JPS6068038A - 固体混合装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、粒状物または固体を混合する技術の改良に関
するものであり、特に、粒状物を混合する方法及び装置
に関するものである。

口、従来の技術 ことがしばしば必要になる。例えば、プラスチック工業
では、ポリマーの特性が生産ラインごと１Ｃわずかに異
なっている。このような生産ラインでつくられたペレッ
トを混合することにより製品の特性を一様にすることは
重要である。米国特許第３．２１６．６２９号、同第３
，２７５，３０３号、同第３，４５６．９２２号及び同
第４．０６８，８２８号に開示され℃いろように、鉛直
方向に延びた複数の管を有する容器を備えた装置を用い
て、粒状物の効果的な混合が達成される。混合されるべ
き固体は、管を取囲む容器内に入れられる。管は開口を
有しており、この開口を通して、粒状物が、管を介して
共通の回収部へ重力により下方へ流れるように管内に入
る。

へ発明が解決しようとする問題点 上述の特許明細書に開示されたタイプの混合装置は非常
に効率のよいものであるが、このような混合装置の下部
から粒状物または固体をサンプル抽出及び混合をより改
良した方が好ましし）。

二間顆点を解決するだめの手段 本発明によると、上述のタイプの改良された混合装置が
提供される。本発明による混合装置の実施例においては
、混合容器は上部と下部とを有している。容器の下部は
下方に収束したほぼ円錐状底壁により画定されている。

固体出口装置は、容器の底部の内部と連通している。混
合装置は、容器の上部の内部の少なくとも１ケ所と底壁
の下の第１の位置の固体７１８０装置とを連通し、固体
を容器の上部から固体出口装置に供給する。混合装置は
、第１の位置の下方の第２の位置で固体出口装置内に配
設された第１の固体流制御装置を備えており、第１の固
体流制御装置が第１の状態にあるときには固体出口装置
を介した固体の下方への流れを阻止し、また、第１の固
体流制御装置が第２の位置にあるときには、固体出口装
置を介して混合された固体を下方に流す。混合装置は、
固体を収容するため容器の上方に設けた固体ホッパー装
置ａを有することもでき、固体ホッパー装置は上下端部
を有している。ホッパー管装置は固体ホッパー装置の下
端部と容器の上部の内部とに埋通している。

第２の固体流制御装置が第１の状態にあるとき、ホッパ
ー管装置を介しての気体及び固体流を阻止し、第２の固
体流制御装置が第２の状態にあるとき、ホッパー管装置
を介して固体を下方て流す第２の固体出口装置がホッパ
ー管装置に設けられている。混合装置は固体ホッパー装
置の上端部の内部に流体連通ずる負圧装置を有しており
、固体ホッパー装置の内部に負圧を与える。混合装置は
、第１の位置と第２の位置との間の第６の位置で固体出
口装置と固体ホッパー装置の内部とを連通ずる固体環流
管装置を有することもでき、負圧装置により固体ホッパ
ー装置の内部にかけられ起負圧に応答して、固体出口装
置から固体ホッパー装置の内部へ固体を供給する。

本発明の目的は粒状物または固体をサンプリング及び混
合する改良された混合装置を提供することである。

本発明の他の目的は粒状物または固体をサンプリング及
び混合する改良された混合方法を提供することである。

本発明の他の目的は、装置を介して粒状物または固体の
単一ラインにおいて粒状物または固体を混合する改良さ
れた装置及び方法を提供することである。

本発明の他の目的は、粒状物または固体を容器に満たす
間に混合された粒状物または固体をサンプリングする方
法と装置を提供することである。

本発明の他の目的は、信頼性が高くかつ低コストで作動
する、混合された粒状物または固体をサンプリングする
改良された方法及び装置を提供することである。

札実施例 本発明の実施例を添付図面を参照して詳述する。

図示するように、直立状でほぼ円筒状容器１０は、はぼ
円筒状側壁１２、頂部カバー１４及び下方に収束したほ
ぼ円錐状底壁、すなわち、底部カバー１６を有している
。頂部カバー１４は固体入口である供給口１８を備えて
おり、底壁１６は、その収束した下端部に連通ずる固体
出口である排出管２０を備えている。容器１０は複数個
の足２２により鉛直状に保持されている。側壁１２と頂
部カバー１４とが容器１０の上部を画定しており、底壁
１６が容器１０の下部を画定している。

