特許 7215658 サンプリング方法及びサンプリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-23

(45)【発行日】2023-01-31

(54)【発明の名称】サンプリング方法及びサンプリング装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/08 20060101AFI20230124BHJP

【ＦＩ】

G01N1/08 L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019062692

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020160008

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】522221046

【氏名又は名称】日比製煉株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市本 正志

(72)【発明者】

【氏名】吉田 恵

(72)【発明者】

【氏名】高平 雅之

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１１８９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２１４０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５００５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６１３３５９０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－１４６３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５１７６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端に開口部を有する中空状の空間部が形成されたパイプを備え、前記空間部に所定量の粉状又は粒状のサンプルを収容可能なパイプ式試料採取器を利用したサンプリング方法において、
前記パイプの先端側を挿入する挿入部を有し、該挿入部にカッタ刃が固定されたガイドに、前記パイプの先端から、前記カッタ刃の上端までの間隙が１ｍｍ以内となる位置まで、前記空間部に前記サンプルを収容した状態の前記パイプを挿入した状態で、前記パイプに挿入されたプッシャによって前記空間部に収容された前記サンプルを押し出す際に、当該サンプルを前記カッタ刃に押し当ててカットし、前記サンプルの秤量が可能な秤量器のトレイ上に前記サンプルを排出することを特徴とするサンプリング方法。

【請求項2】

前記サンプルは、前記プッシャによって押し出された際に、前記ガイドに設けられた１又は複数のカッタ刃によってカットし、前記サンプルのカットの際は、前記パイプ及び前記ガイドは静止していることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング方法。

【請求項3】

先端に開口部を有する中空状の空間部が形成されたパイプを備え、前記空間部に所定量の粉状又は粒状のサンプルを収容可能なパイプ式試料採取器を備えたサンプリング装置において、
前記パイプの先端側を挿入する挿入部を有し、該挿入部に１又は複数のカッタ刃が固定されたガイドと、
前記ガイドの挿入部に、前記空間部に前記サンプルを収容した状態の前記パイプを挿入した状態で、前記空間部に収容された前記サンプルを押し出すプッシャと、
前記パイプから押し出された前記サンプルの秤量が可能な秤量器と、を備え、
前記空間部に収容された前記サンプルを押し出す際に、当該サンプルを前記カッタ刃に押し当ててカットし、前記秤量器のトレイ上に前記サンプルを排出するように構成することを特徴とするサンプリング装置。

【請求項4】

前記カッタ刃は、押し出し方向と直交する方向の厚さが１．０～２．０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のサンプリング装置。

【請求項5】

前記カッタ刃は、該カッタ刃上への前記サンプルの堆積を防止するために上端部が鋭角状とされていることを特徴とする請求項３又は４に記載のサンプリング装置。

【請求項6】

前記カッタ刃は、前記開口部を横断するように、前記ガイドの挿入部に配置され、複数枚を配置する場合には互いに交差しないようにして配置されていることを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載のサンプリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイプ式試料採取器を利用したサンプリング方法及びサンプリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

銅製錬自熔炉に装入する銅精鉱は、受け入れ段階では一般的に水分を約１０％程度含有している。そのため、銅精鉱の取引においては銅精鉱の受入後、湿量と乾量からその水分率を算出し、受け入れた重量に対する銅分に基づいてその費用を支払っている。また、受け入れ段階の重量はホッパに受けて秤量する方法や、ベルトコンベア下に秤量機を設置して秤量する方法が用いられている。

【0003】

受け入れ後の銅精鉱は、搬送途中でサンプリングされて重量（湿量）測定が行われ、さらに乾燥を行ってその水分率が測定されるが、サンプリングから湿量測定までの時間が長いと、精鉱中の水分が自然蒸発し、実際に受け入れたときよりも水分が低下してしまう。そのため、自然蒸発した水分が鉱石分としてカウントされてしまうことになるので取引上の損失につながる。そのため、本願出願人は銅精鉱の搬送作業を妨げることなく重量（湿量）計測を行うことが可能であり、偏りなくサンプリングすることができ、しかもサンプル重量の計量までの時間を短縮することが可能なサンプリング方法及びサンプリング装置を開発し、特許を取得した（特許文献１）。

