Устройство и способ дозирования вещества в форме частиц и установка, содержащая множество таких устройств

 

Изобретение относится к средствам дозирования, которые могут быть использованы в медицине как ингаляторы. Изобретение включает корпус, дозирующую камеру с входным проходом, имеющим входное отверстие. Входной проход размещен с возможностью вращения вокруг оси, отклоненной относительно вертикали таким образом, что его часть отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, посредством чего входной проход при работе направляет под действием силы тяжести поток вещества в форме частиц в дозирующую камеру в положении загрузки и образует гравитационный запор входного отверстия, который предотвращает движение потока вещества в дозирующую камеру в положении разгрузки. Выходной проход включает средство, предотвращающее прохождение потока вещества из дозирующей камеры в положении загрузки, но допускающее прохождение потока вещества из дозирующей камеры в положении разгрузки, и резервуар, соединенный с входным проходом так, что при работе они вращаются вместе. При этом, когда резервуар содержит некоторый объем вещества, при вращении обеспечивается его содержание во входном отверстии и тем самым обеспечивается движение потока вещества в дозирующую камеру. Изобретения обеспечивают надежное и точное дозирование веществ в форме частиц с высокой скоростью. 3 с. и 17 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству и способу дозирования заданного количества вещества в форме частиц и к дозирующей установке, содержащей два или более таких дозирующих устройств. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на применение или дозирование гранулированных или сфероидальных веществ, имеющих низкую текучесть. Настоящее изобретение специально, но не исключительно, приспособлено для дозирования чувствительных к давлению веществ в форме частиц так, чтобы дозировать заданное количество фармацевтического вещества в форме частиц для использования в сухом порошковом ингаляторе.

Порошки, имеющие очень малые размеры частиц (тонкоизмельченные порошки), обычно применяют при ингаляционной терапии. Такие порошки часто бывают легкими и пылевидными и, поэтому вызывают проблемы при обращении с ними. Кроме того, такие порошки имеют очень низкую текучесть, что часто делает проблематичными обращение с ними и точное дозирование.

Известным способом является преобразование порошков с малыми размерами частиц в более крупные частицы (агломераты) для улучшения текучести. WO-A-95/09615 описывает один способ формирования сфероидальных агломератов, которые могут быть раздроблены при ингаляции для получения тонкого порошка. Такие агломераты состоят из более плотных и компактных частиц, имеющих однако, другой недостаток, заключающийся в том, что такие агломераты относительно чувствительны к давлению. Это делает затруднительным дозирование агломератов без их разрушения и/или создания еще больших агломератов, что, таким образом, уменьшает текучесть и, следовательно, ухудшает предпосылки для точного дозирования.

Таким образом, существует необходимость в создании способа, который обеспечивает более точное дозирование тонкоизмельченных веществ, в частности, агломератов. Точное дозирование особенно важно в случае обработки и распределения порошков, содержащих медикаменты, когда должны соблюдаться точные количества или весовые допуски. Одним примером является заполнение сухих порошковых ингаляторов, таких как ингаляторы типа, описанного в ЕР-В-0237507.

GB-A-2113182 описывает дозирующее устройство для дозирования гранулированных материалов. Однако описанное устройство приспособлено для дозирования текучих гранулированных материалов, таких как гранулированные удобрения, а не порошки, имеющие очень малые размеры частиц и низкую текучесть. Описанное дозирующее устройство включает резервуар в форме удлиненной трубки и способное для подачи текучих гранулированных материалов в дозирующее устройство, но может быть неспособным надежно подавать порошки, имеющие очень малые размеры частиц, в дозирующее устройство, поскольку верхняя часть порошка в резервуаре над дозирующим устройством будет образовывать физические мосты порошка в резервуаре, таким образом, предотвращая свободное течение порошка в дозирующее устройство.

Таким образом, главной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа надежного и точного дозирования вещества в форме частиц.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа дозирования чувствительных к давлению веществ в виде частиц, таких как агломераты, таким образом, чтобы исключить повреждение частиц.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа дозирования веществ в форме частиц, которое может осуществляться с высокой скоростью.

