JP5458437B2

JP5458437B2 - ばら荷用サンプリング装置

Info

Publication number: JP5458437B2
Application number: JP2010039378A
Authority: JP
Inventors: 太志柳下
Original assignee: 光洋機械産業株式会社
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: JP2011173692A

Description

本発明は、ばら荷の貯蔵槽の下端排出口に設けたゲートの開閉操作により該ゲートの下方に配置してある容器内へ投入されるばら荷の一部を試料として採取するために用いるばら荷用サンプリング装置に関するものである。

一般に、建設工事等に使用される生コンクリートは、バッチャプラント等の生コンクリート製造設備において、セメント、骨材（粗骨材としての砂利や細骨材としての砂）、水、混和剤等の生コンクリート構成材料を混練することにより製造されている。

ところで、生コンクリートは、打設作業時における作業性や、構造物が必要とする硬化後のコンクリート強度等の所望される性状に応じて、上記セメント、骨材（砂利や砂）、水、混和剤等の各生コンクリート構成材料の配合比を適切に選定するようにしてあるため、所望の性状を備えた生コンクリートの製造を行うためには、各生コンクリート構成材料同士が適切な配合比となるように、個々の生コンクリート構成材料の正確な計量が必要となる。

従来、上記各生コンクリート製造材料のうち、セメントや骨材（砂利や砂）の如きばら荷となる材料（原料）の計量を行う場合は、通常、図７にその一例の概略を示す如き計量装置１が用いられている。

上記図７に示した計量装置１は、セメントや骨材（砂利や砂）等のばら荷の材料２を貯蔵するようにしてあるばら荷貯蔵槽としての貯蔵ビン３の下端の排出口（図示せず）に、切出しゲートとしての計量ゲート（計量弁）４を、ゲート開閉機構として、たとえば、流体圧シリンダの如きアクチュエータ５の作動で開閉操作可能に装備する。且つ上記計量ゲート４の下方に、上記計量ゲート４の開閉操作により上記貯蔵ビン３より切り出されるばら荷の材料２を受けるための容器となる計量ホッパ６を配置して、該計量ホッパ６を荷重計としてのロードセル７で支持させるようにしてある。

更に、上記ロードセル７からの入力を基に、上記アクチュエータ５へ上記計量ゲート４の開閉操作を制御させるための指令を与える制御盤８を備えた構成としてある。これにより、上記制御盤８より上記アクチュエータ５へ制御指令を与えて上記計量ゲート４を開操作させると、上記貯蔵ビン３内に貯蔵されていたばら荷の材料２が、自重により該貯蔵ビン３の下端の排出口を通して下方の計量ホッパ６へ落下投入されるようになり、この際、該計量ホッパ６内に投入されたばら荷の材料２の重量が上記ロードセル７により計量されるようになる。よって、上記制御盤８では、上記計量ホッパ６内に投入されて上記ロードセル７で計量されるばら荷の材料２の重量を監視しながら、該ばら荷の材料２の粗計量を行った後に、微計量を行って最終的に所定の計量設定値に応じた量のばら荷の材料２が上記貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６内に投入されるように、上記アクチュエータ５による上記計量ゲート４の開閉操作を行わせるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。９は上記計量ホッパ６の下端開口に設けた放出弁である。

上記生コンクリート構成材料のうち、上記砂利や砂の骨材は、表面水等の水分が付着した湿潤状態のまま生コンクリートの製造に用いられることがあり、特に、細骨材とする砂は、一般的に濡れていることが多い。そのため、上記のような湿潤状態の骨材を使用する場合は、上記図７に示したと同様の計量装置１における対応する貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６で計量された後に、該計量ホッパ６の下流側の図示しないミキサへバッチ供給するようにしてあるばら荷の材料２としての骨材について、各バッチの骨材に含まれている水分量を予め測定し、この骨材に同伴されてミキサへ供給されることとなる水分量を考慮して、該ミキサにて上記生コンクリートの各構成材料を所定の配合比で混練するときに加える練混ぜ水量を調整する必要がある。

上記のような湿潤状態の骨材に含まれている水分量を計測する手段の１つとしては、たとえば、上記水分を含んだ（付着した）状態の骨材を、計量器に所定量の水と共に投入することで該骨材を水浸させ、その状態での容積と質量を基に、骨材と水の密度差を利用して個々の質量を算出して計量できるようにした水浸骨材用計量器が従来開発されてきている（たとえば、特許文献２参照）。

なお、バッチャプラントでは、上記計量装置１の貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６で１回に計量される骨材が数トンにもなることがあり、この骨材の全量を対象として上記水浸骨材用計量器を用いて水分量を計測しようとすると、該水浸骨材用計量器を大型化する必要が生じ、又、骨材の水分量の計測作業に要する手間及び時間が嵩んでしまう。

そこで、本発明者は、上記図７に示したと同様の計量装置１における対応する貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６で１回に計量される１バッチ分のばら荷の材料２としての骨材について、その一部を試料として分取し、該分取した骨材の試料のみを対象として水分量の計測を行なうことで、その計測結果を基に、上記貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６で１回に計量される骨材全量に含まれる水分量を測定できるようにすることを計画している。

