專利名稱：優化劑量分配過程的方法以及劑量分配裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用劑量分配裝置優化劑量分配過程，并且本發 明還涉及用于分配測量劑量的、粉末或膏體形式的物質的裝置。
背景技術：
這種類型的劑量分配裝置(dosage-dispensing device)尤其應用于將例如較少量的有毒物質以較高的精度分配到較小的目標容 器中。經常地，這種接收容器安置在天平上，以便稱重從劑量分 配裝置中分發出的物質，從而根據給定的規格，物質可以隨后進 一步被處理。待分配的物質例如容納在源容器中，其中所述源容器裝備有 分配頭。期望的是，通過劑量分配裝置中的較小的出口將物質分 送至外部，從而物質還以目標流的形式充入具有狹窄橫截面開口 的容器中。用于可澆注稠密的、干燥和/或粉末狀物質的劑量分配裝置屬 于本技術領域公知技術，并且被常用。例如，在專利申請公開文 獻WO2004/042334A1中，公開了一種劑量分配裝置，其包括驅 動裝置以及分配頭，其中所述分配頭在所述驅動裝置內設定就位。 所述分配頭連接至源容器，并且在所述分配頭的下側具有可關閉 的出口。在裝置處于操作位置時，天平布置在分配頭下方，從而 目標容器可以設在天平盤上。在劑量分配過程(dosage-dispensing process)中，待分配的物質從源容器移動出，并且計量移動進入目標容器中。在劑量分配過程中由天平連續測量的重量的增加值 被輸送至控制與調節單元，只要期望量的物質已經被分配或在目 標容器中物質的量已經達到由使用者所限定的目標重量時，所述 控制與調節單元就停止分配過程。劑量分配裝置的可獲得的精度，或者更具體地講，使得目標 重量滿足容許范圍內而獲得的精度被限制，這是因為在這種類型 的分配過程中，劑量分配裝置傾向于分發多于規定量的物質。為 此的原因是，當在目標容器中達到目標重量時，附加的物質已經 離開分配頭，并且例如在劑量分配裝置與目標容器之間自由掉落， 僅僅在附加的物質己經在目標容器的底部或精確分配的物質的頂 部上靜止之后，影響重量結果。由可獲得的目標重量的分散范圍所表示的劑量分配裝置的容 許范圍的寬度尤其受到天平的響應時間影響。由于劑量分配裝置 的控制與調節單元中的稱重信號的相對延遲的到達，所以同時， 太多的物質已經被分配。在與如專利申請公開文獻WO2004/042334A1中所公開的裝置類似的多種劑量分配裝置中， 提供了從劑量分配過程的開始到結束連續分發物質，待分配的材 料的質量流或容積流通過分配程序在劑量分配過程的結束時被減 速，其中所述分配程序在控制與調節單元內被執行，從而考慮到 了天平或電子稱重系統的響應時間。然而，結果，取決于所需要 的精度，劑量分配過程花費更長的時間，從而對于目標重量或目 標量的指定的較窄的容限，劑量分配過程可花費非常長的時間。分配程序確定了這樣的變化程度，即在劑量分配過程的時間 內，分配頭上的出口打開和關閉的變化程度。不像液體，其流動特性在諸如壓力和溫度的特定的環境狀態 下仍保持大致恒定，粉末或膏體形式的物質的流動特性受到顯著更多種的影響因素影響。僅僅由于不同的體密度，同一種粉末可 表現出完全不同的流動特性。例如，壓縮的小麥粉與松散聚集的 麥粉相比具有本質不同的行為方式。由于環境大氣或物質本身的相對濕度的變化，所以分配過程 中的物質的流動特性也可顯著變化。同樣，劑量分配過程中物質的各個微粒的微粒尺寸、粒度和 粒度分布以及形狀對于流動特性具有決定性的影響。所有這些影 響因素使得幾乎不可能對于具有一致容許帶寬的整個范圍的公知 粉末而言使用同一個劑量分配程序。發明內容因此，本發明的目的是提供一種優化劑量分配過程的方法， 其使得可以在針對劑量分配過程的合理的完成時間內獲得相對于 期望的目標重量的高級別的精度，并且本發明的另一個目的是提 供一種劑量分配裝置，所述劑量分配裝置適于實現所述劑量分配 過程。該目的由具有權利要求書所述的特征的方法以及劑量分配裝 置實現。為了實現根據本發明用于優化劑量分配過程的方法，劑量分 配裝置需要裝備有驅動裝置以及被設計成執行劑量分配程序的控 制與調節單元，驅動裝置與至少一個劑量分配單元協作，以便發送物質劑量，并且劑量分配單元具有至少一個存儲器模塊。在用于粉末或膏體形式的物質的劑量分配裝置的劑量分配過 程的優化過程中，在劑量分配過程被第一次運行之前，所述控制與調節單元判斷是否與所述劑量分配過程相關的至少一個流動參數(flow parameter)被存儲在所述存儲器模塊內和/或所述控制與調節單元 內；，如果存儲的流動參數被發現是存在的，則通過所述控制與調 節單元從所述至少一個存儲器模塊調取至少一個流動參數；，如果并不存在存儲的流動參數，則通過由使用者輸入指令指 出流動參數，流動參數從中央數據庫被調取，或者基于缺省設置 的所述劑量分配程序通過所述劑量分配過程的第一次運行確定至 少一個流動參數；，所述劑量分配程序利用所述至少一個流動參數直接被調整；，所述劑量分配過程的至少一次運行利用所述調整的劑量分 配程序被實現，和/或所述至少一個流動參數被存儲在所述存儲器 模塊中。僅僅在流動參數己經被確定之后，其中所述流動參數基本上 取決于分配頭的內部幾何結構以及待分配的粉末的特性，劑量分 配程序可以被調整成，出口的打幵和關閉以這樣的方式實現，即 適當地考慮到待分配的物質的特性。作為根據本發明方法的重要 的優點，流動參數仍可用于隨后的劑量分發，并且通過存儲在存 儲器模塊中，仍連接至劑量分配單元，其中所述劑量分配單元充 滿待分配的物質。