Таким образом, технический результат достигается созданием дозирующего устройства для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащего: корпус, определяющий дозирующую камеру, входной проход, имеющий входное отверстие и ведущий в дозирующую камеру, причем входной проход выполнен непрерывным и с возможностью вращения вокруг оси, наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть, которая соосна с осью вращения, и вторую часть, которая отклонена относительно вращающейся оси таким образом, что она отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, посредством чего через входной проход при работе направляется увлеченный посредством силы тяжести поток вещества в форме частиц в дозирующую камеру в положении загрузки и обеспечивает гравитационное запирание входного отверстия, что предотвращает движения потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру в положении разгрузки; выходной проход имеющий выходное отверстие и ведущий из дозирующей камеры, причем выходной проход включает средство управления потоком, которое предотвращает выход потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении загрузки, но допускает выход потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении разгрузки; и резервуар, ведущий к входу входного прохода, причем резервуар выполнен с возможностью вращения и имеет такую конфигурацию, что при работе он вращается вместе с входным проходом и подает в него вещество в форме частиц; отличающееся тем, что резервуар выполнен с возможностью переворачивания в процессе вращения во входном отверстии входного прохода для всего объема, содержащегося в нем вещества в форме частиц.

Дозирующее устройство приспособлено для дозирования заданного количества вещества в форме частиц либо по заданному объему, либо по заданному весу.

В этой заявке термин "переход положения" означает как переход из положения загрузки в положение разгрузки, так и из положения разгрузки в положение загрузки.

Признаком дозирующего устройства является то, что входной проход в дозирующую камеру непрерывный. В этой заявке термин "непрерывный" означает, что во входном проходе не расположены механические клапанные элементы и т.п. Таким образом, может быть исключено повреждение частиц вещества, находящихся во входном проходе и дозирующее устройство особенно применимо для дозирования чувствительных к давлению веществ в форме частиц, таких как агломераты порошков. Использование механических клапанных элементов дальше (по ходу подачи вещества) дозирующей камеры, тем не менее, не исключено, если такие клапанные элементы не блокируют или не нарушают выходной канал. Такой пример будет описан ниже.

Другим признаком дозирующего устройства является образование гравитационного запора входного отверстия перед (по ходу подачи вещества) дозирующей камерой, т.е. создание запирающей функции, которая является результатом силы тяжести, воздействующей на вещество в форме частиц, находящееся во входном проходе. В результате возможно даже после завершения заполнения дозирующей камеры поддержание непрерывного контакта между веществом в форме частиц, находящимся во входном проходе, и дозированным объемом вещества в форме частиц, находящегося внутри дозирующей камеры. Таким образом, никакого механического клапанного элемента или ему подобного средства не требуется во входном отверстии дозирующей камеры для предотвращения дополнительного поступления вещества в форме частиц после завершения заполнения.

В дополнение к описанному выше гравитационному запору входного отверстия, выходной проход также включает средство управления потоком, которое предотвращает прохождение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении загрузки, но допускает такое прохождение выходного потока в положении разгрузки. Как следствие того факта, что дозирующая камера и выходной проход, расположенный после дозирующей камеры, в нормальном состоянии будут пустыми в ходе этапа заполнения, средство управления потоком после дозирующей камеры, в отличие от запора входного отверстия, может быть в форме подвижного механического клапанного элемента или подобного ему средства, работой которого управляют необходимым способом в соответствии с каждым переходом положения. Однако в предпочтительном варианте воплощения изобретения дозирующее устройство, соответствующее настоящему изобретению, включает гравитационный запор выходного отверстия, расположенный после дозирующей камеры. Для того чтобы создать гравитационный запор выходного отверстия, переход положения также включает вращение выходного прохода таким образом, чтобы предотвратить прохождение вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении загрузки, но допускать такое прохождение в положении разгрузки.

Проходы для потока, предпочтительно, образуют канал, проходящий через корпус. Однако проходы для потока могут также быть в форме незакрытых поверхностей, которые поддерживают и направляют вещество в форме частиц, при этом такие поверхности могут быть смещены с наклоном для выполнения гравитационного запирания.

