JPS5912450B2 - バツチヤ−プラントの材料供給装置制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生コンクリート製造工場において複数の材料ホ
ッパより材料を切り出し、バッチャ−プラント上部の複
数の貯蔵ビンに材料を供給する装置の制御方法に関する
ものである。

生コンクリート製造工場では夫々異なる種類の材料（砂
利、砂）を複数の材料ホッパに貯蔵し、該材料ホッパの
下方に配設した水平ベルトコンベヤにより所望の材料を
引き出し、これを傾斜ベルトコンベヤに引き移し、バッ
チャ−プラント上部に設けた複数の貯蔵ビンの上方に搬
送し、旋回自在な分配シートを介して材料をホッパに対
応する貯蔵ビンに分配して一時貯蔵する。

貯蔵ビンに貯蔵された材料はコンクリートの所望配合に
応じて適宜貯蔵ビンより重力落下で計量ビンに投入され
、計量後、ミキサに投入、混練してコンクリートを製造
する。

このような設備における材料供給装置の従来の制御方法
は、材料ホッパより材料の切り出し停止時ベルトコンベ
ヤ上に切り出された材料の残量分を貯蔵ビンに投入すれ
ば貯蔵ビンがほぼ満杯になるような位置にレベルスイッ
チを１個設け、材料レベルがレベルスイッチの検知レベ
ルより下回ったことを検知する空状態信号により材料ホ
ッパより材料を切り出し、材料レベルがレベルスイッチ
の検知レベルより上回ったことを検知する満状態信号に
より材料の切り出しを停止するようにした１点しベル制
御方式を行っている。

このような制御方法で材料を供給する場合、プラントの
最大出荷能力稼動時において貯蔵ビンより供給される材
料の供給切れを起すことのないようにするには必然的に
貯蔵ビンを大容量とせざる得ない。

しかしながら、貯蔵ビンを大容量なものとすればそれだ
け製品コスト高となり、出荷の繁、閑の差が激しいプラ
ントではコスト高の割にはあまり効果が望めない過大な
設備投資となり、また、材料の貯蔵量の変化が大きいた
め動荷重変化や材料のばらつきが大きくなり品質管理上
好ましくないのである。

本発明は上記の点に鑑み、貯蔵ビンを小容量のものとす
ることができる材料供給装置の制御方法を提案するもの
で、貯蔵ビン内の材料の減少を早めに検知し、順次一定
量づつ補給していくとともに材料の使用量が多く一定量
の補給では間に合わなくなる材料があればこの貯蔵ビン
を満杯状態に回復するように材料を供給するようにした
もので即ち、貯蔵ビンの略中間部より上方の適宜位置に
材料を検知する第１のレベルスイッチを設けるとともに
、材料ホッパより材料の切り出し停止時ベルトコンベヤ
上に切り出された材料の残量分により貯蔵ビンがほぼ満
杯になる位置に第２のレベルスイッチを設け、材料レベ
ルが第１のレベルスイッチの検知レベルより下降したこ
とを検知した状態信号を記憶部で順番に記憶するととも
に、先行してこの状態信号を発する貯蔵ビンに対応した
材料ホッパより材料を切り出し、所定時間経過後、材料
レベルが第２のレベルスイッチの検知レベルに達してい
るか否かを判断し、材料レベルが第２レベルスイツチの
検知レベルより下回る時は第２のレベルスイッチの検知
レベルに達するまで材料の切り出しを続行し、また、材
料レベルが第２のレベルスイッチの検知レベルより上回
る時は材料ホッパよりの材料切り出しを停止し、分配シ
ュートの移動待ち時間経過後、記憶部に記憶された次の
材料供給待ちをしている貯蔵ビンに対応する材料ホッパ
より材料を切り出すようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

１ａ、ｉｂ・・・・・・１ｅは夫々異なる種類の材料（
砂利、砂）を貯蔵する材料ホッパであって、複数並設さ
れており、該材料ホッパの下部材料取り出し口には開閉
作動するゲート２ａ、２ｂ・・・・・・２ｅが設けられ
ており、ゲート２ａ、２ｂ・・・・・・２ｅを順次開作
動させて水平ベルトコンベヤ３上に所望の材料を切り出
して搬送し、傾斜ベルトコンベヤ４に引き移し、バッチ
ャ−プラント上部の複数の貯蔵ビン５ａ 、 ｓｂ・・
・・・・５ｅ上方に搬送する。

