説明

粉末状物又はペースト状物の適量分配装置

【課題】源容器が迅速かつ簡単に交換できる適量分配装置の提供。
【解決手段】粉末又はペースト形状の物質の適量分配装置は、駆動装置と、駆動装置内に装着できる源容器とを含み、閉鎖体を備えた適量分配ヘッドが源容器が動作位置にある時に源容器の下面に配列され、閉鎖体は駆動機構によって回転でき、かつ源容器内に可動に拘束された閉鎖シャフトに接続される。閉鎖シャフトは該シャフトが源容器の上面を貫通する通過領域にカプラ部分を有する。カプラ部分は駆動装置の駆動シャフトに連結され、また連結解除できる。源容器は駆動装置に形成された第1の対応要素と形状嵌合係合し、かつ駆動シャフトの回転軸と直交する平面内でカプラ部分を駆動シャフトとの関連で精確に位置決めするのに役立つ。また、第2の対応要素と形状嵌合係合し、かつ、動作位置にある時に、適用分配ヘッドを適量分配ヘッドの下方に配列される標的容器との関連で精確に位置決めできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測定された用量の粉末又はペースト形状の物質を分配する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種類の適量分配装置は、特に少量の、例えば毒性物質を小さい標的容器内に高精度に分配するのに適用される。しばしばそのような受け容器は天秤上に配置されて、適量分配装置から送出された物質を秤量し、その後物質が一定の仕様に従ってさらに処理されることができるようにする。
【0003】
分配される物資は、例えば分配ヘッドが装備された源容器に包含される。物質を適量分配装置の小さい出口開口部を介して外部に送出し、狭い断面の開口部を備えた容器内に標的化された流れとなって充填できるようにするのが望ましい。
【0004】
注入可能な稠度の乾燥した及び/又は粉末状の物質、例えば有色顔料の適量分配装置は公知の技術水準に属し、現在使用されている。例えば、米国特許第5,145,009号Aには、下面に閉鎖可能な出口を備えた源容器からなる適量分配装置が説明されている。閉鎖要素として、その装置は円錐状の弁体を有し、該弁体は上部に向かってより狭くなり、出口オリフィスを開くため下向き方向に垂直に可動であり、開位置にある時には回転可能であり、かつ物質を出口開口部に向けて前進させる手段を装備している。さらに、駆動シャフトが源容器を貫通し、後者の上面を越えて延長し、そこで駆動シャフトは駆動機構に連結される。源容器はその下面に適量分配装置に取付けられる接続フランジ部を有する。いくつかの圧力シリンダが源容器の蓋に作用し、そのストローク行程が出口開口部、従って源容器からの送出し速度が制御されるのを許容する。この種類の適量分配装置における弁体は、分配される物質用量の正確な制御を許容するため、できるだけ遊動をなくして源容器に着座される必要がある。さらに、マイクログラム範囲での用量の分配には駆動機構と所定の場所に着座した源容器との間に非常に厳密な接続が要求される。それというのは、適量分配工程の最終段階において、残りの物質量は弁体の回転角度及び垂直ストローク位置の微細な変化により解放されるからである。
【0005】
適量分配装置への源容器の取付けに課される要求条件に鑑みて、先の説明の配列は、源容器と、源容器に対する適量分配装置の機械的な境界接続部とが、源容器が適量分配装置内に装着された時に、駆動シャフトが駆動機構に連結されるのを許容するため互いに非常に精確に調和されなければならないという不利点を有する。この要求条件に関連づけられた厳格な嵌合及び位置の公差は部品の製造を非常に高価のものにする。さらに、接続フランジ部の設計によっては、所定の場所に源容器を装着することは要求される整列操作のため時間を浪費する作業である。この適量分配装置はそれ故適量分配装置が据付けられる箇所のインフラストラクチュアに強く依存する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
先の説明の適量分配装置を使用することにおける限界に鑑みて、本発明はそれ故源容器が迅速かつ簡単に交換されるのを許容する適量分配装置を提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的を満たす粉末又はペースト形状の物質の適量分配装置は、駆動装置と、該駆動装置内に装着されることができる源容器とを備え、閉鎖体を備えた適量分配ヘッドが前記源容器が動作位置にある時に該容器の下面に配列され、前記閉鎖体は駆動機構によって回転されることができ、かつ前記源容器内に可動に拘束された閉鎖シャフトに接続される。該閉鎖シャフトは該シャフトが前記源容器の上面を貫通する通過領域にカプラ部分を有する。該カプラ部分は前記駆動装置の駆動シャフトに連結されかつこれから連結解除されるよう形態づけられている。前記源容器は第1の形状要素をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置に形成された第1の対応要素と形状嵌合係合を有し、かつ前記駆動シャフトの回転軸と直交する平面内で前記カプラ部分を該駆動シャフトとの関連で精確に位置決めするのに役立つ。前記源容器は第2の形状要素をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置に形成された第2の対応要素と形状嵌合係合を有し、かつ、動作位置にある時に、前記適用分配ヘッドを該適量分配ヘッドの下方に配列される標的容器との関連で精確に位置決めするのに役立つ。
【0008】
