JPS5924214A - 定重量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉粒物を一定の供給速度で且つ連続的に供給
する定重量供給装置に係り、特にその供給速度を高精度
に維持する装置に関する。

石炭粉を燃焼装置に供給したり、薬品を調合装置に供給
したり、更にはセメント等を袋等の容器に供給したりす
る場合には、それら粉粒物を被供給側に一定速度で供給
すなわち定重量を供給する必要がある。

従来の粉粒物供給装置は、粉粒物を一定の供給速度で供
給すなわち定重量を供給することができるが、連続的に
供給するのではなく、断続的にしか供給することができ
なかった。つまり、あるホッパから燃焼装置等に石炭粉
等の粉粒物を供給する場合、そのホッパにおける粉粒物
の残量が少なくなってそのホッパに補充している間、燃
焼装置等への定重量供給動作はできず、断続的にしか粉
粒物を定重量供給できない。したがって、燃焼装置のよ
うな場合、石炭粉の供給にムラが発生し、燃焼状態が変
化してしまうという難点があった。

そこで粉粒物を定速で供給し且つ連続的に供給するため
には、第１図に示す装置が考えられる。

主要ホッパ１０の下部にいわゆるロータリフィーダ１１
と称する供給機が設けられ、回路系としてのロータリベ
・−ン１２の回転速度を制御することによって、容器１
３への粉粒物の供給量を調節している。

ロータリベーン１２は駆動機構としてのモータ加によっ
て回転駆動される。主要ホッパ１０内の粉粒物の残量が
少なくなったときに、補充用ホッパ３０から補充される
ようになっている。すなわち、主要ホッパ１００重量が
予め設定された下限値に達したときから上限値に達する
までの間（補充が行なわれている間）およびその後のタ
イムラグの間に補充検出：器り３１が出力するようにな
っている。主要ホッパ１０にひずみゲージ式荷重変換器
４０が設けられ、これによって、そのときの主要ホッパ
１０内の粉粒物の残量が検出されている。荷重変換器４
０の出力信号が増幅器４１を通して補充検出器３１に供
給され、同時に単位時間当りの排出量を演算する供給量
演算器としての微分回路５０によって微分されるように
なっている。ポテンショメータ等から構成され、粉粒物
の供給量を設定する供給量設定器５１が比較器５２の１
方の入力端子に接続されており、比較器５２の他方の入
力端子には、微分回路５０の出力端子が接続されている
。比較器５２は比例・積分・微分回路（いわゆるＰＩＤ
）からなる調節計５３の入力端子に接続されている。

走部動量保持手段としてのモータ定速回転設定器５４は
、補充用ホッパ３０から主要ホッパ１０へ粉粒物を補充
しているときに、モータ２０の通常の回転数（後述する
制御系の安定時の回転数）の約９０％の速度でモータ２
０を回転させるものである。切換スイッチ６０は調節計
５３の出力端子に接続されている接点６１と、モータ定
速回転設定器５４に接続されている接点６２とを有し、
補充検出器３１が出力しているときにのみ、スイッチを
接点６２　　に接続するものである。

モータ駆動回路２１は、調節計５３またはモータ定速回
転設定器５４からの信号を受けて、その信号の値に応じ
て、モータ加を回転させるものである。

次に第１図に示す例の動作について、第２図に示すタイ
ムチャートを参照して説明する。時刻ｎはサイクルの最
初の状態にあることを示しており、主要ホッパ１０には
粉粒物が充分に補充されている。

この時刻Ｔ１からモータ２０を回転して、粉粒物を所定
の速度で容器１３に供給（排出）する。このように主要
ホッパ１０に多量の粉粒物が収容されていれば、ロータ
リベーン１２に加わる圧力が大きいので、モータ加が低
速で回転していても多量の粉粒物が供給される。これに
対して主要ホッパｌＯに少量の粉粒物しか残っていない
場合には、モータ２０の回転数を高速にしなければ、所
定速度以下の速度で粉粒物が供給される。

主要ホッパ１０から次第に粉粒物が供給されると、ひず
みゲージ式荷重変換器４０の出力が次第に小さくなる。

そして容器１３への供給速度が一定であれ５− ば、その荷重変換器４０の出力信号の傾斜も一定になる
。この間、荷重変換器４０の出力を微分した信号と、供
給量設定器５１の出力信号とが比較器５２において逐次
比較され、その出力信号はそのときの供給量と供給設定
値との偏差としての意味を有する。この偏差にはベクト
ルが含まれているので、これを調節計５３により極性、
大きさ、変化速度を判別する。この調節計５３の出力に
応じてモータ加の回転数が変化し、第２図に示すように
制御されて、容器１３への供給速度が一定になる。

