JP5037280B2 - 粉末状物又はペースト状物の適量分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定された用量の粉末又はペースト形状の物質を分配する装置に関する。

この種類の適量分配装置は、特に少量の、例えば毒性物質を小さい標的容器内に高精度に分配するのに適用される。しばしばそのような受け容器は天秤上に配置されて、適量分配装置から送出された物質を秤量し、その後物質が一定の仕様に従ってさらに処理されることができるようにする。

分配される物資は、例えば分配ヘッドが装備された源容器に包含される。物質を適量分配装置の小さい出口開口部を介して外部に送出し、狭い断面の開口部を備えた容器内に標的化された流れとなって充填できるようにするのが望ましい。

注入可能な稠度の乾燥した及び／又は粉末状の物質、例えば有色顔料の適量分配装置は公知の技術水準に属し、現在使用されている。例えば、米国特許第５，１４５，００９号Ａには、下面に閉鎖可能な出口を備えた源容器からなる適量分配装置が説明されている。閉鎖要素として、その装置は円錐状の弁体を有し、該弁体は上部に向かってより狭くなり、出口オリフィスを開くため下向き方向に垂直に可動であり、開位置にある時には回転可能であり、かつ物質を出口開口部に向けて前進させる手段を装備している。さらに、駆動シャフトが源容器を貫通し、後者の上面を越えて延長し、そこで駆動シャフトは駆動機構に連結される。源容器はその下面に適量分配装置に取付けられる接続フランジ部を有する。いくつかの圧力シリンダが源容器の蓋に作用し、そのストローク行程が出口開口部、従って源容器からの送出し速度が制御されるのを許容する。この種類の適量分配装置における弁体は、分配される物質用量の正確な制御を許容するため、できるだけ遊動をなくして源容器に着座される必要がある。さらに、マイクログラム範囲での用量の分配には駆動機構と所定の場所に着座した源容器との間に非常に厳密な接続が要求される。それというのは、適量分配工程の最終段階において、残りの物質量は弁体の回転角度及び垂直ストローク位置の微細な変化により解放されるからである。

適量分配装置への源容器の取付けに課される要求条件に鑑みて、先の説明の配列は、源容器と、源容器に対する適量分配装置の機械的な境界接続部とが、源容器が適量分配装置内に装着された時に、駆動シャフトが駆動機構に連結されるのを許容するため互いに非常に精確に調和されなければならないという不利点を有する。この要求条件に関連づけられた厳格な嵌合及び位置の公差は部品の製造を非常に高価のものにする。さらに、接続フランジ部の設計によっては、所定の場所に源容器を装着することは要求される整列操作のため時間を浪費する作業である。この適量分配装置はそれ故適量分配装置が据付けられる箇所のインフラストラクチュアに強く依存する。

先の説明の適量分配装置を使用することにおける限界に鑑みて、本発明はそれ故源容器が迅速かつ簡単に交換されるのを許容する適量分配装置を提供する目的を有する。

この目的を満たす粉末又はペースト形状の物質の適量分配装置は、駆動装置と、該駆動装置内に装着されることができる源容器とを備え、閉鎖体を備えた適量分配ヘッドが前記源容器が動作位置にある時に該容器の下面に配列され、前記閉鎖体は駆動機構によって回転されることができ、かつ前記源容器内に可動に拘束された閉鎖シャフトに接続される。該閉鎖シャフトは該シャフトが前記源容器の上面を貫通する通過領域にカプラ部分を有する。該カプラ部分は前記駆動装置の駆動シャフトに連結されかつこれから連結解除されるよう形態づけられている。前記源容器は第１の形状要素をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置に形成された第１の対応要素と形状嵌合係合を有し、かつ前記駆動シャフトの回転軸と直交する平面内で前記カプラ部分を該駆動シャフトとの関連で精確に位置決めするのに役立つ。前記源容器は第２の形状要素をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置に形成された第２の対応要素と形状嵌合係合を有し、かつ、動作位置にある時に、前記適用分配ヘッドを該適量分配ヘッドの下方に配列される標的容器との関連で精確に位置決めするのに役立つ。

２つの接続領域の使用により、２つの境界面での相互位置決めが達成される。源容器と駆動装置との間の第１の境界面は、駆動シャフト及び閉鎖シャフト間の連結係合に関係し、一方第２の境界面は標的容器の充填口との関連で適量送出し出口開口部の位置決めに関係する。

この配列は公知の技術水準に対しいくつかの利点を与える。第１の形状要素はある平面内でのみ位置を規定し、第２の形状要素は残りの空間座標を規定するので、静定の機械的接続が源容器と駆動装置との間に成立される。従って、第１及び第２の形状要素間の距離に関し何ら厳格な寸法公差は必要とされない。さらに、源容器の温度関連の高さの変化は本システムに内部応力をもたらさない。異なった源容器間の小さい寸法差は高さ調節可能駆動接続によって又はカプラ部分における長さ調節によって補償されることができる。

