JPH07104231B2

JPH07104231B2 - サンプリングシステム

Info

Publication number: JPH07104231B2
Application number: JP62292650A
Authority: JP
Inventors: 豊守屋; 千春居谷
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH01132927A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、ペイント用樹脂、接着剤用樹脂、インキペ
ースト等の各種合成樹脂製造工業、マヨネーズ、チョコ
レート等の食品製造工業、クリーム等の化粧品製造工業
等において流動物を取り扱う工程に採用されるサンプリ
ングシステムに関する。

〔背景技術〕塗料生産ラインなどのように流動物を取り扱う工程にお
いては、その系路中から流動物の一部を試料として採取
し、それの性状を検査して、常に品質の確保を図るよう
にしている。

そのための試料採取手段として、第15図にみるように、
反応槽等の流動系路体１に取付けられた採取管２にサン
プリングパルス３を備え付けて、同バルブ３を開くこと
によって採取管２を通じて下方の採取容器４に流動物を
採り出すようにしたものがある。このものでは、流動系
路体１の採取口とバルブ３との間に流動物が残留するた
め、その次に取り扱われる流動物が異なるものである場
合には、前回の残留物を完全に取り除く必要があり、そ
のために端切り洗浄が行われるが、その洗浄のために約
２〜３の流動物が使われるので、製品の損失を招いて
いた。採取容器４が上面開放型とされているので、流動
物が、アルキッド樹脂のエステル化反応工程におけるよ
うに200℃以上でかつ含有する溶剤ガスが周辺に放散す
るようなものであると、採取作業が危険かつ非衛生的と
なる。採取容器４の洗浄には手間がかかり、とくに、対
象が前記アルキッド樹脂のように高粘度の流動物である
ときには、洗浄が著しく困難になる。流動物が、時間経
過に伴い反応が進行して架橋性を高める材料であると、
これらの流動物がサンプリングバルブ３や採取管２内に
しつこく残留して、同バルブ３の開閉を阻害したり、採
取管２の内径を狭めたりする。その結果、試料が数回程
度採取されたに過ぎない場合であっても、サンプリング
バルブ３や採取管２内の残留物を取り除く必要がでてく
る。上面開放型の採取容器４を人手で持ち運ぶようにし
ているため、流動物が高温であったり、劇毒物であった
りした場合には、持ち運びに危険が伴い、しかも、こぼ
れないように細心の注意を払う必要があって、持ち運び
に至極手間がかかっていた。上記各種の作業に人手がか
かることは言うまでもない。

採取作業に伴う上記の問題の一部を解決することのでき
るものとして、特開昭59−231434号公報に記載された採
取装置がある。この装置は、反応容器等の周壁にピスト
ン付シリンダを設けておいて、このシリンダにカプセル
（採取具）を装着し、同カプセル内に流動物を採取し
て、目的とする検査場所に持ち運ぶようになっている。
しかし、この採取装置は、サンプリングシステムのうち
の試料採取作業のみに関わるものであり、しかも、採取
作業のクローズド化のみに関わるだけであって、サンプ
リングシステム全体における前記諸問題を解決したもの
ではない。試料のカプセルへの採取が、同カプセル内を
一旦真空にし、この真空力で吸引することで行われるた
め、真空発生装置を必要とし、しかも、カプセル内の真
空力が吸引の進むにつれて弱くなるため、粘度の高い試
料の採取を困難とさせる欠点もあった。

〔発明の目的〕

この発明は、前記事情に鑑み、サンプリングシステムの
全工程を自動化し省力化しクローズド化することを可能
とさせてサンプリングシステム上の安全性を確保しかつ
全工程にかかる時間を短縮するとともに、真空装置を必
要とせず、しかも、高粘度の試料の採取をも可能とする
サンプリングシステムを提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、流動物が入って
いる系から前記流動物の一部を抜き出す流動物抽出手段
と、空の採取具を前記流動物抽出手段に臨ませて同流動
物抽出手段から同採取具に前記流動物の一部を試料とし
て採取する試料採取手段と、試料採取後の採取具から前
記試料を取り出す試料取出手段と、前記試料採取後の採
取具を前記試料採取手段から前記試料取出手段まで搬送
する第１搬送手段と、前記空の採取具を前記試料取出手
段から前記流動物抽出手段に搬送する第２搬送手段とを
備え、前記採取具が、先端開口を採取口とするシリンダ
と同シリンダ内に設けられたピストンとを有し、前記流
動物抽出手段が、前記シリンダの採取口がセットされる
連通口を有していて、前記試料採取手段の働きで前記シ
リンダの採取口が前記流動物抽出手段の連通口にセット
されかつ前記ピストンの動きにより前記試料の前記シリ
ンダ内への採取が行われ、さらに、前記採取具には、ピ
ストンの後退時にその進退動作をロックできるロック機
構を備えており、前記試料取出手段には、第１搬送手段
から受け取った採取具の採取口を下方に向けてシリンダ
を保持する固定具と、シリンダに対してピストンを昇降
させる昇降手段を備え、固定具に保持された採取具の下
方に、計量用受槽を備えた計量手段、残量排出受槽を備
えた残量排出手段および洗浄液受槽を備えた洗浄手段が
部分的に配置されるようになっており、洗浄手段の洗浄
液受槽は、採取具に対して相対的に昇降するようになっ
ているサンプリングシステムを要旨とする。