傾斜ベルトコンベヤ４の終端部には分配シュート６が旋
回自在に設けられ、材料ホッパ１ａ、ｌｂ・・・・・・
１ｅのそれぞれに対応する貯蔵ビン５ａ、５ｂ・・・・
・・５ｅに材料を分配している。

そして、貯蔵ビン５ａ 、ｓｂ・・・・・・５ｅの夫々
の略中間部より上方の適宜位置には材料を検知する第１
のレベルスイッチ？ａ、７ｂ・・・・・・７ｅが設けら
れている。

これら第１のレベルスイッチの装入位置は夫々の貯蔵ビ
ン５ａ 、 ｓｂ・・・・・・５ｅのビン容量、各種材
料の使用割合、及び水平ベルトコンベヤ３、傾斜ベルト
コンベヤ４の実搬送能力等の諸因子により決定されるも
のである。

また、夫々の貯蔵ビン５ ａ、５ｂ・・・・・・５ｅに
は第２のレベルスイッチ８ａ 、 ａｂ・・・・・・８
ｅを設ける。

そのレベルスイッチの設ける位置は、材料供給により材
料レベルがレベルスイッチの検知レベルに達したことを
検知した状態信号により材料ホッパ１ａ、１ｂ・・・・
・・１ｅのゲート２ａ、２ｂ・・・・・・２ｅを閉作動
して材料の切り出しを停止した水平ベルトコンベヤ３及
び傾斜ベルトコンベヤ４上に積み残された材料を貯蔵ビ
ン内に収容すれば貯蔵ビンが満杯になるような位置に設
けている。

材料ホッパ１ａ、１ｂ・・・・・・１ｅの下部に設けた
ゲート２ａ、２ｂ・・・・・・２ｅは対応する貯蔵ビン
５ａ、５ｂ・・・・・・５ｅ内に装入された第１のレベ
ルスイッチ７ａ 、 ７ｂ・・・・・・７ｅｓ或いは第
２のレベルスイッチ８ａ 、 ｓｂ・・・・・・８ｅの
発する状態信号（空状態信号、満状態信号）によって順
次開閉作動させられて複数の材料ホッパより異なる種類
の材料を共通の水平ベルトコンベヤ３上に切り出して搬
送し、傾斜ベルトコンベヤ４終端に設けた旋回自在の分
配シュート６で貯蔵ビン５ａ 、ｓｂ・・・・・・５ｅ
に分配するのでゲート２ａ、２ｂ・・・・・・２ｅはタ
イミングをはかつて開閉作動させることが必要となる。

ゲート２ａ 、 ２ｂ・・・・・・２ｅの開閉作動の時
間制御は、本発明実施例では作用効果を一層高めるため
ベルトコンベヤによる搬送ロス時間をなくするように夫
々のゲート開閉制御器にゲート位置タイマを設け、該タ
イマによりタイミングをとりながらゲートの開閉を行な
っている。

タイマの設定時間は一番奥のゲート２ｅを基準とし、該
ゲート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄまでの距離を水平ベルト
コンベヤ３の搬送速度で除算した値をセットしておき、
閉作動及び開作動させるゲートのゲート位置タイマを同
時に作動させ、閉作動させるゲートはゲート位置タイマ
の設定時間経過後直ちに閉作動させ、また開作動させる
ゲートはゲート位置タイマの設定時間経過配シュート６
の移動時間（約１２秒〜２０秒）十余裕時間経過後開作
動させる。

これによって材料ホッパ１ａ、１ｂ・・・・・・１ｅよ
り切り出されて水平ベルトコンベヤ３上を搬送される前
の材料と後の材料の間隔はどのゲート２ａ、２ｂ・・・
・・・２ｅでも一定であって、その間隔は分配シュート
６の移動時間分だけで連続的に材料を搬送することがで
き、実搬送能力を高めることができる。

以上のように構成した材料供給装置の動作を第２図につ
いて説明する。

今、材料の使用により貯蔵ビン５ａ内の材料レベルが第
１のレベルスイッチ７ａの検知レベルまで下降したとす
ると、該レベルスイッチ７ａが空状態を確認Ａし、この
空信号Ｓ１により貯蔵ビン５ａに対応する材料ホッパ１
ａのゲート２ａのゲート位置タイマＴ２ａを作動させる
。

