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1. (JP2014515344) 材料の分配を制御するための弁デバイスおよびその製造方法
Document

Description

Title of Invention 材料の分配を制御するための弁デバイスおよびその製造方法 US 61/491,226 20110529 20160615 B65G 11/00−11/20 B65G 53/56 B65G 65/40 米国特許第5803695(US,A) 実公昭47−013306(JP,Y1) 実公昭33−011632(JP,Y1) 米国特許第3255857(US,A) 米国特許第2756859(US,A) 米国特許第2839171(US,A) 米国特許第3762525(US,A) 特開2003−236463(JP,A) 米国特許出願公開第2003/0039422(US,A1) 米国特許第3536098(US,A) 実開昭58−023831(JP,U) 米国特許第4252479(US,A) US2012039819 20120529 WO2012166704 20121206 2014515344 20140630 20141217 大野 明良

Technical Field

0001   0002  

Background Art

0003  

Summary of Invention

Technical Solution

0004   0005   0006  

Brief Description of Drawings

0007  

Description of Embodiments

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031  

Claims

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  

Drawings

1A   1B   1C   1D   1E   1F   2-1   2-2   3-1   3-2    

Description

材料の分配を制御するための弁デバイスおよびその製造方法

US 61/491,226 20110529 20160615 B65G 11/00−11/20 B65G 53/56 B65G 65/40 patcit 1 : 米国特許第5803695(US,A)
patcit 2 : 実公昭47−013306(JP,Y1)
patcit 3 : 実公昭33−011632(JP,Y1)
patcit 4 : 米国特許第3255857(US,A)
patcit 5 : 米国特許第2756859(US,A)
patcit 6 : 米国特許第2839171(US,A)
patcit 7 : 米国特許第3762525(US,A)
patcit 8 : 特開2003−236463(JP,A)
patcit 9 : 米国特許出願公開第2003/0039422(US,A1)
patcit 10 : 米国特許第3536098(US,A)
patcit 11 : 実開昭58−023831(JP,U)
patcit 12 : 米国特許第4252479(US,A)
US2012039819 20120529 WO2012166704 20121206 2014515344 20140630 20141217 大野 明良

Technical Field

[0001]
(関連出願の相互参照)
本願は、米国仮特許出願第61/491,226号(2011年5月29日出願)の米国特許法第119条第(e)項の利益を主張し、この出願は、参照することによって本明細書において述べているようにその全体が援用される。
[0002]
(背景)
(1.分野)
本発明の種々の実施形態は、材料の分配を制御するための弁デバイスおよび方法に関する。

Background Art

[0003]
(2.関連技術の記述)
1つの源から1つ以上の目的地までの材料の分配を制御するための現在のデバイスは、分配される材料が、乾燥固体ではなく、例えば、粘着性材料またはペレット−流体スラリーである場合の短所に悩まされる。多くの状況では、粘着性材料、スラリー、または他の類似材料は、既存の弁デバイスを通して分配され、弁が、2つ以上の出口または目的地を含むときに困難が生じる。典型的には、これらの弁は、弁が、1つの出口から別の出口まで位置を変化させる前に、そのような流体または材料の流動が、停止されなければならないことを要求する。流入流体または材料の流動を停止せず、位置の変化をもたらす既存の弁は、多くの場合、弁内に溢流した領域(すなわち、流体または材料が、弁位置の以前の循環から蓄積された領域)を有する。そのような流体または材料の蓄積は、潜在的に、弁への損傷(例えば、流体または材料が、腐食性、反応性、粘着性、または他の潜在的に損傷させる成分を含有する場合)ならびに蓄積領域内の材料の劣化および/またはより古い材料とより新しい材料との相互汚染を生じさせ得る。故に、流動材料、特に、限定されないが、粘着性材料を分配させるための改良された弁デバイスおよび方法の必要性が存在する。

