(57)【要約】【解決手段】サブストレート（１４）の上に複数の顆粒（４８）を堆積する装置は、顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）と、スロットを開閉するようにスロットを横切るように回転するように取り付けられた往復動作をするゲート（５０）と、を有する。また、移動しているサブストレートの上に複数の顆粒を堆積する方法は、顆粒を収容するホッパを提供するステップを有する。ここで、ホッパは放出スロットを有する。スロットを開閉するためにゲートがスロットを横切るように、ゲートが動かされる。スロットが開いている時には顆粒がホッパから落下し、スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落ちるのが阻止される。この方法は更に、サブストレートの速度を検出するステップと、サブストレートの速度に応じてホッパから落下する顆粒を調整するべくゲートによってスロットの開度を制御するステップと、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブストレート（１４）の上に複数の顆粒（４８）を堆積する装置であって、上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）と、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るように回転するように取り付けられた往復動作をするゲート（５０）と、を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
回動点の周りに上記ゲートを回転させる手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記ゲートはゲート支持（５４）に取り付けられ、そのゲート支持は、１対の回転可能に取り付けられた取り付けブロックに取り付けられている請求項１記載の装置。
【請求項４】
ブレンドドロップ（２０）を上記サブストレートに向けるように配置されたシュート（５２）を有する請求項１記載の装置。
【請求項５】
上記ゲートは約３０度未満の円弧を描くように回転するように取り付けられている請求項１記載の装置。
【請求項６】
上記ゲートは約２０度未満の円弧を描くように回転するように取り付けられている請求項１記載の装置。
【請求項７】
上記ゲートは約0.75インチ(1.905cm)の距離を回転するように取り付けられている請求項１記載の装置。
【請求項８】
上記ゲートは実質的に曲面の上面を有する請求項１記載の装置。
【請求項９】
上記ゲートは、互いに鋭角をなす異なる平面（８４、８６、８８）からなる上面を有する請求項８記載の装置。
【請求項１０】
上記往復動作をするゲートは、上記サブストレートに対して横方向に延びるゲート支持部材に取り付けられていて、上記ゲート支持部材はほぼ鉛直向きである請求項１記載の装置。
【請求項１１】
上記往復動作をするゲートは、上記サブストレートに対して横方向に延びる細長いゲート支持部材に取り付けられていて、上記ゲート支持部材はその端部で回転可能に取り付けられている請求項１記載の装置。
【請求項１２】
上記ゲートは、回転するためのモータ（６６）に接続されたゲート支持部材に取り付けられ、上記モータは、開かれつつある上記スロットの選択された開度割合を達成するのに必要なだけ上記ゲートを動かすように上記モータを操作するように構成された制御器（７０）に接続されている請求項１記載の装置。
【請求項１３】
上記サブストレートの速度を決定する検出器を有する請求項１の装置であって、上記ゲートは、回転のためのモータに接続されたゲート支持部材に取り付けられ、上記モータは制御器に接続され、その制御器は、上記サブストレートの速度に応じて上記ホッパから落下する上記顆粒を調節するのに必要なだけ上記ゲートを動かすように上記モータを操作するように構成されている請求項１記載の装置。
【請求項１４】
上記サブストレートの速度を決定する検出器を有する請求項１の装置であって、上記ゲートは、回転のためのモータに接続されたゲート支持部材に取り付けられ、上記モータは制御器に接続され、その制御器は、（ａ）上記ゲートの動く速度を制御し、（ｂ）上記ホッパから落下する上記顆粒を調節するために上記ゲートを動かすことによって上記スロットの開度を独立に制御するように、上記モータを操作するように構成されている請求項１記載の装置。
【請求項１５】
上記ゲートは、上記顆粒のメディアン直径の約0.2乃至約1.5倍の範囲内の厚さの先端（９０）を有する請求項１記載の装置。
【請求項１６】
上記先端の厚さは約５０ミル未満である請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
上記ゲートは、先端と、その先端から少なくとも上記スロットの幅の距離だけ後方に延びる柄部（９２）とを有し、上記柄部の厚さは約４００ミル未満である請求項１記載の装置。
【請求項１８】
上記柄部の厚さは約２００ミル未満である請求項１記載の装置。
