專利名稱：具有敲擊機構的劑量分配裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于粉狀物料的劑量分配裝置，尤其涉及一 種包括接收裝置的劑量分配裝置，該接收裝置能夠使容納在劑量 分配單元中的劑量物料變松散。
背景技術：
用于粉狀物料的劑量分配裝置特別是用于將小劑量的物料高 精度地分配到小型目標容器中的應用場合。這種目標容器通常設 置在天平上，以便于稱量從劑量分配裝置輸送的劑量物料，從而 可以進一步根據給定規程后續處理已分配的物料。舉例來說，待稱量配給的物料位于劑量分配單元中，該劑量 分配單元具有源容器和分配頭。令人期望的是，通過劑量分配單 元的小出料口將劑量物料輸送到外部，從而使得物料可以以目標 流的形式填充到孔口橫截面較小的容器中。與沙漏中的沙流類似，很多粉狀物料幾乎本身就能夠以均勻 流的形式流出狹窄的出料口。在此情況下，可以簡單地通過采用 合適的孔口閥裝置改變出料口的孔口橫截面來控制物料的質量流 量。然而，很多粉狀物料中的顆粒具有粘結在一起的趨勢。此外， 很多粉末是可壓實的，以至于在劑量物料中將形成壓實的粉末塊， 從而可能部分地或完全地堵塞出料口。作為典型示例，玉米淀粉 的顆粒具有很強的粘結趨勢。另外，玉米淀粉的可壓實性很高。 因此，考慮到這些特性，經常使用玉米淀粉作為評價劑量分配裝置的性能的測試物料。針對劑量物料的粘結性和可壓實性(也稱 為劑量物料的"粘著性")引起的問題，已經提出了很多解決方案 和各種類型的劑量分配裝置，或者更具體地說，劑量分配裝置的 分配頭。舉例來說，存在一種具有傳送螺桿的分配頭，該傳送螺 桿用于將粘著的劑量物料從源容器移動到分配頭的出料口。現有 技術還包括攪拌機構和刮取裝置，用于從源容器和分配頭的內壁 刮取劑量物料，并將劑量物料推向傳送螺桿。攪拌機構還用于防 止源容器中的劑量物料形成所謂橋接。現有技術還包括代替攪拌 機構或與攪拌機構結合使用的敲擊振動裝置。在US 2006/011653A1中披露了上述問題的一種可能的解決方 案。 一種劑量分配裝置用于劑量在幾毫克到幾克范圍內的粉狀物 料，并且精度優于目標重量的+/-5%，該劑量分配裝置具有基本上 包括源容器和分配頭的劑量分配單元。分配頭的內壁成形為從分 配頭與源容器的連接部朝向出料口錐形變窄。在劑量分配裝置的 操作狀態下，出料口位于劑量分配單元的下面，因此位于源容器 的下面。在劑量分配裝置的操作狀態下，劑量分配單元中自由流 動的劑量物料在重力作用下朝向出料口流動。出料口設置有用于 調節劑量物料輸送到外部的質量流量的孔口控制閥。該劑量分配 裝置包括用于振動和/或敲擊容器的裝置，并且還可以包括攪拌機 構，該攪拌.機構還可以沿其中心縱軸線或旋轉軸線直線地上下移 動。在采用玉米淀粉進行的測試中已經發現，從各種構造的劑量 分配單元輸送玉米淀粉的困難性很大。這種劑量物料的流動性直 接取決于其結塊的松散程度，該特性也稱為體積密度。 一些實驗 已經證實，當使用攪拌機構和/或振動裝置時劑量物料會被壓實而 非變松散。這會造成如下結果盡管孔口是完全敞開的，但是沒有劑量物料能夠輸送到劑量分配單元的外部。 發明內容因此，本發明的目的是提供一種劑量分配裝置，其能夠在劑 量分配工序之前以及為劑量分配工序調節劑量分配單元中的劑量 物料，具體地說，使劑量分配單元中的劑量物料變松散。通過具有獨立權利要求所述特征的劑量分配裝置可以提供實 現上述目的的解決方案。一種用于粉狀或糊狀劑量物料的劑量分配裝置包括支架裝置 和至少一個接收裝置。至少一個劑量分配單元可以設置在該接收 裝置中以及從該接收裝置拆下。劑量分配裝置還包括至少一個致 動器，其動作被引導至接收裝置。接收裝置被可樞轉地支承在支 架裝置上，具有進行鐘擺運動的自由度。致動器可以使接收裝置 產生震蕩式鐘擺運動。為了產生這種運動，致動器對接收裝置施加幾個敲擊的短促 序列。由于該敲擊動作，接收裝置開始類似于鐘擺地震蕩。接收 裝置的鐘擺震蕩頻率優選地與致動器的敲擊頻率不會產生共振。 這使得敲擊動作產生的沖擊波或機械脈沖在方向上互不相同。即 使在劑量物料非常"粘著"的情況下，甚至采用+/-1°的小樞轉角， 也可以良好地使劑量物料變松散。根據本發明的接收裝置能夠良好地使劑量物料變松散，這一 點歸因于鐘擺運動所產生的機械脈沖的方向變化。與致動器的動 作沿著直線方向的情況不同，弧形的鐘擺運動可以獲得如下效果-可以防止具有例如片狀顆粒形狀的粉狀顆粒在致動器的直線運動 所限定的方向上對準。