JPH08505589A - 材料取扱いシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の材料取扱いシステムは、容器に対して、粉末状流動性材料を、この材料を周囲の作業環境に漏出させることなく出し入れするものである。このシステムは、上部に開口（１７）を有する容器と、容器の上部に固着され、容器の開口（１７）を閉じる閉位置と容器の内部の開口（１７）にアクセスできる開位置との間で変位することができる下部閉止装置（２５）とを具えている。上部閉止装置（２７）は、下部閉止装置（２５）より上方に設けられた容器に着脱可能に取付けられている。下部閉止装置が開位置にあるときに、容器の開口にアクセスできるようにするために、上部閉止装置（２７）の少なくとも一部が容器から外すことができるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 材料取扱いシステム 発明の概要 この発明は、一般的には材料（物質）取扱い装置に関し、詳しくは粉末状また は微粒状の流動性材料を取扱うための外部に対して閉じたシステムに関するもの であって、塵埃を周囲の環境に放出（discharge）したり漏出（escape）したり することなく、また取扱う流動性材料に人間がさらされることなく、流動性材料 を簡単に容器（入れ物）に入れたり（load）、容器から取出したり（unload）で きるシステムに関する。 この発明は、本出願人に譲渡された米国特許第4,182,386号に記載されている 種類のシステムに対して特に適合する（但し、これに限定されることはない）も のである。そのシステムは、剛性のモールドされたプラスチックのパレット基底 部（pallet base）と、その基底部に固着された可撓性プラスチックフィルムの バッグ（以下、袋という）とを持つ容器を含んでいる。袋は実質的に剛性のカラ ーによって形成（規定）された開口を有し、このカラーは、充填しようとする袋 に材料を送出（供給、deliver）する際に使用する管状送出ヘッドに対して、着 脱可能に連結および切離しできるようになっている。容器から材料を取出す際は 、カラーを管状排気ヘッドに対して着脱可能に連結し、加圧ガス（気体）を袋に 注入して、材料の排出ポートを通して容器から排出しやすいように、内部の材料 の状態調整（condition）を行なう。容器に注入された空気は材料の間を透過し 、排気ヘッドを通して外部に排出される。取出しプロセスが完了した後、容器は 排気ヘッドから切離される。 上記の特許に記載されているシステムは、容器に対して充填物の充填操作およ び取出し操作を行っている間中、塵埃が大気中に漏出することは防止できるが、 一方、袋を充填ヘッドまたは排気ヘッドに連結する作業を行っている間、または 袋をそれから切離す作業をしている間、取扱っている材料に人間がさらされる可 能性をなくすことはできない。取扱う材料が有毒物または健康障害を起こす物質 である場合は、連結および切離し作業の間であってもそのような材料にさらされ るあらゆる危険性をなくすことが重要である。 この発明の幾つかの目的および特徴の中でも、次の事項に注目すべきである。 即ち、これらの事項とは、容器を充填ヘッドまたは排気ヘッドに対して連結する 作業の間また切離す作業の間であっても、取扱っている材料にさらされるあらゆ る危険性を低減できる、外部に対して閉じた材料取扱いシステムを実現できるこ と；充填ヘッドまたは排気ヘッドに対する容器の連結操作および切離し操作を迅 速に簡単に実行できるシステムが実現できること；容器に対する充填作業または 取出し作業を妨げないシステムが実現できること；経済的に製造できるシステム が実現できること；容器に対して粉末状流動性材料を移送（出し入れ、transfer ）する前に管状の充填または排気ヘッドに容器を着脱可能に連結する改良された 方法であって、容器を管状ヘッドに連結する操作の間に、人間がそのような材料 にさらされる可能性を減らすことができる方法を実現できること；さらに、容器 をヘッドから切離す操作の間に人間が材料にさらされる可能性を減らすことがで きる方法を実現できること、の諸事項である。 一般的には、この発明の材料取扱いシステムは、充填物の材料を収容するため の容積（容積空間）を規定し、この容積と連通する開口を上部に有する容器と、 容器の上部に固着される下部閉止装置とを具えている。この下部閉止装置は、容 器の開口を閉じる閉位置と容器の開口を通して上記容積にアクセスできるように する開位置との間で変位（移動）可能になっている。下部閉止装置がその開位置 にあるときに、容器の開口にアクセスできるように、下部閉止装置より上方にあ る、容器の上部閉止装置の少なくとも一部は容器から取外しができるようになっ ている。また、このシステムは管状ヘッドを具えていて、それは外側スリーブと 、この外側スリーブの内側にかつこれと概ね同軸的に設けられた内管（内部チュ ーブ）手段とを具えている。上部閉止装置の少なくとも一部が容器から外された とき、容器に対して密封係合状態（sealing engagement）にある外部スリーブに よって、容器は管状ヘッドに密封状態を保って連結されるようになっている。