Summary of Invention

Technical Solution

[0004]
本発明の種々の実施形態は、入口および複数のテーパ状出口と、入口と複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、排出シュートから底部搭載アクチュエータを通って延在する主要シャフトと、底部搭載アクチュエータに連結され、主要シャフトに固定的に取着されるエンコーダとを備える回転弁デバイスを提供する。
[0005]
他の例示的実施形態は、入口および複数のテーパ状出口と、入口と複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、排出シュートから延在する主要シャフトと、中間連結デバイスを介して、主要シャフトに連結される補助シャフトであって、底部搭載アクチュエータを通って延在する、補助シャフトと、底部搭載アクチュエータに連結され、補助シャフトに固定的に取着されるエンコーダとを備える、回転弁デバイスを提供する。
[0006]
さらに、他の例示的実施形態は、材料を回転弁デバイスの入口に送給するステップと、材料を回転排出シュートを通して輸送するステップと、排出シュートを第1の出口に回転させるステップと、材料を第1の出口を通して出力するステップと、排出シュートを第2の出口に回転させるステップと、材料を第2の出口を通して出力するステップとを含み、材料が、入口から出口のうちの少なくとも1つに継続的に流動し、さらに、回転排出シュートが底部作動式である、材料を出力する方法を提供する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
回転弁デバイスであって、該デバイスは、
入口および複数のテーパ状出口と、
該入口と該複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、
該排出シュートから、底部搭載アクチュエータを通って延在する主要シャフトと、
該底部搭載アクチュエータに連結され、該主要シャフトに固定的に取着されるエンコーダと
を備える、デバイス。
(項目2)
前記複数の出口は、相互から等距離にある、項目1に記載のデバイス。
(項目3)
前記入口は、テーパ状内部構造を有する、項目1に記載のデバイス。
(項目4)
前記排出シュートの上部部分は、テーパ状である、項目1に記載のデバイス。
(項目5)
ガスケットリングをさらに備え、該ガスケットリングは、前記排出シュートの上部部分を包囲する、項目1に記載のデバイス。
(項目6)
前記アクチュエータは、ギヤ減速ユニットを備えるギヤボックスを備え、該ギヤ減速ユニットは、前記主要シャフトを回転させるように適合され、該主要シャフトは、続いて、前記排出シュートを回転させる、項目1に記載のデバイス。
(項目7)
前記ギヤボックスは、実質的に封入される、項目6に記載のデバイス。
(項目8)
前記主要シャフトと前記ギヤボックスとは、対応して楔着される、項目6に記載のデバイス。
(項目9)
電気モータをさらに備え、該電気モータは、前記ギヤボックスに給電するように構成されている、項目6に記載のデバイス。
(項目10)
前記電気モータは、前記ギヤボックスに直角に連結される、項目9に記載のデバイス。
(項目11)
前記エンコーダは、回転についての1度未満の精度を伴って、前記排出シュートの任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを提供する、項目1に記載のデバイス。
(項目12)
底部搭載弁軸受をさらに備え、該底部搭載弁軸受は、前記主要シャフトを前記排出シュートに固着するように構成されている、項目1に記載のデバイス。
(項目13)
前記排出シュートは、垂直に対して10°〜80°の角度である、項目1に記載のデバイス。
(項目14)
前記排出シュートは、垂直に対して約22.5°の角度である、項目13に記載のデバイス。
(項目15)
前記排出シュートは、垂直に対して約45°の角度である、項目13に記載のデバイス。
(項目16)
前記連続回転弁デバイスの1つの内部構成要素の少なくとも一部は、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせを用いて表面処理される、項目1に記載のデバイス。
(項目17)
清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および/または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理、またはそれらの組み合わせを利用した反応性コーティングによる、少なくとも1つの構成要素層を表面処理することをさらに含む、項目16に記載のデバイス。
(項目18)
前記表面処理は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含む、ポリマーのうちの少なくとも1つである、項目16に記載のデバイス。
(項目19)
回転弁デバイスであって、該デバイスは、
入口および複数のテーパ状出口と、
該入口と該複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、
該排出シュートから延在する主要シャフトと、
中間連結デバイスを介して、該主要シャフトに連結される補助シャフトであって、底部搭載アクチュエータを通って延在する、補助シャフトと、
該底部搭載アクチュエータに連結され、該補助シャフトに固定的に取着されるエンコーダと
を備える、デバイス。
(項目20)
前記複数の出口は、相互から等距離にある、項目19に記載のデバイス。
(項目21)
アクチュエータは、空気圧で推進される、項目19に記載のデバイス。
(項目22)
アクチュエータは、液圧で推進される、項目19に記載のデバイス。
(項目23)
前記入口は、テーパ状内部構造を有する、項目19に記載のデバイス。
(項目24)
前記排出シュートの上部部分は、テーパ状である、項目19に記載のデバイス。
(項目25)
ガスケットリングをさらに備え、該ガスケットリングは、前記排出シュートの上部部分を包囲する、項目19に記載のデバイス。
(項目26)
前記エンコーダは、回転についての1度未満の精度を伴って、前記排出シュートの任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを提供する、項目19に記載のデバイス。
(項目27)
底部搭載弁軸受をさらに備え、該底部搭載弁軸受は、前記主要シャフトを前記排出シュートに固着するように構成されている、項目19に記載のデバイス。
(項目28)
前記排出シュートは、垂直に対して10°〜80°の角度である、項目19に記載のデバイス。
(項目29)
前記排出シュートは、垂直に対して約22.5°の角度である、項目28に記載のデバイス。
(項目30)
前記排出シュートは、垂直に対して約45°の角度である、項目28に記載のデバイス。
(項目31)
連続回転弁デバイスのある内部構成要素の少なくとも一部は、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせを用いて表面処理される、項目19に記載のデバイス。
(項目32)
清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および/または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理、またはそれらの組み合わせを利用した反応性コーティングによる少なくとも1つの構成要素層を表面処理することをさらに含む、項目31に記載のデバイス。
(項目33)
前記表面処理は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含むポリマーのうちの少なくとも1つである、項目31に記載のデバイス。
(項目34)
材料を出力する方法であって、該方法は、
材料を回転弁デバイスの入口の中へ送給することと、
該材料を回転する排出シュートを通して輸送することと、
該排出シュートを第1の出口まで回転させることと、
該材料を該第1の出口を通して出力することと、
該排出シュートを第2の出口まで回転させることと、
該材料を該第2の出口を通して出力することと
を含み、
該材料は、該入口から該出口のうちの少なくとも1つまで継続的に流動し、さらに、該回転する排出シュートは、底部作動式である、方法。
(項目35)
前記材料は、ポリマー含有材料である、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記材料は、乾燥ペレット、ペレット−流体スラリー、粘着性ペレット、またはそれらの組み合わせの形態にある、項目34に記載の方法。
(項目37)
前記材料は、続いて、前記第1および第2の出口と整列させられたバッグの中へ装填される、項目34に記載の方法。
(項目38)
前記材料は、乾燥ペレット、粘着性ペレット、またはそれらの組み合わせの形態にある、項目37に記載の方法。
(項目39)
前記材料は、続いて、ペレット調整システムまたは乾燥システムのリザーバまで輸送される、項目34に記載の方法。
(項目40)
前記材料は、ペレット−流体スラリーの形態にある、項目39に記載の方法。

