JP2006504968A

JP2006504968A - 正確に粉末を計量するための装置

Info

Publication number: JP2006504968A
Application number: JP2004549277A
Authority: JP
Inventors: イヴァン−ウィリアム・フォンテーヌ; パトリック・エルベラン
Original assignee: Mettler Toledo Flexilab SAS
Current assignee: Mettler Toledo GmbH Germany
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-02-09
Also published as: EP1556671A1; AU2003292303A1; ATE356342T1; FR2846632B1; CN100350226C; US7284574B2; EP1556671B1; CN1717574A; WO2004042334A1; DE60312365T2; DE60312365D1; FR2846632A1; US20060011653A1

Abstract

本発明は、正確な粉末計量用の装置（１）に関する。それを通して粉末（３）が供給され、直接容器（２）と連通している調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を含む粉末（３）の容器（２）と、開口（４Ａ、４Ｂ）を調整する手段（５）と、調整手段に関連して供給された粉末（３）の量を検査する手段（６）と、容器（２）を振動させる手段（２７）及び／又は軽く叩く手段（２８）とを備える。

Description

本発明は粉末を正確に分量測定ないしは計量するための装置とその実行方法及び使用に関する。

化学及び製薬産業では、特にコンビナトリアルライブラリ（combinatorial library）から、粉末の形態の試薬又は生成物を正確に計量することがたびたび必要である。試験が非常に多数の粉末状の生成物について行われているとき、連続的な計量作業は特に取り扱いスタッフにとって面倒なものである。

この作業が反復的であることに加え、取り扱いスタッフはこのタイプの計量に対し相当な時間及び注意を注ぎ込まなければならない。

これらの計量作業は、測定すべき粉末が全般的に大きく異なる性質を有し、非常に広い範囲の流動指数を有するため、なお一層面倒である。

その上、測定量が１ミリグラムから百分の１グラム単位まで変化し、同時にミリグラムの１／１０のオーダーの精度が要求されるという事実により、計量の困難さが増大する。

最後に、一方では取り扱いスタッフが計量されている生成物に汚染されることと、他方では生成物の相互汚染（cross-contamination）又はクロス・ポリューション（cross-pollution）として当業者に良く知られている、汚染された試料が使用不可能となる問題を避けることが絶対に必須である。

初めに、これらの計量の面倒さを少なくして更に信頼性を高め、同時に許容できる測定精度を保つために自動化の探求がなされた。

特許文献１には、所定の質量の粉末供給を可能にするこのタイプの装置が説明されている。この装置は粉末容器及びエンドレススクリューないしはウォームを供給するホッパーを含む測定器の栓からなる。このウォームは、該ウォームの回転軸及び栓の側面の所にある供給用開口まで粉末を搬送する。

もう一つの同じタイプの装置が特許文献２に記載されている。ウォームの端部に供給用開口を有するウォームを備えた栓の用途の原理は、他方では特許文献３のような古い文献に既に記述されている。

これらの装置は１ｍｇオーダーの精度で５〜約８ｍｇの質量の粉末を送るのに適当である。

それに反して、それらの装置は１／１０ｍｇの精度の計量作業には適さない。

その上、それらは測定の速度は供給システムのウォームによって、すぐに制限されるため１ｇのオーダーの分量を測定するには適していない。従って計量の時間は過度に長くなる。

大量の粉末を計量する限り、フィンク・ヘミー有限会社（FINK-CHEMIE GmbH）の特許文献４に述べられている装置について引用しうる。この装置は粉末の中でウォームを駆動する入口を備えている。このウォームは装置の下面に形成された供給用開口へ粉末を搬送する。

しかしながら、この型式の装置は特にコンビナトリアルライブラリ用に要求される、変化するタイプの大量及び少量の粉末の正確な計量に適していないことは明白である。この装置はそれに反して正確さがあまり重要でない大量の一定のタイプの粉末を計量するには適しているように見える。また、この実用新案は、正確な計量に要求される事項には何ら言及していない。

本出願人により開発された粉末を正確に計量する別の装置は、どちらもまだ発行されていない特許文献５及び特許文献６に記述されている。

これらの特許出願は、粉末容器に固定された改良型の測定器の栓について記述している。この測定器の栓はウォームへの供給を行うホッパーを備える。このウォームは、栓の下面に開口がある所に至るまで粉末を横方向に搬送する。

栓の下面に開口を置くことからなるこの改良は、コンビナトリアルライブラリ用としては非常に満足でき、０．１ｍｇのオーダーの計量の平均精度を達成することを可能にした。

しかしながら、これらの計量装置においてはウォーム機構の使用により支障が生じる。

上記に述べた計量作業の遅さの問題の外に、このタイプの機構は測定装置を小型化できる範囲を大幅に制限する。これはウォームを、それ以下では一定の粉末に関して粉末の搬送機能をもはや満足できなくなる限界の大きさ迄しか小型化できないためである。この結果、一定の粉末を計量するために２ｃｍ未満のウォームを使用した測定器の栓を小型化することは困難である。

