(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由に流れる微細な固体を第１の容器から第２の容器に搬送するためのシステムであって、第１の容器から第２の容器への微細な固体の自由な流れを妨げる又は阻止する微細な固体の凝集塊を断片化するための手段を装備し、
Ａ．自由に流れる微細な固体を受け入れる及び放出するための第１の容器であって、前記自由に流れる微細な固体が通過する細い放出区域を備えた、第１の容器と、
Ｂ．前記第１の容器から前記第２の容器へと通過する微細な固体がプレートを通過しなければならないように、前記第１の容器の前記放出区域に又は前記放出区域の下に配置されたブレーカプレートであって、前記プレートを貫通して延びる孔を形成する相互接続されたブレードの格子状構造を備え、前記孔が、前記自由に流れる微細な固体が前記プレートを通過することができるサイズ及び構成にされた、ブレーカプレートと、
Ｃ．前記第１の容器から前記微細な固体を受け入れるための入口を備えた、第２の容器と、
Ｄ．前記入口を通って前記第２の容器に入る前記微細な固体が流れ検出器のそばを又は中を通過しなければならないように、前記第２の容器の前記入口上に、もしくは前記入口内に、又は前記入口付近に配置された流れ検出器であって、前記流れ検出器のそばの又は中の前記微細な固体の移動を感知するように設計及び装備され、前記微細な固体の流れが所定の流速未満に減少された又は停止されたという信号を送信するための信号エミッタを備えた、流れ検出器と、
Ｅ．前記第１の容器の放出区域内に、及び前記ブレーカプレートの上部表面上に又は前記上部表面のすぐ上に配置された凝集塊を断片化するためのプレスであって、前記ブレーカプレートの上部表面よりも上に及び前記上部表面の付近に配置され、（１）プレスヘッドを備えるプレスアームと、（２）前記流れ検出器の前記信号エミッタによって送信された信号を受信するための信号受信器と、（３）前記断片が前記ブレーカプレートを通過し、前記微細な固体の自由な流れが回復されるように、前記凝集塊を圧縮及び断片化するために、前記流れ検出器から信号を受信するとすぐに前記プレスアームを作動させるための手段と、を備えたプレスと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記第１の容器がホッパーであり、前記第２の容器が管である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ホッパーが可撓性の耐久性のある袋である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記流れ検出器がペレットの流れを光散乱によって測定する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ブレーカプレートが、一連の相互接続ブレードによって周辺部で接合された一連の同心の円形ブレードを備える、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、材料取出し及び搬送システムに関する。１つの態様において、本発明は、第１の容器から第２の容器に自由に流れる微細な固体を搬送するためのシステムに関し、一方、別の態様において、本発明は、システムを詰まらせる凝集した微細な固体を断片化するための手段を装備したシステムに関する。さらに別の態様において、本発明は、微細な固体を１つの容器から別の容器に搬送するシステムから、凝集した微細な固体の詰まりを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な固体、例えばペレットが重力送りシステムを用いて取り出され搬送される多くの用途がある。こうした用途のうちの１つは、導電性の芯を保護する１つ又は複数の鞘の製造のためにポリマー樹脂が用いられる、ケーブル製造において見出される。これらの樹脂は、典型的にはペレットの形態で製造プラントに配送され、保持及び／又は供給ホッパーに移送され、次いで、保持ホッパーから重力の下で搬送管に移送される。代替的に、ペレットは、大きなバッグ又は袋に入れて配送され、そこからペレットは、典型的にはペレットを管の中に流し込む中間ホッパーを通って、搬送管の中に放出される。ペレットは、次いで、管を通って、例えば、オーガスクリュ、空気圧などのあらゆる適切な力の下で押出機に搬送され、該押出機から溶融した樹脂がワイヤ又はケーブル上に鞘の形態で押し出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
