JP7408169B2 - バルク材を処理する装置、キットおよび方法 - Google Patents

Description

Ｉ．使用領域
本発明は、バルク材の処理に係るものであり、顆粒粒子が帯電するとダストが付着するため、特にイオン化することにより、特にバルク材からそこに含まれるダストを除去することに係わる。

ＩＩ ．技術的背景
特にプラスチック技術や医薬品、また食品技術などの分野では、原材料が、顆粒や粉砕材、粗い粒子などのバルク材の形で輸送などの処理や、乾燥および／またはダスト除去などの処理を行う必要がある場合も多い。本出願書では、すべてのバルク材を簡略化した「顆粒」という概念で表記している。

このようなバルク材を輸送する場合、よく用いられる方法として、圧縮空気を利用した搬送法、特に空気輸送がある。空気輸送では、顆粒が、空気の流れによって、また大部分はその空気の中に含まれて一緒に、搬送ダクトを通じて希望する場所へ輸送される。

樹脂を、原材料としてプラスチック射出成型機で使用する場合などのように、消費機器で利用するためには、顆粒が極力清浄な状態になっている必要があり、特にダスト状の汚染物質による汚れなどは厳禁である。こうしたダスト状の汚染物質は、他の原材料の製造や輸送時に意図せぬ形で顆粒に付着した異物や、顆粒と同素材のダスト粒子であったりする場合もあるが、いずれの場合も、後の用途にとって好ましいことではない。

本明細書におけるダストないしダスト状の汚染物質とは、その直径が、顆粒粒子の直径の最大で１／１０、好適には最大で１／３０、より好適には最大で１／１００、よりいっそう好適には最大で１／１０００の大きさの粒子のこととする。

したがって、顆粒を使用する前に、そうした顆粒に含まれているダスト部分を除去することが一般的な目標となっている。

単純にフィルタを通す方法から、顆粒から搬送空気を分離し、搬送空気をフィルタにかける方法、さらにはサイクロンを用いて成分の一部を分離する方法に至るまで様々な技術が存在する。

そうした方法で生じる問題の１つに、ダストの粒子と顆粒の粒子が強く密着すること、およびダスト粒子が供給ダクト、顆粒の容器などの装置の部品に付着するという問題がある。

そうした強力な付着は静電気の帯電によって起こることが多く、そうした結合力が解消された後でなければ、機械的な処理でダストを除去できないのが通例である。

原理的には既存の方法、すなわち、異なる静電気を帯電しているため互いに引き合う分子、この場合はダスト粒子と顆粒粒子を、一方にアースを付けるなどの方法で除電すれば結合力は解消できる。

しかし、そうした方法も、本事例の場合のように微粉粒子の数が極めて多い場合には難しいのが実情である。

下を密閉したダスト除去タンク内で顆粒を常時上方に吹き上げてバラバラにし、イオン化した空気に内部まで接触させる方法などは従来からすでに試みられてきた。しかし、単に顆粒を衝突させるだけではさらに粉塵が生じ、結果的にダストが増大するだけになっていた。

また別の方法として、ダストを含んだ空気を、正圧で顆粒タンクから押し出して排出するのではなく、排気口から吸引するという方法－その場合、前記排気口は、顆粒粒子が通過できないフィルタで密閉されている－も試みられてきた。

さらに、顆粒は、射出成型機などの消費機器内で利用する前に乾燥させ、中に含まれている湿気を特に大幅に削減し、射出する際に、射出物内に湿気による空洞ができないようにする必要がある。

そうした乾燥処理が必要な場合には、乾燥機が、顆粒にとっては消費機器に到達する前の最終的な準備処理ステーションになるため、乾燥機が、消費機器の顆粒入口の直ぐ上に設置される場合も多い。ダスト除去装置は、顆粒の乾燥処理が必要か否かに応じて、乾燥機の上または消費機器の顆粒入口の直ぐ上に直接設置される。

ＩＩＩ. 本発明の説明
ａ）技術的課題
したがって本発明は、密閉ユニットを創出すること、および、少なくとも密閉ユニットと、同密閉ユニットと組み合わせて顆粒のダストを除去するダスト除去装置を内包した処理ユニットを構成する多数のモジュールを有し、その場合、同モジュールは極めてコンパクトで簡単な構造になっており、それらから簡単な方法で希望する処理ユニットを組み立て設置できる構造キットを創出することを課題としている。

ｂ）課題の解決方法
この課題を本発明では請求項１と５の特徴によって解決している。好適実施例は従属請求項から明らかになる。

ダスト除去装置の顆粒出口は、顆粒の前処置および／または後処理の種類に応じて、密閉できる構造、または密閉できない構造にし、ダスト除去装置を、ある場合にはバッチモード、ある場合には連続モードで稼働できるようにする必要がある。

その場合、処理ユニットの希望する稼働モードでは、ダスト除去装置の顆粒出口を常時開けておく必要がある場合、顆粒出口に、ダスト除去装置に組み込まれている密閉エレメントを設置し、その密閉エレメントを常時開けておくことは必ずしも最適なことではないことが明らかになっている。

したがって、ダスト除去装置の顆粒出口の密閉エレメントを、ダスト除去装置の下またはその他の場所に設置できる分離型の構造にし、それによって密閉エレメントのハウジングが顆粒用の補助的な中間タンクになり、結果的に処理ユニット全体のメンテナンスや修理が容易になるなど他のメリットも得られるようにすることが、本発明の基本的な考え方である。

処理ユニットの使用状態や希望する稼働モードに応じて個別に少数のモジュールから容易に組み立てることができ、また、メーカーの倉庫での保管時にも大きなスペースを必要としないようにするため、自由に組み合わせることができる専用構造になった必要なモジュールが用意されている構造キットは極めて重要となる。

