JPS62150137A - 輸送管又は生成物受渡し箇所からの分散生成物の積算試料採取及びラインでの分析試料流分配装置 - 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】 生産工程に於ける生成物の品質分析は、殊に、マス製品
を製造する場合には、その工程から取り出した、選ばれ
た部分試料によって行われわれる。続いて、行われる実
験室での分析のためには、大抵、数ｇ１時には、数ｍｇ
という僅かな試料ｉｘＬか必要としないので、１時間当
たり数トンという大ｈ１の生成物の流れから、ごく少量
の、代表的な分析試料を採取するという課題は、まず最
初に比較的多量の部分量を採取し、続いて、制御された
代表的な試料区分によって９鼠の要素の分析試料を得る
と（＼う以外には、ｉｌｒｌ再現なやり方で、信頼性を
もって解決する事は絶対にできない。

分散生成物の場合、いわゆるオフライン方式での品質管
理は、今日では、数時間から１０迄の時間内に分析結果
を生成物の判定に利用する１エカ咄来る。しかしながら
、試料採取と試料区分とは、一般に時間的間隔をおいて
、むしろ而単に行われている。いわゆるオフライン方式
の品質管理は、例えば既に最初の連続作動式試料採取装
置（但しこれによって直接分析試料量が得られるという
訳ではない）に通報が行く様になっているとしても、そ
の手順、再現可能性、及び／ステム構成の点からみて、
最近利用出来る様になって来ているオフラインの測定装
置と比べても、その工程の情報連鎖の中で、最も弱い箇
所であると見なさなければならない。従って、この試料
採取装置はせいぜい半連続的にしか作動しないというべ
きである。なぜなら、この装置に対してはその後に配置
されている分析装置の要求が伝達されるからである。

増々進んでゆく自動化、合理化、生成物流の恒常化され
た品質管理は、実験室分析が極めて高精度の測定装置を
用いて行われる場合には、時間的間隔を置いて実施され
る手操作によるランダム試料採取は、特に、その限られ
た代表的性格の故に、問題がある様に思われる。例えば
レーザー回折スペクトロメーターを用いた、少な（とも
半連続式の粒度分析による分散生成物の特性の特徴付け
は、上記の様な食い違いを、ついでに、殊に、感じられ
易くしている。

工程制御を目標としたオンライン生産管理の為の開発ス
テＩプは結局、例えば数分間という短時間以内に、ス１
１に代表的であるだけでなくて質的にも分析に適した　
少ｈ１の分析試料量を手に入れるｊｌ（を可能にする様
な採取用インターフェースを前提としている。

分散生成物の為の、考えられる限りの種類の試料の体系
的区分は、生産工程によって変わって来なければならな
い。即ち、生成物は、湿った（水）流動性担持媒体又は
乾燥（空気）担持媒体の流れの中にあるか或いは、例え
ばサイクロン除塵装置、粉砕器、ふるい、サイロ等の後
方に見られる様に分離された、担持媒体をイｆしないば
ら６１（粉体）として、輸送され、輸送管又はンユート
から或いはコンベヤベルトから取り出されるか或いは更
にその後の処理の為に引き渡される。

例えば、ピペット、サイホン又はサンプラー、浸漬式コ
レクタ、試料採取弁、定置式吸引ゾンデ、試料抜取器、
試料掻取器、吊下げ式又は衝７試料、半開形スリット入
り採取管、又はワオームコンベヤ等の既知の試料採取装
置は、いずれにせよ生産品の流れの検査されるべき断面
の小さな１部だけしか把捉する事ができないので、オン
ライン作動の複雑な課題の為には不適であるか或いはせ
いぜい制限付きでしか適していない。

ベルトによる引渡しの場合には、例えばあるコンベヤベ
ルトから他のコンベヤベルトへの受け渡しを行う生成物
受け渡し箇所での、いわゆるスリット式試料採取装置と
して間けつ的に生成物受け渡し場所の下を往復圧動する
試料採取装置が知られている。そしてこの平面的線形の
採取課題の場合は、区分化率が１／＋００よりは大きい
時に、請求があまり強くない場合に適用する一■の出来
る課題解決である。

濡れた輸送媒体又は乾燥媒体中の分散生成物を輸送する
場合によく用いられる回転対称形の工程断面の場合（輸
送管）で、検査精度に対する要求が高くない時には、既
知の間けつ式又は回転式のスリット式試■１採取装置を
採用するｉ１丁が出来る。

本発明は、輸送管の分散生成物流からか又は生成物受け
渡じ箇所で試料採取し、それに続くオンラインての試料
分析に適した、代表的な、小さな分析用試料流に試料区
分をするための方法及び装置を創製することを課題とし
ている。

この課題を解決するための方法及び装置は、その構成を
もって、特許請求の範囲の中に特徴づけられている。

オンライン操作での要求に対応するために、生成物主流
の１／＋００までの連続的且つ代表的な試料採取が生産
工程の回転対称的な輸送断面中で行なわれる。その際、
ラ々ル方向に全輸送断面上を通過する扇形の採取開口を
採用することによって、試料採取の際にその輸送断面の
全面積部分を代表的に考慮すると共に、十分な量の部分
試料（生成物の主流の１／＋００まで）を積算的に採取
するπが出来る。か（して、後方にインライン接続した
試料区分′Ａ置の中で、代表的な試料分析のため必要な
分析試料マスの小さい流れを、時間的にも代表的に１　
：　１０００までの比率で小区分する事が出来る。この
様にして、後方に配置されている試料分析（この分析は
粒度分析であってもよい）に７七な極く少量の試料流が
その工程から取り出される。他方、残余の部分流は、生
成物流若しくは生成物主流の中にそのまま残されるか或
いはこれらの流れの中へ戻される。

