CN103379953A - 用于分配多个流体的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于分配多个流体的设备，其包括：支撑件，例如转台（2）或线性工作台；用于保持流体并安装在支撑件上的多个容器（3）；和连接到各容器的泵（4）和阀（5）；至少用于顺序地操作泵的共用致动器（24）和用于顺序地操作阀以分配流体的共用致动器（25）；和驱动机构，其用于一方面移动支撑件，因而移动容器、泵和阀，另一方面相对于彼此移动致动器。用于顺序地操作泵（4）和阀（5）的共用致动器（24，25）和选择性的用于支撑件相对运动的驱动机构一体地形成在模块（22）中，该模块（22）可释放地安装在设备中。

Description

用于分配多个流体的设备

技术领域

本发明涉及用于分配多个流体的设备，其包括：支撑件，例如转台或线性工作台；用于保持流体并安装在支撑件上的多个容器；以及泵和连接到各容器的阀；至少用于顺序地操作泵的共用致动器和用于顺序地操作阀以分配流体因而限定分配位置的共用致动器；和驱动机构，其用于一方面移动支撑件，因而移动容器、泵和阀，另一方面相对于彼此移动致动器。

背景技术

EP800858涉及分配设备（在EP800858的附图中用10来表示），该分配设备包括安装在转台（74）上的罐（72），罐（72）包括分配泵（130）和阀（136）。用于操作分配泵（130）和阀（136）的致动器定位在与转台（74）并排地安装的服务入口（16）上。

US2006/0169718涉及分配设备，该分配设备包括位于中央的、竖直安装的柱组件。多个罐悬臂状地安装到柱组件。每个罐具有用于保持流体的接收器，并且每个接收器包括用于分配保持在其中的流体的对应的泵。分配设备也包括固定分配站，该固定分配站具有用于选择性地致动泵的机构，该泵用于分配保持在接收器中的流体。还提供用于接合罐的一部分的机构,以将对应于接收器的泵与固定分配站对齐，其中保持在接收器中的流体可被分配。

根据WO2010/113008、WO2005/107933、WO2005/039747、EP1134186和EP1090679，类似的设备是已知的。

WO00/13918涉及旋转传送带式的调漆机器，其包括：框架（1）；旋转传送带基部（3），其可转动地设置在框架的上部（2）中；用于调漆的容器（4），其在旋转传送带基部上以圆形被设置；用于转动旋转传送带基部（3）的装置（5）；用于在糊剂容器中混合糊剂的装置，该装置包括在每个糊剂容器内的混合器（6）和连接到混合器并位于每个容器下方的齿轮（7）；和用于转动连接到混合器的齿轮（7）的装置（8）。为了降低制造该机器的成本，旋转传送带基部（3）和用于转动连接到混合器（6）的齿轮（7）的装置（8）通过从单独的板切割他们而形成。

WO2005/082510涉及自动的和手动的着色剂和染发剂分配器。在图96中示出的实施例图示出搅拌装置，该搅拌装置包括安装到给定的搅拌棒（221）的底部的罐式接收器的齿轮（240，247），该搅拌棒从各罐向下伸出。搅拌站或装置（242）具有可转动地安装在杠杆臂（245）上的驱动齿轮（244）。杠杆臂（245）可例如借助双向转盘（248）而被转动，双向转盘具有引导销（249），该引导销位于杠杆臂（245）的自由端（251）处的引导槽（250）中。

EP2198950涉及种用于分配多个流体的设备，其包括：支撑件，例如转台（2）或线性工作台；安装在支撑件（2）上的用于保持流体的多个容器（4）；连接到各容器（4）的泵（3）；用于顺序地操作泵（3）的共用致动器（31）；可转动地安装在容器（4）内并从容器（4）延伸的搅拌元件；和用于转动搅拌元件的驱动机构（21），其中支撑件（2）一方面与致动器（31）相对于彼此可移动，另一方面与驱动机构（21）相对于彼此可移动。驱动机构（21）包括在至少（用于接合搅拌元件（20）的）第一延伸位置（图2B）和第二收回位置（图2A）之间可移动的突出部（26）。

