CN113167634B - 称量容器重量的称重装置 - Google Patents

Abstract

一种称量适用于包含一种或多种物质的至少一个容器(27)重量的称重装置，包括称重工具(19)和主体(11)，主体(11)连接至称重工具(19)并且隔室(28)限定在主体(11)中，隔室(28)被配置为临时容纳容器(27)并设有限定通道间隙的孔(18)，该通道间隙用于将容器(27)沿引入轴线(X)引入隔室(28)内部，其中主体(11)还包括多个保持杆(14)以将容器(27)保持在隔室(28)内部。

Description

称量容器重量的称重装置

技术领域

本发明涉及一种适用于称量一个或多个容器重量的称重装置，尤其当容器是空的时候以及当容器充满产品或物质的时候。

术语产品或物质是指任何液体、半固体、明胶或固体组合物，在后一种情况下可以是粉末或颗粒，并且可以是植物和/或动物和/或化学来源。

待称重的容器可以临时容纳在机架中，或以类似和/或相当的方式容纳在预定位置，然后单独或成组稳固并称重。

通过非限制性示例的方式，根据本发明的称量容器重量的称重装置可用于制药、化妆品、健康或化学领域。

背景技术

众所周知，在制药、健康、化学、工业或更普遍的技术科学领域，通常需要向容器中填充精确量的确定产品。

特别地，在化学、制药和健康行业，经常需要按照预定义的剂量向容器(例如烧瓶、试管、小瓶、瓶、注射器、胶囊等)中填充产品，而由于所引入的产品的性质和产品要执行的功能，所述预定义的剂量仅允许在预定义的限制内进行小的更改。

通常，将容器放置在机架(“巢”)的合适基座中，可以从机架中移除容器，用于分别在填充系统和称重系统中进行的填充操作和/或称重操作，称重系统可能能够集成到填充系统中。

也可以在不从机架中移除容器的情况下进行填充容器的操作和/或称量容器重量的操作。在这种情况下，利用允许定位机架以及尤其是待填充和/或称重的容器的移动工具来操纵机架，与填充喷嘴和/或称重装置相对应。

容器的填充通过设有填充喷嘴的填充机发生在填充系统中，所述填充喷嘴与所处理产品的类型有关，适用于将精确量的产品输送到容器中。

在填充之后或填充同时进行的基本操作是，要验证引入每个容器的产品的重量，因为目的是要引入与预期剂量相对应的一定量的产品。

为此目的，使用与上述填充系统相关联或不关联的称重系统是已知的，其使用适用于在容器空的时候(皮重)和装满的时候(毛重)检测容器的重量的重量检测器或载荷传感器。

例如，在申请人名下的文件WO2018/019985中描述了这种类型的称重系统。

文件WO2018/019985描述了一种用于容器的称重系统，该容器定位在放置在机架中的合适的容纳基座中，可通过操纵臂朝载荷传感器移动。

单个容器在载荷传感器上的定位(在填充之前和之后，用于检测皮重和毛重)在容器不从机架或不从容纳基座移动的情况下发生。

称重系统还包括称重装置，该称重装置包括载荷传感器并至少在称重操作所需的时间内适用于容纳单个容器或其一部分。文件WO2018/019985中所描述的称重装置设有适当成形的基座以容纳至少一部分涉及称重操作的容器。

考虑到要执行大量的称重操作，即每个容器(皮重和毛重)至少要进行两次称重，因此称重操作必须同时快速且精确。

然而，由于机架朝称重装置快速移动，或可能反之亦然，因此很难将容器稳固并居中在装置中。这既是因为容器在称重装置中的定位涉及到调节振动，又因为该装置的基座必须比容器的尺寸大，容器的尺寸旨在作为相对于插入方向的特征尺寸。如果不及时消除这些振动，可能会导致重量测量不正确，也就是说，要等待相当长的称重时间，直到经过一段时间的惯性后(在此期间振动衰减)，才可以进行正确的称重。