Настоящее изобретение также предлагает способ дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащий следующие операции: выполнения дозирующего устройства для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, причем дозирующее устройство содержит корпус, определяющий дозирующую камеру, входной проход, имеющий входное отверстие и ведущий в дозирующую камеру, причем входной проход выполнен непрерывным и с возможностью вращения вокруг его оси, наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть, которая соосна с осью вращения, и вторую часть, которая наклонена относительно оси вращения таким образом, что она отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, выходной проход, имеющий выходное отверстие и ведущий из дозирующей камеры наружу, и резервуар, ведущий к входному отверстию входного прохода, причем резервуар выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения и имеет такую конфигурацию, что при работе он вращается вместе с входным проходом и подает в него вещество в форме частиц; подачи вещества в форме частиц в резервуар; вращения входного прохода таким образом, чтобы его вторая часть наклонялась вниз и направляла движущийся по ней под воздействием силы тяжести поток вещества в форме частиц для заполнения дозирующей камеры; предотвращения выхода движущегося под действием силы тяжести потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры при операции заполнения; вращения входного прохода таким образом, чтобы его вторая часть отклонялась вверх и, таким образом, обеспечивалось получение гравитационного запора входного отверстия, который предотвращает дальнейшее движение потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру; и разгрузки дозирующей камеры, когда обеспечивают предотвращение поступления вещества в форме частиц в дозирующую камеру; отличающийся тем, что резервуар также имеет такую конфигурацию, что при вращении во входном отверстии входного прохода достигают переворачивания всего объема содержащегося в нем вещества в форме частиц.

Настоящее изобретение также включает дозирующую установку для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащую, по меньшей мере, одно дозирующее устройство, имеющее корпус, дозирующую камеру, входной проход, имеющий входное отверстие и ведущий в дозирующую камеру, причем входной проход выполнен непрерывным и с возможностью вращения вокруг оси, наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть, которая вращается вокруг оси вращения, и вторую часть, которая отклонена относительно оси вращения таким образом, что она отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, посредством чего входной проход при работе направляет движущийся под воздействием силы тяжести поток вещества в форме частиц в дозирующую камеру в положении загрузки и создает гравитационный запор входного отверстия, который предотвращает движение потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру в положении разгрузки, и выходной проход, имеющий выходное отверстие и включающий средство управления потоком, которое предотвращает прохождение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении загрузки, но допускает прохождение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры в положении разгрузки; отличающуюся тем, что дозирующая установка содержит вращающееся колесо, имеющее два или более дозирующих устройств, расположенных на нем в разнесенных по окружности положениях с общей осью вращения.

Преимуществом расположения множества дозирующих устройств на вращающемся колесе является то, что одно дозирующее устройство может загружаться в пункте загрузки, тогда как другое, ранее загруженное дозирующее устройство, может одновременно разгружаться в пункте разгрузки. В предпочтительном варианте воплощения изобретения, дозирующая установка содержит, по меньшей мере, два дозирующих устройства, расположенных в диаметрально противоположных положениях относительно друг друга на вращающемся колесе таким образом, что когда одно из, по меньшей мере, двух дозирующих устройств находится в положении загрузки, другое находится в положении разгрузки.

При использовании только одного дозирующего устройства, его выходное отверстие удерживается, по существу, в неподвижном состоянии в горизонтальной плоскости при переходе положения. В результате, поток вещества в форме частиц, выходящий из дозирующего устройства, оказывается сфокусированным. В противоположность этому, в случае с вращающимся колесом, снабженным множеством дозирующих устройств, которые следуют по кольцевому пути, выходное отверстие каждого дозирующего устройства не остается неподвижным при переходе положения. Для предотвращения преждевременного прохождения потока вещества в форме частиц из выходных отверстий при вращении из положения загрузки в положение разгрузки, каждое дозирующее устройство, предпочтительно, содержит отдельно управляемый клапанный элемент, который движется между закрытым положением для закрывания выходного отверстия дозирующего устройства в положении загрузки и открытым положением для открывания выходного отверстия дозирующего устройства в положении разгрузки. Работа таких клапанных элементов может управляться средством кулачкового типа, которое приспособлено для работы в результате вращения вращающегося колеса.

Предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения теперь будут описаны ниже только в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг.1 изображает вид вертикального сечения дозирующего устройства, показанного в положении загрузки, согласно предпочтительному варианту воплощения настоящего изобретения; фиг.2 изображает вид вертикального сечения дозирующего устройства, показанного на фиг.1, в положении разгрузки; фиг.3 схематически изображает вид вертикального сечения дозирующей установки, согласно другому предпочтительному варианту воплощения настоящего изобретения, показанной с одним дозирующим устройством в положении загрузки и другим дозирующим устройством в положении разгрузки.

На фиг. 1 и 2 показано дозирующее устройство, соответствующее предпочтительному варианту воплощения настоящего изобретения. Дозирующее устройство, как правило, используется для заполнения сухих порошковых ингаляторов, заданным количеством (далее упоминается как доза) фармацевтического вещества в форме гранул или шариков. Предпочтительно, дозирующее устройство изготовлено из нержавеющей стали.

Дозирующее устройство содержит корпус 2, который при работе вращается возвратно-поступательно на 180^o вокруг наклонной оси 4 вращения между положением загрузки, показанным на фиг.1, и положением разгрузки, показанным на фиг.2. Ось 4 вращения наклонена под углом , составляющим приблизительно 45^o относительно вертикали V, но могут применяться другие углы наклона. Хотя в этом варианте воплощения изобретения корпус 2 вращается возвратно-поступательно, дозирующее устройство могло бы таким же образом, работать при вращении корпуса в одном направлении.

Корпус 2 включает проход для потока, проходящий через него от входного отверстия 6 до выходного отверстия 8, и дозирующую камеру 9, сообщающуюся с проходом для потока. Проход для потока сформирован тремя высверленными каналами, а именно, первым каналом 10, вторым, промежуточным каналом 12 и третьим каналом 14. Три канала 10, 12 и 14 постоянно сообщаются, т.е. никакой клапанный элемент или ему подобное средство не закрывает путь веществу в форме частиц, направляемому по проходу для потока.

Первый и второй каналы 10, 12 совместно формируют входной проход от входного отверстия 6 до дозирующей камеры 9, и третий канал 14 формирует выходной проход от дозирующей камеры 9 к входному отверстию 8. В этом варианте воплощения изобретения, дозирующая камера 9 является частью третьего канала 14.

Первый канал 10 проходит вниз от входного отверстия 6 и соосно с осью 4 вращения. Таким образом, отклонение первого канала 10 всегда постоянно и не зависит от перехода положения.

Второй канал 12 формирует гравитационный запор перед (вверх по потоку) дозирующей камерой 9 и проходит от нижней части 16 первого канала 10 до отверстия 18, ведущего в дозирующую камеру 9. Второй канал 12 проходит под углом относительно оси 4 вращения. Углы и выбраны так, чтобы второй канал 12 не был ориентирован в горизонтальной плоскости как в положении загрузки, так и в положении разгрузки, показанных на фиг.1 и 2. Более конкретно, второй канал 12 наклонен вниз в положении загрузки для обеспечения движения потока под действием силы тяжести в дозирующую камеру 9, и вверх в положении разгрузки для предотвращения движения потока под воздействием силы тяжести в дозирующую камеру 9. Ссылочным номером 22 обозначен уплотнитель, вставленный в наружный конец второго канала 12.

Третий канал 14 формирует гравитационный запор после (вниз по потоку) дозирующей камеры 9 и проходит от дозирующей камеры 9 к входному отверстию 8. Третий канал 14 проходит под углом относительно оси 4 вращения. Углы и выбраны таким образом, чтобы в положении загрузки, показанном на фиг. 1, выходной проход, образованный третьим каналом 14, был направлен вверх для предотвращения движения потока под действием силы тяжести из дозирующей камеры 9 при ее заполнении, и в положении разгрузки, показанном на фиг.2, выходной проход, образованный третьим каналом 14, направлен вниз для обеспечения движения потока дозы вещества в форме частиц под действием силы тяжести из дозирующей камеры 9.

