JP4271568B2 - 容器芯出し装置および方法並びに容器 - Google Patents

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Description

【0001】
関連出願に対するクロスリフェレンス
本出願は2000年10月27日に出願された米国特許出願第09/697、963号の一部継続出願であり、その全ての内容を参照により本明細書に組み入れる。
【発明の背景】
本発明は一般に、撹拌装置その他の器具がその中で作動する容器の中に収容されるサンプル物質の調製または試験に関する。より具体的には、本発明はかかる容器の撹拌装置に対するかかる容器の芯出しまたは位置合わせに関する。
製薬業界では、容器中のサンプル薬品その他の物質を撹拌することが、サンプル製造工程における重要な工程となっている。かかる工程の例としては、錠剤またはカプセルのような医薬品から成分が放出される速度(rate)を、制御された条件の下で試験および分析するために行われるものが含まれる。この工程の各工程、試験時間、溶解媒体、および溶解試験で使用される装置が、試験にかけられる当該物質に対して有効であると認められるためには、合衆国薬局方(USP)が発表したような、確立されて広く認識された指針に適合しなければならない。
【0002】
溶解試験を実施するために利用される装置は、典型的には試験容器を取り付ける複数の開口の配列を有する容器プレートを含む。この工程が容器内の媒体を加熱することを必要とする場合は、容器プレートの下に水浴糟が備えられ、各容器が水浴糟中に少なくとも部分的に浸漬されて加熱された水から容器中の媒体に熱を伝達できるようにすることが多い。試験装置の一構成例(例えばUSP−NF装置1)では、金属製の駆動シャフトに円筒形バスケットが取り付けられ、薬品サンプルがこのバスケット内に投入される。1つのシャフトとバスケットの組み合わせが手動または自動で降下させられ、容器プレートに載置された各試験容器内に入り、シャフトとバスケットが回転させられる。試験装置の別の構成例(例えばUSP−NF装置2)では、ブレードタイプのパドルが各シャフトに取り付けられ、薬品サンプルは容器の底に達するように各容器内に投入される。USP25−NF19の<711>章の一般的な要件に適合した手順では、各シャフトの中心軸がどの点においても容器の鉛直軸から2mmよりも大きく外れないように、各シャフトをそれぞれの容器内で位置決めしなければならない。
【0003】
そのため、シャフトがその中で作動する容器のある種の使用においては、容器および特にその内側表面がシャフトに対して同軸的に位置合わせされることが重要な基準であり、この基準を満たすために様々なアプローチが採用されてきた。
Hoferらに対する米国特許第5403090号で開示された1つのアプローチでは、容器プレート中で撹拌シャフトに関して安定した中央の位置に、標準的なUSP溶解試験容器をロックするための、容器の位置合わせ構造の少なくとも2つの実施態様が提供されている。容器のフランジ部が容器プレートの上部に載置されるように、容器プレートの開口の1つを通して容器が延びる。
【0004】
米国特許第5403090号で開示された1つの実施態様による容器の位置合わせ構造は、容器の内面に対して下向きに垂下するテーパー形状の円筒部分と、リングを取り囲む環状のガスケットとを有するリングを含む。容器の位置合わせ構造が容器に押しつけられると、環状ガスケットは容器位置合わせ構造と容器のフランジ部の間で圧縮される。容器プレートには、容器プレートの各開口に隣接して取り付け受け具が固定されている。容器位置合わせ構造には更に、取り付け受け具に滑って挿入され、蝶ナットおよび対応するネジ付きスタッドで固定される水平のブラケットアームが含まれる。ブラケットアームはまた、容器プレートの特定の容器位置に対応したモーターおよび撹拌シャフトの取り付けアセンブリを支持する。
【0005】
米国特許第5403090号で開示された別の実施態様では、容器位置合わせ構造は容器プレートに固定された複数の取り付けブロックを含む。容器プレートの各開口の上に1つの取り付けブロックが配置される。各取り付けブロックは、容器の内面に対して下向きに垂下するテーパー形状の円筒部分を含む。取り付けブロックは、容器プレートから上向きに突出する対応した位置合わせピンに嵌合する2つの位置合わせ穴を有する。
【0006】
Brinkerらに対する米国特許第5589649号で開示された容器位置合わせの別のアプローチでは、容器プレート中の各開口に、開口の周囲に120°間隔で円周上に配置された3つの位置合わせ治具が備えられる。各位置合わせ治具は、開口の上方の領域中に延設された2つの半剛性の位置合わせアームまたは突起を含む。容器のフランジ部は位置合わせアームの上部に載置され、位置合わせアームの各対が容器の外面に接触し、それにより容器が位置合わせ治具によって支えられる。位置合わせアームは、容器を撹拌エレメントに対して位置合わせするために、容器がその中に取り付けられた容器プレートの開口内で容器を中心に合わせる圧縮または「対称バネ」の力を及ぼすと説明されている。
【0007】
現在の容器芯出しシステムの多くは、溶解試験装置の容器の周囲に、受け入れがたい大きな設置面積を必要とする。本分野の通常の技術を有するものであれば理解できるように、もっと小さな面積を占める容器芯出しシステムは、全装置をより小さく設計することを可能にする。薬品研究施設の建設と維持に関わる費用を考えると、小さな装置の使用が非常に望ましい。