これは、個々のモジュール、特にモジュールの、相互を連結する連結エレメントが専用の構造になっており、そのため、モジュールを素早く簡単に、互いに、特に上下に互いに連結できるため、個々のモジュールは、組み立てた状態で処理ユニットとして協働できるようになり、したがって、上のモジュールの下の顆粒出口が、上のモジュールの下に設置されているモジュールの上の顆粒入口と重なり合う、特に一直線上に並ぶようになる。またその場合、処理ユニット用のモジュールの数および順番は、使用状況に応じて自由に選択でき、特に
・密閉ユニットの上にダスト除去装置－前記ダスト除去装置は乾燥機の上にある場合もある。
・乾燥機の上にダスト除去装置
・密閉ユニットの上に乾燥機
などの配置を選択することもでき、また、これらの処理ユニットを消費機器の上に配置することも可能である。

この場合、ダスト除去装置には－明らかなように－少なくとも１つの顆粒入口と顆粒出口を備えたダスト除去タンクを有し、さらに除去すべきダストを空気と一緒に除去する、特に吸引するための排気口も、設置されている。

－明らかなように－搬送空気流で顆粒をダスト除去装置に搬送する必要がある場合には、特に圧縮空気コネクタを備えた圧縮空気噴射ノズルの形の搬送空気生成装置が必要になるが、これも同様に構造キットの１つのモジュールにできる。

前記顆粒入口および／または排気口は、ダスト除去装置の特に上のエリアに、特に上半分または上から１／３の高さにあり、このうちの一方である特に排気口は、ダスト除去タンクの上の蓋にある。

逆に顆粒出口は、ダスト除去タンクの下のエリア、特に下から１／３の高さ、特に底面にある。

さらに、従来のダスト除去装置には、圧縮空気を注入し顆粒をダスト除去タンク内で上方に吹き上げる吹上ユニット、ダスト除去装置全体を、特にそうしたダスト除去装置を内包する処理ユニット全体を、したがって全可動パーツ、特にバルブおよび／または空力ないし電気的または電子的に作動するすべてのパーツをコントロールできる特に電子制御装置が設置されている。

しかし、本発明の場合、ダスト除去装置に、顆粒出口用の、起動ないし停止できる密閉エレメントは設けられていない。

替わりにダスト除去装置には、ダスト除去装置の顆粒出口を密閉できる密閉ユニットなどの、ダスト除去装置の下に配置された構造パーツと－好適には直接－連結するための連結エレメント、特にボルト挿入ホールが、下のエリアに設けられている。

対応して、分離型の密閉ユニットの複数ある顆粒出口の１つには、特に、上流すなわち前に設置されているモジュールから―それだけでなく－またダスト除去装置からそこを通って流れてくる顆粒流のための顆粒入口には、起動ないし停止できる密閉エレメントが設置されている。

密閉ユニットは、ハウジングの上部、特にそのカバープレート内にある顆粒用の顆粒入口のほかに、ハウジングの下部に顆粒出口を、またハウジングの上のエリアおよび下のエリアに連結エレメント、特にボルト挿入ホールを有しており、また同ボルト挿入ホールは、その上または下に設置されている構造パーツと迅速かつ簡単に連結する際に使用できる構造になっている。

その場合、密閉エレメントの、ハウジング内における配置および構造は、好適には、密閉ユニットの上部または密閉ユニットの上方にある顆粒貫通ホールを閉じられる、特に下側から閉じられる配置および構造になっている。

この顆粒貫通ホールは、その上のエリアに独自の、密閉ユニットの顆粒入口を有している場合もある。この顆粒入口は、好適には、特にハウジングの管状になった部分の上に脱着できるように設置された密閉ユニットのカバープレートに設けられ、必要な場合には、カバープレートに大きさの異なる顆粒入口を設けることもできる。

このような方法により、密閉ユニットの顆粒入口を、その上に設置されているモジュールの顆粒出口と適合させることができる。顆粒出口と顆粒入口は、同じ大きさにすることも可能である。

ただし、顆粒貫通ホールは、その上に設置された、密閉エレメントを閉じることができるダスト除去装置などのモジュールの顆粒出口と直接同じものであってもよい。その場合、状況によっては密閉ユニットにカバープレートが必要なく、撤去してもよい。

好適に、密閉エレメントは、密閉半球や密閉コーンなどのような上方に突出した密閉エレメントになっており、また密閉エレメントは、閉じられた状態の時、好適には密閉ユニットの上の顆粒入口から上方に突出し、その上に直接設置されているモジュールの、そこの顆粒出口などから前記モジュールの中まで好適に入り込んでいる。

密閉コーンなどの上方に突出している密閉エレメントが、密閉ユニットの顆粒入口ではなく、その上に設置されているモジュールの顆粒出口を直接密閉する必要がある場合、前記密閉ユニットの顆粒出口は、上方に突出した密閉エレメントによって密閉されるよう、その顆粒出口の事前に定めた部分は、事前に定めた輪郭になっている必要がある。

こうすることで、下端に様々な大きさの密閉すべき顆粒ホールを備えた、上に設置する様々なモジュールと、簡単に組み合わせることができるようになっている。

上方に突出した密閉エレメント、特に密閉コーンは、リング状に密着するよう、少なくとも１つの水平軸を中心に、好適には互いに交差する２つの水平軸を中心に回転するように密閉エレメント・ベースに取り付けられている。

好適にはハウジングに、同ハウジングの管状の部分を形成している少なくとも１つの周囲壁と、同ハウジングからハウジングの半径方向に突出した上の固定フランジおよび下の固定フランジが設けられており、これらの固定フランジによって、それらの上ないし下にある構造パーツと簡単に連結できる。

