JP6942351B2 - バッチ計量供給装置 - Google Patents

Description

本発明は昇降式のスクレーパを具備した粉粒体等の供給装置に関し、高い精度でバッチ式計量を行うことができるバッチ計量供給装置及びその運転方法に関するものである。

従来、粉粒体の定量供給装置は底板上に間隙を介して粉粒体供給用の内筒を設け、該内筒と中心線を共有する外筒の下端を底板上に接続することで内外筒間に環状通路を形成し、この環状通路に上記間隙から一定安息角で粉粒体を流出させ、該環状通路に排出口を設け、かつ底板の中心部に突設した直立回転体に中央回転羽根（スポーク）を設け、該中央回転羽根の先端に外筒の内周面に沿って外周回転リングを設け、該回転リングに複数の内向爪を設け、上記環状通路に流出した上記粉粒体を上記スポーク及び内向爪で環状通路に沿って搬送することで、粉粒体を上記排出口から定量排出するものであった（例えば特許文献１）。

また、この種の粉粒体供給装置において、排出口の直前に昇降式のスクレーパを設け、バッチ計量の計量値が近接値になった時点で、スクレーパを降下すると共に中央回転羽根の回転速度を低下させることで、高精度のバッチ計量を実現する粉粒体供給装置が提案されている（特許文献２）。

実公平７−４７３８２号公報 特開２０１３−１９３８３６号公報

ところで、特許文献２の装置は、特許文献１の装置の改良型であり、昇降式のスクレーパを排出口の直前に１箇所設け、計量値に近づいた時点で、昇降式スクレーパを降下させると共に、中央回転羽根の回転速度を低下させることにより、バッチ計量の精度を高めるものであり、バッチ計量において一定の計量精度を出すことができるものである。

しかしながら、特許文献２の装置では、排出口の直前で単一のスクレーパを降下させると、排出口の直前で一挙に堰き止められた粉粒体が、スクレーパの両側の隙間から排出口にこぼれ落ち、このこぼれ落ちた粉粒体が計量精度に悪影響を及ぼすことがあった。

また、近年、原料としての粉粒体の搬送工程における粉粒体の定量供給において、さらなるバッチ計量精度の向上が望まれているが、上記従来の装置構成では、精度向上に限界があった。

本発明は、上記従来装置に比較して、昇降式のスクレーパを２段階に設けること等により、従来装置に比べてバッチ計量精度を飛躍的に高めることができるバッチ計量供給装置及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、円形底盤上に中心軸を共通に所定間隔を介して内筒が設けられ、上記円形底盤上に上記内筒に同心に外筒が設けられ上記内外筒間に環状通路が形成され、上記内筒内の原料が該内筒の下端から上記環状通路側に所定の安息角を以って払い出され、上記中心軸に上記円形底盤上を回転する複数の回転羽根が設けられ、上記環状通路には上記回転羽根によって上記環状通路内を移送される原料の排出口が設けられ、該排出口から排出される原料の計量手段が設けられたバッチ計量供給装置において、上記環状通路内に、上記排出口の上流側に下降時に搬送される原料の搬送量を減少させる１次昇降スクレーパが設けられ、上記１次昇降スクレーパの下流側で上記排出口の直近の上流側に上記１次昇降スクレーパの下降にて減少された原料の搬送量をさらに減少させる２次昇降スクレーパが設けられ、上記１次及び２次昇降スクレーパは共にそれらの両側縁は、上記環状通路の両側面から一定距離離間した位置に設けられており、上記排出口の上流側の縁部は上記回転羽根に交差する傾斜側縁が形成され、上記２次昇降スクレーパは上記傾斜側縁に沿って設けられており、上記１次昇降スクレーパの下降時に上記回転羽根の回転速度を通常回転速度より遅い第１の速度に低下させ、上記２次昇降スクレーパの下降時に上記回転羽根の回転速度を上記第１の速度よりも遅い第２の速度に低下させる制御手段が設けられ、上記排出口の下に設けられたシュート部に原料落下経路を開閉し得るスライドゲートが設けられたものであるバッチ計量供給装置により構成される。

上記回転羽根は例えばスポーク状中央回転羽根（８）及び内向羽根（１０）により構成することができる。上記計量手段は例えばロードセル（１２）、加算手段（３８）、粉粒体重量演算手段（３７ｑ）等により構成することができる。上記原料は例えば粉粒体等である。上記制御手段は例えば制御部（３７）により構成することができる。シュート部はシュート（２５）、延長シュート（２９）等により構成することができる。このように構成すると、例えばバッジ計量の設定値と、該設定値に近い１次設定値と、上記設定値により近い２次設定値を設定し、上記計量値が１次設定値になったとき１次昇降スクレーパを降下すると共に回転羽根の回転数を第１の速度に低下させ、さらに計量値が２次設定値になったとき２次昇降スクレーパを降下すると共に回転羽根の回転数を第２の速度にさらに低下させることにより、計量に供する原料の排出量及び排出速度を２段階に亘って低減することができ、これによりスクレーパ両側から排出口へのこぼれ落ちによる計量精度への悪影響を抑制して、極めて正確なバッチ計量を実現することができる。

第２に、上記排出口の上記傾斜側縁は、上記排出口の上流側の開口起点を基準として、上記開口起点を通る上記円形底盤の半径線に対して反時計方向に内周側隅部が所定角度下流側に傾斜することにより形成され、上記１次昇降スクレーパは上記環状通路を原料の通過方向に対して直交方向に設けられている上記第１記載のバッチ計量供給装置により構成される。

このように構成すると、回転羽根に対して排出口の傾斜側縁が傾斜状態で交わるため、回転羽根に略平行な側縁を有する従来の排出口に比べて、原料の排出口からの落下量を低減（例えば瞬間排出量を従来比で約１／５）することができ、より正確な計量を行うことができる。また２次昇降スクレーパは上記傾斜側縁に沿って該傾斜側縁の直近に設けられているので、粉粒体等の原料の脈流を防止して、傾斜側縁から排出口に落下する原料を均等に低減することができる。

第３に、バッチ計量の設定値と１次設定値と２次設定値を記憶する記憶手段が設けられると共に、上記１次、２昇次降スクレーパ、上記回転羽根、上記スライドゲートの制御手段が設けられ、上記制御手段は、通常計量動作から、計量値が１次設定値になったことに基づいて上記１次昇降スクレーパを降下すると共に、上記回転羽根の回転速度を低下する１次低減動作を行い、上記計量値が２次設定値になったことに基づいて上記２次昇降スクレーパを降下すると共に、上記回転羽根の回転速度を上記１次低減動作時よりも低下する２次低減動作を行い、上記計量値が上記設定値になったことに基づいて、上記回転羽根の回転を停止するものである上記第１又は２記載のバッジ計量供給装置により構成される。

このように構成すると、上記計量値が１次設定値になったとき１次昇降スクレーパを降下すると共に回転羽根の回転数を低下する１次低減動作を行い、さらに計量値が２次設定値になったとき２次昇降スクレーパを降下すると共に回転羽根の回転数をさらに低下させる２次低減動作を行うことにより、計量に供する原料の排出量及び排出速度を２段階に亘って低減することができ、これにより極めて正確なバッチ計量を実現することができる。

第４に、上記計量手段は上記バッジ計量供給装置の全体重量を計量するロードセルを具備しており、上記ロードセルから得られる装置全体重量に基づいて、上記排出口から排出された原料の重量を算出するものである上記第１〜３の何れかに記載のバッチ計量供給装置により構成される。

第５に、上記計量手段は上記排出口下方に設置された計量器を具備しており、上記計量器から得られる計量値に基づいて、上記排出口から排出された原料の重量を認識するものである上記第１〜３の何れかに記載のバッチ計量供給装置。

