JP2012159302A - 計量容器および計量方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる計量容器、および、計量方法を提供すること。
【解決手段】
粉粒体を排出する第１開閉部２４と、第１開閉部２４とは別に設けられ、粉粒体を排出する第２開閉部２５とを有する計量ホッパ４を用いて、粉粒体を貯留しながら、ロードセル５によって、計量ホッパ４に貯留された粉粒体の重量を計量する計量方法において、計量ホッパ４に計量目標重量を超過する重量の粉粒体が供給された場合に、第２開閉部２５を開放して、貯留されている粉粒体の重量を計量目標重量に相当するように調整した後、第１開閉部２４を開放して、計量ホッパ４から粉粒体を排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、計量対象物を計量する計量容器、および、計量方法に関する。

従来より、スクリューフィーダなどから切り出される樹脂ペレットなどの粉粒体を計量するための計量装置が知られている。

このような計量装置として、例えば、充填物が貯留される計量バケットと、計量バケットの重量を測定する計量装置と、計量バケットから充填物を吸引する吸引ノズルとを備える計量充填装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特公昭６１−３０９６２号公報

しかるに、上記した特許文献１に記載の計量充填装置では、まず、計量バケットに計量すべき定量以上の充填物が供給され、計量バケット内に供給された充填物の超過量を吸引ノズルで吸引して、計量バケット内の充填物を定量に調節している。

そのため、超過量がわずかである場合など、細かな調節が必要な場合に、吸引ノズルによって、計量バケット内の充填物を過度に吸引してしまう場合があり、計量バケット内の充填物の重量を精密に調節することが困難である。

そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる計量容器、および、計量方法を提供することにある。

上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、計量対象物を貯留しながら、計量装置によって、貯留された計量対象物の重量が計量される計量容器であって、前記計量装置による計量が終了した後に開放されて、前記計量容器から計量対象物を排出する第１開閉部と、前記第１開閉部とは別に設けられ、前記計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合に、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように調整するために開放されて、前記計量容器から計量対象物を排出する第２開閉部とを備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、計量容器には、計量装置による計量が終了した後に開放される第１開閉部とは別に、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように調整するときに開放される第２開閉部が設けられている。

そのため、計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合であっても、第１開閉部とは別の第２開閉部を開放して、超過した分の計量対象物を排出し、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に相当するように調整することができる。

その結果、簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２開閉部を介して前記計量容器から単位時間当たりに排出される計量対象物の重量は、前記第１開閉部を介して前記計量容器から単位時間当たりに排出される計量対象物の重量よりも少量であることを特徴としている。

このような構成によれば、第２開閉部を介して、計量容器から計量対象物を少しずつ排出して、貯留されている計量対象物の重量を微調整することができる。

その結果、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１開閉部は、前記計量容器から計量対象物を排出させる第１開口を備え、前記第２開閉部は、前記計量容器から計量対象物を排出させる第２開口を備え、前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも小さいことを特徴としている。

このような構成によれば、第２開口を介して、計量容器から計量対象物を少しずつ排出して、貯留されている計量対象物の重量を微調整することができる。

その結果、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発明において、前記第２開閉部は、前記第１開閉部よりも上方に配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、第２開閉部を開放して貯留されている計量対象物の重量を調整した後、第１開閉部を開放すれば、調整された重量の計量対象物をすべて排出することができる。

その結果、調整された重量の計量対象物を、確実に排出することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の発明において、下端部において、下方に向かうに従って開口断面積が小さくなるしぼり部が形成されており、前記第２開閉部は、前記しぼり部に設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、下方に向かうに従って開口断面積が小さくなるしぼり部に、第２開閉部が設けられている。

そのため、計量対象物が集中するしぼり部において、第２開閉部から計量対象物を排出することができる。

その結果、計量容器内における計量対象物の量に拘わらず、容易に、計量容器から計量対象物を排出することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の発明において、下端部に連続して下方に向かって延び、計量対象物を排出するための排出管を備え、前記第２開閉部は、前記排出管の途中に設けられており、前記第１開閉部は、前記第２開閉部よりも下側において、前記排出管に設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、第２開閉部は、排出管の途中に設けられており、第１開閉部は、第２開閉部よりも下側において、排出管に設けられている。

