KR100512209B1 - 미립물 계량 기기 및 계량 방법과 그 복수의 계량 기기를 포함하는 계량 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미립물의 소정량을 계량하는 방법 및 기기와 2개 또는 그 이상의 계량 기기를 포함하는 계량 장치에 관한 것이다. 계량 장치는 계량 챔버(20)를 형성하는 본체 부재(2)와, 입구(6)를 갖추고 계량 챔버(20)에 이어지고, 적어도 일부분이 충전하는 상태에서 하방으로 경사지고 비우는 상태에서 상방으로 경사지도록 수직선(V)에 대해 경사진 각도(α)의 축(4)에 대해 회전 가능함으로써, 사용시에 충전하는 상태에서 계량 챔버(20)로 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하고 비우는 상태에서 계량 챔버(20)로의 미립물의 유동을 방지하는 중력식 입구 잠금부를 제공하는 계속된 유입 경로와, 출구(8)를 갖추고 계량 챔버(20)로부터 이어지고, 충전하는 상태에서는 계량 챔버(20)의 밖으로의 미립물의 유동을 방지하지만, 비우는 상태에서는 계량 챔버(20)의 밖으로의 미립물의 유동을 허용하는 수단을 구비하는 유출 경로와, 사용시에 유입 경로와 함께 회전하도록 이에 연결되고, 임의의 용적의 미립물을 함유할 때 회전 중 입구(6)에서 함유된 미립물의 운동을 제공하도록 구성되어서 계량 챔버(20)로의 미립물의 유동을 보장하는 수용조(30)를 포함한다.

Description

미립물 계량 기기 및 계량 방법과 그 복수의 계량 기기를 포함하는 계량 장치 {DEVICE AND METHOD FOR METERING A PARTICULATE SUBSTANCE AND APPARATUS COMPRISING A PLURALITY OF SUCH DEVICES}

본 발명은 미립물의 소정량을 계량하는 기기 및 방법과, 2개 또는 그 이상의 계량 기기를 포함하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 약한 유동성을 가지는 과립상의 또는 타원체형의 물질을 계량하거나 적량으로 나누는 것에 관한 것이다. 본 발명은 특히 건조 분말 흡입기에서의 사용을 위한 소정량의 미립 조제물의 계량에서와 같이, 단지 압력 감지 미립물을 계량하는 데에만 적용되는 것은 아니다.

매우 작은 입자 크기(미분화된 분말)를 갖는 분말은 통상 흡입 요법에서 사용된다. 그 분말은 종종 가볍고 가루 형태이기 때문에, 취급하는 데에 문제를 일으킨다. 더욱이, 그 분말은 취급 및 정밀한 계량을 확실치 않게 하는 불량의 자유 유동 특성을 가진다.

유동성을 향상시키기 위해 분말을 보다 큰 입자(덩어리)로 형성시키는 것이 알려져 있다. WO-A-95/09615에는 미세 분말약을 제공하도록 흡입 중에 분쇄될 수 있는 타원체형의 덩어리를 형성하는 하나의 방법이 개시되어 있다. 그러나, 보다 농축되고 컴팩트한 입자로 이루어진 덩어리는 덩어리가 비교적 압력에 민감하다는 점에서 또다른 불리한 점을 제시한다. 이는 덩어리를 손상시키지 않거나 보다 큰 덩어리를 생성시키지 않고 덩어리를 계량하는 것을 어렵게 하고, 이로써, 유동성을 감소시키고 정확한 계량을 위한 필수 조건을 감소시킨다.

따라서, 미세한 미립물, 특히 덩어리를 보다 정확하게 계량하는 것을 허용하는 기술을 위한 필요가 있다. 정확한 계량은 특히 규정된 용적 및 중량 오차에 따라야 되는 약제를 내포한 분말을 취급 및 분배하는 경우에 중요하다. 일예는 EP-B-0237507에 개시된 종류의 흡입기와 같은 건조 분말 흡입기의 충전이다.