以下に、この発明を、その実施例をあらわした図面を参
照しつつ詳しく説明する。

第１図ないし第14図は、この発明にかかるサンプリング
システムの一実施例をあらわす。

第１図にみるように、このシステムは、流動物抽出手段
Ａと、試料採取手段Ｂと、第１搬送手段Ｃと、試料取出
手段Ｄと、第２搬送手段Ｅを備えている。流動物抽出手
段Ａは、流動物が入っている系（この実施例では反応槽
であるが、流動物の輸送管等であってもよい）10から流
動物の一部を抜き出す。試料採取手段Ｂは、空の採取具
40を流動物抽出手段Ａに臨ませて同抽出手段Ａから空の
採取具40に流動物の一部を試料として採取する。第１搬
送手段Ｃは、試料採取後の採取具40を試料採取手段Ｂか
ら試料取出手段Ｄまで搬送する。試料取出手段Ｄは、試
料採取後の採取具40から試料を取り出す。第２搬送手段
Ｅは、空の採取具40を試料取出手段Ｄから流動物抽出手
段Ａに搬送する。以下にこれらを詳しく説明する。

流動物抽出手段Ａは、第１図および第２図にみるよう
に、反応槽（流動系路体）10の底部周壁11に取付けられ
た円筒形のシリンダ12を備えている。このシリンダ12
は、前記周壁11に開口した抽出口13を介して反応槽10内
に連通した構造となっている。シリンダ12内には、先端
外周部に第１シーリング14が２段（または１段）に配備
されたピストン15が上下に往復するように設けられてい
る。同ピストン15の先端面は、ピストン中心軸に直交す
る押上面16となっている。シリンダ12の下端部には取付
筒17が直列に接合され、同取付筒17の下端部には、シリ
ンダとピストンからなる駆動手段18が取付けられてい
て、そのピストンロッド19が前記ピストン15の下端部に
接合されている。ピストン15は、取付筒17の上部周壁に
設けられた降下防止機構20によってその自然降下が防止
される一方、その下端部に設けられたフランジ21によっ
てその最上昇位置が決められるようになっている。降下
防止機構20のストッパ22は、取付筒17の周壁に形成され
た凹み23内に待機した状態と、この凹み23から突き出た
状態が得られるように進退自在となっている。すなわ
ち、ストッパ22は、ピストン15が最上部にあるときは、
図にみるようにフランジ21の下方に突出してピストン15
の自然降下を規制し、同ピストン15が駆動手段18の働き
によって上下動するときは、凹み23内で待機して同ピス
トン15の上下動を妨げないようになっている。降下防止
装置20は、反応槽10内の圧力や流動物のヘッド圧が作用
してピストン15が自然降下することを防止する。フラン
ジ21の上面に第２シーリング24が配備されており、ピス
トン15が最上部にあるときは、この第２シーリング24が
シリンダ12の下面に当たり、流動物がシリンダ12内から
洩れ出すのを防止する。シリンダ12の周壁には、外向き
にテーパー状に拡がる連通口25が開口されており、この
連通口25は、ピストン15が第３図にみるように最下部に
あるときにはその押上面16が同連通口25の下側にくるよ
うに位置決めされている。連通口25の外側には、この連
通口25よりも大きく開いたセット凹部26が設けられてい
る。このセット凹部26は、ストレートな丸孔形とされ、
その奥側の壁面が採取具40の当接受面27となっている。

つぎに、試料採取手段Ｂを説明する。同採取手段Ｂは、
空の採取具40を第２搬送手段Ｅから受け取って流動物抽
出手段Ａに臨ませたのち試料採取後の採取具40を第１搬
送手段Ｃに移す採取具のセッティング手段B₁と、同セッ
ティング手段B₁に支持された空の採取具40を前記流動物
抽出手段Ａにセットしたのち同セットを外す採取具の脱
着手段B₂と、流動物抽出手段Ａにセットされた空の採取
具40に採取動作を行わせる採取操作手段B₃の３つの手段
よりなる。

セッティング手段B₁は、第１図および第４図にみるよう
に、円板形の割出ローター30を備えている。このロータ
ー30は、前記流動物抽出手段Ａに設けられたシリンダ12
の側方に水平かつ回転自在に支持された駆動軸31の一端
部に取付けられており、同駆動軸31の働きで回転するよ
うになっている。ローター30の外周部には、Ｕ字形の受
入溝32が120度の間隔を置いて配置されている。ロータ
ー30は、120度回転するごとに停止するが、この停止位
置では、各受入溝32が、第４図にみるように、最下端位
置P₁とそれより上方の２位置P₂,P₃にそれぞれ臨むよう
になっている。ローター30は、P₂位置にくる受入溝32内
に第２搬送手段Ｅから新しい採取具40を受け入れて120
度回転し、同採取具40をP₃位置に運ぶ。この_３位置で
は、採取具40は、前記流動物抽出手段Ａのシリンダ12に
設けられた連通口25に臨んでいる。ローター30は、さら
に120度回転することにより、採取作業を終えた採取具4
0をP₁位置に運び、同採取具40を衝撃のないように第１
搬送手段Ｃ内に自然落下させる。なお、前記ローター駆
動軸31は、第１図にみるように、割出モーター33とイン
デックスユニット34により回転駆動される。

