JP2000509816A - 連続計量メータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、モータ（３）によって運転されるコンベアベルト（１）から成り、偏倚ローラを介して走行し、供与装置（９）から供給漏斗（６）を介する多量な材料（７）によって加重されるコンベア計量器に関する。コンベア計量は、荷重コンベアベルト（１）における総荷重を決定する第一計量装置（１１）に加えて、空であるが、汚れて不均等なコンベアベルト（１）における自荷重を決定する第二計量装置（１５）を備える。計量部分は、その長さがＳ_B（１１）及びＳ_T（１５）であり、均等点の間の距離Ｌで隔てられている。計量結果は評価ユニット（２２、２１）でデジタル型式に変換され、コンピュータ（２５）に送信されて、コンベアベルト（１）における正味荷重を計算する。また、前記コンピュータ（２５）が、増分センサ（１７、２３）及び対応するメータ（１８、２４）によって、滑り量に関してベルトを監視し、必要ならば給与装置（９）を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 連続計量メータ 本発明は、請求の範囲１の前文による零調整制御装置を備えた、大量の材料用 の連続計量メータに関する。 連続計量メータの零点を再調節且つ監視する幾つかの装置及び工程が、既に知 られている。国際特許WO 91/14927（D1）及びWO 95/29390（D2）は、技術の状態 を示した多数のなかの文献の代表的な引用例である。以前の発明と本発明の目的 は、連続計量メータによる流れる材料の測定の正確性を増すことである。ベルト が空になって戻される計量の零点を決定するため、一方では測定すベき多量の材 料の供給を周期的に中断し（D1）、他方では二つの計量が発送場から下流で行わ れている。二つの計量結果が一定の公差内で、平均値を取るように与えられる（ D2）。 また、英国特許GB 358 786 A及びフランス特許FR 2129 807 Aの両方の方法と 装置は、それによりベルトが二度計量されるようになっており、実際にベルトに 置かれる多量の材料と共に、ベルトの上側に第一計量装置を備え、且つベルトが 戻る下側に第二計量装置を備えており、英国特許GB 358 786 Aには、単に機械的 手段が二つの重量の間の差を作るように備えられている。 この方法と、それに対応する装置の欠点は先ず、何らかの材料がベルトに付着 して、その下側における第二計量をゆがめることである。更に、もし多量の材料 が、案 内ローラと第二計量との間の通路でなくなるか、初めにベルトの戻り部に付着し ているかあるいは、多量の材料が、ベルトの上側から戻り部に落ちると、その計 量は正確ではなくなる。加えて、これらの刊行物によると、ベルトの速さも位置 も分からない。ゆえに、適切でない方法で例えば流れる材料の実際量と目標値と の間の差を関数としてベルトの速さは変えられ得、これにより材料の望ましい流 れのメンテナンスと、継合せ式または均質でないでないベルトの使用を更に困難 にするかまたは、全く不可能にする。更に上記方法を使用すると、ベルトに滑り が起こらないし、補償もされない。 米国特許明細書US 2 997 205に示された方法と装置は、二度計量される。第一 計量装置ではベルト上に配置した多量の材料除いて、第二計量装置ではベルト上 に配置した多量の材料と共に行われる。しかしここでは、二つの計量装置の間の ベルトの画定された点の確実な走行時間が知られているが、重要でない。 上記の方法及び装置がないと、ベルトの進行方向に沿って決定された、二つの 計量装置の確実な離隔は重要である。 供給を周期的に中断して、変化し得る零点を計算をさせることは明らかである 。しかし、これによって計量すべき材料の別の処理場への移送は、その計算結果 なしで繰り返し中断させることはできないので、多数の出願にとって面倒なこと であった。これに加えて、すぐ前に計 算された零点は、その様な二つの中断の間の周期に蓄積したままになる。問題と なる多数の材料が、チョコレート固体、穀粉及び別の部分的に粘着性のある物体 の様な場合、零点は相対的に素早く変化することができる。記載された材料の残 りは、コンベアベルトの下側で同様に、ゆっくりと集められ、そこに残される時 、D2で記載された工程は、どれも計量に無条件に正確性を与えるものではない。 本発明により取り組むべき課題は、連続計量メータを製造することであり、そ れによって零点が、連続且つ永続的に決定されることができ、常に最新で全体の 計量工程に利用可能である。 課せられた課題の解決手段は、発明の本質的な特徴に関する請求の範囲１の特 徴を説明した部分と、別の有利な改善による請求の範囲２〜９に記載されている 。 本発明を添付図面を参照してより詳しく説明する。 