JPH07113571B2 - 液体の定量取り出し方法 - Google Patents

液体の定量取り出し方法

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JPH07113571B2
JPH07113571B2 JP2191711A JP19171190A JPH07113571B2 JP H07113571 B2 JPH07113571 B2 JP H07113571B2 JP 2191711 A JP2191711 A JP 2191711A JP 19171190 A JP19171190 A JP 19171190A JP H07113571 B2 JPH07113571 B2 JP H07113571B2
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清 吉田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、定量の液体を、短時間に正確に取り出す方法
に関するものであり、特に少量の液体の取り出しに有利
である。
〔従来の技術および解決すべき技術的課題〕
液体は揮発や大気に触れての変質、塵など不純物の混入
を防ぐために貯蔵タンクやドラム罐に蓄えられて保存さ
れる。この貯蔵タンクやドラム罐から液体を取り出すに
はバルブを開けばよい。しかし、必要とする液量より多
くの液量がタンクから流れ出てしまうと、無駄になる液
が生じる。殊に、一度に少量ずつしか液を必要としない
ときには、無駄になる液の量が全液量中の大きな部分を
占めることになるのである。また、例えばコーティング
剤などのように、複数の液をそれぞれ定量ずつ注入して
混合してつくった調液が時間の経過と共に硬化してしま
うようなときには、正確な量の注入を短時間で完了しな
ければならない。
従来、タンクからの取り出し量や容器への注入量に正確
に期するために、天秤による計量制御が用いられてい
た。これは、一定時間内の流量が異なる複数の配管とバ
ルブを設け、取り出し量や注入量を取り出し容器、注入
容器を載せた天秤で計量し、この計測量にしたがって、
流量の異なるバルブをそれぞれ開閉して、所定量の取り
出し、注入を行うものである。この複数配管は、取り出
し開始時や注入開始時には流量の大きな配管を、取り出
しや注入の完了間際には流量の小さな配管バルブを用い
て使い分けするためにある。しかし、この計量制御に際
し、液のバルブから容器への落下速度によって重量が大
きめに計られたり、バルブを閉めた後にもバルブから落
下中の液体が存在するなどの問題があったため、配管内
の液体流速を遅くして落下速度を抑え、バルブ高さを一
定に決め液面からバルブまでの高さを推定することによ
って落下中の液量を推定してバルブの閉めタイミングを
計るという手段を採らざるを得なかった。このため、配
管内の流速が遅くて取り出し、注入に時間がかかり、あ
るいは、気温によって変化する液体粘度に左右する落下
中の液量を、正確に推定できないなどの欠点があったの
である。
この液取り出しが正確でないため、複数種の液体を取り
出して混合する際には、混合比率が変わってしまうとい
う欠点があった。また、取り出し、注入に複数の配管を
使用するので、配管内への液残量が大きくなり、配管の
洗浄も面倒になるという欠点もあった。
また、従来、複数のタンクやドラム罐から1つの容器に
液を定量取り出しする際には、タンクから配管されるパ
イプの途中に取り出しバルブを設け、取り出しバルブ後
方で複数のタンクから出る配管を合流させて、この配管
を取り出し容器に導かなければならなかった。これはタ
ンク、容器、配管、バルブなどを移動させる手段がなか
ったためである。このために、配管が複雑化するととも
に、総配管距離が長くなるという欠点があったのであ
る。
本発明は、従来の液取り出し方法に上記の欠点があった
ことに鑑みてなされたもので、短時間に正確に液体の自
動取り出し、注入が行えて、なおかつ、総配管距離も短
く、もし複数の液体を取り出して混合する必要がある際
には正確に計量して液の混合比率を任意に変更できるよ
