JPS60158001A - 粉末状物質を圧縮及び／又は充填する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ゛　産業上の利用分野 本発明は粉末状物質を剛質または可撓性の容器の中で圧
！縮しおよび／またはその中へ充填するだめの方法に関
する。

粉末状物質は一般可撓性または剛質の、例えば樽或いは
サック等の容器中に充填される。多または内部に多量の
空気を含んで、いる。このような性質によってその充填
および輸送のために大型の容器が必要となシ、それによ
って充填および輸送の経費の上昇をまねく。

従来の技術 充填に際して同時に粉末状物質の空気除去（圧縮）をも
可能とするような種々の充填装置が公知である。その充
填される粉末状物質の高めらことが可能になり、或いは
既存の容器の中により多量の粉末物質を充填することが
できる。即ち貯蔵空間が節約でき、そして輸送経費を低
下できる。

中でも下記の２つの充填装置が公知である：イ）　Ｃａ
ｒｔｅｒ−Ｖａｃ充填装置：これは完全に閉じた充填室
によって例えば通気性サックのような可撓性のガス透過
性容器の中に粉末状物質を充填するのに用いる（ＣＡＲ
ＴＥＲＦＩＬＬＥＲ）。

口）　Ｑｅｒｉｖａｃ貫流圧密機：これは小型包装、袋
、開放サック或いは樽等の中で粉末状成品を充填に先立
ち圧縮するのに用いられる（　Ｃｈｅｍ。

Ｒｕｎｄｓｃｈａｎ　２５（１９７１）Ｎｒ、　旦、６
４７頁参照〕。

明が　決しよ　と　る　題、 上記ＣＡＲＴＥＲＦＩＬＬＥＲによる公知の充填方法は
下記の種々の欠点を有している： ａ）充填過程終了後にその容器内に存在する粉末状物質
の内部に、容器中心部の粉末材料と容器壁面との粉末材
料との間で大きな密度差が存在する（平均密度ρについ
て□約±２０％の密度偏差）。

ｂ）容器内全空間をあまシに高めると例えば焙焼生成二
酸化珪素の場合等に粉末状物質の平均密度が高くなシ過
ぎ、それによシその充填時間の過比例的増大をもたらし
、また部分的にその粉末物質の利用技術上の特性に望ま
しくない変化をもたらす。即ち、焙焼製造二酸化珪素の
平均密度を６０ｇ／ｌから’ｒ５ｇ／ｌに上昇（増加率
２５％）させるために約１２５％も充填時間を延長しな
ければならない。

Ｃ）例えば強度について高い要求条件を有する通気性サ
ック等のように容器についての要求条件が高くなるため
に包装経費の上昇をもたらす。

ｄ）特別なガス透過性サック材料と結び付けられている
ために、例えば粉末状物質中への湿分の侵入を阻止でき
るようなガス透過性の極めて低い、または完全にガス不
透過性のサック材料を使用することは許されない。

前記貫流圧密機を用いる公知の充填方法は、粉末状物質
が圧縮された後で容器への途中において再び弛緩してし
まうと言う欠点を有する。

容器内で或一定の密度に達するためには、その粉末状物
質を圧密機中でそれよシも過度に圧縮しなければならな
い。この場合にその粉末物質の利用技術的諸性質、例え
ば分散性等が望ましくない態様で変化する危険がある。

本発明の課題は種々の粉末状物質、中でも焙焼して作っ
た金属および／または半金属の酸化物や混合酸化物、例
えば焙焼生成二酸化珪素等を充填するに際して、その粉
末状物質の例えば分散性や濃密化作用等の利用技術的諸
性質に望ましくない変化を来すことなく容器内の粉末物
質の、容器内全空間にわたる一様な密度を達成し且つ容
器内粉末物質の平均密度を高めることである。

発明の構成 ９　る　の 本発明の対象は剛質の、または可撓性の種々の容器中で
粉末状物質を圧縮し、および／またはこの中に充′積す
る方法であり、これは、容器の内部において容器に対し
て相対的に充填運動を行なうことができるような少なく
とも１本以上のパイプを用いてその粉末状物質を容器中
に満たし、そしてこの粉末状物質を、ガス／固体の分離
に適していて本質的にその容器断面に微粉末密封的によ
く合致した形の分離面を有し且つそのパイプの開放端の
ところに場合により同一面上に設けられてこのパイプを
取囲んでいる分離手段によって、場合によシ存在する流
動化媒体と分離するか、またはこれを容器内に引き留め
ておき、一方上記場合により存在する流動化媒体は上記
分離手段のガス透過性の分離面を通して適当な圧力落差
によシこの容器から逸出させ、そしてその粉末状物質の
容器内における充填高さ、また従って場合によシその圧
縮度を上記分離手段のその都度の位置によシ決定するこ
とを特徴とするものである。

