特許 6232011 材料の分配を制御するための弁デバイス、システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232011

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】材料の分配を制御するための弁デバイス、システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 11/12 20060101AFI20171106BHJP

   B65G 11/16 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   B65G11/12

   B65G11/16 A

【請求項の数】18

【外国語出願】

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-100840(P2015-100840)

(22)【出願日】2015年5月18日

(62)【分割の表示】特願2014-513637(P2014-513637)の分割

【原出願日】2012年5月29日

(65)【公開番号】特開2015-147685(P2015-147685A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2015年5月18日

(31)【優先権主張番号】61/491,226

(32)【優先日】2011年5月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500092365

【氏名又は名称】ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｇａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】デイモン エム． パットン

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン バール

(72)【発明者】

【氏名】ジョージ エヌ． ベノート

(72)【発明者】

【氏名】ウェイン ジェイ． マーティン

【審査官】 岡崎 克彦

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭３３−０１１６３２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０５８０３６９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １１／００−１１／２０

Ｂ６５Ｇ ５３／５６

Ｂ６５Ｇ ６５／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料を出力する方法であって、前記方法は、
回転弁デバイスの入口に前記材料を供給することと、
回転可能な排出シュートを用いて、前記材料の第１の部分をテーパー状の第１の出口に向けることであって、前記材料の前記第１の部分の一部はまた、漏斗溝を用いて、前記第１の出口に向けられ、これにより、意図されない出口への前記材料の跳ね飛びまたは跳ね返りを防止する、ことと、
前記第１の出口からテーパー状の第２の出口まで前記回転可能な排出シュートを回転させることと、
前記回転可能な排出シュートを用いて、前記材料の第２の部分を前記第２の出口に向けることと
を含み、
前記材料の前記第２の部分の一部はまた、前記漏斗溝を用いて、前記第２の出口に向けられ、これにより、意図されない出口への前記材料の跳ね飛びまたは跳ね返りを防止し、前記漏斗溝は、前記第１の出口および前記第２の出口より上にあり、
前記材料の前記第１の部分および前記材料の前記第２の部分は、粘着性がある、方法。

【請求項2】

前記回転可能な排出シュートが前記第１の出口または前記第２の出口において停止しないように、前記第１の出口から前記第２の出口まで継続的に前記回転可能な排出シュートを回転させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記回転可能な排出シュートが前記第１の出口または前記第２の出口または第３の出口において停止しないように、前記第１の出口から前記第２の出口までおよび前記第３の出口まで、継続的に前記回転可能な排出シュートを回転させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の出口および前記第２の出口に同時に前記材料を向けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記材料の前記第１の部分および前記材料の前記第２の部分は、停止することなく、前記回転弁デバイスを通して継続的に流動する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記排出シュートの任意の位置において前記排出シュートの位置をエンコーダによって示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

材料を出力する方法であって、前記方法は、
回転弁デバイスの入口に前記材料を供給することと、
前記材料の第１の部分を回転可能な排出シュートを通してテーパー状の第１の出口に輸送することであって、輸送中、前記材料の前記第１の部分の一部は、前記第１の出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る、ことと、
漏斗溝を用いて、前記第１の出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る前記材料の前記第１の部分の前記一部を前記第１の出口に流し戻すことと、
前記材料の第２の部分を回転可能な排出シュートを通してテーパー状の第２の出口に輸送することであって、輸送中、前記材料の前記第２の部分の一部は、前記第２の出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る、ことと、
前記漏斗溝を用いて、前記第２の出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る前記材料の前記第２の部分の前記一部を前記第２の出口に流し戻すことと
を含み、
前記漏斗溝は、前記第１の出口および前記第２の出口より上にあり、
前記材料は、粘着性ペレットを含み、前記粘着性ペレットは、前記回転弁内で継続的に移動している、方法。

【請求項8】

前記第１の出口から前記第２の出口まで前記回転可能な排出シュートを回転させることをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の出口および前記第２の出口に同時に前記材料を輸送することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記材料は、液体をさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記排出シュートの位置をエンコーダによって示すことをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項12】

前記排出シュートの任意の位置において前記排出シュートの位置を電気制御システムにおいて受け取ることをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

前記材料の前記第１の部分を装填することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項14】

前記第１の出口から第１の装填システムに前記材料の前記第１の部分を供給することと、前記第２の出口から前記第２の装填システムに前記材料の前記第２の部分を供給することとをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項15】

