JP2005523790A - 添加スクリューを備えた自動添加装置及びその自動添加装置の使用法 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動添加装置用の添加スクリューユニットに関する。自動添加装置の目的は、容器（２７）の内部（２９）に保持された貯蔵物質の貯蔵部から外への添加を制御することである。本発明による添加スクリューユニットの目的は、自動添加装置のための添加、閉止及び清浄装置を達成することである。したがって、このスクリューユニットは添加スクリュー（１）のねじ山と相互作用する部分を有し、その部分は、上記ねじ山と相互作用しスクリュー上に詰まった物質を掻くアタッチャ（１４）と、添加ユニットの出口を閉止するクローザと、当該部分が添加スクリュー（１）のまわりで回転することを防止するディレクタとを構成する。

Description

本発明は、自動添加装置(automatic dosing device)用の添加スクリューユニット(dosing screw unit)に関する。自動添加装置の目的は、容器の内部に保持された貯蔵物質の貯蔵部(storage)から外への添加を制御することである。本発明による添加スクリューユニットの目的は、自動添加装置のための添加、閉止及び清浄装置を達成することである。したがって、このスクリューユニットは添加スクリューのねじ山(thread)と相互作用(interact)する部分を有し、その部分は、上記ねじ山と相互作用しスクリュー上に詰まった物質を掻くアタッチャ(attacher)と、添加ユニットの出口を閉止するクローザ(closer)と、当該部分が添加スクリューのまわりで回転することを防止するディレクタ(directer)とを構成する。

様々なタイプの機械に対する自動添加装置は、従来より長い間、製造業者の目標とされてきた。このような装置は、粉末、液体、あるいはその他の種類の物質を容器からプロセス(process)、すなわち処理工程内へと添加することができる。したがって、多くの添加装置が開発された。そして、これらの装置は主として産業上の利用のために開発されている。そのため、それらは極めて高価であり、且つ／または複雑な構成であることが多い。

近年、家庭用の、または少なくともより安価な器具用の自動添加装置を設計することがより注目を浴びている。特に洗濯機(laundry washing machines)に関して、単純で信頼性のある装置を開発することに大きな関心が持たれている。従来より、洗濯槽内へ洗剤を投入(dispensing)するための上記のような自動添加装置は提案されている。洗剤は容器内に貯蔵されており、容器の出口における放出部(discharge)から投入される。洗剤が投入されるべき時以外の他の場合に振動によって洗剤が容器から出て落ちてしまうのを防ぐために、幾つかの提案されている添加装置は、添加することと出口を閉止することとの両方ができる放出機構を有している。

米国特許第５０６３７５７号は、この種の添加及び閉止機構を備えた洗剤ディスペンサを提案している。このディスペンサは下方に放出出口を備えた洗剤容器を含み、上記放出出口から貯蔵されている洗剤が放出され、洗剤落下防止部材が、洗剤が添加されない時に出口を閉止するために出口に転置される。添加は、放出通路内に配設された螺旋状コイル／スクリューによって達成される。洗剤の詰まり(clogging)を防止するために、洗剤容器内には攪拌部材が配置される。上記螺旋状コイルもしくはスクリュー、及び攪拌部材は、上記容器と共に取り付けられる電気モータによって回転せしめられる。外側及び内側ケーシングを備えた容器は、爪(claws)によって機械へ取外し可能に取り付けられる。

機械の内部に取外し可能に取り付けられるという構成は開発されたが、それは欠点を有している。使用者は、その取外し機構を注意深く取り扱うことを要求される。上記容器と他の部分はまた、上記機械と協働し且つ上記爪によって固定されるために清潔である必要がある。上記モータは上記容器と共に配置されるので、一つの機械に対して二つ以上のディスペンサを有するとよりコスト高になる。この容器はまた、適当な方法で洗濯機の内部の空間に嵌めることが困難であるように設計されている。結局、できるだけ単純且つ安価に、すなわち、この構成よりも少なくかつ単純な部品で、構成を作り上げることも重要である。

