(57)【要約】  ホッパーアセンブリが、供給原材料を収容するように構成されたホッパーを含む。振動付与デバイスがホッパーの内部に配置され、振動源が振動付与デバイスに結合される。本発明の実施形態は、種々のホッパー構成を提供することによって、均一な供給の種々の改良を提供すると考えられ、これらのホッパー構成は、種々の供給が困難な材料及びそれほど供給が困難でない材料のための計量デバイスのより一貫して均一な充填を確実にする。これらの実施形態のうちの１つ、それ以上、又はすべてが、精度を向上し、制御の正確性を増し、さらに、製造及び保守に要する費用がより少ない、より単純化されたホッパー構造を提供すると考えられる。
2019504183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパー用の振動アセンブリであって、
ホッパー内に取り付けられるようになされた略円錐部材と、
前記略円錐形部材の上側部分に配置され、且つ前記ホッパーの内面と密封係合するような大きさ及び形状とされた少なくとも１つの上側シール面と、
前記略円錐部材の下側部分を振動デバイスに接続し、且つ流路を画定する少なくとも１つの接続部分と
を有する振動アセンブリ。
【請求項２】
前記略円錐部材は、前記ホッパーの下側円錐部分内に取り付け可能である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記略円錐部材は、略垂直に配向さられた中心軸線を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのシール面は、環状部材上に配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記環状部材は、前記略円錐部材の前記上側部分に取り付けられる、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの接続部分は、複数の流路を画定する複数の接続部分を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの接続部分は、環状接続部材のウェブ部分を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記環状接続部材は、上側円形フランジ部分と下側シャフト部分とを有し、また前記ウェブは、半径方向に配向された複数のウェブを有する、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記振動デバイスは、バイブレータを有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記バイブレータは、前記ホッパーの下方に位置するハウジングに取り付けられた空気式又は電気式のアクチュエータである、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記振動装置は、前記略円錐部材を通して延びる細長い部材をさらに有する、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記ホッパーは、溶射粉末を含む供給原材料ホッパーである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記ホッパーは、フィーダーデバイスに連結される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記フィーダーデバイスは、回転ディスクフィーダー及び減量式フィーダーのうちの１つである、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記振動デバイスは、毎分約２０００振動から約２００００振動までの範囲の振動を発生するアクチュエータである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記振動デバイスは、ホッパー排出開口の領域に配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記振動デバイスは、前記ホッパーの内部に配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記振動デバイスは、前記ホッパーの外側に配置されたバイブレータに結合される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記振動デバイスは、半径方向に配向されたスポークを有する管状部材を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記略円錐部材の下側部分の領域に位置する少なくとも１つのスクリーンをさらに有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
ホッパー用の振動アセンブリであって、
ホッパー内に取り付けられるようになされた略円錐スリーブであって、内部円錐空間を画定する略円錐スリーブと、
前記略円錐スリーブの上側環状部分に配置された環状シールと、
前記略円錐スリーブの下側環状部分を振動部材に接続する接続部分と、
前記下側環状部分の領域に配置された少なくとも一つの流路と
を有する振動アセンブリにおいて、
前記振動部材の振動は、前記接続部分を介して前記略円錐スリーブに伝わること、及び前記少なくとも１つの流路は、前記略円錐スリーブ内の材料がそこを通って前記下側環状部分の外へ出ることを可能にすることを特徴とする、振動アセンブリ。
【請求項２２】
ホッパー用の振動アセンブリであって、
