JPS63500823A - 紛粒体の計量供給装置 - 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】 粉粒体の計量供給装置 本発明は、複数の粉粒体の計量供給または連続混合をインライン形式で連続的に 、しかも正確に行うことのできる装置の改良に関するものである。上記の粉粒体 の例としては、塩化カリウム、砂、セメント、リン酸塩、粒剤等があげられる。

計量供給は、一般に、肥料工業、セメントやコンクリート工業、加工・人造食品 工業等における製造工程の初期段階で行われる。

通常は、重量測定された粉粒体は収集用ベルト上に載せられて次の工程へと運ば れる。

既に公知となっている装置においては、重量を測定すべき粉粒体を流量可変手段 を用いてホッパーから取り出し、吊り下げられた状態で常に全体の重量測定が行 われているディスペンサのエンドレスベルト上にこの取り出された粉粒体を落下 させ、このディスペンサのプログラムされた流量に対応する所定の速度でこのエ ンドレスベルトを駆動し、このエンドレスベルト上に分布している粉粒体の瞬間 重量の測定値に従って供給ベルトの速度を制御することができる。

このような既存の装置においては〜不連続に取り出しを行うディスペンサを使用 する場合と、全重量測定装置とひとつあるいは２つの計量ローラとを組合せて使 用する場合とがある。

本特許出願人は、計量の基阜を研究することにより、単一のベルトを有するディ スベンザを用いない装置を開発するに至った。このようなディスペンサは以下の 大きな欠点をもつからである。すなわち、 ａ）　ローラの汚れ、ベルトの速度、張力、ベルトの性質、さらに、ホッパーの 荷重に応じて性能が変化する。

ｂ）　ポツパーを完全に空にする必要があるため装置の較正が雑しく、しかも較 正に時間がかかる。

Ｃ）　ベルト上のどの位置までの粉粒体を計量するのが範囲がはっきりしていな い。

既存の不連続取り出しディスペンサは、ポツパーの下に位置する取り出し装置か ら取り出された粉粒体を載せるエンドレスベルトからなる。このエンドレスベル トの全体は所定の軸を中心として回転可能となっており、他端が計量装置に吊り 下げられている。場合によっては計量装置の反対側に平衡錘を設置してディスペ ンサが空のときに平衡が保たれるようにすることもある。ディスベンザのエンド レスベルトが天秤のアームの一方に吊り下げられて、他方のアームには錘が載せ られている装置もある。

このようなディスペンサには、動作方式いかんに関わらず、固定軸のまわりの回 転の感度が不足しているとか、ベルトの性質やベルトの均一性の不足に起因する 性能の変化があるといった欠点がある。

本発明により、粉粒体の取り出し用エンドレスベルトと計量用エンドレスベルト とを分割して備え、該計量用エンドレスベルト全体の重量を測定し、該計量用エ ンドレスベルト上に載せられた粉粒体の重量の瞬間測定値をもとにして前記取り 出し用エンドレスベルトの速度を調節する、粉粒体の計量供給をインラインで連 続的に正確に行う装置において、−一方が減速機付モータ装置により速度可変に 駆動される複数のドラムに支持される取り出し用エンドレスベルトの上に設置さ れた、重量が測定される粉粒体を収容するホッパーと、 −しなやかなケーブルによりバイブ製超軽量シャーシの全体を吊り下げている３ つのひずみゲージ型のたわみ秤を支持する柱部材を各端部に備える丁字形固定フ レームと、一方が減速機付モータ装置により速度可変に駆動され且つ前記シャー シに支持されるドラムに支持される計量用エンドレスベルトとを有し、前記取り 出し用エンドレスベルトの下方に該取り出し用エンドレスベルトと一直線に配置 される、該取り出し用エンドレスベルトにより取り出された粉粒体を受け止める ための実際のディスベンザユニットと、−前記ティスベンサユニッ１−の計量用 エンドレスベルトを駆動する減速機付モータ装置と前記取り出し用エンドレスベ ルトの減速機付モータ装置との間に設置され、前記ディスペンサユニットの計量 用エンドレスベルトの瞬間重量の測定値に従って前記取り出し用エンドレスベル トの速度を制御する電子自動調整装置とを備えることを特徴とする装置が提供さ れる。

