用于收集并分配离散药剂的料斗、出口阀、包括所述料斗的分配装置、以及方法与流程

背景技术：

技术实现思路

1、已知料斗的缺点在于，其是圆形料斗阵列的一部分，该圆形料斗阵列沿着多个进料器单元以快速的步进式旋转来移动。因此，收集在料斗出口中的固体物质重复经受突然的水平力，这些水平力导致固体物质的行为不可预测。特别地，固体物质往往会彼此以及从料斗的内表面弹开。因此，可能损坏离散药剂。

2、此外，当分配阀在相应料斗步进式移动到包装单元上方的包装位置后不久移动到打开位置时，容纳在分配阀正上方的料斗出口中的固体物质中的一些可能仍在弹动，并且不会立即落下。此外，固体物质的轨迹由于弹动而变得不可预测。一些固体物质可能落在包装单元的接收漏斗之外。

3、因此，必须采取预防措施(比如附加传感器或更长等待时间)，以确保收集在料斗中的所有固体物质都被正确分配。

4、本发明的目的是提供一种用于收集并分配离散药剂的料斗、一种用于所述料斗中的出口阀、一种包括所述料斗的分配装置、以及一种方法，其中可以提高从料斗分配离散药剂的可靠性。

5、根据第一方面，提供了一种用于收集并分配离散药剂的料斗，其中料斗包括料斗入口、料斗出口和处于料斗出口中的出口阀，该出口阀可在关闭位置与打开位置之间移动，在关闭位置，出口阀阻挡离散药剂通过料斗出口流出料斗，在打开位置，出口阀允许离散药剂沿掉落方向通过料斗出口流出料斗，其中出口阀具有阀本体，该阀本体在阀本体的一侧限定保持表面，当出口阀处于关闭位置时，该保持表面将离散药剂支撑在料斗出口中，其中所述保持表面具有用于接收离散药剂的截面，其中所述截面是槽形的。料斗进一步包括用于检测出口阀的打开位置和/或关闭位置的阀位置传感器。

6、在离散药剂到达保持表面的底部之前，落下的离散药剂的动能可以被槽形截面的向下倾斜或逐渐变窄的侧面吸收，在分配之前，离散药剂可以以可靠方式支撑在保持表面的底部处。因此，离散药剂不太可能从槽形截面弹回。

7、此外，作为分配装置中沿着多个进料器位置和/或一个或多个包装位置旋转的圆形料斗阵列的一部分，料斗重复经受快速的步进式侧向移动，这可能对支撑在保持表面上的离散药剂产生水平力和离心力两者。槽形截面形成凹入容积，该凹入容积可以以紧密堆积的方式接收多个离散药剂，由此减小离散药剂彼此弹开和/或损坏的机会。更特别地，槽形截面允许由施加在旋转的圆形料斗阵列上的离心力推动的离散药剂尽可能靠近保持表面的槽形截面的底部嵌套，由此最小化或防止随着料斗的每次步进式移动而施加在离散药剂上的水平力导致不可预测的弹动和/或损坏。

8、传感器对阀的打开位置和/或关闭位置的检测可以提供对正确操作和/或操作期间出口阀发生的任何故障的洞察。特别地，当出口阀没有完全返回到关闭位置(例如因为离散药剂的至少一部分被卡在出口阀与料斗出口之间)时，这可以被检测到。

9、上述技术效果进一步确保离散药剂在分配时相对于彼此和/或料斗相对静止。结果，离散药剂可以一致地和/或没有显著延迟地落下，特别是因所述离散药剂之间接触而显著改变轨迹的机会较小。

10、在一个实施例中，出口阀可绕阀轴线在关闭位置与打开位置之间旋转，其中截面平行于阀轴线。换句话说，出口阀可以具有沿垂直于阀轴线的方向延伸的槽形，使得当出口阀朝向打开位置旋转时，保持表面可以沿槽形逐渐变窄的方向从离散药剂的下方掉落。