ホッパー内に取り付けられるようになされた略円錐スリーブであって、その軸線が前記ホッパーの軸線と軸方向に整列された略円錐スリーブと、
前記略円錐スリーブの上側環状部分に配置された環状シールと、
前記円錐形スリーブの下側環状部分を振動部材に接続する接続部分であって、複数の流路を画定する接続部分と
を有する振動アセンブリにおいて、
前記振動部材の振動は、前記接続部分を介して前記略円錐スリーブに伝わること、及び前記複数の流路は、前記略円錐スリーブ内の材料がそこを通過することを可能にすることを特徴とする、振動アセンブリ。
【請求項２３】
粉体供給原料用のホッパーアセンブリであって、
供給原材料を収容するように構成され、且つ底部排出セクションを有するホッパーと、
請求項１から２２までのいずれか１項に記載の振動アセンブリと、
振動源と
を有するポッパーアセンブリ。
【請求項２４】
溶射用粉末供給原料用の加圧及び／又は密封可能なホッパーアセンブリであって、
供給原材料を収容するように構成され、且つテーパ底部セクションを有するホッパーと、
請求項１から２２までのいずれか１項に記載の振動アセンブリと、
前記振動アセンブリに連結された振動源と
を有するホッパーアセンブリ。
【請求項２５】
請求項２３又は２４に記載のホッパーアセンブリを介してフィーダーデバイスに粉体供給原材料を供給する方法であって、
前記ホッパー内に配置された前記粉体供給原材料に振動を与えるように前記振動源を作動させるステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
適用なし。
【０００２】
（連邦政府に支援された研究又は開発に関する陳述）
適用なし。
【０００３】
（コンパクトディスク付録の参照）
適用なし。
【０００４】
２つの主要で別個のタイプの粉体フィーダーが、サーモスプレー又は溶射オペレーション用設備市場を占めている。１つは回転式ディスクフィーダーであり、もう１つはいわゆる「減量式フィーダー（ｌｏｓｔ  ｗｅｉｇｈｔ  ｆｅｅｄｅｒ）」である。
【背景技術】
【０００５】
回転式ディスクフィーダーは、ほぼ容量式の粉体供給装置と考えられる。しかしそれらの性能は、計量溝を充填する粉体の質に大きく依存する。粒子形状及び粉末の大きさ次第で、いくつかの原料材料は、溝の充填中にブリッジ化及びラットホール化する傾向が高い。ラットホール現象の関連する記述は、論文「Ｆｕｎｎｅｌ  Ｆｌｏｗ  ｉｎ  Ｈｏｐｐｅｒｓ」、Ｔ．Ｖ．Ｎｇｕｙｅｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ、１９８０年１２月、第４７巻、第７２９〜７４５頁に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。これと反対に、他の原料材料は、より自由に且つ速く流れる。多様な溝の幾何形状、及び対応するスプレッダー及びピックアップシューが、供給が困難な様々な材料に関して適切な性能を提供するために開発されてきた。
【０００６】
加えて、供給が困難な粉体が大きなボイドや過圧縮なしに計量溝を充填することを保証するために、機械的に駆動される内蔵撹拌機を備えたホッパーが使用されている。しかし、これらのタイプのホッパーは製造が幾何学的に複雑で高価であることが多い。さらに、それらは典型的には、特に１つの供給原料粉末を他のものに切り替える際、時間のかかるメンテナンスを必要とする。
【０００７】
公知のホッパーではまた、過大な材料片（不適切な取り扱いの間に凝集又は汚染された粉体供給原料）が供給原料ラインに入るのを防ぐことが困難であった。
【０００８】
対照的に、「減量式フィーダー」は、粉体を緩い自由流動状態に、且つ流動化ガスの通路に透過可能に維持するために使用される外付けバイブレータを採用した流動式フィーダーである。このバイブレータは、重量センサにフレキシブルに取り付けられたホッパー全体を振動させる。重量センサからの出力信号が常時解析され、変化率が制御回路によって計算される。この装置はまた、視覚ディスプレイを利用することもできる。しかしこの配置は欠点を有し、すなわち、時間遅延は重大で、また所望の精度に対する人質である。重量センサに作用する全力の振動成分の減少は、時間遅延を低減することを可能にし、重量変化の計算速度の精度を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，９００，１９９号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｆｕｎｎｅｌ  Ｆｌｏｗ  ｉｎ  Ｈｏｐｐｅｒｓ，ｂｙ  Ｔ．Ｖ．Ｎｇｕｙｅｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，１９８０年１２月，第４７巻，第７２９〜７４５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
供給が困難な様々な材料のために、計量デバイスのコンスタントで均一な充填を提供することによってフィーダーを均一に改善することが望まれる。また、制御の精度と正確さを向上すること、及び製造及び維持にほとんどコストがかからなくするようにホッパーの構造を簡素化することも有益である。追加の改良は、原料ラインに侵入する過大な材料片（ｓｐｅｃｋ）又は異物に対するより効果的な保護を提供することである。さらに他の利点は、原料材料の交換の間に典型的に必要とされるホッパーの分解、浄化及び再構成を行うのに必要な時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態は、様々な供給が困難な材料及び供給がそれほど困難でない材料のための計量デバイスのより一貫して均一な充填を保証する様々なホッパー構成を提供することによって、均一な供給の様々な改良を提供すると考えられる。これらの実施形態のうちの１つ、それ以上、又はすべてが、精度を向上させ、制御に正確性を与え、さらに、製造及び保守の費用がより少ない、より単純化されたホッパー構造を提供すると考えられる。加えて、開示された実施形態は、従来のホッパー構成と比較して、供給原料ラインに入って材料の供給に悪影響を与える過大な部片や異物に対するより効果的な保護を提供する。これらの実施形態はまた、供給原材料の変更の間に典型的に必要とされるホッパーの分解、浄化及び再組み立てを行うのに必要な時間を短縮する。