同様に、源容器の及び駆動装置の個々の部品の長方形の形態はもはや重要ではない。源容器は任意の所望の形状を有することができる。第１の形状嵌合部分をカプラ部分に近接近させて配列し、また第１の対応要素を駆動シャフトに接近させて配列することにより、この駆動装置及び源容器間の境界面は大きな努力又は費用なしに規定することができる。同じことは、適量分配ヘッドに近接近して配列される第２の形状要素、及び第２の対応要素に対して正確に位置決めされることができる標的容器の充填口にも当てはまる。標的容器の位置決め補助装置として、例えば天秤の荷重受け器にマーキングを、又は標的容器に調和させた形態の荷重受け器を使用することが考えられる。

異なった長さの源容器を同じ駆動装置に使用できるようにするため、第１の対応要素の第２の対応要素までの距離は好ましくは調節可能であり、該距離を源容器の第１の形状要素と第２の形状要素との間の距離に調和させることができるようにする。異なった長さの源容器を使用することは様々な利点を有する。例えば、同じ断面寸法の源容器を異なった容積をもって製造することができる。同一の断面積を使用するということは、源容器が互いに長さにおいてのみ異なり、それ故駆動装置に対する周辺手段及び境界面は変更しなくてもよいことを意味する。大きい容器に少量の物質を保存することは不可能ではないが、大きい容器の管理等に要求されるより大きいスペースに加え、源容器内の大きいデッド容積は望ましくない。デッドスペースを占める媒体、例えば空気は、該容器に保存される物質のより速い経時変化をもたらすことができる。源容器はまた非常に高価な物質に使用されることが意図されているので、異なった容積容量の容器を利用可能にそろえることは有利である。従って、分配される量が少量であれば、容器内のデッド容積がより小さくなり、物質の一部が付着し得る内面がより小さくなるようにすれば、これにより分配に利用可能な実際の物質量は減じられるであろう。

適量分配工程中に少しでも物質がこぼれるのを防止するため、第２の対応要素と標的容器の充填口との間の距離、又は−源容器が駆動装置に着座している時は−適量分配ヘッドと標的容器の充填口との間の距離が調節可能であれば有利である。従って、異なった容器高さの標的容器を適量分配ヘッドの下に配置することができる。

好ましくは、閉鎖シャフトの回転軸、駆動シャフトの回転軸、及び該当する場合は標的容器の充填口領域の中心は、源容器が駆動装置に据付けられて使用の用意ができた時に、互いに一列をなす。

本発明のさらなる態様の下では、駆動装置は力測定装置、特に天秤に電気的に及び／又は機械的に接続される。後者は適量分配中に適量分配工程の制御及び調整のための適当な制御及び調整データを収集する。制御及び調整の量、特に時間の関数としての重量値の変化は、制御及び調整ユニット内で処理でき、その出力値は好適な仕方で駆動装置を制御することができる。天秤は荷重受け器の、具体的には秤量皿の領域の中心が適量分配ヘッドの下方に置かれて、偏心荷重配置のために起り得る過誤を回避するよう、好ましくは配置される。標的容器は適量分配工程中荷重受け器上に休止し、これにより重量データの連続的な収集、従って適量分配工程の制御及び調整が許容される。

前述のように、異なったサイズの源容器を利用可能とすることは利点を与えるが、他方ではそれは製造及び管理等にかなりの追加的な費用を伴う。本発明のさらなる形態において、それ故源容器は、底端部が適量分配ヘッドに接続されかつ上端部が蓋に解除可能に及び／又は一体に接続された筒形の中央部分を有する。好ましくは、通過領域と第１の形状要素は蓋に形成され、一方第２の形状要素は適量分配ヘッドに形成される。異なった長さの中央部分により、源容器の容積は簡単な仕方でユーザのニーズに適合させることができる。

筒状の中央部分は回転軸と直交する任意の断面輪郭を有することができる。筒状の中央部分はさらに必ずしも棒状である必要はなく、その断面輪郭はまたその全長にわたって変動することもできる。断面が全長にわたって一定のままの源容器において、源容器の容積は筒状中央部分の長さによって決定することができる。

第１の形状要素は、駆動装置との関連で源容器を駆動シャフトの回転軸と直角をなす平面でのみ位置決めする必要があるので、第１の形状要素は好ましくは円筒形又は樽状の形態である。しかしながら、第１の形状要素はまた、該形状要素に少なくとも第１の対応要素と係合する接触箇所がその回転軸と直交して延長する平面内で円をなして配列され、この円の中心が閉鎖シャフトの回転軸上にあるのであれば、任意の形状を有することができる。この形状要素は理想的には筒状に形態づけられ、同時に閉鎖シャフトの通過領域及び／又は閉鎖シャフトが接続されるカプラ部分を取巻く。

源容器を荷重の方向との関連で水平に駆動装置内に装着できるよう、第１の対応要素は好ましくはフォーク状部分を有し、該フォーク状部分の長穴は幅が第１の形状要素と調和し、長穴の底部は第１の形状要素のための位置規定休止ストップとして設計される。

