KR20190062608A - 이송기 - Google Patents

Abstract

분할된 고체 물질들을 운송하는 이송기는 도관과 액추에이터를 포함한다. 도관은 길이를 가진 중공체, 제1 단부, 제1 단부의 반대편에 있는 제2 단부 및 상기 길이의 적어도 일부분을 따라 형성된 변위가능한 본체 부분을 구비한다. 상기 변위가능한 본체 부분은 제1 고정된 위치에 위치가능한 적어도 제1 고정가능 위치를 가진다. 액추에이터는 상기 도관에 힘을 인가하도록 위치되고 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능하여 일반적으로 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장하는 이송 방향으로 상기 도관 내의 분할된 고체 물질들의 선택된 흐름을 야기한다.

Description

이송기

본 발명은 이송기(feeder)에 관한 것이다.

초고순도 실리콘은 전자 및 광발전(photovoltaic) 산업에서 널리 쓰이고 있다. 분순물의 양이 십억분의 1 수준인 고순도 과립형 폴리실리콘(polysilicon) 물질이 흔히 요구된다. 그런 물질을 생산하는 것은 가능하지만, 추가적인 오염을 피하기 위해 취급, 포장 및 운송 작업에 극도의 주의를 필요로 한다.

과립형 폴리실리콘 물질을 운반하는데 사용되었던 기존의 이송 및 유량 제어 기술은 그들을 건설할 때 금속을 포함하는 부품들을 포함하고 있었다(예컨대, 밸브, 도관 등). 보호성 코팅이나 라이닝이 손상된 경우, 또는 예컨대 움직이는 부분들의 접속부분들에 마모 현상이 나타날 경우, 금속 부분으로부터의 오염이 발생할 수 있으며, 용인될 수 없다.

운송되는 물질에 대하여 움직이는 부품들에 의존하는 과립형 물질들의 흐름을 조절하기 위해 사용되는 밸브들, 예컨대 나비형 댐퍼(butterfly dampers), 핀치 블레더(pinch bladder), 격막(diaphragm), 게이트(gate) 등은 잠재적으로 과립형 물질을 으깰 수 있다는 단점을 가지고 있으며, 이것은 과립형 물질의 가치를 떨어뜨리고 다른 장비와 부품들을 잠재적으로 손상시킬 수 있다.

이에 더하여, 기존의 이송기들은 과립형 폴리실리콘의 유량 및/또는 유량 범위에 대한 충분한 제어를 제공하지 못할 수 있다. 기존의 진동 트레이 이송기들은 최저 제어가능 이송률과 최고 제어가능 이송률 사이의 비율이 약 1:50에 불과한 수준이나, 훨씬 더 큰 이송률 범위가 바람직하다. 다른 기존의 접근법들은 더 높은 이송율을 달성할 수 있도록 하나, 예컨대 오우거 스크류(auger screws)와 같이 흐르는 물질의 제어되는 체적 속에서 복수의 부품들이 서로 간에 상대적으로 움직여야만 하는 장치로만 달성가능하다. 그러나, 제어되는 체적 내의 복수의 부품들의 상대적으로 움직이는 것은, 오염 가능성을 더 높인다.

또한, 그러한 기존의 이송기들은 적절한 처리 가스를 비우거나 및/또는 부분적으로 세척하는 것이 어려운데, 그들의 복잡한 구조 때문이다. 여러-조각으로 된 구조는 전형적으로 서로 간에 움직이는 부품들을 통한 유출(leakage)을 방지하기 위하여 많은 밀봉(seals)을 요구한다.

기존의 진동형 고체 운송기는 전형적으로 링크 및/또는 스프링으로 제한된 단단한 컨테이너를 가지는데, 이 링크 및/또는 스프링들은 전기 모터나 전자기 구동계에 연결된 편심 중량 조립체(eccentric weight assembly)에 의해 원하는 움직임으로 구동될 수 ldT으며, 그러한 타원형 회전은 수직 및 수평 부분들을 포함한다.

진동형 컨베이어, 스크류 오우거, 벨트 컨베이어나 다른 유사한 장치들을 포함하는 고체를 운반하는 방법들은 초고순도를 유지할 것을 보장하면서 광범위한 유량에 걸처 고성능을 달성할 수가 없다.

본 발명을 이송기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하에서는 과립형 폴리실리콘을 포함하는 고체 물질들을 이송하는 기존의 접근법들의 단점 중의 일부를 해결하기 위한 장치 및 방법들을 설명한다.

제1 구현에 따르면, 분할된 고체 물질들을 운송하는 이송기는 도관과 액추에이터를 포함한다. 도관은 길이를 가진 중공체(hollow body), 제1 단부, 제1 단부의 반대편에 있는 제2 단부 및 상기 길이의 적어도 일부분을 따라 형성된 변위가능한 본체 부분(displaceable body segment)을 구비한다. 상기 변위가능한 본체 부분은 제1 고정된 위치(first fixed location)에 위치가능한 적어도 제1 고정가능 위치(first fixable location)를 가진다. 액추에이터(actuator)는 상기 도관에 힘을 인가하도록 위치되고 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능하여 일반적으로 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장하는 이송 방향으로 상기 도관 내의 분할된 고체 물질들의 선택된 흐름을 야기한다.

일부 구현에서, 상기 액추에이터는 상기 도관에 의해 지지되고, 이송 작업 동안 상기 변위가능한 본체 부분과 함께 움직인다. 상기 액추에이터는 회전하는 오프셋 덩어리(rotating offset mass)를 포함하고, 상기 회전하는 오프셋 덩어리는 상기 변위가능한 본체 부분과 부착된 액추에이터의 진동 운동을 생성할 수 있다. 상기 변위가능한 본체 부분은 적어도 하나의 수직 성분과 수평 성분을 가지는 폐쇄 궤적을 통해 주기적으로 변위될 수 있다.

일부 구현에서, 상기 변위가능한 본체 부분은, 상기 흐름 방향에서 상기 제1 고정가능 위치의 하류에 있고 제2 고정된 위치(second fixed location)에 위치가능한 제2 고정가능 위치(second fixable location)를 구비한다.

일부 구현에서, 상기 변위가능한 본체 부분은 굽어진 프로파일(curved profile)을 구비하고, 상기 굽어진 프로파일은 상기 제1 고정가능 위치와 제2 고정가능 위치를 분리하는 최단 거리보다 긴 길이를 가지고, 상기 액추에이터는 상기 굽어진 프로파일의 곡선에 대한 변곡점 근처에서 상기 변위가능한 본체 부분에 부착된다.

일부 구현에서, 상기 액추에이터는 정적으로 위치되고 상기 변위가능한 본체 부분에 접촉하는 제어가능하게 이동가능한 요소(controllably movable element)를 구비한다. 일부 구현에서, 상기 액추에이터는 선행 액추에이터를 포함한다. 일부 구현에서, 상기 액추에이터는, 상기 변위가능한 본체 부분과 접촉으로 피봇가능하여 상기 변위가능한 본체 부분을 선택적으로 움직이는 말단부(distal end)와 피봇 지점에 피봇가능하게 연결된 근위 말단(proximal end)을 구비한 연장된 부재(elongate member)를 포함한다.

일부 구현에서, 상기 변위가능한 본체 부분은, 상기 변위가능한 본체 부분이 정지되어 있을 때 상기 분할된 고체 물질들의 일부분을 모으도록 구성된 중간 부분(intermediate section)을 포함한다. 상기 중간 부분은, 상기 이송기의 상기 제1 단부로부터 수신된 분할된 고체 물질들의 흐름의 앞 가장자리를 모으도록 구성된다.

일부 구현에서, 상기 변위가능한 본체 부분은, 수평에 대하여 경미한 각도로 위치하도록 구성된 중간 부분, 상기 중간 부분의 상류에 위치된 제1 직립 부분(first upright section) 및 상기 중간 부분의 하류에 위치된 제2 직립 부분(second upright section)을 포함한다.

일부 구현에서, 상기 도관은 탄력성 있는 물질로 제조된다. 일부 구현에서, 상기 도관은 폴리우레탄 호스(hose) 물질을 포함한다.

일부 구현에서, 이송기는 도관과 액추에이터를 포함한다. 도관은 유입 단부(inlet end), 상기 유입 단부와 반대 방향에 있는 유출 단부(outlet end) 및 상기 유입 단부와 상기 유출 단부 사이의 이송 방향을 따라 형성된 변위가능한 본체 부분을 구비한다. 상기 유입 단부는 상기 이송기에 의해 이송될 물질의 소스(source)와 연결되도록 구성된다. 상기 유출 단부는 상기 이송기로부터 상기 이송기의 하류 위치로 분할된 고체 물질들을 운반하도록 구성된다. 상기 유출 단부는 상기 유입 단부보다 낮은 높이에 위치하도록 구성된다. 상기 변위가능한 본체 부분은 상기 유입 단부와 상기 유출 단부 사이의 최단 거리보다 긴 길이를 가지고, 설치되었을 때 적어도 하나의 변곡점을 가진 굽어진 프로파일을 형성하도록 하는 크기를 가진다. 설치되었을 때, 상기 변위가능한 본체 부분은 중간 부분을 형성하고, 상기 중간 부분은 그 안에 축적된 분할된 고체 물질들을 상기 물질의 안식각(angle of repose)으로 지지하도록 구성되고, 상기 변위가능한 본체 부분이 정지되어 있을 때 상기 이송 방향에서 물질의 이동을 감소시키도록 구성된다. 상기 액추에이터는 진동 주기에서 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능하다.

