专利名称：精确计量粉末的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一精确计量粉末的装置，并涉及实施计量的方法及其用途。
背景技术：
在化学和制药工业中，经常需要精确地计量呈粉末形式(尤其是取自一组合的库中)的反应剂或产物。当试验在呈粉末形式的大量产品上实施时，连续的计量操作是有关的操作人员所要执行的一项特别辛苦的任务。
除了工作的重复特性之外，操作人员必须对该类型的计量投入相当时间量和注意力。
由于需计量的粉末通常具有非常不同的特性和在一非常宽范围的流动表征，所以，这些计量操作更加辛苦费力。
此外，由于待计量的物料量从毫克变化到百分之一克，同时要求的精度在十分之一毫克的量级上，所以增大了计量的难度。
最后，绝对重要的是需避免本技术领域内的技术人员熟知的一个问题，即，一方面，有关人员被计量的产品污染，另一方面，产品交叉污染或交叉沾污，这使得污染的试样变得不能使用。
最初的方法是寻求自动进行计量操作以使有关人员减少辛苦和操作更加可靠，同时，保持一可接受的计量精度。
专利申请FR2672035示出该类型的装置，其能分配规定量的粉末。该装置由一粉末容器和一计量阻挡组成，计量阻挡包括一料斗馈送的循环的螺杆。该循环螺杆将粉末传输到位于循环螺杆转动轴线上并在阻挡一侧上的分配开口。
同样类型的另一装置描述在专利申请FR2775958中。顺便提及的是，阻塞器装备有循环的螺杆且在循环螺杆的端部处带有一分配的开口，它的使用原理已经在如美国专利2,593,803一样久远的文件中提及。
这些装置适于供应从约5至8mg的粉末量，其精度在1mg的量级上。
相比之下，这样的装置不适于精确到十分之一毫克的计量操作。
此外，它们不适于计量一克量级的数量，因为计量率很快受到循环螺杆分配系统的限制。计量时间则变得过分地长。
就计量大数量的粉末来说，可以提及德国实用新型No.8914389U中所述的装置，该专利是以Fink-ChemieGmbH公司的名义提出的。该装置准备有一用于粉末的入口馈送的循环螺杆。该循环螺杆传输粉末朝向一形成在装置的下表面内的分配开口。
然而，显然的是，该类型的装置不适于变化类型的大量和小量粉末的精确计量，所述变化类型是使用组合库特别所要求的。相比之下，该装置似乎不适于计量某些精度不是很重要的大量的粉末类型。该实用新型也没有提及对计量精度的任何要求。
由本申请人的公司提出的用来精确地计量粉末的另一装置已经描述在专利申请FR0106090和PCT/FR02/01484中，两篇专利均尚未出版。
这些专利申请描述了一固定在粉末容器上的改进的计量阻塞器。该计量阻塞器包括一料斗，其馈送给一循环的螺杆。该循环螺杆侧向地运输粉末，直到位于阻塞器下表面上的一开口。
该种改进在于将开口放置在阻塞器的下面上，这种改进能够实现计量精度为0.1mg量级的装置，这就是说，对于组合库的使用，该精度是特别地满意。
然而，诸多缺点都源自于这些计量装置中使用了循环的螺杆机构。
除了如上所述的计量操作慢的问题之外，该类型机构相当地限制了计量装置小型化的程度。这是因为一循环螺杆只可减小到一极限尺寸，若小于该尺寸它就不再能完成其运输带有某种粉末的粉末运输的功能。其结果，它难于将计量阻塞器小型化到使用一小于2cm的循环螺杆来计量某些粉末。
现在，大部分用于组合库装置中且其上固定有计量阻塞器的丸剂制造设备的直径约为1.5cm或不到。
此外，当循环螺杆机构须分配的粉末具有这样的流动表征，即，非常慢(就是说低于2)或非常高(就是说高于8)时，循环螺杆机构就不再有效。这是因为，当流动表征非常低时，循环螺杆难于将粉末传输直至分配开口，另一方面，当粉末具有非常高的流动表征时，它沿着螺纹自动地滑动，无需循环螺杆的致动，并能在截止分配中起到作用。
另一缺点在于，在粉末具有大的颗粒规格的情形中，循环螺杆的螺杆螺纹具有粉碎颗粒的倾向。在某些应用中，该倾向是绝对不希望的，因为它降低计量粉末的质量。
最后，由于化学分析方法日益用于小量的粉末上，所以，精度的要求正变得越来越重要。
发明内容
考虑到计量装置需要解决这些技术难题，本申请人的公司已经研制了用于精确计量粉末的本发明的装置。
本发明的目标还在于一使用本发明的装置精确地计量粉末的方法，并利用该装置来精确地计量粉末。