管２４，２６．２８，３０．３２及び３４は、容器内で
ほぼ相互に平行かつ鉛直に保持されるように適当な支持
体３６により容器の上部に位置決めされている。６管の
上端部には、管の内部と容器１０の上部の内部とを連通
する少なくとも１つの開口３８が形成されている。６管
の下端部は容器１０の内部の下部と底壁１６の対応する
開口を通して下方まで延在し、この開口は通過する管の
外表面と密封係合している。下方に収束しほぼ円錐状の
晋４０は、菅２４，２６．２８，３０゜３２及び３４の
下端と連通し、固体出口２０の外側からそれを包囲する
ように延びた出口管に下端で連続している。出口管４２
と固体出口２０は固体混合装置内の固体出口装置を形成
している。例えば、普２４，２６．２８，３０．３２及
び３４のうちの１つに各々関連した管のように、管２４
゜２６．２８，３０，３２及び３４の下端と管４２と固
体出口２０の外部との間の環状スペースとの間での流通
をなすには他の管の形態も使うことができることがわか
る。菅４０または同等な構造は、容器１０の内部から開
口３８と普２４，２６゜２８．３０，３２及び３４とを
介して出口管４２と固体出口２０との間の環状スペース
までの重力により粒状材料または固体を搬送する手段を
形成している。

固体流制御弁４４＋ｓ、出口管４２の下部内に西装置さ
れており、弁４４が第１の状態にあるときには、出口管
４２を介して固体の下方の流れを阻止する手段を形成し
、また、弁４４が第２の状態にあるときには、出口管４
２を介して混合された固体を下方に流す手段を形成して
し）る。固体流制御弁４４として使われる弁は、回転し
なし）第１の状態では固体流を阻止し、第２の状態で【
ま空気流を実質的に防ぐが固体を流通させる回転空気流
防止弁が好ましい。弁４４の上流で、弁４４のローター
室の中間部の内部と出口管４２との内部との間の流通を
形成する通気管４６を弁４４に設けることも好ましい。

通気管４６と弁４４の上流の出口管４２の連結部の近く
の位置４８で、出口管４２の内部を外気に開放すること
が好ましし）。管４６を介して出口管４２へまた通気部
４８力）ら開放することにより、弁４４から通気管４６
へ搬送された固体を出口管４２へ逆送できる。

固体ホッパー５０は容器１０の上に設けられており、上
端部５２及び下端部５４を有していることに特徴がある
。ホッパー管５６は下端部５４と容器１０．の上部内部
との間を連通している。容器１０の上部内部への連結は
、下方に延びるホッパー管５６の下端部を固体入口１８
の内部へ連結することにより達成することが便利である
。固体流制御弁５８は、ホッパー管５６に設けられてお
り、弁５８が第１の状態にあるときにはホッパー管５６
を通る気体と固体の流れを防止し、また、弁５８が第２
の状態にあるときには、ホッパー管５６を介して下方へ
固体を流す手段を形成している。固体流制御弁５８とし
ては他のものも使えるが、ｐ−タリエア四ツク弁を使う
ことが好ましい。

例えば、固体流制御弁５８としては、羽根弁を用いるこ
とが好ましく、この羽根弁は、第１の状態すなわち閉状
態に重力またはばね力で付勢されておりかつ固体ホッパ
ー５０の内部に負圧をかけることによっても閉状態に付
勢されるようにする。

適当なモータ駆動ゾローワー６０カー適当な管６２によ
りホッパー５０の上端部の内部に接続すれており、ホッ
パー５０の内部に負圧を力）＆する手段を形成している
。ホツノＲ−５９Ｇ！、プローワーがホッパーの内部に
負圧をかけるときプローワー６０に接続した管６２から
ホツノヤー５０内で固体を分離するために、適当なフィ
ルター６４を備えている。

