CN108569484A - 用于粉状物的分配装置 - Google Patents

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Abstract

用于分配粉状物的分配装置，包括用于存储粉状物的容器体部(2)以及布置在容器体部(2)的底侧(2a)处的可旋转盘状构件(4)。盘状构件(4)包括配置为用于与粉状物接合的轴向侧表面(4a)，其中，轴向侧表面(4a)设有一个或多个径向延伸的存储槽(6)，每个存储槽(6)均在盘状构件(4)的径向侧表面(4b)中的相应径向侧开口(8)处终止。分配装置(1)还包括耙状构件(10)，耙状构件(10)沿轴向侧表面(4a)可移动地布置，并配置为用于在分配装置(1)的分配配置中，通过相应径向侧开口(8)，从一个或多个存储槽(6)中的一个耙取预定数量的粉状物。

Description

用于粉状物的分配装置
技术领域
本发明涉及分配装置，具体地，涉及用于粉状物的分配装置。
背景技术
国际专利申请WO2005/114115A1公开了用于从容器分配粉状物材料的计量和分配封闭件，其中，两个旋转盘状件与具有测量室的固定盖构件一起旋转，以提供对粉状物材料的精确测量和精确分配。盘状件和容器盖提供对粉状物材料的持续测量，以及提供可与分配封闭件一起使用的各种驱动构件。
当粉状物材料的湿度水平变化时，上述计量和分配封闭件可发生堵塞。另外，待分配的粉状物材料的数量不可小于测量室的存储容量。
发明内容
本发明旨在提供用于粉状物的分配装置，其中，分配装置提供较简单的设计，同时允许分配精确量的粉状物，以及其中，粉状物的量可在需要时连续变化。
根据本发明，提供上文中所限定类型的分配装置，该分配装置包括：容器体部，用于存储粉状物；以及可旋转盘状构件，设置在容器体部的底侧，该盘状构件包括配置成用于与粉状物接合的轴向侧表面；以及其中，该轴向侧表面设置有一个或多个径向延伸的存储槽，每个存储槽均在盘状构件的径向侧表面中的对应径向侧开口处终止；以及其中，该分配装置还包括耙状构件，该耙状构件可沿着轴向侧表面移动地设置，并且配置成用于在分配装置的分配配置中，通过对应的径向侧开口，从一个或多个存储槽中的一个耙动预定量的粉状物。
包括一个或多个存储槽的盘状构件和耙状构件提供用于精确分配粉状物的相对简单但坚固且可靠的机构。盘状构件可间歇地旋转，用于使每个存储槽与耙状构件依次对齐，从而从与耙状构件暂时对齐的存储槽中分配预定量的粉状物。耙状构件的另一优点是不需要立即清空存储槽，即，耙状构件可配置成从存储槽中耙出一定量的粉状物，该一定量的粉状物远小于所述存储槽的(最大)容量，从而使得能够实现少量粉状物的精确配量。本发明的耙状构件还允许分配湿度水平、颗粒厚度等变化的粉状物，所以不需要为每种类型的粉状物提供适应的或不同的耙状构件。因此，本发明的分配装置是通用的，并且可用于多种粉状物材料。因为可选择充足和充分高的耙动力来确保可清空一个或多个存储槽，以及在分配循环中无粉状物残留，所以耙状构件的另一优点是分配装置不易堵塞。
尽管原则上可通过该分配装置来分配任何类型的粉状物，但是本发明的分配装置非常适用于分配在食品行业和香料行业中使用的粉状物，诸如提供味道、颜色和/或气味的粉状物。
附图说明
在下文中会参考附图更详细地讨论本发明，在附图中：
图1示出根据本发明的实施方式的分配装置的俯视立体图；
图2示出根据本发明的实施方式的分配装置的仰视立体图；
图3示出根据本发明的实施方式的分配装置的盘状构件和耙状构件的三维视图；以及
图4示出根据本发明的另一实施方式的与分配装置的盘状构件结合的壳体部的三维视图。