【請求項１９】
サブストレート（１４）の上に、或るメディアン直径を有する複数の顆粒（４８）を堆積する装置であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）と、
上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るように回転するように取り付けられ、上記顆粒のメディアン直径の約0.2乃至約1.5倍の範囲内の厚さの先端（９０）を有するゲート（５０）と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２０】
上記先端の厚さは約５０ミル未満である請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
上記ゲートは、先端と、その先端から少なくとも上記スロットの幅の距離だけ後方に延びる柄部（９２）とを有し、上記柄部の厚さは約４００ミル未満である請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
サブストレート（１４）の上に、或るメディアン直径を有する複数の顆粒（４８）を堆積する装置であって、
上記顆粒を収容し或る幅の放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）と、
上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るように動くように取り付けられた細長いゲート（５０）であって、先端（９０）と、その先端から後方に少なくとも上記スロットの幅の距離だけ延びている柄部（９２）と、を有し、その柄部の厚さは約４００ミル未満である、該ゲートと、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２３】
上記柄部の厚さは約２００ミル未満である請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
移動しているサブストレート（１４）の上に、複数の顆粒（４８）を堆積する方法であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）を提供するステップと、
上記スロットが開いている時に顆粒が上記ホッパから落下し、上記スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落下しないように、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るようにゲートを動かすステップと、
上記サブストレートの速度を検出するステップと、
上記サブストレートの速度に応じて上記ホッパから落下する上記顆粒を調整する(meter)べく上記ゲートによって上記スロットの開度を制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２５】
上記スロットの開度を制御するステップは、上記ホッパから落下する顆粒を調節するように、ゲートの動く速度を制御し、上記ゲートによって上記スロットの開度を独立に制御するステップを有する請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
移動しているサブストレート（１４）の上に、複数の顆粒（４８）を堆積する方法であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）を提供するステップと、
上記スロットが開いている時に顆粒が上記ホッパから落下し、上記スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落下しないように、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るようにゲート（５０）を動かすステップと、
上記サブストレートの動く速度を制御するステップと、
上記ホッパから落下する上記顆粒を調整する(meter)べく上記ゲートによって上記スロットの開度を独立に制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２７】
上記スロットの開度の制御は、上記サブストレートの速度の応じてなされる請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
移動しているサブストレート（１４）の上に、複数の顆粒（４８）を堆積する方法であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）を提供するステップと、
上記スロットが開いている時に顆粒が上記ホッパから落下し、上記スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落下しないように、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るようにゲート（５０）を動かすステップと、