根据WO2010/113008和EP813901类似的设备是已知的。

本发明的目的是提供用于分配多个流体的设备，该设备允许更简单的组装和/或维护。

发明内容

为此，用于顺序地操作泵的共用致动器和用于顺序地操作阀的共用致动器，以及可选地，用于支撑件相对运动的驱动机构一体地形成在模块中，该模块可释放地安装在设备中。

因此，模块能分别制造，并且如果在使用期间，例如在销售场所设备发生故障，用户或技工能用正常工作的模块快速地并以简单的方式替换（更换）模块，从而导致设备再次工作。

一方面，模块位于支撑件下方和/或在泵后面，即，在容器的远离有效分配位置的一侧上，并且在设备包括转台的情况下，处于泵的（外）环形范围内。另一方面，泵是活塞泵并大体径向延伸，且优选大体水平地延伸。

因此，模块不与其他构件，特别是转台和安装在转台上的构件干扰，和/或分配位置能定位成更朝向设备的前部。

另一方面，模块包括：传感器，所述传感器用于确定支撑件的位置、泵和/或其致动器的位置，和阀的状态和/或其致动器的位置；和控制器，其用于操作致动器并因而操作泵和阀以便分配流体。为了进一步有助于安装，优选的是，控制器和所述传感器中的至少一个传感器、优选所有传感器安装在同一基片如印刷电路板上。因此传感器不需要单独的基片或线缆。而且，优选地是，传感器中的至少一个传感器是槽式传感器，例如槽式光学传感器。

另一方面，模块包括：电池和/或用于将模块连接到外部电源的电连接件；和/或连接件或接收件，以用于将模块连接到外部控制器。

本发明还涉及如在本说明书的前序部分中限定的设备，该设备包括可充电电池和用于操作致动器以分配一个或多个流体的控制器，其中该设备还包括外部控制器，如便携式台式计算机，和数据库部件，以用于向设备中的控制器准备并传递指令，该指令例如是用于分配包括一个或多个，例如二至五个不同流体（如着色剂）的配方或处方，其中至少一个控制器设置成评估执行指令所需的能量且评估电池中的可用能量。一方面，如果电池中的可用能量不足，例如低于执行指令所需的能量，那么流体的分配就被阻止，和/或产生信号，例如消息或嘟嘟声。另一方面，产生信号，例如消息或嘟嘟声，这表示很多配方或处方仍能被分配。

在这些结构（其也能应用于不具有上述的可替换模块的实施例中的）中，有缺陷的分配，例如分配着色剂时的所谓的丢色（如在停电时店主借助UPS持续使用设备的情况下）能被避免。而且，当该结构与外部控制器（其包括电池，例如便携式的）相结合地使用时，（昂贵的）UPS原则上是不需要的，至少不用于防止丢色的发生。

另一方面，为了防止由于从外部控制器向设备内的控制传递数据时被干扰而产生有缺陷的分配，外部控制器设置成将用于分配两个或更多个流体(例如形成配方或处方)的指令组合成单组指令，并将该单组指令传递到内部控制器。换句话说，除了逐步地传递指令，整个分配工作以单个指令组的方式被传递，以使分配器完成工作，即使暂时失去与外部控制器的连通。

本发明还涉及在前序部分中限定的设备，其包括：搅拌元件，其可转动地安装在容器内并从容器部分地延伸；和用于转动搅拌元件的驱动机构，所述驱动机构一体地形成在所述模块中。一方面，搅拌元件从容器延伸的部分设有齿轮，驱动机构包括电动机、臂和安装在臂上的驱动齿轮，以便驱动齿轮可移动以与在分配位置的容器的搅拌元件上的齿轮形成接合和与其脱离接合。

