JP2024015973A - 計量装置に連続供給するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量装置に連続供給するための方法および装置を提供する。構成要素の洗浄または交換を必要とすることなく、あるいは計量パラメータの完全な再調整を行うことなく、異なるバッチを計量装置に連続供給できること。【解決手段】同一の液体媒体の異なるバッチＡ、Ｂを計量装置１０に連続供給するための方法であって、第１の前記バッチＡの計量後に新しい前記バッチＢが前記計量装置１０に供給され、このようなバッチ交換中に、制御部５０の助けを借りて、前記新しいバッチＢの媒体が前記第１のバッチＡの媒体に漸進的に添加される、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、同一の液体媒体の異なるバッチを計量装置に連続供給するための方法および装置に関する。

工業生産において、例えば接着剤または鋳造材料などの液体の異なるバッチが、その特性に関して著しく異なるという問題がしばしば発生する。しかしながら、計量バルブの開弁時間、媒体圧力、または温度などの計量パラメータを変化させて補正を行うことで、例えば粘度などの媒体パラメータが変化しても同じ計量結果を得ることができる。計量結果が計量中に制御される場合、軽微でゆっくりと生じる変化は、計量パラメータを適合させることで補正することができる。しかしながら、計量パラメータの再調整だけでは一貫した計量結果を得ることができないほど、計量される媒体の特性がバッチ交換中に大きく変化する場合もある。

この問題を解決するために、バッチ交換中に、媒体を誘導するすべての構成要素を洗浄または交換することが提案されている。しかしながらこの場合、後続のバッチの特性に合わせて計量システムを再調整する必要がある。その一方で、バッチ交換が洗浄なしで行われた場合、媒体の特性が急激に変化するので、その間の計量パラメータの自動再調整が不可能となる。

したがって、本発明の目的は、計量装置に連続供給するための方法および装置を提供することである。この方法および装置によって、構成要素の洗浄または交換を必要とすることなく、あるいは計量パラメータの完全な再調整を行うことなく、異なるバッチを計量装置に連続供給することができる。

この目的は、独立請求項に記載の特徴によって達成される。

この目的を達成するために、第１の態様によれば、同一の液体媒体の異なるバッチを計量装置に連続供給するための方法が提供される。該方法において、第１のバッチの計量後に新しいバッチが計量装置に供給される。これに関して、このようなバッチ交換中に、制御部の助けを借りて、新しいバッチの媒体が第１のバッチの媒体に漸進的に添加される。古いバッチの媒体への新しいバッチの媒体の漸進的添加、すなわち徐々に増加する添加により、２つのバッチ間の移行が滑らかになり、計量装置の制御部が、計量パラメータを適合させることで２つの媒体の特性への連続的な適合を実施することができる。計量装置の制御により、添加された媒体のパラメータのわずかな変化を補正することができ、中断のない生産が可能になる。新しいバッチの添加は制御部によって制御されるので、２つの媒体間の移行は、所望するように制御することができ、特に、計量装置に供給される媒体の材料パラメータに急激な変化が起こることなくわずかな変化のみが生じるように制御することができる。

本発明の有利な実施形態は、本明細書、添付の図面、および従属請求項に記載されている。

第１の有利な実施形態によれば、第１のバッチおよび新しいバッチの媒体は、計量装置に供給される前にライン内で混合され得る。古いバッチの媒体と新しいバッチの媒体とが特定の混合比で添加されるこのような共通の供給ラインにより、例えばスタティックミキサーなどの混合部品をこの目的のために追加することなく、ライン内で混合を行うことができる。

さらに有利な実施形態によれば、単位時間当たりに添加される媒体の量は、制御部によって予め設定され得る。したがって、例えば、新しいバッチの媒体がまず少量だけ古いバッチの媒体に添加され、時間と共に量が増加するように、制御部で予め設定され得る。これにより、２つの媒体の混合後に計量装置に添加される媒体にわずかな変化のみが生じる。

さらに有利な実施形態によれば、第１のバッチの媒体は、第１の容器から供給され、第２のバッチの媒体は、第２の容器から供給され得る。ここで、計量装置に第１の容器からの媒体が供給されている間に、第２の容器内の媒体が調整される。これにより、連続動作を維持する際に、新しいバッチの事前調整、例えば混合、温度制御、および／または脱気が可能になるという利点が得られる。