【００１３】
本発明の非限定的な実施形態によれば、供給原材料を収容するように構成されたホッパーと、ホッパー内に配置された振動付与デバイスと、振動付与デバイスに結合された振動源とを有するホッパーアセンブリが提供される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、供給原材料は溶射用粉末である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ホッパーアセンブリは、フィーダーデバイスに連結されている。
【００１６】
いくつかの実施形態では、フィーダーデバイスは、回転ディスクフィーダーである。
【００１７】
いくつかの実施形態では、フィーダーデバイスは、減量式フィーダーである。
【００１８】
いくつかの実施形態では、ホッパーアセンブリは、アダプタを介してフィーダーデバイスに連結される。
【００１９】
いくつかの実施形態では、ホッパーアセンブリの底部テーパ排出端部が、アダプタを介してフィーダーデバイスに連結される。
【００２０】
いくつかの実施形態では、振動源は、空気圧アクチュエータである。
【００２１】
いくつかの実施形態では、振動源は電動アクチュエータです。
【００２２】
いくつかの実施形態では、振動源は、毎分約２０００（２Ｋ）から２００００（２０Ｋ）振動の範囲の振動を発生させるアクチュエータである。
【００２３】
いくつかの実施形態では、振動源は、ホッパー排出開口の領域に配置される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、ホッパー排出開口の領域に配置される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、円錐形状のスリーブである。
【００２６】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、供給原料スクリーンスリーブである。
【００２７】
いくつかの実施形態では、振動源は、ホッパーの中心軸線と軸線方向及び／又は半径方向に整列される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、振動源は、ホッパーの内部に配置される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、振動源は、ホッパーの外部に配置される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、ホッパーの中心軸線に略平行に配向された複数のロッドであって、振動支持体に結合された複数のロッドを含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、略下向きに配向された複数の略等間隔に離間したロッドであって、支持リングを介してシャフトに連結された上端を有する複数のロッドを含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、半径方向に配向された複数のスポークを有する部材を含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、振動付与デバイスは、ホッパーをフィーダーデバイスに結合するように構成されたアダプタに取り付けられる。
【００３４】
本発明の非限定的な実施形態によれば、粉体供給原料用のホッパーアセンブリであって、供給原材料を収容するように構成され且つ底部排出セクションを有するホッパーと、ホッパーの内部に配置された振動付与デバイスと、ホッパーの底部排出端をフィーダーデバイスに結合するように構成されたアダプタと、アダプタ及びホッパーカバーのうちの一方に結合され又はそこから取り外し可能である振動源とを有するホッパーアセンブリが提供される。
【００３５】
本発明の非限定的な実施形態によれば、溶射粉体供給原料用のホッパーアセンブリであって、供給原材料を収容するように構成され且つテーパ底部排出セクションを有するホッパーと、ホッパーの内部に配置された振動付与デバイスと、ホッパーの排出端をフィーダーデバイスに結合するように構成されたアダプタと、振動源とを有するホッパーアセンブリが提供される。振動源は、アダプタに結合され又はそこから取り外し可能であり、且つ／又は振動付与デバイスがアダプタに結合され又はそこから取り外し可能である。
【００３６】
いくつかの実施形態では、上述したタイプのいずれかのホッパーアセンブリを介してフィーダーデバイスに粉体供給原材料を供給するための方法であって、振動源を作動させ、それにより振動付与デバイスを振動させてホッパー内に配置された粉体供給原材料に振動を与えるステップを含む方法が提供される。
【００３７】