本発明は、従来技術の上記のような欠点を克服することを目的としてなされたものである。したがって、本発明の第一の目的は、スクリューが配設されている通路を通って湿気が漏れ出るのを防ぐ自動添加装置用の添加スクリューユニットを提供することである。これを達成するために、上記ユニットは上記スクリューが添加を行っていない時に上記通路出口を閉止するクローザを有している。本発明の第二の目的は、上記通路内部及びスクリュー上での物質の詰まりを防止するユニットを提供することである。これを防止するために、上記ユニットは詰まった物質を掻くクリーナ(cleaner)を有している。本発明の第三の目的は、使用者が交換(switch)及び洗浄するのが容易であるユニットを提供することである。これを達成するために、上記ユニットは上記自動添加ユニットに取外し可能に取り付けられる。本発明の第四の目的は、製造が簡単である安価なユニットを提供するようにすることである。これを達成するために、上記ユニットは安価で信頼性のある材料からなる少しの部品だけを有する。上記添加スクリューユニットは、主には洗濯機用の自動添加装置のために設計されるが、この本質的な考え方(principle idea)は自動添加ユニットを必要とする任意の種類の機械に適用可能であろう。本発明による解決手段は、請求項１に開示されている特徴にしたがって達成される。

本発明によれば、容器から出口へ物質を添加(dosing)（投入(dispensing)）するスクリューユニットが提供される。このユニットは電気モータによって作動され、添加スクリューと、同スクリューと相互作用するチャネルと、ディレクタを備えたシーリングと、クローザと、クリーナとしても機能するアタッチャとを具備する。これらの総ての部分については、好適な実施形態において、より詳細に説明される。本発明の上述した目的によれば、総てのシーリング部分は、自動添加ユニットにおいて清浄(cleaning)及びシーリングを行う安価で、信頼性があり、効果的なユニットを達成すべく構成される。したがって、上記シーリングユニットは、最良の結果のために添加スクリューと係合する。

本発明は、添付の図面を参照することによって、好ましい実施形態の形で説明される。

ここに示された実施形態に係る添加スクリューユニットは、洗濯機用の自動添加装置を目的としており、したがって添加する物質に関する任意の言及は、洗剤(detergent)に関連している。添加ユニットは添加スクリュー１とシーリング２とを備えている。添加スクリューはシャフト３、ねじ山４及び溝５を備えている。上記ねじ山はシャフトの一部を覆っており、上記溝の機能は上記添加スクリューを自動添加装置へ取り付けることである。通常の自動添加装置は、装置２７内を延びているチャネル２６を有し、同チャネルは開口２８を介して、出口３０を備えた装置の一部としての容器の内部２９と接続する。添加スクリュー１は、上記チャネル内で回転する時に物質を容器の内部から上記出口へと送る。最良の送出条件(feeding condition)を達成するために、上記ねじ山は物質を捕捉し保持するように形成される。上記ねじ山はまた、上記チャネル内に詰まった物質を掻き落とす。この現象は、特別な種類の洗剤を使用する場合に起こり得る。

上記ねじ山４と上記チャネル２６との間の最良の相互作用を達成しようとする場合、それらが互いに対して適合されていると最良の結果が得られる。一つの可能な解決手段は、自動添加装置の標準チャネル(regular channel)の内部に配置される、図４に示されている特別なチャネルモジュール６を使用することであり得る。このモジュールは、少なくともスクリュー１のねじ山４の直径よりも大きい直径を備える幅広チャネル領域７を備える。上記チャネルと上記スクリューとの間の直径許容差(diameter tolerance)を増大させると、添加スクリューの有効性(effectiveness)についてより良い結果が得られることが試験によって示されている。直径の差をより大きくすることにより、チャネル内に詰まった物質を掻いたり、出口の方向へ押したりするための強力なモータに対する必要性が低減される。より強力なモータに対する必要性を無くす他の方法は、上記スクリューのねじ山４の長さを減らすことである。上記ねじ山の長さは、それが上記幅広チャネル領域７の内側に適合するようになっている。また、上記幅広チャネル領域が、出口に向かって直径許容差を増大するために、円錐形出口を有するようにすることも可能である。

添加スクリューのシャフト３は、チャネル部分の狭幅チャネル領域８と協働する。添加スクリューをチャネル部分へ取り付けるために、溝５を有するスクリューの一部分が上記チャネルの左側で延出し、上記溝へ一種のバネ（図示なし）が取り付けられる。上記チャネル部分は最終的には切取り部(cutting)９を備えた形状を有し、同切り取り部は上記開口２８と協働し、上記内部２９と上記出口３０との間における物質の送出をより行いやすくする。