うな、省力的な液体取り出し方法を提供することを技術
的課題とするものである。
〔課題解決のために採用した手段〕
本発明者が、上記課題解決のために採用した手段を添付
図面を参照して説明すれば、以下のとおりである。
即ち、貯蔵タンクあるいはドラム罐に連結される配管に
設けられたバルブ3を開閉して、所定量の液体を取り出
す方法にあたり、バルブ3出口下の液体定量取り出し容
器1の重量変化を計量器2で測定可能とし、この測定値
をバルブ3の開閉を制御するバルブ開閉制御装置4に対
して伝達可能とすると共に、 バルブ3の開放によって生じる容器1の重量変化の測定
量k′が、必要とする液体の取り出し量に対応した所定
の重量変化量kに対し、ある一定の割合qを乗じた値k
・qになった時点で、バルブ3を閉塞する第1ステップ
と、 当該バルブ閉塞後に一定時間経過させて容器1の重量変
化を確定してから前記所定重量変化量kと当該確定後の
重量変化計測値k1との差(k−k1)を算定し、この差を
重量変化計測値k1で除算して算出した比 に対して、今までの重量変化達成に要したバルブ開放か
ら閉塞までの時間Tsと所定の割合qとを乗じて、次回の
バルブ開放必要時間を予測する第2ステップと、 第2ステップで得られるバルブ開放必要時間の予測時間
分だけバルブ3を開放、閉塞する第3ステップと、 第3ステップ後に閉塞後に確定した新しい重量変化計測
値を前記所定重量変化量と比較して、新しい確定重量変
化計測値が所定重量変化量よりも小さい場合は新しい確
定重量変化計測値を従前の重量変化計測値k1と置き変え
て第2ステップに戻り、確定重量変化計測値が所定重量
変化量よりも小さい場合以外は液体の定量取り出しを終
了する第4のステップとの 全4ステップを、制御装置4で制御するという手段であ
る。
この手段を採用すると、計算上必要とされる開放時間の
僅かに手前の時点でバルブを閉塞するため、配管内の流
速を殊更に遅くしなくても、取り出した液体の量があま
り多くなりすぎることがない。このため、配管1本とい
う単純な構成でも、配管内で液体の流速がある程度の大
きさになるようにしておけば、正確な計量を短時間で行
える。しかも、バルブの開放必要時間は、前回までの実
際の液体取り出し量とバルブ開放時間とから予測するの
で、かなり正確である。この結果、実用上充分に正確な
量の液体を短時間で取り出すことができるのである。
また、タンクあるいはドラム罐とバルブを並列的に複数
装置し、各バルブはバルブキャリアー5と共に進退機構
6によって駆動自在に構成すると共に、複数種の液体を
1種ずつタンクかドラム罐に収めて、これらを順次定量
取り出ししていることによって、複数種の液体の調合を
前提とした液体取り出しを実現することもできる。
このような方法を採用すると、複数種の液体を取り出し
するにも拘わらず、配管を比較的単純にできる。また、
特に調合後の混合液が短時間で化学変化するときなどに
は、短時間で各液体の取り出しが完了するので有利であ
る。しかも、液体の取り出しが自動化できるので、混合
液を必要とする毎に少量ずつ調合するようにしても、必
要となる労働力がそれぼどには増えない。
〔実施例〕
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
電子天秤である計量器2の計量ロードセル21上に載せた
液体取り出し容器1の上方に、3つの貯蔵タンク(図示
せず)にそれぞれ配管される3つの電磁バルブ3・3・
3を設ける。
このバルブ3・3・3は、バルブキャリアー5に配設さ
れ、バルブキャリアー5は、パワーアンプ41を介してバ
ルブ開閉制御装置4によって駆動制御される進退機構
6、即ち、モーター61、ラック62、ピニオン63により駆
動伝達されて直動し、バルブが1つずつ容器1上方に達
することができる。容器1上方に達したバルブ3は、ア
ンプ42に中継されて、バルブ開閉制御装置4によって、
1つずつ独立して開閉される。
さて、3つのタンクにはそれぞれ、ポリウレタン樹脂、
ポリイソシアネイト、酢酸エチルが液体の状態で入って
いる。
まず、この3種の液体の内の、ポリウレタン樹脂を容器
1内に注入する。
バルブ開閉制御装置4が、自動的にポリウレタン樹脂を
