JP3117220B2 - 連続計量メータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲１の前文による零調整制御装置
を備えた、大量の材料用の連続計量メータに関する。

連続計量メータの零点を再調節且つ監視する幾つかの
装置及び工程が、既に知られている。国際特許WO 91/14
927（D1）及びWO 95/29390（D2）は、技術の状態を示し
た多数のなかの文献の代表的な引用例である。以前の発
明と本発明の目的は、連続計量メータによる流れる材料
の測定の正確性を増すことである。ベルトが空になって
戻される計量の零点を決定するため、一方では測定すべ
き多量の材料の供給を周期的に中断し（D1）、他方では
二つの計量が発送場から下流で行われている。二つの計
量結果が一定の公差内で、平均値を取るように与えられ
る（D2）。

また、英国特許GB 358 786 A及びフランス特許FR 2 1
29 807 Aの両方の方法と装置は、それによりベルトが二
度計量されるようになっており、実際にベルトに置かれ
る多量の材料と共に、ベルトの上側に第一計量装置を備
え、且つベルトが戻る下側に第二計量装置を備えてお
り、英国特許GB 358 786 Aには、単に機械的手段が二つ
の重量の間の差を作るように備えられている。

この方法と、それに対応する装置の欠点は先ず、何ら
かの材料がベルトに付着して、その下側における第二計
量をゆがめることである。更に、もし多量の材料が、案
内ローラと第二計量との間の通路でなくなるか、初めに
ベルトの戻り部に付着しているかあるいは、多量の材料
が、ベルトの上側から戻り部に落ちると、その計量は正
確ではなくなる。加えて、これらの刊行物によると、ベ
ルトの速さも位置も分からない。ゆえに、適切でない方
法で例えば流れる材料の実際量と目標値との間の差を関
数としてベルトの速さは変えられ得、これにより材料の
望ましい流れのメンテナンスと、継合せ式または均質で
ないでないベルトの使用を更に困難にするかまたは、全
く不可能にする。更に上記方法を使用すると、ベルトに
滑りが起こらないし、補償もされない。

米国特許明細書US 2 997 205に示された方法と装置
は、二度計量される。第一計量装置ではベルト上に配置
した多量の材料除いて、第二計量装置ではベルト上に配
置した多量の材料と共に行われる。しかしここでは、二
つの計量装置の間のベルトの画定された点の確実な走行
時間が知られているが、重要でない。

上記の方法及び装置がないと、ベルトの進行方向に沿
って決定された、二つの計量装置の確実な離隔は重要で
ある。

供給を周期的に中断して、変化し得る零点を計算をさ
せることは明らかである。しかし、これによって計量す
べき材料の別の処理場への移送は、その計算結果なしで
繰り返し中断させることはできないので、多数の出願に
とって面倒なことであった。これに加えて、すぐ前に計
算された零点は、その様な二つの中断の間の周期に蓄積
したままになる。問題となる多数の材料が、チョコレー
ト固体、穀粉及び別の部分的に粘着性のある物体の様な
場合、零点は相対的に素早く変化することができる。記
載された材料の残りは、コンベアベルトの下側で同様
に、ゆっくりと集められ、そこに残される時、D2で記載
された工程は、どれも計量に無条件に正確性を与えるも
のではない。

本発明により取り組むべき課題は、連続計量メータを
製造することであり、それによって零点が、連続且つ永
続的に決定されることができ、常に最新で全体の計量工
程に利用可能である。

課せられた課題の解決手段は、発明の本質的な特徴に
関する請求の範囲１の特徴を説明した部分と、別の有利
な改善による請求の範囲２〜９に記載されている。

本発明を添付図面を参照してより詳しくは説明する。

第１図は、本発明による連続計量メータを図示してい
る。

第２図は、電気装置のブロック図である。

第１図には、計測連続計量メータが、その機械的且つ
電気的な構造で、むしろ図解的に示されている。コンベ
アベルト１は、電動モータ３によって駆動ローラ２を介
して運転され、案内ローラ４を越えて走行する。また、
案内ローラ４は、既知の方法であるテンションローラと
して形成されている。その構造はよく知られているもの
と類似であり、コンベアベルトの均等な走行がその構造
によって効果を得ることができる。更に、案内ローラ４
及び運転ローラ２の配置は、取り換えることができる。
入口漏斗６は、多量の材料７の大きな流れを、コンベア
ベルト１で計測するように案内する。多量の材料７が、
例えば供給スクリュー、バイブレータ、コンベアベルト
または別の既知の運搬方法を利用した既知の方法で、入
口漏斗へ進む。それら既知で実施できる方法は、図面で
は箱で示されており、参照番号９で表されている。また
コンベアベルトによるサイロからの直接抽出が、考慮さ
れている。最近の変形例では、運搬量が単にコンベアベ
ルト１の速さによって制御され、もし更に供与装置９を
考慮すると、またベルトの速さと同様に制御される。