しかしながら、源容器が所定の場所に装着された時に、第１の形状要素が振動の結果第１の対応要素から振りほどかれることもあり得るので、源容器はこのように形態づけられた駆動装置から落下することもあり得る。このため、好ましくは第１の対応要素に保持ラッチを配列し、該保持ラッチが、源容器が所定の場所に装着された後に、少なくとも第１の形状要素又は源容器と相互に作用し、源容器が偶然に落下しないよう固定する。

源容器をすべての空間的な方向に対し安定した位置に保つため、本発明概念は上述の第２の形状要素を含み、該形状要素は源容器が所定の場所に着座した時に第２の対応要素と協働して形状嵌合係合する。すべての空間的な方向に関する安定した位置決めは、少なくとも１つの球面帯域にしてその中心が閉鎖シャフトの回転軸上にある球面帯域を包含する第２の形状要素の形態によって、好ましくは達成される。第２の対応要素は荷重方向に狭くなるテーパを備えた少なくとも１つの切抜き又は切欠きを有する。この切欠きには少なくとも３つの接触点が形成され、該接触点は駆動シャフトと直交する平面内に、駆動シャフトから等距離にて配列され、かつ源容器が所定の場所に着座した時に前述の球形帯域と接触し、これにより源容器は駆動装置及び標的容器に対してその空間位置が規定される。３つの接触点の場合、球の中心から接触点らまでの任意の２つの半径の間に囲まれた角度は好ましくは１８０°より小さい。さもなければ安定した着座位置はもはや保証されないであろう。源容器の嵌合及び位置公差に関して前述した問題、特に容器の縦軸と座部との間の直角の要求条件、はこの球形の着座接触によって取除かれる。

フォーク歯間の長穴の少なくとも底部に荷重方向に狭くなる円錐形の側面を有するフォーク状の対応要素は製造が特に容易である。源容器が所定の場所に装着された時、源容器は、駆動装置及び源容器間に存在し得るいかなる角度変位又は源容器の真直度にかかわらず、球形帯域と円錐側面との間の接触線に沿って位置決めされ、支持される。

理想的には、源容器又は少なくとも第１の形状要素は、閉鎖シャフトの回転軸に対し回転対称をもって形態づけられる。従って、駆動装置内に装着される工程において、源容器はその回転軸に対して位置独立的である。駆動装置内に装着された後、源容器はその回転軸のまわりを自由に回転できる。このことは、形状嵌合連結により、例えば手動で源容器を、連結部分が接合し合うことができるまで閉鎖シャフトの回転軸に対し正しい位置へと回転させることができるという利点を有する。

源容器が駆動装置内で駆動装置における回転軸のまわりを自由に回転できるのであれば、他に駆動装置から又は外側から源容器に導入されるトルクを奪うのに役立つ回転変位に対する固定要素があるべきである。

溝に係合する簡単な突出部は回転変位に対する固定要素の目的に適うことができる。この突出部がばね要素を介して駆動装置に接続されれば、例えば、回転対称設計の源容器を、まず駆動装置内に装着し、次いで突出部が源容器に形成された溝に嵌るまで閉鎖シャフトの回転軸のまわりを回転させることが可能である。もちろん、溝を駆動装置に形成し、突出部を源容器に形成することもできよう。

さらに、回転変位に対する固定装置にばね要素が装備されれば、固定装置は駆動機構を超過荷重から保護するのにも役立とう。ばね力、より具体的にはプレテンション力を設定することにより、最大伝達可能トルクを設定することが可能である。

本発明による適量分配装置は迅速な源容器の交換のため設計されているので、源容器は好ましくはＩＤマーク又はＩＤエミッタ、例えばバーコード、マトリクスコード又はＲＦＩＤタグを担持する。ＩＤ読取装置は駆動装置の好適な箇所に配列できる。

源容器の識別、あるいは該当する場合はＩＤエミッタへのデータの保存又は源容器への特定のデータの印刷に支障がないことを確実にするため、識別マーキング又は識別エミッタは識別読取装置との関連で整列されるべきである。位置整列は、回転変位に対する固定装置が少なくとも１つの戻り止め位置を有すればこれによって生じさせることができる。この位置整列により、読取装置領域の位置は精確に規定される。保存された又は印刷されたデータは、例えばそれぞれの源容器の長さを含むことができよう。この情報は駆動装置によって呼び出され、第１の対応要素と第２の対応要素との間の距離を自動的に調節するのに役立とう。

実際的な点として、先の説明の形状要素及び対応要素は、わずかな持上げが駆動装置内の着座位置から源容器を取外すのに十分であるよう設計される。適量分配工程中に源容器が駆動装置から飛出すのを防止するため、駆動装置にラッチング装置を装備して、所定の場所に着座した源容器が少なくとも動作段階中に閉鎖シャフトの回転軸との関連で軸方向に変位しないようにするのに役立たせることができる。

本発明のさらなる実施の形態において、適量分配装置には源容器の取扱装置を付加えることができる。オートメーション化された工程を運転する可能性を提供するため、少なくとも源容器は、取扱装置の可動要素、例えばロボットアームがつかむことができる好適な手段を有する必要がある。そのような手段の例として、源容器は、その回転軸と直交する平面内で源容器の周りを少なくとも途中まで延長する少なくとも１つのフランジ部にして、該フランジ部の縁部に形成されかつ荷重の方向を指す少なくとも１つの第１の突出部を備えたフランジ部を有することができる。

