JP5567572B2 - 物質の所定の目標量を秤量する容器 - Google Patents

Description

本発明は、所定の量の物質を調製する秤量容器、「計量」とも呼ばれる処理に関する。

実験用容器、瓶、ビーカー、浅皿、フラスコ、試験管、および同様のものなどの、計量に使用される容器は、既知の最新技術に属する。それらは、たとえば、粉末状または糊状の所定の量の物質が手動で分注される用量分注処理において、たとえば目標容器として機能する。続いて、粉末状または糊状の物質は、溶剤を加えることによって秤量容器内で溶解し、たとえばＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィ）装置内で分析される。ＨＰＬＣ装置は、測定の比較法に基づいており、したがって、未知の物質の実際の分析を行う前に、既知の標準溶液で較正する必要がある。この過程において、分析の結果の測定値の不確かさは、使用される標準溶液の規定された組成または濃度の不確かさよりも良くすることはできないので、標準溶液の正確な濃度を知ることが、特に重要である。溶液は、通常、１：１０００〜１：１０，０００の混合比で調製され、濃度は、１リットル当りのミリグラム数で規定される。通常、物質は、較正された秤量容器、すなわち体積が較正目盛によって規定される容器内で、できる限り正確に秤量される。次に、容器は、溶剤を較正目盛まで満たされる。

粉末状または糊状の物質が、ほとんどの場合に手動で測定されるとすると、手動で分注することができる物質の最小量は、たとえば、分注を行う人の震えない手、へらの形状、物質粒子の付着および凝集特性、ならびに同様のものなどの自然因子によって制限されるので、１００ｍｌなどの比較的大きい量の溶液が、要求された混合比の精度に合わせるために、調製される必要がある。一方で、ある量の調製溶液のみ、たとえば２ｍｌの調製溶液のみが、ＨＰＬＣ分析に使用され、多くの残りの量が、安全に処分される必要がある。

物質は、溶剤を加えることによって溶液が調製される、同じ容器内に分注されることが好ましいので、したがって、溶液を調製するのに使用される秤量容器は、大きい寸法を有する。

高分解能の秤量結果を有する重量測定装置、すなわちミリグラムまたはマイクログラム領域で量を秤量するのに使用される装置において、荷重受容器上に置くことができる最大荷重または最大重量だけが、物理的制限を受ける量ではない。同様に、秤量容器のサイズは、秤量結果に多大な影響をもたらす。具体的には、問題は、最小温度差でさえ秤量容器の空気浮力の変化をもたらす事実から生じる。たとえば、０．１℃の温度上昇によって、１００ｍｌガラスフラスコの材料は、フラスコによって変位した空気体積の増加の結果、４０マイクログラム偏差を観察することができる程度まで膨張する。秤量容器の重量（風袋重量）および温度変動のもとでのそれらの反応に関する、この種の秤量容器の製作誤差によって、空気浮力の効果を補償する実用的な方法を見つけることが不可能になる。したがって、極めて小さい量の物質を大きい秤量容器に分注する場合、高水準の精度を達成することは、ほとんど不可能である。

製作費用および廃棄物の安全な処分のための費用が上昇しているので、溶液の調製における目的は、溶液の量をできる限り減らすことである。したがって、より少ない量の物質で同じ混合比を達成するために、より高い水準の精度で、さらに少ない量の物質を測定することができるように、より高い測定分解能を有する秤を使用することが想定される。しかし、以上に説明したように、秤量容器のサイズは、この方法の実行可能性を制限する。したがって、浮力の問題を解決するために考えられる出発点は、秤量容器を縮小する発想である。

物質が、大型で重い秤量容器内に直接分注されるのではなく、たとえば秤量船形容器または秤量紙などの軽量の秤量容器内で最初に測定される点において、この概念は、実験室で初歩的な形態で実施されている。次に、秤量紙は、漏斗内に巻かれる。次に、この漏斗または秤量船形容器は、容器の開口部内に置かれ、物質は、溶剤と共に容器内に流し込まれる。しかし、この手順は、いくつかの欠点および危険性を有する。

最大の欠点は、達成可能な精度にあり、人の健康および環境に有害な物質による汚染の危険性にある。続いて紙を巻き、また物質を保持する紙または秤量船形容器が、秤量皿から容器に移されるときに、物質が偶然こぼれる可能性がある。さらに、健康を危険にさらす物質が、揮発性微細粒子などを含む場合、作業地域およびその居住者は、その物質によって汚染される可能性がある。紙または秤量船形容器が、溶剤で洗われると、粒子は、表面、特に液体によって全く濡れなかったか、または単に十分に濡れなかった場所に付着したままになる可能性があり、その結果、溶液は、所定の濃度と異なる。物質が、搬送中に環境大気内の不純物によって汚染されうる危険性も無視すべきでない。

したがって、本発明の目的は、物質の計量用の秤量容器を提供することであるが、この容器自体は、最小の材料体積および重量を有するものであり、その構造は、秤量に続く操作中の安全で使用しやすい取扱いを保証する。

この目的は、請求項１による秤量容器と合致する。

自由流物質の計量用の秤量容器は、注入口、管状周囲壁、および底部を含む。底部は、管状周囲壁に接続され、秤量容器がその作動位置に置かれると、管状周囲壁を重力の方向で密封する。この構造の秤量容器は、秤の秤量皿上に置くことができ、自由流物質が秤量容器から逃げられるようにすることなく、ビーカーのように自由流物質で満たすことができる。