採取具40は、第２図および第３図にその断面を拡大して
みるように、シリンダ41とピストン42を備えている。シ
リンダ41は円筒形で、その先端面には前記抽出手段Ａの
当接受面27に密着する第３シーリング44が装着され、そ
の中央から差込部43が突出している。第３シーリング44
は、試料採取時の試料の洩れと外部からの空気の侵入を
阻止して採取を確実に行わせる。差込部43の中心の細い
ストレートな通孔は採取口45とされている。ピストン42
の先端部には突起46が設けられていて、同ピストン42の
進退時に採取口45に出入りし、同採取口45の目詰まりを
防止するようになっている。シリンダ41の前端外周部に
は、後述する第２搬送手段Ｅのガイドレール132に嵌ま
り合って採取具40の転動を案内するガイド溝47が形成さ
れ、後端部には、着脱自在なキャップ49が第４シーリン
グ48を介して取付けられている。このキャップ49は、そ
の取り外しにより採取具40の内部洗浄を可能とする。こ
のようにすれば、とくにコンタミネーションを嫌う試料
を取り扱う場合にも前もって精密洗浄ができて有利であ
る。ピストン42は、その外周部に前後２段の第５シーリ
ング50,50を備え、前部が前方へ向けて細くなった押出
テーパー面51となっている。シリンダ41の前部内周面
は、ピストン42の前進時、この押出テーパー面51が衝合
するテーパー形の押出受面52となっている。ピストン42
のロッド53は、その外周一部にロック溝54を有する。こ
のロック溝54は、ピストンロッド53の外周面よりも小さ
くて偏心し内接するような円をその外周円としている。
すなわち、同溝54は、ロッド53の外周面の基準部分（図
では上端部分）から周方向に次第に深くなり、同基準部
分から180度ずれたところが最も深くなっている。他
方、キャップ49には半径方向の通孔が形成されていて、
この通孔には、ばね55で背方から付勢されたロックピー
ス56が嵌め込まれている。同ロックピース56は、ピスト
ンロッド53の後退時に、そのロック溝54の深い位置に嵌
まり込み、同ロッド53を、その最も後退した位置で停止
させるようロックする。ピストンロッド53の後端部に設
けられたハンドル57によって同ロッド53を回転させる
と、ロックピース56は、ロック溝54の深い部分から次第
に浅い部分が対応してロッド53の外周面までくるように
なるため、ロックピース56は、ばね55の付勢力に抗して
後退しながらロック溝54から脱出し、前記ロックが外れ
るようになっている。ロックが外れる位置の目安とし
て、キャップ49とピストンロッド53の双方に合わせ標示
が施されており、この合わせ標示を、ハンドル57の回転
操作で合わせると、ロックピース56は、ロック溝54の外
であるロッド外周面上に位置することになる。これによ
り、ピストンロッド53が進退自在になる。このロック機
構は、ピストン42とロッド53の重みやハンドル57にかか
る外力などにより、ピストン42が不必要に動いて試料が
外部に洩れ出るのを防止する。

採取具の脱着手段B₂は、第１図および第５図にみるよう
に、採取具駆動用のシリンダ60を備えている。このシリ
ンダ60は固定フレーム61の上に設けられていて、同シリ
ンダ60に取付けられた進退ボディ62を水平方向に往復動
させる。進退ボディ62は、対向する枠部63、64を結合片
65により一体化したものであり、その先端部に、採取具
40のキャップ49をその軸方向に直交する方向から受け入
れて保持する保持溝66を有する。同保持溝66内にキャッ
プ49が嵌まり込んで採取具40が進退ボディ62に保持され
ると、シリンダ60が往復動して採取具40を前進後退させ
る。この前進により採取具40の第３シーリング44が流動
物抽出手段Ａの連通口25に設けられた当接受面27に当た
ると、採取具先端の差込部43が流動物抽出手段Ａの連通
口25内に少し隙間を置いて差し込まれ、採取具40のセッ
トが完了する（第２図および第３図参照）。しかし、こ
れは、隙間なく差し込まれるようになっていてもよい。
シリンダ60が後退すると、採取具40が流動物抽出手段Ａ
から外れる。

採取操作手段B₂は、第１図および第５図にみるように、
採取具の脱着手段B₂の一方の枠部63に支持されたシリン
ダ70を備えている。同シリンダ70は、流動物抽出手段Ａ
にセットされた状態の採取具40のピストン42を後退させ
る働きをする。すなわち、同シリンダ70は、そのピスト
ンロッド71の先端にコ字形枠72を有し、この枠72の先端
突起73で採取具40のハンドル57を引っ掛けて、採取具40
のピストン42を後退させ、流動物抽出手段Ａのシリンダ
12内にある流動物の一部を、連通口25と採取口45を通
じ、試料として採取具40のシリンダ41内に吸引させる。
このコ字形枠72は、採取具40のピストン42とともに後退
するハンドル57に当たらない空間、すなわち、枠72内の
幅がハンドル57の直径よりも大きく、枠72の前後方向の
長さがハンドル57よりも充分大きくなっているので、ピ
ストンロッド71が伸長することで、割出ローター30によ
り次に送られてくる採取具40の押し込み状態にあるハン
ドル57を受け入れ、しかも、採取具40の第１搬送手段Ｃ
への落下を抵抗なく許すような両面開放型の空間を持っ
ている。