Brief Description of Drawings

[0007]
[fig. 1A] 図1Aは、本発明の例示的実施形態による、電気作動手段を利用する、弁デバイスの側面断面図の略図である。
[fig. 1B] 図1Bは、本発明の例示的実施形態による、図1Aに図示される弁デバイスの斜視上面図の略図であって、線A−Aは、図1Aの断面A−Aに対応する。
[fig. 1C] 図1Cは、本発明の例示的実施形態による、図1Aに図示される弁デバイスの外部図の略図である。
[fig. 1D] 図1Dは、本発明の例示的実施形態による、図1Aに図示される弁デバイスの区画された外部図の略図である。
[fig. 1E] 図1Eは、本発明の例示的実施形態による、図1Aに図示される弁デバイスの代替側面図の略図である。
[fig. 1F] 図1Fは、本発明の例示的実施形態による、図1Aの弁デバイスの詳細Bとして標識化された部分の略図である。
[fig. 2-1] 図2Aは、本発明の例示的実施形態による、電気作動手段を利用する、代替弁デバイスの側面断面図の略図である。図2Bは、本発明の例示的実施形態による、図2Aの弁軸受の略図である。
[fig. 2-2] 図2Cは、本発明の例示的実施形態による、図2Aに図示される弁デバイスの側面図の略図である。
[fig. 3-1] 図3Aは、本発明の例示的実施形態による、空気圧作動手段を利用する、代替弁デバイスの側面断面図の略図である。図3Bは、本発明の例示的実施形態による、図3Aの弁軸受の略図である。
[fig. 3-2] 図3Cは、本発明の例示的実施形態による、図3Aに図示される弁デバイスの側面図の略図である。

