CN113905825A - 手持式固体分配器 - Google Patents

Abstract

一种手持式固体分配器。该分配器包括壳体，该壳体限定入口通道和出口通道。递送机构被支撑在该壳体内并且定位在该入口通道与该出口通道之间。该递送机构的致动导致该递送机构将所需量的固体材料从该入口通道运输到该出口通道。该递送构件能够呈可滑动地定位在该壳体内的柱塞的形式。该递送机构能够呈由驱动马达驱动的螺旋输送机的形式。

Description

手持式固体分配器

本申请要求2019年3月26日提交的美国临时申请号62/823,893的权益，该申请的内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及固体材料的分配。更具体地，本发明涉及一种手持式固体分配器。

背景技术

众所周知的常见实验室任务之一是以高度精确的方式分配毫克量的固体(尤其是在研发实验室中)。绝大多数创新想法都使用有限量的固体进行测试。在一些情况下，需要分配单一原料粉末来以较小的精确量制备100多个样本，例如用于1)固体形式筛选，或2)将配制的粉末填充到胶囊中以便进行临床前研究。

在这方面的当前实践涉及使用刮刀以受控方式手动地分配固体。除了可能的化学品暴露之外，这个乏味的过程通常需要大量的时间和劳动力，从而效率不高。此外，该过程易受材料溢出或交叉污染的影响。如果该过程包括半高通量筛选、静态和粘性材料，则挑战会呈指数增加。当使用高效能化合物时，这些问题增加。进入市场的新化学实体中约有25％被认为是强效的。

虽然已存在一些高通量自动化系统，但这些系统对于大多数实验室来说通常不是现实的选择，因为这些设备非常昂贵、占用大量空间并且无法那么容易地移动。

需要能够精确且更有效地分配固体的经济型手持式设备。

发明内容

在至少一个实施例中，本发明提供了一种手持式固体分配器。该分配器包括壳体，该壳体限定入口通道和出口通道。递送机构被支撑在该壳体内并且定位在该入口通道与该出口通道之间。该递送机构的致动导致该递送机构将所需量的固体材料从该入口通道运输到该出口通道。

在至少一个实施例中，本发明提供了一种手持式固体分配器。该分配器包括壳体，该壳体限定入口通道和出口通道。递送机构被支撑在该壳体内并且定位在该入口通道与该出口通道之间。该递送机构是限定递送室的递送构件，并且该递送构件被定位在该壳体内并且能够在该递送室与该入口通道对准的第一位置与该递送室与该出口通道对准的第二位置之间移动。该递送机构的致动导致该递送机构将所需量的固体材料从该入口通道运输到该出口通道。

在至少一个实施例中，本发明提供了一种手持式固体分配器。该分配器包括壳体，该壳体限定入口通道和出口通道。递送机构被支撑在该壳体内并且定位在该入口通道与该出口通道之间。该递送机构是马达驱动的螺旋输送机。该递送机构的致动导致该递送机构将所需量的固体材料从该入口通道运输到该出口通道。

