(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料投入口を有した材料貯留タンクを備え、この材料貯留タンクに貯留された粉粒体材料の質量を計量する質量計量装置において、
上記材料貯留タンクの対向する側壁に形成された開口に両端が固定されるとともに、該材料貯留タンク内を貫通し、かつ、当該質量計量装置の重心を含む鉛直軸に対して直交して配設された構造体からなる担持アームと、
上記担持アームと間隔をあけて平行に配設されるとともに、上記材料貯留タンクとは非接触な状態で上記開口を貫通して、その両端が、当該質量計量装置を包囲するように枠組みされた枠部材に固定される支持フレームと、
上記担持アームの略中心直下で、かつ上記支持フレーム上の上記重心に近い上記鉛直軸上に配設されて該担持アームを支持するロードセルと、
を備えていることを特徴とするロードセル内蔵型質量計量装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記材料貯留タンクには、この材料貯留タンクに貯留された材料を排出する排出装置を付設したことを特徴とするロードセル内蔵型質量計量装置。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかにおいて、
上記坦持アームは、上端に先尖り状の屋根部を設けたことを特徴とするロードセル内蔵型質量計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料貯留タンクに排出装置が付設された質量計量装置に、所望の材料（例えば、合成樹脂原材料等の粉粒体材料）を、上記材料貯留タンクに投入して貯留させた際、この投入した上記材料の質量を正確に計量可能なロードセル内蔵型質量計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な材料（固体材料、液体材料、粉粒体材料等）の質量を計量する質量変換器として、ロードセルを使用することは公知である。
【０００３】
従来、このロードセルを用いた質量計量装置として、葉たばこ等の粉体材料を材料貯留タンクに貯留したうえ、その全質量を計量することにより、上記粉体材料の質量を計量するものはあった（例えば、特許文献１参照。）
また、質量センサを用いた混合装置の一部として、材料投入口を有した吊り下げ形の材料貯留タンクを、上記質量センサで支持してなる質量計量装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−４６６３６号
【特許文献２】特開平２−２５３８３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらの質量計量装置では、以下の問題がある。
【０００５】
先ず、前者の質量計量装置では、材料貯留タンクに貯留した粉体材料の質量を計量するには、いわゆるバッチ処理しかできないという問題がある。
【０００６】
すなわち、材料貯留タンクに貯留した粉体材料の質量を計量した後、他の粉体材料の質量計量を行うためには、計量後の上記材料貯留タンクを、別の粉体材料が貯留された他の材料貯留タンクに取替えるか、或いは、計量後の上記材料貯留タンクを質量計量装置から取外したうえで、貯留されている上記粉体材料を排出し、これに別の粉体材料を投入して質量を計量する。
【０００７】
しかし、このものでは、粉体材料の質量を計量する毎に、上記手間や時間を要すると共に、粉体材料の質量を連続して計量できないという問題がある。
【０００８】
一方、後者の質量計量装置では、材料貯留タンクには、貯留された材料を排出する排出シャッタが付設されているので、上記問題はない。
【０００９】
しかし、この質量計量装置では、材料貯留タンクは、その上方外部に設けた吊り金具によって吊り下げられて支持されているため、材料貯留タンクの重心から遠く離れた材料貯留タンクの外部を支点として、支持する構造のものである。
【００１０】
そのため、材料貯留タンクの質量を計量する際の誤差が生じ易く、貯留される材料の質量を正確に計量できないという問題がある。
【００１１】
また、上記吊り金具等が材料貯留タンクの外部に付設されているため、質量計量装置の運搬時などには、不用意な振動や衝撃によって、材料貯留タンクに外付けされたロードセルが損傷を受け易いという問題もあった。
【００１２】
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするもので、材料貯留タンク内の重心の近くをロードセルで支持することによって、投入材料又は排出材料の質量を正確に計量できるロードセル内蔵型質量計量装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、
請求項１に係るロードセル内蔵型計量装置は、材料投入口を有した材料貯留タンクを備え、この材料貯留タンクに貯留された粉粒体材料の質量を計量する質量計量装置において、上記材料貯留タンクの対向する側壁に形成された開口に両端が固定されるとともに、該材料貯留タンク内を貫通し、かつ、当該質量計量装置の重心を含む鉛直軸に対して直交して配設された構造体からなる担持アームと、上記担持アームと間隔をあけて平行に配設されるとともに、上記材料貯留タンクとは非接触な状態で上記開口を貫通して、その両端が、当該質量計量装置を包囲するように枠組みされた枠部材に固定される支持フレームと、上記担持アームの略中心直下で、かつ上記支持フレーム上の上記重心に近い上記鉛直軸上に配設されて該担持アームを支持するロードセルと、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