微細な固体、特にポリマーの微細な固体の凝集塊は、多くの異なる条件の下で発生し得るが、凝集塊は、微細な固体を比較的大きい空間から比較的小さい空間に移送する間は特に厄介である。例えば、数百、あるいは数千ポンドの微細な材料を収容することができる貯蔵ビン、大きい供給ホッパー、又は袋から、どの時点においても千ポンド以下の材料を通常収容する入れ物、例えば押出機への、微細な固体の移送は、通常は、微細な材料を処理装置に移送するために、材料の流れを搬送用の入れ物又は容器、例えば管の中に向けるための漏斗として働くホッパーの細くなった又はテーパした区域を微細な材料が通過することを伴う。装置のこのテーパした区域を微細な材料が通過する間に、材料の個々の粒子は、増加した圧力を経験し、それらが接触する個々の粒子と結合又は凝集する傾向がある。特定の樹脂、例えば、ワイヤ及びケーブルのための絶縁カバーの製造における一般的な材料である、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）は、特に極端な温度、例えば、夏の間に熱帯又は亜熱帯気候に置かれる空調管理されていない又は限定的に空調管理された製造設備において経験する高温、又は、冬の間の北方気候に置かれた暖房されていない又は限定的に暖房された製造設備において経験する低温の下で、他のものよりもこうした凝集を起こしやすい。
【０００４】
凝集塊が十分に小さければ、それらはプロセス全体の中断なしに貯蔵ビン又は保持ホッパーから押出機へとシステムを通過することができる。しかしながら大きい凝集塊は、システムの細い又はピンチポイントに詰まることによって、プロセス全体をしばしば中断させることがある。供給容器からの微細な固体の定常供給に頼る下流の装置は、システムを通る流れの減少又は休止に適時に対処することができない場合があり、最終製品のディメンション及び／又は品質の許容できない変動をもたらすことがある。そのうえ、システムからの凝集塊の除去は、極めて難しいことがあり、処理中の材料に汚染をもたらす場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、本発明は、自由に流れる微細な固体を第１の容器から第２の容器に搬送するためのシステムであり、システムは、第１の容器から第２の容器への微細な固体の自由な流れを妨げる又は阻止する微細な固体の凝集塊を断片化するための手段を装備し、システムは、
Ａ．自由に流れる微細な固体を受け入れる及び放出するための第１の容器であって、自由に流れる微細な固体が通過する細い放出区域を備えた、第１の容器と、
Ｂ．第１の容器から第２の容器へと通過する微細な固体がプレートを通過しなければならないように、第１の容器の放出区域に又は放出区域の下に配置されたブレーカプレートであって、プレートを貫通して延びる孔を形成する相互接続されたブレードの格子状構造を備え、孔が、自由に流れる微細な固体がプレートを通過することができるサイズ及び構成にされた、ブレーカプレートと、
Ｃ．第１の容器から微細な固体を受け入れるための入口を備えた、第２の容器と、
Ｄ．入口を通って第２の容器に入る微細な固体が流れ検出器のそばを又は中を通過しなければならないように、第２の容器の入口の上に、もしくは入口内に、又は入口付近に配置された流れ検出器であって、流れ検出器のそばの又は中の微細な固体の移動を感知するように設計及び装備され、微細な固体の流れが所定の流速未満に減少された又は停止されたという信号を送信するための信号エミッタを備えた、流れ検出器と、
Ｅ．第１の容器の放出区域内に、及びブレーカプレートの上部表面上に又は上部表面のすぐ上に配置された凝集塊を断片化するためのプレスであって、ブレーカプレートの上部表面よりも上に及び上部表面の付近に配置され、（１）プレスヘッドを備えるプレスアームと、（２）流れ検出器の信号エミッタによって送信された信号を受信するための信号受信器と、（３）断片がブレーカプレートを通過し、微細な固体の自由な流れが回復されるように、凝集塊を圧縮及び断片化するために、流れ検出器から信号を受信するとすぐにプレスアームを作動させるための手段と、を備えたプレスと、
を備える。
【０００６】