特開２００３−１３０７１８号公報特開２００２−３５５８１２号公報

ところが、上記図７に示した計量装置１における貯蔵ビン３内に、ばら荷の材料２として湿潤状態の骨材が貯蔵されている場合、骨材に含まれる水分が貯蔵ビン３内の骨材全体で均一にはなっておらず、該貯蔵ビン３内の骨材について、骨材単位重量当たりに含まれる水分量（以下、単位水分量と云う）の上下方向の分布にばらつきが生じていることがある。そのため、計量ホッパ６へ上記骨材の投入を行うために対応する貯蔵ビン３の計量ゲート４の開操作を行うと、貯蔵ビン３内で上下方向に分布していた単位水分量の異なる骨材が、該貯蔵ビン３の下端寄りに位置していたものから順に排出されるようになるため、上記貯蔵ビン３より骨材を計量ホッパ６へ投入している間は、時間の経過と共に単位水分量の異なる骨材が順次投入されることになる。

したがって、上記貯蔵ビン３より骨材が計量ホッパ６へ投入されているときに該骨材の一部をスポット的に採取して水分量計測用の試料とする手法や、計量ホッパ６における計量完了後の骨材の一部をスポット的に採取して水分量計測用の試料とする手法等、従来、広く一般的に採用されている試料のスポット的な採取手法では、スポット的に採取された骨材の試料に含まれている水分量を計測し、その計測結果を基に該骨材の試料における単位水分量を求めたとしても、該求められた骨材の単位水分量の値は、貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ投入されて１回に計量される骨材全体の単位水分量の平均値とは一致しない。

そのため、上記スポット的な採取手法による骨材の試料について求めた単位水分量の値に、貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ投入されて１回に計量される骨材の重量を掛けても、該貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ投入されて１回に計量される骨材全体に実際に含まれている水分量との誤差が生じ、よって、上記計量ホッパ６の下流側の図示しないミキサにて生コンクリートの各構成材料を所定の配合比で混練するときに加える練混ぜ水量の正確な調整が困難になり、又、練混ぜ水のみでなく、骨材の表面水の量により、本来投入しなければならない骨材の量も変動してしまうことから、製造される生コンクリートにおける水の配合比の誤差が大きくなってしまうというのが実状である。

更に、上記ばら荷の材料２としての骨材の一部を試料としてスポット的に採取する手法では、スクリューコンベヤ等のサンプリング用の機器を使用することが考えられるが、このサンプリング用の機器は、上記骨材の試料の採取を行わないときには対応する貯蔵ビン３より骨材を切り出して計量ホッパ６へ投入する際の邪魔になるため、該サンプリング用の機器を上記貯蔵ビン３より切り出される骨材の落下位置や、上記計量ホッパ６内へ向けて出し入れ可能に装備する構成とする必要が生じる。しかし、この種の出し入れ可能な形式のサンプリング用機器を使用する場合は、その出し入れ操作に時間が取られると共に、該サンプリング用機器を出し入れするための機構に機械的なトラブルが生じる可能性がある。

そこで、本発明は、上記図７に示したバッチャプラントの計量装置１にて、ばら荷の材料２としての骨材を貯蔵ビン３の下端排出口に設けた計量ゲート４の開閉操作により切り出して、その下方に配置してある計量ホッパ６へ投入する場合に、上記貯蔵ビン３内の骨材に単位水分量の上下方向の分布にばらつきが生じていたとしても、上記計量ホッパ６に投入されて１回に計量される骨材全体を平均化した単位水分量を反映した単位水分量となる試料を採取することができる等、ばら荷を貯蔵するばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開閉操作により上記ばら荷を切り出して上記切出しゲートの下方に配置した容器へ投入する際に、該容器へ１回に投入される上記ばら荷の全量の性状を反映した性状を備えた試料を採取することができるばら荷用サンプリング装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開操作時に該ばら荷貯蔵槽内のばら荷が下方の容器へ向けて落下する領域内に、受入口と排出口を備えたケーシングと、該ケーシング内でばら荷を搬送するばら荷搬送手段を備えて上記受入口よりケーシング内に受け入れたばら荷をばら荷搬送手段により排出口まで搬送して該排出口より試料として回収できるようにしてなるサンプリング装置本体における上記受入口を配置して、上記ばら荷貯蔵槽より下方の容器へ落下するばら荷の一部が該サンプリング装置本体の受入口よりケーシング内へ受け入れられるようにすると共に、受け入れきれないばら荷は該受入口よりオーバーフローさせて上記下方の容器内へ落下させることができるようにし、更に、上記切出しゲートの開閉操作により上記下方の容器へばら荷が一回に切り出される時間内で上記サンプリング装置本体の受入口より排出口へ所望する試料採取量に応じた量のばら荷を搬送できるように上記ばら荷搬送手段へ運転指令を与える制御器を備えてなる構成とする。

又、上記構成におけるサンプリング装置本体を、横方向に延びる円筒形状として長手方向一端寄り個所に円筒壁の上半部を切欠いた形状の受入口を設け、且つ長手方向他端寄り個所の下部に排出口を設けてなるケーシングと、ばら荷搬送手段として上記ケーシング内に収納したスクリュー及び該スクリューを回転駆動する駆動モータを備えてなる構成とする。

更に、上記各構成において、ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設ける切出しゲートを、２つのゲート体を互いに近接、離反させる方向へ移動させることで上記下端排出口の閉止と開放を行わせることができる形式として、該切出しゲートにおける一方のゲート体の真下にサンプリング装置本体の受入口を、配置するようにし、且つ該サンプリング装置本体における上記受入口の一側に、上下方向に延びる邪魔板を設け、該邪魔板の上端部が上記切出しゲートの一方のゲート体の閉止時に該一方のゲート体の下面を摺動できるようにした構成とする。