外 側スリーブに対して内管手段を軸方向に上昇位置と下降位置との間で移動させる アクチュエータ手段が設けられており、その下降位置においては、内管手段の端 部 は外側スリーブの端部を越えて下方に延びる状態となる。外側スリーブが容器に 対して密封係合状態にありかつ上部閉止装置の少なくとも一部が容器から外され た形に、容器が管状ヘッドに対して連結された後は、アクチュエータ手段は、内 管手段をその上昇位置から下降位置に移動させるように動作することができる。 また、下部閉止装置が開いた後は、アクチュエータ手段は、内管手段の通路が上 記容器の開口を通って下方に通じるようにするようにすることができる。さらに 、アクチュエータ手段は、内管手段をその元の上昇位置に移動させるように作動 し得る。それによって、容器を管状ヘッドから切離す前に、上記下部閉止装置を 閉じることができる。 また、この発明は、容器に対して粉末状流動性材料を出し入れ（transfer）す る前に、容器を管状ヘッドに着脱可能に連結する方法に関する。この方法は、容 器を管状ヘッドに連結する操作を行っている間に、人間がそのような材料にさら される可能性を低減することができる。この管状ヘッドは、外側スリーブと、こ の外側スリーブの内側にかつこれと概ね同軸的に設けられた内管手段とを具えて いる。この方法は、次のａ〜ｅの段階（ステップ）を含んでいる。 ａ）充填物の材料を収容するための容積を規定し、この容積と連通する開口を上 部に有する容器と；その容器の上部に固着された下部閉止装置であって、この開 口を閉じる閉位置とこの容器の開口を通して上記容積にアクセスできるようにす る開位置との間で変位し得る下部閉止装置と；下部閉止装置より上方の位置にお いて容器に着脱可能に取付けできる上部閉止装置であって、上記下部閉止装置が その開位置にあるときに、容器の開口にアクセスできるように、上部閉止装置の 少なくとも一部が容器から取外しできるようになっている上部閉止装置と；を形 成する段階、 ｂ）上部閉止装置の少なくとも一部が容器から外されたとき、また上記下部閉止 装置がその閉位置にあるときに、外部スリーブを容器に対して密封係合状態を形 成するようにして容器を管状ヘッドに着脱可能に連結する段階、 ｃ）下部閉止装置をその閉位置からその開位置に変位させる段階、 ｄ）管状ヘッドの内管手段を、外側スリーブに対して、上昇位置からその内管手 段が容器上部の上記開口を通って下方に延びる下降位置へと移動させる段階、 ｅ）容器に対して材料を出し入れする前に、その開位置から上記内管手段との閉 止係合状態へと上記下部閉止装置を変位させる段階。 他の目的および特徴は、その一部は明らかであろうし、またその一部は後で説 明する。 図面の簡単な説明 図１は、この発明のシステムの上部正面図であり、この発明の管状充填ヘッド が組み込まれた充填装置によって充填物の粉末状、粒状またはその他の流動性材 料を充填するために、はかり上の所定位置にある容器を示している。 図２は、容器の上部断面図であり、可撓性の袋の上部に固着された剛性のカラ ーと、カラーに固着された下部閉止装置であって、袋の内部にアクセスできる開 位置で示された下部閉止装置と、容器に対して着脱可能に取付けできる上部閉止 装置とを示している。 図３は、閉位置にある下部閉止装置を示す、図２と同様の図である。 図４は、閉じている下部閉止装置のダイアフラムを示す、下部閉止部材の上面 図である。 図５〜図８は、人間が容器内部の材料にさらされる危険性を減らす方法で容器 を管状充填ヘッドに密封可能に連結するためのこの発明の方法を説明するための 、一連の垂直方向断面図である。 図９は、この発明の管状排気ヘッドを用いて充填物を流動化させて取出してい る間の状態の容器の正面図である。 図１０〜図１３は、人間が容器内の材料にさらされる危険性を減らす方法で容 器を排気ヘッドに密封可能に連結するためのこの発明の方法を説明するための、 一連の垂直断面図である。 対応する参照符号は、複数の図面を通して対応している部分を示している。 好ましい実施例の詳細な説明 前述のように、この発明は、周囲の作業環境に材料が漏出することを防止しつ つ、容器に対して粉末状または粒状の流動性材料を移送（出し入れ）する材料取 扱いシステムに関する。図１に例示されているように、このシステムは充填装置 １と容器３とを含んでいる。充填装置は、粉末状、微粒状またはその他の乾燥流 動性材料である充填物（load）を容器に充填できるように、また、容器は、上記 の材料からなる充填物を内部に密封可能に封入できるようになっている。後述す るように、このシステムは材料を容器から取出す（unload）ための取出し装置５ も含んでいる（図９参照）。 容器３は、ここに参考文献として挙げる、米国特許第4,182,386号およびこの 特許文献中で説明している譲渡された関連する特許文献に詳細に説明されている 、前述の“空気パレット（Air Pallet）”容器と多くの点で類似している。