環流管６６は、固体出口２０の下方、固体流制御弁４４
の上方の位置の出口管４２の内部と固体ホッパー５０の
内部とを互いに連通ずる。環流管６６は、ゾローワ−６
０及び管６２を介して固体ホッパー５０の内部に加えら
れた負圧に応答して出口管４２の内部から固体ホッパー
５０へ固体を環流させる手段を形成している。環流管６
６の下端部は、参照番号６Ｂで示されるように出口管４
２の内部でその鉛直中心線上またはその近くに位置する
ことが好ましい。環流管６６の下端部を−、−＋　、−
ｔＪ−ｘｔ＞　ｊＰαチー　１−　＋ｚ　？　ｈ　ＦＢ
　ｋｕ（１”１つｎからまた出口管４２と固体出口２０
の外面との間の環状スペースからの下方へ流れる混合さ
れた固体の一部を取出すことが容易になる。

出口管４２の内部で、環流管６６の下端６８のすぐ下方
、出口管４２０通気管４８の上方に付加的固体流制御機
構７０を設けることが好ましい。

この機構すなわち弁γ０は、出口管４２の水平断面積の
大部分をふさぐように延在するが、この水平断面積の半
分以下であることが好ましい固定傾斜板７２を有してい
る。環流管６６の開放下端６８が傾斜板γ２の上面にで
きるだけ近くに位置することが好ましい。固体流制御弁
７０は、管内に延在し、図面に実線で示すように調節板
７４の第１の位置で出口管４２の水平断面を全面しゃへ
いするように傾斜板ＴＯと協働することができる調節板
７４をさらに備えている。調節板１４は、図面において
左側上方点線で示すように摺動できるようになっており
、板γ４と７２の間で断面流域を変化させ、本発明の装
置の作動を適正にすべく、同体流を制御する。必要であ
れば　板１２を板７４と同様な構造の調節板とすること
もでき、両方の板７２と７４を調節すれば４、その間の
開口は出口管４２の中心に正確に位置することができる
。

適当な弁７６は、環流管６６と連通しており・、固体環
流管６６から固体のサンプルを採取し、採取された固体
を連結管γ８を介して適当なサンプル容器８０に送る手
段を形成している。弁Ｔ６は、負圧が環流管６６から除
かれ管６６内の固体が管６６の下部に回収されたとき、
サンプルを採取するようにすることが好ましい。環流管
６６を介して負圧環流の間に固体のサンプルを採取する
ような弁７６も本発明の範囲にあるものである。環流さ
れた固体の充分なサンプルを確実に採取するために負圧
が環流管６６から取除かれると、弁７６は、環流管６６
の下部に収った固体ベッドの上面より実質的に下方の環
流管の位置で環流管に連通ずることがわかる。管６６の
内部と大気との間に各々が連通しており、環流管６６の
下部の長さにそって隔離した１つ以上の通気路８２を環
流管に設けることが好ましい。弁８２は、空気または他
の気体を通過させる手段を形成しており、ブｐ−ワー６
０により管６６にかけられた負圧に応答して環流管６６
内の固体を流動しやすくしている。

負圧を前もって解消して普６６内の固体がその底部に回
収された後ゾｐ−ワー６０を再スタートさせるときに通
気路８２は特に利点を有する。各通気路８２に適当な通
気弁８４を設け、環流管６６への負圧に応答して気体流
を調節するようにすることが好ましい。通気弁８４は過
剰流タイプとすることが好ましい。過剰流タイプの通気
弁により、空気または気体の流量が所定値以上になるま
で弁と弁が介装された通路８２とを介して空気または気
体が流れる。空気または気体流が所定値圧なると、通気
弁が閉じ、対応する通路の空気または気体流を阻止する
。閉じた通気弁８４に対する差圧が所定値より降下する
と、通気弁は自動的に開き空気または気体を対応する出
口から大気開放する。

