JPH05285358A

JPH05285358A - 混練方法及び装置

Info

Publication number: JPH05285358A
Application number: JP4112621A
Authority: JP
Inventors: James R Lynn; アール．リンジェームス; Gerrit Fons; フォンズゲリッツ
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-05-01
Publication date: 1993-11-02
Also published as: EP0530556A1; CA2075763A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】構造が簡単で、保守の容易な改良された混練
装置を提供する。【構成】容器１０はその下側領域を画成する下向きに
収束する円錐台形状の底部壁１６を有しており、容器内
に単一の混合チューブ２６を設ける。チューブには一つ
又はそれ以上の長手方向に延びる分割プレート３６を設
け、プレートが混合チューブを複数個の長手方向に延び
る隔室へと分割している。混合チューブには容器の内部
と前記長手方向に延びる隔室を直接的に流体導通させる
ための複数個の開口４４が設けられている。混合チュー
ブの下側端部及びその内部の隔室は容器の底部壁を貫通
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は混練に関するものであ
る。別の点において、本発明は粒状物質の混練のための
新しい装置と方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明の要約】一様な混合物を製造する
めたにトラック規模、ホッパ車規模又はそれ以上のバッ
チ又は数量の粒状物質又は固体を混練又は均質化する必
要がしばしば生ずる。例えばプラスチック工業において
は、ポリマの特性がわずかに変動しても異なる製品質が
発生する可能性がある。そのようなロットにおいて製造
されるペレットの混練は一様な品質の製品を保証する上
で重要である。粒状物質の効果的混練は内部に複数個の
垂直方向に延びるチューブを備えた容器を有している装
置を利用することにより達成することが可能である。混
練すべき固体は前記チューブを取囲む容器内に配置され
る。前記チューブには開口が設けられており、該開口を
通って粒子はチューブに進入し、重力により前記チュー
ブを経て共通の集積領域へと下向きに流れる。

【０００３】前述した一般的タイプの混練装置は十分有
効であることが判明しているが、現場においてより容易
に製造することが出来る、改良された粒状物質又は固体
のサンプリング及び混練装置を得ることが望まれてい
る。

【０００４】本発明によれば、前述した一般的タイプの
改良された混練装置が提供される。本発明の混練装置の
一つの好ましい実施例は外側貯蔵チャンバ及び単一の内
側混合チューブを備えた混練容器であって、前記内側混
合チューブが容器の垂直軸線にほぼ平行をなして延びる
チューブを有し、該チューブが内側分割装置によって複
数個の別個の隔室へと分割されており、前記チューブに
は複数個の開口が設けられており、各隔室が前記開口の
少なくとも一つを経由して各隔室が前記外側貯蔵チャン
バと直接の流体流れ導通を行なうようにされていること
を特徴とする混練容器を採用している。

【０００５】本発明の一つの目的は粒状物質又は固体を
混練するための改良された混練装置を提供することであ
る。

【０００６】本発明の別の目的は粒状物質又は固体を混
練するための改良された方法を提供することである。

【０００７】本発明の別の目的は現場で容易かつ経済的
に製造出来る改良された混練装置を提供することであ
る。

【０００８】本発明の更に別の目的は構造上の破壊を防
止するため内部支持体を設けてやる必要の無い改良され
た混練装置を提供することである。

【０００９】本発明の別の目的は清掃が容易で検査が容
易な改良された混練装置を提供することである。

【００１０】本発明の更に別の目的は粒状物質又は固体
を混練するための方法及び装置であって信頼性に富み、
操業が経済的な改良された方法及び装置を提供すること
である。