このタイマのカウントアツプ信号Ｓ２により分配シュー
ト移動待ちタイマＴＡを作動させる。

分配シュート移動待ちタイマＴＡは（分配シュートが一
回転旋回するに必要な時間＋余裕時間）の時間設定がな
されており、また、分配シュートが正逆旋回可能であれ
ば（半回転旋回するに必要な時間＋余裕時間）の時間設
定がなされている。

そして、分配シュート移動待ちタイマＴＡのカウントア
ツプ信号Ｓ３をゲート２ａの開閉制御回路Ｂに与えてゲ
ート２ａを開いて材料を切り出すとともにゲート２ａの
開の信号Ｓ４により限時タイマＴ１を作動させる。

この限時タイマは夫々の貯蔵ビン５ａ 、 ｓｂ・・・
・・・５ｅに設けてあり、各ゲートからの材料切り出し
を一定時間で制限するためのものであり、設定時間は各
貯蔵ビンの容量、ベルトコンベヤの搬送能力、材料の使
用割合等を考慮して適宜決定される。

なお、限時タイマの設定時間内に貯蔵ビン５ａ 、 ｓ
ｂ・・・・・・５ｅへ供給される材料の量は第１のレベ
ルスイッチ７ａ、７ｂ・・・・・・７ｅの検知レベルよ
り上部の空間容積に相当する量であることを要す。

限時タイマの設定時間経過によるカウントアツプ信号Ｓ
５を判別回路Ｃに与え、材料レベルが第２のレベルスイ
ッチ８ａの検知レベルに達しているか否かを判別回路Ｃ
で判別し、材料レベルが第２のレベルスイッチ８ａの検
知レベルを下回っていると判別した場合は空信号をゲー
ト２ａの開閉制御路に与え引きつづきゲート２ａを開き
材料レベルがレベルスイッチ８ａの検知レベルに達する
まで材料を供給し、判別回路Ｃで材料レベルが第２のレ
ベルスイッチ８ａの検知レベルを上回っていると判別し
た場合、この信号Ｓ６によりゲート２ａのゲート位置タ
イマＴ２ａを作動させ、該タイマＴ２ａのカウントアツ
プ信号Ｓ７をゲート２ａ開閉制御回路りに与えゲート２
ａを閉じる。

また、信号Ｓ６は残材処理待ちタイマＴＢにも与えられ
る。

残材処理待ちタイマＴＢは、材料ホッパ１ａ、１ｂ・・
・・・・１ｅよりの材料切り出し停止時水平ベルトコン
ベヤ３及び傾斜ベルコン４上にある残り材料を処理する
時間が設定される。

残材処理待ちタイマＴＢのカウントアツプ信号Ｓ７を分
配シュートの旋回制御回路Ｅに与え、次に述べる空順位
記憶回路Ｆにおいて順位一番で空待ちをしている貯蔵ビ
ンの位置に分配シュート６を旋回する。

更に信号Ｓ６は空順位記憶回路Ｆにも与えらられる。

空順位記憶回路Ｆは貯蔵ビン５ａ 、 ｓｂ・・・・・
・５ｅ内に収容される材料レベルが第１のレベルスイッ
チ７ａ 、 ７ｂ・・・・・・７ｅの検知レベルより下
降したことを検知した状態信号（空信号）を入力し、空
になっていく貯蔵ビンの順序を記憶するものであり、そ
の順序に従って材料を供給するために設けられている。

この記憶順序は強制操作によって順序の入れ替えが自由
に行えるようにしておくと好ましい。

空順位記憶回路Ｆにおいて順位一番に空待ちをしている
のが貯蔵ビン５ｂであるとすると、信号Ｓ６が空順位記
憶回路に与えられると次に空待ちをしている貯蔵ビン５
ｂに対応する材料ホッパ１ｂより材料を切り出すための
信号Ｓ８を発し、この信号Ｓ８により材料ホッパ１ｂの
ゲート２ｂのゲート位置タイマＴ２ｂを作動させる。