GB-A-2113182는 과립상의 물질을 계량하는 계량 기기를 개시한다. 그러나, 개시된 장치는 불량의 유동성을 가진 매우 작은 입자 크기를 가지는 분말이 아니라 과립상의 화학 비료와 같은 자유 유동성의 과립상의 물질을 계량하는 데에 적용된다. 개시된 계량 기기는 긴 튜브의 형상으로 수용조를 포함하고, 계량 기구로의 자유 유동성의 과립상의 물질 방출에 적합한 한편, 계량 기구 위에서의 수용조에서 분말의 위쪽이 수용조 내에서 형성된 분말의 물리적 브리지를 발생시키고, 이로써 계량 기구의 분말의 자유 유동을 방해하기 때문에, 계량 기구로 분말을 신뢰성 있게 방출할 수 없다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 신뢰성 있고 정확한 방식으로 미립물을 계량하는 기기 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 미립물을 손상시키는 것을 회피하는 방식으로 덩어리와 같은 압력 감지 미립물을 계량하는 기기 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 고속으로 수행될 수 있는 미립물 계량 기기 및 방법을 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 충전하는 상태에서 도시된 계량 기기의 단면도.

도2는 비우는 상태에서의 도1의 계량 기기의 단면도.

도3은 충전하는 상태에서의 한 계량 기기와 비우는 상태에서의 또다른 계량 기기로 도시된, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 계량 장치의 개략적인 측단면도.

따라서, 본 발명은 계량 챔버를 형성하는 본체 부재와; 입구를 갖추고 계량 챔버에 이어지고, 계속되고, 수평선에 대해 경사진 축 주위에서 회전가능하고, 회전축과 동일 축선상에 있는 제1 채널과 충전하는 상태에서 하방으로 경사지고 비우는 상태에서 상방으로 경사지도록 회전축에 대해 경사진 제2 채널을 구비함으로써, 사용시에 충전하는 상태에서 계량 챔버로 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하고 비우는 상태에서 계량 챔버로의 미립물의 유동을 방지하는 중력식 입구 잠금부를 제공하는 유입 경로와; 출구를 갖추고 계량 챔버로부터 이어지고, 충전하는 상태(loading state)에서는 계량 챔버 밖으로의 미립물의 유동을 방지하지만, 비우는 상태(emptying state)에서는 계량 챔버 밖으로의 미립물의 유동을 허용하는 유동 제어 수단을 구비하는 유출 경로와; 유입 경로의 입구에 이어지고, 회전 가능하고, 사용시에 유입 경로와 함께 회전하고 유입 경로에 미립물을 제공하도록 구성되는 수용조를 포함하는, 미립물을 소정량으로 계량하는 계량 기기에 있어서, 상기 수용조는 회전시에 그 안에 내포할 수 있는 미립물의 각각의 용적에 대하여 유입 경로의 입구에서 텀블링 효과가 달성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 계량 기기를 제공한다.

계량 기기는 소정의 용적 또는 소정의 중량으로써 미립물의 소정량을 계량하도록 적용된다. 본원에서, 용어 "상태 변환"은 충전 상태로부터 비움 상태로의 전환과 비움 상태로부터 충전 상태로의 전환을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

계량 장치의 주요 특징은 계량 챔버로의 유입 경로가 계속된다는 것이다. 본원에서, 용어 "계속되는"은 어떠한 밸브 부재 등도 유입 경로에 배치되지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 따라서, 유입 경로에서의 미립물의 손상은 회피될 수 있고, 계량 기기는 분말 덩어리 등의 압력 감지 미립물의 계량에 특히 적합하다. 그러나, 계량 챔버의 하류측에서의 기계적 밸브 부재의 사용은 그 밸브가 유출 경로를 막거나 방해하지 않는 한 배제되지 않는다. 그 예는 이하에 서술될 것이다.

본 발명의 또다른 주요 특징은 계량 챔버 상류측에서의 중력식 입구 잠금부의 제공이다. 즉, 미립물 상에 작용하는 중력으로부터 발생하는 잠금 기능은 유입 경로에서 존재한다. 결과적으로, 계량 챔버의 충전이 완료된 후에도, 유입 경로에서 존재하는 미립물과 계량 챔버 내에 존재하는 계량된 양의 미립물의 사이에서 계속적인 접속을 유지할 수 있다. 따라서, 충전이 완료된 후, 어떠한 기계적 밸브 부재 등도 더 이상의 미립물의 유동을 방지하기 위해 계량 챔버로의 입구에서 요구되지 않는다.