Description of Embodiments

[0008]
本発明の種々の実施形態は、複数の場所への材料の分配を制御するための弁デバイス、システム、および方法を対象とする。本明細書に開示される改良された弁デバイス、材料分配システム、および材料分配方法は、特に、分配される材料が、例えば、限定されないが、非ガス状流体材料(例えば、原液、溶液、スラリー、コロイド、懸濁液、および同等物)およびあるレベルの粘着性、含水量、または類似特性を有する固体材料である用途における使用に好適である。本明細書に開示される弁システムおよび方法は、前述の材料に限定されず、また、乾燥固体を伴う用途にも使用され得ることに留意することが重要である。
[0009]
本明細書に開示される弁、システム、および方法は、1つの出口から別の出口まで弁の位置を変化させるために、それを通して、材料の流動を停止させる必要なく、動作されることができる。さらに、本明細書に開示される弁およびシステムは、指向性変化がほとんどなく、したがって、システム内において、材料が粘着および/または閉塞し得る点は、あったとしても、ほとんど存在しない。
[0010]
図面を集合的に参照すると、単一入口および複数の出口を備える、回転弁デバイスの種々の略図を提供することが理解されるであろう。具体的には、シャフトは、先行技術実施形態の場合におけるように、上部とは対照的に、弁システムの底部から作動され、湾曲排出シュートを個別の出口に推進する。回転弁デバイスの作動手段および寸法は、システムを通して輸送される材料の具体的ニーズ、設置領域内で利用可能な空間、および領域の危険率または非危険率に対処するように調整されることができる。
[0011]
図1Aを参照すると、本発明による、回転弁デバイスの例示的実施形態が示される。回転弁デバイスは、材料の流入流を受容するために、単一入口105を備える。図示されるように、入口105は、テーパ状内部構造を有し、回転弁デバイス内への材料の流動を促進することができる。図1Bはさらに、本テーパ状内部構造を図示する。また、図1Aに図示されるのは、複数の出口110である。例示的実施形態では、少なくとも2つの出口110が、動作のために好ましい。加工される材料に応じて、出口110は、直接、ペレット調整システムまたは装填システムの保持タンク内に送給することができる。入口105と出口110との間に配置されるのは、排出シュート115である。排出シュート115は、各出口110の周囲を回転し、材料を個別の出口110内に排出するように適合される。排出シュート115は、指向性変化がほとんどなく、材料の連続的かつ非遮断流動を促進する。先行技術実施形態では、多くの場合、出口間に死空間が存在し、したがって、排出シュートから排出される材料を出口間に閉塞させ、その結果、蓄積領域内の材料の劣化および/またはより古い材料とより新しい材料との相互汚染等、望ましくない遮断およびシステム故障を生じさせる。しかしながら、本発明の例示的実施形態では、出口110は、出口の間の死空間を排除するように構成される。さらに、出口110は、相互から等距離で離間し、デバイスからの材料の分配を促進するようにテーパ状である。さらに、出口のテーパ状および出口の角度は、材料の跳ね飛びを最小限にするように支援する。加えて、排出シュート115の上部部分117も、個別の出口110の周囲の排出シュート115の平滑回転を促進するようにテーパ状である。本構成の組み合わせは、多くの場合、先行技術実施形態と関連付けられる問題を伴わずに、材料が、個別の出口110に均等に分配されることを可能にする。排出シュート115の断面は、多くの幾何学的構成、例えば、限定されないが、三角形、円形、正方形、または多角形であることができることを理解されたい。
[0012]
加えて、回転弁デバイスはさらに、排出シュート115の上部部分117を包囲し、多くの場合、ペレット−流体スラリーと関連付けられる跳び跳ね、および多くの場合、乾燥および/または粘着性ペレットと関連付けられる跳ね返りの防止を支援する、ガスケットリング155を備えることができる。
[0013]
回転弁デバイスはさらに、ギヤボックス120を備え、排出シュート115の移動を制御する。ギヤボックス120の内部は、主要シャフト125を旋回させ、続いて、排出シュート115の回転を推進するギヤ減速ユニットを備える。ギヤボックス120は、実質的に、完全にではないにしても、水、埃等の外部要素の干渉を排除するように封入される。ギヤボックス120は、シャフト125に対して直角に、ギヤボックス120に連結される、図1Cに図示される、電気モータ130によって給電される。本実施形態は、電気アクチュエータを利用するが、他の実施形態は、さらに本明細書で論じられる、空気圧または油圧アクチュエータを利用することができることを理解されたい。さらに、本発明のアクチュエータは、主要シャフト125のより一貫しかつ精密な制御、したがって、排出シュート115のより一貫しかつ精密な制御を提供するため、本発明で利用されるアクチュエータは、先行技術の鎖歯車(整合不良)およびv−ベルト(滑落を受けやすい)設計よりもはるかに優れていることを理解されたい。これは、材料のタイプが、直接、排出シュート115の回転速度に影響を及ぼすため、重要である。
