(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方が開いた輸送容器（６）からバルク材（１３）、特に粉末、を吸い出すための取出装置であって、
負圧が作用し、吸引管（２５）およびバイブレータ（３１）を備える吸引ヘッド（４）を含んでいる吸出し装置（１５）と、
前記吸引ヘッド（４）を上方から輸送容器（６）の中へ降下可能かつこれから出るように引上げ可能である第１の昇降器具（５）とを有する取出装置において、
前記吸引ヘッド（４）のための前記第１の昇降器具（５）は、案内部（３２）の長手方向（１０）に対して横向きに、特に水平方向に、力を受けとめることができる直立する案内部（３２）を追加的に含んでおり、
前記吸引ヘッド（４）は、前記案内部（３２）の下側端部に取り付けられた上側部分（４ａ）と、前記上側部分（４ａ）に対し、前記案内部（３２）の長手方向（１０）に対する横方向（１１）へ旋回可能な下側部分（４ｂ）とを含んでおり、
前記下側部分（４ｂ）の前記吸引管（２５）の自由端の領域に、前記バイブレータ（３１）と振動工学的に連結され、一方の端部が前記吸引管（２５）に対して間隔をおきながら自由端で終わる複数の振動部材、特に振動ロッド（３３）、が配置されていることを特徴とする取出装置。
【請求項２】
前記吸引管（２５）は前記吸引ヘッド（４）の偏向可能な前記下側部分（４ｂ）の領域で少なくとも部分的に柔軟な吸引ホース（１６’）として構成されており、および／または
円周全体にわたって配分された複数、特に４つ、の旋回シリンダ、特に旋回装置（２６）、特に空気圧シリンダ、が前記吸引ヘッド（４）の前記上側部分（４ａ）で前記吸引管（２５）の周囲に取り巻いて配置されており、そのピストンロッド（２７）は自由端領域で特に屈曲可能に構成されるとともに、その自由端で前記吸引ヘッド（４）の前記下側部分（４ｂ）の下側のエンドプレート（２９）に取り付けられており、それにより、個々の前記旋回シリンダ（２６）の異なる繰出しによって前記エンドプレート（２９）を前記上側部分（４ａ）の下側端部に対して所望の角度に調整できることを特徴とする、請求項１に記載の取出装置。
【請求項３】
前記吸引管（２５）は前記下側部分（４ｂ）の前記エンドプレート（２９）から突出しており、および／または
前記吸引ヘッド（４）の前記上側部分（４ａ）と前記下側部分（４ｂ）はいずれも閉じたハウジング（３０）で取り囲まれており、該ハウジングの中にピストンロッドおよびその屈曲可能または可撓の領域を含む前記旋回シリンダ（２６）があることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項４】
前記バイブレータ（３１）は圧縮空気により作動するバイブレータ（３１）、特にタービンバイブレータ、であり、および／または
前記バイブレータ（３１）はその周波数に関して調整可能であることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項５】
前記振動部材、特に振動ロッド（３３）、は前記吸引管（２５）を自由端から後方へ奥まりオフセットされた状態で鍔状に取り囲むベースプレート（３４）に取り付けられており、および／または
前記振動部材、特に振動ロッド（３３）、は、特に複数の周回する列をなして、前記吸引管（２５）の壁部と平行に前記吸引管（２５）に対して間隔をおきながらその外部に延びており、および／または
前記振動部材、特に振動ロッド（３３）は前記吸引管（２５）の自由端よりも突出していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項６】
前記吸引管（２５）の壁部は自由端のほうから刻まれたスリット（３５）を含んでおり、および／または
前記振動部材、特に振動ロッド（３３）は前記バイブレータと振動工学的に連結されるとともに、前記吸引ヘッド（４）の残りの部分から切り離されており、および／または
前記振動部材、特に振動ロッド（３３）、の軸方向長さは前記吸引管（２５）の直径の少なくとも半分、より好ましくは全体に相当していることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項７】
前記振動ロッド（３３）は金属でできており、１ｍｍから１０ｍｍの直径、特に２ｍｍから５ｍｍの直径、を有しており、および／または
前記取出装置は、特に垂直方向および／または水平方向で、バルク材への前記吸引ヘッドの接近および／または接触を検知するためのセンサ（３６）を有しており、および／または
前記吸引管（２５）、特にその冠状振動部（３７）の自由端の最大偏向の半径は前記吸引ヘッド（４）の前記ハウジング（３０）の直径よりも大きく、特に少なくとも該半径／直径の比率が１．５だけ大きいことを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項８】
前記案内部（３２）は少なくとも２つの伸縮部材（３２ａ，ｂ）を備える伸縮ロッド（３２）であり、および／または
前記吸引ヘッド（４）のための前記第１の昇降器具（５）は、特に少なくとも１つの方向転換ロール（８）を介して特に本体フレーム（１２）の垂直支柱（２０）にある吸引ヘッドシリンダ（１４）、特に空気圧シリンダ、へ案内される滑車装置（３）を含んでおり、および／または
前記吸引ヘッド（４）のための前記第１の昇降器具（５）の要諦は、前記案内部（３２）が作業シリンダ、特に伸縮シリンダ、として構成されることにあることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項９】