時刻Ｔ２において主要ホッパ１００重量が所定下限値に
達したことを補充検出器３１が判別し、補充用ホッパ加
から主要ホッパ１０への粉粒物の補充を開始せしめる。

一方、補充検出器３１の出力を受けて切換スイッチ６０
が接点６２に切換わる。これによって、モータ加が通常
の約９０％の速度で一定して回転する。補充用ホッパ加
から主要ホッパ１０への粉粒物の補充は時刻Ｔ４まで続
く。

第２図において、荷重変換器４０の出力波形中、時刻Ｔ
２から時刻Ｔ３まで傾斜が小さくなっている６一 のは、切換スイッチ６０の切換タイミ゛ングのためであ
る。また時刻Ｔ４から次のＴ１までの間も同様である。

この２つ目のＴ１によって、１つのサイクルが終了する
。そして、この時刻Ｔ２から次のＴ１までの間、モータ
２０が強制的に前記９０％の速度に固定される。すなわ
ち２つ目の時刻Ｔ１　　において、補充検出器３１が出
力を停止するので、切換スイッチ６０が接点６１に切換
わって、制御系が作動を開始する。

器５２．調節計５３．切換スイッチ６０．モータ駆動回
路２１．モータ加、ロータリベーン１２を含むものをい
い、これらによって被供給側への単位時間当りの排出量
が一定の値を保持するようモータ加の回転速度が制御さ
れる。勿論、他の構成を用いて粉粒物の自動制御をして
もよい。

但し、上記例における２つ目の時刻Ｔ１において、モー
タ加の回転数の特性中に、インデイシャル応答波形■が
発生する。これによって、容器１３への供給速度を示す
特性中にも、インデイシャル応答波形が含まれる。これ
は、添加剤の配合、微量成分の混合等のプロセスに好ま
しくないことになる。

本発明はこのような事情に着目してなされたもので粉粒
物を一定の供給速度で且つ連続的に供給する定重量供給
装置において、その供給速度を高精度に保つことを目的
とするものである。

この目的を達成するために、本発明は、定重量の粉粒物
を主要ホッパから被供給側に連続して供給する定重量供
給装置において、回転系または振動系とこれを駆動する
駆動機構を有し該回転系の回転または該振動系の振動に
より前記主要ホッパから前記被供給側へ前記粉粒物を排
出する供給機と、前記主要ホッパへ前記粉粒物を断続的
に補充する補充装置と、前記補充装置から前記主要ホッ
パへの補充がないときに、前記被供給側への単位時間当
りの排出量が一定の値を保持するよう前記駆動機構を制
御する制御系と、前記補充装置から前記主要ホッパへの
補充が行なわれているときに、前記駆動機構の駆動量を
所定値まで低減しこれを保持する走部動量保持手段と、
前記補充装置から前記主要ホッパへの補充が終了したと
きに前記制御系の安定時における前記駆動機構の駆動量
とほぼ同じ駆動量になるまで前記制御系とは別に前記駆
動機構の駆動量を増加する駆動量増加手段とを具備せし
めたものである。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述す
る。第３図は本発明の一実施例を示す回路図である。尚
、第１図に示したものと同一の部材については同一符号
を付してその説明を省略する。切換スイッチ７０は２つ
の接点７１　、７２を有し、立上がり検出器７３が出力
しているときにのみ、接点７２に切換えられるものであ
る。ここで、立上がり検出器７３は、微分回路間の出力
波形の立上がり時に出力するものであり、モータ増速回
路８０は、上記制御系の安定時におけるモータ加の回転
数とほぼ同じ回転数になるまでそのモータ加を増速する
ものでいわば駆動量増加手段としての機能を有するもの
である。その接点７１はモータ定速回転設定器５４に接
続され、その接点７２はモータ増速回路９− ８０に接続されている。また切換スイッチ６０の接点６
２には、切換スイッチ７０の可動接点が接続されている
。

モータ増速回路８０としては、制御系の安定時における
モータ２０の回転数と同じ回転数を、手動で設定できる
ようにしたものや、上記制御系の安定状態の出力波形を
自動的に記憶するサンプル回路で構成したものが考えら
れる。

次に上記実施例の動作について説明する。第４図は上記
実施例のタイムチャートである。このタイムチャートに
おいて、最初の時刻ｎから時刻Ｔ４までは第１図におけ
る動作と同様である。