11、在另一实施例中，阀本体包括第一半部和第二半部，该第一半部和该第二半部从中间平面的相反两侧沿掉落方向会聚。所述半部可以在离散药剂朝向保持表面的下部部分落下时有效地使离散药剂偏转，并沿途吸收离散药剂的动能。

12、可选地，第一半部和第二半部关于所述中间平面对称。因此，当接触这些半部中的任一个时，离散药剂的行为可以相似。

13、附加地或替代地，出口阀可绕阀轴线在关闭位置与打开位置之间旋转，其中中间平面垂直于阀轴线延伸。同样，当出口阀朝向打开位置旋转时，保持表面可以沿半部逐渐变窄的方向从离散药剂的下方掉落。

14、在另一实施例中，阀本体进一步包括将第一半部和第二半部互连的谷部，其中谷部线性延伸。离散药剂可以一致地(例如或多或少地呈单行)接收在保持表面上，使得当出口阀朝向打开位置移动时，离散药剂可以较一致地掉落。

15、在一个特定实施例中，截面是至少部分v形的。v形截面的倾斜侧壁可以有效地使离散药剂朝向保持表面的底部偏转和/或吸收所述离散药剂的动能。

16、替代地，截面是至少部分凹形的。如同v形截面，凹形截面的凹形侧壁可以同样适合于使离散药剂偏转和/或吸收其动能。

17、在另一个实施例中，在截面中，保持表面具有宽度以及宽度的至少一半的深度。因此，截面可以足够深或足够陡，以接收多个离散药剂，而离散药剂从所述截面内限定的容积弹回或弹出的机会减小。

18、在另一个实施例中，保持表面具有纵向方向，当出口阀处于关闭位置时，该纵向方向与水平平面成斜角。保持表面的倾斜取向可以促进离散药剂在保持表面的槽形截面中的嵌套，尤其是在料斗阵列的旋转期间经受的前述离心力的影响下。特别地，料斗将定位在料斗阵列中，其方式为使得保持表面与离心力成钝角或垂直。

19、在另一个实施例中，料斗设有销，其中出口阀可绕所述销在关闭位置与打开位置之间旋转，其中出口阀在销的位置处设有加强衬套以接收销。加强衬套可以通过防止出口阀过早磨损并在出口阀重复打开和关闭一段时间后与销脱离而延长料斗的寿命。

20、可选地，加强衬套在平行于销的轴向方向上的厚度比直接围绕所述加强衬套的阀本体更厚。阀本体的其余部分不需要加固，因为其相对于销不会经受磨损。因此，通过仅局部增大厚度，出口阀的总重量可以保持最小。

21、在另一个实施例中，出口阀进一步包括操纵杆，该操纵杆可操作以使出口阀在关闭位置与打开位置之间移动。操纵杆可以手动操作或通过致动器操作。致动器可以是料斗的一部分，或者位于所述料斗的外部，例如在分配装置的包装位置之一处。

22、根据第二方面，提供了一种用于料斗的料斗出口中的出口阀，其中出口阀具有阀本体，该阀本体在阀本体的一侧限定保持表面，在使用中，当出口阀处于关闭位置时，该保持表面将离散药剂支撑在料斗出口中，其中所述保持表面具有用于接收离散药剂的截面，其中所述截面是槽形的。