この装置には多数の利点がある。そのうちのいくつかを挙げると以下のようにな る。

−計量される粉粒体に応じて取り出し装置を最適化できる。

−精度が向上している。特に、流量が少ないとき、精度は表示された流量の０． ２％にも達する。

−流量変化が定格流量の５〜１００％と大きい。

−非常に使いやすく、調整が簡単である。

−使用するベルトの張力や性質が大きな意味をもたない。

−掃除や修理が行いやすい。

−較正値からのずれが非常に小さい。

本発明のその他の特徴、利点、および特性は、添付の図面を参照した以下の説明 により明らかになろう。図面は、本発明の可能な形態を好ましい実施例として概 略図で簡単に示したものであって、本発明がこの図面により限定されることはな い。

−第１図は、連続計量ディスペンサの正面図であり、−第２図と第３図は、それ ぞれ、実際のディスベンザを部分的に拡大した正面図と平面図であり、−第４図 は、本発明の方法による連続計量ディスペンサの制御方法および動作原理を示す ダイヤグラムである。

まず最初に第１図を見ると、計量される粉粒体１がホッパー２内に収容されてい ることがわかる。このホッパーの下にはエンドレスベルト３を備える取り出口装 置が配置されている。このエンドレスベルトは正逆両方向駆動ドラム５Ａ、５Ｂ に支持されている。取り出し用エンドレスベルトの前部の駆動ドラム５Ａに接続 された変速装置を備えた減速機付直流重ね巻きモータ４によりこの取り出し用エ ンドレスベルトの速度を変化させることができる。

粉粒体取り出し装置の端部には自動制御式またはマニュアル操作“式のフード６ を取り付けて、エンドレスベルト３によリポツバ−２から取り出された粉粒体１ の層の厚さを調節する。粉粒体がエンドレスベルｌ−３から落下する直前の位置 にエンドレスベルト３を横切ってチェーン列７が設置されている。このチェーン 列は一種の横断カーテンを構成して、取り出される粉粒体の流量制御機能を果た すほか、粉粒体を細分して、取り出し用エンドレスベルト３の下方に一直線とな るよう配置しである実際のディスペンサユニット８上にこの粉粒体が落下すると きの衝撃を和らげる。

第２図と第３図かられかるように、ディスペンサユニット８は、丁字形の固定支 持フレ７ム９からなる。この支持フレームの各端部に取り付けられた３つある柱 部分１０Ａ、］、ＯＢ、１０Ｃにはそれぞれひずみゲージ型のたわみ秤１１Ａ、 　ＩＩＢ、　１１．、Ｃが取り付けられている。各たわみ秤には柔軟なサスペン ションケーブル１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを介してバイブ製超軽量シャーシ１３が 接続されている。

吊り下げられたこのバイブ製シャーシは、ディスペンサを構成するエンドレスベ ル）１５の正逆両方向駆動ドラム１４Ａ、１４Ｂの支持部材としての役割がある 。変速装置を備えた減速機付直流重ね巻きモータ１６によりこのエンドレスベル トの速度を変化させる。

計量が行われる長さを正確に決めるために、エンドレスベルト３の下方にあって 、このエンドレスベルトから落下してくる粉粒体１を受け止める堤防用板１７を バイブ製シャーシ１３の後部に設置するＬともに、ディスペンサのエンドレスベ ルト１５の先端部にはチェーン】８からなる横断カーテンを設ける。

チェーン１８は常に同じ位置で粉粒体を細分して、矢印Ｆに示すようにコレクタ ベルト２０に向けてこの粉粒体を落下させる工程に運ばれる。

以上に加えて、ディスベンザのエンドレスベルト１５は、上方を向いた一連の１ ）１動式トラフ部材１９上を滑る。このトラフ部材１９があるために、エンドレ スベル）１５の計量が行われている部分全体にわたって両縁部が持ち上げた状態 にされる。