상술한 중력식 입구 잠금부 이외에, 유출 경로는 또한 충전하는 상태에서는 계량 챔버로부터의 미립물의 유동을 방지하지만 비우는 상태에서는 그 유출을 허용하는 수단을 포함한다. 계량 챔버 및 이 계량 챔버의 하류에서의 유출 경로는 충전 단계 중 정상적으로 비어있을 것이라는 사실의 결과로서, 입구 잠금부와는 달리, 계량 챔버의 하류에서의 유동 제어 수단은 이동 가능한 기계적 밸브 부재 등일 수 있고, 그 작용은 각 상태 변환에 응답하여 적합한 방식으로 제어된다. 그러나, 본 발명의 계량 기기의 바람직한 실시예는 계량 챔버의 하류에서의 중력식 출구 잠금부를 포함한다. 중력식 출구 잠금부를 제공하기 위해, 상태 변환은 충전하는 상태에서 계량 챔버로부터의 미립물의 유동을 방지하나 비우는 상태에서 그 유출을 허용하도록 유출 경로의 회전을 더 포함한다.

유동 경로는 바람직하게는 본체 부재를 통해 연장하는 채널을 한정한다. 그러나, 유동 경로는 또한 미립물을 지지하고 안내하는 비-폐쇄 표면의 형태일 수 있고, 그 표면은 중력식 잠금을 수행하기 위해 경사 이동될 수 있도록 제공된다.

본 발명은 또한 계량 챔버를 형성하는 본체 부재와, 입구를 갖추고 계량 챔버에 이어지고, 계속되고, 수평선에 대해 경사진 축 주위에서 회전가능하고, 회전축과 동일 축선상에 있는 제1 채널과 충전하는 상태에서 하방으로 경사지고 비우는 상태에서 상방으로 경사지도록 회전축에 대해 경사진 제2 채널을 구비하는 유입 경로와, 출구를 갖고 계량 챔버로부터 이어진 유출 경로와, 유입 경로의 입구에 이어지고, 회전축의 주위에서 회전 가능하고, 사용시에 유입 경로와 함께 회전하고 유입 경로에 미립물을 제공하도록 구성된 수용조를 구비하여, 미립물을 소정량으로 계량하는 계량 기기를 제공하는 단계와; 수용조 내에 미립물을 제공하는 단계와; 제2 채널을 하방으로 경사지게 하고 계량 챔버를 충전시키기 위해 미립물의 중력 유도 유동을 안내하도록 유입 경로를 회전시키는 단계와; 충전 단계 동안 계량 챔버 밖으로의 미립물의 중력 유도 유동을 방지하는 단계와; 제2 채널을 상방으로 경사지게 함으로써 계량 챔버로의 미립물의 더 이상의 유동을 방지하는 중력식 입구 잠금부를 제공하도록 유입 경로를 회전시키는 단계와; 계량 챔버로의 미립물의 유동을 방지하면서 계량 챔버를 비우는 단계를 포함하는, 미립물을 소정량으로 계량하는 계량 방법에 있어서, 상기 수용조는 회전시에 그 안에 내포할 수 있는 미립물의 각각의 용적에 대하여 유입 경로의 입구에서 텀블링 효과가 달성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 계량 방법을 제공한다.

본 발명은 계량 챔버를 형성하는 본체 부재와, 입구를 갖추고 계량 챔버에 이어지고, 계속되고, 수평선에 대해 경사진 축 주위에서 회전가능하고, 회전축의 주위에서 회전 가능한 제1 채널과 충전하는 상태에서 하방으로 경사지고 비우는 상태에서 상방으로 경사지도록 회전축에 대해 경사진 제2 채널을 구비함으로써, 사용시에 충전하는 상태에서 계량 챔버로 미립물의 중력 유도 유동을 안내하고 비우는 상태에서 계량 챔버로의 미립물의 유동을 방지하는 중력식 입구 잠금부를 제공하는 유입 경로와, 출구를 갖추고 충전하는 상태에서는 계량 챔버 밖으로의 미립물의 유동을 방지하지만, 비우는 상태에서는 계량 챔버 밖으로의 미립물의 유동을 허용하는 유동 제어 수단을 구비한 유출 경로를 포함하는 적어도 하나의 계량 기기를 포함하는, 미립물을 소정량으로 계량하는 계량 장치에 있어서, 공통의 회전축을 갖고 주연 방향으로 이격된 위치들에 장착된 2개 또는 그 이상의 계량 기기를 갖는 회전가능 휠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 장치를 더 제공한다.

회전 가능한 휠 상에서 복수개의 계량 기기를 배치하는 이점은 하나의 계량 기기가 충전하는 상태에서 충전될 수 있는 반면, 이미 충전된 계량 기기의 다른 하나는 비우는 상태에서 동시에 비워질 수 있다는 것이다. 바람직한 실시예에서, 계량 장치는 2개 이상의 계량 기기 중 하나가 충전하는 상태에 있을 때, 다른 하나는 비우는 상태에 있도록 회전 가능한 휠에서 서로 정반대로 배치된 2개 이상의 계량 기기를 포함한다.