另一方面，驱动机构包括其他齿轮，该其他齿轮安装在发动机的驱动轴上并借助直接接合或间接接合（例如借助一个或多个其他齿轮或带部件或链部件）被连接到驱动齿轮。

其他方面，在接合位置，臂和连接搅拌元件上的齿轮的转动轴线与齿轮的转动轴线的（假想的）线成范围为80°至120°的角度，优选范围为85°至100°的角度。这些角度提供在加强接合和有效传递之间的良好平衡。

这些结构（其也能应用于不具有可替换模块或前述的电源及数据装置的实施例中）要求有限数量的部件和单个电动机，以用于将驱动齿轮移动成接合和脱离接合，和用于驱动搅拌元件。另外，驱动元件和从动搅拌元件的不对齐的风险被减小或甚至被避免。

本发明的一方面的目的在于减小运输期间的体积，该设备包括中空的，例如大体管状或桶形的基部，以用于在使用期间承载支撑件，例如转台。当设备处于拆卸状态时，至少容器、泵和阀能存放在基部内，例如将转台用作盖。

在其他方面，保持被拆卸的设备的构件的基部被封装在例如纸板制成的盒部件中。这种封装件原则上能被存放和运输而无需台车。

如果每个容器与阀和泵一起形成模块，该模块能例如通过卡扣配合和/或单个附连装置（如螺纹件或夹具）被固定到支撑件，那么这有利于组装。

在本发明的构思中，术语“流体”限定为能被根据本发明的设备分配的任何可流动的材料。流体的实例包括液体、糊剂、粒状物和粉末。术语“搅拌元件”包括包含两个或更多个构件，例如包含变速器的搅拌元件。

附图说明

图1是根据本发明的用于分配流体的设备与外部计算机系统相结合的透视图。

图2是包括容器、泵和阀的模块的透视图。

图3至4是示出其内部（包括根据本发明的驱动模块）的图1中的设备的截面图。

图5是图3和4中示出的驱动模块的透视图。

图6是用于转动搅拌元件的驱动机构的透视图。

图7A和7B示出了（从下面观察）图6的驱动机构处于接合（7A）位置和脱离接合的位置（7B）。

图8示出准备进行运输时的根据本发明的设备。

图9是根据本发明的用于分配流体的其他设备的透视图。

图10是在图9中示出的设备的部件的分解视图。

图11A和11B示出将模块安装在图9和10中示出的设备中。

图12是图11A和11B中示出的模块的分解视图。

附图不必按比例，对于理解本发明不必要的细节已经被省略。

具体实施方式

图1示出用于分配多个流体的设备1的实例，例如油漆、油漆着色剂、染发剂、洗发剂、底妆等（的组分）。该设备能用于分配多种配方和处方的所述产品并能分别处于例如装饰漆的零售商、理发师或spa场所处。

这种特定的分配设备1是自动型的并包括具有多个容器3的水平转台2，容器沿着转台的周缘安装。每个容器3设有泵4和分配阀5（图2）。转台2能在分散的位置，例如十二个或十六个位置之间转动，这些位置包括分配位置，即，阀和泵借助中央致动器被操作的位置，如在下面更详细地说明的。流体被分配在接收件中，在本实例中是在可调整的架7上的桶6。

设备1包括例如通过注塑聚合物制成的基部8。用于输入和储存信息（例如用户数据和配方）并产生用于驱动转台2、阀和泵的指令的计算机9被定位在单独的支架10上。

关于用于驱动各构件的合适的转台和程序的其他信息公开在例如欧洲专利申请EP800858、EP1492790、EP1688652和EP2198950中。

如在图2中示出的，每个阀5包括壳体11，该壳体装配在容器3的底部中或附近。壳体11包括在其底部中或附近的出口12。泵4一体地形成在阀5中并包括缸体13和可滑动地容纳在缸体13内的活塞和活塞杆。活塞杆在其近端上设有垫圈或凸缘14。另外，阀5包括操作元件，例如手柄、杆，或在本实例中的旋钮15。