第４の発明に記載の減量バッチ計量動作、第５の発明に記載の後設計量動作の何れの場合にも、極めて高い精度にてバッチ計量を行うことができる。

第６に、上記スライドゲートは上記シュート部における上記円形底盤に近い位置に設けられているものである上記第４記載のバッチ計量供給装置により構成される。

これにより減量バッチ計量方式においても極めて正確な計量を行うことができる。

第７に、上記スライドゲートは上記シュート部における下方の上記計量器に近い位置に設けられているものである上記第５記載のバッチ計量供給装置により構成される。

これにより後設計量方式であっても、極めて高い精度にてバッチ計量動作を行うことができる。

第８に、上記回転羽根と上記回転羽根の間の回転羽根間距離をａ、上記排出口の上記傾斜側縁の周方向長さをａ’とすると、ａ’≧ａの関係を有するものである上記第１〜７の何れかに記載のバッチ計量供給装置により構成される。

このように構成すると、バッチ計量動作の終了時は、常に、回転羽根が排出口の傾斜側縁の位置に停止するため、バッチ計量動作における計量は、回転羽根が排出口の傾斜側縁の範囲内にある状態で完了することができ、これにより極めて正確な計量動作を実現することができる。

第９に、円形底盤上に中心軸を共通に所定間隔を介して内筒が設けられ、上記円形底盤上に上記内筒に同心に外筒が設けられ上記内外筒間に環状通路が形成され、上記内筒内の原料が該内筒の下端から上記環状通路側に所定の安息角を以って払い出され、上記中心軸に上記円形底盤上を回転する複数の回転羽根が設けられ、上記環状通路には上記回転羽根によって上記環状通路内を移送される原料の排出口が設けられ、該排出口から排出される原料の計量手段が設けられたバッチ計量供給装置の運転方法であって、上記環状通路内に、上記排出口の上流側に下降時に搬送される原料の搬送量を減少させる１次昇降スクレーパと、上記１次昇降スクレーパの下流側で上記排出口の直近の上流側に上記１次昇降スクレーパの下降にて減少された原料の搬送量をさらに減少させる２次昇降スクレーパと、上記排出口からの原料の落下を停止するスライドゲートと、上記計量手段の計量値に基づいて、上記回転羽根、上記１次、２次昇降スクレーパ、上記スライドゲートを駆動制御する制御手段と、バッチ計量の設定値、１次設定値及び２次設定値を記憶する記憶手段とが設けられ、上記排出口はその上流側の縁部が上記回転羽根と交差する傾斜側縁として形成されており、上記制御手段は、計量値が上記１次設定値になるまでは、上記１次昇降スクレーパと上記２次昇降スクレーパを共に上昇させた位置で上記回転羽根を回転駆動して原料の供給を行い、上記排出口から原料の落下供給を行う通常計量動作を行うステップと、上記計量値が１次設定値になった時点で、上記１次昇降スクレーパを下降して原料の搬送量を減少させると共に、上記回転羽根の回転速度を減少させる１次低減動作を行うステップと、上記計量値が上記２次設定値になった時点で、上記２次昇降スクレーパを下降して原料の搬送量をさらに減少させると共に、上記回転羽根の回転速度をさらに減少させる２次低減動作を行うステップと、上記計量値が上記設定値になった時点で、上記回転羽根を回転を停止すると共に、スライドゲートを閉鎖して上記排出口からの原料の落下を停止するステップと、を行うことを特徴とするバッチ計量供給装置の運転方法により構成される。

本発明によれば、計量に供する原料の排出量及び回転羽根の速度を２段階に亘って低減することができ、粉粒体のこぼれ落ちを抑制し、極めて正確なバッチ計量を実現することができる。

また、回転羽根に対して排出口の傾斜側縁が傾斜状態で交わるため、原料の排出口からの落下量を低減（例えば従来比で約１／５）することができ、より正確な計量を行うことができる。

また、排出口から排出される原料の脈流を防止して、傾斜側縁から排出口に落下する原料を均等に低減することができる。

また、計量方式が減量バッチ計量方式、後設計量方式の何れであっても、計量方式に拘わらず、極めて高い精度にてバッチ計量を行うことができる。

また、バッチ計量動作の終了時は、常に、回転羽根が排出口の傾斜側縁の位置に停止するため、バッチ計量動作における計量は、回転羽根が排出口の傾斜側縁の位置の範囲内にある状態で完了することができ、これにより極めて正確な計量動作を実現することができる。

本発明に係るバッチ計量供給装置の第１の実施形態の一部断面側面図である。 同上供給装置の一部断面平面図である。 同上供給装置の昇降スクレーパ近傍の断面図である。 同上供給装置の排出口近傍の平面図である。 同上供給装置の１次昇降スクレーパ近傍の環状通路の横断面図である。 同上供給装置の２次昇降スクレーパ近傍の環状通路の横断面図である。 同上供給装置のスライドゲート近傍の側面断面図である。 同上供給装置のスライドゲート近傍の平面断面図である。 同上供給装置の排出口近傍の平面図である。 同上供給装置の電気的構成を示すブロック図である。 同上供給装置の制御部の機能ブロック図である。 同上供給装置の制御部の動作手順を示すフローチャートである。 同上供給装置の通常回転動作時のスクレーパ近傍の環状通路の横断面図である。 同上供給装置の１次低減動作時のスクレーパ近傍の環状通路の横断面図である。 同上供給装置の２次低減動作時のスクレーパ近傍の環状通路の横断面図である。 同上供給装置の第２の実施形態の一部断面側面図である。 同上供給装置の第２の実施形態の一部断面平面図である。 同上供給装置の第２の実施形態の昇降スクレーパ近傍の断面図である。

以下、添付図面に従って、本発明に係るバッチ計量供給装置の実施形態を詳細に説明する。

図１（第１の実施形態）に示すように、円筒のホッパー１の下端開口部のフランジ１’に内筒２の上端フランジ２’をボルトＢ（図２参照）で中心軸Ｃを共通に同心に取り付ける。この内筒２の外側面には環状円板３’を介して上記内筒２と中心軸Ｃを共有する外筒３を一体に固定する。

尚、図２において、スポーク状中央回転羽根８の回転方向を矢印Ａ方向とし、内筒２と外筒３間の環状通路５における特定の基準位置に対して、矢印Ａ方向とは反対方向を「上流側」、上記特定の基準位置に対して矢印Ａ方向側を「下流側」という。

この外筒３の下端フランジ３”には円形底盤４の外縁４’をボルトＢで接続し、内外筒２，３間に環状通路５を設け、該通路５の下面を構成する上記円形底盤４に粉粒体の排出口６を設ける。尚、上記環状円板３’は上記環状通路５の上面を閉鎖するものである。

この排出口６は図４、図９に示すように、従来の略方形の排出口ではなく、略方形の排気口の上流側の側縁が、下流側に傾斜した傾斜側縁６’を有する形状をなしている。即ち、上記排出口６は、内外周縁は、上記中心線（中心軸）Ｃを中心とする円の周方向に沿って設けられ、上記中心線Ｃを中心とし上記内筒２の半径より若干長い半径の円の円周に沿った内側円弧状側縁６ａと、上記中心線Ｃを中心とし上記外筒３と略同様の半径の円の円周に沿った外側円弧状側縁６ａ’により構成され、上流側の側縁は、外周側隅部の開口起点Ｐを基準点として、上記開口起点Ｐと上記中心線Ｃを通る半径線Ｌに対して、内周側隅部Ｐ’が所定角度θ’（例えば、上記開口起点Ｐを中心として下流側に４０度〜６０度、図４の実施形態では４０度）下流側に傾斜することにより傾斜側縁６’として形成されており、下流側の側縁は、上記外側円弧状側縁６ａ’を左右に二分すると共に上記中心線Ｃを通る半径線Ｌ’に平行な側縁６”として形成されている。

上記内筒２の下端２”（図１参照）を上記円形底盤４に近づけ、上記内筒２の下端２”と上記円形底盤４の上面との間に粉粒体の払い出し間隙（排出間隙）ｔを設ける。また上記中心線Ｃを共有する直立回転軸７’の上端部７を上記円形底盤４上に突出し、該上端部７に４枚のスポーク状中央回転羽根８を上記底板４に沿って互いに９０度の角度差を以って設ける（図２参照）。

