JP2005509151A - ばら積材料を重量配分する方法と装置 - Google Patents

Abstract

配分装置の配分精度を高めるために、ばら積材料が前容器（１）の手前で中間容器（６）に一時収容され、調整圧力値に達したときに初めて移送される。本発明は更に、中間容器（６）に蝶形弁ゲート（４，５）を備えた装置に関する。

Description

本発明は、請求項１または８の前提部分に記載の特徴を有する、ばら積材料を重量配分する方法と装置に関する。

粉末物質を容器に供給するためのこのような方法と装置は特許文献１によって知られている。この場合、少なくとも１本の供給管が前容器に開口している。この供給管によって、粉末状のばら積材料が１個または複数の貯蔵容器から順々に吸引され、そこで付加的に重量測定され、底の閉鎖部材を開放した後で混合装置に供給される。粉末状物質装入を配分するためのこのような混合装置は例えばセラミックス産業で使用される。この場合、複数の種類の異なる結合剤、充填剤、顔料、混和物が重量測定される。ばら積材料は搬送スクリューまたは空気圧搬送流によって、共通の重量測定容器に供給される。空気圧搬送流内にあるこのようなバッチ装置の場合、重量測定精度は圧力状態に左右される。充分な重量測定精度のためには、搬送流内で生じる、例えば弁操作に基づく圧力衝撃が、重量測定装置に作用することが避けられない。そのためにしばしば、供給および排出のための流入管または流出管が接続範囲において水平に延びるように案内される。それによって、圧力変化が前容器の重力測定ロードセルに影響を与えない。しかし、この手段は、重量測定信号に対する圧力状態の影響を取り除くのためには不充分である。従って、小さな圧力差の場合または漏洩空気量が不特定である場合、重量測定結果に誤差を生じる。

更に、特許文献２により、重量測定容器のための調節方法が知られている。この場合、重量測定容器の見掛けの荷重変化または重量変化から、温度または圧力に依存して補正値を求め、この補正値を加算または減算によって重量測定信号に重ねることにより、重量測定結果に対する力の影響が最小限に抑えられる。この場合、重量測定信号に直接介入するので、このようなバッチ装置を較正することができない。

更に、本出願人の特許文献３により、重量測定容器内の圧力を測定するための圧力センサ装置が知られている。この場合、重量測定容器内のその都度の圧力状態が検出可能である。その際、所定の限界圧力値に達するかまたは下回るときに初めて、重量測定用ロードセルの重量測定信号が重量測定用電子装置に記録される。これによって、検定された重量測定用ロードセルと重量測定用電子装置の重量測定結果の精度を低下させる高すぎる負圧または正圧の際に重量測定を行うことが回避される。重量測定結果の記録と、次の配分ステップへの切換えは、重量測定容器内の圧力が周囲圧力とほぼ一致するまでずっと行われない。このシステムは空気圧排出、特に少ない空気流による少量搬送に適していない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１３７５７号公報 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３１０７３５号公報 欧州特許第０６４４４０６号公報

そこで、本発明の根底をなす課題は、高い重量測定精度、特に搬送流が少ない場合に高い重量測定精度た達成される、ばら積材料を重量配分するための方法と装置を提供することである。

この課題は、請求項１記載の特徴を有する方法または請求項８記載の特徴を有する装置によって解決される。

本発明による実施形では、前容器のばら積材料供給と装入を適切に制御するために、重量配分装置のための重量測定容器すなわち前容器の手前において、蝶形弁ゲートを備えた中間容器が使用される。それによって、特に配分過程のスタートの際に、空気圧搬送システムから空気が漏れることがない。重量配分装置によって供給排出される管路の力の影響をこのように補償することにより、全体として一層正確な配分が達成される。