從而可以避免在致動器進行直線運動的情況下所觀察到的那種壓實現象。現有技術的攪拌機構在規定方向上的旋轉導致連續地壓實劑 量物料，因此也會導致與劑量物料壓實相關的問題。此外，攪拌 機構的攪拌葉片不會到達劑量分配單元內部的所有區域，以至于 物料在各個"死角"積聚成塊，從而堵塞劑量分配單元的出料口。因此，與被樞轉支承的接收裝置產生的效應相結合，致動器 的撞擊脈沖尤其用于在實際分配工序緊前面調節劑量分配單元中 容納的劑量物料。結果，在分配工序之前改進了劑量物料的流動 性，并且使劑量物料獲得更均勻的流動特性。當然，致動器的機械撞擊脈沖還可以用于使在劑量分配單元 內部的劑量物料前進，即有助于輸送過程。理想地，布置接收裝置的樞軸，使得當劑量分配裝置處于其 操作位置時該樞軸基本上水平定向。由于鐘擺震蕩，與揚谷物類 似地，劑量物料在源容器內部被拋起來。在由不同密度的不同物 質構成的劑量物料中，為了抑制組分物料彼此分離的趨勢，劑量 分配裝置可以另外設置有攪拌機構。取決于劑量分配單元的布局，劑量分配裝置可以具有帶驅動 軸的驅動裝置，其中驅動軸可以通過連接裝置與劑量分配單元的 關閉軸和/或攪拌機構軸連接。如果驅動裝置不參與接收裝置的運 動，但是與支架裝置具有剛性連接，那么為了吸收關閉軸與驅動 軸各自的旋轉軸線之間因為樞軸運動而出現的軸向位移和角度變 化，連接裝置應該具有長度和角度適應能力。為了保持所需的長 度和角度調節量盡可能小，連接裝置優選地布置在包含樞軸的水 平面內。劑量分配裝置優物料的質量流量。該控制調節裝置還可以用于啟動致動器，并且 如果被設計為具有必要的能力的話，還可以影響機械撞擊脈沖的 強度。可以以多種可能的方式吸收致動器的機械撞擊脈沖的反作用 力。在第一實施方式中，致動器可以被功能性地置于支架裝置和 接收裝置之間。在本說明書中的"被功能性地置于"是指由支架 裝置吸收致動器的反作用力，并且致動器的動作力作用于接收裝 置。致動器可以物理上布置在接收裝置和支架裝置之間，但是并 非必須如此。出于空間上的考慮，有利的是將致動器布置在支架 裝置后面并且通過推桿作用于接收裝置，其中推桿穿過支架裝置 中的通道。在第二實施方式中，致動器可以被功能性地與接收裝置連接， 并且致動器可以包括鐘擺，該鐘擺用于吸收致動器的機械撞擊脈 沖的反作用力。該概念避免或至少大大地減少了傳遞至支承底座 的震動，這種震動可能影響或者甚至破壞其它裝置，例如用于稱 量分配到目標容器中的劑量物料重量的天平的正確操作。優選地 通過阻尼元件限制該鐘擺的震蕩幅度。該鐘擺優選地包括鐘擺桿和鐘擺質量體，可以通過添加或取 走重量件來調節鐘擺質量體。這樣能夠改變致動器對接收裝置或 與接收裝置相連的部件的作用效果。當然還可以通過如下布置來 改變致動器的作用效果鐘擺質量體可以沿鐘擺桿移動并且鎖定 在鐘擺桿上的任何期望的位置。如果鐘擺相對于其樞軸的轉動慣量大于或等于安裝有劑量分 配單元的接收裝置相對于其各自樞軸的轉動慣量，那么不需要支 承底座借助于支架裝置來吸收任何作用力或慣量。在接收裝置中將要產生的撞擊脈沖或沖擊波的振幅越大，相 對于接收裝置的轉動慣量來說，鐘擺所需的轉動慣量就越大。作 為獲得特別大的振幅的途徑，可以將整個支架裝置作為鐘擺質量 體可樞轉地懸掛起來。如上所述，樞轉運動可能導致劑量物料的混合組分分離。可 以代替攪拌機構使用或者與攪拌機構結合使用以防止分離效應的 措施是，以各種方式，特別是通過調節元件和/或定位終端止擋元 件限制鐘擺運動的范圍。調節元件基本上是可以設置有阻尼元件 的可調節終端止擋元件。阻尼元件可以是簡單的橡膠元件，但是 也可以使用液壓元件或氣體阻尼元件以及主動控制的阻尼元件。 彈性元件和阻尼元件可以具有線性特性以及漸進特性。如上所述，大量實驗已經表明，如果致動器通過對接收裝置 的敲擊動作作用于接收裝置，或者換句話說，如果致動器在接收 裝置中產生沖擊波，那么根據本發明的接收裝置可以獲得特別良 好的效果。沖擊波通過接收裝置傳遞至劑量分配單元。為了實現 有效地傳遞沖擊波，劑量分配單元應該盡可能剛性地連接于接收 裝置。致動器的一種可能的變化實施方式具有錘質量體，該錘質 量體可以受推力彈簧驅動，其中可以通過張緊機構來張緊并瞬時 釋放推力彈簧。在釋放時，推力彈簧使錘質量體加速運動，并且 通過錘質量體對接收裝置的撞擊在接收裝置中產生沖擊波。