貯蔵したタンクに配管されるバルブ3を容器1上方に移
動させる。次いで、このバルブ3を開いて注入を行い、
注入中に計測される容器1の見掛けの重量変化量k′が
予め定められた所定重量変化量kの95%の値に達したな
らば、自動的にバルブ3を閉じる。これがポリウレタン
樹脂の定量取り出しに対する第1ステップであり、95%
特許請求の範囲の『ある一定の割合q』に相当する。ま
た、所定重量変化量kは、3種の液体の混合時におけ
る、ポリウレタン樹脂の必要量を意味する。見掛けの重
量変化量k′は、滴下液体の落下慣性による重量変動な
どが含まれる瞬間的な値である。なお、この第1ステッ
プ中にバルブを開放していた時間は、実測しておく必要
がある。
この第1ステップバルブ閉塞後にも、空中残液の落下や
バルブリップの液垂れなどにより、計量器2の計測値が
変化する。
この僅かな重量変化がおさまってから、計量器2の確定
重量変化量k1を計測し、制御装置4へ伝達する。制御装
置4は、重量変化量k1のバルブ開き時間に対する割合を
計算し、この割合から現在容器1内に注入剤の液量と所
要液量との差の95%を注入するのに必要なバルブ開閉時
間を算出する。具体的には、このバルブ開放必要時間t
は、所要液量kと現在の確定重量変化量k1および今まで
にバルブを開放していた時間tsから、以下のように求め
られる。
このバルブ開放必要時間の算定が、第2ステップであ
る。そして、この第2ステップで算定したバルブ開放必
要時間分だけ、バルブ3を開放して閉塞することによ
り、第3ステップが実行される。
この第3ステップのバルブ開閉後にも、残液落下、液垂
れによって僅かな注入が行われ、所定重量変化量kと確
定重量変化量k1との差の95%よりも多い量の注入がおこ
なわれている。
そして、計量器2で第3ステップ後の重量変化量の現在
値を計測し、この現在値を所定重量変化量kと比較す
る。比較により、第3ステップ後の重量変化量の現在値
が所定重量変化量kよりも小さいことが判明したら、重
量変化量の現在値を古い確定重量変化量k1と置き換え、
第2ステップに戻る。また、重量変化量の現在値が所定
重量変化量kと等しくなっていたら、ポリウレタン樹脂
の定量取り出しを終了する。これが第4ステップであ
る。
なお、第4ステップから第2ステップに戻るときには、
今までにバルブを開放していた時間tsも変更せねばなら
ない。この新しい時間tsは、古い値に前回のバルブ開放
必要時間を足すことによって、算出できる。
このステップを繰り返すと、1度のバルブ開閉時間は短
くなり、1度の液下量は少なくなりながら、所要量の注
入が達成される。所要量注入が達成されたところで、ポ
リウレタン樹脂の注入を中止し、ポリイソシアネートの
注入、酢酸エチルの注入をポリウレタン樹脂の場合と同
様にして行う。
3つの注入が終わったら、制御装置4が外部にこれを知
らせ、人が容器内の混合液を撹拌して、容器1底の液取
り出しバルブ11を開けて取り出す。これによって、所定
の割合で調合された液体を短時間に得ることができる。
本実施例は以上のように構成されるが、本発明は上記実
施例にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲内
で種々の変更が可能である。
〔本発明の効果〕
以上、実施例に基づいて説明したとおり、本発明の液体
定量取り出し方法は、1種の液体の取り出し、注入に、
1つのバルブと配管しか必要としないので、総配管長が
短くてすみ、配管内残液が少なく、配管洗浄が容易であ
る。また、この取り出し、注入を行う際に、計算上のバ
ルブ開放必要時間の手前でバルブを閉塞するので、液流
速を大きくしても液の出し過ぎが起こりにくい。このた
め、比較的短時間で、定量取り出しが可能となる。更
に、このバルブ開放時間の算定は、瞬間的な重量値を基
に算定するのではなく、バルブ閉塞後に確定する重量値
から算出するので、液流速を大きくした場合における取
り出し誤差を小さくできるという効果を持つ。特に、液
の取り出しあるいは注入の量が少量であれば、比較的少
回数のバルブ開閉で所要量の取り出し、注入が実行でき
て、より短時間で作業が行える。