在物質的分發之后，劑量單元例如返回到存儲 位置，直至需要下一次分發物質劑量。在隨后的分發中，不必首 先通過劑量分配過程的緩慢、消耗時間的完成而確定流動參數， 因為其可以通過控制與調節單元從存儲器模塊直接被調取。劑量分配單元基本上包括劑量分配頭和至少一個接受容器， 它們優選通過成形裝配件、力裝配件或材料粘合的連接件彼此相連。接收容器以及劑量分配頭具有至少一個存儲器模塊。基本上，通過在劑量分配過程中從形成在劑量分配單元或更 具體地講劑量分配頭上形成的出口分發的容積流速或質量流速并 且通過出口的可變的孔口橫截面確定所述至少一個流動參數。因而，流動參數是這樣的一種量，其基本上取決于劑量分配 頭的出口的孔口橫截面預測所期望的質量或容積流速。因而，流 動參數允許預測，對于劑量分配過程中的特定的物質，分配頭的 出口需要關閉的時間。在隨后的劑量分發中，因而，無需等待來 自天平的稱重值，從而緩慢地達到給定的稱重目標。所測量的稱 重值僅僅用于證實所分發的物質的量，并且如果需要的話，調整 流動參數或劑量分配程序，如果所分發的物質量被發現接近目標 重量的上容限或下容限。流動參數不必是單獨的值；流動參數當然還可以具有函數或 值矩陣的形式。因為分配頭和/或接收容器包括存儲器模塊，在所述存儲器模 塊中存儲有接收容器中的物質的流動參數，該流動參數也可用于 其它的劑量分發而不必首先被確定。如果流動參數被存儲在中央 數據庫內，則所述流動參數還可以通過諸如互聯網的當前的通訊 措施從中央數據庫被調取。這種中央數據庫可以保持使用者可使 用的流動參數，其中所述流動參數例如通過預先嘗試的試驗被確 定。為了給使用者提供最好的支持，在工廠通過預先嘗試的試驗 已經被確定的流動參數可以被存儲在存儲器模塊中。在預先嘗試 的試驗中發現的這種流動參數可以利用基準物質被確定，其中所 述基準物質的粉末流動特性類似于隨后將充入劑量分配單元中的材料。這具有這樣的優點，即高度有毒的位置無需用于預先嘗試 的試驗。當然，還可以通過錄入單元和/或輸入/輸出單元實現所述至 少一個流動參數的輸入。在本發明的第一實施例中，至少在一組劑量分發的最后一次 中確定至少一個修正的流動參數，并且所述至少一個修正的流動 參數作為數值或數值的組合或函數被存儲在存儲器模塊和/或控 制與調節單元和/或中央數據庫中，和/或通過輸入/輸出單元被發送至使用者。在本發明的第二實施例中，至少一個修正的流動參數在每個 劑量分發之后被確定，并且所述至少一個修正的流動參數作為數 值或數值的組合或函數被存儲在存儲器模塊和/或控制與調節單 元和/或中央數據庫中，和/或通過輸入/輸出單元被發送至使用者。當然，修正的流動參數的存儲還可以在使用者確認之后完成。 如果使用者不進行確認，則不考慮修正的流動參數。在從驅動裝置取出劑量分發單元之后，無需將分配頭與接收 容器分離。取決于分配頭的緊密度，分配頭同時可用作為封閉蓋， 從而接收容器與分配頭一起形成存儲容器，以便在其中包含物質。 作為有助于管理存儲容器的一種措施，用于包含在接收容器內的 物質的至少一個物質標識值可以被存儲在存儲器模塊和/或控制 與調節單元和/或中央數據庫內。在背景技術中所提到的影響因素，即確定粉末或膏體形式的 物質的流動特性的影響因素，使得不可能用相同的分配頭或相同 類型的分配頭獲得多種粉末或膏體的令人滿意的劑量分發。因此，盡管驅動裝置的機械連接件具有一致的結構，但是設置在分配頭內的機械部件可以以不同的方式被構造。因為物質的 流動特性還被這些部件影響，所以有利的是，如果與分配頭的技 術類別或類型相關的至少一個技術特征值被存儲在存儲器模塊和 /或控制與調節單元和/或中央數據庫中。因為用于劑量分發的物質在存儲的過程中可以改變或者甚至 在一組多個連續的劑量分發過程中對于快速衰變的物質，有利的 是，如果至少一個物質特性參數，具體地講物質的失效日期，被 存儲在存儲器模塊和/或控制與調節單元和/或中央數據庫中。物 質的其它物質特性參數可包括微粒尺寸或粒度、微粒的形狀、靜 電特性、化學特性等。同樣有利的是，如果周圍環境的至少一個環境參數，具體地 講濕度和/或溫度和/或環境壓力借助于至少一個傳感器被測量， 并被存儲在存儲器模塊和/或控制與調節單元和/或中央數據庫 中。分配頭的機械部件的表面在劑量分配過程中例如在劑量分配 過程中使用的堅硬、鋒利邊緣物質的影響下變粗糙。這種粗糙化 的表面可以影響流動特性，或者對于連續分配活動，甚至可以使 得正被分配的物質污染，如果較小的微粒從粗糙化的表面脫出。 理想地，特征為所述分配頭的狀態的至少一個與狀態相關的參數， 具體地講累積容積和/或分發的次數因此被存儲在所述存儲器模 塊和/或所述控制與調節單元和/或所述中央數據庫中。優選地，至少一個流動參數和/或修正的流動參數和/或物質 特性參數和/或所述分配頭的與狀態相關的參數和/或周圍環境的 環境參數與至少一個時間信息被存儲在一起，其中所述至少一個 時間信息表明對應的參數被測量和/或存儲的時間。將參數與至少 一個時間信息存儲在一起導致了監控和評價的多種可能性。被存儲的時間信息例如可包括劑量分發的日期和時間，或者在物質特 性的特征參數、分配頭或周圍環境的狀態被確定時特征的日期和 時間。例如，如果流動參數的多個值以時間的次序被存儲，則可以 判斷是否出現改變。這種改變可以提供關于在分配過程中所使用 的分配頭和/或物質的狀態的信息。這種分析的一個實施例將在以 下說明。