JP2005507829A - びんを粉末物質で自動充填するための機械装置及び関連する駆動機構 - Google Patents

Abstract

あらかじめ設定された経路（３）に沿って間欠運動で連続的に送給されるびん（２）を粉末物質で充填するための機械装置（１）が、少なくとも一対の粉末配分ディスク（５）をもつ充填ステーション（４）を具備しており、前記少なくとも一対の粉末配分ディスク（５）が、びん（２）の経路（３）の上に配置されて粉末配分ディスク（５）の幾何学的軸（１０）を中心に一方向に間欠的に回転し、また、びん（２）の中への粉末の適量に分けられた量を受け入れて移動させて吐き出すための空間を共に形成する放射状のキャビティ（７）とピストン（８）とを有している。ピストン（８）は、キャビティ（７）の中を軸方向に移動して粉末配分空間を変化させる。機械装置（１）は、配分ディスク（５）用駆動手段（６、９）と、相対配分空間用調整手段（２０、１１、１２）と、調整手段（２０、１１、１２）用の遠隔制御機構（１３、１４）であって、一対の配分ディスク（５）の同じ側に駆動手段（６、９）と共に配置される遠隔制御機構（１３、１４）とを具備している。各配分ディスク（５）と、それに接続されている粉末の体積の計量調整のための相対ディスク（２０）との間の角度のずれを作り出すためのエピサイクリック歯車列（１３、１４、１６、１７）も本発明の必須部分である。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末または粒状の固体薬剤でびんを自動的に充填することに関するものであり、特に、無菌環境で適量に分けられて準備された粉末薬剤でびんを充填する機械装置及び前記機械装置の一部である駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
当該の、びんまたはガラス瓶を粉末薬剤で無菌充填することは、機械装置を使って実行され、前記機械装置は各々が、充填されるびんのための間欠送給路に沿って適切に配置された充填若しくは配分と秤量と蓋締めの実行ステーションを基本的に具備しており、前記びんは、秤量、充填、再秤量、及び蓋締めを連続的になされる。
【０００３】
本発明が具体的に言及する実行ステーションは、びん充填若しくは配分ステーションであり、前記びん充填若しくは配分ステーションは、粉末送給ホッパーの底部に取り付けられた少なくとも一つの粉末配分ディスクを基本的に具備している。そのディスクは、空びん送給路の上に配置されて幾何学軸を中心に一方向に回転し、また間欠回転運動をする適切な駆動手段によって駆動され、びん送給運動と同期させられる。
【０００４】
配分ディスクは、放射状のキャビティと、該キャビティの内側のピストンとを有しており、前記ピストンはキャビティと共に、ホッパーから取得される粉末でありまたディスクの下で送給されるびんの中に投入される粉末を受け入れて移動させて吐き出すための空間を形作る。
【０００５】
配分ディスクのピストンは、遠隔制御機構から作動されることが可能な適切な配分空間調整手段の作動によって粉末を受容するディスク配分空間を変化させるために、キャビティの内側で軸方向の交番運動で移動する。
【０００６】
より具体的には、調整機構は秤量ステーションによって制御され、前記秤量ステーションは、統計的な時間間隔で、びんを始めに空のとき及び次に満充填されたときに秤量して専用のコンピュータに値を送るものであり、前記コンピュータは必要に応じて、全ての粉末配分空間を同時且つ自動的に補正する調整手段用指令を帰還信号に与える。
【０００７】
上述の公知のタイプの機械装置は通常、配分ディスクの配分空間調整手段を有する重量自動調整システムを有しており、前記配分空間調整手段は、調整ディスクを具備しており、該調整ディスクは、それが配分ディスクと一体で回転するように装着されていて、またパッドが係合するところのほぼ螺旋の溝を有している。パッドは、配分ディスクのピストンに結合されている。配分ディスクに対する溝付きディスクの回転は、ピストンの交番運動を生み出し、その結果配分を調整する。
【０００８】
調節手段制御機構は、配分ディスクに直接に取り付けられ且つディスクの回転運動が生じる側とは反対側に配置される調和減速歯車の複雑な組み合わせを使って現在のところ作られている。
【０００９】
そのような構成は、満足な結果を伴って長い間使用されてきたが、不都合を生じさせている。
【００１０】
特に、配分ディスク手段に対する制御機構の位置は、操作者が通常のクリーニング及び／又は保守作業を実施するためにディスクにアクセスしたい場合、操作者が最初に制御機構全体を取り外さなければならないということを意味している。
