(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状または粉末状材料用の低圧乾燥器において、
a.材料充填／加熱位置、真空乾燥位置および材料吐出位置の間で次々に共通の垂直軸線のまわりを回転可能な複数のホッパと、
b.前記充填／加熱位置、真空乾燥位置および材料吐出位置の間で前記軸線のまわりに前記ホッパを回転させるための複数の空気圧式ピストン−シリンダ組合せ体と、
c.前記充填／加熱位置でホッパの内容物を加熱するための手段と、
d.前記真空乾燥位置でホッパを密封する手段と、
e.前記真空乾燥位置でホッパ内に真空を引く手段と、
f.前記吐出位置でホッパからの乾燥済み粒状または粉末状材料の下方の流れを選択的に許容する手段とを備えていることを特徴とする粒状または粉末状材料用の低圧乾燥器。
【請求項２】
a.前記垂直軸線を定める垂直シャフトを備えており、
b.前記気圧式ピストン−シリンダ組合わせ体は前記シャフトを回転させ、それにより前記ホッパを回転させるために前記シャフトのまわりに等角に位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の低圧乾燥装置。
【請求項３】
前記ホッパは端部開放の概ね垂直に配向された円筒形形状であり、垂直軸線に対して等角に位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の低圧乾燥装置。
【請求項４】
低圧粒状または粉末材料乾燥器に使用するホッパにおいて、  a.開放端部を有する式垂直に配向されている円筒形シェルを備え、該円筒形シェルは、これが真空乾燥位置にあるとき、頂板および底板を選択的に接触させることにより密封閉鎖されて前記シェル内の真空を引くことができるようになっており、
b.前記円筒形シェル内にその底部の近くに設けられたロートと、
c.前記ロートの下方で前記円筒形シェル内に位置決めされた内部材料流れ制御板とを備え、前記制御板は、前記ホッパからの粒状樹脂材料の下方の流れを許容する位置にまで前記ロートの下方に開放した吐出オリフィスから離れる方向に接続部を中心に移動可能に前記円筒形シェルに枢動可能に連結されていることを特徴とするホッパ。
【請求項５】
a.真空を引くべく前記円筒形シェルを選択的に密封するための頂板および底板と、
b.前記頂板および底板を押圧して前記シェルと密封接触させるための空気圧式ピストン−シリンダ手段とを更に備え、前記シェルは前記真空引き位置から離れている分配位置において前記シェルに貯えられた粒状材料を選択的に分配するようになっていることを特徴とする請求項４に記載のホッパ。
【請求項６】
粒状または粉末状材料の混合、成形、押し出しまたは他の処理に先立って粒状または粉末状材料を連続的に乾燥する方法において、
a.充填／加熱位置で垂直に配向された円筒形シェルに粒状または粉末状材料を供給し、前記シリンダーに加熱空気を導入することにより前記シェル内の前記材料を加熱し、
b.前記第１垂直配向円筒形シェルを真空乾燥位置までシェル周囲の外側の垂直軸線のまわりに弧状に移動させ、前記シェルの開放端部を密封し、
c.前記加熱済み材料から水分を所望乾燥度まで蒸発させるの充分な時間、前記密封シェル内に所定レベルの真空を引き、
d.前記シェルをこれが開放する吐出位置まで移動させ、
e.空気圧式ピストン−シリンダ組合せ体が前記シェルの底部近くの材料吐出ゲートを作動させるのに応答して前記乾燥済み材料を前記円筒形シェルから分配し、
f.記シェルを充填／加熱位置まで前記垂直軸線のまわりに弧状に移動させ、次いで、かかる粒状樹脂プラスチック材料を連続的に乾燥しようとする場合に、前記工程(a)〜(d)を次々に繰り返すことを特徴とする粒状または粉末状材料を乾燥する方法。
【発明の詳細な説明】
『発明の属する技術分野』
本発明は、好ましくは押し出しまたは成型による中間または最終製品への加工に先立って粒状または粉末状材料、好ましくは粒状樹脂材料を乾燥することに関する。
【０００１】
『発明の背景および従来技術の説明』
プラスチック樹脂は、初期には粒状材料であり、ペレット状で製造される。これらペレットは、押し出しまたは他の手段で加工され、その際、粒状樹脂ペレットは溶けるまで加熱され、次いで所望形状に成型されるか或いは押出される。代表的には、粒状樹脂類は水の沸点よりはるかに高い高温、例えば｛（３００〜４００）−３２｝×（５／９）℃で溶ける。
【０００２】
多くの粒状樹脂類は水分親和力がある。これらの水中透視性樹脂類(hydroscopic resins)は水分を吸収するが、乾燥するまで、成型または押し出しにより適切に加工することができない。乾燥前に加工した場合、プラスチック中の水分がプラスチック成型または押出し加工温度またはそれに近い温度で沸騰し、泡や、たぶん他の欠陥を最終製品に残すことになる。それゆえに、水中透視性樹脂は成型あるいは押し出の前に乾燥しなければならない。
【０００３】
幾つかの粒状樹脂材料は、極めて水中透視性であり、当該粒状樹脂材料の急速な水分吸収により、乾燥器を出た後１０分以内に成型または押出しによる加工が不可能になる。
【０００４】
粒状樹脂材料ペレットを大きく浅いトレイに２．５４cm〜５．０８cm（１〜２インチ）の深さまで入れ、これらのトレイを数時間、乾燥器に入れることによって粒状樹脂材料を乾燥することが知られている。粒状樹脂の乾燥についてのこの方法では、｛（１５０〜１８０）−３２｝×（５／９）℃（それ以上ではない）の樹脂温度を使用することができる。何故なら、多くの粒状樹脂材料は｛（２００〜２１０）−３２｝×（５／９）℃で軟化し始めるからである。
