JP2007536517A - 計量および分配用密封装置 - Google Patents

Abstract

容器のための計量および分配用密封装置であって、２つの回転可能ディスクが粉末材料の正確な計測およびその分配をもたらすために固定したキャップ部材と共に回転する密封装置を提供すること。ディスクおよび容器のキャップは、粉末材料の一貫した計量をもたらし、ならびに分配用密封装置と共に使用できる様々な駆動部材を提供する。

Description

関連する適用例への相互参照
該当なし

政府助成研究に関する記述
該当なし

本発明の分野は粉末材料のための計量および分配用装置である。より詳細には、それは容器に連結され、かつ液体の中に粉末の正確な量を分配することができる粉末分配用密封装置に関する。

本発明に関連したタイプの計量分配装置は米国特許第４０３２０５０号および米国特許第５４６９９９２号に開示されている。米国特許第４０３２０５０号に開示された計量分配装置は分配される材料のための回転可能計量ディスク８０を提供する。それはシーリングの問題を提起する容器の外側に連結される。

米国特許第５４６９９９２号も回転可能計量部材２０を開示する。しかし、それはキャニスタに連結され、可搬式容器には連結されない。

回転可能測定部品および固定供給部品には問題がある。これらは容器の中身の望ましい内部撹拌作用をもたらすことができない。この作用なしでは、粉末の相当な量は容器の中に残され、計量チャンバの中にデポジットすることができない。

従来の技術は、容器に連結可能でありかつ吸湿性である粉末材料用に適切なシーリングをもたらす計量および分配用密封装置を提供しない。

現在、唯一の信頼性が高く、かつコスト効率のよい、小さい容器（１から４ｋｇの間）から粉末の化学製品を分配するための方法は、水スプレーおよびスクリーン・アプローチを用いることである。これらシステムには２つの重要な制限がある。供給速度が全く一貫せず、粉末の配合が制限されている。そのような方法は米国特許第５００７５５９号に説明されている。

供給速度は少なくとも３：１の範囲にわたって変動し、容器の中に残っている粉末の量、スクリーンの近くの凝固により起こり得る任意の架橋現象、水圧、スプレー・パターンの変動、水温、バッチ間変動により、時にはそれより大きく変動する。分配される製品の量を制御するために、通常、これらのシステムは、それらの変動する供給速度を補償するために濃度フィードバック制御サブシステムを必要とする。明らかに最も一般的なのは、皿洗いの応用例に使用される伝導度フィードバック制御である。別の言い方をすると、供給速度の変動のために、通常、スプレー／スクリーン粉末分配システムを、反復可能な適用量が必要な応用例には使用することができない。本発明は、容積測定に基づき精密で一貫した計量された適用量を提供することによってこの制限を回避する。

「スプレー／スクリーン」計量分配装置は粉末および配合の限られた範囲でのみ作動する。最も一般的に供給される粉末である洗浄剤は、スプレーが粉末の中に浸透する場合、過剰な発熱を生み出さない配合に限られる。これは、一般に、安全の問題となり得る容器内部の水蒸気の発生の可能性を防止するために、苛性アルカリ（一般にＮＡＯＨまたはＫＯＨ）のレベルを約４０％より低く抑える必要があることを意味した。本発明の計量および分配用密封装置は、この制限を取り除き、軟水の皿洗い機の応用例のために、多分７０％までの苛性アルカリ濃度でより強力な洗浄剤粉末を配合することを可能にするであろう。これは単一の容器の中で４０％から５０％の「パワー」の増加を表すであろう。

多くの粉末は「スプレー／スクリーン」法を用いて供給することが全くできない。これらには、水を急速に吸収し、スクリーンのところでそれらを溶解することができる前にゲルに変化する傾向にある任意の粉末が含まれる。本発明の計量および分配用密封装置は、これを未然に防ぐ。

従来の技術の欠点は容器に取り付け可能な容器キャップ部材を含む本発明の容器のための計量および分配用密封装置によって克服される。容器キャップ部材は容器の内部に面して取り付けられるように構成された第１側と、容器の外部に面して取り付けられるように構成された第２側とを有する。計量チャンバは容器キャップ部材の中に配置される。

容器キャップ部材の第１側に取り付けられた少なくとも１つの通路を有する第１回転可能ディスク部材がある。容器キャップ部材の第２側に取り付けられた１つの通路をその中に有する第２回転可能ディスク部材もある。

ディスク部材が回転させられるとき、粉末材料は第１ディスク部材の中の１つの通路を通って、キャップ部材の計量チャンバの中に、それから第２ディスクの通路を通って順次進む。