通気路８２は環流管６６にそって離れており、負圧が環
流管から取除かれたとき管内の下部に回収された固体の
ベッドの上面より下にわずかな距離をもって最上位の通
気路が位置している。負圧がブローワー６０により再度
環流管６６にかけられると、空気はすべての通気路８２
及び開いた弁８４を介して吸引され、ｇ６６日の回収固
体ベッドが流動化されやすくなる。固体ベッドの上部が
管６６内で流動化されると、最上位の通気路８２及び対
応する弁８４を通る空気または気体流は、流量が所定値
に到達して最上位の弁８４を閉じるまで増大する。全ベ
ッドが流動化されかつ環流管６６を介して出口管４２ま
で上方への固体の環流が達成されるまで、上述の作動が
各々次の最上位通気路８２及び弁８４について連続する
。

容器１０の上部と下部との間にバッフル８６を用いるの
が好ましく、上部と下部との実質的な流通を防止してい
る。バッフル８６は適宜はぼ円錐状部８８を有しており
、その頂部９０が上方に向いている。バッフル８６は必
ずしも使わなくてもよいことがわかる。

容器１０は、固体人口１８に連通する管９２によって混
合される粒状物または固体で満たされている。管９４は
、固体流制御弁４４の下の出口管４２の下端に接続され
ており、混合された粒状物又は固体を送出する。管９４
は、適当なコンベア９６に連通しており、コンベア９６
によって、混合された粒状物または固体が次のステップ
に搬送される。コンベア９６として適当な構造は、空気
または負圧源に接続された管と同様に、開閉式機械コン
ベアを有しており、次のステップへ粒状物または固体を
搬送する。

以下、本発明の装置の作動を説明する。本発明の装置は
、装置の一連のラインにおいて大量または定量の粒状物
全混合するのに、好ましくは、用いられる。このように
装置を作動するに当たり、弁４４と５８は、まず、各々
第１の状態、例えば、回転しない状態で、粒状物または
固体流全阻止している。固体流制御弁７０は、まず、完
全に粒状物の流れを完全に遮断するようになっている。

粒状物または固体が管９２及び固体入口１８を介して容
器１０に供給される。

容器１０を粒状物で満たす間に、弁５８が第２の状態す
なわち回転状態になり、プローワー６０が作動し、固体
ホッパー５０と環流管６６に負圧全厚え、このように導
入された固体の一部ヲ猿流管６６を介して出口管４２か
ら同体ホッパー５０に吸引する。重力またはばね力付勢
のフラップ弁が固体流制御弁５８として用いられた場合
、弁５８は、銅製管５６を介した気体及び固体流全速へ
いする第１の状態にまず付勢される。固体ホッパー５０
に環流する粒状物の量には制限はないが、容器１０へ供
給される粒状物の総量の約１０チから５０チ以上の範囲
で粒状物が固体ホッパー５０に環流される。混合される
べき粒状物または固体の全量が容器１０に供給された後
に、デローワー６゜が停止し、環流管６６内の粒状物が
重力により環流管内に落着く。容器１０（ｆ−満たし粒
状物が集まる間にプローワ−６０を停止することもでき
る。

このとき、サンプル弁７６が開かれて、環流された粒状
物または固体のサンプルが解析のため環流管６６から管
７８を介してサンプル容器８０に送出される。そして弁
７６は固体の通過全阻止するその第１の状態になる。環
流管６６から取除かれたサンプルは、負圧による固体の
流動化により、粒状物が・ｄ６６の中でよく混合される
ので、出口通路４２からの混合状態をよく代表している
。

デローワー６０が停止し、激流管６６から所定のサンプ
ルが抽出された後に、弁５８が第２の状態に保持され、
すなわち、弁が回転し、固体ホッパー５０内の固体を弁
５８、ホッパー管５６及び固体入口１８を介した重力に
より下方に流し、粒状物または固体全体を混合状態にす
るように装置を作動させる。重力またはばね付勢フラッ
プ弁が固体流制御弁５８として用いられた場合、固体ホ
ッパー内の固体の重さがデローワー６０による固体ホッ
パー５０の内部にかけられた負圧がない重力またはばね
付勢力に打ちがち、フラップ弁を第２の状態すなわち開
状態にし、固体ホッパー５０内の固体全重力により下方
に流す。固体がフラップ弁を介して固体ホッパーから下
方に吸引されると、フラップ弁の重力またはばね付勢力
により、フラップ弁を第１の状態すなわち閉状態にする
。