일부 구현에서, 상기 액추에이터는 진동 주기에서 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능하다. 일부 구현에서, 상기 액추에이터는 수동으로 동작가능하다. 일부 구현에서, 상기 변위가능한 본체 부분은 실질적으로 상기 유입 단부로부터 실질적으로 상기 유출 단부로 연장하다.

일부 구현에서, 상기 중간 부분은, 흐름이 발생하지 않는 실질적인 횡방향 위치로부터 상기 유출 단부를 향한 흐름이 발생하는 아래쪽으로 기울어진 위치로 변위되도록 한다.

일부 구현에서, 상기 액추에이터는 상기 변위가능한 본체 부분의 변위를 야기하기에 충분한 빈도로 움직이도록 구성되어 낮은 미세 유량(low trickle flow)과 높은 부피 충전 유량(high bulk filling flow) 사이의 선택된 빈도로 상기 고체 물질들이 움직이도록 한다.

방법 구현에 따르면, 이송기로 분할된 고체 물질들을 운반하는 방법은 센서를 사용하여 상기 이송기에 의해 운반될 상기 분할된 고체 물질들의 양을 모니터링하는 단계; 제어기에서 상기 센서로부터의 신호들을 수신하는 단계; 상기 제어기로부터 상기 이송기로 제어 신호들을 전송하여, 낮은 유량율(flow rate)에서 높은 유량율까지 1:50 보다 큰 유량율 범위 비율에 걸쳐 상기 분할된 고체 물질들의 유량율을 제어하는 단계;를 포함한다.

일부 구현에 따르면, 센서를 사용하여 운반될 상기 고체 물질의 양을 모니터링하는 단계는, 상기 센서가 상기 이송기의 상류에 위치된 상기 물질의 소스로부터 상기 고체 물질의 중량 손실을 측정하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 구현에 따르면, 센서를 사용하여 운반될 상기 고체 물질의 양을 모니터링하는 단계는, 상기 센서가 상기 이송기의 하류에 위치한 용기에 운반된 상기 고체 물질로부터 중량 이득(gain)을 측정하도록 구성하는 단계를 포함한다.

일부 구현에 따르면, 상기 이송기는 상기 고체 물질을 수신하기 위한 도관 부분을 포함하고, 상기 도관 부분은 상기 이송기로부터 상기 물질의 원하는 유량률을 달성하기 위해 상기 제어기로부터 상기 제어 신호들에 따라 변위가능하다. 일부 구현에 따르면, 상기 유량율 범위 비율은 1:4000 보다 크다.

다른 방법 구현에 따르면, 분할된 폴리실리콘을 운반하는 방법은, 소스로부터 이송기의 도관으로 분할된 폴리실리콘을 수신하는 단계; 상기 도관이 적어도 상기 도관을 통한 흐름이 발생하는 제1 위치와 상기 도관을 통한 흐름이 중단되는 제2 위치에 위치되는 동작 경로(operation path)를 통해 상기 도관을 제어가능하게 움직이는 단계; 및 상기 도관이 적어도 제1 위치에 위치되었을 때, 상기 도관을 통해 흐르는 상기 분할된 실리콘 물질을 상기 도관의 유출 단부의 하류에 위치된 용기(receptacle)에서 수신하는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 여기에 설명된 이송 및 유량 제어 기술들은 도관의 단면을 감소시키는 것에 의존하지 않는 경향이 있는데, 운반될 물질과 장비에 손상을 줄이게 된다.

전술한 그리고 다른 개체들, 특징들 및 장점들은 이하의 상세한 설명으로부터 더 명확하게 드러날 것이며, 이하의 첨부된 도면들을 참조하여 진행될 것이다.

도 1은 안정 위치(rest position)에서 이송기의 구현을 나타낸 측방 입면도이다.
도 2~13은 도 1의 이송기와 이송기에서 이송되는 물질이 여러 운동 주기 동안 서로 다른 위치들에 있는 것을 개념적으로 도시한 도 1의 이송기의 측방 입면도이다.
도 14는 도 2~13에서 보여진 위치들에 대하여 한 주기를 통해 모터와 이송기 본체의 일부분의 궤적을 보여주는 그래프이다.
도 15는 이송기의 이송률 대비 모터 속력의 그래프이다.
도 16은 도 15의 그래프를 그리는데 사용된 데이터의 표이다.
도 17~18은 본체를 움직이는 액추에이터가 복동 공압 실린더(double acting pneumatic cylinder)인 이송기의 다른 구현의 측방 입면도이다.
도 19는 무게 손실에 기초한 제어에 따른 중량측정 이송기(gravimetric feeder)로서 이송기의 조절 작용을 위한 제어 회로를 나타낸 개념적인 블록도이다.
도 20은 무게 손실에 기초한 제어에 따른 중량측정 이송기(gravimetric feeder)로서 이송기의 조절 작용을 위한 제어 회로를 나타낸 개념적인 블록도이다.
도 21은 체적측정 이송기(volumetric feeder)로서 이송기의 조절 작용을 위한 제어 회로를 나타낸 개념적인 블록도이다.
도 22는 이송 작업 동안 먼지 제어를 보조하기 위해 진공 또는 흡입 장치가 부가된 이송기의 또다른 구현의 측방 입면도이다.
도 23a는 원하는 대로 유량 제어를 하기 위해 중간 부분이 제한된 이송기의 또다른 구현의 측방 입면도이다.
도 23b는 도 23a의 이송기의 일부분에서 이송기가 무유량 위치(zero flow position)에 있을 때 안정 위치에 있는 이송기 내의 고체들을 보여주는 확대 단면도이다.
도 24a는 도 23a의 이송기가 다른 위치에 있을 때의 이송기를 보여주는 측방 입면도이다.
도 24b는 도 24a의 이송기의 일부분에서 이송기 내의 고체들이 흐르기 시작하는 것을 보여주는 확대 단면도이다.
도 25a는 도 23a의 이송기가 또다른 위치에 있을 때의 이송기를 보여주는 측방 입면도이다.
도 25b는 도 25a의 이송기의 일부분에서 최대 유량을 위해 위치된 이송기와 이송기 내의 고체들을 보여주는 확대 단면도이다.
도 26a와 도 26b는 도 23a의 이송기가 상이한 길이들의 부재들을 가지는 변형들을 도시하는 측방 입면도이다.
도 27a와 도 27b는 도 23a의 이송기에서 부재들이 다른 변형을 보여주는 측방 입면도이다.

도 1을 참조하면, 이송기(100)를 통해 물질이 이송될 수 있는 이송기(100)의 대표적인 구현의 측방 입면도가 도시되어 있다. 이송기(100)는 통상 튜브 모양의 본체(102)를 가지는데, 때로는 도관(conduit)이라고 지칭되기도 한다. 본체(102)가 튜브 모양이기 때문에, 가운데가 비어있는 단면을 가진다. 본체(102)의 단면은 원형, 타원형, 둥근형 또는 심지어는 다각형일 내표면을 형성할 수 있다. 외표면은 적절한 형상을 가질 수 있고, 내표면과 외표면 사이의 벽(들)은 임의의 적절한 두께(상수 또는 변수)를 가질 수 있다.

본체(102)는 제1 단부(104)와 반대쪽의 제2 단부(106)를 가진다. 제1 및 제2 단부(104, 106) 사이에는, 변위가능한 본체 부분(108)이 있어서 교체하거나 이동하거나, 또는 진동(vibrate) 또는 진동(oscillate)하도록 (일부 경우에는, 주기적으로) 될 수 있으며, 이하에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 물질이 제1 단부(104)로부터 본체(102)를 통하여 그리고 제2 단부(106)로, 운송되거나 이송될 수 있다. 본체(102)는 하나 또는 그 이상의 물질로부터 형성될 수 있고 원하는 여러 위치들을 사이에서 이동할 수 있도록 선택된 수치들을 가질 수 있는데, 이하에서 더 자세히 설명될 것이다.

일부 구현예들에서, 이송 또는 운반될 물질은 분쇄된 고체 물질들과 같은 입자들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 고체 물질들이다. 폴리실리콘은 분쇄된 고체 또는 미세하게 분쇄된 고체 물질들로서 공급될 수 있다. 다른 물질들도 설명된 기기와 방법들을 사용하여 이송될 수 있다. 또한, 이송될 물질은 둘 또는 그 이상의 다른 성분 물질들의 혼합물일 수 있다.

물질은 그 물질에 작용하는 부피 응력(bulk stress)이 물질의 부피 강도(bulk strength)를 초과할 때 유동가능(flowable)인 것으로 정의된다. 과립형 물질(granular material)의 경우에, 물질의 유동 가능성을 알아보기 위해 사용되는 한가지 실험은 물질의 안식각(angle of repose)을 측정하는 것이다. 과립형 물질의 안식각은 수평면에 대하여 물질이 엎질러지지 않고 쌓일 수 있는 가장 가파른 강하각(angle of descent)이나 하락각(angle of dip)이다(이 각도에서, 경사면 상의 물질은 막 미끄러지려고 한다). 유동하려는 경향이 낮은 물질은 상대적으로 높은 수준의 입자-내 마찰을 가진 입자들, 서로 간에 맞물리는 경향이 있는 더 각진 형태들을 가진 물질들의 입자로 구성되어 있을 수 있다. 같은 방식으로, 물질의 유동성(flowability)은 입자들의 소성 변형(plastic deformation)이 있거나, 입자들이 부분적으로 녹거나, 입자들 내에 및/또는 주변에 습기가 있거나, 및/또는 입자간 점착을 증가시키는 경향이 있는 다른 팩터가 있으면 감소하게 된다.