微細な固体は、典型的にはペレットの形態であり、第１の容器は、典型的にはホッパーであり、第２の容器は、典型的には管である。管への入口は、典型的には管の開放端である。流れ検出器は、微細な固体の流れ、もしくは流れの欠如、又は減少した流れを検出することができるあらゆるデバイス、例えば、光検出器、キャパシタンス検出器などとすることができ、プレスアームは、圧縮空気、作動液などによって作動させることができる。加えて、プレスは、凝集塊の１つ又は複数の側部上での不活性ガスの急拡散をもたらす作動機構から構成されてもよい。
【０００７】
別の実施形態において、本発明は、自由に流れる架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）ペレットをバッグから管に搬送するためのシステムであり、システムは、バッグから管へのＸＬＰＥペレットの自由な流れを妨げる又は阻止するＸＬＰＥペレットの凝集塊を断片化するための手段を装備し、システムは、
Ａ．自由に流れるＸＬＰＥペレットを保持及び放出するためのバッグであって、自由に流れるＸＬＰＥペレットが通過する放出開口部を備えた、バッグと、
Ｂ．放出されたＸＬＰＥペレットを受け入れるためにバッグの下に配置された中間容器であって、中間容器の中にＸＬＰＥ凝集塊が集まり、自由に流れるＸＬＰＥペレットのバッグからの放出を妨げる又は阻止する、中間容器と、
Ｃ．バッグから管へと通過するペレットがプレートを通過しなければならないように、中間容器に又は中間容器の下に配置されたブレーカプレートであって、プレートを貫通して延びる孔を形成する相互接続されたブレードの格子状構造を備え、孔が、自由に流れるＸＬＰＥペレットがプレートを通過することができるサイズ及び構成にされ、ブレードが、バッグの方に又はバッグの中に延びる縁部を備えた、ブレーカプレートと、
Ｄ．中間容器からＸＬＰＥペレットを受け入れるための入口を備えた管と、
Ｅ．入口を通って管に入る又は管に入って管を通過しているＸＬＰＥペレットが、流れ検出器のそばを又は中を通過しなければならないように、管の入口よりも上に、もしくは管内に、又は管の付近に配置された流れ検出器であって、流れ検出器のそばの又は中のＸＬＰＥペレットの移動又は移動の欠如を感知するように設計及び装備され、ＸＬＰＥペレットの流れが所定の流速未満に減少された又は停止されたという信号を送信するための信号エミッタを備えた、流れ検出器と、
Ｆ．中間容器内に、及びブレーカプレートの上部表面上に又は上部表面のすぐ上に配置されたＸＬＰＥペレット凝集塊を断片化するためのプレスであって、ブレーカプレートの上部表面よりも上に及び上部表面の付近に配置され、（１）プレスヘッドを備えるプレスアームと、（２）流れ検出器の信号エミッタによって送信された信号を受信するための信号受信器と、（３）断片がブレーカプレートを通過し、ＸＬＰＥペレットの自由な流れが回復されるように、ＸＬＰＥペレット凝集塊を圧縮及び断片化するために、流れ検出器から信号を受信するとすぐにプレスアームを作動させるための手段と、を備えたプレスと、
Ｇ．自由に流れるＸＬＰＥペレットを管から受け入れる及び処理するための押出機と、
を備える。
【０００８】
システムは、ＸＬＰＥペレットの自由な流れが減少され又は阻止されるときに、システムの他の部分、例えば、押出機を適宜調節することができるように、流れ検出器の信号エミッタから信号を受信することができる１つ又は複数の付加的な信号受信器を装備してもよい。バッグは、典型的には可撓性の耐久性のある輸送バッグであり、該バッグの中でペレットが製造業者からユーザに輸送され、該バッグは、ペレットがバッグから放出開口部を通って典型的にはホッパーである中間容器の中に流れ出るように、典型的には中間容器の上に吊り下げられる。
【０００９】
別の実施形態において、本発明は、制約された空間内に配置され、１つの容器から別の容器への微細な固体の自由な流れを妨げる又は阻止する凝集した微細な固体を断片化するための方法であり、この方法は、
Ａ．制約された空間内にあり、第１の容器から第２の容器へのペレットの自由な流れを妨げる又は阻止する凝集した微細な固体の存在を検出するステップであって、凝集した微細な固体の存在を、第１の容器から第２の容器への微細な固体の流れの途切れ又は減少によって検出するステップと、
Ｂ．凝集した微細な固体の存在の信号を、制約された空間内に又は制約された空間の付近に配置された、凝集した微細な固体を断片化するための手段に送信するステップと、