即ち 、容器３は、適当な合成樹脂材料でできた実質的に剛性の基底部７と；粉末状材 料の充填物を充填して収容することができる容積を規定する、上記基底部に密封 状態に固着された可撓性隔壁より成るバッグ（以下、袋という）９と；基底部の デッキ（床）の上にあって、基底部中の導入孔（inlet）１１を通して注入され る圧搾された空気またはその他のガスを受入れるための、デッキとダイアフラム （隔膜）との間の充気室（プレナムチャンバ）を規定する、布またはその他の通 気性材料でできた多孔性ダイアフラム（図示せず）と；を含んでいる。加圧ガス （例、空気）を充気室に注入すると、ガスはダイアフラムを通って浸透し、その 上の可撓性の袋中の粉末状充填物を状態調整し、基底部中の排出開口１３を通っ て材料が取出されることが分かる。 図２および図３に詳細に示されているように、袋の上部は閉じており、また袋 の上部は、中央開口１７を有する実質的に剛性のカラー１５によって形成された 開閉可能な開口を持っている。このカラー１５は、その上端部にあって外向きに 突出する放射状フランジ１９とこのフランジから下向きに延びるスリーブ２１と 持っている。袋はクランプリング２３によって密封可能にスリーブ２１に固着さ れている。しかし、米国特許第4,182,386号に記載されている容器の場合とは異 なり、本システムの容器３は、さらに、カラー１５に固着され全体が２５で示さ れている環状アイリスダイアフラム弁（annular iris diaphragm valve）を具え る下部閉止装置と、このアイリス弁２５より上の位置の容器上にあり全体が２７ で示されている上部閉止装置とを含んでいる。この明細書において後述するよう に、アイリス弁２５は充填装置１および取出し装置５と協動動作して、連結およ び切離しシーケンスの間に、取扱っている材料に人間がさらされるのを実質的に 防 止することができる。 アイリス弁２５は、それぞれが容器の開口１７と概ね同軸上にある、３１およ び３３で示されている実質的に剛性の上部リング（環）および下部リングを具え ており、その下部リングは、容器の開口を形成（規定）しているカラー１５の放 射状フランジ１９に適切な方法で固着されている。この構成に代えて、下部リン グ３３とカラー１５を１つの部材として一体的に形成してもよい。また、アイリ ス弁２５は、上記上部リングと下部リングとの間に位置するアイリスダイアフラ ム構体３７（概略的に示されている）を具えている。アイリスダイアフラム構体 ３７は、アイリスダイアフラム３９と、このアイリスダイアフラムを、開口１７ を通って袋の内部にアクセスできる開位置（図２）と、袋の開口が閉じられる閉 位置（図３）との間で変位させる弁アクチュエータ４５とを具えている。当業者 であれば分かるように、アイリスダイアフラムは、チューブの各端部を保持リン グに固定したまたは取付けた柔軟な材料（例、ゴム、ファブリックまたは布）で できたチューブからなり、二重ダイアフラム弁の場合は、チューブの上下端部間 に中間リングが用いられる。一方の端部のリングを他方の端部のリングに対して 回転させると、（または、二重ダイアフラム弁の場合は、両端部リングに対して 中間リングを回転させると）、チューブが撓曲（flex）して、このチューブで形 成する通路または開孔を、カメラの絞り（アイリス）の場合と同様に次第に閉じ る。 アイリス弁２５の上には、袋の開口１７と概ね同軸上に環状部材４７が配置さ れている。環状部材４７は、その下端部から外向きに放射状（遠心方向）に突出 し、アイリス弁の上部リング３１に適当な手段で（例、締め具、ファスナにより ）固着されているフランジ４９を有する。この構成に代えて、環状部材４７をア イリス弁と一体的な１つの部材として形成してもよい。この環状部材の垂直壁か ら中心軸方向に内向きに環状肩部（shoulder）５１が突出している。この環状肩 部５１は、Ｏリングシール５３を受入れるための環状（輪状）溝が設けられた上 向きの面を持っている。そのシールの機能は後で明らかになる。 上部閉止装置２７は環状部材４７に着脱可能に取付けできるカバー６１を具え ている。このカバーは、概ね皿を裏返したような形になっており、環状部材４７ の上端部における下向きに折り返された周縁突部６５に対して着脱可能で互いに 密封係合関係をとり得るようになっている下向きに突出した外側フランジ６３を 持っている。また、このカバーは、外側フランジ６３から内向きに間隔を隔てて 下向きに突出するフランジ６９を持っており、このフランジ６９は、環状部材４ ７の肩部５１中の溝に下向きに係合し（位置合わせされ）、Ｏリングシール５３ に密封可能に係合して、アイリス弁２５と容器の開口１７とを密閉可能に覆うよ うになっている。この構成に代えて、Ｏリングシール５３をカバー６１に取付け て、環状部材４７上の突出部に係合するようにしてもよい。図示のように、カバ ーは、着脱可能なプラグ７５を受けるカバーの頂部から下向きに突出する円筒状 のハブ７３によって形成された中央の開口または開孔７１を持っている。 全体が８１で示されている電子式はかりと、台上の容器３をほぼ囲んでこの台 から上方に延長するフレーム８３とを具える充填装置１が、図１に示されている 。このはかりとフレームは米国特許第4,182,386号に記載されており、その構成 および動作・操作に関する詳細についてはこの特許文献を参照されたい。 