更に現在の容器芯出しシステムは、容器の製造材料となる引き抜きガラス管の肉厚に対する製造公差と容器の製造プロセスそのものの公差が、多くの場合低くて、しかも/またはバラツキを有することを考慮に入れるために、2つ以上の部品の操作を必要とする。「溶解検討グループ」第一巻、29.2節(VanKel Technology Group、1999)に述べられているように、ガラス製容器は大きな内径のガラス管から手作業で製造できる。旋盤に似た回転装置にガラス管を取り付けて熱を加え、そして管を切り離して半球その他の形状の底部を形成するように封止する。容器を吹いて望みの形状にする間、連続的に熱を加える。この労働集約形の作業では、完成したガラス製品に寸法のバラツキが生じる可能性がある。プラスチック製容器は型で成形するのでもっと高い公差で製造できるが、プラスチック製容器は薬品との親和性を有し、また昇温速度が遅いために、多くの用途において一般に望ましくない。そのため、低い公差の問題に十分に対応した容器芯出しシステムを開発することが現在求められている。
【0008】
容器芯出しシステムを提供することへの、現実的かつ効果的な解決策に対する持続的なニーズが存在すると考えられる。本発明は、これらの問題および容器の芯出しおよび位置合わせに関する他の問題に鑑みて行われた。
そこで本発明の目的は、容器の内部表面と、容器内に挿入される撹拌エレメントあるいは他のスピンドルまたはシャフトタイプの器具との間に同軸関係を容易にかつ素早く達成するようになされた容器芯出し装置および方法を提供することである。
【0009】
本発明の別の目的は、フランジの付いた部分が独立した取り外し可能な構造部品となっている、複数部品からなるフランジ付き容器を提供することである。
本発明の他の目的は、フランジの付いた部分を容器壁にロックし、またそれから取り外すことのできるフランジ付き容器を提供することである。
本発明の更に別の目的は、液体処理装置または溶解試験装置を備えた容器プレートのような、容器プレートへの取り付けを改良するようになされた容器を提供することである。
【0010】
【発明の概要】
本発明は一般に、容器の内側表面とそれに対応するシャフトの間に高い同軸度を実現しかつ維持する、容器の芯出しまたは位置合わせシステムを提供する。本発明は、容器とシャフトまたはその他容器内に延びてその中で作動する細長い器具の間に同軸関係が望まれるあらゆる用途に、有利に利用される。ある種のタイプの容器プレートまたはラックの上または中に1つ以上の容器が取り付けられるサンプル処理または溶解装置に関して、本発明は特に有用である。本発明は広い意味で、構造的に区別されたロック用フランジ部を有する容器を提供するものであると特徴づけられる。
【0011】
本発明の1つの実施態様によれば、容器を容器プレートに取り付けたときに、スピンドルに関して向上した芯出しを行うように容器が適合させられる。容器は容器壁と、環状のスペーサ部材および固定またはロックエレメントからなる。容器壁は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。スペーサ部材は容器溝に嵌合し、容器壁に関して外側に延び、第一の横端面および第二の横端面に終端部を有する。固定エレメントは、第一および第二の横端面の近傍でスペーサ部材と係合する。
【0012】
本発明の別の実施態様によれば、スペーサ部材は外部表面と、第一の横端面と、第二の横端面と、第一の接線方向の穴および第二の接線方向の穴を含む。第一の接線方向の穴は、スペーサ部材の外部表面の第一の外側開口から第一の横端面の第一の内部開口まで延設されている。第二の接線方向の穴は、スペーサ部材の外部表面の第二の外側開口から第二の横端面の第二の内部開口まで延設されている。第一および第二の横端面はそれらの間のギャップを規定する。第一および第二の接線方向の穴は、一般にスペース部材の曲面に接する線に沿って延設される。固定エレメントは、第一および第二の接線方向の穴の中に配置される。固定エレメントは第一の内側開口を通り、ギャップを横切り、そして第二の内側開口を通り、固定エレメントが第一および第二の接線方向の一般に接線に沿って移動して、スペーサ部材に係合してスペーサ部材を容器溝内に締め付けあるいはロックするようになされる。
【0013】
本発明の更に別の実施態様によれば、容器芯出しシステムは容器と、環状のスペーサ部材と、固定エレメントと、エラストマー製の部品とからなる。容器は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。スペーサ部材は容器溝に嵌合し、容器に対して外側に延び、第一の横端面および第二の横端面に終端部を有する。第一および第二の横端面はそれらの間のギャップを規定する。スペーサ部材は接線方向の穴と環状の溝を含む。接線方向の穴は、スペーサ部材の曲面に一般に接する線に沿って延設される。固定エレメントは接線方向の穴の中に、スペーサ部材と係合してギャップを横切って延びるように配置される。エラストマー製の部品は環状の溝の中に配置される。
【0014】
本発明の他の実施態様によれば、容器芯出しシステムは外側表面および容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む容器と、容器溝に嵌合させられて容器に対して外側に延びる環状のC形リング部材と、容器溝に対してリング部材を締め付ける手段とからなる。
本発明のさらなる実施態様によれば、容器芯出しシステムは容器の外周面に沿って切り込まれた精密な溝に嵌合するリング部材に接して配置される半径方向の延長エレメントを含む。
【0015】
本発明の更に別の実施態様によれば、エラストマー製の部品の代わりに複数の付勢ベアリングが使用される。
本発明の更に他の実施態様によれば、容器芯出しシステムは容器の位置合わせをする表面を容器芯出しシステムに与える手段を有する。