そのため、計量対象物が排出されるときに計量対象物が必ず通過する排出管において、第２開閉部から計量対象物を排出することができる。

その結果、計量容器内における計量対象物の量に拘わらず、容易に、計量容器から計量対象物を排出することができる。

また、請求項７に記載の発明は、計量対象物を排出する第１開閉部と、前記第１開閉部とは別に設けられ、計量対象物を排出する第２開閉部とを有する計量容器を用いて、計量対象物を貯留しながら、計量装置によって、前記計量容器に貯留された計量対象物の重量を計量する計量方法であって、前記計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合に、前記第２開閉部を開放して、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように調整する調整工程と、前記第１開閉部を開放して、前記計量容器から計量対象物を排出する排出工程とを含んでいることを特徴としている。

このような計量方法によれば、計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合に、第１開閉部とは別の第２開閉部を開放して、超過した分の計量対象物を排出し、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に相当するように調整し、その後、第１開閉部を開放して、計量容器から、計量目標重量に相当する重量の計量対象物を排出することができる。

その結果、簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第２開閉部を介して、計量容器から計量対象物を少しずつ排出して、貯留されている計量対象物の重量を微調整することができ、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、第２開口を介して、計量容器から計量対象物を少しずつ排出して、貯留されている計量対象物の重量を微調整することができ、貯留されている計量対象物の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、調整された重量の計量対象物を、確実に排出することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、計量対象物が集中するしぼり部において、第２開閉部から計量対象物を排出することができ、計量容器内における計量対象物の量に拘わらず、容易に、計量容器から計量対象物を排出することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、計量対象物が排出されるときに計量対象物が必ず通過する排出管において、第２開閉部から計量対象物を排出することができ、計量容器内における計量対象物の量に拘わらず、容易に、計量容器から計量対象物を排出することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、簡易な構成で、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

本発明の計量容器の一実施形態としての計量ホッパを備える計量システムを示す概略構成図である。 計量ホッパの変形例を示す概略構成図である。

図１は、本発明の計量容器の一実施形態としての計量ホッパを備える計量システムを示す概略構成図である。

図１に示すように、計量システム１は、樹脂ペレットなどの粉粒体（計量対象物の一例）の重量を計量して、例えば、成形システム３０（混合装置３１および成形機３２）などに供給するシステムであり、粉粒体の重量を計量する計量部２と、計量部２へ粉粒体を供給する供給部３とを備えている。なお、本実施形態では、計量部２は、１つの成形システム３０に対して、並列して複数（２つ）設けられている。また、供給部３は、１つの計量部２に対して、並列して複数（２つ）設けられている。

各計量部２は、粉粒体を貯留する計量ホッパ４（計量容器の一例）と、計量ホッパ４の重量を計量するロードセル５（計量装置の一例）を備えている。

計量ホッパ４は、略円筒形状の上側部分２１と、下方に向かうに従って開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分２２（しぼり部の一例）とが連続するように形成されており、その上端部には、供給部３から供給された粉粒体を受け入れるための受入口６が開口形成されるとともに、その下端部には、計量ホッパ４から粉粒体を排出させる略円形状の排出口２３（第１開口の一例）が開口形成されている。また、計量ホッパ４の下端部には、排出口２３を開閉する排出ゲート７が設けられている。排出ゲート７は、排出口２３とともに、第１開閉部２４を構成する。

また、計量ホッパ４は、下側部分２２の上下方向途中（すなわち、第１開閉部２４よりも上側）において、第１開閉部２４とは別に、第２開閉部２５を備えている。

第２開閉部２５は、下側部分２２の上下方向途中に開口形成される調整用開口２６（第２開口の一例）と、調整用開口２６に連通するように計量ホッパ４の外側へ延びる調整用排出管２７と、調整用排出管２７の途中に設けられる調整バルブ２８とを備えている。

調整用開口２６は、略円形状をなし、排出口２３よりも小さな開口面積（粉粒体がブロッキングを起こさない程度の開口面積であって、排出口２３の開口面積を１００％としたときに、例えば、１〜１００％、好ましくは、５〜５０％、より好ましくは、１５〜２０％の開口面積）を有し、計量ホッパ４から粉粒体を排出させる。