本発明のばら荷用サンプリング装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開操作時に該ばら荷貯蔵槽内のばら荷が下方の容器へ向けて落下する領域内に、受入口と排出口を備えたケーシングと、該ケーシング内でばら荷を搬送するばら荷搬送手段を備えて上記受入口よりケーシング内に受け入れたばら荷をばら荷搬送手段により排出口まで搬送して該排出口より試料として回収できるようにしてなるサンプリング装置本体における上記受入口を配置して、上記ばら荷貯蔵槽より下方の容器へ落下するばら荷の一部が該サンプリング装置本体の受入口よりケーシング内へ受け入れられるようにすると共に、受け入れきれないばら荷は該受入口よりオーバーフローさせて上記下方の容器内へ落下させることができるようにし、更に、上記切出しゲートの開閉操作により上記下方の容器へばら荷が一回に切り出される時間内で上記サンプリング装置本体の受入口より排出口へ所望する試料採取量に応じた量のばら荷を搬送できるように上記ばら荷搬送手段へ運転指令を与える制御器を備えてなる構成としてあるので、ばら荷貯蔵槽の下端排出口の切出しゲートを開操作している間は、時間の経過と共に上記ばら荷貯蔵槽の下端排出口から下方の容器へ順次投入されるばら荷の一部を、サンプリング装置本体の受入口より順次受け入れることができるため、上記切出しゲートが閉操作されてばら荷貯蔵槽の下端排出口が閉止された後に該サンプリング装置本体のケーシング内に残るばら荷を排出口より全量排出させると、該サンプリング装置本体の排出口より排出されたばら荷をすべて回収することで得られるばら荷の試料は、上記ばら荷貯蔵槽から下方の容器へのばら荷の投入開始から投入停止までの時系列に沿って上記ばら荷貯蔵槽より順に落下したばら荷をほぼ均等に含んだものとすることができ、よって、回収したばら荷の試料の性状を、上記ばら荷貯蔵槽から下方の容器へ投入されたばら荷の全量の性状を平均したものとすることができる。
（２）したがって、上記ばら荷貯蔵槽内にて、たとえば単位水分量等の性状が異なるばら荷が上下方向に分布していたとしても、上記サンプリング装置本体の排出口より回収されるばら荷の試料について、単位水分量等の性状を計測することで、上記ばら荷貯蔵槽から下方の容器へ投入されたばら荷の全量を平均した性状を精度よく測定することができる。
（３）上記ばら荷貯蔵槽を、コンクリート製造に用いるための骨材の貯蔵ビンとし、且つ下方の容器を計量ホッパとする場合は、上記貯蔵ビン内で上下方向に分布する骨材に単位水分量のばらつきがあるとしても、貯蔵ビンより計量ホッパに骨材を投入する際に、該骨材の一部を本発明のばら荷用サンプリング装置で骨材の試料として回収し、該回収された骨材の試料について単位水分量を計測することで、該計測された単位水分量に、上記計量ホッパに投入された骨材の量を掛けて、該計量ホッパ内に投入された骨材全量に含まれる水分量を精度よく測定することができるようになる。よって、上記計量ホッパで計量された骨材をミキサにて他の生コンクリートの各構成材料と所定の配合比で混練するときには、加える練混ぜ水量の調整と、骨材の量の調整を正確に行うことができて、製造する生コンクリートにおける水の配合比の誤差を小さくすることが可能になる。
（４）サンプリング装置本体を、横方向に延びる円筒形状として長手方向一端寄り個所に円筒壁の上半部を切欠いた形状の受入口を設け、且つ長手方向他端寄り個所の下部に排出口を設けてなるケーシングと、ばら荷搬送手段として上記ケーシング内に収納したスクリュー及び該スクリューを回転駆動する駆動モータを備えてなる構成とすることにより、サンプリング装置本体のケーシング内へ受入口より受け入れられたばら荷を、回転するスクリューにより排出口より容易に全量排出させることができる。よって、ばら荷貯蔵ビンより下方の容器へのばら荷の切り出しを行うときに、前回切り出したばら荷が試料に混入する虞を容易に解消できて、ばら荷の切出しを行う毎に、該切り出されたばら荷の性状を良好に反映したばら荷の試料を採取することができる。
（５）ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設ける切出しゲートを、２つのゲート体を互いに近接、離反させる方向へ移動させることで上記下端排出口の閉止と開放を行わせることができる形式として、該切出しゲートにおける一方のゲート体の真下にサンプリング装置本体の受入口を、配置するようにし、且つ該サンプリング装置本体における上記受入口の一側に、上下方向に延びる邪魔板を設け、該邪魔板の上端部が上記切出しゲートの一方のゲート体の閉止時に該一方のゲート体の下面を摺動できるようにした構成とすることにより、切出しゲートの２つのゲート体の双方を開操作することによりばら荷の切出しを行うときには、サンプリング装置本体の受入口へばら荷の受け入れを行うことができる一方、上記切出しゲートの２つのゲート体のうちの一方のゲート体を閉止状態に保持したまま、他方のゲート体を開操作するときには、サンプリング装置本体の受入口にばら荷が投入されないようにすることができる。したがって、ばら荷貯蔵槽より下方の容器へ投入するばら荷の量を微調整する必要が生じた場合は、該下方の容器へ投入するばら荷の量を微調整する作業を、上記他方のゲート体の開閉操作のみで行うことができると共に、この微調整作業を行うときには、上記サンプリング装置本体のばら荷搬送手段を稼働させて受入口へ受け入れられたばら荷を全量排出させる操作を行う手間を省略することができる。