前記取出装置は、前記案内部（３２）が貫通して延びる、輸送容器（６）またはそのインライナの上側端部を取り付けるための特に水平方向に周回する円形または多角形の保持リング（１）を備える、輸送容器（６）を持ち上げるための第２の昇降器具（５’）を含んでおり、および／または
前記保持リング（１）の直径は輸送容器（６）の上側端部の直径よりも小さくなっており、および／または
前記第２の昇降器具（５’）は、少なくとも１つの方向転換ロール（９）を介して特に前記本体フレーム（１２）の垂直支柱（２０）にある容器シリンダ（２４）へ案内される滑車装置（３’）を含んでいることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項１０】
前記取出装置は、前記吸引ヘッド（４）の前記上側部分（４ａ）に対する前記下側部分（４ｂ）の偏向を少なくとも制御し、さまざまに異なる偏向および偏向の順序をプログラム制御で実施することができ、特に前記下側部分（４ｂ）の円運動または交差運動を特に増えていく半径で実施することができる制御部（１７）を含んでおり、および／または
前記制御部（１７）は前記吸引ヘッド（４）のための前記第１の昇降器具（５）の昇降運動および／または輸送容器（６）のための前記第２の昇降器具（５’）の昇降運動も制御することを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置。
【請求項１１】
特に先行請求項のうちいずれか１項に記載の取出装置によって、上方に向かって開いた輸送容器（６）からバルク材（１３）、特に粉末、を取出する方法において、
バルク材（１３）への垂直方向の降下によって吸引ヘッド（４）により前記吸引ヘッド（４）よりもわずかに大きいだけの狭い吸出し穴（１８）が穿たれ、前記吸引ヘッド（４）が輸送容器（６）の底面近くにくるまでこれが続けられ、
次いで、この狭い垂直方向の吸出し穴（１８）の下側端部が、前記吸引ヘッド（４）の上側部分（４ａ）に対する下側部分（４ｂ）の相対する偏向によって、または前記下側部分（４ｂ）の円を描く運動によってまず下側領域で拡張され、
次いで、この拡張された吸出し穴（１８’）の天井が、前記吸引ヘッド（４）の前記下側部分（４ｂ）の相対する偏向運動または円運動のもとでの前記吸引ヘッド（４）の上方を向く運動により、下方から上方に向かって処理されていくことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記吸引ヘッド（４）の上方にある吸出し穴（１８，１８'）の壁部が輸送容器（６）のための昇降器具（５'）の引き上げによって崩壊させられ、および／または
前記吸引ヘッド（４）、特に吸引管（２５）、に片側で取り付けられた自由端で終わる振動部材、特に振動ロッド（３３）、によって、吸引管開口部の周辺でバルク材（１３）が吸出し個所でのみ流動化され、および／または
吸出し穴（１８）の直径を拡大するために前記吸引ヘッド（４）の前記下側部分（４ｂ）だけが前記上側部分（４ａ）に対して側方へ偏向することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
バルク材（１３）の下側領域まで狭い吸出し穴（１８）を穿つときに前記下側部分（４ｂ）は前記吸引ヘッド（４）の前記上側部分（４ａ）に対して一直線上に並ぶように向いており、または前記下側部分（４ｂ）は前記吸引ヘッド（４）のハウジング（３０）の直径よりもわずかに半径が大きいだけの偏向運動もしくは円運動を行っており、および／または
前記制御部（１７）はバルク材（１３）の製品種類および特にその流動性に依存して前記吸引ヘッド（４）のさまざまに異なる運動経過を行わせ、特に前記吸引ヘッド（４）の前記上側部分（４ａ）に対する前記下側部分（４ｂ）の偏向運動と前記吸引ヘッド（４）の垂直方向への運動および／または輸送容器（６）の垂直運動との組み合わせを行わせ、および／または
前記バイブレータ（３１）は圧縮空気によって作動し、前記吸出し装置（１５）へ供給するための負圧は同じく圧縮空気により生成され、特に圧縮空気エジェクタにより生成されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上方からバルク材容器からの取出をする方法ならびに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で対象とするバルク材のうち、特に粉末（および程度は低いが顆粒）は、一方では輸送容器内で振動、湿度などの環境要因によって非常に強く圧縮されて塊になりやすいという特性を有しているが、他方では、バルク材によってはこのような容器から取出をする際に大量の塵埃発生につながる傾向もあり、通常、このことは（そのために爆発の危険が生じるという理由だけですでに）欠点であり、健康被害のある物質の場合にはなおさらである。
【０００３】
輸送容器の種類に応じて、輸送容器はさまざまに異なる仕方で取出される。
【０００４】
たとえば、下面にある出口を通じて下方から輸送容器の取出をすることが知られている。
【０００５】
このことは袋状の輸送容器の場合に知られており、また、サイロのように形状の定まった容器の場合にも知られている。
【０００６】
このような方式は、その中に含まれるバルク材の流動性が不足している場合に特別に不都合である。流動性が悪いと、打撃、振動、換気部材などといった補助手段を投入しなければはならないからである。
【０００７】
これに加えて、収容容器を下側開口部につなげるのが状況によっては難しい。収容容器は、輸送容器全体を高く上げることを必要とする場合があるからである。
【０００８】
同様に、取り出される量を正確に調量可能にすることも、しばしば困難である。
【０００９】
