JPH0239302B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には粒状材料あるいは固体の
混合における改良に関し、さらに詳しくは、この
ような粒状材料の混合を行う改良された装置に関
する。

一様な混合物を製造するためには、粒状材料あ
るいは固体の車両またはトラツクサイズのホツパ
ー量を混合あるいは均質化することがしばしば必
要である。プラスチツク工業においては、例え
ば、ポリマの性質にわずかな変化が異つた製造運
転中において生じる。このような運転でなされた
ペレツトの混合は、一様な品質の製品を保証する
のに重要なことである。米国特許第3216629号、
同第3275303号、同第3456922号および同第
4068828号に開示されているように、粒状材料の
有効な混合は、そこで垂直方向に延びる複数個の
導管を有する容器を含む装置を用いて達成されう
る。混合されるべき固体は、導管を取り巻く容器
内部に位置決めされている。導管は開口を具備
し、該開口を通して粒状体が導管に進入し、導管
を通つて共通の収集区域まで下方向に重力により
流れる。

前述の米国特許に開示された一般的型の混合装
置はかなり有効であることが見い出されたが、こ
のような混合装置の下方区域により粒状材料また
は固体の改良されたサンプリングおよび混合を得
ることが望ましいことが見い出された。

本発明によれば、上述された一般的な型式の改
良された混合が提供される。本発明の混合機は、
混合機容器の上方区域と混合機の下方区域との間
の実質量の連通を阻止するじやま板を用いてい
る。混合機の下方区域は、その最下方部分での固
体出口で終端とする下方向に細まり、好適には円
すい台状の形状をした底壁により画成されてい
る。じやま板は、逆向きの全体的に円すい状の形
状をした部分を含む、該部分は底壁から内方向に
離隔され、容器の上方区域と固体出口との間を連
通するそれらの間の下方向に細まる環状通路を形
成している。少なくとも一個のドレン導管は、容
器の上方区域におけるサンプリング地点と導通状
態にある導管と底壁における対応した開口との間
を連通し、ドレン導管はそれを通して容器の下方
区域の位置から導管ま重力により固体を運搬する
ようにされている。

本発明は、添附図面を参照した同時の説明のそ
れ以上の検討により当業者には容易に明らかにな
ろう。

ここで、第１図および第２図を参照すると、直
立した、全体的に円筒状をした容器１０が、全体
的に円筒状をした側壁１２と、頂部閉鎖体１４
と、下方向に細まり、全体的に円すい台状の形状
をした底壁即ち閉鎖体１６とを包含して描かれて
いる。頂部閉鎖体１４は、固体入口即ち注入口１
８を具備して設けられ、そして底壁即ち閉鎖体１
６は、底壁１６の細まり下方端部分と連通する固
体出口即ち回収パイプ２０を具備して設けられて
いる。容器１０は複数個の脚２２により垂直位置
に適当に支持されうる。側壁１２および頂部閉鎖
体１４は容器１０の上方区域を画成しかつ包囲し
ているが、一方底壁１６は容器１０の下方区域を
画成しかつ包囲している。

複数個の導管２４，２６，２８，３０，３２お
よび３４は、これらの導管が容器内部で全体的に
垂直な相互に平行な関係で固定されるように、適
当な支持体３６により容器１０の上方区域に位置
決めされている。各導管の上方端部分は、そこに
少なくとも１個の開口３７を具備して設けられ、
導管の内部と容器１０の上方区域との間に連通状
態を提供している。各導管の下方端部分は、容器
１０の下方区域を通つて下方向に延び、かつ底壁
１６における対応した開口３８と連通し、該開口
３８は順次対応した第一の傾斜した導管４２の上
方端部４０と連通し、前記導管４２はその下方端
部分４４で出口導管４６の内部と連通し、該出口
導管４６は固体出口２０を取り巻きかつ同中心的
に整合されている。

第３図に示すように、少なくとも１個、そして
好適には複数個の開口４８が容器の上方区域と固
体出口２０との中間の容器１０の底壁１６に配置
されている。第３図に示された実施例において、
開口４８は、好適には次の隣接した開口３８から
概ね等距離にある各開口４８と共に用いられてい
る。各開口４８は、容器１０の下方区域の内部と
対応したドレン導管５２の上方端部分５０との間
の流れ連通を提供している。各ドレン導管５２の
下方端部分５４は、対応した第一の傾斜した導管
４２と流れ連通している。