本発明のばら荷用サンプリング装置の実施の一形態として、バッチャプラントの骨材の計量装置にて貯蔵ビンより計量ホッパへ切り出して計量する骨材のサンプリングを行う場合の適用例を示す一部切断概略側面図である。図１のＡ−Ａ方向矢視図である。図１のＢ−Ｂ方向矢視図である。図１のばら荷用サンプリング装置を備えた計量装置により骨材の粗計量を行う状態を示す一部切断概略側面図である。図１のばら荷用サンプリング装置を備えた計量装置により骨材の微計量を行う状態を示す一部切断概略側面図である。本発明の実施の他の形態を示す図３に対応する図である。ばら荷の材料を計量する計量装置の一例の概略を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図５は本発明のばら荷用サンプリング装置の実施の一形態として、図７に示したバッチャプラントの計量装置１と同様に、ばら荷の材料としての骨材２ａの貯蔵ビン３より切り出された骨材２ａを該貯蔵ビン３の下方に配置された計量ホッパ６で計量できるようにしてある計量装置１ａにて、上記貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６へ投入される骨材２ａの一部を試料として採取する場合の適用例を示すもので、以下のような構成としてある。

すなわち、横方向に所要寸法延びる円筒形状として長手方向一端寄り個所に円筒壁の上半部を切欠いた形状の受入口１３を設け、且つ長手方向他端寄り個所の下部に排出口１４を設けてなるケーシング１２内に、ばら荷搬送手段として、シャフト１６の外周に螺旋状のスクリュー羽根１７を取り付けたスクリュー１５を収納すると共に、該スクリュー１５を回転駆動するための駆動モータ１８を備えてサンプリング装置本体１１を構成する。

上記サンプリング装置本体１１は、ケーシング１２に設けてある上記受入口１３を、上記計量装置１ａにおける貯蔵ビン３の下端排出口３ａに設けた切出しゲートとしての計量ゲート１９の下方で、且つ該計量ゲート１９の開操作時に上記貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ向けて骨材２ａが落下する領域を横切るように配置した状態で、上記ケーシング１２の長手方向における上記貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ向けて骨材２ａが落下する領域と干渉しない所要個所を、図示しない支持フレームに取り付けて支持させる。

更に、上記計量ゲート１９の開操作により上記貯蔵ビン３より骨材２ａが計量ホッパ６へ向けて落下投入されている間、上記サンプリング装置本体１１の駆動モータ１８によるスクリュー１５の回転駆動を継続して行わせるための制御器２０を備えて、本発明のばら荷用サンプリング装置を構成する。

詳述すると、上記計量装置１ａの貯蔵ビン３の下端排出口に設ける計量ゲート１９は、該貯蔵ビン３の下端排出口３ａに、該下端排出口３ａの開口面積の１／２よりもやや広い範囲の下側を開放、閉止させるための親ゲート体２１と、上記下端排出口３ａの残りの範囲の下側を開放、閉止させるための子ゲート体２２を、互いに近接、離反する方向に回動可能に取り付けた構成として、該親ゲート体２１及び子ゲート体２２を、流体圧シリンダ等の親ゲート体開閉機構２３及び子ゲート体開閉機構２４により個別に開閉操作できるようにしてある。なお、上記子ゲート体２２における親ゲート体２１寄り端部の下部には、上記親ゲート体２１における子ゲート体２２寄りの端部の内側に挿入して嵌合させるための嵌合用突部２２ａが設けてある。これにより、上記各ゲート体開閉機構２３，２４により上記親ゲート体２１と子ゲート体２２を互いに近接させる方向へ回動させて、上記子ゲート体２２の嵌合用突部２２ａを上記親ゲート体２１における子ゲート体２２寄り端部の内側に挿入して嵌合させることで、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａを閉止できるようにしてある。

一方、上記のように親ゲート体２１と子ゲート体２２による貯蔵ビン３の下端排出口３ａの閉止状態から、それぞれ対応するゲート体開閉機構２３，２４により上記親ゲート体２１及び子ゲート体２２を互いに離反する方向へ共に回動させると、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａを大きな開口面積で開放させて、該貯蔵ビン３内に貯蔵してある骨材２ａを、下端排出口３ａを通して下方の計量ホッパ６へ速やかに大量投入することができるようにしてある。よって、上記計量ホッパ６で上記骨材２ａの粗計量を行う場合に好適な投入量、投入速度を得ることができるようにしてある。

更に、上記したような親ゲート体２１と子ゲート体２２による貯蔵ビン３の下端排出口３ａの閉止状態から、子ゲート体２２の閉止姿勢を保持しながら、親ゲート体開閉機構２３により親ゲート体２１のみを上記子ゲート体２２より離反する方向へ回動させると、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａを小さい開口面積で開放させることができて、該下端排出口３ａを通して、貯蔵ビン３内の骨材２ａを少量ずつ計量ホッパ６へ投入できるようにしてある。よって、たとえば、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａが閉止された状態から、上記親ゲート開閉機構２３により親ゲート体２１のみの開放、閉止操作を小刻みに行う所謂ジョギングの操作を行うか、あるいは、上記親ゲート体２１のみを開放量を小さく制限した状態での開放操作を行うことで、上記計量ホッパ６で上記骨材２ａの微計量を行うために好適な投入量、投入速度を得ることができるようにしてある。

上記サンプリング装置本体１１は、ケーシング１２に設けた受入口１３のケーシング１２長手方向に沿う方向の寸法が、上記計量ゲート１９の子ゲート体２２の回動軸に沿う方向の幅寸法よりもやや長くなるように設定してある。