さらに有利な実施形態によれば、計量装置は、計量される媒体の粘度が変化した際に計量パラメータの自動適合が行われるように用いられ得る。この場合、計量される媒体の材料特性のわずかな変化のみで、この目的のために動作を中断することなく、一定の計量結果を達成することができる。

さらに有利な実施形態によれば、上述した種類の方法を実施するための装置が提供され得る。該装置は、第１および第２の容器と、第１および第２のポンプと、を有し、このポンプにより、共通のラインを介して媒体が計量装置に供給され得る。さらに、第２の容器からの媒体が第１の容器からの媒体に漸進的に添加されるように２つのポンプを制御するように構成および適合された制御部が提供され得る。各ポンプによって共通のラインに供給される量は、２つのポンプを適切に制御することで予め定義および設定され得る。ここで、特に、単位時間当たりに２つのポンプによって供給ラインに供給される量の比率も予め設定され得る。

例えば、ピストンポンプが使用される場合、単位時間当たりのピストンストロークの数および／またはそれぞれのピストンストロークの長さは、制御部の助けを借りて予め設定され得る。新しいバッチの媒体を古いバッチの媒体に漸進的に混合する場合、例えば、一方のポンプがまず９回ポンプストロークを行い、他方のポンプが単位時間当たり１回ポンプストロークを行う。その後、この比率を所定の期間にわたって漸進的に変化させることで、移行段階の終了時に新しいバッチのポンプのみが動作し、古いバッチのポンプがオフに切り替えられる。これに関して、入力が２つのポンプに接続され、出力が計量装置に接続された共通のラインで古いバッチと新しいバッチの２つの媒体の混合を有利に行うことができる。

さらに有利な実施形態によれば、容器の両方には、充填レベルセンサが設けられ得る。ここで、制御部は、充填レベルセンサの信号に応じて２つのポンプの制御を行う。本実施形態において、容器内のバッチの媒体が少なくなったときに、充填レベルセンサの助けを借りて連続動作を行うかどうかを判断することができるので、自動で連続動作を実行することができる。その後、新しいバッチの媒体を供給するポンプを作動させて、漸進的な混合によって２つのバッチ間の滑らかな移行を保証することができる。

以下、本発明の有利な実施形態と添付の図面を参照して、純粋に一例として本発明を説明する。
連続的に媒体を供給するための装置の模式図である。 ラインの断面図である。 バッチ交換中の供給量を示す図である。

図１は、同一の液体媒体の異なるバッチＡおよびＢを計量装置１０に連続供給するための装置を示す。計量装置１０は、模式的に示されているだけであり、少なくとも１つの計量バルブ、例えばジェットバルブを備え、このバルブを用いて媒体を少量ずつ供給することができる。さらに、計量装置は、既知の制御部を有する。制御部を用いて、計量される媒体の材料特性のわずかな変化を、計量バルブの開弁時間、媒体圧力、または温度などの計量パラメータを適合させることで補正することができる。これにより、一貫した計量結果を得ることができる。

さらに、図１に示す装置は、実質的に同一の２つの容器１２および１４を有する。ここで、第１のバッチＡの媒体が容器１２に充填され、第２のバッチＢの媒体が容器１４に充填される。両方の媒体は、同じ液体媒体、例えば接着剤または鋳造材料であるが、異なるバッチであることで、異なる材料パラメータを有する場合がある。媒体を供給するために、容器１２はポンプ１６と連通し、容器１４はポンプ１８と連通する。２つのポンプ１６および１８により、容器内の媒体は、供給ライン２２および２４を介して、容器１２および１４から、２つのポンプ１６および１８に接続された共通のライン２０にそれぞれ送られ得る。このようにして、２つの容器１２および１４内の内容物を、共通のライン２０を介して計量装置１０に供給することができる。

図に示す実施形態において、２つのポンプ１６および１８は、ピストンポンプとして設計されており、磁気的にマークされたピストン２６および２８をそれぞれ有する。ピストンの位置は、磁気測定システム、例えばホール素子３０および３２を介して読み取ることができる。ポンプ１６の領域における２つのチェックバルブ３４および３６、ならびにポンプ１８の領域における２つのチェックバルブ３８および４０は、容器１２または容器１４から共通のライン２０に媒体を交互に供給する役割を果たす。

図に示す実施形態において、２つのピストンポンプ１６および１８の制御は、既知の方法で圧力供給Ｐと圧力戻り手段Ｒに接続された２つの空気圧バルブによってそれぞれ行われる。