各ドレン導管５２は、容器１０の下方区域の位
置から対応した開口４８を介して対応した第一の
傾斜した導管４２までそこを通つて重力により粒
状材料あるいは固体を運搬する装置を提供する。
開口４８は、全てが容器１０の側壁１２即ち上方
区域から底壁１６に沿つて下方向に同じ距離だけ
離隔され、あるいは、互い違いに、各開口４８が
容器１０の側壁１８即ち上方区域から底壁１６を
沿つて下方向に距離をおいて離隔され、この距離
は、少なくとも１個の他の開口４８が第３図に示
すように容器１０の側壁１２即ち上方区域から底
壁１６に沿つて下方向に離隔される距離とは異つ
ている。

また、第３図に示されるように、対応した第一
の傾斜した導管４２と対応したドレン導管５２と
の間の連通地点に隣接しかつその上流の対応した
第一の傾斜した導管４２の内部に位置決めされた
じやま位置５６を含み、対応したドレン導管５２
との連通地点の上流で第一の傾斜した導管４２に
おいて減少した横断面積の区域を提供することが
好適であると考えられる。この減少した横断面積
の区域は、第一の傾斜した導管４２と対応したド
レン導管５２との間の連通地点でかつその上流で
第一の傾斜した導管４２における横断面積より小
さい。じやま板５６を用いることにより、粒状材
料あるいは固体が容器１０を通つて下方向に通過
するにつれて、対応したドレン導管５２から対応
した第一の傾斜した導管４２内へ粒状材料あるい
は固体の流れが連続して導入することができる。

第３図の実施例は、別の第一の傾斜した導管４
２と連通する３個の開口４８および３個の対応し
たドレン導管５２を具備して設けられた容器１０
が示されている。第４図は他の実施例を示し、該
実施例において各第一の傾斜した導管４２が３個
のドレン導管５２と連通し、各ドレン導管５２
は、順次、底壁１６における対応した開口４８と
連通し、そして容器１０における下方区域の位置
から対応した第一の傾斜した導管までそこを通つ
て粒状材料あるいは固体を運搬する装置を提供し
ている。

第３図および第４図に示された実施例において
は、導管４２および５２は、全体的に長方形の横
断面を具備した構造にされ、そして底壁１６の内
部表面を好都合に用いて、各導管４２および５２
の頂部壁を形成している。第７図は、第４図に示
されているように、全体的に長方形をした導管４
２と５２の間の典型的な接合部を示し、そしてさ
らにドレン導管５２と上述のような対応した第一
の傾斜した導管４２との間の連通地点におけるじ
やま板５６の好適位置を示している。

再度、第１図および第２図を参照すると、じや
ま板５８は、上方区域と下方区域との間の容器１
０の内部に配置されかつ上方区域と下方区域との
間の実質の連通量を阻止する。じやま板５８は、
上方向に頂点を有する頂部６２を具備した第一の
全体的に円すい状の形状をした部分６０と、下方
向に頂点を有する頂部６６を具備した逆向きの第
二の全体的に円すい状の形状をした部分６４とを
包含する。第二の全体的に円すい状の形状をした
部分６４は、その境界内部に下方向に頂点を有す
る明らかな頂部を具備した逆向きの円すい台状の
形状をした部分を含むことが理解されよう。第２
の全体的に円すい状の形状をした部分６４は、第
一の全体的に円すい状の形状をした部分６０の下
に位置決めされかつそこに固定して取り付けら
れ、そして容器１０の底壁１６から離隔され、そ
れらの間の下方向に細まる環状の通路６８を形成
し、該通路が容器１０の上方区域と固体出口２０
との間を連通している。現在では、円すい台状の
形状をした底壁１６の頂角と同様に、第一および
第二の円すい状の形状をした部分６０と６４の頂
角は、約40゜から約80゜までの範囲のより小さいか
または大きな頂角が混合された粒状材料の流れ特
性に依存して用いられうるけれども、全てほぼ
60゜であることがむしろ好まれている。