일부 경우에, 물질의 입자들이 안정되어 있고 흐르지 않는 경우, 예컨대, 물질의 안식각이 초과하지 않는 경우, 입자들은 그럼에도 불구하고 예컨대 진동의 형태로 그들에게 에너지를 주입하는 것과 같이, 그들을 교란(disturbing)하는 것에 의해 유동하도록 유도될 수 있다.

과립형 폴리실리콘(이하에서는 폴리실리콘 낱알 또는 과립제(granules)로도 지칭되기도 함)의 경우에, 폴리실리콘 입자들은 일반적으로 0.25~10mm, 0.25~5mm, 또는 0.25 내지 3.5mm의 평균 직경과 같은, 0.25 내지 20mm의 평균 직경을 가지는 구체일 수 있다. 여기에 사용된, "평균 직경"은 복수의 과립제의 수학적인 평균 직경을 의미한다. 단일 과립제는 0.1~30mm 범위의 직경을 가질 수 있는데, 0.1~20mm, 0.1~10mm, 0.1~5mm, 0.1~3mm, 또는 0.2~4mm와 같은 것이다. 임의의 주어진 물질에서 단일 입자들은 일반적으로 동일한 크기와 형상을 가질 수 있고, 또는 크기와 형상이 가변적일 수 있다.

튜브형 본체(102) 또는 도관의 개방 단면은 이송기를 통해 입자들이 용이하게 흐를 수 있는 최대 목표 입자 크기의 주요 수치보다 약 2~3배 큰 크기를 가질 수 있다. 특정 예시에서, 주요 수치들은 운송될 물질의 최대 목표 입자 크기의 직경보다 2~3배, 5배, 10배 또는 100배의 직경을 갖는 직경이다.

제1 단부(104)는 이송될 물질의 상류 소스에 연결될 수 있으며, 고체들을 포함하는 물질과 같은 것이다. 도시된 구현예서, 제1 단부(104)는 호퍼(H)의 출구 말단(outlet end)에 연결되는데, 이것은 비유동적이다. 호퍼(H) 대신, 이송기(100)는 임의의 다른 부품 또는 도관의 하류에 연결될 수 있으며, 이 부품 또는 도관은 이송될 물질을 공급한다. 제2 단부(106)는 보여지는 것처럼 이송기(100)에 의해 이송된 물질이 배출되는 출구(outlet)에 연결될 수 있거나, 또는 임의의 다른 하류 위치에 연결될 수 있다. 도 13에 도시된 것처럼, 예컨대, 제2 단부(106)는 물질을 용기(receptacle)(R)로 운반할 수 있다.

교체가능한 부분(108)은 제1 고정가능 위치(110), 예컨대 제1 고정된 위치에 위치가능한 위치를 가질 수 있다. 유사하게, 교체가능한 부분(108)은 제2 고정가능 위치(112), 예컨대 제2 고정된 위치에 고정가능한 제2 위치를 가질 수 있다. 제1 및 제2 고정가능 위치(110, 112)는 변위가능한 본체 부분(108)의 대략적인 단부들을 형성한다. 예시된 구현예에서, 제1 고정가능 위치(110)는 제1 단부(104) 영역 내에 위치하고, 제2 고정가능 위치(112)는 제2 단부(106)의 영역 내에 위치한다. 다른 구현예들에서, 제1 및 제2 고정가능 위치들(110, 112)은 각각 제1 및 제2 단부(104, 106)로부터 이격된 지점에 위치될 수 있어서, 상이한 길이와 특성들의 변위가능한 본체 부분들을 형성할 수 있다.

전형적으로, 적어도 변위가능한 본체 부분(108)은 적절한 재질(들)과 수치들을 선택하는 등으로, 원하는 대로 위치될 수 있도록 충분히 유연하도록 구성될 수 있다. 한가지 예시로서, 도시된 구현에서, 변위가능한 본체 부분(108)을 포함하는 본체(102)는, 적절한 균일한 직경 및 벽 두께를 갖는 유연한 폴리우레탄 호스(hose)나 도관 부분으로 형성될 수 있다. 다른 구현들에서, 하나 또는 그 이상의 물질들이 본체(102) 및/또는 변위가능한 본체 부분(108)에 사용될 수 있고, 및/또는 비-균일한 벽 두께 및/또는 직경이 사용될 수 있다.

도 1의 구현에 도시된 것처럼, 변위가능한 본체 부분(108) 내에는 움직이는 부분이 없는데, 즉, 변위가능한 본체 부분(108)에 의해 형성된 내부 체적 내에는 움직이는 부분들이 없는데, 이 내부 체적은 이송기의 제어 체적의 일부로서 지정될 수 있다. 이것은 변위가능한 본체 부분(108)을 통해 흐르는 고체 물질, 특히 과립형 폴리실리콘과 같은 고체 물질의 경우와 임의의 움직이는 부분들 사이의 접촉 또는 다른 민감한 영역들이 마모나 다른 문제들을 야기할 수 있기 때문에, 유리하다.

또한 도 1에 보여진 것처럼, 이송기(100)는 액추에이터를 가지며, 예컨대 모터(130)나 본체(102) 특히 변위가능한 본체 부분(108)을 움직이도록 구성된 다른 장치이고, 이것들을 선택적으로, 진동 또는 전형적으로 주기적으로 움직이게 하도록 한다. 모터(130)는 변위가능한 본체 부분(108)에 운동성을 부여하도록 배치되는데, 보여지는 것처럼 본체(102)에 장착됨으로서(또는 본체에 접촉하는 부품을 구비함으로서) 그렇게 된다. 모터(130)는 편심 중량(eccentric weight)을 갖는 전기 모터일 수 있다. 진술된 것처럼, 임의의 다른 유형의 액추에이터나 원하는 움직임을 변위가능한 본체 부분(108)에 부여하기에 충분한 다른 장치도 사용될 수 있는데, 예컨대 공압 실린더(penumatic cylinder), 유압 실린더(hydraulic cylinder), 또는 서보 모터(servo motor)에 의해 구동되는 랙 및 피니온 조립체(rack and pinion assembly)와 같은 기계적 구동계 등의 몇몇 예들이 있다.

도 1을 참조하면, 본체(102)는 입면상 S-형상의 프로파일(profile)을 가진다. 수직 방향에서, 제1 단부(104)는 제2 단부(106) 위의 수준에 위치된다. 수평 방향에서, 제1 및 제2 단부(104, 106)는 서로 오프셋된다. 본체(102)의 S-형상 프로파일은 변위가능한 본체 부분(108) 내에서 변곡점(inflection point)을 만나는 단일 평면 내에서 반대 방향으로 구부러지는 두 개의 곡선을 가진다. 응용에 따른 특정 동작 요구사항들에 따라, 다른 구성들도 사용될 수 있다. 도시된 구현에서, 모터(130)는 변위가능한 본체 부분(108)에 실질적으로 수직인 회전축을 가진다.

다시 도 1을 참조하면, 본체(102)는 투명한 부품으로 도시되어 그 내부 및 물질(M)이 도시되도록 하고 있다. 이송기(100)는 본체(102) 내의 중간점에서 멈춰 있는 물질(M)으로 부분적으로 채워져 있다. 물질(M)의 앞 가장자리 또는 머리 부분은, 도 1에서 좌측에서 우측으로 기울어져 있고, 물질의 안식각 A로 경사져 있다. 도시된 구현에서, 예컨대, 과립형 폴리실리콘 물질과 같은 물질 M에 대한 안식각은 약 31도이다. 도 1에서 물질 M이 안정되어 있는 본체(102)의 부분은 중간 부분(intermediate section)으로 지칭될 수 있다(또한 때로는 안식 부분(repose section)으로 지칭될 수 있다). 중간 부분은 보이는 것처럼, 하류 방향으로 대략 수평일 수 있고(즉, 도 1에서 우측으로부터 좌측으로), 위쪽으로 각지거나 아래쪽으로 각지거나, 충분한 누출이 제공될 것을 보장하기 위해, 이송기(100)가 작동 중이 아닐 때에는 흐름이 없도록 보장하는 것을 돕기 위해 섹션의 길이에 임의의 필요한 변경과 함께일 수 있다. 제1 및 제2 단부(104, 106)에 인접한 부분들은 보이는 것처럼 상대적으로 직립해 있어서 본체(102)로 흘러들어가거나 흘러나오는 물질이 최대한 중력에 의해 보조되도록 하나, 다른 구성도 가능하다.

이하에서 더 상세히 설명되는 것과 같이 변위가능한 본체 부분(108)을 변위시키거나 이동시킴에 따라, 물질 M은 일반적으로 화살 F에 의해 표시되는(예컨대, 도 2, 5, 6, 9~13을 보라) 이송 경로를 따라 본체(102)를 통해 이동되거나 이송되고 제2 단부(106)를 통해 이어지는 부분 및/또는 위치로 나가게 된다.