如果通過預先嘗試的時間知道分配頭的操作期限內或劑量分 配單元內物質的存儲時間內流動參數改變的方式，則無需急迫地 確定修正的流動參數。例如，可以通過使用校正值調整流動參數， 其中所述校正值在預先嘗試的試驗中被確定。因此，相應地，與所述至少一個流動參數相關聯的所述時間信息在所述控 制與調節單元內或在單獨的處理器單元內同與所述最后確定的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或所述至少 一個環境參數相連的時間信息對比；，如果與所述流動參數相關聯的所述時間信息比與所述最后 確定的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或 所述至少一個環境參數相關聯的時間信息早，則調取恰當的校正 值，其中所述校正值在預先嘗試的試驗中被確定，并被存儲在所 述存儲器模塊和/或所述控制與調節單元和/或所述中央數據庫 中，并且基于所述至少一個流動參數并借助于校正程序考慮所述 校正值而確定修正的流動參數，其中所述校正程序可以在所述控 制與調節單元或單獨的處理器內被執行；并且與最后確定的物質特性參數、與狀態相關的參數或環境參數相關聯的時間信息被附加至所述修正的流動參數；或者，如果與所述流動參數相關聯的所述時間信息比與最后確定 的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或所述 至少一個環境參數相連的所述時間信息晚，則至少一個物質特性 參數和/或與狀態相關的參數和/或環境參數被確定。此外，劑量分配單元，更具體地講分配頭和/或用于分配的物 質可以通過以下方式被監控，在控制與調節單元內或在獨立的處 理器單元內，將所述至少一個流動參數和/或所述至少一個修正的 流動參數和/或至少一個物質特性參數和/或至少一個與狀態相關 的參數和/或至少一個環境參數與至少一個閾值對比，并且如果發 現閾值被超過，則，損耗暴露量相應地被記錄；，損耗暴露量相應地被記錄，并且所有損耗暴露量的累積總和 被計算，或者，損耗暴露量相應地被記錄，并且所有損耗暴露量的累積總和 被計算，并且通過與最大值對比，計算所述分配頭或所述用于分 配的物質的容許剩余損耗暴露量或剩余使用時間。損耗暴露量已經被表示成對于劑量分配過程具有持久的影響 的所有改變。例如，在分配頭的操作時間內，與被分配的物質接 觸的表面可以被所述物質弄粗糙，而流動特性可以改變。同樣，損耗暴露量被表示為這樣的效果，即使得正在被分配 的物質持久改變。例如，由于分配頭的粗糙的表面，個別微粒本 身可附著至表面，并且通過移動經過它們的其它微粒被磨掉。當 然，周圍環境的濕度或溫度的改變也可造成用于分配的物質的改 變。閾值的超過和/或最大值的超過可以觸發不同的動作。例如， 控制與調節單元或處理器單元可產生警報和/或中斷分配過程和/ 或發出表明裝置適于操作的信號。當然，所測量的損耗暴露量，優選作為時間的函數或具有與 它們相關聯的時間信息，還可以被存儲在存儲器模塊和/或控制與 調節單元和/或中央數據庫中，即使閾值或最大值沒有被超過。這可以帶來許多新的可能性，記錄各個試樣的狀態，并可以基于這 些數據造成其它動作，例如分配的物質的隨后處置。同樣，對于 無效試驗情況中的誤差分析，這些數據可有助于重要的信息。借助于讀/寫裝置，存儲在分配頭的存儲器單元中的數據可以 按照使用者的期望在多種情況中被使用。如果目標容器承載目標 容器存儲器單元，則至少一個物質標識值和/或將分配到或包含在 目標容器中的物質的至少一個物質特性參數自動地或響應于使用 者的輸入確認而被存儲在所述目標容器存儲器單元中。因而，分 配到目標容器中的物質可以毫無含糊地被標識。作為附加的物質 特征，還可以存儲分配到容器中的物質的量。這尤其有助于經受 嚴格的法律要求的物質的可追蹤性和監管性。為了完成處理，必須具有合適的劑量分配裝置。理想地，劑 量分配裝置具有驅動裝置和控制與調節單元，所述控制與調節單 元用于執行劑量分配程序。驅動裝置可與至少一個劑量分配單元 相連，作為工作組件，以便分發測量的劑量的物質。劑量分配單 元包括至少一個存儲器模塊，并且至少一個流動參數可以通過控 制與調節單元從存儲器模塊被調取，和/或流動參數可以存儲在存儲器模塊和/或數據庫和/或控制與調節單元中。劑量分配單元可以設置為自由站立的單元，或者其例如可以 設置在保持架中，在分配過程之后，所述劑量分配單元可再次從所述保持架中取出。相對于劑量分配單元或相對于保持架，驅動 裝置必須被設置成，驅動裝置可以與劑量分配單元協作。優選地， 驅動裝置本身裝備有用于接收至少一個劑量分配單元的器具。這 種接收器具例如可以是第一配對元件和第二配對元件，它們的形 狀遵循劑量分配元件的具體形成的部分，例如第一和第二匹配形 元件。驅動裝置因而通過匹配形連接件連接至劑量分配單元，從 而在劑量分配裝置操作的過程中，驅動裝置和劑量分配裝置不能 彼此獨立地變換它們的位置。劑量分配單元大致包括接收容器和分配頭，它們通過形狀匹 配、力匹配或材料粘合的連接方式彼此相連。特征為被分配的物質的物質特性參數的至少一個參數和/或 特征為所述分配頭的狀態的至少一個與狀態相關的參數和/或周 圍環境的至少一個環境參數可以被存儲在存儲器模塊中或從存儲 器模塊中調取。存儲器模塊可通過至少一個電連接器和/或借助于無線連接 器連接至所述控制與調節單元。通過所述劑量分配裝置被填充的目標容器優選包括目標容器 存儲器單元。在該目標容器存儲器單元內，至少一個物質標識值 和/或將分配到或包含在目標容器中的物質的至少一個物質特性 參數通過以下方式被存儲，即自動地通過控制與調整單元和/或在輸入確認之后和/或由使用者通過輸入單元輸入之后，并且目標容 器存儲器單元的內容可以借助于至少一個讀/寫裝置被讀取。所述至少一個流動參數或修正的流動參數大致體現了在所述 劑量分配過程中通過所述劑量分配單元或分配頭上形成的出口被 分配的物質的容積流或質量流相對于所述出口的孔口橫截面之比。