コンベアベルト１の流れの方向には、入口漏斗の後、
計量装置11があり、コンベアベルト１の幅を全体的に横
切って延びるロッド13に加わる力を計測する、力計測セ
ル12から構成されている。実際の計測距離は、ここで文
字Ｓによって示されており、その中心部ではロッド13が
配置されており、二つの別のロッド14によって画定され
ている。測定セル12によって計測される力と、計測距離
の長さと、ベルトV_Bの速さと、材料ｍの流れとの間の長
さの関係は、既知のことであり、ここで論ずる必要はな
い。この方法で決定される材料ｍの流れは、どの場合も
総量である。それは流れる材料と共にコンベアベルト１
の重量が連続して計量されるからである。これに加え
て、例えばロッド12が、二つのロッド14より幾分か高く
配置されているので、ベルト張力の影響がある。ゆえに
総量ｍは、空のベルト１を測定することによって得られ
た自重量を差し引かなければならない。そして周期的な
中断、すなわち自重量を得るため、多量の材料の流れ
を、次の測定まで止めたままにする代わりに、第１図に
示された装置による第二計量装置15を備えており、構造
的に好ましくは、計量装置11と完全に同一である。この
第二計量装置は、コンベアベルト１の動作方向の入口漏
斗６の前に配置されており、同じように計測距離Ｓを画
定する二つのロッド14及び計量応力受容ロッド13から成
り、その部分に対して受容ロッドは応力計測セル16に衝
撃を与える。計測セル12、16によって生じさせられる信
号は各々、次の評価装置21、22でデジタル計量信号に、
変えられ且つ、コンピュータ25に送られる。

二つの計量装置11と15との間の相互作用は、最初に要
約して説明しているが、第１図に示された別の要素に盛
り込こんで、且つ第２図を利用し更に詳しく説明する。

モータ３、または別に図示しないがそれに接続された
駆動装置には、増分トランスミッタ17（increament tra
nsmitter）が接続されており、その補助によってデジタ
ル信号が、駆動ローラ２の回転速度に対応して、カウン
タ18に生じさせられる。加えて、増幅トランスミッタ23
は、増分トランスミッタ17に対応して、案内ローラ４の
回転速度を計測することができ、そして増幅トランスミ
ッタ23の信号が、その後に接続されている第二カウンタ
24において、案内ローラ４の回転速度に対応するデジタ
ル信号に変換される。これまでコンベアベルト１が駆動
ローラ２で滑りがなく、カウンタ17及び23により生じ且
つ、コンピュータ25を通過する信号は、同じ大きさであ
り、二つの信号間の差は、コンベアベルト１で滑り量で
あり、この場合はコンピュータ25は対応する信号を発生
し、それは例えば第１図による装置を自動的に停止する
のに利用され得る。

記載の計測方法から、一方で計測距離Ｓを通過してコ
ンベアベルト１の特定の位置まで、どのくらい時間が必
要か、また他方で距離Ｌを通過して同じ特定の位置まで
どのくらいの時間がかかるか、確実に分かり、距離Ｌは
計量装置11、15の真ん中に位置する二つのロッド13の間
の距離を設定しており、好ましい構造例において通常そ
の距離は、二つの計量装置11及び15において一致してい
る。通常の場合、計量装置11、15は同一の構成はしてお
らず、計量装置11の計測距離がS_H、計量装置15の計測距
離がS_Tと示されている。

二つの力計測セル12、16の各々の計量工程は、たとえ
短くとも、平均をとり得るまたは、連続する力計測セル
の場合のように、システム的な理由のため、時間の間隔
が確実に必要である。決められた時間間隔は、コンベア
ベルト１が距離S_Bを進行する間の時間で、k_B計量を行わ
れるという仮定の下で計量装置11を通り、一定の距離S_B
/k_Bだけ、前方へ動く。計量装置15は計量距離S_Tを有
し、同じように一定に変化し得る計量の時間間隔があ
り、同時に計量装置11がk_B計量動作を行う時、k_T計量が
計量装置15により可能である。好ましくは、k_B＝k_Tとな
れば好ましい。しかし下記で更に論ずるようにk_T＝k_B/
h;すなわち計量装置15が、計量装置11より少ない時間分
割で働く。更にS_B≠S_Tであると、コンピュータによる自
重負荷の計算に関して、計量装置15の計測距離S_Tと、こ
の計測距離を超えてコンベアベルト１の進行することに
より達成される番号k_T・S_T/S_Bが与えられる。この考察
に従い、コンベアベルト１が距離Ｌを越えて通過する時
間の間、ｊ計量演算が計量装置11で行われる。

