JPH01236113A - 搬送ガス流に流動可能な物質を混入するための装置 - Google Patents

搬送ガス流に流動可能な物質を混入するための装置

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JPH01236113A
JPH01236113A JP1005024A JP502489A JPH01236113A JP H01236113 A JPH01236113 A JP H01236113A JP 1005024 A JP1005024 A JP 1005024A JP 502489 A JP502489 A JP 502489A JP H01236113 A JPH01236113 A JP H01236113A
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/02Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • G05D11/13Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
    • G05D11/135Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by sensing at least one property of the mixture
    • G05D11/138Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by sensing at least one property of the mixture by sensing the concentration of the mixture, e.g. measuring pH value

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、搬送ガス流に流動可能な物質を混入するため
の装置及びこの装置を作動する方法に関する。
〔従来の技術J この種の装置は、例えば継ぎ目なし管の製造、の際の赤
熱鋼片の内面のスケール除去のために使用される。これ
らの装置は、搬送ガス流に粉末状のスケール除去剤を混
入するために使われ、この搬送ガス流は赤熱嘴片の中を
通される。しかしこの装置は他の使用にも役立ち、搬送
ガス流に他の流動可能な物質、特に他の粉末状物質ある
いは粒状又は粒子状物質を混入することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本°発明の課題は、正確に定められた種々の物質層及び
/又は物質濃度(搬送ガス量適たりの物質量)を搬送ガ
ス流に選択的に混入しかつ異なる物質量又は物質濃度を
次々と続けて混入することを可能にすることである。
帽1を解決するための手段〕 本発明によればこの課題は、気密に閉鎖可能な物質入口
と搬送ガス導管へ開口し遮断機構により遮断可能な物質
出口とを持つ、圧縮ガス導管に接続された貯蔵容器と、
搬送ガス流に異なる物質量及び/又は物質濃度を混入す
るための複数のプログラムが記憶されているプログラム
記憶装置とプログラム選択用の選択装置とを持つ、3!
断機構並びに圧縮ガス導管内の第1の圧力調節器及び搬
送ガス導管内の第2の圧力調節器の目標値を制御するプ
ログラム制御装置とが設けられ、各プログラムが、遮断
機構の開閉用の時間制御される切り換え命令と、第1及
び第2の圧力調節器用の2つの異なる目標値とを持つ°
ていることによって解決される。
遮断機構のrMJ閉用の時間制御される切り換え命令と
、各プログラムの第1及び第2の圧力調節器用の両方p
異なる目標値とが、物質量及び物質濃度を決める。物質
濃度は、大体において両方の目標値の差によって決めら
れる。物質憤もやはり目標値の差によりかつ付加的にさ
らに遮断機構の開放時間により決められ、この#l質潰
は開放時間に比例して増加せずかつ目標値の差の変化(
従って濃度)による場合の方が開放時間の変化による場
合よりも正確に物質遣の変化を達成せしめる。
〔発明の効果刀 本発明の利点は、例えば鋼片のスケール除去“のために
装置を使用する場合に、スケール除去剤が各綱片微設定
のために、所要全量及び濃度に正確に必要な、すなわち