本発明によると、底部は、秤量容器上に作用する外力によって、および／または秤量容器上に作用する溶剤の影響によって、開口することができ、したがって、その結果、出口オリフィスが底部内に形成される。別の方法で重力の方向で密封される秤量容器は、出口オリフィスがその開口状態にあるとき、流体で洗浄することができる。

「秤量容器上に作用する外力」というとき、意図する意味は、たとえば中空針、刃、ドリル、および同様のものなどの、秤量容器から独立したあらゆる手段によってではなく、力のみの作用によって、出口オリフィスが開口することである。したがって、オリフィスの開口部は、秤量容器の特定の場所で作用し、かつ秤量容器の別の場所で反作用力を起こす力の間接的結果として生じる。その結果、秤量容器は、力のみの作用によって部分的に変形し、それによって、出口オリフィスが形成される。このことは、最も重要であり、それは、上述の様々な手段が、少なくとも部分的に濡れ、その結果、出口オリフィスを開口する最中に溶液によって汚染される可能性があるからである。この際、汚染された手段は、高価な洗浄手順を経る必要がある、または別に安全に処分される必要がある。それとは対照的に、力を加える秤量容器の特定の場所、および結果として生じる反作用力を利用する別の場所は、液体溶剤には全く濡れない。

用語「洗浄」は、液体または気体が、注入口を通して導入され、秤量容器内に存在する粉末状物質などが、出口オリフィスを通して流体によって秤量容器から洗浄されるという意味を有する。当然、出口オリフィスが開口するとすぐに、物質の一部分は、それら自体の重力のもとで出口オリフィスを通して別の容器内に落下することができる。洗浄能力は、本発明による秤量容器の中心的特徴であることが強調されるべきである。これは、物質を秤量容器から受容容器内に完全に洗浄することができることを確実にする、唯一の考えられる方法である。物質が秤量容器内で溶剤によって既に溶解し、次いで、たとえばより大きい容器内に注がれた場合、溶液の一部分、したがって物質の一部分は、秤量容器内の湿表面層として残る。続いて、溶液が容器内で薄められた場合、濃度の計算は、物質の初めの計量の量にまだ基づいているので、もたらされる濃度は、正確ではない。さらに、この手順は、溶剤の溶解力に強く依存しており、したがって、秤量容器の小さい利用可能体積のために、この手順は、限られた場合にのみ使用できる。

当然、次々にいくつかの秤量容器を満たし、次いで、それらの秤量容器を受容容器上に次々に置き、それらの秤量容器を洗浄することもできる。受容容器は、たとえば較正された容量フラスコとすることができる。秤量容器が取り外された後、フラスコは、必要であれば、追加の溶剤で較正目盛まで満たすことができる。

好ましくは、外部から作用している力は、秤量容器を受容容器の入口開口部上に置くことによって発生させることができる。これは、鍵と鍵穴の概念と同様に、出口オリフィスは、秤量容器が嵌合的に形成された構造上に着座するときのみ、開口することを意味する。これは、出口オリフィスの意図しない開口を防ぐ。嵌合的な構造は、たとえば、瓶の首部、ビーカーの縁部、管状首部、試験管の開口部等とすることができる。底部は、出口オリフィスが受容容器の内部空間、または少なくとも受容容器の入口開口部内にまで延在するように構成されるのが好ましい。この目的は、受容容器のすりガラス首部などの入口領域を汚染から守ることである。

秤量容器、または秤量容器の一部分を受容容器の入口に対して回転させることによって外力を発生させることができる、設計構成も考えられる。
底部は、外部から作用する力によって取り外すことができる、および／または溶剤によって溶解させることができる閉鎖体をさらに含むことができる。極めて薄い接着接合部を閉鎖体とみなすこともでき、閉鎖体の溶解後、たとえば底部の縫合線が、自然に開く、または小さい力のもとで拡大開口することができる。

必要であれば、出口オリフィス、または出口オリフィスと閉鎖体との組合せは、出口オリフィスが一度開口した後に、再び閉鎖することができないように設計することができる。当然、出口オリフィスは、それを再び閉鎖することができるように設計することもできる。これを達成する簡単な方法として、底部が、負荷のもとで変形することができ、かつ負荷が取り除かれた後にそのもとの形状に戻るゴム弾性特性を有する材料から少なくともある程度形成されれば、有利になる。

本発明による秤量容器の別の実施形態において、出口オリフィスは、横方向の力が加えられたときスリット状の断裂が起こる、意図的な破断線を伴って設計される。意図的な破断線の設計概念によって、秤量容器は、注入口を除いて、液密および気密である。意図的な破断の場所は通常、低減した厚さの領域を材料内に配置することによって形成される。材料が機械的力を受けると、材料は、材料の厚さが低減した領域内に過大な応力が加えられ、その結果、目標とする材料の断裂または破断が、これらの場所で起こる。

意図的な破断の場所が、開口された後に再び気密に閉鎖することができないとしても、出口オリフィス内の液密性を維持することは依然として可能であり、出口オリフィスは、横方向の力のもとで、様々な幅に開口し、さらに力を低減したとき様々な程度にそれ自体を閉鎖する。力を取り除くことにより、したがって、流体の通行を、減速し、止めることさえできる。

