JPH03504273A

JPH03504273A - 例えば混合プラントにおいて、サンプル材料を中央分析すべく処理する方法、および装置

Info

Publication number: JPH03504273A
Application number: JP1505423A
Authority: JP
Inventors: ペデルセン，ヨアン，グロンカエル; イエンセン，エユネル，パースケ; ヨルゲンセン，ヘニング; ヨハンセン，エリック，フース
Original assignee: イエスマ　‐　マタドール　アクティーゼルスカブ
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1991-09-19
Also published as: NO904811D0; DK171620B1; WO1989011090A1; EP0413761B1; NO303599B1; AU623154B2; RU2061212C1; CA1331766C; NO904811L; DK264290A; EP0413761A1; DK264290D0; DE68928730D1; ATE168193T1; AU3732389A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】例えば混合プラントにおいて、サンプル材料を中央分析すべく処理する方法、および装置本発明は、これに限るわけではないが、主に動物または人間の食料に関して、材料サンプルを多くの場所において、度々採取し、中央分析所で分析する、サイロプラント、混合設備、プロセスプラント、または、一般に材料を受容し、利用し、送出する装置におけるサンプル材料を処理する方法に関する。

まぐさや食料品を、例えば種々の材料成分のための大きいサイロ設備を持つ工業プラントによって製造する場合には、各サイロから送られて来る材料成分のサンプルを、連続的に、または少なくとも可能な限り度々採取し、材料中の特色ある副成分の量、例えば一つまたは幾つかの素材料の中から脂肪または蛋白質の量が相当変化した場合に、出来るだけ敏速に調剤、または材料選択を修正することが非常に重要である。このことは、選択されたサイロの出口から材料サンプルを採取し、これを中央研究所に送り、その分析結果を、分析機器の能力に応じた一定時間の経過後通報することにより極めて初歩的に実行され、所望の修正を決定することが可能であろう。近年、非常に小さいサンプルに基づいて、僅か数秒で適切な分析を遂行し得る自動分析システムが開発されて来た。

従って、かかる自動分析システムを各サイロ出口に関連して設置し、各特殊の材料の分析結果を連続的な流れとして送り出すことは、一つの対立する極端な方法であろう。しかし、このような構造は、非現実的に高価なものになることは理解されよう。

また、その他種々の材料処理プロセスプラントにおいては、例えば、受容した材料の品質評価を安定させ、または、送り出される材料のプラント制御または品質宣言のために、数箇所のサンプリング場所からの分析結果を迅速に入手することが重要である。

迅速に作動する分析装置を中央分析所に設置し、そこに種々のサンプル採取場所からの材料サンプルを逐次送ることは、魅力ある構造であろうが、しかし、大きいシステムにおいては、この方法は非常に複雑な輸送装置を必要とし、現実には実現困難である。サンプルを管状のカートリッジに充填し、それを次に中央分析所に空気管輸送装置を通して輸送する方法も提案されている。しかし、この方法は、いくつかの理由、すなわち、輸送自体は相当合理的に実施出来ても、材料をカートリッジに充填しカートリッジから取り出す材料処理に関連して厳しい問題があり、また、サンプルを分析装置に渡す所で、サンプルが先行したサンプルの残存物によって汚染されるというサンプル汚染の問題が生じる。対応する汚染問題は、材料成分の中のあるものを、分析に先だって粉砕する必要があるような装置においても生しる。効率よく粉砕するには、比較的高価な機器を必要とし、もし、各サンプリング場所に独立の粉砕機を設けることを避けようとすれば、サンプルは分析装置に関連した中央粉砕機へ送らねばならず、この場合、先行技術によれば、逐次続くサンプルの本質的な汚染を避けることは殆ど不可能であろう。

本発明は、各所においてサンプルを採取し、１個または多くとも数個の分析器を用いて処理することを、現実的な有利な態様で可能にする方法と、関連する処理装置を提供しようとするものである。

本発明は、材料サンプルを分析器まで運ぶのに、サンプルを自由に包装しない状態で送る空気式輸送管を使用すれば相当簡単に輸送できるという考えに基づいている。

この場合には、上述した空気管輸送システムにおけると同様に、サンプルを１箇所へ最終的に輸送するために、システム輸送路の一部を共通に使用することが可能である。しかし、非常に少ない量のサンプルを使用することが可能であり、かつ希望される場合には、このサンプル輸送方式は、先に述べたサンプル汚染が大問題になることから、先ず失格である。しかし、本発明によれば、この不都合は、比較的大きいサンプルを使用すること、すなわち、分析だけのために必要な量の数百倍のサンプルを使用することにより解決される。この場合には、先に運ばれたサンプルが共通の輸送路に残存し、新しいサンプルに混入する割合は、適切な分析精度の観点から完全に許容し得る程度に充分小さいものである。かくて、輸送路を清掃するという非現実的な作業を行う必要はなく、また実際には、必要なサンプル量は、例えば１−６リツトル、好ましくは、３−５リツトルのような至極妥当なものである。

