JPS586823A - 空気作用による微粒子材料荷降ろし方法及び装置 - 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】 本発明は、貯蔵ホッパから乾燥した微粒子材料を空気作
用により荷降ろしする方法と装置に関する。

乾燥した微粒子材料の荷降ろし、特に、ばら積みホッパ
鉄道車輌やばら積みホッパトラックのような巨大な車輌
ホッパから、よくない流れ特性を示す沈降炭酸カルシウ
ムとか二酸化チタンのような乾燥した微粒子材料の荷降
ろしは、ばら積み固体の取扱者に絶えず続く問題を提供
する。微粒子材料は、普通、前述のようなホッパの底部
に設けられた１つ或はそれ以上の出口を介して前述のよ
うなホッパから荷降ろしされ、荷降ろし導管を介して空
気作用によシ該微粒子材料を利用する工程部門へ直接輸
送されるか、一時的貯菫槽へ輸送される。微粒子材料が
ホッパ出口から流出するにつれて、空気円錐、即ち、「
ネズミ穴」が該ホッパ出口の上部に発達する傾向があシ
、微粒子材料の流れが、ついには停止してしまうという
欠点があった。

この欠点は、普通、ホッパ出口に或はホッパ出口の近く
に特別のブラケットによってホッパ鉄道車輌やホッパト
ラックに装着された可搬振動機の利用によって克服され
ている。現在一般に行なわれている実施形態では、振動
機が荷降ろし期間中ずつと連続して通常は運転されてい
る。そして、高度の衝撃振動が、よくない流れ特性をも
つ前述の微粒子材料の流れを促進する為に、要望されて
Ｖ。

いる。しかし、この連続した高度の衝撃振動に起因して
、ホッパの構造的破損が発生し、更に微粒子材料の密度
を高めることによる流れに係る問題点が造られる。

換価荷重を最大にする為に、ホッパ鉄道車輌やホッパト
ラックは、普通、最小の構造的支持を有する軽量材料で
建造されであるので、増大する振動に耐える為に構造力
を増大さすことは実際的ではない。その代シ、普通は、
梯形に形づくられた板がホッパ出口の近くでホッパに溶
接され、そして振動機ブラケットが次にこの板に溶接さ
れる。

一般に、機械的破損は、この板がホッパのよシ薄い金属
板に溶接される所に発生する。

この問題は、多くのばら積みの商品が受は入れられ、そ
して−人の運転作業員が同時に敷部の材料を荷降ろしを
する製紙工場のような製造工場に於いて、４１に、やっ
かいなことになる。運転作業員がよく気付く人でないと
、彼は、いつホッパが空になったか気付かない。それ故
、結果的に、空のホッパに高度の衝撃振動が与えられ、
特に、ホッパには破損的である。

それ故に、本発明の主な目的は、ホッパへの最小の機械
的損傷でホッパから微粒子材料の実質的連続流れを確保
し、貯蔵ホッパから前述のような微粒子材料を空気作用
によシ荷降ろしする為の装置と方法を提供するととであ
る。

さて、我々は次のようなことを発見した。即ち、荷降ろ
し輸送導管を介して貯蔵ホッパから実質的に乾燥した微
粒子材料を空気作用によシ荷降ろしする間じゆう、該貯
蔵ホッパと該貯蔵ホッパの下流に於ける荷降ろし輸送導
管中の一点との間の圧力差がホッパからの微粒子材料の
流れを制御する為に用いられ得るということである。そ
れ故に、本発明は、荷降ろし導管を介して貯蔵ホッパか
ら実質的に乾燥し九微粒子材料を空気作用によシ荷降ろ
しする空気作用による微粒子材料荷降ろし装置を必要と
し、当骸空気作用による微粒子材料荷降ろし装置は、前
記貯蔵ホッパの排出口に近接して前記貯蔵ホッパＫｍ触
する為の衝撃振動装置と、前記貯蔵ホッパと前記排出口
の下流に於ける前記荷降ろし導管中の一点である成る個
所との間の圧力差を作り出す為の装置と、該圧力差が第
１設定値にあるときには前記振動装置を作動させ該圧力
差が第２設定値にあるときには前記振動装置を停止させ
ることによシ前記荷降ろし導管中での前記微粒子材料の
実質的に連続な流れが維持される装着と、を含有する。

好ましくは１本発明に係る空気作用による微粒子材料荷
降ろし装着は、あらかじめ定められた期間の連続振動の
あとで前記振動装置を停止させるタイマ装置を更に含有
するのが良い。本発明に係る空気作用による微粒子材料
荷降ろし装着の圧力差を作シ出す装着は、好ましくは真
空源であシ。