【００１１】
このことは、明らかな作業の複雑さと作業に必要な長い時間とを含んでおり、また取り外す部品の相当な重量と、更に難しく危険な取り扱いとが与えられる。
【００１２】
更に、現状の制御機構は、特にびん送給路に対して縦方向の大きな寸法を含んでおり、このことは、びん充填ステーションの直ぐ上流及び直ぐ下流の区域に保守作業のためにアクセスすることが困難であることを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って本発明の目的は、保守及び／又はクリーニング作業の間に配分調整制御機構を取り外すことを必要としないで、より簡単且つ迅速にびん充填ステーションにアクセスさせることができる機械装置を提供することにより上述の不利な点を克服することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、びん送給路の縦方向で、充填ステーションの全体寸法の顕著な縮小を可能にして、特にびん送込み開口の上の寸法を最小化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
従って本発明は、充填されるびんが間欠運動で事前設定された経路に沿って連続的に送給されるところの、びんを粉末物質で自動的に充填する機械装置を提供することにより、設定された目的を達成する。機械装置は、少なくとも一つの粉末配分ディスクをもつ少なくとも一つの充填ステーションを具備しており、前記粉末配分ディスクは、びんの経路の上に配置されており、またその幾何学上の軸を中心に一方向に間欠回転をし、また放射状のキャビティと該キャビティに収容されたピストンとを有していて、前記ピストンがキャビティと共に、びんの中への粉末の適量に分けられた量を受け入れて移動させて吐き出す空間を形成する。ピストンは、配分空間を変化させるためにキャビティの中で交番移動する。機械装置は、配分ディスクに接続された配分ディスク駆動手段と、調整手段遠隔制御機構に接続された配分空間調整手段とを有する。配分ディスク駆動手段及び調整手段遠隔制御機構が配分ディスクの同じ側に配置されていることで、機械装置は特徴付けられる。
【００１６】
上述の目的による、本発明の技術的特徴は、特許請求の範囲において詳しく述べられており、また利点が、本発明の適用の範囲を限定することなしに好適な実施例を図解する添付図を参照して以下に続く詳細な説明でより明確に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付図面の図１を参照すると、参照符号１が、特に薬剤の粉末をびん２のような容器に微量で配分して自動充填する機械装置を全体として指し示している。
【００１８】
機械装置１は、あらかじめセットされた直線に沿って次々に適切に配置された実行ステーション４、２２、２３及び間欠動作により駆動される運搬手段５０を使う水平なびん２の送給路３を基本的に具備して、第一秤量ステーション２２における空のびん２の秤量と、次々に配置された二つの充填ステーション４におけるびん２の充填と、別の秤量ステーション２２における満充填びん２に対する第二の秤量工程と、二つの蓋締ステーション２３における最後のびんの蓋締めとを連続的に公知の方法に従って実行する。
【００１９】
図１及び２に図解されるように、本発明が特に関係している充填ステーション４の各々は、粉末配分ディスク５を基本的に具備しており、前記粉末配分ディスク５は、ホッパー１８の底部に取り付けられまた薬品粉末用送給デバイス１９に取り付けられている。ディスク５は、びん２の送給路３の上にある。
【００２０】
配分ディスク５は、対称軸１０を中心にして間欠回転運動を提供する適切な駆動手段によって単一の方向（図１では右回り）に駆動され、また下方のびん２の運動に同期させられる。
【００２１】
駆動手段は、詳細な図４に図解されるように、水平軸６を具備しており、前記水平軸６は、好ましくは且つ一例として、その対向する端部に四つの配分ディスク５を支持している。
【００２２】
四つのディスク５は、シャフト６にペアで取り付けられて共に固定される。それらは、前接続フランジ２４とシャフトの軸にボルト締めされるガード２５とによってシャフトに固く取り付けられる。シャフト６は、間欠駆動デバイスのほぼ星型の送出部分９に一体にかつ中心を合わせて結合されている。従って部分９はシャフト６駆動手段用のアクチュエータとして働く。
【００２３】