【００１１】

【実施例】付図、特に図１及び図２を参照すると、直立
したほぼ円筒形状の容器１０が例示されており、同容器
は全体的に円筒状の側壁１２、頂部囲い１４及び下向き
に収束する全体的に円錐台形状の底部壁すなわち囲い１
６を有している。前記円筒状容器１０の長さ対直径の比
率は大体約１．５：１から３．５：１の範囲にある。前
記頂部囲い１４には固体取入口又は充填ポート１８と排
気口２０が設けられている。前記頂部囲い１４には第一
の開口２２が設けられており、底部壁又は囲い１６には
第二の開口２４が設けられている。第一の端部２８及び
第二の端部３０を備えた単一の混合チューブ２６は前記
第一の端部２８が頂部囲い１４の上方にあり、混合チュ
ーブ２６が第一の開口２２中を通過する状態で配置され
ており、開口２２は混合チューブ２６の外側表面と適当
にシール係合させられている。前記混合チューブ２６は
容器１０中を下向きに、かつ又底部壁１６内の第二の開
口２４中を延びており、前記開口２４は混合チューブ２
６の外側表面と適当にシール係合させられている。混合
チューブ２６の第二の端部３０は容器１０の底部壁又は
囲い１６の下方に配置されている。

【００１２】混合チューブ２６の内部には混合チューブ
を複数個の長手方向に延びる隔室に分割するための長手
方向に延びる分割手段装置が設けられている。好ましく
は、前記分割手段装置は混合チューブを約４から約６個
の長手方向に延びる隔室に分割している。より好ましく
は、前記分割手段装置は混合チューブを約１０個から約
３０個の長手方向に延びる隔室に分割している。前記分
割チューブ２６には容器１０の内部、混合チューブの外
部間の環状スペースと混合チューブの長手方向に延びる
複数個の隔室間に直接的流体の流れ導通を与えるべく複
数個の開口が設けられている。前記円筒状容器１０の直
径と混合チューブ２６の直径の比率は一般的に約５：１
から約１５：１の範囲内にある。

【００１３】混合チューブ２６の一つの好ましい実施例
が図３に例示されている。好ましい実施例においては、
混合チューブ２６は外側チューブ３２と内側チューブ３
４を有している。内側チューブ３４は外側チューブ３２
内に同心的に配置されることにより、これらの間に環状
スペースを形成している。複数個の長手方向に延びる分
割プレート３６が内側チューブ３４と外側チューブ３２
の間の環状スペース内に配置されている。各分割プレー
ト３６は内側チューブ３４の外側壁と直接接触して配置
された第一のエッジ３８と、外側チューブ３２の内側壁
と直接接触して配置された第二のエッジ４０とを備えて
いる。各分割プレート３６は少なくとも実質的に内側チ
ューブ３４の全長を延びており、そうすることにより内
側チューブ３４と外側チューブ３２の間の環状スペース
を複数個の好ましくは４個から３６個の長手方向に延び
る隔室へと分割している。好ましくは、前記長手方向に
延びる隔室４２の各々はほぼ同一の横断面積を備えてい
る。

【００１４】混合チューブ２６の外側チューブ３２には
複数個の開口４４が設けられている。前記開口４４は混
合チューブ２６上の頂部囲い１４と容器１０の底部壁又
は囲い１６の間における種々の高さにおいて配置されて
いる。開口４４は混合チューブの周縁まわりにおいても
配置されるが、その態様は長手方向に延びる各隔室４２
が少なくとも一つの開口４４を介して容器１０の内部と
外側チューブ３２の外部との間の環状スペースと直接の
流体流れ導通を行なうようにされている。前記開口４４
は粒状物質又は中実固体が容器１０の内側より長手方向
に延びる隔室４２内へと自由に流れることを許容する如
何なる寸法及び形状のものであっても良い。好ましく
は、前記開口４４は水平方向において十分に狭い寸法を
備えており、各開口４４は容器１０の内部から前記長手
方向に延びる隔室４２の一つのみへの直接流体流れ導通
を提供している。好ましくは、前記開口４４は垂直方向
の長さの方が水平方向の長さよりも大きな細長い形状を
なしているので、長手方向に延びる隔室４２への容器１
０の内部からの最大の流量が、容器１０の内部から開口
４４を通って二つ以上の長手方向に延びる隔室４２への
流れを許容することなく得られることになる。

