(57)【要約】  本発明は、流動性の低い材料の流動性の測定方法および測定装置に関する。所望の大きさの流出口（６）を備える測定容器（２）内に材料が配置され、容器（２）が接続された作動装置（４）によって容器（２）内に上方および下方への動きが発生し、上記材料の流動性が特定される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性の低い材料の流動性の測定方法であって、
上記材料を、所望の大きさの流出口（６）を備えた測定容器（２）内に配置し、上記容器（２）に接続された作動装置（４）によって、上記容器（２）内に上方および下方への動きを発生させる方法において、
上記動きが停止するとき、上記材料が上昇し続け、上記材料からなるアーチ形を成している可能性があるカバーを破壊するように、発生した上記動きの垂直速度とストロークの長さとを選択し、
当該周期における上記材料の流出が、実質的または完全に停止するように、上記動きの下方位置における猶予時間を選択し、上記材料の流動性を上記流出にかかる時間から決定することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記作動装置によって発生する上記動きの振幅および振動数が、測定対象の上記材料に応じて調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記測定容器（２）が、円錐形の底部を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記測定容器（２）が、凹形の底部、平らな底部、凸形の底部、または、左右非対称の底部を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記作動装置（４）によって生成された上記動きのパルス比は、上記測定容器（２）が上記パルスの大半について上方ではなく下方にあるように調整されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
上記動きの振動プロファイルは、連続的、および／または、周期的であり、正弦形状または三角形の運動プロファイルを発生させるために、所望のプログラムに基づいて変更することができることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ソレノイド作動装置、または、偏心原理に基づき動作する装置であり、電気駆動される作動装置（４）を使用することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
上記装置がスケール装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
上記装置が、測定対象の上記材料の終了を検知する光学手段を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
上記光学手段が、上記測定容器を介して光を送るように構成されており、必要に応じて、上記容器を介して伝播する上記光を検知する光電池をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記測定容器が、測定対象の上記材料の付着を低減させる表面材によって覆われていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、流動性の低い材料、特に粉末の流動性を測定する方法に関する。
【０００２】
また、当該方法、および当該方法において使用される装置は、流動性の低いゲル状物質、様々な縣濁液、および、マスタードやケチャップなどのペースト状物質の流動性、すなわち粘度の測定に適する。
【０００３】
化学および薬学の分野の多くの用途において、特定の材料、特に粉末状材料の流動性を測定する必要がある。実際には、信頼性のある方法の構築は困難であるため、この種の方法に対するニーズは大きい。
【０００４】
上述のように、測定対象である粉末は流動性が低い。すなわち、他の材料が測定装置を均一に流動し、信頼性および再現性のある結果をもたらす場合でも、流動性の低い材料は測定装置内に強固に留まり、結果を得ることができない。
【０００５】
上記問題を解決するための試みがなされてきたが、流動性の低い材料を測定するための、優れた廉価な装置が存在しない。
【０００６】
本装置は、当該装置を用いて、上述した種類の材料の流動性について信頼性のある数値を概算することができる方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の上記利点および他の利点は、添付の請求項の特徴に記載されたように実現される。
【０００８】
端的に言うと、本発明の基本原理は、材料の流動性を特定するために、当該材料を連続して流す必要がなく、その代わりに、材料を周期的に流すことによって、当該材料の特性についての十分に正確な情報が得られるものである。
【０００９】
本発明に係る装置の概略図を参照して、本発明を詳述する。当該概略図は、本発明の一実施形態を示す。
【００１０】