【0004】

この特許文献１において、一実施例として開示されたパイプ式試料採取器は、仮受けホッパへ移載された銅精鉱からさらに２次サンプルをサンプリングするために一対の円筒状のパイプを備えており、一対のパイプは上下移動及び水平移動可能とされている。

【0005】

仮受けホッパから一対のパイプによって２次サンプリングされた所定量のサンプルは秤量器によって秤量される。この秤量器は、一対のパイプによってサンプリングされた２次サンプルをそれぞれ個別のトレイ上に載せた状態で秤量を行うものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第６１３３５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、パイプ式試料採取器によるサンプリングの場合、例えば図９に示すように、一対のパイプ内に収容されたサンプルはその性状によってはトレイに排出される際に円柱状の形状を保持した状態で排出される。そのため、排出された際の勢いによって円柱状の２次サンプルＳ２がトレイ６１ａの上で跳ね上がった場合にはトレイ６１ａが安定して２次サンプルの秤量が可能となるまでに要する時間が長くなったり、秤量の精度が悪化したりするおそれがあった。また、一対のパイプから排出された円柱状の２次サンプルＳ２がトレイ６１ａの上で積み重なった状態となった場合には、高く積み重なった２次サンプルＳ２が崩れ落ちてその一部がトレイ６１ａの外へ落鉱するおそれもあった。さらに、一対のパイプから排出された円柱状のサンプルＳ２がトレイ６１ａの上で転がると、トレイ６１ａの姿勢が不安定になるばかりか、トレイ６１ａのエッジを乗り越えてサンプルＳ２がトレイ６１ａの外へ落鉱するおそれもあった。

【0008】

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、パイプ式試料採取器で採取したサンプルがトレイから落鉱することなく、秤量を安定的かつ正確に行うことのできるサンプリング方法及びサンプリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、先端に開口部を有する中空状の空間部が形成されたパイプを備え、前記空間部に所定量の粉状又は粒状のサンプルを収容可能なパイプ式試料採取器を利用したサンプリング方法において、前記パイプの先端側を挿入する挿入部を有し、該挿入部にカッタ刃が固定されたガイドに、前記パイプの先端から、前記カッタ刃の上端までの間隙が１ｍｍ以内となる位置まで、前記空間部に前記サンプルを収容した状態の前記パイプを挿入した状態で、前記パイプに挿入されたプッシャによって前記空間部に収容された前記サンプルを押し出す際に、当該サンプルを前記カッタ刃に押し当ててカットし、前記サンプルの秤量が可能な秤量器のトレイ上に前記サンプルを排出することを特徴とする。

【0010】

上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサンプリング方法において、前記サンプルは、前記プッシャによって押し出された際に、前記ガイドに設けられた１又は複数のカッタ刃によってカットし、前記サンプルのカットの際は、前記パイプ及び前記ガイドは静止していることを特徴とする。

【0012】

上記目的を達成するため請求項３に記載の発明は、先端に開口部を有する中空状の空間部が形成されたパイプを備え、前記空間部に所定量の粉状又は粒状のサンプルを収容可能なパイプ式試料採取器を備えたサンプリング装置において、前記パイプの先端側を挿入する挿入部を有し、該挿入部に１又は複数のカッタ刃が固定されたガイドと、前記ガイドの挿入部に、前記空間部に前記サンプルを収容した状態の前記パイプを挿入した状態で、前記空間部に収容された前記サンプルを押し出すプッシャと、前記パイプから押し出された前記サンプルの秤量が可能な秤量器と、を備え、前記空間部に収容された前記サンプルを押し出す際に、当該サンプルを前記カッタ刃に押し当ててカットし、前記秤量器のトレイ上に前記サンプルを排出するように構成することを特徴とする。

【0013】

上記目的を達成するため請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のサンプリング装置において、前記カッタ刃は、押し出し方向と直交する方向の厚さが１．０～２．０ｍｍであることを特徴とする。

【0014】

上記目的を達成するため請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のサンプリング装置において、前記カッタ刃は、該カッタ刃上への前記サンプルの堆積を防止するために上端部が鋭角状とされていることを特徴とする。