在附圖所示的實施例的說明中，提出了根據本發明方法以及 根據本發明劑量分配裝置的詳細說明，在圖中.-圖1示出了根據本發明的劑量分配裝置，其中所述劑量分配 裝置具有驅動裝置以及具有不同長度并裝備有分配頭的兩個接收容器，分配頭如圖所示與所述驅動裝置分離；圖2示出了圖l的劑量分配裝置，包括在驅動裝置中設定就 位的劑量分配單元，以及裝卸裝置和多單元存儲架，在所述存儲 架中第二劑量分配單元以直立位置被存儲；圖3示出了劑量分配單元的局部剖視圖，示出了將存儲器單 元布置在分配頭上以及將存儲器單元布置在接收容器上的可能 性；并且圖4示出了布置在劑量分配裝置上的濕度傳感器信號的時域 分布圖，其中圖4a示出了信號分布，圖4b示出了累積損耗暴露 量，并且圖4c示出了由信號分布所產生的輸出信號或輸出信息。
具體實施方式
圖1示出了劑量分配裝置100，所述劑量分配裝置包括驅動 裝置150，以及劑量分配單元105、 105'，其中所述劑量分配單元 105、 105'可設定成進入所述驅動單元150并從所述驅動單元取 出。劑量單元105、 105'具有分配頭122和接收容器U0、 110'。 驅動裝置150具有上側部分157和下側部分158，它們在劑量分 配裝置100的操作位置大致沿豎直直線彼此相互移動分離，以及彼此相向移動。這使得可以使用長度不同的接收容器110、 110'。 為了確保劑量分配單元105、 105'的簡單的交換以及安全和準確 的分配操作，劑量分配單元105、 105'和驅動裝置150必須具有 合適的機械連接元件，或者在某些情況下具有機電連接元件，它 們具有用于形狀配合連接的匹配形狀。劑量分配單元105、 105' 具有至少一個第一形狀配合元件(form-fitting element) 111，所 述第一形狀配合元件在相對于劑量分配裝置100的操作位置的水 平面中的位置通過第一配對元件151被固定，其中所述第一配對 元件151形成在上側部分157上。劑量分配裝置105、 105'還具 有至少一個第二形狀配合元件121，所述第二形狀配合元件相對 于驅動裝置150的空間位置通過第二配對元件181被固定，其中 所述第二配對元件181形成或連接在下側部分158上。結果，劑 量分配單元105、 105'，具體地講其用于分配物質的出口相對于 目標容器200準確對正。在第二配對元件181上設置濕度傳感器 250，因而可以連續地監控目標容器200的填充口附近的濕度。劑 量分配裝置100連接至輸入/輸出裝置270，例如通過所述輸入/ 輸出裝置，目標重量以及目標重量的期望的容限可以進入，并在 分配過程完成時顯示指示。另外，各種不同的數據可以從輸入/ 輸出裝置270調取或輸入其中。此外，劑量分配裝置100的控制 與調節單元165可產生不同的消息和警告，并且將它們通過輸入/ 輸出裝置270提供給使用者。圖1中的接收容器110具有基本上圓柱形的形狀。然而，具 有其它形狀的接收容器也是可行的，例如具有正方形、六角形、 八角形外或內橫截面的接收容器。在分配頭122與接收容器110、 110'在驅動裝置150內被設定就位時，其在操作狀態中的縱向軸 線豎直指向，而分配頭122位于接收容器110、 110'的底端上。封閉閥體(未示出) 一體形成在分配頭122內，其中所述封閉閥 體可以通過旋轉驅動器被移動，并且連接至封閉軸132，所述封 閉軸132可移動地約束在接收容器110內。接收容器110的本體 被構造為筒形的形狀，并且頂部通過帽113被封閉。帽113包含 具有旋轉軸承的通道130,在與封閉閥體相反的端部約束封閉軸 132，并且使得軸的端部從接收容器110伸出。封閉軸132的伸出 端部承載著耦連部件131，所述耦連部件131在該實施例中被構 造為方螺栓，所述方螺栓至少在分配過程中通過耦連套筒154連 接至驅動源155，所述驅動源155 —體形成在驅動裝置150中。 為了耦連部件的接合與脫離接合，驅動源155或者至少連接至驅 動源的驅動軸156應該優選適于相對于操作位置的直線豎直移 動。當然，除了方螺栓以外，可以使用任何現有技術的耦連連接 件，所述耦連連接件的匹配半部以簡單的方式彼此相互可以分離。在劑量分配單元105、 105'被安坐就位時，為了防止第一匹 配形元件111從第一配對元件151滑出，彈簧加載的保持栓部153 推壓形狀配合元件111抵靠著座槽的底部152。為了從驅動裝置 150取出劑量分配單元105、 105'，保持栓部153可以通過機電方 式或通過氣動方式被打開。如圖1和圖2所示，如果栓部的鼻部 設有合適的形狀，則通過在取出劑量分配單元105、 105'時施加 顯著量的力，保持栓部153通過形狀配合元件111被推向旁邊。 另外，彈簧加載的保持栓部153和/或槽的底部152可以承載電接 觸端子，所述電接觸端子在劑量分配單元105、 105'的安裝狀態 中與第一形狀配合元件in或接收容器110上的對應的配對觸頭 接觸，因而在劑量分配單元105、 105'與驅動裝置150之間建立 電連接。