この新しい方法とそれに対応する装置は、生成物の全輸
送断面から時間的に平均して、連続的に少な（とも１つ
の部分流を代表的に取り出し、後方のインライン接続さ
れた試料区分ｖ２ｒｌｌに送るという、設定された課題
を解決する。このことは、部分流を採取するための開口
断面を、形状及びその時間的位置の両面で、場所的及び
時間的な採取状況に適合させる”］′ｋか出来るという
”Ｊ［によって、達成される。

従来の部分流＝試料採取方法、例えばＶＩＨ−ガイドラ
イン２０６６のゾンデを用いる吸入では、生成物流の断
面が、前もって定められている網目（ラスタ）に従って
、点状に、試料分析装置によって制御された時間的間隔
で、横方向に走査される。このす／ブリング方法では、
輸送用断面について高い局部的分解能も得られないし、
またとるに足りる積分効果も得られない。ｆ＝Ｉ故なら
個々の採取ポイントの選定は流れの質がほぼ定常的であ
る“１ｒ及び輸送断面内に於ける分散生成物の分布が均
一である′１［及び時間的変化が一定であるとの…ｉ提
から出発しなければならないからである。

採取断面若しくは採取開口により主流から部分流を採取
する形状と時間とへの適合が行われる。そして、この採
取開口の外周は、開口角を持つ円扇形を形成しており、
その際、その円扇形はその先端で生成物主輸送流の管の
軸の旋回中心の周りを回転している。その回転速度は、
生成物流に何らの妨害作用を与えない様な大きさに選ば
れる。これによって、その試料採取は採取断面に関して
代表的となる。

主流に対する部分流の採取比率はα／３６０’となる。

この円扇形の半径は、１回の回転の間にすべての面成分
が１回完全に把握される様にするために、主流用の円筒
形の輸送管の半径と少なくとも同じであるか或いはそれ
より大きくなければならない。こうして１回の回転で全
表面が１回完全に把握されなくてはならない。こうして
１回の完全な回転は主流の全輸送断面上の積分に対応す
る。この回転速度は時として発生する主流の変動の周期
と一致していてはならない。全部の部分試料の総和が作
られる積分サイクル数とともに、生成物流の判定のため
の信頼性が向上してゆく。

’ｆ［−の円扇形の代わりに、２つの円扇形が向か合っ
ている採取開口も採取開口として構成する事が出来る。

その採取比率は、２つの角度が等しい場合には、２α／
３６０°であり、円扇形角が異なる場合には（α１＋α
２）／３６０＠となる。

先に説明した様に、回転中心にある円扇形の先端部付近
では、流入口寸法が次第にゼロに向は小さくなっている
ため、粒子が引掛かる可能性がある。その事は、円扇形
の底面の大きさが、回転中心の円扇形の最小開口部が接
線方向で粉体の中の最大粒子寸法の少なくとも、１０倍
に相当する大きさに作られている円錐形の先端を取り付
けるｔ財こよって回避される。

その際、この円錐形の先端は、上に置かれてたはね除は
円錐と同様の急角度に作られているので、中心に流れて
きた粒子もだたちにはね退けられ、平均して代表的に開
口へ導かれる。平均化のためには、追加的に、主区分と
中間部品との間にメソンユの大きな商を取付るπが出来
る。

回転速度を１秒当たり１／２回転迄とする時は、測定時
間１分、積分一回転ｌＯＯ〜２００からの平均部分用の
常時試料採取の場合、約５分の長さのオンライン測定サ
イクルが得られる。５″以下の円扇形開口角を以って採
取開口を構成することは、小さな角度の際に生じる周辺
現象の増加の為に技術的に望ましくないので、採取部分
流は生成物主流の少なくとも約１．５％とすべきである
。必要とする、分析試料流への連続的な減量は、後プｊ
′に接続された試料区分装置によって実現される。目安
として述べれば、オンライン分析の為には、生成物の主
流の１％から０．００１％迄の試料採取が必要であり、
この場合には、既に述べた通り、まず試料採取をパーセ
ントの範囲で行ない、続いて、しかるべき構成により部
分流のインライン式試料区分によって、更に２〜３の十
乗の′ｆＡｉｉｔを代表的に行なわれなければならない
。

この減量は、円扇形の採取口から採取し、連続的部分流
を一連の秘密の部分流列に分け、そして、これらを例え
ば第８、第１６、又は第３２０等の個々の流にまきめで
、最後に−まとめにすることによって実現する１「がで
きる。沢山の個別部分流へのこまか（区分とランダム０
ンプリングの組織的な実施とによって、極めて僅かなシ
ステム誤差しか起こらない様にする事が出来る。

本発明は分析試料の取得を、生成物若くは工程の代表的
評価の為のオンライン式分析システムのＬ！ｌｌｊ定能
力に直１ｍ適合させることを可能とする。このオンライ
ン分析７ステムは、こうして、制御すべき工程設備及び
分析装置とを一つの連続操作／ステムに結合し、システ
ムの機能を介して、その分析結果の有効性と確実性が、
疑わしいものでなくなる。更に、工程信号が連続的な時
間的平均値として得られる。それは群平均値決定の場合
の様にエルゴード性（速度可遷性）を前提としていない
。即ち、個々のランダム試料の採取は、試料採取装置の
リズムも又確率過程として確率論的であるという事を条
件としていない。エルゴード性はその生産工程中では検
証困難であり、オンライン式の工程実施又は制御を必要
にする変動性の影響値及び測定値の場合でも、大抵は直
ちに検証されない。１０分毎に測定可能な試料測定装置
の場合に、この装置に１０分毎に必す、その分析装置の
必要量に対応するだけの量の分析用試料が送られて来る
時には、代表的な分析結果は得られない。そうして、そ
の時には、その生産工程生試料採取の中間で起こったこ
とは、完全に無視されているのである。

