專利名稱：用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置，其具有連接 或可連接到源容器或供給容器上的劑量分配頭。
背景技術(shù)：
10 這種劑量分配裝置特別用作將少量物質(zhì)、例如有毒物質(zhì)高度精確地分配到小的目標(biāo)容器中。為了稱量從劑量分配裝置輸出的物質(zhì)的量，這 種目標(biāo)容器經(jīng)常放置于天平上，這樣該物質(zhì)可以按照指示繼續(xù)進(jìn)一步處 理。按劑量分配的物質(zhì)例如保存在與劑量分配頭相連的供給容器中。為 15 了實(shí)施劑量分配過程，供給容器和劑量分配頭一起形成一單元，即劑量 分配裝置。通過其輸送待分配物質(zhì)的劑量分配裝置的開口應(yīng)優(yōu)選是狹小 的，以允許將物質(zhì)有目的地輸送至帶有狹窄開口的容器中。用于干燥和/或粉末狀的可傾倒材料、例如彩色染料粉的劑量分配裝置在現(xiàn)有技術(shù)中巳知并被使用。例如，US 5,145,009 A中描述了一種劑量 20分配裝置，其包括在下側(cè)具有可關(guān)閉出口的輸送容器。作為封閉裝置， 利用一錐形閥體，其具有朝著頂部漸縮的錐度并可豎直向下移動，以打 開出口孔。在其打開位置，閥體旋轉(zhuǎn)并配備有裝置，以沿出口孔的方向 推進(jìn)材料。上述裝置不適合用于向具有狹窄橫截面的開口的容器中分配可傾倒 25材料。具有向上漸縮的錐度的閥體結(jié)構(gòu)和閥體的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致可傾倒材料
的顆粒以徑向、即水平分速度脫離出口，并由此導(dǎo)致顆粒的散布，顆粒 甚至可以越過接收容器的相對較大的開口橫截面。US 4,905,525 A中公開了一種方法和裝置，其用于輸送非常少量的粉 末或膏劑的樣品，例如用于原子吸收光譜測試中。在標(biāo)準(zhǔn)通道的末端具 5有出口孔的供給容器中，活塞從上方進(jìn)入容器中的樣品材料。通過將活 塞擠壓進(jìn)樣品材料，少量的樣品通過標(biāo)準(zhǔn)通道被推進(jìn)并從出口孔輸送， 因此樣品材料在標(biāo)準(zhǔn)通道上方被壓實(shí)。在特定實(shí)施例中，容器被構(gòu)造成 朝向出口孔呈漏斗形狀，并且活塞相對于出口孔被設(shè)置在傾斜位置上。DE 198 41 478A1公開了一種用于粘性、膏狀、粉末狀或顆粒狀產(chǎn)品 10的劑量分配裝置，其帶有一供給容器，該供給容器在劑量分配裝置的工 作位置呈具有朝向底端變窄的錐度的形狀，在該底端處，該容器具有出 口孔。擦拭工具連接到中心設(shè)置并可旋轉(zhuǎn)的中空軸上。該劑量分配裝置 具有帶有閥桿的劑量閥，該閥桿設(shè)在中空軸的內(nèi)部，并能夠平移地上下 運(yùn)動，且在其底端具有帶有向上漸縮的錐度的錐形閥頭，因此分配材料 15的輸出量可以被控制，且出口孔可從上方關(guān)閉。在一些所述實(shí)施例中， 劑量閥同樣被設(shè)計(jì)成可以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)DE 198 41 478 A1或根據(jù)US 5,145,009 A的劑量分配裝置局限于將被輸送到容器外的量可以多小。由于出口孔呈環(huán)形，可用于分配的環(huán) 形間隙的最小寬度不能窄于可傾倒材料的最小單元、例如粉末顆粒的尺 20寸，并且因此若干個可傾倒材料的單元可同時(shí)通過環(huán)形間隙排出。還存 在一種風(fēng)險(xiǎn)，即取決于可傾倒材料的粘稠度，該間隙的一部分可能會被 堵塞。如果接近于劑量分配過程尾聲時(shí)通過減小環(huán)形間隙的寬度來降低 輸送速度，尤其會出現(xiàn)這種危險(xiǎn)，因?yàn)檫@將導(dǎo)致在環(huán)形間隙的寬度和圓 周長度之間的更加不利的比率。25 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種劑量分配裝置，其允許最小量的粉末或膏 狀物質(zhì)以受控方式裝入容器。該任務(wù)可以通過獨(dú)立權(quán)利要求l的技術(shù)特征解決。 5 —種用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置配備有供給容器和連接 到或可連接到該供給容器上的劑量分配頭，該劑量分配頭包括具有圓形 橫截面出口孔的殼體。該劑量分配頭還包括輸送和封閉元件，其中該出 口孔以及該輸送和封閉元件設(shè)置在劑量分配頭的中央縱向軸線上，并且 該輸送和封閉元件被設(shè)計(jì)為可圍繞該中央縱向軸線相對于該殼體旋轉(zhuǎn)， 10并能夠沿著該中央縱向軸線相對于該出口孔進(jìn)行平移運(yùn)動。輸送和封閉 元件的基本形狀為圓柱形，并具有用于關(guān)閉出口的封閉部分以及鄰近封 閉部分的輸送部分，該輸送部分帶有至少一個從圓柱形壁凹入的凹部， 其用于輸送待分配物質(zhì)。因此，輸送和封閉元件被成形為使得當(dāng)輸送和封閉元件的輸送部分 15位于出口孔中時(shí)，留出有效的出口孔開口、即通道開口，其偏心設(shè)置并 具有非同心結(jié)構(gòu)。通過輸送和封閉元件沿劑量分配裝置的中央縱向軸線的平移運(yùn)動，在分配過程中待分配物質(zhì)通過其離開劑量分配裝置的通道 開口、即出口孔的一部分可以限定方式連續(xù)變大或變小。