図は、装置の本体１を示す。本体１は、実質的に影響を受けない動作環境を確保する他のシールドであってもよい。測定対象の材料を、適した材料からなる容器２内に配置する。容器２の下部は、特に漏斗状に構成されている。容器は、使い捨てであってもよい。容器は、粉末が付着するのを防ぐため、適したコーティングで被覆されていてもよい。これは、測定の分析および再現性に好影響を与えると思われる。
【００１１】
容器の下面には、流出口６が設けられている。流出口６の大きさは、容器全体を変えたり、または、所望の大きさの開口部を有する付属物を使って変更され得る。
【００１２】
明らかに、容器における漏斗状または円錐形の底部は、多種の用途に最適である。しかし、必要に応じて、底部は、平ら、凸面や左右非対称、すなわち流出口が底部の側面において非対称である、などの他の形状であってもよく、あるいは、２つ以上の開口部を備えていてもよい。また、底部は、測定する材料にとって必要な場合、網状材料によって構成されていてもよい。
【００１３】
適した懸架装置４を用いて、容器２を作動装置４に接続する。作動装置４は、装置本体または測定室１のルーフなどの固定構造物から、適した付属物によって懸架される。作動装置４は、容器２に矢印５によって示したような動きを発生させるように構成されている。この動きは垂直運動である。経験的情報に基づき、材料のタイプに応じて、動きの振幅および振動数、ならびにその急激さおよび形状（プロファイル）を調整する。
【００１４】
作動装置４を用いて、測定容器内に第一に上方、次に下方に戻る動きを生じさせる目的は下記の通りである。特に粉末状試料の場合、測定対象の試料のバッチ（一団）を容器内にて跳躍させ、容器の底に材料が戻ることによって、一定量の測定対象の材料が、何らかの形で流出口６から容器２の外に流出し、物質の性質によってその流出が止まる。特定の振幅および振動数にて垂直運動を繰り返すことによって、材料を周期的に流動させることができる。
【００１５】
概して、測定対象の典型的なタイプの材料におけるアーチ形成、すなわち、カバーの形成を破壊するように、作動装置によって生じる動きのパルス比、パルスの垂直速度、ならびに、ストロークの長さおよび頻度を選択する。これらの選択によって、材料の運動が可能となる。
【００１６】
上述のようにアーチ形を形成しないゲル状物質、液状物質、またはケチャップやマスタードなどのペースト状物質を測定するとき、例えば正弦形状の振動プロファイル、または三角形の振動プロファイルを用いる必要がある。
【００１７】
振動プロファイルは、周期的に変更されてもよく、または、振動プロファイルは、必要に応じて、適した制御プログラムを用いて自由に設定されてもよい。プロファイルを方形波として表してもよく、この場合、当該プロファイルの上方水平部が下方水平部よりも実質的に短いものであってもよい。これは、実際には、急上昇が生じ、上端にて短時間停止し、その後、動きがその最初の位置まで戻り、特定の時間待機する。後半の待機時間の間に、材料が測定装置の外に流出し、その後、当該期間中に、その流出が完全に、または実質的に停止する。
【００１８】
本発明によると、一定量の材料が容器の外に流出するのにかかる時間に基づいて、流動性を算出する。材料の重量を量り、かかった時間とその重量とを比較することによって、算出を行うことができる。或る場合では、材料の重量の代わりに、または重量と併せて、重量の体積を測定することができる。
【００１９】
部材番号７にて示されたプレートなどのスケール配置を、測定の補助として用いてもよい。プレート７上に材料が流れ、当該プレートにスケールシステムが接続されている。当然のことながら、容器２に何らかの種類の測量システムを接続してもよい。
【００２０】
また、流出による堆積物８の形状を検証する必要がある場合もある。例えば、生成された堆積物の安息角を測定することができる。
【００２１】
上述したスケールシステムの他に、測定対象の材料の流れの終了時、すなわち、全材料が測定容器から流出したときを検知するシステムが使用されうる。一例として、光の使用に基づくシステムが挙げられる。例えば、光が測定容器を解して放射されるようになっており、材料の終了時には、光線が容器を通過し、底部から光を検知できるように構成されている。より高度なシステムでは、光電池（光電セル）などを光線の検知に使用してもよい。特定のプログラムに従って、検知システム全体を容易に自動化することができる。
【００２２】
実地試験によると、流動性の低い材料であっても、本発明に係る装置を用いることによって、容易かつ信頼性のある流動性の測定が可能となることが示された。
【００２３】
作動装置は、好適には調整可能な垂直運動を発生させるあらゆる装置であってもよい。他の分野において、この種の振動に関する多種の応用が用いられている。提示し得る例としては、ソレノイド型装置、偏心に基づく装置などの電気的応用を含む。また、機械装置を当該目的のために使用してもよい。
【００２４】
本発明は、上述の基本原理、および、添付の請求項によって規定された請求の範囲を逸脱することなく、様々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】装置の本体を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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