대표적인 작동 시나리오에서 이송기(100)의 정상 상태 주기 운동은 도 2~13에 보여진다. 구체적으로, 도 2~13은 모터(130)의 동작이 어떻게 변위가능한 본체의 진동 운동을 초래하는지를 보여주는 추가적인 측방 입면도들이다. 도 2를 참조하면, 반시계 방향으로 225RPM의 속력으로 모터(130)의 정상 상태 동작 동안, 모터(130)의 위치가 우측으로 그리고 아래쪽으로 움직인다. 구체적으로, 모터의 정상 상태 궤적 상의 임의의 시작점에서 0.07초에서, 모터(130)는 2.7cm 만큼 우측으로 움직이고 (Delta X = +2.7cm) 2.3cm 아래로 움직인다(Delta Y = -2.3cm). 모터(130)가 변위가능한 본체 부분(108)에 부착되어 있기 때문에, 변위가능한 본체 부분은 실질적으로 모터(130)와 동일한 움직임을 가진다.

변위가능한 본체 부분(108)이 우측으로 내려감에 따라, 물질 M은, 그리고 구체적으로, 물질 M을 이루는 과립제들은 좌측 위 방향의 상대 속도를 가지며, 그리하여 도 2에 개념적으로 도시된 것처럼 물질 M 내에서 공동(void) V를 만들게 된다. 이 성장하는 공동 V는 물질의 안식각에 의해 제한되지 않으며, 따라서 물질은 우측에서 좌측으로 흐르기 시작할 것이고, 중간 부분에서 시작하여 흐름 경로 F를 따를 것이다. 물질의 유동이 계속되면서, 공동 V가 채워질 것이고, 호퍼 H로부터 추가적인 물질이 본체(102)로 들어와 중간 부분으로부터 흘러 나간 물질을 대체할 것이다. 이송되는 물질은 주머니들로 끌려가고 순차적으로 이송 과정을 통해 움직인다고 말할 수 있다. 도 14와 연관되어 이하에서 더 자세히 설명되는, 모터(130)/변위가능한 본체 부분(108)의 주기적 운동의 프로파일 또는 궤적 P은 도 2~13에서 모터(130)의 회전축 상에 중첩되어 도시된다.

이어서, 도 3에서, 모터 속력이 225RPM으로 유지되고 0.14초에서, 변위가능한 본체 부분(108)과 물질 M은 좌상부로 가속된다. 공동 V는 폐쇄되고, 물질 M은 다시 한 번 안식각에 의해 제한되나, 흐름 경로 F를 따라 더 나아간 위치에 있다. 호퍼 H로부터의 흐름은 중단된다. 도 3에 보여진 지점에서, 모터(130)/변위가능한 본체 부분(108)은 도 2에서 보여진 위치로부터 좌측으로 4.5cm(Delta X = -4.5cm), 위로 2.5cm(Delta Y = 2.4cm) 이동하였다.

도 4에서, 0.20초에, 변위가능한 본체 부분(108)은 가장 좌측의 위치에 도달하고, 멈춘 뒤 다시 우하측으로 움직이기 시작한다. 물질 M은 좌상측으로의 그 속력을 유지한다. 호퍼 H와 본체(102) 사이의 상대적인 흐름은 중단된 채로 남아있다. 이 지점에서, 도 3에 보여진 지점에 비하여 Delta X = -2.3cm이고 Delta Y = 1.8cm이다.

도 5에서, 0.27초에, 물질 M의 관성은 우하측으로 움직이는 변위가능한 본체 부분(108)에 대해 좌상측으로의 움직임을 지속하게 만든다. 이 지점에서, 상대 속도가 최대에 이른다. 좌하측으로 움직이는 변위가능한 본체 부분(108)을 따른 물질의 머리 부분에서의 흐름은 더 빨리 성장하는 공동 V를 만들어낸다. 물질 M이 안식각에 의해 제한받지 않기 때문에, 물질의 흐름이 공동 V에 채워지기 시작한다. 호퍼 H로부터의 흐름이 재개되어 아래에 흐르는 물질들을 대체한다. 이 지점에서, 도 4에 보여진 위치에 비해 Delta X = 4.2cm이고 Delta Y = -1.8cm이다.

도 6에서, 0.34초이고, 물질 M의 관성이 물질의 머리 부분에서의 좌상단 방향의 움직임을 지속하도록 한다. 물질의 흐름이 계속되면서, 변위가능한 본체 부분(108)의 우하단 이동과 함께, 공동이 점점 자리를 잡는다. 물질이 안식각에 의해 제한되지 않기 때문에, 흐름이 계속되어 공동을 채운다. 호퍼 H로부터의 흐름이 계속되어 아래로 흐르는 물질들을 대체한다. 이 지점에서, 도 5에 보여진 위치에 비해 Delta X = 2.7cm이고 Delta Y = -2.3cm이다.

도 7에서, 0.41초이고, 물질 M의 머리는 흐름 경로 F를 따라 전진하는 것으로 보일 수 있다. 변위가능한 본체 부분(108)과 물질 M은 좌상단으로 가속된다. 공동 V는 폐쇄되고, 과립형 물질은 다시 한 번 안식각에 의해 제한된다. 이 과립형 물질과 변위가능한 본체 부분(108)의 하류 부분 사이의 상대적인 흐름이 중단된다. 호퍼 H로부터의 흐름이 중단된다. 이 지점에서, 도 6에서 보여진 위치에 비해 Delta X = -4.5cm이고 Delta Y = 2.4cm이다.

도 8에서, 0.47초이고, 물질 M은 흐름 경로 F를 따라 더 전진한다. 변위가능한 본체 부분(108)은 가장 좌상단 위치에 도달한다. 그 후 변위가능한 본체 부분(108)는 멈추게 되며, 우하단으로 이동하기 시작한다. 물질 M의 관성은 좌측 방향으로 남아있다. 변위가능한 본체 부분(108)에서의 하류 방향으로의 상대적인 흐름이 중단된다. 호퍼 H로부터의 흐름이 중단된다. 이 지점에서, 도 7에 보여진 위치에 비해 Delta X = -2.3cm이고 Delta Y = 1.8cm이다.

도 9에서, 0.54초이고, 변위가능한 본체 부분(108)은 우하단으로 이동하고 최고 속도에 도달한다. 변위가능한 본체 부분(108)에서의 흐름은 더 빠르게 성장하는 공동 V를 만들어낸다. 물질이 안식각에 의해 제한되지 않기 때문에, 물질은 공동을 채우기 시작한다. 호퍼 H로부터의 흐름이 재개되어 아래로 흐르는 물질을 대체한다. 이 지점에서, 도 8에 보여진 위치에 비해 Delta X = 4.2cm이고 Delta Y = -1.8cm인데, 즉, 도 5에서 보여진 것과 같은 위치이다. 따라서, 도 5 내지 도 9에 이르는 시퀀스에서 하나의 주기가 묘사되었다.

도 10에서, 0.61초이고, 물질 M의 관성은 변위가능한 본체 부분(108)을 따른 좌상단으로의 그리고 본체(102)의 배출 부분으로의 움직임을 계속하도록 해준다. 배출 부분은 보여지는 것처럼 실질적으로 직립하게 위치될 수 있다. 물질이 흐름 경로를 따른 흐름을 계속하면서, 변위가능한 본체 부분의 우하단으로의 움직임을 따라, 공동이 계속 자리를 잡는다. 물질이 안식각에 의해 제한되지 않기 때문에, 흐름이 공동을 채우는 것이 계속된다. 호퍼 H로부터의 흐름이 아래로 흘러가는 물질의 대체를 계속한다. 이 지점에서, 도 9에 보여진 위치에 비해 Delta X = 2.7cm이고 Delta Y = -2.3cm이다.

도 11에서, 0.68초이고, 흐름 경로를 따른 물질의 흐름의 머리 부분이 위로부터 배출 부분을 통해 제2 단부(106)를 향해 떨어지기 시작한다. 또한 물질은 흐름 경로를 따른 다른 곳에서 전진한다. 변위가능한 본체 부분(108)과 물질 M은 좌상단으로 가속된다. 공동이 폐쇄되고, 물질은 다시 한 번 안식각에 의해 제한된다. 중간 부분과 지점들 사이의 하류로의 흐름이 중단된다. 또한, 호퍼 H로부터의 흐름이 중단된다. 이 지점에서, 도 10에 보여진 위치에 비해 Delta X = -4.5cm이고 Delta Y = 2.4cm이다.

도 12에서, 0.74초이고, 흐름의 머리 부분의 물질이 단부(106)으로 떨어지는 것이 계속된다. 또한 물질은 흐름 경로를 따라 중간 지점들을 통과하여 전진한다. 변위가능한 본체 부분(108)는 가장 좌상단 위치에 도달하고, 중단하며 우하단으로 움직이기 시작한다. 물질 M은 좌상단으로의 속도를 유지한다. 중간 부분의 각도와 하류 부분들 사이의 흐름이 중단된다. 호퍼로부터의 흐름이 중단된다. 이 지점에서, 도 11에 보여진 위치에 비해 Delta X = -2.3cm이고 Delta Y = 1.8cm이다.

도 13에서, 0.81초이고, 흐름의 머리 부분에서 물질이 중력에 의해 가속되어 제2 단부(106)를 통해 낙하를 계속하여 이송기(100)로부터 배출된다. 물질은 우하단으로 움직이는 변위가능한 본체 부분(108)과 함께 변위가능한 본체 부분(108)을 통해 전진한다. 변위가능한 본체 부분(108)의 상대 속도는 최대에 이른다. 중간 부분에서의 흐름은 공동 V가 성장하게 한다. 물질이 안식각에 의해 제한되지 않기 때문에, 흐름이 시작되어 공동을 채운다. 호퍼 H로부터의 흐름이 재개되어 아래로 흐르는 물질들을 대체한다. 이 지점에서, 도 12에 보여진 위치에 비해 Delta X = 4.2cm이고 Delta Y = -1.8cm이다.