附图说明

并入本文并构成本说明书的一部分的附图展示了本发明的当前优选实施例，并且连同上文给出的总体说明和下文给出的详细说明一起用于解释本发明的特征。在附图中：

图1是根据本发明的实施例的固体分配器的立体图。

图2是图1的固体分配器的立体图，其中透明地示出了若干部件。

图3是沿图2中的线3-3的截面图。

图4和图4A展示了处于初始位置的图1的固体分配器。

图5和图5A展示了处于初始柱塞按压位置的图1的固体分配器。

图6和图6A展示了处于柱塞释放位置的图1的固体分配器。

图7和图7A展示了处于随后的柱塞按压位置的图1的固体分配器。

图8是根据本发明的另一实施例的固体分配器的立体图。

图9是图8的固体分配器的分解立体图。

图10是图8的固体分配器的外部壳体的立体图。

图11是图8的固体分配器的柱塞的立体图。

图12是图8的固体分配器的调节杆的平面图。

图13是图8的固体分配器的滑块构件的立体图。

图14是图8的固体分配器的入口帽的立体图。

图15是图14的入口帽的截面图。

图16是图8的固体分配器的出口帽的立体图。

图17是图16的出口帽的截面图。

图18是图8的固体分配器的柱塞组件的截面图。

图19是图8的固体分配器的截面图，其中柱塞处于初始位置并且滑块构件处于最大体积位置。

图20是沿图19中的线20-20的平面图。

图21是图8的固体分配器的截面图，其中柱塞处于初始位置并且滑块构件处于减小的体积位置。

图22是沿图21中的线22-22的平面图。

图23是图8的固体分配器的截面图，其中柱塞处于初始位置并且固体材料瓶子附接到该柱塞。

图24是类似于图23的截面图，其中柱塞处于分配位置。

图25是根据本发明的另一实施例的固体分配器的立体图。

图26是图25的固体分配器的立体图，其中透明地示出了若干部件。

图27是类似于图26的立体图，展示了本发明的另一实施例。

图28是根据本发明的另一实施例的固体分配器的侧视立面图。

图29是图28的固体分配器的端视立体图。

图30是图28的固体分配器的局部分解侧视立面图。

图31和图32分别是图28的固体分配器的内部壳体构件的侧视立面图和顶部立体图。

图33是图28的固体分配器的连接构件的侧视立面图。

图34和图35分别是图28的固体分配器的驱动轴的顶部立体图和底部平面图。

图36和图37是说明性螺旋输送机的立体图。

图38至图40分别是图28的固体分配器的分配壳体的侧视立体图、侧视立面图和底部立体图。

图41是根据本发明的另一实施例的分配壳体的侧视立体图。

具体实施方式

在附图中，相同的数字始终表示相同的元件。本文使用某些术语只是为了方便起见，而不应被视作对本发明的限制。下文描述本发明的优选实施例。然而，应当理解，基于本披露内容，本发明不受本文描述的优选实施例的限制。

参考图1至图7A，将描述根据本发明的实施例的固体分配器10的示例性实施例。分配器10通常包括带有出口16的壳体12、输入管20和柱塞40。壳体12从限定出口16的大体封闭端11延伸至顶端13，柱塞40延伸穿过该顶端。虽然出口16被展示为简单的开口，但它可以具有其他构型，例如延伸管。手柄部分14可以例如在顶端13附近从主体12延伸，以在柱塞40被压下时将分配器10支撑在使用者的手指上。

参考图2至图4，输入管20具有通向中空通道24的开口22，该中空通道与壳体12内的递送管26连通。开口22被构造用于接收包含固体材料62的瓶子60等。虽然瓶子60被示出为在开口22内摩擦配合，但也可以使用其他构型，例如螺纹连接或柔性垫圈连接。瓶子与输入管20的直接连接允许在减少对技术人员的化学品暴露的情况下分配材料。

为了控制固体材料62的流动，本发明的本实施例包括在递送管26内延伸的螺旋输送机32。轴30从螺旋输送机32延伸并连接到驱动齿轮34。如下文将描述，驱动齿轮34的旋转使螺旋输送机32旋转并且可控地将固体材料52递送到递送管26的端部部分28。在其中固体材料自由流动(即，不结块等)的应用中，螺旋输送机可能不是必需的。递送管26的位置在周向上从出口16的位置偏移，使得材料不会从递送管26自由地流到出口16。

递送盘50枢转地支撑在中空管12的封闭端11上。递送盘50被构造用于从递送管26接收材料并将其运输到出口50。就这点而言，递送盘50限定了递送室52，当盘50处于如图3和图4所示的初始位置时，该递送室从递送管26的端部部分28接收固体材料62。递送室52的体积等于旨在递送的固体材料62的量。也就是说，在初始位置，递送室52填充有等于将要递送的量的固体材料26。如下文将更详细地描述，递送盘50此后旋转直到递送室52与出口16对准为止，此时分配固体材料62。为了改变所分配的材料的量，具有不同体积的递送室52的盘50可以在壳体12内互换。作为另一替代方案，限定不同体积的插入件(未示出)可以是可定位在递送室52内，以实现期望的递送体积。作为另一替代方案，递送室可以具有可移动的壁，该可移动的壁被移动以例如利用螺纹调节来调节体积。

在展示的实施例中，递送盘50具有楔形切口51，该楔形切口限定了相对的接触表面53、55，该接触表面限定了盘50的旋转范围。如图4A所示，当盘50处于在柱塞40未被压下时的初始位置时，接触表面55抵靠止动构件15并且递送室52与递送管26对准。当柱塞40被压下时，如下文所讨论，递送盘50旋转直到接触壁53抵靠止动构件15并且递送室52与出口16对准为止。优选地，出口16的直径等于或大于递送室52的直径。为了便于盘50的旋转，驱动齿轮58连接到该盘。驱动齿轮58由驱动轴52驱动，该驱动轴的每一端处具有齿轮54、56，其中上齿轮54与柱塞40上的齿轮44接合并且下齿轮56与驱动齿轮58接合。

柱塞40从壳体12外部的第一端41延伸到其上具有蜗杆型齿轮44的第二端43。蜗轮44被构造用于接触齿轮34、54，这些齿轮是蜗轮，使得蜗轮44的线性运动引起齿轮34、54的旋转移动。因此，压下柱塞40导致齿轮34旋转，从而使螺旋输送机32旋转。优选的齿轮34被构造成单一方向齿轮，使得它在柱塞40被压下时旋转但在柱塞被释放时不沿相反方向旋转。压下柱塞40还导致齿轮54旋转，从而使递送盘50旋转。可以控制蜗轮44与齿轮34、54、56、58之间的齿轮齿数比以实现期望的旋转。例如，较小的齿轮34将导致螺旋输送机32旋转数次，而较大的驱动齿轮58将仅实现递送盘50的四分之一转。弹簧46等接合柱塞40的内端43以在柱塞40被释放时将柱塞40偏置回初始位置。