１つの態様では、第１および第２回転可能ディスク部材は互いに連結される。
別の態様では、第２回転可能ディスク部材は駆動軸係合部分を含む。

さらに別の態様では、第２回転可能ディスク部材は駆動ギアの相補的なギアによる係合用のギアを含む。

好ましい実施形態では、キャップ部材は容器の相補的なねじに取り付けるためのねじを含む。

別の好ましい実施形態では、容器に取り付け可能な容器キャップ部材を含む粉末分配用装置であって、容器キャップ部材が容器の内部に面して取り付けられるように構成された第１側と、容器の外部に面して取り付けられるように構成された第２側とを有する粉末分配用装置が提供される。計量チャンバは容器キャップ部材の中に配置される。

少なくとも１つの通路をその中に有する第１回転可能ディスク部材であって、容器キャップ部材の第１側に取り付けられた第１回転可能ディスク部材がある。第２回転可能ディスク部材は通路をその中に有し、容器キャップ部材の第２側に取り付けられ、第１および第２回転可能ディスク部材が互いに連結され、第２回転可能ディスク部材は駆動軸係合部分を含む。駆動軸係合部分に連結された駆動軸、および駆動軸に連結された駆動部材もある。

ディスク部材が回転させられるとき、粉末材料が第１ディスク部材の中の１つの通路を通って、キャップ部材の計量チャンバの中に、それから第２ディスクの通路を通って順次進む。
米国特許第４０３２０５０号 米国特許第５４６９９９２号 米国特許第５００７５５９号

本発明の全体的な目的は粉末材料のための改良された分配用装置を提供することである。

別の目的は分配される粉末のためにシールを提供することができる粉末分配用装置である。

さらに別の目的は容器に容易に連結される前述のタイプの分配用装置である。

さらに別の目的は様々な駆動手段によって駆動することができる前述のタイプの分配用装置である。

さらに別の目的は分配される粉末材料を正確に計量することができる前述のタイプの分配用装置である。

本発明のさらなる目的および利点は次に続く好ましい実施形態の説明から明らかになるであろう。

図１〜５を参照して、計量および分配用密封装置全体１０は、密封装置１０を収納するための入れ物１４の中に支持された容器１２と組み合わされて示される。ソレノイド弁１８によって制御された取水導管１６は、水を入れ物１４の中に導入するために使用される。水溶液出口導管２０も入れ物１４に連通する。駆動部材２２は駆動軸２４を駆動し、駆動軸はカラー２６の中にシール２８でジャーナル支持される。

図２を参照して、計量および分配用密封装置全体１０は、３つの基本的構成要素からなることがわかる。直立した壁３１と、容器１２上の相補的なねじと係合するための雌ねじ３２とを備えるキャップ部材３０がある。突出した周辺壁３７ならびにカッタウェイ部分３８を備える回転可能ディスク３６もある。回転可能ディスク３６はキャップ部材３０の内部に置かれる。第３構成要素は突出した周辺壁４６と、突出部４９を有するスタブ軸４８とを備える回転可能ディスク４３である。これらは、突出部４９が回転可能ディスク３６の中のスロット４１に係合するように、キャップ部材３０の中の開口３４を通して嵌合する。回転可能ディスク３６および４３は、スタブ軸４８に連結された軸２４によって回転させられる。

計量および分配用密封装置またはそれぞれ図６、図７、図９および図１１に示した実施形態１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄは、それらがＡ、Ｂ、ＣまたはＤの接尾語をもつことを除いて、実施形態１０のために以前に説明したのと同じ基本的構成要素のいくつかを使用する。

実施形態１０Ａは容器１２Ａ用の２つの分配用密封装置ならびに駆動軸２４Ａ用の２つの駆動モータ６０Ａを示す。駆動軸２４Ａは回転可能ディスク４３Ａならびに図示しない内部回転可能ディスク３６Ａを回転させる。

図７および８に示す実施形態１０Ｂは、それが回転可能ディスク４３Ｂおよび３６Ｂを回転させるために異なる駆動機構を有する点において、１０のために示したものとは違っている。このことはモータ６２Ｂと、回転可能ディスク４３Ｂ上のリング・ギア６４Ｂと係合する駆動ギア６３Ｂによって達成される。ディスク３６Ｂの回転は回転可能ディスク４３Ｂおよび３６Ｂに連結されたスタブ軸４８Ｂによって行われる。別の相違点は計量および分配用密封装置１０Ｂのすぐ下にある水出口導管２０Ｂの位置である。以前に説明した構成要素の相互作用は図８に示してある。