另外，通道開 口相對于中央縱向軸線的定向通過旋轉(zhuǎn)連續(xù)變化。 20 這種可變出口孔或通道開口允許根據(jù)需要輸送更大或更小量的物 質(zhì)。其特別是提供了輸送最小量級的物質(zhì)量、例如微克量級的粉末的可 能性。在劑量分配過程中，大量物質(zhì)因此可以在具有相對較大的通道開 口的第一狀態(tài)下輸送，并且隨著接近給定的目標(biāo)量，通道開口可以通過 輸送和封閉元件的平移運(yùn)動而減小，以使得僅僅可以輸送非常小流量的 物質(zhì)，并因此能夠以最大的精確度達(dá)到目標(biāo)量。因此，除非出口孔完全 關(guān)閉，通道開口始終具有對于待分配物質(zhì)而言最佳的限定橫截面。輸送和封閉元件的輸送部分中的至少一個凹部具有連續(xù)或不連續(xù)的 表面形狀。在后一種情況下，凹部形成為溝槽。因此，凹部的表面形成 5輸送表面。在這種概念下，輸送表面的形狀可以在一個方向或兩個方向 上凹曲。
在特定實(shí)施例中，輸送表面被構(gòu)造為圍繞中央縱向軸線螺旋式扭曲。 作為特定的技術(shù)特征，選定凹部結(jié)構(gòu)的寬度和深度限定了可變的凹 部剖面(或輪廓)，其朝向封閉部分變小。 10 另外，輸送和封閉元件的旋轉(zhuǎn)還產(chǎn)生和保持了待輸送物質(zhì)的流動性。
由于凹部可以采用的不同構(gòu)造方式，特別是考慮到輸送和封閉元件上的 輸送表面，除此之外，可以控制待輸送物質(zhì)的流量。對于待分配物質(zhì)的 給定因素，通道開口、特別是通道開口的橫截面積由此可被優(yōu)化。
在輸送和封閉元件的關(guān)閉位置，封閉部分的下端(處于裝置的工作 15位置)與殼體平齊地終止。在特定的有利實(shí)施例中，輸送和封閉元件的 封閉部分在其端面上設(shè)有凹部，該凹部由起滴狀物釋放邊緣作用的邊緣 包圍。
因此，輸送和封閉元件的輸送部分如此成形，以使得當(dāng)輸送和封閉 元件的輸送部分位于出口孔時(shí)，留出至少一個通道開口，其偏心設(shè)置并 20具有非同心結(jié)構(gòu)。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，劑量分配裝置包括輸送工具， 其同樣被構(gòu)造為可圍繞中央縱向軸線旋轉(zhuǎn)。通過輸送工具，待分配物質(zhì) 向著出口孔移動，并且附著到出口孔的邊緣一下文中稱為出口孔邊緣一 上的物質(zhì)從該邊緣脫離。因此，沒有物質(zhì)殘留于出口孔中。這消除了物 25質(zhì)在出口孔中被卡住并從而在分配過程的最后階段當(dāng)出口孔完全關(guān)閉時(shí)
不能完全封閉的可能性。輸送工具還使得可以分配極易凝固的粉末以及 包含帶電顆粒的粉末或分配膏劑，因?yàn)檩斔凸ぞ呤惯@些物質(zhì)松散化，將 它們移動至出口孔，并將它們從出口孔的邊緣上擦掉。輸送工具可通過彈簧力推壓在出口孔的邊緣上。在優(yōu)選設(shè)計(jì)中，輸 5送工具具有攪拌部件和輸送元件，其中在一有利設(shè)計(jì)中，輸送元件具有 帶有寬闊(或外延)的光滑表面的部分，當(dāng)進(jìn)行操作時(shí)，輸送元件始終 與出口孔的邊緣松動接觸。在特定結(jié)構(gòu)中，輸送元件具有尖端，其在操 作過程中與出口孔的邊緣接觸。優(yōu)選地，輸送元件相對于其在圍繞中央縱向軸線的旋轉(zhuǎn)過程中所經(jīng) 10過的圓形路徑的切線方向成銳角定位和/或輸送元件相對于中央縱向軸線 成銳角傾斜。在特定的實(shí)施例中，輸送和封閉元件與沿中央縱向軸線設(shè)置且作為 驅(qū)動軸貫穿供給容器的桿相連，輸送工具以這種方式相對于桿和輸送和 封閉元件被約束，以使得輸送工具能夠沿中央縱向軸線平移運(yùn)動。 15 在特別優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，劑量分配頭和/或劑量分配裝置自身包括其形狀朝向出口孔變窄的殼體。


以下通過在附圖中示例性地示出的實(shí)例描述該劑量分配裝置，其中 20 圖l以三維視圖示出了一劑量分配裝置，其帶有螺紋連接在供給容器上的劑量分配頭；圖2a以三維視圖示出了一劑量分配頭，其帶有處于打開位置的第一實(shí)施例的輸送和封閉元件以及沿縱向方向切開的劑量分配頭殼體；圖2b以三維視圖示出了劑量分配頭，其帶有處于關(guān)閉位置的第一實(shí) 25施例的輸送和封閉元件以及沿縱向方向切開的劑量分配頭的殼體；
圖3示出了帶有附加輸送工具的圖2b的劑量分配頭；圖4a示出了圖3的劑量分配頭的剖面圖，其帶有處于打開位置的輸送 和封閉元件；圖4b示出了圖3的劑量分配頭的剖面圖，其帶有處于關(guān)閉位置的輸送 5和封閉元件；圖5以剖面圖示出了上述附圖中的輸送和封閉元件； 圖6a示出了一劑量分配頭的三維視圖，其帶有處于關(guān)閉位置的第二實(shí)施例的輸送和封閉元件、輸送工具的第二實(shí)施例以及沿縱向方向切開的殼體；10 圖6b示出了圖6a所示的劑量分配頭的側(cè)視圖，其中殼體沿縱向方向切開；圖6c示出了圖6a所示的劑量分配頭，其中輸送和封閉元件處于打開 位置；圖6d示出了圖6b所示的劑量分配頭，其中輸送和封閉元件處于打開 15位置；圖7a示出了一劑量分配頭的三維視圖，其帶有處于關(guān)閉位置的第三 實(shí)施例的輸送和封閉元件、圖6a的實(shí)施例的輸送工具、以及沿縱向方向 切開的殼體；圖7b示出了圖7a所示的劑量分配頭的側(cè)視圖，其中殼體沿縱向方向 20切開；圖8a示出了一劑量分配頭的三維視圖，其帶有處于關(guān)閉位置的第四 實(shí)施例的輸送和封閉元件、第三實(shí)施例的輸送工具、以及沿縱向方向切 開的殼體；圖8b示出了圖8a所示的劑量分配頭的側(cè)視圖，其中殼體沿縱向方向 25切開；