本発明の特別な実施態様の一つにおいて、粉末状物質を
充填するためにこれを流動化媒体、中でも流動化空気を
用いてその貯蔵容器から取シ出し、そして場合により更
に搬送手段を用いて導管中を充填装置へ搬送することも
できる。

粉末状物質を容器中に充填するに先立ってその充填用パ
イプを分離手段と共に、最初この容器の底または底の近
くまで挿入し、そして次にこの容器の開口へ向けてこれ
を充填運動の形で運動させることができる。この充填運
動は容器内に存在する粉末状物質および／またはガス／
固体混合物の圧力によって行なわせること゛ができ、そ
の際、場合によってはその充填用パイプに、また従って
その分離手段にも、容器内に存在する粉末状物質または
ガス／固体混合物の押圧力と等しいかまたはそれよシも
小さな反力を加える。

充填運動はまた、機械的、空気動力学的、または液圧的
な駆動によってもたらすことができる。更にまた充填用
パイプは分離手段と共にその長手軸方向へ、本来の充填
運動に重畳させて成る振動運動を行なわせることができ
る。この振動運動は周期的にも、または異ったストロー
クで非周期的にも行なわせることができる。この場合に
粉末状物質は、容器底と容器壁と分離手段との間に存在
する空間の容積変化によって容量的に、また秤を用いて
重量的に計量することができる。

流動化媒体としては任意の、実際に利用できる全てのガ
ス状物質、例えば空気、窒素または炭酸ガス等を用いる
ことができる。好ましくは流動化媒体として空気を用い
るのがよい。

搬送手段としてはガス／固体の搬送に適した、例えば膜
ポンプ、ギヤポンプ或いは偏心スクリューポンプ等の装
置を使用することができる。

ガス／固体混合物を搬送するためのもう一つの搬送手段
として圧力容器を用いることもできる。この容器には適
当な作動用過圧をかけておく。容器から粉末物質を取出
す際にこの圧力容器の底に流動化用空気を流入させるこ
とができる。

粉末状物質の充填は複数、例えば２または３本のパイプ
を用いて同時に行なうことも可能である。重要なことは
これらのパイプがその開放端のところで場合により同一
面の上で同じ分離手段と連結されていると言うことであ
る。

ガス／固体の分離に適した分離手段の分離面における圧
力落差は流動化媒体中の過圧および／または容器開口或
いは分離手段のところの負圧によって作り出すことがで
きる。

好ましくは流動化媒体中に例えば膜ポンプにより、また
は成る過圧容器を用いてその搬送手段を通じて流動化媒
体中に或過圧を作り出すのがよい。

この圧力落差は時間的に定常的であっても、または間欠
的であってもよい。

ガス／固体の分離に適した分離面は例えば焼結金属また
は多孔質セラミック材料でできていてもよい。本発明の
もう一つの実施形態において、この分離手段の面はガス
透過性織物、またはワイヤ或いは天然又は合成の有機質
又は無機質の繊維からなるフェルトで構成されてこのも
のが安定なガス透過性支持体の上に設けられていること
ができる。この安定支持体としては例えば多孔板等を使
用することができる。

上記ガス／固体の分離に適した面は平面状または彎曲し
て構成さ・れていることができる。若しこの面が彎曲し
て構成されている場合には、その１本以上の充填用パイ
プはその開放端がこの彎曲面によって形成される中空体
の凹面側または凸面側に設けられていることができる。

このガス／固体の分離に適した面は容器壁に対して極め
て微粉末密封的に形状が合致していなければならない。

この密封のためには例えば種々のブラシ、または例えば
円形その他の適当な断面を有する柔軟々中空材料または
中実材料よりなる環状部材を使用することができる。重
要なことはこのガス／固体の分離に適した面が容器内で
密封的に滑シ案内され得ると言うことである。剛質また
は可撓性の容器の内部空間はその長手軸に溢って、充填
運動の軸と同一である容器長手軸に対して直角方向に一
定的表同一の断面を有していなければならない。これに
よって容器壁面と分離手段との間の全充填高さまでにわ
たる充分な密封が与えられる。

充填の終了は、そのガス／固体混合物の供給とその分離
手段を備えたパイプに対する容器の相対運動とを同時に
終了させるか、或はまた分離手段を備えたパイプに対す
る容器の相対運動をガス／固体混合物の供給の停止に先
立って終了させるようにして行なうことができる。

充填の間にその容器、中でも可撓性の例えばサック等の
容器は充填の際に生ずる機械的な応力を受けることがで
きるような支持構造体によって取囲まれていることがで
きる。