应当理解，可以利用其他机构来将柱塞40的线性运动转换为旋转运动。例如，类似于扬基(yankee)螺丝刀的具有螺旋切割槽的轴可以在柱塞40与盘50之间延伸。固定从动件延伸到螺旋切割槽中，使得当轴线性地移动时导致该固定从动件旋转，从而使盘50旋转。齿轮沿轴定位以接合螺旋输送机32的驱动齿轮34，使得旋转轴同样引起螺旋输送机32的旋转。同样，弹簧将导致柱塞40返回其初始位置，从而使轴沿相反方向旋转。同样，本发明不限于所描述的机构，并且也可以利用其他机构。

已经描述了固体分配器10的一般部件，将参考图4至图7A描述其操作。在初次使用过程中，如图4和图4A所示，将材料瓶子60连接到输入管20，并且固体材料62流过中空通道24并与递送管26中的螺旋输送机32接触。由于是初次使用，因此必须装填分配器10以将材料递送到递送管26的端部部分28中。参考图5和图5A，通过按下柱塞40来实现装填，如箭头A所指示。当按下柱塞40时，导致盘50旋转，如箭头B所指示，使得递送室52不与递送管26对准。因此，通过螺旋输送机32的旋转递送的材料被递送到端部部分28中，如箭头C所指示。

转向图6和图6A，当柱塞40被释放时，它偏置到初始位置，如箭头D所指示。当柱塞40移动到初始位置时，驱动齿轮58沿相反方向旋转，如箭头E所指示，从而使盘50旋转到初始位置，其中递送室52与递送管26对准。通过这种对准，端部部分28中的固体材料62自由地填充递送室52，如箭头F所指示。

转向图7和图7A，通过压下柱塞40来分配递送室52中的固体材料62。当压下柱塞40时，如箭头G所指示，使递送盘50旋转，如箭头H所指示。盘50旋转直到递送室52与出口16对准为止。通过这种对准，递送室52中的固体材料62通过出口16进行分配，如箭头I所指示。在这样的柱塞40压下期间，螺旋输送机32旋转并再次填充递送管26的端部部分28。柱塞40被释放并且该过程重复，从而返回到图6和图6A所示的布置。

参考图8至图24，将描述根据本发明的另一实施例的手持式固体分配器100。类似于先前的实施例，固体分配器100包括柱塞140，该柱塞限定期望体积的递送室155。在本实施例中，柱塞140是可移动的，使得递送室155沿着线性路径在入口开口204与出口端口217之间移动。柱塞140可在外部壳体110内滑动，该外部壳体支撑入口开口204和出口端口217。在致动时，外部壳体110内的弹簧147等自动地将柱塞140从与入口开口204对准的初始位置移动到与出口端口217对准的分配位置。柱塞140包括调节杆170，该调节杆允许每次调节递送室155的体积而无需拆卸分配器100。现在将更详细地描述分配器100的各种部件和操作。

参考图9、图10和图19，外部壳体110包括从大体开口端111延伸到大体封闭端113的大体中空主体112。在展示的实施例中，大体封闭端113包括开口114，以供从柱塞主体142延伸的弹簧引导件146通过。已经认识到，可以消除弹簧引导件并且以其他方式在外部壳体110内引导弹簧。在这种情况下，也可以消除开口114。大体封闭端113的内表面115限定弹簧表面115，使得定位在壳体110内的弹簧147可在弹簧表面115与柱塞主体142之间压缩(参见图19)。

壳体主体112限定引导槽116和止动槽118。引导槽116和止动槽118被构造用于接收柱塞140的引导构件156和止动构件158，如下文将描述。引导槽116在后端117与前端119之间延伸并且限定柱塞140在壳体110内的行程长度。壳体主体112还限定入口连接件120和出口连接件126。在展示的实施例中，入口连接件120具有内螺纹121并且出口连接件126具有外螺纹127。已经认识到，可以利用其他连接机构来代替螺纹121、127或与螺纹结合使用。连接件120、126中的每一个分别限定与壳体主体112的内部中空室连通的贯通通道122、128。引导槽116的长度与贯通通道122、128的轴线之间的距离相对应，使得当柱塞140在其行程长度上移动时，递送室155将自动地与入口贯通通道122或出口贯通通道128对准。

