説明

計量装置

【課題】計量皿領域にある材料が計量皿領域と計量機構領域との間のバリアーに形成した穴を通り計量機構領域に入ることを防止する。
【解決手段】重量を量るべき対象物21をその上面で支える計量皿42と、その計量皿に結合し、下方向に伸びる細長い部分23と、計量皿領域と計量機構領域との間に形成されたバリアーと、細長い部分が接続する計量機構44を具備する重量計量装置は、バリアーである装置の計量皿領域の床36に設けられた穴24を通り伸びる細長い部分23と、床の下の計量機構領域に設置される計量機構とは、計量皿が床から離隔する上部位置と、計量皿領域にある材料が穴を通り計量機構領域に入ることを防止するため、計量皿又は細長い部分の少なくとも一方が床に接触する下部位置との間で密封関係を構築する下部位置に、細長い部材と計量皿を選択的に向かわせ、動かすための駆動手段28を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計量装置(又は、重量計量装置)に関する。
【背景技術】
【0002】
重量測定手段による粉末状医薬製品の精密な調剤は、研究所環境で広く使われる。又、製造装置で重量測定手段の調剤の使用が増えている。
【0003】
粉末薬を収納する容器は、精密(重量)計量装置の皿(パン)の上に置く事が特徴である。最初の表示値をゼロにする為、容器の重みは、計量装置の表示から自動的に差し引かれる。これは、容器のターリング(風袋計測)として知られる。粉末を皿(パン)に載せた容器に加えると、表示された重量は、粉末の重量だけを示す。正しい量を加えると、容器とその中の粉末が皿から移される。
【0004】
こぼれた粉末は実際に容器に加えられないにもかかわらず、こぼれた粉末も加えられたものとして計量装置で量られるので、粉末が皿の上にこぼれない様、この作業中は注意が必要である。容器から偶然こぼれる粉末を目で検出できる様、皿の上部表面は通常平らで、なめらかで、縁があり、又、皿は、使用する前に洗う必要がある。
【0005】
然し、その上の重量を計量装置に移すことが出来るために皿にとっては、皿の部分或いは皿を計量装置につなぐ機構が該装置のどの部分にも触れない事が重要である。その理由は、測定時に誤差が生じる可能性があることによる。それ故、計量装置は、対象物上の支柱梁から皿をつるすか又は装置の固定面を通るリンケージ(接続体)を使い、空間が形成できる形と寸法をした穴を経由し下から皿を支えるかのいずれかである。
【0006】
図1と図2に典型的な配置が示されている。
【0007】
図1を参照すると、既知の計量装置には、重量を測定するロードセル(荷重計)1がフレーム(わく構造)2に取り付けられ、ロードセル1の下に吊り下がる皿3を支え、皿3の上には、重量を量られる対象物4が置かれる。皿(パン)3の下にあって且つ皿から離隔する面5は、それ故、途切れず、従って、皿3をロードセル1に結合するフック(留め金)6から皿3を持ち上げて皿を装置からはずす時、皿3が洗えると同様に、容易に洗える。
【0008】
然し、皿はフック6からつるされるので、皿3が揺れ、ロード セル1に力が生じ、若し表示を平均化するため長時間を費さなければ、表示に誤差が生じる。
【0009】
図2に示された計量装置の配置では、ロードセル11は、ロードセル11の上に皿14を有する、既知の計量装置のフレーム13の土台12に設置される。ロードセル11を保護する為、ロードセル11を皿14につなぐリンケージ(接続体)が通常使われる。これをフレーム13の穴16を通り抜けるロッド(桿)15として図2に示す。
【0010】
この様な配置は、正確に読取る為に必要な時間をへらすことで、図1のつるす配置よりずっと早く安定する。
【0011】
然し、クリーニングに使う液体が計量装置の機構内にしみ込む可能性があるので、この様な配置でのクリーニングは、難しい。また、皿を固定しない限り、計量装置の機構が精巧な為と、計量パンに対し強くふきとると機構を傷つける為、クリーニングは更に難しい。結果として、クリーニングには熟練を要する。
【発明の概要】
【0012】
従って、組立てられた計量装置は、未熟な人達でも、素早く確実にふきとりが出来る様にする必要がある。
【0013】
本発明は、少なくとも部分的にこの必要を実現する事を目指す。
【0014】
