KR100912758B1 - 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법 및 장치 - Google Patents

벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

적정량 분배장치의 분배 정밀도를 증가하기 위하여, 벌크재료는 저류기(1)보다 상류에 있는 중간저장용기(6)내에 임시로 저장되며, 보상압력치에 도달했을 때에만 반송된다. 본 발명은 또한 중간용기(6)상의 플랩(4,5)을 가지는 해당 장치와도 관련된다.

Description

벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR GRAVIMETRIC DOSING BULK MATERIAL}
본 발명은 각각 특허청구의 범위 1 항 및 8 항의 서문에 기재된 특징을 가지는 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법 및 장치에 관한 것이다.
분말상태의 재료로 채워진 용기에서 재료를 방출하기 위한 방법 및 장치는 독일특허공보 DE 34 13 757 A1 호에 공지되어 있다. 동 건의 경우에, 적어도 한개의 공급파이프가 저류기내로 개방되어 있고, 그를 통하여 분말상태의 벌크재료가 연속적으로 한개 또는 여러개의 저류용기로부터 뽑아져 나오며, 그 곳에서 조금씩 첨가되는 방식으로 무게를 달아서, 바닥의 자물쇠를 개방한 후, 교반기로 공급된다. 분말상태의 일군의 재료를 적정량 분배하기 위한 그러한 교반장치는 세라믹산업에 사용되는데, 예를 들면 다양한 접착제, 충진제, 염료 및 첨가제의 여러 혼합물의 양이 측정된다. 벌크재료는 정량측정용기로 콘베이어 웜 또는 유압식 콘베이어 시스템을 경유하여 공급된다. 정량측정의 정밀도는 본질적으로 그러한 정량측정장치가 위치되는 유압식 콘베이어 시스템내의 압력조건에 좌우된다. 충분한 측정정밀도를 확보하기 위하여는, 예를 들어 밸브의 작동을 통하여 콘베이어 시스템내에서 발생하고 측정기계에 큰 영향을 미치는 압력의 갑작스러운 변동이 방지되어 야만 한다. 매우 빈번하게, 재료의 충만 및 배출을 위한 출입용 도관들은 접속부위에서 수평적으로 안내됨으로써 압력의 변화가 정량측정 셀에 어떠한 영향도 미치지 않도록 되어 있다. 그러나 이러한 측정장치는 측정신호에 대하여 압력조건의 영향이 완전히 배제되도록 하기에는 부족하며, 따라서 낮은 압력의 차이나 알수 없는 공기의 누출의경우에 측정결과가 바뀔수 있다.
측정용기의 조절방법은 독일특허공보 DE 33 10 735 A1에서 공지되어 있는데, 여기에서는, 측정용기의 부하나 중량에 있어서의 명백한 변화로부터, 보정변수가 온도나 압력에 근거하여 결정되고, 이것이 가산 또는 감산의 형태로 측정신호에 중첩이 되도록 하는 방식으로 측정결과에서 발휘되는 어떠한 힘의 변화에 따른 효과를 최소화하도록 하고 있다. 직접적인 영향이 측정신호에 미치기 때문에, 그러한 시스템의 영점을 조정하는 능력은 아예 포함되지 않고 있다.
유럽특허공보 EP-B-0 644 406 의 출원인에 의하여, 중량측정 용기내의 압력을 측정하기 위한 압력센서의 구성이 공지되었으며, 이는 측정용기내를 지배하는 압력조건들을 개별적으로 검출하는 것이 가능하도록 하고 있다. 측정셀의 측정신호는 특정 문턱압력치의 아래로 떨어지거나 도달할 때에만 등록되도록 전자식 측정시스템에 의하여 받아들여진다. 이렇게 함으로써, 영점이 정해진 측정셀및 전자식 측정시스템의 중량측정결과를 바꿀수도 있는 과도한 부압 또는 과도한 압력하에서 측정이 행해지지 않도록 방지한다. 측정결과의 등록및 그 결과를 다음 적정량 분배단계로 보내는 일은, 측정용기내의 압력이 실질적으로 주위의 대기조건에 대응할 때까지는 일어나지 않는다. 이 시스템은 유압식 배출을 위하여는 거의 적절하지 못한데, 특히 낮은 공기양을 가지는 낮은 콘베이어 시스템의 경우에는 특히 그러하다.