単位面積当たりに必要な量を塗布でき、その結果鋼片面
にわたるスケール除去剤の均一な分布及びスケール除去
剤の最小限の消amで良好なスケール除去が達成され、
ることに見られる。そして、各鋼片の大きさのために適
当なプログラムがプログラム制御装置に記憶されかつ選
択装置によりその都度取り出され得ることによって、寸
法(直径及び/又は長さ)の異なる鋼片に迅速に次々と
スケール除去剤の量及び/又は濃度を適当に変えてスケ
ール除去することができる。
装置の好ましい実施態様及びこの装置の作動方法が、特
許請求の範囲第2項ないし第8項に記載されている。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面により以下に詳細に説明する。
図示した装置は、搬送ガス流に粉末状のスケール除去剤
又は酸洗い剤、例えば搬送ガス流によって鋼片の内面に
塗布される、欧州特許出願第169413号明細書に記
載されているような酸洗い剤の選択可能な量及び濃度を
混入するために使われる。
この装置は、圧縮ガス導管lに接続されたスケール除去
剤用貯蔵容器2を持っており、この貯蔵容器は、多数、
例えば20〜30の鋼片のスケール除去のために十分な
量のスケール除去剤を収容できる木きさに定められてい
る。容器2の上部に配置された物質人口3は、遮断機構
4を介して、その上に配置された補充ホッパ5と接続し
ている。容器2の下に配置されている物質出口6は遮断
機構7により遮断可能でありかつ搬送ガス導管10の接
続管片8と接続されている。圧縮ガス導管1及び避退ガ
ス4管1oは、例えば圧縮空気回路網又は圧縮機から、
圧縮空気を供給され又は不活性ガス、例えば窒素を供給
され得る。
物質を混入された搬送ガスが通る、流れ方向に見て接続
管片8の後ろに位置する搬送ガス導管10の部分が、排
出装置11の流通機構に接続されている。(詳細には示
されていない)排出装置11は、例えば欧州特許出願第
250881号明細書に記載されている装置によれば、
(図示してない)旋回流発生器を備えている。この旋回
流発生器は搬送ガス導管の分岐導管12に接続されてお
り、この分岐導管は流れ方向に見て接続管片8の前で搬
送ガス導管10から分岐されている。
圧縮ガス導管l内に流れ方向に見て接続管片8の前に位
置する搬送ガス導管!0の導管部分に及び分岐導管12
内に、それぞれ電気的に制御可能な遮断機構20.21
!22と、制御可能な目標値を持つ圧力調節器23.2
4.25とが配置されている。圧力調WI器23.24
,25 七して、例えばヘルピゲル社の圧力調節弁XR
Eが適しており、この圧力調節弁は、電圧又は抵抗に関
係して圧力を調節する。
容器2及び補充ホッパ5の下部にそれぞれレベル検出器
27 、28が配置されており、このレベル検出器は最
低混入レベルに達したこと又は下回ることを検出する。
最高混入レベルに達したこと又は越えたことを検知する
ために、容器2の上部に別のレベル検出器29が配置さ
れている。(従って補充ホッパの上部に付加的なレベル
検出器を配置することができる。)補充のために必要な
容器2の排気は、排気弁30により行なわれる。容器2
及び補充ホッパ5の下部にさらにそれぞれ振動装置31
が配置されており、この振動装置は、物質が均一に分布
されて滑って行くことを保証する。
遮断機構417.20〜22、圧力調節器23〜25、
排気弁30及び振動装置31は、プログラム記憶装置3
4と時計とを持つプログラム制御装置33により制御さ
れ、このプログラム制御装置の入力端及び出力端は35
及び36で示されている。
これは、三菱電機の1000語RAM/E P ROM
記憶装置を持つMELSECF2−60M型の、いわゆ
る記憶プログラミング可能な制御装置(SPS)である
プログラム記憶装置34に、異なる物質量及び物質濃度
を搬送ガス流に混入するための複数のプログラムが記憶
されており、これらのプログラムはそれぞれ特定の鋼片
の大きさに対応せしめられている。これらの異なるプロ
グラムをそれぞれ完全なプログラムとしてプログラム記
憶装置34に記憶することができ又は、さらに以下に詳
細に説明されるように、複数の興なるデータセットを持
つ共通の主プログラムを記憶することができ、これらの
異なるデータセットはそれぞれ主プログラムの変更プロ
グラムを形成する。プログラム選択又は変更プログラム
の選択は、選択装置37によって行なわれる。各プログ
