JPS6130178Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は粉粒体の計量装置、特に連続的、半連
続的あるいは間けつ的な流れの形で運ばれる粉粒
体の計量に適用可能な計量装置に関する。

ここで「粉粒体」とは粒子の大きさについて限
定を与えるものではなく、その大きさは数ミクロ
ンから数インチにわたる。

上記のような流れの形で運ばれてくる粉粒体を
次次に迅速にそして正確に計量し送り出すことは
簡単ではない。それは粉粒体が液体のように大き
い流動性をもたないからである。

粉粒体流れを計量するとき一般に計量ホツパを
使う。流れを受入れそして排出の前後の重量を加
減算して排出量を求める。

ここで問題となるのは非対称形のホツパを使え
ばもちろんのこと、対称形のホツパを使つても、
粉粒体がその流動体に欠けるために不規則な形状
に堆積あるいは残存（ブリツジ現象として良く知
られている）する結果、同一の重量の粉粒体が流
入しまたは残存していたとしても、ホツパ全体の
重心の位置が水平方向において変化することが避
けられないことである。

ホツパとしての有用性を生かすためには、ホツ
パを上方から吊下げることはその入口開口部に障
害部を設けそして粉粒体の流入に従つて姿勢変化
をすることになるので好ましくない。従つてその
入口開口部の側方でホツパを支持することにな
る。しかしそのためには通常は入口付近に水平方
向に分散する複数個の支持点を要する。ところが
このように水平方向に複数個の支持点を設ける
と、前記のような重心位置の水平方向への変化が
各支持点にかかる重力の変化となつて表われ、一
般にホツパ重量を正しく測定できない。正しい測
定のためには各支持点に負荷する重力をすべて検
出し加算する必要がある。従来は少くとも３個の
負荷セルを使つてホツパを支持し測定していた。
しかしこれら負荷セルの性能を同一レベルに揃え
ることは困難であり、計量装置としてのコストの
増大を招く。

そこで本考案の目的はホツパ１個につきただ１
個の負荷セルを使つて粉粒体の正確な計量を実現
することにある。

本考案者は研究の結果、上記の目的を達成する
装置として、 上端部に入口開口部をそして下端部に制御下に
ある出口開口部をもつホツパと、 前記ホツパの上端部またはその付近の点からホ
ツパ外の固定点へとほぼ水平なそしてホツパ外で
交差する方向に延びる２個の第１の可とう性引張
素子と、 前記ホツパの下端部またはその付近の点からホ
ツパ外の固定点へとほぼ水平なそして前記第１引
張素子とほぼ反対の方向に延びる２個の第２の可
とう性引張素子と、 前記第１引張素子の交差点より下方のそしてこ
の交差点を通る実質的に垂直な直線上のまたはそ
の付近の点でホツパと接触してホツパ重量を受け
る、ホツパ外に固定された、ホツパ１個につき１
個の重量検出用機械−電気変換器と、 前記ホツパ上のその開口部を挾んで前記第１引
張素子の交差点と向合う位置からホツパ外の固定
点へと、ほぼ水平なそして前記交差点に向う方向
とほぼ直角な方向に延びる、第３に可とう性引張
素子と、 を備えた粉粒体計量装置を完成した。

上記第１および第２の引張素子はほぼ水平な方
向の力のみを受持ち、ホツパの垂直方向への運動
は変換器１個によつてだけ制限されているので、
ホツパにかかる重力はその全部が重心位置に無関
係に１個の変換器にかかり、正しい重量測定を可
能にする。

ホツパの姿勢も変化しないし、入口開口部およ
び出口開口部に障害物を設けることもない。

変換器それ自体は公知のものであつてよいが、
その位置は力学的バランスの上から第１引張素子
の交差点の下方でホツパと接触する必要がある。
理想的にはこの交差点を通る実質的に垂直な直線
の上にあることが望ましい。しかし本考案装置の
機構上、前記垂直線の付近にあれば誤差は充分に
小さいことは明らかである。

前記第１および第２の引張素子だけでは、粉粒
体流入のシヨツク等により、ホツパが垂直軸のま
わりに相当な回転またはねじれ運動を生じること
がある。第３の引張素子はこのような回転または
ねじれ運動を防ぐために機能する。