他の有利な実施形は従属請求項に記載されている。

次に、図に基づいて実施の形態を詳しく説明する。

図１は、容器付き重量測定装置を概略的に示している。この場合、重量配分装置２０の前容器１は、少なくとも１個の重量測定用ロードセル２を介して支持されている。この重量測定用ロードセルは架台の下方に配置されている。重量測定用ロードセル２の出力部は配分制御装置を統合した重量測定用電子装置３に接続されている（一点鎖線の矢印参照）。この重量測定用電子装置は前容器１の重量と、配分装置２０を経て流れる重量とを、制御コンピュータで記録、処理および表示する。配分制御装置は供給管１ａ内の下側の蝶形弁４を作動させる。この供給管は管状の中間容器６に接続している。この中間容器はその上に設けられた貯蔵容器（サイロ）７に接続されている。貯蔵容器７の下方には、図示していないスライド弁と上側の蝶形弁（フラップ弁）が配置されている。これらの弁は両方共重量測定用電子装置または配分制御装置によって操作可能である。従って、中間容器６は交互に操作可能な蝶形弁４，５と共に、いわゆる蝶形弁ゲート（蝶形弁スルース）を形成している。

前容器１の下方には、排出用蝶形弁１０または遮断スライド弁が設けられている。この弁は同様に配分制御装置によって作動させられ、空気圧で排出を行う重量配分装置２０、特に配分ロータ型重量測定装置に接続されている。従って、配分ロータ型重量測定装置２０の前容器１は蝶形弁ゲートによって充填される。この蝶形弁ゲートは両蝶形弁４，５と中間容器６によって形成され、次のように作動する。先ず最初に、中間容器６の上側の蝶形弁５が開放する。（上側のスライド弁が開放しているとき）サイロ７からばら積材料、例えば粉末コークスが中間容器６内に流れる。この中間容器は上側の蝶形弁５と下側の蝶形弁４の間にある。それと入れ替わって、押しのけられた空気がサイロ７内に案内される。上側の充填蝶形弁５は経過時間によってあるいは中間容器６の充填レベルセンサ８の信号によって閉じる。コークスを充填した中間容器６内の圧力は圧力センサ９によって検出され、圧力信号が重量測定用電子装置３に案内される。それによって、圧力は重量測定用電子装置３に統合された圧力調整装置を介して、ポンプ１６によって圧縮空気を供給することにより、圧力センサ２９によって測定された前容器１の圧力またはこの圧力よりも少し高い圧力に調整される。この圧力は特に、配分装置２０の排出時の空気圧搬送管１１からの漏洩空気によって生じる。そして、下側の蝶形弁４が重量測定用電子装置３の命令で開放する。従って、コークス粉末は充填管１ａからその下にある前容器１に排出される。中間容器６の下側の蝶形弁４は短時間経過後または充填レベルセンサ８から空の報告を受けた後で再び閉じる。そして、前容器１に伝達された中間容器６内の空気圧は場合によってはリリーフ弁１２を開放することによって低下する。このサイクルは、材料の補充流れ状態、配分ロータ型重量測定装置２０の要求される配分出力および前容器1 のその都度の重量によって決定される充填レベル設定に応じて、時間的に異なる間隔をおいて繰り返される。

コークス粉末は前容器１から配分ロータ型重量測定装置２０の回転羽根に連続的に流れる。上述のように、回転羽根すなわち配分ロータは、重量測定用ロードセル２に支持または懸吊されて軸線１８回りに揺動可能であり、それによって重量測定信号を供給する。前容器１は貯蔵容器７と同様に、コークス粉末を流動化させために通気装置１３を備えている。材料流れを付加的に補助するために、モータで駆動され連続的に作動する撹拌アーム１ｂが前容器１に組み込まれている。従って、前容器１内の充填レベルは測定装置によって重力測定式に検出され、その充填は蝶形弁ゲート４，５の制御によって調節される。

上記のように、中間容器６内の圧力を検出し、圧力センサ２９によって検出された前容器１内の圧力と比較するために、圧力センサ９を中間容器６に配置することが重要である。圧力センサ９は圧力センサ２９と同様に、重量測定用電子装置３に接続され、この重量測定用電子装置内で所定の限界圧力値が定められ、要求される精度に応じて目標値として、好ましくはほぼ零からの圧力差の目標値として記憶される。中間容器６の圧力センサ９が前容器１の圧力センサ２９の圧力値に比較して、この調整圧力値または限界差圧値、好ましくはほぼ零に一致する圧力を検出するときに初めて、重量測定用電子装置３から、下側の蝶形弁４を開放するための信号が発せられ、従ってほぼ同じ圧力レベルにある前容器１内への更なる装入の配分が開始される。

