CN102293598B - 用于粉末分配器的计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于粉末分配器的计量装置，包括两个计量腔室(2，3)，每个腔室包括：-一个上游进口(21，31)和一个下游出口(22，32)，-用于打开和关闭进口的上游部件(23，33)，-用于打开和关闭出口的下游部件(24，34)，当下游部件(24，34)打开出口(22，32)时，上游部件(23，33)关闭进口(21，31)，反之亦然，其中，当第二腔室的上游部件(33)打开第二腔室(3)时，第一腔室的上游部件(23)关闭第一腔室(2)，反之亦然。

Description

用于粉末分配器的计量装置

技术领域

本发明涉及一种用于分配预定量的粉末、优选为饮料或食品配料粉末的分配器。

背景技术

粉末分配器通常包括粉末罐，其底部通过计量(dosing)装置封闭，以用于向容器中定量供给和灌注一定剂量的粉末。对于手动致动的最简单的分配器，计量装置通常是堵塞粉末罐底部的水平板，其被旋转变为垂直并使粉末从罐中流出。该旋转是沿着90°角通过手动旋转致动器来实施的。依据罐中储存的粉末的性质，设置特定的指令来获得正确剂量的粉末，以用于从该粉末配料来制备饮料或食品。这些指令对应于必须对致动器施加的部分旋转的次数。一次旋转对应于特定的预先设定的粉末体积的定量供给，并且通过在一个方向部分旋转致动器来手动致动。弹簧通常会将致动器推回原位以避免罐打开时间过长以及不准确的定量供给。分配器通常包括数个罐用来传送不同的粉末，以例如用来生产不同的饮料诸如咖啡、巧克力、汤，...所有的罐都与相同类型的计量装置相连，以便操作员可以用任何食品配料粉末再填充罐，计量装置每次被致动都传送同样体积的粉末。

根据所要制备的饮料，消费者可能需要大量体积的粉末或是少量体积的粉末。事实上，类似巧克力或卡布其诺咖啡的饮料可能需要15到30g的粉末，而咖啡可能仅需要2g。因此，对于一些需要大量体积粉末的饮料，消费者必须数次致动粉末计量装置来获得合适的剂量，如％10次。考虑到如此多的操作次数，在操作期间，消费者可能会忘记他仍然需要再操作的旋转次数，并且无法获得用来制备食品或饮料的正确的最终粉末剂量。

此外，如果是由同一操作员来为每次定量供给致动分配器，则该操作将是令人厌倦的：操作员实际上必须沿一个方向然后沿另一个方向交替地旋转致动器许多次。该运动不符合人机工程学(ergonomic)。

发明内容

本发明的一个目的是解决这些问题，并提出一种能够手动操作并能够分配大剂量的粉末而不会使操作员感到厌倦的粉末分配器。

本发明的另一个目的是提出一种粉末分配器，其能够以集中的方式进行手动操作而不会使操作员感到厌倦。

本发明的另一个目的是提出一种粉末分配器，其能够手动操作而在分配剂量上不会出错。

依据第一方面，本发明涉及一种用于粉末分配器的计量装置，包括两个计量腔室，每个腔室包括：

-一个上游进口和一个下游出口，

-用于打开和关闭进口的上游部件，

-用于打开和关闭出口的下游部件，

当下游部件打开出口时，上游部件关闭进口，反之亦然，

其中，当第二腔室的上游部件打开第二腔室的进口时，第一腔室的上游部件关闭第一腔室的进口，反之亦然。

本发明的计量装置包括两个计量腔室。这两个腔室通常具有相同的内部容积。该容积对应于计量装置能够传送的最小体积。每个腔室包括用于引入待定量供给的粉末的进口和用于排出定量供给的粉末的出口，粉末通过重力作用流入和流出腔室。

在本说明书中，术语“上游”和“下游”以及等同术语用来描述本发明的特征的相关定位。它们应当被理解为是指计量装置在粉末分配器中的正常方位，例如如图2中所示粉末依靠重力作用流入和流出腔室。