さらに、ハウジング、特にその周囲壁には、エアーホールが設けられており、また同エアーホールには、エアーフィルタが流体工学的に密着して取り付けられ、そこを通って流れる空気をろ過する。その結果、その上ないし下に設置されたモジュール、具体的にはその下に設置された顆粒乾燥機などから出る気体、特に空気が、密閉ユニットに到達できるため、エアーホールは排気口として機能する。

同様に、周辺の空気も密閉ユニット内に流入し、そこからさらに、その下にあるモジュールへ、および／または、密閉エレメントが開いていれば、隣接し合うモジュールの稼働モードによって必要な場合には、その上に設置されているモジュールへ流入することもある。

通常、密閉ユニットには、密閉エレメントをコントロールする独自の好適には電子制御装置が設置されている。この制御装置は、信号コネクタ－特に差し込みプラグ／ソケットタイプ、またはクランプ、特にねじ止め型クランプになった連結具－を備えており、これらの連結具で、特にダスト除去装置の制御装置などの他の制御装置と連結でき、またその場合、他の制御装置は、マスター制御装置として機能することができる。

密閉ユニットおよび／またはダスト除去装置の制御装置には、ミルの制御装置が含まれている場合もある。

処理ユニットが、消費機器としての射出成型機に顆粒を供給する場合、消費機器としての射出成型機で発生する廃棄物は、消費機器に到達する前に、再び処理ユニットに戻す必要がある。

廃棄物とは、特に注入した際にこぼれた部分、あるいは外にはみ出た射出物の一部のことである。これらの廃棄物をミルに投入し、粉砕してある大きさに粉砕するが、この大きさは、顆粒入口を経てダスト除去装置に再送できるようにするため、顆粒粒子の大きさに比べて多少大きい程度の大きさとなる。

ミルの制御装置には、特に、ミル内の粉砕物が細かくなり過ぎないようにするため、ミルを空にしてから粉砕した廃棄物をダスト除去装置の顆粒入口に再び送り返すまでの時間をセットできる時間インターバルの入力手段が用意されている。

ミルの制御装置には、ミルを即時に一回で空できる操作エレメントを設置することも可能である。操作エレメントだけでなく入力手段も、好適には密閉ユニットの制御装置のハウジングに配置されている。

構造キットには、さらに別の構造ユニットとして前記の顆粒乾燥機も含めることができる。

この顆粒乾燥機は、通常、円筒状で直立したほぼ管状のハウジングを有し、またハウジングには、上の顆粒入口と下の顆粒出口が、また、下のエリアには、温風および／または冷風が流入する流入口が設けられており、その風によって顆粒乾燥機の内部にある顆粒を流動化し乾燥させることができる。この場合、下の顆粒出口は、多くの場合、コントロール可能な密閉エレメントによって、直接または間接的に密閉できるようになっている。

通常、顆粒出口は下の平面に、顆粒入口は上の平面に設けられている。

顆粒乾燥機が、密閉ユニットの直下に設置されている場合、組み立てた状態では、密閉ユニットの顆粒出口は、平面図で見ると、乾燥機の顆粒入口の内側に完全に収まっている、特に同心円になっているか同一になっている必要がある。

顆粒乾燥機の場合も、ハウジングの上端だけでなく下端にも連結エレメントがあり、同連結エレメントによって、その上に置かれた、あるいはその下に続いているモジュールを迅速かつ簡単に連結できるようになっている。特にボルト挿入ホールの形になっている上の連結エレメントは、その上に他のモジュールがある場合に、ホールが上記のように重なり合う、または上下に重なる必要がある。

下の連結エレメントは、好適には極力汎用構造になっているが、これは、顆粒乾燥機を消費機器の上に直接設置して固定する必要がある場合が多いからである。ただし、下の連結エレメントの中には、下の連結エレメントの唯一の汎用構造とは連結できない可能性があるものも多い。

軸方向の高さが極力低いアダプタ、特にプレート状、特にリング状のアダプタが、顆粒乾燥機などの処理ユニットの最も下にあるモジュールと消費機器の間にあることが重要であり、また、同消費機器も二種類の連結エレメントを有しており、そのうちの一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの上にあるモジュールの連結エレメントと、もう一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの下に続く消費機器の連結エレメントと協働できる。この二種類の連結エレメントの差異は、アダプタ内ないしその表面におけるポジションの違いだけの場合もある。

構造キットの全モジュールは、構造キットのサプライヤ自身から納入されるものであり、そうした形で納入された構造キットの枠内であれば、アダプタを、処理ユニットの２つのモジュールの間に入れるという目的で使用することもできる。ただし、モジュール間にアダプタを必要としない場合もある。

さらに構造キットには中間タンクも用意されており、同中間タンクは、本質的には垂直方向に貫通して開いた、円錐状ないし管状の１つのハウジングだけからできており、またその上のエリアおよび下のエリアには、構造キットのモジュールや、その下に設置されている消費機器などの、その上ないし下に設置されている構造パーツと連結する連結エレメントが設けられている。

中間タンクの目的は、内部空間を顆粒用の追加のバッファスペースとして利用できるようにするためのものであり、このバッファスペースは、射出成型機の後続ないし下に続く導入管などにとって、特に処理ユニットの全てに密閉エレメントがない場合には、必要になる場合がある。

当然のことながら密閉ユニットにもそのようなバッファスペースが設けられている場合もある。ただし、この明細書の枠内では、そうした構造の密閉ユニットを中間タンクとはみなさない。中間タンクは、その上のエリアに密閉エレメントがない、特に密閉エレメントがまったくないものだけに限定している。

さらに構造キットには、別のモジュールとして搬送空気生成装置を用意することも可能であり、その場合、搬送空気生成装置は、ダスト除去装置の特に顆粒入口に設置でき、搬送空気を作り出し、その中に含まれる顆粒をダスト除去装置内へ搬送する。