Корпус 2 также включает регулируемый плунжер 24, расположенный внутри третьего канала 14 со стороны дозирующей камеры 9, обращенной от выходного отверстия 8, таким образом, чтобы обеспечивать регулировку объема дозирующей камеры 9. Плунжер 24 установлен в продольном направлении регулировочным средством 26 для установки необходимого внутреннего объема дозирующей камеры 9 и, таким образом, объема, который должен заполняться в положении загрузки. Положение плунжера 24 может регулироваться вручную при помощи гайки и резьбового соединения, как показано на фиг.1 и 2, или, при необходимости, шаговым двигателем или ему подобным средством (не показано). В предпочтительном варианте воплощения изобретения, может быть включено устройство управления с обратной связью, в котором измеряется вес дозы, проходящей через выходное отверстие 8, и соответствующий сигнал используется в качестве сигнала обратной связи для установки необходимого значения внутреннего объема дозирующей камеры 9.

При работе в положении загрузки, показанном на фиг.1, вещество в форме частиц проходит под воздействием силы тяжести через входной проход, сформированный первым и вторым каналами 10, 12, и заполняет объем дозирующей камеры 9. Степень, до которой третий канал 14 заполняется при операции заполнения, зависит от наклона и длины третьего канала 14, текучести вещества в форме частиц и давления, возникающего в результате воздействия веса вещества в форме частиц, находящегося внутри прохода для потока перед (вверх по потоку) дозирующей камерой 9. Предпочтительно, эти параметры подбирают так, чтобы в ходе операции загрузки не происходило переливание из выходного отверстия 8.

Когда корпус 2 затем поворачивается на 180^o в положение разгрузки, показанное на фиг.2, доза, находящаяся внутри дозирующей камеры 9 и теперь наклоненном вниз третьем канале 14, проходит через выходное отверстие 8 под воздействием силы тяжести. В ходе операции разгрузки проход вещества в форме частиц в дозирующую камеру 9 предотвращается, поскольку второй канал 12 в положении разгрузки отклонен вверх, т.е. входной проход имеет гравитационный запор. Важно отметить, что никакой клапанный элемент или ему подобное средство, которое могло бы повредить частицы вещества, не перекрывает проход для потока.

Как видно на фиг.1 и 2, положение выходного отверстия 8 в горизонтальной плоскости, по существу, не меняется с переходом положений. Это имеет место вследствие того факта, что выходное отверстие 8 расположено соосно с осью 4 вращения. Для направления выходящего потока, по существу, в вертикальном направлении, например в ингалятор (не показан), расположенный под выходным отверстием 8, корпус 2 снабжен направляющим элементом 28 в форме выступа.

Дозирующее устройство дополнительно содержит резервуар 30, имеющий поверхность 32, направляющую поток во входное отверстие 6 входного прохода. В этом варианте воплощения изобретения резервуар 30 имеет форму полого суживающегося конуса, соосного с осью 4 вращения и неподвижно прикрепленного к корпусу 2 для вращения вместе с ним. Дозируемое вещество в форме частиц подают в резервуар 30, предпочтительно, порциями, так, чтобы поддерживать заданный уровень внутри резервуара 30. Вращение резервуара 30 производит эффект переворачивания, то есть поступательного движения в нем вещества в форме частиц, таким образом предотвращается образование веществом в форме частиц физического моста, что могло бы нарушать или блокировать поток вещества в дозирующую камеру 9.

На фиг.3 показана дозирующая установка, снабженная множеством дозирующих устройств А, В типа, описанного относительно фиг.1 и 2. Компоненты дозирующих устройств А, В, которые уже были описаны в связи с дозирующим устройством, показанным на фиг. 1 и 2, будут обозначены такими же ссылочными номерами, и описание их конструкции и работы повторяться не будет.