いくつかの実施形態において、ここに開示されたホッパーが、回転ディスク及び「減量」流体フィーダーの両方に使用することができる。これは、ホッパー底部が振動アクチュエータにより駆動される内部カラーを有する場合に特に有利であり得る。このカラーは、計量デバイス隣接するホッパー排出スロートの近傍に取り付けられる。カラーは、ホッパー内部に向かって開口した漏斗（ｆｕｎｎｅｌ）に似ている。この漏斗状の構造体は、計量デバイスを過大な異物から保護するために安全スクリーンを含んでいてもよい。可撓性の隔離リング又は環状ダイアフラムを利用して、カラーが主に主ホッパー中心軸線に沿って振動（揺動）できるようにすることができる。スケルトン又はツリー状の構造体が有利には利用され、これは、粉体を通して振動を拡散するために内部ホッパー空間内に位置する振動アクチュエータに迅速に取り付け及び取り外しできる。このカラー及び組み合わされた構造体は、電気、空気圧、機械的連結、又は他の既知の動力源によって作動する内蔵振動源によって駆動されてもよく、又はそのような内蔵動力源を有していてもよい。これは、ホッパー壁を通してさえも起こり得る。運転中、カラー振動がホッパー内に含まれる供給原材料に振動を伝達するために利用されている間、ホッパーは主として静止したままであり得る。供給原材料は、振動流動化の影響によって緩まるようになされ、そしてブリッジ化又はラットホール化することなく、一貫した態様で計量デバイスを充填することができる。「減量式フィーダー」とともに使用される場合、内部揺動構造体の使用は、重量センサに作用する外部振動力を劇的に減少することができる。このようにして、より速く且つより正確に計算された供給量が得られる又は決定されることができる。
【００３８】
本発明の他の例示的な実施形態及び利点は、本開示及び添付の図面を検討することによって確認することができる。
【００３９】
本発明は、本発明の非限定的な例示的実施形態である添付の図面を参照して、以下の詳細な説明においてさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるホッパーアセンブリの第１の非限定的な実施形態を示し、この実施形態では、底部セクションが断面で示され、且つ回転ディスクフィーダー上に設置されるように構成される。
【図２】図１の底部セクションの拡大図である。
【図３】本発明によるホッパーアセンブリの第２の非限定的な実施形態を示し、この実施形態では、振動アクチュエータがホッパーの外部に位置し、且つ／又はホッパーの内部に位置しておらず、且つ上部カバーを通過する機械的リンクを介して振動スロートインサートに接続される。
【図４】本発明によるホッパーアセンブリの第３の非限定的な実施形態を示し、この実施形態では、内部振動アクチュエータが、振動をバルク粉体に伝播するスケルトン又はツリー状（の形状の）構造体と組み合わせて使用される。
【図５】図４の実施形態で使用される底部アダプタモジュール又はユニットと、ツリー状構造体とを示す図である。
【図６】図４及び図５で使用される底部アダプタモジュールの上面図を示す。
【図７】図６に示す底部アダプタモジュールの側断面で僅かに拡大した図を示す。
【図８】本発明によるホッパーアセンブリの第４の非限定的な実施形態を示し、この実施形態では、ロッキングレバー型の外部振動アクチュエータが、バルク粉体内に振動を伝播するスポーク状構造体と組み合わせて使用され、またこの実施形態は、流体タイプの「減量式フィーダー」に取り付けるように構成される。
【図８Ａ】９０度回転した図８の断面図を示し、これは、振動発生ユニット又はアセンブリに未だ取り付けられておらず、又はその内部に滑り込まれていないスポーク状構造体を備える。
【図８Ｂ】図８Ａの拡大部分を示す。
【図９】９０度回転した図８の断面図を示し、これは、振動発生ユニット又はアセンブリに取り付けられ、又は滑り込まれたスポーク状構造体を備える。
【図９Ａ】９０度回転した図８の側面図を示す。
【図１０】図８の斜視断面図を示す。
【図１１】図８〜図１０の実施形態で使用されるスポーク状構造体の側面図を示す。
【図１２】図８の実施形態で使用されるスポーク状構造体の別の側面図を示す。
【図１３】図８の実施形態で使用されるスポーク状構造体の側面斜視図を示す。
【図１４】図８の実施形態で使用することができるスポーク状の構造体の代替品の側面図を示し、この構造体は、後述する図２０のそれに似た実施形態においても使用することができる。
【図１５】図１４のスポーク状構造体の代替品の別の側面図を示す。
【図１６】図１４のスポーク状構造体の代替品の側面斜視図を示す。
【図１７】図８の実施形態で使用することができる他の代替のスポーク状構造体の側面図を示す。
【図１８】図１７の代替スポーク状構造体の他の側面図を示す。
【図１９】図１７の代替スポーク状構造体の側面斜視図を示す。
【図２０】本発明によるホッパーアセンブリの第５の非限定的な実施形態の側面図を示し、この実施形態では、振動漏斗セクションが、バルク粉体に振動を伝播するために振動アクチュエータと組み合わせて使用される。
【図２１】図２０のホッパーアセンブリの上面図を示す。
【図２２】図２０のホッパーアセンブリの側面断面図を示す。
【図２３】図２２の拡大部分を示す。
【図２４】図２０の実施形態で使用されるような漏斗セクションアセンブリを有する振動構造体の側面図を示す。
【図２５】図２４の振動構造体の側面図を示す。
【図２６】図２５の振動構造体の側断面図を示す。
【図２７】図２６の拡大部分を示す。
【図２８】図２４に示す振動構造体で利用する漏斗セクションアセンブリの側面図を示す。
【図２９】図２８の漏斗セクションアセンブリの上面図を示す。
【図３０】代替漏斗セクションアセンブリの上面図を示し、この実施形態は、スクリーンが利用されないことを除いて、図２８及び図２９のそれに似ている。
【図３１】図３０の漏斗セクションアセンブリの断面図を示す。
【図３２】図２２〜図３１に示す漏斗セクションアセンブリで使用されるコネクタの底部側斜視図を示す。
【図３３】図３２のコネクタの上部側斜視図を示す。