したがって最大約２ｔの量の場合には、輸送容器として、いわゆるビッグバッグすなわち大型の袋状容器が非常に広く用いられており、あるいは、いわゆるオクタビンすなわち固定的な八角形の周壁をもつ容器であって、バルク材を収容するシート袋の形態の柔軟な内部容器が中にあるものが用いられている。
【００１０】
これら両者はそれぞれ上方に向かって開いており、下側の取出口は有していないのが通常であり、したがって、普通は負圧で作動する吸引装置を用いて、上方から取出される。
【００１１】
負圧によって上方から吸引をすることで、システム上から塵埃発生が少なくなるが、完全に回避されるわけではない。クレーターが滑り落ちるときに塵埃が発生し、そのような塵埃は吸引管や吸引ヘッドの吸引領域外に位置している可能性があり、そのために完全には除去されないからである。
【００１２】
とりわけバルク材としての粉末は、プラスチック産業においてＰＶＣ粉末の形態でＰＶＣプラスチック部品の製造のために用いられており、あるいは樹脂原料として、接着剤製造のための原料として、着色顔料として、あるいは食品産業では穀粉の原料、澱粉や増粘剤、さらには香料物質としても用いられている。
【００１３】
本明細書で対象とする取出装置は、通常、やぐら形または門形をした本体フレームからなっており（たとえば特許文献１参照）、その下に、上方に向かって開いた輸送容器が設置される。
【００１４】
このような本体フレームを起点として、上側が開いている輸送容器の中へ上方から吸引装置が挿入され、負圧が作用する吸引ホースを通じた吸引によって、バルク材が所望の個所まで運ばれる。
【００１５】
吸引装置は、通常、第１の昇降器具に懸架されており、この昇降器具によって吸引装置の高さを輸送容器内で調整することができる。
【００１６】
吸引装置として用いられるのは、もっとも単純なケースでは吸引管であるが、吸引管はその前側端部のところで小さな直径しか有しておらず、したがって、それに比べて比較的広い、１ｍ２を超える場合もある容器の表面領域全体にわたってあらゆる横方向へ、および垂直方向へも、たとえば操作員によって再度案内されなくてはならない。
【００１７】
このことは一方では人員面の負担が大きく、他方では、粉末が固化している場合には連続式の吸引が可能でないので、特許文献２により、吸引管がセンサによる制御で常に粉末またはその他のバルク材の表面からわずかな間隔をおくように保持され、その際に、次に深い層を処理できるようになるまで、所定の平面パターンでバルク材容器の表面全体を走行することによって、相応の補助装置を用いてこのような吸引管で上方から層ごとに容器からの取出をすることがすでに知られている。
【００１８】
しかしこのことは、粉末のようなバルク材が強力に固化している場合に、粉末を追加的にほぐすことなしには、粉末を容器から吸い出すために吸引管の吸引力が十分でなくなるという問題を取り除くものではない。
【００１９】
さらに別の問題は、取出の終わりごろに、吸引管によってシート袋が吸い込まれてしまうことにある。
【００２０】
そこで単純な吸引管の代わりに、これに比べて幅が広くなった吸引ヘッドがしばしば用いられており、このような吸引ヘッドはいっそう広い外径で周囲のバルク材に当接し、もしくは当該バルク材の上で浮動し、この場合、吸引ヘッドからバルク材へ振動がさらに導入されて、バルク材をいっそう流動性にするのが好ましい。
【００２１】
しかしこのことも、粉末が強力に固化している場合、状況によっては十分ではない可能性がある。
【００２２】
さらに別の方策として、袋状の柔軟な輸送容器を上側縁部のところで第２の昇降器具によって同時に持ち上げることができ、それによって輸送容器の側面が次第に急傾斜になる。
【００２３】
輸送容器の上側縁部が取り付けられる昇降器具の保持リングが、充填状態にある容器よりも小さい直径を有していれば、持ち上げることによって容器の側壁が内方に向かって押されて崩れていくことになるが、このことは、容器から部分的またはほぼ取出されているときに初めて有意義なのであり、すなわち、横に残っている壁が厚すぎなくなったときに初めて有意義である。
【００２４】
さらに別の難点は、とりわけ粉末状のバルク材が、多くの場合に上側の開口部が３５０ｍｍよりも小さい輸送容器に入れて納入されるという点にある。そのために多くの大型の吸引ヘッドは使用することができず、あるいは、それによってはバルク材の表面上で横方向へ十分な運動を行うことができない。
【００２５】
このように、バルク材容器からの取出をするこのような公知の手法の欠点は、次のようにまとめることができる。
−バルク材の強い固化のために吸引が不可能となる。
−塵埃発生を緩和するための方策が必要。
−下方から取出をする場合、取出プロセスの調量可能性が低い。
−場合により、特に下側の取出装置へ輸送容器を脱着するためのコストがかかる。
−残らず取出をするのが不可能。
−上側の開口部の直径が小さくなりすぎると取出が可能ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０１５０１４．１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４２１８３３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を回避したうえで、簡単かつ低コストに製造可能であり、特に粉末のように自由に流れるのでないバルク材の場合に利用法と取扱が簡素である、バルク材容器からの取出をする方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