それ故、本発明は、量るべき対象物を、その上部面で支えるための計量皿(パン)と;そこに接続された細長い部分であって、穴を通り伸びて計量皿を計量機構に接続する細長い部分であって、穴が、計量皿領域と計量機構領域との間に形成されたバリアー(障壁)に形成された、細長い部分と;計量皿と細長い部分がバリアーから離隔する第1の位置と、計量皿領域にある材料が穴を通り計量機構領域に入る事を防止する為の密封関係で、計量皿と細長い部分との内の少なくとも一方がバリアーに接触する、第2の位置との間で計量皿と細長い部分を選択的に動かすための駆動手段と;を具備する計量装置を提供する。
【0015】
その計量皿とその関連した細長い部分は、それ故、多分密封された位置で締結されても良く、そして、この密封され締結された状態では、計量装置の繊細な内部機構が傷つけられる様な事はないと考えられる。
【0016】
従って、本発明の計量装置は、対象物の重みに依って面に作用する力が正確に計量装置に伝わる様に対象物が設置されても良い面を形成可能である。この面は、計量装置に接続していない別の面に対し、密封され得る追加の特性を更に有することができるので、2つの面間に防水シールがあり、そして、両方の面がなめらかであることが好ましく、清掃することが難しい特徴をもたないことが好ましい。
【0017】
対象物が量られている間、両方の面が共に密封される必要はなく、それゆえ一つの機構(メカニズム)が、計量状態と密封された状態の間を切り替えるように、使用できる。
【0018】
細長い部分が、計量皿から下方にのび、計量皿の下面に接触することにより皿を支え、バリアー(障壁)は、計量皿の下にある計量皿領域の床であり、計量機構は、その装置の計量機構領域において計量皿領域の床の下にあり、そして、第1の位置は、計量皿が床から離隔する上部位置であり、第2の位置は、計量皿が密封関係で床と接触する下部位置であることが好ましい。
【0019】
更に、その装置は、計量皿の少なくとも一つに設置される密封デイバイス(装置)と、細長い部分と、計量皿が第2の位置にある時、それらの間で密封関係を実現するバリアーと、を更に具備することが好ましい。
【0020】
密封デイバイスは、計量皿の下面に設置された少なくとも一つの密封エレメント(要素)及び/又は細長いエレメント(要素)を具備することが好ましい。
【0021】
密封デイバイスは、計量皿及び/又は細長い部分周りで円周方向に伸びることが好ましい。
【0022】
計量機構は、細長い部分の下端部に接続することが好ましい。
【0023】
計量機構領域は、計量皿とバリアーが密封関係にある時に密封される、計量装置の室(チャンバー)に設置されることが好ましい。
【0024】
一つの好ましい形態において、駆動手段は、細長い部分に力を選択的に適用して、それにより計量皿と細長い部分を第2の位置に推し進めるためのアクチュエーターを具備する。
【0025】
アクチュエーターは、下方向への力を細長い部分の側方に伸びるアームに適用することが好ましい。
【0026】
計量機構は、ロードセル(荷重計)を具備することが好ましい。
【0027】
装置は、付勢力を細長い部分に適用するための弾性(compliant)エレメント(要素)を更に具備することが好ましく、その付勢力に対抗してアクチュエーターは力を適用する。
【0028】
弾性エレメントの付勢力は、上方向を向き、アクチュエーターの力は、下方向を向くことが好ましい。
【0029】
別の好ましい形態において、計量機構は、細長い部分の下端部につながるコイルと、コイルを計量装置のフレーム(わく構造)にフレキシブルに接続してコイルが永久磁石に対して相対的に動くことを可能にするための屈曲台と、を具備することが好ましく、永久磁石は、計量装置のフレームに取り付けられて、それによりコイルが永久磁石に対して相対的に動くことができる。
【0030】
駆動手段は、計量機構に形成され、そして、計量皿及び/又は細長い部分とバリアーとの間で密封関係を構築するため、細長い部分と計量皿を下方へ移動させる様コイルを駆動するように形成されることが好ましい。
【0031】
本発明の実施の形態は、以下の添付図面を参照し、単なる例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】図1は、第1の既知の計量装置の、1側面からみた図式的断面図である。
【図2】図2は、第2の既知の計量装置の、1側面からみた図式的断面図である。
【図3】図3は、本発明の第1の実施の形態による計量装置の、1側面からみた図式的断面図であり、装置は密封されない状態である。