参考图9、图14至图17和图23，将描述被构造用于分别接合入口连接件120和出口连接件126的入口帽200和出口帽210。入口帽200具有大体圆柱形主体202，该主体限定了一系列外螺纹206，这些外螺纹被构造用于接合入口连接件120的螺纹121。在主体202的相对端处限定一组内螺纹208。内螺纹208被构造用于与包含固体材料62的瓶子60等的螺纹64接合。同样，虽然展示了螺纹连接，但本发明不限于此，并且可以利用其他连接方法。在展示的实施例中，螺纹彼此重叠，使得限定固体材料的畅通路径(参见图23)。

出口帽210具有大体圆柱形主体部分212，该主体部分限定一系列内螺纹218，这些内螺纹被构造用于接合出口连接件126的螺纹127。锥形主体部分216从圆柱形主体部分212延伸并渐缩至出口端口217。同样，虽然展示了螺纹连接，但本发明不限于此，并且可以利用其他连接方法。此外，出口端口217的大小和构型可以变化以补充待分配的固体材料。同样，在展示的实施例中，螺纹彼此重叠，使得限定固体材料的畅通路径(参见图24)。

单独的入口帽200和出口帽210提供多功能性，从而允许具有各种构型的帽与壳体110一起使用。各种帽可以提供例如不同的连接机构、不同的入口和出口开口大小以及不同的构型。尽管展示了单独的帽，但也设想，帽或类似的入口和出口结构可以与外部壳体110一体形成。

转向图9、图11至图13和图18至图22，将描述柱塞组件的构型。柱塞组件通常包括柱塞140、调节杆170和滑块构件190。如图13所示，滑块构件190包括大致彼此垂直延伸的第一壁192和第二壁194。第一壁192限定递送室155的可移动壁，而第二壁194使滑块构件190相对于柱塞140稳定。承窝196从第一壁192的内表面延伸并且被构造用于与调节杆170的球部部分179接合。在展示的实施例中，球部部分179卡扣配合在承窝196内。

参考图12，调节杆170包括从后端171延伸到前端173的主体174。后端171限定抓握部分175，该抓握部分从柱塞140延伸并且允许调节杆170相对于柱塞140旋转。前端173限定球部部分179，该球部部分被构造用于接合滑动构件190中的承窝196。虽然展示了球窝连接，但也可以利用其他连接组件。在杆主体174上邻近球部部分179限定一系列外螺纹178。如将描述，螺纹178接合在柱塞140内并且有利于调节臂170相对于柱塞140的横向移动，从而调节滑块构件190的位置。调节滑块构件190的位置会调节递送室155的体积，如下文将更详细地描述。在展示的实施例中，杆主体172包括直径减小的部分177，以便为释放机构提供间隙，如下文将描述。

柱塞140包括从大体开口端141延伸到封闭端143的主体142。弹簧引导件146从柱塞主体142的封闭端143延伸。如上所述，弹簧147围绕弹簧引导件146定位，使得当柱塞140在初始位置与分配位置之间来回移动时，弹簧引导件146将弹簧147维持在适当的位置。设想可以利用替代性结构，例如在外部壳体110的封闭端113处的保持管，使得可以减小弹簧引导件146的大小或者消除该弹簧引导件。

通道145从开口端141穿过主体142延伸至沿主体142定位的螺钉块148。螺钉块148限定一系列内螺纹147，这些内螺纹被构造用于接合调节杆170上的螺纹178，如下文将描述。贯通通道150从柱塞主体的顶表面到底表面延伸穿过柱塞主体142。贯通通道150在螺钉块148的前方。沿着螺钉块148的顶部限定的凹部151延伸至贯通通道150，使得L形滑块构件190可以被定位成使第一壁192延伸到贯通通道150中并且第二壁194在凹部151内支撑在螺钉块148上。盲孔149被限定在螺钉块148的前端上(参见图21)并且被构造用于接收滑块构件190的承窝196。

图18展示了在初始设置之前的柱塞组件。滑块构件190宽松地定位在贯通通道150中，其中第二壁194位于凹部151中并且承窝延伸到盲孔149中。当调节杆170插入孔145中并与螺钉块螺纹147螺纹接合时，组装者将滑块构件190保持在该位置。使调节杆170旋转，如图19中的箭头J所指示，从而推进调节杆170直到球部部分179卡扣配合到承窝196中为止。

在调节杆170连接到滑块构件190的情况下，递送室155的体积可以被调节至期望的体积。图19和图20展示了抵靠螺钉块148的滑块构件190，使得第一壁192与贯通通道150的壁153之间的递送室155具有最大宽度K。调节杆170的旋转导致滑块构件190朝向壁153移动，如图21中的箭头L所指示。图21和图22展示了体积减小的递送室155。