以下、前記と同様の動作が繰り返されて空順位記憶回路
Ｆに記憶された空待ち貯蔵ビンに材料が供給される。

次に本発明制御方法と従来制御方法とを実施した場合の
貯蔵ビン内の材料の時間経過による増減状況を第４図、
第５図に示す。

本発明制御方法実施例の設定条件： バッチャ−プラントの生コン出荷量： ２１０ ｔｒｉ
’／時間水平、傾斜ベルトコンベヤの搬送能カニ５５０
ドア／Ｂ＠間分配シュート移動待ちタイマＴＡ設定時間
＝２０秒※ 計量値とはコンクリート１ｍ３当り に使用される材料の重量である。

※ 空発信量とは貯蔵ビン内の材料レ ベルが満杯レベルから減少し、第 １または第２のレベルスイッチの レベルまで下降してこれを検知し、 空信号を発するに致る材料の量で ある。

従来制御方法実施例設定条件： バッチャ−プラントの生コン出荷量：２１０ｍ”／時間
水平、傾斜ベルトコンベヤの搬送能力５５０トン／時間
分配シュート移動待ちタイマＴＡ設定時間＝２０秒第４
図、第５図は横軸に経過時間（分）、縦軸に貯蔵減量（
トン）をとっである。

第４図の本発明方法実施例を簡単に説明する。

今、貯蔵ビン材料満杯の状態から生コンクリートを製造
し始めると、貯蔵ビン内の材料は生コンクリート中の材
料の配合割合に応じ所定量づつ減少していく。

本実施例では砂利Ｇ１の配合割合が一番多く貯蔵減量が
大きいので最初に第１のレベルスイッチの空発信量（１
０トン）のレベルに到達する。

この空信号により所定時間経過後砂利Ｇ１が材料ビンよ
り限時タイマの設定時間１．０分間切り出される。

この間に砂Ｓ１の貯蔵量が減少し、第１のレベルスイッ
チの空発信量（８トン）のレベルに到達する。

この空信号は空順位記憶回路に記憶される。

一方、切り出しが続いている砂利Ｇ１の限時タイマの設
定時間（１，０分）が経過し、このカウントアツプ信号
により第２のレベルスイッチの空発信量（１４，５トン
）のレベルに到達したかを判別回路で判断するが未だ到
達していないため砂利Ｇ１の切り出し停止となる。

そして空順位記憶回路において空待ちをしている砂Ｓ１
が材料ホッパより限時タイマの設定時間（０，８分）切
り出される。

この間に砂利Ｓ２の貯蔵量が減少し、第１のレベルスイ
ッチの空発信量（８トン）のレベルに到達し、この空信
号は空順位記憶回路に記憶される。

切り出しが続いている砂Ｓ１の限時タイマの設定時間（
０，８分）が経過し、このカウントアツプ信号により第
２のレベルスイッチの空発信量（１４，５トン）のレベ
ルに到達したかを判断するが未だ到達していないため砂
Ｓ１の切り出し停止となり、空順位記憶回路において空
待ちをしている砂利Ｓ２が材料ホッパより切り出される
。

以後同様の動作が繰り返される。

図に示す番号■。■、■・・・・・・は材料の供給順番
を示すものである。

図中砂利Ｇ１の供給■においては限時タイマの一定時間
経過後、材料が第２のレベルスイッチのレベルに達して
いるか否か判別回路で判別した結果第２のレベルスイッ
チの空発信量（１６，５ｔ−ン）のレベルに達している
ため第２のレベルスイッチが満信号を発するまで引き続
き材料が供給されている。

次に、第５図の従来方法実施例を説明すると、コンクリ
ートの製造につ札先づ材料の使用割合の大きい砂利Ｇ１
がレベルスイッチの空発信量（１４，６トン）のレベル
まで下降する。

そして、材料レベルがレベルスイッチの検知レベルより
下回ったことを検知した空信号により材料ホッパから砂
利Ｇ１が切り出されて貯蔵ビンに供給される。

この材料供給により貯蔵ビン内の材料レベルが上昇し、
レベルスイッチの検知レベルより上回ると満信号を発し
、材料の切り出しが停止され、ベルトコンベヤ上に切り
出された材料の残量分により砂利Ｇ１の貯蔵ビンは満杯
状態とされる。