【００１５】本発明の好ましい実施例においては、特定
の高さに位置した各開口４４において、図３に例示した
ように外側チューブ３２の反対側に位置し、ほぼ同一高
さにある第二の開口４４が存在している。前記第二の開
口４４の目的は物質が第一の開口４４に向って流れるこ
とによって外側チューブ３２に対して誘起される圧力を
排除することである。各開口４４がほぼ同一高さにおい
て直径方向に相対する第二の開口４４を備えることは必
らずしも不可欠なことではない。しかしながら、複数個
の直径方向に相対する開口４４を外側チューブ３２に沿
って種々の高さに配置することによって、物質の流れに
よって外側チューブ３２上に誘起される外部圧力は均衡
され、それによって容器１０の内側の物質の流れを阻害
する可能性のある外側チューブ支持体の設置を不要とす
ることが出来る。

【００１６】外側チューブ３２内の少なくとも一つの底
部開口４５が容器１０の底部壁又は囲い１６の内側表面
を混合チューブ２６が交差するか又は両者が接触する交
差線又はエッジと接触して配置されている。好ましく
は、外側チューブ３２内の複数個の底部開口４５は混合
チューブ２６が容器１０の底部壁又は囲い１６の内側表
面と接触又は交差するエッジ又は交差線と接触して外側
チューブ３２のまわりに均等な円周間隔をなして配置さ
れている。図６に例示された好ましい実施例において
は、４つの底部開口４５が混合チューブ２６の容器１０
底部壁又は囲い１６の内側表面と接触又は交差するエッ
ジ又は交差線と接触して外側チューブ３２のまわりを均
等な円周方向間隔で配置されている。

【００１７】容器１０の底部壁又は囲い１６と接触して
少なくとも一枚の邪魔板４６が配置されており、これに
より粒状物質又は固体は混合チューブ２６と容器１０の
底部壁又は囲い１６の内側表面の間に存在するエッジ又
は交差線と接触して存在する底部開口４５に向けて導か
れる。

【００１８】図４及び図７は容器１０の底部壁又は囲い
１６と接触する４つの別個の邪魔板４６が設けられてい
る容器１０を例示している。前記邪魔板４６は粒状物質
又は固体物質をして混合チューブ２６が容器１０の底部
壁又は囲い１６の内側表面と交差するエッジ又は交差線
に沿って４つの等間隔位置に向けて導くように混合チュ
ーブ２６のまわりにおいて等周間隔に配置されている。

【００１９】図５及び図７に示すように、各邪魔板４６
は第一の側面及び第二の側面を有している。前記第一の
側面４８及び第二の側面５０は共通の第一のエッジ５２
を備えており、これら側面は鋭角をなしている。前記第
一のエッジ５２は外側チューブ３２と接触する第一の端
部５４と、容器１０の底部壁又は囲いと接触する第二の
端部５６とを備えている。邪魔板４６の第一の側面４８
は第二のエッジ５８を備えており、該エッジは第一のエ
ッジ５２の第二の端部５６から容器１０の底部壁又は囲
い１６に沿って底部壁又は囲い１６と外側チューブ３２
との結合部における一地点へと延びている。邪魔板４６
の前記第一の側面４８は第三のエッジ６０を備えてお
り、該エッジは第一のエッジ５２の第一の端部５４から
外側チューブ３２に沿って、第二のエッジ５８が外側チ
ューブ３２と容器１０の底部壁又は囲い１６の結合部と
交差する地点へと延びている。

【００２０】邪魔板４６の前記側面５０は第二のエッジ
６２を備えており、該エッジは第一のエッジ５２の第二
の端部５６から容器１０の底部壁又は囲い１６に沿っ
て、底部壁又は囲い１６と外側チューブ３２の結合部に
おける地点へと延びている。邪魔板４６の第二の側面５
０は第三のエッジ６４を備えており、該エッジは第一の
エッジ５２の第一の端部５４から外側チューブ３２に沿
って、第二のエッジ６２が外側チューブ３２及び容器１
０の底部壁又は囲い１６の結合部と交差する地点へと延
びている。