この新しい装置は、基本的に、２つの相穴なる構成を持
つことが出来る。最初の構成は、分散生成物が流体の輸
送媒体の中に含まれている時、従って担体の中で輸送さ
る時、その試料採取方法を実現する。第２の構成は生成
物主流が輸送媒体無しに、自由落下する垂直の輸送管若
くは、シュートの中の粉体の試料採取を実現する。第１
の構成の場合には、第２の構成の場合に対比するとき原
理的に同じ部分過程の連続において、その他の点では試
料採取若くは部分流の作成の間に史に流体若くは担体の
流れの同時的で同速度吸入（同動力吸入）が保証されて
いなければならない。

この新しい装置の幾つかの実施例を図面により詳しく説
明する。

第１図は　担体によって輸送されている生成物主流の試
料採取及び試料区分の為の第１の実施態様の断面図であ
り、 第２図は　ル直な輸送管中を自由落下する生成物主流の
試料採取及び試料区分の為の第２の実施態様の断面図で
あり、 第３図は　第２図を幾らか変更した実施態様の断面図で
あり、 第４図は　試料の区分比を調節する為の、第２図による
試料区分装置の２つの実施態様の断面図であり、 第５図は　溝切り区分装置（Ｒｌｆｆｅｌｔｅｌ　１ｅ
ｒ）として構成された試料区分装置を持つ、変形実施態
様であり、又 第６図は　別構成の安全篩を持つ、第５図を幾らか変更
した実施態様であり、 第７図は　試料区分装置としてインライン式に順次接続
した溝切り区分装置を持つ別の実施態様の断面図である
。

同時的等速的（イソカイネチフク）流体吸入若くは担体
吸入を行う積分的試料採取とインライン式試料区分を行
う為の装置を示す第１図により、本発明方法の第１の構
成を説明する。輸送管中を流れる生成物主流１は、この
場合には、輸送管の軸を中心として角速度ωＩでゆっく
りと回転出来る様に取り付けられた、試料採取装置９の
採取頭片１２の、２重円扇形から形成された採取口１０
に到達し、この採取口によって主流ｌの部分流が採取さ
れる。

その回転中心部には、採取口１０の中又はその直前にセ
ンサ１１が備えられており、このセンサが、担体の等速
吸入の為に吸入装置７０、例えば吸入用ベンチレータ、
を調節する為の測定情報を提供する。

上記のセンサ１１は、ガスと個体から成る２相流からの
採取する場合には、主流の静圧を測定し、部分流の中の
静圧を測定する為の吸入管の中の第２の圧力孔と共に、
既知の差圧ゾンデの原理による等速の試料採取操作用の
為の基礎情報をもたらす、毛細管付きの圧力孔とする■
が出来る。

液体と個体から成る輸送流からの試料採取の場合には、
センサ１１は相関要素として構成されており、その要素
により、それによって主流中の粒子速度の測定を通じて
、吸入すべき部分流の適切な採取速度の調節が出来る。

この相関関係の測定位置の既知の実施態様は流れの方向
に相１１１１後して接続された２つの光学的測定受容器
、例えばガラス繊維センサを備えており、これらの信弓
構造から、パルス時間のすれによる相関法によってその
速度を計ｑする１（が出来るのである。

採取口１０の２重円扇形の後方では、回転可能に取付け
れれ、回転駆動される採取頭１２の横断面が次の様に、
固定した円筒形の採取管３ｏの中へ移行する回転採取頭
１２の断面１３が円形となる様に、作られている。制作
技術的にいえば、このことは、それぞれ軸対称に配置さ
れ角度（１８０−α）だけ曲げられ、採取口に曲げポイ
ントで接続され、且つ円錐形の２つのハーフ外皮によっ
て覆われた、２枚の３角板を用いて容易に形成する事が
出来る。この場合、上記のハーフ外皮は移行断面１３の
所で１つの円形開口をつくって結合している。

試料採取装置９の固定的で、伸長し且つ湾曲した採取管
３０は主流１からの部分流２を、運転中に回転している
円筒形の頭片３１と、その後方に配置された円筒形の固
定子３２から成る、インライン方式試料区分装置６゜に
導く。頭片３１も固定子３２も軸に平行な隔壁の形をし
た固定組込み部材によって、円扇形の導管３３に区分さ
れており、これらの導管は、ついで、細分された部分流
２から分析試料流を得る為に、別々に集中器の中へ入れ
られている。採取頭１２と回転式の試料区分装置頭片３
１の駆動は、同じ駆動装置１４（モーターＭ）によって
行われるが、その際、伝動比は比が整数倍になることな
しに、ω２〉ωＩである様に選ばれる。そして又史にω
２は、万一の主流ｌ中の振動に同調してしまわない様に
選ばれる。

回転する頭片３１と固定した固定子３２から成り、集中
器７１を持つ試料区分装置６０は、採取頭１２の後方主
管７２の中に直接組込むπも出来る。この場合には、駆
動は移行断面の所で、共通の駆動装置１５によって、異
なる回転数で行う１丁か出来る。

集中器７１は、段階式な組み合わせによって、その後の
利用に必要な分析試料マス流３を、前もって選択し、正
しく調節出来る様に構成されている。残りの残余部分流
４は吸入装置７０によって、主流１の中へ戻されるか或
いは洗炭される。

代表的に採取され、試料として区分された分析試料マス
流３の利用は、オンライン式粒度分析の為の７！ｌｌ＋
定区間中で行われる。圧縮空気に伴われて衝突板−分散
装置８０を通過させることにより、試料流は自由噴流８
１として、回折スペクトロメータ８２の測定ゾーンを通
して噴出させられる。拡大した自由噴流８１は捕捉漏斗
８３で捕捉され、直接的か或いは分離用サイクロン８４
を介して主流１の中へ戻される。サイクロン８４中での
、その分離は、流れフィルター８５との組合せにより、
オンライン方式によって得られた測定結果の従来方法に
よるチェックを可能にする。