本发明的计量装置特别适于从一组合库中等分或从储存瓶中分出。它可用于非常不同的颗粒尺寸和外观的粉末或小的固体，例如，滑石、乳糖、玉米粉或砂。在此专利申请中和根据第三版的DUVAL化学词典给出的定义，术语“粉末”是指细分的固体。
附图的简要说明下面引入的诸附图示出本发明的特殊的实施例。其主要目的在于便于理解本发明，而不是将其仅限制在所示的那些实施例。
图1是根据本发明的计量装置的示意图。
图2是根据本发明的一容器的分解的侧视图。
图3是根据本发明的一容器的截面图。
图4是根据本发明的一容器的底侧视图，其可调整开口已经拆卸。
图5是根据本发明的一容器的底侧视图。
图6是根据本发明的一处于计量位置的容器的另一截面图。
图7A、8A、9A和10A是根据本发明的一容器的截面图，而其处于操作的过程中。
图7B、8B、9B和10B是根据本发明的一容器的底侧的视图，而其处于操作的过程中。
图11是容器的一特殊实施例的示意的立体图。
图12是包括-搅拌器的根据本发明的容器的一特殊实施例的截面图。
图13是图12所示搅拌器的立体图。
图14是根据本发明容器的分配开口的一特殊实施例的立体截面图。
具体实施例方式
作为本发明主题的用来精确地计量粉末的装置(1)包括-一粉末(3)的容器(2)，其包括一粉末(3)通过而分配的可调整的开口(4A、4B)，所述开口(4A、4B)与容器(2)直接连通；-调整装置(5)，其用来调整所述开口(4A、4B)-一截止装置(6)，其用来相对于所述可调整装置(5)截止分配的粉末(3)量；以及-一振动(27)和/或轻拍(28)装置，其用来振动或轻拍容器(2)。
本申请人的公司已经出乎意料地发现，振动和/或轻拍装置凭其本身的功能是这样的装置，其显著地提高粉末可计量的精度。所发生的振动和/或轻拍容器(2)允许计量非常细的粉末，通过单独变化开口(4A、4B)，就可调整到比允许的更细。
其结果，装置(1)允许以100μg或更佳的精度分配粉末，较佳地以50μg或更佳的精度分配粉末，尤为最佳地以10μg或更佳的精度分配粉末。这意味着对于某些粉末该装置(1)能以2μg或更佳的精度进行分配，甚至达到1μg的良好精度。因此，对于某些粉末，装置(1)计量到一个颗粒粉末的精度。
就装置的精度来说，装置(1)能够分配平均精度为0.5mg或更佳的粉末，较佳地为0.2mg或更佳的平均精度，尤为较佳地为0.1mg或更佳的平均精度。平均精度是对大部分称重获得的精度，这就是说，实施至少50％的称重，较佳地实施至少75％的称重，尤为最佳地实施至少85％的称重。在某些情形中，甚至可达到100％的称重的最大数。
较佳的精度可理解为是较细的或超细的精度，这样，计量可以更加精密。
此外，根据本发明的装置(1)能够计量出具有的流动表征在一非常宽范围内的粉末。具有的流动表征为2(或更低)或8(或更高)的粉末，较佳地为具有流动表征为1或9以上，或甚至为10或更高的粉末，可使用上述的精度进行计量。
流动表征定义为被计量的粉末或大或小的倾向。该倾向受各种因素的影响，例如，粘度、静电含量，或者，颗粒尺寸或含水量和毛细管力。该流动表征一般地定义为从0至10的等级。具有0至2表征的粉末可称之为高粘性，具有2至4表征的粉末可称之为粘性，具有4至10表征的粉末可称之为普通粘性，而具有10以上表征的粉末可称之为自由流动。例如，流动表征可以用JENIKE试验进行测定，该试验是本技术领域内的技术人员熟知的试验。
由KEPPLER，MAINZ，DE出版社出版的WAGEN和DOSIEREN中的第19卷，第3号，92-96页，XP000003020由PANDIT所著的题为“测量信号处理和填充和装袋装置的调整”的文件，涉及测量信号处理和填充和装袋装置的调整。该文件顺便描述了一装置，其由一容器、一装置和一天平组成，该容器设置有包含待分配粉末的可变化的开口，该装置用来调整开口，该天平用来称重出粉末。相比之下，该文件似乎没有涵盖到精确的计量。还要强调的是，该文件没有引用到任何的计量精度。
此外，与本发明不同，该文件没有描述一用于振动和/或轻拍容器的装置。
美国专利5738153也描述了一用于计量粉末的装置，其包括一阀控制的变化的开口。相比之下，该文件也没有描述一用于振动和/或轻拍容器的装置。
其结果，现有技术中所描述的计量装置没有一个能实现根据本发明的装置所获得的计量精度。
此外。因为根据本发明的装置(1)没有循环的螺杆，所以，它可小型化达到小于2cm的尺寸，或甚至达到1cm或更小尺寸。