ところで、コンビナトリアルライブラリにおいて使用され、測定器の栓がそれに固定されている大多数の錠剤製造装置は直径約１．５ｃｍ以下である。

その上、ウォーム機構は流動指数が２未満と非常に低いか、又は８より大きい非常に高い粉末を供給する必要のある場合にはもはや有効ではない。これは流動指数が非常に低い場合、ウォームは粉末を供給用開口まで搬送することが困難であり、他方では、粉末の流動指数が非常に高い場合、粉末はウォームの作動なしに、又供給の検査においてその役目を果たせずに、自分自身でねじ山に沿って滑ってしまう。

もう一つの支障は、粉末のサイズが大きい場合にウォームのねじ山が粒子を砕く傾向があることである。ところが、或る用途においてそれは計量された粉末の品質を損なうため、この傾向は絶対に望ましくない。

最後に、化学分析法はますます少量の粉末について実施されているため、精度要求はその結果常に厳しくなりつつある。
仏国特許第２６７２０３５号仏国特許第２７７５９５８米国特許第２，５９３，８０３号独国実用新案第８９１４３８９Ｕ号仏国特許出願０１０６０９０国際出願ＰＣＴ／ＦＲ０２／０１４８４

これらの技術的困難さに対処する計量装置へのニーズがあることを考慮して、本出願人は粉末を正確に計量するための本発明の装置を開発した。

本発明はまた、本発明の装置を用いて粉末を正確に計量する方法及び、粉末の正確な計量のための本装置の使用を目的としている。

本発明の計量装置はコンビナトリアルライブラリからの分割又は予備の瓶からの分別に特に適している。それは例えば滑石、乳糖、コーンスターチ、又は砂などの非常に異なる粒度や外観を有する粉末または小さな固形物に使用できる。本特許出願において、及びデュバル化学辞典（DUVAL Dictionary of Chemistry，Dictionnaire de la Chimie）の第３版の定義に従い、「粉末」という単語は微細に分割された固形物を意味する。

以下に参照される図は本発明の特定の実施形態を図示している。それらの主要な目的は本発明の理解を容易にすることであり、本発明を例示されている実施形態に限定するものではない。

本発明の主題である粉末を正確に計量するための装置（１）は、
粉末（３）の容器（２）であって、それを介して通して粉末（３）が供給される調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を備え、前記開口（４Ａ、４Ｂ）は直接容器（２）と連通している、容器（２）と、
前記開口（４Ａ、４Ｂ）を調整する調整手段（５）と、
前記調整手段（５）に関連して供給された粉末（３）の量を検査する検査手段（６）と、
前記容器（２）を振動させた又は軽く叩くための振動させる手段（２７）及び／又は軽く叩く手段（２８）と
を備える。

出願人は意外にも、彼らの権利において振動及び／又は軽く叩く手段は粉末が計量できる精度を大幅に改善する手段であることを発見した。

実際に容器（２）を振動させること及び／又は軽く叩くことは粉末の非常に微細な計量を可能にし、これは開口（４Ａ、４Ｂ）を変化させるだけで可能な範囲よりも微細になる。

この結果、装置（１）は１００μｇ以上の精度か、好ましくは５０μｇ以上の精度、また更に好ましくは１０μｇ以上の精度までも粉末の供給を可能にする。それは、一定の粉末について装置（１）は２μｇ以上の精度で、殆んど１μｇの精度でさえも供給が可能であることを意味する。一定の粉末については、従って装置（１）は粉末の１つの粒子の精度まで測定できる。

平均精度に関して、装置（１）は０．５ｍｇ以上の平均精度か、好ましくは０．２ｍｇ以上の平均精度、また更に好ましくは０．１ｍｇ以上の平均精度までも粉末の供給が可能である。平均精度は大多数の計量、すなわち実施される計量の少なくとも５０％か、好ましくは少なくとも７５％、また更に好ましくは少なくとも８５％の計量で得られる精度である。いくつかの場合には計量の最大１００％の数字までも達成されたことがある。

より良い精度とは計量が更に正確になるような、より微細で優れた精度と理解されるべきである。

その上、本発明による装置（１）は非常に広い範囲にわたる流動指数を有する粉末の計量を可能にする。流動指数が２以下又は８以上か、好ましくは流動指数が１未満又は９超、又は１０以上までもの粉末が上記の精度で計量可能である。

流動指数は計量される粉末が有する適性の大小と定義される。この適性は、粘性、帯電、あるいは粒度又は湿気及び毛管力などの種々の要因に影響される。この流動指数は一般に０〜１０超のスケールで定義される。指数が０〜２の粉末は高粘着性、２〜４は粘着性、４〜１０は平均的、そして１０を超えるものは流動性と言われる。流動指数は例えば当業者に良く知られている試験であるジェニケ（JENIKE）試験により決定されてもよい。

