(57)【要約】【課題】粉末形状の分配物質が、正確な分配量で且つ速い速度で物質に対する損傷なく目標容器内へ給送されるのを可能にする計量−分配ユニット又は計量−分配装置の提供。【解決手段】粉末状又は粒子状の分配物質を貯蔵し且つ分配する機能を果たす計量−分配ユニット（１１０）は、分配物質のための少なくとも１つの収容空間（１１４）と、当該収容空間に結合されている出口穴（１１７）とを含んでいるハウジング（１１３）を備えている。当該計量−分配ユニットは更に、前記出口穴内での分配物質からなる閉塞栓及び／又は分配物質からなる開口シャッタの形成及び／又は破壊に作用する少なくとも１つの静電凝集手段（１１９）を備えている。前記出口穴の閉塞又は狭窄は、前記分配物質からなる閉塞栓又は開口シャッタの形成につながる分配物質の静電的な吸引及び凝集の結果として起こる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状の分配物質を貯蔵し且つ分配する機能を果たし、分配物質のための少なくとも１つの収容空間（１１４，２１４）と当該収容空間（１１４，２１４）に結合されている出口穴（１１７，２１７）とを有するハウジング（１１３，２１３）を備えている計量−分配ユニット（１１０，２１０）であり、
出口穴（１１７，２１７）内の分配物質からなる閉塞栓及び／又は分配物質からなる開口シャッタの形成及び破壊に影響を及ぼす少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）を備えていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の計量−分配ユニットであり、
前記少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）が少なくとも１つの電極（２１８）を備えており、当該電極に高い電圧をかけることによって、前記分配物質の粒子を前記静電凝集手段（１１９，２１９）に吸い寄せ且つ凝集させることができることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の計量−分配ユニットであり、
分配物質からなる閉塞栓又は開口シャッタを形成し且つ／又は維持するために、前記少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）を直流電圧に設定することができることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
分配物質からなる閉塞栓又は開口シャッタを破壊するために、前記少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）を交番電圧に設定することを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）が、ロッド状に設計され且つハウジング（１１３，２１３）の内側の出口穴（１１７，２１７）の直前又は内部に配置される設計とされていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記少なくとも１つの静電凝集手段（１１９，２１９）が、前記ハウジング（１１３，２１３）の外側の前記出口穴（１１７，２１７）の直前又は内部に配置されていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記少なくとも１つの静電凝集手段（２１９）が、前記出口穴（１１７，２１７）の外側近く又は出口穴（１１７，２１７）内にリング状に配置されていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の計量−分配ユニットであり、