當然， 也可以使用其它致動器，例如幾個串聯連接的壓電致動器或在移 動電話中使用的用于在不發出鈴音的情況下通知用戶的那種偏心 振動器。如果劑量分配裝置具有脈沖幅度不可調的致動器，那么劑量 分配裝置還可以設置有至少一個用于設定致動器脈沖幅度的可調 彈性元件，和/或劑量分配裝置可以具有阻尼元件。這些元件優選地布置在接收裝置和支架裝置之間。在理想情況下，這些元件被 設計為能夠限制樞轉范圍，并且用于設置脈沖幅度。如果使用者希望從幾個劑量分配單元中取出物料并且在目標 容器中混合物料，要是必須在劑量分配裝置中手動地或自動地更 換劑量分配單元的話，這要花費一定的時間和精力。在有些情況 下，通過手動或自動地將目標容器輸送到其它劑量分配裝置，可 以減少如此花費的時間和精力，但是仍然不能消除。因此，劑量分配裝置優選地包括具有水平直線導向件的支架 裝置。支架裝置的第一主體部分通過直線導向件與第二主體部分 連接，并且受到第二主體部分的限制而具有直線移動的自由度， 即基本上水平移動的自由度。多個接收裝置并排布置并且能夠各 自進行樞轉運動。采用這種特殊設計的支架裝置，可以通過簡單 的直線移動順序地使設置在接收裝置中的劑量分配單元進入工作 位置。工作位置是劑量分配單元可以與驅動裝置相連的位置。目 標容器正常情況下也布置在工作位置的區域中，在多數情況下位 于劑量分配單元下方，更具體地說位于劑量分配單元的出料口下 方。作為節省空間的措施，支架裝置的第一主體部分還可以具有 環形設計，并且支承在第二主體部分上并具有能夠圍繞豎直軸線 旋轉的運動性。幾個接收裝置并排地布置在支架裝置的第一主體 部分的外側，并且被支承為每個接收裝置能夠單獨地進行樞轉運 動。為了避免在多接收裝置的布置方式中每個接收裝置需要專用 的致動器，可以在驅動裝置的區域中，更具體地說在工作位置的 區域中只布置一個致動器。通過這一個致動器的撞擊脈沖，可以 僅僅在當前位于工作位置的接收裝置中產生震蕩式樞轉運動。公知的是，粉狀劑量物料是可壓實的并且在物料積聚過程中 體積密度可以有很大的變化。體積密度的差異可能會在運輸劑量 分配單元的過程中已經出現。這種變化對于劑量物料從出料口輸 送過程中的質量流量有直接的影響，并且使得很難預先計算何時 需要關閉出料口，從而不輸送過多的劑量物料。如同前面已經詳 細描述的，與樞轉懸掛的接收裝置相結合的致動器的主要目的不 是在劑量分配過程中幫助輸送，而是在預調節處理的意義上使劑 量物料變松散，以便于使劑量分配單元中的劑量物料的體積密度 盡可能均勻。一種采用根據本發明的劑量分配裝置分配粉狀劑量物料的可 行方法包括如下步驟 在第一步驟中，將劑量分配單元設置在劑量分配裝置中， 連接劑量分配單元與驅動裝置， 在第二步驟中，采用致動器使劑量物料變松散， 在第三步驟中，通過驅動裝置施加在劑量分配單元上的動 作，將期望目標量的劑量物料輸送到目標容器中， 如有必要，將附加目標量的劑量物料輸送到附加目標容器 中，以及 在第五步驟中，從劑量分配裝置上取下劑量分配單元。當然，還可以在將目標量的劑量物料輸送到目標容器中的各 次操作之間和/或已輸送劑量物料的數量已經達到指定量之后，執 行通過致動器使劑量分配單元中的劑量物料變松散的操作。如上所述，通過致動器在接收裝置上進行的多個機械撞擊脈 沖來實現使劑量分配單元中的劑量物料變松散。在根據本發明的 劑量分配裝置的松散能力方面，不同的粉末還可能具有不同的表現。因此，在理想情況下，進行初步試驗以針對特定劑量物料確 定可以使該劑量物料的松散效果達到最大時的頻率和振幅。與特 定劑量物料最佳匹配的機械撞擊脈沖的振幅和頻率的值可以存儲 在控制調節裝置中，并且在需要時調出來。如上所述，理想的是，致動器的敲擊頻率與接收裝置的鐘擺 震蕩頻率不產生共振。