好ましくは、少なくとも１つのフランジ部及び少なくとも１つの第１の突出部は、閉鎖シャフトに対して同心となるよう形態づけられる。回転対称形態のため、源容器は閉鎖シャフトの回転軸に対して位置独立的であり、このことはオートメーション化された工程の運転を著しく簡単にする。

取扱装置は少なくとも１つのピックアップ要素をさらに含み、該ピックアップ要素は前記フランジ部及び前記少なくとも１つの第１の突出部と形状嵌合係合を提供するよう形態づけられる。ピックアップ要素は、少なくとも１つのフォーク状座部及び少なくとも１つの凹所及び／又は第２の突出部をもって形態づけられる。少なくとも１つのフォーク状座部は、源容器がピックアップ装置に着座した時に、少なくとも部分的にフランジ部の座部として役立つ。源容器が取扱中にフォーク状の座部から落下するのを防止するため、前記少なくとも１つの凹所は前記少なくとも１つの突出部を部分的に又は完全に囲み、又は第２の突出部が第１の突出部と係合する。源容器は、閉鎖シャフトの回転軸の方向における直線移動により座部内に装着され又はこれから持上げられる。この概念により設計された座部は、源容器を駆動装置内に装着しかつこれから取外す操作をオートメーション化する簡単なやり方を提供する。

複数の物質の混合には通常いくつかの源容器の使用が要求される。それらが駆動装置に着座していない間は、それらを適量分配装置の近くにマルチユニット台に入れて保存することができる。マルチユニット台は取扱装置に一体に組込むことができ、あるいは取扱装置から分離することができる。

好ましくは、取扱装置は駆動装置に接続され、かつ少なくとも１つのメモリユニットが取扱装置及び／又は駆動装置に配列される。メモリユニットはマルチユニット台に保存された源容器のそれぞれの位置、及び例えば源容器の長さ等の特定のデータを保存するのに役立つことができる。

本発明による適量分配装置の詳細は、図面に示された実施の形態の例の説明から明らかとなる。

発明の実施の形態

図１は、駆動装置１５０と、該駆動装置内に装着しかつこれから取外すことができる源容器１１０とを備えた適量分配装置１００を示す。駆動装置１５０は上部分１５７及び底部分１５８を含み、これらは実質的に荷重の方向に互いに向かってかつ互いから離れるよう直線移動することができる。これにより、異なった長さの源容器１１０、１１０’を使用することが可能となる。源容器１１０の簡単な交換及び安全で正確な適量分配操作を確実にするため、源容器１１０及び駆動装置１５０は、形状嵌合による相互係合のため調和した形態の好適な機械的、あるいは機械的電気的な接続要素を装備される必要がある。源容器１１０は少なくとも１つの形状要素１１１を含み、該形状要素は、上部分１５７に形成され又はこれに接続された第１の対応要素１５１によって、荷重方向と直交して延長する平面内の規定された位置に保たれる。源容器１１０は少なくとも第２の形状要素１２１をさらに有し、該形状要素の駆動装置１５０に対する空間位置は、底部分１５８に形成され又はこれに接続された第２の対応要素１８１によって規定される。源容器１１０、特にその送出しオリフィスはこれにより標的容器２００と正確に整列される。

図１の源容器１１０の基本的な輪郭は円筒形である。しかしながら、源容器は原則として、例えば四角形、六角形又は八角形の外部又は内部断面等の異なった形状を有することもできる。駆動装置１５０の所定の場所に装着された源容器１１０はその動作位置においてその縦軸が荷重の方向に整列されて方向づけられる。適量分配ヘッド１２２が源容器１１０の下端部に配列される。適量分配ヘッドには閉鎖体（図面には示されず）が組込まれ、該閉鎖体は回転するよう駆動されることができ、かつ源容器１１０内に可動に拘束された閉鎖シャフト１３２に接続される。源容器１１０の本体は筒状中央部分１１２として形態づけられ、かつ上部にて蓋１１３により閉鎖される。蓋１１３及び筒状中央部分１１２は互いに一体式に接続されることもできる。蓋１１３は通過領域１３０を有し、閉鎖体から離れる方向に向く閉鎖シャフト１３２の端部が該通過領域にて回転可能に拘束されかつ源容器１１０の外側に突出る。閉鎖シャフト１３２のこの端部はカプラ部分１３１を含み、該カプラ部分はこの実施の形態において四角形の輪郭をもって形態づけられ、かつ少なくとも適量分配工程中は、駆動装置１５０に組込まれた駆動機構１５５に連結スリーブ１５４を介して接続される。連結接続部を係合させるため、駆動機構１５５又は少なくとも該駆動機構に接続された駆動シャフト１５６は好ましくは荷重方向に直線変位できるべきである。もちろん、四角形輪郭のカプラ部分の代わりに、形状嵌合又は圧力連結係合に基づくカプラにして、両カプラ半分が簡単なやり方で互いに分離できる任意のカプラを使用することができよう。しかしながら、連結装置の選択において、通常の適量分配操作時中に両カプラ半分間に少しでも滑りがあってはならないということは重要な考慮事項である。それというのは、適量分配方法によっては、これは適量分配装置１００の精確さを損いうるからである。