ラム又は各変更プログラムは、さらに以下に詳細に説明
されるように、遮断機構4,7.20〜23.30の開
閉用の時間制御される切り換え命令と、圧力調節器23
〜25用のそれぞれの目標値+5x1、T’x29px
3とを持っている。・物質量及び物質濃度にとって重要
なのは、圧力調節器23及び24の目標値T’xl I
 pX2の差及び時間制御される切り換え命令により決
められる遮断機n7の開放時間tx2である。物質濃度
はさらに圧カー筒器25の目標値px3に左右され、こ
の圧力調節器は、付加的に分岐導管12を通って排出装
@llへ流入するガスの流れを調節する。(pえ3が大
きければ大きいほど濃度は小さくなる。)圧力調H器2
3〜25の目標値DX1*px2+px3は、プログラ
ム制御装置33によって、第2図に概略的に示した電位
差計制御装置38を介して制御される。プログラム経過
は赤外線検出器40により引き起こされ、この赤外線検
出器は、(次の)赤熱鍔片がスケール除去のための位置
に達した場合に、応答する。スケール除去された鋼片の
更なる搬送は、プログラム制御装置33の出力端36に
接続された命令発信器41によって引き起こされる。
第3因に示したフローチャートの例で、プログラム経過
を以下に説明する。プログラム記憶装置34に、フロー
チャートに示したプログラムと、各鋼片の大きさについ
ての4つの時間値tx1.tx2.tx3.tx4を持
つデータセットと、3つの圧力目標値pえlypえ2+
p工3とが記憶されており、この場合、Xは鍔片の大き
さに対応せしめられたデータセットの選択番号である。
時間値tXl及び圧力目標値pア3は、搬送ガス流への
物質の混入前に、以下に説明されるように、排出装置1
1から流出する搬送ガスの渦巻き状の運動ができるよう
な大きさに選ばれている。ゆるんだスケールが鋼片から
吹き出されなければならない場合は、時間値を旧を一層
長く定めることもできや。時間値”x2及び圧力目標値
px1.pX2は所望の物質量及び物M濃度に応じて選
ばれている。時間値tx3は、遮断機構7の閉鎖後に搬
送ガス導管10内に存在する物質が完全に又はほぼ完全
に吹き出されるように選ばれている。時間値tx4は補
充時間を制限しかつ鋼片の搬送サイクルに応じて、待ち
時間の発生なしに補充がスケール除去された鋼片の導出
とスケール除去されるべき次の鋼片の導入との間の時間
で行なわれる程度に短く定められている。
下の表に、種々の温片の大きさについて3つのデータセ
ットの例が示されており、これらの鋼片の大きさは、搬
送ガス導管10の直径25mm及び接続管片8と排出装
置11との間の部分の長さIonに基づいている。
x  =  1           x  =  2
          x  =  3tll=l10S
   t21−1.5 S   t31−2.05t1
2=1−OS    t22=1.Q  S    j
32=1.5 5t13=0.5 S   j23:l
、Q S   t33::2−O5j14=2.5 S
    t24=2−55    t34=2.5 S
pH=1.Q bar  p21=1.3  bar 
 I’31=1.7  barp12=4.Q bar
  p22=4.5 bar  p32=:5.Oba
rp13=:1.0 bar  p23=2.o ba
r  p33=2.5 bar対応せしめられた綱片の
大きさ及び以下に説明するプログラムにより排出される
物質の量はx  ==  1     x  =  2
      x  =  3洞片の直径 15.2 c
m  20.6 am  24.8 am調片の長さ 
900 am   1000 ell  1100 c
wr物質世   215 g   315g   43
0 gプログラム開始の際、選択装置の位置xに対応す
るデータセットtxi + tx2+ tx3+ tx
4+ pxl + pX2+px3が続み出される。3
つの圧力調節器23,24゜25の圧力目標値は、電位
差計制御装置38を介して値1’x 1 + pX21
 px3に合わされる。赤外線検出器40は読み出され
かつこの赤外線検出器が赤熱綱片の存在を表示したらす
ぐ排出装flllの位置決めのための命令が与えられる
。続いて時間がOに設定されかつ同時に開放命令が遮断
機構21122へ与えられる。
搬送ガスは今や導管10及び排出装置11を通って流れ