在對附圖所示實施方式所做的說明中描述了根據本發明的劑 量分配裝置的細節，在附圖中圖1示出劑量分配裝置的三維示意圖，該劑量分配裝置具有 鐘擺狀可樞轉地懸掛的支架裝置以及可樞轉地支承在支架裝置上 的接收裝置，劑量分配單元設置在接收裝置中，劑量分配單元的 關閉軸通過連接裝置與布置在支架裝置上的驅動裝置的驅動軸連接；圖2以平面圖示意性示出第一實施方式的劑量分配裝置，其 中只有接收裝置被可樞轉地支承；圖3以平面圖示意性示出第二實施方式的劑量分配裝置，其 中接收裝置和致動器構造成類似鐘擺并且被可樞轉地支承；圖4以平面圖示意性示出第三實施方式的劑量分配裝置，其 中接收裝置被可樞轉地支承在支架裝置上，支架裝置、致動器和 驅動裝置構造成一個類似鐘擺地從支承架可樞轉地懸掛的剛性單 元；圖5以局部剖視圖三維地示意性示出劑量分配裝置，其中支 架裝置、致動器和接收裝置的布置方式與圖3所示第二實施方式類似；圖6是劑量分配裝置的三維示意圖，該劑量分配裝置具有并 排地布置的幾個接收裝置以及設置在接收裝置中的劑量分配單 元，其中支架裝置、致動器和接收裝置的布置方式與圖2所示第 一實施方式類似；圖7是以局部平面圖及局部剖視圖示意性示出圖6的劑量分 配裝置；和圖8示出劑量分配裝置的三維示意圖，該劑量分配裝置具有 支架裝置和布置在支架裝置上的幾個接收裝置，劑量分配單元設 置在接收裝置中，其中支架裝置的第一主體部分具有環形構造并 且被可旋轉地支承在支架裝置的第二主體部分上，致動器和驅動 裝置布置在臺架上，臺架和第二主體部分通過底板彼此連接。
具體實施方式
圖1示出劑量分配裝置100的三維示意圖，該劑量分配裝置 具有支架裝置120和接收裝置130，支架裝置120類似鐘擺地從支 承架170可樞轉地懸掛，接收裝置130通過樞軸131可樞轉地支 承在支架裝置120上。樞軸131布置為與重力方向垂直，因此大 致為水平的。劑量分配單元110設置在接收裝置130中，并基本 上包括源容器111和分配頭112。接收裝置130具有合適的支架元 件132作為支座，該支架元件132通過形成配合的抓持件伸入形 成于劑量分配頭112上的保持部119內。在劑量分配頭112中布置有關閉件(圖中未示出)，該關閉件 能夠被驅動而進行旋轉運動，并且可以通過關閉件打開和關閉形 成于劑量分配頭112下面的出料口 113。關閉件與限制在劑量分配頭112的外殼中的關閉軸114連接，關閉軸114能夠被驅動而進 行旋轉運動和/或直線移動。該關閉軸114通過連接裝置115與驅 動裝置150的驅動軸151連接。由于致動器160產生的沖擊波通 過推桿161傳遞到接收裝置130，并且使接收裝置130進行樞轉運 動，因此需要連接裝置115在關閉軸114與驅動軸151各自的因 為樞轉運動而出現的旋轉軸線之間具有角度適應性，并且優選地 還具有長度適應性。接收裝置130的旋轉軸131布置為離驅動軸 151的旋轉軸線越近，所需要的長度適應性就越低。在出料口 113 下方，可以在天平180的負荷接收器181上安裝目標容器190。舉 例來說，可以使用天平180的稱重信號通過控制調節單元(未示 出)以如下方式影響驅動裝置150，即當輸入在劑量分配裝置 100的控制調節單元中的目標重量達到時，通過關閉件關閉出料口 113。然而，這里認為不言而喻的是，需要在到達目標重量的時刻 之前已經啟動關閉過程。下面將參照圖5詳細描述致動器160的設計結構和功能。致 動器160和驅動裝置150在支架裝置120上的布置方式、及其為 吸收致動器160的反作用力而鐘擺式懸掛于支承架170上的方式 與圖4的描述部分中討論的第三實施方式相似。圖2以平面圖示意性示出第一實施方式的劑量分配裝置200。 接收裝置230被可樞轉地支承在支架裝置220上，支架裝置220 同時用作基座，從而使劑量分配裝置200能夠設置在支承底座283 上。如同驅動裝置250 —樣，致動器260與支架裝置220剛性地 連接。致動器260能夠通過推桿261對接收裝置230施加作用。致動器260產生沖擊波，該沖擊波通過推桿261傳遞到接收 裝置230。劑量分配單元設置在接收裝置230中，通過沖擊波使容納在劑量分配單元中的劑量物料變松散。同時由致動器產生的反作用力通過支架裝置220引導至支承底座283中。如同參照圖1 已經描述的，根據本發明的劑量分配裝置200可以包括測力裝置。 測量裝置，具體地說即天平在某些情況下對于震動的反應是敏感 的，具體地說，對于支承底座283的振動敏感。這些振動疊加在 稱重信號上，為了能夠測定正確的重量值并且獲得穩定的指示讀 數，必須采用合適的過濾器將這些振動與稱重信號分離。由于過 濾器的這種工作方式，稱重信號的傳遞大大地延遲。取決于天平 或測力裝置的類型，并且由于其設計布局所固有的特性，豎直方 向振幅的震動比水平方向振幅的震動更重要。然而，采用接收裝 置230和致動器260位于支承底座283上方的布置，在支架裝置 220的固定表面與支承底座283交接的區域中可能出現振動傾覆 力矩K，這種傾覆力矩K的大小取決于接收裝置230的重心距支 承底座283的距離以及沖擊波的振幅。