取り出し用エンドレスベルト３からの粉粒体１を受け止めるディスペンサのエン ドレスベルト１５は、この粉粒体を出口まで運搬する。それと同時に、たわみ秤 １１Ａ、１］、Ｂ、　ＩＩｃを用いて正確な所定長にわたってその部分全体の瞬 間重量を連続して測定する。

ディスペンサのエンドレスベル）１５は、自身の減速機付モータｊ６により、デ ィスペンサユニット８゛に対してプログラムされた所定の流量に対応する所定の 速度で駆動される。

本発明の方法の重要な特徴によれば、取り出し用エンドレスベルト３がその付属 減速機付モータ４により駆動される速度は、ディスペンサベルト上に分布してい る粉粒体の瞬間計量値により制御する。速度を変化させるには、第１図に２重矢 印Ｆ、　Ｆ２で簡略化して示した自動調整装置を用いる。

その方法というのは、ディスペンサのエンドレスベルト１５ニ載った粉粒体の瞬 間計量値がディスペンサユニット８に固有の設定値と同じでない場合には、この ディスベンザにプログラムされた流量値とは無関係に取り出し用エンドレスベル ト３の速度が自動的に加減されて載せられる粉粒体の重量が一定に保たれるとい うものである。

次に、特に第４図を参照する。ディスペンサのエンドレスベル）１５に載った粉 粒体の瞬間計量値に基づいて粉粒体の取り出し用エンドレスベルト３の速度を制 御する自動調整装置Ｆ、−Ｆ、をどのように実現するかということと、ディスベ ンザにプログラムされた流量値とは無関係に自動調整装置がどのようにして調整 されてエンドレスベルト１５上の粉粒体の重量が一定に保たれるかということを この図を用いて簡単に説明する。

上記の目的を達成するため、制御システムを構成する電気回路部分は、相互に関 連した３つの自動制御ループと２つの数値計算機とを備える。数値計算機には付 属回路が備わっている。

この制御システム全体は、 ａ）ディスペンサのエンドレスベルト１５の速度調整ループ、ｂ）重量調整ルー プ、 ｃ）ＩＩ）出し用エンドレスベルトの速度調整ループ、を備えている。

第１のループａ）を用いると、ディスペンサに固有のプログラムされた流量設定 値に応じて、エンドレスベルト１５の線速度を（＋１／１０００の精度で）調整 することができる。

ディスベンザに固有のプログラムされた流量設定値はディジタル表示器２１にト ン／時間の単位ではっきりと表示される。

この数値は以下の２つの信号をもとにして計算したものである。２つの信号とは すなわち、 １、ディスペンサの全体的な流儀計算値を表わす信号。この信号は、キーボード ２２°からトン／時間の単位で入力する。

２、問題となっているディスペンサからの信号。この信号は比例係数信号で、こ のディスペンサに固有の流量設定値がＫｇ／）ンで表わされる。この信号はコー ド化ダイヤルを用いて入力するもので、表示器２３゛　に表示される。

上記の２つの信号は第１の数値計算機２４に入力される。この数値計算機では、 以下に示す式の値が３１算される。

（全体的な流量設定値（トン／時間））×（問題とな−、ているディスペンサに 対応する比例係数（Ｋｒ；／　）ン））＝（プログラムされた流量設定値（Ｋｇ ／時間））。

上記の実施例のディスペンサにおける一般的な数値の一例として、全体的な流量 設定値が３２トン／時間、問題となっているディスペンサに固有の設定値が１１ ０Ｋｇ／　）ンを考えると、これはプログラムされた流量設定値３５２０Ｋｇ／ 時間に対応する。

このプログラムされた流量設定値は、ディジタル表示器２１に表示される一方、 ディスペンサの減速機付モータ１６の変速装置１６Ａの制御信号ともなる。

この変速装置の制御装置は、ディジタル表示器２１に表示されるプログラムされ た流量設定値と減速機付モータ１６に取り付けられた速度検知器１６Ｂによる測 定値とを比較して、エンドレスベルト１５の軸１４Ａを駆動する減速機付モータ １６の速度を常に一定値に維持させる。