前記ロッド状静電凝集手段（１１９）又はロッド状閉塞部材（１１１）が、ばね部材（１１６）によって出口穴（１１７，２１７）に押し付けられ且つ当該出口穴（１１７，２１７）を緊密に閉塞し、前記ロッド状静電凝集手段（１１９）又は前記ロッド状閉塞部材（１１１）のその長手軸線に沿い且つばね力に抗する方向の直線的な移動によって、閉塞栓及び／又はリング状開口シャッタの形成が可能になり且つ／又は出口穴（１１７，２１７）が自由な状態に設定されることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記出口穴（１１７，２１７）の開口断面積が、前記ロッド状静電凝集手段（１１９）又はロッド状閉塞部材（１１１）のその長手中心軸線に沿った直線動作によって変えることができることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記ハウジング（１１３，２１３）が、閉塞キャップ（１１５）又は発生源容器（２２５）によって閉塞することができる収容空間（１１４，２１４）に結合されている充填穴（２１２）を更に備えていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一の項に記載の計量−分配ユニットであり、
前記出口穴（１１７，２１７）に、当該出口穴（１１７，２１７）を閉塞させる機能を果たす摺動シャッタ（２１６）が設けられていることを特徴とする計量−分配ユニット。
【請求項１２】
少なくとも１つの駆動ユニット（１５０）、少なくとも１つの処理ユニット及び分配される分配物質を連続的に測定する機能を果たす少なくとも１つの測定ユニット（１９０）を備えた計量−分配装置（１００）であり、
請求項１乃至１１のうちのいずれか一の項に記載の少なくとも１つの計量−分配ユニット（１１０，２１０）を当該計量−分配装置（１００）に交換可能に結合させることができ、前記処理ユニットによって、前記少なくとも１つの凝集手段（１１９，２１９）が前記測定ユニット（１９０）の測定信号に応じて制御することができ、それによって、閉塞栓及び／又はリング状開口シャッタの形成及び破壊に作用することができるようになされていることを特徴とする計量−分配装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の計量−分配装置であり、
前記駆動ユニット（１５０）が、少なくとも１つのアクチュエータ（１４５）、特に、バイブレータ又は攪拌機構を備えており、当該アクチュエータの作用は前記分配物質に導かれることを特徴とする計量−分配装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の計量−分配装置であり、
前記駆動ユニット（１５０）が、保持装置（１５７，１５８）、垂直方向に可動のユニット（１５９）及び当該垂直方向に可動のユニット（１５９）と前記保持装置（１５７，１５８）との間に配置されている傾斜ユニット（１５６）を備えており、当該計量−分配ユニット（１１０，２１０）は前記保持装置（１５７，１５８）に結合することができ、当該保持装置（１５７，１５８）は前記垂直方向に可動のユニット（１５９）に対して傾斜させることができることを特徴とする計量−分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状の又は粒状の分配物質のための計量−分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の計量−分配装置は、特に、例えば有毒な物質を少量だけ小さな目標容器内へ正確に計量分配する際に使用される。目標容器は、続いて、所定の目的に従って更に処理できるように、計量−分配装置から給送される物質の量を秤量するために秤上に配置されることが多い。
【０００３】
分配されるべき物質は、例えば、計量−分配ヘッドが設けられている供給源容器内に保持される。計量−分配されるべき物質は、小さな開口断面を有する容器内に充填することができるように、計量−分配装置の小さな穴から外部へと給送される。
【０００４】
乾燥し且つ／又は粉状の流体のための計量−分配装置は、公知技術であり且つ現在使用されている。例えば、米国特許第５，１４５，００９号においては、下面に閉塞可能な出口を備えた供給源容器を備えている物質を計量−分配するための装置が記載されている。閉塞部材として機能するのは円錐形の弁体であり、当該弁体の直径は上方に向かって減少しており、出口穴を開放するために垂直方向へ下降させることができ、開放位置にあるときに回転し且つ出口穴の方へ向かって計量−分配物質を前進させるための手段が備えられている。供給源容器においては更に、当該供給源容器の頂部から突出しており且つ駆動機構に結合されている駆動軸が横切って設けられている。充填されるべき目標容器は、計量−分配プロセス中に秤の上に載置され、当該秤の秤量信号は閉塞部材の駆動機構内の処理ユニットへと送られる。給送される計量−分配物質の量を測定するために秤を使用することによって、閉塞部材は、目標重量に達した瞬間に閉塞することができる（特許文献１参照）。