【００２１】図１に例示するように、容器１０には固体
取入口１８と導通する導管７０を介して混練すべき粒状
物質又は固体を充満させることが出来る。回転式星型弁
７４のような内蔵コントロール装置を備えた導管７２が
混練された粒状物質又は固体を引込むために混合チュー
ブ２６の第二の端部３０に接続されている。導管７２は
弁７８が挿設されている引出し導管７６に接続されてい
る。作業によっては導管７２からの混練された粒状物質
又は固体を容器１０の上側領域に戻してやった方が望ま
しいこともあろう。このことは弁８２を挿設した導管８
０によって達成可能であり、同弁は導管７２から固体取
入口１８へと延びている。弁８６を挿設した導管８４が
図示せぬ空圧源から導管８０の取入口へと延びている。
混練された粒状物質又は固体はかくて前記空圧源からの
加圧空気によって導管８０を経て上昇させた後容器１０
内へと再導入させることが可能である。排気口２０は導
管８０に進入した空気を容器１０から排気されることを
許容する。

【００２２】本発明に係る第一の操作方法においては、
弁７４中の流れを阻止するために弁７４の回転が停止さ
れ、容器１０は導管７０を介して混練されるべき粒状物
質又は固体により充填される。次に弁７４が回転される
と、弁７４中の流れが許容され、弁７８が開口されると
粒状物質又は固体が容器１０から混合チューブ２６を通
って引出し導管７６へと重力の作用により排出される。
本発明の別の作動方法によると、容器１０の作動方法は
同様であるが、混練すべき粒状物質又は固体が固体取入
口１８中から導入され、同時に導管７２中を引出される
ことにより混練が連続的に行なわれる点が異なってい
る。更に別の作動方法においては、混練された粒状物質
又は固体の一部又は全てを導管８０を経て固体取入口１
８へと戻すよう再循環して更に混練してやることが可能
である。

【００２３】図１に例示した容器１０は次のように組立
てるのが好ましい。最初は図３に示したような混合チュ
ーブ２６が形成される。外側チューブ３２、内側チュー
ブ３４及び分割プレート３６の各々は例えば押出し加工
のような適当な手段により別個に形成される。各分割プ
レート３６の第一の端部３８は例えば溶接の如き適当な
手段により内側チューブ３４の外側表面に固定され、内
側邪魔板装置が形成される。この用途における溶接とは
金属の局所的合体のことであって、合体は圧力の有無及
びフィラ剤の有無いづれかにより適当な温度への昇温作
業によって実現される局所的合体のことである。別法と
して、内側チューブ３４及び分割プレート３６は押出し
のような適当な手段により単一の部材として形成するこ
とが可能である。内側チューブ３４及び分割プレート３
６を組合せて形成された内側邪魔板装置が外側チューブ
と軸線方向に整合されて外側チューブ３２上に懸架され
る。内側邪魔板装置及び外側チューブ３２の少なくとも
一方は他方に向けて移動される。好ましくは、前記内側
邪魔板装置は外側チューブ３２内に下降されて、外側チ
ューブ３２の内側表面が各分割プレート３６の第二の端
部４０とシーリング的に係合する。外側チューブ３２の
周縁まわりに位置する外側チューブ３２上の種々の高さ
位置に複数個の開口４４が適当な手段によって外側チュ
ーブ３２内に切込まれるが、その場合内側邪魔板装置と
外側チューブ３２の間に存在する長手方向に延びた隔室
４２の各々が少なくとも一つの開口４４によって外側チ
ューブ３２の外側と直接流体導通を行なうように切込み
作業が行なわれる。

【００２４】混合チューブ２６は次に容器１０と軸方向
に整合させられる。次に混合チューブ２６の第一の端部
２８が容器１０の底部壁１６内の第二の開口２４中に挿
入され、次に容器１０の全長中を上向きに通過させられ
る。混合チューブ２６の外側表面は溶接のような適当な
手段によって容器１０の底部壁１６の内側表面へと固定
される。

【００２５】邪魔板４６が次に混合チューブ２６と容器
１０の底部壁１６の間に固定される。各邪魔板４６の第
一の側面４８の第二のエッジ５８と第二の側面５０の第
二のエッジ６２は溶接の如き適当な手段装置によって容
器１０の底部壁１６へと取付けられる。邪魔板４６の第
一の側面４８の第三のエッジ６０と第二の側面５０の第
三のエッジ６４は溶接の如き適当な手段により混合チュ
ーブ２６の外側表面へと取付けられる。混合チューブ２
６が容器１０の底部壁１６に固定され、邪魔板４６が混
合チューブ２６と容器１０の底部壁１６の間に固定装着
された後、頂部囲い１４が混合チューブ２６をこの頂部
囲い１４内の第一の開口２２中に通した状態で容器１０
の側壁１２に固定されると、混合チューブ２６が頂部囲
い１４とシール係合し、混練装置の組立てが完了する。