此外，这些称重装置不能保证容器在装置中居中，也不能保证容器在称重步骤中在基座内的垂直位置。实际上，容器可以部分地搁在机架的容纳基座上，或者容器可以部分地搁在称重装置的基座的壁上，从而卸掉部分自重并造成不正确的测量。

另外，如果填充步骤和称重步骤在同一个系统中发生，则至关重要的是，容器必须完全垂直，以防止待引入的产品的填充喷嘴在其移动过程中损坏容器，并避免将容器的壁弄湿到最终剂量水平以上的缺点，该缺点将导致容器自身的壁不一致。因为这样，例如，如果容器是注射器，则容器的壁在与盖子直接接触的区域内将保持湿润，而如果容器是待冻干的瓶，则在冻干操作后容器的壁将依然是“脏”的。

此外，填充喷嘴对着容器可能产生的冲击可能会导致振动，该振动使重量控制失真。

因此，需要完善一种称量容器重量的称重装置，该称重装置可以克服现有技术中的至少一个缺点。

本发明的一个目的是提供一种称量容器重量的称重装置，该称重装置能够加快称重操作，同时获得准确、精确的测量结果。

本发明的另一目的是提供一种称量容器重量的称重装置，该称重装置能够稳固并居中容器，并且至少在称重步骤期间以及可能在填充步骤期间，将容器保持在垂直位置。

本发明的另一目的是提供一种称量容器重量的称重装置，该称重装置能够稳固并居中以非常不同的形状为特征的容器。

申请人已经设计、测试并实施了本发明，以克服现有技术的不足并获得这些以及其他目的和优点。

发明内容

本发明在独立权利要求中陈述并表征，而从属权利要求描述了本发明的其他特性或主要发明构思的变型。

本文所描述的实施例涉及一种称量如烧瓶、试管、小瓶、瓶、注射器、胶囊之类的容器重量的称重装置，该容器用于制药、健康、化学、工业或更普遍的技术科学领域。

根据本发明的称重装置被配置为称量至少一个容器重量，该容器适用于包含一种或多种物质。

称重装置包括称重工具和主体，该主体连接至称重工具并限定隔室，该隔室临时容纳容器并设有限定通道间隙的孔，该通道间隙用于将容器沿引入轴线引入隔室内部。

主体还包括布置为对称地围绕引入轴线的多个保持杆，每个保持杆设有近保持端和远致动部，近保持端布置为与孔相对应，远致动部沿引入轴线在近保持端的下游布置在隔室内部。每个保持杆在非活动位置和保持位置之间能够轮流远离和朝向引入轴线移动，其中近保持端和远致动部分别交替地具有径向远离和靠近引入轴线的两个反向位置，反之亦然。

在优选的实施例中，保持杆在非活动位置和保持位置之间的移动可通过分别在隔室中插入和从隔室中移除容器来激活。

本文所描述的实施例还涉及一种称重方法，该称重方法使用根据本发明的称重装置，以称量包含一种或多种物质的容器。该方法提供以：

通过限定通道间隙的孔将容器引入称重装置的主体的隔室中，该通道间隙用于将容器沿引入轴线引入所述隔室内部；

通过连接至主体的称重工具称量容器。

该方法还提供以：

通过布置为对称地围绕引入轴线的多个保持杆将容器保持并居中在隔室中，每个保持杆设有近保持端和远致动部，近保持端布置为与孔相对应，远致动部沿引入轴线在近保持端的下游布置在隔室内部。每个保持杆在非活动位置和保持位置之间旋转远离和朝向引入轴线，其中近保持端和远致动部分别交替地具有径向远离和靠近引入轴线的两个反向位置，反之亦然。

根据本发明的称重装置的优点之一在于，其便宜且不笨重。

根据本发明的称重装置的另一优点在于，其可以很容易地与在化学制药领域通常用于在不同的处理步骤中支撑容器的机架或“巢”结合使用。例如，根据本发明的称重装置可以集成到矩阵中，矩阵的大小(在等级和列方面)尤其与机架相同或等于矩阵的子集。