圖9a示出了從上方看進(jìn)劑量分配頭的極其簡化的示意圖，其中在出 口孔區(qū)域中以剖面圖方式示出了第二輸送和封閉元件。圖9b示出了從上方看進(jìn)劑量分配頭的極其簡化的示意圖，其中在出口孔區(qū)域中以剖面圖方式示出了第三輸送和封閉元件。圖10a示出了從對準(zhǔn)輸送表面的一側(cè)觀察的圖6a至6d的輸送和封閉元件；圖10b示出了圖10a的輸送和封閉元件，但相對于圖10a的視圖旋轉(zhuǎn)了90° ;圖10c以三維視圖示出了圖10a的輸送和封閉元件； 圖1 Od以三維視圖示出了圖1 Oa的輸送和封閉元件； 圖10e示出了對應(yīng)于圖10a至10d的位于出口孔區(qū)域中的輸送和封閉元件的極度放大的橫截面視圖；圖lla示出了從對準(zhǔn)輸送表面的一側(cè)觀察的如圖7a和7b所示的輸送和封閉元件的第三實(shí)施例；圖llb示出了輸送和封閉元件的第三實(shí)施例，但相對于圖lla的視圖 旋轉(zhuǎn)了90° ;圖llc示出了對應(yīng)于圖lla和llb的位于出口孔區(qū)域中的輸送和封閉元件的極度放大的橫截面視圖；圖12a示出了從側(cè)面觀察的輸送和封閉元件的第五實(shí)施例；圖12b以三維視圖示出了輸送和封閉元件的第五實(shí)施例；圖12c示出了對應(yīng)于圖12a和12b的位于出口孔區(qū)域中的輸送和封閉元件的極度放大的橫截面視圖；圖13a示出了從對準(zhǔn)輸送表面的一側(cè)觀察的如圖8a和8b所示的輸送和封閉元件的第四實(shí)施例；圖13b以三維視圖示出了輸送和封閉元件的第四實(shí)施例；
圖13c以剖面圖示出了位于與中央縱向軸線正交的平面中的出口孔 區(qū)域的輸送和封閉元件的第四實(shí)施例；圖14a示出了從對準(zhǔn)輸送表面的一側(cè)觀察的輸送和封閉元件的第六 實(shí)施例；5 圖14b以三維視圖示出了輸送和封閉元件的第六實(shí)施例；以及圖14c以剖面圖示出了位于與中央縱向軸線正交的平面中的出口孔 區(qū)域的輸送和封閉元件的第六實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
10 圖l示出了一用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置，其包括劑量分配頭101和供給容器2。該劑量分配裝置基本上具有軸向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。在其 工作位置，例如劑量分配過程中，其被定向?yàn)橹醒肟v向軸線4指向豎直方 向。在圖l所示的配置中，具有殼體3的劑量分配頭101位于供給容器2的 下方。其連接到供給容器2上，并在填充供給容器前，劑量分配頭通過劑15量分配頭101的內(nèi)螺紋5和供給容器2的外螺紋8螺紋連接到供給容器上。 原則上，劑量分配頭可通過任何現(xiàn)有已知的連接方式可拆卸地連接到供 給容器上，或者其也可固定連接到供給容器上。然而，為了便于清潔， 優(yōu)選的是，劑量分配頭101被安置就位或螺紋安裝到供給容器2上。殼體3具有伸出凸緣23，例如其可用于將劑量分配裝置緊固到這里未20示出的支架上。為了改進(jìn)待分配物質(zhì)向出口孔7引導(dǎo)的方式，殼體3朝向 出口孔7變窄。然而，然而，盡管這種向下變窄的形狀是優(yōu)選的，但不是 絕對要求如此。從圖l中可以看出，輸送和封閉元件106部分地從出口？L7伸出。其示 了出口孔7的部分打開狀態(tài)，這意味著待分配物質(zhì)可以離開出口孔7。如 25圖1所示，連接到輸送和封閉元件106上且形成驅(qū)動軸的桿9貫穿供給容器2且其上端從供給容器2伸出。在突出端，桿9具有耦合區(qū)域19,用于此處 未示出的驅(qū)動源，其可以為手動或機(jī)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。圖2a以三維視圖示出了帶有第一實(shí)施例的輸送和封閉元件106的劑 量分配頭IOI，其中劑量分配頭101的殼體3被縱向切開。出口孔7被部分 5打開。輸送和封閉元件106與沿劑量分配頭101或劑量分配裝置的中央縱 向軸線4延伸的桿9固定連接。桿9和輸送和封閉元件106被構(gòu)造為可圍繞 中央縱向軸線4旋轉(zhuǎn)以及能夠沿著中央縱向軸線4平移運(yùn)動。在這種配置 中，桿9優(yōu)選由馬達(dá)驅(qū)動。不言而喻，輸送和封閉元件6也可以與桿9成一 體。io 輸送和封閉元件106具有封閉部分127，其呈圓柱形構(gòu)造且在關(guān)閉位置(見圖2b)通過緊配合關(guān)閉出口孔7。當(dāng)進(jìn)行劑量分配過程時(shí)，出口孔 7至少部分打開并由此形成代表有效出口孔開口的通道開口。在這種情況 下，鄰近封閉部分127設(shè)置的輸送和封閉元件106的輸送部分128部分伸入 出口孔7。15 圖2b以與圖2a相類似的表現(xiàn)形式示出了劑量分配頭，不同之處在于，圖2b中的出口孔7由輸送和封閉元件106完全關(guān)閉。出口 ？L7的打開和關(guān)閉 通過沿中央縱向軸線4、即圖2a和2b的配置中豎直地移動輸送和封閉元件 106來實(shí)現(xiàn)。在輸送和封閉元件106的設(shè)計(jì)為通過沿中央縱向軸線4的平移運(yùn)動移 20入和移出出口孔7的部分，輸送和封閉元件106具有呈凹部120形式的缺 口。凹部120的表面為光滑的連續(xù)表面并形成輸送表面110。該凹部120位 于且構(gòu)成基本形狀為圓柱形的輸送和封閉元件106的輸送部分128。在該 實(shí)施例中。處于劑量輸送裝置的工作位置的封閉部分127設(shè)置在輸送部分 128的下方，這意味著封閉部分127形成為輸送和封閉元件106的外端。通 25過這種配置，形成輸送和封閉元件106的底端的表面121可以與開口的邊