前記材料の前記第１の部分をペレット調整システムにおいて調整することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項16】

材料を出力する方法であって、前記方法は、
回転弁デバイスの入口に粘着性材料を供給することと、
前記材料を回転可能な排出シュートを通してテーパー状の出口に輸送することであって、輸送中、前記材料の一部は、前記出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る、ことと、
前記テーパー状の出口より上にある漏斗溝を用いて、前記出口から跳ね飛ぶかまたは跳ね返る前記材料の前記一部を前記出口に流し戻すことと
を含む、方法。

【請求項17】

前記回転弁デバイスの前記入口に前記材料を継続的に供給する間に、前記出口から別の出口に前記回転可能な排出シュートを回転させることをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記材料は、乾燥ペレット、ペレット−流体スラリー、粘着性ペレット、または、それらの組み合わせを含む、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／４９１，２２６号（２０１１年５月２９日出願）の米国特許法第１１９条第（ｅ）項の利益を主張し、この出願は、参照することによって本明細書において述べているようにその全体が援用される。

【0002】

（背景）
（１．分野）
本発明の種々の実施形態は、材料の分配を制御するための弁デバイスおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

（２．関連技術の記述）
１つの源から１つ以上の目的地までの材料の分配を制御するための現在のデバイスは、分配される材料が、乾燥固体ではなく、例えば、粘着性材料またはペレット−流体スラリーである場合の短所に悩まされる。多くの状況では、粘着性材料、スラリー、または他の類似材料は、既存の弁デバイスを通して分配され、弁が、２つ以上の出口または目的地を含むときに困難が生じる。典型的には、これらの弁は、弁が、１つの出口から別の出口まで位置を変化させる前に、そのような流体または材料の流動が、停止されなければならないことを要求する。流入流体または材料の流動を停止せず、位置の変化をもたらす既存の弁は、多くの場合、弁内に溢流した領域（すなわち、流体または材料が、弁位置の以前の循環から蓄積された領域）を有する。そのような流体または材料の蓄積は、潜在的に、弁への損傷（例えば、流体または材料が、腐食性、反応性、粘着性、または他の潜在的に損傷させる成分を含有する場合）ならびに蓄積領域内の材料の劣化および／またはより古い材料とより新しい材料との相互汚染を生じさせ得る。故に、流動材料、特に、限定されないが、粘着性材料を分配させるための改良された弁デバイスおよび方法の必要性が存在する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の種々の実施形態は、入口および複数のテーパ状出口と、入口と複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、排出シュートから底部搭載アクチュエータを通って延在する主要シャフトと、底部搭載アクチュエータに連結され、主要シャフトに固定的に取着されるエンコーダとを備える回転弁デバイスを提供する。

【0005】

他の例示的実施形態は、入口および複数のテーパ状出口と、入口と複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、排出シュートから延在する主要シャフトと、中間連結デバイスを介して、主要シャフトに連結される補助シャフトであって、底部搭載アクチュエータを通って延在する、補助シャフトと、底部搭載アクチュエータに連結され、補助シャフトに固定的に取着されるエンコーダとを備える、回転弁デバイスを提供する。