通過支架裝置220的用作 支承點的安裝點，傾覆力矩K轉變為豎直方向的反作用力。因為 取決于分配方法，目標重量是以逐步方式達到的，因此由豎直方 向振幅的震動引起的延遲可能使得劑量分配過程花費更長的時 間。另外，這種振動對于其它測重儀器以及設置在劑量分配裝置 200緊鄰附近的其它劑量分配裝置還可能存在不利影響。可以釆取各種措施來減小這種振動，尤其是作用于支承底座 283上的傾覆力矩。圖3以平面圖示意性示出第二實施方式的劑量 分配裝置300。在該劑量分配裝置300中，接收裝置330和致動器 360都通過鐘擺式懸掛方式與支架裝置320連接。如此可以補償沖 擊波的至少水平方向的力分量，因此可以消除或者至少減小支架 裝置320與支承底座383之間的固定區域中的傾覆力矩。在圖4中以平面圖示意性示出第三實施方式的劑量分配裝置400。接收裝置430被可樞轉地支承在支架裝置420上。致動器460 和驅動裝置450與支架裝置420剛性地連接。支架裝置420轉而 通過鐘擺式懸掛方式與支承架470連接。通過該布置方式，反作 用力將使支架裝置420與致動器460和驅動裝置450 —起反沖。 一方面的偏轉角，更具體地說，支架裝置420的反沖幅度與另一 方面的接收裝置430的偏轉角度或震蕩幅度之間的比例是其各自 的相對于相關樞軸的轉動慣量之間的比例的倒數。圖2至圖4所示的全部實施方式包括自由震蕩的質量體。如 果鐘擺質量體的共振頻率等于致動器的頻率，這可能導致鐘擺運 動的共振增加，并因此破壞劑量分配操作。為了防止出現這種情 況，可以為每個樞轉懸掛的質量體提供終端止擋元件和/或阻尼元 件。作為另一種可能的方法，可以控制致動器產生沖擊波，從而 使沖擊波抵消鐘擺運動，并因此消除共振增加。然而，這樣做的 先決條件是所有懸掛的鐘擺質量體相對于其各自樞軸的轉動慣量 相等。圖5示出劑量分配裝置500的三維局部剖視圖，其中支架裝 置520、致動器560和接收裝置530相互之間的布置與圖3所示第 二實施方式類似。接收裝置包括推桿532，該推桿穿過形成于支架裝置520上的 通道521。通道521適當地構造成使得即使在接收裝置530向外震 蕩的過程中推桿532也不會接觸到通道521。接收裝置530還包括 定位終端止擋元件535，該終端止擋元件基本上包括形成于接收裝 置530上的通孔534、兩個彈性元件533以及與支架裝置520相連 的凸緣螺栓522。第一彈性元件533布置在支架裝置520與接收裝置530之間，用于背離支架裝置520推動接收裝置530。第二彈性 元件533布置在凸緣螺栓的凸緣與接收裝置530之間，第二彈性 元件533與第一彈性元件533反向作用。由于兩個彈性元件533 的彈性力，接收裝置530相對于支架裝置520保持就位。致動器560包括致動電機561，該致動電機驅動帶有幾個鋸齒 狀斜面的張緊輪562。為了更好地示出張緊輪562，在剖視圖中部 分地示出致動電機561，并且省略了致動電機的細節。致動電機 561布置在致動器外殼564中。通過張緊輪562的鋸齒狀斜面，逆 著推力彈簧566推動可樞轉地連接于致動器外殼564的張緊桿 563，從而使推力彈簧566受到預張力。 一旦張緊輪562的一個斜 面邊緣釋放張緊桿563，推力彈簧566將使與張緊桿563連接的錘 質量體(hammer mass) 565朝向推桿532加速運動。 一旦錘質量 體562與推桿532碰撞，在推桿532中將產生沖擊波，該沖擊波 通過推桿532傳遞至接收裝置530和設置在接收裝置中的劑量分 配單元。結果，接收裝置530稍微向外進行樞轉運動，并且通過 定位終端止擋元件返回至初始位置。致動器560的撞擊機構產生反作用力，該反作用力使得以鐘 擺懸掛方式設置在支架裝置520上的致動器560反沖。在致動器 560與支架裝置520之間設置阻尼元件567，作為限制致動器560 相對于支架裝置520震蕩的范圍的裝置。由于粉末特性之間的差異，粉末的松散化還需要不同的撞擊 頻率和撞擊或脈沖幅度。雖然通過改變張緊輪562的旋轉速度， 毫無疑問可以改變撞擊頻率，但是在該實施方式的機械概念下設 置撞擊幅度還需要另外的元件。作為示例，可以通過諸如嵌入墊 片或可調式彈性支架等調節元件來改變推力彈簧566的預張力。在接收裝置530中將要產生的機械脈沖或沖擊波的撞擊幅度越大， 相對于接收裝置530的轉動慣量來說，樞轉懸掛的致動器560所 需的轉動慣量就越大。