這種連接可以用于電接地劑量分配單元105、 105'或， 如下所述，還可用于連接至存儲器模塊115、 115'、 123，所述存儲器模塊設置在劑量分配單元105、 105'內或上。該存儲器模塊 115、 115'、 123可用于存儲流動參數(flow parameter),并且另 外還可用于存儲接收容器110、 110'的長度，從而驅動裝置150 本身可自動地適應接收容器110、 110'的不同的長度。驅動裝置150還包括鎖定裝置160，在劑量分配單元105、105' 被安坐就位時，所述鎖定裝置160如圖2所示作用在帽113上， 并且固定劑量分配單元105、 105'，防止沿豎直方向移動。鎖定 裝置160也可以具有通至存儲器模塊115、 115'、 123的附加的觸 頭和電連接器，并且可以以機械的方式、機電的方式或氣動的方 式被致動，正如針對保持肋部153所述的那樣。此外，在帽113上形成槽114。在劑量分配單元105、 105' 的安裝狀態中，該槽114通過旋轉止擋安全元件170被接合，所 述旋轉止擋安全元件用于吸收和抵消通過驅動源155施加至劑量 分配單元105、 105'的扭矩。在所示的實施例中，旋轉止擋安全 元件170被構造為簡單的彈簧加載的舌部，從而在將劑量分配單 元105、 105'設定就位時，無需關注槽114相對于安全元件170 的位置。只要驅動源155借助于驅動軸156連接至封閉軸132， 并且扭矩作用在封閉軸132上，則劑量分配單元105、 105'旋轉 直至安全元件170鎖扣接合。當然，劑量分配單元105、 105'也 可以被手動旋轉到鎖定位置。不僅可以使用彈簧加載的舌部作為 旋轉止擋安全元件170，還可以使用螺栓、銷、壓緊卡鉗等。旋 轉止擋安全元件170也可以承載通至存儲器模塊115、 115'、 123 的電連接器，正如針對保持肋部153所述的那樣。另外，在封閉 軸132在劑量分配單元105、 105'中的移動被阻擋時，旋轉止擋 安全元件170同時用作為用于驅動源的過載保持裝置。當然，槽 114可形成在劑量分配單元105、 105'的任何期望的部位上，并且旋轉止擋安全元件170可以相應地設置在驅動裝置150的匹配部位上。然而，并不急迫地需要將存儲器模塊115、 115'、 123通過諸 如信號電纜、總線系統等的電導體連接至劑量分配裝置100的控 制與調節單元165。還可以使用無線連接器，例如讀/寫裝置175， 其感應地或通過無線電波工作。特別地，RFID技術本身適合于 這種應用。作為一種測量合適的控制與調節變量以便控制與調節劑量分 配過程的措施，驅動裝置150通過高度可調的腳159并通過電連 接器(未示出)機械地優選連接至力測量裝置190，目標容器200 安置在所述力測量裝置的負載接收件191上。當然，力測量裝置 190還可以設置為與驅動裝置150機械獨立的單元。這種獨立結 構防止驅動裝置150的振動在分配過程中傳遞至力測量裝置190 對稱重信號和/或力測量裝置190的響應時間造成有害影響。目標 容器200可承載目標容器存儲器模塊201，在其中優選借助于無 線連接器可存儲有用于分配的物質的特性參數，例如粒度、失效 曰期或流動參數，所述無線連接器例如包括讀/寫裝置175。由于 高度可調的腳159，可以使用具有不同容器高度的、不同形狀和 尺寸的目標容器200。圖2示出了圖1的劑量分配裝置，用于分配頭122以及接收 容器IIO、 110'的裝卸裝置300，以及多單元存儲架400。多單元 存儲架400可結合在裝卸裝置300中，或者還可以與裝卸裝置獨 立地設置，如圖2所示。劑量單元105、 105'安坐在劑量分配裝 置100的驅動裝置150中。驅動軸156耦連至封閉軸132。為了 允許耦連與脫離耦連，驅動軸156需要可以相對于裝置的操作位 置豎直地移動。分配頭122緊密地封閉接收容器110、 110'，從而該劑量分配單元.105、 105'可用作為存儲容器，并存儲在多單 元存儲架400中，所述多單元存儲架緊鄰驅動裝置站立。示意性示出的裝卸裝置300具有裝卸臂301，在處于操作位 置時，所述裝卸臂301可以在水平面中旋轉。另外，裝卸臂301 適于直線豎直移動。裝卸臂的叉形夾持件302可以沿裝卸臂301 的縱向軸線方向移動進出。借助于裝卸臂301以及保持帽113的 裝卸臂的夾持件302，包括分配頭122和接收容器110、 110'的單 元可以被置入驅動裝置150中并且從驅動裝置中取出。圖3以局部剖視圖的方式示出了劑量分配單元105、 105'， 其包括分配頭122以及接收容器110。正如所示，分配頭122例 如借助于螺紋螺合部與接收容器110相連。接收容器110包括存 儲器模塊115，并且分配頭122包括存儲器模塊123。因而，指定 給分配頭的數據可存儲在分配頭122的存儲器模塊123中，同時， 指定給用于分配的物質的數據存儲在接收容器110的存儲器模塊 115中。在分配頭122已經與接收容器110組裝并且組裝后的劑 量分配單元105、 105'已經安坐在驅動裝置中之后，來自兩個存 儲器模塊115、 123的數據通過讀-寫裝置被讀取，并且輸入控制 與調節單元中。數據可以在控制與調節單元的處理器中被處理， 并且程序可以相應地被調整。當然，接收容器110與帽113整體地彼此相連的任何技術方 案同樣是可以想到的，并且因而是本發明的一部分。當然，還可 行的是，對于每個劑量分配單元105僅僅具有一個存儲器模塊。