每个腔室包括用于可选地打开和关闭上游进口的部件，以及用于同时地、可选地关闭和打开下游出口的部件。计量装置构造成使得对于每个腔室，当下游部件打开出口时，上游部件关闭进口，反之亦然。由于这种结构/配置，每个腔室要么是其上游进口处打开且其下游出口处关闭——这对应于往腔室中装载和定量供给粉末的状态，要么是其上游进口处关闭且其下游出口处打开——这对应于从腔室中排出粉末的状态。

此外，计量装置构造成使得当第二腔室的上游部件打开第二腔室时，第一腔室的上游部件关闭第一腔室，反之亦然。由于这种结构，当第二腔室处于排出粉末的状态时，第一腔室处于装载和定量供给粉末的状态，反之亦然。

用于打开和关闭腔室的进口和出口的部件可以是叶片——优选为旋转叶片，该叶片能具有与腔室的进口和出口部位的(横)截面相同的形状。

依据优选的实施例，两个腔室可以侧面相连。这两个计量腔室能呈现为半圆筒形状。它们能在管中结合成为整体。

依据另一个优选的实施例，上游叶片可以通过相同的轴来驱动。在该实施例中，可按照90°的角度差将上游叶片固定在它们的公共轴上。因此，当一个腔室的上游叶片是垂直取向的时候，另一个腔室的上游叶片可以是水平取向。

依据另一个优选的实施例，下游叶片可以通过相同的轴来驱动。在该实施例中，可按照90°的角度差将下游叶片固定在它们的公共轴上。因此，当一个腔室的下游叶片是垂直取向的时候，另一个腔室的下游叶片可以是水平取向。

依据这些优选的实施例，上游叶片和下游叶片的轴可以通过缺口齿轮(notchedgear)连接。缺口齿轮互相啮合，以便当第一腔室的下游部件打开第一腔室的出口时，第一腔室的上游部件关闭第一腔室的进口，反之亦然。因此，当另一个腔室的上游叶片是垂直取向，且下游叶片为水平取向时，第一腔室的上游叶片是水平取向，且下游叶片为垂直取向。

优选地，计量装置包括手动致动器，例如在其中的一个轴上。手动致动器可以是手柄。

依据优选的实施例，计量装置可包括用于计算/计数通过腔室传送的剂量的部件。这些部件可包括被保持在弹簧和其中一个缺口齿轮的盘表面之间的球，所述缺口齿轮可具有至少一个孔，优选地具有在其盘表面上有规律地沿角向间隔布置的4个孔，在缺口齿轮旋转期间所述孔能够面对所述球。

依据第二个方面，本发明涉及一种粉末分配器，包括如上所限定的计量装置和连接于腔室进口的粉末罐的组件。该分配器可包括数个如上所限定的组件，其中罐中储存不同的食品或饮料粉末配料。饮料粉末配料可选自汤粉(souppowder)、马铃薯泥粉、巧克力粉、咖啡粉、卡布奇诺咖啡粉，...。

依据第三个方面，本发明涉及一种分配一定剂量粉末的方法，包括以下步骤：

-提供如上定义的粉末分配器，

-转动轴直至传送出所需剂量的粉末。

附图说明

参照附图将更好地理解本发明的特征和优点，其中：

-图1a和1b是现有技术中的计量装置的示意性正视图；

-图2描述了本发明的计量装置的透视图；

-图3是图2的计量装置的计数部件的放大图。

具体实施方式

图1a和1b图示出利用现有技术中的分配器分配一定剂量粉末的方式。该分配器包括用于储存粉末的罐40和计量装置41。计量装置存在于管42中，管42中设置有板43(用虚线示出)以便关闭或打开管截面。该板43固定于轴44上，该轴联接于手动致动器45。当计量装置不工作时，致动器处于图1a所示的静止状态并使板43水平地定向。从而没有粉末被定量供给。当需要传送一定剂量的粉末时，沿着90°角顺时针转动致动器，从而使板垂直放置，粉末能流过管42。设置止动部件46以使致动器旋转不超过90°。