時刻Ｔ４において、すなわち、補充用ホッパＩから主要
ホッパ１０への補充が終了したときに、微分回路５０の
出力波形が立上がる。これによって、立上がり検出器７
３が出力するので、切換スイッチ７０が接点７２に切換
えられる。このときには切換スイッチ６０がまだ接点６
２に接続されている。したがって、モータ増速回路８０
がモータ駆動回路２１に接続されているので、そのモー
タ増速回路８〇１０− によって設定された回転数まで、モータ２０が直ちに増
速される。よって、第４図に示すモータ２０の回転数の
特性曲線中にインデイシャル応答波形が現われない。こ
れによって、制御系作動の最初の時点で供給速度が常に
一定するので、制御系作動時における粉粒物の供給速度
が高精度に維持される。もちろん、第４図に示す微分回
路５０の出力にも上記インデイシャル応答波形が現われ
ない。

またモータ増速回路８０として、積分回路等の傾斜発生
回路を用いることができ、これにより時刻Ｔ４から、モ
ータ２０の回転数が徐々に上昇するので、モータ２０の
回転数を示す特性曲線の中にインデイシャル応答波形が
生じないので、供給速度を高精度に維持できる。このよ
うに傾斜発生回路を使用した場合におけるモータ冗の回
転数特性を第４図に破線の曲線で示しである。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施例においては、供給機とじてロータリ
フィーダの例を示したが、回転系を有するテーブルフィ
ーダ、スクリューフィーダ、および振動系を有するバイ
ブレーティングフィーダなどにも適用可能である。これ
らのフィーダを駆動する駆動機構としてはモータ駆動方
式が一般的であるがバイブレーティングフィーダの場合
は、電磁駆動方式としてもよい。そして、バイブレーテ
ィングフィーダの如き振動系を有する供給機の場合、そ
の振動系の振動数または振幅を駆動機構によって可変で
きるように構成すればよく、したがって、この場合上記
実施例におけるモータの回転数を設定または制御する回
路の代りにフィーダの振動系の振動数または振幅を設定
または制御し得るように回路構成すればよい。

また、上記実施例では、粉粒物の供給を受ける被供給側
の例として袋等の容器について説明したが、燃焼装置、
混合装置２等であってもよく、要は定重量の粉粒物の供
給を受ける必要があるすべての物に適用可能である。

以上詳述したように本発明によれば、粉粒物を主要ホッ
パから被供給側へ間断なく、しかも一定の供給速度で、
すなわち単位時間当りの排出量を常に一定に保持し得る
定重量供給装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉粒物を定速で供給し且１つ連続的に供給する
装置を示す回路図、第２図は第１図のタイムチャートを
示す図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図、第４
図は第３図のタイムチャートを示す図である。 １０・・・主要ホッパ、１１・・・ロータリフィーダ。 １２・・・ロータリベーン、１３・・・容器、２０・・
・モータ。 ３０・・・補充用ホッパ、４０・・・ひずみゲージ式荷
重変換器、５０・・・微分回路、５１・・・供給量設定
器。 ５２・・・比較器、５３・・・調節計、５４・・・モー
タ定速回転設定器、　　６０．７０・・・切換スイッチ
、７３・・・立上がり検出回路、　　８０・・・モータ
増速回路。 第　　１　　図 スｎ （

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）定重量の粉粒物を主要ホッパから被供給側に連続
   して供給する定重量供給装置において、回転系または振
   動系とこれを駆動する駆動機構を有し該回転系の回転ま
   たは該振動系の振動により前記主要ホッパから前記被供
   給側へ前記粉粒物を排出する供給機と、前記主要ホッパ
   へ前記粉粒物を断続的に補充する補充装置と、前記補充
   装置から前記主要ホッパへの補充がないときに、前記被
   供給側への単位時間当りの排出量が一定の値を保持する
   よう前記駆動機構を制御する制御系と、前記補充装置か
   ら前記主要ホッパへの補充が行なわれているときに、前
   記駆動機構の駆動量を所定値まで低減しこれを保持する
   定駆動量保持手段と、前記補充装置から前記主要ホッパ
   への補充が終了したときに前記制御系の安定時における
   前記駆動機構の駆動量とほぼ同じ駆動量になるまで前記
   制御系とは別に前記駆動機構の駆動量を増加する駆動量
   増加手段とを具備することを特徴とする定重量供　′給
   装置。