【図３４】図３２のコネクタの上面図を示す。
【図３５】図３２のコネクタの側面図を示す。
【図３６】図３５のコネクタの側面断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本明細書に示された具体的事項は例であり、本発明の実施形態の例示的な説明のためだけであり、本発明の原理及び概念的観点の最も有用で容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示される。この点に関して、本発明の基本的な理解のために必要である以上に詳細に本発明の構造的詳細を示す試みはなされておらず、発明の詳細な説明は、どのようにして本発明が実際に実施できるか当業者に明らかにする図面を伴う。
【００４２】
図１及び図２に示される第１の実施形態を参照すると、ホッパー１、及びホッパー１に取り外し可能に取り付けられる気密密閉カバー２を利用するホッパー組立体が示されている。カバー２は、基部２ａとハンドル２ｂとを含み、接続装置を介してホッパー１に解放可能にロックされることができる。例示的な実施形態では、この接続装置は、ホッパー１の上端に取り付けられたロックフィンガ又は突起３と、ベース２ａに配置されたスロット４とを利用する。このような装置によって、カバー２は軸方向に下げられること、及びその後ロック位置までねじられ又は部分的に回転されることができる。
【００４３】
図１の実施形態では、ホッパー１は、カバー２が固定される上端と、主クランプＣによって結合されたテーパ状下側セクション５とを含む。しかし、上端と下側部分５との間の部分は、本発明の範囲内の単体ホッパーであることもできる。
【００４４】
図２を参照すると、ホッパー１の下側セクション又は部分５はテーパ状であり、下側リップ又はフランジ６を含み、これは、ホッパー１が、レセプタクルユニット８の上側フランジ端に、例えばクランプ７を介して機密に密閉されることを可能にする。ユニット８は２つの主構成要素、すなわち上側構成要素及び下側構成要素を含む。下側構成要素はアダプタモジュール９であり、上側構成要素は移送モジュール１０である。モジュール９及び１０は、それぞれのフランジ端で、第２クランプ７によって互いに結合される。モジュール９及び１０は以下でより詳細に説明される。
【００４５】
図１を再び参照すると、ホッパー１の上側部分が、流動化ガスの供給源１２に接続される固定ポート１１を含むことが認められる（概略的に示される）。供給源１２はホッパー１を気密密封状態にしつつ、例えば１０ｐｓｉ（６９Ｐａ）から２００ｐｓｉ（１３７９Ｐａ）の間の圧力に加圧することができる。
【００４６】
図２を再び参照すると、アダプタモジュール９が２つの主構成要素、すなわち固定本体１３と、その中に同心に配置されたインサート１４であって、ホッパー１の垂直又は中心軸線１５に対して同心に配置されたインサート１４とを含むことが見られる。インサート１４は、円錐又は漏斗形状のスリーブであって、本体１３に対して相対的に移動するように本体１３内に配置されたスリーブの形態を有することができる。この位置決め又は取り付けは、可撓性の上側Ｏリング１６及び可撓性の下側Ｏリング１７を介して行われる。インサート１４の頂部分１８は、ブラケット１９の下端に結合され又は取り付けられる。ブラケット１９の他の部分は、バイブレータ２０の一端に連結される。この非限定的な実施形態では、空気圧式バイブレータが利用される。しかし、油圧式又は電気式のような他のタイプの振動デバイスも利用することができる。バイブレータ２０は、本質的にホッパー垂直軸線１５に沿って配置又は方向付けられて、モジュール１０内に延在する。
【００４７】
移送モジュール１０は２つのエルボ２１を有し、これら２つのエルボ２１は、モジュール１０の壁２２と密封係合するとともに、壁２２を貫通する一端を有する。この密封係合は１以上のＯリング２３によって提供される。各エルボ２１は、対応するナット２４によって保持される。第１の金具（ｆｉｔｔｉｎｇ）２５が、２つのエルボ２１のうちの１つを圧縮空気源（図示せず）に接続する。金具２５と流体連通するエルボ２１は、可撓性チューブ２７の一端に配置された他の金具２６に連結されている。チューブ２７はさらに、金具２８を介してバイブレータ２０の取込部に結合された反対側の端部を有する。バイブレータ２０の排出口は、金具２９によって他の可撓性チューブ又はホース３０に接続され、その反対側の端部は金具３１を介して他のエルボ２１に連結されている。マフラー３２がエルボ２１の反対側の外側部分に接続され、壁２２の外側に位置している。圧縮空気源（図示せず）が稼働して圧縮空気がポート２５を介して導入されると、バイブレータ２０が作動する。振動は、バイブレータ２０からインサート１４へとブラケット１９を介して伝達される。バルク原料粉末がホッパー１内に配置されたとき、インサート１４の振動がその内部に含まれる粉末に与えられる。これが起きたとき、供給原料粉末は緩まり、例えば所定の振動レベルに基づいて制御可能な様式でインサート１４の底部スロート３３を通して計量デバイス（図示せず）に流れる。アダプタモジュール９のそのような計量デバイス装置への取り付けを容易にするために、本体１３の底面又はフランジ３４が取付穴３５及びＯリング溝３６を含む。標準取付穴パターンとすることができる取付穴３５の配置、及びＯリング溝３６の位置は、非限定的な例として、既存のフィーダーに接続する配置とすることができる。
【００４８】