さらに、充填装置１は、乾燥流動性材料を容器に充填するためにその乾燥流動 性材料を容器に送出し、容器に材料を充填している間に容器内から押し出される 空気を抜き取るための、図１において全体を９１で示す管状送出ヘッドを具えて いる。図５〜図８に例示されているように、管状送出ヘッド９１は、概ね垂直中 心軸Ａを有する外側スリーブ９３と、外側スリーブ９３内にあり内部充填管９５ より成る内管手段とを具えている。この内部充填管９５は、その上端において材 料送出導管９７と連通し、かつ外側集塵排気（排出）管９９内に排気管９９と同 軸的に配置されている。充填管９５および排気管９９は、外側スリーブ９３内に 同軸的に配置され、互いに間隔を隔ててその間に環状間隙１０１を形成している 。この環状間隙１０１は、集塵導管１０３を通して真空源と連通している。排気 管９９はその上端部から外向きに放射状（遠心方向）に突出するフランジ１０５ を有し、フランジ１０５には環状封止部材１０７が密閉状態で固着されている。 内部充填管９５は、この封止部材内を通って上方に延びて、送出導管９７に連結 している。送出導管９７は、粉末状材料の供給手段（例、オーバヘッドホッパ） に連結しており、充填管９５に対する材料の供給を制御するための弁手段を持っ ている。封止部材１０７は充填管９５に密閉状態をなすように溶接等により固定 され、両者の間に塵埃不漏出性の（dust-tight）密閉状態を形成している。充填 管９５および排気管９９は、封止部材１０７によってしっかりと結合されており 、従って、後で明らかになるように、一体的に動くことができる。 外側スリーブ９３は、充填装置１のフレーム８３によって適当な位置に支持さ ている。１対のブッシング１１１Ａ、１１１Ｂで形成される案内（ガイド）手段 が、外側スリーブ９３の内面の上下両端部に近い位置に設けられた環状凹所に取 付けられている。充填管９５および排気管９９は、この案内手段によって案内さ れて、外側スリーブ９３に対して上昇位置（図５に参照）と下降位置（図７）と の間を一体となって上下に移動する。下降位置においては、充填管９５および排 気管９９はその端部が外側スリーブの下端部を越えて下方に延びる状態になる。 この動作は、外側スリーブ９３の外側に固定された支持体１１７に取付けられた １個以上のシリンダ１１５のような適当なアクチュエータ手段を用いて行われる 。シリンダ１１５は、上端部において排気管９９に接続されているロッド１１９ を具え、このロッドが後退すると充填管および排気管が外側スリーブ９３に対し て一体的に下降し、ロッドが前進（延伸）すると両管が外側スリーブ９３に対し て一体的に上昇する構成になっている。このような往復運動ができるように、送 出導管９７は充分に柔軟（可撓性）にできている。塵埃に対して不透過性（dust impermeable）の材料でできた可撓性のスリーブ１２３が、その下端を外側スリ ーブ９３の上端部に、その上端を排気管９９に、それぞれ密封状態で取付けられ ていて、充填プロセスの間に周囲の環境に（排気管とその外方に間隔を隔てて位 置するスリーブとの間の環状間隙１２５を通して）塵埃が漏出しないように密閉 している。保持リング１３１は、外側スリーブ９３の上端部を閉止し、上部案内 ブッシング１１１Ａを環状凹所内に閉じ込めて保持している。 さらに、送出ヘッド９１は、外側スリーブの外側に取付けられたブラケット１ ３５上に設けられ、全体が１３３でそれぞれ示されている複数（例えば、３個） の手動トグルクランプ手段を含んでいる。これらの手動トグルクランプ手段は、 後で明らかになるように、容器を送出ヘッドに着脱可能に密封状態で連結するた めの手段を構成している。 前述のように、この発明のシステムはさらに、周囲の作業環境に塵埃を実質的 に漏出することなく、充填物の乾燥流動性材料を容器内から比較的短時間で取出 す機能を有する。図９に詳細に示されているように、容器からの取出しは、取出 し口１３と導入孔１１からプラグＰを取外し、ラインまたはホース１３７を基底 部の導入孔１１に挿入し、加圧ガス（例、空気）を充気室に注入して、袋内の粉 末状材料を流動化させる（に流動性を与える）。取出し導管１３９を基底部中の 取出し開口１３に密封状態に取付け、状態が調整された（conditioned）材料が 容器から外に搬送されるようにする。 袋中の粉末状充填物を状態調整するために加圧空気またはその他の加圧ガスを 充気室に注入すると、空気が充填物の間を通り抜けて入り、袋を膨張させる。袋 から空気が抜け出るようにするために、本発明のシステムの取出し装置５は、図 ９において全体が１４１で示されている管状排気ヘッドを含んでいる。 図１０〜図１３に示されているように、排気ヘッド１４１に含まれている外側 スリーブ１４３は、その下端部において外向きに放射状（遠心方向）に突出する フランジ１４５を有し、フランジ１４５には環状密閉部１４７があって、後で明 らかになるように、取出しプロセスの間に環状密閉部１４７がプラグの開孔７１ の周囲にあるカバー６１の上部表面と密封状態を形成するように係合（嵌合）す るようになっている。また、この排気ヘッドは、外側スリーブ１４３の内側に同 軸的に配置された単一の排気管１５１より成る内管手段を具えている。排気管１ ５１は、外側スリーブ１４３の上端開口部を通って上方に延び、可撓性排出導管 １５３に連結している。