上記スポーク状中央回転羽根８の先端部は上記粉粒体の払い出し間隙ｔを通って上記通路５の外筒３の近接位置まで至り、上記スポーク状中央回転羽根８の各先端部に回転輪９を接続し、上記回転輪９を上記スポーク状中央回転羽根８と共に、上記中心線Ｃの周りに回転させることができるように構成する。

そして、上記回転輪９にはその内側に上記円形底盤４に沿う複数の内向羽根１０を、内側に向って設けてなるものである。上記内向羽根１０は上記スポーク状中央回転羽根８，８間に３枚ずつ設けられており（全１２枚、図２参照）、上記環状通路５を横切ってその先端部は上記内筒２の内側に若干入り込むように構成されている。上記スポーク状中央回転羽根８と上記内向羽根１０の各底面と上記円形底盤４の上面との間隔は、極めて狭い間隔を有しており、上記スポーク状中央回転羽根８と上記内向羽根１０は上記円形底盤４の上面に接触することなく回転し得るように構成されている。

上記直立回転軸７’には、減速機３２を介してインバーターモータによる駆動モータ３３が設けられ、上記スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０は上記駆動モータ３３により矢印Ａ方向に回転駆動されるように構成されている。

従って、上記ホッパー１に供給された粉粒体は、内筒２の下端２”の全周の払い出し間隙ｔから上記環状通路５内に安息角θの角度で流出して払い出され（図１二点鎖線参照）、かかる状態で上記スポーク状中央回転羽根８を矢印Ａ方向（図２参照）に回転することにより、上記環状通路５に流出した粉粒体は、上記中央回転羽根８及び上記内向羽根１０の矢印Ａ方向の回転により環状通路５内において、矢印Ａ方向に移送されて行き、上記粉粒体排出口６から下方に落下供給されるように構成されている（図３、図１３参照）。

尚、上記ホッパー１を含む本バッチ計量供給機全体は、図１、図２に示すように、例えば地面上に立設固定された機枠（図示せず）にロードセル受架台１１が固定されており、当該ロードセル受架台１１上にロードセル１２，１２，１２を介して載置されており、上記ロードセル１２，１２，１２により、供給機全体の重量を計測することにより、上記排出口６から排出供給された原料の重量を認識し得るように構成されている。ロードセル１２等の説明は後述する。

上述のように、従来の排出口は、図９に示すように、上流側の側縁と下流側の側縁が平行に形成されていたが、本発明に係る排出口６は、従来の排出口に対して図９に示すハッチング部分を閉鎖することにより、上流側を傾斜側縁６’として形成したものである。このように構成することにより、上記スポーク状回転羽根８又は内向羽根１０が矢印Ａ方向に回転する際、上記傾斜側縁６’を横切ることになるため、従来に比べて粉粒体を少量ずつ（従来の瞬間排出量の約１／５の量）排出することが可能となる。

即ち、上記スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が矢印Ａ方向に回転しながら、上記排出口６の傾斜側縁６’を通過する際、上記スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が上記傾斜側縁６’の開口起点Ｐから内周側隅部Ｐ’までは、傾斜側縁６’が上記スポーク状回転羽根８又は内向羽根１０に傾斜した状態で交わるため、上記傾斜側縁６’の上流側端部の開口起点Ｐから上記下流側端部の内周側隅部Ｐ’に至るまでの、上記回転羽根８又は内向羽根１０の上記傾斜側縁６’への交差による排出口６の開口面積は、小面積から大面積に徐々に広がることになり、下流側の側縁６”に平行な上流側の側縁を有する従来の排出口に比べて、上記開口起点Ｐから上記内周側隅部Ｐ’に至るまでの粉粒体瞬間落下量を約１／５に低減することができる。よって、排出口６から落下する粉粒体の量を大幅に減少させることができる。従って、比較的多量の粉粒体が落下している状態で計量を行う従来の装置に比べて、少量の粉粒体が落下している状態での計量が可能なので、バッチ計量の精度を向上することができる。

また、図９に示すように、スポーク状中央回転羽根８と内向羽根１０の内縁間隔を回転羽根間距離ａとすると、同図に示すように、上記傾斜側縁６’の周方向に沿う長さａ’（周方向距離、上記排出口６の外側円弧状側縁６ａ’を二分する上記半径線Ｌ’と上記傾斜側縁６’の開口起点Ｐとの距離）も上記回転羽根間距離ａと同じ間隔（ａ＝ａ’）となるように構成されている。これは、上記スポーク状中央回転羽根８又は上記内向羽根１０の後縁８ｂ，１０ｂが上記傾斜側縁６’の内周側隅部Ｐ’を通過すると、次の内周羽根１０又はスポーク状中央回転羽根８の前縁１０ａ，８ａが、必ず上記傾斜側縁６’の開口起点Ｐに位置していることになり、そうすると計量動作の終了時は、上記スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が、上記傾斜側縁６’の範囲内（上記ａ’の範囲内）に位置した状態で、計量動作が終了するので、少量の粉粒体を落下供給している状態で計量動作を終了することができ、これにより計量精度を向上させることが可能となった。この意味で、上記回転羽根間距離ａと上記傾斜側縁６’の周方向距離ａ’との関係はａ’≧ａでも良い。尚、上記実施形態ではａ’は排出口６の外側円弧状側縁６ａ’を二分する長さとしたが、ａ’は上記外側円弧状側縁６ａ’を二分する長さに限らず、上記側縁６ａ’の長さを二分する長さより短くても良いし、側縁６ａ’を二分する長さより長くても良い。

次に、上記粉粒体供給装置の粉粒体の上面を均すためのスクレーパに係る構成について説明する。

図３、図４に示すように、上記排出口６の上流側の傾斜側縁６’より上流側近傍の上記円板３’に開口３ａを貫設し、当該開口３ａを閉鎖するように、上記環状円板３’上にシリンダー支持基板１３をボルトＢにて固定する。上記シリンダー支持基板１３の板面には、上記傾斜側縁６’からより離れた上流側に１次シリンダー１４が立設支持されており、上記傾斜側縁６’に近い（傾斜側縁６’より）上流側に２次シリンダー１５が立設支持されている。

上記１次シリンダー１４の伸縮ロッド１４ａは、上記シリンダー支持基板１３の貫通孔を介して上記環状円板３’下側（上記環状通路５内）に位置しており、上記伸縮ロッド１４ａに水平支持部材１６を介して粉粒体の上面均し板としての１次昇降スクレーパ１７が垂直に固定されている。

この１次昇降スクレーパ１７は図５に示すように、板状体であり、上記下部の内周側には幅広部１７ａが設けられている。この１次昇降スクレーパ１７は、上記中心軸Ｃを通る半径線Ｌ”に沿う方向に設けられることで、上記環状通路５に対して半径方向に横切る方向（スポーク状回転羽根８の回転方向Ａに対して直交する方向）に設けられ、図５に示すように、上記環状通路５内の上記回転輪９と上記内筒２の外側に設けられた流量調整リング３１との間において昇降可能に設けられている。

そして、この１次昇降スクレーパ１７は、上昇時は、図３、図５に示すように、上記環状通路５を通過する粉粒体を阻害しない位置（図３、図５のｒ１の位置）にあり、下降時は、上記環状通路を通過する粉粒体の全体量（１００％）に対して７０％減少させ、即ち７０％を堰き止め、全体量の３０％を通過させる位置（図３、図５のｒ２の位置）となるように構成されている。上記１次昇降スクレーパ１７の昇降は上記１次シリンダー１４にて上記伸縮ロッド１４ａを伸縮することにより行う。尚、上記排出口６の上流側の上記開口起点Ｐと上記１次昇降スクレーパ１７までの距離は例えば約１００ｍｍとする。