このような搬送空気生成装置は、特に圧縮空気で作動する圧縮空気噴射ノズルになっている場合もあり、また、そうした渦流吹上ノズルは対応して、圧縮空気コネクタを有し、特に吸引ランス内に設置され、顆粒のストック内に差し込まれ、そこから顆粒を吸引できるようになっている必要がある。

構造キットにはさらに別のモジュールとして、ダスト除去装置から出た排気からダストを分離するために使用し、そのためダスト除去装置の排気口に接続できるダスト分離装置も用意できる。

このようなダスト分離装置には特に排気フィルタを設置することも可能である。

このようなダスト分離装置には、ダストが含まれている空気をダスト分離装置に搬送するための独自の負圧生成装置、すなわち、この場合も圧縮空気で作動する圧縮空気噴射ノズルなどを設置することも可能である。

このような圧縮空気噴射ノズルは、供給される圧縮空気を高い流速で搬送ダクト内に噴射し、その結果発生する負圧で周囲の空気を吸引し、ダクト内にある顆粒を動かし一緒に搬送する。

ｃ）実施例
次に、処理ユニット、および同処理ユニットの、本発明による、搬送空気から顆粒を分離するモジュールと顆粒からダストを除去するモジュールの実施例を、機能の状態が異なる図面を用いて詳述する。図面は次のようになっている：

図１ａ，ｂは、顆粒入口が閉じた状態の、本発明の密閉ユニットの垂直断面図と、上から見た平面図である。 図１ｃは、顆粒入口が開いた状態の、図１ａ，ｂの密閉ユニットの垂直断面図である。 図２ａは、密閉ユニットの上に設置されたダスト除去装置から構成された処理ユニットで、この場合、顆粒入口は閉じている。 図２ｂは、密閉ユニットの顆粒入口が開いた状態の、図２ａの処理ユニットである。 図３ａは、密閉ユニットの上に設置されたダスト除去装置と、前記ダスト除去装置の下に設けられた顆粒乾燥機から構成された処理ユニットで、前記顆粒乾燥機の下流側には消費装置が設置され、また密閉ユニットの顆粒入口は閉じている。 図３ｂは、密閉ユニットの顆粒入口が開いている図３ａ処理ユニットであるが、この場合、顆粒乾燥機と消費装置の間に追加のアダプタが設置されている。 図４ａは、唯一のダスト除去装置が、同ダスト除去装置の下に設けられた消費装置の上に設置されている処理ユニットである。 図４ｂは、図４ａの処理ユニットであるが、この場合、ダスト除去装置と消費装置の間に追加の中間タンクが設置されている。 図４ｃは、図４ｂの処理ユニットであるが、この場合、ダスト除去装置と中間タンクの間に追加の密閉ユニットが設置されている。

図１ａ～ｃでは、密閉ユニット４０は単体の装置として示されている。

密閉ユニット４０のハウジング４１内には、軸方向４１’、すなわち、通常設置されている垂直方向に見て、取り囲むように設けられた、多角形、特に四角形または回転対称になっている周囲壁４１ａがあり、また同周囲壁は、上下が開いている内部空間を取り囲んでおり、さらに同周囲壁の上端からは、リング状の、上の固定フランジ４１ｂが外側に向かって突出し、同周囲壁の下端からは、リング状の、特に前記上の固定フランジと同一の下の固定フランジ４１ｃが外側に向かって突出している。

上の固定フランジ４１ｂの上には、カバープレート４１ｄが設置されており―この場合、そのカバープレートが同時に固定フランジ４１ｂになっている場合もある―また、同カバープレートは取り外せるよう特にボルトで連結され、さらに、好適には中心に顆粒入口４２が設けられており、同顆粒入口はかなり小さく、周囲壁４１ａの内径のほぼ半分ほどになっている。

カバープレート４１ｂが取り外せるため、カバープレートに異なる大きさの顆粒入口４２を設けた形で使用することも可能である。密閉ユニット４０のハウジングの残りの部分に対してボルトで固定する場合、好適には密閉ユニット４０と一緒に固定し、上にあるモジュールに対しても固定されるため、この場合、連結エレメントである貫通ホール４９が、固定フランジ４１ｂおよびカバープレート４１ｂに、互いに一直線上に並んで、特に同じ大きさで設けられている。

下の顆粒出口４３は、周囲壁４１ａによって囲まれた内部空間の下端になっている。

周囲壁４１ａの右側下部のエリアには、充填レベルセンサ４８が示されており、同充填センサは、周囲壁４１ａを貫通し、ハウジング４１内に場合によっては存在する顆粒の充てん量を逐次測定する。

周囲壁４１ａの左側上部のエリアには、エアーフィルタ４７が示されており、同エアーフィルタは、周囲壁４１ａ内のエアーホール４６に密着した状態で設置され、ハウジング４１から流出する、あるいはハウジング４１内に流入する気体、特に空気をろ過する。

発明の本質は、ハウジング４１内に設置され、同ハウジングの軸方向４１’に沿って、すなわち通常は垂直方向にポジションの調整ができる密閉コーン４４の形状になった密閉エレメント４４である。

先端が上方を向き、特に回転対称になっている密閉コーン４４の直径は、平面図でみると、カバープレート４１ｄに設けられている円形の顆粒入口４２より大きいため、密閉コーンの先端が顆粒入口４２から上方に突出してその円錐面が顆粒入口４２の内周面に密着し、下の円周エッジ部が、密閉させるために軽く傾斜できる高さにあれば、図１ａのように、密閉コーン４４は顆粒入口４２を密閉する。