【0015】

上記目的を達成するため請求項６に記載の発明は、請求項３～５のいずれか１項に記載のサンプリング装置において、前記カッタ刃は、前記開口部を横断するように、前記ガイドの挿入部に配置され、複数枚を配置する場合には互いに交差しないようにして配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るサンプリング方法又はサンプリング装置によれば、パイプの空間部に収容されたサンプルを押し出す際に当該サンプルがカットされるので、カットされたサンプルをトレイで受ける際に、個々のサンプルが崩れやすくなる。また、サンプルの性状によっては、カットした際にサンプルが解砕される。このため、サンプルがトレイの上で跳ね上がったり、積み重なったり、転がったりするという状況が生じ難くなり、パイプ式試料採取器で採取したサンプルの秤量を安定的かつ正確に行うことができるという効果がある。

【0017】

また、本発明に係るサンプリング方法又はサンプリング装置によれば、サンプルをカットする処理は、サンプルをパイプから押し出す処理と並行して実行されるので、サンプル採取から秤量までに要する時間の増加を伴わず効率的という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係るサンプリング方法及びサンプリング装置を実施するための装入設備の一実施形態を示す説明図である。

【図2】（Ａ）は本発明に係るサンプリング装置を示す平面図、（Ｂ）はその側面図である。

【図3】カッタサンプラの説明図である。

【図4】カッタ刃の先端形状の例を説明する図である。

【図5】（Ａ）はガイドへ挿入される途中におけるパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図、（Ｂ）はカッタ刃を横切るようにして切断した断面図である。

【図6】（Ａ）はガイドへ挿入されたパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図、（Ｂ）はカッタ刃を横切るようにして切断した断面図である。

【図7】（Ａ）はプッシャが挿入されたパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図、（Ｂ）はカッタ刃を横切るようにして切断した断面図である。

【図8】（Ａ）は２次サンプルを排出したパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図、（Ｂ）はカッタ刃を横切るようにして切断した断面図である。

【図9】従来のパイプ式試料採取器でトレイに排出された２次サンプルの模式図である。

【図10】本発明に係るパイプ式試料採取器でトレイに排出された２次サンプルの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係るサンプリング方法及びサンプリング装置の好ましい一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係るサンプリング方法及びサンプリング装置を実施するための装入設備を示す説明図である。

【0020】

はじめに、図１に示す装入設備１は、銅製錬自熔炉に挿入するための銅精鉱を受け入れて図示しない貯鉱舎へ移送するための設備である。装入設備１は、図示しない受入ピットにおいて受け入れた銅精鉱を搬送する搬送装置であるベルトコンベア５と、ベルトコンベア５の落ち口（搬送方向端）側であってベルトコンベア５の搬送方向に対して直角方向に配置されたベルトコンベア６と、ベルトコンベア６の両端側にそれぞれ配置されベルトコンベア６の搬送方向と直角方向に配置されたベルトコンベア７ａ，７ｂと、ベルトコンベア７ａ，７ｂのそれぞれの落ち口（搬送方向端）側であってベルトコンベア７ａ，７ｂの搬送方向と直角に配置されたベルトコンベア８と、ベルトコンベア８の落ち口（搬送方向端）側であってベルトコンベア８の搬送方向に対して直角に配置されたベルトコンベア９を備えて構成されている。ベルトコンベア５の落ち口はベルトコンベア６のほぼ中央部に位置するようにして配置されており、ベルトコンベア５によって搬送されてくる銅精鉱をベルトコンベア６によってベルトコンベア７ａ又はベルトコンベア７ｂのいずれかへ移送することができるように配置されている。尚、いうまでもないがベルトコンベア６は図示しない切替機構により左右のいずれの方向（ベルトコンベア７ａ，７ｂの方向）へも搬送可能に構成されている。

【0021】

また、ベルトコンベア７ａ，７ｂのそれぞれの落ち口側に配置されたベルトコンベア８は、ベルトコンベア７ａ，７ｂによって搬送されてきた銅精鉱をベルトコンベア９へ移載する。そして、ベルトコンベア９によって移送される銅精鉱はその先にある図示しない貯鉱舎へ運ばれて貯留されるようになっている。そして、ベルトコンベア７ａ，７ｂの落ち口にはベルトコンベア７ａ，７ｂによって搬送されてくる銅精鉱からベルトコンベア７ａ，７ｂの全幅方向に移動させながらから所定量の１次サンプルのサンプリングを行う第一の縮分機であるカッタサンプラ２０ａ，２０ｂがそれぞれ配置されている。また、ベルトコンベア８の近傍には１次サンプルからさらに２次サンプルのサンプリングを行う第二の縮分機である２台のパイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂが配置されている。また、ベルトコンベア７ａ，７ｂのそれぞれはロードセルを利用した図示しない計量装置を備えており、ベルトコンベア７ａ，７ｂ上に載っている銅精鉱の重量を計測することができるようになっている。尚、搬送装置はベルトコンベアに限るものではない。