また本考案装置が前記各引張素子の有効長、お
よびその１端部のまたは両端部の垂直位置を調整
する装置をもつことは望ましい。

本考案は粉粒体流れをホツパ複数個を使つて正
確に計量する装置に応用すると特に有利である。

ホツパ複数個を使い、或るホツパを満たしてい
る間に他のホツパの計量と排出を行うことによ
り、計量の能率化ができる。しかし複数個のホツ
パを使うとホツパ各各における計量に要求される
正確さ、装置全体の占めるスペースおよび設備費
用も一般に複数倍となる。

前記の本考案計量装置は非対称形ホツパを使う
ことができまたその引張素子交差点および変換器
を１側方にオフセツトしてあるので、その正確さ
と共に、複数ホツパシステムに非常に有利に使う
ことができる。

従つて本考案は正確な上にコンパクトで設備費
用の少くてすむ複数ホツパ計量装置を提供するこ
とができる。

すなわちこの装置は、 少くとも２個の前記ホツパを各各の変換器が外
方に向く位置に対向させ、そして 対向する入口開口部上方にあつて或るホツパか
ら他のホツパへと粉粒体の流入を転換する装置
と、 ホツパの検出された重量の示度を加算しまたは
減算する加算減雑計数器としての記録器と、 (イ)或るホツパを粉粒体で満たし、(ロ)粉粒体流れ
を他のホツパへと転換し、(ハ)前者のホツパの検出
された総重量の示度を加算し、(ニ)前者のホツパを
空にし、(ホ)前者のホツパの検出された空重量の示
度を減算し、(ヘ)他のホツパを粉粒体で満たしてか
ら粉粒体流れを再び前者のホツパに転換し、そし
て(ト)このサイクル(イ)〜(ヘ)を繰返すように構成した
連続的制御器と、 をさらに備えて成る。

ホツパの空重量すなわち容器の重量は、このよ
うな連続的計量においてはホツパ中に排出されず
に残る物質の量の変化によつていくらか変化する
と考えられる。そしてこれは、累積的誤差を生ぜ
しめる可能性がある。しかし、この装置における
記録器はホツパの測定されたままの重量の示度を
連続的に加え、かつこの誤差を除去するようにホ
ツパの容器重量の示度を連続的に差引くような構
成となつている加算及び減算計数器を有するの
で、前記のような累積的誤差は生じない。

本考案装置は種々の方法で実施可能であり、そ
の１つの実施具体例を図面との関連で説明する。

まず第１図と第２図に関して述べると、計量装
置は先端を切つたピラミツド形の上部をもつ周囲
ケース１０を有し、２つの分離した計量ホツパ１
１，１２を有する。この実施例では本考案装置は
垂直ダクト１３を通つて供給されかつ転流シリン
ダ１７によつて作動させられる転流翼すなわち転
流ゲート１６で制御される２つの放出シユート１
４，１５のうちの１方または他方を通つて分配さ
れる例えば小麦粉のような粉粒体の連続的な流れ
を連続的にまとめて計量するよう設計されてい
る。個々のホツパの下端部には空気トルクアクチ
ユエータ２１で制御される翼すなわちゲートバル
ブ２０が取付けられている。

図面に示されるように各ホツパの上端部は開い
ており、かつ垂直壁２５と２つの傾斜壁２６，２
７とで全体として三角形をなしている。その三角
形の３つの角部にその角部を各各横切る、短い傾
斜壁２８がある。各ホツパの下端部の形状は図面
では３つの短い壁２８の下端部と垂直壁２５の下
方の狭い部分で表わされる長方形をなしている。
各ホツパは小さな垂直方向の運動をするため、本
実施例の場合は、より（ストランド）のある可と
う性金属ワイヤ形状をなす水平の可とう性引張部
材の装置によつて支持され吊下されている。前記
ワイヤの代りに単よりワイヤ、可とう性帯索、チ
エーン、ダイヤフラム或いは枢軸旋回するリンク
であつてもよい。ホツパの上端部またはその付近
の点３２でホツパ本体に取りつけられ周囲ケース
１０の固定部分に点３３で取り付けられている１
対の上部水平ワイヤ３０，３１がある。これらの
２つのワイヤ３０，３１は第１図の左側ホツパ１
１に関して言えば第１図に示されているように左
方に延びており、更に第２図に示されているよう
にホツパの２つの主たる側面２６，２７にほぼ平
行に、すなわち互いに約90度となるように存在す
る。ホツパの下端部またはその付近の点３６でホ
ツパ本体に取りつけられ、点３６から各各周囲の
固定ホツパケースに取りつけられた点３７まで延
びる１対の下部水平引張ワイヤ３４，３５があ
る。ワイヤ３４，３５はまた互いに約90度になつ
ていて、これら４つの可とう性引張ワイヤ３０，
３１，３４，３５により与えられる制限のためホ
ツパは垂直方向にのみ小さな領域中を動くことし
かできず、横方向の運動は防止あるいは強く制限
される。ワイヤの端部は万能枢軸固定装置につな
ぎ止められており、それは個々のワイヤの張力を
変え、また各固定装置の有効な位置に設定したり
変えたりするためにねじ調整を行なう。