数グラムの代表サンプルが、どのようにして、比較的大きいサンプルから取り出されるかは、非常に関連のある問題である。適当に早く作動する分析器は、所謂ＮＩＴ原理（近赤外線反射）に基づいて機能し、ＮＥＴ原理では、数ミリメータの厚さのサンプルが低周波数光に曝される。小さいサンプルを分離させることは、大きいサンプルを繰り返し細かく分割することにより行われる。

しかし、これは複雑であり、また、この分割されたサンプルが正しい代表かどうかという問題が生じそうである。

本発明に関連し、請求項２を参照し、全体の大きいサンプルが容器に収集可能な限り、小さいサンプルについて考える理由が存在しないことが判っている。大きいサンプルは、小さい表面積において、サンプル材料の上述した表面照射を実行することが出来る。照射材料層の厚さは数ミリメータで充分であるが、層厚みが厚かったとしても分析に及ぼす影響はない、この理由により、大きいサンプルが簡単に、簡単な大きい容器に収集され、容器内で、材料の表面はいずれの箇所でもサンプル全体の代表となり得る。空気式輸送システム内では、相当な擾乱が起こるであろうから、先行したサンプル輸送の残存物が、容器に収集された材料の表面層に顕著に存在することはありそうにない。むしろ、残存物は、新しいサンプル材料内に均一に分布され、従って、分析結果は、適用される交差内で充分に信鯨し得るものである。

例えば３−５リツトル、または２−１０リツトルのような比較的大きいサンプルであっても、数トンの材料の流れからサンプルが採取される場合には、なお比較的小さいものであり、一方においては、材料成分の輸送は、より小さいことが多く、他方において、頻繁なサンプル採取が意図されている。その際、両場合とも、比較的大きい試験サンプルが、各材料の相当量を代表するであろう、従って、サンプルが浪費されないように、サンプルを出来る限り、それぞれのサンプリング領域に戻すように配置することが有利であり、また、操作的にも構造的にも可能である。請求項３を参照されたい。

中央分析所においては、サンプルが個々に処理され、また迅速に除去されることが重要であると思われる。しかし、分析結果を出すための計算機の作業は短くはあっても、ある時間をとることがあり、また、試験結果が期待結果に対応しているか、または、より精密な分析、例えば、分析システム全体の再較正または信頼性管理について特別の問題があるかどうかを確認するまで、サンプルを保持しておくことが非常に重要であることを考慮すべきである。もし、サンプルの分析結果が、材料特性の掻く自然な変化により、予期出来る程度ではあるが外れたときは、計算機をして、材料の調剤、材料の選択、または割合を修正させるようにすることが適切である０分析器の較正変化による異常な変化があった場合には、計算機に、より詳細な指令を与えるために、真のサンプルに対し、正確な分析を行うことが望ましい。このような場合には、ＮＩＲ試験容器からサンプル全体を選択的に取り出し、分離されるが、試験室での分析のためには、大きいサンプルは全く不必要であり、その上、前述したように、その大部分を直ちに元の場所に戻すことが望ましい、請求項４に特定した実施例においては、適当な少量の「副サンプル」を前記異常な場合のサンプルから取り出し、試験容器が次のサンプルを受容出来るようにしている。

本発明としては、サンプリング領域から空気輸送システムへと導入されるサンプルの材料が、輸送システム内に堆積することがなく輸送され得るように、充分粉末化されることが必須である。また、材料をさらに粉末化することにより、正しい分析がなされるから、ＮＩＴ分析器の試験容器に導入する際に、サンプルをさらに細かく粉末化することもある。輸送のために必要な粉末化は、「粗粉末化」機器を輸送システムの入り口に配置して局所毎に実行され、分析のための追加の粉末化は、分析器の上流直前に設けた中央細分器により適切に行われる。