第１図は、本発明による連続計量メータを図示している。 第２図は、電気装置のブロック図である。 第１図には、計測連続計量メータが、その機械的且つ電気的な構造で、むしろ 図解的に示されている。コンベアベルト１は、電動モータ３によって駆動ローラ ２を介して運転され、案内ローラ４を越えて走行する。また、案内ローラ４は、 既知の方法であるテンションローラとして形成されている。その構造はよく知ら れているもの と類似であり、コンベアベルトの均等な走行がその構造によって効果を得ること ができる。更に、案内ローラ４及び運転ローラ２の配置は、取り換えることがで きる。入口漏斗６は、多量の材料７の大きな流れを、コンベアベルト１で計測す るように案内する。多量の材料７が、例えば供給スクリュー、バイブレータ、コ ンベアベルトまたは別の既知の運搬方法を利用した既知の方法で、入口漏斗へ進 む。それら既知で実施できる方法は、図面では箱で示されており、参照番号９で 表されている。またコンベアベルトによるサイロからの直接抽出が、考慮されて いる。最近の変形例では、運搬量が単にコンベアベルト１の速さによって制御さ れ、もし更に供与装置９を考慮すると、またベルトの速さと同様に制御される。 コンベアベルト１の流れの方向には、入口漏斗の後、計量装置１１があり、コ ンベアベルト１の幅を全体的に横切って延びるロッド１３に加わる力を計測する 、力計測セル１２から構成されている。実際の計測距離は、ここでは文字Ｓによ って示されており、その中心部ではロッド１３が配置されており、二つの別のロ ッド１４によって画定されている。測定セル１２によって計測される力と、計測 距離の長さと、ベルトＶ_Bの速さと、材料ｍの流れとの間の長さの関係は、既知 のことであり、ここで論ずる必要はない。この方法で決定される材料ｍの流れは 、どの場合も総量である。それは流れる材料と共にコンベアベルト１の重量が連 続して計量されるからであ る。これに加えて、例えばロッド１２が、二つのロッド１４より幾分か高く配置 されているので、ベルト張力の影響がある。ゆえに総量ｍは、空のベルト１を測 定することによって得られた自重量を差し引かなければならない。そして周期的 な中断、すなわち自重量を得るため、多量の材料の流れを、次の測定まで止めた ままにする代わりに、第１図に示された装置による第二計量装置１５を備えてお り、構造的に好ましくは、計量装置１１と完全に同一である。この第二計量装置 は、コンベアベルト１の動作方向の入口漏斗６の前に配置されており、同じよう に計測距離Ｓを画定する二つのロッド１４及び計量応力受容ロッド１３から成り 、その部分に対して受容ロッドは応力計測セル１６に衝撃を与える。計測セル１ ２、１６によって生じさせられる信号は各々、次の評価装置２１、２２でデジタ ル計量信号に、変えられ且つ、コンピュータ２５に送られる。 二つの計量装置１１と１５との間の相互作用は、最初に要約して説明している が、第１図に示された別の要素に盛り込こんで、且つ第２図を利用し更に詳しく 説明する。 モータ３、または別に図示しないがそれに接続された駆動装置には、増分トラ ンスミッタ１７（increament transmitter）が接続されており、その補助によっ てデジタル信号が、駆動ローラ２の回転速度に対応して、カウンタ１８に生じさ せられる。加えて、増幅トランスミ ッタ２３は、増分トランスミッタ１７に対応して、案内ローラ４の回転速度を計 測することができ、そして増幅トランスミッタ２３の信号が、その後に接続され ている第二カウンタ２４において、案内ローラ４の回転速度に対応するデジタル 信号に変換される。これまでコンベアベルト１が駆動ローラ２で滑りがなく、カ ウンタ１７及び２３により生じ且つ、コンピュータ２５を通過する信号は、同じ 大きさであり、二つの信号間の差は、コンベアベルト１で滑り量であり、この場 合はコンピュータ２５は対応する信号を発生し、それは例えば第１図による装置 を自動的に停止するのに利用され得る。 記載の計測方法から、一方で計測距離Ｓを通過してコンベアベルト１の特定の 位置まで、どのくらい時間が必要か、また他方で距離Ｌを通過して同じ特定の位 置までどのくらいの時間がかかるか、確実に分かり、距離Ｌは計量装置１１、１ ５の真ん中に位置する二つのロッド１３の間の距離を設定しており、好ましい構 造例において通常その距離は、二つの計量装置１１及び１５において一致してい る。通常の場合、計量装置１１、１５は同一の構成はしておらず、計量装置１１ の計測距離がＳ_B、計量装置１５の計測距離がＳ_Tと示されている。 二つの力計測セル１２、１６の各々の計量工程は、たとえ短くとも、平均をと り得るまたは、連続する力計測セルの場合のように、システム的な理由のため、 時間の間隔が確実に必要である。