次に、空信号を発する砂Ｓ１に対しても同様の動作を繰
り返し、順次貯蔵ビンを満杯にしていくのである。

第４図の本発明方法実施例と第５図の従来方法実施例を
比較すると、本発明方法の各材料の貯蔵減量の最大値は
従来方法の値に比して小さいことが図から明らかである
。

各材料の貯蔵ビン容量はほぼこの貯蔵減量の最大値から
決定されるものであるから本発明方法によれば従来方法
より各材料の貯蔵ビン容量を小さくすることが可能とな
ることがわかる。

また、従来方法は時間の経過とともに貯蔵減量は増加の
傾向を示しているが、これは随所にベルトコンベヤの遊
び時間があるため、即ちどの貯蔵ビンからも空信号を発
信しておらずベルトコンベヤが材料を搬送せず遊んでお
り、実搬送能力が低下していることに起因しているので
ある。

以上のように、本発明制御方法は貯蔵ビンの略中間部よ
り上方の適宜位置に材料レベルを検知する第１のレベル
スイッチを設け、早めに材料レベルの減少を検知し、順
次一定量づつ補給していくとともに材料の使用量が多く
一定量の補給では間に合わなくなる材料があればこれを
第２のレベルスイッチで検知し、その貯蔵ビンがほぼ満
杯に回復するように材料を供給するようにしたもので、
早め、早めに材料を補給するとともにベルトコンベヤの
遊び時間（いずれの貯蔵ビンも空信号を発せず、ベルト
コンベヤが遊んでいる時間）をなくしてベルトコンベヤ
の実搬送能力を高めることにより貯蔵ビン容量を従来の
ものより同等の出荷能力でありながら小さくすることが
でき、製造コストを低廉なものとすることが可能である
。

また、貯蔵ビン内の材料の増減量を小さくすることがで
きるので材料の動荷重変化や材料のばらつきを少なくし
て品質管理上有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図はバッチャ−プラントの材料供給装置の概略図、
第２図は本発明実施例のブロックダイヤグラムである。 第３図は本発明方法実施例による貯蔵ビン内の材料の時
間経過による増減状況を表わした図、第４図は従来方法
実施例による貯蔵ビン内の材料の時間経過による増減状
況を表わした図である。 １ａ、１ｂ・・・・・・１ｅ・・・・・・材料ホッパ、
２ａｙ２ｂ・・・・・・２ｅ・・・・・・ゲート、３・
・・・・・水平ベルトコンベヤ、４・・・・・・傾斜ベ
ルトコンベヤ、５ａ、５ｂ・・・・・・５ｅ・・・・・
・貯蔵ビン、６・・・・・・分配シュート、７ａ。 ７ｂ・・・・・・７ｅ・・・・・・第１のレベルスイッ
チ、８ａ。 ８ｂ・・・・・・８ｅ・・・・・・第２のレベルスイッ
チ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 夫々異なる種類の材料を貯蔵する複数の材料ホッパ
   と、該ホッパより切り出された材料を搬送するベルトコ
   ンベヤと、バッチャ−プラントの上部に設けられた複数
   の貯蔵ビンと、ベルトコンベヤにより搬送される材料を
   材料ホッパと対応する貯蔵ビンに分配する分配シュート
   とより成るバッチャ−プラントの材料供給装置において
   、前記貯蔵ビンの略中間部より上方の適宜位置に材料を
   検知する第１のレベルスイッチを設けるとともに、材料
   ホッパより材料の切り出し停止時ベルトコンベヤ上に切
   り出された材料の残量分により貯蔵ビンがほぼ満杯にな
   る位置に第２のレベルスイッチを設け、材料レベルが第
   １のレベルスイッチの検知レベルより下降したことを検
   知した状態信号を記憶部で順番に記憶するとともに、先
   行してこの状態信号を発する貯蔵ビンに対応した材料ホ
   ッパより材料を切り出し、所定時間経過後、材料レベル
   が第２のレベルスイッチの検知レベルに達しているか否
   かを判断し、材料レベルが第２のレベルスイッチの検知
   レベルより下回る時は第２レベルスイツチの検知レベル
   に達するまで材料の切り出しを続行し、また、材料レベ
   ルが第２のレベルスイッチの検知レベルより上回る時は
   材料ホッパよりの材料切り出しを停止し、分配シュート
   の移動待ち時間経過後、記憶部に記憶された次の材料供
   給待ちをしている貯蔵ビンに対応する材料ホッパより材
   料を切り出すようにしたことを特徴とする生コンクリー
   トバッチャ−プラントの材料供給装置制御方法。