正如上述已經說明的，不同損耗因素例如累積操作時間、溫 度、環境濕度等可對劑量分配單元以及用于分配的物質造成影響， 并且可以隨著時間造成流動參數的重要變化，并且因而對相對于 給定的目標量所分配的量的分散范圍造成影響。圖4示出了這樣的例子，其示出了不同可能形式的損耗，以及在分配過程或劑量 分配裝置的操作中考慮這種損耗的方式。例如，圖4示出了通過圖1的濕度傳感器250的連續記錄的傳感器信號Shs所得到的相 對濕度的時間分布。此外，圖4還示出了例如通過控制與調節單 元的處理器所產生的輸出信號或輸出消息Ac、 AM、 Ad。在圖4a中，傳感器信號曲線在時間^、 t3、 t5、 ts橫跨到閾值 Kh之上。該閾值代表了這樣的極限，在該極限之上，用于分配的 物質的含水量達到物質的流動特性由于物質傾向于粘在一起成團 粒的點。閾值KH的幅值取決于用于分配的物質的機械特性，并 且需要在各個情況的基礎上通過預先嘗試的試驗被確定。例如， 以下值可以被限定作為閾值最大/最小含水量最大/最小溫度極限最大累積操作時間(由被分配的物質所造成的機械損耗影響)只要正如在時間t2、 t4、 t7的情況中曲線經過閾值Kh下方， 則物質傾向于形成團粒。在這些時間段過程中流動特性的改變有 可能具有可忽略的幅值。然而，由于環境濕度的改變，物質可以變干燥，同時流入目 標容器中，并且物質的特性，例如其進入反應的能力可以改變。 這也可以被監控，并且如圖4c所示，在信號低于閾值KH時，可 以借助于輸出裝置發出警報Ac。此外，最大值K^x可以被限定成，在信號高于Kn^時，流 動參數改變成這樣的程度，即不再可能分配測量劑量的物質，或 用于分配的物質的特性已經改變到使得物質無法使用的程度。在 這種情況中，劑量分配過程例如可以如圖4c所示被完全停止，或者指令AD可以通過如圖1所示的輸入/輸出單元被信號輸送至使 用者，以改變分配頭或整個劑量分配單元。流動參數的改變同樣可以被監控，并且以可比較的方式被分析。閾值KH以及最大值Kn^作為對應時間間隔的長度(t2-t1;t4-t3; t7-t5;...)的函數被超過的情況被記錄為損耗暴露量(wear exposure) INTlTH，并且求和作為累積總和。累積的損耗暴露量INT^th與使用期限極限MAXLTH被比較，并且基于這種比較，剩 余的操作使用期限RlTH,、 rlth2、 rlth3被計算。后者被傳輸至輸出單元270，并且被存儲在存儲器模塊中、控制與調節單元中或中央數據庫(圖中未示出)中。如圖4b所示，可以限定附加的極限值。例如，可以命名保養 扱限但Lmh，當被超過時，使得報警消息和/或保養指令AM被傳 輸至輸入/輸出單元270 (圖4c)。這例如意味著分配頭需要被更換。此外，在時間T6超過保養限制值LMH例如可造成分配過程被取消，待降級的目標重量的容許帶寬和/或測量值的打印輸出可以 提供有報警消息。這種列舉并不意味著是完整的，因為多種其它 響應和輸出類型是可行的。只要累積損耗暴露量INTLTH超過使用期限極限值MAXlth，則對應的信號值AD，如圖4c所示，可以被傳輸至輸入/輸出單元 270，并且分配過程例如可以被完全取消，并且指令AD可以通過 輸入/輸出裝置270以信號的方式輸送至使用者，以改變分配頭或 分配頭與接收容器的整個單元。附圖標記列表100劑量分配裝置105、105'劑量分配單元110、ll(T接收容器111第一形狀配合元件113帽114槽115、115'存儲器模塊121第二形狀配合元件122分配頭123存儲器模塊130通道131耦連部件132封閉軸150驅動裝置151第一配對元件152槽的底部153保持栓部154耦連套筒155驅動源156驅動軸157上側部分158下側部分159腳160鎖定裝置165控制與調節單元170旋轉止擋安全元件175讀/寫裝置181第二配對元件190力測量裝置191負載接收件200目標容器201目標容器存儲器單元250濕度傳感器270輸入/輸出裝置300裝卸裝置301裝卸臂302夾持件400多單元存儲架
權利要求
1.一種用于粉末或膏體形式物質的劑量分配裝置(100)的劑量分配過程的優化方法，所述劑量分配裝置(100)裝備有驅動裝置(150)以及執行劑量分配程序的控制與調節單元(165)，并且所述驅動裝置(150)與至少一個劑量分配單元(105、105′)協作，以便分發物質劑量，其特征在于，所述劑量分配單元(105、105′)包括至少一個存儲器模塊(115、115′、123)，在所述方法中·在劑量分配過程被第一次運行之前，所述控制與調節單元(165)判斷是否與所述劑量分配過程相關的至少一個流動參數被存儲在所述存儲器模塊(115、115′、123)內和/或所述控制與調節單元(165)內；·如果存儲的流動參數被發現是存在的，則通過所述控制與調節單元(165)從所述至少一個存儲器模塊(115、115′、123)調取所述至少一個流動參數；·如果并不存在存儲的流動參數，則通過由使用者輸入指令指出流動參數，或者流動參數從中央數據庫被調取，或者基于缺省設置的所述劑量分配程序通過所述劑量分配過程的第一次運行確定至少一個流動參數；·所述劑量分配程序利用所述至少一個流動參數被調整；·所述劑量分配過程的至少一次運行利用所述調整的劑量分配程序被實現，和/或所述至少一個流動參數被存儲在所述存儲器模塊(115、115′、123)中。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于以下因素 確定所述至少一個流動參數，即在所述劑量分配過程中從所述劑 量分配單元(105、 105')上的出口發出的容積流速或質量流速， 以及可變化的出口的孔口橫截面。