図３は、ホッパーアセンブリの他の実施形態を示す。しかし、この実施形態では、ホッパーアセンブリＨは、一般的なシングル１０／ツイン２０フィーダーで使用される計量デバイスＭＤと結合される。ホッパーアセンブリＨは、ホッパー１０１が、カバー１０２であって、その本体１０２ａがナット１１４によって適所に保持された中央に位置する密閉インサート１０３を有するカバー１０２によって覆われている点を除いて、図１のそれと同じ（特定の対応する共通参照番号を備えた）構成要素の多くを利用する。カバー１０２のハンドル１０２ｂは、以下で手短に説明されるように、バイブレータのためのスペースを可能にするために側方にシフトされている。インサート１０３は管状構造であり、円形又は概ね円筒形の連結部材１０４の通過を可能にする。連結部材１０４は、一体部材として作製することができ、或いは互いにジョイント又は接続具Ｊを介して接続される複数の部品から組み立てられることができる。連結部材１０４の外径は、インサート１０３の開口部の内径よりわずかに小さく、また連結部材１０４とインサート１０３の間の半径方向シールを提供する可撓性Ｏリング１０６を含む少なくとも１つの溝１０５も有する。連結部材１０４の上側又は突出端部１０７が、急速接続（クイックコネクション）部材１０８によってバイブレータ１０９と結合される。先の実施形態とは対照的に、バイブレータ１０９はホッパー１０１の外側に配置される。連結部材１０４の反対側の端部１１０は、ブラケット１９を介して、図１に記載されたタイプの下側又はアダプタモジュール９のインサート１４の上側部分１８に結合される。先の実施形態とは異なり、ホッパー１０１は上側モジュール１０を使用することなく下側モジュール９に結合される。供給原料粉末をホッパー１０１内に装填するために、クイックコネクション１０８が取り外され、バイブレータ１０９が連結部材１０４から除去又は切り離される。カバー１０２はその後、ロック解除位置へと回され、外される。ホッパー１０１が供給原料粉末で充填された後、カバー１０２は再び配置され、ロック位置へと回されることによってロックされる。クイックコネクション１０８がその後再び接続され、バイブレータ１０９が作動位置に戻る。バイブレータ１０９が活性化又は作動されると、これは連結部材１０４の往復運動を引き起こし、これはアダプタモジュール９のインサート１４の垂直方向振動に変換される。これは、供給原料粉末を緩める（ルーズにする）とともに、インサート１４の底部スロート３３を通してデバイスＭＤの移動ディスク１１２の溝１１１内に流入させる。吸入口１１３が、粉末を、サーモスプレー装置（図示せず）によるその後の使用のために搬送する。
【００４９】
図４〜図７は、回転ディスクフィーダーの形態を有する計量デバイスＭＤに取り付けられたホッパーアセンブリＨの他の実施形態を示す。この実施形態は、図１のものと同様のホッパー２０１と、以下に詳細に説明するように内部にバイブレータが取り付けられたアダプタモジュール２０９とを有する。バイブレータは圧縮空気によって駆動され、またツリー状構造体２１４を有する剛性タイロッド２０４に結合される。この構造体２１４は、取り付けカラー２１５と、ホッパー２０１内に含まれるバルク原料粉末に浸漬されるように構成された複数のロッド又はフィンガ２１６とを含む。接続ピン２１７を使用して、構造体２１４を部材２０４に固定することができる。部材又はタイロッド２０４はモジュール２０９から上方に延びて、フィンガ２１６のツリー状構造体２１４を支持する。他のフィンガ構成を利用することができるが、図５では、フィンガ２１６は中央ハブ２１５の周りに円形に配置されており、それらの数及び形状は変化してもよい。ハブ２１５は、タイロッド２０４の上端部上で摺動するボアを有する。接続ピン又はクレビスピン２１７は、ロッド２０４及びカラー２１５の横断穴（ｃｒｏｓｓ  ｈｏｌｅ）を通して嵌合して、構造体２１４をタイロッド２０４上にしっかりと保持する。このような構成により、構造体２１４はロッド２０４に対するその軸線方向の移動について制限される。この構成はまた、例えば、ロッド軸線を中心とする運動の部分的な回転の自由を可能にする。非限定的な一実施形態では、構造体２１４の全体の直径は、ホッパー充填スロートの内径より小さい。このようにして、構造体２１４は、カバー２０２を除去することによってホッパー２０１内に挿入することができる。
【００５０】
図６及び図７は、アダプタモジュール２０９の詳細を示す。モジュール２０９は、接続本体２１９を備えた振動アクチュエータ２２０を含む。アダプタ本体２２１が、その内部にインサート２２２を搭載し、インサート２２２は、互いに分離された外側溝２２３及び２２４であって、アダプタ本体２２１の内部から可撓性Ｏリング２２５、２２６及び２２７によって分離された外側溝２２３及び２２４を備える。他のＯリング２２８が、底部位置において、インサート２２２とアダプタ本体２２１の間の空間を隔離し且つ維持するように機能し、また同時に、他のＯリング２２９がリング２３０によって保持され、またスナップリング２３１によって、粉体がインサート２２２と本体２２１の間の空間の上方から侵入することが防止される。アクチュエータ又はバイブレータ２２０は、アクチュエータ２２０のピストンボア２３４と流体連通する吸入空気通路２３２及び出口空気又は排出空気通路２３３に接続される。これらの通路２３２及び２３４は、それぞれ、外側溝２２３及び２２４とも流体連通している。吸入金具２３５が、ボア２３４に空気を供給するために圧縮空気の供給源に接続されることができる。使用済み又は排出空気がマフラー２３６によって大気中に排出される。ピストンボアの底部はプラグ２３７によって閉鎖され、また同時に、ボア２３４の上部は、タイロッド２０４の下側端部に取り付けるためのネジ付き開口２３９を有する隔離アダプタ２３８によって密閉されている。往復ピストン２４０がボア２３４によって位置付けられ、またモジュール２０９の垂直軸線２４１に沿って軸線方向に上下に移動することができる。本体２１９は、ネジ２４２によってインサート２２２に結合される。動作中、バイブレータ２２０は、ピストン２４０を往復運動させることによって引き起こされる振動を生成し、振動はインサート２２２に伝達され、またアダプタ２３８を介してタイロッド２０４及びツリー状構造体２１４にも伝達される。これは、（インサート２２２のすぐ上且つ内部の）ホッパー２０１のボトルネック底部セクションとホッパー２０１の主貯蔵セクションの両方で供給原料粉末を緩める効果を有する。