第２のループｂ）である重塁調整ループを用いると、ディスペンサ上の粉粒体の 重量を正確に調整、維持するこきができる。しかも、この操作を、プログラムさ れた流量設定値きは無関係に、すなわちディスベンザのエンドレスベルトの速度 とは無関係に行うことができる。

この目的で、重量調整装置２２が備え付けである。この重量調整装置には前もっ てプログラムされた内部設定値が記憶されている。

さらに、互いに並列に設置された３つのたわみ秤１１Ａ、１１８１１１Ｃから出 力されたディスペンサ上の粉粒体の瞬間計量値を表わす信号は重量信号伝達装置 ２３で増幅され、整流されて、前もってプログラムされた内部設定値が記憶され ている重量調整装置２２に入力される。

内部設定値と重量伝達装置２３から出力されたディスペンサ上の粉粒体の重量の 瞬間計量値との差がゼロでない場合には、正または負の補正信号が制御装置から 取り出し用エンドレスベルト３の駆動ドラム５Ａの減速機付モータ４の変速装置 ４Ａに向けて出力される。この補正信号によりディスベンザのエンドレスベルト に載せられる粉粒体の量が増減して検出された上記の差が解消する。

始動の際にディスベンザのエンドレスベルト上に粉粒体がまったく載っていない 場合には、制御装置からの出力信号は、ディスペンサに取り出された粉粒体を少 しずつしかも一様に載せる機能をもつ積載開始装置からの信号によりマスクされ る。これに対してディスペンサ上の粉粒体の重量が前もってプログラムされた内 部設定値に達した場合には、制御装置からの信号に再び切り換わってディスペン サ上の粉粒体の重量が一定に保たれる。

第３のループＣ）である取り出し用エンドレスベルトの速度調整ループを用いる と、重量調整装置２２からの補正信号に応じて取り出し用エンドレスベルトの線 速度を正確に調整することができる。

この目的で、重量調整装置２２は、複数の段階に分かれた正または負の補正信号 を出力する。この補正信号には、第１のループａ）のディスペンサのプログラム された流量設定値を示す信号が前もって混合されている。この混合補正信号は、 取す出し用エンドレスベルト３のモータ４の変速装置４Ａの設定値信号となる。

従って、この変速装置の制御装置は、この補正用設定値と減速機付モータに取り 付けられた速度検知器４Ｂからの速度測定４Ｍキを比較して取り出し用エンドレ スベルトを駆動するモータの速度を常に調整し続ける。

重量調整装置２２に紐み込まれた第２の数値計算機では次式の旧算が行われる。

（瞬１２６流量Ｊｌ！ｌ定値）−（ディスベンザ上の瞬間重量測定値）×（ディ スペンサのエンドレスベルトの瞬間速度測定値）。

この計算を行うために、第２の数値計算機には、重量信号伝達装置２３からの重 量信号が入力されるとともに、ディスベンザのエンドレスベルト１５を駆動する 減速機付モータに取り付けられた速度検知器１６Ｂからの速度信号がコード化さ れたディジタル信号として入力される。

瞬間流量の測定値の計算結果は、直接ディジタル表示器２４′にはっきりと表示 される。

従って、操作者は、ディジタル表示器２１に表示されている設定流量とディジタ ル表示器２４゛　に表示されている測定流量を一瞥して比較することによりディ スペンサが正しく動作しているかどうかを知ることができる。実際、正常動作中 は２つの表示器の表示数値は一致していなくてはならない。

重量調整装置２２内の第２の数値計算機には電子回路が２つ備えられており、そ れぞれがカウントとアラームの制御の機能をもつ。

カウントを行うためには、アナログ瞬間流量測定値信号は、この信号の振幅に比 例したパルス信号に変換される。このパルス信号を用いて用途に応じた信号、す なわち単位量の粉粒体につきひとつ発生ずるパルスを出力させることができる。