【図4】図4は、密封された状態で、図3の計量装置の図3と同様な図式的断面図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施の形態による計量装置の、1側面からみた図式的断面図であり、装置は密封されない状態である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
図3では装置が密封されない形態であり、図4では装置が密封した形態である状態で、本発明の第1の実施の形態による計量装置(又は、重量計量装置)を図3と4は図解する。図2の既知の装置の構造原理と図3と4の計量装置が同様の構造原理である事が判るが、図3と4の構造では、量られるロード(荷重)21の支えに使用される、計量皿(パン)20は、ロードセル(荷重計)22の上にあり、ロードセル22から計量装置26のフレーム(わく構造)25にある穴24を通り皿20へと上方へ伸びる、細長くかたい部分23を介してそれ(ロードセル)に接続する。かたい部分23と計量パン20は、一体でも良いし或いは分離可能でも良い。然し、本発明に従って、更にかたい部分23は、計量装置26のフレーム25に付帯したアクチュエーター28の下にある側面に伸びる係合アーム27を有する。そのアーム27とアクチュエーター28は、お互いに対して位置決めされ配置されるので、アクチュエーター28が作動する時、アーム27は、アクチュエーター28によって下方へ選択的に押圧可能である。係合アーム27は、位置決めされるので、アクチュエーター28が係合アーム27を押圧するように駆動されない時、係合アーム27とフレーム(わく)25の任意の部分との間或いは係合アーム27とアクチュエーター28との間に繋がりは無い。別の配置では、アクチュエーター28が、アーム27の代わりか或いはアーム27と同じく計量機構を押圧するように配置されても良いので、計量機構は、積み過ぎ(過負荷)に成らない。いくつかの配置では、細長い部分23がさらに下へ押され得るので、部分23は、計量皿20から離される。
【0034】
ロードセル22は、螺旋状のバネのような弾性エレメント(要素)29の上に載せられ、そして、係合アーム27がアクチュエーター28によって下に押圧されると、前記エレメント29は、ロードセル22と、結果としてロードセル22の上に載せられた硬い部分23と皿20を下へ動かすことを可能にする。弾性エレメントは、かたい部分23に上方向への付勢力を作用させるが、その付勢力に対してアクチュエーター28は下方向への力を作用させる。
【0035】
皿20には、縁32の周りに密封エレメント30が取りつけられている。従って、皿20がアクチュエーター28によって間接的に下に押圧されるので、皿20の下にフレーム25によって形成された計量室37の床36の上面34に対し、密封エレメント30は、下向きに位置する。このようにして、図4に示されたとおり、環状シール38は、皿20の下部面42と計量装置26の機構室44との間で接点40を形成しており、前記計量装置26は、床36を含むフレームによって形成される。機構室44は、ロードセル22を含む計量機構を有する。これは、機構室44に入り込む液体を密封し、さもなければ、液体は計量機構を損傷する筈で、又、これは、一方で皿20の下の床36の上面34と他方で計量室37内の皿20の上面46との間に、スムース(円滑)で連続する通路を形成する。
【0036】
それ故、図3に示されたとおり、アクチュエーター28が駆動されないと、皿20は、固定された面と全く接触しないが、然し、図4に示されたとおり、アクチュエーター28が駆動されると、皿20と計量室37の床36は、両方、密封され、機械的に支えられ、容易に洗うことができ、かたい部分23と皿20は、若しそこれに取りつけられれば、締結(クランプ)される。
【0037】
図3と4に示された配置は、皿と計量機構間の密封部(シール)を配置する方法のほんの一例である。他に多くの配置が可能で、選ばれる配置は、使用される計量装置の構造と量られる対象物を含むための複数の要求に依存する。密封部のデザイン(しくみ)は、特定の要求に依存する。これらは、(a)作用力により結合される2つの面の平坦さが密封部を形成する、金属対金属の接触の密封部、(b)皿の下側又は床の上面の溝に設置されたOリング、(c)連結部上に円滑な上面を形成するために形づくられた皿のヘリ(リム)に取り付けられた、成形されたエラストマ製ガスケット、(d)ヘリがフレキシブルな(可撓性の)エラストマ材で作られ、中心部がかたい材料で作られた共成形された皿、或いは(e)室の床上を平らに整える皿から外側へ半径方向に伸びるフレキシブルな材料の環状シートを具備するが、これらのものに限定される分けではない。