该分配器存在一些缺陷：

-为分配大量的粉末，使用该分配器的操作员必须顺时针转动致动器46然后逆时针转动致动器很多次，这可能会导致错误，而且是令人厌倦的，

-随着时间的推移，取决于操作员的作用力，致动器或止动部件可能会磨损并且甚至损坏，

-取决于操作员转动致动器的速度的计量是不准确的。

图2图示出根据本发明的计量装置1，其中两个腔室2、3的壁已经被制成透明的。腔室通过由垂直板5将管4分为形成两个腔室2、3的两个半管来限定。优选地，两个腔室具有相同的容积。

第一腔室2具有上游进口21和下游出口22。可通过关闭和打开部件23例如叶片23打开和关闭上游进口21，该叶片23呈现出腔室进口部位的截面的形状，并被固定在第一轴6上。轴6的旋转带动叶片23的旋转，用以根据叶片23分别的水平或垂直取向来关闭和打开腔室的进口21。

第二腔室3具有上游进口31和下游出口32。可通过关闭和打开部件33例如叶片33打开和关闭上游进口31，该叶片33呈现出腔室进口部位的截面的形状，并被固定在相同的轴6上。轴6的旋转带动叶片33的旋转，用以根据叶片33分别的水平或垂直取向来关闭和打开腔室的进口31。

腔室2、3的上游关闭和打开部件23、33构造成使得当第二腔室的上游关闭和打开部件33打开第二腔室3时，第一腔室的上游关闭和打开部件23关闭第一腔室2，反之亦然。在当前阐述的实施例中叶片23、33按照90°的角度差固定在它们的公共轴6上。

按照同样的方式，可通过关闭和打开部件24例如叶片打开和关闭第一腔室的下游出口22，该叶片呈现出腔室出口部位的截面的形状并被固定在第二轴7上。第二轴7的旋转带动叶片24的旋转，用以根据叶片24分别的水平或垂直取向来关闭和打开腔室的出口22。

可通过关闭和打开部件34例如叶片打开和关闭第二腔室的下游出口32，该叶片呈现出腔室出口部位的截面的形状并被固定在第二轴7上。第二轴7的旋转带动叶片34的旋转，用以根据叶片34分别的水平或垂直取向来关闭和打开腔室的出口32。

腔室2、3的下游关闭和打开部件24、34构造成使得当第二腔室的下游关闭和打开部件34打开第二腔室3时，第一腔室的下游关闭和打开部件24关闭第一腔室2，反之亦然。在当前阐述的实施例中叶片24、34按照90°的角度差固定在它们的公共轴7上。

支承上游进口21、31和下游出口22、32的打开和关闭部件23、33、24、34的两个轴6、7构造成使得对于每个腔室，当下游部件24、34打开出口22、32时，上游叶片23、33关闭进口21、31，反之亦然。在当前的实施例中，每个轴6、7的末端存在一缺口齿轮8、9，并且两个齿轮这样互相连接，即使得对于每个腔室，当下游叶片24、34打开出口22、32时，上游叶片23、33关闭进口21、31，反之亦然。

在第一轴6的末端固定有致动器10，用以旋转轴6并间接旋转第二轴7以及四个叶片23、33、24、34。可以使用任何类型的手动致动器，如带有可抓握部件的盘。

在图2所示的状态中，第一腔室的上游叶片23是水平取向，第一腔室的下游叶片24是垂直取向，这意味着腔室2正在分配定量供给在第一腔室中的粉末剂量；而第二腔室的上游叶片33是垂直取向，第二腔室的下游叶片34是水平取向，这意味着腔室3正在定量供给一定剂量的粉末。当按照顺时针方向旋转致动器时，上游叶片23在第一腔室2中垂直地移动(移动到垂直方向)并打开腔室进口21，而下游叶片24水平地移动(移动到水平方向)并关闭腔室出口22。同时，上游叶片33在第二腔室3中水平地移动并关闭腔室进口31，而下游叶片34垂直地移动并打开腔室出口32。因此，轴6、7的连续旋转导致连续地在一个腔室内定量供给一定剂量的粉末，以及从另一个腔室排出一定剂量的粉末。