再次参考图11、图18和图19，柱塞主体142包括悬臂154，该悬臂支撑引导构件156和止动构件158。止动构件158包括向前倾斜的表面159和垂直的止动表面157。止动构件158被定位成邻近臂154的自由端，从而在图18所示的自然位置与通道145内部的位置之间枢转。在图19所示的初始位置中，止动构件158的止动表面157抵靠外部壳体110的引导槽116的后端117接合。因此，止动构件158抵抗压缩弹簧147的偏置来将柱塞140维持在固定位置。在该位置，递送室155与入口连接件120的贯通通道122对准。压下臂154会使止动构件148在通道145内移动并与引导槽116脱离。一旦止动构件158与引导槽116脱离，弹簧147就使柱塞140自动地移动到与出口连接件126的贯通通道128对准的分配位置(参见图24)。引导构件146接触引导槽116的后端117以防止进一步向后行进。另外，止动构件158进入外部壳体110的后部部分中的止动槽118，使得臂154不需要保持在挠曲位置。

已经大体描述了手持式固体分配器100的部件，将参考图23和图24描述其操作。在已经如上所述组装柱塞组件之后，将该柱塞组件插入外部壳体110中并推进到图23所示的初始位置。在该位置，止动构件158与引导槽116的后端117接合，弹簧147被压缩，并且递送室155与入口连接件120的贯通通道122对准。可以利用抓握部分175将递送室155的体积调节至期望体积。入口帽200和出口帽210分别固定到入口连接件120和出口连接件126。分配器100准备好使用。

将固体材料62的瓶子60等固定到入口帽200。分配器100可以在附接瓶子时倒置以防止溢出。一旦附接瓶子60，就限定了从瓶子60穿过通道204和122到递送室155的畅通路径。一旦分配器100返回到其直立位置，如图23所示，固体材料62将经由重力流入递送室155中。一旦递送室155充满，就例如通过向下推动引导构件156或止动构件158来压下悬臂154。压下臂154导致止动构件158与引导槽116脱离，并且弹簧147使柱塞140朝向分配位置偏置，如图24中的箭头N所指示。

在柱塞140向后移动时，柱塞主体142密封入口连接件120的贯通通道122。柱塞140向后移动直到引导块156接合引导槽116的后端117为止，此时柱塞140处于图24所示的分配位置。在该位置，递送室155与出口连接件126的贯通通道128对准。递送室155中的固体材料62经由重力自由流过通道128、214而到达出口端口217。

一旦递送固体材料，就可以通过将柱塞140推回到初始位置来快速重复该过程，如图24中的箭头O所指示。应当注意，当柱塞140被推入外部壳体110中时，倾斜表面159使止动构件158在通道145内移动。将柱塞140向前推动直到止动构件158被接收在引导槽116中，使得柱塞140再次处于初始位置。固体材料62将再次经由重力流入递送室155中，并且可以快速且准确地重复递送过程。

参考图25和图26，将描述根据本发明的另一实施例的手持式固体分配器10’。与在第一实施例中一样，分配器包括从第一端11’延伸到第二端13的壳体12。第二端13同样支撑柱塞40’并且可以包括手柄14。在本实施例中，第一端11’被构造用于将分配壳体70连接到该第一端。所展示的分配壳体70包括延伸至递送管74的锥形部分72和具有开口78的输入管76。带有螺旋输送机82的递送轴80位于壳体12内，使得螺旋输送机82延伸穿过递送管74。如图所示，螺旋输送机82可以具有延伸超出递送管74的端部的尖端83。

在壳体12内，递送轴80连接到驱动马达90。马达90被构造用于响应于与其相关联的开关92而旋转。开关92被构造用于由柱塞40’的内端43接合以控制马达90。在展示的实施例中，开关92是压力开关，使得增加开关92上的压力将导致螺旋输送机82旋转得更长和/或更快以递送更多从输入管76接收到的材料。为了设定递送的材料量，柱塞40’的在壳体12外部的端部41包括设定环48，该设定环在螺纹47上是可螺纹调节的。将环48更靠近壳体12移动将使柱塞40’可以被压下的量最小化，从而降低递送的固体材料的量。将环48远离壳体12旋转允许柱塞40’被进一步压下，从而在压力开关92上产生更大的压力，这导致分配更多的材料。设想马达90可以被构造反向致动，使得螺旋输送机82可以在相反的方向上操作，使得如果递送过量，则尖端83可以移除材料。

参考图27，将描述根据本发明的另一实施例的手持式固体分配器10”。除了以电子方式控制分配量之外，分配器10”与前述实施例中的基本上相同。更具体地，开关92’包括与输入屏94通信的内部处理器。技术人员在输入屏94上设置期望的递送量，并且开关处理器接收期望的递送量并控制马达90来递送这种期望的量。因此，柱塞40”不包括任何设定元件。相反，压下柱塞40”将致动开关92，这进而将控制马达90来分配期望的量。

参考图28至图40，将描述根据本发明的另一实施例的手持式固体分配器210。分配器包括从第一端211延伸到第二端213的壳体212。在本实施例中，壳体212是具有外部壳体构件214和内部壳体构件216的两部分壳体。壳体可以具有其他构型，例如上半壳体和下半壳体或者带有门等以进入其内部的大体整体壳体。如图30至图32所示，内部壳体构件216包括多个突起217，该多个突起被构造用于卡扣配合在外部壳体构件214上的对应狭槽215内。