この課題は、請求項１および１１の構成要件によって解決される。好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。
【００２９】
輸送容器から取出をするとき、吸引ヘッドは上方からバルク材へ挿入されるものの、本発明によるとバルク材の取り崩しは、従来のように上方から行われて従来技術の多くの場合のように流動性のバルク材がクレーター状に滑落するにまかせるのではなく、これとは逆に下方から行われる。
【００３０】
まず最初、吸引ヘッドを降下させて吸出しを作動させることで、通常は垂直方向の細い吸出し穴がバルク材の中央部につくられ、吸引ヘッドが輸送容器の底面付近にくるまでこれを続ける。
【００３１】
垂直方向の壁があるにもかかわらず、この吸出し穴は、通常は非常に流動性の悪い粉末の場合、自然に崩落することはない。
【００３２】
次いで、この直立している細い吸出し穴の下側端部がまず下側領域で拡張され、好ましくは、輸送容器の内部直径全体に近似的に相当する直径になるまで拡張される。
【００３３】
このことは、たとえば吸引ヘッドの上側部分に対して側方へ偏向可能な下側部分が、さまざまに異なる偏向方向へ相対して偏向することによって実現することができ、または、最初は小さい半径で、そして次第に大きくなる半径で円運動を実行もしくはシミュレーションすることによって実現することができ、これも当然、吸出しを作動させながら行われる。
【００３４】
このようにして下側が大きく拡張された吸出し穴ができ、この吸出し穴は多くの場合、斜め上方に向かって円錐状に細い吸出し穴へと上昇していく天井を有している。
【００３５】
そしてバルク材をさらに取り崩すために、拡張された吸出し穴の、多くの場合円錐状であるこの天井が下方から上方に向かって運び出され、これは、たとえば吸引ヘッドをゆっくりと上方に向かって移動させながら吸引ヘッドの下側部分を、細い吸出し穴の中に残っている上側部分に対して相対して偏向させることによって行われる。
【００３６】
このとき吸引ヘッドは、特にその上側部分は、バルク材に対して横方向の圧力を印加できるようにするために、横方向で保持される。
【００３７】
このことは、吸引ヘッドのせん断力を受けとめて本体フレームに伝えることができる、吸引ヘッドの安定した垂直方向の案内部によって行うことができる。
【００３８】
このような下方から上方に向かっての取り崩しにより、バルク材の流動性に頼らなくてすむようになる。
【００３９】
それにもかかわらず、バルク材が予期に反して流動性を有しており、そのために吸出し穴の壁が崩壊したとしても、そのことは以後の取り崩しプロセスにとって不都合ではなく、むしろこれを促進する。
【００４０】
しかし、これは多くのケースで起こる事態であり、取り崩しは下側の拡張された吸出し穴から上方に向かって行われるが、このことは、そこで取り崩しのときに生じる塵埃発生が非常にわずかな程度にしか、直立する細い中央の吸出し穴を通って上方に出ることができないという追加の利点をもたらす。中央部にある偏向可能でない吸引ヘッドの上側部分によって、吸出し穴の大部分が塞がれているからである。
【００４１】
それにもかかわらず上方に向かって出ていく塵埃は、輸送容器の上方で、吸引ヘッドのための中央の直立する案内部と、これを取り囲む保持リングとの間の自由空間を覆う塵埃カバーによって抑止することができるが、このことに意味があるのは、輸送容器が周回するように保持リングへ密閉して取り付けられている場合に限られる。
【００４２】
そもそも下方からのバルク材の吸出しが可能であるためには、吸引管の自由開口部を取り囲む領域でバルク材が能動的に流動化されなくてはならず、そのために、周知のとおりバイブレータが利用される。
【００４３】
たとえば吸引ヘッド全体を振動させ、それによって吸引ヘッドがバルク材との接触個所で、このような振動をバルク材に伝達することが知られている。
【００４４】
しかし多くの場合、吸引ヘッドは程度の差こそあれ閉じられた鋼板製のハウジングでできており、その薄板部品は当然ながらその円周面全体で他のコンポーネントに取り付けられている。
【００４５】
それに対して本発明では振動する振動部材によって流動化が行われ、この振動部材は片側でのみ吸引ヘッドに取り付けられるとともに、自由に振動する、取り付けられていない他方の端部を有しており、それによってこの端部は非常に簡単に振動させることができるとともに、閉じられたハウジングや両端部で取り付けられたヨークのような振動部材よりも大きい振幅で振動することができる。
【００４６】
この目的のために、吸引管開口部の周囲に配置された振動ロッドが利用されるのが好ましい。
【００４７】
（好ましくは周波数および／または振幅に関して調整可能である）振動部材を振動させるバイブレータは、圧縮空気によって作動するのが好ましい。
【００４８】
細い吸出し穴を穿つときに、中央部で上側部分に対して一直線上を向く吸引ヘッドの下側部分は、吸引ヘッドのハウジングを挿通させるのに十分に大きい吸出し穴をつくることができないという事態が起こる可能性がある。
【００４９】
そうしたケースでは、細い吸出し穴を穿つときに下側部分を上側部分に対して絶えず偏向させなくてはならず、それは、円を描く運動または相対して偏向する運動によって、細い吸出し穴の直径を少なくとも吸引ヘッドのハウジングの大きさにするためである。
【００５０】
このような吸引ヘッドのすべての偏向運動は、場合により吸引ヘッドおよび／または輸送容器の上昇運動もしくは下降運動と組み合わされたうえで、中央の制御部によって制御され、この制御部は、吸引ヘッドおよび取出装置全体の運動経過についての複数のプログラムを含んでいるのが好ましく、これらのプログラムが（場合により操作者が設定するバルク材の種類に依存して）自動的に選択される。