2つの接続領域の使用により、2つの境界面での相互位置決めが達成される。源容器と駆動装置との間の第1の境界面は、駆動シャフト及び閉鎖シャフト間の連結係合に関係し、一方第2の境界面は標的容器の充填口との関連で適量送出し出口開口部の位置決めに関係する。
【0009】
この配列は公知の技術水準に対しいくつかの利点を与える。第1の形状要素はある平面内でのみ位置を規定し、第2の形状要素は残りの空間座標を規定するので、静定の機械的接続が源容器と駆動装置との間に成立される。従って、第1及び第2の形状要素間の距離に関し何ら厳格な寸法公差は必要とされない。さらに、源容器の温度関連の高さの変化は本システムに内部応力をもたらさない。異なった源容器間の小さい寸法差は高さ調節可能駆動接続によって又はカプラ部分における長さ調節によって補償されることができる。
【0010】
同様に、源容器の及び駆動装置の個々の部品の長方形の形態はもはや重要ではない。源容器は任意の所望の形状を有することができる。第1の形状嵌合部分をカプラ部分に近接近させて配列し、また第1の対応要素を駆動シャフトに接近させて配列することにより、この駆動装置及び源容器間の境界面は大きな努力又は費用なしに規定することができる。同じことは、適量分配ヘッドに近接近して配列される第2の形状要素、及び第2の対応要素に対して正確に位置決めされることができる標的容器の充填口にも当てはまる。標的容器の位置決め補助装置として、例えば天秤の荷重受け器にマーキングを、又は標的容器に調和させた形態の荷重受け器を使用することが考えられる。
【0011】
異なった長さの源容器を同じ駆動装置に使用できるようにするため、第1の対応要素の第2の対応要素までの距離は好ましくは調節可能であり、該距離を源容器の第1の形状要素と第2の形状要素との間の距離に調和させることができるようにする。異なった長さの源容器を使用することは様々な利点を有する。例えば、同じ断面寸法の源容器を異なった容積をもって製造することができる。同一の断面積を使用するということは、源容器が互いに長さにおいてのみ異なり、それ故駆動装置に対する周辺手段及び境界面は変更しなくてもよいことを意味する。大きい容器に少量の物質を保存することは不可能ではないが、大きい容器の管理等に要求されるより大きいスペースに加え、源容器内の大きいデッド容積は望ましくない。デッドスペースを占める媒体、例えば空気は、該容器に保存される物質のより速い経時変化をもたらすことができる。源容器はまた非常に高価な物質に使用されることが意図されているので、異なった容積容量の容器を利用可能にそろえることは有利である。従って、分配される量が少量であれば、容器内のデッド容積がより小さくなり、物質の一部が付着し得る内面がより小さくなるようにすれば、これにより分配に利用可能な実際の物質量は減じられるであろう。
【0012】
適量分配工程中に少しでも物質がこぼれるのを防止するため、第2の対応要素と標的容器の充填口との間の距離、又は−源容器が駆動装置に着座している時は−適量分配ヘッドと標的容器の充填口との間の距離が調節可能であれば有利である。従って、異なった容器高さの標的容器を適量分配ヘッドの下に配置することができる。
【0013】
好ましくは、閉鎖シャフトの回転軸、駆動シャフトの回転軸、及び該当する場合は標的容器の充填口領域の中心は、源容器が駆動装置に据付けられて使用の用意ができた時に、互いに一列をなす。
【0014】
本発明のさらなる態様の下では、駆動装置は力測定装置、特に天秤に電気的に及び/又は機械的に接続される。後者は適量分配中に適量分配工程の制御及び調整のための適当な制御及び調整データを収集する。制御及び調整の量、特に時間の関数としての重量値の変化は、制御及び調整ユニット内で処理でき、その出力値は好適な仕方で駆動装置を制御することができる。天秤は荷重受け器の、具体的には秤量皿の領域の中心が適量分配ヘッドの下方に置かれて、偏心荷重配置のために起り得る過誤を回避するよう、好ましくは配置される。標的容器は適量分配工程中荷重受け器上に休止し、これにより重量データの連続的な収集、従って適量分配工程の制御及び調整が許容される。
【0015】
前述のように、異なったサイズの源容器を利用可能とすることは利点を与えるが、他方ではそれは製造及び管理等にかなりの追加的な費用を伴う。本発明のさらなる形態において、それ故源容器は、底端部が適量分配ヘッドに接続されかつ上端部が蓋に解除可能に及び/又は一体に接続された筒形の中央部分を有する。好ましくは、通過領域と第1の形状要素は蓋に形成され、一方第2の形状要素は適量分配ヘッドに形成される。異なった長さの中央部分により、源容器の容積は簡単な仕方でユーザのニーズに適合させることができる。
【0016】
筒状の中央部分は回転軸と直交する任意の断面輪郭を有することができる。筒状の中央部分はさらに必ずしも棒状である必要はなく、その断面輪郭はまたその全長にわたって変動することもできる。断面が全長にわたって一定のままの源容器において、源容器の容積は筒状中央部分の長さによって決定することができる。
【0017】
第1の形状要素は、駆動装置との関連で源容器を駆動シャフトの回転軸と直角をなす平面でのみ位置決めする必要があるので、第1の形状要素は好ましくは円筒形又は樽状の形態である。しかしながら、第1の形状要素はまた、該形状要素に少なくとも第1の対応要素と係合する接触箇所がその回転軸と直交して延長する平面内で円をなして配列され、この円の中心が閉鎖シャフトの回転軸上にあるのであれば、任意の形状を有することができる。この形状要素は理想的には筒状に形態づけられ、同時に閉鎖シャフトの通過領域及び/又は閉鎖シャフトが接続されるカプラ部分を取巻く。
【0018】
源容器を荷重の方向との関連で水平に駆動装置内に装着できるよう、第1の対応要素は好ましくはフォーク状部分を有し、該フォーク状部分の長穴は幅が第1の形状要素と調和し、長穴の底部は第1の形状要素のための位置規定休止ストップとして設計される。