更に、上記サンプリング装置本体１１は、上記ケーシング１２の長手方向を、上記計量ゲート１９の子ゲート体２２の回動軸方向に平行にした状態で、上記受入口１３が、上記計量ゲート１９の閉止状態の子ゲート体２２の真下に位置し、且つ該受入口１３の一側となるケーシング１２の一方の側部が、上記閉止状態の子ゲート体２２における親ゲート体２１寄りの端縁部の真下に位置するようにするように配置してある。

更に又、上記受入口１３の一側と対応するケーシング１２の一方の側部には、上記受入口１３の位置より上方へ所要寸法延びる取付座２５を設けて、該取付座２５に、上下方向に所要寸法延びる矩形板状としてその上端部を上記子ゲート体２２の閉止時に該子ゲート体２２における親ゲート体２１寄りの端縁部の下面に摺動させるための邪魔板２６の下端部を取り付ける。これにより、上記計量ゲート１９における親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を、それぞれ対応するゲート開閉機構２３，２４により開操作して、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａより骨材２ａを上記計量ホッパ６へ向けて、該計量ホッパ６で骨材２ａの粗計量を行う場合に好適な投入量、投入速度での投入を行うときには、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａにおける上記子ゲート体２２により開放された部分を通して落下する骨材２ａの一部が、上記ケーシング１２の受入口１３に受けられるようにしてある。

一方、上記計量ゲート１９における子ゲート体２２を閉止姿勢に保持したまま、親ゲート開閉機構２３により親ゲート体２１のみ上記したようなジョギング等による開放操作を行うことで上記計量ホッパ６へ向けて、該計量ホッパ６で上記骨材２ａの微計量を行う場合に好適な投入量、投入速度での投入を行うときには、上記ケーシング１２の受入口１３と上記閉止姿勢の子ゲート体２２の下面との間が上記邪魔板２６によって塞がれた状態となるようにしてあり、これにより、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａにおける上記親ゲート体２１のみによって開放された部分を通して落下する骨材２ａは、上記ケーシングの受入口１３に投入されないようにしてある。

上記、ケーシング１２の取付座２５には、下方へ向けて所要寸法延びるゴム等の弾性を有する材料製の板状部材２７の上端部が取り付けてある。これにより、上記親ゲート体２１の開操作時に上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａにおける上記親ゲート体２１により開放された部分を通して落下する骨材２ａによって上記取付座２５が摩耗する虞を防止できるようにしてある。更に、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａにおける上記親ゲート体２１により開放された部分を通して落下する骨材２ａが、上記ケーシング１２の下面側に回り込んで付着する虞も防止できるようにしてある。

上記制御器２０は、上記受入口１３よりケーシング１２内に受け入れられた骨材２ａが回転するスクリュー１５によりケーシング１２内を排出口１４まで搬送されて該排出口１４より排出されるようになるときの骨材２ａの搬送速度と、上記スクリュー１５の回転速度の変化との相関に関するデータ、及び、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１及び子ゲート体２２を開操作して計量ホッパ６で粗計量するために該計量ホッパ６へ骨材２ａを投入する際に要する時間に関するデータを、予め図示しないデータ記憶部に蓄積してあり、上記計量ホッパ６で粗計量する骨材２ａの量と、採取すべき骨材２ａの試料の量が指定されると、先ず、上記粗計量する骨材２ａの量を基に、該粗計量を行うために必要とされる上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の開放時間を求め、次いで、該求められた各ゲート体２１，２２の開放時間で上記ケーシング１２の受入口１３から排出口１４までスクリュー１５の回転により搬送される骨材２ａの搬送量が、採取すべき骨材２ａの試料の量に対応した量となるようにするための上記スクリュー１５に必要とされる回転速度を求めて、該求められた回転速度で上記スクリュー１５を回転駆動させるための運転指令を、上記駆動モータ１８へ与える機能を備えた構成としてある。

具体的には、たとえば、計量装置１ａが、粗計量のために上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を共に開放させると、貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ１５秒間で２トンの骨材２ａを投入できる能力を有するものとし、該計量装置１ａで２トンの骨材２ａの粗計量を行う際に、５０ｋｇの骨材２ａの試料の採取が指定された場合、上記制御器２０では、上記２トンの骨材２ａの粗計量のために上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を共に開放させる開放時間は１５秒になることが判明する。したがって、上記制御器２０では、上記ケーシング１２の受入口１３より排出口１４までの骨材２ａの搬送速度が１５秒間で５０ｋｇとなるときのスクリュー１５の回転速度を求めて、該求められた回転速度でスクリュー１５を回転駆動させるための運転指令を駆動モータ１８へ与えることができるようにしてある。

又、たとえば、上記計量装置１ａで４トンの骨材２ａの粗計量を行う際に、５０ｋｇの骨材２ａの試料を採取することが指定された場合は、上記制御器２０では、４トンの骨材２ａの粗計量のために上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を開放させる開放時間が３０秒になることが求められる。よって、上記制御器２０では、上記ケーシング１２の受入口１３より排出口１４までの骨材２ａの搬送速度が３０秒間で５０ｋｇとなるスクリュー１５の回転速度を求めて、該求められた回転速度でスクリュー１５を回転駆動させるための運転指令を駆動モータ１８へ与えることができるようにしてある。