3. 根據權利要求l或2所述的方法，其特征在于，通過預先 嘗試的試驗所確定的流動參數在工廠被存儲在所述至少一個存儲 器模塊(115、 115'、 123)中。
4. 根據權利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，借助 于輸入/輸出單元(270)實現所述至少一個流動參數的輸入。
5. 根據權利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，在一 組劑量分配過程運行中的最后一次運行中確定至少一個修正的流 動參數，并且所述至少一個修正的流動參數作為數值或數值的組 合或函數被存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123)和/或所述 控制與調節單元(165)和/或所述中央數據庫中，和/或通過輸入 /輸出單元(270)被發送至使用者。
6. 根據權利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，在每 次運行所述劑量分配過程之后確定至少一個修正的流動參數，并 且所述至少一個修正的流動參數作為數值或數值的組合或函數被 存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123)禾B/或所述控制與調節 單元(165)和/或所述中央數據庫中，禾口/或通過輸入/輸出單元(270)被發送至使用者。
7. 根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述存儲僅僅響應于來自使用者的動作而完成。
8. 根據權利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，對于 包含在所述接收容器(105、 105')內的物質的至少一個物質標識 值被存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123)禾P/或所述控制與 調節單元(165)和/或所述中央數據庫中。
9. 根據權利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，與所 述分配頭(122)的技術類型相關的至少一個技術特征值被存儲在 所述存儲器模塊(115、115'、123)和/或所述控制與調節單元(165) 和/或所述中央數據庫中。
10. 根據權利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，至 少一個物質特性參數，具體地講用于分配的物質的失效數據，被 存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123)禾卩/或所述控制與調節 單元(165)和/或所述中央數據庫中。
11. 根據權利要求l至IO任一所述的方法，其特征在于，周 圍環境的至少一個環境參數，具體地講濕度和/或溫度和/或環境 壓力，通過至少一個傳感器(250)被測量，并被存儲在所述存儲 器模塊(115、 115'、 123)禾口/或所述控制與調節單元(165)禾口/ 或所述中央數據庫中。
12. 根據權利要求1至11任一所述的方法，其特征在于，特 征為所述分配頭(122)的狀態的至少一個與狀態相關的參數，具 體地講分配的材料的累積體積和/或分發的次數，被存儲在所述存 儲器模塊(115、 115'、 123)禾B/或所述控制與調節單元(165)和/或所述中央數據庫中。
13. 根據權利要求1至12任一所述的方法，其特征在于，至 少一個流動參數和/或修正的流動參數和/或物質特性參數和/或所 述分配頭的與狀態相關的參數和/或周圍環境的環境參數與至少 一個時間信息被存儲在一起，其中所述至少一個時間信息表明對 應的參數被測量和/或存儲的時間和/或日期。
14. 根據權利要求13所述的方法，其特征在于，，與所述至少一個流動參數相關聯的所述時間信息在所述控 制與調節單元(165)內或在單獨的處理器單元內同與所述最后確定的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或所 述至少一個環境參數相關聯的時間信息對比；，如果與所述流動參數相關聯的所述時間信息比與所述最后 確定的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或 所述至少一個環境參數相關聯的時間信息早，則調取恰當的校正 值，其中所述校正值在預先嘗試的試驗中被確定，并被存儲在所 述存儲器模塊(115、 115'、 123)和/或所述控制與調節單元(165) 和/或所述中央數據庫中，并且基于所述至少一個流動參數并借助 于校正程序考慮所述校正值而確定修正的流動參數，其中所述校 正程序可以在所述控制與調節單元U65)或單獨的處理器內被執 行；并且與最后確定的物質特性參數、與狀態相關的參數或環境 參數相關聯的時間信息被附加至所述修正的流動參數；或者，如果與所述流動參數相關聯的所述時間信息比與最后確定 的物質特性參數和/或所述至少一個與狀態相關的參數和/或所述 至少一個環境參數相關聯的所述時間信息晚，則至少一個物質特性參數和/或與狀態相關的參數和/或環境參數被確定。