第２図は、ブロック線図形式で、引き出されたデジタ
ル信号がどの様に処理されるか示している。コンピュー
タは、第１図に参照番号25で示された箱として示してい
る。コンピュータは、単に計算及び論理演算を行い、且
つファイルに制御プログラムを含んだ中央処理ユニット
30を備えている。入力／出力ユニット32は、データ送信
ライン36、37によって中央処理ユニット30に接続されて
おり、送信ラインを介してベルトのスピード、多量の流
れ、オンとオフのコマンドの様な制御数値と、プログラ
ムに含んでいるならば、（例えば対象の偏りと最大自重
値の）制限値を入力することができる。入力は、図に示
されたキーボード35を利用した入力／出力ユニット32に
より行われ、出力値は数値の大きさと演算状態が、画像
ディスプレイ34に示される。モータの回転（18）ベルト
走行速度（24）及び、全体の計量値（22）を包括する入
力値は、双方向データライン38、39、40を通って、中央
処理ユニット30へ直接送られる。それは、中央処理ユニ
ット30が少なくとも、18〜24で示された要素に対して主
要なタイミングを出力するので双方向型である。計量装
置15用の、自重計量する測定ユニットは、他の双方向ラ
イン41を介してシフトレジスタ31に接続されている。こ
れは例えばｊカウンティングステージを含んでおり、そ
の内容は計量装置11、15が、同じ時計の速さで、その計
量演算を行うという適当な仮定により、各パルスにおい
て一段階進む毎にシフトされる。番号ｊによる最後の段
階からの出力結果は、中央処理ユニット30における計量
装置11の全体計量の結果で処理されて、最終的な結果を
与える。番号１のカウントステージに読み込まれる入力
は、計量装置15の現行の計量である。カウント段階ｊの
数値は、係数ｈにより減少されるのと同時に、同じ係数
ｈによるシフトタイミングの減少によって、減らされ得
るということが、本発明の概要に含まれる。このことは
計量装置15の一定の自重結果が、ｈ全体計量に利用され
る。これは、位置的且つ時間的な自重の変化が結果的に
小さい時であることを示している。

シフトレジスター31の代わりに、ｊ番号を付けられた
蓄積記憶位置を備えたアドレスで呼び出せるRAMの使用
は、本発明の概念に類似しており、j/h蓄積記憶位置ま
での減少は前記したのと同様に本概念に含まれる。全体
的に同じ様な自重の各計量時に、このことは対応する蓄
積記憶位置が、アドレスで呼び出され、同時にアドレス
セレクタが一つの番号で進められる。

ベルト（モータ３）の走行速度と、多量の材料７の流
れを制御する供給装置８は、中央処理ユニットの処理プ
ログラムによって制御されることができ、それを目的と
した装置と処理法は、それ自体知られており、同じ様に
17〜24で示された装置からのデータを処理する。

走行時の自重値を測定する第二計量セル15の、ここに
記載された応用例の利点は、自重の計量が現行で決定さ
れた全ての総計量及び、またコンベアベルト１の不均等
性が生じる様な自重の周期的な変化に対して有効であ
り、また（堆積物の蓄積を含む）ベルトの汚れで不規則
になることが、同じ様に把握され且つ考察される。一方
でこの応用例は、コンベアベルト１の周期的な空走行を
なくし、他方で平均自重値ではなく、多数の個別且つ現
行最新の値で働く。

また、発明による計測は、連続計量メータの重要な部
分を形成する送信機構の有効性を増す。

本発明による連続計量メータの別の利点は、円形組立
体または他の同種の製品の代わりに、継合せコンベアベ
ルトが利用できることである。継合せコンベアベルト
は、蓄積された自重値の利用を考慮され得ない、継合せ
部分が不均質になる。

本発明による装置を使用すると、多くの不均等性は、
その原因に関係なく、効果的に控除され、それによっ
て、結合部分の様なコンベアベルトのコストが減るのと
同時に、連続計量メータの正確性と性能が増す。

フロントページの続き (56)参考文献 実公 昭63−36251（ＪＰ，Ｙ２) 仏国特許出願公開2129807（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 11/00 G01G 11/14 - 11/18