更に、たとえば、上記計量装置１ａで６トンの骨材２ａの粗計量を行う際に、５０ｋｇの骨材２ａの試料を採取することが指定された場合は、上記制御器２０では、６トンの骨材２ａの粗計量のために上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を開放させる開放時間が４５秒になることが求められる。よって、上記制御器２０では、上記ケーシング１２の受入口１３より排出口１４までの骨材２ａの搬送速度が４５秒間で５０ｋｇとなるスクリュー１５の回転速度を求めて、該求められた回転速度でスクリュー１５を回転駆動させるための運転指令を駆動モータ１８へ与えることができるようにしてある。

更に又、骨材２ａの試料を採取すべき指定量が増減されるときには、上記制御器２０は、その採取量の増減に対応して上記スクリュー１５の回転速度を増減させるための運転指令を駆動モータ１８へ与えることができるようにしてある。

ところで、実際のバッチャプラントでは、生コンクリートを製造する際に、計量ホッパ６で毎回或る一定量の骨材２ａの計量を行うことが多い。

又、計量装置１ａで骨材２ａの粗計量を行う際に、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を共に開放させて計量ホッパ６への骨材２ａの投入を開始させた後、該計量ホッパ６で計量される骨材２ａの計量値が、計量を所望する上記或る一定量に達する所定重量手前となる時点で、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を閉止させるようにする制御が行われていることがある。

しかし、このような計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の開閉操作を、計量ホッパ６による骨材２ａの計量値に基づいて制御する場合であっても、上記したように、計量ホッパ６で毎回或る一定量の骨材２ａの計量を行うようにしてある場合は、該骨材２ａの粗計量を実施するために上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２を開放している開放時間はだいたい一定となる。

よって、この場合は、制御器２０に、上記したように骨材２ａの粗計量を行うためにだいたい一定となる各ゲート体２１，２２の開放時間に対応させて、この開放時間でサンプリング装置本体１１のケーシング１２の受入口１３から排出口１４までスクリュー１５の回転により搬送される骨材２ａの搬送量が、採取すべき骨材２ａの試料の量にほぼ対応した量となるように上記スクリュー１５を所要の回転速度で回転駆動させる機能を備えるようにすればよい。

２８はケーシング１２の長手方向両端壁の中央部にスクリュー１５のシャフト１６の両端部を回転自在に保持させるための軸受、２９は一方の軸受２８より突出させた上記スクリュー１５のシャフト１６の一端部に取り付けたスプロケット、３０は駆動モータ１８の出力軸に取り付けたスプロケット、３１は上記各スプロケット２９と３０に無端状に掛け回したチェーン、３２は上記ケーシング１２の他端部の側方に配置してある上記駆動モータ１８を上記ケーシング１２に対し固定するための固定部材である。

なお、図示してないが、図７に示した計量装置１における制御盤８と同様に、計量ホッパ６を支持するロードセル７（図７参照）からの入力を基に、計量ホッパ６に投入された骨材２ａの計量結果に応じて、上記親ゲート体開閉機構２３及び子ゲート体開閉機構２４へ上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の開閉操作を制御させるための制御指令を送る制御盤を別途備えた構成としてあるものとする。

以上の構成としてある本発明のばら荷用サンプリング装置１０を装備した計量装置１ａを使用してばら荷としての骨材２ａの計量を行うと共に該骨材２ａの試料の採取を行う場合は、本発明のばら荷用サンプリング装置１０における制御器２０に、予め計量ホッパ６で粗計量する骨材２ａの量と、採取すべき骨材２ａの試料の量を指定して、該制御器２０より駆動モータ１８へ運転指令を与えて、上記各指定された値に応じて求まる所要の回転数でスクリュー１５を回転駆動させておく。

この状態で、図１に示す如き初期状態から、図４に示すように、貯蔵ビン３の下端排出口３ａに設けてある計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方が開操作されて、上記貯蔵ビン３内の下端排出口３ａより計量ホッパ６へ投入される骨材２ａの粗計量が開始されると、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａにおける子ゲート体２２により開放された部分を経て計量ホッパ６へ向けて落下する骨材２ａの一部が、サンプリング装置本体１１におけるケーシング１２の受入口１３に受けられる。その後、上記ケーシング１２の受入口１３にて、該受入口１３を通してケーシング１２内に既に骨材２ａが受け入れられている部分では、後から落下してくる骨材２ａのケーシング１２内への受け入れが阻害され、該受入口１３に受け入れられない骨材２ａは、オーバーフローして上記計量ホッパ６へ落下させられるようになる。一方、上記受入口１３よりケーシング１２内へ受け入れられた骨材２ａは、上記回転駆動されたスクリュー１５により排出口側へ順次搬送されることにより、上記ケーシング１２の開口部１３におけるスクリュー１５の搬送方向の後方側に位置する部分では、順次空き（隙間）が形成されて、該空いた部分に対しては、その時点で上記貯蔵ビン３より落下して受入口１３に達した骨材２ａが順次新たに受け入れられるようになる。

その後、上記計量ホッパ６に落下投入された骨材２ａの量が、指定された粗計量を行うべき量に達すると、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方が共に閉操作されて、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａが一旦閉止されて、上記計量ホッパ６への骨材２ａの投入が一旦停止される。このため、上記サンプリング装置本体１１における受入口１３を通したケーシング１２内への新たな骨材２ａの受け入れは行われなくなる。したがって、この時点で、上記サンプリング装置本体１１では、上記受入口１３よりケーシング１２内へ、上記貯蔵ビン３から計量ホッパ６への骨材２ａの投入開始から投入停止までの時系列に沿って上記貯蔵ビン３より順に落下してきた骨材２ａが受け入れられていることから、上記駆動モータ１８によるスクリュー１５の回転駆動を所要時間継続して行わせて、上記ケーシング１２内に残っている骨材２ａを排出口１４より排出させると、該排出口１４より回収された骨材２ａを試料とすると、該骨材２ａの試料は、上記貯蔵ビン３から計量ホッパ６への骨材２ａの投入開始から投入停止までの時系列に沿って上記貯蔵ビン３より順に落下した骨材２ａが、ほぼ均等に含まれたものとなる。