오직 하나의 계량 기기를 사용할 때, 그 출구는 상태 변환 중 수평면에 사실상 고정된 위치로 유지될 수 있다. 결과적으로, 기기로부터의 미립물의 유동이 집중된다. 반대로, 회전 휠에 원형 경로를 따르는 복수개의 계량 기기가 제공되는 경우, 각 계량 기기의 출구는 상태 변환 중 고정되지 않는다. 충전하는 상태로부터 비우는 상태로의 회전 중 출구로부터의 미립물의 조기 유동을 방지하기 위해, 각 계량 기기는 바람직하게는 충전하는 상태에서 계량 기기의 출구를 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치와 비우는 상태에서 계량 기기의 출구를 개방하기 위한 개방 위치의 사이에서 이동 가능한 개별적으로 제어 가능한 밸브 부재를 포함한다. 이러한 밸브 부재의 작동은 회전 가능한 휠의 회전에 응답하여 작동되도록 구성된 캠형 장치에 의해 제어될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명한다.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 계량 기기이다. 본 계량 기기는 과립상의 또는 타원체 형상으로 소정량(이하 "1회 분량(dose)"이라 함)의 약제물로 건조 분말 흡입기의 충전을 위해 전형적으로 사용된다. 계량 기기는 바람직하게는 스테인레스강의 재질을 가진다.

계량 기기는 도1에 도시된 바와 같은 충전하는 상태와 도2에 도시된 바와 같은 비우는 상태의 사이에서 경사진 회전축(4)에 대해 180。로 왕복 회전되는 것으로 사용되는 본체 부재(2)를 포함한다. 회전축(4)은 수직선 V에 대해 약 45。의 각도(α)로 경사져있지만, 다른 경사도 채택될 수 있는 것으로 이해된다. 본체 부재(2)는 본 바람직한 실시예에서 왕복 회전되지만, 계량 기기는 또한 단일의 의미로 본체 부재(2)를 회전시킴으로써 동일하게 작동될 수 있는 것으로 이해된다.

본체 부재(2)는 입구(6)로부터 출구(8)로 본체 부재(2)를 통해 연장하는 유로와 이 유로와 연통하는 계량 챔버(9)를 구비한다. 유로는 3개의 개공된 채널, 즉 제1 채널(10), 제2의 중간 채널(12) 및 제3 채널(14)로서 형성된다. 3개의 채널(10, 12, 14)은 또한 상호 연결된다; 즉, 어떠한 밸브 부재 등도 유로 내측에 안내된 미립물을 밀폐시키지 못한다.

제1 및 제2 채널(10, 12)은 서로 입구(6)로부터 계량 챔버(9)로의 유입 경로를 형성하고, 제3 채널(14)은 계량 챔버(9)로부터 출구(8)로의 유출 경로를 형성한다. 본 실시예에서, 계량 챔버(9)는 제3 채널(14)의 부분을 형성한다.

제1 채널(10)은 입구(6)로부터 아래로 연장하고 회전축(4)과 동일선상에 있다. 따라서, 제1 채널(10)의 경사는 적정 시기에 일정하고 상태 변환에 의해 영향받지 않는다.

제2 채널(12)은 계량 챔버(9)의 중력 제동 상류를 형성하고, 제1 채널(10)의 저부(16)로부터 계량 챔버(9)로의 개구(18)로 연장한다. 제2 채널(12)은 회전축(4)에 대해 각도(β)로 연장한다. 각도(α, β)는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 충전 또는 비우는 상태의 어느 쪽에서도 수평면으로 향하지 않도록 선택된다. 보다 상세하게는, 제2 채널(12)은 계량 챔버(9)로의 중력 유동을 허용하도록 충전하는 상태에서 하방으로 경사지고, 계량 챔버(9)로의 중력 유동을 방지하도록 비우는 상태에서 상방으로 경사진다. 참조 부호(22)는 제2 채널(12)의 외측 단부에 삽입된 밀봉부를 표시한다.

제3 채널(14)은 계량 챔버(9)의 중력 제동 하류를 형성하고, 계량 챔버(9)로부터 출구(8)로 연장한다. 제3 채널(14)은 회전축(4)에 대해 각도(ψ)로 연장한다. 각도(α, ψ)는, 도1에 도시된 바와 같은 충전하는 상태에서, 충전 중 계량 챔버(9)로부터 중력 유동을 방지하기 위해 제3 채널(14)에 의한 형성된 유출 경로가 상방으로 향하고, 도2에 도시된 바와 같은 비우는 상태에서, 미립물의 1회 분량의 계량 챔버(9)로부터 중력 유동을 인정하고 보조하기 위해 제3 채널(14)에 의해 형성된 유출 경로가 하방으로 향하도록 선택된다.