緣齊平地關(guān)閉劑量分配頭101的出口孔7，如圖2b所示。在這種情況下， 出口孔7具有一直徑，其與封閉部分127中的輸送和封閉元件106的直徑基 本匹配，這樣輸送和封閉元件106可以通過精確的配合移入和移出出口孔 7，由此出口孔7被完全關(guān)閉。 5 原則上，在輸送和封閉元件106的圖示形式中的出口孔7還可以通過位于凹部120上方的輸送和封閉元件106的一部分關(guān)閉。然而，優(yōu)選的是， 出口孔平齊對準(zhǔn)地關(guān)閉，因?yàn)檫@可以降低一些物質(zhì)殘留粘結(jié)在輸送和封 閉元件上的風(fēng)險(xiǎn)。輸送表面110為在至少一個方向上彎曲的表面，并圍繞中央縱向軸線io螺旋式扭曲。但是，輸送表面還可以在凹部120的區(qū)域中在兩個方向上凹 曲禾n/或圍繞中央縱向軸線4螺旋式扭曲。在輸送部分128凹部120的寬度和 深度在朝向封閉部分127的方向上變小。當(dāng)輸送和封閉元件106沿著中心縱向軸線4移動時(shí)，凹部120開始位于 出口孔7的區(qū)域中，由此出口孔7被部分打開，從而形成允許待輸送物質(zhì)15通過的通道開口。隨著輸送和封閉元件106的輸送部分128隨時(shí)或多或少 地伸入出口孔7，可以對粉末狀或膏狀形式的物質(zhì)的輸送進(jìn)行目標(biāo)控制， 由此形成可變尺寸的通道開口 。對于具有精細(xì)顆粒尺寸和緩慢流動的稠 度的粉末，上述劑量分配頭101可以達(dá)到允許微克量級的劑量被分配的容 積流量。用于測量被輸送物質(zhì)的量的優(yōu)選裝置為天平，由于其不是本發(fā)20明的主題，因而未在圖中示出。表面110的凹曲、尤其是凹部120圍繞中央縱向軸線的輕微螺旋形狀 具有如下效果，即隨著輸送和封閉元件106的旋轉(zhuǎn)，待輸送物質(zhì)通過輸送 表面110被攜帶并以受控方式輸送。這一點(diǎn)在凝固性物質(zhì)的情況下尤其有禾lj，其中該凝固性物質(zhì)在利用沒有凹曲的輸送表面iio輸送時(shí)可能在出口25L7的邊緣和輸送表面110之間粘結(jié)，由此出口孔7可能被堵塞。輸送和封
閉元件106為了分配物質(zhì)所采取的旋轉(zhuǎn)方向除其他因素外與輸送部分128 的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。對于具有低流動性的粉狀物質(zhì)、即例如塊狀粉末的分配或?qū)τ诟酄?物質(zhì)的分配，使用輸送工具12是相當(dāng)有利的。在圖3所示的實(shí)施例中，在 5劑量分配頭101的內(nèi)部設(shè)置輸送工具12。輸送工具12具有支撐和導(dǎo)向裝 置，該支撐和導(dǎo)向裝置帶有在兩個彼此上下重疊的位置上環(huán)繞桿9的環(huán)形 支架，由此輸送工具12與桿9松動地連接。輸送工具12還具有攪拌部件14 和輸送元件15，該輸送元件15被構(gòu)造為鏟子狀或刮刀狀。輸送工具12的 上部環(huán)形支架29設(shè)在與桿9滑動連接的橫向螺栓16的上方，而下部環(huán)形支io架30設(shè)在橫向螺栓16的下方。通過這種配置，輸送工具12在劑量分配裝 置中被導(dǎo)向和約束。通過桿9沿著中央縱向軸線4的平移運(yùn)動，即當(dāng)出口 孑L7被打開或關(guān)閉時(shí)，輸送工具12與桿9的松動連接確保由于重力作用輸 送工具12與出口孔7的邊緣始終處于松動接觸。此外，隨著桿9旋轉(zhuǎn)，橫 向螺栓16與攪拌部件14接觸并推動輸送工具12參與轉(zhuǎn)動。15 在物質(zhì)處于劑量分配頭l的區(qū)域的時(shí)間段中，攪拌部件14用于使待分配物質(zhì)松散化。如上所述，同樣，當(dāng)輸送和封閉元件106處于打開位置時(shí)，輸送元件 15與出口孔7的邊緣保持接觸，因此通過輸送和封閉元件106的旋轉(zhuǎn)，待 分配物質(zhì)被輸送至出口孔7，并且如果顆粒仍舊粘附在出口孔7上，它們 20被釋放且劑量物質(zhì)被輸送。輸送元件15優(yōu)選包括具有面向出口孔7的邊緣 的尖端17的寬闊(extensive)的光滑表面部分，其中尖端17與出口孔7的 邊緣松動接觸。輸送元件15、尤其是其寬闊的光滑表面部分優(yōu)選具有圓 形或彎曲形狀，這樣其可以如鏟子一樣用于攜帶極易凝固的粉末并將其 引導(dǎo)至出口孔7。由于輸送工具12圍繞中央縱向軸線4旋轉(zhuǎn)，輸送元件15在圓形路徑上 移動。已經(jīng)證實(shí)，如果輸送元件15相對于由其圍繞中央縱向軸線4的自身 旋轉(zhuǎn)所經(jīng)過的圓形路徑的切線方向成銳角設(shè)置和/或輸送元件相對于中央 縱向軸線4成銳角傾斜將是有利的。