かつ同時に分岐導管12を通って流れ、それにより、排
出装置allから流出する搬送ガスの渦巻き状運動がで
きる。時間txlの経過後に開放命令が遮断機構7へ与
えられかつ時間が0に戻される。導管lからの圧縮ガス
により物質は今や搬送ガス導管10内へ押し流されかつ
それにより搬送ガスは物質を混入される。(遮断機n2
0は開いている。)時間tx2の経過後に閉鎖命令が遮
断機構7へ与えられかつ時間が再び0に爬される。それ
により搬送ガス導管10内への物質流入は遮断されてい
るが、しかし搬送ガスはさらに流れて行きかつまだ導管
10内にある物質を押し出す。時間tx3が経過したら
すぐ閉鎖命令が遮断機構21及び22へ与えられ、それ
により搬送ガス流が遮断される。同時に搬送命令が命令
発信器41へ与えられ、この命令発信器は、スケール除
去された綱片の更なる搬送及びスケール除去されるべき
次の鋼片の供給を引き起こす。続いてレベル検出器27
が読み出される。容器2内の最低混入レベル輸1nを下
回っていない場合は、プログラムが開始する。
最低混入レベルfwinを下回った場合は、以下に説明
する補充サブルーチンが開始する。時間は0に戻されか
つ閉鎖命令が遮断機構20へ与えられ、開放命令が排気
弁30及び遮断機構4へ与えられ、作動開始命令が振動
装置3Iへ与えられる。補充ホッパ5内にある物質は今
や容器2の中へ滑り込む。その後、レベル検出器ること
を表示する場合に又は時間tx4が経過した場合に、閉
鎖命令が遮#fr機構4及び30へ与えられ、開放命令
が遮断機構20へ与えられかつ作@停止命令が振動装置
31へ与えられる。
これで補充過程は終了し、今や再び気密に閉じられた容
器2は、開いている遮断機構20により圧夕pxlを加
えられる。レベル検出f!J28は読み出され、そして
混入レベルが補充ホッパ5の最低混入レベル−1nを下
回る場合は、表示装置が作動開始され、この表示装置は
ホッパ5の所要補充を表示し又は自動的に引き起こし、
その後プログラムが開始する。
次の綱片が異なった寸法を持っている場合は、現在のプ
ログラムの経過中に選択装置37の選択装置位置Xが操
作員により適当に変えられるので、プログラム開始の際
にこれらの異なった綱片寸法のために新しい選択装置位
jllXに対応するデータセットtxl、tx2+tx
3.tx4+1’xl、I)x2+1’x3が読み取ら
れかつプログラムがそれに応じて変更されて経過する。
手で調節できる、プログラムを選択するための選択装置
の代わりに又はこの選択装置に加えて、自動選択装置を
設けることができ、この選択装置は適当な測定機構によ
って、スケール除去されるべき次の鋼片の寸法(直径及
び長さ)を決めかつこれらの寸法に対応するプログラム
を選ぶ。
遮断機構22の開閉は、例えば遮断機構21の開閉と同
時に行なわれるので、ガスは旋回流発生器及び排出装置
11の流通機構へ同時に供給される。しかしプログラム
は、選択装置によって選択可能な、遮断機構21及び2
2の開放又は閉鎖の間の時間差が生ずるように構成され
得る。
(図示してない)音響及び光外乱通報装置が設けられる
のが好ましく、これらの外乱通報装置は、(図示してな
い)圧力センサが容器の内部において超過圧力を表示し
又はレベル検出器27が補充後に容器2内の最低混入レ
ベルを下回る−ことを表示する場合に、制御装置33に
より作動せしめられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の概略構成図、第2図は第1
図の装置の圧力調節器の電位差計制御装置の構成図、第
3図は第1図の装置の制御装置の、選択装置により変更
可能な主プログラム及び補充サブルーチンのフローチャ
ートである。 1・・・圧縮ガス導管、2・・・貯蔵容器、3・・・物
質入口、6・・・物質出口、7・・・遮断機構、10・
・・搬送ガス導管、23.24・・・圧力調節器、33
・・・プログラム制御装置、34・・・プログラム記憶
装置、37・・・選択装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 気密に閉鎖可能な物質入口(3)と搬送ガス導管(
    10)へ開口し遮断機構(7)により遮断可能な物質出
    口(6)とを持つ、圧縮ガス導管(1)に接続された貯
    蔵容器(2)と、搬送ガス流に異なる物質量及び/又は