パンディット（PANDIT）による「計測信号処理及び傾斜・袋詰め装置の制御(MESSSIGNALVERARBEEITUNG UND REGELUNG IN ABFULL- UND ABSACKANLAGEN)」、車両と計測器（WAGEN UND DOSIEREN）、ケッペラー出版社（VERLAGSGESELLSCHAFT KEPPELER）、マインツ（MAINZ）、ドイツ（DE）、第１９巻、第３号、９２〜９６頁、ＸＰ０００００３０２０には、計測信号の処理及び充填と袋詰め装置の調整に関する。この文献はちなみに、供給される粉末を収容する可変の開口、及び粉末の計量のための開口とバランスの調整方法を備えた容器からなる装置について記述している。この文献はそれに反して正確な計量についてカバーしていないようである。またこの書類は計量精度について何らの提示もしていないことは強調されなければならない。

更に、本発明と異なり、この文献は容器の振動及び／又は軽く叩く手段について記述していない。

また、米国特許第５７３８１５３号には、バルブ制御された可変の開口を備えた粉末を測定する装置について記載されている。それに反して、この文献にも容器の振動及び／又は軽く叩く手段については記載されていない。

結果として、先行技術に記述されている計量装置のいずれも、本発明による装置で達成される計量の精度に到達することはできない。

その上、本発明による装置（１）はウォームを有さないため、２ｃｍ未満の寸法、または１ｃｍ以下の寸法までも小型化できる。

加えて、ウォームのないことは計量される粉末の粒子を砕くことなく、より速い供給を可能にする。例として、２ｇの粉末、例えばコーンスターチの計量は上記の精度において２０秒未満で達成されている。

本装置（１）とそれが含む方法及びその相互作用を記述する、後述の詳細な説明は本発明のより良い理解を可能にするであろう。

本発明による装置（１）は粉末（３）の容器（２）を備える。

この容器は１つ以上の部品であってもよい。

１つの特有の実施形態では、容器（２）は容器部分（８）及び栓部分（９）の２つの部分である。この場合、容器部分（８）及び栓部分（９）は当業者に知られているいかなる手段、例えば、ねじ締め又はクリップ固定などによっても一緒に固定できる。容器（８）及び栓（９）の間の結合部をシールするため、ガスケット（１０）が用意されてもよい。

ホッパー（１４）が粉末（３）を調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の所に至るまでガイドするため容器（２）の内側に配置され、このようにして前記開口の供給を助けてもよい。

容器（２）はいかなる大きさ又は形状でもよく、第一及び第二の端面を壁で画定された特に円形、又は円形でない断面の錐でもよい。これらの端面は錐の軸に垂直か、又はそうでなくてもよい。容器（２）は使用条件及び貯蔵条件において熱的に安定で計量される粉末に関して化学的に不活性な、いかなる材料から製作されてもよい。これは特にポリエチレン、ポリプロピレン、例えばポリ四化フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などのフッ化ポリマーのような、ポリマー材料であってもよい。容器（２）が２つの部分からなる場合は、容器（８）及び栓（９）はモールドされてもよい。

容器（２）は作動していないとき、特に貯蔵時にはフード（７）でカバーされてもよい。このフード（７）は粉末（３）を空気に対して保護する。

容器（２）は調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）に直接接続されるか又は通じており、すなわち粉末（３）が容器（２）から調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）へ、特に例えばウォームのような機械要素で運ばれることなく、単純な重力の影響で運ばれることができるような方法で通じているか又は接続されている。

また特にプラグ弁（４Ａ、４Ｂ）又はスライド弁（４Ａ、４Ｃ）などの種々のタイプの調整可能な開口が考えられる。この調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）又は（４Ａ、４Ｃ）は完全に閉められる範囲まで調整できることが好ましい。

プラグ弁（４Ｂ）は円筒形のバルブ方式であってもよく、密封上の理由からテーパー状の円筒形バルブ方式であることが好ましい。

調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）は供給検査手段（６）と接続された調整手段（５）により調整される。

調整手段（５）は粉末（３）の計量をより速く或いは遅く、及びより正確に或いは粗くできるよう開口の大きさを調整することが可能である。特に、調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）が小さくなるに従い、供給される粉末（３）の流速はより遅くなり、精度はより高くなる。逆に、調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）が大きくなるに従い、供給される粉末（３）の流速はより速くなり、精度はより低くなる。

適切な調整手段（５）は例えば調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の開閉を駆動する伝動要素（１１）に連結されたモーターである。この調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）は一般に開口（４Ａ）自体及び、該開口を開閉する機構（４Ｂ）の２つの部分からなる。開口（４Ａ）には例えば円形、四角形、菱形又は代わりに三角形など非常に多くの形状が考えられる。しかしながら、好ましい調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の形状は三角形である。

プラグ弁（４Ａ、４Ｂ）の場合、伝動要素（１１）はモーターに接続された十字形のオスの端部が、プラグ弁の軸ないしはピン（４Ｂ）の端部における十字形のメスの溝穴に係合しているロッドであってもよい。