シーリング２は、クローザ、アタッチャ及びディレクタを構成する。クローザは伝達部１０を備えており、同伝達部は添加スクリューと係合している。伝達部は二つの翼部１１を有し、それによって電気モータ（図示なし）と添加スクリューとの間の回転係合(turning engagement)が達成される。伝達部はまた、フランジ１２を有しており、同フランジは、上記ねじ山４に平行に上記シャフトのまわりにほぼ１８０°延設している。上記クローザは更に、図６及び図７に示される全体としてほぼ円形のランパ(ramper)１３を備えている。このランパは柔軟な傾斜部(flexible ramp)１５を有し、同傾斜部は当該ランパの中心のまわりにほぼ１８０°延設されている。上記傾斜部は上記ランパの残りに部分に支持部１６によって取り付けられている。この傾斜部部分は更に、上記アタッチャ及びディレクタ１４と係合するために、ノッチ１８を備えたリング１７を有する。最後に、上記ランパはスイッチサポート(switch support)１９を有しており、これについてはクローザと共に以下で更に説明される。

上記アタッチャは図５に示されている。それはフレーム２１に取り付けられたねじれ部片２０を備えている。フレームはクローザのリング１７と協働して上記クローザのリング１７に取り付けられるように形成される。フレームは更に、延長部片２２を備えて形成され、同延長部片２２は上記アタッチャが上記クローザに取り付けられる時に上記の柔軟な傾斜部１５と協働する。したがって、上記延長部片は上記傾斜部を支持するように形成される（図２参照）。更に、上記ねじれ部片はほぼ二回転ねじられており、添加スクリューのねじ山４と相互作用するように形成される。したがって、それは同様のねじ山ピッチを有し、ねじ山の巻回の間に適合するように形成される。それはまた、上記スクリュー１のシャフト３が上記ねじれ部片の内側に適合することが可能である直径を有する。上記部片はまた、鋭利なエッジ２３と滑らかな表面２４とを有している。アタッチャの機能は以下で更に説明される。

上記ディレクタは、上記フレーム２１に取り付けられるピン２５のみを含んでいる。上記ピンは、取り付けられた時には、上記添加スクリューの上記シャフトと平行である。

上記添加スクリューユニットを理解するために、その機能が上述の情報及び図面を参照しつつ説明されることで認識されるであろう。上記ユニットはチャネルモジュール６と使用されることを意図されている。自動添加装置の示されている唯一の部分はチャネル２６と容器２９である（図１参照）。上記チャネルとモジュールは、上記容器の内部２９と出口３０との間の洗剤に対する送出経路(feeding route)を得るために取り付けられている。上記スクリューユニットは、バネ（図示なし）を備えた溝５を使用して、取外し可能に取り付けられる。この取外し可能な取り付けによって、使用者が上記スクリュー及びチャネルを洗浄することが可能となる。

部品が組み立てられると、電気モータによって（図１及び図２において右から見て）反時計方向に回転される回転添加スクリューは、洗剤を、図１及び図２において右の方向へ送ることになる。この回転の際に、上記ランパ１３、アタッチャ１４及びディレクタ２５の幾つかの部分は、上記ねじれ部片２０が上記ねじ山４と相互作用する場合に、同じ方向に押される。これらの部分が図１に示されるそれらの最も右手側に達した時には、上記ねじれ部片はもはや上記ねじ山とは相互作用しなくなる。

その代わりに、フランジ１２が柔軟な傾斜部１５と相互作用し、上記スクリューはまだ反時計方向に回転する。上記スクリューが回転すると、上記フランジは上記傾斜部と上記リング１７との間を通過するようにされる。これにより、ランパ１３、アタッチャ１４及びディレクタ２５は開いた出口３０に対応する所定位置に固定され、この反時計方向回転する添加スクリュー１が洗剤を移動させる。柔軟な傾斜部１５は撓み、それによって上記フランジ１２はその下を通ることができる。

