JPS60253924A - 複槽式計量ホツパ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は粉粒体原料等を計量する際に用いて好適な複
槽弐計址ホッパに関する。

〔従来技術〕

セメント、製粉、飼料９食品等の各種工業においては、
粉粒体原料を取扱う、いわゆる粉粒体プロセスが生産ラ
インの中で重要な役割を占めている。計量ホッパは、こ
の粉粒体プロセス中において、粉粒体の計量を行う際に
多く使用されており、計量作業の効率化に貢献している
、 第３図は従来の計量ホッパの構成を示す概略構成図であ
り、図において１シ、は＼ホッパ本体２．排出装置３．
３およびロードセル４．４から成る計量ホッパである。

５．５・・・は各々原料タンク６．６・・・内の粉粒体
をホッパ本体２内に投入する投入フィーダであり、モー
タ８，８・・・が駆動されると、内部の搬送スクリュー
が回転して、粉粒体の投入を行うようになっている。１
０はインターフェイス回路１１を介して供給されるロー
ドセル４の出力信号に基づいて、モータ８，８・・・の
駆動・停止および回転速度を制御する制御部である。こ
の場合、モータ８，８・・・の回転速度は投入開始時か
ら所定量の投入が終るまでは高速、所定量の投入が終了
した時点から設定量（目標値）の投入に至るまでは低速
となるように制御され、この結果、投入フィーダ５．５
・・・の投入量は、投入操作の前半には多く、目標値に
近づいた後半には少なくなるようになっている。これは
一般に一段制御と呼ばれる投入法であり、７段投入に較
べて高精度の計量が行える。なお、特に精度が要求され
ない場合は、７段投入でもよい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、上述した計量ホッパにおける計量誤差要因を考
えてみると、以下のようになる。

■　ロードセルやその他の計量機構自体が有する固有誤
差があり、一般的な計量機の精度が／／／θθθ〜／／
、２θθθ程度であることを考慮すると、／θθθ縁の
計量機では、±０．５　Ｋ、〜±／　Ｋｑ程度の誤差が
ある。

０　粉粒体の性質や投入処理によって生じる誤差があり
、この誤差の中ではいわゆる落差量変動に伴う誤差が大
半を占める。ここで、落差量とは投入フィーダが停止さ
れた後に、計量ホッパ内に流れ込む粉粒体の量であり、
例えば、第９図に示す時刻ｔ１において投入フィーダが
停止されたとしても、この時点において、投入フィーダ
の排出口から計量ホッパに至る空間に存在する粉粒体は
、時刻ｔ１以後に計量ホッパ内に流れ込む。そして、投
入処理中において、投入フィーダの投入速度に変動があ
ると、この落差量が変動してしまうが一変動量を正確に
把むことは難かしい。例えば、第９図に示すように投入
フィーダの投入速度が９〜４９間で変動するとすれば、
同図に斜線を付した部分が落差量の変動範囲となる。

θ　プロセスまたは環境条件によって生じる誤差。

この誤差は１例えば、温度、湿度等の変化に裏って粉粒
体の性質が変わると、粉粒体の搬送特性が変化し、これ
に裏って、前述の落差量が変化する等の誤差である。

そして、従来の計量ホッパにおいては、前述した■〜θ
の誤差要因のために、良くとも／／Ｊθθまうという欠
点があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、高精
度の計量を容易に行うことができる複槽式計鰍ホッパ【
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上述した問題点を解決するために主計量ホッ
パと、この主計量ホッパより少量の計量を残置規制ＫＪ
ｌ：つて行うとともに、計量最少単位が前記主計量ホッ
パより挙式〈設定されている副計敞ホッパと、前記主計
量ホッパへの粉粒体投入が計歓目標値より手前に設定さ
れている所定値に達した時にこの投入を停止し、また、
前記副計量ホッパには前Ｉ己計敏目標値と所定値の差分
以上の粉粒体投入全行い、かつ、前記主１１最ポンバへ
の投入終了後に前記主計量ホッパ内の粉粒体実重量を検
出し、この検出した実重址がら前記目標値に対する不足
分を算出し、この不足分を前記副ホッパに切り出させる
投入、排出制御部とを具備している。

〔作用〕

上述した手段を具備したので、主計量ホッパで発生した
落差量誤差やその他の計量誤差が、副計量ホッパによる
不足分の切り出しによって、高精度に補償される。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの発明の実施例について説明する
。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す概略構成図で
あり、第３図の各部と対応する部分には同一の符号を付
しその説明を省略する。