【０００５】
上記の計量−分配装置は、計量−分配プロセス中に分配物質が摺り砕かれ得るという不利な点を有している。この摺り砕き作用は、生物工学的に製造される活性物質においては絶対的に望ましくないものである。なぜならば、特に、これらの物質の表面構造は、その有効性のための鍵となる部分であるからである。特に、新しい活性物質の開発段階においては、これらの表面構造は破壊されてはならない。なぜならば、破壊されると、これは実験における誤った結果につながるからである。
【０００６】
この欠点を排除するために、種々の計量−分配装置が開発されて来た。これらの計量−分配装置としては、例えば、米国特許第７，１３４，４５９  Ｂ２号に開示されている計量−分配装置がある。当該計量−分配ユニットは、負圧によって容器から粉末を吸い寄せ且つ過圧によって粉末を目標容器内へと放出する。しかしながら、この種の計量−分配装置は、グラム範囲のより大きな分配量にのみ適しており、極めて不正確で、分配することができる粉末範囲が極めて限られている（特許文献２参照）。
【０００７】
ここで使用されている粉末の範囲は、粒子サイズ、流れ特性、粘着性等において相互に異なる多様な粉末を意味している。
【０００８】
出口穴が分配物質自体によって閉塞される計量−分配装置が米国特許第６，３４０，０３６号に開示されている。出口穴には、中空空間を出口穴から分離しているリング状の半透性膜が配置されている。閉塞栓の形成は、中空空間内に負圧を設定することによって達成され、一方、閉塞栓の破壊は圧力破裂によって生じる。吸引器具の作動に続いて、粒子は、半透性膜を覆うほぼ不透過性の層を形成している場所まで吸い寄せられ、それによって、出口穴を閉塞する閉塞栓が形成される（特許文献３参照）。
【０００９】
米国特許第６，３４０，０３６  Ｂ１号（特許文献３）に記載されている計量−分配装置は、米国特許第７，１３４，４５９  Ｂ２号（特許文献２）に記載されている計量−分配装置の場合と同様に、極めて限られた範囲の粉末を分配するためにのみ適しており、最悪の場合には、半透性膜が、粒子の大きさ、粒子形状等のような特性について特別な粉末用としてのみ設計されている。すなわち、極めて小さい粒子の粉末が分配されつつある場合には、半透性膜の穴は、閉塞しつつあり且つ圧力による破裂によってさえ再び破壊することはできない。特に硬い角張った粉末粒子の場合がこれに該当する。極めて広範な分布の粒子サイズの粉末が分配されるべきである場合には、計量−分配装置は、最少量の粒子のみが穴を通るのを可能にし且つ損傷を生じさせ、特に、負圧を発生する機能を果たす装置に対する汚染を生じさせるであろう。更に、閉塞栓が圧力による破裂によって破壊されたときに、給送量がほとんど正確に制御することができない大量の分配物質が急激な噴出状態で出口穴から射出される。
【００１０】
最も正確な計量−分配を可能にするために、米国特許第５，１４５，００９  Ａ号（特許文献１）に記載されている閉塞部材は、出口穴の開口断面積が無段階の調整範囲内で変化し得るように設計されている。特に、小さな出口開口断面積に対しては、出口穴からの質量流量の変化は、出口開口断面積の変化に従って比例的に変化せず、これらのファクタは、分配制御アルゴリズムにおいて考慮する必要はない。このタイプの計量−分配装置における質量流量の変化は、粒子サイズ、粒子形状及び凝集し且つ出口穴の表面に付着する粒子の傾向のような粒子の特性によって決定的な影響を受ける。付加的な重大なファクタとして、粉末の一つ及び同タイプの粉末特性が、例えば、含水率の変動の結果として大きく変化し得る。従って、通常は、分配制御アルゴリズムに、分配物質のある種の部分が分配された後に、出口開口が閉塞部材によって少量の分配物質のみが出て来るようにし、出口穴が目標重量に達したときに完全に閉塞される程度まで減じられるという規則が設定される。従って、この種の計量−分配装置による分配給送は極めて時間がかかる。