サンプルの中には、粉末材料からなり、分析器の容器または試験室に導入される前に追加の粉末化を行う必要かないものもある。しかし、臨時的に「粗粉末化」されたサンプルは、導入前に前記細分器を選択的に通してもよい。この場合には、ただ１個の高価な細分器を設けることが充分であり、有利である。しかし、関連して大切なことは、この細分器が材料処理にあたり、処理される材料の残存物が該機器に堆積して、次に続くサンプルを汚染するようなことがないことである。この理由により、ビータミルのような通常の粉末化機器は使用出来ず、代わりに、例えば、ｌ）粉末化がＮＩＴ分析の目的に沿うように充分細かいこと、２）逐次のサンプルからの残存物が実際的に装置内に残らないこと、３）逐次のサンプルの通過速度が、サンプルをそれぞれ要求粉末化の程度に粉末化するために出来るだけ早く各作業程度にする要求に従って制御されること、などの要求を満たすような、回転刃方式によって材料を粉末化する真の細分器が用いられる。

次に、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

第１図は、本発明の装置の一般概観図、第２図は、サンプル端末の断面透視図、第３図から第５図は、サンプル容器を説明する図、第６図は、サンプル粉末化器の断面図、第７図は、その断面上面図、第８図は、関連するＮＩＲ分析器の透視図である。

第１図のダイアグラムに、ビンウニイヤ（ＢＩＮＷＥＩＧＨＥＲ）６と称される容器の上方に配置され、各サイロからの材料を容器の各室に各出口１０を通して落下させる制御された出口８を有する単一サイロ４を備えたサイロパンテリ２が示されている。材料は、ビンウニイアの下方の下方コンベア１２上に堆積され、単一のサンプルが逐次調剤されたとき、コンベアが駆動され、全てのサンプルを図示していない混合器に運び、該混合器が混合されたサンプル全部を、貨車、タンクトラックへ、またはこの特殊な混合物の別々の貯蔵所へ運ぶ。新しい素材料は、エレベータ１４からサイロ４に供給され、エレベータ１４の頂部において、材料が、降下口１６を通ってコンベア１８へ供給され、コンベア１８は、材料をサイロの上方を通って運び、それぞれ閉止弁２２を備えた一連の降下連結管２０へと運ぶ。閉止弁２２によって、適切なサイロに至る降下連結管が開かれる。

以上に述べたシステムは、材料混合物、例えば、種々の混合物が種々の目的の下に、出口８，１０を選択的に作動させることにより製作される混合かいばのような混合物の製造に関して一般に知られているプラントである。

材料のサンプルを、より詳細な分析のため時々取り出す、すなわち、素材料を受容したり、材料が単一サイロに充填されたときに取り出すことは普通のブラクチスである。

この場合、素材料およびその評価は全て水や蛋白室などの含有物を従って点検制御され、変化が起こったときには、混合製品の本質的な成分を維持するために、混合処方を調整することが可能である。しかし、単一サイロの充填物が使い果たされる前に、分析結果が処理されなければ、分析は有効ではない。

かくて、送られる素材料、または、各サイロに供給される材料のサンプルを採取するだけでは、充分ではなく、サイロの出口において頻繁にサンプルを採取することが好ましい。しかし、ビンウェイアロの上方のサイロ出口は一般には非常に近付き難いので、このことは現実的には不可能と考えられてきた。

しかし、本発明によって、これら出口において頻繁に自動的にサンプリングし、必要な場合、調剤修正を迅速に決定し、かつ、これら修正を、記録された素材料の品質の変化が、つぎに続く混合物、または、少なくとも暫く後に続く混合物において修正されるように、かつ、これら混合物において、変化が記録されるように実行するための計算機に連結された、処理速度の速い中央分析器に、これらサンプルを迅速に送る可能性が追求された。

分析結果をほぼ毎秒毎に取得し、サンプリングしてから調剤変更を行うまでの時間を、単一平均混合物の製作に要する時間、代表的にはほぼ６分、と同一オーダになるほど短くするよう努力された。この時間間隔内では、種々の素材料の分析を実施出来る。

これら全ては、関連する補助手段が必要ではあるが、主に次の５個の手段により達成される。

１）多数のサイロ出口１０におけるサンプリングが、１個または僅か数個の移動可能なサンプリング機器よりなる簡単なサンプリング装置を使用して自動的に行われること、２）サンプル中の中央分析器への輸送が、空気式の迅速に作動するコンベア装置により自動的に行われること、３）サンプルが、分析機器または数個のこのような機器に、工業的観点から受容されるような態様で輸送される、すなわち、通常の研究室の慣例に比較して相当増大した容量を持って、逐次処理されるサンプルが、分析に関連して、後続するサンプルを汚染する可能性のある残存物を残すことがないように輸送されること、４）サンプルが、ＮＩＴ原理、または、これに対応する原理に従って自動的に分析可能になるように、連続的に充分粉末化されること、５）分析機器が、調剤変更が必要となった場合、必要な材料調剤変更を迅速に行い得る進歩した計算機に連結されていること。