決められた時間間隔は、コン ベアベルト１が距離Ｓ_Bを進行する間の時間で、ｋ_B計量を行われるという仮定の 下で計量装置１１を通り、一定の距離Ｓ_B／ｋ_Bだけ、前方へ動く。計量装置１５ は計量距離Ｓ_Tを有し、同じように一定に変化し得る計量の時間間隔があり、同 時に計量装置１１がｋ_B計量動作を行う時、ｋ_T計量が計量装置１５により可能で ある。好ましくは、ｋ_B＝ｋ_Tとなれば好ましい。しかし下記で更に論ずるように ｋ_T＝ｋ_B／ｈ；すなわち計量装置１５が、計量装置１１より少ない時間分割で働 く。更にＳ_B≠Ｓ_Tであると、コンピュータによる自重負荷の計算に関して、計量 装置１５の計測距離Ｓ_Tと、この計測距離を超えてコンベアベルト１の進行する ことにより達成される番号ｋ_T・Ｓ_T／Ｓ_Bが与えられる。この考察に従い、コン ベアベルト１が距離Ｌを越えて通過する時間の間、ｊ計量演算が計量装置１１で 行われる。 第２図は、ブロック線図形式で、引き出されたデジタル信号がどの様に処理さ れるか示している。コンピュータは、第１図に参照番号２５で示された箱として 示している。コンピュータは、単に計算及び論理演算を行い、且つファイルに制 御プログラムを含んだ中央処理ユニット３０を備えている。入力／出力ユニット ３２は、データ送信ライン３６、３７によって中央処理ユニット３０に接続され ており、送信ラインを介してベルトのスピード、多量の流れ、オンとオフのコマ ンドの様な制御数値と、プログラムに含んでいるならば、（例えば対象の偏 りと最大自重値の）制限値を入力することかできる。入力は、図に示されたキー ボード３５を利用した入力／出力ユニット３２により行われ、出力値は数値の大 きさと演算状態が、画像ディスプレイ３４に示される。モータの回転（１８）ベ ルト走行速度（２４）及び、全体の計量値（２２）を包括する入力値は、双方向 データライン３８、３９、４０を通って、中央処理ユニット３０へ直接送られる 。それは、中央処理ユニット３０が少なくとも、１８〜２４で示された要素に対 して主要なタイミングを出力するので双方向型である。計量装置１５用の、自重 計量する測定ユニットは、他の双方向ライン４１を介してシフトレジスタ３１に 接続されている。これは例えばｊカウンティングステージを含んでおり、その内 容は計量装置１１、１５が、同じ時計の速さで、その計量演算を行うという適当 な仮定により、各パルスにおいて一段階進む毎にシフトされる。番号ｊによる最 後の段階からの出力結果は、中央処理ユニット３０における計量装置１１の全体 計量の結果で処理されて、最終的な結果を与える。番号１のカウントステージに 読み込まれる入力は、計量装置１５の現行の計量である。カウント段階ｊの数値 は、係数ｈにより減少されるのと同時に、同じ係数ｈによるシフトタイミングの 減少によって、減らされ得るということが、本発明の概要に含まれる。このこと は計量装置１５の一定の自重結果が、ｈ全体計量に利用される。これは、位置的 且つ時間的な自重の変化が結 果的に小さい時であることを示している。 シフトレジスター３１の代わりに、ｊ番号を付けられた蓄積記憶位置を備えた アドレスで呼び出せるRAMの使用は、本発明の概念に類似しており、ｊ／ｈ蓄積 記憶位置までの減少は前記したのと同様に本概念に含まれる。全体的に同じ様な 自重の各計量時に、このことは対応する蓄積記憶位置が、アドレスで呼び出され 、同時にアドレスセレクタが一つの番号で進められる。 ベルト（モータ３）の走行速度と、多量の材料７の流れを制御する供給装置８ は、中央処理ユニットの処理プログラムによって制御されることができ、それを 目的とした装置と処理法は、それ自体知られており、同じ様に１７〜２４で示さ れた装置からのデータを処理する。 走行時の自重値を測定する第二計量セル１５の、ここに記載された応用例の利 点は、自重の計量が現行で決定された全ての総計量及び、またコンベアベルト１ の不均等性が生じる様な自重の周期的な変化に対して有効であり、また（堆積物 の蓄積を含む）ベルトの汚れで不規則になることが、同じ様に把握され且つ考察 される。一方でこの応用例は、コンベアベルト１の周期的な空走行をなくし、他 方で平均自重値ではなく、多数の個別且つ現行最新の値で働く。 また、発明による計測は、連続計量メータの重要な部分を形成する送信機構の 有効性を増す。 本発明による連続計量メータの別の利点は、円形組立 体または他の同種の製品の代わりに、継合せコンベアベルトが利用できることで ある。継合せコンベアベルトは、蓄積された自重値の利用を考慮され得ない、継 合せ部分が不均質になる。 本発明による装置を使用すると、多くの不均等性は、その原因に関係なく、効 果的に控除され、それによって、結合部分の様なコンベアベルトのコストが減る のと同時に、連続計量メータの正確性と性能が増す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．