輸送元件的角位置或角坐標(biāo)尤其適應(yīng) 5于待分配物質(zhì)的稠度。輸送工具12的形狀和位置決定了輸送和封閉元件6 以及用作圖2a和2b所示的劑量分配裝置的實(shí)施例的輸送工具12的旋轉(zhuǎn)方 向。在圖示情況下，所述旋轉(zhuǎn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如上所述，輸送工具12在桿9上被保持或?qū)颍允沟靡环矫?，輸?工具12參與桿9的旋轉(zhuǎn)，但是另一方面，當(dāng)桿9沿中央縱向軸線移動時(shí)， io輸送工具12保持其位置并且不隨著桿9和輸送和封閉元件移動，這意味著 輸送元件15、尤其是輸送元件的尖端17與出口孔7的邊緣始終保持松動接 觸，并且在分配過程中，輸送工具12將粉末引向邊緣并將其從邊緣上擦 除。這在示出了劑量分配頭101的剖面圖的圖4a和4b中顯示。通過圖4a和4b中所選擇的表現(xiàn)形式，還可以看出輸送和封閉元件106 15如何與桿9相連。具有比輸送和封閉元件106直徑小的直徑的螺栓18被插 入桿9中并例如螺紋連接、粘結(jié)或以其它方式固定連接到桿9上。從圖5中可以剖面圖的形式看到前述附圖中的輸送和封閉元件106。 輸送和封閉元件106通過螺栓18、特別是螺桿與桿9相連。如在這里作為 實(shí)例示出，輸送和封閉元件106可以在其端面處具有凹部24，當(dāng)出口孔7 20在第一關(guān)閉位置被關(guān)閉時(shí)(例如圖4b所示)，該輸送和封閉元件106的第 一封閉部分127與殼體3平齊對準(zhǔn)。該凹部24被作為滴狀物釋放邊緣的邊 緣25包圍，這樣當(dāng)極易凝固的物質(zhì)被分配時(shí)，其使得材料不可能在端面 處積聚。圖6a至6d示出了處于關(guān)閉位置和打開位置的第二實(shí)施例的輸送和封 25閉元件206以及其在劑量分配頭201中的布置情況。圖6a和6c以透視圖示
出了劑量分配頭，而圖6b和6d以側(cè)視圖示出了劑量分配頭，其中在每一 種情況下，殼體203被縱向切開。輸送部分228具有由凹入的輸送部分210 限定的凹部220。凹部220的邊界不與正交于中央縱向軸線4延伸的平面平 行，而是與后者形成任意角度。這種凹部220可以通過相對于中央縱向軸 5線4以不同于90°的角度切割圓柱形溝槽而形成。輸送部分228和封閉部 分227具有略微不同的直徑，這樣出口孔7可被氣密地關(guān)閉，但在打開狀 態(tài)下留有足夠的間隙，以允許輸送和封閉元件206的自由移動。在圖6a至6d中示出的第二輸送工具212具有與圖3， 4a和4b所示的輸 送工具結(jié)構(gòu)類似的輸送元件215。尤其是，輸送元件215相對于中央縱向io軸線4的位置相對于其圍繞中央縱向軸線4旋轉(zhuǎn)的圓形路徑的切線方向成 銳角設(shè)置，以及相對于中央縱向軸線4成銳角傾斜。此外，輸送元件215 相對于其圓形路徑的半徑成銳角設(shè)置并正切地接觸出口孔7的邊緣。為了 保持并引導(dǎo)輸送工具212，桿9包括攜帶部分31，其具有在桿9的整個長度 上延伸的至少一個溝槽32。輸送工具212的夾持環(huán)33被設(shè)置為松動地圍繞15攜帶部分31，溝槽32與突起34嚙合。優(yōu)選地，具有設(shè)置在徑向相對位置 上的兩個溝槽32和突起34，其中第二溝槽和突起在圖中看不到，因?yàn)樗?們被桿9擋住。通過這種配置，輸送工具212被約束為與桿9一起旋轉(zhuǎn)但是 具有可沿中央縱向軸線4的平移運(yùn)動的自由。夾持環(huán)33具有若干個從中央 縱向軸線4向外徑向突出的輻條35，并且其尖端37與殼體203中的圓形溝20槽36嚙合，它們在此處被可移動地引導(dǎo)。此外，沒有尖端37的輻條用作 攪拌元件38。夾持環(huán)33、突起34、輻條35和攪拌元件38位于與中央縱向 軸線4正交地延伸的同一平面中。但是，攪拌器38也可以向上或向下彎曲， 這使得它們在松散待分配物質(zhì)方面更有效。輸送元件與一輻條235相連， 但優(yōu)選與之成一體。輸送元件212優(yōu)選由一片金屬板或塑料材料制成。
關(guān)閉出口孔7的第三實(shí)施例的輸送和封閉元件306可在圖7a中以劑量 分配頭301的三維視圖和在圖7b中以側(cè)視圖看出，其中殼體303被縱向切 開。在該實(shí)施例中，輸送和封閉元件306的輸送部分328被構(gòu)造成三角形 溝槽46，其橫向設(shè)置、即位于偏離中心的位置處，且在其下端縮小為一 5點(diǎn)，這意味著其寬度和深度是可變的，即朝向封閉部分227減小。在這種 情況下，輸送表面是不連續(xù)表面。在分配過程中，輸送表面收集待分配 物質(zhì)，并通過自身旋轉(zhuǎn)將其移出。同時(shí)，其剖面朝向下端收縮的三角形 溝槽46的形狀提供了可根據(jù)輸送和封閉元件306在出口孔7的位置連續(xù)變 化的通道開口。還可以在輸送部分上設(shè)置多個溝槽，其優(yōu)選均勻地分布10在輸送部分的圓周上。溝槽可形成于輸送部分中，并使得其尖端豎直向 下或傾斜地指向，如圖7a和7b所示。圖8a和8b以與圖7類似的表現(xiàn)形式示出了劑量分配頭401。該劑量分 配頭401包括第四實(shí)施例的輸送和封閉元件406以及第三實(shí)施例的輸送工 具412。輸送和封閉元件406的封閉部分227以與輸送和封閉元件的第三和15第四實(shí)施例類似的方式構(gòu)造，但是其輸送部分428在大致圓柱形的輸送和 封閉元件406的圓周上設(shè)有數(shù)個具有不同深度和寬度的細(xì)長溝槽54。