図９、１０Ｃ実施形態は図７に示した１０Ｂ実施形態のものに類似しているが、回転可能ディスク４３Ｃ上のリング・ギア６８Ｃを駆動するためのウォーム駆動ギア６７Ｃに連結されたモータ６６Ｃを含む。スタブ軸４８Ｂはそれらの回転をもたらすためにディスク４３Ｃおよび３６Ｃに相互連結される。キャップ部材３０Ｃに対する回転可能ディスク３６Ｃおよび４３Ｃの位置決めは図１０に示してある。

図１１に示す実施形態１０Ｄは、ディスク４３Ｄおよび３６Ｄを回転させるためのさらに別の手段が示されている点において、図６、７および９に示す実施形態と異なる。この実施形態では、モータ７０Ｄは、駆動軸２４Ｄ上のスプロケット７８Ｄを次に駆動するチェーン７６Ｄを係合するためのスプロケット７４Ｄを有する駆動軸７２Ｄを駆動する。駆動軸２４Ｄは、スタブ軸４８Ｄに回転をもたらし、したがってディスク４３Ｄおよび３６Ｄに回転をもたらす。

動作
計量および分配用装置のより深い理解がその動作の説明によって得られるであろう。図１から５Ａおよび分配用密封装置１０を参照して、粉末材料を有する容器１２は入れ物１４の中で支持される。水が取水導管１６を通ってその中に導入されるであろう。計量および分配用密封装置１０は、キャップ部材３０を備える容器１２と、図３および図３Ａの位置に示す回転可能ディスク３６および４３とに取り付けられる。この位置において、粉末材料は、ディスク３６およびカッタウェイ３８によってそれが覆われていないので、キャップ部材３０の計量開口またはチャンバ３３の中に自由に入る。しかし、その通路が、壁３５などにより回転可能ディスク４３によって遮断されているので、それは入れ物１４の中に進むことはできない。駆動部材２２の起動および駆動軸２４の回転は上部回転可能フィーダ・ディスク３６および下部回転可能ディスク４３を図４および４Ａの位置に移動させる。この位置で、粉末材料は、計量チャンバになる開口３３にもう入ることができないことがわかる。ディスク３６および４３の連続した回転は、図５および５Ａに示すようにそれらを配置する。ここで、開口３３は、粉末材料が入れ物１４の中に流れ込み水と混合することを可能とするように開口４５の上に配置されることがわかる。それから、混合された材料は、水出口溶液導管２０を使って出ていく。

計量および分配用密封装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄの動作は計量および分配用密封装置１０Ａのために説明したものと実質的に同じである。説明した関連する駆動機構を備えるモータ６０Ａ、６２Ｂ、６６Ｃおよび７０Ｄによって示すように、違いは異なる駆動機構の使用である。

本発明の重要な特徴は回転可能ディスク３６および４３の回転に組み合わされたキャップ部材３０の固定位置にある。この特徴は計量開口３３中への粉末材料の正確なデポジットという利点を提供する。これは、容器１２内部の粉末の撹拌および計量開口３３の中への粉末材料の一貫したデポジットをもたらすディスク３６の回転によって行われる。キャップ部材３０をディスク３６および４３に対して固定させることの別の利点は、それをより容易に製造できることである。

本発明の分配用密封装置は入れ物の特定の構成と組み合わされて説明してきた。任意のタイプの入れ物をこの分配用密封装置と組み合わせて動作させることができることに留意すべきである。それらは必ずしも水を入れた入れ物をもつ必要はない。例えば、それらを、粉末材料がその中に事前に配置された液体を有する別の容器の中に落ちていく入れ物の中で使用し、その中で支持することもできる。分配用密封装置を水を使用する入れ物と組み合わせて使う必要もない。水とエーテルを含めて水混和性および水不混和性の溶媒などの他の液体を使うこともできる。

キャップ部材３０ならびにディスク３６および４３を製造するために好ましい材料はポリプロピレンである。しかし、ポリエチレンまたはテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ：登録商標）などの他の化学的耐性樹脂のプラスチック材料を使うこともできる。望むならば、潤滑剤をプラスチック材料に加えることができる。