通過安裝附加鐘擺質量體(pendulum mass) 568和/或通過改變附加鐘擺質量體568距致動器560樞軸的距離， 可以改變致動器560的轉動慣量。圖6示出劑量分配裝置600的三維示意圖，該劑量分配裝置 具有幾個并排布置在支架裝置620上的接收裝置630。在每個接收 裝置630中設置有劑量分配單元610。支架裝置620、致動器660 和接收裝置630的布置方式與圖2所示第一實施方式基本類似。 支架裝置620具有兩個主體部分。接收裝置630并排布置在第一 主體部分622上，該第一主體部分通過直線導向件628與第二主 體部分623連接。直線導向件628的引導運動方向大致為水平的。 致動器660、驅動裝置650以及天平680的負荷接收器681相互對 齊地布置在第二主體部分623上。劑量分配裝置的使用者可以選 擇劑量分配單元610、 610'之一，通過沿著引導運動方向手動或自 動地線性移動第一主體部分622而使選擇的劑量分配單元610或 610'進入分配位置，并且將劑量分配單元610或610'與驅動裝置連 接。為了避免每個接收裝置630需要各自專用的致動器660，需要 將推桿(該圖中未示出)構造成兩個部分。下面在圖7中將詳細 地描述和示出這種兩部分的概念。圖7是以局部平面圖及局部剖視圖示意性示出圖6的劑量分 配裝置600。因此，對于圖6中各元件的描述也適用于圖7所示的 元件。剖視圖清楚地示出致動器660如何操作，特別是張緊桿663 如何與第二主體部分623樞轉連接、以及與張緊桿663連接的錘 質量體665如何將動作傳遞至接收裝置630。第二主體部分623也具有通道621，與錘質量體665連接的推桿669穿過該通道。撞 擊栓632與每個接收裝置630功能性連接，并且受到限制而具有 在第一主體部分622內進行直線移動的自由度。這種布局的有利 之處在于，同一個致動器660可以將其動作傳遞至任何接收裝置 630,并因此傳遞至任何目前處于操作位置的劑量分單元610。圖8示出劑量分配裝置700的三維示意圖，其中各元件的布 局和布置方式與圖6和圖7所示劑量分配裝置600大部分相似。 與圖6所示的布置不同，支架裝置720具有環形構造的第一主體 部分722，該第一主體部分可旋轉地支承在第二主體部分723上。 驅動裝置750和致動器760布置在臺架799上，而非布置在第二 主體部分723上。幾個接收裝置730布置在第一主體部分722上 背向第一主體部分的旋轉軸線的一側，在每個接收裝置730中設 置有劑量分配單元710。支架裝置720、臺架799以及天平780通 過底板798相互連接。當然，驅動裝置750和致動器760也可以 布置在第二主體部分723上，在此情況下可以省略臺架799。另外， 不需要每個接收裝置730保持劑量分配單元710。本發明中的術語"環形"不限于第一主體部分722為幾何圓 形構造。三角形和多邊形構造也被認為是環形構造。此外，環形 不需要是封閉的；第一主體部分還可以構造成敞開的弧形。構造 成例如用于大型機床的工具更換器中的鏈型的第一主體部分也被 認為包含在術語"環形"的范圍內。取決于直線導向機構或連接 元件的設計，當然可以采用已安裝的劑量分配單元替換整個第一 主體部分。這消除了更換各劑量分配單元的操作，從而可以將己 準備好的整個劑量分配套件設置在劑量分配裝置中。盡管已經通過列舉具體實施方式
描述了本發明，但是很顯然，例如通過將各個實施方式中的特征相互進行組合和/或通過交換實 施方式的各功能單元，可以根據本發明的教導獲得其它各種變化 形式的實施方式。作為示例，可以采用諸如液壓缸或氣缸等其它 類型的致動器，或者采用電磁或壓電致動器來代替機械致動器。 因此，這種組合和替代也被認為是本發明的一部分。附圖標記列表:700、600、 500、400、300、200、 100710、610'、 610、110劑量:分配單元111源容器112分配頭113出料口114關閉軸115連接裝置119保持部720、620、 520、420、320、220、 120730、630、 530、430、330、230、 130131樞軸132支架元件750、650、 450、250、150驅動裝置151驅動軸760、660、 560、460、360、260、 160261、161 推桿470、170 支承架780、680、 180天平681、 181 負荷接收器 190目標容器383、 283 支承底座621、 521 通道522 凸緣螺栓 532推桿 533彈性元件534 通孔535定位終端止擋元件561 致動電機562 張緊輪 663、 563 張緊桿 564 致動器外殼 665、 565 錘質量體566 推力彈簧567 阻尼元件568 鐘擺質量體 622第一主體部分 623第二主體部分 628直線導向件 632 撞擊栓669 推桿798 底板799 臺架