【特許文献１】米国特許第５，１４５，００９号
【特許文献２】米国特許第７，１３４，４５９  Ｂ２号
【特許文献３】米国特許第６，３４０，０３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、粉末形状の分配物質が、正確な分配量で且つ速い速度で物質に対する損傷なく目標容器内へ給送されるのを可能にする計量−分配ユニット又は計量−分配装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、特許請求の範囲の独立項１に記載された特徴によって解決される。
【００１３】
粉末状又は粒状の分配物質を貯蔵し且つ分配する機能を果たす計量−分配ユニットは、分配物質のための少なくとも１つの収容空間と当該収容空間に結合された出口穴とを備えているハウジングを備えている。当該計量−分配ユニットは、更に、分配物質からなる閉塞栓及び／又は出口穴内で分配物質からなる開口シャッタの形成及び／又は破壊に作用する少なくとも１つの静電凝集手段を更に備えている。
【００１４】
出口穴の閉塞又は狭窄は、分配物質からなる閉塞栓又は開口シャッタの形成のための分配物質の静電による吸い寄せ及び凝集によって生じる。より分かり易くするために、分配物質を吸い寄せ且つ凝集させるように静電的に機能する手段は、静電凝集手段と称される。分配物質が静電的に帯電せしめられ得る場合には、計量−分配装置が単に十分に作動することはもちろん自明であると考えられる。殆どの絶縁物質、例えば、有機化合物はこれらの特性を有している。静電的に帯電させることができない分配物質の凝集を補助するためには、静電凝集が可能である不活性な粉末を付加すること又は粉末物質が導電性である場合には、これらに不活性な絶縁コーティングを設けることもまた可能である。
【００１５】
収容空間内へ充填された分配物質が充填プロセスによって既に強く帯電せしめられることは起こり得ることであり、その結果、凝集手段が起動される必要なく閉塞栓を形成することができる。この場合に又は静電凝集手段がオフに切り換えられた後に、閉塞栓が、それ自体で落下しない場合には、以下に更に説明するように、閉塞栓を破壊するために静電凝集手段を使用することも可能である。
【００１６】
良好な流れ特性を有する殆どの粉末においては、閉塞栓は、静電凝集手段がオフに切り換えられた直後に落下し、それによって、出口穴は突然に開かれる。目標とされる量が分配されるとすぐに、静電凝集手段は起動せしめられ、それによって、同じように突然に、閉塞栓が形成されて出口穴は閉じられる。これは、分配−制御アルゴリズムを決定的に簡素化する。なぜならば、出口開口の断面積の連続的な変化及びこれに関連して生じる問題と関連させる必要はないからである。更に、突然の開放及び閉塞は、機械的な閉塞部材を備えている計量−分配装置と比較して著しく短い分配給送時間につながる。
【００１７】
最少量の分配のみがなされるか又は極めて容易に流れる粉体及び粒状体の場合には、物質の分配が多くなりすぎるのを防止するために、静電凝集手段を部分的にのみ起動させて分配物質からなり且つ出口穴をより狭くさせる開口シャッタを定着させるようにすることも可能である。残りの穴は、ある量がゆっくりとした速度で流出するのを可能にし続ける。
【００１８】
少なくとも一つの静電凝集手段は、電極に高圧がかけられると、分配物質の粒子が凝集手段に静電的に引き寄せられて凝集せしめられ得るように、少なくとも１つの電極を含むことができる。
【００１９】
電極が直流電圧に設定されるとすぐに、粒子は、吸い寄せられ且つ出口穴を閉塞する閉塞栓を形成し、その結果、分配物質は例えば重力によって流出することができなくなる。分配物質の特性に応じて、閉塞栓が形成された直後に電源から電極を分離することができるかも知れず、一方、幾つかの場合には、電圧が適用されたままとすることが必要かも知れない。分配物質が分配されるとすぐに、電極は接地電位に設定され、閉塞栓は落下し、分配物質が出口穴から流出し始める。電極を接地することが閉塞栓を崩れさせ又は崩壊させるのに十分でない場合には、電極に交番電位をかけることも可能である。
【００２０】
