JP2010525997A - 液体分配器具 - Google Patents
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Abstract
Description
1.比較的高い流量で正確な量の液体を分配することが困難である。このことは、液体が粘性を有しており流れにくい(not runny)場合に特に当てはまる。可撓性チューブがポンプの作動の合間に元の形状に戻る必要があることから(すなわち、これを可能にするためにポンプの作動には時間差が必要となる)、蠕動ポンプの速度は制限されてしまう。蠕動ポンプは電力効率が比較的悪いことから、作動には比較的コストがかかってしまう可能性がある。また、蠕動ポンプのチューブは通常は磨耗するため、取替えが必要となる。さらに、容量スループットの割合が液圧(これは、様々な要因に応じて変化する)に比例することから、蠕動ポンプの正確性が制限されてしまう。正確性を高めるために液体を分配する速度を下げることが可能であるが、これは、このシステムが商業的に実行可能であるかどうかに大きく影響する場合がある。代わりに、高粘度の液体を高流量で分配することができる機械は複雑で高価になる傾向がある。
2.ポンプを組み込んだシステムの場合、液体がポンプ内に残る可能性があり、および/または、ポンプが、液体の最後の部分をバッグから吸い出すくらいに十分に強力ではない可能性がある。バッグを実質的に完全に空にするのに失敗すると液体が無駄になり、また、バッグが再利用される場合は、以下で考察する衛生上の問題が発生する。
3.従来技術の分配システムでは、分配システムの構成要素の中またはその上に液体の一部が残る可能性がある。このため、清潔さを維持するためおよび分配システムによって分配される液体が汚染される危険性を低下させるためには、分配システムは定期的に洗浄される必要がある。たとえ液体の容器が通常通りに閉じられたまたは密閉された状態であっても、容器が再充填されるときに可能性のある汚染要因物が入るのを回避するのは困難である。一般に洗浄が困難であるこのようなタイプのポンプのよい例としては容積式ピストンタイプのポンプがある。
4.従来技術の分配システムは構造が比較的複雑である。
使用時に可撓性バッグを支持するための支持体と、
可撓性バッグの末端部分に位置された可撓性バッグの出口に向かうように支持体に対して徐々に移動する、可撓性バッグの基部部分を受けるためように構成された取付器具と、を有しており、
それにより、使用時に制御される形で、可撓性バッグが徐々に巻き上げられて液体が基部部分から末端部分へと押し込まれ、液体が出口から分配される。
歯車モジュール=1の場合、歯車の歯数は12、歯車のPCDは12mmであり、相当する円周はπDとなる。結果、π×12mm=37.68mmとなる。
14,14F ノズル
16 保護キャップ
17,17B,17D 尾部
18,18B,18D 芯
20,20B,20C,22,22B,22C フィンガ(ロッド)
23 開口
24 平坦なプラテン
26 ヒンジ式蓋
28 ノズル保持箇所
30 回転方向可逆式電気ステッパモータ
32 大径歯車
34 第1のラック移動歯車
38,38E,52,52E 歯車ラック(ラック)
40 クレードル軸
42 端部軸
44 ばねピン
46 摺動チャネル
48 小径歯車
50 第2のラック移動歯車
56 クレードル
57 軸受面
58 近接センサ
59 受け面
60 押し出された液体
62 カメラセンサ
80 単一のロッド
82 渦巻きばね
Claims (29)
- 可撓性バッグから液体を分配するための液体分配器具であって、
使用時に前記可撓性バッグを支持するための支持体と、
前記可撓性バッグの基部部分を受けるように、および、前記可撓性バッグの末端部分のところに位置された出口に向かうように前記支持体に対して徐々に移動しながら前記可撓性バッグを巻き上げるように構成された取付器具と、を有し、
前記支持体が少なくとも1つのレールを有し、前記取付器具が、前記少なくとも1つのレールに沿って転動するように構成された少なくとも1つのローラと有効直径が変化するリールと有し、
それにより、使用時に制御される形で、前記可撓性バッグが徐々に巻き上げられて液体が前記基部部分から前記末端部分へと押し込まれて出口から分配され得るようになることを特徴とする液体分配器具。 - 前記出口がノズルを有し、前記支持体が、使用時に前記ノズルを受けるための開口を有することを特徴とする請求項1に記載の液体分配器具。
- 前記ノズルが開口を通って延在していることを特徴とする請求項2に記載の液体分配器具。
- 前記開口が、前記開口内の前記ノズルを着脱自在に保持する保持具を有することを特徴とする請求項2または3に記載の液体分配器具。
- 前記取付器具を前記可撓性バッグの前記末端部分に向かって移動させて前記可撓性バッグを前記基部部分から前記末端部分まで徐々に巻き上げるための駆動システムをさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記支持体が、前記可撓性バッグを下方から支持するための下側部分と、使用時に前記バッグの伸張を制限するための少なくとも1つの伸張制限部分とを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記下側部分が下表面であり、前記少なくとも1つの伸張制限部分が、前記下側表面の上方に離隔配置され、使用時に前記可撓性バッグの伸張に抵抗するように構成された上表面であることを特徴とする請求項6に記載の液体分配器具。