Дозирующая установка содержит вращающееся колесо 50, которое удерживается ступицей 52 и приспособлено для совершения ступенчатого вращательного движения в одном направлении вокруг оси 54 вращения. Ось 54 вращения отклонена на угол , составляющий приблизительно 45^o, от вертикали V, но могут применяться другие углы отклонения. Вращающееся колесо 50 содержит две противостоящие основные стенки 56, 58 и соединяющую их периферийную стенку 60. Стенки 56, 58, 60 ограничивают внутренний объем 62 для размещения вещества S в форме частиц, которое подают через отверстие 64, выполненное в верхней основной стенке 56.

Дозирующая установка также содержит первое и второе дозирующие устройства А, В типа, описанного относительно фиг.1 и 2, установленные на вращающемся колесе 50 в диаметрально противоположных положениях. На фиг.3 вращающееся колесо 50 показано в положении, когда первое дозирующее устройство А находится в положении загрузки, и второе дозирующее устройство В находится в положении разгрузки. Работа дозирующих устройств А, В, по существу, аналогична работе дозирующего устройства, описанного относительно фиг.1 и 2. Таким образом, дозирующие устройства А, В многократно перемещаются между положением загрузки и положением разгрузки без потребности в каких-либо клапанных элементах, которые могли бы повредить частицы вещества. Однако, поскольку в дозирующем устройстве, соответствующем фиг.1 и 2, ось 4 вращения проходит через дозирующее устройство и соосно с первым каналом 10, дозирующие устройства А, В дозирующей установки имеют общую ось вращения, а именно, ось 54 вращения вращающегося колеса 50.

Хотя дозирующая установка этого варианта воплощения изобретения включает только два дозирующих устройства А, В, будет понятно, что вращающееся колесо 50 может удерживать дополнительные дозирующие устройства. В типичном варианте вращающееся колесо 50 может удерживать шесть симметрично разнесенных по кругу дозирующих устройств таким образом, что в заданном положении вращения вращающегося колеса 50, первое устройство находится в положении загрузки в пункте загрузки, второе и третье загруженные устройства находятся в процессе вращения в направлении пункта разгрузки, четвертое устройство находится в положении разгрузки в пункте разгрузки и пятое и шестое пустые устройства находятся в процессе вращения в направлении пункта загрузки.

Существует еще одно отличие между дозирующим устройством, описанным относительно фиг.1 и 2, и дозирующими устройствами А, В дозирующей установки. В первом случае положение выходного отверстия 8, по существу, не изменяется при переходе положения, тогда как во втором случае, выходное отверстие 8 движется вдоль кольцевого пути при переходе положения.

Таким образом, вещество в форме частиц, находящееся в заполненной дозирующей камере 9 одного из дозирующих устройств А, В, покидающих пункт загрузки, может выпадать через выходное отверстие 8 частично или полностью до того, как соответствующее дозирующее устройство А, В достигнет пункта разгрузки. Для предотвращения такого преждевременного опорожнения дозирующих устройств А, В, каждое дозирующее устройство снабжено механическим запирающим элементом выходного отверстия в форме управляемого клапанного средства. Каждое клапанное средство содержит поворотный рычаг 66, имеющий клапанный элемент 70 на одном конце и ведомый кулачковый элемент 72 в форме ролика на другом конце. Ось поворота рычага 66 обозначена ссылочным номером 68. Каждый ведомый кулачковый элемент 72 движется вдоль кольцевой канавки 74, сформированной в неподвижном кольце 76 и представляющей ведущую кулачковую поверхность для ведомого кулачкового элемента 72. Как показано на фиг.3, радиус кольцевой канавки 74 несколько больше в пункте загрузки, чем в пункте разгрузки. В результате, угловое положение рычагов 66 будет смещаться при переходе положений. Более конкретно, радиус кулачковой канавки 74 выбран так, что клапанный элемент 70 будет находиться в закрытом положении в положении загрузки и при движении к пункту разгрузки для закрывания выходного отверстия 8, как показано на примере дозирующего устройства А. В положении разгрузки клапанный элемент 70 будет находиться в открытом положении, обеспечивая движение потока вещества в форме частиц наружу из выходного отверстия 8, как показано на примере дозирующего устройства В.