密閉コーン４４が対応する高さの位置にある場合、確実に上記のような密着した状態になるようにするため、密閉コーン４４は、水平方向だけでなく横の軸方向４１’にも、すなわち全方向に回転できるようになっており、また同密閉コーンの回転可能な状態は、特に密閉コーンが、ほぼ半円状で、対応して上向きの底面を有し、下に向かって開いた窪みを備え、同窪みの直径とほぼ同じ半径で前記窪みに納まりコーン・ベース４５を形成するコーン４５の上に置かれていることで得られている。

コーン４５は、好適には空力シリンダー５０から突出した、軸方向４１’に延伸しハウジング４１内では密閉コーン４４の下に配置されシリンダー５２内で密着したままスライドするピストンロッド５１の上端に固定されており、また前記ハウジングの周囲壁４１ａ内で圧縮空気コネクタ５３と連結している。

圧縮空気を吹きかけるとピストンロッド５１と密閉コーン４４は、上方へ移動して顆粒入口４２に接触する位置にまで到達し、また圧縮空気を抜くと同ピストンロッドは、重力によって下降し、開いたポジション、すなわち、図１ｃのように、好適には密閉コーン４４の上方を向いている先端が、ハウジング４１内にあるポジションに来る。

密閉エレメント４４の先端が上方を向いた構造にする、すなわち特に円錐形にすることで、特に開いた状態のとき、密閉エレメント４４の表面上に顆粒が集積しないようになっている。

固定フランジ４１ｂ，ｃには、垂直方向に延伸する貫通ホール４９が、連結エレメント４９として円周上に分散して、特にすべての連結エレメントが、とりわけハウジング４１の縦軸センター４１’’を軸とする同じ同心円の円周上に設置されている。

図２ａ，ｂは、－顆粒４が重力によって流れる方向１０に対応して－顆粒分離装置の下およびダスト除去装置１に配置されている密閉ユニット４０を示しており、この場合には、図２ｂのように顆粒入口８および顆粒入口４２が開いていれば、顆粒４は、ダスト除去装置１の顆粒入口８、および同顆粒入口の直下に配置され、この図の場合では、同一の大きさの、上から見ると通常は円形になっている、密閉ユニット４０の顆粒入口４２から、密閉ユニット４０のハウジング４１の内部に落下できるようになっている。

密閉ユニット４０だけはそのための密閉装置を備えているが、ダスト除去装置１には設置されていない。

この場合、密閉ユニット４０の密閉コーン４４は、開いた状態では完全に前記両入口の下、したがって周囲壁４１ａの高さのエリアに位置することになり、その結果、密閉ユニット４０内に落下する顆粒４は、密閉コーン４４の先端ないし円錐面上に落下し、そこからさらに下へ滑り落ちる。

図２ａでは、密閉コーン４４が上方に移動して、密閉ユニット４０の顆粒入口４２、すなわちダスト除去装置１と密閉ユニット４０の間の貫通ホールを密閉している状態になっており、そのためこの図の方が判り易いが、ダスト除去装置１には、まず、大部分がガラス製で、上と下は大部分が金属製の対応したパーツで密閉されている直立した円筒型のダスト除去タンク９が設けられている。

ダスト除去タンク９内には、空いている末端が下方に屈曲した投入ノズル１８が、同ダスト除去タンクの上部エリア側面から通されており、また、前記投入ノズルの空いている開口部は、ダスト除去装置１の顆粒入口７になっており、この顆粒入口から、搬送空気３、同搬送空気によって運ばれる顆粒４および同顆粒に含まれるダスト１１が流れる方向１０へ送られる。

ダスト除去タンク９の下部エリアの、同ダスト除去タンクの壁には、電離気体１９が通る気体供給用開口部２１が設けられている。この場合の気体とは大部分が空気であり、空気は圧縮空気コネクタ２２から送られ、ダスト除去タンク９の外に配置された主要構成要素であるイオン化装置２０の先端に沿って流れる。

同じく下部エリアの、ダスト除去タンク９の壁の外には、充填レベルセンサ１３が配置されており、同充填レベルセンサは、下から顆粒４の堆積物の量が増加し充填レベルセンサ１３の高さに到達すると信号を発する。

ダスト除去タンク９を形成するガラスシリンダーの空いている下端には、排出コーン１６が密着して設置されており、同排出コーンの、上から下にかけて狭くなる円錐面１６’の中には、いわゆる渦流吹上ノズル１７の噴出口が設けられており、圧縮空気コネクタ２２から送られてくる圧縮空気を渦流吹上ノズルに送り込み、ダスト除去タンク９の下部エリアにある顆粒４が渦状に吹き上げられる。

渦流吹上ノズルは、好適には上方を向いているが、ある角度、すなわち最大４５°、好適には３０°、より好適には２０°、さらには好適には１０°垂線からずれており、それによって顆粒粒子がダスト除去装置の側壁面に極力できるだけ衝突しないようになっている。

上端部では、ダスト除去タンク９の上の排気口１２が、内にフィルタ５が設置された蓋１５で密閉されており、この場合、空気やダスト１１は前記フィルを通過するが、顆粒４の粒子は通過できない。前記排気口１２には、ダスト１１が含まれている排気６を搬送するノズルが接続しており、また、前記排気は、前記ノズル内の前記フィルタ５の下流側に設置され負圧生成装置になっている圧縮空気噴射ノズル１４によって生み出される負圧によって吸引され前記フィルタ５を通過するようになっており、また、前記圧縮空気噴射ノズルには圧縮空気コネクタ２２から再び圧縮空気が供給される。