- 前記上側表面が、前記支持体の一方の端部のところに取り付けられるヒンジであることを特徴とする請求項7に記載の液体分配器具。
- 前記上側表面が、下方向に延在しており前記ノズルを開口内に保持する突起を有することを特徴とする請求項2に従属する請求項8に記載の液体分配器具。
- 前記リールが、少なくとも2つの離隔配置された細長取付部材を有し、これらが、使用時に前記可撓性バッグの前記基部部分を受けるためのスロットをその間に画定していることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 少なくとも1つの前記取付部材の少なくとも一部分が弾性材料から作られており、それにより、前記取付部材の周りで前記可撓性バッグが徐々に巻かれるときに、前記少なくとも1つの取付部材が曲がって前記取付部材間の距離が縮まり、前記リールの有効直径が縮小されることを特徴とする請求項10に記載の液体分配器具。
- 前記取付器具が2つのローラを有し、前記リールが2つの取付部材を有し、各ローラが、前記取付部材の隣接する端部に直接にまたは間接的に接続されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記取付部材の中間領域が付勢装置によって接続されることを特徴とする請求項12に記載の液体分配器具。
- 前記付勢装置が少なくとも1つの圧縮ばねであることを特徴とする請求項13に記載の液体分配器具。
- 前記付勢装置が少なくとも1つの引張ばねであることを特徴とする請求項13に記載の液体分配器具。
- 前記リールが、少なくとも1つの軸、および、前記少なくとも1つの軸と前記可撓性バッグの前記基部部分とを相互接続させる少なくとも1つのばねを有し、それにより、前記可撓性バッグが徐々に巻き上げれるときに、前記少なくとも1つのばねが圧縮されて前記リールの有効直径が縮小されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記ばねが前記軸の少なくとも一部分を囲む渦巻きばねであり、前記軸に取り付けられる内側縁部と前記可撓性バッグの前記基部部分に装着されるように構成された外側縁部とを有しており、それにより、前記可撓性バッグが前記渦巻きばねの周りで徐々に巻かれるときに、前記渦巻きばねが圧縮されてその有効直径が縮小され、その結果前記リールの有効直径が縮小されることを特徴とする請求項16に記載の液体分配器具。
- 前記駆動システムが、前記または各それぞれのレールに沿って前記または各ローラを回転させるように構成されることを特徴とする請求項5から17のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記駆動システムが電気ステップモータおよび制御ユニットを有することを特徴とする請求項18に記載の液体分配器具。
- 前記支持体が2つのレールを有し、前記取付器具が2つのローラを有し、前記リールがそれらの間に取り付けられ、端部がそれぞれのローラに接続されることを特徴とする請求項18または19に記載の液体分配器具。
- 前記ローラおよびレールが、互いに嵌合されるように構成された歯を有しており、それにより、前記取付器具が回転することにより前記取付器具が確実に前方に移動するようになることを特徴とする請求項20に記載の液体分配器具。
- 前記バッグが、食品用のプラスチック、エラストマ材料、シールドペーパー、シールドファブリック、ゴム、またはテフロン(登録商標)から作られていることを特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記可撓性バッグの断面積が変化し、それにより、使用時の前記出口からの液体の分配が、前記可撓性バッグを漸進的に巻くことと実質的に比例するようになることを特徴とする請求項22に記載の液体分配器具。
- 前記取付器具の移動を制御する制御ユニットと、分配される液体を受けるための受け面と、前記制御ユニットに動作可能に接続される1つまたは複数のセンサとをさらに有し、前記1つまたは複数のセンサが、液体が分配される箇所と実質的に一直線上に並ぶように配置され、また、液体が分配された箇所の大きさを測定して、前記取付器具の漸進的な移動を停止、中断または逆行させることにより液体のさらなる分配を停止または中断させるために関連データを前記制御ユニットへ送るように構成されたことを特徴とする請求項1から23のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記1つまたは複数のセンサが、液体が分配された箇所の断面測定値を記録するように構成され、この場合、前記制御ユニットが、前記断面測定値から液体が分配された箇所の容量を導出するように構成されたことを特徴とする請求項24に記載の液体分配器具。
- 前記1つまたは複数のセンサのうちの少なくとも1つが、分配された液体の高さおよび半径を測定するように構成されたことを特徴とする請求項24または25に記載の液体分配器具。
- 前記1つまたは複数のセンサが近接センサまたは位置センサを含むことを特徴とする請求項24から26のいずれか一項に記載の液体分配器具。
- 前記近接センサまたは位置センサが光学センサであることを特徴とする請求項27に記載の液体分配器具。
- 前記1つまたは複数のセンサが重量センサを含むことを特徴とする請求項24に記載の液体分配器具。
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