【0019】
しかしながら、源容器が所定の場所に装着された時に、第1の形状要素が振動の結果第1の対応要素から振りほどかれることもあり得るので、源容器はこのように形態づけられた駆動装置から落下することもあり得る。このため、好ましくは第1の対応要素に保持ラッチを配列し、該保持ラッチが、源容器が所定の場所に装着された後に、少なくとも第1の形状要素又は源容器と相互に作用し、源容器が偶然に落下しないよう固定する。
【0020】
源容器をすべての空間的な方向に対し安定した位置に保つため、本発明概念は上述の第2の形状要素を含み、該形状要素は源容器が所定の場所に着座した時に第2の対応要素と協働して形状嵌合係合する。すべての空間的な方向に関する安定した位置決めは、少なくとも1つの球面帯域にしてその中心が閉鎖シャフトの回転軸上にある球面帯域を包含する第2の形状要素の形態によって、好ましくは達成される。第2の対応要素は荷重方向に狭くなるテーパを備えた少なくとも1つの切抜き又は切欠きを有する。この切欠きには少なくとも3つの接触点が形成され、該接触点は駆動シャフトと直交する平面内に、駆動シャフトから等距離にて配列され、かつ源容器が所定の場所に着座した時に前述の球形帯域と接触し、これにより源容器は駆動装置及び標的容器に対してその空間位置が規定される。3つの接触点の場合、球の中心から接触点らまでの任意の2つの半径の間に囲まれた角度は好ましくは180°より小さい。さもなければ安定した着座位置はもはや保証されないであろう。源容器の嵌合及び位置公差に関して前述した問題、特に容器の縦軸と座部との間の直角の要求条件、はこの球形の着座接触によって取除かれる。
【0021】
フォーク歯間の長穴の少なくとも底部に荷重方向に狭くなる円錐形の側面を有するフォーク状の対応要素は製造が特に容易である。源容器が所定の場所に装着された時、源容器は、駆動装置及び源容器間に存在し得るいかなる角度変位又は源容器の真直度にかかわらず、球形帯域と円錐側面との間の接触線に沿って位置決めされ、支持される。
【0022】
理想的には、源容器又は少なくとも第1の形状要素は、閉鎖シャフトの回転軸に対し回転対称をもって形態づけられる。従って、駆動装置内に装着される工程において、源容器はその回転軸に対して位置独立的である。駆動装置内に装着された後、源容器はその回転軸のまわりを自由に回転できる。このことは、形状嵌合連結により、例えば手動で源容器を、連結部分が接合し合うことができるまで閉鎖シャフトの回転軸に対し正しい位置へと回転させることができるという利点を有する。
【0023】
源容器が駆動装置内で駆動装置における回転軸のまわりを自由に回転できるのであれば、他に駆動装置から又は外側から源容器に導入されるトルクを奪うのに役立つ回転変位に対する固定要素があるべきである。
【0024】
溝に係合する簡単な突出部は回転変位に対する固定要素の目的に適うことができる。この突出部がばね要素を介して駆動装置に接続されれば、例えば、回転対称設計の源容器を、まず駆動装置内に装着し、次いで突出部が源容器に形成された溝に嵌るまで閉鎖シャフトの回転軸のまわりを回転させることが可能である。もちろん、溝を駆動装置に形成し、突出部を源容器に形成することもできよう。
【0025】
さらに、回転変位に対する固定装置にばね要素が装備されれば、固定装置は駆動機構を超過荷重から保護するのにも役立とう。ばね力、より具体的にはプレテンション力を設定することにより、最大伝達可能トルクを設定することが可能である。
【0026】
本発明による適量分配装置は迅速な源容器の交換のため設計されているので、源容器は好ましくはIDマーク又はIDエミッタ、例えばバーコード、マトリクスコード又はRFIDタグを担持する。ID読取装置は駆動装置の好適な箇所に配列できる。
【0027】
源容器の識別、あるいは該当する場合はIDエミッタへのデータの保存又は源容器への特定のデータの印刷に支障がないことを確実にするため、識別マーキング又は識別エミッタは識別読取装置との関連で整列されるべきである。位置整列は、回転変位に対する固定装置が少なくとも1つの戻り止め位置を有すればこれによって生じさせることができる。この位置整列により、読取装置領域の位置は精確に規定される。保存された又は印刷されたデータは、例えばそれぞれの源容器の長さを含むことができよう。この情報は駆動装置によって呼び出され、第1の対応要素と第2の対応要素との間の距離を自動的に調節するのに役立とう。
【0028】
実際的な点として、先の説明の形状要素及び対応要素は、わずかな持上げが駆動装置内の着座位置から源容器を取外すのに十分であるよう設計される。適量分配工程中に源容器が駆動装置から飛出すのを防止するため、駆動装置にラッチング装置を装備して、所定の場所に着座した源容器が少なくとも動作段階中に閉鎖シャフトの回転軸との関連で軸方向に変位しないようにするのに役立たせることができる。
【0029】
本発明のさらなる実施の形態において、適量分配装置には源容器の取扱装置を付加えることができる。オートメーション化された工程を運転する可能性を提供するため、少なくとも源容器は、取扱装置の可動要素、例えばロボットアームがつかむことができる好適な手段を有する必要がある。そのような手段の例として、源容器は、その回転軸と直交する平面内で源容器の周りを少なくとも途中まで延長する少なくとも1つのフランジ部にして、該フランジ部の縁部に形成されかつ荷重の方向を指す少なくとも1つの第1の突出部を備えたフランジ部を有することができる。
【0030】