更に、他の圧力センサ１９が空気圧式排出装置１の圧力の状態を検出することができる。それによって、重量測定用電子装置３において、圧力信号を圧力センサ９，１９の圧力信号と比較して調整することができる。粉末状のばら積材料を装入する際、流量が少ない場合にも、比較的に高い圧力が中間容器６内で達成可能であるので、圧力を急速に低下させるために少なくとも１個のエア抜き装置１２を設けると合目的である。エア抜き装置１２として、粉末材料の流出を回避するために例えばフィルタが使用される。中間容器圧力に近づけるため圧力低下を達成するために、類似の圧力低下装置１７が前容器１に設けられている。これとは逆に、下側の蝶形弁４の開放の前にその都度均圧するためまたは圧力を合わせるために、圧縮空気ポンプ１６を介して、容器１または６に圧力を供給することができる。

空気圧式搬送装置１１を備えたこの実施の形態の場合、前容器１と中間容器６内の圧力状態を蝶形弁ゲート４，５によって補償することにより、重量測定結果を狂わせる誤った流れと漏洩空気が排出装置１１を経て発生しない。従って、圧力センサ９と２９または１９による圧力測定に基づいて、配分ロータ型重量測定装置２０のばら積材料搬送が最適化される。例えば前容器１内で正圧が発生すると、圧縮空気ポンプによって中間容器６に圧縮空気を供給することができるので、前容器１に対して圧力が近づけられる。中間容器６と前容器１の圧力状態をこのように近づけることにより、配分装置２０内の誤った流れと部分逆流を回避することによって配分精度を高めることができる。

前容器１内が負圧の場合、逆の状態が当てはまる。前容器１内の負圧は例えば、排出装置１１が吸い出し装置として形成されているときに発生し得る。この場合にも、ばら積材料を更に搬送するために下側の蝶形弁４を開放する前に、前容器１または中間容器６のエア抜きまたは圧力供給によって圧力をつり合わせることができる。

容器付き重量測定装置を概略的に示す。

Claims (10)

1. ばら積材料が貯蔵容器から前容器に供給され、この前容器において重量測定用電子装置に伝送するための重量測定信号を決定しつつ重量測定され、そして前容器から重量配分装置に排出される、ばら積材料を重量で配分するための方法において、ばら積材料が前容器（１）内での重量測定の前に中間容器（６）内に一時収容され、調整圧力に達したときに初めて移送されることを特徴とする方法。
2. 中間容器（６）と前容器（１）内の圧力が連続的に測定されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 所定の圧力上昇速度の際に、中間容器（６）および／または前容器（１）がエア抜きされることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
4. ばら積材料が負圧または正圧で空気圧供給／排出される場合に、搬送管（１１）内の圧力が付加的に測定され、調整圧力値を定めるために中間容器（６）内の圧力と比較されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 調整圧力値がほぼ零の圧力差に定められることを特徴とする、請求項４記載の方法。
6. 中間容器（６）および／または前容器（１）内で測定された圧力、特にその差圧の値が、配分装置（２０）を制御するために配分制御装置または重量測定用電子装置（３）に案内されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 中間容器（６）および／または前容器（１）に、ポンプ（１６）によって圧力を供給可能であることを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. 前容器が重量測定用電子装置に接続された少なくとも１個の重量測定用ロードセルに支持され、可撓性の接続部材を介してばら積材料供給装置と重量配分装置に接続されている、ばら積材料を重量配分するための装置において、前容器（１）の手前に、中間容器（６）を備えた蝶形弁ゲート（４，５）が配置されていることを特徴とする装置。
9. 中間容器（６）に、少なくとも１個の充填レベルセンサ（８）が設けられていることを特徴とする、請求項８記載の装置。
10. 中間容器（６）と前容器（１）内の圧力を検出するためにそれぞれ１個の圧力センサ（９，２９）が設けられていることを特徴とする、請求項８または９記載の装置。

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