本発明のさらなる実施態様によれば、容器芯出しシステムは容器プレートと、容器と、環状のスペーサ部材と、機械的接触エレメントとからなる。容器プレートは容器プレート開口を含む。容器プレート開口は、共同して環状の肩部を規定する第一の縁と第二の縁を含む。容器は容器プレート開口を通って延び、外側表面と容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。スペーサ部材は容器溝に嵌合し、容器プレートの開口の第一の縁上に配置される。スペーサ部材は第一の横端面および第二の横端面に終端部を有する。機械的接触エレメントは、第一および第二の横端面でスペーサ部材と係合するように配置される。
【0016】
本発明はまた容器の中に延びるシャフトに対して容器を同軸に位置合わせする方法であり、フランジの無い容器本体の外側表面の周囲に形成された溝の中に環状部材が嵌合し、それにより複数部分からなるフランジ付き容器を形成する方法を提供する。リング部材に係合する固定エレメントを利用することにより、リング部材は容器溝内にロックまたは締め付けられる。
本発明は更に、容器芯出しシステムを組み立てる方法を提供する。フランジの無い容器本体の外側表面の上に外周溝が形成される。スペーサ部材が第一の横端面および第二の横端面に終端部を有し、第一および第二の横端面がそれらの間にギャップを規定するように、環状のスペーサ部材を形成できる。スペーサ部材内に接線方向の穴を形成して、接線方向の穴がスペーサ部材の曲面に一般に接する線に沿って延び、スペーサ部材のギャップを介して互いに対抗する2つの穴部分を含むようにする。固定エレメントを備え、接線方向の穴においてスペーサ部材と係合するようになされる。容器溝にスペーサ部材を嵌合して、複数部品からなるフランジ付き容器を形成する。固定エレメントの位置を接線方向の穴に対して調整することにより、スペーサ部材は容器溝の中に固定される。
【0017】
本発明の別の実施態様によれば、容器を容器プレート内に取り付けたときに、スピンドルその他の器具に関して向上した芯出しを行うように容器が適合させられる。容器は容器壁と、リング部材と磁気エレメントとからなる。容器壁は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。リング部材は容器溝に嵌合し、容器壁に関して外側に延びる。磁気エレメントはリング部材によって支持される。
【0018】
本発明の更に別の実施態様によれば、磁気エレメントを支持するリング部材は、リング部材の第一の横端面とリング部材の第二の横端面によって規定されるギャップに終端部を有する。固定エレメントは第一および第二の横端面においてリング部材と係合する。
本発明の更にまた別の実施態様によれば、容器を容器プレートに取り付けたときに、スピンドルその他の器具に関して向上した芯出しを行うように容器が適合させられる。容器は容器壁と、上部リング部材と、下部リング部材と、磁気エレメントおよび固定エレメントからなる。容器壁は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。上部リング部材は容器溝の中に嵌合し、容器壁に関して外側に延びる。上部リング部材は第一の上部リング部材の端面と第二の上部リング部材の端面に終端部を有する。第一および第二の上部リング部材の端面の間で上部ギャップが規定される。下部リング部材は、上部リング部材と接してこれに隣接する容器溝内に嵌合し、容器壁に関して外側に延びる。下部リング部材は第一の下部リング部材の端面と第二の下部リング部材の端面に終端部を有する。第一および第二の下部リング部材の端面の間に下部ギャップが規定され、上部ギャップとほぼ位置合わせされる。磁気エレメントは下部リング部材に取り付けられ、上部リング部材によって覆われる。固定エレメントは上部および下部リング部材の第一および第二の端面の間に延設される。
【0019】
本発明の他の実施態様によれば、容器を容器プレートに取り付けたときに、スピンドルその他の器具に関して芯出しされるように容器が適合させられる。容器は容器壁と、リング部材と、磁気エレメントおよび固定エレメントからなる。容器壁は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。リング部材は容器溝の中に嵌合し、容器に関して外側に延びる。リング部材は外側表面と、第一の横端面と、第二の横端面と、第一および第二の接線方向の穴を含む。第一の接線方向の穴は、リング部材の外側表面の第一の外側開口から第一の横端面の第一の内部開口まで延び、第二の接線方向の穴はリング部材の外側表面の第二の外側開口から第二の横端面の第二の内部開口まで延びる。第一および第二の横端面はそれらの間にギャップを規定する。第一および第二の接線方向の穴は、リング部材の曲面に一般に接する線に沿って延設される。磁気エレメントはリング部材によって支持される。固定エレメントは第一および第二の接線方向の穴の中に配置される。固定エレメントは第一の内部開口を通り、ギャップを横切り、そして第二の内部開口を通って延び、リング部材と係合して第一および第二の接線方向の穴の一般に接線に沿って固定エレメントが移動するようになされる。
【0020】
本発明の更に他の実施態様によれば、容器芯出しシステムは外側表面と容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む容器と、容器溝内に嵌合して容器に対して外側に延びる環状のスペーサ部材と、スペーサ部材によって支持される磁気エレメントと、容器溝に対してスペーサ部材を締め付ける手段とからなる。締め付け手段はスペーサ部材の穴に係合する固定エレメントを含むことができる。