図２及び４に図解されるように、配分ディスク５は、放射状のキャビティ７と、該キャビティ７に収容されるピストン８とを有しており、ピストン８はキャビティ７と共に、粉末を受け入れて移動させて吐き出すための空間を形作り、前記粉末は、ディスク５のキャビティ７の中に微量に計量されて配分され、そしてびん２の中に移される。
【００２４】
配分ディスク５のピストン８は、びん２に投入される粉末の量に従って配分空間を変化させるために、キャビティ７の中を軸方向の交番運動で移動する。この体積の計量調整は、例えば、送給路３に沿って送給される空のびん２及び満充填のびん２に関する重量データを処理する制御ユニットによって実行される処理手続きにより制御される適切な調整手段の起動によって実行される。
【００２５】
体積の計量調整手段は、図３に概略的に示されている調整ディスク２０を在来型のように具備しており、前記調整ディスク２０は、対応する配分ディスク５と同軸に取り付けられ、またアルキメデスの渦巻き形を好ましくもった溝１１を有しており、前記溝１１の中にパッド２１が係合して滑動する。パッドは、ピストン８をそのキャビティ７の中で移動させるピン１２と一体である。その結果、配分ディスク５に対する調整ディスク２０の、共通の対称軸１０を中心とした回転は、一方のディスク２０が他方のディスク５に対してずれたとき、キャビティ７の内側のピストン８の双方向の交番運動を生み出す。調整ディスク２０及び配分ディスク５に設定された回転方向に依存して、この回転は、粉末薬剤の個々の配分のために準備された空間を増大または減少させる。
【００２６】
上述の体積の計量調整手段に対する命令は遠隔制御機構によって伝達され、前記遠隔制御機構は、配分ディスク５及び調整ディスク２０の位置に関して、ディスク５及び２０のための共通の駆動手段６及び９と同じ側に配置される。
【００２７】
図４が、充填ステーション４の中心線に対して対称に配置されてペアに組み合わせられた四つの配分ディスク５をもつ配分ステーション４を図解していることを考えると、そのような遠隔制御機構は、観察を図４の左側に限定することにより説明でき、図４は、左側の二つの配分ディスク５の体積の計量調整手段により共同で制御されるそのような機構を示している。配分ステーション４のこの部分への参照は、図４の右側に対して同様に繰り返されてよいことが明白である。
【００２８】
配分ステーション４の中心線からスタートすると、全体を参照符号１３及び１４で付番された遠隔制御機構が、ディスク５、２０のペアのための支持シャフト６の上に同軸に位置決めされ、また観察者の右のシャフト６駆動ユニットアクチュエータ９（つまり前に定義された間欠駆動デバイス星形車９））と、観察者の左の配分ディスク５及び調整ディスク２０のペアとの間を接続しているのが観察される。
【００２９】
特に、遠隔制御機構は、一対のエピサイクリック歯車列１３、１４を具備しており、前記一対のエピサイクリック歯車列１３、１４は互いに接続され、また一方がアクチュエータ部分９に、そして他方が配分ディスク５の各々の配分空間調整手段１１、１２にそれぞれ接続されている。調整手段１１、１２は、前送給歯２６により調整手段１１、１２を制御する配分ディスク５の各々のために、互いに平行に結合されている。
【００３０】
二つのエピサイクリック歯車列１３、１４は、互いに直列に接続されており、また、機構全体の総合的なギア比が１：１になるように、それぞれ等しい逆数のギア比を有している。
【００３１】
図４に示されるように、歯車列１３、１４の各ペアの第一のエピサイクリック歯車列１３は、外歯を持つ遊星歯車１５を具備しており、前記遊星歯車１５は、その幾何学軸を中心にした自由な回転の状態で、配分ディスク５支持シャフト６によって支持されている。第一のエピサイクリック歯車列は、遊星歯車１５に同軸で内歯をもつ第一クラウン歯車１３ａと、少なくとも一つの第一衛星歯車１３ｂとを具備しており、前記第一衛星歯車１３ｂは遊星歯車１５と第一クラウン歯車１３ａに同時に噛み合い、また第一衛星歯車１３ｂは、アクチュエータ、すなわちシャフト６に固定されている星形車部分９によって遊星歯車１５を中心に回転させられる。
【００３２】
同様に、一対の歯車列１３、１４の第二の歯車列１４は、内歯をもつ第二クラウン歯車１４ａを具備しており、前記第二クラウン歯車１４ａは、遊星歯車１５に同軸であって第二衛星歯車１４ｂに取り付けられており、前記第二衛星歯車１４ｂは、第一歯車列１３の遊星歯車１５と第二クラウン歯車１４ａに同時に噛み合っており、また適切な接続フランジ２７によって一体化した回転で図４の左の配分ディスク５のペアのための調整ディスク２０に接続されている。
【００３３】