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】−モータ（３）によって運転される駆動モ
   ータ（２）、案内ローラ（４）、及びそれらの周囲を走
   行するコンベアベルト（１）と、 −計量されるべき多量の材料（７）用の入口漏斗（６）
   と、 −評価装置（22）を設けた第一力計測セル（12）備え、
   入口漏斗（６）の後に配置されて、全体のコンベアベル
   ト（１）の総荷重を決定する第一計量装置（11）と、 −評価装置（21）を設けた第二力計測セル（16）を備
   え、コンベアベルト（１）の走行方向で入口漏斗（６）
   の前に配置されて、空のコンベアベルト（１）の自荷重
   を決定する第二計量装置（15）と、 −コンベアベルト（１）の走行速度V_Bを決定する、少な
   くとも一つの装置と、 −中央処理ユニット（30）及び生じる全ての測定すべき
   値を評価する演算、制御プログラムを含み、入力／出力
   ユニット（32）及び全ての計測区域へのデータラインを
   有するコンピュータ（25）から成る 零点補正を備えた多量な材料（７）用の連続計量メータ
   において、 −二つの力計測セル（12、19）の間の間隔（Ｌ）が確実
   に分かり、 −その手段が、コンピュータ（25）にあって、第一計量
   装置（11）の計量結果及び第二計量装置（15）の結果か
   ら、多量の材料（７）によるコンベアベルト（１）の目
   下の正味荷重を決定し、それによって時間間隔L/V_Bがよ
   り早く計測される ことを特徴とする連続計量メータ。
2. 【請求項２】−二つの計量装置（11、15）が、コンベア
   ベルト（１）の動く方向に対して直角で、その幅を横切
   って延びる二つのロッド（14）を有し、 第一計量装置（11）の相互間隔S_Bと第二計量装置（15）
   の相互間隔S_Tを表し、 S_B及びS_Tが、二つの計量装置（11、15）の計測距離を示
   し、前記ロッド（14）と平行な別の類似ロッド（13）が
   各装置に配置され、各ロッド（13）が力計測セル（12、
   16）に衝撃を加える ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メー
   タ。
3. 【請求項３】−二つの計量装置（11、15）が、本質的に
   S_H＝S_T＝Ｓとなるように同一構成されている ことを特徴とする請求の範囲２に記載の連続計量メー
   タ。
4. 【請求項４】−コンベアベルト（１）の実際の正味荷重
   を決定のためコンピュータ（25）に有効な手段は、シフ
   トレジスタ（31）がj/hカウントステージを備え、ｊ及
   びｈは全体の数値で、計数ｊは計量する数に対応してお
   り、計量はコンベアベルト（１）が距離Ｌを進行する時
   間内で、第一計量装置（11）によって行われ、 −第二計量装置（15）の各計量結果は、シャフトレジス
   タ（31）に読み込まれ、既にそこにある第二計量装置
   （15）のj/h計量結果は、カウントステージによって更
   にシフトされ、 −第二計量装置（15）によるシフトレジスタ（31）の直
   前のカウントステージから読み出される計量結果は、第
   一計量装置（11）により決定される総量値にたいする自
   重量として利用可能であり、正味値の決定は中央処理ユ
   ニット（30）で行われる ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メー
   タ。
5. 【請求項５】二つの計量装置（11、15）が本質的に同一
   構成されており、ｈ＝１であり且つ、二つの計量装置
   が、同じタイミングで動作することを特徴とする請求の
   範囲４に記載の連続計量メータ。
6. 【請求項６】−コンピュータ（25）に利用可能で、コン
   ベアベルト（１）の正味荷重を決定する手段は、 j/h蓄積記憶位置を備えたアドレス呼び出し可能なRAMを
   備え、ｊ及びｈは全体の数字であり、計数ｊは計量の数
   で、コンベアベルト（１）が距離Ｌに渡って通過する間
   の時間、第一計量装置（11）によって行われる計量数に
   対応しており、 −第二計量装置（15）による計量結果が、RAMに読み込
   まれ、アドレスが場合によって値１で増加され、 −第二計量装置（15）によるアドレスj/hによって、蓄
   積記憶位置から読み出される計量結果が、第一計量装置
   （11）により決定される総量値として利用可能であり、
   正味値の決定は中央処理ユニット（30）で行われる ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メー
   タ。
7. 【請求項７】二つの計量装置（11、16）が本質的に同一
   構成され、ｈ＝１で且つ、同じタイミングで動作するこ
   とを特徴とする請求の範囲６に記載の連続計量メータ。
8. 【請求項８】コンピュータ（25）が、操作に必要なパラ
   メータ及び制御値を入力するキーボード（35）と、動作
   データ及び状態を表示するディスプレイユニット（34）
   を備えた中央処理ユニット（30）に接続された入力／出
   力ユニット（32）を有する ことを特徴とする請求の範囲１に記載の連続計量メー
   タ。