【０００５】
乾燥処理中、粒状樹脂材料は扱い難いので、軟化されることがない。粒状樹脂材料が水の沸点以上の温度で軟化し始めると、粒状樹脂材料ペレットは互いに粘着しあって塊となるか、あるいは溶融して固形プラスチックの無用な塊になって、樹脂材料を有益な製品に更に加工することが不可能になる。
【０００６】
『発明の概要』
本発明は、その特徴のうちの１つにおいて、低圧粒状または粉末粒状材料の乾燥器を提供する。この乾燥器は、好ましくは、回転可能な、好ましくは垂直のシャフトと、好ましくは等角で位置決めされ、かつ、材料充填位置、加熱位置、真空乾燥位置および分配位置の間で順次、好ましくはシャフトにより定められた垂直軸線を中心に回転可能である複数の好ましくは垂直配向で端部開放の好ましくは円筒形のホッパとを有している。
【０００７】
この乾燥器は好ましくは、さらに、垂直方向に延びかつ、軸線から半径方向に変位されたピンと、このピンを中央近くで回転可能に受ける好ましくは三角の好ましくは水平の板と、前記シャフトと板とを枢動可能に連結する好ましくは水平のリンクと、板に等角に連動的に連結されていて、板を次々に移動させて充填および加熱、真空乾燥および分配位置の間でホッパを移動させることによってシャフトを回転させるための複数の好ましくは空気圧式ピストンシリンダー組合せ体とを有している。
【０００８】
乾燥器は、更に好ましくは、真空乾燥位置で円筒形ホッパを密封するための好ましくは空気圧ピストン−シリンダ作動式手段を有している。
【０００９】
本発明は、その特徴のうちの他の特徴では、開放端部を有し、望むときに真空引きすることができるように頂板および底板を選択的に接触させることにより密閉されるようになっている好ましくは垂直に配向された好ましくは円筒形のシェルを有している低圧粒状樹脂材料または粉末材料乾燥器に使用するホッパを提供する。さらに、ホッパは好ましくは、円筒形シェル内にその底部近くに位置決めされたロートを有している。更に、ホッパは好ましくは、ロートの下でシェル内に位置決めされたダンプフラップの形態の内部材料流れ制御板を有している。ダンプフラップは、好ましくは、ホッパから粒状樹脂材料を選択的に放出するためにロートの下方開放吐出オリフィスから離れた連結個所のまわりに移動可能にシェルに枢動連結されている。
【００１０】
本発明の更に他の特徴では、頂板および底板は好ましくは円筒形シェルを選択的に密封し、それによりその中に真空引きする。空気圧式ピストン−シリンダ手段は、頂板および底板を押圧してシェルと密閉接触させるために設けられている。
【００１１】
シェルは望ましくは、これが分配位置にある時、分配位置でシェルに貯えられている粒状または粉末材料を選択的に供給するようになっている。分配位置は、好ましくは、真空乾燥位置から離れている。
【００１２】
ホッパは更に好ましくは、空気圧式ピストン−シリンダ−組合せ体の上方移動ロッドによる接触時に材料分配を行い、それにより材料をロートから下方に流して円筒形シェルから材料を流出させるようになっている。
【００１３】
本発明は、更に他の特徴では、混合、成形、押し出しまたは他の処理をする前に、粒状または粉末材料を連続的に乾燥する方法を提供する。この方法は好ましくは、充填／加熱位置で垂直配向の円筒形シェルへ粒状または粉末状材料を供給し、充填および加熱位置にある間、加熱された空気を円筒形シェルに導入することによりシェル内の材料を加熱することを含む。
【００１４】
この方法は更に好ましくは、垂直配向の円筒形シェルを真空乾燥位置までシェル周囲の外側で垂直軸線のまわりの弧状に移動させ、かかる位置でシェルの開放両端を密封することを含む。
【００１５】
この方法は更に好ましくは、所望の乾燥程度までシェル内の加熱された材料から水分を蒸発させるのに十分な時間、密封シェル内に所定の真空レベルまで真空引きすることを含む。
【００１６】
この方法は更に好ましくはシェルの底部が開放している材料吐出位置にシェルを運び、次いでロッドをシェル内部に下から挿入して材料吐出ゲートをシェル底部に近ずける好ましくは空気圧式のピストン−シリンダ−組合せ体の作動に応答して円筒形シェルから乾燥された材料を確実に吐出することを含む。
【００１７】
この方法は好ましくは更に、材料を連続的に乾燥しようとするかぎり、シェルを充填／加熱位置まで垂直軸線のまわりに孤状に移動させ、シェルへの材料供給工程を次々に繰り返し、シェル内の材料を加熱し、シェルを真空引き位置へ移動させ、シェル内の材料から水分を蒸発させるのに十分な真空レベルをシェル内に引き、シェルを吐出位置へ移動させることを含む。
【００１８】
本発明は更に他の特徴では、過剰に含水した粒状樹脂材料の供給から処理するために乾燥した粒状材料を連続的に供給する方法を提供し、この方法は好ましくは、含水粒状樹脂材料の一部を水分が粒状樹脂材料から蒸発する所定温度まで加熱し、水分を蒸発させて所定の乾燥度になるのに十分な時間、所定温度まで加熱された粒状樹脂材料の第二部分のために所定の真空を引き、かつ、この真空を維持し、所定温度まで加熱された後、所定真空レベルで蒸発により乾燥された粒状樹脂材料の第三の部分を粒状樹脂材料処理装置に供給する緒工程を実質的に同時に行うことを含む。
【００１９】
『好適な実施例の説明と本発明を実施するための最適な形態』