好ましくは、少なくとも1つのフランジ部及び少なくとも1つの第1の突出部は、閉鎖シャフトに対して同心となるよう形態づけられる。回転対称形態のため、源容器は閉鎖シャフトの回転軸に対して位置独立的であり、このことはオートメーション化された工程の運転を著しく簡単にする。
【0031】
取扱装置は少なくとも1つのピックアップ要素をさらに含み、該ピックアップ要素は前記フランジ部及び前記少なくとも1つの第1の突出部と形状嵌合係合を提供するよう形態づけられる。ピックアップ要素は、少なくとも1つのフォーク状座部及び少なくとも1つの凹所及び/又は第2の突出部をもって形態づけられる。少なくとも1つのフォーク状座部は、源容器がピックアップ装置に着座した時に、少なくとも部分的にフランジ部の座部として役立つ。源容器が取扱中にフォーク状の座部から落下するのを防止するため、前記少なくとも1つの凹所は前記少なくとも1つの突出部を部分的に又は完全に囲み、又は第2の突出部が第1の突出部と係合する。源容器は、閉鎖シャフトの回転軸の方向における直線移動により座部内に装着され又はこれから持上げられる。この概念により設計された座部は、源容器を駆動装置内に装着しかつこれから取外す操作をオートメーション化する簡単なやり方を提供する。
【0032】
複数の物質の混合には通常いくつかの源容器の使用が要求される。それらが駆動装置に着座していない間は、それらを適量分配装置の近くにマルチユニット台に入れて保存することができる。マルチユニット台は取扱装置に一体に組込むことができ、あるいは取扱装置から分離することができる。
【0033】
好ましくは、取扱装置は駆動装置に接続され、かつ少なくとも1つのメモリユニットが取扱装置及び/又は駆動装置に配列される。メモリユニットはマルチユニット台に保存された源容器のそれぞれの位置、及び例えば源容器の長さ等の特定のデータを保存するのに役立つことができる。
【0034】
本発明による適量分配装置の詳細は、図面に示された実施の形態の例の説明から明らかとなる。
【発明の実施の形態】
【0035】
図1は、駆動装置150と、該駆動装置内に装着しかつこれから取外すことができる源容器110とを備えた適量分配装置100を示す。駆動装置150は上部分157及び底部分158を含み、これらは実質的に荷重の方向に互いに向かってかつ互いから離れるよう直線移動することができる。これにより、異なった長さの源容器110、110’を使用することが可能となる。源容器110の簡単な交換及び安全で正確な適量分配操作を確実にするため、源容器110及び駆動装置150は、形状嵌合による相互係合のため調和した形態の好適な機械的、あるいは機械的電気的な接続要素を装備される必要がある。源容器110は少なくとも1つの形状要素111を含み、該形状要素は、上部分157に形成され又はこれに接続された第1の対応要素151によって、荷重方向と直交して延長する平面内の規定された位置に保たれる。源容器110は少なくとも第2の形状要素121をさらに有し、該形状要素の駆動装置150に対する空間位置は、底部分158に形成され又はこれに接続された第2の対応要素181によって規定される。源容器110、特にその送出しオリフィスはこれにより標的容器200と正確に整列される。
【0036】
図1の源容器110の基本的な輪郭は円筒形である。しかしながら、源容器は原則として、例えば四角形、六角形又は八角形の外部又は内部断面等の異なった形状を有することもできる。駆動装置150の所定の場所に装着された源容器110はその動作位置においてその縦軸が荷重の方向に整列されて方向づけられる。適量分配ヘッド122が源容器110の下端部に配列される。適量分配ヘッドには閉鎖体(図面には示されず)が組込まれ、該閉鎖体は回転するよう駆動されることができ、かつ源容器110内に可動に拘束された閉鎖シャフト132に接続される。源容器110の本体は筒状中央部分112として形態づけられ、かつ上部にて蓋113により閉鎖される。蓋113及び筒状中央部分112は互いに一体式に接続されることもできる。蓋113は通過領域130を有し、閉鎖体から離れる方向に向く閉鎖シャフト132の端部が該通過領域にて回転可能に拘束されかつ源容器110の外側に突出る。閉鎖シャフト132のこの端部はカプラ部分131を含み、該カプラ部分はこの実施の形態において四角形の輪郭をもって形態づけられ、かつ少なくとも適量分配工程中は、駆動装置150に組込まれた駆動機構155に連結スリーブ154を介して接続される。連結接続部を係合させるため、駆動機構155又は少なくとも該駆動機構に接続された駆動シャフト156は好ましくは荷重方向に直線変位できるべきである。もちろん、四角形輪郭のカプラ部分の代わりに、形状嵌合又は圧力連結係合に基づくカプラにして、両カプラ半分が簡単なやり方で互いに分離できる任意のカプラを使用することができよう。しかしながら、連結装置の選択において、通常の適量分配操作時中に両カプラ半分間に少しでも滑りがあってはならないということは重要な考慮事項である。それというのは、適量分配方法によっては、これは適量分配装置100の精確さを損いうるからである。
【0037】