以下の機能が、上述した主たる目的、閉止と清浄を解決する。電気モータが時計方向へと方向を切替えられると、フランジ１２は反対方向へと移動し始める。それが柔軟な傾斜部１５に達すると、上記フランジはこの傾斜部上に押し上げられる。上記傾斜部は上記ねじ山とほぼ平行な方向に延設しているので、ランパ１３、アタッチャ１４及びディレクタ２５は図１及び図２において左へ押される。上記フランジが上記柔軟な傾斜部１５の頂部に達した時に、上記ねじれ部片２０の鋭利なエッジ２３が上記スクリュー１のねじ山４と相互作用し始める。図２を参照すると、部分１３、１４及び２５は、上記ねじ山と上記ねじれ部片との間の相互作用によって更に左の方へ押される。この移動の際に、上記鋭利なエッジ２３は、上記ねじ山の巻回の間に詰まった洗剤を掻き落とす。

ランパ１３、アタッチャ１４及びディレクタ２５がそれらの左の位置に達した時には、上記アタッチャの表面２４が、上記チャネル６の右側端部として示されている上記チャネルの出口を閉じる。緊密な閉止を達成するために、出口３０は鋭利な縁部を有するべきである。それにより、上記縁部または上記表面上に着いたもしくは詰まった洗剤は、二つの部分が接する時に強制的に取り去られる。結局、上記部分が上記スクリューと平行に移動する時、上記容器に滑動可能に取り付けられたディレクタにより、上記部分が上記スクリュー１のまわりで回転するのが防止される。添加スクリューユニットの損傷を避けるために、スイッチサポート１９が、左側の位置にある場合にマイクロスイッチ３１を作動し、これにより上記電気モータが止められる。

本発明が、その精神または本質的な特徴を逸脱することなくその他の特定の形態によって実施され得ることは、当該分野における通常の知識を有するものによって認識されるであろう。したがって、開示された本発明の実施形態は総て例示であり、限定的なものではないと考えられる。本発明の範囲は、上述の説明よりも寧ろ添付の特許請求の範囲によって示され、その意味するところ及び均等物の範囲内にある総ての変更はその中に包含されることが意図されている。

その一例は、自動添加ユニットのための添加、閉止及び清浄スクリューユニットを要求する他の機械におけるこの種の添加スクリューユニットを使用する可能性である。そのような機械は、食器洗浄機、コーヒー機(coffee machines)及びその他の家庭用洗浄機(household cleaning machine)であり得る。本発明の範囲は、添加スクリューが使用されている機械または自動添加ユニットではない。寧ろ、それは、可能な最良の添加結果を得るために悪い環境(rough environment)において、任意の適切な形態（細粒、粉末、液体等）の物質を扱うことである。

図１は、自動添加装置のチャネル内に配設されている本発明に係る添加スクリューユニットの側面図であり、組み合わさっていない場合であって、同ユニットは添加スクリューとシーリング(sealing)とを備えている。 図２は、組み合わさっている場合の図１に係る本発明の添加スクリューユニットの側面図である。 図３は、図１に係る本発明の添加ユニットの側面図である。 図４は、図１に係る本発明のユニットのチャネルモジュールの斜視図である。 図５は、図面に係る本発明のアタッチャ及びクリーナの正面斜視図である。 図６は、図１に係る本発明のクローザの背面斜視図である。 図７は、図６に係るクリーナの側面図である。

Claims (15)