源容器１１０と駆動装置１５０との間の機械的な接続を実現する簡単なやり方もあり、それは第１の形状要素１１１を円筒形又は球形の形状又はたる状とし、フォーク状形態の第１の対応要素１５１と係合させる設計を用いることである。適量分配装置１００の正確さを損わないよう、荷重方向と直交する平面内での形状嵌合接続はできるだけ遊びがないようにするべきである。フォーク状の第１の対応要素１５１の長穴の幅は好ましくは第１の形状要素１１１の直径と調和する。さらに、長穴の底部１５２は形状要素１１１の休止ストップとして役立ち、かつ、源容器１１０が所定の場所に着座している時に、該容器の上部分１５７及び下部分１５８からの距離を規定する。第１の形状要素１１１が第１の対応要素１５１から滑脱するのを防止するため、ばね付勢された保持ラッチ１５３が、図２に示すように形状要素１１１を長穴の底部１５２に押し付ける。源容器１１０を駆動装置１５０から取外すため、保持ラッチ１５３を電気機械的に又は空気圧で開くことができる。図１及び図２に図示するように、保持ラッチの鼻部に好適な形状が与えられていれば、十分な力を適用して源容器１１０を取外すことにより、保持ラッチ１３５は形状要素１１１によって側部に押しやることができる。ばね押しの保持ラッチ１５３及び／又は長穴の底部１５２は他に電気的接触子を有することができ、該接触子は、源容器１１０が所定の場所に装着されている時に、第１の形状要素１１１上の又は源容器上の調和する接触子と接触し、これにより源容器１１０及び駆動装置１５０間に電気的接続を成立させる。この種類の電気的接続は、源容器の接地接続として又は後述するように識別目的のためにも使用することができる。

第２の形状要素１２１と協働する第２の対応要素１８１は、源容器１１０を荷重方向と直交して延長する平面内で位置決めするのに役立つばかりでなく、源容器１１０を規定された仕方で荷重方向においても支持する。第２の形状要素１２１は、球形帯域にして該球の中心が源容器１１０の縦軸上にある球形帯域を有する。第２の対応要素１８１は同様にフォーク状の形態である。長穴の底部１８２は荷重方向に狭くなる円錐状の側面又は面取り部１８３を有する。源容器１１０が所定の場所に装着された時に、球形帯域１２１は側面１８３上に休止し、リング状の着座接点を形成する。適量分配ヘッド１２２の形態、及び第２の形状要素１２１が適量分配ヘッド１２２上に位置決めされる箇所によっては、第２の対応要素のフォーク状設計をやめることは可能である。第２の対応要素１８１’は、円筒形の切欠き、又は図３に断面図で示すように荷重方向に狭くなる切欠きを有することもできる。第３の変形例は図４に略図で示され、形状要素１２１の球形帯域のための三点支持体を形成する突出部１８４をもって形態づけられた第２の対応要素１８１”を示す。

駆動装置１５０は係止装置１６０をさらに有し、該係止装置は、図２に示すように、源容器１１０が所定の場所に着座している時に該容器の蓋１１３に作用し、かつ源容器が荷重と逆方向に移動できないよう源容器を固定する。係止装置もまた他に、保持ラッチ１５３に関して上述した源容器との電気的接続を有して、機械的に、電気機械的に又は空気圧で作動されることができる。電気的接続部は例えば保持ラッチ１５３を作動させるスイッチとして使用でき、あるいはそれらの信号は源容器が実際に所定の場所にあることの制御装置への確認のために使用することができる。さらに、蓋には切欠き１１４が形成されている。源容器１１０が所定の場所に着座した時に、この切欠き１１４は回転変位に対する固定要素１７０によって係合され、源容器１１０に作用するトルクを受け、これを打消す。固定要素１７０は、この実施の形態の例では簡単な弾性舌片として形態づけられ、源容器１１０が所定の場所に装着された時に、固定要素１７０との関連で切欠き１１４の位置に何ら注意を払う必要がない。駆動機構が駆動シャフト１５６を介して閉鎖シャフト１３２に連結され、トルクが閉鎖シャフト１３２に作用するとすぐに、源容器１１０は固定要素１７０が切欠き１１４に嵌るまで引きずられて回転する。もちろん、源容器１１０を手動で正しい位置まで回転させることもできる。固定装置として、弾性舌片ばかりでなく、ボルト、ピン、掴みつめその他を使用することもできよう。固定装置１７０もまた、保持ラッチ１５３に関して上述したように源容器１１０への電気的接続を有することができる。同時に、図示の固定装置１７０は、閉鎖シャフト１３２が源容器１１０、１１０’内で詰まった場合に駆動機構のための超過荷重安全装置として作用する。もちろん、切欠き１１４は源容器１１０の任意の箇所に形成でき、また固定装置１７０は駆動装置１５０の好適に調和した位置に配列することができる。