調整用排出管２７は、略円筒形状をなし、調整用開口２６を介して計量ホッパ４から粉粒体を排出させる配管である。

調整バルブ２８は、調整用排出管２７の排出方向上流側端部に設けられ、調整用開口２６を開閉する。

ロードセル５は、計量ホッパ４を支持しつつ、計量ホッパ４内に貯留される粉粒体の重量を計量できるように構成されており、この計量ホッパ４に貯留された粉粒体の重量は、風袋（計量ホッパ４）の重量をキャンセルした状態で、このロードセル５によって計量される。

各供給部３は、粉粒体を貯蔵する貯蔵ホッパ８と、貯蔵ホッパ８内の粉粒体を切り出すスクリューフィーダ９とを備え、スクリューフィーダ９によって切り出された粉粒体を計量部２の計量ホッパ４へ供給する。

貯蔵ホッパ８は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されている。

スクリューフィーダ９は、供給筒部１０、スクリュー１１およびモータ１２を備えている。

供給筒部１０は、略水平方向に延びる略筒形状に形成されており、一端部において、貯蔵ホッパ８の下端部に連続されている。また、供給筒部１０の他端部には、計量ホッパ４の受入口６に臨むように、下方に向かって開口される供給口１３が形成されている。

スクリュー１１は、供給筒部１０が延びる方向に沿って、供給筒部１０に回転可能に内装されている。

モータ１２は、スクリュー１１の一端部に接続されており、スクリュー１１を回転させる。

そして、貯蔵ホッパ８内の粉粒体は、スクリュー１１の回転によって、供給筒部１０内を一方から他方へ搬送され、供給筒部１０の供給口１３から切り出される。

次いで、上記した計量システム１を用いた本発明の計量方法の一実施形態について説明する。

計量システム１を用いて粉粒体を計量するには、まず、排出ゲート７および調整バルブ２８を閉めて、ロードセル５に計量されている風袋（計量ホッパ４）の重量をキャンセルする。

次いで、スクリューフィーダ９を作動させて、ロードセル５で計量ホッパ４の重量を計量しながら、計量ホッパ４へ粉粒体を供給する。

そして、計量ホッパ４内の粉粒体の重量が所定の計量目標重量に到達すれば、スクリューフィーダ９を停止させる。

このとき、計量ホッパ４は、スクリューフィーダ９からの粉粒体の落下により振動されているので、ロードセル５では、計量ホッパ４の振動が収まってから、計量ホッパ４内の粉粒体の重量を正確に計量する。

そして、計量ホッパ４内の粉粒体の重量が、計量目標重量に相当（許容できる誤差を含んで一致）していれば、ロードセル５による計量を終了する。

ここで、計量ホッパ４内の粉粒体の重量が、計量目標重量に相当していない場合には、計量ホッパ４内の粉粒体の重量を、計量目標重量に相当するように調整する。

計量ホッパ４内の粉粒体の重量が計量目標重量に対して不足している場合には、再度、スクリューフィーダ９を駆動させて、計量ホッパ４に不足分の粉粒体を補充し、計量ホッパ４内の粉粒体の重量を、計量目標重量に相当させる。

計量ホッパ４内の粉粒体の重量が計量目標重量に対して超過している場合には、調整バルブ２８を開けて調整用開口２６を開放し、計量ホッパ４から超過分の粉粒体を排出して、計量ホッパ４内の粉粒体の重量を、計量目標重量に相当させる（調製工程）。

このとき、上記したように、調整用開口２６は、排出口２３よりも小さな開口面積を有している。これにより、調整用開口２６は、単位時間当たりにおいて、排出口２３を介して計量ホッパ４から排出される粉粒体の重量よりも少量ずつ、計量ホッパ４から粉粒体を排出させる。

そして、調整用排出管２７を介して超過分の粉粒体が計量ホッパ４から排出され、計量ホッパ４内の粉粒体の重量が計量目標重量に相当すれば、調整バルブ２８を閉めて、調整工程を完了する。