そして作動起動−停止装置は、好ましくは圧力スイッチ
であるのが良い。

本発明に係る空気作用による微粒子材料荷降ろし装＃は
、特に、前記貯蔵ホッパが鉄道ホッパ車輌であシ、そし
て前記微粒子材料が沈降炭酸カルシウムであることを特
徴とする利用に対して適している。

本発明は、更に、貯蔵ホッパの出口に連結された荷降ろ
し導管を介して貯蔵ホッパからの実質的に乾燥した微粒
子材料の流速を制御する方法を更に含有する。そして、
当該空気作用による微粒子材料荷降ろし流速制御方法は
、前記連結部の下流の前記荷降ろし導管中の一点と前記
貯蔵ホッパとの間に圧力差を作シ出す段階と、該圧力差
が第一の前もって決定された値よシ小であるときには前
記貯蔵ホッパを振動さす段階と、該圧力差が第二の前も
って決定された値よシ大きいときには前記貯蔵ホッパの
振動を中断する段階と、を含有する。

本発明の上述のそして他の目的、４１微そして利点は、
添付した図面と共の本発明の具体例についての次の詳細
な記述から明白になるであろう。

第１図は、真空装置の利用によって完成され。

実質的に乾燥した微粒子材料の空気作用による荷降ろし
に適用された本発明の装着と方法の具体例を鮮明に例示
している。

貯蔵ホッパ１０１例えば、ばら積みホッパ鉄道。２カ、
６□０ｙｄ）？ｙ／、ＫｊＦ？□わ、ｊ゛・・・いる沈
降炭酸カルシウムのような、ばら積み材料が、真空ボン
デ１６のような真空源に連結された荷降ろし導管１４を
介して出口１２に於〜・て貯蔵ホッパ１０から荷降ろし
される。尚、貯蔵ホツノ臂１０は大気圧である。荷降ろ
しを助ける為に、可搬振動機１８が、出口１２０近くに
於℃１て貯蔵ホッパ１０に装着される。図示されて（・
るように。

てもよい。振動機１８の操作はソレノイド弁２２を介し
て圧力スイッチ２０によって制御される。

圧力スイッチ２０は、引き続Ｘ、１て出口１２の少し下
流の一点に於ける荷降ろし導管１４中の圧力を検知する
為に連結されている。圧力スイッチ２０は大気圧と比較
した圧力を計測するが、貯蔵ホッパ１０が大気圧の圧力
なので圧力スイッチ２０は、貯蔵ホッパ１０と荷降ろし
導管１４中のこの点との間の圧力差を計測するのに効果
がある。貯蔵ホッパ１０から排出している微粒子材料は
１回転弁２６を介して大入れ物或はサイロ２８中へと空
にされるフィルタ／受は槽２４へ荷降ろし導管１４を介
して輸送される。

貯蔵ホッグ１０に於ける圧力と圧力スイッチ２０によっ
て感知される圧力との間の差は、荷降ろし導管１４を介
しての微粒子材料の流れの粗ｔ１計測であシ、圧力差の
絶対値は、真空ポンプ１Ｂの容量とか、荷降ろし導管１
４の太さとか排出される微粒子材料の特性とかの諸因子
に依る。例えば、圧力差は、微粒子材料の流れがなＸ、
１場合には。

水銀柱で約３吋から５吋（７６露から１２６ｍ）であり
、低い流れから適当な流れの場合には、水銀柱で約６吋
から１０吋（１５２１Ｓから２５４露）であジ、そして
、かなシ流れる場合には水銀柱で約１１インチから１３
インチ（２７９ｍから６６０１１１　）である。

圧力差に於けるこの変動は、それ故に振動機１８の運転
を制御する為に用いられる。振動機１８は荷降ろし導管
１４を介しての微粒子材料の流れが減少するときのみに
必要とされる故、この流れの減少が起シそして圧力差が
あらかじめ定められた値以下に低下すノと、ソレノイド
弁２２と共に圧力スイッチ２０は、振動１！１８を始動
させる。同様にして、適当な流れが復原し、そして圧力
差が第２のあらかじめ定められた値に上昇したときに振
動機１８は停止させられる。例えば、圧力スイッチ２０
は、水銀柱で９吋（２２９ｍ）の設定値を有し、水銀柱
で２インチ（５１ｔｍ　）の差を有する。かくして、流
れが減少しそして圧力差が水銀柱で９吋に低下すると、
ソレノイげ弁２２が開き、空気を振動機１８に流しそし
てかくして振動が開始する。荷降ろし導管１４を介して
よシ多くの微粒子材料が流れ、そして圧力差が水銀柱で
１１吋に増大すると、ソレノイド弁２２が閉じそして振
動が停止する。もし微粒子材料の流れが減少しそして圧
力差が再び水銀柱で９吋以下に低下すると、このサイク
ルがくり返される。