じやま板５８の形状および容器１０の上方区域
および底壁１６に対するその位置は、それらが環
状通路６８におけるじやま板５８の下で粒状材料
または固体のたまりを減少させるのに役立ち、こ
こでは出口だけが底壁１６における固体出口２０
および付加された開口４８により提供さる点で有
利である。じやま板５８は、粒状材料の弱い流れ
のトンネル掘進または“ねずみ穴掘り
（ratholing）”を生じ、そして出口における粒状
材料あるいは固体の先頭を低下させることにより
固体出口２０をおおう粒状材料のアーチ形状の発
生を防止するかあるいは概ね減少させるという付
加的な利点も提供する。

第１図に示されているように、容器１０は粒状
材料あるいは固体で満され、固体入口１８と連通
する導管７０により混合される。そこに挿入され
たロータリー星形弁７４のような制御装置を有す
る導管７２は、出口導管４６に連結され、混合さ
れた粒状材料あるいは固体を回収する。導管７２
は、弁７８は挿入された回収導管７６に連結され
ている。いくつかの作業において、導管７２から
容器１０の上方区域まで戻る混合された粒状材料
あるいは固体を再循環することが望ましい。この
ことは、導管８０によつて達成され、導管８０は
そこに挿入された弁８２を有し、導管７２から固
体入口１８まで延びる。導管８４は、そこに挿入
された弁８６を有し、図示しない空気圧源から導
管８０の入口まで延びている。混合された粒状材
料あるあは固体は、このように空気圧源からの加
圧空気によつて導管８０を介して容器１０内へ持
ち上げられかつ再導入されうる。頂部閉鎖体１４
は、通気孔８８を具備して、導管８０から進入し
た輸送空気を容器１０から排出させることができ
る。

本発明による第一の作動方法においては、弁７
４の回転が停止され、弁７４を通る流れを阻止
し、そして容器１０が混合されるべき粒状材ある
いは固体で導管７０を介して満される。弁７４
は、次に回転され、そこを通る流れを許し、そし
て弁７８が開かれて、粒状材料あるいは固体を容
器１０から回収導管７６まで重力により流出させ
る。弁８６は、この時に粒状材料または固体が再
循環されることがないように閉じられる。本発明
の他の実施例においては、容器１０は、固体入口
１８を通つて導入されかつ同時に導管７２を通つ
て回収される混合されるべき粒状材料あるいは固
体の混合が連続的に達成されることを除いて同じ
方法で作動されうる。さらに他の作動方法におい
ては、混合された粒状材料あるいは固体の一部あ
るいは全てが導管８０を通つてさらに混合するた
めに固体入口１８まで戻つて再循環される。最初
に上述した単一の通過量の混合行程においてさ
え、初めて出口導管４６から回収された粒状材料
あるいは固体の混合体の一部を再循環することが
普通には望ましい。

導管２４，２６，２８，３０，３２および３４
の構造は、容器１０において粒状材料または固体
の望ましい混合を達成する任意の適当な構造であ
る。適当な導管の構造は米国特許第4068828号明
細書に開示されている。導管における開口を通過
する粒状材料の流れを減少させる米国特許第
4068828号明細書に開示されたじやま板が本発明
の装置において任意のものであることは注目され
るべきである。