此外，不使用循环螺杆可使分配更迅速，且不会辗磨被计量的粉末颗粒。举例来说，计量2g的粉末(例如，玉米粉)已经达到少于20秒，并且达到上述的精度。
以下的详细描述介绍了装置(1)，它所包括的装置和它们的相互作用，该详细描述可以更好地理解本发明。
根据本发明的装置(1)包括一装粉末(3)的容器(2)。
该容器可以是一个或多个部分。
在一特定的实施例中，容器(2)是两个部分，即，容器具(8)和阻塞器(9)。在此情形中，容器具(8)和阻塞器(9)可通过本技术领域内的技术人员公知的任何装置固定在一起，例如，采用螺钉紧固或夹紧方式。为了密封容器具(8)和阻塞器(9)之间的连接，可设置一垫片(10)。
一料斗(14)也可布置在容器(2)内，以将粉末(3)引导到可调整的开口(4A、4B)，由此，帮助馈送至所述的开口。
容器(2)可以是任何的尺寸或形状，尤其是，呈锥形的形状，其截面是圆形的或非圆形的，并由一壁、一第一和一第二端面界限。这些端面可以垂直于锥形的轴线，也可不垂直于它。容器(2)可以由任何材料制成，只要该材料在使用和储存条件下能保持热稳定并化学上相对于待计量的粉末呈惰性。这可以特别选用聚合物材料，例如，聚乙烯、聚丙烯，氟化聚合物，例如，聚四氟乙烯(特富龙(TM))。在容器(2)做成两个部分的情形中，各个容器具(8)和阻塞器(9)可以模制。
当容器不使用时，尤其是储存时，容器(2)也可用罩盖(7)覆盖。盖上罩盖(7)可保存粉末(3)避免与空气接触。
容器(2)与可调整开口(4A、4B)直接地连接或连通，即，连通或连接的方式为在单纯重力的作用下，粉末(3)可从容器(2)朝向可调整开口(4A、4B)传输，尤其是，不需用诸如循环螺杆之类的机械元件来进行传输。
还可想象各种类型的可调整开口，尤其是，可控制的旋塞阀(4A、4B)或滑阀(4A、4C)。该可调整的开口(4A、4B)或(4A、4C)较佳地可调整到完全关闭的程度。
出于密封的原因，由圆柱形阀类型制成的旋塞阀(4B)较佳地是锥形的圆柱形阀类型。
可调整开口(4A、4B)通过连接在分配截止装置(6)的调整装置(5)进行调整。
调整装置(5)能够调整开口的大小，以便以或多或少的快捷和或多或少的精度来计量粉末(3)。具体来说，可调整开口(4A、4B)越小，则分配的粉末(3)的流动速率越小且精度越高。反过来，可调整开口(4A、4B)越大，则分配的粉末(3)的流动速率越大且精度越低。
合适的调整装置(5)是一与传输元件(11)连接的电机，该传输元件被驱动以关闭或打开可调整开口(4A、4B)。该可调整开口(4A、4B)通常包括两个部分一合适的实际开口(4A)和一用来打开和关闭开口的机构(4B)。对于开口(4A)可以想象许多形状，例如，圆形、方形、钻石形或三角形。然而，可调整开口(4A、4B)的较佳的形状是三角形。
在一旋塞阀开口(4A、4B)的情形中，传输元件(11)可以是与电机连接的杆，其十字形的阳端与旋塞阀(4B)的轴线上的端部处的十字形阴槽合作。
计量通过一截止装置(6)而被截止。该截止装置可包括适于确定分配的粉末(3)的量的任何装置。该截止装置(6)可以是一诸如激光的光学装置，或一测量粉末体积的装置。截止装置(6)较佳地是一称重装置，其能称出已经通过可调整开口(4A、4B)的分配的粉末的重量。本申请的其余部分将主要讨论称重装置，但不排斥任何其它的截止装置。
一合适的称重装置(6)是具有0.1mg或更佳的称量精度的天平。
截止装置(6)连接到调整装置(5)。该种连接较佳地是借助于一电子技术的连接关系。
截止装置(6)测量已经通过可调整开口(4A、4B)的分配的粉末(3)的重量，并将测量值返回到调整装置(5)，根据返回的称重值调整装置(5)将通过进一步打开可调整开口(4A、4B)或将其关闭来调整计量。
调整装置(5)可包括一装备有软件的计算机。该软件可以处理由截止装置(6)返回的测量值。该软件还可根据由截止装置(6)提供的截止测量值来控制调整装置(5)。调整装置(5)还可包括一连接到传输元件(11)的电机，以便致动打开或关闭可调整开口(4A、4B)。
此外，调整装置(5)可根据被分配的粉末的特性进行参数化。参数化所发生的情况是如果粉末具有高的流动表征，则它具有非常快速流过可调整开口(4A、4B)的趋势。因此，软件可以这样进行参数化，以使计量这样的粉末时可调整开口(4A、4B)仅以非常小的量打开。