具体实施方式
图1和图2分别示出了根据本发明的实施方式的分配装置的俯视立体图和仰视立体图，以及图3示出了在根据本发明的实施方式的分配装置中使用的盘状构件4。
在所示实施方式中，本发明的分配装置1包括用于储存粉状物的容器体部2，其中，容器体部2包括底侧2a和顶侧2b，其中，顶侧2b配置成使用选择的粉状物填充容器体部2。在容器体部2的底侧2a处，设置有可旋转盘状构件4，该可旋转盘状构件4还可称为存储盘4。盘状构件4包括轴向侧表面4a，该轴向侧表面4a配置成用于与容器体部2中的粉状物接合，即，轴向侧表面4a是盘状构件4的侧表面，该侧表面面向存储在容器体部2中的粉状物。
如图1所示，以及在图3中更详细地所示，轴向侧表面4a设置有径向延伸的一个或多个存储槽或凹槽6，每个存储槽或凹槽6均在盘状构件4的径向侧表面4b中的径向侧开口8处终止。具体地，当从盘状构件4的中心点C到盘状构件4的径向侧表面4b测量时，每个存储槽/凹槽6均可从径向距离r以径向方式延伸。径向侧开口8设置在径向侧表面4b中，以及例如参考图3，可视为表示存储槽6的剖面。在不失一般性的情况下，在所述的示例性实施方式中，一个或多个存储槽6是直存储槽6。
分配装置1还包括耙状构件10，该耙状构件10可沿着轴向侧表面4a移动地设置，该耙状构件10配置成在分配装置1的分配配置中即，在分配循环期间，通过盘状体部4的对应径向侧开口8，从一个或多个存储槽6中的一个中耙取预定量的粉状物。
根据本发明，耙状构件10可视为钩状工具，该钩状工具允许通过以准确和可靠的方式，通过对应的径向侧开口8，从存储槽6中拉出容纳在存储槽6中的粉状物，以使得避免使用复杂的气动技术。因为可施加充足和充分的耙动力以确保清空存储槽6，所以耙状构件10还减少了分配装置1的堵塞，特别是对于呈现出高湿度水平的粉状物。因为存储槽6形成相对大的径向延伸的腔，该腔为与盘状构件4的轴向侧表面4a接合的粉状物提供良好的可接近性，所以盘状构件4的优点在于能够可靠地填充径向延伸的一个或多个存储槽6。
在有利的实施方式中，如图3中所示，耙状构件10包括平坦末端部12。在该实施方式中，平坦末端部12提供大的表面区域，当将分配来自一个或多个存储槽6的粉状物时，该表面区域促进耙动动作。在具体实施方式中，平坦末端部12的宽度可与存储槽6的宽度相对应，以确保耙状构件10能够分配精确量的粉状物。例如，平坦末端部12的宽部可选择为允许使平坦末端部12通过存储槽6的移动贴紧但平滑的尺寸。在另一实施方式中，平坦末端部12可包括锥形边缘14，该锥形边缘14便于将平坦末端部12插入存储槽6中容纳的粉状物中。在该实施方式中，锥形边缘14还为耙状构件10提供用于具有较高密度粉状物的增强切割能力。
根据本发明，耙状构件10可沿着盘状构件4的轴向侧表面4a移动地设置，其中，在分配装置1的分配配置中，允许耙状构件10的运动。例如，在分配配置中，即，在分配循环期间，盘状构件4置于固定位置，以及一个或多个径向延伸存储槽6中的一个与耙状构件10以纵向方式对齐/配准。在分配配置中，耙状构件10能够沿着对齐的存储槽6移入和移出分配装置1，以使得可对应地倾斜和分配存储槽6中容纳的粉状物。当耙状构件10已清空存储槽6时，盘状构件4旋转，以使随后的存储槽6与耙状构件10对齐/配准。
因此，鉴于上述情况，提供一种实施方式，在该实施方式中，耙状构件10可沿着存储槽6在预定的耙距离上线性地移动。应注意的是，耙距离可以但不一定等于存储槽6的总长度。因此，可选择预定的耙距离，以仅分配小于存储槽6的(总)重量容量或体积容量的粉状物量。另外，不需要为每个存储槽6固定预定的耙距离，以及因此，在有利的实施方式中，耙距离可为可调整的耙距离，从而允许将分配装置1配置成用于分配所需粉状物的任何量，包括比存储槽6的(总)重量容量或体积容量小得多的粉状物量。因为可设想的是，对于一些应用，具体的存储槽6必须在单个耙循环期间完全清空，同时随后的存储槽6可仅部分清空，所以耙距离可在一个或多个存储槽6之间调节。