つぎに、第１搬送手段Ｃを説明する。同第１搬送手段Ｃ
は、第１図および第４図にみるように、シュート80、空
気輸送手段81および中継部85を備えている。シュート80
は、試料採取後の採取具40を下から受けて滑落させる。
中継部85は、同シュート80の下端部に設置されていて、
落下する採取具40をカプセルに収容し、空気輸送手段81
に向かわせる。空気輸送手段81は、採取具40の収容され
たカプセルを中継部85から試料取出手段Ｄまで送る。以
下にこれらを詳しく説明する。

シュート80は、第６図にもみるように、底板82を備えた
コの字形（あるいは筒形）をした通路であって、上端部
から下端部にかけて一定の角度で下り勾配で傾斜してい
る。シュート80は、現場の事情に合わせて図示した屈曲
部83をもつような屈曲状、あるいは直線状に配置され
る。第６図にみるように、シュート80の底板82上には、
チューブからなる２本の案内レール84,84が並列に配備
されている。同レール84,84の上端部はやや拡開状とさ
れて、前記セッティング手段B₁のローター30のP₁位置か
ら落ちてくる採取具40を確実に受入れるようになってい
る。レール84,84の、それに続く平行な部分は、採取具4
0を案内しつつ自然に滑り落ちさせる。そのため、案内
レール84は樹脂材料などにより滑り易く形成されてい
る。第７図にもみるように、シュート80の下端部は垂直
になっていて、中継部85内に臨んでいる。中継部85内に
は、空気輸送手段81に設けられた輸送管87の下端部も臨
んでいる。中継部85内には、下端でピボットされ、上端
が図示のように揺動する切換パイプ86が設けられてい
て、同切換パイプ86の上端開口は、前記揺動により、シ
ュート80にも輸送管87にも向かうことができる。輸送管
87内では、第８図および第９図にみるようなカプセル88
が、中継部85と試料取出手段Ｄとの間を往復する。試料
取出手段Ｄから送り込まれたカプセル88は、切換パイプ
86によりシュート80側に揺動され、採取具40が落ちてく
るのに待機している。カプセル88は、有底で上端開口状
の円筒容器を外殻89とし、その内部にクッション性およ
び保温性を有する容器部90を備えている。容器部90は上
端部が開口し、底部90aが下に行くほど細いテーパー状
になっている。このカプセル88内には、採取具40がその
先端部を下に向けて収容され、同先端部がカプセル底部
90aの先細形状に合うことによって姿勢良く受け入れら
れる。なお、採取具40の差込部43は、図示のように、カ
プセル底部90aに当たらないようになっていることが好
ましい。容器部90が外殻89から取り外しできるようにな
っておれば、たとえ採取具40から試料が洩れ出ても、漏
出物を容易に取り除くことができる。外殻89の外周部に
はリング91,91が上下２段に分かれて配備されており、
上端部にはキャップ92が取り外しできるように装着され
ている。このキャップ92は、その上端開口が先端部を下
に向けて落下してくる採取具40の受入口93とされてお
り、同受入口93の下方には、板ばね材料からなる抜け出
しストッパ94…が上からみて４枚放射状に配置されてい
る。これら抜け出しストッパ94…は、カプセル88を縦方
向に断面にしてみた第９図のように、逆Ｖ字形に配置さ
れ、それらの下端は互いに少し離間している。同ストッ
パ94…は、落下してくる採取具40の通過を許すが、逆方
向への抜け出しは規制する。輸送管87は、中継部85から
試料取出手段Ｄまで延び、その出口が試料取出手段Ｄ内
に位置している。この輸送管87は、例えば、長さが1km
以上であったり、あるいは、高低差が100m以上となって
も使用できる。輸送管87は、現場の事情に合わせて屈曲
状、直線状に配置される。

つぎに、試料取出手段Ｄを説明する。同試料取出手段Ｄ
は、第10図にみるように、測定用ステーション110を備
え、このステーション110の一側内部に前記輸送管87の
上端開口であるカプセル出入り口95が位置している。空
のカプセル88は、開かれた扉96を通して前記出入り口95
に入れられて、圧送（吸引あるいは自然落下でもよい）
により前記中継部85まで移送され、採取具40を収納した
後、吸引（圧送あるいは自然落下でもよい）により再び
前記出入り口95に戻される。これらの圧送、吸引はブロ
ア97の働きで行われる。ブロア97に接続された吸排配管
98、99は切換弁101によって切り換えられて、前記圧
送、吸引が行われる。吸排気の連通管102は、その途中
に、開度調整ダンパー100を備えている。

試料取出手段Ｄは、採取具40を受け取る手段のほかに、
第11図にみるように、シフト装置111を備え、このシフ
ト装置111の上に計量手段112と残量排出手段113と洗浄
手段114を備えている。シフト装置111は、その台自体が
矢印の方向に往復して、その上に設置された各手段112,
113,114を昇降シリンダ115の下方、すなわち、採取具40
のある位置にそれぞれ移動させるようになっている。前
記シリンダ115は、そのロッド116の下端部にクランプ11
7を備えていて、採取具40のハンドル57を保持して上下
させるようになっている。採取具40のシリンダ41は、固
定具118により、一定の高さ位置に保持されている。計
量手段112は、シフト装置111の上に載せられた計量器11
9と、その上に載せられた計量用受槽120からなる。固定
具118で定位置に固定された採取具40は、昇降シリンダ
のロッド116の下降動作によりピストンロッド53が下向
きに押されると、その内部に保持していた試料を計量用
受槽120内に吐き出す。試料は、計量器119で計量され
て、所定量だけ計量用受槽120に移される。この計量が
終わると、シフト装置111により残量排出手段113を採取
具40の下方まで移動させる。同排出手段113は残量排出
受槽121を備える。昇降シリンダのロッド116がさらに下
げられると、採取具40内に残る試料が受槽121内にすべ
て排出される。その後、シフト装置111が洗浄手段114を
採取具40の下方まで移動させる。この洗浄手段114は、
リフター122とその上に載せられた洗浄液受槽123からな
っている。洗浄液受槽123がリフター122で持ち上げられ
ると、採取具40の先端部がその内部の洗浄液に漬かり、
洗浄される。昇降シリンダのロッド116の上下動を繰り
返すと、洗浄液が採取具40内に出入りし、洗浄を充分に
行うことができる。