[0014]
図1Aにさらに図示されるように、主要シャフト125は、ギヤボックス120を通って延在することができる。ギヤボックス120および/または主要シャフト125は、付加的連結が必要とされず、主要シャフト125のより優れた制御(ひいては、排出シュート115のより優れた制御)を達成するように、対応して、楔着されることができる。本設計は、弁デバイスの動作の間、排出シュート115のいかなる移動またはドリフトの最小限化あるいは排除も可能にする。
[0015]
主要シャフト125はさらに、ギヤボックス120に連結される、エンコーダ135まで延在することができる。より具体的には、エンコーダ135は、主要シャフト125に固定的に取着されることができる。エンコーダは、回転弁デバイスの動作の間、排出シュート115の場所および位置の電気制御システムへのインジケータとしての役割を果たす。より具体的には、エンコーダ135は、回転について1 未満の精度を伴って、排出シュート115の任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを可能にし、これは、特に、後続装填動作のために重要である。このように、弁デバイスのより優れた一定の制御が、達成されることができる。先行技術実施形態では、その位置特定デバイスは、排出シュートが出口シュートと整列させられるときにのみ、位置フィードバックを提供する。
[0016]
次に、図1Cを参照すると、回転弁デバイスの外部図が示される。この例示では、回転弁デバイスは、例えば、回転弁デバイスと上流機器との間の接続間にアクセス可能空間を提供し、したがって、ユーザが、回転弁デバイス構成要素または上流機器を除去する必要なく、回転弁デバイスの内部にアクセスすることを可能にするために使用され得る、随意のシュート延在部140を備える。さらに、シュート延在部140および/または入口105は、多くの形状および寸法、例えば、限定されないが、長方形または円形であって、上流デバイスおよび/または材料源により良好に収容することができることを理解されたい。例えば、図1A−1Dに図示されるように、入口105は、長方形であることができる。代替として、図2Aおよび2Cに図示されるように、入口は、円形であることができる。入口105は、これらの幾何学的構成に限定されず、例えば、三角形または任意の多角形形状であることができることを理解されたい。
[0017]
回転弁デバイスはまた、入口105と出口110との間に介在している蓋145を備える。図1Cに図示される回転弁デバイスは、随意の2つの部品から構成される蓋145を含む。本2つの部品から構成される蓋145はまた、図1Dの斜視図に示される。有利には、2つの部品から構成される蓋145は、回転弁デバイスのより容易な組立および分解を可能にする。2つの部品から構成される蓋145の各半体は、ドア160を含み、弁デバイスの内部構成要素への容易なアクセスを可能にすることができる。これらのドア160は、図1Dおよび1Eの斜視図により完全に見え得る。
[0018]
図1Cにさらに図示されるのは、図1Eおよび1Fにさらに図示される弁軸受165へのより容易なアクセスを可能にする、取外し可能ガード150である。これらの随意のガードは、任意の従来の締結デバイスによって、適所に固着されることができる。
[0019]
次に、図1Fを参照すると、「詳細B」と標識された図1Aの回転弁システムの部分のより詳細な図が図示され、主要シャフト125の上側部分および底部搭載弁軸受165を図示する。弁軸受165は、標準的な市販の軸受であって、したがって、カスタムメイドされる必要なく、他の先行技術実施形態と区別されることを理解されたい。さらに、弁軸受165は、底部搭載であるため、内部とは対照的に、外部潤滑が行われ得、したがって、ユーザは、回転弁デバイスの材料(ペレットまたはスラリー)流動領域内側の潤滑流体の汚染または漏出を懸念する必要はない。実際、加工される材料への汚染のリスクは全くない。
[0020]
図1Fにさらに図示されるのは、ナイロン等の軟質材料から作製され得る、シャフトガイド170と、回転弁システムを通して流動する材料が、主要シャフト125および弁軸受165区域内に進入しないように防止する、スプラッシュプレート175である。
[0021]