這些 溝槽54被設(shè)置為其最長尺寸相對于中央縱向軸線4成銳角傾斜，因此在輸 送和封閉元件406處于打開狀態(tài)時(shí)，可以提供多個待分配物質(zhì)的通道開 □。20 輸送工具412具有三個整體連接到夾持環(huán)433上的輸送元件415。夾持環(huán)433通過突起34被約束在桿9上，該突起以已經(jīng)在關(guān)于圖6a至6d的內(nèi)容 中描述過的方式與攜帶部分31的溝槽32嚙合。與圖6a至6d示出的實(shí)施例 相反，此處所示的輸送工具412沒有攪拌元件38，盡管它們可以被添加。 然而，攪拌和松散待分配物質(zhì)的功能還可以通過三個輻條435和三個輸送25元件415實(shí)現(xiàn)。輸送元件415以與在關(guān)于圖6和7的內(nèi)容中描述的輸送元件
215基本相同的方式構(gòu)造并定向劑量分配頭415中。分別與輸送元件415相 連的三個輻條435具有尖端37，其在殼體3的圓形溝槽36中可移動地被引 導(dǎo)。圖9a和9b示出了從上方看進(jìn)劑量分配頭201和301的極其簡化的示意 5圖，其中各輸送和封閉元件206， 306以剖面圖方式示出于出口孔7的區(qū)域 中。這用于使通道開口在不同點(diǎn)所采用的形狀及時(shí)地形象化顯示出來。 關(guān)于輸送工具，圖9a和9b示出了輸送元件315，為了簡化，其被繪制成從 頂部看由平坦表面限定的金屬板元件，其中輸送元件315相對于其圓形路 徑的半徑成銳角地定位，并正切地接觸出口孔7的邊緣，由此通過輸送和 io封閉元件206， 306和輸送工具的旋轉(zhuǎn)(參見箭頭)，待輸送物質(zhì)被引至 通道開口。如上所述，輸送元件還可以相對于由輸送元件圍繞中央縱向軸線4的 自身旋轉(zhuǎn)所經(jīng)過的圓形路徑的切線方向成銳角設(shè)置和/或輸送元件相對于 中央縱向軸線4成銳角傾斜。這些角度可根據(jù)待分配物質(zhì)而不同，例如通15過替換劑量分配裝置中的輸送工具實(shí)現(xiàn)。限定通道開口的輸送和封閉元件206， 306的其他位置在圖9a和9b中由一系列從通道開口的左上端到右下端延伸的虛線表示。顯而易見，虛 線僅僅為通道開口的連續(xù)變化的代表性實(shí)例。圖10示出了己經(jīng)在圖6a至6d中顯示的輸送和封閉元件206的實(shí)施例 20的不同視圖。圖1 Oa示出了從對準(zhǔn)輸送表面210的一側(cè)觀察的輸送和封閉 元件206，圖10b示出了位于相對于圖10a旋轉(zhuǎn)了卯。角的位置的同一元 件，圖10c和10d以三維視圖示出了輸送和封閉元件206。位于輸送部分228 中的凹部220由凹入輸送表面210限定，該凹入輸送表面210具有邊界，其 不與正交于中央縱向軸線4延伸的平面平行地設(shè)置，而是與該平面形成任
意角度。這種形狀的凹部可以通過相對于中央縱向軸線4成不同于90。的 角度的圓柱形切口產(chǎn)生。從圖10a至10d中還可以看出輸送部分228具有比封閉部分227稍小的 直徑。不言而喻，劑量分配頭的出口孔7具有與封閉部分227相匹配的直 5徑，這樣允許出口孔7被氣密地關(guān)閉，但是在打開狀態(tài)下為輸送和封閉元 件206的旋轉(zhuǎn)留有足夠的間隙。具有不同于輸送部分的直徑的封閉部分的 這種設(shè)計(jì)也可以想象得到，并可以在上述附圖中顯示的輸送和封閉元件 中實(shí)現(xiàn)。圖10e示出了位于部分關(guān)閉的出口孔7的區(qū)域中的圖10a至10d所示的 io輸送和封閉元件206的橫截面視圖。限定通道開口的輸送和封閉元件206 的其他位置由虛線表示，并且其同樣僅僅作為有效出口孔的連續(xù)變化的 典型實(shí)例示出。取決于輸送和封閉元件206滑入出口孔7多遠(yuǎn)，由凹部的可變寬度和深度產(chǎn)生可變尺寸的通道開口，該凹部的剖面朝向封閉部分 227變小。15 圖ll示出了已在圖7a和7b中顯示的輸送和封閉元件306的第三實(shí)施 例的不同視圖。圖lla示出了側(cè)視圖，圖llb示出了透視圖。也可以相對 于中央縱向軸線4的方向成斜角布置的三角形溝槽46在劑量填充過程中 收集待分配物質(zhì)并通過旋轉(zhuǎn)將其引至出口孔7。而且，該實(shí)施例的輸送和 封閉元件306也同樣可確保出口孑L7的連續(xù)打開和關(guān)閉。如示出了位于部20分關(guān)閉的出口孔7中的圖16a和16b的輸送和封閉元件306的剖面圖的圖 llc所示，通道開口具有三角形橫截面，其一側(cè)、尤其是由出口孔7的邊 緣限定的一側(cè)形成一圓弧。當(dāng)然，在這里，通道開口也可連續(xù)變大和變 小。圖lla至llc僅僅示出了一個位于輸送部分328中的三角形溝槽46。然 而，還可以在輸送和封閉元件上、例如在彼此徑向相對的位置上設(shè)置兩25個這種溝槽46。此外，輸送部分328的直徑略小于封閉部分327的直徑。