容器１０が満たされ環流ホッパーが容器１０に送出する
と、固体流制御弁４４が第２の状態すなわち回転状態に
なる。そして、固体流制御弁γ０が第２の状態になり、
出口管４２を開き送出量を調節し、粒状物または固体全
出口管４２及び弁４４から混合装置性下方に通過され、
混合された粒状物または固体が次のステップ用に管９４
とコンベア９６を介して搬送される。弁４４は充分大き
な容量ヲ有するべきで、弁４４と弁７０との間に固体を
形成しないような充分な作動速度を有するべきである。

環流システムは吸引された粒状物または固体の一部のみ
を抽出し、混合装置からの一様な混合物全環流するわけ
ではないので、固体流制御弁７゜が開いて粒状物または
固体が環流システムから吸引されている状態では、本発
明の装置の環流システムは使用しない。環流システムは
、容器１ｏが満たされる前にスタートできて、容器を満
たし始め、混合装置が満たされ混合物の良好なサンプル
が得られるときに環流システムをスタートさせ・ること
か好ましい。さらに混合が必要な場合は、環流をさらに
一定時間続けることができる。

環流管６６の下端６８の入口が出口管４２の鉛直中心線
のわずかに横に位置していても、出口管４２が充分長く
固体流制御弁Ｔｏが固体出口２゜の下方に光分離れて、
例えば、出口管４２の内径の約２倍程度離れておシ、出
口管４２の上部に一様な流れを形成するので、環流の間
、粒状物または固体が混合装置の下部から一様に送出さ
れる。

このようにして、粒状物または固体の流れが安定し、環
流管６６の下端６８に向かって流れ、固体出口２０と同
様に混合管２４．２６．２８，３０゜３２及び３４のす
べてから一様な組成を形成し、サンプル弁７６を介して
環流管６６から良好なサンプルを採取できる。固体出口
２０の下部開口において出口管４２内下方に一様な固体
がない混合装置からも一様なサンプルが環流システムに
より得ることができる。このような状態において、固体
出口２０及び固体出口２０と出口管４２との間の環状ス
ペースが粒状物または固体で満たされて作動する。