【００２６】注目すべきは本発明の装置においては全て
の粒状物質が単一の混合チューブ２６中を流れるという
ことが顕著な特徴となっているということである。単一
の混合チューブ２６が容器１０内に配置されるので、本
装置は現場での組立てがより容易になる。加えるに、混
合チューブ２６の各長手方向に延びる隔室４２は基本的
に真直である。かくして、粒状物質は長手方向に延びる
隔室４２内の角度方向の流れにさらされることもない
し、角度方向溶接部において物質が保持される危険性も
ないので、各長手方向に延びる隔室４２からの均等な流
れが大いに保証される。加えるに、この特徴の故に本装
置の洗浄システムがより簡単化されるので、長手方向に
延びる隔室４２のより完全な洗浄が得られ、長手方向に
延びる隔室４２の検査がより容易になる。更には、混合
チューブ２６を定位置に保持するための内部支持体を設
けなくても良いので、流れのパターンが妨害されず、容
器１０内に粒状物質が残留する可能性も排除される。

【００２７】前述の説明からもわかるように、本明細書
において説明した装置及び方法は本発明の目的を完全に
達成している。特許請求の範囲によってのみ規定される
本発明の精神及び範囲から離脱することなく明細書及び
付図において説明した部品又は要素の組合せ及び配列の
変更を行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施例の側立面図であり、同図
の幾つかの部分は垂直断面により混練装置の下側部分を
例示するため切取って示してある。