【0038】
本発明の第2の実施の形態に従う計量装置を、装置が密封されない形態で示す異なる配置の一例を図5に示す。
【0039】
この実施の形態では、計量装置は、現在の天秤により構成される。広く知られる現在の天秤は、永久磁石によって生じる磁界に対して軸方向に強制的に動かされていて且つ電流を通す、コイルを使用する。コイルが永久磁石に対して軸方向に押される様に、力は、電流によって生じる。コイルが量る対象物を支え、永久磁石が計量装置のわく組みに固定される様な配置では、そのわく組みから離れるように対象物を保持するために必要な電流は、その重量に線型的に比例する。その様な現在の天秤は、既に良く知られ、例えば、Sartorius社又はMettler Toledo社等が市販している。
【0040】
図5に示された配置で、コイル50は、円筒状に巻かれており、コイル50によって形成された上に向いた円筒状のキャビテイ(空所)53に伸びていて且つ長手方向で上を向く、永久磁石52と共に同軸に配置される。永久磁石52は、計量装置56のフレーム54にしっかりと取付けられる。コイル50は、屈曲リンケージ(接続部)58を経由しフレーム54に取付けられており、夫々屈曲点57aと57bを有する上下水平アーム55aと55bを持つ平行四角形の形が好ましい。この屈曲リンケージ58は、コイル50が傾かず且つ非常に小さな力で短い距離において軸方向に動くことを可能にする。量られる対象物60は、上に伸びるかたいコネクター(接続部)64を経てコイル50に堅固に接続する皿62に設置される。その配置は、明確にするために簡略化して図解される。実際の天秤では、原理は同じでも、幾何学的には、より複雑である。
【0041】
可動なコイル50に取付けられるか或いはそれの一部分である、側方にのびるアーム68の位置を監視する、センサー66で測定されるので、コイル50の位置が常に一定に保持される方法で、既知の(図されていない)サーボ制御装置によってコイル50は、駆動される。この位置で、若し任意の重量が加わると、電流は増加するはずで、そして、この電流増加は、加えられた重量に比例するはずである。
【0042】
図3と4の実施の形態と同じ方法で、皿62は、縁72の周りに密封エレメント70が取りつけられている。従って、皿62が下に押圧されると、皿62の下にフレーム54によって形成された計量室76の床74の上面73に対し、密封エレメント(素子)70は、下向きで支持される。このようにして、環状密封部(シール)は、皿62の底面68と計量装置の機構室80との間の接点付近に設置される。機構室80は、コイル50と永久磁石52を含む計量機構を有する。これは、機構槽80に入り込む液体を密封し、さもなければ、液体は、計量機構を損傷する筈で、又、これは、計量室76の底部でたやすく洗える面を形成する。図3と4の実施の形態のように、密封部(シール)は、色々な異なる密封デバイス(装置)或いは構造から選択された一つで形成され得る。
【0043】
このタイプの計量装置では、皿62を密封された位置に移動するためのアクチュエーター54として、やはりコイル50と永久磁石52が使われる。これは、コイル50を流れる電流の方向を逆にし達成しても良いので、このようにして皿62への上方向の力よりむしろ下方向の力を発生する。皿62が計量室床74に対し密封エレメント70に依って密封されるので、結果として、下への運動は停止する。
【0044】
現在の天秤を使用しないシステム(装置)であって、計量装置を改造出来ない或いは計量機構室にアクチュエーターを取り付け出来ない、システムに関し、アクチュエーターが計量室に取り付けられて、皿が密封するまで、皿の上面を下方へ押すように配置される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
量る対象物を、その上面で支える計量皿と、
それに結合する細長い部分であって、穴を通り伸びて前記計量皿を計量機構に接続する細長い部分であって、前記穴が計量皿領域と計量機構領域との間に形成されたバリアーに形成される細長い部分と、
前記計量皿と前記細長い部分が前記バリアーから離隔する第1の位置と、前記計量皿領域にある材料が前記穴を通り前記計量機構領域に入ることを防止するための密封関係で、前記計量皿と前記細長い部分との内少なくとも一方が前記バリアーに接触する、第2の位置との間で前記計量皿と前記細長い部分を選択的に動かすための駆動手段と、