본 발명은 특히 작은 콘베이어 시스템에서, 높은 측정정밀도가 달성될 수 있는 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법 및 장치를 각각 제공함을 목적으로 하는 것이다.
이러한 목적은 특허청구의 범위 제 1 항의 특징을 가지는 방법 및 제 8 항의 특징을 가지는 장치에 의하여 달성될 수 있다.
도 1 의 용기 측정장치의 실시예를 나타내는 도면이다
본 발명의 한 실시예에 따르면, 중량측정식 적정량 분배장치용의 정량측정용기 또는 저류소의 상부에 밸브록을 가지는 중간용기가 그 용기로의 벌크재료의 공급 및 배출을 제어하기 위한 합목적적인 방식으로 사용된다. 이는, 특히 정량분배공정의 시작시에, 유압식 콘베이어 시스템으로부터 빠져나가는 공기의 누출이 없도록 보장한다. 이와 같이 중량측정식 적정량 분배장치의 충만 및 배출도관에 의한 힘의 작용을 보상하는 것은 전체적인 정밀한 적정량 분배로 이르게 한다.
기타의 유용한 실시예들은 발명의 요지의 하부 청구항을 구성한다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 도 1 은 용기측정기계의 실시예를 나타내는 도면으로서, 이 기계는 중량측정식 적정량 분배장치(20)의 저류기(1)는, 본 실시예의 경우 프레임의 하부에 배치되는 적어도 한개의 중량측정셀(2)을 통하여 지지된다. 측정셀(2)의 출력은 일체화된 적정량 분배제어(일점쇄선의 화살표 참조)를 행하는 전자식 중량측정 시스템(3)에 접속되는데, 이 시스템은 분배장치(20)를 운용할 때의 중량 및 저류기(1)의 중량을 제어컴퓨터내에 등록, 처리 및 표시한다. 분배제어 유니트는 또한, 관형상의 중간용기(6)로 수렴되는 공급파이프(1a)상의 하부 플랩(4)을 작동하며, 중간용기는 그의 위쪽에 위치하는 보관용기(사일로)와 접속한다. 이 사일로는 상세히 나타내지 않았으며, 상부 플랩(5)은, 전자식 중량측정 시스템(3) 또는 적정량 분배제어 유니트에 의하여 작동되는 사일로(7)의 아래쪽에 배치된다. 이러한 플랩들을 가지는 중간용기(6)는 교호적인 방식으로 작동될 수 있으며, 따라서 소위 밸브락(valve lock)을 형성한다.
배출플랩(10) 또는 정지 슬라이드밸브는 저류기(1)의 아래쪽에 마련되며, 이 플랩 또는 슬라이드 밸브는 또한 분배제어 유니트에 의하여도 작동될 수 있으며, 유압식 배출기, 특히 분배 로우터(rotor) 중량측정기계를 가지는 중량측정식 적정량 분배장치(20)에 접속된다. 분배 로우터 적정량 분배장치(20)의 저류기(1)는 2개의 플랩(4) 및 (5)과 중간용기(6)에 의하여 형성되며, 다음과 같이 작용한다:
처음에 중간용기(6)의 상부 플랩(5)이 개방된다. 코크스(coke)의 가루와 같은 벌크재료가 사일로(7)로부터 (상부 슬라이드가 개방되었을 때), 상부 플랩(5)과 하부플랩(4)의 사이에 위치한 중간용기(6)로 흘러들어간다. 그 속으로 들어간 것과 교환되어, 배출된 공기가 사일로(7)내로 도입된다. 상부플랩(5)은 시간이 충분히 지나거나 또는 중간용기의 충만프로우브의 신호에 의하여 폐쇄된다. 코크스로 채워진 중간용기(6)내의 압력이 압력센서(9)에 의하여 검출되고 그 압력신호는 전자식 중량측정 시스템(3)으로 안내되며, 따라서 압력은 전자식 중량측정 시스템내에 일체로 되어 있는 압력제어 기구의 수단에 의하여 저류기(1)의 압력, 또는 펌프(16)를 통하여 압축된 공기를 공급함으로써 압력센서(29)로 측정되는 바와 같은 압력을 약간 상회하는 압력으로 되고, 이 압력은 적정량 분배장치(20)가 비워질 때 유압식 컨베이어 라인(11)으로부터의 공기의 누출에 의하여 얻어지는 것이다. 