このものでは、支持フレームは、質量計量装置の荷重を受けないように、上記質量計量装置とは非接触な状態で縁切して設けられ、この支持フレームの適所にロードセルを配設し、このロードセルで、材料貯留タンク内に設けた担持アームを支持する構造にしているので、質量計量装置の全荷重は、材料貯留タンク内のロードセルに加わる。
【００１５】
このような構造にすれば、ロードセルを質量計量装置の重心に近い位置に設置できるため、投入される材料の質量を高い精度で正確に計量できる。
【００１６】
また、ロードセルは、材料貯留タンク内に収容されているので、運搬時などに損傷するおそれもない。
【００１７】
請求項２に係るロードセル内蔵型質量計量装置は、請求項1において、上記材料貯留タンクには、この材料貯留タンクに貯留された材料を排出する排出装置を付設したことを特徴とする。
【００１８】
このものでは、材料貯留タンクに貯留された材料を排出する排出装置を付設しているので、貯留された材料を排出装置によって排出できる。また、投入される材料の質量は、排出装置によって排出される質量とは無関係であるため、バッチ処理方式又はロスインウェイト方式の何れにも対応して、連続投入、連続排出することができ、作業効率を高めることができる。
【００１９】
請求項３に係るロードセル内蔵型質量計量装置は、請求項１又は２の何れかにおいて、上記坦持アームは、上端に先尖り状の屋根部を設けている。
【００２０】
このものでは、材料貯留タンク内の担持アームには、上端に先尖り状の屋根部を設けているので、投入された材料が、この担持アームを介する際に滞積することを防止できる。
【００２１】
そのため、投入された材料の質量をより正確に計量できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に係るロードセル内蔵型質量計量装置によれば、ロードセルを質量計量装置の重心に近い位置に設置できるため、投入される材料の質量を高い精度で正確に計量できる。
【００２５】
また、ロードセルは、材料貯留タンク内に収容されているので、運搬時などに損傷するおそれもない。
また、このものでは、担持アームは、上記質量計量装置の重心を含む鉛直軸に直交された構造体であって、この構造体の略中心直下に上記ロードセルが配設されているため、担持アームを、一文字、十文字などの所望形状に形成できる。
【００２６】
請求項２に係るロードセル内蔵型質量計量装置によれば、材料貯留タンクに貯留された材料を排出する排出装置を付設しているので、貯留された材料を排出装置によって排出できる。また、投入される材料の質量は、排出装置によって排出される質量とは無関係であるため、バッチ処理方式又はロスインウェイト方式の何れにも対応して、連続投入、連続排出することができ、作業効率を高めることができる。
【００２７】
請求項３に係るロードセル内蔵型質量計量装置によれば、材料貯留タンク内の担持アームには、上端に先尖り状の屋根部を設けているので、投入された材料が、この担持アームを介する際に滞積することを防止できる。そのため、投入された材料の質量をより正確に計量できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明に係るロードセル内蔵型質量計量装置Ａの一実施例を示した一部を破断した状態の概略全体斜視図、図２は、図１を側面から見た状態の縦断面図である。図３は、図１、図２で示した要部を部分拡大した概略断面図であり、図３（ａ）は、図２と同方向の側面から見た状態の要部断面図であり、図３（ｂ）は、正面側から見た状態の要部断面図である。
【００３１】
このロードセル内蔵型質量計量装置Ａは、下方に向けて狭めた材料貯留タンク１の上端に材料投入口１１を開設すると共に、その下端側には、材料貯留タンク１内に貯留された材料Ｚを排出する排出装置１２が付設されている。
【００３２】
ここで、材料Ｚは、排出装置１２によって排出可能な材料Ｚであれば良く、固体材料、流動物材料、液体材料等の何れでも構わないが、本実施例では、粉体・粒体・微小薄片・短繊維片等を含む樹脂用粉粒体材料を使用している。
【００３３】
また、排出装置１２は、駆動手段を備えた回転スクリュー１２ａによって、材料貯留タンク１内に貯留された材料Ｚを、この材料貯留タンク１外に連続排出するものを使用しているが、これ以外の排出装置１２であっても、材料貯留タンク１内に貯留された材料Ｚを、この材料貯留タンク１外に排出可能な装置であれば、連続的或いは定量的に排出するものであっても構わない。
【００３４】
なお、材料貯留タンク１の下端は、閉止されているが、図１、図２で示すように、排出装置１２のメンテナンス、或いは、材料Ｚを適宜排出するための開閉可能な蓋部１３を設けておくことが望ましい。
【００３５】
このような材料貯留タンク１内には、該材料貯留タンク１にのみ結合された担持アーム２を設けている。
【００３６】
具体的には、材料貯留タンク１の対向する側壁に開口１４を形成し、この開口１４に担持アーム２の両端を溶接等で固定して、材料貯留タンク１にのみ結合させている。
【００３７】
担持アーム２は、板材でも構わないが、本実施例では、下方に向けて開放されたＣ型チャンネル鋼材を使用することで、その強度を高めることができる。
【００３８】
また、担持アーム２の上端には、図１、図３（ａ）で示すように、先尖り状の屋根部２１を設けている。このような先尖り状の屋根部を設けることで、材料投入口１１から投入された材料Ｚが、担持アーム２を介する際、担持アーム２の上端に滞積することを防止できる。
【００３９】
また、ここでの担持アーム２は、１本の上記Ｃ型鋼材を材料貯留タンク１内に貫通させて一文字状に設けたものであるが、この材料貯留タンク１が大型化される場合には、例えば、担持アーム２を複数本並列したり、或いは、十文字状に組み合わせるなどして強度を高めることも可能である。
【００４０】