【００５１】
自動制御の目的のために、取出装置は、吸引ヘッドまたは吸引ヘッドの部品がバルク材に接近または接触していることを検知する１つまたは複数のセンサを、たとえば吸引ヘッドまたは吸引ヘッドの昇降装置に含むこともできる。
【００５２】
固化した粉末のように、ほとんど流動性のないバルク材を当分野に属する取出装置で取出できるようにするために、このような取出装置は本発明によると、案内部に取り付けられた吸引ヘッドが固化したバルク材に側方から押圧され、その際に、吸出しが作動しているにもかかわらずバルク材の取り崩しが徐々にしか進まない場合に発生するようなせん断力も受けとめることができる直立する案内部で吸引ヘッドが案内されているという第１の特質を有している。
【００５３】
第２の特質は、吸引管の開口部が吸引ヘッドの残りの部分に対して側方へ変位可能であるという点にある。
【００５４】
このことは、たとえば吸引ヘッドが、たとえば昇降の目的のために直立する案内部に取り付けられた上側部分で構成されており、この上側部分に、これに対して変位可能な、特に旋回可能または円運動をする下側部分が取り付けられていることによって行うことができる。
【００５５】
円周全体にわたって配分された状態でたとえば上側部分に配置されていてよい旋回装置によって、たとえば繰出し可能な旋回シリンダによって、下側部分を、およびこれに伴って下側部分を貫通する吸引管および吸引管開口部を、好ましくはあらゆる任意の複数の方向へ上側部分に対して旋回させることができる。
【００５６】
下側部分の回転駆動によって、または下側部分が回転しない場合には旋回装置の相応の制御によって、吸引管開口部の円を描く運動も可能である。
【００５７】
さらに別の解決法は、自由な吸引管開口部を備える吸引管が案内部の長手方向に対して斜めに吸引ヘッドから突出するとともに斜めに繰出し可能であり、これに追加して、吸引ヘッドまたは２部分からなる吸引ヘッドの場合にあっては吸引ヘッドの少なくとも下側部分が回転可能であることであり得る。
【００５８】
回転方向はいずれのケースでも逆転可能であるのがよい。
【００５９】
下側部分が上側部分に対して偏向可能である場合、吸引ヘッドを貫通する吸引管は、このような旋回運動を行えるようにするために、少なくとも下側部分の当該領域で柔軟に、特に吸引ホースとして構成されていなくてはならない。
【００６０】
旋回装置の１つの単純な構造は、案内部の長手方向と平行に上側部分で吸引管の周囲に配置され、ピストンロッドが吸引ヘッドの下側部分のエンドプレートの自由端に取り付けられた旋回シリンダであり、該エンドプレートは、下側部分のハウジングの下側端部をなしているとともに、下方に向かって突出する吸引管によってのみ貫通されている。
【００６１】
ピストンロッドは自由端領域で屈曲可能に構成されており、そのために、たとえばピストンロッドは油圧ホースやフレックスパイプのような限定的に撓曲可能なホースでできており、または、少なくとも１つの継手、好ましくはカルダン継手や玉継手をそれぞれ含んでいる。このようにして、こうした旋回シリンダを的確に繰出すことで、エンドプレートおよびこれに伴って吸引管の自由端をどの任意の方向へも調整することができ、また、吸引管の自由端の円を描く運動も行うことができる。
【００６２】
特にバルク材が食料品である場合にバルク材の汚れを防止するために、吸引ヘッドの上側部分と下側部分はいずれも密閉して閉止されたハウジングで取り囲まれており、このハウジングの中にたとえば旋回シリンダとそのピストンロッドもある。
【００６３】
すでに述べたとおり、バルク材は吸引管開口部の領域で、そこに取り付けられた振動部材によって流動化される。
【００６４】
この振動部材は、振動工学的に振動部材と連結されたバイブレータによって振動する。
【００６５】
たとえばバイブレータは下側部分のハウジングのエンドプレートの裏側に載置されており、すなわちハウジングの内部にあるのに対して、エンドプレートの外側からは振動部材が突き出ている。
【００６６】
それによってバイブレータと振動部材の良好な振動工学上の連結が実現され、それは特に、このようなエンドプレートが、追加的に、ハウジングおよび吸引ヘッドの残りの部分から振動工学的に切り離されている場合である。
【００６７】
これらの振動部材は、特に振動ロッドは、吸引管およびその自由端領域の長手方向と平行に延びているのが好ましく、吸引管の自由端よりもわずかに突出する。
【００６８】
振動ロッドは吸引管の周囲に１列または複数列で配置されており、それにより、全体として横から見たときに円筒あるいは円錐の形状を有することができる冠状振動部を形成する。
【００６９】
冠状振動部の大きさは、吸引ヘッドのハウジングの直径よりも小さく、または等しい大きさに、またはこれよりも大きく選択することができる。
【００７０】
バルク材が稠密であればあるほど、吸引管周辺でのバルク材の流動化が意味をなす距離は短くなる。
【００７１】
吸込を容易にするために、吸引管の壁部には開放端のほうから刻まれたスリットが設けられていてよく、その幅はバルク材の最大の粒子直径にほぼ相当している。
【００７２】
それぞれの振動部材の間隔は、振動部材の直径ないし厚みよりも広いのが好ましい。振動ロッドの場合、１ｍｍから１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍから５ｍｍの振動ロッドの厚みが有意義であることが判明しており、振動ロッドはエンドプレートと同じく金属でできているのが通常である。
【００７３】
特に振動ロッドである振動部材の軸方向長さは、吸引管の直径の少なくとも半分、より好ましくは全体に相当しているのが好ましい。
【００７４】