電極が例えば閉塞栓を形成するために負圧に設定されている場合には、次いで、閉塞栓を帯電させることが知られている。粒子の流出を補助し又は出口穴の閉塞栓を引っ張り出すための手段として、負に帯電した粒子を吸い寄せる正に帯電せしめられた対向電極を、目標容器の底部近くに配置することができる。もちろん、この構造においては、パルス化された直流電圧に設定されている電極によって分配プロセスを補助することも可能である。
【００２１】
種々の粉末に対する実験によって、この計量−分配技術によって極めて広範囲の粉末がこの計量−分配技術によって処理することができることが示されている。特に、含水率が極めて低い分配物質は、静電凝集手段に極めて良く付着する。
【００２２】
計量−分配装置のための静電凝集手段の設計及び構造に関して種々の可能性が公開されている。
【００２３】
第一の実施形態においては、少なくとも１つの静電凝集手段は、ロッド形状を有することができ且つ出口穴の直前又は出口穴内でハウジングの内側に配置することができる。
【００２４】
第二の実施形態においては、少なくとも１つの静電凝集手段をハウジングの外側に配置することができる。ハウジングの外側に配置され且つ出口穴の方へ向けられている電離器による実験においては、電離器の起動は同様に閉塞栓の形成につながる。
【００２５】
第三の実施形態においては、少なくとも１つの静電凝集手段が出口穴の周囲又は出口穴内にリング形態で配置することができる。
【００２６】
１を超える静電凝集手段が使用されるべきである場合には、上記の設計変形例は、もちろん相互に結合することができる。例えば、ロッド形状の電極をハウジングの内側に配置し、出口穴内にリング形状電極を配置することができる。
【００２７】
更に、当該ロッド形状の静電凝集手段又はロッド形状の閉塞部材は、出口穴を緊密に閉塞するために、ばね部材によって出口穴に押し付けることができる。これは、計量−分配ユニットが充填されているときに且つ／又は計量−分配装置内に設定されているときに出口穴からの分配物質の流出を防止する。長手中心軸線に沿い且つばね力の方向と反対の方向へのロッド形状の静電凝集手段の直線的移動によって、閉塞栓及び／又はリング形状の開口シャッタの形成が可能にされ且つ／又は出口穴が自由な状態に設計される。
【００２８】
ロッド状の静電凝集手段又はロッド状の閉塞部材の中心長手軸線に沿った直線動作はまた、出口穴の開口断面積を変化させる機能をも果たす。この手段によって、出口開口断面積を分配されるべき分配物質の特性に適合させることができる。更に、この手段によって、最少量の分配物質でさえ極めて正確に分配することができる。更に、出口開口断面積を小さくすることによって、電極に適用する必要がある直流電圧を下げることができる。
【００２９】
当該ハウジングは更に、閉塞キャップによって閉塞することができる収容空間に結合されるか又は発生源容器に結合されている充填穴を備えているのが好ましい。これによって、計量−分配ユニットに、問題がない方法で分配物質を充填することが可能になり、従って、当該分配物質は、ほとんどの場合に極めて小さい出口穴を介して収容空間内へ押し込まれる必要はない。
【００３０】
計量−分配ユニットから分配物質を給送することができるためには、当該計量−分配装置は、少なくとも１つの駆動ユニット、少なくとも１つの処理ユニット及び分配された分配物質を測定する機能を果たす少なくとも１つの測定ユニットを必要とする。少なくとも１つの計量−分配ユニットは、前記計量−分配装置に交換可能に結合することができる。前記処理ユニットによって、少なくとも１つの凝集手段は測定ユニットの測定信号に応じて制御し、それによって、閉塞栓の形成及び機械及び／又はリング状開口シャッタが影響を受けるようにすることができる。
【００３１】
当該測定ユニットは、重量測定装置、例えば、秤又は秤量モジュールとすることができるが、目標容器の充填レベル又は分配された体積量を記録し且つ測定することができる測定装置とすることもできる。
【００３２】
閉塞栓又は開口シャッタの破壊を補助するために、計量−分配装置の駆動ユニットに、その作用が分配物質に向けられている少なくとも１つのアクチュエータ、特に、バイブレータ又は攪拌機構を設けることができる。
【００３３】