これら機能を果たすために、本発明の装置は、本明細書には詳細に説明されていない自動サンプリング装置と、好ましくは、既に良く知られ、ここでは詳しくは説明していないＮＩＴ形式の分析器２６を備えた分析器２４とを有している０分析器２６は、光照射される材料サンプルに近接して配置された検知器ヘッド２８を有し、検知後、分析器２６が迅速に分析結果を出す。この結果は、計算機３０に読み込まれ、計算機は、分析の結果素材料品質の変化が発見されたときには、混合調剤に対する必要な調整を行う役をする。

示された装置では、同じ記号３４で示された多数のサンプル受容端末が使用されている。これら端末は、空気式管コンベア３６のシステムに連結され、コンベア３６は、分析器２４の近くに配置されたサイクロン４ｏの吸入口に連結された共通吸入管３８に合流する。サイクロンは、吸入ファン４４に連結された上部空気出口を有し、円筒形のフィルタ４６が、サイクロンからの中央排気管の回りに設けられている。サイクロン内で分離された材料は、サイクロンを離れ、弁４８を通り下方へ収集容器５０へと導かれ、該収集容器の底部には、材料を一方向または反対方向へ運び出すために選択的に駆動される横方向のウオームコンベア５２が設けられている。右方向に運び出されたときは、材料は、他のサイクロン６０に通じる吸入管５８に連結された導管５４へ導入される。

サイクロン６０は、サイクロン４０と同じ構造を有し、独立の吸入ファン６２に連結されている。そこからの空気流出は分割されて、一部は弁６６を通って大気へと流れ、一部は戻し圧力導管６８へと流れる。導管６８については後述する。

閉止弁７０を通って、サイクロン６０プル容器は、直接関連するＮＴＲ分析器２６を搭載され、閉止弁７６を介して流通容器７８へと通じる下方出口管７４を有している。流通容器内には、サンプラ８０が置かれ、サンプラから、収集されたサンプルが吸い出され、サンプルを個々に包装するために、導管８２を通して包装装置８４に送られる。材料の大部分は、容器７８を通って短かいウオームコンベア８６へと流れ、そこから、出口堰容器８８へ送られる。出口堰容器は、底部において、ファン６２からの圧力導管６８および連続した空気コンベア管９０に連結され、コンベア管は、シフトオーバ弁９２を通って戻り空気コンベア管９４に分流し、コンベア管を通って、逐次得られたサンプルがそれぞれのサンプリング領域へと戻される。

後述するように、空気システムを通って分析器２４へ運ばれるサンプル材料は、安全に輸送される程度に粉末化されるが、粉末化は、サンプル端末３４毎に、比較的安価な粗粉末化装置により実施される。しかし、迅速にして信頼出来るＮＴＲ分析のためには、サンプル容器７２に運ばれたサンプル材料が細かく粉末化されていることが重要であり、このことを達成するために、分析器またはこれに関連した場所に、ウオーム５２が材料を左方に運ぶように駆動されたとき、収集容器５０からの材料を受容する特殊な細分器５７が設けられており、細分された材料は、閉止弁６１を介して吸入管５８に連結された導管５９を通って細分器から離れる。対応する弁が導管５４に設けられている。

正常運転においては、逐次のサンプル材料は、細分器５７を通り、細分された状態でサイクロン６０およびサンプル容器７２へと運ばれる。細分器５７を通らない導管５４を通っての輸送は、特殊な理由のため材料が細分器を通過することが望ましくない場合にだけ、実行される。

材料をして細分器５４をバイパスさせる他の、より本質的な理由は、サンプル中に金属部分を発見することである。僅かな材料残存物をも留めずに材料を広く粉末化し得るように設計された細分器は、普通の試験材料を非常に効率よく処理する非常に高速で回転する刃を有する高度に開発された装置である。しかし、この装置は、材料中に存在し得る金属部分に対して脆弱である。材料中の、より大きい金属部分や他の大きい異物はサンプル端末３４内の格子構造により保留することが出来るが、より小さい金属部分を要求通り発見することは、中央において、例えば、サンプル材料が収集容器５０に導入される際、またはその直前に実行されよう。これは簡単な方法で吸入導管３日に設けられた金属検知器９６によって行われる。