第２図には、輸送管又はシュートの後方でのこの方法の
実施装置が、２つの断面Ｅ−Ｅ及びＡ−Ｄを以って、示
されている。

平面図Ａ−Ｄには、左側の円扇形ＡＭＢの中に回転する
採取口１０としての円扇形ＮＭＯがあるのが認められる
。この円扇形の頂角はαである。円扇形の半径ＭＮ又は
ＭＯは垂直の主管又は／ニート７２の二ｌコ径よりもは
っきりと大きい様に設計されており、この１［は、断面
図Ｅ−Ｅの中の切断線Ａ−Ｂによってはっきりと認める
ＪＩＫが出来る。シュート７２と試料採取装置の外ＰＩ
ｉＩＥｔとの直径差は、中間部品７３によって橋渡しさ
れている。この様な配置によって、２倍の円扇形半径Ｍ
Ｎよりも小さいか等しいすべてのシュート直径が、すべ
て試料採取の為の装備される。

採取口１０は、流れの方向に沿って先細りとなっていて
採取頭として働く漏斗１８の入口側に、流れの反対方向
の向いた、回転出来る中空のはね退け円錐１７のところ
に存在している。このはね退け円錐１７の下の部分には
、入口漏斗１８が、垂直断面に沿って置かれている。

これによって、平面図Ａ−Ｄの中にＸ印によって示され
ている取り出し口１９が出来る。この取り出し口を通し
て採取された部分流２ははね除は円錐１７の軸を中心と
して角速度ω２で回転している区分装置管２０の中へ送
られる。取り出し口１０または漏斗１８を外れた落下し
た主流１は固定した第１の収集円錐２１によって落下中
央部に戻され、回転式の第２の収集円錐２２を経て、そ
れに続く中央の管状流出口２３へと導かれる。区分管２
０はこの第２の収集円錐２２と固定接続されている。こ
の収集円錐はモータ１４により駆動ベルト２８を介して
、角速度ω２で回転する。こうすることにより、区分装
置管２０も、その角速度ω２で回転する。駆動装置はこ
こでは外被１６の外側に配置されているので、モータ１
４も駆動ベルト２８も生成物に接触する事がない。外被
１６と中に組込まれている部品１７．１８．２０．２１
．２２、及び２３との間の駆動スペースのカプセル覆い
は、同時に第１の若くは、上の収集円錐２１と第２若く
は、下側の収集円錐２２との間の清掃エレメントとして
働くパフキングブラシ２７の特殊な構成によって達成さ
れる。

駆動される側の要素１１．１８．２０１２２、及び２３
は中央集中化され１つの軸受台２９の上に支持されてい
る。はね除は円錐１７と漏斗１８の駆動は接続エレメン
トとしても働く歯車伝動装置によって行なわれ、この伝
！Ｉ］装置の下側のハーフ１５と」−側のハーフ２４は
、下側の収集円錐２２の回転により行われる。第５図に
は、積算駆動が示されており、図により説明されている
。

はね除は円錐１７の外側には、清掃ブラシ２６が取り付
けられており、このプランは一緒に回転して第１若（は
、上側の固定の収集円錐２１の内側の付着物を放して、
生成物の安定υＦ出を可能ならしめる。この清掃ブラシ
２６は、第５図に示されている様に、バイブレータ５工
による装置の絶えざる振動によって助けられている。こ
の回転式清！ｉ音ブラシ２６は漏斗１８に対して置かれ
、漏斗１８の偏心アンバランスが平均化される様に遠心
マスとして見積もることが出来る。

区分装置管２０の偏心アンバランスを平均化するための
上記と同様の遠心マス２５が第２若くは、下側の、回転
式収集円錐２２の上に備えられている。この区分装置管
自体はパツキンブラシ２７の上側の到達領域内では付着
が起きない様に保たれており、このブラシは第１若くは
、上側の収集円錐２１の外側の上に支えられ、停止して
いる。或いは回転することはない。防塵型の場合には、
これと対応する回転対称形のブラシ配置によって収集日
ｊＩＩ２１と２２の間のすき間の断面を閉じる事が出来
る。

この７１Ｃは、殊に、既に述べた様に、第２の収集円錐
２２が外部から、例えば駆動ベルト２８によって、回転
させられ、しかも外被の貫通部分も駆動製造の要素も生
成物と接触してはならないという場合に採用される。

試料採取装置の外被１６の断面ＣＤの下側には、後に続
（インライン式試料区分装置の外ｖｉ３４がフランジ接
続されている。回転式の区分装置管２０が採取された部
分流２を区分漏斗３５へ引渡す。平面図Ａ−Ｄの円扇形
ＣＭＤのなかに、扇形に作られ且つ頂点ＫＳＴＵによっ
て限定された、区分漏斗の内面の区分開口３６か認めら
れる。頂角βのこの区分開口３６を通して部分流のβ／
３６０＠が落下してゆ＜！１ｒが出来る。これに対して
残りの残余部分流４（１−β／３８０）は区分漏斗３５
からその排出口３５’を通して、採取されなかった主流
６へ通じる下側の逆流管３７へ戻される。この逆流管３
７の上には軸受プロ、り２９が取り付けらっている。

区分開口３６の下側には、僅かに傾斜してセットされた
安全ｇ３８が配置されており、この篩によって、後方に
接続されている試料分析装置のａｔ１１定範囲外の粒子
、Ｆｆｌい噴射粒、または汚れを分離し、逆流管３７を
通して主流６へ送り帰すπが出来る。この様にして前処
理された分析試料流３か試料受け渡し管３９へ送られ、
その後の試料分析またはその他の利用のためにンユート
の引渡し用開口４０からこの試料採取−試料区分複合装
置外へ送り出される。