본체 부재(2)는 계량 챔버(9)의 용적 조정을 제공하도록 출구(8)로부터 대향 이격하는 계량 챔버(9)의 측부에서 제3 채널(14) 내에 배치된 조정 가능한 플런저(24)를 더 구비한다. 플런저(24)는 계량 챔버(9)의 내부 용적을 설정하기 위해 조정 수단(26)에 의해 길이 방향으로 위치될 수 있고, 이로써, 용적은 충전하는 상태에서 충전된다. 플런저(24)의 위치는 도1 및 도2에서 도시된 바와 같이 너트 및 나사 장치에 의해 수동적으로 조정 가능하거나, 선택적으로 스텝 모터(미도시함) 등에 의해 조정 가능할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 피드백형 제어 장치가 결합될 수 있으며, 여기에서, 출구(8)로부터 분배된 1회 분량의 중량이 측정되고, 대응 신호가 소정의 값에서 계량 챔버(9)의 내부 용적을 설정하도록 피드백 신호로서 사용된다.

사용 중, 도1에 도시된 충전하는 상태에서, 미립물은 중력 작용하에 제1 및 제2 채널(10, 12)에 의해 형성된 유입 경로를 통해 유동하고, 계량 챔버(9)의 용적을 채운다. 충전 단계 중 제3 채널(14)이 채워지는 범위는 제3 채널(14)의 경사 및 길이에 의하고, 미립물의 유동성 및 미립물의 중량으로부터 발생되는 압력은 계량 챔버(9)의 유로 상류내에 있다. 바람직하게는, 이들 요소는 충전 단계 중 출구(8)로부터 오버플로우(overflow)가 발생하지 않도록 선택된다.

본체 부재(2)가 도2에 도시된 바와 같이 비우는 상태로 순차적으로 180。 회전될 때, 1회 분량은 계량 챔버(9)내에 존재하고 현재 하방으로 경사진 제3 채널(14)은 중력 작용하에 출구(8)를 통해 유출한다. 비우는 단계 중, 제2 채널(12)은 비우는 상태에서 상방으로 경사지기 때문에 미립물은 계량 챔버(9)로 유동하는 것이 방지된다; 즉, 유입 경로가 중력적으로 폐쇄된다. 미립물을 손상시킬 수 있는 어떠한 밸브 부재 등도 유로를 밀폐시키지 못한다는 것을 유의하는 것이 중요하다.

도1 및 도2로부터 알려진 바와 같이, 수평면에서의 출구(8)의 위치는 상태 변환에 의해 사실상 변환되지 않는다. 이는 출구(8)가 회전축(4)과 동일축선상에 있다는 사실에 의한다. 유출물을 수직 방향으로, 예를 들어, 출구(8) 아래에 위치한 흡입기(미도시함)내로 필수적으로 안내하기 위해, 본체 부재(2)에는 러그(lug) 형상의 안내 부재(28)가 제공된다.

계량 기기는 입구(6)에서 유로 안내 표면(32)을 갖는 수용조(30)를 포함한다. 본 실시예에서, 수용조(30)는 회전축(4)과 동축선상에 있고, 그와 함께 회전되도록 본체 부재(2)에 고정 부착되는 속이 빈 절두 원추 형상을 취한다. 계량된 미립물은 수용조(30)내에 소정의 높이를 유지하기 위해 바람직하게는 간헐적으로 수용조(30)로 공급된다. 수용조(30)의 회전은 텀블링(tumbling) 효과, 즉 그안에서의 미립물의 병진 운동을 수행함으로써, 미립물이 계량 챔버(9)로의 유동을 방해하거나 막을 수 있는 물리적 브리지를 형성하는 것을 방지한다.

도3은 도1 및 도2에 도시된 종류의 복수개의 계량 기기(A, B)가 제공된 계량 장치를 도시한다. 도1 및 도2의 계량 장치와 관련하여 이미 기재된 계량 기기(A, B)의 구성 요소는 동일한 참조 부호로 표시되며, 그 구성 및 작용의 설명은 반복되지 않을 것이다.