应注意的是，在图1至图4中，耙状构件10相对于存储槽6定位在最大耙距离处，因而，其中，耙状构件10最大程度地插入分配装置1中，用于在单个耙循环期间从存储槽6耙出最大量的粉状物。如沿着轴向侧表面4a在最大耙距离上的线性方向“D”所示，所述耙状构件10中的每个均可沿着存储槽6线性移动。
在示例性实施方式中，盘状构件4能够围绕中心纵向轴线O旋转，该中心纵向轴线O可与分配装置1的中心纵向轴线重合。通过围绕纵向轴线O的间歇旋转，一个或多个存储槽6中的每个均可与耙状构件10临时对齐/配准。为了旋转盘状构件4，提供了一种实施方式，其中，盘状构件4连接至盘驱动构件3，例如齿轮3，该盘驱动构件3配置成由合适的驱动单元旋转。
耙状构件10的运动和动作可以以各种方式完成。例如，在实施方式中，耙状构件10枢转地设置在收回角度与插入角度之间。在该实施方式中，收回角度与从存储槽6缩回或升高的耙状构件10相对应，以及其中，插入角度与至少部分地插入或降低至存储槽6中的耙状构件10相对应。例如，在耙状构件10包括平坦末端部12的情况下，通过使耙状构件10朝向收回角度枢转，所述末端部12可从存储槽6收回或升起。相反地，在耙状构件10包括平坦末端部12的情况下，通过使耙状构件10朝向插入角度枢转，所述末端部12可插入或下降至存储槽6中。图1至图4分别示出围绕枢转轴线“X”枢转地设置的耙状构件10的实施方式，以及其中，耙状构件10朝向插入角度枢转或定位在插入角度处。
枢转地设置的耙状构件10提供用于使耙状构件10从存储槽6中升起和降下的简单而可靠的解决方案，例如，使该耙状构件10的末端部从存储槽6中升起和降下。因而，耙状构件10可视为杠杆状构件，通过该杠杆状构件，可施加相对较大的耙动力，以确保可分配精确量的、各种类型的粉状物，例如，具有不同密度、粒度、湿度水平等的粉状物。
在实施方式中，分配装置1还包括连接至耙状构件10的偏置构件(未示出)，以及其中，偏置构件配置成用于朝向收回角度偏置耙状构件10，即，朝向耙状构件10的升高位置偏置。偏置构件可以以各种方式实施，诸如使耙状构件10朝向收回角度偏置的弹性弹簧元件。该实施方式允许例如单向枢转致动器，该单向枢转致动器配置成使耙状构件10从收回角度朝向插入角度枢转，即，朝向耙状构件10的降低位置枢转。当这种单向枢转致动器脱离接合时，偏置构件确保耙状构件10朝向收回角度偏置，以及因此，相对于存储槽6朝向升起位置偏置。相反地，当单向枢转致动器接合时，耙状构件10从收回角度朝向插入角度枢转，从而使所述耙状构件10朝向存储槽6下降。
在具体实施方式中，耙状构件10可包括邻接部10a，该邻接部10a用于与例如(单向)枢转致动器接触接合，由此允许耙状构件10与枢转致动器之间的可释放接触，还能够使耙状构件10从收回角度向插入角度枢转。
参考图1和图2，根据本发明，耙状构件10沿着轴向侧表面4a可移动地设置，并配置成用于从一个或多个存储槽6中的一个耙取预定量的粉状物。在实施方式中，耙状构件10可沿着一个或多个存储槽6中的一个在线性方向“D”上线性地移动，该一个或多个存储槽6中的一个在线性方向“D”上相对于耙状构件10(暂时)对准。