圖12a至12c以與圖lla至Uc類似的表現(xiàn)形式示出了第五實(shí)施例的輸 送和封閉元件506。輸送部分528中的凹部在輸送和封閉元件506的整個圓 柱形結(jié)構(gòu)中被形成為兩個三角形溝槽546 (在圖12a和12b中只能看到一 個)。與圖lla至llc所示的輸送和封閉元件306的形式不同，三角形溝槽 5 546的底線11不與中央縱向軸線平行，而是與中央縱向軸線成斜角定向。 圖13示出了圖8a和8b所示的第四實(shí)施例的輸送和封閉元件406，圖 13a示出了對準(zhǔn)輸送表面的側(cè)視圖，圖13b示出了三維視圖。在該實(shí)施例 中，在大致圓柱形的輸送和封閉元件406的圓周上設(shè)有數(shù)個具有不同深度 和寬度的細(xì)長溝槽45，其例如通過球形銑刀銑削而成。如示出了位于部 io分封閉的出口孔7的區(qū)域中的圖13a和13b的輸送和封閉元件406的剖面圖 的圖13c所示，通道開口的剖面面積可連續(xù)變化。圖14示出了輸送和封閉元件的第六實(shí)施例的不同視圖，圖14a示出了 對準(zhǔn)輸送表面的側(cè)視圖，圖14b示出了三維視圖，圖14c示出了位于與中 央縱向軸線正交且與出口孔7相交的平面中的橫截面視圖。帶有形狀類似 15于圓弓的鏡像對稱邊緣的三個細(xì)長凹部45設(shè)置在輸送部分828的周圍，其 對稱軸線平行于中央縱向軸線布置。從圖14c中可以特別清楚地看出，這 種設(shè)計(jì)理念使得出口孔7的三個區(qū)域可用于物質(zhì)的輸送，其中通過輸送和 封閉元件806的平移運(yùn)動形成尺寸連續(xù)變化的通道開口。取決于輸送和封閉元件移入出口孔多遠(yuǎn)，可以得到一個或多個通道 20開口，其中由于在朝向封閉部分的方向上變小的凹部的可變寬度和深度， 該通道開口的尺寸可變。劑量分配頭殼體的變型構(gòu)造以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的不同實(shí)施例可以想象得 至U。原則上，輸送工具也可以具有其自身的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，且獨(dú)立于輸送和 封閉元件旋轉(zhuǎn)和平移，其中至少在進(jìn)行待分配物質(zhì)的輸送時(shí)，輸送工具 25與出口孔開口的邊緣保持松動接觸。 在另一個實(shí)施例中，帶有輸送和封閉元件的桿可在中央縱向軸線方 向上被壓力偏壓，以使得當(dāng)驅(qū)動源被脫開時(shí)，出口孔被自動關(guān)閉。
附圖標(biāo)記清單101， 201， 3，106， 206， 306， 406，12，15， 215， 120,301，401劑量分配頭2供給容器203，303殼體4中央縱向軸線內(nèi)螺紋506，806輸送和封閉元件7出口孔8外螺紋9桿110，210輸送表面U溝槽底線212，412輸送工具14攪拌部件315，415輸送元件16橫向螺栓17輸送元件的尖端18螺栓19耦合區(qū)域220，820凹部121端面23突出邊緣24凹部25凹部的邊緣127，227封閉部分128， 228， 328， 428, 528， 828 輸送部分29 上部環(huán)形支架30 下部環(huán)形支架31 攜帶部分32 溝槽 33， 433 夾持環(huán)34 突起35， 235， 435 輻條36 圓形溝槽37 尖端38 攪拌部件 45 細(xì)長溝槽46， 546 三角形溝槽
權(quán)利要求
1.一種用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置，其帶有供給容器(2)和連接到或可連接到所述供給容器(2)上的劑量分配頭(101，201，301，401)，所述劑量分配頭包括帶有圓形橫截面出口孔(7)的殼體(3，203，303)以及輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)，其中所述出口孔(7)以及所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)設(shè)置在所述劑量分配頭(101，201，301，401)的中央縱向軸線(4)上，并且所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)被設(shè)計(jì)為可圍繞所述中央縱向軸線(4)相對于所述殼體(3，203，303)旋轉(zhuǎn)，并能夠沿著所述中央縱向軸線(4)相對于所述出口孔(7)進(jìn)行平移運(yùn)動，其特征在于，所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)的基本結(jié)構(gòu)為圓柱形，并具有至少一個用于關(guān)閉所述出口孔(7)的封閉部分(127，227)，此外還具有鄰近所述封閉部分的輸送部分(128，228，328，428，528，828)，其用于輸送待分配物質(zhì)，其中所述輸送部分(128，228，328，428，528，828)包括至少一個從圓柱形壁凹入的凹部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述凹部具 有形成輸送表面(110， 210)的連續(xù)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述凹部被 構(gòu)造成三角形溝槽(46， 546)的形狀，并具有形成輸送表面的不連續(xù)表 面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述輸送表 面(110， 210)具有在一個或兩個方向上凹曲的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述輸 送表面(110， 