在计量过程中，容器(2)被轻拍和/或振动。
轻拍和/或振动具有两个主要作用。
第一作用是通过松开结块的粉末或消除发生在容器(2)内的屋顶或烟囱效应使粉末容易被分配。这就较容易地馈送至可调整开口(4A、4B)。
第二作用是基本上提高粉末计量的精度。这是因为振动和/或轻拍致使粉末在容器(2)内移动并逐渐地传输到可调整开口(4A、4B)，因此，振动和/或轻拍显现馈送至开口(4A、4B)的非常细微的方式和由此的计量方式。
在此情形中，根据本发明的装置将有利地包括一通过轻拍和/或振动来促进粉末分配的装置，具体来说，在轻拍中使用一可移动的和可伸缩的指形物，例如，它每秒可轻拍四次，而在振动中可使用一叉，该装置固定在其中。
本技术领域内的技术人员将会认识到借助于振动和/或轻拍容器(2)的装置，可以有许多类型的合适装置。
促进分配的可供选择的装置也可配装在根据本发明的装置(1)中。
在粉末不能很好流动或其产生屋顶效应的情形中，为了使粉末容易地朝向开口下落，容器(2)的内部可装备有搅拌器(12)，其帮助馈送至可调整开口(4A、4B)。这些搅拌器的用途在于，通过搅拌粉末或强迫产品朝向可调整开口(4A、4B)来搅乱屋顶效应。例如，这样的搅拌器(12)可以是配装有桨叶的可转动的钻子。
在一根据本发明的装置(1)的特定实施例中，所述搅拌器(12)包括一沿通过开口(4A、4C)并多少与其垂直的轴线布置的可转动的钻子，所述钻子包括-一位于开口(4A、4C)附近的第一端，所述第一端具有一螺纹，其能传输粉末朝向开口(4A、4B)，-一与第一端相对的第二端，所述第二端能固定在一转子上，-桨叶固定在钻子上，并从转动轴线沿径向方向突出。
根据本发明的装置的另一实施例，搅拌器(12)可以沿通过开口(4A、4B)的轴线布置，所述搅拌器(12)包括-一第一端(12A)布置在开口(4A、4B)的中间平面附近，以及-一第二端(12B)位于第一端(12A)的相对端处，其连接在一装置上，该装置对搅拌器(12)传输一沿通过开口(4A、4B)的所述轴线前和后的运动，并可传输一围绕通过开口(4A、4B)的所述轴线的转动运动。
搅拌器(12)可以反过来连接到传输前后和转动运动的装置。搅拌器(12)可通过螺钉紧固、夹紧或本技术领域内技术人员熟知的任何其它合适方法连接到装置上。
根据本发明的装置(1)的一优选实施例，搅拌器(12)是一杆(16)。
根据本发明的装置(1)的另一优选实施例，所述搅拌器(12)的第一端(12A)包括一杆(16)，而所述搅拌器(12)的第二端(12B)包括一叶(15)，其向后弯曲到自身以形成一环，该环沿通过开口(4A、4B)的所述轴线呈细长形，所述叶(15)包括多个翅片(15A)，它们从回弯的叶(15)的内表面朝向所述轴线突出。
在一根据本发明的装置(1)的实施例中，传输前后运动到搅拌器的装置包括-一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，
-一推力装置(21)，-一拉力装置(18)，所述推力装置(21)沿所述传输装置(17)的轴线沿第一方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，而所述拉力装置(18)沿与第一方向相对的方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)。
将转动运动传输到搅拌器的装置可包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，所述传输装置(17)包括传动齿轮(22)，其由固定在一电机(24)上的驱动齿轮(23)所驱动。
此外，在根据本发明的装置的一特别优选的实施例中，在搅拌器(12)中-所述搅拌器(12)的第一端(12A)包括一杆(16)，而所述搅拌器(12)的第二端(12B)包括一叶(15)，其向后弯曲到其自身上以形成一环，该环沿通过开口(4A、4B)的所述轴线呈细长形，所述叶(15)包括多个翅片(15A)，它们从回弯的叶(15)的内表面朝向所述轴线突出。