上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を開操作して行った骨材２ａの粗計量の後は、上記親ゲート２１のみをジョギング又は開放量を小さく制限した状態で開閉操作することで微計量を行って、最終的に所定の計量設定値に応じた量の骨材２ａが上記貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６内に投入されるようにすればよい。

なお、上記微計量の際に上記貯蔵ビン３より計量ゲート１９の親ゲート体２１のみにより切り出される骨材２ａについては、上記サンプリング装置本体１１による試料の採取が行われないが、この微計量の際に計量ビン３より切り出される骨材２ａの量は、上記計量設定値で設定された骨材２ａの全量、及び、上記粗計量を行った骨材２ａの量に比して非常に少ないため、上記採取した骨材２ａの試料に、該微計量の際に切り出された骨材２ａの性状が反映されないことによる影響は無視できる。

したがって、たとえ、上記貯蔵ビン３内の骨材２ａについて、単位水分量の上下方向の分布にばらつきが生じていることに起因して、該貯蔵ビン３内で上下方向に分布していた単位水分量の異なる骨材２ａが、貯蔵ビン３の下端寄りに位置していたものから順に下端排出口３ａを通して排出されることで、計量ホッパ６へ時間の経過と共に単位水分量の異なる骨材２ａが順次投入されていたとしても、上記採取した骨材２ａの試料は、上記時間の経過と共に計量ホッパ６へ投入された単位水分量の異なる骨材２ａのすべてがほぼ平均して含まれたものとなる。

よって、上記採取した骨材２ａの試料について水浸骨材用計量器等を用いて含まれている水分量を計測して、該骨材２ａの試料における単位水分量を求めると、該求められた骨材２ａの試料の単位水分量の値は、上記貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ投入されて１回に計量された骨材２ａ全体の単位水分量の平均値を良好に反映されたものとなる。

これにより、骨材２ａの試料について求めた単位水分量の値に、上記貯蔵ビン３より計量ホッパ６へ投入されて１回に計量された骨材２ａの重量を掛けることで、該計量ホッパ６で１回に計量された骨材２ａ全体に実際に含まれている水分量を精度よく求めることができることから、上記計量ホッパ６の下流側の図示しないミキサにて生コンクリートの各構成材料を所定の配合比で混練するときに加える練混ぜ水量の調整を正確に行うことができて、製造する生コンクリートにおける水の配合比の誤差を小さくすることが可能になる。

上記においては、制御器２０を、計量ホッパ６で粗計量する骨材２ａの量を基に、該粗計量を行うために必要とされる上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の開放時間を求め、該求められた各ゲート体２１，２２の開放時間で上記ケーシング１２の受入口１３から排出口１４までスクリュー１５の回転により搬送される骨材２ａの搬送量が、採取すべき骨材２ａの試料の量に対応した量となるようにするための上記スクリュー１５に必要とされる回転速度を求めて、該求められた回転速度で上記スクリュー１５を回転駆動させるための運転指令を、上記駆動モータ１８へ与える機能を備えるものとして説明したが、骨材２ａの性状によっては、貯蔵ビン３の下端排出口３ａに設けてある計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を開操作して、計量ホッパ６へ粗計量のための骨材２ａの投入を行う際に、上記貯蔵ビン３の下端排出口３ａからの落下が実際に開始されるまでのタイミングや、サンプリング装置本体１１のケーシング１２の受入口１３に受けられる骨材２ａの圧密状態の変化等により、採取される骨材２ａの試料の量にばらつきが生じる可能性がある。

このような場合は、図６に本発明の実施の他の形態を示すように、図１乃至図５と同様の構成において、サンプリング装置本体１１の排出口１４より排出される骨材２ａの試料の量を計量する計量器３３を設けると共に、制御器２０に、図１乃至図５の実施の形態と同様に骨材２ａの粗計量を行う際に、上記計量器３３により検出される骨材２ａの試料の量と、上記サンプリング装置本体１１のケーシング１２における受入口１３から排出口１４までの内部容積に骨材２ａの比重（密度）を掛けることで求められる該ケーシング１２内に存在する骨材２ａの量との和が、所望する骨材２ａの試料の採取量に達した時点で、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を閉操作させるための指令をそれぞれ対応するゲート体開閉機構２３，２４へ与える機能を付加した構成としてもよい。

かかる構成とすれば、上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を閉操作させた後、サンプリング装置本体１１のスクリュー１５を継続して回転駆動してケーシング１２内の骨材２ａを排出口１４より全量排出させることで、採取する骨材２ａの試料の量が、所望する試料採取量に対してばらつくことを抑制することができる。

なお、上記のように計量器３３により検出される骨材２ａの試料の量と、ケーシング１２内に存在する骨材２ａの量との和が所望する骨材２ａの試料の採取量に達した時点で上記計量ゲート１９の親ゲート体２１と子ゲート体２２の双方を閉操作させた後は、親ゲート体２１のみの開閉操作を行うことで、微計量を行って、最終的に所定の計量設定値に応じた量の骨材２ａが上記貯蔵ビン３より切り出されて計量ホッパ６内に投入されるようにすればよい。