Ｃ．凝集塊が第１の容器から第２の容器への微細な固体の流れを減少させる又は阻止するのをやめるように、凝集塊と係合し断片化するために、凝集した微細な固体を断片化するための手段を作動させるステップと、
を含む。
【００１０】
凝集した微細な固体を断片化するための手段は、典型的にはプレスアームとプレスヘッドとを備えるプレスであり、プレスは、例えば、空気圧、油圧などのあらゆる従来の方法で作動させることができる。凝集した固体の存在に関係する信号はまた、システムの他の部分を調整するのに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】ホッパーと管とを備えた搬送システムの側面図であり、システムは、凝集した微細な固体を断片化するための手段を装備する。
【図１Ｂ】ペレットの輸送袋、袋の支持フレーム、ホッパー、可撓性障壁、及び管を備えた搬送システムの少なくとも１つの実施形態の斜視図である。
【図２Ａ】ホッパーの下部区域とブレーキングプレートの頂上の凝集塊位置とを示す図１Ａの拡大断面図である。
【図２Ｂ】内部にブレーカプレートが置かれた図１Ｂのホッパーの斜視図である。
【図３Ａ】図２Ｂのブレーカプレートの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのブレーカプレートの円形ブレードの拡大側面図である。
【図３Ｃ】図２Ａ、図２Ｂ、及び図３Ａのブレーカプレートの上面図である。
【図３Ｄ】ペレットの代表的な小凝集塊が上に乗っている、図２Ａ〜図２Ｂ、図３Ａ、及び図３Ｃのブレーカプレートの一部の斜視図である。
【図４Ａ】プレスを示す図１Ａの別の拡大側面図である。
【図４Ｂ】ホッパー、ブレーカプレート、可撓性障壁を備え、代表的な大凝集塊がブレーカプレートの上面の上に乗っている、搬送システムの斜視図である。
【図５】光検出器を装備した管の区域を示す図１Ａの別の拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示における数値範囲は、概算のものであり、したがって、他に示されない限り、範囲外の値を含んでもよい。数値範囲には、あらゆるより低い値とあらゆるより高い値との間に少なくとも２つの位の分離があるという条件で、１つの位の増分における、より低い値及びより高い値からの、それらの値を含むすべての値が含まれる。例として、例えば、装置ディメンション、ペレットサイズ、孔サイズなどのような複合的な、物理的な、又は他の特性が１００〜１，０００である場合、１００、１０１、１０２などのようなすべての個々の値、並びに、１００〜１４４、１５５〜１７０、１９７〜２００などのようなサブ範囲が明白に数え上げられることを意図される。１以下の値を含む又は１以上の小数点の数（例えば１．１、１．５など）を含む範囲では、１つの位は、適宜０．０００１、０．００１、０．０１、又は０．１と考えられる。１０より小さい１桁の数字（例えば１〜５）を含む範囲では、１つの位は典型的には０．１と考えられる。これらは、特定的に意図されるものの単なる例であり、出会う列挙された最低値から最高値までの間の数値のすべての可能な組合せが、本開示において明白に規定されると考えられる。数値範囲は、数ある中でも、微細な固体及びブレーカプレート内の孔のサイズについて本開示内で提供される。
【００１３】
「微細な固体」及びそれと類似の用語は、例えば、ペレット、顆粒、フレーク、粉末などの形態の、粒子の形態の固体を意味する。微細な固体の組成物は、広く変えることができ、ポリマー樹脂、鉱物のような有機及び無機材料の両方、並びに、農産物及び食品を含む。本発明との関連において、微細な固体のサイズは、典型的には０．１〜６ｍｍの範囲内であり、より典型的には１〜４ｍｍの範囲内である。
【００１４】
「流れ」、「流れる」、「自由に流れる」及びそれと類似の用語は、続々と進むことを意味する。微細な固体の場合は、流れは、こうした微細な固体を保持するコンテナの開口部、例えば注ぎ口を通って注がれる塩、ドライサンド、又はポリマーペレットによって例証される。本発明との関連において、流れは典型的には重力によって誘発及び持続されるが、例えばポンプの使用によってもたらされる他の形態のエネルギー又は力を用いることができる。
【００１５】
「凝集塊」及びそれと類似の用語は、塊になる又はその他の方法で互いに単一体を形成する複数の個々の微細な固体を意味する。