ここで第５図および第６図を参照すると、本発
明の容器の別の実施例が開示されかつ参照記号１
０ａにより全体的に示されている。容器１０ａ
は、わずかに変更された概ね円形をした横断面の
第一の傾斜された導管４２ａおよびドレン導管５
２ａが容器１０ａの構造において用いられる点で
容器１０とは異つている。第一の傾斜した導管４
２ａの各々の上方端部分４０ａは、わずかに変更
された導管２４ａ，２６ａ，２８ａ，３０ａ，３
２ａおよび３４ａの対応した１個の下方端部分と
流れ連通状態にある。第一の傾斜した導管４２ａ
の各各の下方端部分４４ａはわずかに変更された
出口導管４６ａと流れ連通状態にある。１個だけ
が図示されている各変更されたドレン導管５２ａ
は、容器１０ａの底壁即ち閉鎖体１６における対
応した開口４８とその上方端部分５０ａで全連通
している。各ドレン導管５２ａの下方端部分５４
ａは、対応した変更された第一の傾斜した導管４
２ａと、第５図および第８図に示すように、流れ
連通している。また、さらに第８図に示されてい
るように、対応した第一の傾斜した導管４２ａと
対応したドレン導管５２ａとの間の連通地点に隣
接しかつその上流の対応した第一の傾斜した導管
４２ａの内部に位置決めされたじやま板５６ａを
含み、対応したドレン導管５２ａとの連通地点の
上流での第一の傾斜した導管４２ａにおける減少
した横断面積の区域を設け、該横断面積が連通地
点でかつその下流の第一の傾斜した導管４２ａに
おける横断面積より小さいことは好ましいと考え
られる。じやま板５６ａを用いることにより、固
体が容器１０ａを通つて下方向に通過するにした
がつて、対応した第一の傾斜した導管４２ａ内へ
対応したドレン導管５２ａから固体流れの連続し
た導入をすることができる。容器１０ａの残りの
構造は、前述の容器１０と同一でありかつ同一の
方法で機能する。上述されかつ第３図および第４
図に示されたドレン導管５２および開口４８の位
置づけの種々の案は、わずかに変更された容器１
０ａのわずかに変更されたドレン導管５２ａおよ
び開口４８に等しく適用可能であることが理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図のは垂直断面における混合機の下方部分
を示すべく破断された部分を備えた本発明の一実
施例の側面図；第２図は第１図の線２−２に沿つ
て水平横断面図；第３図は第１図の線３−３に沿
つた水平横断面図；第４図は本発明の他の実施例
を示す第３図に類似した水平横断面図；第５図は
本発明の他の実施例の部分側面図；第６図は第５
図の実施例の内部構造を詳細に示す部分垂直断面
図；第７図は全体的長方形の横断面をした導管の
間の相互の連結形態を示す拡大詳細断面図；およ
び第８図は全体的に円形断面をした導管の間の相
互連結の形態を示した拡大詳細断面図である。 １０；１０ａ…容器、１６…底壁、１８…固体
入口、２０…固体出口パイプ、３７；３８；４８
…開口、４２；４２ａ…第一の傾斜した導管、４
６；４６ａ…出口導管、５２；５２ａ…ドレン導
管、５８…じやま板、６０…円すい状の形状をし
た部分、６２…頂部、６２…逆向きに円すい状の
形状をした部分、６８…下方向に細まつた環状通
路、２４，２４ａ；２６，２６ａ；２８，２８
ａ；３０，３０ａ；３２，３２ａ；３４，３４ａ
…導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体入口装置を具備した上方区域と、固体出
   口装置を具備して下向きに細まつた底壁によつて
   画成された下方区域とを有する容器と、前記上方
   区域から少なくとも前記下方区域と同じ下方の地
   点まで下向きにほぼ垂直方向へ延びるように前記
   容器に対して各々が位置決めされた複数個の導管
   であつて、各々が前記容器の内部の上方区域と流
   れ連通した少なくとも一個の第一の開口を有し、
   前記上方区域の固体が導管に進入しかつ前記下方
   区域に向つて導管を通つて下方向に重力によつて
   流れることができるようにした導管と、前記導管
   の下方端部と前記固体出口装置との間で流れ連通
   し、前記導管の各々から前記固体出口装置まで重
   力によつて固体を運搬する第一の導管装置と、対
   応した第一の導管装置と前記固体出口装置の上方
   の前記底壁における対応した開口との間で流れ連
   通し、前記下方区域における位置から前記対応し
   た第一の導管装置までそこを通つて重力によつて
   固体運搬する少なくとも一個のドレン導管装置と
   を含む粒状固体用固体混合装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の固体混合装置
   において、前記複数個の導管は、各々が前記下方
   区域を通りかつ前記底壁を通つて延びるように、
   前記容器の内部に位置決めされ、前記第一の導管
   装置は傾斜されていることを特徴とする粒状固体