上記スロットが開く時にゲートの加速度が約３ｇを越えないようにその加速度を制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２９】
上記スロットが開く時のスロットの最大加速度が約２ｇである請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
移動しているサブストレート（１４）の上に、複数の顆粒（４８）を堆積する方法であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）を提供するステップと、
上記スロットが開いている時に顆粒が上記ホッパから落下し、上記スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落下しないように、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るようにゲート（５０）を動かすステップと、
上記スロットが開く時の初めの部分ではゲートの加速度が正であり、上記スロットが開く時の２番目の部分ではゲートの加速度がほぼゼロであるように加速度を制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３１】
上記スロットが開く時のスロットの加速度が約３ｇを越えないようにその加速度を制御するステップを有する請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
上記スロットが開く時のスロットの最大加速度が約２ｇである請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
上記スロットが開く時の上記２番目の部分における上記ゲートの速度が、約１０乃至約１３０フィート／分（3.028乃至39.624ｍ／分）の範囲内である請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
上記スロットが開く時の上記２番目の部分における上記ゲートの速度が、約９０フィート／分（27.432ｍ／分）より大きい請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
上記スロットが開く時の上記２番目の部分における上記ゲートの速度が、約３０フィート／分（9.144ｍ／分）より小さい請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
移動しているサブストレート（１４）の上に、複数の顆粒（４８）を堆積する方法であって、
上記顆粒を収容し放出スロット（４６）を有するホッパ（３６）を提供するステップと、
上記スロットが開いている時に顆粒が上記ホッパから落下し、上記スロットが閉じている時に顆粒がホッパから落下しないように、上記スロットを開閉するように上記スロットを横切るようにゲート（５０）を動かすステップと、
上記スロットが閉じる時のゲートの速度が約１３０フィート／分（39.624ｍ／分）を越えないようにその速度を制御するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動サブストレート上に顆粒を堆積するための方法及び装置に関する。より具体的には、この発明は、移動サブストレート上に堆積すべき顆粒を供給するブレンドドロップ顆粒分配器からの顆粒の流れを制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルトシングル(shingle)製造の一般的な方法は、初めにアスファルトシングル材料の連続的な一ストリップを作った後に、そのシングル材料を個々のシングルに切断するシングル切断操作を行なう。アスファルトストリップ材料の製造において、粘性のアスファルトコーティングされたストリップを形成するために、有機フェルト又はグラスファイバマットが、液体アスファルトを含有するコーティング材の中を通される。その後、その高温のアスファルトストリップは、一つ又は複数の顆粒供給器(applicators)の下を通される。顆粒供給器は、アスファルトストリップ材料の複数の部分に保護表面顆粒を施す(apply)。典型的には、顆粒はホッパから供給され、その供給量は、ホッパの放出スロットの幅を手動で調節することによって制御できる。色付きシングルの製造においては、２種類の顆粒が採用される。ヘッドラップ(headlap)顆粒は、覆われるべきシングルの部分のための比較的安価な顆粒である。色付き顆粒即ちプライム顆粒はより高価なものであって、屋根の上に晒されるシングルの部分に適用される。
【０００３】
高温で粘性の、アスファルトコーティングされたストリップに施された顆粒は全てがそのストリップに付着するわけではなく、典型的には、ストリップ材料がスレートドラムの周りを回ってストリップを反転させることによって、付着していない顆粒が落ちることになる。これらの付着していない顆粒はバックフォール顆粒として知られており、通常、バックフォールホッパに集められる。バックフォール顆粒は最終的にはリサイクルされてシート上に放出される。