計量は検査手段（６）により検査される。この検査手段は供給される粉末（３）の量を決定するのに適したいかなる手段を備えてもよい。この検査手段（６）は例えばレーザーなどの光学的手段か、又は粉末の体積を測る装置であってもよい。検査手段（６）は調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）によって既に供給された粉末の量を計量できる計量手段であることが望ましい。本出願の後続の部分では、他のいかなる検査手段も除外することなく、主として計量手段について議論する。

適切な計量手段（６）は例えば０．１ｍｇ以上の計量精度を有する天秤である。

検査手段（６）は調整手段（５）に接続される。この接続は電子的な関係を経由することが好ましい。

検査手段（６）は調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）により既に供給された粉末（３）の量を測定し、そして測定値を調整手段（５）に報告する。該調整手段は報告された計量値に応じて調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を更に開くか、又は閉じることにより計量を調整する。

調整手段（５）はソフトウェアを備えたコンピュータを含んでいてもよい。ソフトウェアは検査手段（６）により報告された測定値を処理できるものであってよい。このソフトウェアはまた検査手段（６）により示された検査測定値に応じて調整手段（５）を制御してもよい。調整手段（５）はまた調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の開閉を動かしている伝動要素（１１）に連結されたモーターを備えていてもよい。

調整手段（５）はその上、供給される粉末の性質に応じてパラメータ化されてもよい。実際に、粉末が高い流動指数を有する場合、それは調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を通って非常に速く流れる傾向がある。それゆえソフトウェアはそのような粉末を計量するとき、調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）が非常にわずかな量だけ開くようにパラメータ化されてもよい。

計量の間、容器（２）は軽く叩かれ、及び／又は振動される。

軽く叩くこと及び／又は振動は２つの主な効果を有する。

最初の効果は粉末の詰まりを取り除き、又は容器（２）に起きるドーム又は煙突効果を取り除くことにより粉末の供給を容易にすることである。それは調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）への供給を容易にする。

二番目の効果は粉末が計量される精度を大幅に改善することである。これは振動及び／又は軽く叩くことが粉末を容器（２）の中に移動させ、供給用開口（４Ａ、４Ｂ）の所に至るまで徐々にそれを運ぶためである。振動及び／又は軽く叩くことはそれゆえ開口（４Ａ、４Ｂ）に供給するための、従って計量の非常に優れた方法である。

この場合、本発明による装置は、粉末の供給を促進する装置、特に軽く叩く場合は、例えば１秒間に４回容器（２）を叩くことができる、例えば可動式で格納できるフィンガー、及び／又は振動を用いる場合は特に装置が保持されるフォークを好適に備える。

当業者は非常に多くのタイプの装置が、容器（２）への振動及び／又は軽く叩く手段として適することを認識するであろう。

供給を促進するオプションの手段もまた本発明による装置（１）に取り付けられてもよい。

粉末がうまく流れず、又は粉末にドーム効果を生じた場合に、粉末を容易に開口に向かって落下させるために、容器（２）の内側に調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）への供給を補助する撹拌器（１２）が設けられてもよい。この撹拌器の目的は粉末を撹拌することによりドーム効果を妨げ、又は代わりに生成物を調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）に向かって押し進めることである。そのような撹拌器（１２）は例えばパドルのついた回転ドリルであってもよい。

本発明による装置（１）の１つの特有の実施形態では、前記撹拌器（１２）は開口（４Ａ、４Ｃ）を通る軸に沿って配置され、開口（４Ａ、４Ｃ）に対してほぼ垂直である回転ドリルを備え、前記ドリルは、
前記開口（４Ａ、４Ｃ）の近傍に位置し、粉末を前記開口（４Ａ、４Ｂ）へ運ぶことができるねじ山を有する第一端と、
前記第一端と反対側の端にある、ローターに固定された第二端と、
前記ドリルに固定され、回転軸から半径方向に突き出ているパドルと
を備える。

本発明による装置の別の実施形態によれば、前記撹拌器（１２）は前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る軸に沿って配置され、前記撹拌器（１２）は、
前記開口（４Ａ、４Ｂ）の中央平面の近傍に配置された第一端（１２Ａ）と、
前記第一端（１２Ａ）と反対側の端にあり、前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿った前後運動を撹拌器（１２）に伝達し、かつ前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸まわりの回転運動を撹拌器（１２）に伝達可能な装置に連結されている第二端(１２Ｂ)とを備える。

撹拌器（１２）は前後方向及び回転方向の運動を伝達する装置に対して逆に連結されてもよい。撹拌器（１２）は例えば、装置にねじ締め、クリップ固定、又は当業者によって知られている他のあらゆる適切な手段で連結されてもよい。