第３図は、断面図Ｅ−Ｅに於いて、はね退け円錐５９を
示し、このものは、はね除は円錐１７の上部に配置され
ていて、その高さは完全に中間部品７３の中に収まるも
のである。その上、上から落下して来る粉体流ｌの横方
向の分布を均一化する為の目の粗い中間篩６１を組込む
事が出来る様になっている。区分回路の部分断面図Ａ−
Ｂには、互いに重ね合わされた円錐５９及び１７の底面
の輪郭線が平面図によって、わかり易（する為、全円と
して言かれいる。

試料採取装置と試料区分装置による処理によって得られ
た分析試料流３の引渡しに際しては、引渡し口４ｏの所
に、はこりを除去する為の吸入装置を備える事が必要と
なる事がある。この様な装置が第３図に示されている。

中央の引渡し管５２のまわりに吸入ノズル５１が、引渡
し断面４０のまわりに調節可能のリング状のスペース５
３か出来る様に、配置されている。後方に接続される吸
入装置７０によって、除塵のろに必要な出来るたけ少：
」１の気流が外部から、分析試料流３の落下方向に対抗
して又落下方向に対して横方向に、フィルタ８５を通し
て吸引される。

例えば変動する主マス流１のために分析試料流３の適用
が４慮されなければならないという使用ケースの場合に
は開Ｉコの角度βを可変的にし、例えばマス流の流１ｔ
ｔ、ｔ１８によって調節する事ができる。マス流の実際
値が信号ケーブル７９を介して開口の角度βの調節のゐ
に送られる。

採取開口の角度βの可変調節のための二つの実施態様が
第４図に示されている。下半分の図には、左下の四分円
の中に第２図の円扇形ＡＭＢの平面図が繰り返されてい
る。採取口１０、排出口１９、及びはね除は円錐１７を
見ることが出来る。

右下の四分円の中には、第１の実施態様として、フラッ
プシュート４１を用いたβＩの調節が示されている。

この図では３本の開いたシュートが通過口の上に交差さ
れている。第４図の右上の断面図Ａ−Ａには断面がＵ字
形のフラップシュート４１の三角形の輪郭が示されてい
る。開かれた位置は破線で示されている。ロゴしられた
位置には、区分■斗３５の面に、開いた上辺がある。上
方の回転の中心４２を中心にして開くとフラップシュー
ト４１はその角度だけ閉じた位置から旋回する。すると
分析試料流３は安全篩３８を通って、試料引渡し管３９
から引渡し口４０へ達する。フラップシュート４１が閉
じられてる場合には、残余部分流４は逆流管３７を通っ
て主マス流６へ戻される。

全部で１５のフラップシュート４１が９０’の扇形の中
に備えられているので、βＩ　ｍａｘ＝９０’の場合に
は、採取された部分流の２５％までが試料区分装置を通
ること力咄米る。唯一のフラップシュートだけしか開か
れていない場合には、β１ｍ１ｎ＝８％となる。即ち、
採取された部分流２の１．６７％だけしが、その後の処
理の為の分析試料流３として引き渡されない。

フラップシュートを用いた設計の利点は、デジタル制御
装置との組合わせが容易な点にあり、デジタル制御装置
と組合わせれば、単純なＹｅｓ／Ｎｏ、の決定によって
個々のフラノフリュート４１の開閉をそれぞれ別々に行
なわせる事が出来る。

第４図の下側の２つの上側の四分円は分析試料流の無段
階調節の為の一つの解決を示している。ここでは試料区
分装置の開口角β２は漏斗扇形４３の回転によって調節
される。この扇形は区分漏斗３５の上又は下に平行に配
置されており、区分漏斗３５の９０°以上さえぎられた
区分開口３６の一部又は全部をカバーする事が出来る。

残された区分開口３６（β２）を通して採取された部分
流は、断面図Ａ−Ａの左側に示されている様に、分析試
料流３として引渡し口４０へ向けて試料受け渡し管３９
の中へ送られる前に、１１ｆび安全１８３８のにへ落と
される。

］（流■ＨＮに対する、この様にして調節された分析試
料流向Ａの主流軸に対する比は次の式によって決定され
る自Ｈ１０Ｈ＝　（αφβ）／（３６０°）２但し、α
は変動幅０〈β＜９０’によって主流Ｍｌｌのｐ７１１
１＋されるマス流の変化ムＭｌ＋をカバーする１１：が
出来る様に、構造上１１スもって選定されるものとする
。

後方に接続された試料区分装置を持つ複合インライン式
試料採取装置の変形実施態様が第５図に示されている。

この変形例では、試料採取装置９と試料区分装置６０の
両方が修正されている。ここでは試料区分装置は全周囲
にわたって配置された、回転対称形の溝切り区分装置で
ある。区分装置管２０から外周的に流出してきたマスの
部分流２は全軌道に沿って溝切り区分装置の固定した扇
形カラーによって同し大きさの相連続する個別試料５に
分割される。

溝切り区分装置の水平の相連続する１シ形は、内側へ向
かって傾斜された長い扇形の底面４４の上へ投下された
すべての個別試料がｉｌＴび主流の中へ戻され又、外側
に向かって傾斜した短い扇形の底面４５の上に落下した
すべての個別試料が区分された分析試料流３として取り
出される様に構成されている。従って２つの個別試料５
のうちの一つが分析試料ｔＡ３に向かって送られる“１
［になる。

これによって実現される１：２という固定した区分比は
採取口１０から取り出されて来るマス流が変動しても影
響されない。何故ならば１回の回転の間に、積分によっ
て全横断面にわたる１ｊΔ形の過剰又は不足の負荷が直
ちに補足されるからである。この理由から、この設計の
場合には採取口ｌＯを後方に接続されている、試料区分
装置への引渡しのための区分装置管２０とになる角度の
駆動は必要ではない。これに応して構造的解決方法も試
料採取装置の中の駆動装置も簡り１となる。はね除は円
錐１７、ｔＪ［出口１９付きの漏斗１８、及び区分装置
管２０の、モータ１４による駆動はここでは代案として
下側から行なわれており、モータはここでは伝動装置１
５′と共に回転する円錐形フード４６の下に保護されて
配置されている。被駆動畏素１７．１８．２０．２２．
２３．２５．２６、及び４６は軸受けブロック２９の上
に同心固状に回転する事が出来る様に取り付けられてい
る。