【０００４】
外見を面白くするカラーパタンを提供するために、カラーシングルが種々の色で提供されており、通常、一つの背景色と、種々の色又は背景色の種々の陰影の一連の顆粒の堆積の形で提供される。これらのハイライト付き一連堆積はブレンドドロップと呼ばれ、典型的には、一連のブレンドドロップ顆粒分配器から顆粒を放出することによって製造される。必要な効果を作り出すために、ブレンドドロップの長さ及び間隔は正確でなければならない。シート上の各ブレンドドロップの長さ及び間隔は、シートの相対速度と、ブレンドドロップ顆粒が放出されている時間の長さとに依存する。
【０００５】
シート上のブレンドドロップ顆粒の均一の分布も望まれている。均一の分布によって、ブレンドドロップと背景領域の間が鮮明に区別され、これにより、より面白い外見がシングルに与えられる。均一分布によって、更に、ブレンドドロップが最少の余分顆粒で施される。それにより、シングルのヘッドラップ領域で低級品として使用せざるを得ないような無駄なプライム顆粒の量を減らすことができる。均一分布を作るために、ブレンドドロップ分配器から放出されている時に一定の顆粒流量が望まれている。
【０００６】
移動中のシートに顆粒を供給する一つの方法は、ホッパ放出スロットで縦溝付き(fluted)ロールを用いてホッパからの顆粒を放出するステップを含む。縦溝付きロールは、アスファルトシートの上にブレンドドロップ顆粒を放出するために回転せられる。ロールは、通常、駆動モータによって駆動される。ロールは、ブレーキ・クラッチ機構によって、駆動ポジション又は非駆動ポジションに置かれる。縦溝付きロールによってブレンドドロップ顆粒を放出するために必要なこの機械的動作は、本来的限界を持つ。縦溝付きロールからの顆粒の分布は極めて不均一であり、その結果、一般に、ブレンドドロップの先端及び後端で明瞭な線を出すことができない。更に、大きな機械速度で移動しているシートの上に短いブレンドドロップの堆積を作るためには、各顆粒放出の継続時間が長すぎる。更に、ブレンドドロップ顆粒の放出が一定流量に到達するまでの時間が、均一顆粒堆積を作るうえで充分に短くない。従って、縦溝付きロールを使用してシングルのブレンドドロップの鮮明さを出すには限界がある。
【０００７】
移動中のシートに顆粒を供給する他の方法には、直線的ノズルの放出スロットから顆粒を放出する方法が含まれる。この方法は、バートン(Burton)らに付与された米国特許第5,746,830号明細書（特許文献１）に開示されている。顆粒は、ホッパからノズルに供給される。直線的ノズルからの顆粒の放出は、大気圧を、ノズル内の顆粒の蓄積よりも高く調整することによって制御される。ノズル内の顆粒よりも高い圧力即ち正の圧力であれば、顆粒が放出スロットを通して流され、負の圧力であれば、顆粒が放出スロットを詰まらせ、それによって、スロットを通り抜ける顆粒の流れが止まる。
【０００８】
ホワイト(White)らに付与された米国特許第6,228,422号明細書（特許文献２）は、顆粒放出装置を開示し、この装置では、ホッパ放出スロットからの顆粒の流れは、放出スロットを開閉するように直線的に往復動作するように構成されたスライドゲートによって調整される。ブレンドドロップがあるたびごとに、スライドゲートは、放出スロットが全開状態になるように変化するように動作する。従って、移動しているシートの直線的速度の変化を受容して流れを変化させる機構は存在しない。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第5,746,830号明細書
【特許文献２】
米国特許第6,228,422号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
顆粒が均一に分布した堆積を作るために、移動するシートの上にブレンドドロップ顆粒を放出する改良された方法及び装置を提供することが望まれている。アスファルトコーティングされたシートの、特に大きな直線的速度において、その直線的速度の変動に迅速に応じる顆粒堆積システムを提供することが特に望まれている。更に、顆粒効率を高め、顆粒ドロップの外観を改善するために、ブレンドドロップのより正確な制御を伴う顆粒堆積システムを実現することが望ましい。更に、直線的速度の変動に応じて、顆粒堆積機構をより正確に開閉するブレンドドロップ顆粒分配器を持つことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的及び具体的に挙げられていない他の目的は、サブストレート上に複数の顆粒を堆積する装置によって達成される。ここで、この装置は、顆粒を収容するホッパと、往復ゲートとを有する。ホッパは、放出スロットを有する。また、往復ゲートは、スロットを開閉するようにスロットを横切るように回転するように取り付けられている。
【００１２】