図において、２ｏはホッパ本体２の上部に設けられてい
る投入シュートであり、ホッパ本体２内の粉粒体を副ホ
ッパ２１内へ導くものである。また、２２は投入シュー
ト２１の開閉を行うシャッタ機構であり、制御部１０１
／：Ｊ：、ってシャタ板の出し入れが制御される。第２
図は上述した各機構部分の拡大図である。この場合、投
入シュー）２０の取付位置はホッパ本体２の計量設定仏
（定量値）の上限に対応する位置に設定されており、ホ
ツノく本体２内に投入される粉粒体が定量値付近に達す
ると、投入シュート２０の人口付近にある粉粒体が安息
角を超え、これにエリ、この部分の粉粒体が自然流速に
近い低速度で、副ホツノく２１内に流入する。したがっ
て、シャッタ機構２２が閉じた場合においても、このシ
ャッタ機構２２が粉粒体から受ける力は小さく、また、
副ホツノく２１の重量を測定するロードセル２３の測定
信号も振動分が極めて少ないため正確な重量信号となる
。２４は副ホッパ２１内の粉粒体を排出する電画フィー
ダであり、制御部１０によってその駆１１Ｉ／停止が制
御される。そして、　’ｒｌ磁フィーダ２４から排出さ
れた粉粒体は２方ゲート２５ｔ−介して輸送管２６へ流
入するか、あるいは、受シユート２７へ流入する。この
場合、一方ゲート２５の排出方向切換は制御部１０から
の制御信号によって行なわれる。

次に２７は、ａ方ゲート２５から排出された粉粒体をホ
ッパ本体２へ一方向的に導く受シユートであり、ホッパ
本体２内の粉粒体はこの受シユート２７からは排出され
ないようになっている。輸送管２６は空気輸送を行う輸
送管２８に連通しており、輸送管２８にはブロア２９に
よって搬送空気が供給（吸引）される、３０は空気と粉
粒体とを振り分けるバグフィルタ、３１はロータリパル
プ、３２はディストリビュータであり、３３は一端がデ
ィストリビュータ３２に連通し、他端が原料タンク６．
６・・・に連通している輸送管である。

上述した構成における副ホンバ２１は、ホッパ本体２の
／／、Ｓθ〜／／１０θ程度の計量が行なえる大きさに
設定されており、また、この実施例における計量ホッパ
１の精度は／／、２θθθ程度、副計破ホッパ２１の計
量精度は／／／θ００程度に各々設定される。この実施
（９）の場合、計数ホッパ１のフルスケールが７０９６
Ｋｇ、副ホッパ２１１ｃ用いた場合のフルスケールが／
θ陣に設定されている。

なお、上ｉ己／／Ｊθ〜／／／θθという叔（直は、計
量ホッパ１を用いて通常の２段投入法によって得られる
平均的な計量ｆ７［の値でめる。

次に、上述した構成によるこの実施例の動作を説明する
。

ここで、／θθθ匂の計量を行う場合を例にとって、こ
の実施例の動作の概略を説明すると、まず、計量ホッパ
１でフッθＫｆの計量を行い１次に、残りの／θ縁の計
量を副計量ホッパ２１で行うようにする。そして、副計
敞ホッパ２１においては。

電磁フィーダ２４によって残量規制による高精度の切り
出しを行うようにし、これにエリ、最終的な計量精度を
上げるようにしている。

以下に、より詳細な動作について説明する。

まず、制御部１０はシャッタ機構２２を開とした後、モ
ータ８．８・・・を駆動して投入フィーダ５゜５・・・
に粉粒体の投入を開始させる。そして、ホッパ本体２内
の粉粒体が増加してゆき、定量値付近に達すると、投入
シュート２０の人口付近の粉粒体が副ホッパ２１内に流
入する。次に、制御部１゜はロードセル２３の重量信号
を読み込み、この重量信号から副ホッパ２１内の粉粒体
が／θｑに達したことを検知すると、シャッタ機構２２
を閉じて、副ホッパ２１への粉粒体流入を停止させる。

一方、投入フィーダ５，５・・・は引き続き粉粒体の投
入を続けており、この結果、ホッパ本体２内の粉粒体量
は増加してゆく、そして、制御部１０はロードセル４の
重量信号から、ホッパ本体２内の粉粒体重量が９９０縁
に達したことを検知すると。

モータ８，８・・・を停止し、投入フィーダ５．５・・
・の投入動作を停止させる。そして、制御部１０は投入
動作終了後において、再びロードセル４０重量倍号を読
み込み、ホッパ本＃−２内の粉粒体重量を再確認する。

この時点におけるホッパ本体２内には、前述した落差量
が含まれており、また、粉粒体投入に伴う振動がないか
ら、０−ドセル４の重量信号はホッパ本体２内の粉粒体
の実重量に正確に対応する。この場合、計量ホッパ１の
精度は／／２θＱθであり、フルスケールが／θθθ〜
に設定されているから、０．　ｊｓ　Ｋｇの精度でホッ
パ本体２内の粉粒体重量を検出する。今、この検出重量
がンンｏ、ｓｈであったとすると、制御部１ｏは目標値
である／θθθ〜から９９ａｊＫｆを減算し、不足分５
ｉ！ｓＫ４を算出する。そして、制御部１０はこの不足
分９５Ｋｇを電磁フィーダ２４を駆動して副ホッパ２１
から排出させる。この場合の排出は、残量規制方式を用
い、ロードセル２３の重量信号を監視しながら、副ホッ
パ２１内のｌＡ量が所定量に達するまでの排出を行う。