また、バルブ開閉制御装置によって液体取り出しが完全
に自動化されて、人が作業を監視したり、自ら取り出し
作業を行ったりする必要がなく、液体取り出し作業を省
力化できる。
しかも、この方法を応用すると、複数種の液体を取り出
して混合する際には、望まれる液体の混合比率どおりに
液体を取り出すことができて、液体混合が正確に行え、
得られた混合液の品質が良い。更に、液体取り出しが自
動化されているので、混合する調液が必要とされる毎
に、少量ずつ取り出すのも容易である。
更に、複数種の液体を取り出す場合には、バルブキャリ
アーを使って取り出しバルブを移動させることによっ
て、総配管長を短くすることもできる。
このように、本発明の液体定量取り出し方法は、特に少
量の液体取り出しに効果的で、産業上の利用価値が高
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例液体取り出し方法を説明するブロック
線図である。 1……液体取り出し容器、 11……液取出しバルブ、 2……計量器、 21……計量ロードセル、 3……バルブ、 4……バルブ開閉制御装置、 41……パワーアンプ、42……アンプ、 5……バルブキャリアー、 6……進退機構、 61……モーター、62……ラック、63……ピニオン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】貯蔵タンクあるいはドラム罐に連結される
    配管に設けられたバルブ3を開閉して、所定量の液体を
    取り出す方法において、 バルブ3出口下の液体定量取り出し容器1の重量変化を
    計量器2で測定可能とすると共に、この測定値を、バル
    ブ3の開閉を制御するバルブ開閉制御装置4に対して伝
    達可能とした上で、 バルブ3を開放し、これによって生じる容器1の重量変
    化の測定量k′が、必要とする液体の取り出し量に対応
    した所定の重量変化量kに対して所定の割合qを乗じた
    値k・qになった時点で、バルブ3を閉塞する第1ステ
    ップと、 当該バルブ閉塞後に一定時間経過させ容器1の重量変化
    を確定してから前記所定重量変化量kと当該確定後の重
    量変化計測値k1との差(k−k1)を算定し、この差(k
    −k1)を重量変化計測値k1で除算して算出した比 に対し、今までの重量変化達成に要したバルブ開放から
    閉塞までの時間Tsと所定の割合qとを乗じて、 を算出し、これを次回のバルブ開放必要時間の予測値と
    する第2ステップと、 第2ステップで得られるバルブ開放必要時間の予測時間
    分だけバルブ3を開放し、その後閉塞する第3ステップ
    と、 第3ステップのバルブ閉塞後に一定時間経過して確定し
    た新しい重量変化計測値を前記所定重量変化量と比較し
    て、新しい確定重量変化計測値が所定重量変化量よりも
    小さい場合は新しい確定重量変化計測値を従前の重量変
    化計測値k1と置き換えて第2ステップに戻り、確定重量
    変化計測値が所定重量変化量よりも小さい場合以外は液
    体の定量取り出しを終了する第4ステップとの 全4ステップを、制御装置4で制御しながら実行するこ
    とを特徴とする液体の定量取り出し方法。
  2. 【請求項2】貯蔵タンクあるいはドラム罐とそれに配管
    されるバルブの組み合わせが複数あって、各バルブ3・
    3・…は進退機構6で移動可能なバルブキャリアー5に
    保持され、進退機構6は制御装置4で駆動制御される一
    方、 各貯蔵タンクあるいはドラム罐内にそれぞれ別種の液体
    を収めて、制御装置4の制御下で各液体を1種ずつ独立
    に全4ステップからなる定量取り出しを実行すると共
    に、 1種の液体の定量取り出し終了後には、制御装置4がバ
    ルブキャリアーを移動させて別種の液体の定量取り出し
    を行うようにすることを特徴とする請求項記載の液体
    の定量取り出し方法。
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