本発明によれば、又、サブストレート上に、メディアン直径を持つ複数の顆粒を堆積する装置も提供される。この装置は、放出スロットを有して顆粒を収容するホッパを有する。ゲートが、スロットを開閉するためにスロットを横切るように動くように取り付けられている。ゲートは先端を持ち、その先端の厚さは、顆粒のメディアン直径の約0.2倍から約1.5倍の範囲内である。
【００１３】
本発明によれば、又、サブストレート上に、メディアン直径を持つ複数の顆粒を堆積する装置が提供される。この装置は、顆粒を収容するホッパを有し、このホッパは、或る幅の放出スロットを有する。細長いゲートが、スロットを開閉するために、スロットを横切るように動くように取り付けられている。ゲートは、先端と、その先端から少なくともスロットの幅の距離だけ後方に延びた柄部とを有する。ここで、柄部の厚さは約４００ミル未満である。
【００１４】
本発明によれば、又、移動しているサブストレート上に、複数の顆粒を堆積する方法が提供される。この方法は、顆粒を収容するホッパを提供するステップを有し、このホッパは放出スロットを有する。スロットを開閉するために、スロットを横切るようにゲートが動かされる。スロットが開いている時にはホッパから顆粒が落下し、スロットが閉じている時にはホッパから顆粒が落下するのが阻止される。この方法は更に、サブストレートの速度を検出するステップと、サブストレートの速度に応じて、ホッパから落下する顆粒の量を調節するために、ゲートによってスロットの開度を制御するステップとを有する。
【００１５】
本発明によれば、又、移動しているサブストレート上に、複数の顆粒を堆積する方法が提供される。この方法は、顆粒を収容して放出スロットを有するホッパを提供するステップを有する。この方法は更に、スロットを開閉するために、スロットを横切るようにゲートが動かすステップを有する。スロットが開いている時にはホッパから顆粒が落下し、スロットが閉じている時にはホッパから顆粒が落下するのが阻止される。この方法は更に、ホッパから落下する顆粒の量を調節するために、サブストレートの速度を制御し、ゲートによってスロットの開度を独立に制御するステップを有する。
【００１６】
本発明によれば、又、移動しているサブストレート上に、複数の顆粒を堆積する方法が提供される。この方法は、顆粒を収容して放出スロットを有するホッパを提供するステップを有する。この方法は更に、スロットを開閉するために、スロットを横切るようにゲートが動かすステップを有する。スロットが開いている時にはホッパから顆粒が落下し、スロットが閉じている時にはホッパから顆粒が落下するのが阻止される。この方法は更に、スロットが開く時のゲートの加速度が約３ｇを越えないようにその加速度を制御するステップを有する。
【００１７】
本発明によれば、又、移動しているサブストレート上に、複数の顆粒を堆積する方法が提供される。この方法は、顆粒を収容して放出スロットを有するホッパを提供するステップを有する。この方法は更に、スロットを開閉するために、スロットを横切るようにゲートが動かすステップを有する。スロットが開いている時にはホッパから顆粒が落下し、スロットが閉じている時にはホッパから顆粒が落下するのが阻止される。この方法は更に、スロットが開く時の１番目の部分でゲートの加速度が正であり、スロットが開く時の２番目の部分でゲートの加速度がほぼゼロであるように、スロットが開く時のゲートの加速度を制御するステップを有する。
【００１８】
本発明によれば、又、移動しているサブストレート上に、複数の顆粒を堆積する方法が提供される。この方法は、顆粒を収容して放出スロットを有するホッパを提供するステップを有する。この方法は更に、スロットを開閉するために、スロットを横切るようにゲートが動かすステップを有する。スロットが開いている時にはホッパから顆粒が落下し、スロットが閉じている時にはホッパから顆粒が落下するのが阻止される。この方法は更に、スロットが閉じる時のゲートの速度が約１３０フィート／分(39.624m/分)を越えないようにその速度を制御するステップを有する。
【００１９】
添付図面を参照した下記の好ましい実施の形態についての詳細な説明から、当業者には、この発明の種々の目的や効果が明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示すように、顆粒ベースマット１０（好ましくはファイバグラスマット）がアスファルトコーティング材１２の中を通されて、アスファルトコーティングされたシート１４が形成される。アスファルトコーティングされたシート１４はこの機械の中を矢印１６の方向に移動する。複数のブレンドドロップ顆粒分配器１８（一つだけが図示されている）が、アスファルトコーティングされたシートの上方に配置されている。これらのブレンドドロップ分配器１８は、アスファルトコーティングされたシート１４の上にブレンドドロップ２０を供給するように設計されている。種々の形状及び色のブレンドのブレンドドロップ２０を供給するために、複数のブレンドドロップ分配器１８のうちから種々の物を配置して種々の形状及び色のブレンドのブレンドドロップ２０を供給することができる。複数ブレンドドロップ分配器の使用は周知の技術である。
【００２１】