第一クラウン歯車１３ａの相対角運動に対する制御手段があり、前記相対角運動は、調整手段１１、１２に配分ディスク５の配分空間の変化を生み出させる。
【００３４】
やはり図４に示されているように、クラウン歯車１３ａの角運動制御手段は、ウォームスクリュー１６とウォーム歯車１７とを好ましく具備しており、前記ウォームスクリュー１６とウォーム歯車１７は互いに噛み合っており、また第一クラウン歯車１３ａに接続されている。
【００３５】
駆動手段６、９及び遠隔制御機構手段１３、１４が、配分ディスク５及び調整ディスク２０の同じ側に配置されていることの結果として、特に、駆動手段６、９及び遠隔制御機構１３、１４が配置されている側とは反対側でのディスク５、２０の単純な保守及びクリーニングのために、前記ディスク５、２０は容易にアクセスされる。
【００３６】
このことは、隣接する機構１３、１４を、取り外す必要のないつまり所定の場所に残した、配分ディスク５への簡単かつ迅速なアクセスのような様々な利点を提供する。
【００３７】
これらの構成要素についての分解工程を省略することは、時間と労力を節約もし、当該の部品の分解、保守、及び再組立の際に取り扱う必要のある部品の顕著な削減を可能にする。このことは、クリーニングと保守をより迅速にし、容易にし、困難の少ないものにし、及びより安全にする。
【００３８】
駆動手段と遠隔制御機構１３、１４とを同じ側に配置することは、配分ステーション４のモジュラー構造化も可能にし、前記配分ステーション４を、例えば配分ディスク５及び調整手段１１、１２の、数量、組み合わせ、及び配置の点で異なる多くの構成で、迅速かつ容易な方法で設けることができる。
【００３９】
さらに、遠隔制御機構がカスケード結合されたエピサイクリック歯車列１３、１４のペアを含むように遠隔制御機構を構造化することは、機械装置１を停止する必要なしに、配分調整が連続的な配分空間の調節でなされることを可能にする。
【００４０】
さらに、そのような制御機構１３、１４は、すでに公知のものより特にびん２の送給路３の縦方向においてコンパクトな配分ステーション４の構造を可能にして、ステーション４の直ぐ上流及び直ぐ下流に保守作業のためのアクセス可能な区域を作る。
【００４１】
説明された本発明は、本発明の概念の範囲から逸脱することなしに、様々な変更及び変形の対象になりうるものである。さらに、本発明の全ての細部は技術的に同等な要素に代えうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明によるびん詰機の概略全体図である。
【図２】図２は、図１に示された機械装置上の、充填または配分実行ステーションの概略図である。
【図３】図３は、図１に示された配分スペース調整手段の概略図である。
【図４】図４は、本発明による機械装置の、びん送給路に対する縦方向の平面による断面の全般的な図である。

Claims (11)

1. 充填されるびん（２）が事前設定された経路（３）に沿って間欠的な運動で連続して送給されるところの、びん（２）を粉末物質で自動的に充填するための機械装置（１）であって、機械装置（１）が、びん（２）の経路（３）の上に配置されている少なくとも一つの粉末配分ディスク（５）を有する少なくとも一つの充填ステーション（４）を具備していて、該ディスクが、その幾何学軸（１０）を中心にした一方向の間欠回転で駆動され、また放射状のキャビティ（７）と該キャビティ（７）の中に収容されたピストン（８）とを有していて、キャビティ及びピストンが、びん（２）の中への粉末の適量に分けられた量を受け入れて移動させて吐き出すための空間を形成し、ピストン（８）が、配分空間を変化させるためにキャビティ（７）の中を交番移動可能であり、機械装置（１）が、配分ディスク（５）用駆動手段（６、９）と、配分ディスク（５）に接続された配分空間用調整手段（２０、１１、１２）とを有している機械装置（１）において、配分ディスク（５）用駆動手段（６、９）と調整手段（２０、１１、１２）用遠隔制御機構（１３、１４）とが、配分ディスク（５）の同じ側に配置されていることを特徴とする、びん（２）を粉末物質で自動充填するための機械装置（１）。
2. 遠隔制御機構（１３、１４）が、少なくとも二つの配分ディスク（５）の配分の調整によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の機械装置。