本発明の更にまた他の実施態様によれば、容器芯出しシステムは容器プレートと、容器と、環状スペーサ部材と、第一および第二の磁気エレメントとからなる。容器プレートは第一の磁気エレメントを含み、また容器プレートの開口も含む。容器は容器プレートの開口を通って延びる。容器は外側表面と、容器の外側表面の外周に形成された容器溝を含む。環状スペーサ部材は容器溝内に嵌合し、容器プレート上に配置される。第二の磁気エレメントはスペーサ部材によって支持され、磁石の吸引力によって第一の磁気エレメントと位置合わせされる。
【0021】
本発明のさらなる態様によれば、容器中に延びるシャフトに対して容器を同軸に位置合わせする方法が提供される。フランジの無い容器本体が用意され、この容器の外側表面の周囲の円周方向に形成された溝を有する。容器の溝に環状のスペース部材が嵌合する。スペーサ部材は第一の磁気エレメントを含む。容器本体とスペーサ部材は共同して複数部品からなるフランジ付き容器を形成する。スペーサ部材に係合する固定エレメントを利用することにより、スペーサ部材は容器の溝の中に固定される。
【0022】
本発明の目的のいくつかを上に述べたが、添付図面を参照して以下の説明を読むことにより他の目的も明らかになるであろう。
【0023】
【発明の実施の形態
図1および2に、本発明による一般に参照符号10で示される容器芯出し/位置合わせシステムで、溶解試験装置と組み合わせて使用するのに特に適したものを示す。広く言えば、容器芯出しシステム10は一般に、20で示される容器と、一般に30で示される容器位置合わせリングとを含む。容器20は内側表面22Aと外側表面22Bを有する容器壁22を含む。好適な実施態様では容器20は、例えば側方円筒部20Aと底部半球部20B(ただし底部20Bは平たいか、くぼみをつけるか、あるいはその他適当な形状でも良い)とを有する標準的なUSP容器の変形である。容器位置合わせリング30は容器20のフランジ部分として機能するが、しかし好適には別個の部品として備えられ、容器20を複数部分からなる設計として特徴づけられるようにする。容器20は好適にはガラス(または他の透明)材料で構成され、位置合わせリング30は好適にはPVCまたはテフロン(登録商標)のような高分子材料で構成される。位置合わせリング30はC形状をしており、従って図4に最も良く示されるようにギャップ34で隔てられた2つの横端面32Aおよび32Bに終端部を有する。図2に特に示されるように、容器壁22の外側表面22Bに環状の溝24が精密に切削または研磨加工され、内側表面22Aと同軸となる。内側表面22Aに対して適切に環状溝24を形成する1つの方法は、内側表面22Aで旋盤を取り付けて容器20の水平の中芯軸Lの周囲に旋盤を動かしながら環状溝24を切削することである。
【0024】
位置合わせリング30は環状溝24内に取り付けられる。環状溝24は、引き抜きガラス管に固有の、あるいはガラス製造工程で生じる可能性のあるバラツキを取り除く。また、本開示から明らかとなるであろうが、容器芯出しシステム10は容器20の内側表面22Aと、シャフト状の撹拌器具80のような容器20内で作動する器具あるいは容器20内にその中心軸Lに沿って延びるようになされたその他任意の器具との間の同軸関係を保証する。更に位置合わせリング30は容器20から手で、あるいは工具を使用して簡単に取り外せるように設計される。
【0025】
図4を参照して、接線方向のネジ50の様な固定手段を使用して、位置合わせリング30を環状溝24内で容器20の外周の周りに圧入、締め付けまたは他の方法で固定し、それによって位置合わせリング30を容器20に関して正しい位置に効果的にロックする。接線方向のネジ50を受け入れるために、位置合わせリング30を貫通して位置合わせリング30の曲面に一般に接する方向に接線方向のネジ穴36が形成される。ここに例示する実施態様では、接線方向の穴36は横端面32Aおよび32Bの間のギャップ34を横切り、接線方向の穴36が2つの一般に位置合わせされた穴部分36Aおよび36Bを含むようになされる。第一の穴部分36Aは位置合わせリング30の外側表面38と第一の横端面32Aの間に延び、外側表面38の外側開口41Aと、第一の横端面32Aの内部開口43Aで開放する。同様に、第二の穴部分36Bは位置合わせリング30の外側表面38と第二の横端面32Bの間に延び、外側表面38の他の外側開口41Bと、第二の横端面32Bの内部開口43Bで開放する。
【0026】
接線方向のネジ50は固定エレメントの1つのタイプに過ぎず、他のタイプが本発明の中で動作するように適合させることが可能であることが理解されるであろう。既存の、または後に開発される他の固定具が、同じ目的を果たすか、あるいは接線方向のネジ50と同じように機能することが見出される可能性がある。好適には、第二の穴部分36Bは大径部分36B’を含んで第二の穴部分36B内の肩部36B”を規定し、第一の穴部分36Aは接線方向のネジ50のネジと噛み合うようになされたネジを切った部分36A’を含む。この様にして、適切な工具(図示せず)を第二の外部開口41Bを通って第二の穴部分36B内に挿入し、接線方向のネジ50の頭部分52と動作可能に係合させることができる。接線方向のネジ50を回転し、または接線方向の穴36に対するその位置を調整することは、工具以外の手段を使用しても可能であることが理解されるであろう。接線方向のネジ50は、第一の穴部分36Aのネジを切った部分36A’との移動可能な係合関係に力でねじこまれ、その頭部分52は第二の穴部分36B内の肩部36B”との係合関係に押し込まれるので、接線方向のネジ50の回転は、接線方向の穴36に対する接線方向のネジ50の位置を調整するように作用し、それによりギャップ34の幅を調整し、また位置合わせリング30の最も外側の直径と形状を変更して位置合わせリング30を所定位置で締め付けまたはロックする。