210)被成形為圍繞所述中央縱向軸線(4)螺旋式扭曲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，在所 述輸送和封閉元件(106， 206， 306， 406， 506， 806)的關(guān)閉位置，所 述封閉部分(127， 227)在其底端相對于所述劑量分配裝置的工作位置 與所述殼體(3， 203， 303)平齊對準(zhǔn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述封閉部 分(127， 227)在其端面(121)處具有凹部(24)，其由用作滴狀物釋 放邊緣的邊緣(25)包圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求i-7之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述 輸送部分(128， 228， 328， 428， 528， 828)的至少一個凹部的寬度和/或深度變化，以使得其剖面面積在朝向所述封閉部分(127， 227)的方 向上變小。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述 輸送和封閉元件(106， 206， 306， 406， 506， 806)的輸送部分(128，228, 328， 428， 528, 828)被如此成形，以使得當(dāng)所述輸送和封閉元件 (106， 206， 306， 406， 506， 806)的輸送部分(128， 228， 328， 428， 528， 828)位于所述出口孔(7)中時(shí)，留出至少一個通道開口，其偏心布置并具有非同心結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述 20輸送和封閉元件(106， 206， 306， 406， 506， 806)連接到沿所述中央縱向軸線(4)設(shè)置并作為驅(qū)動軸的貫穿所述供給容器(2)的桿(9)上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，所 述劑量分配裝置包括輸送工具(12， 212， 412)，其用于輸送待分配物 質(zhì)，且被構(gòu)造成可圍繞所述中央縱向軸線(4)旋轉(zhuǎn)，并以如此方式被支 撐，以允許沿所述中央縱向軸線(4)相對于所述輸送和封閉元件(106， 206， 306， 406， 506， 806)進(jìn)行平移運(yùn)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述輸送 工具(12， 212， 412)在所述桿(9)上被支撐和/或?qū)?，以允許沿著所 述桿(9)并相對于所述桿(9)進(jìn)行平移運(yùn)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的劑量分配裝置，其特征在于，所述輸送工具(12， 212， 412)包括攪拌部件(14)和輸送工具(15， 215， 315， 415)，其中當(dāng)所述劑量分配裝置工作時(shí)，所述輸送工具(15， 215， 315， 415)始終與所述出口孔(7)的邊緣松動接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13之一所述的劑量分配裝置，其特征在于，所 io述殼體(3， 203， 303)具有在朝向所述出口孔(7)的方向上變窄的錐 度。
全文摘要
一種用于粉末狀或膏狀物質(zhì)的劑量分配裝置，其帶有供給容器(2)和連接到或可連接到所述供給容器(2)上的劑量分配頭(101，201，301，401)，所述劑量分配頭包括帶有圓形橫截面出口孔(7)的殼體(3，203，303)。所述劑量分配頭(101，201，301，401)還具有輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)，其中所述出口孔(7)以及所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)設(shè)置在所述劑量分配頭(101，201，301，401)的中央縱向軸線(4)上，并且所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)被設(shè)計(jì)為可圍繞所述中央縱向軸線(4)相對于所述殼體(3，203，303)旋轉(zhuǎn)，并能夠沿著所述中央縱向軸線(4)相對于所述出口孔(7)進(jìn)行平移運(yùn)動。所述輸送和封閉元件(106，206，306，406，506，806)的基本結(jié)構(gòu)為圓柱形，并具有至少一個用于關(guān)閉所述出口孔(7)的封閉部分(127，227)，此外還具有鄰近所述封閉部分的輸送部分(128，228，328，428，528，828)，其用于輸送待分配物質(zhì)，其中所述輸送部分(128，228，328，428，528，828)具有至少一個從圓柱形壁凹入的凹部。
文檔編號B65B1/10GK101120234SQ200680000969
公開日2008年2月6日 申請日期2006年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者保羅·魯辛格 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司