本発明による装置（１）の好適な実施形態によれば、撹拌器（１２）はロッド（１６）である。

本発明による装置（１）の別の好適な実施形態によれば、前記撹拌器（１２）の前記第一端（１２Ａ）はロッド（１６）を備え、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）が前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿って延びるループを形成するようそれ自体が曲がった薄片（１５）を備え、前記薄片（１５）が前記曲がった薄片（１５）の内側表面から前記軸方向に向かって突き出ているフィン（１５Ａ）を備える。

本発明による装置（１）の１つの特有の実施形態によれば、
前記撹拌器に前後運動を伝達する装置は、
前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）と、
押込み手段（２１）と、
引張り手段（１８）と
を備え、
前記押込み手段（２１）が前記伝動手段（１７）の前記軸に沿った第一の方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、前記引張り手段（１８）は前記第一の方向とは反対方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝える。

撹拌器に回転運動を伝達する装置は、撹拌器（１２）の第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）を備えてもよく、前記伝動手段（１７）はモーター（２４）に固定された駆動歯車（２３）により駆動される伝動歯車（２２）を備える。

更に、本発明による装置の１つの特に好適な実施形態では、撹拌器（１２）において、
前記撹拌器（１２）の前記第一端（１２Ａ）はロッド（１６）を備え、また前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）は前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る軸に沿って延びるループを形成するようそれ自体が曲がった薄片（１５）を備え、前記薄片（１５）は前記曲がった薄片（１５）の内側表面から前記軸方向に向かって突き出ているフィン（１５Ａ）を備え、
前記撹拌器に前後運動を伝達する装置は、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）と、押込み手段（２１）と、引張り手段（１８）とを備え、前記押込み手段（２１）は前記伝動手段（１７）の前記軸に沿った第一の方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、前記引張り手段（１８）は前記第一の方向とは反対方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、
前記撹拌器に回転運動を伝達する装置は、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）を備え、前記伝動手段（１７）はモーター（２４）に固定された駆動歯車（２３）により駆動される伝動歯車（２２）を備える。

伝動装置は例えばバー、軸、又はローターであってもよい。

押込み手段は例えば空気又は油圧ラムであってもよい。

引張り手段は特に、ばね、あるいは二番目の空気又は油圧ラムであってもよい。

当業者は非常に多くのタイプの材料が撹拌器（１２）に使えることを認識するであろう。しかしながら撹拌器（１２）は薄片で製作されることが好ましい。

更に、本発明による装置（１）において、軽く叩く手段及び／又は撹拌器（１２）は検査手段（６）により示された検査測定値に応じ、また場合により粉末（３）の特性に応じてソフトウェアで制御されてもよい。

容器（２）の作動中に、供給を容易にするため容器（２）の底にある粉末（３）を掻き落とすスクレーパー(１３)を容器（２）に設けることもまた考えられる。このスクレーパー(１３)は例えば、好ましくは容器（２）の垂直軸に回転可能に取り付けられる湾曲した薄板であってもよい。このスクレーパー(１３)はまた回転ブラシであってもよい。この回転ブラシは特に調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）により定義される平面に平行な軸上に位置し回転可能に設置されてもよい。

本発明による装置はまた１台以上の、粉末の供給を促進する電界を生じる静電気防止装置と組み合わされてもよい。いかなる特定の理論にも縛られず、出願人は計量される粉末は自然に帯電され、又は計量される生成物の粒子と装置要素の間の摩擦が帯電した種を生じると考える。電荷は特に粒子間の凝集を生じ、又は装置（１）の要素との接触において粒子の磁化を生じる力を誘起する。好ましくは、本発明による装置（１）は、従って容器（２）の調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の出口に置かれ、粒子の運動を誘導することができる電界を発生する少なくとも１台の静電気防止装置を備える。供給用開口の全体をカバーするため、２台の静電気防止装置が使用されることが好ましい。静電気防止装置は例えば４ｋＶの電界を発生するスパイク型イオン化探針であってもよい。

本発明による装置（１）を用いた粉末の計量方法は、
容器（２）を計量位置へ移動させるステップ、
前記調整手段（５）を使用して前記調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を開くステップ、
場合により前記容器（２）を振動又は軽く叩くステップ、
前記検査手段（６）を使用して供給される粉末（３）の量を測るステップ、
−前記検査手段（６）から報告される測定値に応じた前記調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を開閉する前記調整手段（５）を使用するステップ、及び
前記検査手段（６）から報告される測定値に応じて、前記容器（２）の前記振動及び／又は軽く叩く手段を調整するステップ、
のうちの１つ以上を含んでいてもよい。

計量が終了したとき、容器（２）はそのために設計されたフード（７）をかぶせられる。

図１は作動中における装置（１）の１つの実施形態の全体図である。粉末（３）を入れた容器（２）は、断面図に描かれているように計量位置にある。この容器（２）は調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を調整するための調整手段（５）に連結されている。粉末はこの調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を通って、容器（２）の下に配置された錠剤製造装置へと計量される。この錠剤製造装置は、この場合正確なバランス状態に描かれている検査手段（６）の上に置かれている。検査手段（６）は調整手段（５）と接続されている。この図では、容器（２）は該容器（２）を振動させるための振動手段（２７）によって保持されている。この振動及び／又は軽く叩く（tapping）手段は、この図においては保持フォーク（２７、２８）である。この場合の振動及び／又は軽く叩く手段は一体化されており、すなわち１つの同じ要素である。