又、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開閉操作により、上記ばら荷貯蔵槽より切り出して下方の容器内へ落下投入させるようにしてあるばら荷であれば、骨材以外のいかなるばら荷の試料の採取に適用してもよい。

試料の採取対象となるばら荷の形状、サイズ、性状や、採取すべきばら荷の試料の量、ばら荷貯蔵槽の切出しゲートによるばら荷の１回の切出しに要する時間等に応じて、サンプリング装置本体１１におけるケーシング１２の径、スクリュー１５のスクリュー羽根のサイズや螺旋形状のピッチ、受入口１３及び排出口１４の大きさ等は適宜変更してもよい。

図１乃至図５の実施の形態では、計量ゲート１９を、親ゲート体２１と、該親ゲート体２１よりもやや小さい子ゲート体２２とからなるものとして示したが、上記各ゲート体２１と２２は同じサイズとしてもよい。

又、上記子ゲート体２２を、その親ゲート体２１寄り端部の下部に嵌合用突部２２ａを備えてなる構成として、親ゲート体２１と子ゲート体２２を閉止するときには、上記子ゲート体２２の嵌合用突部２２ａを、親ゲート体２１における子ゲート体２２寄りの端部の内側に挿入して嵌合させるものとして示したが、親ゲート体２１と子ゲート体２２の閉止時に該各ゲート体２１と２２同士の間を通してばら荷が漏れ出ないようにシールできれば、上記各ゲート体２１と２２同士の間に設けるシール構造（シール手段）は、図示した以外のいかなる形式のものを採用してもよい。

図１乃至図５の実施の形態、及び、図６の実施の形態では、ばら荷貯蔵槽としての骨材２ａの貯蔵ビン３の下端排出口３ａに、切出しゲートとして、親ゲート体２１と子ゲート体２２を互いに近接、離反させるよう回動させる形式の計量ゲート１９を設けた構成を示したが、ばら荷貯蔵槽の下端排出口にばら荷を切り出すために備える切出しゲートとしては、上記計量ゲート１９以外のいかなる形式の切出しゲートを採用した構成としてもよい。この場合、サンプリング装置本体１１は、そのケーシングに設けた受入口１３が、上記ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開操作時にばら荷が落下する領域に配置される状態で設置すればよい。

サンプリング装置本体１１のケーシング１２内に設けるばら荷搬送手段としては、駆動モータ１８により回転駆動されるスクリュー１５を例示したが、上記ケーシング１２の受入口１３よりオーバーフローすることなく該ケーシング１２内に受け入れられたばら荷の全量を、排出口まで搬送して排出できるようにしてあれば、ベルトコンベヤ形式等、スクリュー以外のいかなる形式のばら荷搬送手段を採用してもよい。又、ばら荷搬送手段の形式に応じて、上記サンプリング装置本体１１におけるケーシングの断面形状や寸法は適宜変更してもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

２ａ骨材（ばら荷）
３貯蔵ビン（ばら荷貯蔵槽）
６計量ホッパ（容器）
１１サンプリング装置本体
１２ケーシング
１３受入口
１４排出口
１５スクリュー（ばら荷搬送手段）
１８駆動モータ（ばら荷搬送手段）
１９計量ゲート（切出しゲート）
２０制御器
２１親ゲート体（他方のゲート体）
２２子ゲート体（一方のゲート体）
２６邪魔板

Claims

ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設けた切出しゲートの開操作時に該ばら荷貯蔵槽内のばら荷が下方の容器へ向けて落下する領域内に、受入口と排出口を備えたケーシングと、該ケーシング内でばら荷を搬送するばら荷搬送手段を備えて上記受入口よりケーシング内に受け入れたばら荷をばら荷搬送手段により排出口まで搬送して該排出口より試料として回収できるようにしてなるサンプリング装置本体における上記受入口を配置して、上記ばら荷貯蔵槽より下方の容器へ落下するばら荷の一部が該サンプリング装置本体の受入口よりケーシング内へ受け入れられるようにすると共に、受け入れきれないばら荷は該受入口よりオーバーフローさせて上記下方の容器内へ落下させることができるようにし、更に、上記切出しゲートの開閉操作により上記下方の容器へばら荷が一回に切り出される時間内で上記サンプリング装置本体の受入口より排出口へ所望する試料採取量に応じた量のばら荷を搬送できるように上記ばら荷搬送手段へ運転指令を与える制御器を備えてなる構成を有することを特徴とするばら荷用サンプリング装置。
サンプリング装置本体を、横方向に延びる円筒形状として長手方向一端寄り個所に円筒壁の上半部を切欠いた形状の受入口を設け、且つ長手方向他端寄り個所の下部に排出口を設けてなるケーシングと、ばら荷搬送手段として上記ケーシング内に収納したスクリュー及び該スクリューを回転駆動する駆動モータを備えてなる構成とした請求項１記載のばら荷用サンプリング装置。
ばら荷貯蔵槽の下端排出口に設ける切出しゲートを、２つのゲート体を互いに近接、離反させる方向へ移動させることで上記下端排出口の閉止と開放を行わせることができる形式として、該切出しゲートにおける一方のゲート体の真下にサンプリング装置本体の受入口を、配置するようにし、且つ該サンプリング装置本体における上記受入口の一側に、上下方向に延びる邪魔板を設け、該邪魔板の上端部が上記切出しゲートの一方のゲート体の閉止時に該一方のゲート体の下面を摺動できるようにした請求項１又は２記載のばら荷用サンプリング装置。