【図２】図１の線２−２に沿って眺めた水平方向横断面
図。

【図３】図１の線３−３に沿って眺めた拡大水平方向横
断面図。

【図４】図１の線４−４に沿って眺めた拡大水平方向横
断面図。

【図５】図４の４個の邪魔板を例示する拡大された部分
的水平方向横断面図。

【図６】図１の線６−６に沿って眺めた拡大水平方向横
断面図。

【図７】図１の実施例の下側部分の拡大側面図であり、
邪魔板構造をはっきり例示するために容器の正面半分は
除去して示してある。

【符号の説明】

１０容器１４頂部囲い１６底部壁１８固体取入口２６単一混合チューブ２８第一の端部３０第二の端部３６分割プレート４４開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】混練装置であって、上側領域、該上側領
域内の固体取入口、下向きに収束する全体として円錐台
形状の底部壁によって画成された下側領域を備える容器
と、単一混合チューブとを有し、該混合チューブは第一
の端部及び第二の端部を備え、前記容器内において前記
上側領域から前記下側領域中及び前記底部壁中を全体と
して垂直方向、下向きにかつ又これら領域及び壁間の交
差線に沿って延びることにより前記混合チューブの前記
第二の端部は前記底部壁の下方に配置されている混練装
置において、前記混合チューブは該混合チューブを複数
個の長手方向に延びる隔室へと分割するための少なくと
も一つの長手方向に延びる分割装置を含んでおり、前記
隔室の少なくとも一部分は内部に少なくとも一つの第一
の開口を備えていて、前記容器内の固体が混合チューブ
に進入し、重力により前記隔室中を下向きに流れること
を許容せしめており、前記隔室の各々は前記上側領域か
ら前記下側領域中及び前記底部壁中を下方へ延びている
混練装置。
【請求項２】請求項１に記載の混練装置において、前
記分割装置は前記混合チューブとほぼ同一の対称軸線を
備えた内側チューブを有し、前記内側チューブと前記混
合チューブの間に環状スペースを画成しており、更に前
記分割装置は前記内側チューブから前記混合チューブへ
と半径方向外向きに延びる複数個の分割プレートを有し
ていることを特徴とする混練装置。
【請求項３】請求項１に記載の混練装置において、前
記長手方向に延びる分割装置は前記混合チューブを約４
個から約３６個の長手方向に延びる隔室へと分割してい
ることを特徴とする混練装置。
【請求項４】請求項１に記載の混練装置において、前
記第一の開口の少なくとも一つは少なくとも一つの底部
開口を有しており、該開口は前記混合チューブが前記容
器の前記底部壁と接触する前記混合チューブ上の一地点
と接触していることを特徴とする混練装置。
【請求項５】請求項４に記載の混練装置において、粒
子の流れを対応する少なくとも一つの底部開口に向けて
導くように前記底部壁と接触して前記容器内に配置され
た少なくとも一つの邪魔板装置が含まれていることを特
徴とする混練装置。
【請求項６】請求項４に記載の混練装置において、更
に前記底部開口の内の４個の各々が前記混合チューブと
前記容器の前記底部壁の間の交差線と接触していること
を特徴とする混練装置。
【請求項７】請求項６に記載の混練装置において、更
に前記容器内に配設された４つの等間隔に配置された邪
魔板装置が含まれており、該装置は前記底部壁と接触す
ることにより粒子の流れを前記４つの底部開口の各々に
向けて導いていることを特徴とする混練装置。
【請求項８】上側領域、該上側領域内の固体取入口、
下向きに収束する全体として円錐台形状の底部壁によっ
て画成された下側領域を備える容器と、前記容器内に配
置された単一混合チューブにして第一及び第二の端部を
備え、前記上側領域から前記下側領域中及び前記底部壁
中を全体として垂直方向下向きに延びることにより前記
混合チューブの前記第二の端部が前記底部壁下方に配置
されている混合チューブとを有する固体混練装置内にお
ける固体の混練方法であって、前記混合チューブはこれ
を複数個の長手方向に延びる隔室へと分割するための少
なくとも一つの長手方向に延びる分割装置を含んでお
り、前記隔室の少なくとも一部分はその内部に少なくと
も一つの第一の開口を備えることにより、前記容器内の
固体が前記混合チューブに進入し、重力により前記隔室
中を下向きに流れることを許容しており、前記隔室の各
々は前記上側領域から前記下側領域中及び前記底部壁中
をその下方へと下向きに延びている混練方法において、
該方法は前記固体取入口を介して混練されるべき固体を
前記容器中に導入する段階と、前記固体が重力を介して
前記隔室中を前記少なくとも一つの第一の開口を経て前
記容器から流れることを許容し、以って前記混合チュー
ブの第二の端部において混練された固体を提供する段階
と、かくして生成された混練固体を前記混合チューブの
前記第二の端部中に引出す段階とを有する固体の混練方
法。
【請求項９】請求項８に記載の方法において、ある所
定の時間において混練されるべき固体の全てが前記容器
内において処理される迄固体が前記混合チューブの前記
第二の端部からは引き出されないことを特徴とする固体
の混練方法。
【請求項１０】請求項８に記載の方法において、固体
が前記固体取入口中を導入される時間中において固体が
前記混合チューブの前記第二の端部から引き出されるこ
とを特徴とする固体の混練方法。
【請求項１１】請求項８に記載の方法において、前記
混合チューブの前記第二の端部から引き出される固体の
一部分が前記上側領域の上側部分へと戻されることを特
徴とする固体の混練方法。
【請求項１２】混練装置の組立方法であって、第一の端部及び第二の端部を備えた混合チューブにし
て、同チューブを複数個の長手方向に延びる隔室に分割
するための少なくとも一つの長手方向に延びる分割装置
を含んでおり、前記隔室の少なくとも一つの一部分は内
部に少なくとも一つの第一の開口を備えている単一の混
合チューブをして上側領域、該上側領域内の固体取入
口、下向きに収束する全体として円錐台形状の底部壁に
よって画成された下側領域を備える容器と軸線方向整合
状態に配置せしめる段階と、前記混合チューブ及び容器の少なくとも一方をして前記
混合チューブの前記第一の端部が前記容器の底部壁中を
かつ又前記容器の上側領域中、かつ又これを越えて通過
する迄他方に向かう方向に移動せしめる段階と、前記混合チューブの外側表面を前記容器の底部壁の内側
表面に固定装着せしめる段階とを有する混練装置の組立
方法。