一般に図面、特に図９、図１０および図１１を参照すると、本発明の特徴を明示する低圧力粒状材料乾燥器を全体的に１０で示してあり、この乾燥器は、各々を全体的に１２で示してある複数、好ましくは３つの円筒形ホッパを有している。各ホッパ１２は好ましくは円筒形シェル１４を有しており、また好ましくは垂直なシャフト２４により定められる実質的に垂直な軸線を中心に好ましくは他のホッパと一体に回転可能であるために、実質的に垂直に延びる円筒体の軸線をもって好ましくは実質的に垂直に配向されている。
【００２０】
乾燥器１０は全体的に２２で示すフレームを有しており、このフレームには、垂直シャフト２４がフレーム２２に対して回転可能に設けられており、その詳細は以下に述べる。垂直シャフト２４と一体に回転する円筒形ホッパ１２は好ましくは、全体的に１００で示す材料充填／加熱位置と、全体的に１０２で示す材料真空乾燥位置と、全体的に１０４で示す材料分配位置との間で順次、移動する。ホッパ１２は、所望に応じて、充填／加熱位置１００と、真空乾燥位置１０２と、分配位置１０４との間で移動する。３つのホッパ１２は、所望に応じて、共に始動および停止するが、位置１００、１０２、１０４の間でメリーゴーランドのように連続的には動かない。
【００２１】
主に図９および１０を参照すると、フレーム２２は複数の垂直および水平に延びている好ましくは、山形鉄部材で構成されており、こそれらの山形鉄部材は一括して矩形で平行四辺形の縁部として現れるものを構成している。
【００２２】
図１０で見えるように、フレーム２２は好ましくは４つの実質的に垂直な部材１６０を有しており、そのうちの２つのみが図１０で見えており、残りの２つの実質的に垂直な部材１６０は図１０で見えている２つの部材１６０の背後に隠れている。
【００２３】
更に、フレーム２２は一括して幾何用語で正方形の外周を構成する４つの上側の実質的に水平方向に延びる部材１６２を有しており、これらの４つの上側の実質的に水平方向に延びる部材１６２は図９で見えており、すべてではないが、部材１６２が図１０に見えている。
【００２４】
更に、フレーム２２は好ましくは４つの下側の水平方向に延びる部材１６４を有しており、それらのうちの１つが図１０に見えている。残りの下側部材１６４は図９に示す対応した上側の水平方向に延びる部材１６２のすぐ下にある。４つの下側の水平方向に延びる部材１６４は乾燥器１０が位置する床または他の重量支持構造体に接触するためのフレーム２２の基部を構成している。
【００２５】
選定された上側水平部材１６２の間には、少なくとも１つ、好ましくは複数の懸架部材１６６が乾燥器１０の上端部を横切って横方向に延びている。かかる懸架部材１６６のうちの１つが図１０に示されている。真空乾燥位置でホッパ１２の頂部を密封するのに役立つ全体的に４４で示すホッパ頂部密封用ピストン−シリンダ−組合せ体が図１０に示すように水平方向に延びる懸架部材１６６のうちの１つによって支持されている。同様に、材料充填／加熱位置１００に位置決めされ、材料充填／加熱位置１００で円筒形ホッパ１２の上端部を閉鎖するのに使用されるホッパ上端閉鎖ピストン−シリンダ−組合わせ体９８が図１０に示すように水平方向に延びる懸架部材１６６のうちの１つによって支持されている。
【００２６】
フレーム２２の上側水平部材１６２のうちの所定の１つには、図１０に示すように、第１、第２および第３駆動回転ピストン−シリンダ−組合わせ体３４、３６、３８が好ましくは枢動可能に連結されている。第１駆動回転ピストン−シリンダ−組合せ体３４の場合、三角形または片持ちばり式延長部が近い方の上側水平部材１６２から設けられており、この三角形延長部は図９に全体的に１８２で示してある。駆動フレーム２２の連結部は図面に枢軸連結部１８０として示されている。
【００２７】
垂直配向のシャフト２４との概ね三角形の板２８の連結は、垂直に配向されたピンコネクタ１６８によって行われ、このピンコネクタ１６８は概ね三角形の板２８の水平方向中央部分３０の中心に形成された孔内に回転可能で摺動可能に位置している。ピンコネクタ１６８は三角形の板２８内に回転可能に嵌合するだけではなく、図９に最も良く示されている板−ピン連結アーム１１６の一端の孔内に回転可能に嵌合している。板−ピン連結アームは好ましくは図１０から明らかなように三角形の板２８の下にあるが、板−ピン連結アーム１１６は理解し易くするために図９に実線で示してある。
【００２８】
板−ピン連結アーム１１６はその上端部で垂直シャフト２４に固定連結されている。
【００２９】
この構成では、第１、第２および第３駆動回転ピストン−シリンダ−組合わせ体３４、３６、３８のうちの任意のものにより行われる三角形の板２８の移動の結果、ピンコネクタ１６８がかかる運動を板−ピン連結アーム１１６に並進させる。
【００３０】
シャフト２４に固定連結されている板−ピン連結アーム１１６の回転の結果、シャフト２４が回転する。シャフト２４が回転すると、ホッパ１６を充填／加熱位置１００、真空乾燥位置１０２および材料分配位置１０４の間で運ぶ。図１０に仮想線で示す片持ちばり式連結ロッド１１０によりホッパ１６がシャフト２４に固定連結されている結果、ホッパ１６は上記ようにしてシャフト２４と一体に移動する。
【００３１】
シャフト２４は図１０に示すように、上側および下側シャフトベアリング組立体１１４を構成するように上側および下側シャフト懸架板１１２に設けられた適当なベアリングで支承されている。上側シャフト懸架板１１２は番号を付していないが、図１０ではっきり見える適当なナット／ボルト組合わせ体によって水平方向に延びる懸架部材１６６に連結されており、下側シャフト懸架板１１２は、図１０に全体的に示すように、図面に番号を付していない適当なナット／ボルト組合わせ体によって下側水平部材１６４に連結されている。