この可撓性排出導管１５３は、集塵システムに連通して 、塵埃が大気中に放出されるのを実質的に防止するように働く。１対の案内ブッ シング１５５Ａ、１５５Ｂが、外側スリーブの内側の上下両端部の近い位置に取 付けられおり、排気管１５１を案内して、上昇位置（図１０）と下降位置（図１ ２）との間を移動させるようになっている。この機構は、前述の送出ヘッド９１ の充填管および排気管の場合と同様である。例えば空気シリンダまたは水圧シリ ンダ等のシリンダ１５７を具えた動力アクチュエータが、外側スリーブ１４３の 外側に固定された支持体１５９に取付けられている。シリンダのロッド１６１が その上端部において排気管１５１に連結されていて、排気管１５１をその上昇位 置と下降位置との間で往復できるようにしている。排気管と外側スリーブの上端 部に近い位置とに密封状態に固着されている可撓性スリーブ１６３は、排気管と その外方に放射状（遠心方向）に間隔を隔てて位置する外側スリーブとの間にあ る環状間隙１６５を通して塵埃が漏出しないようにしている。 この発明のシステムの動作時には、容器３を載台８１の上に載せて、充填装置 １の送出ヘッド９１の概ね下に位置決めする。フック１７１を袋のループ１７３ に引掛け、空気シリンダを動作させてリフトアーム１７５を上方に回動させるこ とにより袋を実質的に立てた状態に保持する（図１参照）。次いで、アイリス弁 ダイアフラム３９が閉じていることを下部閉止装置２５をチェックして確認し、 上部閉止装置またはカバー２７を容器から外す。米国特許第4,182,386号に記載 されている従来のシステムにおいては、容器を送出ヘッド９１に連結する前にカ バーを外すと、人間が容器内に残留している前回充填時の材料にさらされる危険 性が出てくる。しかし、本発明のシステムによれば、下部閉止装置２５によって システムを操作している人間に対して材料を隔離することができるので、そのよ うな危険性は無くなる。 カバー２７を外した後、容器の上部にある環状部材４７を、送出ヘッド９１の 外側スリーブ９３の下に置く。次いで、手動クランプ手段１３３を操作して、外 側スリーブの下端部が環状部材４７上のＯリング５３と密封状態で係合（嵌合） して、送出ヘッドを容器に密封状態を形成するように連結する。この工程の間、 充填管９５および排気管９９は、図５に示されるように前述の上昇位置にある。 充填管および排気管が上昇すると、排気管９９の下端部は、外側スリーブ９３の 下端部とほぼ同じ高さになる。充填管９５は、好ましくは、その端部が排気管と 外側スリーブの端部を越えてある程度真直ぐに下方に延びる。しかし、この延び る距離は、充填管９５がアイリス弁２５の閉じているダイアフラム３９には接触 しないように、比較的短い距離である。 容器を送出ヘッドに密封可能に連結した後に、アイリス弁２５を開き（図６参 照）、シリンダ１１５を作動させて、充填管９５および排気管９９を前述の下降 位置に移動させる。その下降位置では、充填管９５および排気管９９は、アイリ スダイアフラム３９を越えて下方に延び、カラー１５によって形成された容器の 開口１７内に達する（図７）。次いで、アイリスダイアフラム３９が排気管の全 周において排気管（図８）と密封状態を作って係合するまで、アイリス弁を元の 閉位置に向かって変位（移動）させる。次いで、充填管９５を通して材料を送出 し、容器に充填する。材料製品が容器に入ると、袋内の空気を排気管９９を通し て真空集塵機に吸引させる。アイリスダイアフラムと排気管との間は密封されて いるので、塵埃がアイリスダイアフラム３９の上の領域に漏出するのが防止され る。充填完了後、振動器（図１において概略的に１８１で示されている）を付勢 して、充填管９５の内部に付着している粉末を振り落とす。次いで、操作者は、 動力シリンダ１１５を作動させて、充填管および排気管をその上昇位置に移動さ せる。真空引きを引き続き行なって、アイリスダイアフラム３９より上のアイリ ス弁の部分および環状部材４７に付着している全ての塵埃粒子を“吸引除去（sw eep）”する。 充填管９５および排気管９９がいったん上昇すると、アイリス弁２５が閉じて 、容器を送出ヘッドから切離す前に容器中の材料が隔離される。この動作によっ て、上記のような切離しがなされた場合に人間が容器内の材料にさらされる危険 性がなくなる。切離しは、クランプ手段１３３を単に解除するだけで行なわれる 。次いで、カバー６１を再び環状部材４７に係合させる。 容器内から粉末状流動性材料を取出したい場合は、容器３の基底部７中の開口 １１および１３からプラグＰを外して、取出し導管１３９を取出し開口１３に密 封できる状態に挿入する。また、加圧ガスライン１３７を導入孔１１に密封でき る状態に挿入する。アイリス弁２５が閉じたことを確認した後に、プラグ７５を カバー６１の中央開孔７１から外し、排気ヘッド１４１を容器に連結する。この 操作は、図１０に示されるように、排気管１５１の下端部（その上昇位置にある ）を、その下端部にある密閉部１４７が開孔７１の周りのカバー６１の上部表面 と密封状態に対接するまで、カバー開孔７１を通して下方に挿入して行なう。