只、何れの場合であっても、担持アーム２は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの重心Ｇを含む鉛直軸Ｏに対して、直交して水平方向に配設された構造体であることが好ましく、このような構造体に形成された担持アーム２の略中心直下に後述するロードセル３が配設されている。
【００４１】
次に、支持フレーム４は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａとは非接触な状態で縁切されて設けている。
【００４２】
具体的には、支持フレーム４は、担持アーム２と間隔をあけて平行な板状杆体、或いは、上方に向けて開放された上記同様のＣ型チャンネル鋼材を使用しており、このような支持フレーム４を材料貯留タンク１の開口１４に貫通させ、その両端をロードセル内蔵型質量計量装置Ａを包囲するように枠組みされた枠部材５に溶接、ボルト等で固定することで、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａとは非接触な状態で縁切りしている。
【００４３】
そして、この縁切りされた支持フレーム４の所望位置、具体的には、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの重心Ｇに近い鉛直軸Ｏ上に、ロードセル３の計量部（不図示）が配置されるように設置して、このロードセル３だけで、担持アーム２の略中心を支持するようにしている。なお、ロードセル３と担持アーム２又は支持フレーム４との間に隙間が生じる場合には、この隙間を埋めるためのスペーサーを設けても良い。
【００４４】
このようなロードセル内蔵型質量計量装置Ａでは、支持フレーム４は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの荷重を直接受けないように、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａとは非接触な状態で設けられ、この支持フレーム４上の重心Ｇの近くにロードセル３を配設し、このロードセル３だけで担持アーム２を支持する構造になっているため、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａは、いわば宙吊りの状態であって、その全荷重は、ロードセル３だけで直接受けることとなり、ロードセル３は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの全質量を計量できるのである。
【００４５】
このように構成されたロードセル内蔵型質量計量装置Ａは、以下のように動作する。
【００４６】
先ず、材料貯留タンク１内に材料Ｚが投入される前には、ロードセル３は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの荷重だけを受けているが、このときの荷重を質量０（ゼロ）として設定しておく。
【００４７】
次に、材料投入口１１より材料貯留タンク１内に材料Ｚを投入すると、この投入された材料Ｚは、材料貯留タンク１内の担持アーム２を介して落下し、この材料貯留タンク１内に貯留する。
【００４８】
そのため、投入された材料Ｚの質量は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａに加算されるので、この加算された質量をロードセル３で計量すれば、投入された材料Ｚの質量を計量できる。
【００４９】
また、ロードセル３は、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａの重心Ｇ近くの鉛直軸Ｏ上に設置しているので、投入された材料Ｚが、たとえ左、右にバラツキを生じたとしても、ロードセル内蔵型質量計量装置Ａは左、右のバランスを維持しながら、正確且つ高精度な計量ができる。
【００５０】
一方、投入された材料Ｚが適量貯留された後、排出装置１２を駆動すれば、材料貯留タンク１内の材料Ｚを連続して排出できる。
【００５１】
そして、この排出された材料Ｚの質量は、上記とは逆にロードセル内蔵型質量計量装置Ａの全質量から減算されるので、この減算された質量をロードセル３で計量すれば、排出された材料Ｚの質量を計量できる。
【００５２】
このように、本発明では、材料Ｚを所望質量だけ連続投入、連続排出することができるうえ、その質量を正確に計量できるので、作業効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、投入或いは排出される材料の質量を正確に計量可能なロードセル内蔵型質量計量装置として有効に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るロードセル内蔵型質量計量装置Ａの一実施例を示した一部を破断した状態の概略全体斜視図である。
【図２】図１を側面から見た状態の縦断面図である。
【図３】図１、図２で示した要部を部分拡大した概略断面図であり、図３（ａ）は、図２と同方向の側面から見た状態の要部断面図であり、図３（ｂ）は、正面側から見た状態の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ａ      ロードセル内蔵型質量計量装置
Ｇ      重心
Ｏ      鉛直軸
Ｚ      材料
１      材料貯留タンク
１１    材料投入口
１２    排出装置
２      担持アーム
２１    屋根部
３      ロードセル
４      支持フレーム
【図１】
0004496003.tif 000002
【図２】
0004496003.tif 000003
【図３】
0004496003.tif 000004