【００３２】
低圧乾燥器１０の充填／加熱位置１００を示す図１ないし図３を参照すると、充填／加熱位置１００では、含水材料供給ホッパ６４はそこに滞留して乾燥すべきである供給量の含水粒状または粉末状材料を有している。ホッパ６４の底部のバタフライ弁が導管１４４内にあり、この弁は図１および図３にはっきり見えるようにピストン−シリンダ組合わせ体１４６により作動される。
【００３３】
導管１４４は充填／加熱位置１００で含水材料供給ホッパ６４をホッパ頂部密封板１５０と連結するための入れ子部分１４８を有している。ホッパ頂部密封板１５０の外周には、環状リップ１５２が位置決めされている。ホッパ頂部密封板１５０内には、孔１５４が設けられており、この孔は充填／加熱位置の時に導管１４４の入れ子部分１４８と、ホッパ１４の内部との連通を容易にする。
【００３４】
また、図１ないし図３を参照すると、ホッパ１４は、第１、第２および第３駆動回転ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８に応答して垂直シャフト２４の回転により回転した結果の位置に示されている。
【００３５】
材料充填／加熱位置１００では、ブロワ７６が加熱空気をホッパ１４内にある材料を加熱するためにこの材料を通して循環させ易くしている。ブロワ７６は吸入孔７８および吐出孔８０を有している。吐出孔８０は導管１５６に連結しており、導管１５６内には、ブロワ７６から吐出された空気をホッパ内の材料を流通する前に加熱するために複数のヒータ要素８２が設けられている。導管１５６は、全体的に８６で示す供給プレナムと連結していて、図１および図２で見えるプレナム入口９０を経て供給プレナムに排気する入れ子部分１５８を有している。
【００３６】
プレナム８６には、図２に全体的に示すように、出口スクリーン８８がその上端部に設けられている。出口スクリーン８８には、複数の孔１８４が形成されており、これらの孔１８４は図２に示すように出口スクリーン８８の中央部分に向けて集中されている。孔１８４は加熱空気の上方の流れをホッパ１４の中央部分または中央軸線のまわりに集めるのに役立ち、これは材料の大部分が供給ロート９４、９６の形状に集中される場合であるので、望ましい。プレナム８６上の好ましくはシリコンの環状ガスケット８８が図１および図３に示す材料充填／加熱位置で供給プレナム８６とホッパ１４の開放底部との気密密封をもたらしている。
【００３７】
図面に示していないが、フレーム２２の一部を構成する適当なクロス部材には、空気圧式ピストン−シリンダ組合わせ体１０６が設けられている。ピストン−シリンダ組合わせ体１０６は、作動されると、供給プレナム８６を図１に示す位置から図３に示す位置まで垂直方向に移動させ、それによりホッパ１４内の粒状または粉末状材料へ加熱空気を通し易くするために出口プレナム８６とホッパ１２との間に気密シールを行うことによって充填／加熱位置においてホッパ１２の底部を閉じるのに役立つ。
【００３８】
ホッパ１４内の粒状または粉末状材料を通過した加熱空気は導管１４４の入れ子部分１４８を経てホッパ１４から排出する。導管１４４の入れ子部分１４８を通過した加熱空気が供給ホッパ６４を通って逃げることができないように閉鎖導管１４４を有するバタフライ弁６６により含水加熱空気を加熱空再気循環吸入部７２のところの加熱空気再循環器７０に流入させる。加熱空再気循環吸入部７２に位置決めされたサーモカップル６８がホッパ１４を去る加熱空気の温度を感知する。加熱空気が加熱要素８２に沿って通った後、ブロワ７６により供給された加熱空気の出口の近くに第２サーモカップルが位置決めされている。サーモカップル６８、８４により感知された温度が実質的に等しい場合、これはホッパ１４内の粒状または粉末状材料が所望の温度、つまり、過熱要素により過熱された後に供給プレナム８６に入った空気の温度に達したことを示している。
【００３９】
充填／加熱位置における材料加熱中、フレーム２２の頂部を横切って延びている適当なクロス部材に連結された空気圧式ピストン−シリンダ組合せ体９８の作用によりホッパ頂部密封板１５０をホッパ１４の上端部に当たる位置まで降下させる。
【００４０】
図４ないし図８を詳細に参照して説明すると、各々の好ましくは円筒形のホッパ１２は好ましくは全体的に１４で示す円筒形シェルを有している。各円筒形シェル１４は好ましくは、真空管と称する図面に５２で示す内側円筒形管と、断熱管と称する図面に５４で示す同心の外側円筒形管とにより構成されている。管５２、５４間の図面に全体的に５５で示す環状空間は好ましくは、円筒形シェル１４からの熱伝導および熱損失を最小にするために断熱材が充填されている。
【００４１】
円筒形ホッパ１２の各円筒形シェル１４内には、９４、９６で示す一対の下方に開放した材料分配ロートがホッパ１２の底部の近くに固着されている。２つの材料分配ロートのうちの高い方は上側材料分配ロートと称し、図面に９４で示してある。２つの材料分配ロートのうちの低い方は下側材料分配ロートと称し、図面に９６で示してある。材料分配ロート９４、９６は好ましくは、図面に全体的に示す位置で適当なシート金属ねじまたは他の留め手段により真空管５２の低部に固定的に固着されている。
【００４２】