図 示のように、排気管がその上昇位置にある場合は、好ましくは、排気管はその端 部が外側スリーブ１４３の下端部を越えて下方に延びているが、その延びる距離 は、排気管がアイリス弁２５の閉じているアイリスダイアフラム３９には接触し ないように、比較的短い距離である。 外側スリーブ１４３とカバー６１との間に密封状態の連結が形成された後に、 アイリス弁２５を開き（図１１）、シリンダ１５７を作動させて排気管１５１を 下降位置に移動させる。その下降位置では、排気管１５１は、アイリスダイアフ ラム３９を通って下方に延び、カラーによって形成されている容器の開口１７内 に入っている（図１２）。次いで、アイリス弁２５を、ダイアフラム３９が排気 管の全周において排気管と密封状態で係合するまで（図１３）、その元の閉位置 に向かって変位（移動）させる。その後、加圧空気またはその他のガスを導入孔 １１を通して充気室に注入し、それにより多孔性（通気性）のダイアフラムに対 して下向きに押しつけられていた粉末状充填物を材料を均一に流動化させ、取出 し口１３を通して容易に排出されるようにして、容器から材料を取出す。余分な 空気は、排気管１５１を通して集塵機等に排出される。 充填物の取出し完了後、操作者は、動力シリンダ１５７を作動させて、排気管 １５１をその上昇位置に移動させる。アイリスダイアフラム３９は、好ましくは （但し、必ずではない）、排気管が上昇する前に完全に開いた位置に変位させて 、排気管に対する密封係合関係を解除する。排気管が上昇した後も真空引きが引 き続き行ない、アイリスダイアフラム３９の上の領域にあるアイリス弁の部分お よび環状部材４７に付着している全ての塵埃粒子を“吸引除去”する。 排気管１５１がいったん上昇すると、アイリス弁２５を閉じて、容器を送出ヘ ッド１４１から切離す前に容器中の材料が隔離されるようにする。この動作によ って、上記のような切離しがなされた場合に人間が容器内に残留する材料にさら される危険性がなくなる。次いで、プラグ７５を容器中の中央開孔７１に再び挿 入する。 上部および下部閉止装置２５、２７の設計は、本発明の範囲を逸脱せずに変更 し得ることが分かる。例えば、下部閉止装置２５に対しては、アイリス弁が特に 適していることが分かった。その理由は、アイリス弁の形状が比較的薄いためで あり、送出ヘッドの排気管９９と排気ヘッドの排気管１５１とに対して密封状態 を作る能力があるためである。本発明における使用に適しているアイリス弁は、 “Mucon”（ミューコン）という名称で、英国チェシャー、マクレスフィールド （Macclesfiekd，Cheshire）のケムテック・グループ社（Kemutec Group Ltd.） より市 販されている種類の製品である。しかし、この構成に代わる設計の下部閉止装置 ２５でも使用に適していることが分かる。また、上部閉止装置２７について、カ バー６１の設計を変更できることが分かる。例えば、図面に例示したシステムで は、送出ヘッド９１を容器に連結する前にカバー全体を取外すようになっている が、必ずしもその様にする必要はなく、カバーの一部（例、プラグ７５に類似し たプラグ）だけを外せばよいように設計変更することができる。同様に、容器を 排気ヘッド１４１に連結する前に、カバーの一部（例、プラグ７５）だけでなく 、カバー全体を外すようにするシステムを設計することができる。いずれの場合 においても、容器の内部にアクセスできるように、カバーの少なくとも一部が取 外せるようになっていることが重要である。 以上から、本発明の幾つかの目的が達成され、その結果、その他の利点が得ら れることが分かるであろう。 以上の構成および方法には、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形を行 なうことができるから、以上の説明中に記載されている事項は、すべて例示に過 ぎず、その記載に限定されることなく解釈すべきものと理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．粉末状または粒状の流動性材料を、その周囲の作業環境への漏出を防止しつ つ、容器に対して出し入れする材料取扱いシステムであって； 上記材料の充填物を収容する容積を規定し、この容積と連通する開口を上部に 有する容器と， 上記容器の上部に固着され、上記開口を閉じる閉位置と上記容器を通して上記 容積にアクセスできるようにする開位置との間で変位することができる下部閉止 装置と、 上記下部閉止装置より上方にある上記容器の上部閉止装置であって、上記下部 閉止装置がその開位置にあるときに上記容器の開口にアクセスできるように上記 上部閉止装置の少なくとも一部を上記容器から外すことができるように構成され た上部閉止装置と、 外側スリーブと、この外側スリーブの内側にこの外側スリーブと概ね同軸的に 設けられた内管手段とからなる管状ヘッドと、を具え 上記上部閉止装置の少なくとも一部が上記容器から外されたときに、上記外側 スリーブが上記容器に対して密封状態に係合して、上記容器が上記管状ヘッドに 密封状態で連結されるようになっており、 また、上記外側スリーブに対して上昇位置と下降位置との間で上記内管手段を 移動させ、上記下降位置では上記内管手段の端部が上記外側スリーブを越えて下 方に延びるものであるアクチュエータ手段を具え、 上記外側スリーブが上記容器に対して密封係合し、上記上部閉止装置の少なく とも一部が上記容器から外されて、上記容器が上記管状ヘッドに連結された後、 また、上記下部閉止装置が開かれて上記内管手段の通路が上記容器の開口を通っ て下方に通じるようにされた後に、上記アクチュエータ手段は、上記内管手段を その上昇位置からその下降位置に移動させるように動作することができ、 さらに、上記アクチュエータ手段は、上記内管手段をその元の上昇位置に移動 させて、上記容器を上記管状ヘッドから切離す前に上記下部閉止装置が閉じられ るように動作するものである、 材料取扱いシステム。 ２．上記内管手段が下降位置にあるときに、上記下部閉止装置は上記開位置から 上記内管手段の周囲との密封係合状態へと変位することができる、請求項１に記 載のシステム。 ３．上記容器には、上記下部閉止装置より上方の位置に、さらに環状部材が固着 されており、上記上部閉止装置が上記環状部材上に着脱可能に取付けられている 、請求項１に記載のシステム。 ４．上記上部閉止装置が上記容器から外された後に、上記外側スリーブと密封状 態に係合可能である密封手段を上記環状部材上に具える、請求項３に記載のシス テム。 ５．上記環状部材が環状溝のある上向きにの環状面を有し、上記密封手段が上記 溝中に在って上記外側スリーブと密封関係に係合し得るＯリングより成るもので ある、請求項４に記載のシステム。 ６．上記上部閉止部材は、上記容器から取外し可能でかつ開孔を有するカバーと 、上記開孔中に着脱可能に受入れできるプラグとを具え、上記管状ヘッドの上記 外側スリーブは、上記プラグが外された後に上記開孔の周りで上記カバーに密封 状態に係合できるようになっている、請求項１に記載のシステム。 ７．上記内管手段は、充填しようとする容器へと材料が流通する充填管と、上記 充填管を囲んで上記充填管と概ね同軸的に設けられた排気管とを具え、上記排気 管は上記充填管からその間にある環状間隙を形成するように隔てられており、上 記充填管と排気管とは、上記上昇位置と下降位置との間を一体に連結して移動し 得るものである、請求項１に記載のシステム。 ８．上記排気管が下降位置にあるときに、上記下部閉止装置がその開位置から上 記排気管の周囲を密封するような位置へと変位することができる、請求項７に記 載のシステム。 ９．上記容器に対する充填期間中、上記環状間隙を通して塵埃および塵埃を含む 空気またはその他のガスを吸引するための、上記環状間隙と連通する真空源を具 える、請求項８に記載のシステム。 １０．上記内管手段が、上記容器から充填物を取出す間にガスを排気する単一の 排気管から成るものである、請求項１に記載のシステム。 １１．上記排気管が下降位置にあるときに、上記下部閉止装置がその開位置から 上記排気管の周囲を密封するような部分的閉位置に変位することができる、請求 項１に記載のシステム。 １２．上記下部閉止装置が環状アイリスダイアフラム弁からなるものである、請 求項１に記載のシステム。 １３．上記アイリスダイアフラム弁が、上記容器の開口と概ね同軸上にある上部 および下部の実質的に剛性のリングと、この上部リングと下部リングとの間に配 置されたアイリスダイアフラムとを具える、請求項１２に記載のシステム。 １４．上記上部リングに取付けられていて、上記上部閉止装置が着脱可能に取付 けられる環状部材と、上記管状ヘッドの上記外側スリーブとの間に密封状態の連 結を形成するように上記外側スリーブと係合可能な上記環状部材上の密封手段と をさらに具える、請求項１３に記載のシステム。 １５．上記容器が、剛性の基底部と、この基底部に固着されており上記容量を規 定する可撓性の袋と、上記充填物を調整するために上記容積に加圧ガスを注入す るための導入孔と、上記容積から調整された材料を排出するための取出し口とを 具えるものである、請求項１に記載のシステム。 １６．上記内管手段をその上記上昇位置と下降位置との間で案内するための、上 記外部スリーブに関連する案内手段をさらに具える、請求項１に記載のシステム 。 １７．上記容器を上記管状ヘッドに対して着脱可能に固着する手段をさらに具え 、この手段は、上記外側スリーブに設けられ、上記容器に着脱可能に係合可能で 、上記容器に対して密封係合状態で上記外側スリーブを保持するクランプ手段よ り成る、請求項１に記載のシステム。 １８．上記外側スリーブが上記内管手段との間に環状間隙を形成するように上記 内管手段から間隔を隔てられており、上記環状間隙を通して塵埃が上方に漏出す るのを防止する手段をさらに具える、請求項１に記載のシステム。 １９．