さらに、秤量容器は、横方向に作用する力だけでなく、せん断力および引裂き力を発生させる適当な手段を含むことができる。これらの手段は、周囲壁の楕円断面形状などの特別に設計された形状により、さらに楔形壁部分、方向変更レバー、突起部、刃先、および同様のものなどの、壁上に形成される機構により構成することができる。そのような手段は、必ずしも秤量容器に統合的に接続される必要はない。同様に、周囲壁に対して直線状および／または回転可能に運動することができる適当に構成された継手が、横方向に作用する力、せん断力、および引裂き力を発生させるように機能することができる。

本発明による秤量容器の別の実施形態は、開口状態で出口オリフィスを不可逆的に保持する固定保持部を含むことができる。これは、一度使用された秤量容器を再び使用することができない利点を有する。これにより、操作者に、次の計量処理において新規の確実に汚染されていない秤量容器を使用することになる。特に高反応性の物質を含むときは、わずかな不注意による２つの物質の混合でさえ、深刻な結果をもたらす可能性がある。

上述の閉鎖体は、様々な方法で構成することができる。最も簡単な方法は、出口オリフィス内に押圧され、円周の周りの継輪などの適当な手段によって、重力の方向に出口オリフィスから押し出すことができる球から構成される。この場合に、閉鎖体は、受容容器内に落下する。

秤量容器、および場合によっては閉鎖体の化学的および物理的特性、たとえば、それらの正確な重量および体積、それらの磁化率、化学的安定性等は、好ましくは既知であり、それらが既知であれば、それらは秤量容器上に注記されるか、または、秤量容器上に配置される電子記憶媒体（ＲＦＩＤタグ）内にさらに記憶されるのが好ましい。したがって、溶液を調製するとき、たとえば、追加する溶剤の量に関する、閉鎖体の重量および／または体積を考慮に入れることが可能である。さらに、秤上に置かれた秤量容器を意図する溶剤と共に使用することが可能かどうかを自動的に確認することができる。さらに、溶解性または崩壊性の閉鎖体の場合に、閉鎖体の材料特性は、当然、既知である必要がある。溶解性の閉鎖体は、必ずしも不活性の固体材料から形成される必要はない。閉鎖体は、洗浄後に続く処理ステップで有用な溶液に特性を付与することもできる。したがって、閉鎖体に使用される材料は、たとえば、阻害剤、触媒、または指示薬とすることができ、材料は、親水性を有することができる、または溶液内に降水をもたらすことができる。閉鎖体を崩壊させる場合に、閉鎖栓のみが、分解して小片または粉になり、それらは、溶剤中で溶解しない。溶解性の閉鎖体の材料は、その特性次第で、溶剤との接触で気相に完全に変換され、続いて溶液の一部分となることなく逃げることができる。

理想的な場合に、閉鎖体は、溶解過程を促進することができる。受容容器が振られたとき、球は、物質を溶解するのに必要な時間を大幅に短縮するために、溶剤中で十分な乱流を発生させるのを助長することさえできる。閉鎖体が、たとえば磁気攪拌デバイスの磁気攪拌棒を構成すると、さらに良い結果が得られる。

多少の汚染を含む物質が、分注されることも考えられる。比較測定により汚染物質の割合を決定することができるように、汚染物質が秤量容器内に残ると、有利である可能性がある。汚染物質は、使用される溶剤中で溶解しない場合、出口オリフィスの領域内に配置される、篩、薄膜、またはフィルタ挿入部によって秤量容器内に引き止めることができる。静止した混合要素を使用することによって、溶解処理は、場合によって、洗浄と同時に既に完了することができる。

あらゆる物質粒子が、秤量容器内に付着したままになることをできる限り防ぐように、管状周囲壁、底部、および出口オリフィスの、物質の方を向く内側面は極めて滑らかとなっている、および／または被膜された表面を有する。ナノ技術の分野で知られる表面被膜は、たとえば、いわゆるロータス効果を提供することができ、ロータス効果によって、溶剤は、収縮して滴になり、全ての粉末粒子を完全に引き込みながら流れ落ちる。内部表面は、通常は明色である残った物質粒子が、より見えやすいように、暗色であることが好ましい。

秤量容器が、秤量皿上に確実に配置されることを保証するために、秤量容器は、少なくとも１つの支持台を備える。さらに、支持台の適当な構造によって、出口オリフィスの意図しない開口は、さらに良く防ぐことができる。したがって、特に、出口オリフィスを開口する力が加えられる必要がある既定の場所を十分に覆う管状支持台が存在するのが好ましく、その結果、この場所は、特に既定の接近方向からのみ接近可能となる。管状支持台の内部曲線形状が、極めて特別な受容容器だけに合致し、その結果、出口オリフィスは、正しい種類の容器が存在するときだけ、開口することができることも考えられる。

物質用量が分注された後に、別の処理、すなわち秤量容器からの物質の洗浄を直ちに行わないことが可能である。したがって、秤量容器の注入口を密封し、開口および再閉鎖することができる閉鎖蓋を備えることは、有利であり得る。この閉鎖蓋は、秤量容器に接続されることが好ましいが、これは必須ではない。さらに、閉鎖蓋は、気体または溶剤などの流体を容器の内部に注入するための接続部を含むことができ、その結果、物質は、高圧のもとで秤量容器から洗浄されるか、または噴出させることができる。