權利要求
1、一種用于粉狀或糊狀劑量物料的劑量分配裝置(100，200，300，400，500，600，700)，包括支架裝置(120)和至少一個接收裝置(130)，其中，至少一個劑量分配單元(110)可設置在所述接收裝置(130)中以及從所述接收裝置(130)拆下，劑量分配裝置還包括至少一個致動器(160)，其動作被引導至接收裝置(130)，其特征在于，接收裝置(130)被可樞轉地支承在支架裝置(120)上，具有進行鐘擺運動的自由度，并且，致動器(160)可操作而使接收裝置(130)產生震蕩式鐘擺運動。
2、 根據權利要求1所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，接收裝置(130)的樞軸(131)被布置成使得，當劑量分配裝置(100)處于其操作位置時，該樞 軸基本上水平定向。
3、 根據權利要求2所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，劑量分配裝置(100)包括 具有驅動軸(151)的驅動裝置(150)，驅動軸(151)可以通過 連接裝置(115)與劑量分配單元(110)的關閉軸(114)和/或攪 拌機構軸連接，連接裝置(115)布置在包含樞軸(131)的水平 面內，連接裝置(115)具有長度和角度適應能力，以便于吸收關 閉軸(114)與驅動軸(151)各自的旋轉軸線之間因為所述鐘擺 運動而出現的軸向位移和角度變化。
4、 根據權利要求1至3中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，為了吸收致動器(160)的機械撞擊脈沖引起的由支架裝置(120)承受的反作用 力，致動器(160)被功能性地置于支架裝置(120)和接收裝置 (130)之間。
5、 根據權利要求1至3中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，致動器(160) 被功能性地與接收裝置(130)連接，并且致動器(160)包括鐘 擺，所述鐘擺用于吸收致動器(160)的機械撞擊脈沖的反作用力。
6、 根據權利要求5所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，所述鐘擺包括鐘擺桿和鐘擺 質量體(568)，可以通過添加或取走重量件來調節鐘擺質量體(568)。
7、 根據權利要求6所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，鐘擺質量體(568)可以沿 鐘擺桿移動并且鎖定在鐘擺桿上的期望的位置。
8、 根據權利要求5至7中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，所述鐘擺相對于 其樞軸的轉動慣量至少等于安裝有劑量分配單元(110)的接收裝 置(130)相對于其樞軸(131)的轉動慣量。
9、 根據權利要求5至8中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，基本上整個支架 裝置(120， 420)被可樞轉地懸掛，以作為鐘擺質量體(568)。
10、 根據權利要求1至9中任一項所述的劑量分配裝置(100， 3200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，存在至少一個可 調式推力彈簧(566)，用于調節致動器(160)的撞擊脈沖幅度， 和/或存在阻尼元件(567)禾口/或彈性元件(533)。
11、 根據權利要求1至10中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400, 500， 600， 700)，其特征在于，接收裝置(130) 具有樞轉范圍，可以通過調節元件限定所述樞轉范圍，和/或接收 裝置(130)包括定位終端止擋元件(535)。