    物質濃度を混入するための複数のプログラムが記憶され
    ているプログラム記憶装置(34)とプログラム選択用
    の選択装置(37)とを持つ、遮断機構(7)並びに圧
    縮ガス導管(1)内の第1の圧力調節器(23)及び搬
    送ガス導管(10)内の第2の圧力調節器(24)の目
    標値を制御するプログラム制御装置(33)とが設けら
    れ、各プログラムが、遮断機構(7)の開閉用の時間制
    御される(t_x_1、t_x_2)切り換え命令と、
    第1及び第2の圧力調節器(23、24)用の2つの異
    なる目標値(P_x_1、P_x_2)とを持つている
    ことを特徴とする、搬送ガス流に流動可能な物質を混入
    するための装置。 2 搬送ガス導管(10)内に流れ方向に見て物質出口
    (6)の開口位置の前に配置された第2の遮断機構(2
    1)が制御装置(33)により制御され、かつプログラ
    ムが両方の遮断機構(7、21)の開閉用の時間制御さ
    れる(t_x_1、t_x_2、t_x_3)切り換え
    命令を持つていることを特徴とする、請求項1に記載の
    装置。 3 制御装置(33)により制御される第3の遮断機構
    (4)を介して物質入口(3)と接続している補充ホッ
    パ(5)と、制御装置(33)により制御される圧縮ガ
    ス導管(1)内の第4の遮断機構(20)と、制御装置
    (33)により制御される容器(2)の排気用の排気機
    構(30)と、容器(2)の下部に配置され制御装置(
    33)と接続されているレベル検出器(27)とが設け
    られ、このレベル検出器が最低充填レベル(f_m_i
    _n)に達したこと又は下回ることを通報し、プログラ
    ム記憶装置(34)に補充プログラムが記憶され、この
    補充プログラムによつて制御装置(33)が最低充填レ
    ベル(f_m_i_n)に達したこと又は下回ることを
    通報するレベル検出器(27)において第1の遮断機構
    (7)に対する閉鎖命令により閉鎖命令を第4の遮断機
    構(20)へ与えかつ開放命令を排気機構(30)及び
    第3の遮断機構(4)へ与えかつ予め選ばれた時間(t
    _x_4)の経過後に閉鎖命令を第3の遮断機構(4)
    及び排気機構(30)へ与えかつ開放命令を第4の遮断
    機構(20)へ与えることを特徴とする、請求項1又は
    2に記載の装置。 4 容器(2)の上部に配置され制御装置(33)と接
    続されている第2のレベル検出器(29)が、最高混入
    レベル(f_m_a_x)に達したこと又は越えたこと
    を通報し、制御装置(33)が補充プログラムの実行の
    際に、第2のレベル検出器(29)が最高充填レベル(
    f_m_a_x)に達したこと又は越えたことを通報し
    たらすぐ閉鎖命令を第3の遮断機構(4)へ与えること
    を特徴とする、請求項3に記載の装置。 5 容器(2)及び/又は補充ホッパ(5)の下部に1
    つの又はそれぞれ1つの振動装置(31)が配置されて
    いることを特徴とする、請求項1ないし4のうち1つに
    記載の装置。 6 搬送ガス流に粉末状のスケール除去剤を混入しかつ
    管又は鋼片の内面にスケール除去剤を塗布するための装
    置において、排出装置 (11)が、搬送ガス導管(10)の出口に接続された
    流通機構と、流れ方向に見て物質出口(6)の開口位置
    の前で搬送ガス導管(10)から分岐された分岐導管(
    12)に接続された旋回流発生器とを持つていることを
    特徴とする、請求項1ないし5のうち1つに記載の装置
    。 7 制御装置(33)により制御される遮断機構(22
    )が分岐導管(12)内に設けられていることを特徴と
    する、請求項6に記載の装置。 8 第2の遮断機構(21)が第1の遮断機構(7)の
    第1の所定時間(t_x_1)前に開かれかつ第1の遮
    断機構(7)の第2の所定時間(t_x_3)後に閉じ
    られることを特徴とする、請求項2に記載の装置を作動
    する方法。
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