既に以上に説明したように、秤量容器は、電子情報記憶媒体および／または機械読取可能識別領域を含むことができる。機械読取可能識別領域は、テキスト形式の情報、またはさらにバーコードもしくは２次元バーコードを含むことができる。用量分注デバイス、秤、受容容器、および秤量容器を用いて溶液を調製する方法の以下の説明によって示されるように、記憶媒体または識別領域内の情報は、秤量容器に関するデータに制限する必要はない。

基本的に、本方法は、以下のステップを有する。
− 第１のステップにおいて、新規で未使用の秤量容器が、秤の秤量皿上に置かれる。
− 第２のステップにおいて、秤の風袋重量が測定される。

− 第３のステップにおいて、所定の量の自由流物質が、用量分注デバイスによって注入口を通して秤量容器内に分注される。
− 中間のステップにおいて、秤量容器が電子記憶媒体を備える場合、物質に関するデータ、場合によっては、秤量容器および分注処理に関するデータが、秤量容器の電子記憶媒体内に記憶され、および／または秤量容器の識別領域内に書き込まれる。物質の正確な化学組成および構造、その製造日、危険警告、溶剤に関する注記、物質の保存、および同様のものなどの、物質に関するデータは、たとえば、用量分注デバイス、データベース、または物質を取り出した供給容器もしくは用量分注ユニット上に配置される記憶装置内に記憶することができる。分注処理に関するデータは、たとえば、日付、正確な日時、秤量容器の風袋重量、室内温度および湿度などの環境大気に関する情報、ならびに処理を行う人に関する情報を含むことができる。

− 第４のステップにおいて、秤量容器は、秤量皿から取り外され、受容容器内にまで届く秤量容器の底部と共に、受容容器の入口開口部上に置かれる。
− 第５のステップにおいて、出口オリフィスは、周囲壁もしくは支持台に垂直に加えられる力などの力の作用によって開口するか、または流体を導入し、それによって、溶解性の閉鎖体を溶解することによって開口する。

− 第６のステップにおいて、秤量容器は、流体を注入することによって洗浄され、その結果、物質の全量は、秤量容器から受容容器内に流される。続いて、受容容器内に満たされた流体の量は、重量測定法もしくは用量分析で求めることができる、または受容容器は、追加の流体、特に液体溶剤を特定の目盛まで満たすことができる。

− 追加のステップにおいて、秤量容器が電子記憶媒体を備える場合、電子記憶媒体内に記憶される、および／または秤量容器の識別領域内に書き込まれたデータは、受容容器上に配置された電子記憶媒体内に保存される、および／または受容容器の識別領域に伝送される。この手順は、溶液の分注処理の追跡可能性および書類作成の連続する痕跡を保証する。

以下に、本発明による秤量容器を、例により、図面を参照してより詳細に説明する。

図１Ａは、秤量容器が受容容器上に置かれたときにそれ自体を開口する、スリット状出口オリフィスまたは意図的な破断線を含む、本発明による秤量容器の第１の実施形態を示す、側面から見た断面図である。図１Ｂは、閉鎖状態の、出口オリフィスまたは意図的な破断線を有する、図１ＡのＸ−Ｘを示す断面図である。図１Ｃは、出口オリフィスが、その開口状態で示すこと以外は、図１Ｂと同じＸ−Ｘの断面図である。図１Ｄは、意図的な破断線または出口オリフィスが、最大断面直径に対して角度αで配置され、閉鎖状態で示された、図１ＡのＸ−Ｘを示す断面図である。 図２Ａは、秤量容器が受容容器上に置かれたときに、継手が直線方向に運動し、その結果、意図した場所で底部が引裂かれ、出口オリフィスを開口するように設計された継手を含む、閉鎖状態にあり、受容容器上には着座していない、本発明による秤量容器の第２の実施形態を示す、側面から見た断面図である。図２Ｂは、受容容器上に着座し、開口状態にある、図２Ａによる第２の実施形態を示す図である。 秤量容器が受容容器上に置かれたときに、それ自体を開口する出口オリフィスを含む、本発明による秤量容器の第３の実施形態を示す、側面から見た断面図である。 秤量容器が受容容器上に置かれたときに、出口オリフィスからそれ自体を解放する閉鎖体を含む、本発明による秤量容器の第４の実施形態を示す、側面から見た断面図である。 溶剤が秤量容器に追加されたときに、それ自体を溶解する閉鎖体を含む、本発明による秤量容器の第５の実施形態を示す、側面から見た断面図である。 付加的な分注ユニットおよび秤を備えた用量分注デバイスの電子記憶媒体と、秤の秤量皿上に置かれる秤量容器の電子記憶媒体との間で行われるデータ伝送を示す概略図である。 図６の秤量容器の電子記憶媒体と、受容容器の電子記憶媒体との間で行われるデータ伝送を示す概略図である。

その作動位置で図１に示された、第１の実施形態における秤量容器１００は、管状周囲壁１１０および底部１１１を含み、底部１１１は、秤量容器１００の作動位置において、重力の方向、すなわち下方に向かって管状周囲壁１１０を封鎖する。管状周囲壁１１０および底部１１１によって画定された内部空間１１４は、その反対、すなわち上方に向かって開口し、自由に接近できる。したがって、管状周囲壁１１０の上端部は、注入口１１３を形成する。内部空間１１４は、漏斗形をしており、その結果、管状周囲壁１１０の内部表面に付着する物質残渣が、より見えやすくなり、したがって、管状周囲壁１１０から洗浄しやすくなる。内部空間１１４は、暗色に保つのが好ましく、その結果、付着したままのあらゆる物質粒子は、通常は明色のため、より見えやすくなる。