壳体212的第一端211被构造用于经由连接构件240将分配壳体270连接到该第一端，下文将描述每一者。振动马达壳体220和驱动轴250从第一端211延伸(参见图30)并且被封闭在连接构件240内(参见图28)。在展示的实施例中，马达致动开关230也沿着壳体212的第一端211定位。应当理解，开关可以定位在相对于壳体212的任何期望位置。速度控制旋钮236从壳体212的第二端213延伸，但它可以以其他方式定位在壳体212上。所展示的速度控制旋钮236是旋转旋钮，该旋钮与位于内部壳体构件216内的驱动马达226和位于马达壳体220内的振动马达223相关联。控制旋钮236的旋转使驱动马达226的速度增加或减少并且使振动马达223的振动增加或减少。虽然示出了转动旋钮，但控制器可以具有其他构型，例如滑动机构。在展示的实施例中，壳体212的第二端213还限定充电端口238，该充电端口有利于壳体212内的电源(例如可充电电池)进行充电。虽然在第二端213上展示，但充电端口238可以以其他方式沿着壳体212定位。

参考图31和图32，将更详细地描述内部壳体216。内部壳体216包括侧壁218，该侧壁从端壁219围绕大体开放区域延伸。开口231被限定在端壁219中，该端壁被构造用于支撑开关230。开关230延伸到内部壳体216中并连接到控制板(未示出)，例如PCB。控制板还连接到驱动马达226、振动马达223、电源(未示出)和控制旋钮236。开关230优选地是三向开关，其具有关闭、前进和倒退位置。在前进位置，驱动马达226使螺旋输送机260旋转，使得固体材料从入口280递送到出口开口279。倒退位置允许螺旋式螺旋叶片268内的材料返回到分配瓶子60等。此外，螺旋输送机260可以至少部分地从分配壳体270延伸，使得螺旋输送机260的尖端可以定位在固体材料源(例如材料瓶子或材料堆)中，并且驱动马达226以相反的方向运行，使得螺旋输送机260将材料递送回附接到入口280的瓶子60。替代性地，开关230可以是具有关闭和前进位置的双向开关。为了清理螺旋输送机260，在马达关闭的情况下，将瓶子60从分配壳体270中取出并与分配出口278对准。然后将致动驱动马达226，并且螺旋输送机260将通过分配出口将任何剩余的固体材料递送到瓶子。

振动马达壳体220从端壁219延伸。连接裙部228也从端壁219延伸并且可以与振动马达壳体220一体形成或者可以围绕其延伸。连接裙部228围绕端壁219中的开口225延伸，马达轴227延伸穿过该开口。连接裙部228具有开口端229，该开口端被构造用于接收驱动轴250，如下文将描述。一对突起221从连接裙部228延伸并且被构造用于接合连接构件240中的狭槽245。振动马达223通过端壁219中的开口222牢固地定位在马达壳体220中。振动马达223是振动式马达，使得当振动马达223被致动时，它引起连接构件240振动，从而使分配壳体270振动。分配壳体270的振动有助于促进固体材料的流动，如下文将描述。

驱动马达226牢固地定位在内部壳体216内的马达支撑件224内。马达轴227从驱动马达226延伸。马达轴227延伸穿过端壁219中的开口225，并且被构造用于与驱动轴250牢固连接。驱动马达226优选地直接向驱动轴250提供高扭矩，然而，齿轮等可以与马达轴227相关联以提供期望的扭矩。虽然振动马达223和驱动马达226被示出为单独的部件，但设想这些功能可以由单个马达提供。此外，虽然振动马达223和驱动马达226被示出为由单个开关和控制旋钮控制，但设想它们可以被单独控制。

参考图34和图35，将描述本实施例的牵引轴250。驱动轴250包括在第一端251与第二端253之间延伸的轴主体252。第一端251包括凹部，该凹部被构造用于接收并牢固地接合马达轴227。在展示的实施例中，凹部251具有D形构型，使得平坦表面防止马达轴227相对于驱动轴250旋转。也可以利用其他接合构型。驱动轴250的第二端253限定螺钉接收凹部256。螺钉接收凹部256被构造用于接收和固定螺旋输送机260、260’的头部264，如下文将描述。在展示的实施例中，凹部256具有六边形形状，但可以利用其他形状。如图30所示，经组装的驱动轴250靠近振动马达壳体220延伸。