機械−電気負荷セル変換器４０はそれ自体公知
のものであつてよく、ホツパ本体にしつかりと取
付けられた突出板４１の下に位置し、かつ前記負
荷セル変換器は周囲ケース１０にしつかりと取付
けられた固定プラツトホーム４２の上に取付けら
れている。この負荷セル４０はホツパの中心を通
る垂直軸からオフセツトしてあり実際には全ホツ
パ本体の１側方にオフセツトしてある。このため
ホツパは物質の流入と除去に対して支障がない。
前記負荷セル変換器４０はまた２つの引張ワイヤ
３０，３１の交差する点および２つの下方部の引
張ワイヤ３４，３５の延長の交差点を通る線上に
位置している。第１図において、紙面に垂直な水
平軸のまわりのホツパの時計方向の傾斜運動は可
とう性引張ワイヤにより抵抗を受ける。他方ホツ
パが前記の水平軸のまわりの反時計方向に回転し
ようとする傾向は負荷セル変換器のみにホツパの
重量を加え、かつセル変換器それ自体はそのよう
な反時計方向の動きに対する制限装置として作用
する。従つて負荷セル変換器は任意の内容物を含
んだホツパの総重量の影響を受ける。引張ワイヤ
３０，３１，３４および３５が水平に張つている
限り、ホツパの総重量はホツパの重心の位置に無
関係に負荷セル４０にかかる。すなわち、ホツパ
が非対称形であつてもただ１個の重量検出用負荷
セルで正確な重量計測を行うことができる。ホツ
パがホツパの垂直軸のまわりに回転あるいはねじ
れる傾向はホツパの垂直壁２５に水平に平行に延
びている別の可とう性ワイヤ４６により制限さ
れ、周囲ケース１０に両方の反対側の端部でつな
がれ、固定装置４７の所で壁の中心点に固着され
ている。このワイヤは過度にぴんと張られている
必要はなく、そのため負荷セル変換器を作動させ
るのに必要なホツパの微小な垂直な動きに何らの
制限も及ぼさず、ただ単にねじれ運動を防止する
だけのものである。

本考案装置はまた第３図に示す制御および記録
装置を有してもよい。第３図に示すように２つの
負荷セルＡとＢからの出力は選択的にスイツチ５
０を経てアナログ・デイジタル変換器５１に供給
される。この装置は負荷セルからの電圧信号を対
応する可変周波数出力に変換するように構成され
た公知形式のものである。前記出力は各負荷セル
から受信した電圧信号の値に対応して制御された
数のパルスを通すように作用する時間制御ゲート
を通つて送られる。デイジタル変換器５１からの
パルスは電気的加算減算上昇下降計数器形状のデ
イジタル記録器５２に送られる。この計数器は、
連続制御器５４から線５３を通して指令入力を受
けると数え上げまたは加算を行ない、信号を線５
５から受けると減算または数を減らすように構成
されている。連続制御器５４はまた制御用線５６
を通じてスイツチ５０を制御し、出力線５８を経
て転流シリンダ１７を制御し、線５９，６０を経
て空気トルクアクチユエータ２１を作動させる。