【0022】

また、ベルトコンベア８の上部にはカッタサンプラ２０ａ，２０ｂによってそれぞれサンプリングされた１次サンプルを仮置きするための仮受けホッパ３０ａ，３０ｂが設けられており、仮受けホッパ３０ａ，３０ｂに移載された１次サンプルからさらにパイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂによって２次サンプルのサンプリングが行われるようになっている。そして、パイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂによってサンプリングされた２次サンプルの重量（湿量）を測定する秤量器５０ａ，５０ｂと、を備えている。

【0023】

カッタサンプラ２０ａ，２０ｂ、パイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂ及び仮受けホッパ３０ａ，３０ｂは、いずれもほぼ同様の構成を備えているので以下ではカッタサンプラ２０ａ、パイプ式試料採取器４０ａ及び仮受けホッパ３０ａについて説明を行うこととし、カッタサンプラ２０ｂ、パイプ式試料採取器４０ｂ及び仮受けホッパ３０ｂについては符号「ａ」を符号「ｂ」と読み替えることでその説明に代える。

【0024】

まず、第一のサンプリング装置であるカッタサンプラ２０ａは、図３に示すように、ベルトコンベア７ａの全幅方向（図３における左右方向）に移動可能なカッタバケット２１ａを備えており、ベルトコンベア７ａの落ち口においてベルトコンベア７ａによって搬送されてくる銅精鉱５をベルトコンベア７ａの全幅方向に移動しながら所定量の銅精鉱５をサンプリングする。カッタバケット２１ａはベルトコンベア７ａの落ち口側に向けて図示しないスリット状の開口部を備えており、エアシリンダ２２ａによって所定の速度でベルトコンベア７ａの全幅方向移動しながらこの開口部から所定量の銅精鉱５のサンプリングを行う。尚、サンプリングはベルトコンベア７ａ及びベルトコンベア８が稼働している状態で行われるのでカッタサンプラ２０ａによってサンプリングされなかった銅精鉱５はベルトコンベア８上に落下して随時移送される。尚、図３ではカッタサンプラ２０ａを説明するためにパイプ式試料採取器４０ａは示していない。ベルトコンベア７ａの落ち口にカッタバケット２１ａを配置したので重量の計測後、直ちに１次サンプリングを行うことができるので吸湿等によるサンプルの変質を防止することができる。

【0025】

また、ベルトコンベア８の上部側には仮受けホッパ３０ａが配置されており、カッタサンプラ２０ａによって１次サンプリングされた銅精鉱５は仮受けホッパ３０ａへ一旦移載される。１次サンプルを一旦仮受けホッパ３０ａ，３０ｂに移載することによりサンプルが押し固められ、それによってパイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂによる２次サンプリングが行い易くなる。カッタバケット２１ａが空になったカッタサンプラ２０ａはエアシリンダ２２ａによって再び元の位置に戻り、次のサンプリングに備える。

【0026】

パイプ式試料採取器４０ａは、仮受けホッパ３０ａへ移載された銅精鉱５からさらに２次サンプルをサンプリングする装置であり、図２に示すように、少なくとも先端側が中空状でその内部に所定量の銅精鉱５を収容可能な空間部を備えた２本で一対の円筒状のパイプ４１ａ，４２ａを備えており、一対の円筒状のパイプ４１ａ，４２ａは図示しない駆動機構により上下移動及びベルトコンベア８上の仮受けホッパ３０ａ側へ向かって水平移動が可能に形成されている。上下移動の駆動機構としては、例えば、円筒状のパイプ４１ａ，４２ａを上下方向に架け渡されたチェーンベルトに支持させることよって、また水平方向の移動機構としては、例えば、円筒状のパイプ４１ａ，４２ａをベルトコンベア８側に横設されたフレーム４５ａに沿って移動可能に形成することができる。尚、円筒状のパイプ４１ａ，４２ａの駆動機構はこれに限定されるものではなく適宜の機構を採用することができる。尚、２次サンプルの量は１次サンプルの容量に対して１／１００～１／３００であることが好ましい。２次サンプル量が多いと２次サンプリングの意味がなく、少なすぎると局所的に性状の異なる部分を採取するおそれがあるからである。本実施形態では１次サンプル約１０リットルに対し２次サンプル一本のパイプ４１ａについて約０．０４リットルを採取している。