へ１発明の効果 以上の説明から、本発明による装置及び方法は前述の目
的を充分満足することがわかる。本発明の方法は、容器
１０を固体で満たしながら、固体の一部を出口雷４２か
ら容器１０の固体出口１８に環流することを特徴として
おり、（１）！流された一部の固体で混合されていない
固体全容器１０に導入混合し、かつ（２）充填操作にお
いて混合装置の底（ここでは固体の混合が困難）から固
体を取出し、取出した固体を混合装置の高位置から一部
混合された固体で置換することにより、固体の混合を改
良している。上述の組合せや各要素を変更することは当
業者にとって自明であり、上記実施例に限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の一実例の一部破断側面図である。 １０・・・容器、１２・・・側壁、１４・・・頂部カバ
ー、１６・・・底壁、１８・・・供給口、２０・・・出
口、２４゜２６．２８，３０，３２，３４・・・管、３
６・・・支持体、３８・・・開口、４０・・・管、４２
・・・出口管、４４・・・固体流制御弁、４６・・・通
気管、４８・・・通気部、５０・・・ホッパー、５２・
・・上端部、５４・・・下端部、５６・・・ホッパー’
１．，５Ｂ・・・弁、６０・・・デローワー、６２・・
・管、６４・・・フィルター、６６・・・環流管、６８
・・・下端、７０・・・弁、７２・・・傾斜板、１４・
・・調節板、７６・・・弁、Ｔ８・・・連結管、８０・
・・サンプル容器、８２・・・通気路、８４・・・通気
弁、８６・・・バッフル、８８・・・円錐状部、９０・
・・頂点、９２・・・管、９４・・・管、９６・・・コ
ンベア 代理人　浅　村　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）上部及び下部を有しており、前記上部の内部に連
   通ずる固体入口装置（１８）と前記下部の内部に連通ず
   る固体出口装置（４２）とを有している容器（１０）で
   あって、前記容器（１０）の前記下部が下方に収束する
   ほぼ円錐状の底壁（１６）により画定される容器（１０
   ）と、 前記容器（１０）の前記上部から前記固体出口装置（４
   ２）へ固体を搬送するため、前記容器（１０）の前記上
   部の内部の少なくとも１ケ所と前記底壁（１６）の下方
   の第１の位置の前記固体出口装置（４２）との間に連通
   ずる管装置（２４゜２６．２８，３０，３２，４０）と
   、 前記第１の位置の下方の第２の位置で前記固体出口装置
   （４２）内に設けられているＭｌの固体流制御装置（４
   ４）であって、前記第１の固体流制御装置（４４）が第
   １の状態にあるとき前記固体出口装置（４２）を介して
   の固体の下方流を阻止シ、前記第１の固体流制御装置（
   ４４）が第２の位置にあるとき前記固体出口装置（４２
   ）を介して混合された固体を下方に流す第１の固体流制
   御装置（４４）と、 前記容器の上方で固体を収容し、上端部（５２）と下端
   部（５４〕とを有している固体　ツバ−装置（５０）と
   、 固体を前記ホッパー装置（５ｏ）がら前記容器（１０）
   の上部へ供給するため、前記固体ホッパー装置（５０）
   の下端部（５４）と前記容器（１０）の上部の内部とを
   連通ずるホッパー管装置と、 前記ホッパー管装置（５６）と協働し、前記ホッパー管
   装置（５６）を介した気体及び固体の流れを阻止したり
   前記ホッパー！（５６）を通る固体を流す第２の固体流
   制御装置（５８）と、前記固体ホッパー装置（５ｏ）の
   内部と流体連通し、負圧を前記固体ホッパー装置（５ｏ
   ）の内部に与える負圧装置（６ｏ）と、 前記第１及び第２の位置の中間の第６の位置で前記固体
   出口装置（４２）と前記固体ホツノ９−装ｆ（５０）の
   内部とを連通し、前記負圧装置（６０）により前記固体
   ホッパー（５０）＋７）内部に与える負圧に応答して固
   体を前記出口装置（４２）から前記固体ホッパー装置（
   ５０）に供給する固体環流管装！（６６）とを具備して
   し）ることを特徴とする固体混合装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の固体混合装置におい
   て、前記固体環流管装置（６６）に連通しており、前記
   固体環流管装置から固体サンプルを抽出する装置を備え
   ていることを特徴とする固体混合装置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の固体混
   合装置において、固体を前記負圧装置（６０）から前記
   固体ホッパー装置（５０）内で分離する装置を備えてい
   ることを特徴とする固体混合装置。 （４）特許請求の範囲第１項から第６項までのし）ずれ
   か−項記載の固体混合装置において、前記第１の固体流
   制御装置（４４）の下方で前記固体出口装置（４２）に
   連通しており、混合された固体を搬送するコンベア装置
   を備えていることを特徴とする固体混合装置。 （５）特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   一項記載の固体混合装置において、大気と前記第２の位
   置の下方の前記出口装置（４２）の内部とを連通する通
   気装置（４８）を備えていることを特徴とする固体混合
   装置。 （６）特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか
   一項記載の固体混合装置において、前記通気装置（４８
   ）の上方で前記固体出口装置（４２）内に配設され、固
   体流を制御する第３の固体流制御装置を備えていること
   を特徴とする固体混合装置。 （７）特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
   一項記載の固体混合装置において、前記固体環流管装置
   （６６）の長さにそって少なくとも１ケ所で前記固体環
   流管装置（６６）の内部と大気とを連通し、気体を開放
   し、前記負圧装置（６０）により与えられた負圧に対応
   して前記固体環流管装置（６６）内の固体の流動化を容
   易にする環流通気装！（８２）を備えていることを特徴
   とする固体混合装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の固体混合装置におい
   ℃、前記環流通気装置（８２）が、’＠”Ｊ＠己環流通
   気装置（８２）を介しての気体流を制御する通気弁装置
   （８４）を有していることを特徴とする固体混合装置。