全てのブレンドドロップ分配器１８によるブレンドドロップ２０の適用の後に、バックグラウンド顆粒分配器２２により、アスファルトコーティングされたシート１４にバックグラウンド顆粒が施される。バックグラウンド顆粒は、アスファルトコーティングされたシートのうちの既にブレンドドロップ顆粒によって覆われた部分以外の部分に付着し、顆粒の完全なコーティングが、顆粒で覆われたシート２４を形成する。次に、顆粒で覆われたシート２４はスレートドラム２６の周りを回る。ここで、余分な顆粒が落とされてバックフォールホッパ２８に集められ、後のシングル製造操作の中で再使用される。顆粒で覆われたシート２４は、スレートドラムの周りを通過した後に冷却され、チョッパ３２によって個々のシングルに切断され、顧客へ搬送するために束ねられてパッケージ（図示せず）にされる。
【００２２】
図２及び３に示すように、ブレンドドロップ分配器１８は、一般に、ホッパ３６と、全体を符号４０で示す機構とを有する。この機構４０は、ホッパ３６からアスファルトコーティングされたシート１４上への顆粒を調節し(meter)、配給してブレンドドロップ２０を形成するための機構である。ホッパ３６は一般に、収束壁４２を有し、更に、必要な時に取り換えられる磨耗板４４を有してもよい。顆粒４８は、図示しない顆粒供給器からホッパに供給される。放出スロット４６は、磨耗板４４の下端の間のギャップ即ち空間である。磨耗板を使用しない場合は、放出スロットは、ホッパ壁４２の下端によって形成される。壁４２及び／又は磨耗板４４は、放出スロット４６の寸法又は形状を変更できる調整機構を持っていてもよい。ホッパ３６は、移動するアスファルトコーティングされたシート１４の横方向に延びており、放出スロット４６は、シングル機械の幅全体にわたって、又はシングル機械の一部にわたって、一般的に直線的である。ある種のシングル機械は、同時に複数のシングルを作るように構成されており、ブレンドドロップは、必ずしもシングルのヘッドラップ領域内になくてもよい。従って、放出スロットは、典型的には、機械の方向に対して横方向に、即ちアスファルトコーティングされたシートを横断する方向に連続的に延びているが、ホッパ３６は、スロット４６の所望の横断部に顆粒を配給できるように動作する分割器（図示せず）を有する。
【００２３】
ブレンドドロップ２０を形成するために顆粒を調節し配給するための機構４０は、ホッパ３６の放出スロット４６を開閉するための可動ゲート５０と、ブレンドドロップ２０をアスファルトでコーティングされたシート１４の上に方向付けるためのシュート（滑降斜面路）５２とを有する。ゲート５０は、ホッパ３６からの顆粒を配給するための弁として動作する。好ましくは、ゲート５０は、鋼等の硬い材料から作られる。ゲート５０は、ホッパの放出スロット４６の近傍でゲート支持部材５４の上で往復動作ができるように取り付けられている。これにより、ゲートの往復動作がホッパ３６からの顆粒４８を調節するために放出スロットを開閉できる。ゲートと、調整可能な板４４の底部との間の間隔は、約１／８インチ（0.3175ｃｍ）である。ゲート支持部材５４は、好ましくはほぼ平坦なバーであり、回動点Ｐの周りを回転できるように取り付けられている。ゲート支持部材は、往復動作が可能なようにゲート５０に取り付けるのに適した何らかの構造部材である。理想的には、ゲート支持部材は、ホッパからブレンドドロップ顆粒が落下する際に干渉しないように、ほぼ鉛直に向けられている。好ましくは、ゲート支持部材５４は、アルミニウム等の高強度で軽い材料から作られる。
【００２４】
ゲート支持部材５４の回転によって、ゲート５０は回動点Ｐの回りで円弧を描くように動く。放出スロット４６は典型的には幅が１インチ未満であるため、ゲートが放出スロット４６を開閉するために移動する必要円弧は約３０度未満であり、好ましくは約２０度未満である。典型的な構成では、放出スロットの幅Ｗは約0.65インチ（1.651cm）であり、ゲートの往復動作は約0.75インチ（1.905cm）である。ゲートの往復動作は一つの円弧に沿うものとして示したが、その往復運動は、一平面内、例えば直線的であってもよいことが理解できる。更に、図示したゲート５０の円弧動作は往復運動であるが、ブレンドドロップを生成するようにスロットを開閉するために、スロット４６を順次通過する複数のゲート（図示せず）を使用してもよいことがわかる。そのような構成では、その複数のゲートは例えば車輪（図示せず）の形状であって、その円周部にゲートを有する。或いは、ゲートは、複数のゲートを有し、放出スロットの真下を通るように配置されたコンベアベルト（図示せず）の形状であってもよい。
【００２５】