【0027】
図3を参照して、容器20は容器プレート60内に取り付けられるように適合させられる。本発明によれば、容器プレート60は一般に62で示され容器20を受けるように変更されている1つ以上の開口を含む。その意味で、変更された容器プレート60は容器芯出しシステム10の一部を構成すると考えることができる。容器プレートの各開口62は、容器プレート60の第一の縁64と第二の縁66によって規定されるがこれらは共に、位置合わせリング30がそれによって係合される環状の肩部68を規定する。好適には位置合わせリング30は環状溝45を含み、そして環状のガスケットまたはOリング(あるいは他のエラストマー製芯出し手段)のような取り外し可能な弾力性のある、あるいはエラストマー製の部品70が、位置合わせリング30および容器20と同軸状態で環状溝45内に嵌合させられる。
【0028】
位置合わせリング30はスペーサ手段として作用し、精密な環状溝24と容器プレート60の第二の縁66の間に設けられる環状ギャップを橋渡しして、かつ長手方向の軸Lに関して容器20の同軸状態を確立することがわかるであろう。同時に、エラストマー製部品70は容器20の外部摩擦面または半径方向の延長の役割を果たし、かつ位置合わせリング30と開口62の内径(すなわち容器プレート60の第二の縁66)の間にできる小さな(また可変である可能性のある)環状ギャップを橋渡しする手段として機能する。すなわちエラストマー製部品70の使用はシールの通常の役割を果たすのではなく、長手方向の軸Lと撹拌器具80に関する容器20の同軸状態の達成を補強するのである。
【0029】
更に、エラストマー製部品70によって得られる外部摩擦面は、容器20が容器プレート60内のその取り付け位置から変位するのを防止することがわかる。容器プレート60の1つまたは複数の容器20が水浴糟内に浸漬され、しかも1つまたは複数の容器20が浮力のために上方に変位させられるほどに1つまたは複数の容器20内の媒体が減少したような場合には、この後者の機能は有利である。エラストマー製部品70は、それに対応する容器20がかかる浮力によって容器プレート60から「飛び出す」のを防止するのである。
【0030】
図5を参照して、本発明による位置合わせリングの別の実施態様を一般に130で示す。図5は、スペーサ手段および同軸状態を保証する手段としての本発明による位置合わせリングが、上で述べた位置合わせリング30のようなCリング以外の形状を取ることができることを図示するものである。図5では例として、位置合わせリング130は2つ以上の部分130Aおよび130Bを含み、それにより2つ以上のギャップ134Aおよび134Bを規定する。それに加えて、2つ以上の接線方向の穴136Aおよび136B(一般に位置合わせされた穴部分を有する)と、それに対応する接線方向のネジ150Aおよび150Bが備えられる。
【0031】
図6に示す本発明の別の実施態様では環状溝145が、図3に示す位置合わせリング30(あるいは図5に示す位置合わせリング130)の中に形成されるのではなく、一般に162で示す容器プレート開口内に形成される。環状溝145は修正された容器プレート160の第二の縁66内に延びる。環状溝145内にはエラストマー部品70が嵌合する。これにより、エラストマー部品70は容器プレート開口162の内側の摩擦表面として働き、ギャップの橋渡しおよび同軸位置決め機能を遂行する。
【0032】
図7Aに示す本発明の別の実施態様では、ギャップの橋渡しおよび同軸位置決め手段はエラストマー部品70ではなく、半径方向に外側を向いて(バネ負荷などにより)付勢されたベアリングまたは窪み270A、270Bおよび270Cの形を取る。例として、3つのベアリング270A、270Bおよび270Cが備えられ、円周上で互いに120°の間隔で配置される。各ベアリング270A、270Bおよび270Cとそれに対応する付勢メカニズム275A、275Bおよび275Cは、フランジ付き部分230(これは容器220と一体に製造されるかまたは上で述べた他の実施態様におけるように独立した取り外し可能な部品として提供することができる)の中に、またはそれによって支持される。従って、ベアリング270A、270Bおよび270Cはフランジ付き部分230から外に向かって延び、容器プレート260の容器プレート開口262と接触するように付勢されて、容器220の同軸状態を達成する。本実施態様では、フランジ付き部分230もまた開口262も環状ギャップ45(図3参照)または145(図6参照)を必要としない。ただし、ベアリング270A、270Bおよび270Cのそれぞれの位置における開口262の内径に沿って、適合した形状のくぼみ280A、280Bおよび280Cを備えて、ベアリング270A、270Bおよび270Cの外形を少なくとも部分的に受けるようにすることができる。
【0033】