収集容器５０は、入ってくるサンプルの何処かに金属検知器９６が金属の存在を発見した場合に常にサンプル全体が細分器５７をバイパスすることを保証するように、完全なサンプルを細分器に運ばれる前に収集しなければならない。このように汚染されたサンプルは、その後、細分されていないため分析に適しないから直接廃棄される。しかし、このようなサンプルは、上述したシステムを通して、そのサンプルが採取されたサンプリング領域に戻すか、または廃棄サイロに運ぶことが、より実際的である。この場合、分析器２６も、その下のサンプラ８０も、このようなサンプルの発注に応じて駆動を停止されることに注意しなければならぬ。

第１図には、中央吸入管３８の、ガラスまたは他の非磁性材料の管９８で造られた上向き輸送部に沿って、細長いマグネット１００が設けられ、マグネットは、輸送されるサンプル内の鉄部分を留保し、少なくとも、鉄に汚染された多くのサンプルが、細分器に無害に、かつ、分析結果を乱さない程度に充分清浄にされる。マグネットは管９日に、例えばシリンダ１０２を用いて取り外し可能に取り付けられており、管９８の内壁に捕捉された鉄部分は時々磁気保持から解放されて、管を通って下方出口弁１０４へと落下する。

装置には、例えば、上部左方に示した研究所に、または完了した製品の貯蔵所１０６に、多くの「ルーズ」サンプル端末３４が所属し、該完了した製品からサンプルが採取され、手動でサンプル端末３４に投入される。これら端末のサンプリング位置は固定されておらず、ここにサンプルが分析後戻されたり、または、代わりに、例えばサイロバッテリ２に関連した所謂廃棄サイロ１０７のような屑収集域に運ばれる。

第１図において、完成製品貯蔵所１０６とサイロバッテリ２との間に、本装置に属し、サンプルをサンプル端末３４に運ぶサンプラ１１２を備えた出口１１０を有する種々のプロセス機器１０８が示されている。示されているように、この機器のあるユニットは、管９０．９４から戻ってくる材料を受容するのに適しているし、他のユニットは適していない。下部左方には、サンプルをそれぞれのサンプル端末３４へと運ぶ自動サンプラ１１６を備えた完成製品貯蔵所１１４が示されている。

ビンウェイアロ、１２に関連して、いずれかの出口からのサンプルを収集し、該サンプルを一つまたは一つ以上の関連したサンプル端末３４に運び得るように、サイロ４の出口１０の列に沿って移動し得るサンプラ１１８を有する特殊なサンプリング機器が配置されている。この隙、多くの独立のサンプラの使用を避けることは可能であり、分析されたサンプルを元のサイロに戻すか、または、図示された供給ユニット１２０を通して廃棄サイロに戻すことも可能である。

空気システムを通してサンプルを安全に運ぶためには、粗い材料のサンプルが粉末化されることが重要であり、従って、粗いサンプルを受取り勝ちなサンプル端末３４は、粉末化器を備えることが好ましく、実際には、すべてのサンプル端末がこのようにして作られることが望ましい。本発明に関連して、特殊な粉末化器またはチョッパが開発された。この粉末化器は、サンプル端末の下方部に通ずる流れを制御する追加機能を備え、該下方部から材料がコンベアシステム３６．３８へと吸引される。

この端末チョッパが第２図に示されている。

第２図のサンプル端末３４は、枢動可能な閉止板１２２の上方に受は入れ口１２１を有するハウジングを有し、閉止板１２２は、鎖線で示された直立開放位置へ枢動し、下方の半シリンダ状の底部１２５につながる傾斜した底板１２４を有するサンプル収集室１２３を開いている。

この底部に、突出した刃部材１２６′と、突出し切り込み１２８を形成された軸方向に延びる板リブ１２７とを備えた回転シリンダ１２６が配置されている。回転シリンダ１２６の中央上方には、壁１２９が下方の延長部１３０を有し、該延長部、シリンダ１２６に向かって下方に突出する鉄片１３１が、板リブ１２７の切り込み１２８の側を通り、かつ、平らな鉄片１３１の間にある刃部材１２６′ の側を通るように、固定されている。

回転シリンダ１２６は、チョッパおよびチョップされた材料を底部１２５へ運ぶ堰開きの双方の役をする。この底部は、最低部に溝部１３２を有し、該溝部は、その一端において空気コンベアシステムの吸入分岐管３６に連結され、他端すなわちサンプル端末側において、大気に開放されている。管３６は、主制御装置により制御されるソレノイド弁１３３を備えている。