【0027】

仮受けホッパ３０ａに移載された銅精鉱５からパイプ式試料採取器４０ａの一対の円筒状のパイプ４１ａ，４２ａによって２次サンプリングされた所定量の銅精鉱５はベルトコンベア８の近傍に配置された秤量器５０ａによってその湿量が計測される。秤量器５０ａはいわゆる電子式秤量器であり、円筒状のパイプ４１ａ，４２ａによってサンプリングされた銅精鉱５をそれぞれ個別のトレイ６１ａ，６１ａ上に載せた状態でその重量の計測が行われるようになっている。尚、秤量器５０ａは振動を軽減するための除振台を設けて配置することが好ましい。トレイ６１ａ，６１ａはトレイ供給装置６０ａによって２列に順番に秤量器５０ａに向かって送り出される。尚、秤量器５０ａでの重量の計測は、初めにトレイ６１ａ，６１ａを載せた状態でゼロ合わせをした後でパイプ式試料採取器４０ａによってサンプリングされた銅精鉱５をトレイ６１ａ，６１ａに載せてその湿量の計測が行われる。また、次のサンプルも同じトレイ６１ａ，６１ａ上にそれぞれ載せられてその湿量の計測が行われる。秤量器５０ａにおける計測値（重量）は次々に積算されていくことになるが、計測された重量から当該サンプルを載せる前の重量を差し引くことで当該サンプルの重量を知ることができる。そして、湿量の計測が行われた銅精鉱５はトレイ６１ａ，６１ａ上にそれぞれ載せられて図示しない乾燥機によって乾燥されて乾量の計測が行われる。尚、重量の計測が終了したトレイ６１ａ，６１ａは作業者によって集められて清掃された後次の計量に備えてトレイ供給装置６０ａに戻される。

【0028】

上述した装入設備は、２列に配置されたベルトコンベア７ａ，７ｂによって移送される銅精鉱５についてサンプリングを実施する。ベルトコンベア７ａの全長に亘って銅精鉱５が載せられた状態で停止してこれをベルトコンベア７ａに設けられた図示しない計量装置によって重量を計測しつつ、他方側のベルトコンベア７ｂでは銅精鉱５を移送しつつサンプリング装置１０ｂによるサンプリングを行うように、銅精鉱５の搬送を停止することなく継続して行うことにより短時間でサンプリングを行う。なお、上述した装入設備ではベルトコンベア７ａ，７ｂは２列としたがこれに限らずそれ以上を並列して配置すると共にその数に合わせた数のカッタサンプラ２０ａ，２０ｂ、パイプ式試料採取器４０ａ，４０ｂ及び仮受けホッパ３０ａ，３０ｂを配置することはもちろん可能である。また、上述したように、秤量器５０ａによって重量（湿量）の計量が行われた２次サンプルは図示しない乾燥機に送られて乾燥され、水分が除去された後の重量が計測される。そして、乾燥前の重量と乾燥後の重量との差が乾燥減量として水分量が算出される。

【0029】

次に、一方のパイプ式試料採取器４０ａによる２次サンプリングを詳しく説明する。他方のパイプ式試料採取器４０ｂによる２次サンプリングについては符号「ａ」を符号「ｂ」と読み替えることでその説明に代える。