吸引管の最大偏向した下側端部が円運動によって動くことができる半径は、当然ながら、輸送容器の底面のできる限り広い部分を上述した仕方で処理できるようにするために、吸引ヘッドのハウジングの直径よりも大きいのがよく、特に、輸送容器の内側直径に近似的に相当しているのがよい。
【００７５】
垂直方向または直立方向における吸引ヘッドのための案内部は、必ずしも昇降のための駆動装置を含んでいなくてもよい。
【００７６】
昇降は、案内部とは関わりなく、たとえば滑車装置を含み、これに吸引ヘッドが懸架されており、それによって吸引ヘッドが横方向でのみ案内部により保持される、別個の昇降器具によって具体化することができる。
【００７７】
したがって案内部は、複数の伸縮部材、好ましくは少なくとも３つの伸縮部材を備える単純な伸縮ロッドで構成することができ、これは伸縮ロッドができる限り少ししか上方に向かって本体フレームの横方向トラバースよりも突出せず、それによって取出装置の各コンポーネントが大きくなりすぎないようにするためである。
吸引ヘッドのための滑車装置を備える第１の昇降器具に加えて、第２の昇降器具が同じく滑車装置によって輸送容器を持ち上げるために設けられていてよい。
【００７８】
このとき両方の滑車装置は、１つの事例では、対応する作業シリンダすなわち吸引ヘッドシリンダのピストンロッドと連結され、別の事例では、容器シリンダのピストンロッドと連結されるのが好ましく、これらのピストンロッドは多くの場合空気圧式に作動し、好ましくは本体フレームの垂直支柱の表面または横にある。
【００７９】
周知のとおり、オクタビンのシート袋のような袋状の輸送容器は、水平に位置する保持リングによってこの第２の昇降器具に取り付けられ、保持リングの円周に輸送容器が取り付けられて、さらに輸送容器が昇降器具に懸架される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】上方からバルク材を取り崩すときの取出装置である。
【図２ａ】下方からバルク材を取り崩すときの取出装置である。
【図２ｂ】下方からバルク材を取り崩すときの取出装置である。
【図２ｃ】下方からバルク材を取り崩すときの取出装置である。
【図３ａ】吸引ヘッドを詳細に示す図である。
【図３ｂ】吸引ヘッドを詳細に示す図である。
【図３ｃ】吸引ヘッドを詳細に示す図である。
【図４】冠状振動部を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００８１】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて詳しく説明する。
【００８２】
図１と図２は同じ取出装置を示しているが、あとで説明する取出の進め方が相違している。
【００８３】
この取出装置は、間隔をおいた２つの垂直支柱２０を備える、本例では門形をした本体フレーム１２でそれぞれ構成されており、これらの垂直支柱は水平な横方向支柱１９に上側端部のところで安定的に相互に連結されている。
【００８４】
単純なやぐらで構成することもできる本体フレーム１２は、輸送容器６としてのビッグバッグ全体をパレット４０の上に縦置きしたまま、それぞれの垂直支柱２０の間から横方向支柱１９の下の中央部に入れて格納することができ、その上方には横方向支柱１９まで、取出装置の他のコンポーネントための十分なスペースが残る程度の大きさに寸法決めされている。
【００８５】
このような他のコンポーネントは、本体フレームにではなく、建物の天井に懸架されていてもよく、その場合にはそもそも本体フレームも必要ではなくなる。
【００８６】
これは特に吸引ヘッド４であり、吸引ヘッドは上方から上側開口部を通して輸送容器６の中へ降下させることができ、そこから、本例では本来の吸引ヘッド４のハウジング３０から下方に向かって突出する吸引管２５を介して材料を吸い出し、吸引ヘッド４の上側端部と密閉式に連結された吸引ホース１６を介して運び出す。
【００８７】
この吸引ヘッド４は垂直方向の案内部３２の下側端部に取り付けられており、この案内部は、本例では３つの伸縮部材３２ａ，ｂ，ｃを備える３段階に伸縮可能な案内ロッド３２であり、輸送容器６の中の固化したバルク材１３との接触によって案内部３２の長手方向１０に対して横方向１１に吸引ヘッド４へ及ぼされる力を受けとめて、吸引ヘッド４の横方向位置、特にその上側部分４ａの横方向位置が変わらないようにする役目を果たす。
【００８８】
図１では、吸引ヘッド４の上側部分４ａは案内部３２によって横方向１１でのみ支持されており、それに対して吸引ヘッドの高さの変位は、吸引ヘッドの上側部分が懸架されて上方または下方に向かって動く滑車装置３からなる第１の昇降器具５を介して行われる。
【００８９】
この目的のために、滑車装置３のロープ２は横方向支柱１９にある方向転換ロール８を介して垂直支柱２０のうちの１つへと方向転換され、そこで、垂直支柱２０の表面または内部に取り付けられた吸引ヘッドシリンダ１４と連結されており、それにより、このシリンダ１４のピストンロッドの繰込みと繰出しによって、吸引ヘッド４を昇降運動させることができる。
【００９０】
さらに図１から図２では、ビッグバッグの上側縁部に縫合されたビッグバッグ６の引手３９が懸架された、案内ロッド３２の周囲に延びる保持リング１を、やはり滑車装置３’を含んでいる別の昇降器具５’によって同じく上昇可能かつ降下可能である。この場合にも、上方に向かって延びるロープ２は方向転換ロール９を介して、本体フレーム１２の垂直支柱２０の内部または表面にある容器シリンダ２４へと案内される。
【００９１】
シリンダ１４，２４は、図２ａでは、ピストンロッドの繰出し長さを判定し、それによって、これに懸架されたコンポーネントのストローク高さを判定するためのセンサ３６，３６’をそれぞれ追加的に含んでいる。