根据本发明的称重装置的另一优点在于，其构建很简单。

根据本发明的称重装置以及相应的称重方法的再一优点在于，其允许精确、可靠且快速地测量容器内所含物质或产品的重量。

参考以下描述、附图和所附权利要求书将更好地理解本公开内容的这些和其他方面、特性和优点。结合在一起并构成本说明书一部分的附图，示出了本发明的一些实施例，并且与说明书一起旨在描述本发明的原理。

附图说明

通过参考附图作为非限制性示例而给出的一些实施例的以下描述，本发明中的这些和其他特性将变得显而易见，其中：

图1为根据本发明的称重装置的三维视图，其中待称重的容器也是可见的；

图2为图1的称重装置的侧视图；

图3为图1的称重装置的俯视图；

图4-图6示出了使用图1的装置的可能的称重方法的操作顺序；

图4a为图4的放大细节；

图7-图8示出了可能的称重系统，其包括图1的称重装置。

为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记表示附图中相同的共同元件。可以理解，一个实施例的元件和特性可以方便地结合到其他实施例中，而无需进一步说明。

具体实施方式

现在我们将详细参考本发明的各种实施例，在附图中示出了本发明的一个或多个示例。每个示例都是通过说明本发明的方式提供的，并且不应理解为对本发明的限制。例如，由于是一个实施例的一部分，所显示或描述的特性可以在其他实施例上采用或与其他实施例结合以产生另一个实施例。应当理解，本发明应包括所有这样的修改和变型。

在描述实施例之前，我们还必须阐明，本说明书的应用不限于如在以下说明中使用附图所描述的部件的构造和布置的细节。本说明书可以提供其他实施例，并且可以以各种其他方式获得或执行。我们还必须澄清，此处使用的措词和术语仅出于描述目的，不能视为限制性的。

使用附图描述的实施例涉及一种称量容器重量的称重装置，在附图中总体上用附图标记10表示。

根据一些实施例，装置10被配置为称量至少一个容器27，容器27适用于包含一种或多种物质。

容器27可选地位于支撑元件或机架26(图4-图6)中，适当操纵机架以与称重系统49交互(图7-图8)，这将在下文进行更详细的解释。

装置10包括称重工具19和主体11，主体11连接至称重工具19并限定隔室28，隔室28被配置为至少临时容纳容器27并设有限定通道间隙的孔18，该通道间隙用于将容器27沿引入轴线X引入隔室28内部。

在此处和在以下的说明中，术语容器是指在医药、化学或工业领域中用来以精确且确定的量包含物质的容器，例如烧瓶、试管、小瓶、瓶、药筒、注射器、胶囊之类的。

在附图中，容器27被配置为具有减小的容量和细长的形状的小瓶，然而，显然，称重装置10和相应的称重方法适用于称量任何不同类型的容器，例如上面列出的那些。

根据本发明的一方面，主体11还包括布置为对称地围绕引入轴线X的多个保持杆14。每个保持杆14设有近保持端32和远致动部33，近保持端32布置为与孔18相对应，远致动部33沿引入轴线X在近保持端32的下游布置在隔室28内部。每个保持杆14在非活动位置和保持位置之间能够轮流远离和朝向引入轴线X移动，其中近保持端32和远致动部33分别交替地具有径向远离和靠近引入轴线X的两个反向位置，反之亦然。

通过保持杆14居中并保持容器27允许立即消除由于将容器27插入隔室28中的移动而引起的容器27的惯性行为，从而获得更精确、更快的称量，因为影响容器27的振动会立即停止。

另外，容器27在装置10中的居中避免在填充步骤期间填充喷嘴与容器27的壁发生碰撞，从而防止可能的损坏和可能的污染。

根据可能的实施例，至少在称重操作所需的时间，装置10适用于容纳至少一个容器27。

容器27可以在预定且大体上稳定的位置位于机架26或类似和/或相当的结构中。

机架26具有彼此间隔开并且通常以矩阵形式布置的多个基座21(图4a)，设有壁22，容器27定位在壁22之间。

在容器27的以下描述中，将以非限制性示例的方式参考例如图1-图2中所示的类型。然而，可以容易地看出，本文描述的实施例也可以涉及具有不同尺寸、形状和特性的容器27。