パルスは例えば１００ｇにひとつ、あるいはＩＫｇにひとつ発生させる。

このパルスはディジタルカウンタ２５でカウントされて記憶されるので、通過し た粉粒体の量を知ることができる。

アラームの制御のためには、瞬間流量測定値信号をディジタル表示器２１に表示 されているディスペンサの流量設定値を表わす信号き比較する。比較器にはアラ ームの閾値が２つ、例えば→−２％互いにずらして設定されている。この閾値は 変えることが可能である。信号が一方の闇値を越えた場合には、所定の時間後に 制御回路２６が光および／または音のアラームのリレーを動作させ、次いで、そ の時間より長い所定時間後にディスベンザの全体的な流量設定値を取り消す別の リレーを動作させる。

このため適当な制御信号が端子２７から重量調整装置２２内の数値計算機に入力 される。

本発明を好ましい実施例に基づいてのみ説明したが、本発明の範囲を逸脱するこ となく構成要素に等価な変更を加えることができるはもちろんのことである。

αコープ　〈で 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　？１ｆｒＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．粉粒体の取り出し用エンドレスベルトと計量用エンドレスベルトとを分割し て備え、該計量用エンドレスベルト全体の重量を測定し、該計量用エンドレスベ ルト上に載せられた粉粒体の重量の瞬間測定値をもとにして前記取り出し用エン ドレスベルトの速度を調節する、粉粒体の計量供給をインラインで連続的に行う 装置において、 −一方が減速機付モータ装置４により速度可変に駆動される複数のドラム（５Ａ 、５Ｂ）に支持される取り出し用エンドレスベルト（３）の上に設置された、重 量が測定される粉粒体（１）を収容するホッパー（２）と、−しなやかなケーブ ル（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）によりパイプ製超軽量シャーシ（１３）の全体を 吊り下げている３つのひずみゲージ型のたわみ秤（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）を 支持する柱部材（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）を各端部に備えるＴ字形固定フレー ム（９）と、一方（１４Ａ）が減速機付モータ装置（１６）により速度可変に駆 動され且つ前記シャーシ（１３）に支持されるドラム（１４Ａ、１４Ｂ）に支持 される計量用エンドレスベルト（１５）とを有し、前記取り出し用エンドレスベ ルト（３）の下方に該取り出し用エンドレスベルトと一直線に配置される、該取 り出し用エンドレスベルトにより取り出された粉粒体を受け止めるための実際の ディスペンサユニット（８）と、−前記ディスペンサユニットの計量用エンドレ スベルト（１５）を駆動する減速機付モータ装置（１６）と前記取り出し用エン ドレスベルト（３）の減速機付モータ装置（４）との間に設置され、前記ディス ペンサユニットの計量用エンドレスベルト（１５）の瞬間重量の測定値に従って 前記取り出し用エンドレスベルト（３）の速度を制御する電子自動調整装置（Ｆ １−Ｆ２）と を備えることを特徴とする装置。
2. ２．前記取り出し用エンドレスベルト（３）および前記ディスペンサユニット（ ８）への前記粉粒体の流量を制御し、該粉粒体を細分して該取り出し用エンドレ スベルト（３）および前記ディスペンサユニット（８）の出口での該粉粒体の落 下の影響を低減する、チェーンで構成された横断カーテン（７，１８）が、該粉 粒体が落下する直前の位置に設置されていることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の装置。
3. ３．前記取り出し用エンドレスベルト（３）と前記デイスペンサユニツト（８） の減速機付モータ装置（４，１６）は、直流重ね巻き式であり、変速装置を備え ていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。