図３及び４に示すように、ゲート支持部材５４は、その両端部５６で１対（図４では一つだけを示す）の回転可能に取り付けられたブロック５８に取り付けられている。取り付けブロック５８は、回動点Ｐに一致するシャフト６０に取り付けられている。又、シャフト６０は、回動点Ｐの回りに回転できるように、ベアリング６２内に取り付けられている。シャフトの一つは、結合器６４を介してモータ６６に接合されている。モータ６６は、好ましくはサーボモータである。サーボモータの動作を制御するために、サーボモータには制御器７０が接続されている。図では、ゲートは、サーボモータ６６により円弧軌道上を往復するように示されているが、放出スロット４６を開閉するためにゲートを往復させる適当な手段であれば他の手段でも利用できることを理解すべきである。例えば、ゲートは、リニアサーボモータ、リニアアクチュエータ又はカム／リンク機構によって往復運動することができる。サーボモータと図示の接続の一つの重要な利点は、従来技術の回転装置に関連する回転間接運動又は遊びを殆ど無くせることである。モータ６６への接続は実質的に直接であって、動作の意図しない回転自由度は、シャフト６０の単精度回転結合器６２及び回転フレックス(flex)に限定されている。更に、ゲート支持部材５４及びゲート５０の軽量性によって慣性が最小限になり、それによって、ゲートがより速くより正確に動くことができる。
【００２６】
図３〜５は、ゲート５０が、ねじ７２などのねじ締結手段によってゲート支持部材５４に取り付けられていることを示している。ゲートを取り付ける他の方法も可能である。ゲート５０はねじ穴７４を有し、ゲート支持部材５４の端部７８にはねじ穴７６があって、ねじが、支持部材５４の上の所定位置にゲート５０を固定支持できるようになっている。ゲート５０の好ましい上端表面８０形状は、曲面である。製造の容易性のために、曲面は、機械の方向に対して横方向に延びる多数の平面、例えば平面８４、８６、８８を用いて近似することができる。曲面を近似するために用いる平面の数は任意である。三つの平面８４、８６、８８は互いに鋭角をなし、実質的に曲面に近い上面を形成する。
【００２７】
図５に示すように、ゲート５０の断面形状は細長く、先端９０と、柄部９２とを有する。好ましくは、放出スロット４６を閉じるためにゲートが回転する時又は往復運動する時にブレンドドロップ顆粒の散乱を最小限にするために、先端９０は比較的薄いことが望ましい。散乱した顆粒はシュート５２によって妨げられる。好ましくは、先端９０の厚さは、顆粒のメディアン直径の約０.2〜約1.5倍の範囲内である。典型的なプライム顆粒は、約９５％の顆粒が、６５ミルオーダの直径のオリフィスを有するU.S.No.12の篩を通過するような粒径分布を有する。更に、典型的なプライム顆粒は、約４２％の顆粒が、４６ミルオーダの直径のオリフィスを有するU.S.No.16の篩を通過するような粒径分布を有する。これから、プライム顆粒が、約５０ミルのメディアン直径を有するものと想定できる。より好ましくは、先端９０の厚さは、５０ミル未満であり、最も好ましくは約２０ミル未満である。
【００２８】
ゲートの柄部９２は、ゲートの先端９０から、放出スロット４６の幅Ｗと同じ又はほぼ同じ距離だけ後方に延びている。更に、柄部９２の厚さＴは、好ましくは約４００ミル未満である。このように薄く延びたゲート構造とする目的は、ゲートが顆粒の流れを遮断するために放出スロットを横切るように移動する過程にある時に、ゲートが、鉛直に向けられて落下するブレンドドロップ内の最上層の顆粒に衝突したり干渉したりすることを避けるためである。より好ましくは、柄部９２の厚さＴは約２００ミル未満である。
【００２９】
作用において、ブレンドドロップ分配器１８のホッパ３６は、顆粒４８の供給を受ける。放出スロット４６はゲート５０によって閉じられており、これにより、顆粒が放出されないようになっている。アスファルトでコーティングされたシート１４は、ブレンドドロップ分配器１８の下方で動かされる。ブレンドドロップをアスファルトコーティングしたシートの上に堆積しようとする場合は、制御器７０は、サーボモータを回転させ、それによって、放出スロットが開くようにゲート５０を回転させる。放出スロットが開くと、顆粒は下方に落下する。顆粒の流れを止めようとする時、制御器は、サーボモータ６６に信号を送って、ゲート５０が放出スロット４６を遮ってこれを閉じるように回転させる。
【００３０】
ゲートが放出スロット４６を閉じる時、ゲート５０の先端９０は、顆粒の一部に衝突し、それらの顆粒をシュート５２に逸らせる。これらの顆粒はシュートを滑り落ちてブレンドドロップの一部に留まる。シュートは例えば側壁（図示せず）を有し、顆粒を適当なレーンに留める。更に、図３に示すように、シュート５２は、例えば、シングル機械の横方向に延びる鋼製チャンネル９６を用いて、静止内部チャンネル９８に取り付けることができる。シュートが所望の横方向位置を与えられた後にシュートの位置を固定するために、チャンネル９６は例えばクランプ１００を有する。
【００３１】