【００５１】
図８〜１３は、ホッパーアセンブリＨの他の実施形態を示す。本実施形態は、米国特許第４，９００，１９９号に開示されるような流体タイプの減量式フィーダーとともに使用することができ、その開示は参照により全体が本明細書に援用される。先に開示された実施形態と同様に、ホッパー３０１はバルク粉末を充填することを可能にする取り外し可能なカバー３０２を有する。示されていないが、図１の金具１１と同様の金具が、流動化ガスを粉体のない上部ホッパーゾーンに供給するために、ホッパー３０１に取り付けられる。垂直に配向された管状部材又はロッド３０４が、ホッパーの上部ゾーンから流動化ガスを受け取り且つ集め、またそれを、粉体バルクを通して、ピックアップデバイス３３０に近接する流動化ゾーン３０３に移送することができる。部材３０４の底部は、ピックアップデバイス３３０の周りにガスを分配する多孔質石部材３０５に結合されている。径方向の曲げられたワイヤフォーム又は支持体３１２が、部材３０４を、ホッパー３０１の上部に対してセンタリングされた位置に保持するように構成されている。部材３０４の底部はソケット３０６内にあり、また図８Ａ、図８Ｂ及び図９から明らかなように、そこに上方から摺動可能である。垂直横断穴が水平タイロッド３０７を通して形成され、タイロッド３０７は、側壁を貫通するように取り付けられる。タイロッド３０７は、取り付けスリーブ３０８に対して可撓性Ｏリングによって側壁を通して支持される。タイロッド３０７の外側部分は、ブラケット３１０に連結され、そこに外部バイブレータ３２０が取り付けられる。管状部材３０４の下側部分は分粒スクリーン（ふるい）３２１を通過しており、そして可撓性周辺環状リング３２２によって、バルク粉体が分粒スクリーン３２１を越えて又はその外側に漏れることが防止される。スクリーン３２１は、平坦又は円盤状又は円錐状又はカップ状の形状とすることができ、すなわち、隆起した側面を備え、それにより、蓄積したデブリをホッパー３０１から容易に除去することを可能にする。
【００５２】
ホッパー３０１内に配置された構造体は、上側センタリング支持体３１２、支持チューブ３０４、入口３３５、多孔質石３０５を取り囲む支持タブ３３１を備えたドーム構造体３３２を含む下側センタリング支持体３１２のような多数の主構成要素を含む。タブは中実であり、又は穿孔されていてもよく、その数は変化してもよい。ドーム３３２は、粉体が流動化ゾーン３０３の周り及び内部へ流れ及び移動するのに十分な空間を有してスクリーン構造体３２１の下に取り付けられる。管状部材３０４の下側中央部は、そこに取り付けられた星状要素３３３及び３３４を有する。上側星状要素３３６は、チューブ３０４のより上側部分に取り付けることもできる。これらの星状要素は、好ましくは、互いに対してずらして配置された半径方向に配向された複数のスポークを有することができる。各星のスポークの数は、星要素の数と同様に変化し得る。ホッパーが空であるとき、構造体全体は、カバー３０２を取り外して手動で搭載及び取り外しを可能にする大きさにすることができる。運転中、バイブレータ３２０からの振動は、タイロッド３０７及びソケット３０６を介して、ホッパー３０１内の構造体へ、そしてバルク粉体に伝わる。同時に、スクリーン構造体３２１は、比較的小さなアクティブ領域を持つバイブロスクリーンとして働き、これは、小型の粉体粒子がスクリーン３２１を通して動くことを可能にし、同時に、大型の部片を締め出し、これが流動化ゾーン３０３に到達するのを妨げる。タブ３３１及び要素３３３、３３４及び３３６もまた振動する。振動は、ピックアップデバイス３３０の近傍の粉体流動化をさらに助ける。
【００５３】
図１４〜図１６は、図８〜図１０に示されるホッパー内で利用可能な代替的なスケルトン又は内部構造体を示す。この構造体は、図９〜図１３に示される構造体と完全に交換可能であるように、チューブ３０４のような同等の要素を含むことができる。しかし、スクリーン構造体３２１は、漏斗セクション３５１を有するスクリーン構造３５０と置き換えられ、それにより、底部がスクリーンとして機能するスクリーンカップを形成する。漏斗３５１の上側部分３５２は、ホッパー内部に向かって開口し、可撓性の環状リング３５３を利用する。ホッパー３０１内に配置されたとき、リング３５３は、漏斗３５１とホッパーの内壁との間の可撓性シールを提供する。この配置は、流動化ゾーンをスクリーンによってバルク供給原料粉体から分離し、同時に、振動を、ホッパー内に配置されたバルク粉体に伝達する。構造体３５０の使用は、特定の粉体に対してより高いレベルの汚染防止を提供することができる。もちろん、上述のタイプの１以上の星状要素、例えば上述の要素３３３、３３４及び３３６をチューブ３０４に取り付けることができ、それにより振動の緩和作用（ルーシング）が増強される。
【００５４】
図１７〜図１９は、図８〜図１０に示されるホッパーに利用することができる代替のスケルトン又は内部構造体を示す。この構造体は、チューブ３０４のような同等の要素を含むことができる。加えて、円錐形部材３６０がそこに取り付けられて、バルク粉体のラットホール化を防止し、粉体の大量の流れの形成を助けるように機能する。
【００５５】