계량 장치는 허브(52)에 의해 지지되고 회전축(54)에 대해 일단씩 일방향의 회전 운동을 수행하도록 배열된 회전가능 휠(50)을 포함한다. 회전축(54)은 수직선(V)에 대해 약 45。의 각도(ψ)로 경사져 있으나, 다른 경사각도 채택될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 회전가능 휠(50)은 2개의 대향 주벽(56, 58)과 그 동일물을 상호연결하는 주위 벽(60)을 포함한다. 벽(56, 58, 60)들은 미립물(S)을 수용하도록 내부 용적(62)을 한정하고, 미립물(S)은 상측 주벽(56)에서 제공된 개구(64)를 통해 공급된다.

계량 장치는 도1 및 도2와 관련하여 기재된 종류로서 정 반대의 위치로 회전가능 휠(50)에 장착된 제1 및 제2 계량 기기(A, B)를 더 포함한다. 도3에서, 회전가능 휠(50)은, 제1 계량 기기(A)가 충전하는 상태에 있고 제2 계량 기기(B)가 비우는 상태에 있는 위치에서 도시되어 있다. 계량 기기(A, B)의 작용은 도1 및 도2와 관련하여 기재된 계량 기기의 작용과 사실상 동일하다. 따라서, 계량 기기(A, B)는 계량 기기내에서 미립물을 손상시킬 수 있는 어떠한 밸브 부재도 요구하지 않고, 충전하는 상태 및 비우는 상태의 사이에서 반복적으로 이동된다. 그러나, 도1 및 도2의 계량 기기에서, 회전축(4)은 계량 기기를 통해 연장하고 제1 채널(10)과 동일축선상에 있는 반면에, 계량 장치의 계량 기기(A, B)는 공통의 회전축, 즉 회전가능 휠(50)의 회전축(54)을 가진다.

본 실시예의 계량 장치는 2개의 계량 기기(A, B)만을 포함하지만, 회전가능 휠(50)은 추가의 계량 기기를 지지할 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 전형적으로, 회전가능 휠(50)의 주어진 회전 가능 위치에서, 제1 기기는 충전 위치에서 충전하는 상태에 있고, 제2 및 제3 충전 기기는 비움 위치를 향해 회전되는 과정에 있고, 제4 기기는 비움 위치에서 비우는 상태로 있고, 제5 및 제6 의 비워진 기기는 충전 위치를 향해 회전되는 과정에 있도록 회전가능 휠(50)은 6개의 원주의 대칭 이격된 계량 기기를 지지할 수 있다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같은 계량 기기와 계량 기기(A, B)의 사이에는 차이점이 있다. 전자에서, 출구(8)의 위치는 사실상 상태 변환에 의해 영향받지 않는 반면, 후자에서는 출구(8)가 상태 변환 중 원형의 경로를 따라 움직인다. 따라서, 충전 위치를 떠나는 도3의 계량 기기(A, B)의 하나의 충전된 계량 챔버(9)에서 존재하는 미립물은 계량 기기가 비움 위치에 도달하기 전에 부분적으로 또는 완전히 출구(8)를 통해 유출될 수 있다. 계량 기기(A, B)의 그러한 조기 비워짐을 방지하기 위해, 각 계량 기기(A, B)에는 제어 가능한 밸브 장치의 형태로 기계적 출구 잠금 부재가 제공된다. 각 밸브 장치는 일단부에 밸브 부재(70)를 가진 피봇 가능한 아암(66)과 타단부에 롤러의 형태로 캠 종동자(72)를 포함한다. 아암(66)의 피봇축은 참조 부호 68로 표시된다. 각 캠 종동자(72)는 고정 링(76)에서 형성된 원형의 홈(74)을 따라 안내되고 캠 종동자(72)를 위한 안내 캠 표면을 제공한다. 도3에 도시된 바와 같이, 원형 홈(74)의 반경은 비우는 상태에서 보다 충전하는 상태에서 다소 크다. 결과적으로, 아암(66)의 각도 위치는 상태 변환 중 이동될 것이다. 보다 상세하게는, 캠 홈(74)의 반경은 밸브 부재(70)가 계량 기기(A)에 의해 도시된 바와 같이 출구(8)를 폐쇄하기 위해, 충전하는 상태 및 비우는 상태로의 경로 중에 폐쇄 위치로 있도록 선택된다. 비우는 상태에서, 밸브 부재(70)는 계량 기기(B)에 의해 도시된 바와 같이, 출구(8)로부터 미립물의 유동을 허용하면서, 개방 위치에 있을 것이다.