本発明の趣旨の範囲内のすべてのそのようなかつ他の修正形態は添付の特許請求の範囲によって定義された範囲内にあると意図されるものである。

入れ物と組み合わされた本発明の粉末分配用装置を示す部分断面における側面図である。 分配用装置の構成部品の組立図である。 第１位置における分配用装置の上面図である。 第２位置における分配用装置を示す図３に類似した図である。 第３位置における分配用装置を示す図３に類似した図である。 図３の線３Ａ−３Ａに沿って取られた図である。 図４の線４Ａ−４Ａに沿って取られた図である。 図５の線５Ａ−５Ａに沿って取られた図である。 入れ物と組み合わされた分配用装置の別の実施形態の斜視図である。 別の実施形態を示す図１に類似した図である。 図７の実施形態用の駆動機構を示す部分断面図である。 さらに別の実施形態を示す図７に類似した図である。 駆動機構を示す図９の線１０−１０に沿って取られた図である。 さらに別の実施形態を示す図１に類似した図である。 図１１の実施形態用の駆動機構を示す図である。

Claims (12)

1. 容器から粉末材料を分配するための計量および分配用密封装置であって、
   前記容器に取り付け可能な容器キャップ部材であって、前記容器の内部に面して取り付けられるように構成された第１側と、前記容器の外部に面して取り付けられるように構成された第２側とを有し、計量チャンバが容器キャップ部材の中に配置される容器キャップ部材と、
   少なくとも１つの通路をその中に有する第１回転可能ディスク部材であって、前記容器キャップ部材の前記第１側に取り付けられた第１回転可能ディスク部材と、
   １つの通路をその中に有する第２回転可能ディスク部材であって、前記容器キャップ部材の前記第２側に取り付けられた第２回転可能ディスク部材とからなり、
   前記ディスク部材が回転させられるとき、粉末材料が前記第１ディスク部材の中の前記１つの通路を通って、前記キャップ部材の前記計量チャンバの中に、それから前記第２ディスクの前記通路を通って順次進む計量および分配用密封装置。
2. 前記第１および第２回転可能ディスク部材が互いに相互連結される請求項１に記載の計量および分配用密封装置。
3. 前記第２回転可能ディスク部材が駆動軸係合部分を含む請求項２に記載の計量および分配用密封装置。
4. 前記第１回転可能ディスクがカッタウェイ部分を有する請求項１に記載の計量および分配用密封装置。
5. 前記キャップ部材が前記容器の相補的なねじに取り付けるためのねじを含む請求項１に記載の計量および分配用密封装置。
6. ハウジングをさらに含み、前記計量および分配用密封装置の２つが前記容器に連結されかつ前記ハウジングの中に配置される請求項１に記載の計量および分配用密封装置。
7. 前記第２回転可能ディスク部材が駆動ギアの相補的なギアによる係合用のギアを含む請求項１に記載の計量および分配用密封装置。
8. 粉末分配用装置であって、
   容器に取り付け可能な容器キャップ部材であって、前記容器の内部に面して取り付けられるように構成された第１側と、前記容器の外部に面して取り付けられるように構成された第２側とを有し、計量チャンバが容器キャップ部材の中に配置される容器キャップ部材と、
   少なくとも１つの通路をその中に有する第１回転可能ディスク部材であって、前記容器キャップ部材の前記第１側に取り付けられた第１回転可能ディスク部材と、
   １つの通路をその中に有する第２回転可能ディスク部材であって、前記容器キャップ部材の前記第２側に取り付けられ、前記第１および第２回転可能ディスク部材が互いに連結され、第２回転可能ディスク部材が駆動軸係合部分を含む第２回転可能ディスク部材と、
   前記駆動軸係合部分に連結された駆動軸と、
   前記駆動軸に連結された駆動部材とからなり、
   前記ディスク部材が回転させられるとき、粉末材料が前記第１ディスク部材の中の前記１つの通路を通って、前記キャップ部材の前記計量チャンバの中に、それから前記第２ディスクの前記通路を通って順次進む粉末分配用装置。
9. 前記容器キャップ部材ならびに前記第１および第２回転可能ディスク部材を収納するための入れ物をさらに含む請求項８に記載の粉末分配用装置。
10. 前記入れ物が液体入口および液体出口を含む請求項９に記載の粉末分配用装置。
11. 駆動部材が前記入れ物の中に配置され、前記駆動部材が第２回転可能ディスク部材に動作可能に連結される請求項８に記載の粉末分配用装置。
12. 前記容器キャップ部材の２つならびに前記第１および第２回転可能ディスク部材ならびに前記第１および第２回転可能ディスク部材に動作可能に接続された駆動モータを囲む入れ物をさらに含む請求項８に記載の粉末分配用装置。
    

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