サンプルが端末に送られ得る状態になると、駆動装置（図示せず）が操作されて頂板１２２を開き、サンプル全体が収集室１２３へ導入され、ついで板１２２は閉じられる。その後、制御装置が、特殊のサンプルがコンベアシステムに供給されるように要求した場合には、弁１３３が開かれ、ロータ１２６がスタートし、サンプル材料が溝へチョップ降下され、逐次、溝を通る空気流により管３６内に引き込まれる。閉じた頂板上に落ちた物質は、端末の壁のスロット１３４を通って下外方に逸らされる。

このように、ここでは、比較的大きいサンプルが、溝を流れる空気によって連続的に運び去られるように、徐々にコンベアシステムへ供給される。しかし、空気通路が輸送すべき材料によって塞がれている場合には、空気的輸送は開始不可能であるから、サンプルを空気流に入れるに当たり、ある種の能動的な堰を設ける必要がある。

サンプル容器の中には、チョッパを使用する必要がなく、モータ駆動装置を全て排除することが望ましいものもある。この方式は、特に、例えば、サンプラを材料の流れの中を移動させ、容器を柔軟なホースを通してコンベアシステムに連結するような、サンプラとサンプル容器とを直接組み合わせることが望ましい場合に適用される。

多くの場合、サンプルを採取すべき流れが存在する所定の時期にサンプラを働かせ、分析を行うのに適当な時期まで、コンベアシステムへのサンプルの供給を延期することが好ましい。この場合にも、静止のサンプル受容器の場合にも、既に充填されたサンプル容器から吸引を開始させることが望ましい。

第３から第５図は、この目的のために設計されたサンプラの例である。これは、軸方向の上部スロット２０２と、内部空間を２個の単室２０６，２０Ｂに分割する垂直中央仕切り板２０４とを有する管状体２００からなる。

一端においては、室２０８がソレノイド弁（図示せず）を通してコンベアシステムに通じるホース２１０に連結され、他端においては、２個の単室が、半球状の端部カバー２１２により互いに連結されている。単室２０６の他端は空気取り入れ口２１４になっている。管２００の回りに、上部スロット２０２に対する閉止位置と開放位置との間で回転可能な部分円筒形のカバー２１６が配置されている。仕切り板２０４には、外上方に向かって管２００の内壁に接触しない程度突出している一対の対向した板翼２１８が取り付けられている。部分円筒形のカバー２１６には、その開放スロットの反対側に、三角形に突き出した偏向部材２２０が配置されている。

このサンプラが、サンプルされる材料の降下する流れの中に置かれるか、この流れの中を移動されるときには、管体２００は第４図に示すように、材料で満たされる。

しかし、翼２１８によって、これら翼の下に、降下する材料が侵入出来ないそれぞれの空気溝２２２が残される。

これら溝は、仕切り板２０４の両側において、吸入ホース２１０と空気取り入れ口２１４との間に途切れない空気通路を形成し、ホース２１０に吸入作用が加えられたとき、サンプル材料を通って空気流を形成し、それと共に、材料からの吸入を開始し、その暫く後、完了することが可能となる。このことは、勿論、スロット２０２をカバ一部材２１６によってし閉じることを必要とする。

空気溝２２２はまた、容器２００の外側から内方に向かって突出する翼、または、はぼ水平な遮蔽物の下方に形成されることも可能であり、このとき容器は勿論同様に静止状態にもあり得ることが認識されよう。

分析器２６は、材料の特性が外れた場合、一定限度において、必要な調整を行うようになっているが、異常な外れの場合には、より詳細な従来の化学分析を行うことが望ましい。この化学分析は分析器が誤った結果を出していないかどうかも判定するであろう。異常な分析結果が出た場合には、自動制御は、流通室７８内のサンプラ８０が、小さいサンプル材料を分離し、分離されたサンプル材料を特定の分析研究所に送られる容器に収納するために包装装置８４に送るように作動する。包装装置８４は、サンプルに特定マークを付するための計算機制御手段を備えている。