容器27沿轴线Y纵向延伸，当容器27放置在基座21内时，轴线Y与基座21的轴线大体上重合，如图4所示。

容器27设有侧壁38，侧壁38在内部界定出适用于包含一种或多种物质的腔室37。

有利的是，朝上部敞开以允许其被填充的腔室37至少在侧面上由透明材料(例如玻璃)制成的侧壁38界定，以便使其内容物可见。

容器27设有支撑边缘25，也称为轴环，其成形为搁置在机架26的支撑面24上，使得容器27从机架26垂直悬挂。应当注意的是，容器27的纵向延伸的尺寸Y大体上与支撑面24正交，轴线Y大体上垂直，而支撑面24大体上水平。

优选地，容器27具有横向尺寸，即侧壁38的外径，其与基座21的尺寸相关。特别地，为了被接收在基座21中，显然侧壁38的直径必须小于基座21的直径，但应接近基座21的尺寸，以便防止容器27在机架26移动期间发生振荡。

此外，如下文将要更好地解释的那样，最好在机架26的运动期间，但最重要的是在容器27的称重期间，侧壁38不与基座21的壁22接触，因为如果发生这种情况，重量测量可能会不正确。

由于这种布置，随着机架26的垂直移动，容器27可以容易地至少部分地从基座21上释放，以插入到装置10的隔室28中。特别地，装置10的体积和形状制作成使其不会干扰受称重操作影响的容器附近的容器27且不超过称重工具19可以测量的重量极限。

容器27可以在相对于支撑边缘25的相对侧上包括定位在腔室37下方的连接端40。

特别地，在保持位置中，保持杆14被配置为保持容器27，与在容器27的侧壁38中限定的保持区41相对应。

实际上，有利的是，侧壁38是容器27中唯一允许保持杆14安全稳定支撑的部分，因为支撑边缘25和连接端40可能会遭受变形。例如，在注射器中，靠近瓶盖的区域可能会变形和倾斜，从而无法为保持杆14提供稳定的支撑。

根据一些实施例，装置10的主体11沿引入轴线X纵向发展，至少当容器27放置在隔室28内部时，引入轴线X与并轴线Y平行并大体上重合。

隔室28的形状与要容纳的容器27的形状相关，但是在平面图中较大，以便允许其容易地插入。这样，连同通过保持杆14进行的容器27的保持这一事实，允许装置10容纳以非常不同的形状为特征的容器27。

特别地，隔室28被配置为至少容纳侧壁38的连接端40和保持区41。

正如我们所说，隔室28可以至少容纳保持杆14的近保持端32和远致动部33。

根据一些实施例，主体11设有槽13，槽13具有平行于轴线X的纵向延伸并且是贯通的，能够使隔室28与外部连通。槽13在主体11的侧表面30上制成，并被配置为接收保持杆14。

特别地，近保持端32被接收在槽13的接近隔室28的开口的区域中，而远致动部33被接收在槽13的布置为接近隔室28的底部的部分中。

保持杆14围绕引入轴线X在主体11上具有对称且间隔均匀的布置，使得一个保持杆14和下一个保持杆之间的角度约为120°。

然而，如果提供的装置10能够稳固并居中相对于制药、化学和工业领域中常用的容器27尺寸不同的容器27，则保持杆14的数量可以不是三个并且可以布置成使得一个保持杆14与下一个保持杆之间的角度不同于120°，尽管不排除保持杆14可能的非对称布置。

保持杆14通过被限制在侧表面30的销16枢转至主体11。近保持端32和远致动部33相对于销16布置在相对侧上，使得销16限定枢转轴或支点，相应的保持杆14相对于该转轴或支点摆动以交替地采用保持位置或非活动位置。