-将前后运动传输到搅拌器的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)、一推力装置(21)、一拉力装置(18)，所述推力装置(21)沿所述传输装置(17)的轴线沿第一方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，而所述拉力装置(18)沿与第一方向相对的方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，-将转动运动传输到搅拌器(12)的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，所述传输装置(17)包括传动齿轮(22)，其由固定在电机(24)上的驱动齿轮(23)驱动。
例如，传输装置可以是一杆、轴或转子。
例如，推力装置可以是一气动的或液压的活塞。
拉力装置可以是一弹簧或一第二气动的或液压的活塞。
本技术领域内的技术人员将会认识到，许多类型的材料可用于搅拌器(12)。然而，搅拌器(12)最好用箔片制成。
此外，在根据本发明的装置(1)中，轻拍装置和/或搅拌器(12)可由软件进行控制，其根据由截止装置(6)供应的截止测量值以及根据粉末(3)的特征进行控制。
还可设想容器(2)装备有一刮刀(13)，在容器(2)操作时，刮刀用来刮出位于容器(2)底部的粉末(3)以便于其分配。该刮刀(13)可以是一弧形的刀片，较佳地安装成在容器(2)的一垂直轴线上枢转。该刮刀(13)还可以是一旋转刷。该旋转刷可以特别地定位，并设定在平行于由可调整开口(4A、4B)形成的平面的轴线上转动。
根据本发明的装置还可偶联到一个或多个抗静电的装置，它们产生一电场来促进粉末的分布。不囿于任何特殊的理论，本申请人的公司认为待计量的粉末自然是带电的，或者，待计量产品的颗粒和装置的元件之间的摩擦会产生带电形式。电荷引起的静电力造成颗粒夹紧在一起，或造成颗粒磁化而与装置(1)的元件接触。较佳的是，根据本发明的装置(1)由此而装备有至少一个抗静电装置，其放置在可调整开口(4A、4B)的出口处的容器(2)上，并产生一电场，使得颗粒跟从路线运动。为了覆盖全部的分配开口，较佳地使用两个抗静电的装置。一个抗静电装置可以是一尖钉离子化探针，例如，其产生4kv的电场。
一使用根据本发明的装置(1)计量粉末的方法可包括一个或多个以下的步骤-将容器(2)放置到计量位置中，-使用调整装置(5)来打开可调整开口(4A、4B)，-振动和/或轻拍容器(2)，-使用截止装置(6)来测量分配的粉末(3)量，-根据由截止装置(6)返回的测量值，使用调整装置(5)来打开或关闭可调整开口(4A、4B)，-根据由截止装置(6)返回的测量值，调整振动和/或轻拍容器(2)的装置。
当计量结束时，容器(2)可用为此目的设计的罩盖(7)盖住。
图1是在操作过程中的装置(1)的一实施例的总图。包含粉末(3)的容器(2)处于截面图中所示的计量位置。该容器(2)连接到调整装置(5)，以便调整可调整开口(4A、4B)。粉末通过该可调整开口(4A、4B)进行计量后进入布置在容器(2)下方的丸剂制造设备中。该丸剂制造设备放置在截止装置(6)上，在此实例中截止装置(6)显示为一精密天平的形式。截止装置(6)与调整装置(5)连接。在此图中，容器(2)通过用来振动容器(2)的振动装置(27)而固定。该振动和/或轻拍装置在此图中是一保持叉(27、28)。在此实例中的振动和/或轻拍装置进行了组合，即，成为一个同一的元件。
图2是一容器(2)的实施例的分解的视图，容器(2)由两部分制成并具有一旋塞阀开口(4A、4B)。罩盖(7)已从阻塞器(9)移去。旋塞阀(4B)将坐落在阻塞器(9)的外壳内，并与传输元件(11)合作。阻塞器(9)已从容器具(8)旋出。
图3是制成两部分的容器(2)截面图。在此图中，容器(2)在其顶部显示为可调整开口(4A、4B)，即，当其不处于操作中时。此外，罩盖(7)覆盖阻塞器(9)。旋塞阀(4B)显示为沿一轴线缩进并垂直于纸面。可以制成十字形的阴槽，其与传输元件(11)的十字形阳端合作。
图4是图2中所示阻塞器(9)的分配面的分解视图。旋塞阀开口(4A、4B)包括一三角形开口(4A)和一在阻塞器(9)的外壳外的旋塞阀(4B)。传输元件(11)已从旋塞阀(4B)抽出。图14是三角形开口(4A)的另一视图，其显示为剖视的立体图。