阀5和旋钮15提供三个位置：第一或关闭位置，其中出口和容器与泵之间的连接部都被关闭；第二或吸入位置，其中容器和泵之间的连接部被打开，而出口被关闭；以及第三或分配位置，其中容器和泵之间的连接部被关闭，而出口打开。

图3和4示出分配设备的细节，该分配设备包括中央轴承20和在基部的顶部附近沿基部8的边缘的一组轮21，该中央轴承和轮提供对转台2的低摩擦支撑。可替换模块22位于转台下方并且位于容器和泵的环形范围内。

在该实例中，模块22（在图5中更详细地示出）包括容纳或承载致动器24、25的壳体23，致动器24、25用于操作泵4和在分配位置的容器5的阀5。该模块还包括：用于驱动转台和容器内的搅拌元件的电动机和齿轮；以及用于确定容器相对于模块的位置的传感器；和连接件（未示出），其用于将模块连接到外部电源和计算机9。

在该实例中，用于操作泵4的位置的致动器24定位在模块22的顶部上并包括电动机26、丝杠（在图中看不到），该丝杠形成在电动机26的轴上或刚性地连接到该轴并相对于转台2的转动轴线径向延伸。致动器24还包括借助螺母或内螺纹件安装在丝杠上的抓取件27和引导件28，以防止抓取件与丝杠一起转动。抓取件27成形为类似于爪，该爪允许转台和泵无阻碍的转动，但是当通过转动丝杠该爪径向移动时接合凸缘14，由此接合泵4的在凸缘前面的活塞，即，泵4处于分配位置。

用于操作阀5的致动器25定位在模块22的前部中，恰好位于用于活塞的致动器24的下方并包括（在模块内的）电动机，偏心销29安装在电动机的轴上。在阀5上的每个旋钮15包括垂直于旋钮的转动轴线并延伸经过该转动轴线的槽或隆起部。当阀处于分配位置时，旋钮的转动轴线与致动器25的电动机的转动轴线对齐，从而使偏心销在槽或隆起部上施加片心力，因而将旋钮转动到期望的位置。

用于转动转台的驱动机构包括（在模块内的）电动机和齿轮30。齿轮30在水平面中延伸并且在该实例中位于模块22的顶部上。当然，齿轮30也能位于模块的底侧上或在预定的高度处延伸穿过模块的壳体中的开口。齿轮与设置在转台2中的内齿轮31啮合（图4）。

如在图5中最好地示出的，模块22还包括微动开关32，或替代性地是接近传感器，以与转台2中或泵上的标记部件，例如突出部或实际上的切口或开口协作。标记部件中之一例如在长度（沿着转台2的周缘观察）上不同于其他标记，并用作基准，以确定转台相对于模块22的位置并因而确定相对于分配位置的位置。

如在图6中示出的，每个阀3包括搅拌元件35，该搅拌元件具有可转动地安装在各容器的底壁中的轴36。搅拌元件在容器内的部分包括例如成形为占据各容器的容积的主要部分的叶片37或杆。从容器延伸的搅拌元件的端部设有齿轮38，以便被驱动机构接合。在该实例中，驱动机构包括电动机39和安装在电动机的轴上的第一齿轮40。第二齿轮41与第一齿轮40啮合并借助两个臂42被装配到第一齿轮40。第一和第二齿轮40、41在与搅拌元件35上的齿轮38相同的平面中延伸。

如在图7A和7B中示出的，如果第一齿轮40逆时针转动，第二齿轮41朝处于分配位置的容器3的搅拌元件35上的齿轮38移动并接合齿轮38。一旦被接合，第一齿轮的转动经由第二齿轮传递到在搅拌元件上的齿轮，导致容器的内容物被搅拌。另外，第一齿轮持续地推动第二齿轮与搅拌元件上的齿轮接合和/或，只要第二齿轮被驱动，其将拉动自己与搅拌元件的齿轮接合。在该实例中（图7A），臂和连接搅拌元件的齿轮的转动轴线与第二齿轮的转动轴线的线成稍小于90°的角度。