図２は２つの部分として作られ、プラグ弁の開口（４Ａ、４Ｂ）を伴う容器（２）の一実施形態の分解組立図である。フード（７）は栓（９）から取り外されている。プラグ弁（４Ｂ）は栓（９）のハウジング中に置かれ、伝動要素（１１）と係合している。栓（９）は容器（８）から取り外されている。

図３は２つの部分として作られた容器（２）の断面図である。この図において、容器（２）は上端にある調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）と共に描かれており、すなわちそれは作動していない。更に、フード（７）が栓（９）を覆っている。プラグ弁（４Ｂ）は紙面に垂直な遠ざかる軸に沿って描かれている。伝動要素（１１）の十字形のオスの端部と係合している十字形のメス溝穴を識別することができる。

図４は図２に描かれている栓（９）の供給する面の分解図である。プラグ弁の開口（４Ａ、４Ｂ）は三角形の開口（４Ａ）及び栓（９）におけるハウジングから出ている仕切り（４Ｂ）を備える。伝動要素（１１）は仕切り（４Ｂ）から引き抜かれている。図１４は三角形の開口（４Ａ）の斜視及び断面による別の視図である。

図５は一旦取り付けられた栓（９）の供給する面の図である。この図では、図示されていないプラグ弁（４Ｂ）は栓（９）の中に置かれ、開口（４Ａ）と係合している。伝動要素（１１）は仕切り（４Ｂ）中の十字形の溝穴から抜かれた形で描かれている。

図６は作動準備の出来た容器（２）の断面図である。栓（９）は容器（８）にガスケット（１０）周りでねじ込まれている。ホッパー（１４）は調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）への供給を行う。格納式のフィンガー（２８）の形態で描かれている軽く叩く手段（２８）は容器（２）が軽く叩かれるように容器（２）の横に配置されている。

図７Ａ、８Ａ、９Ａ、及び１０Ａ、並びに図７Ｂ、８Ｂ、９Ｂ、及び１０Ｂは計量作業中の容器（２）の動作を示す。

図７Ａ、８Ａ、９Ａ及び１０Ａは容器（２）の断面図で、同じ容器（２）の下面から見た図である図７Ｂ、８Ｂ、９Ｂ及び１０Ｂと平行に置かれるべきである。

計量の開始前に調整可能な開口（４Ａ）は図７Ａ及び７Ｂのように完全に閉じられる。

計量の開始の際（図８Ａ及び８Ｂ）に、仕切り（４Ｂ）はその軸上で回転し、わずかに調整可能な開口（４Ａ）を開いて粉末（３）を非常に低い流速で供給する。

図９Ａ及び９Ｂにおいて仕切り（４Ｂ）は回転を続け、調整可能な開口（４Ａ）をより広く開く。粉末（３）の流速は従ってより速くなる。

最後に、図１０Ａ及び１０Ｂにおいて仕切り（４Ｂ）は調整可能な開口（４Ａ）を完全に開き、計量される粉末（３）の流速は従って最大となる。

図１１は本発明による容器（２）の他の実施形態における斜視図である。この実施形態において、容器（２）は羽根を設けた回転ドリルの形の撹拌器（１２）を含む。回転ドリルはまた好適に、湾曲した薄板であるスクレーパー（１３）を有する。調整可能な開口（４Ａ、４Ｃ）は、ここでは開口（４Ａ）及びスライド弁（４Ｃ）を含む。

図１２はテーパー状の円筒形仕切りを有する開口（４Ａ、４Ｂ）及び撹拌器（１２）を備えた容器（２）の一実施形態の断面図である。

図１３は図１２に描かれている撹拌器（１２）の斜視図である。

これらの図において、撹拌器（１２）は開口（４Ａ、４Ｂ）を通る軸に沿って配置されている。撹拌器は開口（４Ａ、４Ｂ）の中央平面近くに配置された第一端（１２Ａ）及び、第一端（１２Ａ）の反対側の端に第二端（１２Ｂ）を有する。前記撹拌器（１２）の第一端（１２Ａ）はロッド（１６）であり、前記撹拌器（１２）の第二端（１２Ｂ）は開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿って延び、ループを形成するようにそれ自体が曲がった薄片（１５）である。前記薄片（１５）は曲がった薄片（１５）の内側表面から前記軸方向に向かって突き出ているフィン（１５Ａ）を備えている。

この第二端は、開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿った前後運動及び、開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸まわりの回転運動を撹拌器（１２）に伝達する装置に連結されている。撹拌器に前後運動を伝達する装置は、撹拌器（１２）の第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）、押込み装置（２１）、及び引張り装置（１８）を含む。