図示の実施の形態は、源容器１１０が駆動装置１５０に対して明確に規定された位置を占め、かつさらなる回転変位から守られるという利点を有する。このことは、源容器１１０に付された識別マーキング１１５、例えばバーコード又はマトリクスコードが、図１でカメラによって表される識別読取装置１７５との関連で精確に位置決めされるので、源容器１１０の自動識別を支援する。

適量分配装置の制御に好適な入力変数を捕捉する手段として、駆動装置１５０は好ましくは、その荷重受け器１９１に標的容器２００が設置された力測定装置１９０に高さ調節可能な足部１５９を介して機械的に、かつ電気的接続（図示せず）を介して接続される。高さ調節可能な足部１５９は異なった容器高さの異なった標的容器の使用を許容する。

図２は図１の適量分配装置１００、源容器１１０、１１０’の取扱装置３００及びマルチユニットホルダ台４００を示す。マルチユニットホルダ台４００は、取扱装置３００に組込むことも、また図２に示すように取扱装置３００から分離して配列することもできる。源容器１１０は適量分配装置１００の駆動装置１５０内の所定の場所に装着される。駆動シャフト１５６は閉鎖シャフト１３２に連結される。連結のため、駆動シャフト１５６は、荷重方向に、また連結解除のため、荷重と逆方向に移動可能でなければならない。

図１に示す識別マーキング１１５の代わりに、源容器１１０は識別エミッタ１１６、例えばＲＦＩＤタグ又はコミュニケーション及びメモリチップを含む。よって、識別読取装置１７５はカメラではなく、識別エミッタ１１６と通信する受信器である。

略図で示す取扱装置３００は荷重方向と直交する平面内で旋回できる取扱アーム３０１を有する。加えて、取扱アーム３０１は荷重方向にかつ荷重と逆方向に直線移動することができる。取扱アーム３０１のフォーク状座部３０２は取扱アーム３０１の縦軸方向に前進しかつ後退することができる。この取扱アーム３０１、及び蓋１１３をつかむその受け座部３０２によって、源容器１１０、１１０’は駆動装置１５０内に装着され、かつこれから取外されることができる。もちろん、多くの用途で用いられている工業用ロボット又はいわゆる回転式コンベヤを図示の取扱装置３００の代わりに使用することも可能である。

取扱装置に隣接して設置されるマルチユニットホルダ台は、当座は使用されない源容器１１０’を保存するのに役立つ。源容器１１０、１１０’は、図１及び図２に示すそれらの回転対称形態のため、台に止まっている時にも該容器の対称軸に対して位置独立的である。

図３は駆動装置に着座した源容器１１０を部分断面図で示す。駆動装置のうち、第１の対応要素１５１の一部及び先述の第２の対応要素１８１’の一部のみが、かつ取扱装置のうちフォーク状座部３０２のみが断面図で示されている。筒状中央部分１１２又は蓋１１３にはその円周の周りにフランジ部１１８が形成され、該フランジ部はその下面に、すなわち荷重方向に向くところの、閉鎖シャフト１３２と同心に延びる第１の突出部１１７を有する。フォーク状座部３０２の長穴３０３には段状の休止面３０４が形成され、該休止面は長穴の底部の領域において荷重と逆方向を指す第２の突出部３０５を有する。この第２の突出部３０５は、図３にその形態を明確に見てとれるように、取扱装置により保持された源容器の第１の突出部１１７の後に起立する。これにより源容器１１０は取扱操作中にフォーク状座部３０２から落下するのを防止される。加えて、源容器１１０を駆動装置から取外す時には、少なくとも保持ラッチの力を克服しなければならない。図３の第１の形状要素１１１は実質的に円筒形の形状であり、かつ蓋１１３とは反対の端部に球形帯域１１９を有する。源容器１１０が荷重と逆方向に第２の対応要素１８１’から持上げられ、次いで荷重方向と直角に駆動装置から引出されることができるよう、第１の形状要素１１１は、要求された上向き移動により棒状であって、かつ第１の対応要素１５１内を荷重と逆方向にも、第１の対応要素１５１の長穴の方向にも移動可能でなければならない。先の説明による形態により、源容器１１０は第１の対応要素１５１の領域内の規定された位置に、かつ第２の形状要素１２１の球形帯域１１９は第２の対応要素１８１’の領域内の規定された位置に保たれる。それ故、源容器が心ずれのために駆動装置内でつかえてしまうことは不可能である。

駆動装置及び２つの長さの異なった源容器を備え、源容器が駆動装置から分離して示される、本発明による適量分配装置を表す。 源容器が駆動装置内に装着され、かつ取扱装置と、第２の源容器が直立位置で保存されるマルチユニット台とを備えた図１の適量分配装置を示す。 源容器を部分断面図で示し、かつ第１の対応要素の及び第２の対応要素の、並びに取扱装置のフォーク状座部の一部を断面図で示す。 第２の対応要素のさらなる形態を示す。