源容器110と駆動装置150との間の機械的な接続を実現する簡単なやり方もあり、それは第1の形状要素111を円筒形又は球形の形状又はたる状とし、フォーク状形態の第1の対応要素151と係合させる設計を用いることである。適量分配装置100の正確さを損わないよう、荷重方向と直交する平面内での形状嵌合接続はできるだけ遊びがないようにするべきである。フォーク状の第1の対応要素151の長穴の幅は好ましくは第1の形状要素111の直径と調和する。さらに、長穴の底部152は形状要素111の休止ストップとして役立ち、かつ、源容器110が所定の場所に着座している時に、該容器の上部分157及び下部分158からの距離を規定する。第1の形状要素111が第1の対応要素151から滑脱するのを防止するため、ばね付勢された保持ラッチ153が、図2に示すように形状要素111を長穴の底部152に押し付ける。源容器110を駆動装置150から取外すため、保持ラッチ153を電気機械的に又は空気圧で開くことができる。図1及び図2に図示するように、保持ラッチの鼻部に好適な形状が与えられていれば、十分な力を適用して源容器110を取外すことにより、保持ラッチ135は形状要素111によって側部に押しやることができる。ばね押しの保持ラッチ153及び/又は長穴の底部152は他に電気的接触子を有することができ、該接触子は、源容器110が所定の場所に装着されている時に、第1の形状要素111上の又は源容器上の調和する接触子と接触し、これにより源容器110及び駆動装置150間に電気的接続を成立させる。この種類の電気的接続は、源容器の接地接続として又は後述するように識別目的のためにも使用することができる。
【0038】
第2の形状要素121と協働する第2の対応要素181は、源容器110を荷重方向と直交して延長する平面内で位置決めするのに役立つばかりでなく、源容器110を規定された仕方で荷重方向においても支持する。第2の形状要素121は、球形帯域にして該球の中心が源容器110の縦軸上にある球形帯域を有する。第2の対応要素181は同様にフォーク状の形態である。長穴の底部182は荷重方向に狭くなる円錐状の側面又は面取り部183を有する。源容器110が所定の場所に装着された時に、球形帯域121は側面183上に休止し、リング状の着座接点を形成する。適量分配ヘッド122の形態、及び第2の形状要素121が適量分配ヘッド122上に位置決めされる箇所によっては、第2の対応要素のフォーク状設計をやめることは可能である。第2の対応要素181’は、円筒形の切欠き、又は図3に断面図で示すように荷重方向に狭くなる切欠きを有することもできる。第3の変形例は図4に略図で示され、形状要素121の球形帯域のための三点支持体を形成する突出部184をもって形態づけられた第2の対応要素181”を示す。
【0039】
駆動装置150は係止装置160をさらに有し、該係止装置は、図2に示すように、源容器110が所定の場所に着座している時に該容器の蓋113に作用し、かつ源容器が荷重と逆方向に移動できないよう源容器を固定する。係止装置もまた他に、保持ラッチ153に関して上述した源容器との電気的接続を有して、機械的に、電気機械的に又は空気圧で作動されることができる。電気的接続部は例えば保持ラッチ153を作動させるスイッチとして使用でき、あるいはそれらの信号は源容器が実際に所定の場所にあることの制御装置への確認のために使用することができる。さらに、蓋には切欠き114が形成されている。源容器110が所定の場所に着座した時に、この切欠き114は回転変位に対する固定要素170によって係合され、源容器110に作用するトルクを受け、これを打消す。固定要素170は、この実施の形態の例では簡単な弾性舌片として形態づけられ、源容器110が所定の場所に装着された時に、固定要素170との関連で切欠き114の位置に何ら注意を払う必要がない。駆動機構が駆動シャフト156を介して閉鎖シャフト132に連結され、トルクが閉鎖シャフト132に作用するとすぐに、源容器110は固定要素170が切欠き114に嵌るまで引きずられて回転する。もちろん、源容器110を手動で正しい位置まで回転させることもできる。固定装置として、弾性舌片ばかりでなく、ボルト、ピン、掴みつめその他を使用することもできよう。固定装置170もまた、保持ラッチ153に関して上述したように源容器110への電気的接続を有することができる。同時に、図示の固定装置170は、閉鎖シャフト132が源容器110、110’内で詰まった場合に駆動機構のための超過荷重安全装置として作用する。もちろん、切欠き114は源容器110の任意の箇所に形成でき、また固定装置170は駆動装置150の好適に調和した位置に配列することができる。
【0040】
図示の実施の形態は、源容器110が駆動装置150に対して明確に規定された位置を占め、かつさらなる回転変位から守られるという利点を有する。このことは、源容器110に付された識別マーキング115、例えばバーコード又はマトリクスコードが、図1でカメラによって表される識別読取装置175との関連で精確に位置決めされるので、源容器110の自動識別を支援する。
【0041】
適量分配装置の制御に好適な入力変数を捕捉する手段として、駆動装置150は好ましくは、その荷重受け器191に標的容器200が設置された力測定装置190に高さ調節可能な足部159を介して機械的に、かつ電気的接続(図示せず)を介して接続される。高さ調節可能な足部159は異なった容器高さの異なった標的容器の使用を許容する。
【0042】
図2は図1の適量分配装置100、源容器110、110’の取扱装置300及びマルチユニットホルダ台400を示す。マルチユニットホルダ台400は、取扱装置300に組込むことも、また図2に示すように取扱装置300から分離して配列することもできる。源容器110は適量分配装置100の駆動装置150内の所定の場所に装着される。駆動シャフト156は閉鎖シャフト132に連結される。連結のため、駆動シャフト156は、荷重方向に、また連結解除のため、荷重と逆方向に移動可能でなければならない。
【0043】
図1に示す識別マーキング115の代わりに、源容器110は識別エミッタ116、例えばRFIDタグ又はコミュニケーション及びメモリチップを含む。よって、識別読取装置175はカメラではなく、識別エミッタ116と通信する受信器である。
【0044】