第12図および第13図は、シフト装置の別の実施態様を示
す。先のシフト装置111は、その載置台自身が移動して
シフト作用を発揮したが、このシフト装置111′は、つ
ぎのようなシフト機構を内蔵している。すなわち、図に
みるように、２本直列配置のシリンダ124、124′と、そ
の各ピストンロッド125、125′を備え、これらのシリン
ダ124、124′が昇降装置126を、シフト装置111′の台上
に配置された計量手段112、残量排出手段113および洗浄
手段114の各位置まで移動させる。昇降装置126は、各位
置で、そのスクリュー軸127とナット12からなる昇降機
構を駆動させて、計量手段112の計量用受槽120と残量排
出手段113の残量排出受槽121で、所定量の試料の計量と
残量の排出を終え、リフター122を駆動させて洗浄手段1
14の洗浄液受槽123で採取具40内の洗浄を終わせるので
ある。図中、第11図と同じ符号部分は同じ機構部分を表
す。

つぎに、第２搬送手段Ｅを説明する。この第２搬送手段
Ｅは、第14図にみるように、溝開口側を上方に向けた断
面コの字形の搬送路130を備えている。この搬送路130
は、全体が例えば２度以上の傾斜角をもって傾斜するこ
とで、採取具40が自然落下するように設置されており、
その上端たる入口が試料取出手段Ｄ側に位置し、その下
端たる出口が試料採取手段Ｂに設けられた割出ローター
30の近傍に臨むようになっている。搬送路130は、現場
の事情に合わせて屈曲状、直線状に配置される。同搬送
路130の底部131には、採取具40のガイド溝47が嵌まり合
うガイドレール132と、同採取具40の後キャップ49が嵌
まり合う案内溝133がそれぞれ搬送路130の伸長方向に向
けて設けられている。試料取出手段Ｄから同第２搬送手
段Ｅに移された採取具40…は、上記の案内手段で案内さ
れることによって、ハンドル57が縮められた状態で、ま
た搬送路130の長さ方向に直交する方向に軸中心を合わ
せた状態で、横並びにして転動し、試料採取手段Ｂの位
置に達する。採取具40…を横並びにしておくのは、採取
具間および採取具とガイドレール間での噛み込みを防止
するためである。各採取具40は、そこで割出ローター30
の外周面に規制されるため、第４図にみるように、搬送
路130の出口で多数個保留され、つぎの試料採取に備え
て待機する。すなわち、搬送路130は、採取具40のスト
ッカーを兼ねてもいるのである。なお、採取具40のガイ
ド溝47を凸部とし、搬送路130のガイドレール132を溝状
にすることもできる。

上に述べたように、採取具40は、そのロッド53が縮めら
れて空のまま搬送路130内に保留される。同採取具40
は、ハンドル57を回転させ前記標示を合わせて、そのロ
ック溝54にロックピース56が自動的に嵌まるようにセッ
トされる。これら採取具40…は、第４図にみるように、
割出ローター30が回転してその受入溝32がきたところで
同溝32内に１個づつ受入られる。受入れられた採取具40
は、第１図にみるように、割出ローター30が120度回転
して停止したところで、採取具の採取口45が流動物抽出
手段Ａの連通口25の前方に臨み、この時点で、採取具の
キャップ49が脱着手段の保持溝（後退位置にある）66内
に、また、採取具のハンドル57が採取操作手段B₃の枠
（前進位置にある）72内にそれぞれ受け入れられる。そ
の後、採取具40は、脱着用シリンダ60の駆動により前進
して、第２図にみるように、その差込部43が流動物抽出
手段の連通口25内に嵌まり込んで採取口45と連通口25が
連通するようになる。それとともに、採取具のシリンダ
41の第３シーリング44が流動物抽出手段のセット凹部26
の当接受面27に当てられて、連通口25とセット凹部26が
完全に密閉された空間となる。採取操作手段の駆動シリ
ンダ70が脱着用シリンダ60とともに前進し、採取具のピ
ストン42が前進した状態となる。この時点で、流動物抽
出手段に設けられた降下防止機構20が流動物抽出用ピス
トン15のフランジ21に対するロックを解除し、同ピスト
ン15が押し下がって、反応槽10内の流動物が抽出口13を
通してシリンダ12内に抜かれる。同ピストン15が最下部
まで下がると、連通口25が開き、流動物が連通口25内に
流入する。なお、このとき、ピストン15が数回の往復動
作を行えば、反応槽10の底にある、かすとか固まり等が
シリンダ12内に入り込まない。その後、脱着用シリンダ
60をそのままにし、駆動シリンダ70のみを駆動させて枠
72を後退させると、第３図にみるように、採取具のピス
トン42が後退する。この後退により採取口45が開かれ
て、抽出用シリンダ12内の流動物が連通口25から採取口
45を通じて採取具40内に採取される。そして、採取具の
ピストン42は、ロックピース56がばね55の働きでロッド
53のロック溝54に自動的に嵌まり合うことで、その位置
でロックされる。このロックは、採取具40が少なくとも
試料取出手段Ｄに到達するまで保持される。上記試料抜
き取り操作後は、脱着用シリンダ60の後退で採取具40を
後退させて採取動作のためのセットを解除し、割出ロー
ター30を120度回転させて試料採取後の採取具40が入っ
ている受入溝32を下向きにさせる。そうすると、試料採
取後の採取具40が自然落下し、試料採取手段Ｂから離脱
してシュート80内に受け入れられる。