전술한 것과 같이, 도 14는 모터(130)와 변위가능한 본체 부분(108)의 X축과 Y축 움직임의 그래프로서 그들의 궤적 P를 보여주고 도 2~13의 위치가 궤적 상에서 어느 점에 대응되는지를 보여준다. 비록 도 2~13이 설명의 편의를 위해 특정 시점을 보여주고 있지만, 주기를 아우르는 움직임은 궤적 P에 의해 도시된 것처럼 각 이산점들 사이에서 부드럽게 계속된다. 비록 도면에는 구체적으로 도시되지 않았지만, 통상적으로는 원하는 동작 속도를 위한 부드러운 속력의 상승세(ramping up)가 있다(예컨대, 225rpm).

변위가능한 본체 부분(108)의 움직임을 XY 평면 상에 우세하게 유지함으로써, 이송 효율이 최대화되고, 이송에 불리한 비틀림 진동을 유도할 수 있는 Z 방향(즉, 지면에 수직인) 성분의 움직임으로부터의 잠재적인 단점들이 예방될 수 있다. 그러므로 모터(130)(및 이하에 설명될 실린더(230))는 그들이 생산하는 힘이 XY 평면 상에서 우세하게 작용하도록 위치될 수 있다. 또한 모터(130)에 대하여, 스윙 질량(swing mass)이 부드러운 이송에 대응하는 경향이 있을 수 있는 비틀림 진동 효과들을 유도하지 않도록 구성되도록 장착될 수 있다.

설명한 것과 같이, 변위가능한 본체 부분(108)의 움직임, 및 이송기의 결과적인 성능은 몇가지 변수들에 의해 영향을 받는다. 그러한 변수 중의 하나는 모터가 변위가능한 본체 부분(108)의 형상 또는 프로파일에 대해 회전하는 방향으로서, 모터의 회전이 변위가능한 본체 부분(108)에서 굽은 부분을 수축시키거나 이완시키는 경향이 있는지에 대한 것을 포함한다. 다른 변수로는 모터의 동작에 저항하는 경향이 있는(즉, 호스 물질 및/또는 그 구성의 뻣뻣함 때문에) 변위가능한 본체 부분(108)에서 잔여력들(residual forces)의 방향과 세기가 있다. 특정 상황에 대한 특별한 수요에 따라, 사용자는 한가지 회전 방향이 다른 방향에 대해 선호된다거나 그리고/또는 변위가능한 본체 부분이 선택된 특징을 가지도록 구성되어야 한다고 결정할 수 있다.

도 15는 모터(130)의 회전 속력(Hz)이 증가함에 따라 어떻게 물질의 이송기(100)를 통한 이송률(g/sec으로, 로그 스케일로 그려짐)이 증가하는 지를 보여주는 그래프이다. 도 16은 도 15의 그래프에 대한 데이터 지점들을 제공하는 표이다. 전체적으로, 이송기(100)는 모터 속력이 증가함에 따라, 예측가능하게 증가하는 이송률과 넓은 사용가능 범위를 가진 훌륭한 결과를 보여준다. 반복된 테스트에 의하면 이 결과들은 재현가능하고 정확하였다.

고속에서, 모터(130)의 편심 중량은 높은 이송률을 만들기 위한 높은 원심력과 고주파수 모두를 제공하였다. 역으로, 저속에서는, 편심 중량은 낮은 원심력 강도를 낮은 주파수에서 제공하였다. 대표적인 이송기의 움직임은 비디오 분석을 사용하여 학습되었다. 비디오 분석에 대응하는 이송율 데이터는 이송기의 배출의 질량 대 시간 관계를 평가함으로써 얻어졌다. 배출로부터 수집된 물질의 질량은 (Loadstar Sensor of Fremont, CA에 의해 제공되는 Model RAP3 단일점 로드셀과 같은) 로드셀에 의해 제공되는 컨테이너에서 계량되었다. 이 측정된 이송률 데이터와 이송기를 용적식 펌프(positive displacement pump)로 모델링한 것에 기초한 계산된 이송률과의 비교는 뛰어난 일치를 보여주었다.

기존의 진동형 이송기와 대조로서, 이송기(100)는 상이한 주파수-진폭 영역에서 작동한다. 도 16을 다시 참조하면, 제시된 실시예에서 이송기는 1.08~3.75Hz의 주파수 범위에 걸쳐 작동하고 최대 80mm의 진폭을 가진다(100% 속력으로, 중간 부분이 수평면으로부터 평균적으로 30도 기울어짐). 반면, 기존의 전자기로 구동되는 단단한 트레이 이송기는 20~60Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1~11mm의 진폭으로 작동한다. 유사하게, 기존의 편심 모터로 구동되는 단단한 트레이 이송기는 15~30 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 1~10mm의 진폭으로 작동한다. 마찬가지로, 다른 기존의 기계적으로 구동되는 단단한 트레이 이송기는 5~15Hz의 주파수 범위에서 3~15mm의 진폭으로 작동한다. 그러므로, 본 이송기는 훨씬 낮은 주파수 범위에서 훨씬 큰 진폭에 도달한다.

전기 모터(130)는 가변 주파수 구동(variable frequency drive, VFD)에 의해 제어되도록 구성될 수 있는데, 개별 부품으로서 또는 모터와 통합되어 제공될 수 있다. 그러한 VFD-제어 모터는 모터의 속력에 대한 정밀한 제어를 제공하며, 따라서 원하는 유동률을 달성할 수 있도록 해 준다. 이송기의 주파수-진폭 제어의 결과로서, 이송기는 1:4700 범위의 유동률이 가능한데, 이것은 종래의 진동 트레이 이송기에서 달성가능한 약 1:50 범위의 유동률보다 훨씬 큰 것이다.

이송기(100)가 초저속 모터에서 미량의 유동으로부터 고속 모터에서 매우 높은 유동률에 이르는 유동률을 달성가능하기 때문에, 이송기(100)는 여러가지 다른 방법으로 작동될 수 있으며, 사용의 탄력성을 증가시킨다. 한 예시로서, 이송기를 작동시킬 때 출력될 물질이 목표 중량에 도달하도록 하면, 이송기는 초기에는 고속으로 작동하다가 그 후 목표 중량에 도달하는 이후 시기에는 저속으로 작동할 수 있다. 그러므로, 이송기는 물질의 유량 제어가 요구되는 연속 공정에서 사용하기에 매우 적합하다. 이송기는 대량 충전(bulk filling) 응용에서 중량측정 이송기로서 쓰일 수 있다.

도 19는 중량측정 이송기로서 이송기(100)에 대한 제어 시스템의 개념적인 블록도이다. 중량측정 이송에서, 물질은 단위 시간당 일정한 중량으로 공정으로 이송되는데 중량이 중량측정 모듈에 의해 쉽게 포착가능한 변수이기 때문이다. 도 19의 중량측정 이송의 무게 유형에서의 손실에 따르면, 공정에 이송되는 물질의 양은 물질의 소스에서 계량된다. 그러므로, 물질 소스(도시되지 않으나, 일반적으로 이송기(100) 상류에 위치함)를 나타내는 컨테이너에 결합된 소스 로드 셀(310)이 있고, 이것은 이송 작업 동안 컨테이너의 중량 손실에 대응하는 신호를 발송하는 제어기(320)에 연결되어 있다. 제어기(320)는 이송 액추에이터(즉, 모터(130)) 또는 다른 이동 메커니즘에 연결되어 제어 신호를 발송하여 이송기(100)의 원하는 목표에 도달하도록, 즉 물질의 유동률의 제어를 포함하는 원하는 질량의 물질을 운반하는 제어된 동작을 수행하도록 한다. 추가적인 피드백 제어가 사용될 수도 있다.

또한 도 19에서 보여지는 것과 같이, 컨테이너 센서(332)를 가진 선택적인 논리 회로(330)와 컨테이너 센서 회로(334)가 제공될 수 있다. 제공될 경우, 컨테이너 센서(332)는 도 13의 용기 R과 같은 수신 컨테이너가 제 위치에 있는지 여부를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 컨테이너 센서 회로(334)는 제어기(320)에 신호를 보내 수신 컨테이너가 제 위치에 있고(컨테이너 준비 = Y) 이송 작업이 시행될 수 있다는 것을 나타내도록 구성될 수 있다.

도 20은 도 19와 유사하나, 이송기(100)가 중량 타입 중량측정 이송기에서의 이득(gain)으로서 구성되는 개념적인 블록도를 보여준다. 도 20의 중량 타입의 중량측정 이송에서의 이득에 따르면, 공정에 이송되는 물질의 양은 수신 컨테이너에서 계량된다. 그러므로, (용기 R과 같은) 수신 컨테이너에 연결되는 로드 셀(load cell)이나 다른 등가 센서(312)가 있다. 센서(312)는 제어기(320)에 연결되어 이송 동작 동안 수신기 컨테이너의 질량의 이득을 표시하는 신호를 발송한다. 위와 같이, 제어기(320)는 이송 알고리즘을 수행하고 제어 신호들을 모터(130)나 다른 메커니즘에 발송한다. 또한, 선택적인 논리 회로(330)가 원할 경우 구현될 수 있다.