12、 根據權利要求1至11中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，致動器(160) 包括錘質量體(565)，該錘質量體(565)可以受推力彈簧(566) 驅動，可以通過張緊機構來張緊并瞬時釋放推力彈簧(566)，推 力彈簧(566)可以使錘質量體(565)加速運動，并且通過錘質 量體(565)對接收裝置(130)或與接收裝置(130)相連的部件 的撞擊，可以在接收裝置(130)中產生沖擊波。
13、 根據權利要求1至11中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，支架裝置(620) 的第一主體部分(622)包括水平直線導向件(628)，并且通過所 述直線導向件(628)與支架裝置(620)的第二主體部分(623) 連接，多個接收裝置(630)并排布置在支架裝置(620)的第一 主體部分(622)上，具有各自進行樞轉運動的自由度。
14、 根據權利要求1至11中任一項所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，支架裝置(720) 的第一主體部分(722)被設計為具有環形構造，并且支承在支架裝置(720)的第二主體部分(723)上并具有能夠圍繞豎直軸線 旋轉的運動性，多個接收裝置(730)并排地布置在環形第一主體 部分(722)的外側，并且具有各自進行樞轉運動的自由度。
15、 根據權利要求13或14所述的劑量分配裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)，其特征在于，在驅動裝置(650)的 區域中以如下方式布置致動器(660)， BP:通過所述致動器(660) 的撞擊脈沖，僅僅在當前位于驅動裝置(650)的區域中的接收裝 置(630)中產生震蕩式樞轉運動。
16、 一種采用根據權利要求1至15中任一項所述的劑量分配 裝置(100， 200， 300， 400， 500， 600， 700)分配粉狀劑量物料 的劑量分配方法，其特征在于，在第一步驟中，將劑量分配單元(110)設置在劑量分配裝置(100)的接收裝置(130)中，并將 劑量分配單元(110)與驅動裝置(150)連接；在第二步驟中， 采用致動器(160)使劑量物料變松散；在第三步驟中，通過驅動 裝置(150)施加在劑量分配單元(110)上的動作，將期望目標 量的劑量物料輸送到目標容器(190)中；在第四步驟中，如有必 要，將附加目標量的劑量物料輸送到附加目標容器(190)中；以 及在第五步驟中，從劑量分配裝置(100)上取下劑量分配單元(110)。
17、 根據權利要求16所述的方法，其特征在于，在從劑量分 配單元(110)輸送目標量的劑量物料的各次操作之間、和/或已輸 送劑量物料的數量已經達到指定量之后，執行通過致動器(160) 使劑量分配單元(110)中的劑量物料變松散的操作。
18、 根據權利要求16或17所述的方法，其特征在于，通過 致動器(160)在接收裝置(130)上進行的多個機械撞擊脈沖來 實現使劑量分配單元(110)中的劑量物料變松散，所述機械撞擊 脈沖的頻率和幅度與劑量物料相匹配。
19、 根據權利要求16至18中任一項所述的方法，其特征在 于，致動器(160)的撞擊脈沖的頻率與接收裝置(130)的鐘擺 震蕩頻率不產生共振。
全文摘要
一種用于粉狀或糊狀劑量物料的具有敲擊機構的劑量分配裝置包括支架裝置和至少一個接收裝置。至少一個劑量分配單元可以設置在該接收裝置中以及從該接收裝置拆下。劑量分配裝置還包括對接收裝置進行動作的至少一個致動器。接收裝置被可樞轉地支承在支架裝置上，具有進行鐘擺運動的自由度。致動器可以使接收裝置產生震蕩式鐘擺運動。
文檔編號G01G13/00GK101271014SQ20081000974
公開日2008年9月24日 申請日期2008年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者E·弗林格利, M·策恩德, P·魯辛格 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司