그리고 하부플랩(4)이 전자식 중량측정 시스템(3)에 의하여 주어진 명령을 따라서 개방된다. 따라서 코크스 분말은 공급파이프(1a)를 통하여 그의 아래쪽에 위치한 저류기(1)내로 배출된다. 중간용기(6)상의 하부플랩(4)은 짧은 시간후에, 또는 충만레벨 프로우브(8)의 비워짐 보고에 의하여 다시 폐쇄된다. 저류기(1)에 의하여 전달된 것과 같은 중간용기(6)내의 공기의 압력은, 선택적으로는 해제밸브(12)를 개방함으로써 해제될 수 있다. 이러한 반복주기는, 각 저류기(1)의 중량으로부터 결정된 바와 같은 충만레벨 요구 및 적정량 분배 로우터 분배장치(20)에서 요구되는 적정량 분배출력및 재료의 이동태양에 따른 시간변화에 관한 간격을 두고 반복된다.
그리고, 코크스의 분말은 저류기(1)로부터 적정량 분배장치(20)의 셀휠(cell wheel)로 연속적으로 들어가게 된다. 상술한 바와 같이, 셀휠 또는 적정량 분배로우터는 측정셀(2)상에 기대거나 그 곳에 매달림으로써 축(18)의 주위로 선회할 수 있으며, 따라서 중량측정 신호를 공급하게 된다. 사일로(7)와 마찬가지로, 저류기(1)는 선택적으로는 코크스 분말을 액체화하기 위한 유통장치(13)를 포함하여 구성된다. 재료의 흐름을 부가적으로 보조하기 위하여, 모우터로 구동되는 연속적으로 작동하는 교반날개(1b)가 저류기내에 설치된다. 저류기(1)내의 충만된 높이는, 따라서 측정장치에 의해서 중량측정적으로 검출되며, 그의 충만상태는 플랩(4,5)을 작동함에 따라서 조절된다.
상술한 바와 같이, 중간용기(6)내의 압력을 검출하고 압력센서(29)에 의하여 검출된 바에 따른 저류기(1)내의 압력과 균형을 이루도록 하기 위하여 중간용기내에 압력센서(9)를 마련하는것이 적절하다. 압력센서(29)와 같이, 압력센서(9)는 전자식 중량측정 시스템(3)에 접속되며, 여기에서 특정한 문턱압력치가 결정되고, 필요한 정밀도에 따라서, 바람직하게는 폐쇄시의 압력차이를 0으로 하여, 설정치로 저장된다. 중간용기(6)의 압력센서(9)가 바람직하게는 0에 가까운 보상 또는 한계 압력치에 해당하는 저류기(1)내의 압력센서(29)의 압력치와 비교하였을 때만 하부플랩(4)을 개방하도록 전자식 중량측정 시스템(3)이 신호를 발하게 되며, 따라서 그 후 동일한 압력레벨에 근접한 저류기(1)내에서 적정량 분배가 이루어진다. 여기서, 상기 보상 또는 한계 압력치는 중간용기(6)의 압력과 저류기(1)의 압력 사이의 차이를 말한다.
더우기, 압력센서(19)는 전자식 중량측정 시스템(3)내의 압력센서(9) 및 (19)의 압력신호를 그의 압력신호와 상호적으로 조정하기 위하여 유압식 컨베이어 라인(11)내의 압력조건을 검출할 수 있다. 적은 양의 체적이 이동하는 경우일지라도 분말상태의 벌크재료를 채움에 있어서는 비교적 높은 압력이 중간용기(6)내에 달성되므로, 신속한 감압을 위하여는 적어도 한개의 해제밸브(12)를 마련하는 것이 적절하며, 따라서 원하는 한계압력치 및, 부분적으로 완전한 압력의 균형이 가능한한 신속하게 이루어질 수 있도록 한다. 예를 들면 분말상태의 재료가 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 해제밸브(12)와 같은 필터가 사용될 수 있다. 중간용기내의 압력을 조정하기 위하여, 또한 압력의 감소를 달성하기 위하여 저류기(1)내에 유사한 압력해제 장치(17)가 마련될 수도 있다. 반대로, 하부플랩(4)을 개방하기 전에 압력의 균형 또는 조정을 위하여 압축공기 펌프(16)를 통하여 저류기(1) 및 중간용기(6)의 가압이 있을 수 있다.