기계적 밸브 부재는 도1 및 도2의 계량 기기에서 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 사실, 도1 및 도2의 계량 기기에서 제3 채널(14)에 의해 형성된 중력식 출구 잠금부는 출구(8)를 반복 개폐하는 기계적 밸브 기구에 의해 교체될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

끝으로, 본 발명은 당업자에 의해서 기재된 실시예에서 한정되지 않고 첨부된 청구항에서 한정된 발명의 범위 내에서 다수의 다른 방식으로 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 미립물의 소정량을 계량하는 기기 및 방법과, 2개 또는 그 이상의 계량 기기를 포함하는 장치에 관한 것으로 약한 유동성을 가지는 과립상의 또는 타원체형의 물질을 계량하거나 적량으로 나누기 위해 이용될 수 있다.

Claims (20)

1. 계량 챔버(9)를 형성하는 본체 부재(2)와;

   입구(6)를 갖추고 계량 챔버(9)로 이어지고, 수평선에 대해 경사진 축(4)을 중심으로 회전 가능하여, 사용시 충전하는 상태에서 계량 챔버(9) 내로 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하고 비우는 상태에서 계량 챔버(9) 내로의 미립물의 유동을 방지하는 중력식 잠금부를 제공하는, 계속되는 유입 경로와;

   출구(8)를 갖추고 계량 챔버(9)로부터 이어지는 유출 경로와;

   입구(6)에서 유입 경로로 연결되어 사용시 이와 함께 상기 축(4)을 중심으로 회전하고, 내표된 미립물의 각각의 용적에 대해 회전시에 입구(6)에서 상기 미립물의 텀블링 효과를 제공하여 계량 챔버(9)에 미립물의 유동을 보장하는 수용조(30)를 포함하는, 미립물을 소정량으로 계량하기 위한 계량 기기이며,

   상기 유입 경로는 입구(6)로부터 하방으로 뻗고 상기 축(4)과 동축선상에 있는 제1 채널(10)과 상기 회전축(4)에 대해 각도(β)로 뻗어 충전하는 상태에서는 하방으로 경사지고 비우는 상태에서 상방으로 경사지는 제2 채널(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
2. 제1항에 있어서, 유출 경로는 회전축(4)을 중심으로 회전 가능하고, 사용시에 유입 경로와 함께 회전되도록 구성되며, 충전하는 상태에서 상방으로 경사지고 비우는 상태에서 하방으로 경사지도록 회전축(4)에 대해 경사진 적어도 일부분을 포함함으로써, 충전하는 상태에서 계량 챔버(9) 밖으로의 미립물의 유동을 방지하고 비우는 상태에서 계량 챔버(9) 밖으로의 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하는 중력식 출구 잠금부를 제공하는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계량 챔버(9)는 변경될 수 있는 내부 용적을 가지는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
4. 제3항에 있어서, 계량 챔버(9)의 내부 용적을 변경하기 위한 용적 제어 수단(24, 26)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유동 경로의 단면은 상태 변환에 의한 영향을 사실상 받지 않는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 본체 부재(2)는 유동 경로를 포함하고, 유동 경로는 본체 부재(2)를 통해 연장하는 채널(10, 12, 14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수용조(30)는 유동 경로의 입구(6)와 동일 축선상에 있는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수용조(30)의 내면의 주요부(32)는 유동 경로의 입구(6)를 향해 내측으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 계량 기기.
9. 제8항에 있어서, 수용조(30)의 내면의 주요부(32)는 사실상 원추 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일방향 회전 운동을 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양방향 회전 운동을 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유출 경로의 출구(8)는 회전축(4)에 인접하여 위치함으로써 수평면에서의 출구(8)의 위치는 상태 변환에 의한 영향을 사실상 받지 않는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유입 경로의 입구(6)는 회전축(4)에 인접하여 위치함으로써, 수평면에서의 입구(6)의 위치는 상태 변환에 의한 영향을 사실상 받지 않는 것을 특징으로 하는 계량 기기.
14. 계량 챔버(9)와, 입구(6)에서 수용조(30)와 계량 챔버(9)를 연결해 주며 수평선에 대해 경사진 축(4)을 중심으로 회전가능하고, 입구(6)로부터 하방으로 뻗어 상기 축(4)과 동 축선상에 있는 제1 채널(10)과 상기 회전축(4)에 대해 각도(β)로 뻗는 제2 채널(12)을 포함하는 계속되는 유입 경로와, 출구(8)를 갖추고 계량 챔버(9)로부터 이어지는 유출 경로를 포함하는, 미립물을 소정량으로 계량하기 위한 계량 기기를 제공하는 단계와;