秤量容器１００が秤量皿（図面には示さず）上に確実に定着するように、秤量容器１００は、入口開口部１１３の近傍で管状周囲壁１１０に接続される支持台１４０を備える。さらに、支持台１４０の管状の構成によって、底部１１１に対する損傷および汚染を防ぐことが可能である。この保護は、支持台１４０の残りの開口部がアルミニウムなどの、破壊しやすいカバーホイル１４１によって閉鎖される場合、さらに改善することができる。秤量容器１００が受容容器１９０（図１Ａに細線で描かれている）上に置かれると、カバーホイル１４１は、破壊される。

底部１１１は、それに応力が加えられていない状態ではスリットの形状を有する出口オリフィス１１２をさらに含む。新規の秤量容器１００のスリット状出口オリフィス１１２は、膠接閉鎖することができる、または意図的な薄くなった破断領域として設計することもできる。横方向の力を加えることにより、出口オリフィス１１２は、開口することができる、または意図的な破断領域は、場合によっては断裂させるようにすることができる。出口オリフィス１１２のこの開口または断裂が行われる前提条件として、管状周囲壁１１０は、適当な形状を有する必要がある。管状壁１１０は、図１Ａに示される漏斗形状を与えられるのが好ましい。

さらに、管状壁１１０は、少なくともその漏斗先細高さを有する部分にわたって、図１Ｂの断面Ｘ−Ｘに示された楕円形の断面形状を有する。より大きい直径の楕円形状が、スリット状出口オリフィス１１２と同じ垂直面に配置されるとき、秤量容器１００を受容容器上に置いている最中に、上述の横方向の力を発生させることができ、それによって、出口オリフィス１１２は、図１Ｃに示されるように開口する。当然、長方形、正方形、菱形の断面形状などを有する管状周囲壁１１０の他の適当な構成も可能である。

意図的な破断領域の断裂を起こすために、付加的なせん断力成分を発生させる必要がある場合、開口部１１２のスリットの方向は、楕円形状の最大直径に対して角度αに方向付けられる必要がある。秤量容器１００が受容容器から取り外されるとき、底部１１１が形成される材料によって、出口オリフィス１１２は、閉鎖状態に戻ることができ（材料が弾性を有するとき）、または開口したままとなることもできる（材料が塑性変形を受けるとき）。

さらに、秤量容器１００は、連番が明白な識別子として記憶される、ＲＦＩＤタグなどの電子記憶媒体１５０を備えることが好ましい。電子記憶媒体１５０は、多くの利点を有する。具体的に、電子記憶媒体１５０は、秤量容器１００を用いて行われた作業操作を常に遡ることができるリンクを提供する。秤量容器１００の安全な処分のために、たとえば、どの物質で秤量容器を汚染した可能性があるかを明確にすることが可能である。さらに、この電子記憶媒体１５０は、秤量容器１００の化学的および物理的特性を記憶するのに使用することもでき、その結果、特定の用途に秤量容器１００を使用する前に、秤量容器１００の材料が、物質または溶剤と適合するかどうかを確認することができる。それに加えて、電子記憶媒体１５０は、使用日、物質の材料特性、容器内に分注される物質の秤量質量、使用される溶剤、および別の処理ステップに関する情報などの情報、ならびに容器を使用する人、分類データ、危険警告等に関する情報などの安全性データを保持することができる。これらのデータに基づいて、別の装置を制御または事前設定することができる。たとえば、溶剤ポンプ７０３（図７参照）は、電子記憶媒体１５０内に記憶されたデータが処理ユニット７０９内で分析され、溶剤ポンプ７０３を作動させる条件に合うことがわかったときだけ、作動可能となることが考えられる。

図２Ａは、出口オリフィス２１２を含む、本発明による秤量容器２００の第２の実施形態を側面から見た断面図で示し、出口オリフィス２１２は、秤量容器２００が受容容器２９０上に置かれると、それ自体が開口する。上述の実施形態と対照的に、秤量容器２００の出口オリフィス２１２は、主に横方向の力の作用によっては開口しない。むしろ、出口オリフィス２１２は、開口器継手２６０により形状嵌合係合を通して分離される。

管状周囲壁２１０は、いくつかの開口器突起部２１５を除いて、基本的に第１の実施形態の周囲壁と同様の設計であり、開口器突起部２１５は、管状周囲壁２１０の外側面上の底部２１１の周りに星形形状で配置される。図示された実施形態において、管状周囲壁２１０は、支持台２４０に接続されるが、これら２つの部分は、互いに統合的に接合して１つの要素にすることもできる。環状支持突起部２１６および固定リング２１７が、支持台２４０の内側面上に形成される。

上述の開口器継手２６０は、支持台２４０の内側に緩やかに着座し、底部２１１は、継手の内部通路２６４内に届く。開口器継手２６０上に形成されるゴム弾性戻止スナップリング２６２は、支持突起部２１２に係合し、その結果、秤量容器２００の作動位置では、開口器継手２６０は、支持台２４０内で係留保持され、飛び出す可能性がない。