参考图30和图33，将描述本实施例的连接构件240。连接构件240具有从第一端241延伸到第二端243的后主体部分242和从后主体部分242的第二端243延伸到自由端248的前主体部分246。后主体部分242包括在第一端241处的开口244并且前主体部分246包括在自由端248处的开口255。连接构件240在开口244与255之间通常是中空的。开口244被构造装配在振动马达壳体220和连接裙部228的周围。邻近第一端241的后主体部分242中的狭槽245与来自连接裙部228的突起221接合以将连接构件240固定到内部壳体216，其中振动马达壳体220和驱动轴250在该内部壳体中延伸。驱动轴250具有在其端部251、253之间的长度，该长度与后主体部分242在其端部241、243之间的长度大致相同或略微更长。因此，螺钉接收凹部256被定位在前主体部分246附近或内。

开口255被构造用于接收螺旋输送机260中的一者的肩部266。更具体地，参考图36，示例性螺旋输送机260包括从头部264延伸到自由端的轴262。肩部266被限定在头部264附近并且被构造用于滑动地装配在开口255内以提供对螺旋输送机260的支撑。头部264具有与螺钉接收凹部256的构型互补的构型。在展示的实施例中，头部264具有六边形构型，然而，可以利用其他构型。螺旋式螺旋叶片268沿着轴262从肩部266附近延伸到自由端。螺旋叶片268的体积传输速率与轴262的旋转速率成比例，该轴由驱动马达226和控制旋钮236控制。参考图37，示出了另一示例性螺旋输送机260’。螺旋输送机260’与前面的实施例基本上相同，然而，轴262’的长度和厚度以及螺旋式螺旋叶片268’的节距被修改。分配器210可以设置有各种构型的螺旋输送机260、260’以处理各种材料。在连接构件240定位在内部壳体216上的情况下，头部264可以延伸到开口255中，直到头部264被接收并固定在驱动轴250的凹部256中为止。螺旋输送机260的轴262和叶片268部分将从前主体部分246的自由端248延伸。

一对凸耳247从前主体部分246向外延伸。凸耳247被构造用于接收在分配壳体270中的狭槽275中以将分配壳体270固定到连接构件240。另外，肩部249在后主体部分242与前主体部分246之间的接合处从连接构件240延伸。肩部249为分配壳体270提供额外的支撑。

参考图38至图40，所展示的分配壳体270包括从第一端271延伸到第二端273的中空管状主体272，其中通道276穿其而过。第一端271包括具有较大直径的部分274，该部分被构造用于装配在连接构件240的前主体部分246周围。L形狭槽275被限定在较大直径部分274中并且被构造用于可释放地接收凸耳247。虽然狭槽275被展示为L形，但是它们可以具有促进牢固的可释放连接的其他构型。分配壳体270在凸耳247上滑动，然后扭转以将凸耳247锁定在狭槽内。在展示的实施例中，第二端273是封闭的并且出口278与其垂直地延伸并且限定出口开口279。设想第二端273可以具有限定出口开口的开口。在这种实施例中，将不需要出口278并且第二端273将直接限定出口开口279。第一端271与第二端273之间的距离被选择成使得当分配壳体270连接到连接构件240时螺旋输送机260的轴262延伸通道276的长度。分配器210可以具有多个分配器壳体270，其中每个分配器壳体的长度和直径与选定的螺旋输送机260、260’的长度和直径互补。

入口280与出口278相反地从管状主体272延伸。入口280包括通向通道276的通道282。在展示的实施例中，入口280包括渐缩部分284，使得来自较大来源(例如瓶子)的固体材料可以被递送到较窄的通道276。螺纹286或其他连接机构被设置在入口280内以将瓶子等牢固地连接到入口。在展示的实施例中，入口通道282的中心轴线Q垂直于主体通道276的轴线P，然而，轴线P、Q可以另外相对于彼此成角度。类似地，入口通道282的中心轴线Q平行于出口开口279的轴线S，然而，轴线Q、S可以另外相对于彼此成角度。应当注意，入口通道轴线Q从出口开口轴线S横向偏移。因此，固体材料从入口通道282行进到主体通道276中，然后将被螺旋输送机260递送到出口开口279。

参考图41，将描述根据本发明的另一实施例的分配壳体270’。分配壳体270’与先前的实施例基本上相同，并且将仅描述不同之处。在本实施例中，主体部分272’具有朝向第二端273’变窄的渐缩构型。此外，入口280’被构造用于舀取固体材料。为了便于这样，入口280’包括延伸至开口尖端289的开口半圆形主体288。开口尖端289滑入材料堆中，并且然后主体288倾斜，使得其上的固体材料传递到入口通道282’。应当认识到，除了半圆形主体288之外，入口280’可以另外包括瓶子接收器，使得它可以与瓶子一起使用或用于舀取。在其他方面，分配壳体270以关于先前实施例所描述的方式起作用。