3. 駆動手段（６、９）が、間欠回転で駆動される配分ディスク（５）のための支持シャフト（６）と、該シャフト（６）及び遠隔制御機構（１３、１４）を駆動するアクチュエータ部分（９）とを具備していて、遠隔制御機構（１３、１４）が、支持シャフト（６）に平行であり、またアクチュエータ部分（９）と配分ディスク（５）との間に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の機械装置。
4. 遠隔制御機構が、一対のエピサイクリック歯車列（１３、１４）を具備していて、該一対のエピサイクリック歯車列（１３、１４）が、互いに接続されていて、一方がアクチュエータ部分（９）に、また他方が配分ディスク（５）の配分空間用の調整手段（２０、１１、１２）にそれぞれ接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の機械装置。
5. エピサイクリック歯車列（１３、１４）が、直列に接続されていて、等しいそれぞれ逆数のギア比を有することを特徴とする、請求項４に記載の機械装置。
6. 一対の歯車列（１３、１４）の第一のエピサイクリック歯車列（１３）が、外歯をもつ遊星歯車（１５）と、遊星歯車（１５）に同軸であって内歯をもつ第一クラウン歯車（１３ａ）と、少なくとも一つの第一衛星歯車（１３ｂ）とを具備していて、第一衛星歯車（１３ｂ）が、遊星歯車（１５）及び第一クラウン歯車（１３ａ）に同時に噛み合っていて、一対の歯車列（１３、１４）の第二の歯車列（１４）が、遊星歯車（１５）に同軸に取り付けられた、内歯をもつ第二クラウン歯車（１４ａ）と、フランジ（２７）に接続された少なくとも一つの第二衛星歯車（１４ｂ）とを具備していて、第二衛星歯車（１４ｂ）が、遊星歯車（１５）及び第二クラウン歯車（１４ａ）に同時に噛み合い、また配分ディスク（５）の配分空間用の調整手段（２０、１１、１２）に一体の回転で接続されていて、第一衛星歯車（１３ｂ）が、遊星歯車（１５）を回転させるアクチュエータ部分（９）に接続されており、遊星歯車（１５）が次に第二衛星歯車（１４ｂ）を回転させることを特徴とする、請求項４または５に記載の機械装置。
7. 機械装置が、第一及び第二クラウン歯車（１３ａ、１３ｂ）の相対角運動を生み出すように構成された制御手段（１６、１７）を具備していて、前記相対角運動が調整手段（２０、１１、１２）に配分ディスク（５）の配分空間の変化を生み出させることを特徴とする、請求項６に記載の機械装置。
8. 第一及び第二クラウン歯車（１３ａ、１３ｂ）の相対角運動に対する制御手段が、互いに噛み合っているウォームスクリュー（１６）とウォーム歯車（１７）とを具備していて、前記ウォームスクリュー（１６）とウォーム歯車（１７）が第一クラウン歯車（１３ａ）及び第二クラウン歯車（１３ｂ）にそれぞれ接続されていることを特徴とする、請求項７に記載の機械装置。
9. 遊星歯車（１５）が、その幾何学軸（１０）を中心にした自由回転状態で配分ディスク（５）支持シャフト（６）によって支持されることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の機械装置。
10. 二つの同軸のディスク（５、２０）の制御された角度のずれを設定する機構であって、該機構が、外歯をもつ遊星歯車（１５）と、遊星歯車（１５）に同軸で内歯をもつ第一クラウン歯車（１３ａ）と、少なくとも一つの第一衛星歯車（１３ｂ）とをもつ第一のエピサイクリック歯車列（１３）を具備していて、前記第一衛星歯車（１３ｂ）が、遊星歯車（１５）及び第一クラウン歯車（１３ａ）に同時に噛み合っていて、配分ディスク（５）と一体に回転する差動キャリアー（９）によって遊星歯車（１５）を中心に回転させられ、さらに該機構が、遊星歯車（１５）に同軸で内歯をもつ第二クラウン歯車（１４ａ）と、少なくとも一つの第二衛星歯車（１４ｂ）とをもつ第二のエピサイクリック歯車列（１４）を具備していて、前記第二衛星歯車（１４ｂ）が、遊星歯車（１５）及び第二クラウン歯車（１４ａ）に同時に噛み合い、その回転で第二ディスク（２０）に一体に接続されていて、第一クラウン歯車（１３ａ）の相対角運動を設定するための制御手段（１６、１７）があって、前記第一クラウン歯車（１３ａ）の相対角運動が他方のディスク（２０）に対する一方のディスク（５）の角運動を作り出すことを特徴とする、二つの同軸のディスク（５、２０）の制御された角度のずれを設定する機構。
11. 第一クラウン歯車（１３ａ）の相対角運動に対する制御手段が、ウォームスクリュー（１６）とウォーム歯車（１７）とを具備していて、前記ウォームスクリュー（１６）とウォーム歯車（１７）が互いに噛み合い且つ第一クラウン歯車（１３ａ）に噛み合っていることを特徴とする、請求項１０に記載の角度のずれを設定する機構。