参照图1和图2，为使耙状构件10沿着轴向侧表面4a、具体为沿着存储槽6移动，可提供可相对于分配装置1移动的外部致动构件16，其中，耙状构件10附接至该外部致动构件16。该实施方式在分配装置1与另外的致动系统之间提供了便利的接合点，其中，该致动系统用于将耙状构件10移入或移出分配装置1。例如，外部致动构件16可以是配置为用于与另外的致动系统可释放地接合的可释放致动构件16。
在图1和图2中所示的、且其中一个或多个存储槽6可认为是直的存储槽6的实施方式中，提供一个实施方式，在该实施方式中，外部致动构件16在分配装置1的分配配置中，可在一个或多个存储槽6中的一个的纵向方向上线性移动。在该实施方式中，纵向方向相当于与存储槽6对齐的线性方向“D”。
在另一实施方式中，耙状构件10可枢转地附接至外部致动构件16，以使得耙状构件10能够在收回角度与插入角度之间进行除上述线性运动之外的枢转运动。该实施方式通过外部致动构件16的线性运动/位移为耙状构件10提供线性运动/位移，并且还允许耙状构件10与外部致动构件16之间的枢转布置。因此，耙状构件10、具体为耙状构件10的末端部，能够移入或移出分配装置1，以及能够在相对于存储槽6的降低位置与提升位置之间进行枢转。
图4示出了根据本发明的实施方式的壳体部18的立体图。在示出的实施方式中，分配装置1还可包括至少部分地径向包围盘状构件4的壳体部18。在该实施方式中，壳体部18至少部分地包围盘状构件4的径向侧表面4b，以使得通过壳体部18覆盖或阻挡一个或多个径向侧开口8，以防止在不用于分配粉状物时泄露粉状物。因此，存储在容器体部2中的粉状物能够可靠地填充每个存储槽6，存储槽6的相应径向侧开口8由壳体部18覆盖或阻挡。因此，壳体部18促进通过使经由存储槽6的径向侧开口8泄露的粉状物降至最少来充分填充一个或多个存储槽6。
在实施方式中，壳体部18包括开口/缺口20，在分配装置1的分配配置中，即在分配周期期间，开口/缺口20与盘状构件4的相应径向侧开口8对准。在图2和图4中示出了壳体部18中的开口20。在分配配置中，存储槽6和存储槽6的径向侧开口8与开口20对准，以通过耙状构件10向存储槽6提供通路，并允许从分配装置1分配粉状物。
在如图3所示的实施方式中，盘状构件4的径向侧表面4b还可包括壁部4c，壁部4c的宽度“w”比壳体部18的开口20的宽度大。这允许在不需要分配粉状物时或分配装置1未处于使用中时通过盘状构件4阻挡开口20。因而，通过将盘状构件4定位成使得盘状构件4的壁部4c对准开口20来防止粉状物泄露。
在示例性实施方式中，径向侧表面4b包括位于两个连续的径向侧开口8之间的壁部4c，其中，该壁部4c的宽度“w”比壳体部18的开口20的宽度大。在该实施方式中，在旋转盘状构件4以在连续的存储槽6之间变更时，可(暂时地)阻挡开口20，以防止粉状物从分配装置1中泄露。在实施方式中，盘状构件4的高度可等于或大于开口20的高度，以使得上述壁部4c相对于开口20宽度的宽度“w”决定是否可通过壁部4c来阻挡开口20。
根据本发明，在大多数情况下，容器体部2内的粉状物受重力作用可足够充分地填充一个或多个存储槽6。大体充满粉状物的容器体部2通常都是这种情况。然而，如图1所示，为了在容器体部2几乎为空时同样确保在盘状构件4的整个轴向侧表面4a上均匀地分配粉状物，分配装置1还可包括压实构件22，该压实构件22旋转地布置在容器体部2的内部，并配置为用于跨过一个或多个存储槽6分布粉状物。在该实施方式中，压实构件22使得容器体部2内的粉状物均匀地散布在整个轴向侧表面4a上，并具体为散布在一个或多个存储槽6上。以这种方式，分配装置1能够分配来自一个或多个存储槽6中的每个存储槽的、一致压实的粉状物。压实构件22还确保粉状物完全填满每个存储槽6，并因而使得每一个存储槽6内的空位最小化。