1. 添加する物質用の容器（２７）と、上記容器から物質を送出する添加スクリュー（１）とを具備する機械のための自動添加装置であって、
   取外し可能である上記スクリュー（１）が、上記容器（２７）に回転可能に取り付けられると共に上記容器（２７）の内部（２９）を上記容器（２７）の外部と接続するチャネル（２６）と相互作用し、シーリング部材（１３、１４）が上記スクリュー（１）のねじ山（４）から上記部材へ伝達された力によって、上記容器の外部に面している上記チャネル（２６）の出口（３０）をシールする、もしくは開放することを特徴とする、自動添加装置。
2. 上記シーリング部材（１３、１４）の少なくとも一部が、上記スクリュー（１）の方向と平行な第一または第二の方向に移動することによって上記出口をシール及び開放することを特徴とする請求項１に記載の自動添加装置。
3. 上記シーリング部材（１３、１４）が該部材に取り付けられると共に上記スクリューへ回転可能に取り付けられるアタッチャ（１４）を含み、このアタッチャが上記スクリュー（１）上のねじ山（４）と相互作用し且つ上記スクリュー（１）が回転する時、上記シーリング部材の一部が上記スクリューの方向と平行な第一または第二の方向に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の自動添加装置。
4. 上記アタッチャ（１４）の一部分は、上記スクリュー（１）のまわりの一回転の少なくとも一部に巻きつけられると共に、上記スクリュー（１）のねじ山（４）と同様なピッチを有し、それによって、上記一部分は上記スクリュー（１）の上記ねじ山（４）の巻回の間の空間と相互作用するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の自動添加装置。
5. 上記アタッチャ（１４）は、上記チャネル出口（３０）が完全に開かれた時には、上記スクリュー（１）のねじ山（４）とは相互作用しないことを特徴とする請求項３または４に記載の自動添加装置。
6. 上記アタッチャ（１４）は、該アタッチャ（１４）が上記ねじ山（４）と相互作用する時に、上記スクリュー（１）上の上記ねじ山（４）の間に詰まった物質を掻くように構成されていることを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の自動添加装置。
7. 上記シーリング部材（１３、１４）が上記スクリュー（１）へ取り付けられるクローザ（１０）を備えていて、このクローザ（１０）が上記部材（１３、１４）と相互作用し、上記スクリュー（１）が時計方向に回転する時には上記部材（１３、１４）は上記スクリュー（１）の方向と平行な第一の方向に動き、上記スクリュー（１）が反時計方向に回転する時には上記部材（１３、１４）はほぼ移動しないことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の自動添加装置。
8. 上記クローザは、上記スクリュー（１）のまわりの一回転の多くても半分において上記スクリュー（１）上のねじ山（４）の方向とほぼ平行な方向に延設されるフランジ（１２）を備え、上記ねじ山（４）に最も近い上記フランジ（１２）の第一の端部は、上記フランジ（１２）に最も近いねじ山（４）の端部と上記巻回上におけるほぼ同じ角度で配向されることを特徴とする請求項７に記載の自動添加装置。
9. 上記シーリング部材（１３、１４）はランパ（１３）を備え、該ランパは上記部材（１３、１４）に取り付けられると共に上記フランジ（１２）及び上記スクリュー（１）上のねじ山（４）の方向にほぼ平行な方向に伸び、上記ランパ（１３）は、上記第一の方向に上記部材（１３、１４）を動かすように上記フランジ（１２）が上記ランパ（１３）と相互作用することができるように作製されることを特徴とする請求項８に記載の自動添加装置。
10. 上記クローザは、回転動作を電気モータから上記スクリューへ伝達する手段を有し、該手段は、上記動作を伝達する時には上記モータの軸に回転係合していることによって特徴付けられる請求項７から９の何れか一項に記載の自動添加装置。
11. 上記シーリング部材（１３、１４）が、該部材（１３、１４）が上記スクリュー（１）の方向と平行な方向にのみ移動可能であるように、該部材（１３、１４）に取り付けられ且つ上記容器（２７）へ取外し可能に取り付けられるディレクタ（２５）を備えていることによって特徴付けられる請求項１から１０の何れか一項に記載の自動添加装置。
12. 上記シーリング部材（１３、１４）が、該部材（１３、１４）が上記出口（３０）をシールする時に作動する上記容器（２７）上に配設されたスイッチ（３１）を備え、このスイッチ（３１）は作動された時に上記力の発生をとめることによって特徴付けられる請求項１から１１の何れか一項に記載の自動添加装置。
13. 上記スクリュー（１）は、上記スクリュー（１）を上記容器（２７）に取外し可能に取り付けるノッチ（５）を有することによって特徴付けられる請求項１から１２の何れか一項に記載の自動添加装置。
14. チャネルモジュール（６）が上記チャネルに取り付けられて、もしくは取外し可能に取り付けられて上記内部（２７）を上記外部に接続するようにし、上記チャネルモジュール（６）は上記スクリュー（１）と相互作用するように構成されることによって特徴付けられる請求項１から１３の何れか一項に記載の自動添加装置。
15. 洗濯機、コーヒー機、またはその他の自動添加を必要とし得る機械における請求項１から１４の何れか一項に記載の自動添加装置の使用。

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