上記試料の採取は、採取具40内を一旦真空にしておいて
その真空力で行うと言うのではなく、採取具40のシリン
ダ41・ピストン42の働きによるポンプ力で行うので、低
粘度の試料は勿論、とくに、高粘度（100ポイズ以上）
の試料でも、採取可能となる。

なお、採取操作手段B₃には、第１図にみるように、その
駆動シリンダ70のさらに後側に補助シリンダ58を配備し
ておくようにしてもよい。すなわち、前記実施例におい
ては、採取具40の抽出用シリン12に押し当てた状態で、
駆動シリンダ70により採取具40内のピストン42を最後退
位置、つまり前記ロック溝54がロックピース56でロック
される位置まで動かして採取具40内一杯に試料を採取し
てのち、採取具40をシリンダ60で抽出用シリンダ12から
取り外すようにしていたが、この補助シリンダ58を組み
合わせて用いたときには、前記ピストン42を一杯に後退
させずに最後退位置の少し手前で止まるように前記駆動
シリンダ70を操作する。そうすると、少し手前位置から
最後退位置まではストロークに余裕が残ることになり、
この残りストローク分に対応する吸引量が採取具40内に
残る。そこで、つぎに、この残りストローク分が前記補
助シリンダ58のみに作動分とする。すなわち、この補助
シリンダ58のピストンロッドを後退させると、この動き
が前記非作動状態の駆動シリンダ70を介して採取具40の
ピストンロッド53に伝達され、採取具40のピストンロッ
ド53が前記残りストローク分だけ後退する。つまり、採
取具40が抽出用シリンダ12に当接したままの状態で、そ
のピストン42のみが前記残りストローク分程後退させら
れる。この後退により、採取口45には吸引力が発生す
る。この際、前記抽出用のピストン15は、予め最上部ま
で上昇しており、連通口25の内側端部を閉ざしているの
で、同連通口25、セット凹部26、および採取口45内に残
る試料残分が残らず採取具40内に吸い込まれる。このシ
リンダを２段に組み合わせた、いわゆる２段引き操作に
より、採取具の採取口45から外部への試料の洩れを効果
的に防ぎ、流動物抽出手段Ａの連通口25内等に付着する
残留流動物を無くして試料のコンタミネーションや目詰
まりをも有効に防ぐことにもなる。

第１搬送手段Ｃのシュート80内では、第１図にみるよう
に、試料採取後の採取具40が２本の案内レール84,84に
より常に先端を斜め下方向に向けて案内されるので、シ
ュート下端の中継部85内には常に一定の姿勢で導入され
ることになる。案内レール84,84上では、採取具40が両
者間に跨がり、カーブ等、レールの敷設形状に沿いなが
ら円滑に案内されるので、過度のショックや損傷を受け
ずに落下する。そして、たとえ採取具40から試料が洩れ
出しても、漏出した試料は同レール84,84外には出ない
ので、シュート80のスロープ面にそれらの試料が付着し
て不都合が生じるような恐れも余りない。試料が洩れ出
ること自体、通常は、ロックピース56とロック溝54によ
るピストン42のロックにより有効に防止されるようにな
っていることは言うまでもない。なお、シュート80にバ
イブレーターを付設しておけば、その振動送り機能によ
り、シュート80の傾斜が小さくても採取具40を円滑に自
然滑落させることができる。その結果、装置全高を低く
することもできる。

採取具40は、中継部85の切換パイプ86内に落下し、その
前に同パイプ86内で待機しているカプセル88に収容され
る。採取具40は、抜け出しストッパ94により同カプセル
88内からの抜け出しが規制された状態で空気輸送手段81
により試料取出手段Ｄまで搬送される。カプセル88内の
容器部90は保温材料からなっていると、試料が高温また
は低温である場合にそれを保温して有効な状態で搬送す
ることができる。試料取出手段Ｄまでの距離が長く、し
かも高低差が大きい場合であっても、空気輸送手段81は
非常に短時間で確実に搬送することができる。このこと
はリアルタイム性を必要とする、この種の試料採取作業
にとって非常に有利である。