さらに、中空円錐台形状の把持リング２６１が、継手の通路２６４内に形成される。開口器継手２６０を管状周囲壁２１０に対して重力と反対方向に直線運動させることによって、把持リング２６１は、開口器突起部２１５と係合する。連続的に運動させると、中空円錐台形状の把持リング２６１の曲線形状のために、開口器突起部２１５は、出口オリフィス２１２が開口するまで、管状周囲壁２１０の長手方向中心軸から水平方向に星形放射形状で引き離される。この状態は、図２Ｂに示される。さらに図２Ｂから明白なように、ここで、戻止スナップリング２６２は、固定リング２１７に係合される。この目的は、出口オリフィス２１２がそれ自体再び閉鎖することを恒久的に防ぐことである。したがって、秤量容器２００が一度使用されると、その秤量容器を未使用の秤量容器と容易に区別することができる。

受容容器２９０の開口部２９１の内部が汚染されるのを防ぐために、開口器継手２６０の外側面形状は、開口器継手２６０が開口部２９１内にまで届くように形成される。秤量容器２００が受容容器２９０上に置かれるとき、秤量容器２００は、開口器継手２６０上に形成される環状肩部２６３によって受容容器２９０に載置される。

図３は、出口オリフィス３１２を含む、本発明による秤量容器３００の第３の実施形態を側面から見た断面図で示し、出口オリフィス３１２は、秤量容器３００が受容容器３９０上に置かれると、それ自体が開口する。上述の実施形態と対照的に、秤量容器３００の出口オリフィス３１２は、薄膜３１９によって密封される。管状周囲壁３１０の底部３１１は、薄膜３１９を開口するように機能するいくつかの裂開要素３２０を含む。裂開要素３２０のそれぞれは、湾曲ピボット３２１によって管状周囲壁３１０上に蝶着される。裂開要素３２０を運動させるために、すなわち、それらを下方にピボット回転させるために、それぞれの裂開要素３２０は、レバー３２２に機械的に結合する。秤量容器３００が受容容器３９０上に置かれる場合、レバー３２２が受容容器の縁部に載置されるとすぐに、裂開要素３２０が作動し、それによって、薄膜３１９が裂開または断裂する。

より大きい物質粒子または粘着不変性の物質などを引き止める篩挿入部３６０が、秤量容器３００の内部空間３１４内に配置され、その結果、洗浄段階中に、それらの物質を、溶剤によって最適に攻撃することができる。これは、受容容器３９０内の物質を溶解する次の処理段階で必要な溶解時間を大幅に短縮することができる。当然、篩３６０は、管状周囲壁３１０に恒久的に接続することができるが、篩３６０は、適当な場所に置き、かつ取り除くことができる挿入部として設計することもできる。篩３６０の代わりに、静止した混合要素、フィルタ挿入部等が内部空間３１４内に配置されることもできる。

図４は、本発明による秤量容器４００の第４の実施形態を側面から見た断面図で示す。秤量容器４００は、この場合も、内部空間４１４を包囲する、管状周囲壁４１０および底部４１１を含む。この実施形態において、底部４１１内に配置される出口オリフィス４１２は、閉鎖体４２０によって密栓される。この場合に、閉鎖体４２０は、磁気攪拌デバイスの磁気棒である。閉鎖体４２０の化学的および物理的特性、たとえば、その正確な重量および体積、その感受性、化学安定性等は、好ましくは既知であり、可能であれば、秤量容器４００上に注記される、または、秤量容器４００上に配置される電子記憶媒体４５０（ＲＦＩＤタグ）内にさらに記憶される。したがって、溶液を調製するとき、たとえば、追加する溶剤の量に関する、閉鎖体４２０の重量および／または体積を考慮に入れることが可能である。

底部４１１は、弾性材料から形成され、その円周の周りに環状継輪４１８を備える。図４に示されるように、継輪が、閉鎖体の端部付近に適当な方法で配置されるとき、出口オリフィス４１２は、拡張開口し、そのとき、継輪４１８は、矢印で示された方向に折り返され、閉鎖体４２０は、出口オリフィス４１２から飛び出す。秤量容器４００が、細線で描かれた受容容器４９０上に置かれると、継輪の折返しが起こる。

物質の処理が直ちに継続されないということは、内部空間４１４内にある量の物質４７０が分注された後によくあることである。したがって、秤量容器４００は、開口され、また再び閉鎖することができる注入口４１３を覆う、図４に示された閉鎖蓋４３０を備えることができる。図示されるように、この閉鎖蓋４３０は、蝶番４３１によって秤量容器４００に接続されるのが好ましい。図１および２を参照して既に説明したように、この秤量容器４００は、同様に、支持台４４０を備える。

当然、閉鎖体は、溶剤に溶解できる材料から構成することもできる。この種の閉鎖体５２０を備えた秤量容器５００の第５の実施形態が、図５に示される。溶剤が閉鎖体５２０を溶解するまで、物質５７０の被測定用量のみが、秤量容器５００内に保持される。たとえば、溶剤で部分的に満たされた受容容器（図５には示さず）内に、閉鎖体５２０で塞がれた出口オリフィス５１２を浸すことによって、閉鎖体５２０を溶解させることができる。閉鎖体５２０が溶解されるとすぐに、物質５７０は、それ自体も部分的に溶解し、受容容器内に落下する。当然、溶剤を内部空間５１４内に容れることも可能であり、それによって、閉鎖体５２０は、内部空間５１４の方向から溶解することができる。