【0006】

さらに、他の例示的実施形態は、材料を回転弁デバイスの入口に送給するステップと、材料を回転排出シュートを通して輸送するステップと、排出シュートを第１の出口に回転させるステップと、材料を第１の出口を通して出力するステップと、排出シュートを第２の出口に回転させるステップと、材料を第２の出口を通して出力するステップとを含み、材料が、入口から出口のうちの少なくとも１つに継続的に流動し、さらに、回転排出シュートが底部作動式である、材料を出力する方法を提供する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
回転弁デバイスであって、該デバイスは、
入口および複数のテーパ状出口と、
該入口と該複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、
該排出シュートから、底部搭載アクチュエータを通って延在する主要シャフトと、
該底部搭載アクチュエータに連結され、該主要シャフトに固定的に取着されるエンコーダと
を備える、デバイス。
（項目２）
前記複数の出口は、相互から等距離にある、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記入口は、テーパ状内部構造を有する、項目１に記載のデバイス。
（項目４）
前記排出シュートの上部部分は、テーパ状である、項目１に記載のデバイス。
（項目５）
ガスケットリングをさらに備え、該ガスケットリングは、前記排出シュートの上部部分を包囲する、項目１に記載のデバイス。
（項目６）
前記アクチュエータは、ギヤ減速ユニットを備えるギヤボックスを備え、該ギヤ減速ユニットは、前記主要シャフトを回転させるように適合され、該主要シャフトは、続いて、前記排出シュートを回転させる、項目１に記載のデバイス。
（項目７）
前記ギヤボックスは、実質的に封入される、項目６に記載のデバイス。
（項目８）
前記主要シャフトと前記ギヤボックスとは、対応して楔着される、項目６に記載のデバイス。
（項目９）
電気モータをさらに備え、該電気モータは、前記ギヤボックスに給電するように構成されている、項目６に記載のデバイス。
（項目１０）
前記電気モータは、前記ギヤボックスに直角に連結される、項目９に記載のデバイス。
（項目１１）
前記エンコーダは、回転についての１度未満の精度を伴って、前記排出シュートの任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを提供する、項目１に記載のデバイス。
（項目１２）
底部搭載弁軸受をさらに備え、該底部搭載弁軸受は、前記主要シャフトを前記排出シュートに固着するように構成されている、項目１に記載のデバイス。
（項目１３）
前記排出シュートは、垂直に対して１０°〜８０°の角度である、項目１に記載のデバイス。
（項目１４）
前記排出シュートは、垂直に対して約２２．５°の角度である、項目１３に記載のデバイス。
（項目１５）
前記排出シュートは、垂直に対して約４５°の角度である、項目１３に記載のデバイス。
（項目１６）
前記連続回転弁デバイスの１つの内部構成要素の少なくとも一部は、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせを用いて表面処理される、項目１に記載のデバイス。
（項目１７）
清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および／または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理、またはそれらの組み合わせを利用した反応性コーティングによる、少なくとも１つの構成要素層を表面処理することをさらに含む、項目１６に記載のデバイス。
（項目１８）
前記表面処理は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含む、ポリマーのうちの少なくとも１つである、項目１６に記載のデバイス。
（項目１９）
回転弁デバイスであって、該デバイスは、
入口および複数のテーパ状出口と、
該入口と該複数の出口との間に配置される湾曲排出シュートと、
該排出シュートから延在する主要シャフトと、
中間連結デバイスを介して、該主要シャフトに連結される補助シャフトであって、底部搭載アクチュエータを通って延在する、補助シャフトと、
該底部搭載アクチュエータに連結され、該補助シャフトに固定的に取着されるエンコーダと
を備える、デバイス。
（項目２０）
前記複数の出口は、相互から等距離にある、項目１９に記載のデバイス。
（項目２１）
アクチュエータは、空気圧で推進される、項目１９に記載のデバイス。
（項目２２）
アクチュエータは、液圧で推進される、項目１９に記載のデバイス。
（項目２３）
前記入口は、テーパ状内部構造を有する、項目１９に記載のデバイス。
（項目２４）
前記排出シュートの上部部分は、テーパ状である、項目１９に記載のデバイス。
（項目２５）
ガスケットリングをさらに備え、該ガスケットリングは、前記排出シュートの上部部分を包囲する、項目１９に記載のデバイス。
（項目２６）
前記エンコーダは、回転についての１度未満の精度を伴って、前記排出シュートの任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを提供する、項目１９に記載のデバイス。
（項目２７）
底部搭載弁軸受をさらに備え、該底部搭載弁軸受は、前記主要シャフトを前記排出シュートに固着するように構成されている、項目１９に記載のデバイス。（項目２８）
前記排出シュートは、垂直に対して１０°〜８０°の角度である、項目１９に記載のデバイス。
（項目２９）
前記排出シュートは、垂直に対して約２２．５°の角度である、項目２８に記載のデバイス。
（項目３０）
前記排出シュートは、垂直に対して約４５°の角度である、項目２８に記載のデバイス。
（項目３１）
連続回転弁デバイスのある内部構成要素の少なくとも一部は、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせを用いて表面処理される、項目１９に記載のデバイス。
（項目３２）
清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および／または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理、またはそれらの組み合わせを利用した反応性コーティングによる少なくとも１つの構成要素層を表面処理することをさらに含む、項目３１に記載のデバイス。
（項目３３）
前記表面処理は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、またはそれらの組み合わせを含むポリマーのうちの少なくとも１つである、項目３１に記載のデバイス。
（項目３４）
材料を出力する方法であって、該方法は、
材料を回転弁デバイスの入口の中へ送給することと、
該材料を回転する排出シュートを通して輸送することと、
該排出シュートを第１の出口まで回転させることと、
該材料を該第１の出口を通して出力することと、
該排出シュートを第２の出口まで回転させることと、
該材料を該第２の出口を通して出力することと
を含み、
該材料は、該入口から該出口のうちの少なくとも１つまで継続的に流動し、さらに、該回転する排出シュートは、底部作動式である、方法。
（項目３５）
前記材料は、ポリマー含有材料である、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
前記材料は、乾燥ペレット、ペレット−流体スラリー、粘着性ペレット、またはそれらの組み合わせの形態にある、項目３４に記載の方法。
（項目３７）
前記材料は、続いて、前記第１および第２の出口と整列させられたバッグの中へ装填される、項目３４に記載の方法。
（項目３８）
前記材料は、乾燥ペレット、粘着性ペレット、またはそれらの組み合わせの形態にある、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記材料は、続いて、ペレット調整システムまたは乾燥システムのリザーバまで輸送される、項目３４に記載の方法。
（項目４０）
前記材料は、ペレット−流体スラリーの形態にある、項目３９に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】図１Ａは、本発明の例示的実施形態による、電気作動手段を利用する、弁デバイスの側面断面図の略図である。