【００１６】
「小凝集塊」及びそれと類似の用語は、重力とその上にある微細な固体の重量との影響の下で、ブレーカプレートの１つ又は複数の孔を通過する凝集塊を意味する。小凝集塊は、ブレーカプレートにおける孔の平均断面サイズよりも小さい凝集塊と、ブレーカプレートにおける孔の平均断面サイズよりも大きいが重力とその上にある微細な固体の重量との影響の下でブレーカプレートにおける孔の平均断面サイズよりも小さい破片に断片化するのに十分なだけ緩く結合した凝集塊との両方を含む。
【００１７】
「大凝集塊」及びそれと類似の用語は、ブレーカプレートにおける孔の断面サイズよりもサイズが大きく、単に重力とその上にある微細な固体の重量との影響の下ではブレーカプレートの孔を通過しない凝集塊を意味する。
【００１８】
「孔」及びそれと類似の用語は、微細な固体が通過することができる、ブレーカプレートにおける開路又はチャネルを意味する。
【００１９】
「表面（Facial surface）」及びそれと類似の用語は、縁面及びそれと類似の用語とは区別して用いられる。円筒形状のペレット又はブレーカプレートは、１つの連続的に湾曲した縁面によって接合された２つの表面を備える。長方形のブレーカプレートは、４つの縁面によって接合された２つの表面を備え、いずれの表面の表面積も、典型的にはいずれか１つの縁面の表面積よりもはるかに大きい。ブレーカプレートの表面は、中実ではなく、むしろ格子状である、すなわち、表面は、プレートを微細な固体が通過することを許容する孔を形成する、交差ブレードの配置からなる。
【００２０】
本発明の以下の説明は、ＸＬＰＥペレットを保持もしくは供給ホッパー又は袋から押出機に搬送するためのシステムとの関連であるが、本発明は、凝集した微細な固体が堆積して１つの容器から別の容器への自由に流れる微細な固体の流れを阻止する又はその他の方法で妨げることがある他のシステムに適用されてもよい。図面を簡略化するために、電気及び空気接続部、取付具などのような装置の種々の要素が選択的に省略されている。加えて、図面を通して同様の構成要素を示すために同様の参照番号が用いられる。
【００２１】
図１Ａは、搬送システム１が凝集したペレットを断片化するための手段を装備する、本発明の一実施形態を示す。搬送システム１は、ホッパー４、プレス６、中間ホッパー７、ブレーカプレート８、管１０、及び流れ検出器１２を備える。一般に、凝集していないペレット２Ａは、重力を介してホッパー４からブレーカプレートを通って中間ホッパー７に入り、押出機（図示せず）に運ぶための管の中に流れる。ペレットが管を通過する際に、ペレットは、ホッパーから管の中へのペレットの流れを測定する、流れ検出器の前を通る。ペレットがブレーカプレートと接触する際に、ペレットは、円形ブレード２８と交差ブレード３３（図３Ａ）によって分離され及び／又は非凝集化される。この作用は、ホッパー４から管１０への及び押出機上へのペレットの整然とした定常流を容易にする。
【００２２】
凝集したペレット２Ｂは、ホッパー４から管１０への自由に流れるペレット２Ａの流れを途切れさせ、又は少なくとも減少させ、流れが十分に途絶されるとき、これは流れ検出器１２によって感知される。この時点で、流れ検出器は、凝集したペレット２Ｂを、それらをブレーカプレート８の孔を通過する破片に及び／又は凝集していないペレット２Ａに断片化するのに十分なだけ圧縮して、ホッパー４から管１０へのペレットの所望の流れを回復させるために、プレスアーム１４を作動させる信号をプレス６に送信する。流れが回復され、流れ検出器によって感知されるとすぐに、プレスアームの作動をやめさせるために流れ検出器から信号が送信される。
【００２３】
ブレーカプレート８における孔のサイズ及び構成は、ペレット２Ａのサイズ及び構成に大きく依存する。ペレット２Ａはあらゆる便利な形状、例えば半球形を取り得るが、ペレットは、典型的には実質的に平らな表面を備えるウェハ又は円筒形状である。本実施形態に関しては、円筒形のＸＬＰＥペレットの典型的なディメンションは直径又は断面で１〜５ミリメートル（ｍｍ）である。
【００２４】