短い扇形の武器４５を通して取り出されたすべての個別
試料５は試料区分装置の本体３４から、フランツ接続さ
れている収集容器４７の中へ落下し、試料受け渡し管３
９と噴射粒子排出シュート４８に向かい合った側で、傾
斜した安全９３８の上に落ちる。短絡流を防止する為に
反対側のハーフスペースからの個別試料の部分流はそら
しンユート４９を介して収集容器４７の中央へ導かれ、
そこで上記の場合と同様安全篩３８の上へ落とされる。

こうして、分離された過大粒子又は噴射粒子が噴射粒Ｆ
ｊＪＬ出ンユート４８と篩の通り抜は通路を通り、史に
利用されるために試料受け渡し管３９を介して分析試料
流として、その後の利用の為に取り出される前に、すべ
てのマスの部分流に対して十分に長い篩区間か確実に働
く様にするπが出来る。追加の接続エレメント７４によ
って過大粒子は戻り回路７５を通して直接生成物の１丁
流の中へ送り戻されるか或いは切換ポイント７６によっ
て１８出ノズル７７を通して検査のろに工程外へ取り出
される。

安全篩が試料採取装置又は試料区分装置の本体１６．６
０の外側に配置された、もう１つの実に態様が第６図に
示されている。噴射粒子の含仔率が変動する場合には、
第５図に示されている安全篩３８の設計では、汚れ又は
粒子を測定領域の外への分離が十分ではないというｔＪ
（態が起こり得る。第６図に示されているＩＴｉ　！ｌ
ｊ−な分類エレメント９９の縦列回路は量の変動に対し
てたけでなく様々な分離限界に対しても柔軟に適応する
事をｏｆ能にする。

各々のエレメントは２つのハーフ外皮から成り立ってい
る。上側のハーフ外皮８６は、その上端に送入ノズル８
８を持ち、このノズルは第６図の０１ｑ面図に示されて
いる最−に１位の分類エレメント９９では、直接、試料
区分装置６０のｔ非出ノズル３０に対してフランツ接続
されている。

この様にして試料区分装置６から受け継がれた、例えば
なお、噴射粒子の成分７を含んでいる分析試料流３は、
送入ノズル８８を通って、直接、安全篩３８の上に落下
する。この篩は２つのハーフ外皮８６と８７との間に張
られており、且つ、噴射粒子が、粗い生成物として篩に
よって止められる一方、分析可能の試料流３は細かい生
成物として通過する様に寸法が定められている。粗い生
成物は安全篩３８の上を流れて分類エレメント９９の下
側の部分で、下側のハーフ外皮８７の粗い生成物排出ノ
ズル９０に到達する。安全ｇ３８自体ｉ１分類エレメン
ト９９よりも短く、その長さは、下側のハーフ外皮８７
の、更に上側にある細かい生成物排出ノズル８９を完全
にカバーし、丁度短絡流が回避される様に設計されてい
る。分類エレメントの長さと勾配は、一方では、出来る
たけ短い許容滞留時間と他方では必要な分離度とにより
決められる。その様に設計された分類エレメント９９は
、最初の下側のハーフ外皮８７のｔＪ［出ノズル８９及
び９０に、同一構造の分類エレメント９９を接続する事
によって、上記の要因と変化する工程比に、容易に適合
させる１（が出来る。これらの後続の分類エレメントは
第１段階の細かい生成物の再篩だけでなく粗い生成物の
再篩をおこなう。その際には、設定課題に応じて、これ
らの後続段階の中に、第１段階と同じか又は適当に適合
された篩目の幅を用いるπが出来る。第６図では、後方
に接続された分類エレメントのそれぞれの細かい生成物
が噴射粒子を含むことなしに全体の細かい生成物Ｆ若く
は分析試料流３へ送られそして、ｆ■い生成物は全体の
粗い生成物Ｇ又は噴射粒子成分全体の方へ適当なＹ形管
を通じて送られてゆく。

図に示され又説明された接続の変形例の他にも、同一構
造の分類エレメント９９のその他の任、αの組合わせを
シ゛えるｉＪＴが出来る。例えばそれぞれの下側の粗い
生成物の出口に分類エレメントを幾つも次々と接続して
いけば噴射粒子の非常に高い分離度を達成する事が出来
る一方、細かい生成物は後からそれ以上分類をする事な
しに、−１−側の細かい生成物の出口からその時々の通
過物をそのまま一つにまとめる８（ｆが出来る。

別の変形回路を、多段式分類を行なうという事を目標と
して組立てる１［が出来る。このためには、相連続する
分類エレメントに順って安全篩３８の網目の幅を段階づ
けて調整する。

細かい生成物の出口の後方の網目の幅は次第に細かくな
ってゆき、又１■い生成物の出口の後方の網［」の幅は
それに対応して次第に太き（なってゆく。試１′斗採取
の後の多段式分類は、例えば、後方に接続された試料分
析装置のａｌｌ＋定領域を越える粉度分布の紅過をＩｆ
ｉｌ的に分析する１５に使用するゴエが出来る。分離爪
の高い分類セクノＪンを作るための変形例と多段式分類
を行なうための変形例とを同時に直列に又並列に接続す
るｉｌｒも出来る。