本発明に係る空気作用による微粒子材料荷降ろし装置は
、亦、貯蔵ホッパ１０が空の時、振動機１８を停止させ
る可変タイマを含有してもよい。

たとえ、たった５分から１０分の時間が、所望の圧力差
と貯蔵ホッパ１０中に残存している微粒子材料について
の流れを確立する為に要望されるとしても、比較的長い
間振動が続き貯蔵ホッパ１０が空であることを示し続け
る。かくして、タイマが振動機１８を停止しそしてこの
要望される時間を少し越えた時間が経過すると警報を発
するように設定される。

第２図と第３図は、空気装置が加圧状態で作動される本
発明に係る空気作用による微粒子材料荷降ろし装置の具
体例が示されである。貯蔵ホッパ１０と第２図の装置中
の圧力スイッチ２０によって感知される荷降ろし導管１
４′との間の圧力差は、荷降ろし導管１４′中のプロワ
３０によって供給される。尚、貯蔵ホッパ１０は大気圧
である。第６図の装置に於いては、圧縮された空気がプ
ロワ３０によって貯蔵ホッパ１０と荷降ろし導管１４′
の双方に供給され、相対的量は手動制禦弁３２によって
制御される。この後者の装置に於いては、貯蔵ホッパ１
０が大気圧でないので貯蔵ホッパ１０と荷降ろし導管１
４′との間の圧力差　　゛は圧力スイッチ２０によって
計測される圧力と同じではないが、それにも拘わらず、
計測された圧力は貯蔵ホッパ１０と荷降ろし導管１４′
との間に圧力差をもたらす。双方の装置に於いて、第１
図の装置と同じように、荷降ろし導管１４′を介しての
微粒子材料の流れが減少すると、圧力差も減少する。

かぐして、流量が減少し、圧力差が与えられた値以下に
落ちると、圧力スイッチ２０がソレノイド弁２２を開く
ようにせしめ、そして、そのことＫＸｂ振動機１８を起
動させる。適当な流量が再び流れ、そして圧力差が第２
設定値よシ上に上昇すると、圧力スイッチ２０がソレノ
イド弁２２を閉じ、そしてそのことによシ振動１ａ１８
を停止させる。第２図の装置については、圧力差は流量
のないときで約２ポンｒ／（吋）２　（１０３關水銀柱
）、適当な流量のときで約１０ポンＰ／（吋）２から１
２ポンｒ／（吋）”（５１７ｍから６２０寵水釧柱）で
ある。第６図の装置については、流量のないときで、圧
力差は本質的に零でよく、貯蔵ホッパ１０も荷降ろし導
管１４′も約２ボンげ／（吋）２であり、そして適当な
流量に対しては、貯蔵ホッパ１０が約１５ボンド／（吋
）”（７７６ｍ水銀柱）で荷降ろし導管１４′が約１２
ボンド／（吋）”ｔ’、圧力差ハ３　／　ｙ　）”／　
（吋）”　（１５５ｖｘ水水柱柱である。

第４図は、一般に押引装置として参照されているもので
、真空と加圧との双方を採用している空気装置を有する
本発明に係る装置である。該装置に於いては、真空状態
にある荷降ろし導管１４か加圧状態にある荷降ろし導管
１４′に、圧力スイッチ２０が連結され得る。ＩＩ４図
に於いて実線で示されであるように圧力スイッチ２０が
荷降ろし導管１４に連結されるときには５作動はｗｃ１
図に於ける装置と同じようになされる。しかるに、圧力
スイッチ２０が１点線による連結によって示されている
ように、荷降ろし導管１４′に連結されているときには
１作動は第２図に於ける装置と同じようになされる。

本発明に係る方法と装置は、一般的に、いかなる夕粒子
材料用にも用いられ得るが、主たる適用は、平均粒子寸
法が約５００ミクロン以下の微粒子材料用か、よくない
乾燥流特性を持つ微粒子材料用であシ、特に約１０ミク
ロン或は１０ミクロンより小の比較的均一な粒子寸法の
綿実な微粒子材料用である。これらには、例えば％馨土
、炭酸カルシウム、セメント、粘土、酸化鉄、滑石、二
酸化チタンのような種々の母岩鉱物や沈降鉱物及び粉ミ
ルクと小麦粉のような食品が含まれている。