【0030】

上述した図２（Ｂ）に示されるとおり、パイプ式試料採取器４０ａは、先端に開口部を有する中空状の空間部が形成された一対のパイプ４１ａ，４２ａを備える。これら一対のパイプ４１ａ，４２ａの各々は、その空間部に所定量の粉状又は粒状の銅精鉱５（本実施形態では「２次サンプル」と称している。）を収容可能である。このようなパイプ式試料採取器４０ａは、一対のパイプ４１ａ，４２ａを上下方向及び水平方向へ移動する不図示の駆動機構と、秤量器５０ａのトレイ６１ａ，６２ａの上方に配置される一対の円筒状のガイド７３ａ，７４ａと、一対のガイド７３ａ，７４ａを支持する支持台７２ａと、一対のパイプ４１ａ，４２ａの基端側から先端側へと２次サンプルを押し出込むプッシャ（図２（Ｂ）では不図示）などを備える。

【0031】

そして２次サンプリングでは、不図示の駆動機構が仮受けホッパ３０ａ内の銅精鉱５へ一対のパイプ４１ａ，４２ａの先端を差し込むことで２次サンプルを採取し、その後、一対のパイプ４１ａ，４２ａを上方へ移動させ、さらに水平方向に移動させることにより、一対のパイプ４１ａ，４２ａを秤量器５０ａの上方へ配置する。そして、不図示の駆動機構が一対のガイド７３ａ，７４ａへ一対のパイプ４１ａ，４２ａをそれぞれ挿入し、プッシャ（図２（Ｂ）では不図示）でパイプ４１ａ，４２ａ内の２次サンプルを下方へ押し込むと、それら２次サンプルが一対のガイド７３ａ，７４ａを介して秤量器５０ａのトレイ６１ａ，６２ａへ向かけて排出される。なお、ガイド７３ａ，７４ａの各々の内部には、例えば、ステンレス製のカッタ刃７１ａ（図４参照）が設けられている。カッタ刃７１ａの詳細については後述する。

【0032】

次に、一方のガイド７３ａの構成について説明する。他方のガイド７４ａの構成も同様であるのでその説明を省略する。

【0033】

図５（Ａ），（Ｂ）はガイドへ挿入される途中におけるパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図及びカッタ刃を横切るようにして切断した断面図、図６（Ａ），（Ｂ）はガイドへ挿入されたパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図及びカッタ刃を横切るようにして切断した断面図、図７（Ａ），（Ｂ）はプッシャが挿入されたパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図及びカッタ刃を横切るようにして切断した断面図、図８（Ａ），（Ｂ）は２次サンプルを排出したパイプをカッタ刃に沿って切断した断面図及びカッタ刃を横切るようにして切断した断面図である。

【0034】

これら図５～図８に示されるとおり、ガイド７３ａは、パイプ４１ａの先端側が挿入される挿入部７３ｂを備えており、挿入部７３ｂのほぼ中央にはパイプ４１ａの先端側の開口面を横断するようにしてカッタ刃７１ａが配置されている。そして、パイプ４１ａの空間部に収容された２次サンプルＳ２をプッシャ７５ａで押し出す際（図７～図８）に、カッタ刃７１ａによって当該２次サンプルＳ２を半切り状にカットすることができるようになっている。また、カッタ刃７１ａの先端が水平にカットされたような状態である場合にはカッタ刃７１ａの厚みによって形成される上端部に２次サンプルＳ２が堆積してサンプリングの精度が損なわれるおそれがある。そのため、カッタ刃７１ａの頂部は２次サンプルＳ２が堆積しないように、例えば、鋭角状とされている（図４（Ａ），（Ｂ））。このように、カッタ刃７１ａの上端部を鋭角状とすることにより、当該上端部における２次サンプルＳ２の堆積を防止できるほか、２次サンプルＳ２の半切りをスムーズに行えるという効果もある。

【0035】

カッタ刃７１ａの上端部の断面形状は、図４（Ａ）に示すようなセンター刃状であってもよいし、図４（Ｂ）に示すような片切刃状であってもよい。また、カッタ刃７１ａの上端部の形状は、鋭角状以外の形状、例えば図４（Ｃ）に示すような滑らかな曲面形状とすることもできる。いずれの場合においてもカッタ刃７１ａの上端部の形状は、２次サンプルが堆積しにくいように先細りになっていることが望ましい。

