(57)【要約】本発明の目的は、連続重量計測を行い、計測装置（４）によって自由流動生成物の質量流量を決定するための装置を導入し、動作を開始する際の複雑性を低減することであり、送出位置（８）前の瞬間質量流量の決定は計測制御装置（１０）によって行い、排出はモータ制御装置によって計測装置（４）の駆動装置（６）の回転速度を変更することによって制御される。本発明の目的は、計測装置（１０）およびモータ制御装置（２０）が組合せられ、サブアセンブリ（Ｇ）を形成することによって達成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測装置を用いて、自由流動生成物の連続重量計測を行い、質量流量を決定するための装置であって、計測制御装置によって送出地点前に瞬間質量流量の決定し、送出制御がモータ制御装置によって前記計測装置の駆動装置の速度を変更することによって行われる装置であって、前記計測制御装置（１０）および前記モータ制御装置（２０）がサブアセンブリ（Ｇ）に連結されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記サブアセンブリ（Ｇ）が、前記計測装置（４）の前記駆動装置（６）と連結されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記計測装置（４）の前記駆動装置（６）が、実際の速度を検出するための速度検出装置、特に回転速度計発電機（６ａ）を具備し、前記速度検出装置が前記計測制御装置（１０）に連結され、前記計測装置（４）が摩擦車またはパルス発振器などの個別の速度検出装置を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記サブアセンブリ（Ｇ）が、スイッチキャビネットまたは前記計測装置（４）内に配置されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記計測制御装置（１０）が、少なくとも１つの積分回路を具備し、前記送出地点（８）またはその直後で任意に生じる偏差をそれぞれ検出し、個別に前記計測制御装置（１０）の制御値を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
比較器構成要素が、見込み制御地点（Ｐ）の位置を変更するために、前記計測制御装置（１０）に設けられることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記モータ制御装置（２０）が、周波数変換装置またはサイリスタ制御装置として構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記駆動装置（６）が、非同期式モータ、同期式モータ、ベクトルモータまたはリラクタンスモータとして構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続重量計測を行い、計測装置によって自由流動生成物の質量流量を決定するための装置に関し、特に瞬間質量流量の決定に基づく計測ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ばら材料の連続的な重量搬送および／または計測を行うためのこのようなシステムは、特許文献１によって周知であり、計測ロータ式秤量供給装置が用いられることが好ましい。ばら材料の供給を伴う計測装置は、密閉された空気圧搬送部分に配置され、ロードセルに支持される。単位時間当たりの所望の搬送量（搬送強度）を個別に調整するために、コンピュータ制御式の中央計測制御システムが用いられ、秤量セルの秤量信号が入力信号として用いられ、計測ロータの速度および任意に供給源がばら材料の供給のために調整される。
【０００３】
このフィードバック制御システムにおいて、ロータ秤量部分に瞬間的に作用するばら材料の質量が計測ロータ秤量供給装置で検出され、その検出結果に計測ロータの角速度を乗算することによってばら材料の質量処理量が求められる。秤量供給装置の電子システムが、特定の見込み制御地点に至るまでのロータ秤量部分（測定部分）においてその瞬間に存在するばら材料の質量（負荷）の個別の重量値の送出を遅らせ、ばら材料が空気圧搬送ラインに送出されるすぐ手前で、角速度または回転速度が事前に決定された設定点に基づいて変更可能となるようにする、すなわち計測ロータが加速または減速されるようにする。これにより比較的高い計測精度の結果を得られ、セメント回転炉における石炭粉塵の計測や煙道ガスの浄化における添加剤の計測など、粉体のばら材料の計測において信頼性があることが分かっている。