このようにして、計量システム１による粉粒体の計量を完了する。

その後、排出ゲート７を開けて、計量ホッパ４から、成形システム３０の混合装置３１へ、粉粒体を排出する（排出工程）。

なお、計量システム１による粉粒体の計量は、計量ホッパ４に対して並列に設けられている各供給部３について、順次、実施される。具体的には、図１の紙面左側の計量ホッパ４について説明すると、まず、一方の供給部３内の粉粒体（粉粒体Ａとする。）を計量し、計量ホッパ４内に粉粒体Ａが貯留されている状態で、他方の供給部３内の粉粒体（粉粒体Ｂとする。）を計量して、その後、粉粒体Ａと粉粒体Ｂとを、一度に混合装置３１へ排出する。

そして、計量ホッパ４から混合装置３１へ排出された粉粒体は、混合装置３１内で混合され、成形機３２において、溶融、成形される。

この計量ホッパ４によれば、図１に示すように、計量ホッパ４に、ロードセル５による計量が終了した後に開放される第１開閉部２４とは別に、貯留されている粉粒体の重量を計量目標重量に相当するように調整するときに開放される第２開閉部２５が設けられている。

そのため、計量ホッパ４に計量目標重量を超過する重量の粉粒体が供給された場合であっても、第１開閉部２４とは別の第２開閉部２５を開放して、超過した分の粉粒体を排出し、貯留されている粉粒体の重量を、計量目標重量に相当するように調整することができる。

その結果、簡易な構成で、貯留されている粉粒体の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

また、この計量ホッパ４によれば、第２開閉部２５を介して計量ホッパ４から単位時間当たりに排出される粉粒体の重量は、第１開閉部２４を介して計量ホッパ４から単位時間当たりに排出される粉粒体の重量よりも少量である。

そのため、第２開閉部２５を介して、計量ホッパ４から粉粒体を少しずつ排出して、貯留されている粉粒体の重量を微調整することができる。

その結果、貯留されている粉粒体の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、この計量ホッパ４によれば、図１に示すように、調整用開口２６の開口面積は、排出口２３の開口面積よりも小さい。

そのため、調整用開口２６を介して、計量ホッパ４から粉粒体を少しずつ排出して、貯留されている粉粒体の重量を微調整することができる。

その結果、貯留されている粉粒体の重量を、計量目標重量に、精度よく相当させることができる。

また、この計量ホッパ４によれば、図１に示すように、第２開閉部２５は、第１開閉部２４よりも上方に配置されている。

そのため、第２開閉部２５を開放して貯留されている粉粒体の重量を調整した後、第１開閉部２４を開放すれば、調整された重量の粉粒体をすべて排出することができる。

その結果、調整された重量の粉粒体を、確実に排出することができる。

また、この計量ホッパ４によれば、下方に向かうに従って開口断面積が小さくなる下側部分２２に、第２開閉部２５が設けられている。

そのため、粉粒体が集中する下側部分２２において、第２開閉部２５から粉粒体を排出することができる。

その結果、計量ホッパ４内における粉粒体の量に拘わらず、容易に、計量ホッパ４から粉粒体を排出することができる。

また、この計量方法によれば、計量ホッパ４に計量目標重量を超過する重量の粉粒体が供給された場合に、第１開閉部２４とは別の第２開閉部２５を開放して、超過した分の粉粒体を排出し、貯留されている粉粒体の重量を、計量目標重量に相当するように調整し、その後、第１開閉部２４を開放して、計量ホッパ４から、計量目標重量に相当する重量の粉粒体を排出することができる。

その結果、簡易な構成で、貯留されている粉粒体の重量を計量目標重量に相当するように、容易に調整することができる。

なお、上記した実施形態では、計量ホッパ４の下側部分２２の途中に第２開閉部２５を設けたが、例えば、図２に示すように、計量ホッパ４に、下側部分２２の下端部に連続して下方に向かって延びる排出管４１を設け、排出管４１に第１開閉部２４と第２開閉部２５とを設けることもできる。なお、図２において、上記した実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。

第１開閉部２４は、排出管４１の下端部に設けられている。詳しくは、排出管４１の下端部に、排出口２３が開口形成されるとともに、排出口２３を開閉する排出ゲート７が設けられている。