图5是一旦装配后的阻塞器(9)的分配面的视图。在此视图中，旋塞阀(4B)(其不可见)放置在阻塞器(9)内并与开口(4A)合作。传输元件(11)显示为从旋塞阀(4B)内的十字形槽中抽出。
图6是准备操作的容器(2)的截面图。阻塞器(9)围绕垫片(10)旋入到容器具(8)上。料斗(14)馈送至可调整开口(4A、4B)。一显示为可伸缩的指形物形式的轻拍装置(28)布置在容器(2)的一侧上，以允许轻拍容器(2)。
图7A、8A、9A和10A以及7B、8B、9B和10B示出计量操作过程中容器(2)的操作。
图7A、8A、9A和10A是容器(2)的截面图，并平行于图7B、8B、9B和10B放置，这些图是同一容器(2)的下表面的视图。
计量开始之前，可调整开口(4A、4B)完全关闭(在图7A、7B中)。
在计量开始时(图8A和8B)，旋塞阀(4B)在其轴线上转动并略微地打开可调整开口(4A)，该开口以非常低的流动速率分配粉末(3)。
在图9A和9B中，旋塞阀(4B)继续转动和将可调整开口(4A)打得更开。因此，粉末(3)的流动速率较高。
最后，在图10A和10B中，旋塞阀(4B)完全打开可调整开口(4A)，然后，分配的粉末(3)的流动速率为最高。
图11是根据本发明的容器(2)的另一实施例的立体图。在此实施例中，容器(2)包括一搅拌器(12)，其呈一装备有刀片的旋转的钻子的形式。该旋转的钻子有利地还承载一呈弧形刀片的刮刀(13)。可调整开口(4A、4C)包括一开口(4A)和一滑阀(4C)。
图12是容器(2)的一实施例的截面图，该容器(2)包括一带有一锥形圆柱形旋塞(4A、4B)的开口和一搅拌器(12)。
图13是示于图12中的搅拌器(12)的立体图。
在这些附图中，搅拌器(12)沿通过可调整开口(4A、4B)的一轴线布置。该搅拌器具有一布置在开口(4A、4B)的中间平面附近的第一端(12A)以及一处于第一端(12A)的相对端处的第二端(12B)。所述搅拌器(12)的第一端(12A)是一杆(16)，而所述搅拌器(12)的第二端(12B)是一叶(15)。其向后弯曲到其自身上以形成一环，该环沿通过开口(4A、4B)的所述轴线呈细长形。所述叶(15)包括多个翅片(15A)，它们从回弯的叶(15)的内表面朝向所述轴线突出。
该第二端连接到一装置，该装置对搅拌器(12)传输两种运动，即，沿通过开口(4A、4B)的所述轴线的前后运动，以及围绕通过开口(4A、4B)的所述轴线的转动运动。将前后运动传输到搅拌器的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)、一推力装置(21)和一拉力装置(18)。
在此实例中，推力装置(21)是一活塞，而所述拉力装置是一布置在弹簧笼(20)内的弹簧(18)。
活塞(18)通过板(19)沿第一方向沿着所述传输装置(17)的轴线将平移运动传输到所述传输装置(17)。因此，传输装置(17)沿第一方向将平移运动传输到搅拌器(12)。在其平移运动中，传输装置(17)(在此实例中为一杆)驱动固定在其上的齿轮(22)。因此，齿轮(22)相对于齿轮(23)移动。
通过其平移运动，活塞(21)压缩弹簧(18)，从其静止位置压缩到压缩位置。当活塞(21)的作用停止而活塞不再施加力到弹簧(18)时，弹簧(18)返回到其静止位置，沿着由活塞(21)传输运动的方向的相对方向将平移运动传输到所述传输装置(17)。通过重复活塞(21)和弹簧(18)的作用，可形成搅拌器(12)和杆(16)的前后运动。
其结果，杆(16)将沿着开口(4A、4B)内的搅拌器(12)的轴线作平移运动。这具有馈送粉末或填满开(4A、4B)的效果，这在难于计量的高粘滞粉末的情形中是特别有利的事情。杆(16)的高度可以足够高而通过开口(4A、4B)的中间平面，甚至从容器(2)突出几个毫米。
传输装置(17)还包括传动齿轮(22)，其由固定到一电机(24)的驱动齿轮(23)驱动。这样，搅拌器(12)不仅具有沿其轴线的平移运动而且具有围绕该同一轴线的转动运动。
一包括多个轴承(26)的球轴承组件(25)在其平移和转动运动中导向传输装置(17)。
根据本发明的装置(1)特别地适合于使用在一用来精确计量粉末的方法的步骤中。装置(1)还非常适用于粉末的精确计量中。
权利要求