略図で示す取扱装置300は荷重方向と直交する平面内で旋回できる取扱アーム301を有する。加えて、取扱アーム301は荷重方向にかつ荷重と逆方向に直線移動することができる。取扱アーム301のフォーク状座部302は取扱アーム301の縦軸方向に前進しかつ後退することができる。この取扱アーム301、及び蓋113をつかむその受け座部302によって、源容器110、110’は駆動装置150内に装着され、かつこれから取外されることができる。もちろん、多くの用途で用いられている工業用ロボット又はいわゆる回転式コンベヤを図示の取扱装置300の代わりに使用することも可能である。
【0045】
取扱装置に隣接して設置されるマルチユニットホルダ台は、当座は使用されない源容器110’を保存するのに役立つ。源容器110、110’は、図1及び図2に示すそれらの回転対称形態のため、台に止まっている時にも該容器の対称軸に対して位置独立的である。
【0046】
図3は駆動装置に着座した源容器110を部分断面図で示す。駆動装置のうち、第1の対応要素151の一部及び先述の第2の対応要素181’の一部のみが、かつ取扱装置のうちフォーク状座部302のみが断面図で示されている。筒状中央部分112又は蓋113にはその円周の周りにフランジ部118が形成され、該フランジ部はその下面に、すなわち荷重方向に向くところの、閉鎖シャフト132と同心に延びる第1の突出部117を有する。フォーク状座部302の長穴303には段状の休止面304が形成され、該休止面は長穴の底部の領域において荷重と逆方向を指す第2の突出部305を有する。この第2の突出部305は、図3にその形態を明確に見てとれるように、取扱装置により保持された源容器の第1の突出部117の後に起立する。これにより源容器110は取扱操作中にフォーク状座部302から落下するのを防止される。加えて、源容器110を駆動装置から取外す時には、少なくとも保持ラッチの力を克服しなければならない。図3の第1の形状要素111は実質的に円筒形の形状であり、かつ蓋113とは反対の端部に球形帯域119を有する。源容器110が荷重と逆方向に第2の対応要素181’から持上げられ、次いで荷重方向と直角に駆動装置から引出されることができるよう、第1の形状要素111は、要求された上向き移動により棒状であって、かつ第1の対応要素151内を荷重と逆方向にも、第1の対応要素151の長穴の方向にも移動可能でなければならない。先の説明による形態により、源容器110は第1の対応要素151の領域内の規定された位置に、かつ第2の形状要素121の球形帯域119は第2の対応要素181’の領域内の規定された位置に保たれる。それ故、源容器が心ずれのために駆動装置内でつかえてしまうことは不可能である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】駆動装置及び2つの長さの異なった源容器を備え、源容器が駆動装置から分離して示される、本発明による適量分配装置を表す。
【図2】源容器が駆動装置内に装着され、かつ取扱装置と、第2の源容器が直立位置で保存されるマルチユニット台とを備えた図1の適量分配装置を示す。
【図3】源容器を部分断面図で示し、かつ第1の対応要素の及び第2の対応要素の、並びに取扱装置のフォーク状座部の一部を断面図で示す。
【図4】第2の対応要素のさらなる形態を示す。
【符号の説明】
【0048】
100・・・・・・適量分配装置
110’、110・・・・・・源容器
111・・・・・・第1の形状要素
112・・・・・・筒状中央部分
113・・・・・・蓋
114・・・・・・切欠き
115・・・・・・識別マーキング
116・・・・・・識別エミッタ
117・・・・・・第1の突出部
118・・・・・・フランジ部
119・・・・・・球形帯域
200・・・・・・標的容器
121・・・・・・第2の形状要素
122・・・・・・適量分配ヘッド
130・・・・・・通過領域
131・・・・・・カプラ部分
132・・・・・・閉鎖シャフト
150・・・・・・駆動装置
151・・・・・・第1の対応要素
152・・・・・・長穴底部
153・・・・・・保持ラッチ
154・・・・・・連結スリーブ
155・・・・・・駆動機構
156・・・・・・駆動シャフト
157・・・・・・上部分
158・・・・・・底部分
158・・・・・・足部
159・・・・・・係止装置
160・・・・・・回転変位に対する固定装置
170・・・・・・識別読取装置
175・・・・・・第2の対応要素
181’、181・・・・・・長穴底部
182・・・・・・側面
183・・・・・・突出部
184・・・・・・力測定装置
190・・・・・・荷重受け器
300・・・・・・取扱装置
301・・・・・・取扱アーム
302・・・・・・フォーク状座部
303・・・・・・長穴
304・・・・・・休止面
305・・・・・・第2の突出部
400・・・・・・マルチユニットホルダ台

【特許請求の範囲】
【請求項1】