도 21은 도 19나 도 20과 유사하나, 중량측정 이송기 대신 체적측정 이송기로서 구성된 이송기(100)의 개념적인 블록도를 보여준다. 표시된 것처럼, 제어기(320)는 저장된 데이터(322)에 기초하여 제어 알고리즘에 기초하여 모터(130)에 제어 신호를 발송하도록 연결되는데, 저장된 데이터(322)는 모터의 독작 속력과 유량율 사이의 관계를 기술하는 속도 (주기) 체적 유량 데이터와 같은 것이다. 또한, 선택적인 논리 회로가 원할 경우 구현될 수 있다.

이송기의 다른 구현들이 도 23a 내지 25b와 관련하여 설명될 수 있다. 도 23a를 참조하면, 이송기(400)는 본체(102)의 제1 단부(104)를 이송기(100)와 유사한 제1 고정된 위치(110)에 구비하지만, 일반적으로 그 단부들(104, 106) 사이에서 본체(102)의 적어도 한 부분에 근접한 연장된 부재(420)를 구비한다. 부재(420)는 본체(102)의 부분에 힘 및/토크를 인가할 수 있고(따라서 "액추에이터"의 다른 형태라고 설명될 수 있음), 또한 본체(102)가 선택된 경로 상에서 움직이도록 제한할 수 있다. 대부분의 경우에, 힘 및/또는 토크는 고정되지 않은 모든 점들을 따라 본체(102)에서 적어도 일부 변화를 만들어낸다. 그러므로, 이송기(400)에서 본체(102)의 변위가능한 본체 부분(108)은 제1 단부(104)에 가까운 곳에서 제2 단부(106)에 가까운 곳(고정된 경우) 또는 제2 단부(자유롭게 움직이는 경우)로 연장하는 것으로 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 복수의 변위가능한 본체 부분들이 있을 수 있다.

부재(420)는 변위가능한 본체 부분(108) 내에서 본체(102)와 접촉하도록 구성된 말단부(distal end)(421)와 반대편의 근위 말단(proximal end)(423)을 구비한다. 부재(420)의 근위 말단(423)은 피봇 지점(414)을 중심으로 피봇에 선회가능하도록 지지된다. 이하에서 자세히 설명하는 바와 같이, 부재(420)만이 피봇 지점(414)에 연결되고, 본체(102)의 어떤 부분도 그러하지 않다. 오히려, 본체(102)의 변위가능한 본체 부분(108)은 부재(420)의 말단부(421)에 의해 접촉된다. 도시된 구현에서, 변위가능한 본체 부분(108)은 밴드 클램프(band clamp)(422)에 의해 접촉되는데, 밴드 클램프(422)는 적어도 부분적으로 변위가능한 본체 부분(108)을 둘러싸고 길이 방향으로 말단부(421)로부터 밴드 클램프(422)의 길이에 걸쳐 근접하도록 연장한다.

부재(420)를 움직임으로써, 예컨대 피봇 지점(414)에 대하여 부재(420)를 피봇함으로써, 변위가능한 본체 부분(108)은 움직여지고 더 구체적으로는, 그 중간 부분 I가 선택된 각도로 회전할 수 있는데, 이송을 중단하거나(0의 이송율) 하여, 최대 비율로 이송하는 것을 가능케 하거나 그리고/또는 0의 이송률과 최대 이송률 사이의 비율로 이송하는 것을 가능케 할 수 있다. 일부 구현들에서, 부재(420)는 부재(420)의 길이의 적어도 일부분에 걸쳐 변위가능한 본체 부분을 따라 연장한다.

피봇 동작은 별개의 동작들에서 또는 주기적인 동작들로서 달성될 수 있다. 게다가, 중간 부분(I)의 회전은 수동으로 또는 자동 이송 절차의 단계로서 달성될 수 있다. 도시된 구현에서, 부재(420)는 본체(102)에 올라앉고 피봇 지점(414)에서 피봇가능하게 지지되는 갈래진 단부(forked end)(도시되지 않음)를 구비한다.

(동작하는 동안 변위가능한 본체 부분(108)의 다른 부분들보다 더 큰 거리를 움직이는 경향이 있는) 중간 부분(I)가 도 23a에 개념적으로 보여지며 밴드 클램프(422)에 의해 접촉된 부분 및 그 인접한 상류 및 하류 부분들을 포함하고 있다. 다양한 팩터들에 따라, (고정되어 있는) 제1 단부(104)를 제외한 거의 모든 지점이 피봇 동안 적어도 작은 변위를 경험할 수 있으며 따라서 변위가능한 본체 부분(108)의 일부로 간주된다.

중간 부분(I)의 지오메트리는, 그 기울기, 굽어진 반지름 및 변곡점을 포함하며, 몇가지 팩터들에 의해 선택적으로 제어되며, 그 팩터들은 본체(102)/변위가능한 본체 부분(108)의 길이와 경로, 피봇 지점(414)의 위치(즉, 피봇 지점(414) 아래의 수직 거리 및 제1 단부(104)로부터의 수평 거리 오프셋), 부재(420)의 지오메트리, 부재(420)의 회전각 그리고 본체(102)의 굴곡 성질(flexural properties) 등을 포함한다. 호스(hose)의 길이로 형성된 변위가능한 본체 부분(108)에 대하여, 본체의 굴곡 성질은 호스의 유형, 호스 물질의 두께 및 다른 유사한 성질들을 설명한다. 바람직하게는, 중간 부분(I)으로 하여금 설명된 것처럼 회전하도록 야기하기 위하여 부재(420)를 움직이는 것은 의도한 경우가 아닌 한 변위가능한 본체 부분(108)을 차단하거나 또는 그 내부에 위치한 이송기와의 간섭하지 않는다.

이송기(400)에서, 본체(102)의 제2 단부(106)는 고정되거나 이동가능할 수 있다. 제2 단부(106)가 고정된 경우, 도 23a에 보여진 것처럼 제1 단부(104)와 수직 방향으로 상대적으로 정렬될 수 있거나, 제1 단부(104)로부터 수평적으로 오프셋될 수 있다.

부재(420)는 부재(420)가 변위가능한 본체 부분(108) 상에 작용하는 지점(즉, 부재/본체 접면, 도시된 구현에서는 밴드 클램프(422)의 위치에 있는)과 피봇 지점(414) 사이의 오프셋 반경 (또는 피봇 길이)를 정의하는 것으로 설명될 수 있다. 도 26a는 부재(420)가 도 23a에서와 대략적으로 같은 오프셋 반경을 가진 것을 보여주는 확대된 측방 입면도이다. 도 26b는 부재(420)가 더 짧은 오프셋 반경을 형성하는 것을 보여주는 확대된 측방 입면도이다.

전체적으로, 부재(420)의 지오메트리와 피봇 지점(414)의 위치는 이송기(400)의 설계 외피(design envelope)에 의해 영향을 받는다. 도 23a 및 23b에서 보여지듯이, 이송기(400)의 설계 목표는 제1 단부(104)와 부재(420)가 변위가능한 본체 부분(108)과 접촉하는 지점(즉, 부재/본체 접면으로, 도시된 구현에서는 밴드 클램프(422)의 위치에 있는) 사이의 높이 차이를 최소화하여 소형화된 구성을 달성하면서, 동시에 변위가능한 본체 부분(108)이 차단 및 최대 유량 위치 모두를 위해 필요한 지오메트리를 달성하도록 하는 것이다. 길이의 보존(호스가 늘어나거나 수축되지 않을 것을 요구함) 및 최소 밴드 직경(호스가 너무 세게 구부러져서 꼬일 위험이 없을 것을 요구함)과 같은 본체(102)/변위가능한 본체 부분(108)의 제한을 존중하면서 이 지오메트리들 사이의 변화를 수용하기 위해서, 그리고 본체 상의 스트레스의 양을 저감하기 위해서, 부재/본체 접면(밴드 클램프(422))의 결과적인 위치들은 높이 및 수평 위치 모두에서 가변적일 수 있다. 제2 단부(106)가 움직이도록 허용하면서 변위가능한 본체 부분(108)의 제한 내에서 작업하기 위하여, 정확한 폐쇄, 중간 및 최대 유량 지오메트리들을 달성하기 위한 호(arc)를 따라 부재/본체 접면(밴드 클램프(422))을 움직이는 편리한 방법이 부재(420)의 선택된 지오메트리에 영향을 준다.

적어도 제1 고정된 단부(104)와 부재/본체 접면 사이의 (또한 부재/본체 접면과 임의의 하류의 고정된 지점, 예컨대 존재한다면 고정된 제2 단부(106)와 같은 사이에도) 본체(102)의 휨(flexing)을 제공하기 위한 더 큰 외피가 가능하다고 주어진 경우, 본체(102)/변위가능한 본체 부분(108)의 길이는 연장될 수 있고, 부재/본체 접면(밴드 클램프(422))로 하여금 피봇 지점(422)과 일치하게 위치되도록 할 수 있다. 이 경우에, 부재(420)는 높이나 수평 위치를 바꾸지 않으면서(즉, 0의 반경 오프셋) 그 자신 주위로 회전하면서, 동시에 본체에서 경험하는 스트레스가 수용가능한 수준으로 유지되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 27a에서 보여지듯이, 부재(420)의 부재/본체 접면(밴드 클램프(422))는 피봇 지점(414)과 일치하도록 위치된다. 도 27b는 도 27a와 유사하며, 피봇 지점(414)에서 부재/본체 접면(밴드 클램프(422))을 통해 본체 상에 작용하는 부재(420)의 회전에 의해 변위가능한 본체 부분의 지오메트리가 어떻게 변화되는지를 개념적으로 보여주고 있다.