材料分配ロート９４、９６は好ましくは、夫々のロートの傾斜側面が互いに本質的に平行であるように共通のロート角度を共用している。上側分配ロートの傾斜面すなわち傾斜側面は図面に全体的に１２２で示してあり、下側供給ロート９６の傾斜側面は図面に全体的に１２４で示してある。
【００４３】
図面、特に、図６ないし図８から更に明らかなように、上側分配ロート９４は図面に１２６で示すその下方分配開口部が下側分配ロート９６の対応する下方分配開口部１２８より実質的に大きいように、極度に切頭された円錐体として構成されている。これは、図面に示すように、下側分配ロート９６が上側分配ロート９４ほどは垂直方向に切頭されていないからである。
【００４４】
分配ロート９４、９６のような２つの分配ロートの使用により、充填／加熱位置１００においてホッパ１４内の材料のまわりに加熱乾燥空気を循環し易くしており、更に、ホッパが真空乾燥位置１０２にあるとき、ホッパ１４内の材料を乾燥し易くしている。
【００４５】
更に、各ホッパ１４は好ましくは、下側ロート９６の下方分配開口部１２８の下方に位置決めされた全体的に２０で示すダンプフラップを有している。ダンプフラップ２０は、図面、特に、図４、図５および図８にそれぞれ１４０、１７０を付して示す適当なねじ連結体により真空管５２に枢軸連結されている。
【００４６】
ダンプフラップ２０は図面、特に、図６、図７および図８に示すように形状が概ね平らである中央部分１７２を有しており、かつ、その一方の側に位置決めされた重り１３０を有しており、この重り１３０は、ダンプフラップ２０とダンプアクチュエータ６２との間の図面に１３２で示す枢軸連結個所から片寄っており、またねじ−ナット連結体１７０により行われるようなホッパシェル１４の真空管５２とのダンプフラップ２０の枢軸連結部と、真空管５２の内面に対する枢動アーム１３４の枢軸連結部とから片寄っている。重り１３０は、材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８が作動停止した後、重力に応じて図６に示す位置へダンプフラップ２０を戻すのを助ける。
【００４７】
ダンプアクチュエータ６２はダンプフラップ２０の一部を構成する概ね垂直なアーム１３４に係合している。ダンプアクチュエータ６２は図７に示す垂直方向に移動可能なアーム１３６を有している。垂直方向に移動可能なアーム１３６は水平シェル１４の真空管５２の内面に沿って垂直方向に摺動可能に設けられている。垂直方向に移動可能なアーム１３６の垂直方向移動程度は好ましくは真空管５２の内部に固定的に設けられてこの内部まで半径方向に延びている図７に示すピン１７４により制御される。垂直方向に移動可能なアーム１３６に設けられた同様に図７で見える垂直スロット１７６がピン１７４を受け入れる。ピン１７４とスロット１７６の端部との間の干渉が移動可能なアーム１３６の垂直方向の移動を制限する。
【００４８】
図６、図７および図８における上方へのアーム１３６の移動は、好ましくは空気圧作動式ピストン−シリンダ組合わせ体である材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８の作動により生じる。ピストン−シリンダ組合わせ体１０８を作動すると、ピストン−シリンダ組合わせ体１０８から延びているピストンロッド１７８が垂直方向に移動可能なアーム１３６の水平管状延長部分に接触する。垂直方向に移動可能なアーム１３６のこの水平管状延長部分は１３８で示し、図８に示してある。材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８を作動し、これと関連したピストンロッドが材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８から延びているとき、管状延長部分１３８は静止位置すなわち未作動位置では実線で示し、また管状延長部１３８、従って垂直方向に移動可能なアーム１３６が採る位置では点線で示してある。
【００４９】
材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８が作動すると、垂直方向に移動可能なアーム１３６が図８の実線に示す位置まで上方に移動させられる。即ち、垂直方向に移動可能なアーム１３６は図６に示されている位置から図７に示されている位置まで移動する。
【００５０】
垂直方向に移動可能なアーム１３６はダンプフラップ２０のアーム１３４に枢動可能に連結されている。
【００５１】
アーム１３４はダンプフラップ２０の水平部分を図６、図７および図８に１４０で示す枢軸連結部を介して真空管５２の内側に連結している。アーム１３４は連結部１４０のところで内部真空管５２にだけではなく、枢軸連結部１３２のところで垂直方向に移動可能なアーム１３６にも枢動可能に連結されている。その結果、移動可能なアーム１３６の上方移動により、枢軸連結部１４０を中心とする枢動アーム１３４の枢動を引き起こす。枢軸連結部１４０、１７０が共通軸線に沿って水平方向に整合されているので、この軸線を中心とするアーム１３４の枢動によりダンプフラップ２０の水平部分を下側ロート９６の分配孔から離れる方向に移動させ、それにより、ダンプフラップ２０が図７に示す位置にあるとき、ホッパ１２に収容された粒状または粉末状材料をホッパ１２から下方外方に浮動させる。
【００５２】