本発明によれば、制御器７０及び、ゲート５０を往復運動させるためのサーボモータ６６等の手段があることによって、幾つかの好ましい作用上の特徴を得ることができる。サーボモータを使用することによって、制御器は常にゲートの正確な位置を検出でき、それにより、制御器は、放出スロットについてゲートの正確な位置を詳細に制御することができる。制御器は、放出スロットが全開未満までゲートを操作するようにプログラムすることができる。例えば、制御器は、スロットを半開の位置にすることもできる。この場合、顆粒は、最大可能量の約半分の率で放出される。この方法により、制御器７０の指令に従って、ホッパからの顆粒が制御された方法で調節されうる。このようにスロット開度パーセンテージを選択した通りに達成するのに必要な位置までゲートを動かせることにより、シングル機械の操作に大きな柔軟性がもたらされる。この特徴の実際的な応用は、サブストレート又はアスファルトでコーティングしたシート１４の速度が、例えば図１に示すように直線速度検出器１０２によって既知のときに、ゲートによるスロット開度を制御して、サブストレートの速度に応じてホッパから落下する顆粒を調節するように制御することができる。直線速度検出器は周知の技術である。従って、直線速度が上昇するに従って、制御器は、スロットがより広く開くようにゲートを操作する。サブストレートの速度にかかわらず、サブストレートの１平方インチ当りの顆粒が約１．０ないし約１．６グラムの範囲内の比較的一定した顆粒流量であることが好ましい。典型的には、完全に処理した後には、アスファルトコーティングしたシートの上には、約１．０グラムの顆粒だけが残る。
【００３２】
本発明のもう一つの特徴は、制御器が、放出スロット４６の開閉時のゲートの速度及び／又は加速度を制御できることである。一般に、アスファルトコーティングされたシート１４の直線速度が増すにつれて、アスファルトコーティングされたシートの上の鮮明な端部のブレンドドロップを保持するために、放出スロットの開閉時のゲート５０の加速度を大きくする必要がある。しかし、ゲート５０の速度及び／又は加速度を制御するのが好ましい場合がある。例えば、ブレンドドロップ顆粒の滲み(feathering)又は塗り付け(smear)を有するブレンドドロップが、低い直線速度を要求されている場合、ゲートは低い加速度に制御されればよく、それによって、高い直線速度での顆粒の塗り付けの視覚的効果を模擬することができる。
【００３３】
ゲートの加速度を制限するのには理由がある。スロットを開く時のゲートの加速度があまり大きいと、好ましくない初期スラグ即ち余分な量の顆粒が生じる可能性がある。更に、ゲートが閉じた時、ゲートの過大な加速度によって、より多くの顆粒が打ち出されてシュート５２に接触し、それによって、ブレンドドロップの後部で顆粒の視覚的均一性が乱される。最後に、ブレンドドロップパタンの中には、ゲートの異なる速度や加速度を要求するものもあるかもしれない。加速度及び減速度は約３ｇ未満程度に保持するのが好ましく、約２ｇ未満程度に保持するのが更に好ましい。又、スロットが閉じつつある時のゲートの速度は、約１３０フィート（39.624cm）／分を越えないように制御することが好ましい。これにより、ゲートの先端によって散乱される顆粒の量が最小限になる。
【００３４】
本発明の更に別の面は、制御器が、ゲートによってスロットの開度を制御することとは独立に、ゲートの加速度と速度を制御するようにプログラムできることである。これら二つの機能、即ちゲートの加速度及びスロットの開度の両方を独立に制御することにより、シングル機械の操作員は大きな柔軟性を得ることができる。これがどのように動作するかを図６に例示する。時刻ゼロで、ゲートは一定加速度で加速を始める。ゲート速度はゼロから所定レベルまで上昇する。図６の曲線の平坦な部分では、加速度はゼロになって、ゲートは一定速度で動いている。最後に、ゲートは速度ゼロで停止するまで減速する。好ましくは、速度が約１０乃至約１９０フィート／分（3.048乃至約57.912ｍ／分）の範囲内に到達した時に、加速度はゼロに落ち、速度が一定になる。比較的精度の高いブレンドドロップを持つシングルを製造する時、例えばスレート又は三次元的外見を持つ層状に貼り合わせたシングルを製造する時には、一定速度は高くなり、例えば約９０フィート(27.432m)／分を越える。クラシックな３タブシングル等の比較的控えめな(muted)ブレンドドロップが必要なシングルを製造する場合は、一定速度は低くなり、例えば３０フィート(9.144m)／未満である。
【００３５】
以上、本発明の原理及び動作モードを、好ましい実施形態として説明した。しかし、本発明は、ここに具体的に図示し説明した態様以外にも、その発明の範囲を越えることなく実施できることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるシングル製造操作の模式的立面図である。
【図２】本発明により顆粒を供給する操作を示す模式的立面図であって、図１の２−２線矢視図である。
【図３】本発明により顆粒を供給する操作を示す、図２の３−３線矢視立断面図である。
【図４】顆粒供給器のゲート支持を取り付けるための枠組の斜視図である。
【図５】本発明のゲート及びホッパの立面図であって、スロットを部分的に開いた状態を示す。
【図６】本発明の一実施の形態によりゲートを開ける時のゲートの速度のグラフである。
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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