   用固体混合装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   固体混合装置において、前記少なくとも１個のド
   レン導管装置が前記対応した第一の導管装置と次
   の隣接した第一の導管装置との間の中間の位置で
   前記底壁における対応した開口と連通しているこ
   とを特徴とする粒状固体用固体混合装置。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   固体混合装置において、前記対応した第一の導管
   装置と前記固体出口装置の上方の前記底壁におけ
   る対応した第二の開口との間を連通し、それらの
   間を通して前記下方区域における第二の位置から
   前記対応した第一の導管装置まで重力によつて固
   体を運搬する少なくとも一個の第二のドレン導管
   装置を含むことを特徴とする粒状固体用固体混合
   装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の固体混合装置
   において、前記少なくとも一個のドレン導管装置
   が前記対応した第一の導管装置と１個の次の隣接
   した第一の導管装置との中間の位置で前記底壁に
   おける対応した開口と連通し、そして前記少なく
   とも一個の第二の導管装置が前記対応した第一の
   導管装置ともう一個の次の隣接した第一の導管装
   置との中間の位置で前記底壁における対応した第
   二の開口とを連通していることを特徴とする粒状
   固体用固体混合装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の固体混合装置
   において、前記底壁における対応した開口が前記
   上方区域に対して、前記底壁における対応した第
   二の開口におけるより近くに位置していることを
   特徴とする粒状固体用固体混合装置。 ７ 特許請求の範囲第５項または第６項に記載の
   固体混合装置において、少なくとも３個の前記導
   管を含むことを特徴とする粒状固体用固体混合装
   置。 ８ 特許請求の範囲第３項に記載の固体混合装置
   において、少なくとも３個の前記ドレン導管装置
   と、各々が対応した１個の前記ドレン導管装置と
   連通した少なくとも３個の前記第一の導管装置
   と、少なくとも２個の前記第一の導管装置の各１
   個と連通する１個の前記ドレン導管装置とを含
   み、これらにおいて前記ドレン導管装置の各々が
   少なくとも１個の他の前記開口の位置と前記上方
   区域との間の距離とは異つている前記上方区域か
   らの距離だけ離隔された位置で前記底壁における
   前記対応した開口と連通していることを特徴とす
   る粒状固体用固体混合装置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の固体混合装置
   において、６個の前記導管と、６個の前記第一の
   導管装置と、対応した別の第一の導管装置と連通
   した３個のドレン導管装置とを含むことを特徴と
   する粒状固体用固体混合装置。 １０ 特許請求の範囲第１項から第９項までのい
   ずれか一つの項に記載の固体混合装置において、
   対応したドレン導管装置と連通した地点に隣接し
   かつその上流の各前記対応した第一の導管装置内
   部の断面積が、対応した前記ドレン導管装置と連
   通した地点でかつその下流で前記対応した第一の
   導管装置内の断面積より小さいことを特徴とする
   粒状固体用固体混合装置。 １１ 特許請求の範囲第１項から第１０項までの
   いずれか一つの項に記載の固体混合装置におい
   て、ドレン導管装置と連通する地点に隣接しかつ
   その上流での第一の導管装置の内部に配置された
   じやま板を含み、前記連通地点の上流での前記第
   一の導管装置における断面積が減少した区域を提
   供し、該断面積が対応したドレン導管装置と連通
   した地点でおよびその下流で前記第一の導管装置
   の断面積より小さいことを特徴とする粒状固体用
   固体混合装置。 １２ 特許請求の範囲第１項から第１１項までの
   いずれか一つの項に記載の固体混合装置におい
   て、前記上方区域と前記下方区域との間の前記容
   器の内部に配置され、前記上方区域と下方区域と
   の間の実質量の連通を阻止するじやま板を含み、
   前記じやま板が、上向きにとがつた頂部を具備し
   た全体的に円すい状の形状をした部分を含み、前
   記逆向きの円すい状の形状をした部分が前記上向
   きにとがつた全体的に円すい状の形状をした部分
   の下に位置決めされ、前記じやま板が前記容器の
   底壁から離隔され、それらの間で前記上方区域と
   前記固体出口装置との間を連通する下向きに細ま
   つた環状の通路を形成することを特徴とする粒状
   固体用固体混合装置。