Механический клапанный элемент может использоваться в дозирующем устройстве, показанном на фиг.1 и 2. Фактически, гравитационный запор выходного отверстия, образуемый третьим каналом 14 в дозирующем устройстве, показанном на фиг.1 и 2, может быть заменен механическим клапанным механизмом, который многократно открывает и закрывает выходное отверстие 8.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами его воплощения, и они могут быть модифицированы многими различными путями в пределах объема изобретения, ограниченных прилагаемой формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Дозирующее устройство для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащее корпус (2), определяющий дозирующую камеру (9), входной проход, имеющий входное отверстие (6) и проходящий в дозирующую камеру (9), причем входной проход выполнен непрерывным и с возможностью вращения вокруг оси (4), наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть (10), которая соосна с осью (4) вращения, и вторую часть (12), которая наклонена относительно оси (4) вращения таким образом, что она наклонена вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, при этом через входной проход при работе проходит под действием силы тяжести поток вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9) в положении загрузки и образует гравитационный запор входного отверстия, который предотвращает движение потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9) в положении разгрузки, выходной проход, имеющий выходное отверстие (8) и проходящий из дозирующей камеры (9), причем выходной проход включает средство управления потоком, которое предотвращает движение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) в положении загрузки, но допускает движение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) в положении разгрузки, и резервуар (30), ведущий к входному отверстию (6) входного прохода, причем резервуар (30) выполнен с возможностью вращения и имеет такую конфигурацию, что при работе он вращается вместе с входным проходом для подачи в него вещества в форме частиц, отличающееся тем, что резервуар (30) дополнительно имеет такую конфигурацию, что при вращении обеспечивается переворачивание во входном отверстии (6) входного прохода для всего объема содержащегося в нем вещества в форме частиц.

2. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной проход выполнен с возможностью вращения вокруг оси (4) вращения и имеет такую конфигурацию, что при работе он вращается вместе с входным проходом и включает, по меньшей мере, часть, которая отклонена относительно оси (4) вращения таким образом, что она отклонена вверх в положении загрузки и вниз в положении разгрузки, при этом выходной проход образует гравитационный запор выхода, который предотвращает прохождение вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) в положении загрузки и направляет под действием силы тяжести поток вещества в форме частиц наружу из дозирующей камеры (9) в положении разгрузки.

3. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что дозирующая камера (9) имеет внутренний изменяемый объем.

4. Дозирующее устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство регулирования объема (24, 26) для изменения внутреннего объема дозирующей камеры (9).

5. Дозирующее устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что поперечное сечение проходов для потока, по существу, не изменяется при переходе положения.

6. Дозирующее устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что корпус (2) включает проходы для потока, которые содержат канал (10, 12, 14), проходящий через корпус (2).

7. Дозирующее устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что резервуар (30) расположен соосно с входным отверстием (6) входного прохода.

8. Дозирующее устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что основная секция (32) внутренней поверхности резервуара (30) сужается внутрь, в направлении входного отверстия (6) входного прохода.

9. Дозирующее устройство по п.8, отличающееся тем, что основная секция (32) внутренней поверхности резервуара (30) имеет, по существу, коническую конфигурацию.

10. Дозирующее устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что имеет конфигурацию, обеспечивающую вращательное движение в одном направлении.

11. Дозирующее устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что имеет конфигурацию, обеспечивающую возвратно-поступательное вращательное движение.

12. Дозирующее устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что выходное отверстие (8) выходного прохода расположено вблизи оси (4) вращения, обеспечивая расположение выходного отверстия (8) в горизонтальной плоскости, по существу, не изменяемым при переходе положения.

13. Дозирующее устройство по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что входное отверстие (6) входного прохода расположено вблизи оси (4) вращения, обеспечивая расположение входного отверстия (6) в горизонтальной плоскости, по существу, не изменяемым при переходе положения.