符号の説明

１００・・・・・・適量分配装置
１１０’、１１０・・・・・・源容器
１１１・・・・・・第１の形状要素
１１２・・・・・・筒状中央部分
１１３・・・・・・蓋
１１４・・・・・・切欠き
１１５・・・・・・識別マーキング
１１６・・・・・・識別エミッタ
１１７・・・・・・第１の突出部
１１８・・・・・・フランジ部
１１９・・・・・・球形帯域
２００・・・・・・標的容器
１２１・・・・・・第２の形状要素
１２２・・・・・・適量分配ヘッド
１３０・・・・・・通過領域
１３１・・・・・・カプラ部分
１３２・・・・・・閉鎖シャフト
１５０・・・・・・駆動装置
１５１・・・・・・第１の対応要素
１５２・・・・・・長穴底部
１５３・・・・・・保持ラッチ
１５４・・・・・・連結スリーブ
１５５・・・・・・駆動機構
１５６・・・・・・駆動シャフト
１５７・・・・・・上部分
１５８・・・・・・底部分
１５８・・・・・・足部
１５９・・・・・・係止装置
１６０・・・・・・回転変位に対する固定装置
１７０・・・・・・識別読取装置
１７５・・・・・・第２の対応要素
１８１’、１８１・・・・・・長穴底部
１８２・・・・・・側面
１８３・・・・・・突出部
１８４・・・・・・力測定装置
１９０・・・・・・荷重受け器
３００・・・・・・取扱装置
３０１・・・・・・取扱アーム
３０２・・・・・・フォーク状座部
３０３・・・・・・長穴
３０４・・・・・・休止面
３０５・・・・・・第２の突出部
４００・・・・・・マルチユニットホルダ台

Claims (23)