计量装置也可包括计算通过腔室传送的剂量的计数部件。在图3图解说明的计量装置中，计数部件在轴或致动器每旋转90°时计数。图3是图2的计数部件的放大图。计数部件包括被保持在弹簧12和附装于第一轴6上的缺口齿轮8的盘表面之间的球10。缺口齿轮8具有4个孔13，所述孔在缺口齿轮8的盘表面上有规则地角向间隔布置，并且在缺口齿轮旋转期间能够面对球10。空心圆柱体11(在图3中为透明的)在缺口齿轮8的盘表面前面保持弹簧和球。当缺口齿轮8旋转并且其孔13的其中之一面对圆柱体11时，弹簧12将球10部分地推入孔13中。孔13足够小以使得仅球10的一部分没入孔13中，以便缺口齿轮8的进一步旋转抵抗弹簧12将球10推回。因此，每当球面对缺口齿轮8上的孔13时、即每当轴实现了90°的旋转时、亦即每当腔室2，3之一传送了一定剂量时，致动计量装置的操作员便能够感觉到球的移动。因此，当在相同方向连续旋转致动器时操作员可以轻松地计算传送剂量的次数。

本发明的计量装置的一个优势是它能够定量供给和传送大量的粉末而不必太多次转动致动器。致动器一次完整的旋转足以传送四份基本剂量的粉末。

本发明的计量装置的另一个优势是它使得能够根据操作员的偏好顺时针或逆时针旋转致动器。与计数部件相关联的这种连续方向上的旋转帮助操作员传送正确剂量的产品，而在现有技术中在一个方向和另一个方向上的交替旋转导致错误的定量供给。

与现有技术中的分配器相反，致动器能够沿一个方向或另一个方向连续转动而不会碰到可能会磨损或损坏的止动部件。

Claims (8)

1.一种用于粉末分配器的计量装置，包括第一腔室(2)和第二腔室(3)，每个腔室包括：

-一个上游进口(21，31)和一个下游出口(22，32)，

-用于打开和关闭上游进口的上游部件(23，33)，

-用于打开和关闭下游出口的下游部件(24，34)，

当下游部件(24，34)打开下游出口(22，32)时，上游部件(23，33)关闭上游进口(21，31)，反之亦然，

其中，当第二腔室的上游部件(33)打开第二腔室的上游进口(31)时，第一腔室的上游部件(23)关闭第一腔室的上游进口(21)，反之亦然，

其中，所述第一腔室和第二腔室是通过由垂直板(5)对管(4)进行分隔形成的两个半管，

其中，上游部件(23，33)和下游部件(24，34)为叶片，所述叶片呈现出腔室的上游进口或下游出口部位的截面的形状并被固定在旋转轴上。

2.如权利要求1所述的计量装置，其特征在于，上游部件(23，33)通过相同的旋转轴(6)驱动。

3.如权利要求2所述的计量装置，其特征在于，下游部件(24，34)通过相同的旋转轴(7)驱动。

4.如权利要求3所述的计量装置，其特征在于，上游部件和下游部件的旋转轴(6，7)通过缺口齿轮(8，9)连接。

5.如前述任一项权利要求所述的计量装置，其特征在于，所述计量装置包括手动致动器。

6.如权利要求1-4中任一项所述的计量装置，其特征在于，所述计量装置包括计算由腔室传送的剂量的部件(10，11，12，13)。

7.一种粉末分配器，包括至少一个组件，该组件包括如权利要求1-6中任一项所述的计量装置和连接到第一和第二腔室的上游进口(21，31)的粉末罐。

8.一种分配一定剂量粉末的方法，包括以下步骤：

-提供粉末分配器，所述粉末分配器包括至少一个组件，该组件包括如权利要求4所述的计量装置和连接到第一和第二腔室的上游进口(21，31)的粉末罐，

-转动所述旋转轴(6，7)，直至传送出所需剂量的粉末。