在可能的实施方式中，可以设置为至少对近保持端32的表面压上滚纹或涂橡胶，以利于保持在容器27上。

装置10还包括抵靠元件17，抵靠元件17从隔室28的底部向其开口突出，以便允许支撑保持杆14的远致动部33的一部分，从而限制保持杆14的旋转。

在可能的方案中，可以设置为不使用抵靠元件17，并通过远致动部33的各个部分之间的直接接触来避免保持杆14过度旋转。

根据一些实施例，由于各自的保持杆14的旋转，从非活动位置到保持位置的通道是由每个远致动部33的位置变化引起的，各自的保持杆14的旋转由每个远致动部33与沿引入轴线X引入隔室28中的容器27的干扰确定。

保持杆14的形状和质量分布使得：

在非活动位置中(图4)，每个近保持端32相对于孔18在外部，以便允许容器27沿引入轴线X通过，并且每个远致动部33与引入轴线X相距第一距离；

在保持位置中(图6)，每个各自的近保持端32相对于引入轴线X对称地在孔18内部突出，以便相对于引入轴线X保持并居中容器27，并且每个远致动部33与引入轴线X相距第二距离，该第二距离大于第一距离。

当保持杆14从非活动位置移动至保持位置时，保持杆14由于容器27的重量的影响而旋转，当容器27被引入隔室28中时，容器27适用于将连接端40推到保持杆14的远致动部33上，直到保持杆14的近保持端32接触容器27，在侧面保持容器27，以便相对于引入轴线X将容器27稳固定居中在隔室28中。在该情况下，远致动部33从引入轴线X移动至第二距离。

当保持杆14从保持位置移动至非活动位置时，从隔室28退出的容器27由于保持杆14的形状和质量分布的影响而减轻了可旋转的保持杆14的重量，直到远致动部33从引入轴线X移动至第一距离，例如搁置在抵靠元件17上，并且容器27已经完全从隔室28退出。

保持杆14的轮廓及其质量分布使得：

在非活动位置中，保持杆14质心上的合力使保持杆14旋转，从而将近保持端32移动远离引入轴线X，并将远致动部33从引入轴线X带到第二距离；

在保持位置中，在相对于非活动位置的旋转的相反方向上，保持杆14质心上的合力使保持杆14旋转，从而将近保持端32带到接近引入轴线X，并将远致动部33从引入轴线X带到第一距离。

根据一些实施例，装置10可包括支撑底座12，称重工具19被固定至支撑底座12。底座12可以与主体11形成为单一主体，或者可以随后连接至主体11。

底座12可以具有用于使螺钉44通过的孔，以附接至称重工具19。然而，不排除其他类型的机械附件，例如通过卡入机构或压力机构，或者化学方法(例如借助胶水)。

装置10可以与称重系统49或填充系统(未示出)相关联，也可以与两者都相关联。

在可能的实施例中，如图7-图8所示，在不与填充站相关联的该实施例中，称重系统49被配置为称量定位在机架26中的容器27。

称重系统49包括固定的支撑主体45，至少一个称重装置10与固定的支撑主体45相关联，适用于称量容器27中存在的物质或产品。

机架26可以通过移动工具29相对于三个轴(A1、A2——在图中仅表示两个轴，第三个轴垂直于该图)进行操纵，以便在每种情况下将待称重的容器27定位为与装置10相对应。

移动工具29可以是机器人，也可以是拟人化的或是例如根据程序在两个或三个轴上的移动定位台。

在一些可能的方案中，支撑主体45还可以利用未示出的各自的移动装置在三个轴上移动，以产生与机架26的移动相结合的移动，以便在每种情况下将装置10定位为与待称重的容器27相对应。

在可能的方案中，称重系统49可以被配置为一次称量不止一个容器27。在该情况下，支撑主体45上可以存在多个装置10，以对例如一排或多排或者一列或多列的容器27进行同时称重。

同样清楚的是，尽管已经参照一些具体示例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员当然应当能够实现称量容器的称重装置的许多其他等效形式，其具有权利要求中所述特性并因此都属于其所限定的保护范围内。

Claims (9)