    계량 챔버(9)로 미립물을 제공하는 단계와;

    수용조(30)에 미립물을 제공하는 단계와;

    (a) 유입 경로를 통해 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하도록 하방으로 경사진 위치로 제2 채널(12)을 위치 결정하고; (b) 계량 챔버(9)로 미립물의 유동을 보장하도록 입구(6)에서 미립물의 텀블링 효과를 제공하도록, 상기 축(4)을 중심으로 유입 경로 및 수용조(30)를 회전시켜 계량 챔버(9)를 충전하는 단계와;

    충전하는 단계 동안 계량 챔버(9) 밖으로 미립물의 중력 유도된 유동을 방지하는 단계와;

    계량 챔버(9) 내로의 미립물의 추가적인 유동을 방지하는 중력식 출구 잠금부를 제공하도록 제2 채널(12)이 상방으로 경사지도록, 상기 축(4)을 중심으로 유입 경로를 회전시키는 단계와;

    중력 유입 잠금부가 미립물의 계량 챔버(9) 내로의 추가적인 유동을 방지하는 동안 계량 챔버(9)를 비우는 단계와;

    중력식 유입 잠금부를 해제하여 충전이 반복될 수 있도록 상기 회전축(4)을 중심으로 유입 경로를 회전시키는 단계를 포함하는 미립물을 소정의 양으로 계량하기 위한 방법.
15. 제14항에 있어서, 수용조(30)내에 미립물을 제공하는 단계는 그 안에 소정 높이를 유지하도록 미립물을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 방법.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 수용조(30)내에 미립물을 제공하는 단계는 수용조(30)에 간헐적으로 미립물을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 방법.
17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 비우는 단계에서 계량 챔버(9)로부터 계량된 미립물의 계량된 양의 중량을 결정하여, 필요시에 그 응답으로 계량 챔버(9)의 내부 용적을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 방법.
18. 수평선에 대해 경사진 공통의 회전축(54)을 갖고 주연 방향으로 이격된 위치에 장착된 두 개 이상의 계량 기기(A, B)를 구비한 회전 가능한 휠(50)을 포함하는 미립물을 소정량으로 계량하는 계량 장치이며,

    각각의 계량 기기는,

    계량 챔버(9)를 형성하는 본체 부재(2)와;

    입구(6)를 갖추고 계량 챔버(9)로 이어지며, 상기 축(54)을 중심으로 회전 가능하고, 입구(6)로부터 하방으로 뻗고 상기 축(54)에 평행한 제1 채널(10)과 상기 회전축(54)에 대해 각도(β)로 뻗어 충전하는 상태에서 하방으로 경사지나 비우는 상태에서 상방으로 경사지는 제2 채널(12)을 포함하여, 충전하는 상태에서 계량 챔버(9) 내로 미립물의 중력 유도된 유동을 안내하고 비우는 상태에서 계량 챔버(9) 내로의 미립물의 유동을 방지하는 중력식 출구 잠금부를 제공하는 계속되는 유입 경로와;

    충전하는 상태에서 계량 챔버(9) 밖으로 미립물의 유동을 방지하는 기계적인 출구 부재를 포함하는, 출구(8)를 갖추고 계량 챔버(9)로 이어지는 유출 경로와;

    유입 경로에 연결되어 사용시에 상기 축(54)을 중심으로 함께 회전하며, 내포된 미립물의 각각의 용적에 대해 회전시에 입구(6)에서 상기 미립물의 텀블링 효과를 제공하여 계량 챔버(9)에 미립물의 유동을 보장하는 수용조(30)를 포함하는 계량 장치.
19. 제18항에 있어서, 회전가능 휠(50)에서 서로 정반대로 배치된 2개 이상의 계량 기기(A, B)를 포함하며, 이들 2개 이상의 계량 기기(A, B) 중 하나가 충전하는 상태에 있을 때 다른 하나는 비우는 상태에 있는 것을 특징으로 하는 계량 장치.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 각 계량 기기(A, B)는 이들의 유출 경로의 출구(8)를 개폐하기 위한 밸브 기구를 포함하고, 각 밸브 기구는 충전하는 상태에서 각 계량 기기의 출구(8)를 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치와 비우는 상태에서 각 계량 기기의 출구(8)를 개방하기 위한 개방 위치의 사이에서 이동 가능한 밸브 부재(70)와, 회전가능 휠(50)의 회전 중에 밸브 부재(70)를 기계적으로 작동하기 위한 캠형 장치(72, 74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량 장치.