再び図１Ａを参照すると、中間ホッパー７は、管１０への移送のためにホッパー４からペレットを受け入れるサイズ及び構成にすることができるだけでなく、ホッパー４を排除するサイズ及び構成にすることができる、すなわち、ペレットを処理装置、例えば押出機に移送する用意ができるまでペレット２Ａを少なくとも一時的に収容するサイズ及び構成にすることができる。この構成において、ブレーカプレート８は、典型的には中間ホッパー７のテーパした区域内に、もしくはあまり好ましくはないが中間ホッパーと管との間に、もしくは管の入口又は前部区域内に置かれ、ペレット２Ａは、中間ホッパーから管に直接移送される。
【００２５】
ホッパー４は、テーパした又は漏斗形状の放出区域１８の方に下向きに延びる上部区域１６を備える。中間ホッパー７も同様に構成される。ホッパーの上部区域と放出区域との両方の断面構成は、都合よく変化させることができるが、典型的には、両区域は円筒形の断面を有する。同様に、両ホッパーのサイズは、広く変化させることができ、普通はプロセスの必要性によって決まる。
【００２６】
図２Ａを参照すると、中間ホッパー７の上部区域の実質的に内部に設置されたブレーカプレート８が示される。ブレーカプレートを取り囲み、したがってペレット２Ａを直接ブレーカプレートの上部表面上に向けるように中間ホッパー７の中に延びる、ホッパー４の漏斗形状の放出区域１８が示される。ブレーカプレート８を中間ホッパー７内に置くために種々の設置構成が用いられてもよく、図の実施形態は、一方の端部がブレーカプレート８に固定され、他方の端部がフレーム基部２６に固定された状態の、支持アーム２４を備える。フレーム基部は、あらゆる適切な手段、例えば溶接によって中間ホッパーに取り付けることができる。設置構成、すなわち、支持アーム２４とフレーム基部２６は、ペレット２Ａがその中を流れる際にペレット２Ａに最小の抵抗を与えるようにするために、中間ホッパー内の最小限の空間を占有するように設計される。図はまた、ペレット２Ａの流れに対して垂直に設置されたブレーカプレート８を示すが、ブレーカプレートは、ペレットがブレーカプレートの孔に容易にアクセスすることができる限り、別の角度で設置されてもよい。ブレーカプレート、支持アーム、及びフレーム基部は、典型的には最適な清浄性を提供するためにステンレス鋼から構成されるが、他の材料、例えば、他の金属、エンジニアリングプラスチックなどがそれらの構成に用いられてもよい。
【００２７】
図３Ａ〜図３Ｃは、ブレーカプレート８のさらなる詳細を示す。より具体的には、図３Ａは、複数のブレーカ孔３２が形成されるように構成された複数の円形ブレード２８及び交差ブレード３３をさらに含むブレーカプレートを示す。図３Ｂを参照すると、円形ブレードと交差ブレードとの両方は、各々、ブレード縁部３０を有する。
【００２８】
図３Ｃは、ブレーカプレート８の上面図であり、より具体的には円形ブレード２８、交差ブレード３３、及びブレーカ孔３２の向きを示す。この実施形態において、ブレーカプレート８は、複数のブレーカ孔３２を形成するためにあらゆる適切な手段、例えばアーク溶接によって交差ブレード３３と接合された一連の同心の円形ブレード２８として構成される。この特定の実施形態において、ブレーカプレート８は、実質的に直線形の交差ブレード３３によってそれらの周辺部において接合された７つの同心の円形ブレード２８を含む。交差ブレードは、円形ブレードの全高さを延びてもよいし、延びなくてもよい。
【００２９】
１つのみのブレーカプレート構成が説明及び図示されるが、種々の他のプレート構成が用いられてもよい。例えば、プレートは、全体的に多角形の構成を有してもよく、及び／又は、交差ブレードは、円形又は直線形ブレードと９０度以外などの角度で出会ってもよい。ブレードのディメンションは、典型的には厚さで１〜５ｍｍ及び長さで５〜５０ｍｍの範囲内である。最初にペレットと出会うブレードの部分は、典型的には剣縁部（sword edge）構成（図３Ｂに示すように）を有するが、例えば、円錐台形（frustro-conical）、ピン、ピラミッド形などの他の構成が可能である。別の実施形態において、ブレーカプレート８は、ブレーカ孔を形成するためにパンチ加工されたプレスプレートから形成されてもよく、パンチ加工された材料は、プレートに取り付けられ、ホッパーの方に上向きに延びて、ブレード又はシャードを形成する。
【００３０】