次の実施例は単なる例示であり本発明を限定するものと
して解釈されるべきではない。そして、本発明の範囲は
添付した特許請求の範囲によって定められる。

実施例１ ＡＯＩＩＦセンターフロ鉄道車輌には重量式出口が装備
されているが、今、約０．５ミクロンの平均粒子寸法の
積込み沈降炭酸カルシウムを含有している。該車輌は第
１図に示された本発明に係る装置によシ荷降ろしする為
に受は入れられた。

車輌が到着すると、車輌の４箇のホッパの各々の出口に
採シばちが装着された。そして、直径が５吋の真空荷降
ろし導管が該採）ばちの一つに連結された。２つの空気
式振動機（デルータａｃｖ６、マーチン・エンジニアリ
ング会社、イリノイ州ネポンセット）が出口近くに設け
られたブラケットに装着された。圧力スイッチ（カタロ
グ番号、８３６−ａｌ、アレンーデラツドレ会社、ミル
ウオーキ、ウィスコンシン州）がホッパ出口から約２０
フイー）　（６０９，６米）下流の荷降ろし導管中に真
空針と共に装着された。電気的に該圧力スイッチに結合
されたソレノイド弁（アスコ、レツＰハツト、Ｒ８２１
０ＤＺ、自動スイッチ会社、＝ニージャージ州フルオル
ハム公園）が振動機を作動さす為に用いられる空気導管
中に装着され九尚、該ソレノイげ弁は普段は電圧を適用
されないで閉じられている。計器の読みが８吋（２０３
ｍ）水銀柱のときＫは、ソレノイド弁を開くように。

そして計器の読みが１１吋（２７９關）水銀柱であると
きには、ソレノイド弁を閉じるように圧力スイッチが設
定された。というのは、以前の経験によると、水銀柱で
８吋或は８吋より小の計器の　　　”′”読みの場合に
は、荷降ろし導管を介しての微粒子材料の流れは殆んど
なく、水銀柱で１１吋或はそれ以上の読みの場合には適
当な流れであるということが判っていたからである。警
報器を装備されたタイマも、車輌が空になったことを示
す為に２０分間連続して振動が続くとソレノイド弁を閉
じるように、亦装着されである。

車輌は成功裡に荷降ろしされた。該荷降ろしの間じゆう
各ホッパから微粒子材料が実質的に連続して流れ、一度
に１つのホッパについて荷降ろしがなされた。振動機の
稼動は、荷降ろし期間の約６０％のみで済んだ。

平均粒子寸法が約１．０ミクロンの飛散型乾燥沈降炭酸
カルシウムの荷を積んでいる第２の鉄道車輌が同じ装置
を用いて亦荷降ろしされた。この微粒子材料については
、計器の読みが水銀柱で５吋（１２７ｍｇ）の場合には
ソレノイド弁を開き、そしてそのことＫよシ振動機を作
動させ、計器の読みが水銀柱で８吋（２０３，２Ｎ１Ｌ
）の場合にはソレノイド弁を閉じ、そしてそのことによ
し振動機を停止させるように圧力スイッチが設定された
。というのは、経験によると、計器の読みが水銀柱で５
吋或は５吋よシ小の場合には、低い流れが存在し、計器
の読みが水銀柱で８吋の場合には、適切な流れが存在し
、そして計器の読みが水銀柱で１４吋か１１吋よシ大の
場合には、荷降ろし導管の目づまシが発生するからであ
る。車輌の荷降ろしは成功裡に終了した。微粒子材料の
目づまシの傾向とか流れの中断の傾向とかは殆んどなか
った振動機は全荷降ろし期間の約５５チのみ運転された
。

実施例２ 約１０ミクロンの平均粒子寸法を有する沈降炭酸カルシ
ウムを積み込んだＡＯＦセンターフロ鉄道車輌が、第４
図に示された真空−加圧荷降ろし装置を用いた第２製紙
工場に受は入れられた。

該車輌の片側のみから微粒子材料である沈降炭酸カルシ
ウムを受は入れる採）ばちが４箇のホッパの各々に装着
された。２台のマーチン空気振動機がホッパ上のデラツ
ケットに装着された。圧力針と共に圧力スイッチが加圧
荷降ろし導管中罠於いて空気プロワの下流に装着され、
そしてソレノイド弁が実施例１のように連結された。