上記２次シリンダー１５の伸縮ロッド１５ａは、上記シリンダー支持基板１３の貫通孔を介して上記環状円板３’下側（上記環状通路５内）に位置しており、上記伸縮ロッド１５ａに水平支持部材１８を介して粉粒体の上面均し板としての２次昇降スクレーパ１９が垂直に固定されている。

この２次昇降スクレーパ１９は図６に示すように、板状体であり、上記下部の内周側には幅広部１９ａが設けられている。この２次昇降スクレーパ１７は、図４に示すように、上記排出口６の上流側の傾斜側縁６’に沿って、上記傾斜側縁６’に平行かつ直近（上記傾斜側縁６’から上流側に、例えば約５ｍｍ程度離間した位置）に、傾斜状態(上記傾斜側縁６’と同様に、開口起点Ｐを通る半径線Ｌから反時計方向に約４０度〜６０度の傾斜状態、本実施形態では４０度）で設けられており、このような傾斜状態で、上記環状通路５を横切る方向に設けられ、図４、図６に示すように、上記環状通路５内の上記回転輪９と上記内筒２の外側に設けられた流量調整リング３１との間において昇降可能に設けられている。

そして、この２次昇降スクレーパ１９は、上昇時は、図３、図６に示すように、上記環状通路５を通過する粉粒体を阻害しない位置（図３、図６のｒ３＝ｒ１の位置）にあり、下降時は、下降した上記１次昇降スクレーパ１７を通過してきた粉粒体をさらに一部堰き止めて、上記１次昇降スクレーパ１７を通過する前の粉粒体の全体量（１００％）に対して８０％減少させ、全体量の２０％を通過させる位置（図３、図６のｒ４の位置）となるように構成されている。上記２次昇降スクレーパ１９の昇降は上記２次シリンダー１５にて上記伸縮ロッド１５ａを伸縮することにより行う。またこの２次昇降スクレーパ１９は、上記排出口６の上記傾斜側縁６’に沿って該傾斜側縁６’の直近に設けられているので、下降時に２次昇降スクレーパ１９から流出する粉粒体原料の脈流を防止して、傾斜側縁６’から排出口６に落下する原料を均等に低減することができるものである。即ち、２次昇降スクレーパ１９は、上記１次昇降スクレーパ１７の下流側で上記排出口６の直近の上流側に上記１次昇降スクレーパ１７の下降にて減少された原料の搬送量をさらに減少させることができるように設けられている。

上記２次昇降スクレーパ１９は上述のように上記排出口６の傾斜側縁６’に平行に設けられているため、その昇降も上記傾斜側縁６’に平行な状態を維持したまま行われる（図４参照）。よって、２次昇降スクレーパ１９が降下した状態において、上記傾斜側縁６’に対して、スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０の矢印Ａ方向の通過により、全体の２０％の量の粉粒体が上記傾斜側縁６’から下方に落下していくことになるが、この粉粒体の排出時においても、従来の半径線Ｌ’に平行な側縁を有する排出口に比較して、粉粒体の瞬間落下量は同様に約１／５に低減された状態にある。即ち、スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０は、上記傾斜側縁６’と斜交しながら、２次昇降スクレーパ１９を通過した粉粒体を徐々に排出口６から落下させることで、粉粒体瞬間落下量を従来の約１／５程度に減少させることができる。

尚、上記１次昇降スクレーパ１７、上記２次昇降スクレーパ１９に沿ってガイドレール２０，２１が設けられており、これらのガイドレール２０，２１にはストッパピン２０ａ，２１ａが設けられている。一方、上記伸縮ロッド１４ａ，１５ａの下端にはストッパー部材１４ｃ，１５ｃが設けられている。そして、上記各スクレーパ１７，１９が下降したとき、上記各ストッパー部材１４ｃ，１５ｃが上記ストッパピン２０ａ，２１ａに係合することにより、所定の下降位置に正確に停止し得るように構成されている。

また、上記１次シリンダー１４には一対のリミットスイッチ３０ａが上下に設けられており、上記２次シリンダー１５にも一対のリミットスイッチ３０ｂが上下に設けられている。制御部３７（後述）ではこれらのリミットスイッチ３０ａ又は３０ｂの上又は下からの信号を検出することで、上記１次昇降スクレーパ１７又は上記２次昇降スクレーパ１９が上昇位置にあるのか、降下位置にあるのかを検出し得るように構成されている。

また、上記１次昇降スクレーパ１７及び２次昇降スクレーパ１９の両側縁は、環状通路５の両側面（本実施形態の場合は流量調整リング３１と回転輪９）から一定距離Ｓ，Ｓ（図５，６参照、例えばＳ＝１０ｍｍ前後）離間した位置に設けられている。即ち、両スクレーパ１７，１９は、流量調整リング３１、回転輪９と干渉しないように、両スクレーパ１７，１９の両側縁と、上記流量調整リング３１、回転輪９との間（両スクレーパ１７，１９と環状通路５の両側面との間）には隙間が形成されている。

次にスライドゲートについて説明する。
図７、図８に示すように、上記排出口６の下側（上記円形底盤４の下面）には、筒状のシュート２５が固定されており、該シュート２５の外側には、上記半径線Ｌ’に沿って外半径方向にスライドゲート取付機枠２６が固定されている。上記取付機枠２６の端部にはエア式のシリンダー２７が水平に固定されており、当該シリンダー２７の伸縮ロッド２７ａが上記機枠２６内において水平方向に伸縮し得るように構成されている。そして、上記伸縮ロッド２７ａの先端部に板状のスライドゲート２４が水平に固定されており、上記伸縮ロッド２７ａの伸長時に上記スライドゲート２４が上記排出口６を閉鎖し得るように構成されている。

尚、２８はシュート調整板であり、下側の可変板２８ａの下端が、閉鎖時の上記スライドゲート２４の上面に位置するように上下方向に位置調整し、その位置にて可変板２８ａをボルトＢにて固定し得るように構成されている。通常は、上記シリンダー２７の伸縮ロッド２７ａを縮小して上記排出口６を開放しているが、最終的に計量が終了した時点で、上記伸縮ロッド２７ａを伸長して上記シュート２５（原料落下経路）を閉鎖することで、所定のバッチ計量が行えるように構成されている。

図２において３４は一対のリミットスイッチであり、上記制御部３７は上記リミットスイッチ３４の状態に基づいて上記スライドゲート２４が閉鎖されているか、開放されているかを検出し得るように構成されている。

図１に戻って、上記円筒のホッパー１の外周には、周方向の１２０度毎の同一高さに水平板２２，２２，２２が半径方向に突出固定されており（図２参照）、上記各水平板２２，２２，２２の下面の載置部２２ａ，２２ａ，２２ａが、地面Ｇ上に機枠（図示せず）を以って固定された方形のロードセル受架台１１上に固定されたロードセル１２，１２，１２上に載置されている。従って、上記各ロードセル１２，１２，１２も上記ホッパー１の周方向の１２０度毎に３個設けられている。尚、上記３個のロードセル１２，１２，１２中、２個のロードセルは上記方形のロードセル受架台１１内側に設けられた連結杆１１’，１１’上に設けられており、各ロードセル１２，１２，１２はロードセル基台１２ａ，１２ａ，１２ａ上に設置されている。尚、３５は各水平板２２と上記ホッパー１の周壁との間の補強板である。

従って、上記ロードセル１２，１２，１２上には、上記ホッパー１、上記ホッパー１に接続された内外筒２，３を含む上記説明した全ての構成部材の重量、及び、ホッパー１内に供給された粉粒体の重量が作用していることになる。即ち、ホッパー１内に投入された原料の重量を含め、当該バッチ計量供給装置の全ての重量を計量することになる。よって、上記ロードセル１２，１２，１２の当初の重量を検出して記憶し、計量動作中は、当該当初重量から上記バッチ計量供給装置の全重量を減算することにより、排出口６から排出された原料の重量を演算し得るように構成されている（以下、この方式を「減算バッチ計量」という）。