유압식 콘베이어 장치(11)에 관한 실시예에 있어서, 중량측정장치의 오동작에 관한 누출공기 및 유통불량은, 배출장치를 통한 플랩(4,5)과 함께 중간용기(6)및 저류기(1)내의 압력조건의 보상의 결과로 더 이상 발생하지 않는다. 압력센서(9) 및 (29) 또는 (19)의 압력측정의 결과로서, 적정량 로우터 분배장치(20)의 벌크재료의 운송은 최적화될 수 있다. 저류기내에 과압력이 있는 경우에는, 중간용기(6)가 압축공기 펌프에 의하여 가압될 수 있고, 따라서 저류기(1)에 대한 압력조절이 이루어진다. 중간용기(6) 및 저류기(1)내의 압력조건의 이러한 조절은, 유통불량 및 적정량 분배장치(20)내의 입자의 복귀흐름을 피함으로써 분배정밀도를 증가할 수 있도록 한다.
저류기(1)내의 부압(負壓)에 있어서도 반대상황이 발생할 수 있다.저류기(1)내의 부압은, 예를 들면 컨베이어 라인(11)이 흡입장치로서 구성되었을 때 발생할 수 있다. 이 경우에는 벌크재료를 반송하기 위하여 하부플랩(4)을 개방하기 전에 저류기(1) 또는 중간용기(6)를 배기하거나 또는 가압함으로써 압력이 보상될 수 있다.

Claims (10)

  1. 보관용기로부터 저류기로 공급되고, 전자식 중량측정 시스템으로 보낼 측정신호를 결정함으로써 중량이 측정되고, 상기 저류기로부터 중량측정식 적정량 분배장치로 배출되는 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법에 있어서,
    상기 벌크재료는 저류기(1)내에서 중량이 측정되기 전에 중간용기(6)내에서 중간에 임시로 저장되며 보상압력치에 도달할 때에만 배출되고,
    중간용기(6)는 해제밸브(12)로부터, 그리고 저류기(1)는 압력해제 장치(17)로부터 배기되는 것을 특징으로 하는 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 중간용기(6) 및 저류기(1)내의 압력이 연속적으로 측정되는 것을 특징으로 하는 분배방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 벌크재료를 부압 또는 과압으로 유압식 충만/배출하는 경우에, 콘베이어 도관(11)내의 압력이 부가적으로 측정되고, 보상압력치를 결정하기 위하여 중간용기(6)내의 압력과 비교되는 것을 특징으로 하는 분배방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 보상압력치는 0의 압력차로 고정되는 것을 특징으로 하는 분배방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중간용기(6) 및 저류기 (1)내에서 측정된 압력, 및 그들의 차압치가, 적정량 분배장치(20)를 제어할 목적으로 분배제어유니트 또는 전자식 중량측정 시스템(3)으로 도입되는 것을 특징으로 하는 분배방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 중간용기(6) 및 저류기(1) 중 하나 또는 양쪽이 펌프(16)에 의하여 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는 분배방법.
  8. 벌크재료 공급라인에 접속되며, 전자식 중량측정 시스템에 접속된 적어도 한개의 중량측정 셀상에 위치하는 저류기를 가지는 벌크재료의 중량측정식 적정량 분배장치에 있어서,
    중간용기(6)가 마련된 플랩(4,5)이 저류기(1)의 상부에 배치되고,
    적어도 한개의 충만레벨 프로우브(8)가 중간용기(6)내에 마련되는 것을 특징으로 하는 중량측정식 적정량 분배장치.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서, 압력을 측정하기 위하여 중간용기(6) 및 저류기(1)내에 각각 압력센서(9, 29)가 마련되는 것을 특징으로 하는 분배장치.
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