ダストが含まれていた排気６は、図では示されていないダスト収集タンクへ、さらにそこのダスト分離装置となっているフィルタへ送られる。

ダスト除去装置および特に処理ユニット全体の全可動パーツおよび全バルブおよび／またはノズルは、電子制御装置２によってコントロールされている。

排出コーン１６の下端からは、リング型のパレット状フランジが外側に向けて突出しており、また同フランジは、密閉ユニット４０のカバープレート４１ｄ上に置かれている。

前記フランジの中にはダスト除去装置１の連結エレメント２３になっている貫通ホール２３が、好適には、密閉ユニット４０の上部に設けられている連結エレメント４９としての貫通ホール４９と同じ円周方向および放射方向のポジションに設けられており、そのため２本のボルトを差し込めば２つのモジュールを密に連結できる。

ダスト除去装置１の、このような連結エレメント２３および／または密閉ユニット４０のそのような連結エレメント４９は、それぞれ異なる形状にすることができ、あるいは放射方向または円周方向のポジションを変えることで２つの異なる種類の連結エレメントにすることも可能であり、こうした例を示したものが図１ｂで、そこでは２つの異なる同心円の上で示されており、あるいは、図のように放射方向ないし円周方向に延びたロングホールの形状などにすることも可能である。

ダスト除去装置１の顆粒出口８はこのような方法で密閉され、その後、顆粒４のバッチ４’が顆粒入口７を超える量まで充填され、それに対応する信号を充填レベルセンサ１３が発すると直ちに顆粒の供給が停止され、さらに、前記のバッチは一定の時間の間、渦流吹上ノズル１７から放出される一定の圧力および流量の空気によって上方に吹き上げられ、同時に、上の排気口１２にかかっている負圧によって顆粒４からダストが除去される。

図３ａ，ｂは、ダスト除去装置１と－図２ａ，ｂのように－同ダスト除去装置の下に設置された密閉ユニット４０と、密閉ユニット４０の下に配置された顆粒乾燥機３０を内包した処理ユニットである。

この処理ユニット全体は、消費機器１００の上－この場合は、内部にウォームコンベア１０２が設置されている搬送チャンネル１０１の入口－の上に設置されており、そのため、ダスト除去装置１内で空気流から分離されてダストが除去された顆粒は、重力によって先ず密閉ユニット４０内に落下し－この間に、図３ｂのように排出口が、密閉エレメント４４によって開けられると－そこからさらに顆粒乾燥機３０の中へ、そして消費機器１００へと落下する。

顆粒乾燥機３０に関して図で示されているのは、上の顆粒入口３２を有する管型のハウジング３１－この場合、前記顆粒入口の上にある密閉ユニット４０の顆粒出口４３と同じになっている－と、下の顆粒出口３３、および、ここでも管型ハウジング３１の上端および下端からそれぞれ外側に延伸するリング状の固定フランジだけであり、また、前記固定フランジ内には、ここでもボルトを入れその上下にあるモジュールを連結するためのボルト挿入ホール３４状になった連結エレメント３４が設けられている。

図３ａでは、下の固定フランジのボルト挿入ホール３４が、同固定フランジの下にある消費機器１００のボルト挿入ホールと一直線上に並んでいるのに対し、図３ｂではそのような配置になっておらず、消費機器のボルト挿入ホールが顆粒乾燥機３０の直径より大きい直径の円上にあり、場合によっては円周方向のポジションも異なっている。

そのため図３ｂでは、顆粒乾燥機３０と消費機器１００の間に、特にリング状のアダプタ７０が設置されており、また同アダプタは、その下だけでなくその上にもある、ボルト固定が必要な構造パーツに適合するボルト挿入ホールを有している。

消費機器１００のボルト挿入ホールに適合しているため、アダプタ７０内では、好適にはボルト挿入ホールが、好適にはねじが切られていない貫通ホールとして、同じ円周方向および同じ半径方向のポジションにある。

顆粒乾燥機３０の下のボルト挿入ホール３４に適合しているため、アダプタ７０内には、好適には上方が開いたねじ付きのポケットホールが、同じ円周方向および同じ半径方向のポジションに設置され、また同ポケットホールの大きさは、顆粒乾燥機３０の連結エレメント３４にボルトを差し込むと、ねじ付きのポケットホール内でアダプタ７０をボルト固定できる大きさになっている。

図３ａでは、顆粒投入ノズル１８に接続した吸引ランス２４も示されており、この場合、吸引ランス内には、圧縮空気噴射ノズル１４になっている搬送空気生成装置９０が設置され、それによって、図では示されていない顆粒貯蔵庫から顆粒４を吸引する。

図２ａ，ｂと同様に図３ａ，ｂでも、密閉ユニット４０が、図３ａでは閉じた状態で、図３ｂでは開いた状態でそれぞれ示されている。

図４ａ，ｂでは、顆粒乾燥機３０も密閉ユニット４０もない、したがって密閉エレメント４４もない処理ユニットが示されている。

そのため顆粒４は、ダスト除去装置１の常時開いている下の顆粒出口８から消費機器１００に直接落下する。図４ａでは、下の顆粒出口が、消費機器の直ぐ上に配置されている。

一方、図４ｂでは、ダスト除去装置１と消費機器１００の間に、中間タンク８０が設置されており、また同中間タンクは、円筒状の周囲壁と、同周囲壁の上下端に半径方向外側に向けて突出した、ボルト挿入ホールなどの固定エレメントを備えたリング状の固定フランジのみによって構成されている。

そのため、ダスト除去装置１の下の顆粒出口８と、消費機器１００にある入口の間に、補助的な顆粒用バッファスペースが設けられている。消費機器はバッチ単位で処理しており、搬送チャンネル１０１内に事前にストックされている顆粒４の量では、そうしたバッチには足りないため、このようなバッファスペースが必要になる場合もある。