この場合、押込み装置（２１）はラムであり、前記引張り要素は、ばね箱（２０）内部に配置されたばね（１８）である。

ラム（２１）は前記伝動手段（１７）の軸に沿って、第一の方向にプレート（１９）を介して前記伝動手段（１７）に並進運動を伝達する。伝動手段（１７）は従って第一の方向に並進運動を撹拌器（１２）へ伝達する。その並進運動において、伝動手段（１７）（この場合は棒）はそこに固定された歯車（２２）を駆動する。従って歯車（２２）は歯車（２３）と関連して動く。

その並進運動を通してラム（２１）は、ばね（１８）をその休止位置から圧縮された位置へと圧縮する。ラム（２１）の動きが止まり、ラムがもはやばね（１８）に力を作用しないとき、ばね（１８）はラム（２１）から伝達された運動の方向とは逆方向に前記伝動手段（１７）へ並進運動を伝達しながら、その休止位置に戻る。ラム（２１）とばね（１８）の作用を繰り返すことにより、撹拌器（１２）及びロッド（１６）の前後運動が生じる。

ロッド（１６）は結果として、開口（４Ａ、４Ｂ）において撹拌器（１２）の軸に沿って並進的に動く。これは開口（４Ａ、４Ｂ）に供給するか又は詰め込む効果があり、特に計量の難しい、粘度の高い粉末の場合に有利である。ロッド（１６）の長さは開口（４Ａ、４Ｂ）の中央平面を通過するのに十分であり、更に容器（２）から数ｍｍ突き出てもよい。

伝動手段（１７）は更にモーターに固定された駆動歯車（２３）に駆動された伝動歯車（２２）を含む。この方法では、撹拌器（１２）はその軸に沿った並進運動のみならず、同じ軸まわりの回転運動も有する。

軸受（２６）を備えた玉軸受組立品（２５）が、伝動手段（１７）をその並進及び回転運動において誘導する。

本発明による装置(１)は、特に粉末の正確な計量方法のステップにおいて使用されることに適する。本装置（１）はまた粉末の正確な計量への利用に極めて適している。

本発明に係る計量装置の概要図を示す。本発明に係る容器の分解側面図である。本発明に係る容器の断面図である。本発明に係る容器の調整可能な開口が取り外された下面図である。本発明に係る容器の下面図である。本発明に係る容器の計量位置における別の断面図である。本発明に係る容器の作動過程における断面図である。本発明に係る容器の作動過程における下面図である。本発明に係る容器の作動過程における断面図である。本発明に係る容器の作動過程における下面図である。本発明に係る容器の作動過程における断面図である。本発明に係る容器の作動過程における下面図である。本発明に係る容器の作動過程における断面図である。本発明に係る容器の作動過程における下面図である。容器の１つの特定の実施形態の概略斜視図である。本発明に係る撹拌器を備えた容器の１つの特定の実施形態の断面図である。図１２に図示されている撹拌器の斜視図である。本発明に係る容器の供給用開口の１つの特定の実施形態の斜視図及び断面図である。

符号の説明

１装置
２容器
３粉末
４Ａ，４Ｂ開口
５調整手段
６検査手段
７フード
８容器
９栓
１２Ａ第一端
１２Ｂ第二端
１５薄片
１７伝動手段
１８引っ張り装置
２１押込み装置
２３歯車