尚、減算バッチ計量の場合は、上記スライドゲート２４は、運転停止後の粉粒体原料の落下量を少なくするために、できるだけ円形底盤４に近い位置に設けることが好ましい。従って、図３に示すように、上記円形底盤４から若干下方に下がった位置にスライドゲート２４を設けても良いが、図１に示すように、上記円形底盤４の直下に上記スライドゲート２４を設ける構成としても良い。図３、図４において、３６は上記排出口６内において上記内周側隅部Ｐ’より下流側に設けられた固定スクレーパであり、上端部が上記環状円盤３’に固定されている。この固定スクレーパ３６の下端は、上記内周側隅部Ｐ’を通過したスポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０（例えば図３中の内向羽根１０’）の上面に近接した位置に設けられており（図３参照）、上記回転羽根８又は内周羽根１０上に積層された粉粒体の上限を摺り切りし、余分な粉粒体を排出口６を介して下方に落下させるものである。

次に 図１０に基づいて本発明の粉粒体供給装置の電気的構成について説明する。
同図において、３７は制御部であり、上記ロードセル１２，１２，１２が接続されると共に、上記１次及び２次シリンダー１４，１５、及びこれらのリミットスイッチ３０ａ，３０ｂ、上記スライドゲート駆動用のシリンダー２７、そのリミットスイッチ３４、上記中央回転羽根を駆動する駆動モータ３３、各種設定用の操作パネル３９が接続されている。上記制御部３７はプログラマブルコントローラであり、図１２に示す動作手順に示すプログラムを記憶しており、上記プログラムに従って内臓するマイクロコンピュータが、上記各ロードセル１２からの計量信号に基づいて、１次及び２次シリンダー１４，１５、上記シリンダー２７、上記駆動モータ３３を制御するものである。

上記制御部３７は、上記３個のロードセル１２，１２，１２の合計値を加算手段３８（図１１）からの信号により認識することで、常に、上記原料としての粉粒体を含むバッチ計量供給機全体の重量（当初全体重量）を把握することができる。そして、計量動作が始まると、粉粒体重量演算手段３７ｑが上記当初全体重量から上記加算手段３８から送られてくる計量重量を減算することで、排出口６から排出された粉粒体の重量を認識することができるように構成されている。また、上記駆動モータ３３（例えば誘導電動機）はインバータを用いた可変電圧可変周波数制御を行い、制御部３７のモータ駆動手段３７ｐは、周波数を変化させることにより駆動モータ３３の回転数の可変制御を行う。

図１１は上記制御部３７の機能を示す機能ブロック図であり、その機能は以下の動作説明と共に説明する。

本発明は上述のように構成されているので、以下その動作を説明する。尚、本実施形態として、計量する原料は粉粒体からなる原料、１回のバッチ計量運転の設定重量として「１０ｋｇ」、１次昇降スクレーパ１７の降下及び駆動モータ３３を１次減速するタイミングの計量値（１次設定値）を「９．４４ｋｇ」、２次昇降スクレーパ１９の降下及び駆動モータ３３を２次減速するタイミングの計量値（２次設定値）を「９．９２ｋｇ」とする。まずは、操作者は、操作パネル３９から上記各計量値を入力する。すると、上記制御部３７（図１１参照）は、内部の設定値記憶手段３７ｆに上記「１０ｋｇ」、１次設定値記憶手段３７ｄに上記「９．４４ｇ」、２次設定値記憶手段３７ｅに上記「９．９２ｋｇ」を記憶する。

また、通常計量動作時の駆動モータ３３の回転速度に比例する周波数は６０Ｈｚ（通常回転速度）、１次低減動作時の回転速度に比例する周波数は２０Ｈｚ（第１の速度）、２次低減動作時の回転速度に比例する周波数は６Ｈｚ（第２の速度）とし、上記第１の速度（周波数）は第１の速度記憶手段３７ｍに記載され、上記第２の速度（周波数）は第２の速度記憶手段３７ｎに記憶されているものとする。尚、通常回転速度、第１の速度、第２の速度はこれらに限定されず、原料の性状等に応じて任意に決定し得るものである。

また、上記ホッパー１内には上記原料の粉粒体が投入されており、投入された粉粒体は、円形底盤４上から上記ホッパー１内の上部近傍まで至り、上記内筒２の下端２”の全周又は略全周から上記環状通路５側に安息角θにて払い出された状態にあるものとする。

さらに、計量開始前は、上記１次昇降スクレーパ１７及び２次昇降スクレーパ１９は共に上昇位置（ｒ１，ｒ３の位置）にあり（図１３参照）、スライドゲート２４は開状態にあり、排出口６の下方の延長シュート２９の下方に例えば粉粒体収納用容器（図示せず）がセットされているものとする。

尚、以下の説明において、１次昇降スクレーパ１７を下降する前の動作を「通常動作」又は「通常計量動作」、１次昇降スクレーパ１７を下降し、２次昇降スクレーパ１９を下降する前までの動作を「１次低減動作」、２次昇降スクレーパ１９を降下して設定値を計量し、最終的に駆動モータ３３を停止するまでの動作を「２次低減動作」という。

この状態で制御部３７（モータ駆動手段３７ｐ）は駆動モータ３３を通常回転速度（例えば６０Ｈｚ）にて回転する（図１２、Ｓ１参照、通常動作）。従って、スポーク状中央回転羽根８、及び内向羽根１０は矢印Ａ方向に６０Ｈｚに対応する回転速度（例えば１．４ｒｐｍ）にて回転する。上記環状通路５内に払い出された粉粒体は、環状通路５内において、上記スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０によって矢印Ａ方向に搬送され、排出口６に至り、該排出口６から下方に順次排出される。上記排出口６から排出された粉粒体は、シュート２５及び延長シュート２９を介して下方に落下し、上記延長シュート２９の下方に設置された粉粒体収納用容器内に落下供給されていく。尚、この時点では１次、２次昇降スクレーパ１７，１９は上昇位置（ｒ１，ｒ３）に位置しているので、環状通路５内を搬送される粉粒体は、何ら堰き止められることなく、上記排出口６から下方に落下していく。尚、この時点での粉粒体の排出量は約５００ｇ／ｓｅｃである（図１３参照）。

上記排出口６から上記粉粒体収納用容器に粉粒体が落下していくと、当該排出された分の全体重量が低下するため、上記制御部３７（粉粒体重量演算手段３８ｑ）は、計量動作を開始し、ロードセル１２，１２，１２（加算手段３８）からの信号に基づいて、上記当初全体重量から減少した全体重量を減算することにより、排出された粉粒体重量を常時認識している（図１２、Ｓ２参照）。

このとき、上記スポーク状回転羽根８及び上記内向羽根１０は上流側の傾斜側縁６’を通過していくが、上記傾斜側縁６’を通過する間は、粉粒体は、常に傾斜状態の傾斜側縁６’から下方に落下していくことになり、即ち、傾斜側縁６’により、粉粒体は環状通路５の外周側から内周側に徐々に落下してくことになるため、この間、排出口６から下方に落下する粉粒体の瞬間落下量は従来の排出口の約１／５となる。よって、排出口６から下方に落下する粉粒体の量は、上記傾斜側縁６’をスポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０が通過しているときは、従来装置に比べてより少量となり、このような粉粒体の落下動作を、上記排出口６（傾斜側縁６’）を上記回転羽根８又は内向羽根１０が通過する度に繰り返すことになる。尚、原料の排出口６からの落下動作は、上記スポーク状回転羽根８及び上記内向羽根１０が上記傾斜側縁６’を通過するまでの間に略終了し、その後は、上記スポーク状回転羽根８及び上記内向羽根１０上に原料（粉粒体）が載置された状態で、これらの羽根８，１０’が矢印Ａ方向に回転していく（図１３等参照）。