已经描述了分配器210的部件，将参考图28至图30描述其使用和操作。将所需的螺旋输送机260连接到驱动轴250。然后将分配壳体270定位在螺旋输送机260之上并且经由被固定在L形狭槽275内的凸耳247连接到连接构件240。将固体材料62的瓶子60连接到入口280。材料62将通过入口通道282流入主体通道276中并与螺旋输送机260接触。将开关230移动到前进位置，使得马达轴227在向前方向上旋转。这种旋转导致驱动轴250以及因此螺旋输送机260在向前方向上旋转。可以利用控制旋钮236来调节旋转速度和振动量。旋转的螺旋输送机260将固体材料递送到出口开口279。由振动马达223引起的振动可以用于帮助一些材料的流动。一旦递送了所需量的固体材料，例如如由刻度所证明，就将开关230移动到关闭位置。分配器210还可以被构造成包括允许输入期望的材料量的输入面板以及被控制来递送这个量的马达，类似于在先前实施例中所描述。如果不需要进一步的分配，则可以将开关230移动到倒退位置，使得螺旋式螺旋叶片268内剩余的任何材料被递送回瓶子60。

本发明的这些和其他优点对于本领域技术人员从前述说明书中将是显而易见的。因此，本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的广泛的发明构思的情况下，可以对上述实施例进行改变或修改。因此应当理解，本发明不限于这里描述的特定实施例，而是旨在包括在如权利要求所限定的本发明的范围和精神内的所有变化和修改。

Claims (20)

1.一种手持式固体分配器，包括：

壳体，该壳体限定入口通道和出口通道；以及

递送机构，该递送机构被支撑在该壳体内并且定位在该入口通道与该出口通道之间，

其中，该递送机构的致动导致该递送机构将所需量的固体材料从该入口通道运输到该出口通道。

2.根据权利要求1所述的手持式固体分配器，其中，该递送机构是限定递送室的递送构件，该递送构件被定位在该壳体内并且能够在该递送室与该入口通道对准的第一位置与该递送室与该出口通道对准的第二位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的手持式固体分配器，其中，该递送构件是可滑动地定位在该壳体内的柱塞。

4.根据权利要求3所述的手持式固体分配器，其中，弹簧使该柱塞从该第一位置偏置到该第二位置。

5.根据权利要求4所述的手持式固体分配器，其中，沿该柱塞的止动构件与该壳体中的引导槽接合以抵抗该弹簧的偏置而将该柱塞维持在该第一位置。

6.根据权利要求5所述的手持式固体分配器，其中，该止动构件与该引导槽脱离使该柱塞自动地移动到该第二位置，在该第二位置处，该递送室内的固体材料被自动地递送到该出口通道。

7.根据权利要求6所述的手持式固体分配器，其中，使该柱塞返回该第一位置自动地使该入口通道中的固体材料充满该递送室。

8.根据权利要求3所述的手持式固体分配器，其中，该递送室的体积是可调节的。

9.根据权利要求8所述的手持式固体分配器，其中，该递送室由该柱塞中的横向通道限定，并且滑块构件定位在该横向通道中，其中，该滑块构件的移动调节该递送室的体积。

10.根据权利要求9所述的手持式固体分配器，其中，该滑块构件连接到从该柱塞延伸的调节杆，其中，该调节杆的旋转使该滑块构件在该横向通道内移动。

11.根据权利要求1所述的手持式固体分配器，其中，该递送机构是由驱动马达驱动的螺旋输送机。

12.根据权利要求11所述的手持式固体分配器，其中，通道在该入口通道与该出口通道之间延伸，并且该螺旋输送机在该通道内延伸。

13.根据权利要求12所述的手持式固体分配器，其中，该螺旋输送机包括轴，该轴带有从其延伸的螺旋式螺旋叶片，该轴具有长度并且该螺旋式螺旋叶片具有直径。

14.根据权利要求13所述的手持式固体分配器，其中，该通道具有与该叶片直径和该轴长度相对应的直径和长度。

15.根据权利要求11所述的手持式固体分配器，其中，该驱动马达被支撑在主壳体内，并且该壳体可移除地连接到该主壳体。

16.根据权利要求15所述的手持式固体分配器，其中，该主壳体支撑开关，该开关与该驱动马达连通以控制该驱动马达的致动并且由此控制该螺旋输送机的旋转。

17.根据权利要求11所述的手持式固体分配器，其中，该驱动马达在第一方向上的致动导致该螺旋输送机在从该入口通道到该出口通道的方向上递送材料，并且该驱动马达在第二相反方向上的致动导致该螺旋输送机在从该出口通道朝向该入口通道的方向上递送材料。

18.根据权利要求11所述的手持式固体分配器，进一步包括控制机构，该控制机构能够被调节以调节该驱动马达的旋转速度。

19.根据权利要求11所述的手持式固体分配器，进一步包括振动式马达，该振动式马达由该主壳体支撑。

20.根据权利要求19所述的手持式固体分配器，进一步包括控制机构，该控制机构能够被调节以调节该振动式马达的振动。

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