容器に対して、粉末状または粒状の流動性材料を、この材料を周囲の作業 環境に漏出させることなく出し入れするシステムであって、 上記材料の充填物を収容する容積を規定し、この容積と連通する開口を上部に 有する容器と， 上記容器の上部に固着され、上記開口を閉じる閉位置と上記容器の開口を通し て上記容積にアクセスできるようになる開位置との間で変位することができる下 部閉止装置と、 上記下部閉止装置より上方に設けられた上記容器の上部閉止装置であって、上 記下部閉止装置がその開位置にあるときに上記容器の開口にアクセスできるよう に上記上部閉止装置の少なくとも一部が上記容器から外すことができるようにな っている上部閉止装置と、 外側スリーブと、この外側スリーブの内側にこの外側スリーブと概ね同軸的に 設けられた内管手段とからなる管状ヘッドと、 を具え、 上記上部閉止装置の少なくとも一部が上記容器から外されたときに、上記外側 スリーブが上記容器に対して密封状態を作るように係合して、上記容器が上記管 状ヘッドに密封状態で連結されるようになっており、 上記内管手段は、上昇位置と上記内管手段の端部が上記外側スリーブを越えて 下方に延びる下降位置との間で上記外側スリーブに対して軸方向に移動し得るも のであり、 上記外側スリーブが上記容器に対して密封係合状態となり、上記上部閉止装置 の少なくとも一部が上記容器から外されて、上記容器が上記管状ヘッドに連結さ れた後、また、上記下部閉止装置が上記容器の開口を通して上記内管手段の通路 ができるように開かれた後に、上記内管手段をその上昇位置からその下降位置に 移動することができ、 上記内管手段がその下降位置にあるときに、上記下部閉止装置は上記開位置か ら上記内管手段の周囲との密封係合状態へと変位することができるものである、 材料取扱いシステム。 ２０．容器に対して粉末状流動性材料を出し入れする前にこの容器を管状ヘッド に着脱可能に連結するための方法であって、 上記管状ヘッドに対する上記容器の連結操作の間に人間が上記材料にさらされ ることを減少させるようになっており、 上記管状ヘッドが外側スリーブと、この外側スリーブの内側にかつこの外側ス リーブと概ね同軸的に配置されている内管手段とを具えているものとして、 上記材料の充填物を収容する容積を規定し、上記容積と連通する開口を上部に 有する容器と；上記容器の上部に固着され、上記開口を閉じる閉位置と上記容器 の開口を通して上記容積にアクセスできるようにする開位置との間で変位するこ とができる下部閉止装置と；上記下部閉止装置より上方に設けられた上記容器上 の上部閉止装置であって、上記下部閉止装置がその開位置にあるときに上記容器 の開口にアクセスできるように上記上部上部閉止装置の少なくとも一部が上記容 器から外すことができるようになっている上部閉止装置とを用意する段階と、 上記上部閉止装置の少なくとも一部が上記容器から外されたときに、また上記 下部閉止装置がその閉位置にあるときに、上記外側スリーブを上記容器に対して 密封係合状態にして上記容器を上記管状ヘッドに着脱可能に連結する段階と、 上記下部閉止装置をその閉位置からその開位置に変位させる段階と、 上記管状ヘッドの上記内管手段を上記外側スリーブに対して、上昇位置から上 記内管手段が上記容器の上部にある上記開口を通って下方に延びる下降位置へと 移動させる段階と、 上記下部閉止装置を、上記容器へまたは上記容器から材料を移送する前に、上 記開位置から上記内管手段との密封係合状態へと変位させる段階と、 を含む方法。 ２１．上記移送が実質的に完了した後に上記内管手段をその元の上昇位置に移動 させる段階と、上記下部閉止装置をその閉位置に変位させて上記容器の開口を閉 じる段階と、その後上記容器を上記管状ヘッドから切離す段階とをさらに含む、 請求項２０に記載の方法。 ２２．上記容器を上記管状ヘッドに固着する前に上記上部閉止装置の少なくとも 一部を上記容器から切離す段階と、上記容器が上記管状ヘッドから切離された後 に上記上部閉止装置の上記少なくとも一部を再び上記容器に取付ける段階とを含 む、請求項２１に記載の方法。 ２３．上記内管手段が、充填しようとする容器へ材料が流通する充填管と、上記 充填管を囲んで上記充填管と同軸的に設けられた排気管とを具え、上記排気管が 上記充填管からその間にある環状間隙を形成すように隔てられており、上記充填 管および排気管が上記上昇位置と下降位置との間を一体に連結して移動し得るも のであって；上記容器に材料を移送する前に上記下部閉止装置をその開位置から 上記排出管との密封係合状態へと変位させる段階と、その後に上記管状間隙を通 して真空引きして、上記容器に材料を移送する間に塵埃または塵埃を含むガスを 上記容器から除去する段階とを含む、請求項２１に記載の方法。 ２４．上記容器に対する充填が実質的に完了した後、および上記充填管および排 気管が上昇した後であって、上記下部閉止装置を閉じる前に、上記環状間隙を通 して真空引きし続ける段階をさらに含む、請求項２３に記載の方法。 ２５．上記真空引きをしながら上記管状ヘッドを振動させる段階をさらに含む、 請求項２４に記載の方法。 ２６．上記内管手段が、上記容器からの材料の取出しをしている間にガスが流通 排出される単一の排出管を具えるものであって；上記容器から材料を移送する前 にその開位置から上記排気管との密封係合状態へと上記下部閉止装置を変位させ る段階と、その後に上記排気管を通して真空引きして、上記容器から材料を移送 する間に空気を上記容器から排気する段階とをさらに含む、請求項２１に記載の 方法。 ２７．上記容器からの取出しが実質的に完了した後、かつ上記排気管が上昇した 後であって、上記下部閉止装置を閉じる前に、上記排気管を通して真空引きをし 続ける段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。