1.一用来精确计量粉末的装置(1)，其包括—一包含粉末(3)的容器(2)，其包括一粉末(3)通过其分配的可调整的开口(4A、4B)，所述开口(4A、4B)与容器(2)直接连通；—一调整装置(5)，其用来调整所述开口(4A、4B)；以及—一截止装置(6)，其与所述可调整装置(5)有关地截止分配的粉末(3)量；以及—一振动(27)和/或轻拍(28)装置，其用来振动或轻拍容器(2)。
2.如权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，能以100μg或更佳的精度分配粉末，较佳地以50μg或更佳的精度分配粉末，尤为更佳地以10μg或更佳的精度分配粉末。
3.如权利要求1和2中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，能够以0.5mg或更佳的平均精度分配粉末，较佳地以0.2mg或更佳的平均精度分配粉末，尤为较佳地为0.1mg或更佳的平均精度分配粉末。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，开口(4A、4B)可调整到完全关闭的程度。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，开口(4A、4B)呈三角形的形状。
6.如权利要求1至5中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，开口(4A、4B)选自带有旋塞阀的开口(4A、4B)或带有滑阀(4A、4C)的开口。
7.如权利要求1至6中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，容器(2)包括一容器具(8)和一阻塞器(9)。
8.如权利要求1至7中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，容器包括一馈送至开口(4A、4B)的料斗(14)。
9.如权利要求1至8中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，调整装置(5)由软件控制，该软件根据由截止装置(6)提供的截止测量值来进行控制。
10.如权利要求1至9中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，调整装置(5)包括一与传输元件(11)连接的电机，该传输元件致动打开或关闭可调整开口(4A、4B)。
11.如权利要求1至10中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，截止装置(6)是一具有0.1mg或更佳的称量精度的天平。
12.如权利要求1至11中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，用来轻拍容器(2)的装置(28)是一敲击容器(2)外侧的可伸缩的指形物。
13.如权利要求1至12中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，容器(2)还包括一搅拌器(12)，其位于所述容器(2)的内部容积内。
14.如权利要求13所述的装置(1)，其特征在于，所述搅拌器(12)包括一沿通过开口(4A、4C)并多少与其垂直的轴线布置的可转动的钻子，所述钻子包括—一位于开口(4A、4C)附近的第一端，所述第一端具有一螺纹，其能传输粉末朝向开口(4A、4B)，—一与第一端相对的第二端，所述第二端能固定在一转子上，—一桨叶，其固定在钻子上，并从转动轴线沿径向方向突出。
15.如权利要求13所述的装置(1)，其特征在于，所述搅拌器(12)沿通过开口(4A、4B)的轴线布置，所述搅拌器(12)包括—一布置在开口(4A、4B)的中间平面附近的第一端(12A)，以及—一第二端(12B)，其位于第一端(12A)的相对端处，其连接在一装置上，该装置对搅拌器(12)传输一沿通过开口(4A、4B)的所述轴线的前后运动，并可传输一围绕通过开口(4A、4B)的所述轴线的转动运动。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，搅拌器(12)是一杆(16)。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述搅拌器(12)的第一端(12A)包括一杆(16)，而所述搅拌器(12)的第二端(12B)包括一叶(15)，其向后弯曲到自身以形成一环，该环沿通过开口(4A、4B)的所述轴线呈细长形，所述叶(15)包括多个翅片(15A)，它们从回弯的叶(15)的内表面朝向所述轴线突出。