よって、上記排出口６の上記傾斜側縁６’を上記スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が横切った直後に、次の内向羽根１０又は回転羽根８が上記傾斜側縁６’を次々に横切ることになり、従って、上記排出口６から落下される粉粒体の量は、上記回転羽根８又は内向羽根１０が上記上流側の開口起点Ｐから上記内周側隅部Ｐ’に至るまで、少量となり、このような少量の落下供給動作が繰り返される。このように通常動作時においても、粉粒体の少量の落下動作となるため、従来装置に比べてより正確な計量動作を行い得る。

尚、上記回転羽根８及び内向羽根１０が上記傾斜上縁６’の内周側隅部Ｐ’を通過した後は、図３、図１３等の内向羽根１０’に示すように、通常は内向羽根１０’又はスポーク状中央回転羽根８の上に粉粒体が載置された状態で、矢印Ａ方向に搬送される。このとき、上記内向羽根１０又はスポーク状中央回転羽根８の上に積層され、上記固定スクレーパ３６によって堰き止められた粉粒体は、上記排出口６から下方に落下供給され、計量動作に供されることになる。

このように、スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が排出口６を通過する度に、落下量は従来に比べて少量（約１／５）となるため、粉粒体の落下量が急激に増加して脈動等が生じることがなく、より正確なバッジ計量を行うことができる。

そして、制御部３７（一次設定値判別手段３７ａ）は、上記粉粒体重量が一次設定値記憶手段３７ｄに記憶された１次設定値（本実施形態の場合は９．４４ｋｇ）に達するか否かの判別を行う（図１２、Ｓ３参照）。上記排出動作が進み、上記制御部３７（一次設定値判別手段３７ａ）は、上記粉粒体重量が上記一次設定値（９．４４ｋｇ）に達したと判断した場合、即ち、上記排出口６から９．４４ｋｇの粉粒体が排出されたとき、制御部３７（１次シリンダー駆動手段３７ｇ）が１次シリンダー１４を駆動して１次昇降スクレーパ１７を降下させる（図１２、Ｓ４、図１４参照）。

上記制御部３７（一次モータ減速手段３７ｈ）は、上記１次昇降スクレーパ１７の下降動作と同時に、第１の速度記憶手段３７ｍから第１の速度を読み出し、１次モータ減速手段３７ｈが、上記モータ駆動手段３７ｐの駆動周波数を例えば２０Ｈｚ（当初の周波数の１／３）とし、上記駆動モータ３３の回転速度を低下させる（本実施形態の場合は、当初の回転数の１／３の０．４７ｒｐｍとなる。図１２、Ｓ５参照、１次低減動作）。

上記１次昇降スクレーパ１７が位置ｒ２まで下降すると、図１４に示すように、環状通路５を搬送される粉粒体の上部（全体量の略７０％）が堰き止められ、上記１次昇降スクレーパ１７の下端部と上記円形底盤４の上面との空間から、全体量の約３０％の粉粒体が下流側に搬送されることになる。

上記スクレーパ１７が降下すると同時に駆動モータ３３の回転速度が１／３となるので（約０．４７ｒｐｍ）、スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０の回転速度が１／３に低下し、上記１次昇降スクレーパ１７を通過した粉粒体は、回転速度が低下したスポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０により矢印Ａ方向に通常動作よりゆっくりと搬送される。従って、排出口６から下方に落下供給される粉粒体の量は、通常動作より３０％に減少すると共に、排出口６から落下供給される単位時間当たりの量も減少する。この時点で排出口６から排出される粉粒体の排出量は約４０ｇ／ｓｅｃに低下する。このとき降下した１次スクレーパ１７の両側縁の隙間（図５の隙間Ｓ，Ｓ）からも粉粒体が流出するが、排出口６までに距離があるので、その間に粉粒体は安定し、検出精度に悪影響を及ぼすことはない（図１４参照）。

また、同様に、上記スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０は上記排出口６の上記傾斜側縁６’を通過して横切ることになり、上記傾斜側縁６’に至るまでの粉粒体の量がいままでの３０％に軽減されていること、スポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０の回転速度が１／３に低下していることから、上記排出口６から下方に落下供給される粉粒体の落下速度及び排出量が共に低減され、当該１次低減動作においては、１次設定値（９．４４ｋｇ）に達してから、１秒間に４０ｇの少量の粉粒体が排出されていくことになる。従って、従来装置に比べて、正確な計量動作を行うことができる。

次に、制御部３７（二次設定値判別手段３７ｂ）は、上記粉粒体重量が二次設定値記憶手段３７ｅに記憶された２次設定値（本実施形態の場合は９．９２ｋｇ）に達するか否かの判別を行う（図１２、Ｓ６参照）。上記排出動作が進み、上記制御手段３７（２次設定値判別手段３７ｂ）は、上記粉粒体重量が上記２次設定値に達したと判断した場合、即ち、上記排出口６から９．９２ｋｇの粉粒体が排出されたとき、制御部３７（２次シリンダー駆動手段３７ｉ）が２次シリンダー１５を駆動して２次昇降スクレーパ１９を下降させる（図１２、Ｓ７、図１５参照）。

上記制御部３７（２次モータ減速手段３７ｊ）は、上記２次昇降スクレーパ１９の下降動作と同時に、第２の速度記憶手段３７ｎから第２の速度を読み出し、上記モータ駆動手段３７ｐの駆動周波数を例えば６Ｈｚ（当初の周波数の１／１０）とし、上記駆動モータ３３の回転速度をさらに低下させる（本実施形態の場合は、当初の回転数の１／１０の０．１４ｒｐｍとする）（図１２、Ｓ８参照、２次低減動作）。

上記２次昇降スクレーパ１９が位置ｒ４まで下降すると、図１５に示すように、環状通路５を搬送される粉粒体の上部（全体量の略８０％）が堰き止められ、上記２次昇降スクレーパ１９の下端部と上記円形底盤４の上面との空間から、全体量の約２０％の粉粒体が排出され、当該粉粒体は直ちに排出口６の上記上流側の傾斜側縁６’から下方に落下供給されていくことになる。

上記スクレーパ１９が降下すると同時に駆動モータ３３の回転速度が当初の１／１０となるので（約０．１４ｒｐｍ）、中央回転羽根８及び内向羽根１０の回転速度が当初の１／１０に低下し、回転速度が低下したスポーク状中央回転羽根８及び内向羽根１０は上記傾斜側縁６’をゆっくりと通過することになる（粉粒体の排出量は８ｇ／ｓｅｃ）。

従って、排出口６から下方に落下供給される粉粒体の量は、当初の２０％に減少し、排出口６から排出される粉粒体排出量も、１秒間に約８ｇの量の粉粒体が上記排出口６からゆっくりと落下供給されていくことになる（図１５参照）。また、上記２次昇降スクレーパ１９を降下すると、該スクレーパ１９の両側縁から若干の粉粒体が流出し（図６参照）、排出口６にこぼれ落ちるが、１次昇降スクレーパ１７の降下により粉粒体の搬出量が約３０％に既に減少しているので、従来のように１段の昇降スクレーパの降下により一挙に粉粒体の量を減少させる場合に比べて、２次昇降スクレーパ１９の両側縁（隙間Ｓ，Ｓ）から排出口６にこぼれ落ちる粉粒体を約１０％以下（従来比）に減少させることができる。

このように、２次昇降スクレーパ１９が降下した後は、極めて少量の粉粒体が供給されることになるので、最終的な設定値の計量動作を極めて正確に行うことができる。この２段階のスクレーパ１７，１９を共に降下した状態では、最終的には、何れのスクレーパ１７，１９が共に上昇している段階に比べ、排出口６から落下する粉粒体の瞬間落下量を約０．４％まで減少させることができる。

また、上記２次昇降スクレーパ１９は上記排出口６の傾斜側縁６’の直前で、かつ、傾斜側縁６’に平行に傾斜状態で設けられているので（図４参照）、当該スクレーパ１９により２０％に低減された粉粒体は、直ちに傾斜側縁６’から下方に落下供給することになる。よって、２次低減動作時において、粉粒体の量が増減する等の脈流の発生が防止され、極めて正確な計量を行うことができる。