1. 粉末又はペースト形状の物質の適量分配装置（１００）であって、駆動装置（１５０）と、該駆動装置（１５０）内に装着されることができる源容器（１１０、１１０’）とを備えており、閉鎖体を備えた適量分配ヘッド（１２２）が前記源容器（１１０、１１０’）が動作位置にある時に該容器の下面に配列され、前記閉鎖体は駆動機構によって回転されることができ、かつ前記源容器（１１０、１１０’）内に可動に拘束された閉鎖シャフト（１３２）に接続されており、該閉鎖シャフト（１３２）は該シャフトが前記源容器（１１０、１１０’）の上面を貫通する通過領域（１３０）にカプラ部分（１３１）を有し、該カプラ部分（１３１）は前記駆動装置（１５０）の駆動シャフト（１５６）に連結されかつこれから連結解除されるよう形態づけられている、前記適量分配装置において、前記源容器（１１０、１１０’）は第１の形状要素（１１１）を有し、該形状要素は前記駆動装置（１５０）に形成された第１の対応要素（１５１）と形状嵌合係合するよう設計され、かつ前記駆動シャフト（１５６）の回転軸と直交する平面内で前記カプラ部分（１３１）を該駆動シャフト（１５６）との関連で精確に位置決めするのに役立ち、かつ前記源容器（１１０、１１０’）は第２の形状要素（１２１）をさらに有し、該形状要素は前記駆動装置（１５０）に形成された第２の対応要素（１８１、１８１’）と形状嵌合係合するよう設計され、かつ、動作位置にある時に、前記適用分配ヘッド（１２２）を該適量分配ヘッド（１２２）の下方に配列される標的容器（２００）との関連で精確に位置決めするのに役立つことを特徴とする、前記適量分配装置。
2. 請求項１に記載の適量分配装置（１００）において、前記第１の対応要素（１５１）の前記第２の対応要素（１８１、１８１’）からの距離は調節可能であり、かつ前記第１の形状要素（１１１）の前記第２の形状要素（１２１）からの距離に適合されることができることを特徴とする、前記適量分配装置。
3. 請求項１又は２に記載の適量分配装置（１００）において、前記第２の対応要素（１８１）と前記標的容器（２００）の充填口との間の距離、又は前記源容器（１１０、１１０’）が前記駆動装置（１５０）内の所定の場所に装着されれば、前記適量分配ヘッドと前記標的容器（２００）の充填口との間の距離は調節可能であることを特徴とする、前記適量分配装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、力測定装置、特に天秤が前記駆動装置（１５０）に電気的に及び／又は機械的に接続されることを特徴とする、前記適量分配装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記源容器（１１０、１１０’）は、筒状の中央部分（１１２）にして、前記適量分配ヘッド（１２２）が解除可能に及び／又は一体式に接続される底端部と、蓋（１１３）が解除可能に及び／又は一体式に接続される上端部とを備えた前記中央部分を備えており、前記通過領域（１３０）と前記第１の形状要素（１１１）は前記蓋（１１３）に形成され、前記第２の形状要素（１２１）は前記適量分配ヘッド（１２２）に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
6. 請求項５に記載の適量分配装置（１００）において、前記筒状の中央部分（１１２）は、前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸と直交する平面内で任意に選択可能な断面輪郭を有することを特徴とする、前記適量分配装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、断面が全長にわたって同じである源容器（１１０、１１０’）の容積は前記筒状の中央部分（１１２）の長さによって決定されることを特徴とする、前記適量分配装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記第１の形状要素（１１１）は筒状の形態を有しかつ前記通過領域（１３０）を半径方向に取囲んでおり、該形状要素（１１１）の外面は円筒形又はたる状の形態であり、該形状要素（１１１）には少なくとも前記第１の対応要素（１５１）に当接する接触箇所が前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸と直交して延長する平面内で円をなして配列され、かつ該円の中心は前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸上にあることを特徴とする、前記適量分配装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記第１の対応要素（１５１）はフォーク状部分を備え、該フォーク状部分の長穴の幅は前記第１の形状要素（１１１）の幅と調和し、かつ該第１の形状要素（１１１）のための位置規定休止ストップが前記長穴の底部（１５２）に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記第１の形状要素（１１１）に又は前記源容器（１１０、１１０’）に作用する少なくとも１つの保持ラッチ（１５３）が前記第１の対応要素（１５１）に又は前記駆動装置（１５０）に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、少なくとも１つの球形帯域が前記第２の形状要素（１２１）に形成され、該球形帯域の球の中心は前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸上に置かれ、かつ前記第２の対応要素（１８１、１８１’）は荷重の方向に狭くなるテーパを備えた切抜き又は切欠きを有しており、該切抜きには少なくとも３つの接触点又は接触領域が形成され、該接触点は前記源容器（１１０、１１０’）が所定の場所に着座した時に前記球形帯域と接触し、これにより該源容器（１１０、１１０’）は前記駆動装置（１５０）及び前記標的容器（２００）に対しその空間位置が規定されることができることを特徴とする、前記適量分配装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記第１の形状要素（１１１）及び前記第２の形状要素（１２１）及び／又は前記源容器（１１０、１１０’）は前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸に対し実質的に回転対称を備えて形態づけられることを特徴とする、前記適量分配装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記源容器（１１０、１１０’）は、前記駆動装置（１５０）内に装着された後に前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸に対し自由に回転可能であることを特徴とする、前記適量分配装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、少なくとも１つの規定された戻り止め位置を備えた回転変位に対する固定装置（１７０）が前記駆動装置（１５０）と前記源容器（１１０、１１０’）との間に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
15. 請求項１４に記載の適量分配装置（１００）において、前記固定装置（１７０）は前記駆動機構（１５５）を超過荷重から保護するのに役立つばね要素を備えることを特徴とする、前記適量分配装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記源容器（１１０、１１０’）は識別マーキング（１１５）又は識別エミッタ（１１６）、例えばＲＦＩＤタグを有することを特徴とする、前記適量分配装置。
17. 請求項１６に記載の適量分配装置（１００）において、前記固定装置（１７０）の少なくとも１つの戻り止め位置は、前記識別マーキング（１１５）又は前記識別エミッタ（１１６）の位置が前記源容器（１１０、１１０’）から離れた箇所を占める識別読取装置（１７５）の位置と整列するよう配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。
18. 請求項１乃至１７のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記駆動装置（１５０）は係止装置（１６０）を備え、該係止装置は前記適量分配装置（１００）に着座した前記源容器（１１０、１１０’）が前記閉鎖シャフト（１３２）に対し軸方向に変位しないよう固定するのに役立つことを特徴とする、前記適量分配装置。
19. 請求項１乃至１８のいずれかに記載の適量分配装置（１００）において、前記源容器（１１０、１１０’）は、前記閉鎖シャフト（１３２）の回転軸と直交する平面内で該源容器の円周の少なくとも一部に沿って延長する少なくとも１つのフランジ部（１１８）を備えており、荷重の方向に向いた少なくとも１つの第１の突出部（１１７）が前記フランジ部の縁部領域に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
20. 請求項１９に記載の適量分配装置（１００）において、前記少なくとも１つのフランジ部（１１８）及び前記少なくとも１つの突出部（１１７）は前記閉鎖シャフト（１３２）と同心の形状であることを特徴とする、前記適量分配装置。
21. 請求項１９又は２０に記載の適量分配装置（１００）において、取扱装置（３００）があり、該取扱装置は前記フランジ部（１１８）及び前記第１の突出部（１１７）との形状嵌合係合を提供するよう形態づけられた少なくとも１つの受け座部（３０２）を備え、かつ少なくとも１つの休止面（３０４）及び少なくとも１つの凹所及び／又は第２の突出部（３０５）が前記受け座部（３０２）に形成されることを特徴とする、前記適量分配装置。
22. 請求項２１に記載の適量分配装置（１００）において、前記取扱装置（３００）は複数の源容器（１１０、１１０’）を保存するのに役立つ少なくとも１つのマルチユニット台（４００）を備えることを特徴とする、前記適量分配装置。
23. 請求項２２に記載の適量分配装置（１００）において、前記取扱装置（３００）はコミュニケーション手段を介して前記駆動装置（１５０）に接続され、かつ前記マルチユニット台に収容された前記源容器の特定のデータを保存するのに役立つ少なくとも１つのメモリユニットが前記取扱装置（３００）及び／又は前記駆動装置（１５０）に配列されることを特徴とする、前記適量分配装置。

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