好ましくは空気圧式ホッパ供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８を作動停止すると、重り１３０で作用する重力によりダンプフラップ２０を回転させて図６および図８に示す水平なホッパ閉鎖位置へ戻す傾向がある。これにより垂直方向に移動可能なアーム１３６を図７に示す位置から図６に示す位置まで下方に降下させる。更に、これによりアーム１３４を図７に示す位置から図６に示す位置まで枢軸連結個所１４０を中心に反時計方向に回転させる。これによりダンプフラップ２０を図６に示す水平位置へ戻し、この位置では、ホッパ１２内の粒状材料はホッパ１２の開放底部を通して外方下方に流れることができない。
【００５３】
ダンプフラップ２０の水平部分１７２は、ホッパ１２内のいずれもの粒状材料の静止角度がダンプフラップ２０の水平部分１７２と下側ロート９６の供給開口部１２８との間の隙間を通る材料の下方流れを防ぐのに十分であるように、下側ロート９６の下方分配開口部１２８に十分び接近して位置決めされ、かつ、分配開口部１２８の周囲のまわりで下側ロート９６の下方分配開口部１２８に十分に重なる。
【００５４】
材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８は好ましくは、乾燥器１０の下方のフレーム２２の一部に、或いは乾燥器１０を使用し得る装置の床のような他の安定な部材に設けられている。いずれの場合にも、材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８は、ホッパ１２が充填／加熱位置１００、真空乾燥位置１０２および材料分配位置１０４の間で移動されるとき、ホッパ１２と共に回転しないと言う意味で不動であり、ホッパ供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８は材料分配位置１０４に留まる。
【００５５】
図８から明らかなように、ダンプフラップ２０は２つのアーム１３４、１３４Ａを有している。材料供給ピストン−シリンダ組合わせ体１０８から遠い方のダンプフラップ２０の側に位置決めされたアーム１３４Ａは、好ましくは図４および図５に示すようなねじ−ナット組合わせ体１７０により、ダンプフラップ２０を作動するときに枢動可能に真空管５２に直接枢軸連結されている。
【００５６】
図４および図５では、ホッパ１２のうちの１つは真空乾燥位置１０２に示されている。図４は真空を引くようにホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２を円筒形シェル１４をシールする位置へ移動させる前にホッパ１２を真空乾燥位置１０２に示している。
【００５７】
ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２は好ましくは、ホッパ頂部および底部密封用ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６にそれぞれ連結されてそれらの一部である番号を付していないピストンロッドにそれぞれ連結されている。ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６は好ましくは空気圧で作動され、それらのシリンダ部分は好ましくは図４および図５に示すようにフレーム２２の水平方向に延びるクロス部材に固定連結されている。
【００５８】
ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２は最も好ましくは、図４に示すようにドーム形状のものであり、また好ましくはドーム状ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２の番号を付していない好ましくは円形のリップのまわりにそれぞれ周方向に延びて位置決めされた上側および下側真空密封用ガスケット５８、６０を有している。
【００５９】
ホッパ１２が、図４に示すように、真空乾燥位置に位置決めされると、それぞれのホッパ頂部および底部密封用ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６の空気圧作動により、それぞれのドーム状ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２を円筒形ホッパシェル１４に向けて垂直方向に移動させる。図４における矢印Ａはそれぞれホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２の垂直移動を示している。
【００６０】
ホッパ円筒形シェル１４が真空乾燥位置１０２に位置決めされると、ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６の作動により頂部および底部真空密封板４０、４２をぞれぞれ下方および上方に移動させて、真空ガスケット５８、６０が好ましくは真空管５２の好ましくは円形の頂部および底部周縁部に位置決めされている場合に頂部および底部真空密封板４０、４２の好ましくは円形の周囲間の気密真空維持シールを行う。この位置におけるホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２は、ガスケット５８、６０と共に、図５に示すように、真空管５２の円形の頂部および底部周縁部と密封連結状態にある。
【００６１】