図7Bを参照して、ベアリング270A、270Bおよび270Cとそれらに対応する付勢メカニズム275A、275Bおよび275Cのそれぞれの向きが反転されており、フランジ付き部分230’(これは容器220と一体に製造されるか、または上で述べた他の実施態様におけるように独立した取り外し可能な部品として提供することができる)に向かって半径方向内側に付勢されるようになされている。各ベアリング270A、270Bおよび270Cとそれに対応する付勢メカニズム275A、275Bおよび275Cは、容器プレート260’内に、またはそれによって支持される。従って、ベアリング270A、270Bおよび270Cは容器プレート260’の開口262’から内側に向かって延び、フランジ付き部分230’と接触するように付勢されて、容器220の同軸状態を達成する。図7Aに示した実施態様と同様、フランジ付き部分230’もまた開口262’も環状ギャップ45(または145)を必要としない。ただし適合した形状のくぼみ280AA、280BBおよび280CCを、ベアリング270A、270Bおよび270Cのそれぞれの位置におけるフランジ付き部分230’の外径に沿って備えて、ベアリング270A、270Bおよび270C外形を少なくとも部分的に受けるようにすることができる。
【0034】
図8に示す本発明の更に別の実施態様では、一般に300で示される容器芯出しまたは位置合わせシステムは、磁石の吸引力を利用して容器20を適切に芯出しまたは位置合わせする。前に説明した実施態様と同様に、一般に310で示される環状すなわちリング部材が容器壁22の外周部分の周囲に沿って形成された円周方向の溝24の中に嵌合される、複数部品からなるシステムが提供される。前と同様に、1つ以上の接線方向のネジ50および対応する構造的特徴(またはクランプのような他の固定エレメント)を使用して、リング部材310を溝24に固定できる。この特定の実施態様では、システム300に1つ以上の磁気エレメント312が備えられ、かかるシステム300がその中に取り付けられる開口の近傍に支持される補完的磁気エレメントと相互作用する。図8に示される好適な実施態様では、リング部材310は、磁気エレメント312がその中に配置される取り付け穴314を含む。図8に示される具体的な実施態様では、リング部材310は一般に310Aで示される上側部分すなわちリング部材と、一般に310Bで示される下側部分すなわちリング部材の2つの部分からなる。1つまたは複数の磁気エレメント312は、上部リング部材310Aまたは下部リング部材310Bのいずれかに取り付け、あるいはそれによって支持することができる。図示した実施態様では、磁気エレメント312は下部リング部材310Bの取り付け穴314の中に配置され、上部リング部材310Aは下部リング部材310Bと取り外し可能な接触状態に置かれ、磁気エレメント312の露出した上部表面を覆い、それによって磁気エレメント312の完全な被覆を実現する。
【0035】
リング部材310によって支持された磁気エレメント312を、容器プレートの開口すなわち取り付け穴の近傍に支持された補完的な磁気エレメントと相互作用させることにより、適切な位置合わせまたは芯出しが達成される。図9を参照して、容器プレート320の開口322を取り囲む容器プレート320の一部の裏側を図示する。1つ以上の磁気エレメント324(想像線で示す)は、容器プレート320に支持されて、容器プレート320の各開口322の外周に配置される。図9に示される具体的な実施態様では、磁気エレメント324は容器プレート320の底面320Aから垂下する取り付けブロック326内に収納される。取り付けブロック326は容器プレート320と形成するか、あるいは底面320Aに取り付けられる別の部品として用意することもできる。容器プレート320で支持される磁気エレメント324が精密に位置決めされて、各容器20を各開口322内に挿入または取り付けた時に、各磁気エレメント324がリング部材310(図8参照)に支持された磁気エレメント312の対応する1つに磁力で引きつけられるようにする。その結果、リング部材310の各磁気エレメント312が容器プレート320の対応する磁気エレメント324と同軸的に位置合わせされるまで、リング部材310を伴った容器20が磁気的な吸引力によって回転および/または平行移動して、位置合わせの軸は磁気エレメント312と磁気エレメント324の各対の長手方向の中心軸となる。この自己芯出しまたは自己位置合わせが行われた後は、容器20は磁気エレメント312および324の各対に関して局所化された磁力の影響で、正しく芯出しされた位置に保持される。
【0036】
図10は容器プレート320の一部の上面図であり、容器20が容器プレート320の1つの開口322内に取り付けられて、自己位置合わせが行われた状態を示す。図11の部分破断断面図にも、磁気的な吸引力によって生じたこの位置合わせと、一対の磁気エレメント312、324の互いの近さ、およびそれら相互の位置合わせ状態が示されている。図11には更に、リング部材310を容器プレート320の最上部表面320Bに載置するのではなく、容器プレート320の水平面333と鉛直面すなわち側面335によって規定される容器プレート320の肩部331内にリング部材310を配置できることを示している。
【0037】
図12は、2つの部分で構成されるリング部材310を多少詳しく図示する。上部リング部材310Aは、上部ギャップ345によって隔てられる2つの横端面341と343に終端部を有する。同様に、下部リング部材310Bは、下部ギャップ355によって隔てられる2つの横端面351と353に終端部を有する。上部リング部材310Aが下部リング部材310Bと接触させられると、上部ギャップ345は下部ギャップ355と位置合わせされて単一のギャップを構成するがこのギャップの幅は、第一および第二の穴部分36Aおよび36Bと外部開口41Aおよび41Bを有する接線方向の穴36の中で、接線方向のネジ50を調整することにより変えることができる。図12に示される具体的な実施態様では、下部リング部材310Bの各横端面351および353の形状はそれぞれの肩部361および363を規定して、その結果下部ギャップ355が段差を有する外形となるようになされる。この構成は、上部リング部材310Aの横端面341および343において、あるいはその近傍で上部リング部材310Aから垂下する突起366および368を受けるのに有用である。上部リング部材310Aが下部リング部材310Bの上に載置されると、突起366および368はそれぞれ肩部361および363と係合する。そのため、下部リング部材310Bの横端面351および353を互いに向かって付勢する接線方向のネジ50の効果は、同様に上部リング部材310Aの横端面341および343をも互いに向かって付勢する。突起366および368は、接線方向の穴36の第一および第二の穴部分36Aおよび36Bと干渉しないような寸法に作られる。