【図1B】図１Ｂは、本発明の例示的実施形態による、図１Ａに図示される弁デバイスの斜視上面図の略図であって、線Ａ−Ａは、図１Ａの断面Ａ−Ａに対応する。

【図1C】図１Ｃは、本発明の例示的実施形態による、図１Ａに図示される弁デバイスの外部図の略図である。

【図1D】図１Ｄは、本発明の例示的実施形態による、図１Ａに図示される弁デバイスの区画された外部図の略図である。

【図1E】図１Ｅは、本発明の例示的実施形態による、図１Ａに図示される弁デバイスの代替側面図の略図である。

【図1F】図１Ｆは、本発明の例示的実施形態による、図１Ａの弁デバイスの詳細Ｂとして標識化された部分の略図である。

【図2-1】図２Ａは、本発明の例示的実施形態による、電気作動手段を利用する、代替弁デバイスの側面断面図の略図である。図２Ｂは、本発明の例示的実施形態による、図２Ａの弁軸受の略図である。

【図2-2】図２Ｃは、本発明の例示的実施形態による、図２Ａに図示される弁デバイスの側面図の略図である。

【図3-1】図３Ａは、本発明の例示的実施形態による、空気圧作動手段を利用する、代替弁デバイスの側面断面図の略図である。図３Ｂは、本発明の例示的実施形態による、図３Ａの弁軸受の略図である。

【図3-2】図３Ｃは、本発明の例示的実施形態による、図３Ａに図示される弁デバイスの側面図の略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の種々の実施形態は、複数の場所への材料の分配を制御するための弁デバイス、システム、および方法を対象とする。本明細書に開示される改良された弁デバイス、材料分配システム、および材料分配方法は、特に、分配される材料が、例えば、限定されないが、非ガス状流体材料（例えば、原液、溶液、スラリー、コロイド、懸濁液、および同等物）およびあるレベルの粘着性、含水量、または類似特性を有する固体材料である用途における使用に好適である。本明細書に開示される弁システムおよび方法は、前述の材料に限定されず、また、乾燥固体を伴う用途にも使用され得ることに留意することが重要である。

【0009】

本明細書に開示される弁、システム、および方法は、１つの出口から別の出口まで弁の位置を変化させるために、それを通して、材料の流動を停止させる必要なく、動作されることができる。さらに、本明細書に開示される弁およびシステムは、指向性変化がほとんどなく、したがって、システム内において、材料が粘着および／または閉塞し得る点は、あったとしても、ほとんど存在しない。

【0010】

図面を集合的に参照すると、単一入口および複数の出口を備える、回転弁デバイスの種々の略図を提供することが理解されるであろう。具体的には、シャフトは、先行技術実施形態の場合におけるように、上部とは対照的に、弁システムの底部から作動され、湾曲排出シュートを個別の出口に推進する。回転弁デバイスの作動手段および寸法は、システムを通して輸送される材料の具体的ニーズ、設置領域内で利用可能な空間、および領域の危険率または非危険率に対処するように調整されることができる。