【０００４】
計測ベルト秤量供給装置、計測ロータ秤量供給装置または重量回分システムなどの重量連続計測装置を制御するために、個別の計測コンピュータが、現在まで用いられてきた。重量および速度の測定または類似の変数の評価は、同様に行う。個別の周波数変換装置が主に駆動装置の速度を制御するために用いられる。周波数変換装置は、計測駆動装置の速度を制御し、設定点の速度の事前決定が計測コンピュータによって行われる。周波数変換装置に設定点の速度への伝達は、アナログ式またはバイナリ式で直列または並列データラインによって行う。この構造は通信用の分散制御システムの１つに相当することから、導入および起動は、それぞれ、ケーブル配線、インターフェイスなどの結果としてそれぞれきわめて複雑である。
【特許文献１】国際特許第９９／１３３０２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、導入および起動作業を実質的に少なくすることができるような特にばら材料の連続的な重量計測を行い、質量流量を決定するための装置を提供するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴に基づく装置によって達成される。
【０００７】
電子計測システムの従来の構造とは対照的に、計測コンピュータまたは計測制御装置の機能は、モータ制御装置（周波数変換装置）に移される。したがって、処理に関連する測定値の評価、計測駆動装置に関する設定点の速度の計算および計測駆動装置の制御は、１つのサブアセンブリで行うことが有利である。特にそのような計測装置は主に、粉体でひどく汚染された環境において用いられることから、ケーブル配線（インターフェイスも同様）に必要な作業が低減され、個別のハウジングに密閉する。
【０００８】
１つの装置における計測制御およびモータ制御装置からなるサブアセンブリに関する以下の構造が可能である。たとえば、この構造は、共通のスイッチキャビネットに構成されることができ、測定値取得システムは組合せられたモータ計測制御システムを備えた個別の測定増幅器と通信する。好ましくは、計測およびモータ制御装置からなるサブアセンブリの構造または組込みは、計測装置に直接構成され、測定値取得システムはまた、組合せられたモータ計測制御装置を備えた個別の測定増幅器と通信することもできる。組合せられたモータ計測制御装置のサブアセンブリが、駆動装置のモータに直に組込まれることが好ましく、測定値取得システムは組合せられたモータ計測制御装置を備えた個別の測定増幅器と通信する。測定値取得システムはまた、モータ計測制御装置に組込まれてもよい。組込みはまた、計測装置で直接行うことが好ましい。
【０００９】
さらに好ましい実施形態は、従属請求項の主題であり、簡略化した構造にすることができることが特に特有の利点である。
【００１０】
添付の図面を参照してさらに詳細に、実施形態が説明し、かつ記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、連続重量計測を行い、質量流量を決定するための装置１を示しており、調整可能な設定点の搬送強度に基づいて計測されることになっており、特に自由流動性のばら材料である搬送される物質は、フィーダ３によってバンカまたはサイロ２から供給される。搬送物質は計測装置４を通って送出地点８にまで達し、計測装置４はハウジング５内に配置され、約３００°の回転角度にわたる秤量部分を画成している。計測装置４は、本願明細書では計測ロータ４ａとして配置されることが好ましい。前記の計測ロータ４ａは、ハウジング５から横断方向に誘導される旋回軸Ａ−Ａに装着され、駆動装置６としての速度制御式電動モータ６によって駆動される。計測ロータ４ａのハウジング５は、制限された範囲で回動可能式にロードセルに支持されている。旋回軸Ａ−Ａから離隔して装着されたロードセル７に加わる支持モーメントは、計測ロータ４ａの秤量部分を通ってフィーダ３から送出地点８まで送られる質量流量に正比例している。
【００１２】