【0038】
上部リング部材310Aと下部リング部材310Bの相互作用の機能は、互いに交換できることが理解されるであろう。すなわち、接線方向の穴36とそれに関連する構造的な特徴は、下部リング部材310Bではなく上部リング部材310Aの上に形成することができて、下部リング部材310Bは段付きギャップを規定することができ、かつ突起366および368は下部リング部材310Bから延びて上部リング部材310Aの段付きギャップを規定する表面と係合することができる。更にまた、磁気エレメント312は下部リング部材310Bではなく上部リング部材310Aによって支持することができる。
【0039】
ここで図13を参照して、一般に410で示されるリング部材が容器20に嵌合して、システムが容器プレート420内に取り付けられるという、本発明の更に別の実施態様が示される。この特定の実施態様ではリング部材410は、取り付け穴414内におけるように、1つ以上の半径方向に向けられた磁気エレメント412を支持し、そして容器プレート410は取り付け穴426内におけるように半径方向に向けられた磁気エレメント424を支持する。対応する一対の磁気エレメント412および424の間の磁気的な吸引力のために、容器20の自己芯出しまたは自己位置合わせが行われ、磁気エレメント412および424は互いに半径方向に対向する。この実施態様では、磁気エレメント412および424は、容器20の長手方向の軸L(図8参照)に一般に垂直すなわちそれを横切る軸に沿って配置されていることに注意すべきである。それに対して図8−11に示した実施態様では、磁気エレメント312および324は容器20の長手方向の軸Lと一般に平行な軸に沿って配置されている。
【0040】
以上の説明から、容器をその容器内で作動すると想定される撹拌エレメントその他の細長い器具に対して芯出しまたは位置合わせするための、有用なシステムを本発明が提供することが理解される。
本発明の範囲から逸脱することなく本発明の様々な詳細を変更することが可能であることが理解されるであろう。更に、以上の説明は説明のためのものであって限定を意図するものではなく、本発明は請求項によって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による容器芯出しシステムの斜視図である。
【図2】 図1に示した容器芯出しシステムに、容器芯出しシステムと共に動作可能なシャフト状器具をつけ加えたものの垂直断面図である。
【図3】 本発明による容器プレート上に取り付けられた容器芯出しシステムの垂直断面図および部分破断図である。
【図4】 本発明によるリング部材の内部の横断面を示す容器芯出しシステムの部分破断した詳細斜視図である。
【図5】 本発明の1つの実施態様によるスペーサ部材あるいは取り外し可能フランジ部の上部平面図である。
【図6】 容器プレート内に取り付けられた容器芯出しシステムの別の実施態様の詳細垂直断面図および部分破断図である。
【図7A】 本発明の1つの実施態様による容器芯出しシステムにおいて、付勢された半径方向部材を使用したものの上部平面図である。
【図7B】 本発明の別の実施態様による容器芯出しシステムにおいて、付勢された半径方向部材が図7Aに示した半径方向部材とは違う方向に向けられているものの上部平面図である。
【図8】 本発明の別の実施態様による容器芯出しシステムで、磁石を使用したものの分解斜視図である。
【図9】 図8に示した容器芯出しシステムの取り付けを可能にするために磁石を含む容器プレートの一部の底部平面図である。
【図10】 図9に示した容器プレート内に取り付けられた図8の容器芯出しシステムの上部平面図である。
【図11】 図8〜10に示した容器芯出しシステムの実施態様の詳細垂直断面図および部分破断図であり、本発明による1対の磁石の相互作用を示す。
【図12】 本発明による2つの部分からなる容器位置合わせリングの一部の前面正面図である。
【図13】 本発明の別の実施態様による容器プレート内に取り付けられた容器芯出しシステムの上部平面図である。
【符号の説明】
10 容器芯出し装置
20 容器
22 容器壁
24 容器溝
30 リング部材
60 プレート
80 攪拌器具
312 第一の磁気エレメント
324 第二の磁気エレメント

Claims (15)

  1. 容器を攪拌装置の容器プレート内に取り付けたときに当該容器内に延びる攪拌器具に関して芯出しを行うように適合させられた容器芯出し装置であって、
    (a)前記容器に取り付けられ、容器壁の外側表面の外周に形成された容器溝に嵌合し、前記容器壁に関して外側に延びるリング部材と、
    (b)前記リング部材の所定位置に支持された第一の磁気エレメントと、
    (c)前記容器プレートの所定位置に設置され、前記リング部材を前記容器プレート開口に取り付けたときに、前記第一の磁気エレメントと吸引しあって前記容器の位置合わせを行うための第二の磁気エレメントと、
    を有してなることを特徴とする、容器芯出し装置。