Claims

粉末を正確に計量するための装置（１）であって、
粉末（３）の容器（２）であって、それを介して通して粉末（３）が供給される調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を備え、前記開口（４Ａ、４Ｂ）は直接容器（２）と連通している、容器（２）と、
前記開口（４Ａ、４Ｂ）を調整する調整手段（５）と、
前記調整手段（５）に関連して供給された粉末（３）の量を検査する検査手段（６）と、
前記容器（２）を振動させた又は軽く叩くための振動させる手段（２７）及び／又は軽く叩く手段（２８）と
を備える粉末を正確に計量するための装置。
粉末を１００μｇ以上の精度で、好ましくは５０μｇ以上の精度で、また更に好ましくは１０μｇ以上の精度で供給できる、請求項１に記載の装置（１）。
粉末を０．５ｍｇ以上の平均精度で、好ましくは０．２ｍｇ以上の平均精度で、また更に好ましくは０．１ｍｇ以上の平均精度までも供給できる、請求項１又は請求項２に記載の装置（１）。
前記開口（４Ａ、４Ｂ）は完全に閉じられる範囲まで調整できる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記開口（４Ａ、４Ｂ）は三角形状である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記開口（４Ａ、４Ｂ）はプラグ弁（４Ａ、４Ｂ）付きの開口、又はスライド弁（４Ａ、４Ｃ）付きの開口から選ばれる、請求項１から請求項５のいずれか１項記載の装置（１）。
前記容器（２）は容器部分（８）及び栓部分（９）を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記容器（２）は前記開口（４Ａ、４Ｂ）への供給を行うホッパー（１４）を備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記調整手段（５）は前記検査手段（６）により供給された検査測定値に応じてソフトウェアで制御される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記調整手段（５）は前記調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）の開閉を作動させる伝動要素（１１）に接続されるモーターを備える、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記検査手段（６）は０．１ｍｇ以上の計量精度を有する天秤である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記容器（２）を軽く叩く前記手段（２８）が前記容器（２）の外側を叩く格納可能なフィンガーである、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記容器（２）は前記容器（２）の内部容積の中にある撹拌器（１２）を更に備える、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記撹拌器（１２）は開口（４Ａ、４Ｃ）を通る軸に沿って配置され、開口（４Ａ、４Ｃ）に対してほぼ垂直である回転ドリルを備え、前記ドリルは、
前記開口（４Ａ、４Ｃ）の近傍に位置し、粉末を前記開口（４Ａ、４Ｂ）へ運ぶことができるねじ山を有する第一端と、
前記第一端と反対側の端にある、ローターに固定された第二端と、
前記ドリルに固定され、回転軸から半径方向に突き出ているパドルと
を備える、請求項１３に記載の装置（１）。
前記撹拌器（１２）は前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る軸に沿って配置され、前記撹拌器（１２）は、
前記開口（４Ａ、４Ｂ）の中央平面の近傍に配置された第一端（１２Ａ）と、
前記第一端（１２Ａ）と反対側の端にあり、前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿った前後運動を撹拌器（１２）に伝達し、かつ前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸まわりの回転運動を撹拌器（１２）に伝達可能な装置に連結されている第二端(１２Ｂ)と
を備える、請求項１３に記載の装置（１）。
前記撹拌器（１２）はロッド（１６）である、請求項１５に記載の装置。
前記撹拌器（１２）の前記第一端（１２Ａ）はロッド（１６）を備え、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）が前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る前記軸に沿って延びるループを形成するようそれ自体が曲がった薄片（１５）を備え、前記薄片（１５）が前記曲がった薄片（１５）の内側表面から前記軸方向に向かって突き出ているフィン（１５Ａ）を備える、請求項１５に記載の装置。
前記撹拌器に前後運動を伝達する装置は、
前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）と、
押込み手段（２１）と、
引張り手段（１８）と
を備え、
前記押込み手段（２１）が前記伝動手段（１７）の前記軸に沿った第一の方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、前記引張り手段（１８）は前記第一の方向とは反対方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝える請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の装置。
前期撹拌器に回転運動を伝達する装置は前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）を備え、前記伝動手段（１７）はモーター（２４）に固定された駆動歯車（２３）により駆動される伝動歯車（２２）を備える請求項１５から請求項１８のいずれか１項に記載の装置。
前記撹拌器（１２）の前記第一端（１２Ａ）はロッド（１６）を備え、また前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）は前記開口（４Ａ、４Ｂ）を通る軸に沿って延びるループを形成するようそれ自体が曲がった薄片（１５）を備え、前記薄片（１５）は前記曲がった薄片（１５）の内側表面から前記軸方向に向かって突き出ているフィン（１５Ａ）を備え、
前記撹拌器に前後運動を伝達する装置は、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）と、押込み手段（２１）と、引張り手段（１８）とを備え、前記押込み手段（２１）は前記伝動手段（１７）の前記軸に沿った第一の方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、前記引張り手段（１８）は前記第一の方向とは反対方向に、並進運動を前記伝動手段（１７）へ伝え、
前記撹拌器に回転運動を伝達する装置は、前記撹拌器（１２）の前記第二端（１２Ｂ）に連結された伝動手段（１７）を備え、前記伝動手段（１７）はモーター（２４）に固定された駆動歯車（２３）により駆動される伝動歯車（２２）を備える、請求項１５から請求項１９のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記軽く叩く手段及び／又は、前記撹拌器（１２）は前記検査手段（６）により供給された検査測定値に応じて、及び場合により前記粉末（３）の特性に応じてソフトウェアにより制御される請求項１２から請求項２０のいずれか１項に記載の装置（１）。
前記容器（２）が更に、スクレーパー（１３）、好ましくは湾曲した薄板又は回転ブラシを備えた請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の装置（１）。
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の装置を使用して粉末を正確に計量する方法であって、
容器（２）を計量位置へ移動させるステップ、
前記調整手段（５）を使用して前記調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を開くステップ、
場合により前記容器（２）を振動又は軽く叩くステップ、
前記検査手段（６）を使用して供給される粉末（３）の量を測るステップ、
−前記検査手段（６）から報告される測定値に応じた前記調整可能な開口（４Ａ、４Ｂ）を開閉する前記調整手段（５）を使用するステップ、及び
前記検査手段（６）から報告される測定値に応じて、前記容器（２）の前記振動及び／又は軽く叩く手段を調整するステップ、
のうちの１つ以上を含む方法。
粉末を正確に計量するための、請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の装置（１）の使用。