−モータ（３）によって運転される駆動モータ（２）、案内ローラ（４）、 及びそれらの周囲を走行するコンベアベルト（１）と、 −計量されるべき多量の材料（７）用の入口漏斗（６）と、 −評価装置（２２）を設けた第一力計測セル（１２）備え、入口漏斗（６）の後 に配置されて、全体のコンベアベルト（１）の総荷重を決定する第一計量装置（ １１）と、 −評価装置（２１）を設けた第二力計測セル（１６）を備え、コンベアベルト（ １）の走行方向で入口漏斗（６）の前に配置されて、空のコンベアベルト（１） の自荷重を決定する第二計量装置（１５）と、 −コンベアベルト（１）の走行速度Ｖ_Bを決定する、少なくとも一つの装置と、 −中央処理ユニット（３０）及び生じる全ての測定すべき値を評価する演算、制 御プログラムを含み、入力／出力ユニット（３２）及び全ての計測区域へのデー タラインを有するコンピュータ（２５）から成る零点補正を備えた多量な材料（ ７）用の連続計量メータにおいて、 −二つの力計測セル（１２、１９）の間の間隔（Ｌ）が確実に分かり、 −その手段が、コンピュータ（２５）にあって、第一計 量装置（１１）の計量結果及び第二計量装置（１５）の結果から、多量の材料（ ７）によるコンベアベルト（１）の目下の正味荷重を決定し、それによって時間 間隔Ｌ／Ｖ_Bがより早く計測される ことを特徴とする連続計量メータ。 ２．−二つの計量装置（１１、１５）が、コンベアベルト（１）の動く方向に対 して直角で、その幅を横切って延びる二つのロッド（１４）を有し、 第一計量装置（１１）の相互間隔Ｓ_Bと第二計量装置（１５）の相互間隔Ｓ_Tを表 し、 Ｓ_B及びＳ_Tが、二つの計量装置（１１、１５）の計測距離を示し、前記ロッド（ １４）と平行な別の類似ロッド（１３）が各装置に配置され、各ロッド（１３） が力計測セル（１２、１６）に衝撃を加える ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メータ。 ３．二つの計量装置（１１、１５）が、本質的にＳ_B＝Ｓ_T＝Ｓとなるように同一 構成されている ことを特徴とする請求の範囲２に記載の連続計量メータ。 ４．−コンベアベルト（１）の実際の正味荷重を決定のためコンピュータ（２５ ）に有効な手段は、シフトレジスタ（３１）がｊ／ｈカウントステージを備え、 ｊ及びｈは全体の数値で、計数ｊは計量する数に対応しており、計量はコンベア ベルト（１）が距離Ｌを進行する時間内で、第一計量装置（１１）によって行わ れ、 −第二計量装置（１５）の各計量結果は、シャフトレジ スタ（３１）に読み込まれ、既にそこにある第二計量装置（１５）のｊ／ｈ計量 結果は、カウントステージによって更にシフトされ、 −第二計量装置（１５）によるシフトレジスタ（３１）の直前のカウントステー ジから読み出される計量結果は、第一計量装置（１１）により決定される総量値 にたいする自重量として利用可能であり、正味値の決定は中央処理ユニット（３ ０）で行われる ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メータ。 ５．二つの計量装置（１１、１５）が本質的に同一構成されており、ｈ＝１であ り且つ、二つの計量装置が、同じタイミングで動作することを特徴とする請求の 範囲４に記載の連続計量メータ。 ６．−コンピュータ（２５）に利用可能で、コンベアベルト（１）の正味荷重を 決定する手段は、 ｊ／ｈ蓄積記憶位置を備えたアドレス呼び出し可能なRAMを備え、ｊ及びｈは全 体の数字であり、計数ｊは計量の数で、コンベアベルト（１）が距離Ｌに渡って 通過する間の時間、第一計量装置（１１）によって行われる計量数に対応してお り、 −第二計量装置（１５）による計量結果が、RAMに読み込まれ、アドレスが場合 によって値１で増加され、 −第二計量装置（１５）によるアドレスｊ／ｈによって、蓄積記憶位置から読み 出される計量結果が、第一計量装置（１１）により決定される総量値として利用 可能であ り、正味値の決定は中央処理ユニット（３０）で行われる ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メータ。 ７．二つの計量装置（１１、１６）が本質的に同一構成され、ｈ＝１で且つ、同 じタイミングで動作することを特徴とする請求の範囲６に記載の連続計量メータ 。 ８．コンピュータ（２５）が、操作に必要なパラメータ及び制御値を入力するキ ーボード（３５）と、動作データ及び状態を表示するディスプレイユニット（３ ４）を備えた中央処理ユニット（３０）に接続された入力／出力ユニット（３２ ）を有する ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メータ。