4. ４．前記ディスペンサユニット（８）のエンドレスベルト上に載せられた粉粒体 の瞬間重量の測定値に従って前記取り出し用エンドレスベルト（３）の速度を制 御するために、互いに関連した３つの制御ループと２つの補助装置付数値計算機 とを具備する電子制御部を備え、第１の制御ループは、前記ディスペンサユニッ トの減速機付モータ装置（１６）の変速器（１６Ａ）の制御を行う信号を出力す る計算機（２４）を備え、前記変速器の制御装置は、前記ディスペンサユニット の減速機付モータ装置（１６）に取り付けられた速度検知器（１６Ｂ）で測定さ れる測定値を、前記プログラムされた流量設定値（２１）と比較して該減速機付 モータ装置（１６）の速度を常に一定値に維持して、ディスペンサユニット（８ ）に固有のプログラムされた流量設定値に応じて前記計量用エンドレスベルト（ １５）の線速度を調整し、第２の制御ループは、前もってプログラムされた内部 設定値が記憶されており、前記ひすみゲージ型のたわみ秤（１１Ａ，１１Ｂ，１ １Ｃ）からの入力信号をもとにして重量信号伝達装置（２３）が出力する信号で ある前記ディスペンサユニットに載った粉粒体の重量の瞬間測定値が入力される 重量調整装置（２２）を備え、該重量調整装置（２２）は、前記重量瞬間測定値 を前記内部設定値と比較して正または負の補正信号を前記取り出し用エンドレス ベルト（３）の減速機付モータ装置（４）の変速装置（４Ａ）に入力して、プロ グラムされた流量の値に無関係に前記ディスペンサユニットに載った粉粒体の重 量を正確に制御、維持し、第３の制御ループは、第１の制御ループのディスペン サユニットのプログラムされた流量設定値が混合された、前記重量調整装置（２ ２）から出力される補正信号を、前記取り出し用エンドレスベルト（３）の減速 機付モータ装置（４）の変速装置（４Ａ）に対して補正設定値として入力し、該 変速器の制御装置は、該減速機付モータ装置（４）に取り付けられた速度検知器 （４Ｂ）から供給される測定速度を該補正設定値と比較して該減速機付モータ装 置（４）の速度を常に一定値に調整して、前記重量調整装置（２２）から出力さ れる補正信号に応じて前記取り出し用エンドレスベルト（３）の線速度を正確に 調整することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
5. ５．始動時に前記ディスペンサユニットが空のときには、前記重量調整装置（２ ２）の出力信号は、該ディスペンサユニットのエンドレスベルト（１５）に徐々 にしかも一様に前記粉粒体を載せる機能をもつ積載開始装置からの信号によりマ スクされ、該ディスペンサユニットのエンドレスベルト（１５）上の粉粒体の重 量が前記前もってプログラムされた内部設定値に達したときには該重量調整装置 からの信号に切り換わって該ディスペンサユニットのエンドレスベルト（１５） 上の粉粒体の重量が一定に維持されることを特徴とする請求の範囲第４項に記載 の装置。
6. ６．前記重量伝達装置（２３）からの重量信号は第２の数値計算機の入力に入力 され、前記ディスペンサユニットのエンドレスベルト（１５）の減速機付モータ 装置内に設置した速度検知器（１６Ｂ）からの速度信号はコード化されたディジ タル信号となって該数値計算機の別の入力に入力されて、該数値計算機では以下 の式、 （瞬間流量測定値）＝（前記ディスペンサユニットのエンドレスベルト上の粉粒 体の瞬間重量測定値）×（該ディスペンサユニットのエンドレスベルトの瞬間速 度測定値）の数値計算が実行されて、瞬間流量測定値がディジタル表示器（２４ ′）に直接表示され、該表示値を該ディスペンサユニットの流量設定値（２１） と比較することにより該ディスペンサユニット（８）の動作が正常かどうかを確 かめることができることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置。
7. ７．第２の数値計算機から出力される瞬間流量測定値を表わす信号は２つの電子 回路で処理され、カウンタとして使用される第１の電子回路では、前記瞬間流量 測定値アナログ信号はこの信号の振幅に比例し且つ重量測定される粉粒体の単位 量あたりひとつ発生するパルスからなるパルス信号に変換され、このパルスをデ ィジタルカウンタ（２５）でカウントして記憶することにより通過した粉粒体の 量を知ることができ、アラーム制御に使用される第２の電子回路では、調節可能 な２つのアラーム閾値をもつ比較器で、前記瞬間流量測定値信号が前記流量設定 値（２１）信号と比較され、該瞬間流量測定値信号が一方の閾値を越えた場合に は所定の時間後にアラーム制御回路（２６）により光および／または音のアラー ムのリレーが動作し、その時間よりも長い所定の時間後に本装置全体を停止させ る別のリレーが動作することを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。