カプセル88が試料取出手段Ｄに到着すると、そこでは、
第11図ないし第13図にみるように、計量手段112により
一定量の試料のみが取り出される。試料取出手段Ｄは、
自動化されているので、試料が高温あるいは高粘度のも
のであっても安全であり、作業性も良い。この場合、試
料取り出しは、昇降シリンダ115、126により高い排出能
力のもとで行われるので、試料採取量は必要最低限で充
分であり、高価な試料を採取する場合に有利であり、残
量の処置に困るような試料等の場合も有利である。ま
た、試料の取り出しは、採取具を下に向けて開けると言
う方法によるのでなく、採取具40のシリンダ41・ピスト
ン42の働きによるポンプ力で行うので、とくに、高粘度
（1000ポイズ以上）の試料についても、例えば、採取具
40の内容積の95％以上の取り出しが可能となる。

取り出された試料は、ステーション110やその近傍に配
備された検査部（図示省略）等において検査等に掛けら
れる。その結果、試料に異常等があれば、オンライン
上、リアルタイムで、その対策が図られる。採取具40内
の試料は、残量排出手段113により殆んどすべて排出さ
れ、洗浄手段114で完全に洗浄除去される。この洗浄
は、採取具40におけるピストン42の第５シーリング50,5
0がシリンダ41の内周面を往復動すること、ならびにピ
ストン42の先端部に設けられた詰まり防止用突起46が採
取口45内を繰り返し往復動することにより、シリンダ41
の内周面から採取口45まで広い範囲に確実にゆき届く。
詰まり防止用突起46は、採取口45を逐次清浄するので、
これがあると、固形物を含む試料の採取をも可能にす
る。なお、この場合の寸法関係は、例えば、前記詰まり
防止用突起46を直径約2mm、相手側たる採取口45の内径
を約3mmとする。

洗浄された採取具40は、シリンダ41とロッド53を合わせ
標示によりロック可能なように位置合わせして、ロッド
53を縮めた状態とされ、第２搬送手段Ｅの、例えば第14
図にみるような搬送路130内に順次導入されてストック
される。これらスロックされた採取具40…は、割出ロー
ター30の受入溝32が回転してくると、その中に１個づつ
受け入れられて次の採取のために送られる。

下の表は、この発明の実施例を用いて実際にサンプリン
グ作業を行った結果を、比較例としての市販機を用いた
結果、および、第15図に示す従来例の結果と併せて記載
したものである。

この発明にかかるサンプリングシステムは、流動物の抽
出は勿論、試料の採取に必要な採取具のセッティングと
操作から搬送、試料の取り出しから再セッティングまで
の全ての工程が機械化・自動化され得るので、高温や劇
毒性等の危険な試料を取り扱う場合でも安全性が確保さ
れ、作業人員も殆ど要らない。前記自動化により、全工
程にかかる時間が短縮される。採取具がシリンダとピス
トンを備えたものであり、かつ、すべての作業が上述の
ごとく自動化され得て、採取作業がクローズドシステム
となることも、作業の安全性に大きく寄与している。特
に、搬送手段を空気輸送手段とすれば、かかる時間を著
しく短縮することができる。そのため、検査等の処理を
必要とする時に、タイムラグなしに当該処理を行うこと
ができるのである。したがって、サンプリングによる時
間的影響が軽減される。

この発明にかかるサンプリングシステムは、前記実施例
に限定されないのであって、流動物抽出手段、採取操作
手段、試料取出手段および両搬送手段とも、他の機械的
方法に代えて構成することができるからである。なお、
流動物抽出手段の連通口は、反応槽等の系の周壁に直接
開口されてもよい。

〔発明の効果〕

この発明にかかるサンプリングシステムは、以上みてき
たように構成されているため、これによれば、全工程が
自動化・クローズド化されて、安全性が確保され、作業
人員が殆ど要らず、しかも、全工程にかかる時間が大き
く短縮されて、タイムラグ無しに検査等の処理に掛かる
ことが可能となる。試料の抽出が、シリンダとピストン
を有する採取具でなされるため、試料が高粘度であって
も採取可能であり、しかも、採取に真空発生手段を必要
としないのである。

特に、採取具に、ピストンのロック機構を備えているた
め、流動物を採取した採取具を、流動物抽出手段に臨む
位置から第１搬送手段を経て試料取出手段まで移動させ
る際に、採取具、特にピストンに振動や衝撃などの外力
が加わっても、ピストンが動いて流動物が洩れる心配が
ない。しかも、採取口にキャップを被せるなどの余分の
部品や工程が要らないので、作業性がきわめて良好であ
る。

さらに、前記のような構成からなる試料取出手段では、
採取口を下方に向けて保持された採取具に対して、その
下方に、計量手段、残量排出手段および洗浄手段を順次
配置しながら、採取具のピストンを昇降させるだけで、
計量手段の計量用受槽へ必要量の流動物を落下供給し、
余った流動物は残量排出手段に廃棄した後、シリンダ内
に洗浄液を吸い込んで洗浄するという一連の動作が、き
わめて能率的かつ確実に行える。計量、残量排出および
洗浄の全ての工程で、採取具の姿勢を変えたり、別の保
持手段に持ち替える手間もかからなので、試料取出手段
の機械化あるいは自動化が容易に行える。