14. Способ дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащий следующие операции: выполнение дозирующего устройства для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, причем дозирующее устройство содержит корпус (2), определяющий дозирующую камеру (9), входной проход, имеющий входное отверстие (6) и проходящий в дозирующую камеру (9), причем входной проход выполнен непрерывным, и с возможностью вращения вокруг оси (4), наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть (10), которая соосна с осью (4) вращения, и вторую часть (12), которая наклонена относительно оси (4) вращения таким образом, что она отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, выходной проход, имеющий выходное отверстие (8) и проходящий наружу из дозирующей камеры (9), и резервуар (30), ведущий к входному отверстию входного прохода, причем резервуар (30) выполнен с возможностью вращения вокруг оси (4) вращения и имеет такую конфигурацию, что при работе он вращается вместе с входным проходом для подачи в него вещества в форме частиц, подачи вещества в форме частиц в резервуар (30), вращения входного прохода для обеспечения наклонения второй части (12) вниз и направления движущегося по ней под действием силы тяжести потока вещества в форме частиц для заполнения дозирующей камеры (9), предотвращения выхода движущегося под действием силы тяжести потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) при операции заполнения, вращения входного прохода для обеспечения отклонения второй части (12) вверх, обеспечения гравитационного запора входного отверстия, который предотвращает дальнейшее движение потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9), и разгрузки дозирующей камеры (9), обеспечивающей предотвращение поступления вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9), отличающийся тем, что резервуар (30) выполняют такой конфигурации, что при вращении во входном отверстии (6) входного прохода достигается переворачивание всего объема содержащегося в нем вещества в форме частиц.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что включает операцию подачи вещества в форме частиц в резервуар (30) для поддержания в нем заданного уровня.

16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что включает операцию подачи вещества в форме частиц в резервуар (30) порциями.

17. Способ по пп.14-16, отличающийся тем, что включает операцию определения веса дозированного количества вещества в форме частиц, выданного дозирующим устройством (9) на этапе разгрузки, и изменения внутреннего объема дозирующей камеры (9) в результате измерения.

18. Дозирующая установка для дозирования заданного количества вещества в форме частиц, содержащая, по меньшей мере, одно дозирующее устройство (А, В), содержащее корпус (2), ограничивающий дозирующую камеру (9), входной проход, имеющий входное отверстие (6) и проходящий в дозирующую камеру (9), причем входной проход выполнен непрерывным и с возможностью вращения вокруг оси (54), наклоненной относительно горизонтали, и включает первую часть (10), которая вращается вокруг оси (54) вращения, и вторую часть (12), которая наклонена относительно оси (54) вращения таким образом, что она отклоняется вниз в положении загрузки и вверх в положении разгрузки, посредством чего входной проход при работе направляет движущийся под воздействием силы тяжести поток вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9) в положении загрузки и создает гравитационный запор входного отверстия, который предотвращает движение потока вещества в форме частиц в дозирующую камеру (9) в положении разгрузки, и выходной проход, имеющий выходное отверстие (8) и включающий средство управления потоком, которое предотвращает прохождение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) в положении загрузки, но допускает прохождение потока вещества в форме частиц из дозирующей камеры (9) в положении разгрузки, отличающаяся тем, что дозирующая установка дополнительно содержит вращающееся колесо (50), имеющее два или более дозирующих устройств (А, В), расположенных на нем в разнесенных по окружности положениях с общей осью (54) вращения.

19. Дозирующая установка по п.18, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, два дозирующих устройства (А, В), расположенных диаметрально противоположно друг другу на вращающемся колесе (50) таким образом, что когда одно из, по меньшей мере, двух дозирующих устройств (А, В) находятся в положении загрузки, другое находится в положении разгрузки.

20. Дозирующая установка по п.18 или 19, отличающаяся тем, что каждое дозирующее устройство (А, В) содержит клапанный механизм для открывания и закрывания выходного отверстия (8) его выходного прохода, причем каждый клапанный механизм содержит клапанный элемент (70), который выполнен с возможностью передвижения между закрытым положением для закрывания выходного отверстия (8) в положении загрузки и открытым положением для открывания выходного отверстия (8) в положении разгрузки, и средство (72, 74) кулачкового типа для механического приведения в действие клапанного элемента (70) при вращении колеса (50).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3