図４ｃは図４ｂとは異なり、ダスト除去装置１の直下に、したがってダスト除去装置１と中間タンク８０の間に、密閉ユニット４０が配置されている。

密閉ユニット４０のハウジング内にある顆粒の量が、消費機器１００にとって充分ではなく、また中間タンク８０の容量を追加的に増大させる必要がある場合には、処理ユニットは通常これらの方法を組み合わせる。

参照番号リスト
１ ダスト除去装置
２ 制御装置
３ 搬送空気
４ 顆粒、顆粒集合体、顆粒粒子
４’ バッチ
５ フィルタ
６ 排気
７ 顆粒入口
８ 顆粒出口
９ ダスト除去タンク
１０ 流れる方向
１１ ダスト
１２ 排気口
１３ 充填レベルセンサ
１４ 圧縮空気噴射ノズル、負圧生成装置
１５ 蓋
１６ 排出コーン
１６’ 円錐面
１７ 渦流吹上ノズル
１８ 投入ノズル
１９ 電離気体
２０ イオン化装置
２１ 気体供給用開口部
２２ 圧縮空気コネクタ
２３ 連結エレメント、貫通ホール
２４ 吸引ランス

３０ 顆粒乾燥機
３１ ハウジング
３２ 顆粒入口
３３ 顆粒出口
３４ 連結エレメント

４０ 密閉ユニット
４１ ハウジング
４１’ 軸方向、垂線
４１’’ 縦軸センター
４１ａ 周囲壁
４１ｂ，ｃ 固定フランジ
４１ｄ カバープレート
４２ 顆粒入口
４３ 顆粒出口
４４ 密閉エレメント、密閉コーン
４５ 密閉エレメント・ベース、コーン・べース
４６ エアーホール
４７ エアーフィルタ
４８ 充填レベルセンサ
４９ 連結エレメント、貫通ホール
５０ 空力シリンダー
５１ ピストンロッド
５２ シリンダー
５３ 圧縮空気コネクタ

７０ アダプタ

８０ 中間タンク

９０ 搬送空気生成装置

１００ 消費機器
１０１ 搬送チャンネル
１０２ ウォームコンベア

Claims (26)