主要シャフト125は、締結デバイス180の例示的手段によって、排出シュート115に取着される、可動入口パイプアセンブリ185と機械的に連通する。入口パイプアセンブリ185は、対応して、排出シュートとともに回転する。漏斗溝190が、排出シュート115および入口パイプアセンブリ185の直下に配置され、効果的に、材料が流動するように意図されない出口110(すなわち、排出シュート115が、現在指向されていない出口のいずれか)への材料の跳ね飛びまたは跳ね返りを最小限化あるいは防止する、ホッパー型デバイスとしての役割を果たす。漏斗溝190は、定常構成要素であって、したがって、排出シュート115または入口パイプアセンブリ185とともに回転しない。漏斗溝190は、大気に開放されるが、回転弁システム内に封入される。このように、材料の流動は、1つの出口110から別の出口110への排出シュート115の位置を変化させるために、停止される必要がない。
[0022]
回転弁デバイスは、主要125シャフトおよび入口パイプアセンブリ185の可動構成要素の整合を支援し得る、ある内部調節機構を有するように設計されることができる。そのような機構は、部品の不必要な摩擦または結合を回避するために使用されることができ、また、スプラッシュプレート175のための付加的隙間を提供することができる。
[0023]
ある場合には、シムの使用はさらに、そのような調節を支援することができる。すなわち、シムは、弁軸受165に定置され、漏斗溝190から分離するように、入口パイプアセンブリ185の可動構成要素を上向きに持ち上げることができる。
[0024]
図2A−2Cを参照すると、本発明による、回転弁デバイスの別の例示的実施形態が示される。概して、本実施形態は、前述と同一の構成要素を備える。しかしながら、排出シュート215角度および出口210角度は、若干、より急峻であって、入口205は、円形である。前述のように、回転弁デバイスの寸法は、具体的材料、容量、および設置要件に対応するように調整されることができる。例えば、図1A−1Fに図示される実施形態は、非粘着性材料およびペレット−流体スラリーにより好適である一方、図2A−2Cに図示される実施形態は、粘着性材料により好適である。好ましくは、図2A−2Cに図示される排出シュート215角度は、垂直に対して、約22.5°である一方、図1A−1Fに図示される排出シュート115角度は、垂直に対して、約45°である。しかしながら、回転弁デバイスは、これらの角度にいかようにも限定されず、垂直に対して、約10°〜80°の範囲であることができることを理解されたい。
[0025]
図3A−3Cを参照すると、本発明による、回転弁デバイスのさらに別の例示的実施形態が示される。再び、本実施形態は、概して、前述と同一の構成要素を備える。しかしながら、本実施形態は、電気的に作動されるのとは対照的に、空気圧式に作動される。危険環境等のある環境では、電気を利用することは、望ましくない。図3Aに図示されるように、電気実施形態におけるような1つの代わりに、2つのシャフト、すなわち、主要シャフト325および補助シャフト330が存在する。主要シャフト325は、中間連結デバイス335によって、補助シャフト330に連結される。本実施形態はさらに、ギヤドライブ340を備えるが、しかしながら、他の実施形態におけるように、電気モータの必要性はない。
[0026]
本明細書に説明される回転弁システムは、種々の材料および分配システムにおいて使用されることができる。例示的実施形態では、回転弁システムは、ポリマー含有または非ポリマー含有材料のペレットを分配させるシステムにおいて使用されることができる。例えば、ペレットは、乾燥ペレット、スラリー、粘着性ペレット、および/または同等物の形態にあることができる。ペレットが、乾燥ペレットの形態ではない場合、ペレットが接触する内部表面は、弁デバイスの劣化を防止するように修正される必要があり得る。例えば、ペレットが、スラリー内に含有され、スラリーが、腐食性または反応性液体成分を含む場合、弁デバイスの内部表面は、腐食および/または反応防止コーティングでコーティングされることができる。加えて、または代替として、ペレットが、あるレベルの粘着性を呈する場合、弁デバイスの内部表面は、接着防止または非粘着コーティングでコーティングされることができる。
[0027]