極めて易動性の分配物質が最少量の分配量で分配される必要がある場合には、必ずしも、静電凝集手段又はロッド状閉塞部材によって開口部シャッタを形成する必要はない。駆動ユニットはまた、計量−分配ユニットを結合させることができる保持部材を含むこともできる。当該保持部材は、特に、分配物質の流れ特性を考慮に入れるために、傾斜ユニットによって傾斜させることができるような設計とすることができる。
【００３４】
本発明による計量−分配ユニット及び計量−分配装置の詳細は、添付図面に示されている実施形態の説明によって提供される。
【発明の実施の形態】
【００３５】
図１は、駆動ユニット１５０を備えている計量−分配装置１００の斜視図であり、駆動ユニット１５０においては、計量−分配ユニットが定位置に設置され且つ続いて再び取り外すことができる。駆動ユニット１５０は、相対的に離れ或いは近づくように直線動作ができる上方部分１５７と下方部分１５８とを備えている保持部材を備えている。これは、異なる長さの計量−分配ユニット１１０の使用を可能にする。計量−分配ユニット１１０の簡単な交換及び安全で正確な分配動作を可能にするために、計量−分配ユニット１１０及び／又は保持部材には、嵌合による相互係合のために相補する適切な機械的又は恐らくは機械的及び電気的結合部材１４８、１４９を備える必要がある。保持部材内の計量−分配ユニット１１０を落下しないように固定するために、第二の機械的結合部材１４９上に水平ラッチ１４７及び垂直ラッチ１４６が配置されている。
【００３６】
図１の計量−分配ユニット１１０は、基本的に円筒形状を有している。しかしながら、原理的には、種々の形状、例えば正方形、六角形又は八角形の外側及び内側断面を有する計量−分配ユニットも同様に可能である。駆動ユニット１５０内に載置されている計量−分配ユニット１１０は長手軸線が垂直方向に向けられた状態で示されている。保持部材は傾斜ユニット１５６によって垂直方向に可動のユニット１５９に傾斜可能に結合されているので、保持部材は、水平軸線を中心に傾斜位置へと回転させることができる。保持部材又は計量−分配ユニットの傾斜によって出口穴から流出する分配物質の流速に影響を及ぼすことが可能である。この傾斜軸線は、計量−分配ユニット１１０の出口穴（ここでは見えない）と同じ水平面にあるのが好ましい。その結果、計量−分配ユニット１１０が傾斜位置へと傾斜せしめられたときでさえ、出口穴の開口断面積の中心は常に同じ面内にあり、その結果、目標容器１８０が常に同じ位置に設置することができる。垂直方向に可動のユニット１５９は、同じく測定ユニット１９０を組み入れている基部プレート１５５に結合されている。垂直方向に可動のユニット１５９は、出口穴の断面の中心点の垂直方向下方に設置されている測定ユニット１９０との間の距離の測定を可能にする。これは、異なる高さの目標容器１８０への充填を可能にする。
【００３７】
ここに示されている計量−分配ユニット１１０の設計構造は、図２の説明に詳細に開示されている。保持部材への結合に加えて、計量−分配ユニット１１０は２つの相互作用部材を備えており、このうちの一つはロッド状の閉塞部材１１１の端部によって表され、第二のものは、計量−分配ユニットから突出している電気接続部１２３の端部によって表されている。ロッド状閉塞部材１１１の端部は、上方部分１５７に締結されている駆動機構１５４に結合されており且つ正確に制御された直線動作をもたらす機能を提供する。もちろん、閉塞部材１１１はまた、収容空間内の粉末によるブリッジを破壊する機能を果たす攪拌機構を備えることもできる。攪拌機構が存在する場合には、駆動機構１５４は、閉塞部材１１１を回転状態に設定する付加的な機能を達成することができる。電気接続部１２３は、接続ソケット１５２内に差し込むことができる。
【００３８】
図１に示されているように、計量−分配装置１００は更に、駆動源が下方部分１５８内に組み込まれており且つ水平方向の動きを生じさせる側方アクチュエータ機構１５３が備えられている。これは、図３に示されている摺動シャッタが設けられている計量−分配ユニットの使用を可能にする。もちろん、開口制御作用をもたらすために、摺動アクチュエータ機構１５３を使用して出口穴の開放を少なくすることもできる。
【００３９】