頂部真空密封板４０は好ましくは、図５に概略的に示し、かつ、４８で示す真空ポンプに好ましくは連結されている好ましくは可撓性の真空管路５０を選択可能に連結的に受入る図面に番号を付していない継手を有している。ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２を図５に示すように円筒形シェル１４と係合させて、真空ポンプ４８を作動すると、この真空乾燥位置でホッパ１２内で真空が引かれる。この真空乾燥位置でホッパ１２内の圧力が降下すると、ホッパ１２内の粒状樹脂材料から水分が急速に蒸発する。
【００６２】
真空乾燥位置１０２に位置決めされたときのホッパ１２内の粒状樹脂材料から水分が蒸発され、かつ、樹脂材料が所望乾燥度に達したとき、ホッパ頂部および底部密封用ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６は図４に示すそれらの待避位置へ戻される。これによりホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２を円筒形シェル１４との接触から外れる方向に引っ込ませ、それにより空気をもう一度、円筒形シェル１４に入れ、かつ、現在乾燥済みの粒状樹脂材料を収容した円筒形シェル１４を材料分配位置まで移動させる。
【００６３】
真空乾燥位置に位置決めされいる間にホッパ内に真空を引く間の時間は低圧粒状材料乾燥器に連結されて関連されたマイクロプロセッサ制御手段により調整し得る。同様に、真空乾燥位置１０２におけるホッパ１２内に引かれた真空度も調整し得る。更に、真空ポンプ４８によりホッパ１２から抜かれた空気は水分含有量について監視され、ホッパ１２内の水分の所望の低い水分レベルが達成されたら、真空ポンプ４８を停止する。マイクロプロセッサ制御手段は空気圧式ピストン−シリンダ組合わせ体、ブロワ、真空ポンプなどの作動を含めて、低圧乾燥器の作動を制御する。
【００６４】
図９、図１０および図１１を参照すると、板−ピン連結アーム１１６がピンコネクタ１６８により概ね水平な板２８に回転可能に連結されている。ピンコネクタ１６８は板−ピン連結アーム１１６に対する、従って、ピン状延長部２６および垂直シャフト２４に対する板２８の回転を容易にする。
【００６５】
板２８は水平の中央部分３０と、板２８の周囲から延びている下方に突出しているリップ３２とを有している。
【００６６】
３つの好ましくは空気圧作動式ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８はそれぞれ第１、第２、第３ピストン−シリンダ組合わせ体と称し、フレーム２２に、詳細には、図９において第２および第３ピストン−シリンダ組合わせ体３６、３８に対して全体的に示すように、フレーム２２の上側の水平方向に延びる部材１６２に枢動可能に連結されている。枢軸連結部は図９に１８０で示してある。
【００６７】
垂直シャフト２４により定められた軸線を中心とする板２８の回転を容易にするために、第１、第２および第３ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８を必要に応じて作動する。各第１、第２および第３ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８は下方に突出しているリップ３２の各一部に形成された孔内に緩く嵌まるピストンロッド延長部を有しており、ピストンロッドは図９および図１０に全体的に示すようにその末端部に螺合されたナットにより孔内に適所に保持される。
【００６８】
この構成では、ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８を作動してそれらのピストンロッドをピストン−シリンダ組合わせ体３６、３８のピストンロッドを図１１に示す伸長位置からピストン−シリンダ組合わせ体３４のピストンロッド延長部を図１１に示す引っ込み位置まで移動させる。その結果、板２８、従って、垂直シャフト２４およびこれに取付けられた円筒形ホッパ１２が垂直シャフト２４の軸線を中心に回転し、それによりホッパ１２を図９および図１１に示す材料充填／加熱位置１００、真空乾燥位置１０２および材料分配位置１０４の間で順次移動させる。
【００６９】
例えば、図９を参照して説明すると、第１駆動回転ピストン−シリンダ組合わせ体３４を作動してピストンシャフトを図９に示す引っ込み位置から前方に伸長させ、かつ、第３駆動回転ピストン−シリンダ組合わせ体３８を作動してこれと関連したピストンシャフトをピストン−シリンダ組合わせ体３８内へ引っ込ませると、板２８は矢印Ａで示す方向に図９で見て反時計方向に回転し、板２８のかかる回転はピンコネクタ１６８のまわりであり、矢印Ｂで示してある。
【００７０】
板２８が矢印Ａで示す方向にピンコネクタ１６８のまわりに回転すると、板２８はピンコネクタ１６８と共に、垂直シャフト２４により定められた軸線のまわりに枢動で水平方向に延びる板−ピン連結アーム１１６を伴って回転する。この回転は板−ピン連結アーム１１６がシャフト２４に固定連結されていることから生じる。従って、第１、第２および第３駆動回転ピストン−シリンダ組合わせ体３４、３６、３８を次々に作動すると、板２８がピンコネクタ１６８および板２８のまわりに回転し、ピンコネクタ１６８およびピンコネクタ連結アーム１１６はすべてシャフト２４により定められた垂直軸線のまわりに回転してシャフト２４を回転させる。
【００７１】