すなわち、本発明では、シリンダとピストンからなる採
取具を用いることで、流動物の採取を良好に行えるよう
にしているだけでなく、流動物を採取した採取具の搬
送、採取具からの流動物の取り出し、採取具の洗浄、次
の採取作業への準備などの一連のシステムとして、シリ
ンダとピストンからなる採取具の取り扱いに最適な構成
を採用している結果、サンプリングシステム全体の機械
化・自動化を容易に実現して、サンプリング作業の生産
性向上が果たせるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるサンプリングシステムの一実
施例をあらわす全工程概要説明図、第２図は採取具が流
動物抽出手段にセットされた様子をあらわす側断面図、
第３図は試料が採取具内に採取される様子をあらわす側
断面図、第４図は第１図のIV方向からみた正面図、第５
図は脱着手段および採取操作手段をあらわす側面図、第
６図は第１搬送手段のシュートと同シュートに案内され
る採取具の様子をあらわした平面図、第７図は中継部の
内部構造をあらわす縦断面図、第８図はカプセルの上面
図、第９図は同カプセルの縦断面図、第10図は試料取出
手段の内部をあらわす概要図、第11図は試料取出手段に
付設した計量・残量排出・洗浄の各工程をあらわす概要
説明図、第12図は試料取出手段の他の具体例をあらわす
正面図、第13図はその左側面図、第14図は第２搬送手段
とこれに採取具が搬送される様子をあらわす斜視図、第
15図は従来のサンプリング方式による採取方法をあらわ
す概要説明図である。Ａ……流動物抽出手段、Ｂ……試料採取手段、Ｃ……第
１搬送手段、Ｄ……試料取出手段、Ｅ……第２搬送手
段、10……反応槽（系）、25……連通口、40……採取
具、41……採取具のシリンダ、42……採取具のピスト
ン、45……採取口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動物が入っている系から前記流動物の一
部を抜き出す流動物抽出手段と、空の採取具を前記流動
物抽出手段に臨ませて同流動物抽出手段から同採取具に
前記流動物の一部を試料として採取する試料採取手段
と、試料採取後の採取具から前記試料を取り出す試料取
出手段と、前記試料採取後の採取具を前記試料採取手段
から前記試料取出手段まで搬送する第１搬送手段と、前
記空の採取具を前記試料取出手段から前記流動物抽出手
段に搬送する第２搬送手段とを備え、前記採取具が、先
端開口を採取口とするシリンダと同シリンダ内に設けら
れたピストンとを有し、前記流動物抽出手段が、前記シ
リンダの採取口がセットされる連通口を有していて、前
記試料採取手段の働きで前記シリンダの採取口が前記流
動物抽出手段の連通口にセットされかつ前記ピストンの
動きにより前記試料の前記シリンダ内への採取が行わ
れ、さらに、前記採取具には、ピストンの後退時にその
進退動作をロックできるロック機構を備えており、前記
試料取出手段には、第１搬送手段から受け取った採取具
の採取口を下方に向けてシリンダを保持する固定具と、
シリンダに対してピストンを昇降させる昇降手段を備
え、固定具に保持された採取具の下方に、計量用受槽を
備えた計量手段、残量排出受槽を備えた残量排出手段お
よび洗浄液受槽を備えた洗浄手段が部分的に配置される
ようになっており、洗浄手段の洗浄液受槽は、採取具に
対して相対的に昇降するようになっているサンプリング
システム。
【請求項２】流動物抽出手段が、流動物が入っている系
の壁に取付けられ内部が前記系内に通じているシリンダ
と、同シリンダ内に設けられたピストンとを有し、前記
シリンダの周壁に、採取具の採取口がセットされる連通
口を有している特許請求の範囲第１項記載のサンプリン
グシステム。
【請求項３】試料採取手段が、空の採取具を第２搬送手
段から受け取って流動物抽出手段に臨ませたのち試料採
取後の採取具を第１搬送手段に移す採取具のセッティン
グ手段と、同セッティング手段に支持された空の採取具
を前記流動物抽出手段にセットしたのち同セットを外す
採取具の脱着手段と、前記流動物抽出手段にセットされ
た空の採取具に採取動作を行わせる採取操作手段とから
なる特許請求の範囲第１項または第２項記載のサンプリ
ングシステム。
【請求項４】採取具のピストンが、その先端部に採取口
を出入りする詰まり防止用の突起を備えている特許請求
の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載のサンプ
リングシステム。
【請求項５】採取具のピストンのロック機構として、ピ
ストンが、ピストンロッドの回転操作によりシリンダ内
で回転されるようになっており、かつ前記ピストンロッ
ドの外周部には、同ロッドの外周面が形成する円に偏心
しかつ同円に内接するような溝底形状をもつロック溝が
形成されているとともに、前記シリンダの前記ピストン
ロッドが通る個所に、ばねで同ロッド方向に付勢された
ロックピースが前記ピストンロッドの軸心に直交して進
退するように設けられていて、ピストン後退時に、前記
ロック溝内にロックピースが係合して同ピストンの進退
動作がロックされ、かつ同ロック状態からピストンロッ
ドを回転させてロック溝の外部たる同ロッド外周面がロ
ックピースに対応させることで、前記ロックが解除され
るようになっている特許請求の範囲第１項から第４項ま
でのいずれかに記載のサンプリングシステム。
【請求項６】第１搬送手段が、試料採取後の採取具の下
から受けて滑落させるシュートと、同シュートの下端部
に設置されていて落下してくる採取具をカプセルに収容
する中継部と、前記採取具の収容されたカプセルを前記
中継部から試料取出手段まで送る空気輸送手段を備えて
いる特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれかに
記載のサンプリングシステム。
【請求項７】第２搬送手段が、空の採取具を横にして転
動させながら搬送するようになっている特許請求の範囲
第１項から第６項までのいずれかに記載のサンプリング
システム。