23、出口阀对应于上文作为料斗的一部分描述的出口阀，因此具有相同的技术优点，下文不再赘述。出口阀可以针对传统料斗进行改装。

24、在一个实施例中，阀本体包括第一半部和第二半部，该第一半部和该第二半部从中间平面的相反两侧沿掉落方向会聚。

25、可选地，第一半部和第二半部关于所述中间平面对称。

26、在另一个实施例中，阀本体进一步包括将第一半部和第二半部互连的谷部，其中谷部线性延伸。

27、在另一个实施例中，截面是至少部分v形的。

28、替代地，截面是至少部分凹形的。

29、在另一个实施例中，在截面中，保持表面具有宽度以及宽度的至少一半的深度。

30、在另一个实施例中，出口阀可绕阀轴线在关闭位置与打开位置之间旋转，其中出口阀在阀轴线的位置处设有加强衬套。

31、可选地，加强衬套在平行于阀轴线的轴向方向上的厚度比直接围绕所述加强衬套的阀本体更厚。

32、在另一实施例中，出口阀进一步包括操纵杆，该操纵杆可操作以使出口阀在关闭位置与打开位置之间移动。

33、根据第三方面，提供了根据本发明的第二方面的实施例中的任一个的出口阀在用于收集并分配离散药剂的料斗中的用途。

34、根据第四方面，提供了一种分配装置，该分配装置包括根据第一方面的实施例中的任一个的料斗，其中分配装置进一步包括用于使出口阀从关闭位置移动到打开位置的开阀器和操作性地连接到开阀器的控制单元，其中控制单元被配置成控制开阀器比重力加速度更快地将出口阀从关闭位置朝向打开位置加速。优选地，出口阀以大于9.81m/s2加速。

35、因此，保持表面可以比重力更快地从离散药剂的下方掉落，使得可以允许离散药剂从出口阀开始从关闭位置朝向打开位置移动的时刻开始自由落下。因此，离散药剂可以竖直地或基本竖直地落入所述料斗下方的包装单元的斜槽中。特别地，可以防止在出口阀开始从关闭位置朝向打开位置移动之后出口阀干扰离散药剂的轨迹。

36、根据第五方面，提供了一种分配装置，该分配装置包括根据本发明的第一方面的实施例中的任一个的料斗，其中分配装置包括用于检测出口阀的打开位置和/或关闭位置的阀位置传感器。

37、对打开位置和/或关闭位置的检测可以提供对正确操作和/或操作期间出口阀发生的任何故障的洞察。特别地，当出口阀没有完全返回到关闭位置(例如因为离散药剂被卡在出口阀与料斗出口之间)时，这可以被检测到。

38、在前述分配装置的实施例中，其中阀位置传感器包括处于检测区域的第一端处的发射器和接收器以及处于检测区域的与第一端相反的第二端处的反射器，其中出口阀在关闭位置至少部分地在检测区域中延伸，而在打开位置避开检测区域。通过检测信号或所述信号的中断，可以获得关于出口阀的当前位置的信息。

39、可选地，发射器被配置成沿水平检测方向发射光束。阀位置传感器可以可靠地在所述水平方向上检测出口阀的位置，而不必进行三角测量或内插。特别地，阀位置传感器可以简单地在所述水平方向上检测信号的存在或不存在，从而指示相应阀位置。

40、根据第六方面，提供了一种用于通过使用根据本发明的第一方面的实施例中的任一个的料斗来收集并分配离散药剂的方法，其中该方法包括以下步骤：

41、-将出口阀定位在关闭位置，以阻挡离散药剂通过料斗出口流出料斗；

42、-将离散药剂支撑在料斗出口中、在出口阀的保持表面上；以及

43、-使出口阀从关闭位置朝向打开位置移动，以允许离散药剂通过料斗出口流出料斗。

44、该方法涉及根据本发明的第一方面的料斗的实际实施方式，因此具有相同的技术优点，下文不再赘述。

45、在该方法的一个实施例中，在出口阀从关闭位置朝向打开位置移动期间，出口阀比重力加速度更快地加速。

46、可选地，出口阀以大于9.81m/s2加速。

47、在另一实施例中，该方法进一步包括检测出口阀的打开位置和/或关闭位置的步骤。

48、可选地，沿水平检测方向检测打开位置和/或关闭位置。

49、进一步可选地，检测步骤包括检测出口阀的操纵杆的位置。这可以确保传感器不会妨碍阀本身的移动，并且可以准确地检测相对于完全关闭位置的甚至较小的偏移。

50、本说明书中描述和示出的各个方面和特征可以在任何可能的情况下单独应用。这些单独的方面、特别是在所附从属权利要求中描述的方面和特征，可以成为分案专利申请的主题。