吹出しライン９が、ハウジング５の下端で送出地点８に開口している。ロードセル７および駆動装置６の回転速度計発電機６ａが、電子計測制御装置１０と接続されているため、電子計測制御装置１０は、瞬間負荷および速度／角速度を乗算することによって瞬間質量流量Ｘを決定し、その瞬間質量流量を設定された設定点搬送強度Ｗと関連付け、速度または角速度を変化させるために、ＰＩ制御装置、制御ライン１５、モータ制御装置２０および特に周波数変換装置を介して計測ロータ４ａの駆動モータ６を始動する。この開ループまたは閉ループ制御は一般に、設定された搬送強度を一定に保持するために用いられる。計量装置４において負の偏差（例えば−０．２％）が生じる場合には、図１に示した制御経路から一般に周知であるように、計測ロータ４ａの角速度がそれぞれの値だけ（この場合には＋０．２％）増大され、その結果、搬送強度Ｘを一定に保持する。類似の計測制御装置１０はまた、図２〜図４に示されているように、新規な構造に基づいて提供される次の実施形態にも提供される。しかし、この計測制御装置１０は、新規な構造に基づき、サブアセンブリＧの中でモータ制御装置２０と直に連結される。
【００１３】
これに関連する関連態様は、計測制御装置１０をモータ制御装置２０（大部分は周波数変換装置）と連結または結合することによって、ケーブル配線および密閉作用力の量を実質的に低減することができるため、計測装置４（この場合には、図２〜図４に概略的に示された計測秤量供給装置として示されている）に関する構造的な作用力全体を実質的に低減することができる。さらに、計測装置４におけるデータ交換、特にロードセル７などからの回転速度、回転数、秤量信号などの変数は、信号フローを加速することができる。その結果、図１に示されているような信号ライン１５を省略して、サブアセンブリに結合されるモータ制御装置２０を備えた計測制御装置１０によって本質的に反応時間を経ることなく、速度制御を行うことができる。システム偏差を実質的に最小限に抑えるための図１に示されるような比較器サブアセンブリまたは積分回路がまた、新規な構造に基づいて実施形態に提供される。見込み制御地点Ｐ（図１および上述の特許文献１の明細書参照）において駆動モータ６に供給される制御値が、所望の搬送強度に関する全慣性の結果として不十分であった場合には、送出地点８に対して見込み制御地点Ｐを進めることによって、送出地点８において始動される速度を適切なタイミングで生じさせるために計測装置４の加速／制動に必要な時間間隔を得ることができ、その結果、設定点の質量流量Ｗが計測装置４によって制御または調整されることができる。見込み制御地点Ｐが送出地点８のできる限り近くになるように、強力な加速／制動を有する駆動装置６およびモータ制御装置２０としての高速反応周波数変換装置を用いることが適切である。
【００１４】
図３は、連続重量計測を行い、質量流量を決定するための装置の好ましい実施形態を示しており、組合せた計測制御装置／モータ制御装置１０／２０を備えたサブアセンブリＧが、計測装置４の駆動モータ６と直に接続され、サブアセンブリは図１および図２に示されているのとは異なる構造を有している。したがって、計測ベルトの瞬間負荷に応じて、設定点の搬送強度Ｗを維持するために、それぞれの慣性を考慮することによって、駆動モータ６の速度調整の開始または開始点を変更することができる。計測ベルトの自重および長さなどの構造上予め定められた幾何変数を計測制御装置１０に格納することができることから、回転速度計発電機６ａまたはパルス発振器によって測定されたような実際の角速度の場合には、ロードセル７を備えた計測装置４によって決定されたような負荷がいつ送出地点８に達するかに関して正確に記述することが可能であり、搬送速度の加速／減速によるそれぞれの再調整を行うことができる。
【００１５】
計測ロータおよび計測ベルト秤量供給装置は計測装置４として本願明細書に記載されたが、記載された開ループおよび閉ループの制御装置はまた、計測ねじコンベヤまたは類似の計測装置においても大きな慣性モーメントが生じうるため、送出または排出地点における短時間の計測精度を高めるのに使用可能である。図４では計測ベルト秤量供給装置のストランド間の中間の空間の例によって示されているように、サブアセンブリＧはまた、計測装置４内に取付けまたは組込まれることができる。したがって、特にコンパクトな構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】計測装置としての計測ロータを含むばら材料の連続重量計測を行うための装置の概略図を示している。
【図２】計測装置としての計測ベルト秤量供給装置の概略図を示している。
【図３】図２による計測ベルト秤量供給装置の改良した実施形態を示している。
【図４】計測装置の別の実施形態を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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