【0011】

図１Ａを参照すると、本発明による、回転弁デバイスの例示的実施形態が示される。回転弁デバイスは、材料の流入流を受容するために、単一入口１０５を備える。図示されるように、入口１０５は、テーパ状内部構造を有し、回転弁デバイス内への材料の流動を促進することができる。図１Ｂはさらに、本テーパ状内部構造を図示する。また、図１Ａに図示されるのは、複数の出口１１０である。例示的実施形態では、少なくとも２つの出口１１０が、動作のために好ましい。加工される材料に応じて、出口１１０は、直接、ペレット調整システムまたは装填システムの保持タンク内に送給することができる。入口１０５と出口１１０との間に配置されるのは、排出シュート１１５である。排出シュート１１５は、各出口１１０の周囲を回転し、材料を個別の出口１１０内に排出するように適合される。排出シュート１１５は、指向性変化がほとんどなく、材料の連続的かつ非遮断流動を促進する。先行技術実施形態では、多くの場合、出口間に死空間が存在し、したがって、排出シュートから排出される材料を出口間に閉塞させ、その結果、蓄積領域内の材料の劣化および／またはより古い材料とより新しい材料との相互汚染等、望ましくない遮断およびシステム故障を生じさせる。しかしながら、本発明の例示的実施形態では、出口１１０は、出口の間の死空間を排除するように構成される。さらに、出口１１０は、相互から等距離で離間し、デバイスからの材料の分配を促進するようにテーパ状である。さらに、出口のテーパ状および出口の角度は、材料の跳ね飛びを最小限にするように支援する。加えて、排出シュート１１５の上部部分１１７も、個別の出口１１０の周囲の排出シュート１１５の平滑回転を促進するようにテーパ状である。本構成の組み合わせは、多くの場合、先行技術実施形態と関連付けられる問題を伴わずに、材料が、個別の出口１１０に均等に分配されることを可能にする。排出シュート１１５の断面は、多くの幾何学的構成、例えば、限定されないが、三角形、円形、正方形、または多角形であることができることを理解されたい。

【0012】

加えて、回転弁デバイスはさらに、排出シュート１１５の上部部分１１７を包囲し、多くの場合、ペレット−流体スラリーと関連付けられる跳び跳ね、および多くの場合、乾燥および／または粘着性ペレットと関連付けられる跳ね返りの防止を支援する、ガスケットリング１５５を備えることができる。

【0013】

回転弁デバイスはさらに、ギヤボックス１２０を備え、排出シュート１１５の移動を制御する。ギヤボックス１２０の内部は、主要シャフト１２５を旋回させ、続いて、排出シュート１１５の回転を推進するギヤ減速ユニットを備える。ギヤボックス１２０は、実質的に、完全にではないにしても、水、埃等の外部要素の干渉を排除するように封入される。ギヤボックス１２０は、シャフト１２５に対して直角に、ギヤボックス１２０に連結される、図１Ｃに図示される、電気モータ１３０によって給電される。本実施形態は、電気アクチュエータを利用するが、他の実施形態は、さらに本明細書で論じられる、空気圧または油圧アクチュエータを利用することができることを理解されたい。さらに、本発明のアクチュエータは、主要シャフト１２５のより一貫しかつ精密な制御、したがって、排出シュート１１５のより一貫しかつ精密な制御を提供するため、本発明で利用されるアクチュエータは、先行技術の鎖歯車（整合不良）およびｖ−ベルト（滑落を受けやすい）設計よりもはるかに優れていることを理解されたい。これは、材料のタイプが、直接、排出シュート１１５の回転速度に影響を及ぼすため、重要である。

【0014】

図１Ａにさらに図示されるように、主要シャフト１２５は、ギヤボックス１２０を通って延在することができる。ギヤボックス１２０および／または主要シャフト１２５は、付加的連結が必要とされず、主要シャフト１２５のより優れた制御（ひいては、排出シュート１１５のより優れた制御）を達成するように、対応して、楔着されることができる。本設計は、弁デバイスの動作の間、排出シュート１１５のいかなる移動またはドリフトの最小限化あるいは排除も可能にする。

【0015】

主要シャフト１２５はさらに、ギヤボックス１２０に連結される、エンコーダ１３５まで延在することができる。より具体的には、エンコーダ１３５は、主要シャフト１２５に固定的に取着されることができる。エンコーダは、回転弁デバイスの動作の間、排出シュート１１５の場所および位置の電気制御システムへのインジケータとしての役割を果たす。より具体的には、エンコーダ１３５は、回転について１度未満の精度を伴って、排出シュート１１５の任意の所与の位置において、精密な位置フィードバックを可能にし、これは、特に、後続装填動作のために重要である。このように、弁デバイスのより優れた一定の制御が、達成されることができる。先行技術実施形態では、その位置特定デバイスは、排出シュートが出口シュートと整列させられるときにのみ、位置フィードバックを提供する。