図２０〜図３６に示される他の実施形態を参照すると、ホッパー４０１と、ホッパー４０１に取り外し可能に取り付けたれた密閉カバー４０２とを利用するホッパーアセンブリＨが示される。先の実施形態と同様に、カバー４０２はベースとハンドルとを含み、また接続装置を介してホッパー４０１に取り外し可能にロックされることができる。そのような構成によって、カバー４０２は軸方向に下げられ、次いでロック位置へとねじること又は部分的に回転されることができる。
【００５６】
図２０の実施形態は、米国特許第４，９００，１９９号に開示されるような流体タイプの減量式フィーダーとともに使用することができ、その開示は参照により全体が本明細書に援用される。先の実施形態と同様に、ホッパー４０１はバルク粉末を充填することを可能にする取り外し可能なカバー４０２を有する。図２０に見られるように、図１の金具に似た金具がホッパー４０１に取り付けられて、流動化ガスを粉体のない上部ホッパーゾーンに供給する。図２２に示されるように、垂直に配向された管状部材又はロッド４０４が、ホッパーの上側領域からの流動化ガスを受け取り且つ集め、またそれを、粉体バルクを通して、ピックアップデバイス４３０に近接する流動化ゾーン４０３に移送することができる。部材４０４の底部は、ピックアップデバイス４３０の周りにガスを分配する多孔質石部材４０５に結合されている。径方向の曲げられたワイヤフォーム又は支持体４１２が、部材４０４を、ホッパー４０１の上部に対してセンタリングされた位置に保持するように構成されている。部材４０４の底部はソケット４０６内にあり、また（図８Ａ、図８Ｂ及び図９に示されるのと同様に）上方からそこに摺動可能である。垂直横断穴が水平タイロッド４０７を通して形成され、タイロッド４０７は、側壁を貫通するように取り付けられる。タイロッド４０７は、取り付けスリーブ４０８に対して可撓性Ｏリングによって側壁を通して支持される。タイロッド４０７の外側部分は、外部に取り付けられたバイブレータ４２０に連結される。図２３から明らかなように、管状部材４０４の下側部分は漏斗セクションアセンブリに接続され、その主要構成要素は、漏斗セクション４５１及び接続部４６０である。図３０及び図３１に示されるように、接続部４６０は、貫通開口４６５（３２〜３４参照）を画成する複数のスポークを有し、それらは、粉体が漏斗セクション４５１の底端部から出ることを可能にする。図２７〜２９に例示される他の実施形態では、平坦又は円盤状であるスクリーン４８０が開口４６５の上に配置され、そして接続部４６５及び漏斗セクション４５１によって軸線方向に保持される。
【００５７】
図２２及び図２３を再び参照すると、漏斗セクション４５１が円錐形状であること、及び／又は比較的大きいサイズ又は直径の上端４５２と比較的小さいサイズ又は直径の下端４５４とを備えた円錐形部材であることが分かる。シールリング４５３が上端の領域に配置され、ホッパー内の粉体材料が漏斗セクション４５１の外部へ通過するのを動的に封止又は防止するように機能する。
【００５８】
ここで図３２〜３６を参照すると、漏斗セクション４５１を部材４０４に接続するコネクタ４６０の詳細を見ることができる。コネクタは、比較的大きいサイズ又は直径の上側セクション４６３と、比較的小さいサイズ又は直径の下側セクション４６１とを有する。スポーク４６４がこれらのセクションを接続し、且つ上述のように開口４６５を画成する。下側開口４６２が、コネクタ４６０をバイブレータ４２０の内部構成要素に連結するように機能する（図２２及び図２３を参照）。上側開口４６７は、コネクタ４６０を部材４０４に連結するように機能する（図２２及び図２３参照）。上面４６６は、付加スクリーン４８０を支持するように機能することができる（図２７及び図２９参照）。
【００５９】
先の実施形態と同様、図２０に示されるホッパーが空であるとき、図２４に示される構造体全体は、カバー４０２を取り外したときに手動で搭載及び取り外しを可能にするようなサイズとすることができる。運転中、バイブレータ４２０からの振動は、タイロッド４０７及びソケット４０６を介して、ホッパー４０１内に配置された図２４に示される構造体に、そしてこの構造体を介してバルク粉体に伝達される。振動する漏斗セクション４５１は、特に、効果的に粉体を下方に、そして開口４６５を通し、そして流動化ゾーン４０３内に移動させるように機能する。
【００６０】
ここで開示された各実施形態において、バイブレータは、毎分約２０００から約２００００振動の範囲内の模範的な振動を提供することができる。さらに、ホッパーの許容可能な、好ましく且つ最も好ましい非限定的な容量は、２Ｌ（リットル）、３．５Ｌ、４Ｌ及び５Ｌを含む。加えて、ホッパー、及びホッパー内で使用される構造体の非限定的な材料は、アルミニウム、及び耐摩耗及び／又は減摩コーティングで被覆されたステンレス鋼を含む。
【００６１】
上記の例は説明の目的のために単に提供され、本発明を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本明細書で使用された語句は、制限の語句ではなく、説明及び例示の語句であることが理解される。変更は、本発明の観点の範囲及び精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で、ここに記載されたように、及び補正されたようになされてもよい。本発明は、特定の手段、材料及び実施形態を参照して記載されているが、本発明は、本明細書に開示されたものに限定されることは意図されておらず、むしろ本発明は、添付の特許請求の範囲内にあるような、機能的に等価なすべての構造体、方法及び使用にまで及ぶ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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