第６図、第７図は本発明の目的のために特に設計された細分器５７である。それは、円筒形のハウジング１３７中で回転する強固に固定された半径方向の刃１３６を備えた高速回転する刃ロータ１３５を有するカッタミルであり、該ハウジング１３７は横方向頂部入り口１３８と、切線方向の底部出口１３９とを有している。ロータは、図示されていないモータによって駆動され、拡大された頂部１４２と、軸方向に隔置された板フランジ１４４とを備えたコア１４０を有している。４箇所に、四角の鋼棒１４６が軸方向に、ロータの高さ全体にわたって、部材１４２．１４４内の対応する四角の孔を通って延びており、部材１４２と１４４との間の各空間において、これら鋼棒に一連の間をあけた刃１３２が搭載されており、各月は、この種の装置においては普通なように、棒が非常に強固にロータに取り付けられるように、棒１４６を受は入れる四角の孔を有している。目的は、能力と切断細かさとに関して効率の良い装置を提供することであり、この目的のため、ロータは３０００−６０００回転毎回転上うな非常に高速で作動し、刃先は、ハウジング１３４の内壁から掻く僅かの距離、実際には１−１．５ｍ距離をおいて内壁に沿って走る。これら条件は、構造に対し、安全運転への非常に高い品質要求を課し、従って、刃の強固な搭載およびロータを両端において軸受で支持することを要求している。

ハウジングは、刃を点検するための開放可能な側部を有し、ロータをハウジングから取り出すことなしに刃が交換出来るように、刃が開放された側部に隣接して位置されたときに、棒１４６がハンジングの頂蓋の孔を通って引き上げられるようになっている。

装置を通る材料の流れを制御し得ることが重要である。

これは、材料を下方へ吹き流す圧縮空気ノズルを用いて行われる。好ましい構造が第６図に示されている。該図から、細分された材料が下方の出口１３８がら吸入ファン１５０によって吸引され、サイクロン１５２によって分離され、分析器へ運ばれることがわかる。吸入空気は、孔１５４を有する頂部入り口１３６を通ってハウジング１３４内に導入され、矢印で示したようにハウジング内をほぼ下方に流され、材料は刃によって加工されつつ下方へ運ばれる。出口における吸引を加減することにより、単一サンプルの通過時間を制御し、充分細かく細分された材料を得るための時間を最小にすることが可能になる。

加工費の高い非常に鋭利な刃を用いて加工することが望ましいことではある。しかし、表面硬化処理された平らな鉄板の均一刃部材を使用すれば、刃を鋭利にすることは必要ないことが発見された。その理由は、比較的短い使用期間の後には、刃部材の中間層の縁が顕著に摩耗され、一方、該表面層は実際的には摩耗されず、非常に鋭利な縁が自動的に、突出する刃部材の上側および下側に近接して形成されるからである。

上述したように、空気ノズルがハウジング１３４内で使用されるが、しかしそれは主に、処理された各材料を迅速に吹き流し、ついで、内部を洗浄するためである。

このようなノズルが第６図に１５６として示されており、ハウジング内に突出して配置されている。しかし、この場合、ノズルが材料を頂上側に集めるから、下方ノズルについて図に示したように、ノズルを、例えばシリンダ１５８のような装置を用いて後退可能に配置し、運転期間の間、後退された状態に維持することが望ましい。本発明には、他の特殊な問題が存在することは既に述べた。

すなわち、検知器ベッド２８の外側の領域の清掃であり、この問題に対する解決方の一つが第８図に示されており、そこでは、サンプル容器７２の横側孔が１６０として表示されている。分析器２６は、この孔から後退して示されているが、通常は、該分析器は実際は近接して並置されている。孔１６０の外側には、計測結果に実質的な影響を与えないようなテフロンなどの適切な透明材料で作られたロールフィルム１６１が置かれている。このフィルムは、孔１６０を越えて段階的に自動的に、供給リール１６２から巻取りリール１６４へと引き出される。容器７２の内部には、ピストン１６６が搭載され、該ピストン１６６は、正しい分析がなされるように、容器内のルーズな材料を孔１６０に向かって押し出すために、圧力シリンダ１６８によって横方向に移動されることが出来る。圧力が、検知器２８のカバー円盤によって、フィルム１６１を介して加えられ、該フィルムが材料をカバー円盤から物理的に隔離している。

分析が終わり、ピストン１６６が後退され、材料が容器７２から除去された後、フィルム１６１が、前の孔カバー領域を通過し、新しい全く清浄なフィルム部分で孔をカバーし、次のサンプルが前のサンプル材料の痕跡が残存しない状態で分析され得るように、一段階進められる。フィルム１６１は、新しい逐次清掃されるフィルム面を孔１６０の外側領域に持ち来たらす回転円板により代替され得ることは理解されよう。このような円板の孔カバ一部は、円板材料を自動的に清掃する装置を備えた外部ステーションを通して移動されるからである。