篩を支援するために、例えば両方向に働く振動装置５１
を２つの分類エレメントの間に組込むπか出来る。

第６図の部分断面図Ａ　−１）は第２．３、及び４図の
装置に対する篩の縦続接続の配置を示している。

第７図は第５図の平面図Ａ−Ｄと別の縦断面図に−１＜
をそれぞれ部分断面図で表している。

左下の四分円の扇形ＡＢの部分には位置の確認のために
第２図と第４図の平面図が１１１録されている。上方の
２つの四分円ＣＤには、短い扇形の底面４５と長い底１
ｆｉ４４とをもつ溝切り区分装置の扇形のカラーが示さ
れており、個別試料５はこの長い方の扇形の底面の上を
通って生成物主流１中へ送り戻される。

短い方の扇形の底面４５からは、個別試料５か交差され
た台形の開口部を通って重力の方向に落下していく。

断面図に−Ｋには史に、試料の区分比を合わせる事の出
来る変形例が示されている。エレメント３４．４４、及
び４５からの第１の分類段階の後方に第２の同じ構造の
溝切り区分装置か接続されている。整流用の中間床板５
０によって横断面全体にわたって均一化された分布が得
られる。安全上の目的から、溝切り区分装置の構成ユニ
、トは互いに扇形の幅の半分だけ回転させて配置されて
いる。この様な前後方向の接続をＲ回繰り返して試利区
分比を１：２ｋに合わせる事が出来る。必要となる分析
試料流３の調節はこの様な組み合わせの場合には段階の
数にと採取角αとを用いて次の式によって行なわれる二
Ｍ＾／ＭＡ　＝　（α／３６０’　）・（１／２ｋ）＝
α／（３６０°・２ｋ） この場合、・７の変化値（整数のみ）に対応するすへて
の調節値が可能である。但しこの装置は、工程辻転中に
変化又は変動する主マス流に対して適応させる１１丁が
必要である場合には、利用出来ない。