在示例性实施方式中，压实构件22绕盘状构件4的中心纵向轴线O旋转地布置。压实构件22的旋转可以是连续的或间歇的，无论何种旋转均提供对粉状物块的充分粉碎以及粉状物跨过一个或多个存储槽6的适当填充和分配。为了旋转压实构件22，提供了一种实施方式，在该实施方式中，将压实构件22连接至压实器驱动构件5，例如另外的齿轮5，其中，压实器驱动构件5配置为通过合适的驱动单元进行旋转。在另一实施方式中，压实构件22还可通过延伸穿过容器体部2的压实器轴构件24来驱动。
如图2所示，盘驱动构件3和压实器驱动构件5二者均定位在容器体部2的底侧2a处，从而提高顶侧2b的可接近性，以便向容器体部2提供粉状物。
根据本发明，分配装置1适于在用于分配各种类型的粉状物的分配系统中使用，即，因而，其中，分配系统利用如上所述的多个分配装置1，以及其中，分配装置1中的每个均可承载不同类型的粉状物或粉状物的混合物。
鉴于这种系统，根据本发明的另一方面，提供了一种用于分配粉状物的、包括多个分配装置1的分配系统，多个分配装置1中的每个均包括用于存储粉状物的容器体部2以及布置在容器体部2的底侧2a处的可旋转盘状构件4，其中，盘状构件4包括配置为用于与粉状物接合的轴向侧表面4a，以及其中，该轴向侧表面4a设有一个或多个径向延伸的存储槽6或凹槽6，每个存储槽6或凹槽6均在盘状构件4的径向侧表面4b中的相应径向侧开口8处终止，以及其中，每个分配装置1还包括耙状构件10，耙状构件10沿轴向侧表面4a可移动地布置，并配置为用于在分配装置1的分配配置中，例如，分配周期期间，通过盘状主体4的相应的径向侧开口8，从一个或多个存储槽6中的一个耙取预定量的粉状物。分配系统还包括主致动单元，该主致动单元布置为用于与多个分配装置1的一个或多个耙状构件10相继接合。
根据所需的粉状物分配顺序，本发明的分配系统允许通过主致动单元有效地分配多种粉状物，其中，主致动单元与多个分配装置1的一个或多个耙状构件10相继接合。例如，在给定所需的粉状物混合物的情况下，分配系统可配置为向主致动单元施加与一个或多个耙状构件10进行具体相继接合的方案，以获取所需的粉状物混合物。由于如上所述的分配装置1中的每个均包括与盘状构件4，具体为一个或多个径向延伸的存储槽6，配合接合的耙状构件10，因而极大地降低了分配系统的整体复杂性和成本，同时提高了分配系统的操作可靠性和多功能性。
在有利实施方式中，多个分配装置1中的每个均相对于主致动单元可移动地布置，以及其中，主致动单元布置为用于与多个分配装置1的一个或多个耙状构件10可释放地接合。该实施方式允许多个分配装置1形成自动取放布置，诸如X-Y-Z取放机器人布置，其中，主致动构件以连续和可释放的方式与一个或多个耙状构件10接触。
例如，如前文所述，耙状构件10可枢转地布置，并包括用于与枢转致动器例如接触接合的邻接部10a。然后，分配系统的主致动单元可包括这种枢转致动器，并允许在枢转致动器与邻接部10a之间的接触接合，以将耙状构件10从收回角度朝向插入角度移动，即，相对于存储槽6从提升位置朝向降低位置移动。枢转致动器与耙状构件10的邻接部10a之间的这种接触接合非常有助于在例如X-Y-Z取放机器人布置中的多个分配装置1之间进行便利且可靠的交换，其中，单个主致动单元相继地接合多个分配装置1。
上文已参照如附图所示的多个示例性实施方式对本发明进行了描述。一些部分或元件可变型和替代性地实施，并包括于所附权利要求中所限定的保护范围中。

Claims (15)

1.用于分配粉状物的分配装置，包括容器体部(2)和可旋转盘状构件(4)，所述容器体部(2)用于存储粉状物，所述可旋转盘状构件(4)布置在所述容器体部(2)的底侧(2a)处，