フィルム１６１とリール１６２，１６４とは、フィルムが使い果たされたときに容易に交換出来るように、カセット内に搭載されるのが適当である。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．規則的に多くの場所において材料サンプルを採取し、中央分析所に送るサイロプラント、混合設備、プロセスプラント、または一般に材料を受容し、処理し、輸送するプラント内でサンプル材料を処理する方法において、種々の場所から逐次採取されたサンプルが、空気コンベアシステムへ直接送られ、コンベアシステム内で、サンプルが包装されない状態で逐次コンベア管を通して分析所に運ばれ、該コンベア管の一部は、数箇所のサンプリング場所からのサンプル輸送に共通に使用されるようになっており、前にコンベア管内を輸送されたサンプルの残存物が、次のサンプル内に混入したとき、該残存物が次のサンプルを汚染する度合いが許容出来る程度内になるように、サンプルは例えば１−８リットルのような大きい容積をもって採取され、輸送されることを特徴とする方法。
２．請求項１に記載の方法において、サンプル部分が逐次分所所の大きい容積をもつ容器に収集され、分析が、ＮＴＲのような表面照射に基づいて、好ましくは適切に設けられた容器の側壁領域において、容器内のサンプル部分の表面領域と協働するようにされている検知器ヘッドを使用して実施されることを特徴とする方法。
３．請求項１または２に記載の方法において、サンプル部分が、適当な場合には、分析後サンプル容器から、選択的に制御可能な空気コンベアシステムを通って、該サンプルが採取された各領域へ戻されることを特徴とする方法。
４．請求項２に記載の方法において、分析後のサンプルが、サンプル容器からサンプリング室を通して取り出され、サンプリング室内においてサンプラが、異常な分析結果が生じたとき、続くより詳細な分析に供するための比較的少量の副サンプルを採取するように操作され、該副サンプルが、好ましくは、包装し、特定印を付し、包装された副サンプルを送り出すために包装装置へ送られることを特徴とする方法。
５．請求項１に記載の、サンプル材料が分析される前に粉末化される方法において、各関連したサンプリング場所において、材料がサンプラからコンベアシステムヘ、材料を容易に輸送し得る程度に充分粉末化し得る粉末化器を通して供給され、また、コンベアシステムから材料が分析所へ、材料をさらに粉末化し分析に好適にし得る微細粉末化器を通して供給されることを特徴とする方法。
６．請求項１に記載の方法を実施するための、材料を調合する手段を備えたサイロのような多数の材料貯蔵所と、材料の出口流れからサンプルを採取する手段と、これらサンプルを分析する手段とを有する混合または処理装置において、サンプリング装置が、サンプルを包装しない状態で、中央分析所において合流する空気コンベアシステムの分岐したコンベアのそれぞれの入り口に逐次運ぶように配置されており、中央分析所が、受け取ったサンプルを逐次自動的に分析する手段を備えており、サンプリング手段が、コンベアシステム内に残っている、前に輸送されたサンプルの残存物の量に比較して充分大きくなるような、例えば、１リットル以上、好ましくは、３−８リットルのような比較的非常に大きい量のサンプル部分を採取輸送するように設計、制御されていることを特徴とする装置。
７．請求項６に記載の装置において、分析所が、輸送されて来たそれぞれのサンプル部分の少なくとも相当部分を逐次収容するサンプル容器と、サンプルの表面領域を照射することにより材料を分抗し得る型式の分析機器とを有し、該分析機器が収集されたサンプル部分の限られた表面領域と、好ましくは、サンプル容器の側壁に設けた窓を通して協働するようになっていることを特徴とする装置。
８．請求項６に記載の装置において、サンプル容器の出口端か、逐次のサンプルをそのそれぞれの出所に戻す戻し輸送コンベアシステムに連結されていることを特徴とする装置。
９．請求項６に記載の装置において、サンプリング手段とコンベアシステムのそれぞれの入り口との間の連結部分に、材料を空気コンベアシステム内を安全に輸送出来るように、材料を充分粉末化する材料粉末化器がそれぞれ設けられていることを特徴とする装置。
１０．請求項６に記載の装置において、空気コンベアシステムの出口端と、分析所との間の連結部分に、逐次受け取られるサンプルの材料を、材料分析のためにさらに粉末化する中央粉末化器が設けられ、該中央粉末化が、好ましくは、ハウジング内でハウジング内面に非常に近接して回転する固定刃を備えた高速回転刃ロータを有するカッタからなっていることを特徴とする装置。