・１′、面図Ａｔ）の四分円ＥＨの中には噴射粒子のり
ト出シュート４８と試料受渡し管３９の配置が示されて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は　本発明の装置の第１の実施態様の断面図であ
り、 第２図は　その第２の実施態様の断面図であり、第３図
は　第２図の変更実施態様の断面図であり、第４図は　
第２図の試料区分装置の２つの実施態様の断面図であり
、 第５図は　別の１変形実施態様の断面図であり、又第６
図は　別構成の安全篩を持つ、第５図の変更実施態様の
断面図であり、 第７図は　更に別の実施態様の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ￥（１）￥試料採取と試料区分とをラインで、直接順次
   連続的に実施し、その試料採取により、生成物主流の１
   ／１００までの代表的部分試料流を得、それに続く試料
   区分により、分析試料流を造るために、３／１０までの
   、その部分試料流の代表的区分を行い、その為に、その
   試料区分に際し造られた個々の試料流が、個々にか、ま
   たは断続的試料を一つにして流出し、それに続く試料分
   析を、時間的に遅滞する様な中間的貯蔵なしに、直接ラ
   イン上で実施することを特徴とする輸送管または生成物
   受け渡し箇所からの分散生成物流の試料採取を行い、続
   いて行われるべき試料分析に適した分析試料流への試料
   区分を行い、 その際、生成物流から、部分試料を取り出し、また、こ
   の部分試料から、分析試料流と残余部分流とを、試料区
   分によって収得し、前者は試料分析に使用、後者は生成
   物主流に還流するかまたは廃棄する方法 ￥（２）￥交替する生成物主流■Ｈを有する生成方法の
   場合、その交替生成物主流■Ｈへの最初の適合を、試料
   採取の箇所で行い、そして、その試料区分を、第２の適
   合として、その最初の適合に比例して調節出来るか、そ
   れと同時にか、または別々に、変更し、その結果として
   、分析試料流■Ａが、生成物主流■Ｈに比例しうること
   を特徴とする特許請求の範囲１の方法 ￥（３）￥輸送剤を有しない生成物主流の場合、生成物
   受け渡し箇所で、試料採取と試料区分とを回転対照的で
   、垂直な輸送管（落下箱）中で、順次重力方向に実施す
   ることを特徴とする特許請求の範囲１または２の方法￥
   （４）￥流体−担体流中を流れている分散生成物からの
   試料採取を、回転対照的輸送管から代表的流体部分流を
   回転口を通じて吸引することにより実施し、且つ、その
   試料採取の箇所でのイソカイネチックな条件に比例して
   調整するか、またはオンラインで後で規制することを特
   徴とする特許請求の範囲１または２の方法 ￥（５）￥生成物流−輸送管中で、生成物主流（１）の
   １／１００までを担持する部分流（２）を、生成物主流
   （１）から得るため、試料採取装置（９）が、その採取
   管（３０）の入り口に、回転運動の出来る採取頭（１２
   ）を有していること、その採取口（１０）が、開口角（
   ．）を有する少なくとも、一つの円扇形として構成され
   ており、かつ、そのものが扇形先端で、生成物流−輸送
   管の中心軸の回りを回転できること、採取管（３０）が
   、その部分流（２）を、分析試料流（３）と残余部分流
   （４）とに区分するための試料区分装置（６０）の中に
   直接入っていること、そして、その試料区分装置（６０
   ）が、その部分流（２）を１／１０００まで分析試料流
   （３）に区分することを特徴とする、輸送管または生成
   物受け渡し箇所で、分散生成物流から試料を採取し、そ
   れに続く試料分析に適した分析試料流への試料区分をす
   る為の装置であって、部分試料を回収する為に、回転対
   照的な生成物主−輸送管からの試料採取用の試料採取装
   置、および、その部分試料から、分析機器に運ばれる分
   析試料流を回収するための、それに続く試料区分器を有
   する、殊に、特許請求の範囲１ないし４の何れか一つの
   方法を実施するための装置 ￥（６）￥試料区分装置（６０）が、流れ方向に縮少し
   た試料区分漏斗（３５）を有しており、その漏斗が通過
   開口角（β）のある、少なくとも一つの、殊に円扇形区
   分装置開口（３６）を有し、そこに、部分流（２）が外
   周で、その軸を中心として回転的に受け渡し可能であり
   、その中心の排出開口（３５′’）には逆流管（３７）
   が、その中心の残余部分流（４）を排出し、そしてその
   区分装置開口（１６）には試料受け渡し管（３９）が分
   析試料流（３）用に接続していることを特徴とする特許
   請求の範囲５の装置 ￥（７）￥区分装置開口（３６）の後方に、噴射粒又は
   粗大粒若しくは分析不能の粗粒を残留、殊に逆流管（３
   ７）に排出させるための安全篩（３８）が、設けられて
   いていることを特徴とする特許請求の範囲７の装置￥（
   ８）￥扇形採取口（１０）の回転中心に、はね退け円錐
   （５９）が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲５の装置 ￥（９）￥採取口（１０）の前方に、流入する主マス流
   （１）を平均するために、篩（６１）が設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲５の装置 ￥（１０）￥採取口（１０）の採取開口角（α）及び／
   又は試料区分漏斗（３５）の通過開口角（β）が、（区
   分装置開口（３６））の漏斗弓形（４３）によって）変
   更可能であることを特徴とする特許請求の範囲５ないし
   １の装置 ￥（１１）￥試料採取装置（９）の採取頭（１２）が、
   試料区分装置（６０）の試料区分回転子に対して異なる
   回転速度で作動可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲５ないし１０のいずれか一つの装置 ￥（１２）￥採取装置（９）の採取頭（１２）の回転動
   力（１４）が、回転数を変更できる様に構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲１１の装置 ￥（１３）￥試料採取装置（９）の後方に置かれ、試料
   区分装置（６０）に供給する区分装置管（２０）が変更
   されうる回転で回転作動できることを特徴とする特許請
   求の範囲１１又は１２の一つの装置 ￥（１４）￥円扇形上の試料区分−通過開口角（β）が
   区分装置開口（３６）上又はその下に置かれた漏斗弓形
   （４３）を移動することによって、部分的にか又は完全
   に閉鎖するために、その区分装置開口を０°と９０°と
   の間、そして精々、１８０°変更できることを特徴とす
   る特許請求の範囲１１又は１２の一つによる装置 ￥（１５）￥試料区分装置（６０）が、アーク上に９°
   精々１８０°までの角範囲で３２個まで配置されたトラ
   ップシュート（４１）を有する試料区分漏斗（３５）を
   有しており、そのトラップシュートが別々にか又は一群
   となって通過開口角（β）を調整するために開口又は閉
   鎖されうることを特徴とする特許請求の範囲５の装置￥
   （１６）￥試料区分装置（６０）が同一運動的な吸引−
   試料区分装置として構成せられており、回転運動の可能
   なシリンダー状の頭片（３１）中及びそのあとに設けら
   れた長さ方向のシリンダー状の固定子（３２）中に、固
   定して立っている扇形の導管（３３）が、通過開口角（
   β）を調整するために構成されていること、そして、そ
   の固定子（３２）の後方の部分流がそのあとに置かれた
   集中器（７１）中で別々であるか、又は、一群として結
   集出来ることを特徴とする特許請求の範囲５又は１１に
   よる装置 ￥（１７）￥試料採取装置（９）の採取頭（１２）が、
   別異の採取開口（１０）を有する同じ構造の採取頭と取
   り替え可能であることを特徴とする特許請求の範囲１０
   の装置￥（１８）￥採取頭（１２）が同一又は異なる採
   取開口角（α＿１、α＿２）を持つ対称的か又は非対称
   的に置かれた二重扇形を有していることを特徴とする特
   許請求の範囲５ないし１７の何れか一つの装置 ￥（１９）￥試料区分装置（６０）が、それぞれ１８０
   °なる通過開口角（β）を有する順列的に配列されたｋ
   個の溝切り区分装置であって区分流■Ａ（２）の区分を
   主流■Ｈ（１）に対する ■Ａ／■Ｈ＝（α／３６０°）（１／２＾ｋ）に相当す
   る割合で行う装置から構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲５の装置 ￥（２０）￥試料区分装置（６０）が、その試料受け渡
   し管（３９）の前方に、障害を及ぼすか又は、分析不可
   能な粗大粒子をその分析試料流（３）から除去するため
   の適当な安全篩（３８）を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲５ないし１９の何れか一つの装置￥（２
   １）￥安全篩を行うために、それぞれ２個の半割シャー
   レ（８６、８７）からなり、内部に篩の仕込まれている
   管状の分別要素（９９）が設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲２０の装置 ￥（２２）￥上方のシャーレ半割（８６）が、その上端
   に一個の受け渡しノズル（８８）を有していることを特
   徴とする特許請求の範囲２１の装置 ￥（２３）￥下方の半割シャーレ（８７）が、その下端
   に２個の排出ノズル（８８、８９）を有し、精良品供給
   用の排出ノズル（８９）が粗悪品供給用の排出ノズル（
   ９０）の上方に位置していることを特徴とする特許請求
   の範囲２１の装置 ￥（２４）￥半割シャーレ（８６、８７）の中間の篩（
   ８３）が、下方の半割シャーレ（８７）中に於いて、上
   方に置かれている精良品供給用の排出ノズル（８９）を
   丁度覆う様な長さであることを特徴とする特許請求の範
   囲２１及び２２の装置 ￥（２５）￥分析試料部分流（５）用の少なくとも１個
   の偏向シュート（４９）が、何れもそれら部分流が完全
   に分離される充分長い篩範囲を有している様に、安全篩
   （３８）と共同して作動することを特徴とする特許請求
   の範囲２０の装置 ￥（２７）￥試料採取装置（９）及び／又は試料区分装
   置（６０）が、壁面及び篩面で粒子運動を支持するため
   に、降下箱又は降下管の後方で、振動器（５１）により
   、振動されうることを特徴とする特許請求の範囲５ない
   し１１の何れか一つの装置