所述盘状构件(4)包括配置为用于与所述粉状物接合的轴向侧表面(4a)，其中，所述轴向侧表面(4a)设有径向延伸的一个或多个存储槽(6)，每个存储槽(6)均在所述盘状构件(4)的径向侧表面(4b)中的相应径向侧开口(8)处终止，
其中，所述分配装置(1)还包括：
耙状构件(10)，能够沿所述轴向侧表面(4a)移动地布置，并配置为用于在所述分配装置(1)的分配配置中通过所述相应径向侧开口(8)，从所述一个或多个存储槽(6)中的一个耙取预定量的粉状物。
2.根据权利要求1所述的分配装置，其中，所述耙状构件(10)包括平坦末端部(12)。
3.根据权利要求2所述的分配装置，其中，所述平坦末端部(12)包括尖锐的耙边缘(14)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分配装置，其中，所述耙状构件(10)能够沿所述一个或多个存储槽(6)中的一个线性地移动预定的耙距离。
5.根据权利要求4所述的分配装置，其中，所述耙距离为可调整耙距离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分配装置，其中，所述耙状构件(10)枢转地布置在收回角度与插入角度之间，其中，所述收回角度与从所述一个或多个存储槽(6)中的一个收回的耙状构件(10)相对应，以及其中，所述插入角度与至少部分地插入至所述一个或多个存储槽(6)中的一个中的耙状构件(10)相对应。
7.根据权利要求6所述的分配装置，还包括连接至所述耙状构件(10)的偏置构件，所述偏置构件配置为用于朝向所述收回角度偏置所述耙状构件(10)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的分配装置，还包括外部致动构件(16)，所述外部致动构件(16)能够相对于所述分配装置(1)移动，所述耙状构件(10)附接至所述外部致动构件(16)。
9.根据权利要求8所述的分配装置，其中，所述外部致动构件(16)能够在所述一个或多个存储槽(6)中的一个的纵向方向上线性地移动。
10.根据权利要求8或9所述的分配装置，其中，所述耙状构件(10)枢转地附接至所述外部致动构件(16)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的分配装置，还包括壳体部(18)，所述壳体部(18)至少部分地径向包围所述盘状构件(4)。
12.根据权利要求11所述的分配装置，其中，所述壳体部(18)包括开口(20)，所述开口(20)在所述分配装置(1)的分配配置中与所述盘状构件(4)的相应径向侧开口(8)对准。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的分配装置，还包括压实构件(22)，所述压实构件(22)可旋转地布置在所述容器体部(2)内部，并配置为用于跨过所述一个或多个存储槽(6)分配粉状物。
14.用于粉状物的分配系统，包括根据权利要求1至13中任一项所述的多个分配装置(1)和主致动单元，所述主致动单元布置为用于与所述多个分配装置(1)的一个或多个耙状构件(10)相继接合。
15.根据权利要求14所述的分配系统，其中，所述多个分配装置(1)中的每个均相对于所述主致动单元可移动地布置，以及其中，所述主致动单元布置为用于与所述多个分配装置(1)的一个或多个耙状构件(10)可释放地接合。
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