さらに、図に示す実施形態において、一方の容器からの媒体が他方の容器からの媒体に漸進的に添加されるように、２つのポンプ１６および１８を制御する役割を果たす制御部５０が設けられる。

このようなバッチ交換を自動的に認識するために、容器１２および１４の両方には、フロート５６および５８によって容器１２および１４内のそれぞれの充填レベルを検出する充填レベルセンサ５２および５４がそれぞれ設けられる。例えば容器１２内のバッチＡの媒体が、図１に示すように残量に達した場合、ポンプ１６の全ストロークの後にポンプ１８の小さいストロークをトリガーすることができるので、少量の新しいバッチＢだけが供給ライン２４を介して共通のライン２０内に加えられる。これに関して、制御部５０は、容器１２から搬送される量が連続的に減少し、容器１４から搬送される量が連続的に増加するようにプログラムされている。これにより、２つのバッチＡおよびＢの媒体間の漸進的な移行が行われる。これに関して、２つの媒体の均一な混合が、２つのバッチの媒体を計量装置１０に供給する共通のライン２０内で有利に行われる。ライン２０内の層流により、図２に示すように２つのバッチの混合が行われる。図２は、ライン２０内で、２つの連続した媒体がフローフロントによって分配されて混合される様子を示している。

図３は、容器１２から供給されるバッチＡの媒体の量の減少と、それと同時に起きる容器１４から供給される媒体Ｂの量の増加を示している。図に示すように、計量装置１０またはライン２０に供給されるバッチＡの単位時間当たりの量は減少し、同様に供給されるバッチＢの単位時間当たりの量は、バッチＢの媒体のみが供給されるまで増加する。

最後に、図１は、容器１２および１４に撹拌ユニット６０および６２がそれぞれ設けられ得ることを示している。撹拌ユニットは、一方の容器からの媒体が計量装置１０に供給されている間、他方の容器内の媒体を調整する。また、容器に温度制御装置および／または脱気装置を設けるとこもできる。

上述した実施形態は、純粋に例示的なものであることに留意されたい。例えば、ポンプ１６および１８を他のポンプに置き換えることもできる。供給される媒体の量の制御は、単位時間当たりにポンプによって搬送されるポンプ量を予め設定することで達成することができる。

Claims (9)

1. 同一の液体媒体の異なるバッチ（Ａ、Ｂ）を計量装置（１０）に連続供給するための方法であって、第１の前記バッチ（Ａ）の計量後に新しい前記バッチ（Ｂ）が前記計量装置（１０）に供給され、このようなバッチ交換中に、制御部（５０）の助けを借りて、前記新しいバッチ（Ｂ）の媒体が前記第１のバッチ（Ａ）の媒体に漸進的に添加される、方法。
2. 前記第１のバッチおよび前記新しいバッチの媒体は、ライン（２０）内で混合されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 単位時間当たりに添加される前記媒体の量は、前記制御部（５０）によって予め設定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１のバッチ（Ａ）の媒体は、第１の容器（１２）から供給され、前記第２のバッチ（Ｂ）の媒体は、第２の容器（１４）から供給され、前記計量装置（１０）に前記第１の容器（１２）からの前記媒体（Ａ）が供給されている間に、前記第２の容器（１４）内の媒体が調整されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記第２の容器（１４）内の媒体は、脱気されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記計量装置（１０）は、計量される前記媒体の粘度が変化した際に計量パラメータの適合が行われるように用いられることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置であって、第１の容器（１２）および第２の容器（１４）と、第１のポンプ（１６）および第２のポンプ（１８）と、を有し、前記ポンプにより、共通のライン（２０）を介して媒体が計量装置（１０）に供給可能になり、前記第２の容器（１４）からの媒体が前記第１の容器（１２）の媒体に漸進的に添加されるように２つの前記ポンプ（１６、１８）を制御するように構成および適合された制御部（５０）を有する、装置。
8. 前記容器（１２、１４）の両方には、充填レベルセンサ（５２、５４）が設けられ、前記制御部（５０）は、前記充填レベルセンサ（５２、５４）の信号に応じて２つの前記ポンプ（１６、１８）の制御を行うことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記容器（１２、１４）の両方には、撹拌ユニット（６０、６２）および／または温度制御装置が設けられることを特徴とする、請求項７または８に記載の装置。