粉末又はペースト形状の物質の適量分配装置(100)であって、駆動装置(150)と、該駆動装置(150)内に装着されることができる源容器(110、110’)とを備えており、閉鎖体を備えた適量分配ヘッド(122)が前記源容器(110、110’)が動作位置にある時に該容器の下面に配列され、前記閉鎖体は駆動機構によって回転されることができ、かつ前記源容器(110、110’)内に可動に拘束された閉鎖シャフト(132)に接続されており、該閉鎖シャフト(132)は該シャフトが前記源容器(110、110’)の上面を貫通する通過領域(130)にカプラ部分(131)を有し、該カプラ部分(131)は前記駆動装置(150)の駆動シャフト(156)に連結されかつこれから連結解除されるよう形態づけられている、前記適量分配装置において、前記源容器(110、110’)は第1の形状要素(111)を有し、該形状要素は前記駆動装置(150)に形成された第1の対応要素(151)と形状嵌合係合するよう設計され、かつ前記駆動シャフト(156)の回転軸と直交する平面内で前記カプラ部分(131)を該駆動シャフト(156)との関連で精確に位置決めするのに役立ち、かつ前記源容器(110、110’)は第2の形状要素(121)をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置(150)に形成された第2の対応要素(181、181’)と形状嵌合係合するよう設計され、かつ、動作位置にある時に、前記適用分配ヘッド(122)を該適量分配ヘッド(122)の下方に配列される標的容器(200)との関連で精確に位置決めするのに役立つことを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項2】
請求項1に記載の適量分配装置(100)において、前記第1の対応要素(151)の前記第2の対応要素(181、181’)からの距離は調節可能であり、かつ前記第1の形状要素(111)の前記第2の形状要素(121)からの距離に適合されることができることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の適量分配装置(100)において、前記第2の対応要素(181)と前記標的容器(200)の充填口との間の距離、又は前記源容器(110、110’)が前記駆動装置(150)内の所定の場所に装着されれば、前記適量分配ヘッドと前記標的容器(200)の充填口との間の距離は調節可能であることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、力測定装置、特に天秤が前記駆動装置(150)に電気的に及び/又は機械的に接続されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記源容器(110、110’)は、筒状の中央部分(112)にして、前記適量分配ヘッド(122)が解除可能に及び/又は一体式に接続される底端部と、蓋(113)が解除可能に及び/又は一体式に接続される上端部とを備えた前記中央部分を備えており、前記通過領域(130)と前記第1の形状要素(111)は前記蓋(113)に形成され、前記第2の形状要素(121)は前記適量分配ヘッド(122)に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項6】
請求項5に記載の適量分配装置(100)において、前記筒状の中央部分(112)は、前記閉鎖シャフト(132)の回転軸と直交する平面内で任意に選択可能な断面輪郭を有することを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、断面が全長にわたって同じである源容器(110、110’)の容積は前記筒状の中央部分(112)の長さによって決定されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記第1の形状要素(111)は筒状の形態を有しかつ前記通過領域(130)を半径方向に取囲んでおり、該形状要素(111)の外面は円筒形又はたる状の形態であり、該形状要素(111)には少なくとも前記第1の対応要素(151)に当接する接触箇所が前記閉鎖シャフト(132)の回転軸と直交して延長する平面内で円をなして配列され、かつ該円の中心は前記閉鎖シャフト(132)の回転軸上にあることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項9】
請求項1乃至8のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記第1の対応要素(151)はフォーク状部分を備え、該フォーク状部分の長穴の幅は前記第1の形状要素(111)の幅と調和し、かつ該第1の形状要素(111)のための位置規定休止ストップが前記長穴の底部(152)に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項10】
請求項1乃至9のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記第1の形状要素(111)に又は前記源容器(110、110’)に作用する少なくとも1つの保持ラッチ(153)が前記第1の対応要素(151)に又は前記駆動装置(150)に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項11】
請求項1乃至10のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、少なくとも1つの球形帯域が前記第2の形状要素(121)に形成され、該球形帯域の球の中心は前記閉鎖シャフト(132)の回転軸上に置かれ、かつ前記第2の対応要素(181、181’)は荷重の方向に狭くなるテーパを備えた切抜き又は切欠きを有しており、該切抜きには少なくとも3つの接触点又は接触領域が形成され、該接触点は前記源容器(110、110’)が所定の場所に着座した時に前記球形帯域と接触し、これにより該源容器(110、110’)は前記駆動装置(150)及び前記標的容器(200)に対しその空間位置が規定されることができることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項12】