圧力針の読みが２ポンド／（吋）＋２（水銀柱で１０３
ｍ）の場合には、ソレノイド弁を開きそれによって振動
機を作動させ、圧力針の読みが５ポンド／（吋）２（水
銀柱で２５９　ＩＩＩ）の場合にはソレノイド弁を閉じ
それＫよって振動機を停止させるように圧力スイッチが
設定され九ｉというのは、経験によれば、２ボンド／（
吋）２に於いては流量は殆んどなく％５ｆＩ？ンド／（
吋）２に於いては適当な流量があったからである。

振動機を停止させる為に、かつ車輌の積荷が半分になっ
たときに或は車輌が完全に空になったときに警報を鳴ら
す為に％−タ、イマが設置された。

前記沈降炭酸カルシウムからなる微粒子材料の荷降ろし
は、何の事故もなく進行した。荷降ろし導管中に於ける
実質的に連続な沈降炭酸カルシウム微粒子材料の流れを
維持する為に荷降ろし期間の約６０チの期間のみに振動
機が用いられた。

同様にして、約２ミクロンの平均粒子寸法を有する磁土
粘度を積み込んだ第２の鉄道車輌が、成功裡に荷降ろし
された。振動機は全荷降ろし期間の３０チの期間のみの
作動で済んだ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る装置の一実施例を示している空気
作用に依る荷降ろし装置の模式図、第２図は本発明に依
る装置の他の実施例を示している空気作用に依る荷降ろ
し装置の模式図、第５図は本発明に依る装置の更に他の
実施例を示している空気作用に依る荷降ろし装置の模式
図、第４図は本発明に依る装置の尚更に他の実施例を示
している空気作用に依る荷降ろし装置の模式図である。 １０・・・貯蔵ホッパ、１２・・・出口、１４・・・荷
降ろし導管、１６・・・真空ポンプ、１８・・・可搬振
動Ｉｌ。 ２０・・・圧力スイッチ。 代理人　浅　　村　　　皓 外４名 ；。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１貯蔵ホッパの出口に連結された荷降ろし導・管を
   介して貯蔵ホッパからの実質的に乾燥した微粒子材料の
   流速を制御する方法に於いて；前記連結部の下流の前記
   荷降ろし導管中の一点と前記貯蔵ホッパとの間に圧力差
   を作り出す段階と、骸圧力差が第一の前もって決定され
   た値より小であるときには前記貯蔵ホッパを振動さす段
   階と、該圧力差が第二の前もって決定された値より大き
   いときには前記貯蔵ホッパの振動を中断する段階と、を
   含有することを特徴とする空気作用による微粒子材料荷
   降ろし流速制御方法。 （２１荷降ろし導管を介して貯蔵ホッパから実質的に乾
   燥した微粒子材料を空気作用により荷降ろしする空気作
   用による微粒子材料荷降ろし装置に於いて；前記貯蔵ホ
   ッパの排出口に近接して前記貯蔵ホッパに接触する為の
   衝撃振動装置と、前記貯蔵ホッパと前記排出口の下流に
   於ける前記荷降ろし導管中のある個所との間の圧力差を
   作り出す為の装置と、該圧力差が第１設定値にあるとき
   には前記振動装置を作動させ該圧力差が第２設定値にあ
   るときには前記振動装置を停止させることにより前記荷
   降ろし導管中での前記微粒子材料の実質的に連続な流れ
   が維持される装置と、を有することを特徴とする空気作
   用による微粒子材料荷降ろし装置。 （３）特許請求の範囲の第２項に記載の空気作用による
   微粒子材料荷降ろし装置に於いて；あらかじめ定められ
   た期間の連続振動のあとに前記振動装置を停止させるタ
   イ！装置を更に含有することを特徴とする空気作用によ
   る微粒子材料荷降ろし装置。 （４）特許請求の範囲の第２項に記載の空気作用による
   微粒子材料荷降ろし装置に於いて；前記圧力差を作り出
   す為の装置が真空源−置であり前記作動起動−停止装置
   が圧力スイッチであることな特微とする空気作用による
   微粒子材料荷降ろし装置。 （５１特許請求の範囲の第２項に記載の空気作用による
   微粒子材料荷降ろし装置に於いて；該装置が使用された
   場合の前記貯蔵ホッパが鉄道ホッパ車輌であることを特
   徴とするを気作用による微粒子材料荷降ろし装置。 （６）特許請求の範囲の第２項に記載の空気作用による
   微粒子材料荷降ろし装置に於いて；該装置が使用された
   場合の前記微粒子材料が沈降炭酸カルシウムであること
   を特徴とする空気作用による微粒子材料荷降ろし装置。