作用 本発明に従う方法の利点の１つは、粉末状物質の容器中
での一様で比較的高い平均密度を得ることができ、その
際利用技術的な種々の好ましい緒特性が維持されると言
うことである。容器内での粉末状物質の平均密度の設定
における比較的大きな柔軟性をもたらすことができる。

単純で安価な容器を使用することができる。特別な利点
の一つは極めてガス或いは湿分に対して不透過性の容器
を使用できると言うことである。このことは容器材料の
選択に際してのよシ大きな自由度を意味する。

本発明に従う方法はカーボン、種々の顔料および／また
は例えば沈殿法や焙焼法で製造したシリカ等の珪酸成品
を充填するのに適している。

本発明に従う方法は金属および／または半金属の焙焼に
よシ作った酸化物または混合酸化物、中でも焙焼生成二
酸化珪素の充填に特に適している。

以下本発明に従う方法を添付の図面を参照して更に詳細
に説明する。

第１図において充填用パイプ１は分離手段２に凸面側に
設けられておシ、その際とのもの＼開口は凹面側で分離
面と同一面上で終端している。これは多孔板８よりなシ
、このものの上にガス／固体混合物の分離のための分離
面４が設けられている。

分離手段２は柔軟材料よシなる環状部材５によって取囲
まれておシ、それによってこの分離手段２と容器６の可
撓性壁との間の極めて微粉末密封的なシールがもたらさ
れている。容器６の可撓性壁はクランプ８によって枠７
内で固定されている。

空気と混合された粉末状物質はパイプ１を通して上記分
離手段２と容器６の可撓性壁との間の空間９中に送シ込
まれる。この粉末状物質は分離手段２によってとの空間
内に引き留められ、一方空気は分離手段２の開口１０を
通して逸出する。

第２図においては分離手段２は平面状に構成さ九ている
。充填用パイプ１の隣シに、分離手段２の上にもう１本
の充填用パイプ１′が同一面上に設けられている。容器
６の壁は剛質材料よシなっていて、従って支持構造体は
省略されている。安定性を高めるためにこの容器６は台
座１１の上に載せられている。

第３図においては分離手段２は彎曲して構成されており
、その際パイプ１はこの分離手段２を越えて空間９の中
へ突出している。この場合にパイプ１は分離手段２の凹
面側に設けられている。その他は第１図に示したものと
同じ構造である。

本発明に従う方法は次のように実施することができる。

分離手段２が固定されているパイプ１を容器中に容器の
底まで挿入する。次に、圧力容器と流動化用空気とを用
いて搬送されて来た、空気で流動化した焙焼生成二酸化
珪素よりなるガス／固体混合物を上記パイプにより、容
器底と容器壁と分離手段との間に存在する閉じた空間中
に流入させる。この場合にその粉末状物質はこの空間９
の中に残留するけれども、一方流動化空気の方は分離手
段２のガス透過性面を通してこの容器６から逸出する。

容器底と容器壁と分離手段２との間の空間９の中にこの
ガス／固体混合物を流入させるのと同時に、または適当
に時間的に遅延させてパイプ１を分離手段２と共に、分
離手段２のところに加わる力の状態に基づいて成る案内
された相対運動でこれがその充填されるべき容器６から
引出されるように動かす。

例１ ５５０　Ｘ　２２０　Ｘ　１８００ｍｍの寸法を有する
十文字底サックをクランプ８に固定し、次いで枠７をク
ランプ８と共に引上げることによってサックを、分離手
段２（これは分離面としてフェルトを備えている）がサ
ックの底またはその近くに達するまでこの分離手段２に
被せて引き上げる。

次に約２００ｍ２／ｇの表面積を有してＤＩＮ５８１９
４に従う突き固め密度ｓ５ｇ／ｌを有する流動化させた
焙焼生成二酸化珪素を膜ポンプによってパイプ１を通し
て上記空間９の中に送り込み、その際充填過圧は約０．
５バールである。充填圧力に達した後に枠７をサック６
と共に約０．６ｍ／ｍｉｎの速度で、分離手段が充填終
点位置に達するまで引き下げる。０ないし５秒間時的に
遅延させてガス／固体混合物の供給をポンプの停止によ
って停止させ、そして枠７を更に引降ろすことによって
分離手段をサックから抜き出す。

このサックは約１１ＱＱｍｍの高さまで１０ｋｇの焙焼
生成二酸化珪素で充填されている。この成品の平均密度
は７５　ｇ／ｌであり、その密度の変動は＋５／−１０
ｇ／ｌである。

この充填された焙焼生成二酸化珪素の利用技術的緒特性
には何等不都合な変化がなかった。

例２ ８０ｍｍの内直径およびそれぞれ２０ｍｍの高さを有す
る１２個のリングと、幾つかの固定部材と、および支持
プレート上の合成樹脂フィルムよりなる底部とからなる
容器６を枠７に固定し、そして次にリフト装置によって
上へ持ち上げる。との上方への持ち上げに際してその位
置固定されているパイプ１は分離手段２と共にその充填
されるべき容器の中で、分離手段２と容器底との間の間
隔が約１０ｍｍになるまで容器底に対して相対的に滑り
案内される。