【００９２】
図２ｂおよび図２ｃには、上側の開いた端部のところで同じ保持リング１へ同じく追加的に取り付けることができるインライナ４４すなわち追加の内側のシート袋を備える、ビッグバッグの形態の輸送容器６が追加的に示されている。ただし、このインライナ４４の吸出しに利用可能な上側の開口部は、直径に関して、輸送容器の最大直径よりもはるかに小さく、吸引ヘッド４の直径よりわずかに大きいだけにすぎない。
【００９３】
図１に示すように、自由に流れるのではない製品の場合、特にバルク材１３としての固化した粉末の場合、吸引管２５の下方を向く吸引管開口部２５’をバルク材１３の中央部に降下させ、そこから下方に向かって作動させるだけでは十分ではない。流動性の良いバルク材の場合にしか、縁部から滑り落ちていく円錐状の吸出し穴が生じないからである。
【００９４】
本例のように自由に流れるのではない流動性の低いバルク材の場合、図１の吸出し穴１８の壁の急傾斜を見るだけで明らかなとおり、取り崩しにあたって上方から穴の底面をはるかに広い幅で吸引しなくてはならず、このことは本例では、吸引ヘッド４の下側部分４ｂがその上側部分４ａに対して側方へ旋回可能であることによって可能になっている。
【００９５】
このことは、図３ａおよび図３ｂが示すように、吸引管２５が下側部分４ｂの領域で柔軟な吸引ホース１６’として構成されており、これを下側部分４ｂとともに撓曲させることができることによって可能になる。
【００９６】
この目的のために、下側部分４ｂのハウジング３０も、半径方向の間隔をおいて吸引ホース１６を環状に取り囲む可撓材料で構成されており、それに対して、同様に配置される上側部分４ａのハウジング３０は剛性の高い材料で構成されていてよい。
【００９７】
下側部分４ｂのハウジング３０は、下側のエンドプレート２９によって下側で閉止される。本例では撓曲は、吸引管２５の周囲の上側部分４ａに、均等に配分された４つの角度位置で旋回シリンダ２６ａから２６ｄが配置されていることによって惹起され、これらの旋回シリンダは、たとえば上側部分４ａのハウジング３０の上側の端面プレートに取り付けられるとともに、ピストンロッド２７が下方を向いており、これらのピストンロッドも下側部分４ｂを貫いて延びるとともに、それぞれの自由端が下側部分４ｂのハウジング３０に取り付けられており、たとえばその下側のエンドプレート２９に直接取り付けられている。
【００９８】
これらのピストンロッド２７がその形状に関して屈曲可能であり、本例ではそれぞれ間隔をおく２つの継手２８を有しており、ただしこれらの継手は好ましくは全方向への限定的な偏向だけをそれぞれ可能にし、たとえばカルダン継手として構成されていることによって、個々のピストンロッド２７を相互の関係で的確に繰込み、繰出しすることで、下側のエンドプレート２９のどのような所望の傾斜位置でも実現することができ、それにより、この下側のエンドプレート２９から直角に中央部で突出する吸引管２５およびその端面側の吸引管開口部２５’の傾斜位置も実現することができる。
【００９９】
このようにして、旋回シリンダ２６ａ，ｂ，ｃ，ｄの繰込み運動と繰出し運動を相互に調整しながら制御する制御部１７を用いて、図３ｃに案内部３２の長手方向１０で図示するように、吸引管２５を順次個々の偏向位置へ移すことができ、あるいは、上側部分４ａまたは下側部分４ｂすなわちそのハウジング３０を実際に回転させることなく、横方向に静止している上側部分４ａの中心点を中心として吸引管２５の端部の回転運動をシミュレーションすることができる。
【０１００】
さらに図１から図３は、吸引管２５の自由端の領域でこれを取り囲む冠状振動部３７を示しており、冠状振動部は図４ａと図４ｂに詳細が示されている。
【０１０１】
冠状振動部３７は、ここでは多数の振動ロッド３３である振動部材が周囲のバルク材１３に当接することによってこれをほぐして流動化させ、それによって吸引管開口部２５’の中へ吸出し可能にする役目を果たす。
【０１０２】
図４が示すように、吸引管開口部２５’から後方へ奥まりオフセットされたところで、環状のベースプレート３４が吸引管２５の周囲に配置されている。
【０１０３】
吸引管２５に対して横方向に位置するこのベースプレート３４を起点として、多数の振動ロッド３３が吸引管２５の自由端の方向に屹立しており、ある程度の区間だけ自由端よりも突き出している。
【０１０４】
本例では、振動ロッド３３はすべて等しい長さであり、吸引管２５の周囲の２つのリングとして配置されている。
【０１０５】
幅が数ミリメートルの振動ロッド３３の間隔は、その直径よりも大きくなっているのが通常であり、それにより、振動状態のときにも相互に接触しないようになっている。
【０１０６】
振動ロッド３３がベースプレート３４に片側だけ取り付けられていることで、自由に延びるその端部は非常に良好に振動して、バルク材１３と接触したときにこれをほぐすことができる。
【０１０７】
さらに、それぞれの振動ロッド３３の間には、円周全体にわたって配分され、カップ状のループをなすように湾曲した、スペーサ４１としての４つのワイヤを見ることができ、これらのワイヤは両方の端部で吸引ヘッドに取り付けられるとともに、半径方向で冠状振動部３７を超えて突出しており、特に、輸送容器６またはシート袋が吸引管開口部２５’に大きく接近しすぎてこれに吸着されるのを防止するためのものである。
【０１０８】
この目的のために、スペーサ４１は半径方向および軸方向でも冠状振動部３７よりも突き出ている。
【０１０９】