15. 根據權利要求1至14任一所述的方法，其特征在于，所 述至少一個流動參數和/或所述至少一個修正的流動參數和/或至 少一個物質特性參數和/或至少一個與狀態相關的參數和/或至少 一個環境參數在所述控制與調節單元(165)內或在單獨的處理器 單元內與至少一個閾值(KH)對比，并且如果發現所述閾值(Kh) 被超過，則，損耗暴露量相應地被記錄；，損耗暴露量相應地被記錄，并且所有損耗暴露量的累積總和 (INTlTH)被計算，或者，損耗暴露量相應地被記錄，并且所有損耗暴露量的累積總和 (INTLTH)被計算，并且通過與最大值(MAXlth)對比，計算所 述分配頭和/或所述用于分配的物質的容許剩余損耗暴露量或剩 余使用時間(Rth)。
16. 根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在所述閾值 (KH)已經被超過之后和/或在最大值(Kmax)已經被超過之后，所述控制與調節單元(165)或所述處理器單元發出警報和/或中 斷所述分配過程和/或產生表明所述裝置適于操作的信號。
17. 根據權利要求1至16任一所述的方法，其特征在于，通 過所述劑量分配裝置(100)被填充的目標容器(200)包括目標 容器存儲器單元(201)，至少一個物質標識值和/或將分配到或包 含在目標容器(200)中的物質的至少一個物質特性參數自動地或 響應于使用者的輸入確認而被存儲在所述目標容器存儲器單元中。
18. —種劑量分配裝置(100)，所述劑量分配裝置可以操作 成完成根據前述權利要求任一所述的方法，所述劑量分配裝置(100)包括驅動裝置(150)以及操作成執行劑量分配程序的控 制與調節單元(165)，所述驅動裝置(150)可與至少一個劑量分 配單元(105、 105')功能性連接，以便分發物質劑量，其特征在 于，所述劑量分配單元(105、105')包括至少一個存儲器模塊(115、 115'、 123)，至少一個流動參數可通過所述控制與調節單元(165) 從所述存儲器模塊(115、 115'、 123)被調取，禾B/或流動參數可 存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123)和/或數據庫和/或所述 控制與調節單元(165)中。
19. 根據權利要求18所述的劑量分配裝置(100)，其特征在 于，所述驅動裝置(150)包括接收器具(151、 181)，以容納至 少一個劑量單元(105、 105')。
20. 根據權利要求18或19所述的劑量分配裝置(100)，其 特征在于，特征為物質特性的至少一個物質特性參數和/或特征為 所述分配頭的狀態的至少一個與狀態相關的參數和/或周圍環境 的至少一個環境參數可以存儲在所述存儲器模塊(115、 115'、 123) 和/或所述控制與調節單元(165)禾n/或所述中央數據庫中或從所 述存儲器模塊(115、 115'、 123)和/或所述控制與調節單元(165) 和/或所述中央數據庫調取。
21. 根據權利要求18至20任一所述的劑量分配裝置(100)， 其特征在于，所述存儲器模塊(115、 115'、 123)通過至少一個電連接器和/或借助于至少一個無線連接器連接至所述控制與調節單元(165)。
22. 根據權利要求18至21任一所述的劑量分配裝置(100)， 其特征在于，通過所述劑量分配裝置(100)被填充的目標容器(200)包括目標容器存儲器單元(201)，存儲在所述存儲器模塊 (115、 115'、 123)禾口/或所述控制與調節單元(165)禾口/或所述 中央數據庫中的至少一個物質標識值和/或將分配到或包含在目 標容器(200)中的物質的至少一個物質特性參數自動地或響應于 使用者的輸入確認而被存儲在所述目標容器存儲器單元中，并且 目標容器存儲器單元(201)的內容可以借助于至少一個讀/寫裝 置(175)被讀取。
23. 根據權利要求18至22任一所述的劑量分配裝置(100)， 其特征在于，所述至少一個流動參數體現了在所述劑量分配過程 中通過所述劑量分配單元(105、 105')上的出口被分配的物質的 容積流或質量流相對于所述出口的孔口橫截面之比。
全文摘要
一種優化劑量分配裝置的劑量分配過程的方法，在第一次完成劑量分配過程之前，判斷是否與該過程相關的至少一個流動參數存儲在劑量分配單元的存儲器模塊內。如果存在存儲的流動參數，則從調取流動參數。如果并不存在存儲的流動參數，則輸入指令指出流動參數，參數從中央數據庫調取，或基于缺省設置通過劑量分配過程的第一次完成確定至少一個流動參數。利用該參數，劑量分配程序直接調整，利用調整的程序實現至少一次過程，和/或至少一個流動參數存儲在存儲器模塊中。作為首要條件，所需劑量分配裝置包括驅動裝置和控制與調節單元，可操作成執行劑量分配程序，劑量分配單元可以在驅動裝置中設定就位并從其取出，該單元裝備有至少一個存儲器模塊。
文檔編號G01G13/24GK101251407SQ20081000346
公開日2008年8月27日 申請日期2008年1月17日 優先權日2007年1月19日
發明者B·紐弗, H·金茲, J-C·埃默里, M·布勒希林格, P·魯辛格, S·格盧瓦科夫 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司