図５は、閉鎖蓋５３０の別の実施形態を示す。閉鎖蓋５３０は、鐘形内部表面形状５３２および接続部５３１を有する。接続部５３１によって、溶剤は、閉鎖蓋５３０内に形成されるノズル５３４に供給することができる。ノズル５３４が内部空間５１４内にスプレー噴霧の十分勢いのあるシャワーをもたらすことを可能にし、鐘形内部表面の全体に広げるために、ノズル５３４は、流入する溶剤の流れに回転を与えるように機能するノズル挿入部５３３を含む。当然、接続部は、溶剤の流入量を制御および調整することができる弁などの付加的な回転部を備えることができる。

閉鎖蓋５３０は、差込式要素のように管状周囲壁５１０、または秤量容器５００の支持台５４０に接続することができるだけでなく、スナップ式接続部またはねじ式接続部によっても接続することができる。この実施形態でも、閉鎖体５２０の化学的および物理的特性、たとえば、その正確な重量および体積、化学組成等は、好ましくは既知であり、可能であれば、秤量容器５００上に注記される、または、秤量容器５００上に配置される電子記憶媒体５５０（ＲＦＩＤタグ）内にさらに記憶される。したがって、溶液を調製するとき、たとえば、閉鎖体５２０の重量および／または体積を考慮に入れ、さらに適当な溶剤を選ぶことが可能である。

図６は、交換可能な用量ユニット６０２および秤６０３を備えた用量分注デバイス６０１を概略的に示す。本発明による秤量容器６００は、秤６０３の秤量皿６０４上に置かれる。用量ユニット６０２は、ＲＦＩＤタグ、または接続配線を通してアクセスすることができる記憶チップなどの電子記憶媒体６０５を備える。用量分注デバイス６０１は、この場合には情報伝送を行うことができる受信機／発信機ユニットである、読取／書込デバイスを含む。情報伝送に使用される要素は、最先端技術として知られ、図６に信号経路６０６、６０７、６０８、および処理ユニット６０９として概略的に示される。信号経路６０６、６０７、６０８上の矢印方向は、データおよび情報が伝送される行き先を示す。たとえば秤６０３によって測定された分注物質の重量および秤量容器６００の風袋重量などの付加的なデータを、秤量容器６００の電子記憶媒体６５０に伝送することができることは、この構成においても明白である。

別の可能性として、用量ユニット６０２は、機械読取可能識別領域を備えることもできる。機械読取可能識別領域は、テキスト形式、またはさらにバーコードもしくは２次元バーコードの形式で情報を含むことができる。したがって、用量分注デバイス６０１は、情報の伝送を可能にするために、光学読取デバイスを含む必要がある。秤量容器６００上に配置された識別領域内に次に情報が伝送される場合には、印刷デバイスも必要とされる。

分注処理の後に続く、物質で満たされた秤量容器７００の洗浄が、図７に概略的に示された洗浄デバイス７０１によって行われるのが好ましい。図面に示されたように、洗浄デバイス７０１が、秤量皿７０８を備えた秤７０７を含むとき、受容容器７９０の風袋重量は、第１のステップで決定することができる。次に、満たされた秤量容器７００は、受容容器７９０上に差し込まれ、それによって、出口オリフィス７１２は、開口される。秤７０７次第で、このステップは、秤量皿７０８上で実行されてもよく、または実行されなくてもよい。開口出口オリフィスは既に、物質の大部分を受容容器７９０内に落下させることが可能である。

洗浄デバイス７０１は、溶剤貯留槽７０２、溶剤ポンプ７０３、および出口ノズル７０４を含み、出口ノズル７０４は、秤量容器７００の注入口７１３を向く。溶剤ポンプ７０３が作動されるとすぐに、溶剤が、溶剤貯留槽７０２から出口ノズル７０４に運ばれ、秤量容器７００は、溶剤によって洗浄され、物質は、秤量容器７００内に残らない。

信号経路７１６によって秤量容器７００の電子記憶媒体７５０から得られたデータは、処理ユニット７０９内で処理される。データが、加えるべき溶剤の量などの作業命令を含む場合、この情報は、制御信号の形態で、信号経路７１７を通って溶剤ポンプ７０３に伝送される。加えられる溶剤の量は、秤７０７によって決定することもでき、秤７０７の秤量信号は、信号経路７１９によって処理ユニット７０９に伝送される。得られたデータに基づいて、溶液の正確な濃度を計算することができる。当然、秤量信号は、溶剤ポンプ７１７を制御するのに使用することもできる。

さらに、電子記憶媒体７５０に記憶されたデータが、処理ユニット７０９内で確認され、溶剤ポンプ７０３の安全な作動に適合することがわかった後だけ、溶剤ポンプ７０３は、作動可能であることが考えられる。このことが関心事項であるとき、洗浄デバイス７０１は、複数の溶剤貯留槽および溶剤ポンプを含むことができ、その結果、電子記憶媒体７５０から読み出した情報に基づいて、正常な溶剤ポンプ７０３を選び、かつ作動させることができる。

調製された溶液に情報を物理的に関連付けることも確実にするために、受容容器７９０は、それ自体の電子記憶ユニット７０５を含む、継輪バンド７０６を備えることができる。ここで、信号経路７１８によって、全ての関連情報は、この電子記憶ユニット７０５に伝送することができる。