  2. 前記容器プレートの前記開口は、共働して環状の肩部を規定する第一の縁と第二の縁を含み、前記リング部材は前記第一の縁の上に配置される、請求項1記載の容器芯出し装置。
  3. 前記第二の磁気エレメントが前記容器プレートの前記開口の第一の縁の下側位置で前記容器プレートによって支持される、請求項2記載の容器芯出し装置。
  4. 前記容器プレートの前記開口の前記第一の縁に近い位置で前記容器プレートから延設された取り付けブロックを有し、前記第二の磁気エレメントが前記取り付けブロックによって支持される、請求項3記載の容器芯出し装置。
  5. 前記容器壁が長手方向の軸の周りに同軸に配置され、前記第一および第二の磁気エレメントが長手方向の軸に対して一般に平行な方向に沿って互いに位置合わせされる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の容器芯出し装置。
  6. 前記容器壁が長手方向の軸の周りに同軸に配置され、前記第一および第二の磁気エレメントが前記長手方向の軸に対して一般に垂直な方向に沿って互いに位置合わせされる、請求項1又は請求項2記載の容器芯出し装置。
  7. 前記リング部材が上側および下側部分を含み、下側部分は窪みを含み、前記第一の磁気エレメントは前記窪みの中に配置され、前記上側部分は前記下側部分と接して前記第一の磁気エレメントを包囲する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の容器芯出し装置。
  8. 前記リング部材の上側部分は第一および第二の上側部分の端面に終端部を有し、前記第一および第二の上側部分の端面の間に上部ギャップが定義され、前記リング部材の下側部分は第一および第二の下側部分の端面に終端部を有し、前記第一の下側部分と第二の上側部分の端面の間に下部ギャップが定義され、前記上部ギャップが一般に前記下部ギャップと位置合わせされ、かつ前記容器が前記上部ギャップまたは前記下部ギャップを横切って前記リング部材と係合する固定エレメントを有する、請求項7記載の容器芯出し装置。
  9. 前記リング部材が第一の横端面および第二の横端面に終端部を有してそれらの間にギャップを規定し、前記容器が第一および第二の横端面で前記リング部材と係合する固定エレメントを有する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の容器芯出し装置。
  10. 前記リング部材がリング部材の曲面に一般に接する線に沿って延びる接線方向の穴を含み、前記固定エレメントが前記接線方向の穴において前記リング部材と調整可能な係合をするように配置されている、請求項8または請求項9記載の容器芯出し装置。
  11. (A)前記リング部材が第一および第二の外部開口を有する外部表面を含み、
    (B)前記接線方向の穴が、前記第一の外側開口から前記第一の横端面の第一の内部開口まで延びる第一の接線方向の穴部分と、前記第二の外側開口から前記第二の横端面の第二の内部開口まで延びる第二の接線方向の穴部分を含み、
    (C)前記固定エレメントが前記第一および第二の接線方向の穴の中に配置され、前記第一の内部開口と前記第二の内部開口を通って延び、前記第一および第二の接線方向の穴部分の一般に接線に沿って調整され、前記容器溝内におけるリング部材の嵌合のきつさ加減を調整する、請求項10記載の容器芯出し装置。
  12. 容器を攪拌装置の容器プレート内に取り付けたときに当該容器内に延びる攪拌器具に関して前記容器を同軸に位置合わせする方法であって、
    (a)外側表面に沿って外周方向に形成された容器溝を有するフランジの無い容器本体を用意し、
    (b)前記容器溝の中に、第一の磁気エレメントを所定位置に支持する環状のスペーサ部材を嵌めあわせ、
    (c)前記スペーサ部材と係合する固定エレメントを利用して前記スペーサ部材を前記容器溝内に固定することによって、フランジ付き容器を形成し、
    (d)前記フランジ付き容器を、前記容器プレート開口に取り付ける各工程からなり、
    前記容器プレート開口の外周部には、前記第一の磁気エレメントと吸引しあって前記容器の位置合わせを行うための第二の磁気エレメントが配置されていることを特徴とする、容器芯出し方法。
  13. 2つの部分からなる前記スペーサ部材を用意する工程を有し、前記スペーサ部材の第一の部分が前記スペーサ部材の第二の部分に接触し、前記第一の磁気エレメントが前記第一および第二の部分によって包囲される、請求項12記載の容器芯出し方法。
  14. 前記スペーサ部材を前記容器溝内に嵌合する工程が、固定エレメントを使用して前記スペーサ部材を係合することを含む、請求項12または請求項13記載の容器芯出し方法。
  15. 容器を攪拌装置の容器プレート内に取り付けたときに当該容器内に延びる攪拌器具に関して芯出しを行うように適合させられた容器であって、
    外側表面の外周に形成された容器溝を含む容器壁と、
    前記容器溝に嵌合し、前記容器壁に関して外側に延びるリング部材と、
    前記リング部材の所定位置に支持され、当該リング部材を前記攪拌装置の前記容器プレート開口に取り付けたときに前記攪拌装置への位置合わせを行うための第一の磁気エレメントと、を有してなり、
    前記第一の磁気エレメントは、前記リング部材を前記容器プレートの前記開口に取り付けたときに、前記容器プレートの所定位置に設置された第二の磁気エレメントと吸引しあって前記容器の位置合わせを行うことができることを特徴とする、容器。
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