分配物質からなる閉塞栓の粉砕を補助するために、計量−分配装置１００は、計量−分配ユニットに導かれる適切な種類の作用を生じさせることができるアクチュエータ１４５を含むことができる。
【００４０】
図２に破断斜視図で示されている計量−分配ユニット１１０は、分配物質のための収容空間１１４を含んでいるハウジング１１３と、収容空間１１４に結合されている出口穴１１７とを備えている。収容空間１１４は、閉塞キャップ１１５によって閉塞することができる。閉塞キャップ１１５内には、中心長手軸線に沿って動くことができるロッド状の閉塞部材１１１が配置されている。同様に、閉塞キャップ１１５内に配置されているばね部材１１６のばね力によって、閉塞部材１１１上に配置されているフランジ１１８が押され且つ閉塞部材１１１が出口穴１１７に向かって押される。閉塞部材１１１が図１の文脈において説明されている駆動機構に結合されていない限り、出口穴１１７は、閉塞部材１１１によって緊密に閉塞されている。出口穴から反対方向を向いている閉塞部材１１１の端部には、駆動機構と嵌合できる結合溝１２０が形成されている。結合がなされた後に、駆動機構は、ばね力に対抗する閉塞部材１１１の直線的な変位によって出口穴１１７を開放させることができる。
【００４１】
閉塞キャップ１１５は、収容空間１１４を充填するために取り外すことができる。しかしながら、閉塞部材１１１は、出口穴１１７が閉塞されたままとなるように、収容空間１１４内に留まるべきである。収容空間を充填するための別の可能な方法が、図２に示されている２部品からなるハウジング１１３によって提供されている。図２においては、この目的のために、２つの部分はハウジング１１３上に形成されているフランジ１１２の部分で相互に分離可能である。
【００４２】
出口穴１１７の領域においては、電気接続部１２３によって電圧を適用することができるリング状の静電凝集手段１１９が設置されている。
【００４３】
図１及び２を参照することによって、典型的な計量−分配プロセスを以下に説明することができる。分配物質が充填されている計量−分配ユニット１１０が駆動ユニット１５０内に設置されており、機械的結合部と電気的結合部とが相互に結合されており、計量−分配ユニット１１０から分配物質を分配するプロセスを開始することができる。第一のステップにおいては、静電凝集手段１１９に電圧が適用される。第二のステップにおいては、閉塞部材１１１の直線的な動きによって、出口穴１１７が機械的に開放され、一方、これと同時に、分配物質からなる閉塞栓が静電凝集手段１１９にかけられる電圧の結果として形成される。第三のステップにおいては、適用電圧が減じられ又は静電凝集手段１１９が電圧供給源から分離され、その結果、閉塞栓は落下し、分配物質は、重力によって計量−分配ユニット１１０から流出し始める。各々の能力が付与される場合には、分配物質の流れ特性は、静電凝集手段に交番電圧をかけることによって作用することができ、又は閉塞栓の破壊及び分配物質の流れ特性は、図１の文脈において説明したアクチュエータ１４５によって影響を受け得る。アクチュエータ１４５の代わりに又はアクチュエータ１４５と組み合わせて、駆動機構１５４によって、閉塞部材１１１に振動を付えることもできる。
【００４４】
測定ユニット１９０が分配物質の分配量が目標重量に等しいという信号を発するとすぐに、静電凝集手段１１９に直流電圧が供給され、出口穴１１７は閉塞される。計量−分配中の質量流量を測定し且つ自由落下高さも計算に入れることによって、自由落下高さ及び分配物質の質量流量に応じて、計量−分配ユニット１１０と目標容器１８０の底部との間を自由落下する分配物質を考慮に入れて目標重量に達する前に静電凝集手段１１９を起動させることができる。
【００４５】
例外的に、易動性の分配物質のためには、静電凝集手段は部分的にのみ起動され、それによって出口穴を分配物質からなる開口シャッタによって部分的に閉塞させることができる。部分的な作動は、電圧を下げること又は静電凝集手段内に形成されている電極の区分化された構造及び選択的な区分制御によって達成することができる。
【００４６】