부재(420) 대신, 다른 배치가 사용될 수 있다. 예컨대, 액추에이터(230)와 유사한 액추에이터가 변위가능한 본체 부분(108)를 움직이도록 구성될 수 있다. 적절한 위치(들)에 적용하도록 적절한 토크 및/또는 힘을 생성하는 다른 접근들도 가능하다. 다른 예시로서, 힘 또는 토크가 피봇 지점(414)에 매우 가깝거나 피봇 지점(414)에 적용하도록 하는 것도 가능하다.

한 작동 모드에서, 부재(420)는 본체(108)의 중간 부분(I)의 각도를 변경하도록 수동으로 움직여질 수 있다. 도 23b는 도 23a의 이송기(400)의 본체(108)의 일부분을 확대된 단면으로 묘사한 것이며, 중간 부분(I)를 포함하는데, 과립형 실리콘과 같은 과립형 물질 M이 채워진 것이 개념적으로 도시되고 있다. (부재(420)는 편의상 도 23b에서 제외되었다.)

도 23b에 도시된 것과 같이, 과립형 물질 M은 흐르지 않는데 그 안식각의 한계 내로 제한되었기 때문이다(과립형 실리콘의 경우, 특성 안식각은 31도임). 그러므로, 과립형 실리콘이 본체를 통해 더 흐르도록 야기하는 경향이 있는 중력은 안식각에서 축적되는 물질의 경향과 균형을 이루어, 물질 M이 정적으로 남아있게 된다. 파선은 호스의 하부쪽을 절단하는 물질 M의 앞 가장자리에 대한 안식각을 개념적으로 도시하며, 따라서 유동이 가능하지 않다. 도 23a 및 23b에 도시된 위치는 차단 위치(shutoff position)로 지칭된다. 도 23a의 특정 예시에서, 호스가 1.5인치의 직경을 가지고 보여진 것처럼 위치되고, 부재(420)가 보여진 것처럼 구성되었을 때, 부재(420)는 수평보다 8도 아래의 위치로 움직여져서 도 23b에서 보여진 정확한 차단 위치를 달성하게 된다.

도 24a 및 24b에서, 최소 유량 조건을 달성하기 위한 본체(108)의 위치가 보여진다. 부재(420)를 수평보다 13.6도 아래의 위치로 움직임으로써, 파선으로 보여진 중간 부분에서 축적된 물질 M의 앞 가장자리가 이제 낙하 지점 너머로 그리고 본체(108)의 개방 영역 내로 확장되며, 따라서 물질 M은 막 흐르기 시작한다.

도 25a 및 25b에서, 본체(108)는 최대 유량 조건을 달성하기 위해 보여진 것처럼 위치되었다. 부재(420)를 수평보다 29.7도 아래의 각도로 움직임으로써, 최대 유량이 달성된다. 수평 아래로 더 큰 각도(즉, 호스를 더 수직으로 만드는)를 하는 것이 더 높은 유량을 달성하지 못하는 것이 관찰되었는데 상류측 유량 저항을 한정하기 때문이다(흐름 저항 및/또는 압력 균형).

도 23a 내지 25b에서 제시된 구현들에서, 과립형 실리콘 물질의 유량을 초당 11그램에서 초당 740그램의 범위에 이르기까지 과립형 실리콘에 대한 고도의 제어가능한 유량율을 달성하는 것이 가능하다. 게다가, 유량율은 시간의 함수로서 일정하였다.

서술한 것처럼, 이송기(400)는 수동 작업, 예컨대 레버나 다른 장치를 사용하여 원하는 대로 중간 부분을 움직이는 것에 대해 구현될 수 있다. 그러므로, 이송기(400)는 수동으로 제어되어 흐름을 차단하거나, 최대 유량을 전달하거나 또는 임의의 중간 유량율로 물질을 전달하도록 수동으로 제어될 수 있다. 선택적으로, 그러한 구현은 전력원이나 임의의 다른 제어 회로를 요구하지 않고 달성될 수 있다.

다른 구현들에서, 이송기(400)는 적어도 일부가 자동화된 이송 제어를 구비한 시스템에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 부재(420)나 다른 장치가 제어 회로 및 하나 또는 그 이상의 서보 모터에 의해 제어되어 부재(420)의 각도를 제어하도록 구성될 수 있으며, 이송 주기 동안 선택적으로 변화될 수 있다.

설명된 이송기 구현들에서, 본체와 거기에 부착된 구조들(모터나 부재와 같은)의 부분들만이 동작하는 동안 움직이므로, 내부적으로 움직이는 부분들이 없다. 도시된 구현들에서, 이송기는 전형적으로 적어도 하나의 밸브를 제거하는데, 이것은 내부적으로 움직이는 부분들을 가진 하나의 특정한 부품이다. 결과적으로, 이송기는 내부 부분들을 구비한 기존의 이송 기술들 보다 생산 및 유지가 저렴하고 신뢰성이 있다. 많은 내부 부분들이 작동 중에 오염될 수 있으며 더 빨리 마모되기 쉬운데, 특히 과립형 폴리실리콘 물질을 이송하는 응용의 경우에 그러하다. 그러한 내부 부분들의 유지 또는 수리는 상당한 정비시간(downtime)을 요구한다.

설명된 이송기에서는, 기존의 이송기들보다 더 적은 부품들과 더 적은 상이한 재질들이 이송되는 물질과 접촉한다. 결과적으로, 이송되는 물질이 오염될 가능성이 훨씬 적다. 고순도 과립형 폴리실리콘을 이송하는데 사용되는 이송기의 일부 구현들에서, 본체(102)는 미미한 오염 위험만을 가지는 폴리우레탄 호스의 단일 가닥으로 만들어진다.

서술한 것처럼, 적어도 변위가능한 본체 부분(108) 또는 전체 본체(102)는 유연하도록 구성되어 탄력적으로 변형 및 왜곡될 수 있는데, 예컨대, 도 2~13에서 보여진 위치들과 도 14의 궤적 P와 같은 것이다. 일부 구현들에서, 본체는 탄력성 호스의 부분으로 만들어지며, 그러한 호스는 선택된 작업 요구사항을 견뎌내는 충분한 두께를 가지는 폴리우레탄 물질로 만들어진다. 적절한 폴리우레탄 호스 공급자로는, 예컨대, Kuriyama of America, Inc.(예컨대, http://products.kuriyama.com/category/tigerflex-thermoplastic-industrial-hoses에서 Tigerflex Model VOLT200을 보라), Masterduct Inc. (http://www.masterduct.com/material-handling-hoses), Hosecraft USA (https://www.hosecraftusa.com/application/Material_Handling_Hoses) 및 Norres Schlauchtechnik GmbH (http://www.norres.com/us/products/industrial-hoses-technical-hoses/)가 있다. 물론 다른 물질들(예컨대 EPDM 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 천연 고무, 다른 엘라스토머(elastmeric) 물질, 다른 탄력성 물질 등과 같은)이 사용되어 변위가능한 본체 부분(108)에서 원하는 유연성을 달성하는 것도 가능하다. 이에 더하여, 본체가 복수의 다른 물질들의 복수의 부분들을 가지거나 그리고/또는 복수의 레이어들을 가지도록 구성되는 것이 가능하다. 게다가, 일부 실시예에서, 변위가능한 본체 부분의 부분을 따라 벨로우즈(bellows) 부분을 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 서술한 것처럼, 이송되는 물질의 접촉 금속 오염은 폴리우레탄을 포함하는 선택된 물질들로 만들어진 부품들 및/또는 코팅을 사용함으로써 저감될 수 있다.

도 17 및 18은 모터(130) 대신 복동 공압 실린더(230) 또는 다른 선형 액추에이터가 변위가능한 본체 부분(108)이나 본체(102)에 원하는 움직임을 부여하기 위해 사용되는 대안적인 구현들을 개념적으로 도시한 것이다. 도 17에 보여진 것처럼, 실린더(230)의 이동가능한 단부는 변위가능한 본체 부분에 연결되며, 반대쪽 고정 단부는 고정 위치에 연결된다. 실린더(230)는 또한 적절한 유체원(fluid source)이 공급되어 (도 18에 개념적으로 보여진 것과 같은) 원하는 움직임과 대응하는 원하는 이송율을 달성하기 위해 앞뒤로 움직이고 피봇될 수 있다. 물론, 모터(130)나 실린더(230)와 다른 메커니즘도 변위가능한 본체 부분을 움직이기 위하여 사용될 수 있다.

도 22는 이송 작업들 동안 일어날 수 있는 먼지 제어를 돕기 위하여 이송기의 배출구(307) 근처 영역에서 진공 또는 흡입력의 소스가 사용되는 또다른 대안적인 구현을 개념적으로 도시한 것이다. 일부 상황에서, 예컨대 이송되는 물질이 높은 낙하 높이로부터 이송되는 경우, 먼지 구름이 떨어진 물질로부터 형성되어 표면 및/또는 이전에 이송된 물질에 충격을 줄 수 있다. 일반적으로 바람직하지 않은 이 상황을 해결하기 위하여, 흡입 후드(300)가 적어도 부분적으로 유출구(307)를 둘러싸도록 위치될 수 있다. 흡입 후드(300)는 진공 또는 흡입 소스(304)에 유연한 공급 라인(302)을 통해 연결될 수 있다. 사용시에, 흡입 후드(300)에서의 진공 또는 흡입력은 먼지를 후드(300)로 빼내도록 돕기에 충분하지만, 유출구(307)를 통해 실질적으로 반대방향으로 물질의 이송에 악영향을 주지 않도록 설정된다.