を具備することを特徴とする計量装置。
【請求項2】
前記細長い部分が、前記計量皿から下方にのび、前記計量皿の下面に接触することにより前記皿を支え、前記バリアーは、前記計量皿の下にある前記計量皿領域の床であり、前記計量機構は、該装置の前記計量機構領域において前記計量皿領域の床の下にあり、前記第1の位置は、前記計量皿が床から離隔する上部位置で、前記第2の位置は、前記計量皿が密封関係で床と接触する下部位置であることを特徴とする請求項1に記載の計量装置。
【請求項3】
前記計量皿の少なくとも一つに設置される密封デイバイスと、前記細長い部分と、前記計量皿が前記第2の位置にある時、それらの間で密封関係を実現する前記バリアーと、を更に具備することを特徴とする請求項1と2に記載の計量装置。
【請求項4】
前記密封デイバイスが、前記計量皿の下面に設置された少なくとも一つの密封エレメントを具備することを特徴とする請求項3に記載の計量装置。
【請求項5】
前記密封デイバイスが、計量皿及び/又は細長い部分の周りで円周方向に伸びることを特徴とする請求項3又は4に記載の計量装置。
【請求項6】
前記計量機構は、前記細長い部分の下端部に接続することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の計量装置。
【請求項7】
前記計量機構領域が、前記計量皿と前記バリアーが密封関係にある時に密封される、計量装置の室に設置されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の計量装置。
【請求項8】
前記駆動手段は、前記細長い部分に力を選択的に適用して、それにより前記計量皿と前記細長い部分を前記第2の位置に推し進めるためのアクチュエーターを具備することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の計量装置。
【請求項9】
前記アクチュエーターは、前記細長い部分の側方にのびるアームに、下方向への力を適用することを特徴とする請求項8に記載の計量装置。
【請求項10】
前記計量機構が、ロードセルを具備することを特徴とする請求項9に記載の計量装置。
【請求項11】
付勢力を前記細長い部分に適用するための弾性エレメントを更に具備しており、前記付勢力に対抗して、前記アクチュエーターは力を適用することを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載の計量装置。
【請求項12】
前記弾性エレメントの付勢力は、上方向を向き、前記アクチュエーターの力は、下方向を向くことを特徴とする請求項11に記載の計量装置。
【請求項13】
前記計量機構は、前記細長い部分の下端部につながるコイルと、前記コイルを前記計量装置のフレームにフレキシブルに接続して前記コイルが永久磁石に相対的に動くことを可能にするための屈曲台と、を具備しており、前記永久磁石は、前記計量装置のフレームに取りつけられて、それにより前記コイルが前記永久磁石に対して相対的に動くことができる
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の計量装置。
【請求項14】
前記駆動手段は、前記計量機構に形成され、そして、前記計量皿及び/又は前記細長い部分と前記バリアーとの間で密封関係を構築するため、前記細長い部分と前記計量皿を下方へ移動させる様前記コイルを駆動するように形成されることを特徴とする請求項13に記載の計量装置。
【請求項15】
図3及び4又は図5に説明される請求項1から14のいずれか1項に記載の計量装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−108142(P2012−108142A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−1173(P2012−1173)
【出願日】平成24年1月6日(2012.1.6)
【分割の表示】特願2007−531816(P2007−531816)の分割
【原出願日】平成17年8月9日(2005.8.9)
【出願人】(597014501)ファイザー・リミテッド (107)
【氏名又は名称原語表記】Pfizer Limited
【住所又は居所原語表記】Ramsgate Road, Sandwich, Kent, England