真空管５２および断熱管５４により構成されたホッパ１４の垂直配向の円筒形側部は図１０に最も良く示すように片持ちばり式連結ロッド１１０によりシャフト２４と共に回転可能にシャフト２４に連結されている。円筒形ホッパ１２の各円筒形シェル１４は望むなら、関連した片持ちばり式連結ロッド１１０から取り外し可能であるのがよく、好ましくは、ホッパ１２各々ごとに２つの片持ちばり式連結ロッド１１０が設けられており、一方のロッド１１０は図１０に示すように、ホッパ１２の垂直方向末端部に比較的近いが、それから離れた位置でホッパ１２を垂直シャフト２４に連結している。
【００７２】
図９は図の明確さを高めるために含水材料供給ホッパ６４、排出プレナム１４２およびこれと関連した構造体を図示しないで描かれている。同様に、ホッパ供給ピストン−シリンダ１０８を図９に示したが、かかるピストン−シリンダ組合わせ体１０８は乾燥器１０の上方からの視界で見えないことはわかるであろう。何故なら、ホッパ１２が材料分配位置１０４にあるとき、ピストン−シリンダ組合わせ体１０８は上方からの視界から遮られているからである。
【００７３】
図１１の矢印Ｂはホッパ１２を材料充填／加熱位置１００から材料真空乾燥位置１０２まで、次いで材料分配位置１０４、次いで材料充填／加熱位置１００まで次々に移動させるように垂直シャフト２４およびホッパ１２の好適な回転方向を示しており、上記サイクルを繰り返してもよい。
【００７４】
材料真空乾燥位置では、加熱された材料は好ましくは水銀柱約２７．５mmまたはそれ以上の真空にさらされる。これにより水の蒸発点すなわち沸点をたったの（１２０−３２）×（５／９）℃まで下げ、それにより加熱済み材料中の水分を蒸発させ、かつ、真空乾燥位置１０２にあるホッパ１２内の真空を引いている真空ポンプを通して引き出す。真空乾燥処理が十分に完全になると、ピストン−シリンダ組合わせ体４４、４６は、ホッパ１２が真空乾燥位置から材料分配位置まで移動し得るように、ホッパ頂部および底部真空密封板４０、４２を引っ込める。
【００７５】
ブロワ７０は好ましくは１馬力のブロワである。図面に示すように、好ましくは２つのヒータ要素８２を利用する。供給プレナム８６を通る空気の流れは好ましくは４．５オンスの圧力に制限される。
【００７６】
ホッパ１２内の静止角度を示す線７４により図面に概略的に示すように、ホッパ１２の移動中および乾燥処理のサイクル中の材料のこぼれ受け入れるために空気空間をホッパ１２内に残してある。
【００７７】
材料充填／加熱機能および真空乾燥機能は各々、ほぼ２０秒かかる。従って、１時間以内で、３つのホッパすべてが好ましくは材料充填／加熱位置１００、材料真空乾燥位置１０２および材料分配位置１０４を通って循環する。各ホッパ１２が直径がほぼ１０インチであり、高さが２４インチである場合、各ホッパ１２は約３５ポンドの粒状樹脂材料である約１立方フィートの粒状樹脂材料を保持する。かかる構成では、本発明を具体化する乾燥器１０は１時間あたり約１００ポンドの乾燥済み粒状樹脂材料をプラスチック射出成形または押し出し装置により次の処理に供給することができる。
【００７８】
図面から明らかなように、ホッパ１２は好ましくは垂直シャフト２４のまわりに１２０度離れて等間隔で設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ホッパ内部に加熱した空気を供給する前の材料充填／加熱位置で円筒形ホッパ部分を示す本発明の好適な実施例による低圧粒状または粉末状材料乾燥器の一部の正面立面図
【図２】  図１の矢印２−２に沿った加熱／充填位置における低圧乾燥器の供給プレナム部分の平面図
【図３】  ホッパに加熱した空気を供給するように構成されていて、図１に全体的に示すように低圧乾燥器のホッパ部分を材料充填／加熱位置に示している低圧乾燥器の一部の正面立面図
【図４】  垂直配向された端部開放の円筒形ホッパ内の圧力が常圧であるように開放している状態でホッパを真空乾燥位置に示している、低圧乾燥器の一部を構成する円筒形ホッパの部分断面概略立面図
【図５】  全体的に図４に示す垂直配向された端部開放の円筒形ホッパの部分断面概略立面図（頂板び底板がホッパを密封し、それによりホッパ内に真空を引くことができる状態にあり、かつ、真空ポンプに連結されたホッパを示す）
【図６】  全体的に図４および５に示す垂直配向された端部開放の概ね円筒形のホッパの下方内部の破段正面概略図（ホッパ内の２つの材料吐出ロートを示しており、ホッパを材料供給位置に示す）
【図７】  図６に示す材料供給位置にある垂直配向された端部開放の概ね円筒形のホッパの下方内部の破段正面概略図（材料供給ピストン−シリンダ−組合せを作動し、それによりホッパ内の吐出ロートの下にある吐出フラップを作動させてホッパからの材料の流れを可能にする状態で材料供給ピストン−シリンダ−組合せを示す）
【図８】  図７で右側から見た場合の、全体的に図６および７に示す垂直配向された端部開放の概ね円筒形のホッパの下方内部の破段正面概略図（材料供給ピストン−シリンダ−組合せを作動し、それによりホッパ内の点線で示す材料吐出ロートの下にある吐出フラップを作動させてホッパから材料を供給する状態で材料供給ピストン−シリンダ−組合せ体を示す）
【図９】  図１ないし図８に示す低圧乾燥器の頂面図
【図１０】  図１ないし図９に示す低圧乾燥器の正面図
【図１１】  低圧乾燥器の一部分を概略的に示す図９と同様の頂面図
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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