【0016】

次に、図１Ｃを参照すると、回転弁デバイスの外部図が示される。この例示では、回転弁デバイスは、例えば、回転弁デバイスと上流機器との間の接続間にアクセス可能空間を提供し、したがって、ユーザが、回転弁デバイス構成要素または上流機器を除去する必要なく、回転弁デバイスの内部にアクセスすることを可能にするために使用され得る、随意のシュート延在部１４０を備える。さらに、シュート延在部１４０および／または入口１０５は、多くの形状および寸法、例えば、限定されないが、長方形または円形であって、上流デバイスおよび／または材料源により良好に収容することができることを理解されたい。例えば、図１Ａ−１Ｄに図示されるように、入口１０５は、長方形であることができる。代替として、図２Ａおよび２Ｃに図示されるように、入口は、円形であることができる。入口１０５は、これらの幾何学的構成に限定されず、例えば、三角形または任意の多角形形状であることができることを理解されたい。

【0017】

回転弁デバイスはまた、入口１０５と出口１１０との間に介在している蓋１４５を備える。図１Ｃに図示される回転弁デバイスは、随意の２つの部品から構成される蓋１４５を含む。本２つの部品から構成される蓋１４５はまた、図１Ｄの斜視図に示される。有利には、２つの部品から構成される蓋１４５は、回転弁デバイスのより容易な組立および分解を可能にする。２つの部品から構成される蓋１４５の各半体は、ドア１６０を含み、弁デバイスの内部構成要素への容易なアクセスを可能にすることができる。これらのドア１６０は、図１Ｄおよび１Ｅの斜視図により完全に見え得る。

【0018】

図１Ｃにさらに図示されるのは、図１Ｅおよび１Ｆにさらに図示される弁軸受１６５へのより容易なアクセスを可能にする、取外し可能ガード１５０である。これらの随意のガードは、任意の従来の締結デバイスによって、適所に固着されることができる。

【0019】

次に、図１Ｆを参照すると、「詳細Ｂ」と標識された図１Ａの回転弁システムの部分のより詳細な図が図示され、主要シャフト１２５の上側部分および底部搭載弁軸受１６５を図示する。弁軸受１６５は、標準的な市販の軸受であって、したがって、カスタムメイドされる必要なく、他の先行技術実施形態と区別されることを理解されたい。さらに、弁軸受１６５は、底部搭載であるため、内部とは対照的に、外部潤滑が行われ得、したがって、ユーザは、回転弁デバイスの材料（ペレットまたはスラリー）流動領域内側の潤滑流体の汚染または漏出を懸念する必要はない。実際、加工される材料への汚染のリスクは全くない。

【0020】

図１Ｆにさらに図示されるのは、ナイロン等の軟質材料から作製され得る、シャフトガイド１７０と、回転弁システムを通して流動する材料が、主要シャフト１２５および弁軸受１６５区域内に進入しないように防止する、スプラッシュプレート１７５である。

【0021】

主要シャフト１２５は、締結デバイス１８０の例示的手段によって、排出シュート１１５に取着される、可動入口パイプアセンブリ１８５と機械的に連通する。入口パイプアセンブリ１８５は、対応して、排出シュートとともに回転する。漏斗溝１９０が、排出シュート１１５および入口パイプアセンブリ１８５の直下に配置され、効果的に、材料が流動するように意図されない出口１１０（すなわち、排出シュート１１５が、現在指向されていない出口のいずれか）への材料の跳ね飛びまたは跳ね返りを最小限化あるいは防止する、ホッパー型デバイスとしての役割を果たす。漏斗溝１９０は、定常構成要素であって、したがって、排出シュート１１５または入口パイプアセンブリ１８５とともに回転しない。漏斗溝１９０は、大気に開放されるが、回転弁システム内に封入される。このように、材料の流動は、１つの出口１１０から別の出口１１０への排出シュート１１５の位置を変化させるために、停止される必要がない。