次に制御部３７（設定値判別手段３７ｃ）は、上記粉粒体重量が設定値記憶手段３７ｆに記憶された設定値（本実施形態の場合は１０ｋｇ）に達するか否かの判別を行う（図１２、Ｓ９参照）。上記排出動作が進み、上記制御手段３７（設定値判別手段３７ｃ）は、上記粉粒体重量が上記設定値１０ｋｇに達したと判断した場合、即ち、上記排出口６から１０ｋｇの粉粒体が排出されたとき、制御部３７（モータ駆動手段３７ｐ）は駆動モータ３３を停止し（図１２、Ｓ１０参照）、同じく制御部３７（スライドゲート閉鎖手段３７ｋ）がスライドゲート２４を駆動してスライドゲート２４を閉鎖する（図１２、Ｓ１１、図３参照）。このように計量完了と同時にスライドゲート２４を閉鎖することにより、粉粒体の無駄な落下量が減少し、計量精度を高めることができる。

上記２次低減動作は、２次昇降スクレーパ１９を降下した後、仮に約１０秒後に１０ｋｇに達したとすると、上記２次昇降スクレーパ１９が下降してから約１０秒後に駆動モータ３３が停止され、上記スライドゲート２４が閉鎖されることになる（図３参照）。

尚、当該１０秒間の間は、上記スポーク状中央回転羽根８及び上記内向羽根１０は順次、上記排出口６の上流側の傾斜側縁６’を通過していくが、上述のように上記傾斜側縁６’の周方向長さａと回転羽根間距離ａ’は同じ距離に設定されているので、上記駆動モータ３３が停止した時点では、上記スポーク状中央回転羽根８又は内向羽根１０が、上記排出口６の上記上流側の傾斜側縁６’の範囲上の何れかの位置（上流側開口起点Ｐと内周側隅部Ｐ’の間の位置）に停止することになり、粉粒体の少量供給状態が維持された状態で回転羽根８及び内向羽根１０の回転が停止する。よって極めて正確なバッジ計量を行うことができる。

また、上記スライドゲート２４は図３に示すように、上記円形底盤４に近い位置に設けられているので、減量バッチ計量において、正確な計量動作を行うことができる。

その後、制御部３７は上記１次昇降スクレーパ１７及び上記２次昇降スクレーパ１９を上昇させ（図１２、Ｓ１２参照）、終了しない場合は（図１２、Ｓ１３参照）、当初ステップＳ１に戻って、次のバッチ計量動作を行う。

以上の動作により、上記排出口６の下方に設けられた粉粒体収納容器内には、正確な１０ｋｇの粉粒体を供給することができる。

図１６〜図１８に示すものは、本発明に係るバッチ計量供給装置の第２の実施形態を示すものであり、上記第１の実施形態が減算バッチ計量方式であったのに対し、後設計量方式を採用したものである。この第２の実施形態においては、計量方式が相違するのみで、それ以外の構成は第１の実施形態と同一なので、第１の実施形態と同一構成部分は同一の符号を付し、基本的にそれらの説明は省略する。

第１の実施形態との相違点は、第１の実施形態がロードセル１２，１２，１２により全装置重量を計量し、全装置重量の減少重量から粉粒体重量を演算していたのに対し、第２の実施形態は排出口６から排出される粉粒体を、排出口６の下方に設置された電子秤からなる計量器４２（図１８参照）にて直接計量する点である。従って、第２の実施形態のバッジ計量供給装置は、第１に実施形態におけるロードセル１２，１２，１２に関連する構成（ホッパー１の周囲のロードセル受架台１１、補強板３５等）は存在せず、上記円形低盤４の下面に脚部４１を設け、当該脚部４１を以ってバッジ計量供給装置を基台４４上に支持するように構成し、排出口６の延長シュート２９の下方に計量器４２を設置し、該計量器４２上に粉粒体収納容器４３を載置し、上記排出口６から落下供給される原料としての粉粒体等の重量を上記計量器４２にて計量するものである。

また、このような後設計量方式の場合は、シュート２５は長く形成し、スライドゲート２４はできるだけ計量器４２に近い位置に設けられている。このバッチ計量供給装置において、上記計量器４２は制御部３７に接続され、上記計量器４２の計量値は、１次設定値判別手段３７ａ、２次設定値判別手段３７ｂ、設定値判別手段３７ｃに接続され、図１２に示す動作手順に基づいて、各設定値に達した時点で、１次昇降スクレーパ１７、２次昇降スクレーパ１９が降下すると共に、駆動モータ３３の回転速度を２段階に低下させ、計量値が設定値になったと同時にスライドゲート２４を閉鎖することにより、正確なバッチ計量動作を行うものである。このように、後設計量方式の場合は、スライドゲート２４を、計量器４２にできるだけ近い位置に設けることにより、粉粒体の無駄な落下を防止して正確な計量を行うことができる。

従って、このような後設計量方式を採用しても、本発明のバッジ計量供給装置によると、第１の実施形態と同様に、従来よりも極めて高い精度にてバッチ計量動作を行うことができるのである。

１ 本発明に係る粉粒体供給機（第１の実施形態の装置）を用いて、以下の条件で粒径の微小な粉粒体のバッチ計量を行った。
設定値 周波数 回転数 排出量
通常動作 １０ｋｇ ６０Ｈｚ １．４ｒｐｍ ５００ｇ／ｓｅｃ
１次低減動作 ９．４４ｋｇ ２０Ｈｚ ０．４７ｒｐｍ ４０ｇ／ｓｅｃ
２次低減動作 ９．９２ｋｇ ６Ｈｚ ０．１４ｒｐｍ ８ｇ／ｓｅｃ

設定値は１０ｋｇとし、運転後、約１９秒後に９．４４ｋｇを計量したので、１次昇降スクレーパ１７を降下し、駆動モータ３３の周波数を２０Ｈｚにして回転数を１／３に低下させた。その後、約８秒後に９．９２ｋｇを計量したので、２次昇降スクレーパ１９を降下し、電動機の周波数を６Ｈｚにして回転数を当初の１／１０に低下させた。その後、約１０秒後に１０ｋｇを計量したので、駆動モータ３３を停止し、スライドゲート２４を閉鎖し、１次及び２次昇降スクレーパ１７，１９を上昇させ、計量を完了した。

２ 結果について
上記条件で１０ｋｇのバッチ計量を行ったところ、１回目は、計量値Ｑ＝１０．００４ｋｇ、２回目は計量値Ｑ＝１０．００１ｋｇを得ることができた。従って、計量精度は、０．０４％（１回目）、０．０１％（２回目）に大幅に向上することができた。１回の計量の要した時間は３７秒であった。尚、本実施形態のバッジ計量供給装置によると、設定値に対する計量誤差（計量精度）を０．０１％〜０．１％程度まで安定的に高めることができた。

３ 比較例
排出口の形状は従来の上流側の側縁と下流側の側縁が平行の従来の略方形の排出口（本発明における傾斜側縁６’はない）、本発明の１次昇降スクレーパ１７が存在せず、排出口の上流側の側縁の直近に単一の昇降スクレーパを設けた従来装置にて、同一原料で、１０ｋｇの計量を行ったところ、１回目は１０．０３ｋｇ（誤差０．３％）、２回目は１０．０５ｋｇ（誤差０．５％）であった。

尚、上記計量精度は、比較のために行ったものであり、絶対的な精度ではなく、あくまでも相対的なものである。従って、搬送する原料としての粉粒体の粒径、形状、性状等によって個別に異なるため、本発明のバッジ計量供給装置の精度が上記実施例の精度に限定されることはない。よって、原料の性状によっては、本発明のバッジ計量供給装置による計量精度が、上述と同等又は下回ることも考えられるが、従来装置を使用した場合の計量精度に比較して、本発明のバッジ計量供給装置によれば、高精度の計量を実現できるものである。

本発明によれば、計量に供する原料の排出量及び排出速度を２段階に亘って低減することができ、例えば流動性の悪い粉粒体であっても、粉粒体のスクレーパ両側縁からのこぼれ落ちを抑止して、極めて正確なバッチ計量を実現することができる。即ち、バッチ計量の精度を飛躍的に高めることができる。