如果电动机的转动方向相反，在这些图中是顺时针，那么第二齿轮将立即与搅拌元件上的齿轮脱离接合，搅拌将停止。

模块22的壳体23的壁包括在后端处或附近的纵向槽45和在其前端处或附近的钩槽46，该纵向槽和钩槽与分配设备内的机架的内壁上的对应的突出部（未示出）协作。

如在图4中示出的，模块能通过以下方式来安装，首先例如借助一体的底架连接件将电源连接到模块，然后形成数据连通，例如无线的或使用USB线（连接到计算机），并将纵向槽滑过对应的突出部，使模块向上倾斜，一旦就位就将其向上拉动。能设置弹性元件以保持向外的位置。

在操作期间，转台借助驱动机构围绕其中心轴线转动，直到其与微动开关相接，并且电动机驱动转台，以便所需的容器到达分配位置。随后，用于阀和泵的致动器以及用于搅拌器的驱动机构如上所述地被致动以分配流体。

图9和10示出用于分配多个液体的设备1的第二实例。类似于图1至8中示出的设备，该分配设备1是自动型的，包括具有多个容器3的水平转台2，容器沿着转台的周缘安装。每个容器3设有泵4和分配阀5。

可替换模块22位于转台下方并且位于容器和泵的环形范围内。在图11A至12中更详细地示出的模块22包括容纳致动器24、25的壳体23，致动器24、25用于操作泵4和在分配位置的容器3的阀5。但是，在该实例中，用于驱动转台和容器内的搅拌元件的电动机和齿轮位于转台中、在模块外侧并且采取本身已知的方式，例如根据EP800858。

如在图11A和11B中示出的，模块22能通过以下方式被安装，首先将电源连接到模块，然后形成数据连通，例如无线的或使用USB线（连接到计算机），并且使在模块的任一侧上的突出部45、46在设备中的对应的槽47、48中滑动，并且在转台2的下方，使模块向上倾斜并将其卡扣配合在其工作位置。能提供弹性元件以保持该位置。

用于操作泵4的位置的致动器24定位在模块22的顶部上并包括电动机26、丝杠26A，该丝杠形成在电动机26的轴上或刚性地连接到该轴，并且当模块22安装在设备1中时相对于转台2的转动轴线径向延伸。致动器24还包括借助螺母或内螺纹件安装在丝杠上的抓取件27。引导件28限定在壳体23中在致动器24的任一侧上，抓取件27包括突出部27A，该突出部滑动地定位在引导件28中，以防止抓取件27与丝杠26A一起转动。

抓取件27成形为类似于爪，其允许转台和泵的无阻碍的转动，但是当通过转动丝杠该爪径向移动时接合凸缘，由此接合泵4的在凸缘前面的活塞，即，泵4处于分配位置。

用于操作阀5的致动器25定位在模块22的前部中，恰好位于用于活塞的致动器24的下方并包括电动机25A，一对偏心销29安装在电动机的轴上。如上所述的，在阀5上的每个旋钮15包括垂直于旋钮的转动轴线并延伸经过该转动轴线的槽或隆起部。当阀处于分配位置时，旋钮的转动轴线与致动器25的电动机的转动轴线对齐，从而使偏心销在槽或隆起部上施加偏心力，因而将旋钮转动到期望的位置。在销29后面并在壳体23内，编码器轮50安装在电动机25A的轴上。编码器轮50包括：标记，例如槽51，该槽对应于处于在分配位置的阀5的状态（打开，关闭）；和止挡件52，其限制致动器转动例如约90°。

如在图12中最好地示出的，模块22还包括传感器53、54、55，以用于确定转台2的位置、泵4的致动器27A的位置和阀5的位置。在该实例中，这些传感器是所谓的槽式光学传感器，并与用于操作转台、泵和阀的控制器49一起安装在同一基片上，例如印刷电路板56。