【0022】

回転弁デバイスは、主要１２５シャフトおよび入口パイプアセンブリ１８５の可動構成要素の整合を支援し得る、ある内部調節機構を有するように設計されることができる。そのような機構は、部品の不必要な摩擦または結合を回避するために使用されることができ、また、スプラッシュプレート１７５のための付加的隙間を提供することができる。

【0023】

ある場合には、シムの使用はさらに、そのような調節を支援することができる。すなわち、シムは、弁軸受１６５に定置され、漏斗溝１９０から分離するように、入口パイプアセンブリ１８５の可動構成要素を上向きに持ち上げることができる。

【0024】

図２Ａ−２Ｃを参照すると、本発明による、回転弁デバイスの別の例示的実施形態が示される。概して、本実施形態は、前述と同一の構成要素を備える。しかしながら、排出シュート２１５角度および出口２１０角度は、若干、より急峻であって、入口２０５は、円形である。前述のように、回転弁デバイスの寸法は、具体的材料、容量、および設置要件に対応するように調整されることができる。例えば、図１Ａ−１Ｆに図示される実施形態は、非粘着性材料およびペレット−流体スラリーにより好適である一方、図２Ａ−２Ｃに図示される実施形態は、粘着性材料により好適である。好ましくは、図２Ａ−２Ｃに図示される排出シュート２１５角度は、垂直に対して、約２２．５°である一方、図１Ａ−１Ｆに図示される排出シュート１１５角度は、垂直に対して、約４５°である。しかしながら、回転弁デバイスは、これらの角度にいかようにも限定されず、垂直に対して、約１０°〜８０°の範囲であることができることを理解されたい。

【0025】

図３Ａ−３Ｃを参照すると、本発明による、回転弁デバイスのさらに別の例示的実施形態が示される。再び、本実施形態は、概して、前述と同一の構成要素を備える。しかしながら、本実施形態は、電気的に作動されるのとは対照的に、空気圧式に作動される。危険環境等のある環境では、電気を利用することは、望ましくない。図３Ａに図示されるように、電気実施形態におけるような１つの代わりに、２つのシャフト、すなわち、主要シャフト３２５および補助シャフト３３０が存在する。主要シャフト３２５は、中間連結デバイス３３５によって、補助シャフト３３０に連結される。本実施形態はさらに、ギヤドライブ３４０を備えるが、しかしながら、他の実施形態におけるように、電気モータの必要性はない。

【0026】

本明細書に説明される回転弁システムは、種々の材料および分配システムにおいて使用されることができる。例示的実施形態では、回転弁システムは、ポリマー含有または非ポリマー含有材料のペレットを分配させるシステムにおいて使用されることができる。例えば、ペレットは、乾燥ペレット、スラリー、粘着性ペレット、および／または同等物の形態にあることができる。ペレットが、乾燥ペレットの形態ではない場合、ペレットが接触する内部表面は、弁デバイスの劣化を防止するように修正される必要があり得る。例えば、ペレットが、スラリー内に含有され、スラリーが、腐食性または反応性液体成分を含む場合、弁デバイスの内部表面は、腐食および／または反応防止コーティングでコーティングされることができる。加えて、または代替として、ペレットが、あるレベルの粘着性を呈する場合、弁デバイスの内部表面は、接着防止または非粘着コーティングでコーティングされることができる。

【0027】

故に、材料と接触する本発明の回転弁デバイスの構成要素（例えば、内部構成要素）は、使用される材料に応じて、種々のコーティング、例えば、腐食保護、摩耗および摩滅抵抗、表面力、低摩擦、非伝導性、伝導性コーティング、またはそれらの組み合わせで表面処理され得る。本明細書に説明されるような表面処理は、少なくとも１つ、好ましくは、２つ、および随意に、複数のプロセス含有を伴い得、その例示として、清掃、脱脂、エッチング、プライマーコーティング、粗面化、グリッツブラスト、サンドブラスト、ピーニング、ピクリング、酸洗浄、塩基洗浄、窒化、窒炭化、電気めっき、無電解めっき、高速印加を含むフレーム溶射、熱溶射、プラズマ溶射、焼結、浸漬コーティング、粒子コーティング、真空蒸着、化学蒸着、物理蒸着、スパッタリング技法、スプレーコーティング、ロールコーティング、ロッドコーティング、押出成形、回転成形、スラッシュ成形、ならびに熱、放射、および／または光開始硬化技法、窒化、窒炭化、リン酸塩処理を利用して、その上に１つ以上の層を形成する反応性コーティングが挙げられる。層は、類似組成物、異なる組成物、および複数の層構成における多くのそれらの組み合わせであることができる。