また、回転羽根に対して排出口の傾斜側縁６’が傾斜状態で交わるため、原料の排出口６からの落下量を低減（例えば従来比で約１／５）することができ、より正確な計量を行うことができる。

また、排出口６から排出される原料の脈流を防止して、傾斜側縁６’から排出口に落下する原料を均等に低減することができる。

また、計量方式が減量バッチ計量方式、後設計量方式の何れであっても、計量方式に拘わらず、極めて高い精度にてバッチ計量動作を行うことができる。

また、バッチ計量動作の終了時は、常に、回転羽根８，１０が排出口６の傾斜側縁６’の位置に停止するため、バッチ計量動作におけるバッチ計量は、排出口６の傾斜側縁６’の位置で完了することができ、これにより極めて正確な計量動作を実現することができる。尚、図１、図１６において、２３は原料の投入部である。

本発明のバッチ計量供給装置によると、極めて正確なバッチ式計量を行うことができるので、各種の性状の粉粒体の正確な計量に広く利用することができる。

２ 内筒
２” 下端
３ 外筒
４ 円形底盤
５ 環状通路
６ 排出口
６’ 傾斜側縁
８ スポーク状中央回転羽根
１０ 内向羽根
１２ ロードセル
１７ １次昇降スクレーパ
１９ ２次昇降スクレーパ
２４ スライドゲート
２５ シュート
２９ 延長シュート
３７ 制御部
３７ｄ １次設定値記憶手段
３７ｅ ２次設定値記憶手段
３７ｆ 設定値記憶手段
４２ 計量器
ｔ 排出間隔
θ 安息角
Ｌ 半径線
Ｐ 開口起点
Ｐ’ 内周側隅部

Claims (9)

1. 円形底盤上に中心軸を共通に所定間隔を介して内筒が設けられ、上記円形底盤上に上記内筒に同心に外筒が設けられ上記内外筒間に環状通路が形成され、上記内筒内の原料が該内筒の下端から上記環状通路側に所定の安息角を以って払い出され、上記中心軸に上記円形底盤上を回転する複数の回転羽根が設けられ、上記環状通路には上記回転羽根によって上記環状通路内を移送される原料の排出口が設けられ、該排出口から排出される原料の計量手段が設けられたバッチ計量供給装置において、
   上記環状通路内に、上記排出口の上流側に下降時に搬送される原料の搬送量を減少させる１次昇降スクレーパが設けられ、上記１次昇降スクレーパの下流側で上記排出口の直近の上流側に上記１次昇降スクレーパの下降にて減少された原料の搬送量をさらに減少させる２次昇降スクレーパが設けられ、
   上記１次及び２次昇降スクレーパは共にそれらの両側縁は、上記環状通路の両側面から一定距離離間した位置に設けられており、
   上記排出口の上流側の縁部は上記回転羽根に交差する傾斜側縁が形成され、上記２次昇降スクレーパは上記傾斜側縁に沿って設けられており、
   上記１次昇降スクレーパの下降時に上記回転羽根の回転速度を通常回転速度より遅い第１の速度に低下させ、上記２次昇降スクレーパの下降時に上記回転羽根の回転速度を上記第１の速度よりも遅い第２の速度に低下させる制御手段が設けられ、
   上記排出口の下に設けられたシュート部に原料落下経路を開閉し得るスライドゲートが設けられたものであるバッチ計量供給装置。
2. 上記排出口の上記傾斜側縁は、上記排出口の上流側の開口起点を基準として、上記開口起点を通る上記円形底盤の半径線に対して反時計方向に内周側隅部が所定角度下流側に傾斜することにより形成され、
   上記１次昇降スクレーパは上記環状通路を原料の通過方向に対して直交方向に設けられている請求項１記載のバッチ計量供給装置。
3. バッチ計量の設定値と１次設定値と２次設定値を記憶する記憶手段が設けられると共に、上記１次、２昇昇降スクレーパ、上記回転羽根、上記スライドゲートの制御手段が設けられ、
   上記制御手段は、通常計量動作から、計量値が１次設定値になったことに基づいて上記１次昇降スクレーパを降下すると共に、上記回転羽根の回転速度を低下する１次低減動作を行い、上記計量値が２次設定値になったことに基づいて上記２次昇降スクレーパを降下すると共に、上記回転羽根の回転速度を上記１次低減動作時よりも低下する２次低減動作を行い、上記計量値が上記設定値になったことに基づいて、上記回転羽根の回転を停止するように構成されたものである請求項１又は２記載のバッジ計量供給装置。
4. 上記計量手段は上記バッジ計量供給装置の全体重量を計量するロードセルを具備しており、上記ロードセルから得られる装置全体重量に基づいて、上記排出口から排出された原料の重量を算出するものである請求項１〜３の何れかに記載のバッチ計量供給装置。
5. 上記計量手段は上記排出口下方に設置された計量器を具備しており、上記計量器から得られる計量値に基づいて、上記排出口から排出された原料の重量を認識するものである請求項１〜３の何れかに記載のバッチ計量供給装置。
6. 上記スライドゲートは上記シュート部における上記円形底盤に近い位置に設けられているものである請求項４記載のバッチ計量供給装置。
7. 上記スライドゲートは上記シュート部における下方の上記計量器に近い位置に設けられているものである請求項５記載のバッチ計量供給装置。
8. 上記回転羽根と上記回転羽根との間の回転羽根間距離をａ、上記排出口の上記傾斜側縁の周方向長さをａ’とすると、ａ’≧ａの関係を有するものである請求項１〜７の何れかに記載のバッチ計量供給装置。
9. 円形底盤上に中心軸を共通に所定間隔を介して内筒が設けられ、上記円形底盤上に上記内筒に同心に外筒が設けられ上記内外筒間に環状通路が形成され、上記内筒内の原料が該内筒の下端から上記環状通路側に所定の安息角を以って払い出され、上記中心軸に上記円形底盤上を回転する複数の回転羽根が設けられ、上記環状通路には上記回転羽根によって上記環状通路内を移送される原料の排出口が設けられ、該排出口から排出される原料の計量手段が設けられたバッチ計量供給装置の運転方法であって、
   上記環状通路内に、上記排出口の上流側に下降時に搬送される原料の搬送量を減少させる１次昇降スクレーパと、上記１次昇降スクレーパの下流側で上記排出口の直近の上流側に上記１次昇降スクレーパの下降にて減少された原料の搬送量をさらに減少させる２次昇降スクレーパと、上記排出口からの原料の落下を停止するスライドゲートと、上記計量手段の計量値に基づいて、上記回転羽根、上記１次、２次昇降スクレーパ、上記スライドゲートを駆動制御する制御手段と、バッチ計量の設定値、１次設定値及び２次設定値を記憶する記憶手段とが設けられ、
   上記排出口はその上流側の縁部が上記回転羽根と交差する傾斜側縁として形成されており、
   上記制御手段は、計量値が上記１次設定値になるまでは、上記１次昇降スクレーパと上記２次昇降スクレーパを共に上昇させた位置で上記回転羽根を回転駆動して原料の供給を行い、上記排出口から原料の落下供給を行う通常計量動作を行うステップと、
   上記計量値が１次設定値になった時点で、上記１次昇降スクレーパを下降して原料の搬送量を減少させると共に、上記回転羽根の回転速度を減少させる１次低減動作を行うステップと、
   上記計量値が上記２次設定値になった時点で、上記２次昇降スクレーパを下降して原料の搬送量をさらに減少させると共に、上記回転羽根の回転速度をさらに減少させる２次低減動作を行うステップと、
   上記計量値が上記設定値になった時点で、上記回転羽根の回転を停止すると共に、スライドゲートを閉鎖して上記排出口からの原料の落下を停止するステップと、
   を行うことを特徴とするバッチ計量供給装置の運転方法。
   
   

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