【0036】

ここで、各部のサイズは、一例として以下のように設定することができる。

パイプ４１ａの内径φ１：３５ｍｍ
ガイド７３ａの内径φ２：８０ｍｍ
ガイド７３の上端からカッタ刃７１ａの上端までの距離Ｌ１：１３５ｍｍ
カッタ刃７１ａの押し出し方向と直交する方向の厚さｔ：１～２ｍｍ
カッタ刃７１ａの長さＬ２：９５ｍｍ
カッタ刃７１ａの幅Ｗ：１５ｍｍ
ガイド７３ａへ挿入された状態でのパイプ４１ａの先端からカッタ刃７１ａの上端までの間隙ｄ：１ｍｍ
パイプ４１ａによる２次サンプリングの繰り返し回数：２５

【0037】

因みに、カッタ刃７１ａの厚さｔ（図５（Ｂ））が３ｍｍ以上になると２次サンプルＳ２のカットに失敗する可能性があることが実験により判明している。また、カッタ刃７１ａの代わりにワイヤー（ピアノ線）を用いた場合には、耐久性の面でカッタ刃７１ａよりも劣ることが実験により判明している。また、パイプ４１ａの先端からカッタ刃７１ａの上端までの間隙ｄ（図６（Ａ））が狭いほどカットがうまくいくことが実験により判明しているので上記の例では間隙ｄは１ｍｍにまで狭めている。

【0038】

以上の本実施形態に係る２次サンプリングでは、パイプ４１ａの空間部に収容された２次サンプルＳ２をプッシャ７５ａで押し出す際に、当該２次サンプルＳ２が自動的に半切り状にカットされる（図７，図８）。そして、パイプ４１ａによる２次サンプリングは所定の原料（ここでは銅精鉱５）に対して複数回繰り返し行われるので、トレイ６１ａは繰り返し回数分だけ２次サンプルＳ２を収容する必要がある。

【0039】

従来は、２次サンプリングの回数が高まるにつれて２次サンプルＳ２がトレイの上で積み重なるなどしてトレイ６１ａから２次サンプルＳ２が外へ落鉱する可能性が高かった（図９）。しかしながら、本実施形態では、２次サンプルＳ２が図８（Ｂ）に示すとおり半切り状にカットされ、カットされた半切り状のサンプルＳ２’，Ｓ２’はトレイ６１ａへ落下した際の衝撃で崩れやすくなっているので、サンプルＳ２’，Ｓ２’の全体はトレイ６１ａ内で容易に解砕されて平坦化されることとなる（図１０）。よって、本実施形態の２次サンプリングによれば、パイプ式試料採取器４０ａで採取したサンプルＳ２の秤量を秤量器５０ａで安定的かつ正確に行うことができる。

【0040】

しかも、本実施形態の２次サンプリングによれば、２次サンプルＳ２をカットする処理は、２次サンプルＳ２をパイプ４１ａから押し出す処理と並行して実行されるので、２次サンプルＳ２の採取から秤量までに要する時間の増加を伴わず、効率的である。

【0041】

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。例えば、上述した実施形態では、ガイド７３ａに設置されるカッタ刃７１ａの枚数を１としたが、複数とすることもできる。但し、複数枚のカッタ刃７１ａを１つのガイド７３ａに配置する場合には、複数枚のカッタ刃７１ａが互いに交差しないようにする（例えば複数のカッタ刃７１ａを平行に設置する）ことが好ましい。なぜなら、交差部が存在するとその交差部の上端に２次サンプルが堆積し易いからである。一のガイド７３ａ内のカッタ刃７１ａの数を複数にすれば、サンプルＳ２が３つ以上にカットされるので、サンプルＳ２をさらに解砕させ易くなるという効果がある。

【符号の説明】

【0042】

１ 装入設備
５ 銅精鉱
６ ベルトコンベア
７ａ，７ｂ ベルトコンベア
８ ベルトコンベア
９ ベルトコンベア
２０ａ，２０ｂ カッタサンプラ
３０ａ，３０ｂ 仮受けホッパ
４０ａ，４０ｂ パイプ式試料採取器
５０ａ，５０ｂ 秤量器
４１ａ，４２ａ パイプ
６１ａ，６２ａ トレイ
７１ａ カッタ刃
７２ａ 支持台
７３ａ ガイド
７３ｂ 挿入部
７４ａ ガイド
７５ａ プッシャ
Ｓ２ ２次サンプル
Ｓ２’ 半切り状にカットされた２次サンプル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】