵粒子を、ライナ（１２）の内部と流体連通した可撓性ホース（１７）を介してライナ（１２）に再導入し、可変速駆動体によって駆動される回転弁は、コンプレッサからの清浄空気ホース用の迅速連結器と、サイロの充填パイプに連結するための迅速連結器とを装備する（両方とも図示せず）、送出ユニットと、
を含む。

取り出し装置が漏れのない形で固定されると、ハッチ（９）が開かれ、ライナ（１２）に大きな開口が切りあけられる。次いで、ハッチが閉じられる。最後に、手動式スライド弁（６）が開き、ねじコンベヤおよび回転弁の可変速駆動体が、空気式送出システム内の流量を適切にするように調整される。コンテナは、傾斜トレーラ（１３）を作動させることで、最大で４５°まで漸進的に傾けられる。重炭酸ナトリウムがサイロ内に搬出される。

本願は、２０１１年７月２２日に出願された欧州出願番号第１１１７５０７７．４号明細書に対する優先権を主張するものであり、この特許の全内容は、あらゆる目的のために、参照により本明細書に援用される。

Claims (12)

1. 内側ライナを装備したバルクコンテナから粉体を取り出す装置であって、
   ・前記コンテナに漏れのない形で固定されるのに適し、前記ライナの内部と流体連通するのに適した収集ユニットと、
   ・前記収集ユニットと流体連通し、前記粉体を剪断する剪断手段を含む剪断ユニットと、
   ・下流で前記剪断ユニットと流体連通し、空気式取り出し手段を連結するのに適した出力部を含む、独立した送出ユニットと、を含み、
   前記剪断手段は、少なくとも１つの回転式破砕バーを含む、装置。
2. 前記収集ユニットは、前記収集ユニットが前記コンテナに漏れのない形で固定されているときに、前記ライナの内側と前記収集ユニットとの間の前記流体連通を拡張するのに適したライナへの入り口を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記剪断ユニットは、前記粉体を前記収集ユニットから前記剪断ユニットに搬送する搬送手段を含む、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記搬送手段には、ねじコンベヤが含まれる、請求項３に記載の装置。
5. 前記ねじコンベヤは、前記剪断手段の両側に配置された左手部分および右手部分を含む、請求項４に記載の装置。
6. 少なくとも１つの回転式破砕バー、前記左手ねじコンベヤ部分、および前記右手ねじコンベヤ部分は、同じ回転軸に取り付けられる、請求項５に記載の装置。
7. 一連の前記ねじコンベヤは、前記粉体の前記剪断手段に向かう搬送中に、前記粉体の予備的な剪断および混合を行うのに適したノッチを含む、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記剪断ユニットは、前記粉体が自由に流動するまで、前記粉体を前記剪断ユニットに保持するのに適した選択手段、またはふるいを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記送出ユニットは、前記出力部の上流にエアロックを含み、前記出力部の下流に空気式取り出し手段を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記送出ユニットは、前記エアロックの上流に補助弁を含み、前記補助弁は、前記エアロックから出た漏れ空気を回収する手段を含む、請求項９に記載の装置。
11. 内側ライナを装備したバルクコンテナから粉体を取り出す方法であって、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置が、前記コンテナに漏れのない形で固定され、前記粉体は、前記収集ユニットによって収集され、次いで、前記剪断ユニット内で剪断され、前記送出ユニットの前記空気式出力手段を通じてサイロに送出される、方法。
12. 前記粉体は、重炭酸ナトリウム粉末である、請求項１１に記載の方法。

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