当然、上述の説明による情報およびデータの伝送は、光学読取デバイス、識別領域、および印刷機を用いて行うこともできる。
本発明を、実施形態の特定の例の提供によって説明してきたが、本発明から得られた知識に基づいて、たとえば、それぞれの実施形態の特徴を互いに組み合わせることによって、および／または例示的な実施形態のそれぞれの機能ユニットを交換することによって、多くの別の異なる解決法を作り出すことができるのは明白である。したがって、図１〜５に説明された秤量容器のそれぞれは、図６および７に概略的に説明されたデバイスにおいて使用することができるのは自明であると考えられる。特に、たとえば、図３の裂開要素が、意図的な破断箇所を介して互いに接続される場合に、本発明の主題を具体化する別の設計が考えられ、その結果、薄膜は、重複するようになる。当然、全ての実施形態が、注入口を閉鎖する閉鎖蓋を備えることができる。さらに、それぞれの閉鎖蓋は、気体または溶剤などの流体を内部空間内に供給するために接続部を備えることができ、その結果、物質は、高圧のもとで秤量容器から洗浄することもできる。

７００、６００、５００、４００、３００、２００、１００ 秤量容器
４１０、３１０、２１０、１１０ 管状周囲壁
４１１、３１１、２１１、１１１ 底部
７１２、２１２、１１２ スリット状出口開口部、意図的な破断箇所
７１３、４１３、１１３ 注入口
５１４、４１４、３１４、１１４ 内部空間
４４０、２４０、１４０ 支持台
１４１ カバーホイル
７５０、７０５、６５０、６０５、５５０、４５０、１５０ 電子記憶媒体
７９０、４９０、３９０、２９０、１９０ 受容容器
２１５ 開口器突起部
２１６ 環状支持突起部
２１７ 固定リング
２６０ 開口器継手
２６１ 把持リング
２６２ 戻止スナップリング
２６３ 環状肩部
２６４ ２６０の通路
２９１ 開口部
５１２、４１２、３１２ 出口オリフィス
３１９ 薄膜
３２０ 裂開要素
３２１ 湾曲ピボット
３２２ レバー
３６０ 篩挿入部、篩
４１８ 環状継輪
５２０、４２０ 閉鎖体
５３０、４３０ 閉鎖蓋
４３１ 蝶番
５７０、４７０ 物質
５３１ 接続部
５３２ 鐘形内部表面形状
５３３ ノズル挿入部
５３４ ノズル
６０１ 用量分注デバイス
６０２ 用量ユニット
７０７、６０３ 秤
７０８、６０４ 秤量皿
７１９、７１８、７１７、７１６、６０８、６０７、６０６ 信号経路
７０９、６０９ 処理ユニット
７０１ 洗浄デバイス
７０２ 溶剤貯留槽
７０３ 溶剤ポンプ
７０４ 出口ノズル
７０６ 継輪バンド

Claims (9)

1. 注入口（１１３、４１３、７１３）、管状周囲壁（１１０、２１０、３１０、４１０）、および底部（１１１、２１１、３１１、４１１）を含み、前記底部（１１１、２１１、３１１、４１１）は、前記管状周囲壁（１１０、２１０、３１０、４１０）に接続され、作動位置において、前記管状周囲壁（１１０、２１０、３１０、４１０）を重力の方向で密封する、自由流物質（４７０、５７０）の計量用の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）であって、
   前記底部（１１１、２１１、３１１、４１１）は、出口オリフィス（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、７１２）が形成されるように、前記秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）上に作用する外力により、および／または前記秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）上に作用する溶剤によって開口することができ、その結果、前記出口オリフィス（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、７１２）がその開口状態にあるとき、前記秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）を溶剤によって洗浄することができ、
   前記出口オリフィス（１１２、２１２、７１２）は、スリットとして構成され、横方向に作用する力に反応して開口するように設計された意図的な破断箇所を含み、
   前記秤量容器は、受容容器（１９０、２９０、３９０、４９０、７９０）上に置かれた後、開口状態で前記出口オリフィス（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、７１２）を不可逆的に保持するように機能する、固定保持部（２１７、２６２）を含むことを特徴とする、秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
2. 前記外力は、前記秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）を受容容器（１９０、２９０、３９０、４９０、７９０）の入口開口部上に置く行為によって発生させることができることを特徴とする、請求項１に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
3. 前記底部（１１１、２１１、３１１、４１１）の少なくとも一部分は、ゴム弾性材料から構成されることを特徴とする、請求項２に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
4. 前記意図的な破断箇所が開口した後、横方向の力のもとで、様々な幅に開口し、さらに前記横方向の力を低減したとき様々な程度にそれ自体を閉鎖する、出口オリフィス（１１２、２１２、７１２）が適切な位置にあることを特徴とする、請求項３に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
5. 前記秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）は、横方向に作用する力、および／またはせん断力、および／または引裂き力を発生させる手段（２１５、２６０、２６１）をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
6. 篩（３６０）、薄膜、静止した混合要素、またはフィルタ挿入部が、前記出口オリフィス（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、７１２）の領域内に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
7. 前記秤量容器は、少なくとも１つの支持台（１４０、２４０、４４０）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
8. 前記秤量容器は、前記注入口（１１３、４１３、７１３）を閉鎖し、開口および再閉鎖することができるように設計された閉鎖蓋（４３０、５３０）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。
9. 前記閉鎖蓋（４３０、５３０）は、気体または溶剤などの流体用の入口接続部（５３１）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の秤量容器（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００）。

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