1. 顆粒（４）用の処理ユニットを構築するための構造キットであって、前記構造キットは：
   ａ）貫流する顆粒のための密閉ユニット（４０）というモジュールを備え、－この場合、前記密閉ユニット（４０）は、
   －ハウジング（４１）と、
   －前記ハウジング（４１）の上部にある顆粒（４）用の顆粒入口（４２）と、
   －前記ハウジング（４１）の下部にある顆粒出口（４３）と、
   －顆粒の貫流ホールを密閉できる構造になっている、ハウジング（４１）内の密閉エレメント（４４）と、
   －前記ハウジング（４１）の上部および下部エリアにあり、その上ないし下に設置されている構造パーツと連結するための連結エレメント（４９）
   を備えており、
   ｂ）１つのダスト除去タンク（９）を備え、顆粒（４）からダストを除去するダスト除去装置（１）というモジュールを備え、－この場合、前記ダスト除去タンクは、
   －顆粒（４）用の少なくとも１つの顆粒入口（７）と、
   －ダスト除去タンク（９）の下部にある顆粒出口（８）と、
   －前記ダスト除去タンク（９）の下部にあり、同ダスト除去タンクの下に位置する構造パーツと連結するための連結エレメント（２３）と、
   －排気口（１２）と、
   －イオン化装置（２０）と、
   －ダスト除去タンク（９）内で顆粒（４）を渦状に噴き上げる渦流吹上ユニットを備えており、
   ｃ）前記渦流吹上ユニットおよびダスト除去装置（１）の全可動パーツをコントロールする制御装置（２）というモジュールを備えた、
   前記構造キット。
2. －前記密閉エレメント（４４）は、上に向かって突出した密閉エレメント（４４）になっており、同密閉エレメントは、閉じた状態の時、ハウジング（４１）から上の顆粒入口（４２）を抜けて上に突出しており、
   －前記密閉エレメント（４４）は、少なくとも１つの水平軸を中心に回転するように、同密閉エレメントを保持する構造パーツ上に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の構造キット。
3. －前記ハウジング（４１）は、周囲壁と、連結エレメント（４９）が設置されている上および下の固定フランジ（４１ｂ，ｃ）を有しており、
   および／または
   －前記ハウジング（４１）には、エアーホール（４６）が設けられており、同エアーホールは、エアーフィルタ（４７）と流体工学的に連結していることを特徴とする請求項１または２に記載の構造キット。
4. －前記密閉ユニット（４０）は、密閉エレメント（４４）用の制御装置を有しており、
   －その場合、同制御装置は、信号技術関連のコネクタを備えている
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の構造キット。
5. ダスト除去装置（１）内の顆粒出口（８）と、密閉ユニット（４０）内の顆粒入口（４２）の位置関係に関しては、両方にある連結エレメント（２３，４９）によって連結される場合でも、また、ダスト除去装置（１）と密閉ユニット（４０）が上下に配置されている場合でも、ダスト除去装置（１）の顆粒出口（８）と密閉ユニット（４０）の顆粒入口（４２）が、同心円上になるよう上下に配置されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の構造キット。
6. －前記構造キットには、顆粒乾燥機（３０）というモジュールが含まれており、
   その場合、密閉ユニット（４０）内の顆粒出口（４３）と、顆粒乾燥機（３０）内の顆粒入口（３２）の位置関係は、両方にある連結エレメントによって密閉ユニット（４０）と顆粒乾燥機（３０）を上下に直接連結した場合に、上からの平面図で見ると、顆粒出口（４３）が、顆粒入口（３２）の内側に来る位置関係になっている
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の構造キット。
7. 前記モジュール（１，３０，４０）が、自由に組み合わせることのできる専用構造であり、処理ユニット用のモジュールの数および順番が、次の配置から自由に選択できるようになっており、同配置は：
   －密閉ユニット（４０）の上にダスト除去装置（１）がある配置；または、
   －顆粒乾燥機（３０）の上に密閉ユニット（４０）があり、密閉ユニット（４０）の上にダスト除去装置（１）がある配置；または、
   －顆粒乾燥機（３０）の上にダスト除去装置（１）がある配置；または、
   －密閉ユニット（４０）の上に顆粒乾燥機（３０）がある配置であり；
   そのことにより、処理ユニットを消費機器の上に配置することができる
   ことを特徴とする請求項６に記載の構造キット。
8. －前記構造キットは、他のモジュールとして、構造パーツの２つのモジュールの間にアダプタ（７０）を設置するために、あるいは、構造パーツの１つのモジュールを、消費機器（１００）の上に設置できるようにするため、垂直方向が開いている貫通ホールを備えたアダプタ（７０）を有しており、
   －また、前記アダプタ（７０）は二種類の連結エレメントを有しており、一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの上にあるモジュールと協働できる構造に、もう一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの下にあるモジュールまたは消費機器（１００）と協働できる構造になっている
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の構造キット。
9. －前記構造キットは、他のモジュールとして、構造キットの２つのモジュールの間に中間タンク（８０）を設置できるようにするため、または、構造キットの１つのモジュールを、消費機器（１００）の上に設置できるようにするため、垂直方向が開いている貫通ホールを備えた中間タンク（８０）を有しており、
   －また、前記中間タンク（８０）は、二種類の連結エレメントを有しており、一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの上にあるモジュールと協働できる構造に、もう一方の種類の連結エレメントは、同連結エレメントの下にあるモジュールまたは消費機器（１００）と協働できる構造になっている
   ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の構造キット。
10. 前記構造キットは、搬送空気生成装置（９０）を有していることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の構造キット。
11. 前記構造キットは、ダスト分離装置を有していることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の構造キット。
12. －ダスト除去装置（１）は、自身の顆粒出口（８）を密閉する密閉エレメントを有しておらず、したがって密閉装置を持たない構造になっており、
    －ダスト除去タンク（９）を取り囲む周囲壁は、少なくとも内部空間側の内面において、非導体の材料から作られている
    ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の構造キット。
13. 渦流吹上ユニットは、圧縮空気コネクタと接続して上方を向いている渦流吹上ノズル（１７）を、ダスト除去タンク（９）の下部に有していることを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の構造キット。
14. －前記ダスト除去タンク（９）の、顆粒出口（８）へと続く下部の断面は次第に小さくなっており、
    －前記渦流吹上ノズル（１７）は、断面図で見た場合、下に向かって狭くなる面内に設置されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載の構造キット。
15. 前記渦流吹上ノズル（１７）は、圧力および／または流速および／または流量をコントロールできることを特徴とする請求項１３または１４に記載の構造キット。
16. 前記イオン化装置（２０）は、気体供給管の空いている末端に設けられたイオン化装置先端部を有しており、また同イオン化装置先端部は、ダスト除去タンク（９）の壁面にある気体供給用開口部（２１）に、さらにはダスト除去タンク（９）の内部空間内にまで突出し、掃除されることを特徴とする請求項１～１５のいずれか一項に記載の構造キット。
17. 前記気体供給用開口部（２１）および同気体供給用開口部に接続しているイオン化装置（２０）は、ダスト除去タンク（９）の下部エリアに設置されていることを特徴とする請求項１６に記載の構造キット。
18. 前記排気口（１２）は、容易に取り外せるフィルタ（５）に覆われているか、または常時開いていることを特徴とする請求項１～１７のいずれか一項に記載の構造キット。
19. 前記ダスト除去タンク（９）の高さは、少なくとも１００ｍｍであることを特徴とする請求項１～１８のいずれか一項に記載の構造キット。
20. 前記ダスト除去タンク（９）の周囲壁は、上と下が開いた直立したガラス管になっていることを特徴とする請求項１～１９のいずれか一項に記載の構造キット。
21. 前記顆粒入口（７）は、前記ダスト除去タンク（９）の上半分の高さに設置されていることを特徴とする請求項１～２０のいずれか一項に記載の構造キット。
22. 前記渦流吹上ノズル（１７）は、前記制御装置（２）によって、上向きの逆流を作り出すことができ、作り出された逆流によって上方に噴き上げられた顆粒（４）は、上の排気口（１２）の高さに達すると、その大部分は重力の影響を受けて上昇運動を停止することを特徴とする請求項１３～１５のいずれか一項に記載の構造キット。
23. 前記制御装置（２）の稼働モードは、バッチモードと連続モードがあり、また同制御装置（２）は、この２つの稼働モードを切り替えることができることを特徴とする請求項１～２２のいずれか一項に記載の構造キット。
24. －前記ダスト除去タンク（９）は、多数の顆粒入口（８）を有している、
    または
    －前記ダスト除去装置（１）は、唯一の顆粒入口（８）と、ダスト除去タンク（９）の外部で分岐した供給ダクトを備えたダスト除去タンク（９）を有している
    ことを特徴とする請求項１～２３のいずれか一項に記載の構造キット。
25. 前記ダスト除去装置（１）の制御装置（２）は、密閉ユニット（４０）と信号の交換を行うための信号コネクタを有していることを特徴とする請求項１～２４のいずれか一項に記載の構造キット。
26. 射出成型機から漏れ出た部分を粉砕するミルの収集タンクを空にし、ダスト除去装置（１）の顆粒入口（７）へ送り出すため、前記ダスト除去装置（１）の制御装置（２）にはミル・コントローラが設置されていることを特徴とする請求項１～２５のいずれか一項に記載の構造キット。

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