ただし振動ロッド３３の構成によっては（たとえば、その自由端が半径方向内側に向かって吸引管開口部２５’の領域へ若干入るように湾曲している場合）、このようなスペーサを省略することもできる。
【０１１０】
振動ロッド３３は、図３に見られるように、下側部分４ｂのハウジング３０の内部で、たとえば下側部分４ｂのハウジング３０の端面側の閉鎖部を形成するエンドプレート２９の上に取り付けられたバイブレータ３１により、振動するように励起される。バイブレータ３１は、ハウジング３０の中を通る圧縮空気配管４３を介して供給される圧縮空気によって作動する。
【０１１１】
さらに図３ａと図３ｂは、ベースプレート３４が吸引管２５の外側円周上に直接着座するのでなく、図３ａのように本来の吸引管２５を外側で取り囲む被覆管４２の上に着座していてもよいことを示している。
【０１１２】
しかしながら重要なのは、バイブレータ３１が振動工学的にできる限り良好に振動部材に、本例では振動ロッド３３に連結されることだけであり、吸引管２５を介して直接であるか、それとも吸引管２５を取り囲む被覆管４２を介してであるかは問わない。
【０１１３】
図１は、バルク材１３の表面から吸引管２５の外方旋回によって、どのように比較的幅の広いクレーターをバルク材に上方から穿つことができるかを示しているのに対して、図２は、本発明の取出装置による、粉末のような流動しにくいバルク材１３の好ましい取り崩し方法を示している。
【０１１４】
まず最初に図２ａのように、吸引管開口部２５’がバルク材１３の表面に中央部で載置される。このとき吸引ヘッド４の下側部分４ｂは上側部分４ａに対して偏向しておらず、それにより、吸引管開口部２５’で終わる吸引管２５は、吸引ヘッド４の長手方向の案内を惹起する、通常は垂直方向に延びる案内ロッド３２の長手方向１０と一直線上に並んでいる。
【０１１５】
この位置にあるとき、吸出しのスイッチが入ると吸引ヘッド４が降下していき、それによって細い中央の吸出し穴１８がつくられ、その直径は吸引ヘッド４のハウジング３０よりわずかに大きい程度であり、吸引管開口部２５’が輸送容器６の底面のすぐ上にくるまでこれを続ける。
【０１１６】
流動性が欠けているために、この細い中空の吸出し穴１８は垂直方向の壁があるにもかかわらず崩落しない。
【０１１７】
この状態に達してから、次第に広くなる半径で吸引管開口部２５’をさまざまに異なる横方向で側方へ偏向させ、および／またはシミュレーションによる円運動をさせることで、吸込穴１８の下側端部が次第に広がってチャンバ状の広い吸出し穴１８’になり、最終的に、輸送容器６の内側の直径全体を近似的に有するまでになる。
【０１１８】
次いで、この広がった吸出し穴１８’のほぼ円形の屋根部分が下方から、冠状振動部３７およびこれに伴う吸引管開口部２５’の相応の運動によって、たとえば円を描く運動によって、下方から上方に向かって処理されていき、残っているバルク材１３の天井が自然に崩れる程度に薄くなるまでこれを続ける。
【０１１９】
これら一切は、第２の昇降器具５’（図面を見やすくするため図１にのみ図示）によって保持リング１を引き上げていき、それに伴って輸送容器６の側壁も引き上げて内方へ引き寄せることによって支援され、このことは、バルク材１３の側壁も同じく追加的に崩落させることになり、それは特に、その際に輸送容器６が底面から、すなわち本例ではパレット４０から完全に持ち上げられ、次いで、再び底面すなわちパレット４０に載せられるような場合である。
【０１２０】
こうした輸送容器６の垂直方向への変位は、吸引ヘッド４の下側部分４ｂの偏向運動およびその上下動の場合と同じく制御部１７によって惹起され、その際に考慮に入れられる。
【０１２１】
最終的に、このようにして（図２ｃに示すように）輸送容器６が完全に取り出されて、先端が下方を向く円錐形状または円錐台形状を形成し、その中に、最後に残ったバルク材を吸い出した後の冠状振動部３７がある。
【０１２２】
ここで吸引ヘッド４を上方に向かって輸送容器から引き出し、充填された次の輸送容器６と取り替えることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  保持リング
２  ロープ
３，３'  滑車装置
４，４'  吸引ヘッド
４ａ  上側部分
４ｂ  下側部分
５，５'  昇降器具
６，６'  輸送容器
７  オクタビン
８  方向転換ロール
９  方向転換ロール
１０  長手方向
１１  横方向
１２  本体フレーム
１３  バルク材
１４  吸引ヘッドシリンダ
１５  吸出し装置
１６，１６'  吸引ホース
１７  制御部
１８，１８'  吸出し穴
１９  横方向支柱
２０  垂直支柱
２４  容器シリンダ
２５  吸引管
２５'  吸引管開口部
２６ａ，ｂ，ｃ，ｄ  旋回シリンダ
２７  ピストンロッド
２８  継手
２９  エンドプレート
３０  ハウジング
３１  バイブレータ
３２  案内部、伸縮ロッド
３２ａ，ｂ，ｃ  伸縮部材
３３  振動ロッド
３４  ベースプレート
３５  スリット
３６，３６'  センサ
３７  冠状振動部
３８  塵埃カバー
３９  ループ
４０  パレット
４１  スペーサ
４２  被覆管
４３  圧縮空気配管
４４  インライナ
【図１】
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【図２ａ】
0005538296.tif 000003
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
0005538296.tif 000006
【図３ｂ】
0005538296.tif 000007
【図３ｃ】
0005538296.tif 000008
【図４】
0005538296.tif 000009