도시된 구현예에서, 흡입 후드(300)는 선택된 거리 R만큼 유출구(307)로부터 후퇴하도록 위치되는데, 이것은 또한 흡입력의 효과를 조절하여 물질의 이송에 악영향을 에방하도록 돕는다. 일부 구현들에서, 흡입 후드(300)는 유출구(307)의 단부로부터 약 0.5인치 만큼 후퇴해 있다.

공개된 원리가 적용될 수 있는 많은 가능한 실시예들을 고려할 때, 도시된 실시예들은 오직 선호되는 예시들로서 인식되어야 하며 그 범위를 한정하는 것으로 취급되어서는 안된다. 오히려, 그 범위는 뒤따르는 청구항들에 의해서 결정된다. 그러므로 이 청구항들의 범위 및 정신 내에 있는 모든 것을 주장하는 것이다.

Claims (26)

1. 분할된 고체 물질들을 운반하는 이송기(feeder)에 있어서,
   길이를 가진 중공체(hollow body), 제1 단부, 제1 단부의 반대편에 있는 제2 단부 및 상기 길이의 적어도 일부분을 따라 형성된 변위가능한 본체 부분(displaceable body segment)을 구비한 도관(conduit);
   제1 고정된 위치(first fixed location)에 위치가능한 적어도 제1 고정가능 위치(first fixable location)를 가지는, 상기 변위가능한 본체 부분;
   상기 도관에 힘을 인가하도록 위치되고 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능하여 일반적으로 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장하는 이송 방향으로 상기 도관 내의 분할된 고체 물질들의 선택된 흐름을 야기하는, 액추에이터(actuator);
   를 포함하는, 이송기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 상기 도관에 의해 지지되고, 이송 작업 동안 상기 변위가능한 본체 부분과 함께 움직이는, 이송기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 액추에이터는 회전하는 오프셋 덩어리(rotating offset mass)를 포함하고, 상기 회전하는 오프셋 덩어리는 상기 변위가능한 본체 부분과 부착된 액추에이터의 진동 운동을 생성하는, 이송기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 변위가능한 본체 부분은 적어도 하나의 수직 성분과 수평 성분을 가지는 폐쇄 궤적을 통해 주기적으로 변위되는, 이송기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 변위가능한 본체 부분은, 상기 흐름 방향에서 상기 제1 고정가능 위치의 하류에 있고 제2 고정된 위치(second fixed location)에 위치가능한 제2 고정가능 위치(second fixable location)를 구비한, 이송기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 변위가능한 본체 부분은 굽어진 프로파일(curved profile)을 구비하고, 상기 굽어진 프로파일은 상기 제1 고정가능 위치와 제2 고정가능 위치를 분리하는 최단 거리보다 긴 길이를 가지고, 상기 액추에이터는 상기 굽어진 프로파일의 곡선에 대한 변곡점 근처에서 상기 변위가능한 본체 부분에 부착되는, 이송기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 정적으로 위치되고 상기 변위가능한 본체 부분에 접촉하는 제어가능하게 이동가능한 요소(controllably movable element)를 구비한, 이송기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 액추에이터는 선행 액추에이터를 포함하는, 이송기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는, 상기 변위가능한 본체 부분과 접촉으로 피봇가능하여 상기 변위가능한 본체 부분을 선택적으로 움직이는 말단부(distal end)와 피봇 지점에 피봇가능하게 연결된 근위 말단(proximal end)을 구비한 연장된 부재(elongate member)인, 이송기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 변위가능한 본체 부분은, 상기 변위가능한 본체 부분이 정지되어 있을 때 상기 분할된 고체 물질들의 일부분을 모으도록 구성된 중간 부분(intermediate section)을 포함하는, 이송기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 중간 부분은, 상기 이송기의 상기 제1 단부로부터 수신된 분할된 고체 물질들의 흐름의 앞 가장자리를 모으도록 구성되는, 이송기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 변위가능한 본체 부분은, 수평에 대하여 경미한 각도로 위치하도록 구성된 중간 부분, 상기 중간 부분의 상류에 위치된 제1 직립 부분(first upright section) 및 상기 중간 부분의 하류에 위치된 제2 직립 부분(second upright section)을 포함하는, 이송기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 탄력성 있는 물질로 제조된, 이송기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 도관은 폴리우레탄 호스(hose) 물질을 포함하는, 이송기.
15. 이송기로서,
    유입 단부(inlet end), 상기 유입 단부와 반대 방향에 있는 유출 단부(outlet end) 및 상기 유입 단부와 상기 유출 단부 사이의 이송 방향을 따라 형성된 변위가능한 본체 부분을 구비한 도관;을 포함하고,
    상기 유입 단부는 상기 이송기에 의해 이송될 물질의 소스(source)와 연결되도록 구성되고;
    상기 유출 단부는 상기 이송기로부터 상기 이송기의 하류 위치로 분할된 고체 물질들을 운반하도록 구성되고, 상기 유출 단부는 상기 유입 단부보다 낮은 높이에 위치하도록 구성되며;
    상기 변위가능한 본체 부분은 상기 유입 단부와 상기 유출 단부 사이의 최단 거리보다 긴 길이를 가지고, 설치되었을 때 적어도 하나의 변곡점을 가진 굽어진 프로파일을 형성하도록 하는 크기를 가지고;
    상기 변위가능한 본체 부분은 설치되었을 때 중간 부분을 형성하고, 상기 중간 부분은 그 안에 축적된 분할된 고체 물질들을 상기 물질의 안식각(angle of repose)으로 지지하도록 구성되고, 상기 변위가능한 본체 부분이 정지되어 있을 때 상기 이송 방향에서 물질의 이동을 감소시키도록 구성되는; 이송기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 액추에이터는 진동 주기에서 상기 변위가능한 본체 부분을 변위시키도록 제어가능한, 이송기.
17. 제15항에 있어서,
    상기 액추에이터는 수동으로 동작가능한, 이송기.
18. 제15항에 있어서,
    상기 변위가능한 본체 부분은 실질적으로 상기 유입 단부로부터 실질적으로 상기 유출 단부로 연장하는, 이송기.
19. 제15항에 있어서,
    상기 중간 부분은, 흐름이 발생하지 않는 실질적인 횡방향 위치로부터 상기 유출 단부를 향한 흐름이 발생하는 아래쪽으로 기울어진 위치로 변위되도록 하는, 이송기.
20. 제15항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 변위가능한 본체 부분의 변위를 야기하기에 충분한 빈도로 움직이도록 구성되어 낮은 미세 유량(low trickle flow)과 높은 부피 충전 유량(high bulk filling flow) 사이의 선택된 빈도로 상기 고체 물질들이 움직이도록 하는, 이송기.
21. 이송기로 분할된 고체 물질들을 운반하는 방법으로서,
    센서를 사용하여 상기 이송기에 의해 운반될 상기 분할된 고체 물질들의 양을 모니터링하는 단계;
    제어기에서 상기 센서로부터의 신호들을 수신하는 단계;
    상기 제어기로부터 상기 이송기로 제어 신호들을 전송하여, 낮은 유량율(flow rate)에서 높은 유량율까지 1:50 보다 큰 유량율 범위 비율에 걸쳐 상기 분할된 고체 물질들의 유량율을 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
22. 제21항에 있어서,
    센서를 사용하여 운반될 상기 고체 물질의 양을 모니터링하는 단계는, 상기 센서가 상기 이송기의 상류에 위치된 상기 물질의 소스로부터 상기 고체 물질의 중량 손실을 측정하도록 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
23. 제21항에 있어서,
    센서를 사용하여 운반될 상기 고체 물질의 양을 모니터링하는 단계는, 상기 센서가 상기 이송기의 하류에 위치한 용기에 운반된 상기 고체 물질로부터 중량 이득(gain)을 측정하도록 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
24. 제21항에 있어서,
    상기 이송기는 상기 고체 물질을 수신하기 위한 도관 부분을 포함하고, 상기 도관 부분은 상기 이송기로부터 상기 물질의 원하는 유량률을 달성하기 위해 상기 제어기로부터 상기 제어 신호들에 따라 변위가능한, 방법.
25. 제21항에 있어서,
    상기 유량율 범위 비율은 1:4000 보다 큰, 방법.
26. 분할된 폴리실리콘을 운반하는 방법으로서,
    소스로부터 이송기의 도관으로 분할된 폴리실리콘을 수신하는 단계;
    상기 도관이 적어도 상기 도관을 통한 흐름이 발생하는 제1 위치와 상기 도관을 통한 흐름이 중단되는 제2 위치에 위치되는 동작 경로(operation path)를 통해 상기 도관을 제어가능하게 움직이는 단계; 및
    상기 도관이 적어도 제1 위치에 위치되었을 때, 상기 도관을 통해 흐르는 상기 분할된 실리콘 물질을 상기 도관의 유출 단부의 하류에 위치된 용기(receptacle)에서 수신하는 단계;를 포함하는, 분할된 폴리실리콘을 운반하는 방법.

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