故に、材料と接触する本発明の回転弁デバイスの構成要素(例えば、内部構成要素)は、使用される材料に応じて、種々のコーティング、例えば、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせで表面処理され得る。本明細書に説明されるような表面処理は、少なくとも1つ、好ましくは、2つ、および随意に、複数のプロセス含有を伴い得、その例示として、清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および/または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理を利用して、その上に1つ以上の層を形成する反応性コーティングが挙げられる。層は、類似組成物、異なる組成物、および複数の層構成における多くのそれらの組み合わせであることができる。
[0028]
これらのプロセスを利用して塗布される材料は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、および同等物を含む、ポリマーのうちの少なくとも1つを含むことができるが、それらに限定されることを意図しない。無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、および無機浸炭窒化物は、好ましくは、それぞれ、金属塩、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物、および金属浸炭窒化物である。
[0029]
本明細書に説明される回転弁システムの動作の間、材料は、最初に、入口に送給される。材料は、入口から湾曲排出シュートへと継続的に流動するであろう。湾曲排出シュートからの流出に応じて、材料は、所望または意図された量の材料が必要とされるまで、ある持続時間の間、弁デバイスの少なくとも1つの出口を通して流動するであろう。湾曲排出シュートは、次いで、主要シャフトを介して、別の出口に回転し得、それを通して、付加的材料が流動するであろう。例示的実施形態では、弁デバイスの入口への材料の流動は、第1の出口から第2の出口への湾曲排出シュートの本遷移の間、停止される必要はないであろう。すなわち、弁デバイスは、継続的に動作しながら、依然として、所望の量の材料を各出口に分配させることができる。排出シュートが継続的に回転する実施形態では、1つの出口への材料の流動が、終了し得る間、別の出口への材料が、開始するため、材料は、複数の出口に同時に流動することができることを理解されたい。排出シュートが断続的に回転する、すなわち、ある持続時間の間、1つの出口において停止する実施形態では、材料は、前述のように、複数の出口に同時に流動することができるが、同時に1つの出口に流動する可能性が非常に高いであろう。本発明の回転弁デバイスは、いくつかのペレット結晶化または調整プロセスに実装されることができる。ある例示的プロセスでは、流体によって輸送される材料は、ペレット化システム内でペレット化され得る。ペレット−流体スラリーは、次いで、ペレット−流体スラリー内の大きな凝集体を除去するように適合される、凝集体キャッチャへと進行し得る。凝集体キャッチャは、回転弁が、ペレット−流体スラリー(凝集体が除去された状態)を受容し、ユーザによる所望に応じて、ペレット−流体スラリーを複数の出口と整列させられた複数のリザーバに出力するように、直接、本発明の回転弁デバイスの上部に嵌合する。標準的凝集体キャッチャは、長方形出口を備え、したがって、回転弁デバイスも、凝集体キャッチャの出口に補完する、長方形入口を備えることが好ましいことを理解されたい。ペレット−流体スラリーのペレットは、続いて、下流の脱流動化プロセスによって乾燥され得る。
[0030]
さらに別の例示的プロセスでは、流体によって輸送される材料が、ペレット化システム内でペレット化され得る。ペレット−流体スラリーは、次いで、乾燥装置に輸送され、流体を除去し、通常、粘着性となる、乾燥ペレットをもたらし得る。乾燥粘着性ペレットは、次いで、パイプを介して、本発明の回転弁デバイスに輸送される。本プロセスでは、円形入口が、円形パイプ出口に対応するために望ましい。回転弁デバイスは、次いで、ユーザによる所望に応じて、乾燥粘着性ペレットを複数の出口と整列させられた複数の装填ユニットに出力する。乾燥粘着性ペレットは、次いで、バッグ内に密閉される。本発明は、本明細書に説明されるプロセスに限定されるべきものではないことを理解されたい。
[0031]
本開示は、種々の図に図示され、前述のように、複数の例示的側面に関連して説明されたが、他の類似側面も使用されることができ、あるいは修正および追加が、そこから逸脱することなく、本開示の同一の機能を果たすために説明される側面に行われることができることを理解されたい。例えば、本開示の種々の側面では、方法および組成物は、本開示される主題の側面に従って説明された。しかしながら、これらの説明される側面に対する他の均等方法または組成物もまた、本明細書における教示によって想定される。したがって、本開示は、任意の単一側面に限定されるべきではなく、むしろ、添付の請求項に従う程度および範囲内で解釈される。