図３は、本発明による計量−分配ユニット２１０の第二の実施形態を破断斜視図で示している。計量−分配ユニット２１０は、上端に充填穴２１２が形成されているハウジング２１３を備えている。ハウジング２１３の下端には出口穴２１７が形成されている。出口孔２１７と充填穴２１２との間のハウジング２１３の内側には、分配物質のための収容空間２１４を有している。充填穴２１２によって、発生源容器２２５は、計量−分配ユニット２１０のハウジング２１３に結合することができる。汚染物質が入るのを避けるためには、充填穴は、発生源容器２２５がハウジング２１３に結合されているときに発生源容器２２５の密封面２２１のための緊密嵌合面を形成し且つ外界の影響及び分配物質の流出を防止するために連結部を密封するシール２２２を備えている。
【００４７】
収容空間２１４内には、ロッド状の静電凝集手段２１９が配置されており、当該静電凝集手段２１９の下端は出口穴２１７の領域内に配置されている。上方端部は、電気接続部２２３に結合されており、当該電気接続部２２３は、ロッド状凝集手段２１９の中心長手軸線に対して直角に配向されており且つハウジング２１３につながっている。
【００４８】
図３に示されているように、ロッド状凝集手段２１９は、厚い絶縁層によって包囲されている中心導体２１１からなる。ボール状の電極２１８が、凝集手段２１９の下端に配置されており且つ中心導体２１１に接続されている。もちろん、星形電極、格子電極、円筒形の穴を備えた篩い型電極及びこれらに類似した構造のような多くの異なる電極形状が考えられる。
【００４９】
出口穴２１７の領域に配置されている通過穴２１５を備えた摺動シャッタ２１６が更に設けられている。シャッタ２１６の位置を変えることによって通過穴２１５が出口穴２１７の領域内へ移動せしめられるとすぐに、出口穴２１７は開放され、分配物質は計量−分配ユニット２１０から流出することができる。このことが不意に起こるのを防止するために、静電凝集手段２１９はまた、摺動シャッタ２１６を動かす前に電圧によって付勢することもできる。
【００５０】
もちろん、図２及び３に示されている実施形態を相互に組み合わせることができる。ロッド状電極とリング状電極との組み合わせを備えた計量−分配ユニットが考えられる。更に、閉塞部材の代わりに、ロッド状電極を直線的に動くように配置することができる。更に別の注目すべき点として、閉塞部材と摺動シャッタとの組み合わせは、特に有毒な物質の貯蔵及び処理に対して有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、駆動ユニット、保持部材及び当該保持部材内に設置された計量−分配ユニットを備えた計量−分配装置の斜視図である。
【図２】図２は、リング状の静電凝集手段及びロッド形状の閉塞部材を備えた第一の実施形態による計量−分配ユニットの破断斜視図である。
【図３】図３は、発生源容器、摺動シャッタ及びロッド状静電凝集手段を備えた第二の実施形態による計量−分配ユニットの破断斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  計量−分配装置、
２１０，１１０  計量−分配ユニット、
１１１  ロッド状閉塞部材、
１１２  フランジ、
２１３，１１３  ハウジング、
２１４，１１４  収容空間、
１１５  閉塞キャップ、
１１６  ばね部材、
２１７，１１７  出口穴、
１１８  フランジ、
１１９  リング状静電凝集手段、
１２０  結合溝、
２２３，１２３  電気接続部、
１４５  アクチュエータ、
１４６  垂直ラッチ、
１４７  水平ラッチ、
１４８  第一の結合部材、
１４９  第二の結合部材、
１５０  駆動ユニット、
１５２  結合ソケット、
１５３  摺動アクチュエータ機構、
１５４  駆動機構、
１５５  基部プレート、
１５６  傾斜ユニット、
１５７  上方部分、
１５８  下方部分、
１５９  垂直方向可動ユニット、
１８０  目標容器、
１９０  測定ユニット、
２１１  中心導体、
２１２  充填穴、
２１５  通過穴、
２１６  摺動シャッタ、
２１８  ボール状電極、
２１９  ロッド状凝集手段、
２２１  密封面、
２２２  シール、
２２５  発生源容器
【図１】
2009075087.tif 000003
【図２】
2009075087.tif 000004
【図３】
2009075087.tif 000005