すなわち、シャッタ機構２２を閉とした時の副ホッパ２
１内の粉粒体重量が／θ々であるから、残量目標値はθ
、５に４となる。そして、副ホッパ２１の計量精度が／
／／θθθであり、フルスケールが７０階であるから、
ロードセル２３の重量信号は、θθ／　Ｋｆの精度で残
量で検出する。すなわち、不足分の補充はθθ／　Ｋｆ
の精度で行なわれ、計量ホッパ１のフルスケールに対し
、／／／θθθθ　の高精度補充が行なわれる。

そして、電磁フィーダ２４によって搬出された粉粒体は
２方ゲート２５および受けシュート２７を順次介してホ
ッパ本体２内に流入される。その後に、排出装置３．３
によりホッパ本体２の下部にあるゲートが開となり、追
加補充分を含む粉粒体が全部排出される。この場合、補
充前の粉粒体を先に排出し、その後に補充分を排出する
工うにしてもよく、また、補充前の粉粒体を排出してい
る時に、補充分を併せて排出するようにしてもよい。

そして、上述した処理によれば、落差量誤差や計量ホッ
パ１の計量誤差等が併せて補正される。

また、複数回に渡って計量を行う場合は、上述した処理
をくり返して行なえばよいが、最終の計量処理が終了し
た時点においては、以下に述べる処理を行う。

補充供給を行う副ホッパ２１は、前述のように残量規制
による切り出しを行うため、計量操作が終了した時点に
おいても、副ホッパ２１内には若干の粉粒体が残留する
。そこで、この実施例では上記残留分を−一方ゲート２
５．輸送管２６　、２８゜ロータリパルプ３１．ディス
トリビュータ３２お工び輸送管３３を介して、原料夕／
り６，６・・・に戻すようにしている。この場合、残留
する粉粒体はわずかであるため、上述した回収径路を構
成する各部は極めて簡単な構成とすることができる。

また２回収量が微量であるために、例えば輸送管３５を
設け、ディストリビュータ３２から排出される粉粒体を
直接投入フィーダ５に供給するように構成してもよい、
なお、副ホッパ２１の排出手段は実施例で示した電磁フ
ィーダ（振動フィーダ）２４に限らず、他の任意の搬送
手段を用いることが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、主計量ホッパ
と、この主計量ホッパより少量の計量を残量規制に裏っ
て行うとともに、計量最少＊位が前記主計量ホッパより
小さく設定されている副計量ホッパと、前記主計量ホッ
パへの粉粒体投入が計量目標値より手前に設定されてい
る所定値に達した時にこの投入を停止し、また、前記副
計量ホッパには前記計量目標値と所定値の差分以上の粉
粒体投入を行い、かつ、前記主計量ホッパへの投入終了
後に前記王計箪ホッパ内の粉粒体実重量を検出し、この
検出した実重量から前記目標値に対する不足分を算出し
、この不足分を前記副ホッパに切り出させる投入、排出
制御部とを具備したので、主計量ホッパで発生した落差
量誤差やその他の計量誤差が、副計量ホッパの不足分切
り出しによって高精度に補償されるため、大容量の計量
を短時間に、かつ、高精度に行うことができる。したが
って、月産／θ、θθθｔ〜３θ、θθθを程度の粉粒
体を取扱う大規模プラント等に適用すれば、出荷時の計
量誤差を大幅に抑えることができ、コスト的に有利とな
る。また、計量精度が極めて高いので、計量管理を合理
的に行うことができ、従来粉粒体の取り扱いでは困難で
あった無人出荷も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す概略構成囚、
第２図は第１図における要部の拡大図、第３図は従来の
計量ホッパの構成を示す概略構成図、第９図は落差誤差
を説明するだめのグラフである。 １・・・・・・主計オホンパ、５．５・・・・・・投入
フィーダ、１．０・・・・・・制御部、２２・・・・・
・シャッタ機構（以上５゜１０．２２は投入排出制御部
）、２１・・・・・・副ホッパ、２３・・・・・・ロー
ドセル、２４・・・・・・電磁フィーダ（以上２１．２
３．２４は副計成ホツノく）。 出願人神鋼電機株式会社 北田スケール株式会社 ゛＼急／パ′ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主計量ホッパと、この主計量ホッパより少量の計量を残
   量規制によって行うとともに、計量最少拳位が前記主計
   量ホッパより小さく設定されている副計量ホッパと、前
   記主計量ホッパへの粉粒体投入が計量目標値より手前に
   設定されている所定値に達した時にこの投入を停止し、
   また、前記副計量ホッパには前記計量目標値と所定値の
   差分以上の粉粒体投入を行い、かつ、前記主計量ホッパ
   への投入終了後に前記主計量ホッパ内の粉粒体実重量を
   検出し、この検出した実重量から前記目標値に対する不
   足分を算出し、この不足分を前記副ホッパに切り出させ
   る投入、排出制御部とを具備することを特徴とする複槽
   式計緻ホッパ。