一連の動作は第４図に線図的に示される。本図
の中心の時点Ｘで制御器５４は転流シリンダ１７
を作動させ粉粒体の流れをホツパＡからホツパＢ
に変える。短い時間間隔の後、これ以上粉粒体が
ホツパＡに入らない時、連続制御器５４はスイツ
チ５０を作動させ負荷セルＡをデイジタル変換器
５１に接続しデイジタル記録器５２における現在
の総計（もしあれば）にこの検出された総重量信
号を加算させるための信号を線５３上に発する。
制御器５４は次に空気トルクアクチユエータ２１
を作動させホツパＡを空にし、続いて制御器５４
は減算指令信号を線５５上に発し、容器重量に対
応する負荷セルＡから信号をデイジタル記録器５
２上の総計から差引かせるようにする。これらの
２つの数字の差はホツパから取り除かれる粉粒体
の実際量に密接に関係している。次に制御器は転
流シリンダ１７を再び作動させ、粉粒体の流れを
再びホツパＡに変えて、直後に制御器５４はスイ
ツチ５０を逆転して負荷セルＢの出力を変換器５
１に接続し、ホツパＢのそのままの総重量に対応
する変換器５１からの信号をデイジタル記録器５
２に加算させる信号を線５３に発する。次に本系
列は第４図の左手部分に示されるように進行し、
本装置が使用される間無限に反復される。

理論的には、単一のホツパから放出された内容
物を測定するには物質を入れる前のホツパの容器
重量、物質が充たされたときのそのままの総重
量、および物質を放出したときの容器重量を検出
する必要がある。しかし連続的な流れ方式の場合
には上記の連続的に反復されるサイクルにおい
て、ホツパの容器重量がホツパが充たされ再び空
になる各場合毎に検出されるので微小範囲内で正
確であり、唯一の理論的な誤差は動作の開始時の
容器重量と終了時の容器重量との間の差である。

ここで説明した１対のホツパ装置をさらに複数
個の１対のホツパ構成と結合して複合した複数ホ
ツパ装置を形成することが可能であり、連続的制
御装置は各ホツパ装置の転流ゲートを代わる代わ
る作動させ、前述のような連続的な動作を代わる
代わる全サイクル時間内に装置の全ホツパに対し
て行なうように構成する。

固定されたサイクル時間を適用せずに本装置は
各ホツパの検出重量が所定値に達したとき自動的
に循環するように構成することもできる。本装置
はまた必要な全重量を前もつて記録器に設定し、
かつ一群の量の処理が完了する時点で前記記録器
が零となるまで重量を差引くことにより分配秤あ
るいは一群の処理を行なう秤として動作させるこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に使う１対の計量ホツパを、一
部を切り欠いて示す傾視側面図である。第２図は
上部入口部分を切り欠いて示す第１図の装置の平
面図である。第３図は第１図および第２図の１対
のホツパ配置と組み合せて使う制御装置を示すブ
ロツク線図である。第４図は本考案に基ずく計量
サイクルの段階の系列を示す説明図である。 １１，１２……ホツパ、１６……分流転換装
置、３０，３１……上部引張ワイヤ、３２，３６
……ホツパ上の点、３３，３７……周囲ケース上
の固定点、３４，３５……下部引張ワイヤ、４０
……機械電気変換器、４１……突出板、４６……
回転防止ワイヤ、５２……記録器、５４……連続
的制御器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 上端部に入口開口部をそして下端部に制御下に
   ある出口開口部をもつホツパ１１と、 前記ホツパ１１の上端部またはその付近の点３
   ２，３２からホツパ外の固定点３３，３３へとほ
   ぼ水平なそしてホツパ外で交差する方向に延びる
   ２個の第１の可とう性引張素子３０，３１と、 前記ホツパ１１の下端部またはその付近の点３
   ６，３６からホツパ外の固定点３７，３７へとほ
   ぼ水平なそして前記第１引張素子３０，３１とほ
   ぼ反対の方向に延びる２個の第２の可とう性引張
   素子３４，３５と、 前記第１引張素子３０，３１の交差点より下方
   のそしてこの交差点を通る実質的に垂直な直線上
   のまたはその付近の点でホツパと接触してホツパ
   重量を受ける、ホツパ外に固定された、ホツパ１
   個につき１個の重量検出用機械−電気変換器４０
   と、 前記ホツパ１１上のその開口部を挾んで前記第
   １引張素子３０，３１の交差点と向合う位置４７
   からホツパ外の固定点へと、ほぼ水平なそして前
   記交差点に向う方向にほぼ直角な方向に延びる、
   第３の可とう性引張素子４６と、 を備えた粉粒体計量装置。