Claims

[1]
回転弁デバイスであって、該デバイスは、
入口および複数のテーパ状の出口と、
該入口と該複数の出口との間に配置された湾曲弓状の排出シュートと、
該複数のテーパ状の出口の上方かつ該排出シュートの下方にある漏斗溝であって、該漏斗溝は、材料が該排出シュートから外へ、該複数のテーパ状の出口のうちの1つ以上の出口の中に流れるように指向するように構成されている、漏斗溝と、
該排出シュートおよびギヤボックスに連結された主要シャフトであって、該主要シャフトは、該シャフトの上部に接近して位置する軸受と該シャフトの底部に接近して位置する該ギヤボックスとを通って延在する、主要シャフトと、
該排出シュートを受容し、該排出シュートとともに回転する入口パイプアセンブリであって、該入口パイプアセンブリは、該排出シュートの周囲に配置されており、該排出シュートおよび該主要シャフトに連結されている、入口パイプアセンブリと
を備える、デバイス。
[2]
前記複数の出口は、相互から等距離にある、請求項1に記載のデバイス。
[3]
前記入口は、テーパ状の内部構造を有する、請求項1に記載のデバイス。
[4]
前記排出シュートの上部部分は、テーパ状である、請求項1に記載のデバイス。
[5]
ガスケットリングをさらに備え、該ガスケットリングは、前記排出シュートの上部部分を包囲する、請求項1に記載のデバイス。
[6]
前記ギヤボックスは、ギヤ減速ユニットを備え、該ギヤ減速ユニットは、前記主要シャフトを回転させるように適合され、該主要シャフトは、続いて、前記排出シュートを回転させる、請求項1に記載のデバイス。
[7]
前記ギヤボックスは、実質的に封入されている、請求項6に記載のデバイス。
[8]
前記主要シャフトと前記ギヤボックスとは、該主要シャフトと該ギヤボックスとを連結するための追加の連結が必要とされないように、対応して楔着される、請求項6に記載のデバイス。
[9]
電気モータをさらに備え、該電気モータは、前記ギヤボックスに給電するように構成されている、請求項6に記載のデバイス。
[10]
前記電気モータは、前記主要シャフトに対して直角に前記ギヤボックスに連結されている、請求項9に記載のデバイス。
[11]
前記主要シャフトに連結されたエンコーダをさらに備え、該エンコーダは、前記排出シュートの任意の所与の位置において該排出シュートの位置を示すように構成されている、請求項1に記載のデバイス。
[12]
前記エンコーダは、回転についての1度未満の精度を伴って、前記排出シュートの任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを提供する、請求項11に記載のデバイス。
[13]
前記排出シュートの湾曲部分は、該排出シュートの垂直部分に対して10°〜80°の角度を有する、請求項1に記載のデバイス。
[14]
前記排出シュートの湾曲部分は、該排出シュートの垂直部分に対して約22.5°の角度を有する、請求項13に記載のデバイス。
[15]
前記排出シュートの湾曲部分は、該排出シュートの垂直部分に対して約45°の角度を有する、請求項13に記載のデバイス。
[16]
前記回転弁デバイスの1つの内部構成要素の少なくとも一部は、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせ たコーティングを備える、請求項1に記載のデバイス。
[17]
清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および/または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理、またはそれらの組み合わせを利用した反応性コーティングによる、少なくとも1つの構成要素層を表面処理すること 含む、請求項16に記載のデバイス を製造する方法
[18]
前記 コーティングは、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含む、ポリマーのうちの少なくとも1つである、請求項16に記載のデバイス。
[19]
前記湾曲弓状の排出シュートは、1つの湾曲部分のみを有する、請求項1に記載のデバイス。
[20]
前記入口と前記複数のテーパ状の出口との間の蓋であって、該蓋は、1つ以上のドアを備え、該1つ以上のドアは、前記回転弁デバイスの内部へのアクセスを可能にする、蓋と、
前記軸受へのアクセスを可能にする1つ以上の取外し可能ガードと
をさらに備える、請求項1に記載のデバイス。
[21]
前記複数のテーパ状の出口のうちの1つ以上の出口は、装填システム内に送給する、請求項1に記載のデバイス。
[22]
前記複数のテーパ状の出口のうちの1つ以上の出口は、調整システム内に送給する、請求項1に記載のデバイス。

Drawings

[ Fig. 1A]

[ Fig. 1B]

[ Fig. 1C]

[ Fig. 1D]

[ Fig. 1E]

[ Fig. 1F]

[ Fig. 2-1]

[ Fig. 2-2]

[ Fig. 3-1]

[ Fig. 3-2]