ブレーカ孔３２のサイズは、通過するべきペレットのサイズによって大体決まる。典型的には、孔のサイズ又は断面積は、管１０の内部の断面積のサイズの３分の１から６分の１である。円形構成において、典型的にはブレーカ孔のディメンションは、ブレーカプレート８の中心への増加した近接度に関して増加するが、ブレーカ孔は各半径断面内では実質的に同一のディメンション及び構成を有する。他の実施形態において、個々の各ブレーカ孔のディメンション及び構成も変化させることができる。ブレーカ孔３２の典型的な構成は、図面に示されたようなものであり、典型的なディメンションは、直径又は断面で１０〜４０ｍｍ及び深さで５〜５０ｍｍである。
【００３１】
ブレーカプレートを作製する方法とその構成材料は、本発明にとって重要ではない。典型的には、ブレーカプレートは、ステンレス鋼から構成され、アーク溶接を用いて組み立てられるが、非常に低レベルの金属汚染を要求する用途、例えば、超高電圧ケーブル用の鞘を作製するためのポリエチレンの使用においては、ブレーカプレートは、別の材料、例えばエンジニアリングプラスチックから作製し、アーク溶接以外の技術を用いて、例えば接着剤の使用により組み立てることができる。
【００３２】
一般に、ペレット２Ａがホッパー４からブレーカプレート８上に流れる際に、ペレットは、ペレット上の重力によってブレード縁部３０に接して下向きに押される。加えて、ペレットに対する下向きの圧力を増加させるために、空気圧の使用及び／又は機械的な支援を用いることができる。下向きの圧力の下で、ペレット２Ａの小凝集塊がブレードの切断作用によって個々のペレットに分離され、これらのペレットは、凝集していないペレット２Ａと共に、ブレーカ孔３２を通って管１０の中に流れる。ブレーカプレートの近く又は上部上のペレットよりも上のペレットの温度及び重量のような種々の理由のために、大凝集塊２Ｂが形成される場合がある（図２Ａに示すように）。これらの凝集塊は、ペレットがブレーカプレートを通って管１０の中に流れるのを完全に阻止するのではないにせよ、妨げるおそれがある。
【００３３】
図３Ｄを参照すると、ペレット２Ａの凝集塊が上に乗っているブレーカプレート８が示されている。他のペレットは恐らくそれらの周りのブレーカ孔３２を通過して管１０へのペレット２Ａの十分な流れを提供するので、図示された凝集塊は小凝集塊と考えられてもよい。さらに、凝集塊はブレーカプレート８上で分離して示されているが、実際にはホッパー４内の他のペレットの重量がそれらの上に圧しかかっている。これらの他のペレットからの下向きの圧力が、プレートのブレードに接して凝集塊の破砕を促進し、次いで破砕された凝集塊がブレーカ孔を通過する。代替的に、凝集塊がそれらの上にあるペレットの重量の下で破砕されず、図示された凝集塊が管へのペレットの流れを実質的に阻止するのに十分なだけのものである場合、それらは大凝集塊を構成し、それらを破砕するためにプレス６が作動されることを必要とする。
【００３４】
図４Ａは、プレス６とブレーカプレート８とを含む中間ホッパー７の拡大図である。プレスはプレスアーム１４を含み、各プレスアームは、ペレットに最も近いアームの端部に位置するプレスヘッド３６をさらに備える。図４Ａは、２つのプレスヘッドを示し、各々は半円形の形状（図示せず）であり、可撓性ホッパー下部１８の実質的に対向する側部上に及びブレーカプレート８の上面の真上に配置される。プレスヘッド３６の半円形の形状は、円形の下部１８及び円形のブレーカプレート８と位置合わせして構成され、一方の形状は、典型的には他方の形状を受け入れるように構成される。
【００３５】
プレスアーム１４は、各々がブレーカプレート８の上部よりも上で大凝集塊２Ｂ（図４Ｂに示されるもののような）の方に内向きに動くように、あらゆる適切な手段、例えば、空気圧、油圧などによって作動される。この内向きの移動は、凝集塊だけでなく、ホッパー４の下部区域１８（この実施形態においては可撓性の袋又はバッグの形態である）と可撓性障壁又はカーテン３８（後述）も圧縮する。プレス６は、大凝集塊２Ｂに、それらが十分に小さい破片に断片化してブレーカプレート８のブレーカ孔３２を通過するのに十分なだけの圧縮力を与える。ＸＬＰＥ大凝集塊を断片化するのに必要な圧縮力は、典型的には１フィートあたり２から２０キログラム（ｋｇｆ）までの間である。圧縮中のプレスアームの変位、すなわち、休止位置から延長位置までのプレスヘッド３６の移動は、典型的には３０ｍｍから１００ｍｍまでの間である。プレスアーム１４は、それらが適切なセンサ（図示せず）によって検出される所定の延長位置又は負荷限界に到達したときのいずれかに後退させられる。
【００３６】