パイプ１の下端の一分一離今段２は多孔板よりなり、こ
のもの＼上に炉布ＬＡ　ＩＮＹＬＭ９／Ｓ　５／ＨＣａ
が分離面４として固定されている。この分離手段は０リ
ング５によって容器６に対して密封されている。

次に約２００ｍ２／ｇの表面積とＤＩＮ　９８１９４に
従う突固め密度的ｓ５ｇ／ｌを有する流動化させた焙焼
生成二酸化珪素を膜ポンプによってノくイブ１を通して
空間９の中に送り込み、その際充填過圧は約０．５パー
ルである。充填圧力に達した後にこの容器６を約０．６
ｍ／ｍｉｎの速度でその分離手段が充填最終ポジション
に達するまで引き降ろす。０〜５秒間時間・的に遅延さ
せてそのガス／固体混合物の供給をポンプの停止により
停止させ、そして枠７を更に引き降ろすことによって分
離手段を容器６から抜き出す。

この容器は約２５０ｍｍの高さまでその焙焼生成二酸化
珪素で充填されている。この二酸化珪素はこの容器のそ
れぞれのリング部における平均密密度の変動幅＋８／−
５ｇ／ｌと共に約６’１ｇ／ｌの平均密度を有している
。

充填された二酸化珪素の利用技術的な諸特には何等不都
合な変化はなかった。

用いた炉布は下記のものである： ＬＡＩＮＹＬ　Ｍ９／Ｓ５／４Ｃａ　：単繊維のＲｉ　
１ａａｎ　１１の織物 重量的８５５ｇ／ｍ２ ＤＩＮに従う通気性：約５００１ カレンダがけされている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に従う方法を実施するため
の装置のそれぞれ別な具体例のものによる実施の態様の
説明図である。 １・・・充填用パイプ　２・・・分離手段３・・・多孔
板　４・・・分離面 ５・・・環状部材　６・・・容器 ７−・・枠　８・φ・クランプ ９・・・充填空間　１０・・・開口 １１・・・台座 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史 図面の浄書（内容をこ変乗なし） 第１図 ↓ 第２図 第３図 ↓ 第１頁の続き ０発　明　者　ラインハルト・マンネトル　ド イツ連邦共和国、デルニッヒハイム、ボンへッフェルス
ラーセ、１７ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和２ρ年特許願第　２０　号 ２、　発明の名称 勝ブ東柄憧Ｓｒ峨ρ鱒々１吐瑛形涯 ３、補正をする者 事件との関う　出願人 ｉ”Ｑ　デ’７”−寸−ｊｑ４−ｃ７１１”ｔｉ’ｗシ
ャク１−氏　名 ４、代理人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）剛質または可撓性の容器の中で粉末状物質を圧縮
   し、及び／又はこの中へ充填するに当シ、この容器内で
   これに対して相対的な充填運動を行なうことができる少
   なくとも１本以上のパイプを用いて粉末状物質を上記容
   器中に充填し、そして場合によシ上記パイプの開放端と
   同一面上に配置されていてこのパイプを取囲んでいる、
   ′ガス／固体の分離に適し且つ本質的にこの容器の断面
   に微粉末密封的に合致する分離面を備えた分離手段によ
   って上記粉末状物質を、場合により存在する流動化媒体
   とＪ分離するか、またはこれを容器内に引き留めておき
   、一方上記場合により存在する流動化媒体は上記分離手
   段のガス透過性の上記分離面を通して成る適当な圧力落
   差によつイＩ−＠２安昇礒、ζ為出シ訃　）１イ）の払
   念静物質の上記容器内の充填高さ、また従って場合によ
   シこの粉末状物質の圧縮度を上記分離手段のその都度の
   位置によって決定することを特徴とする、上記粉末の圧
   縮及び／又は充填方法。
2. （２）粉末状物質を流動化媒体、中でも流動化空気によ
   って充填のために貯蔵容器から取り出し、そして場合に
   より更に移送手段によって導管中を充填装置へ搬送する
   、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）粉末状物質を容器に充填するに先立って充填用パ
   イプを先づ分離手段と共に容器の底または底の近くまで
   挿入し、ついでこのパイプを容器の開口へ向けて充填運
   動の形で動かす、特許請求の範囲第１または第２項記載
   の方法。
4. （４）充填用パイプをその長手軸方向へ分離手段と一緒
   に、本来の充填運動に重畳させて成る振動運動を行なわ
   せる、特許請求の範囲第３項記載の方法。