18.如权利要求15至17中任何一项所述的装置，其特征在于，传输前后运动到搅拌器的装置包括—一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，—一推力装置(21)，—一拉力装置(18)，所述推力装置(21)沿所述传输装置(17)的轴线沿第一方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，而所述拉力装置(18)沿与第一方向相对的方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)。
19.如权利要求15至18中任何一项所述的装置，其特征在于，将转动运动传输到搅拌器的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，所述传输装置(17)包括传动齿轮(22)，其由固定在一电机(24)上的驱动齿轮(23)所驱动。
20.如权利要求15至19中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，—所述搅拌器(12)的第一端(12A)包括一杆(16)，而所述搅拌器(12)的第二端(12B)包括一叶(15)，其向后弯曲到其自身上以形成一环，该环沿通过开口(4A、4B)的所述轴线呈细长形，所述叶(15)包括多个翅片(15A)，它们从回弯的叶(15)的内表面朝向所述轴线突出，—将前后运动传输到搅拌器的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)、一推力装置(21)、一拉力装置(18)，所述推力装置(21)沿所述传输装置(17)的轴线沿第一方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，而所述拉力装置(18)沿与第一方向相对的方向将一平移运动传输到所述传输装置(17)，—将转动运动传输到搅拌器的装置包括一连接到搅拌器(12)的第二端(12B)的传输装置(17)，所述传输装置(17)包括传动齿轮(22)，其由固定在电机(24)上的驱动齿轮(23)驱动。
21.如权利要求12至20中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，轻拍装置和/或搅拌器(12)由软件控制，其根据由截止装置(6)供应的截止测量值以及根据粉末(3)的性能进行控制。
22.如权利要求1至21中任何一项所述的装置(1)，其特征在于，容器(2)还包括一刮刀(13)，该刮刀(13)较佳地是一弧形的刀片或一旋转刷。
23.一使用如权利要求1至22中任何一项所述的装置精确地计量粉末的方法，包括一个或多个以下的步骤—将容器(2)放置到计量位置中，—使用调整装置(5)来打开可调整开口(4A、4B)，—可能地振动或轻拍容器(2)，—使用截止装置(6)来测量分配的粉末(3)量，—根据由截止装置(6)返回的测量值，使用调整装置(5)来打开或关闭可调整开口(4A、4B)，—根据由截止装置(6)返回的测量值，调整振动和/或轻拍容器(2)的装置。
24.使用如权利要求1至22中任何一项所述的装置(1)，以便精确地计量粉末。
全文摘要
本发明涉及一用来精确地计量粉末的装置(1)，其包括包含粉末(3)的容器(2)，它包括一粉末(3)通过其进行分配的可调整开口(4A、4B)，所述开口(4A、4B)直接与容器(2)连通；用来调整所述开口(4A、4B)的装置(5)；用来相对于所述调整装置来控制分配的粉末(3)量的装置(6)，以及用来振动和/或轻拍容器(2)的装置(28)。
文档编号G01G13/24GK1717574SQ200380104555
公开日2006年1月4日 申请日期2003年10月31日 优先权日2002年10月31日
发明者I·－W·方丹, P·赫伯林 申请人:麦特勒－托莱多弗莱克西来伯股份公司