【0028】

これらのプロセスを利用して塗布される材料は、金属、無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、無機浸炭窒化物、腐食抑制剤、犠牲電極、プライマー、導体、光リフレクタ、顔料、保護剤、放射調整剤、プライマー、トップコート、接着剤、ならびにウレタンおよびフルオロウレタン、ポリオレフィンおよび置換ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、シリコーン、および同等物を含む、ポリマーのうちの少なくとも１つを含むことができるが、それらに限定されることを意図しない。無機塩類、無機酸化物、無機炭化物、無機窒化物、および無機浸炭窒化物は、好ましくは、それぞれ、金属塩、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物、および金属浸炭窒化物である。

【0029】

本明細書に説明される回転弁システムの動作の間、材料は、最初に、入口に送給される。材料は、入口から湾曲排出シュートへと継続的に流動するであろう。湾曲排出シュートからの流出に応じて、材料は、所望または意図された量の材料が必要とされるまで、ある持続時間の間、弁デバイスの少なくとも１つの出口を通して流動するであろう。湾曲排出シュートは、次いで、主要シャフトを介して、別の出口に回転し得、それを通して、付加的材料が流動するであろう。例示的実施形態では、弁デバイスの入口への材料の流動は、第１の出口から第２の出口への湾曲排出シュートの本遷移の間、停止される必要はないであろう。すなわち、弁デバイスは、継続的に動作しながら、依然として、所望の量の材料を各出口に分配させることができる。排出シュートが継続的に回転する実施形態では、１つの出口への材料の流動が、終了し得る間、別の出口への材料が、開始するため、材料は、複数の出口に同時に流動することができることを理解されたい。排出シュートが断続的に回転する、すなわち、ある持続時間の間、１つの出口において停止する実施形態では、材料は、前述のように、複数の出口に同時に流動することができるが、同時に１つの出口に流動する可能性が非常に高いであろう。本発明の回転弁デバイスは、いくつかのペレット結晶化または調整プロセスに実装されることができる。ある例示的プロセスでは、流体によって輸送される材料は、ペレット化システム内でペレット化され得る。ペレット−流体スラリーは、次いで、ペレット−流体スラリー内の大きな凝集体を除去するように適合される、凝集体キャッチャへと進行し得る。凝集体キャッチャは、回転弁が、ペレット−流体スラリー（凝集体が除去された状態）を受容し、ユーザによる所望に応じて、ペレット−流体スラリーを複数の出口と整列させられた複数のリザーバに出力するように、直接、本発明の回転弁デバイスの上部に嵌合する。標準的凝集体キャッチャは、長方形出口を備え、したがって、回転弁デバイスも、凝集体キャッチャの出口に補完する、長方形入口を備えることが好ましいことを理解されたい。ペレット−流体スラリーのペレットは、続いて、下流の脱流動化プロセスによって乾燥され得る。

【0030】

さらに別の例示的プロセスでは、流体によって輸送される材料が、ペレット化システム内でペレット化され得る。ペレット−流体スラリーは、次いで、乾燥装置に輸送され、流体を除去し、通常、粘着性となる、乾燥ペレットをもたらし得る。乾燥粘着性ペレットは、次いで、パイプを介して、本発明の回転弁デバイスに輸送される。本プロセスでは、円形入口が、円形パイプ出口に対応するために望ましい。回転弁デバイスは、次いで、ユーザによる所望に応じて、乾燥粘着性ペレットを複数の出口と整列させられた複数の装填ユニットに出力する。乾燥粘着性ペレットは、次いで、バッグ内に密閉される。本発明は、本明細書に説明されるプロセスに限定されるべきものではないことを理解されたい。

【0031】

本開示は、種々の図に図示され、前述のように、複数の例示的側面に関連して説明されたが、他の類似側面も使用されることができ、あるいは修正および追加が、そこから逸脱することなく、本開示の同一の機能を果たすために説明される側面に行われることができることを理解されたい。例えば、本開示の種々の側面では、方法および組成物は、本開示される主題の側面に従って説明された。しかしながら、これらの説明される側面に対する他の均等方法または組成物もまた、本明細書における教示によって想定される。したがって、本開示は、任意の単一側面に限定されるべきではなく、むしろ、添付の請求項に従う程度および範囲内で解釈される。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図2-1】

【図2-2】

【図3-1】

【図3-2】