用于转台2的位置的传感器53包括LED53A和对应的接收件53B，以感测标记部件，例如在泵上或在本实例中在转台2上的突出部。标记部件中之一例如在宽度（沿着转台2的周缘观察）上不同于其他标记，并用作基准，以确定转台相对于模块22的（零）位置并因而确定相对于分配位置的位置。模块22在其顶表面上设有允许突出部经过的通道22A。PCB57设有对应于通道22A的截面的凹部58。LED53A和接收件53B定位在通道22A和凹部58的任一侧上。

用于抓取件27的传感器54定位成围绕一个引导件28以便使其感测突出部27的存在或不存在并因而感测抓取件的位置。

类似地，用于阀状态的传感器55定位成围绕编码器轮的周缘，以感测槽51，和在本实例中槽的限定阀的打开和关闭状态的端部。

壳体包括例如定位在其底侧中的至少一个透明或半透明的部分，或例如盖23A（其整体是透明的）的部件，以便允许操作者或维护技工从外侧检查而不移除模块，来自在基片56上的LED的光学信号反应一个或多个构件或功能件的状态。

当然，本发明公开的内容不限于以上公开的实施例，实施例可以不同的方式在本发明的精神和范围内进行改变。例如，根据本发明的设备能配置成线性分配设备，即，具有一排对齐的容器。而且，替代在分配期间进行搅拌，搅拌能被推迟到没有分配发生的时间段，这能获得更系统性的搅拌。

Claims (15)

1.一种用于分配多个流体的设备，其包括：支撑件，例如转台或线性工作台；用于保持流体并安装在支撑件上的多个容器；以及泵和连接到各容器的阀；至少用于顺序地操作泵的共用致动器和用于顺序地操作阀以分配流体的共用致动器；和驱动机构，其用于一方面移动支撑件，因而移动容器、泵和阀，另一方面相对于彼此移动致动器，其特征在于，用于顺序地操作泵的共用致动器和用于顺序地操作阀的共用致动器一体地形成在模块中，所述模块可释放地安装在所述设备中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中模块位于支撑件下方和/或在泵后面。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中泵是活塞泵并至少大体径向延伸，且优选至少大体水平地延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述模块包括：传感器，所述传感器用于确定支撑件的位置、泵和/或该泵的致动器的位置，和阀的状态和/或该阀的致动器的位置；和控制器，其用于操作致动器并因而操作泵和阀以便分配流体。

5.根据权利要求4所述的设备，其中控制器和所述传感器中的至少一个传感器、优选所有传感器安装在同一基片上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所有传感器、电动机，和控制器一体地形成在所述模块中，所述控制器用于操作泵和阀以分配流体并选择性地用于所述相对移动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中用相同的模块来替换模块只需要将电源和数据连通部件断开连接并机械地使模块脱离接合，随后机械地接合和连接电源和更换的模块的数据连通部件。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中模块包括：电池和/或用于将模块连接到外部电源的电连接件；和/或连接件或接收件，以用于将模块连接到外部控制器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中模块包括可充电电池和用于操作致动器以分配一个或多个流体的控制器，其中所述设备还包括外部控制器和用于向所述模块中的控制器准备并传递指令的数据库部件，其中至少一个控制器设置成评估执行指令所需的能量且评估电池中的可用能量。

10.根据权利要求9所述的设备，其中如果电池中的可用能量低于执行指令所需的能量，那么流体的分配就被阻止。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其中如果电池中的可用能量低于执行指令所需的能量，那么所述设备就被设置成产生信号。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的设备，其中外部控制器设置成将用于分配两个或更多个流体的指令组合成一组指令，并将所述一组指令传递到内部控制器。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其包括：搅拌元件，其可转动地安装在容器内并从容器部分地延伸；和用于转动搅拌元件的驱动机构，其一体地形成在所述模块中。

14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在接合期间，臂和连接在分配位置的容器的搅拌元件上的齿轮的转动轴线与驱动齿轮的转动轴线的线成范围为80°至120°的角度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其包括用于承载支撑件的中空基部，所述设备处于拆卸状态，其中至少容器、泵和阀被存放在所述中空基部内。

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