第２開閉部２５は、第１開閉部２４の上側において、排出管４１の途中に設けられている。詳しくは、排出管４１の側壁に、調整用開口２６が開口形成されており、調整用開口２６に連通するように排出管４１から調整用排出管２７が分岐されている。また、調整用排出管２７の排出方向上流側端部に、調整バルブ２８が設けられている。

この構成によれば、第２開閉部２５は、排出管４１の途中に設けられており、第１開閉部２４は、第２開閉部２５よりも下側において、排出管４１に設けられている。

そのため、粉粒体が排出されるときに粉粒体が必ず通過する排出管４１において、第２開閉部２５から粉粒体を排出することができる。

その結果、計量ホッパ４内における粉粒体の量に拘わらず、容易に、計量ホッパ４から粉粒体を排出することができる。

また、第２開閉部２５の調整バルブ２８としては、ロードセル５による計量と連動して自動で開閉可能な公知の電磁バルブや、ユーザが手動で開閉可能な公知のバルブを用いることができる。

また、第２開閉部２５を介して排出された粉粒体を、再度、供給部３の貯蔵ホッパ８へ供給することもできる。

また、計量対象物の形態は、粉粒体に限定されず、例えば、液体であってもよい。

また、上記した実施形態では、粉粒体Ａを計量してから、計量ホッパ４内に粉粒体Ａが貯留されている状態で、粉粒体Ｂを計量し、その後、粉粒体Ａと粉粒体Ｂとを一度に混合装置３１へ排出したが、計量ホッパ４から混合装置３１へ排出するタイミングは特に制限されず、例えば、まず、粉粒体Ａを計量して混合装置３１へ排出した後、粉粒体Ｂを計量して混合装置３１へ排出することもできる。

４ 計量ホッパ（計量容器の一例）
５ ロードセル（計量装置の一例）
２２ 下側部分（しぼり部の一例）
２３ 排出口（第１開口の一例）
２４ 第１開閉部
２５ 第２開閉部
２６ 調整用開口（第２開口の一例）
４１ 排出管

Claims (7)

1. 計量対象物を貯留しながら、計量装置によって、貯留された計量対象物の重量が計量される計量容器であって、
   前記計量装置による計量が終了した後に開放されて、前記計量容器から計量対象物を排出する第１開閉部と、
   前記第１開閉部とは別に設けられ、前記計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合に、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように調整するために開放されて、前記計量容器から計量対象物を排出する第２開閉部と
   を備えていることを特徴とする、計量容器。
2. 前記第２開閉部を介して前記計量容器から単位時間当たりに排出される計量対象物の重量は、前記第１開閉部を介して前記計量容器から単位時間当たりに排出される計量対象物の重量よりも少量であることを特徴とする、請求項１に記載の計量容器。
3. 前記第１開閉部は、前記計量容器から計量対象物を排出させる第１開口を備え、
   前記第２開閉部は、前記計量容器から計量対象物を排出させる第２開口を備え、
   前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の計量容器。
4. 前記第２開閉部は、前記第１開閉部よりも上方に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の計量容器。
5. 下端部において、下方に向かうに従って開口断面積が小さくなるしぼり部が形成されており、
   前記第２開閉部は、前記しぼり部に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の計量容器。
6. 下端部に連続して下方に向かって延び、計量対象物を排出するための排出管を備え、
   前記第２開閉部は、前記排出管の途中に設けられており、
   前記第１開閉部は、前記第２開閉部よりも下側において、前記排出管に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の計量容器。
7. 計量対象物を排出する第１開閉部と、前記第１開閉部とは別に設けられ、計量対象物を排出する第２開閉部とを有する計量容器を用いて、計量対象物を貯留しながら、計量装置によって、前記計量容器に貯留された計量対象物の重量を計量する計量方法であって、
   前記計量容器に計量目標重量を超過する重量の計量対象物が供給された場合に、前記第２開閉部を開放して、貯留されている計量対象物の重量を計量目標重量に相当するように調整する調整工程と、
   前記第１開閉部を開放して、前記計量容器から計量対象物を排出する排出工程と
   を含んでいることを特徴とする、計量方法。

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