図４Ａはまた、プレスヘッド３６とホッパー４の下部区域１８、したがって間接的にペレット２Ａ（及び凝集塊２Ｂ）との間に置かれた、可撓性障壁３８を示す。可撓性障壁は、典型的には耐久性のあるフィルム又はカーテンの形態であり、ペレットがホッパー４から中間ホッパー７の中を通る際に、特にブレーカプレート８の上部で詰まりが発生する場合に、ペレットがこぼれるのを防止する又は最小にする。典型的には、可撓性障壁は、ペレットと同一の材料、例えばＸＬＰＥから構成されるが、他のタイプの耐久性のある分離障壁、例えばナイロン又はポリエステルから作られたものを用いることができる。図４Ｂは、下向きに及び中間ホッパーの外部を覆って延びる可撓性障壁の一実施形態を示す。
【００３７】
前述のように、ホッパー４は、種々の材料からなり、種々の形状で構成されてもよく、図１Ｂに示された実施形態において、ホッパー４は、ペレット２Ａが予め充填された可撓性の耐久性のある材料からなる袋又はバッグである。ペレットを除去するプロセスにおいて、バッグは、ペレットが重力の下でバッグの開放端を流れ出てもよいように、支持フレーム５に固定される。バッグは、充填開口部と放出開口部とを有してもよく、又はバッグは、それを通って充填される及び空にされる単一の開口部を有してもよい。後者の場合、バッグは典型的にはペレットの放出のために倒置される。ペレットがホッパー４から中間ホッパー７に流れる間、ペレットがこぼれるのを回避するために、可撓性障壁３８は、バッグの放出開口部の付近に固定されてもよい。可撓性障壁は、中間ホッパーを少なくとも部分的に包囲する。
【００３８】
図５は、隣接して流れ検出器１２が置かれた区域４０を有する、管１０を示す。管の区域４０は、典型的には、ペレットがそこを通って中間ホッパーから入る管の開放端の近くに置かれる。区域４０は、透明、半透明、又は不透明であってもよく、すべてではないが、ほとんどの管の他の区域と同様に、単純に管の長さであってもよい。その構成が如何なるものであろうとも、管は、管を通るペレットの流れを感知する流れ検出器の作動を容易にする、又は少なくとも妨げないように構成される。光散乱、誘導、キャパシタンス、ソナーなどのような種々の流れ検出法を用いることができる。図５において、流れ検出器１２は、区域４０の一方の側に置かれた発光体４２と、発光体４２とは反対側に置かれた光検出器４４とを含む。
【００３９】
作動時には、流れ検出器１２が、管１０を通るペレット２Ａの流れを測定する。流れ検出器によるペレットの減少又は停止した流れの検出が、凝集塊２Ｂを断片化するためにプレス６を作動させる。本実施形態においては、プレスの作動を容易にするために、流れ検出器とプレスはプログラム可能論理コントローラ（図示せず）を介して通信するが、他の実施形態において、この制御は、集積された又は離散したリレーのような種々の他のデバイスによって実行されてもよい。多くのプロセスは、製品品質を保証するために、自由に流れるペレット２Ａの最低連続流れに大いに依存するので、ペレットの流れが最低速度よりも低く検出されるときに、下流のプロセス、例えば押出機の作動を遅くする又は休止させるために、流れ検出器１２はまた、１つ又は複数の他のプロセスコントローラ（図示せず）と通信してもよい。
【００４０】
本発明は、上記の例及び図面の参照によってかなり詳細に説明されたが、この詳細は、例証する目的のためであり、付属の請求項に記載されるような本発明の精神及び範囲への制限として解釈されるべきではない。特に米国慣例のすべての米国特許、許可された特許出願、及び米国特許出願公開を含む、上記に挙げられたすべての特許及び公開を参照により本明細書に組み入れる。
【符号の説明】
【００４１】
１  搬送システム
２Ａ  凝集していないペレット
２Ｂ  凝集したペレット
４  ホッパー
５  支持フレーム
６  プレス
７  中間ホッパー
８  ブレーカプレート
１０  管
１２  流れ検出器
１４  プレスアーム
１６  上部区域
１８  放出区域
２４  支持アーム
２６  フレーム基部
２８  円形ブレード
３０  ブレード縁部
３２  ブレーカ孔
３３  交差ブレード
３６  プレスヘッド
３８  可撓性障壁、カーテン
４０  区域
４２  発光体
４４  光検出器
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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