1.称量适用于包含一种或多种物质的至少一个容器(27)重量的称重装置，所述称重装置包括称重工具(19)和主体(11)，所述主体(11)连接至所述称重工具(19)并限定隔室(28)，所述隔室(28)被配置为临时容纳所述容器(27)并设有限定通道间隙的孔(18)，所述通道间隙用于将所述容器(27)沿引入轴线(X)引入所述隔室(28)内部，其特征在于，所述主体(11)还包括布置为对称地围绕所述引入轴线(X)的多个保持杆(14)，每个所述保持杆(14)设有近保持端(32)和远致动部(33)，所述近保持端(32)布置为与所述孔(18)相对应，所述远致动部(33)沿所述引入轴线(X)在所述近保持端(32)的下游布置在所述隔室(28)内部，每个所述保持杆(14)在非活动位置和保持位置之间能够轮流远离和朝向所述引入轴线(X)移动，其中所述近保持端(32)和所述远致动部(33)分别交替地具有径向远离和靠近所述引入轴线(X)的两个反向位置，反之亦然。

2.根据权利要求1所述的装置，其中由于各自的保持杆(14)的旋转，在所述非活动位置和所述保持位置之间的通道是由每个远致动部(33)的位置变化引起的，各自的保持杆(14)的旋转由每个远致动部(33)与沿所述引入轴线(X)引入所述隔室(28)中的容器(27)的干扰确定。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中在所述非活动位置中，每个近保持端(32)相对于所述孔(18)在外部，以便允许所述容器(27)沿所述引入轴线(X)通过，并且每个远致动部(33)与所述引入轴线(X)相距第一距离，而在所述保持位置中，每个各自的近保持端(32)相对于所述引入轴线(X)对称地在所述孔(18)内部突出，以便相对于所述引入轴线(X)保持并居中所述容器(27)，并且每个远致动部(33)与所述引入轴线(X)相距第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述主体(11)包括旨在接收所述保持杆(14)的贯通槽(13)。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述保持杆(14)围绕所述引入轴线(X)在主体(11)上具有对称且间隔均匀的布置，使得一个保持杆(14)和下一个保持杆之间的角度为120°。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述保持杆(14)通过销(16)枢转至所述主体(11)，并且所述近保持端(32)和所述远致动部(33)相对于所述销(16)布置在相对侧上，使得所述销(16)限定枢转轴或支点，相应的保持杆(14)相对于所述枢转轴或支点摆动以交替地采用所述保持位置或所述非活动位置。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述保持位置中，所述保持杆(14)被配置为保持所述容器(27)，与限定在所述容器(27)的侧壁(38)中的保持区(41)相对应。

8.称量适用于包含一种或多种物质的至少一个容器(27)重量的称重方法，所述方法提供以：

通过限定通道间隙的孔(18)将所述容器(27)引入所述称重装置(10)的主体(11)的隔室(28)中，所述通道间隙用于将所述容器(27)沿引入轴线(X)引入所述隔室(28)内部；

通过连接至所述主体(11)的称重工具(19)称量所述容器(27)；

所述方法的特征在于，其还提供以通过布置为对称地围绕所述引入轴线(X)的多个保持杆(14)将所述容器(27)保持并居中在所述隔室(28)中，每个所述保持杆(14)设有近保持端(32)和远致动部(33)，所述近保持端(32)布置为与所述孔(18)相对应，所述远致动部(33)沿所述引入轴线(X)在所述近保持端(32)的下游布置在所述隔室(28)内部，每个所述保持杆(14)在非活动位置和保持位置之间旋转远离和朝向所述引入轴线(X)，其中所述近保持端(32)和所述远致动部(33)分别交替地具有径向远离和靠近所述引入轴线(X)的两个反向位置，反之亦然。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述保持杆(14)从所述非活动位置移动至所述保持位置时，所述保持杆(14)由于所述容器(27)的重量的影响而旋转，当所述容器(27)被引入所述隔室(28)中时，所述容器(27)适用于将连接端(40)推到所述保持杆(14)的所述远致动部(33)上，直到所述保持杆(14)的所述近保持端(32)接触所述容器(27)，在侧面保持所述容器(27)，以便相对于所述引入轴线(X)将所述容器(27)稳固并居中在所述隔室(28)中。

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