請求項1乃至11のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記第1の形状要素(111)及び前記第2の形状要素(121)及び/又は前記源容器(110、110’)は前記閉鎖シャフト(132)の回転軸に対し実質的に回転対称を備えて形態づけられることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項13】
請求項1乃至12のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記源容器(110、110’)は、前記駆動装置(150)内に装着された後に前記閉鎖シャフト(132)の回転軸に対し自由に回転可能であることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項14】
請求項1乃至13のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、少なくとも1つの規定された戻り止め位置を備えた回転変位に対する固定装置(170)が前記駆動装置(150)と前記源容器(110、110’)との間に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項15】
請求項14に記載の適量分配装置(100)において、前記固定装置(170)は前記駆動機構(155)を超過荷重から保護するのに役立つばね要素を備えることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項16】
請求項1乃至15のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記源容器(110、110’)は識別マーキング(115)又は識別エミッタ(116)、例えばRFIDタグを有することを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項17】
請求項16に記載の適量分配装置(100)において、前記固定装置(170)の少なくとも1つの戻り止め位置は、前記識別マーキング(115)又は前記識別エミッタ(116)の位置が前記源容器(110、110’)から離れた箇所を占める識別読取装置(175)の位置と整列するよう配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項18】
請求項1乃至17のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記駆動装置(150)は係止装置(160)を備え、該係止装置は前記適量分配装置(100)に着座した前記源容器(110、110’)が前記閉鎖シャフト(132)に対し軸方向に変位しないよう固定するのに役立つことを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項19】
請求項1乃至18のいずれかに記載の適量分配装置(100)において、前記源容器(110、110’)は、前記閉鎖シャフト(132)の回転軸と直交する平面内で該源容器の円周の少なくとも一部に沿って延長する少なくとも1つのフランジ部(118)を備えており、荷重の方向に向いた少なくとも1つの第1の突出部(117)が前記フランジ部の縁部領域に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項20】
請求項19に記載の適量分配装置(100)において、前記少なくとも1つのフランジ部(118)及び前記少なくとも1つの突出部(117)は前記閉鎖シャフト(132)と同心の形状であることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項21】
請求項19又は20に記載の適量分配装置(100)において、取扱装置(300)があり、該取扱装置は前記フランジ部(118)及び前記第1の突出部(117)との形状嵌合係合を提供するよう形態づけられた少なくとも1つの受け座部(302)を備え、かつ少なくとも1つの休止面(304)及び少なくとも1つの凹所及び/又は第2の突出部(305)が前記受け座部(302)に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項22】
請求項21に記載の適量分配装置(100)において、前記取扱装置(300)は複数の源容器(110、110’)を保存するのに役立つ少なくとも1つのマルチユニット台(400)を備えることを特徴とする、前記適量分配装置。
【請求項23】
請求項22に記載の適量分配装置(100)において、前記取扱装置(300)はコミュニケーション手段を介して前記駆動装置(150)に接続され、かつ前記マルチユニット台に収容された前記源容器の特定のデータを保存するのに役立つ少なくとも1つのメモリユニットが前記取扱装置(300)及び/又は前記駆動装置(150)に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−83046(P2008−83046A)
【公開日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−243469(P2007−243469)
【出願日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【出願人】(599082218)メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト (130)
【住所又は居所原語表記】Im Langacher, 8606 Greifensee, Switzerland
【Fターム(参考)】