专利名称：具有一个可以移向和移离阀座的球的定量粉末分配器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种定量粉末分配器，更具体地说是涉及这样一种定量粉末分配器，即这种定量粉末分配器是一个装有许多粉末状或颗粒状物质的主体，并且被设计成通过所说主体的摇动来输出预定数量的粉末状或颗状物质。
背景技术：
众所周知，在储存诸如调味品或调味剂以及其它粉末状食物和粉末状化学药物等各种粉末状或颗粒状物质(在下文中被称作“粉末物质”)的领域中，常采用种种类型的粉末分配器，每种粉末分配器都包括一个主体，该主体具有一个开口端部，该开口端部具有一个出口孔，通过这个出口孔就可以把粉末物质从所说主体输出。在使用时，通过在竖直方向上摇动或往复移动粉末分配器来输出粉末物质。通常，这种粉末分配器设有一个带所说出口孔的封闭元件，该封闭元件被连接在主体的开口端部。由于已知的这种粉末分配器不具有任何用于控制从出口孔输出的粉末物质数量的装置，因此，这种粉末分配器存在的问题是随着粉末分配器的摇动动作的具体特性的不同，被实际输出的粉末物质的数量变化很大。
在JP-Y2-7-13574中提出了一种调味品分配器，它是一种改进的粉末分配器，这种分配器的结构设置能解决上面所描述的问题。更具体地说，这种调味器分配器包括一个主体和一个封闭元件，该封闭元件被连接在主体的开口端部并且设有一个出口孔，以便输出粉末状的调味品。该封闭元件上固定有一根直径相当小的导管。当把封闭元件连接到主体上时，导管就伸入主体的内部空间，用于把主体内的调味品导向出口孔。此外，在导管的上部开口端和封闭元件的出口孔之间设有一个可移动元件，使得当分配器的主体朝下时这个可移动元件关闭导管的上部开口端，并从上部开口端移向出口孔。
在具有上述结构的调味品分配器中，当主体从朝上姿势翻转至朝下姿势时，也就是颠倒过来时，装在主体中的调味品通过导管的下部开口端被引入导向导管，其中的导管的下部开口端远离出口孔一侧的上部开口端。这样，被引入导管的某一数量的粉末状调味品就被输送到出口孔。只要导管具有恒定不变的长度，那么每次在朝上姿势和朝下姿势之间翻转主体时，就会从出口孔输出恒定数量的粉末状调味品。
在上面所标出的公开出版物中，公开了一种调味品分配器形式的定量粉末分配器，为了从出口孔输出粉末物质(粉末状的调味品)，必须把粉末分配器的主体从朝上的姿势翻转到朝下的姿势。为了输出期望数量的粉末物质，粉末分配器的主体必须重复地上下翻转很多次，这就需要使用者执行麻烦的粉末分配器操作。因此，这种粉末分配器在使用方便性方面仍然是不令人满意的。
发明概述因此，本发明的一个发明目的是提供一种定量粉末分配器，这种定量粉末分配器无需麻烦的操作就能容易地、有效地、连续地输出定量的粉末物质。
根据本发明的原理就可以实现上述发明目的，本发明所提供的定量粉末分配器具有一个主体，该主体装放一些粉末物质，并且被构造成通过摇动该主体来从一个出口孔输出粉末物质，这种粉末分配器包括(a)一个阀座，其中的出口孔开在主体中；(b)一个封闭球，该封闭球可移动地安装在阀座上，以便在主体的内部空间内的一个位置处封闭所说的出口孔；(c)一导向元件，该导向元件设置在内部空间内，并且在其内装有所说的封闭球，从而使得当主体朝下使出口孔向下朝主体的外部打开时，封闭球在导向元件内在第一位置和第二位置之间可以沿竖直方向移动，当封闭球位于第一位置时封闭球座落在阀座上，然后沿竖直方向上与阀座间隔开，以便允许粉末物质通过出口孔输出，当封闭球位于第二位置时，其中的封闭球在竖直方向上在第一位置和第二位置之间往复移动，以便当主体在竖直方向上往复移动，同时主体朝下，出口孔向下朝主体外侧打开时，通过出口孔输出粉末物质。
在具有上述结构的本发明的定量粉末分配器中，当主体朝下，出口孔向下朝主体外部打开时，出口孔被封闭球封闭住。因此，在主体仅仅翻转或倾斜使得出口孔倾斜向下打开，或者在主体仅仅上下翻转使得出口孔基本向下打开时，可以防止粉末物质从出口孔输出。只有当主体被摇动时或当主体在竖直方向上往复移动使得封闭球沿竖直方向在导向元件内往复移动，同时保持主体向下倾斜或颠倒姿势时，才能通过出口孔输出粉末物质。也就是说，封闭球移离阀座，允许出口孔在主体的内部空间内的一个位置处打开，从而允许通过出口孔把粉末物质输出内部空间之外。
这种定量粉末分配器特别具有优越性，因为导向元件引导封闭球的往复移动，从而使封闭球的往复行程保持基本恒定不变，所说的这个往复行程是由第一位置和第二位置限定的，在第一位置时，封闭球座落在阀座上以关闭出口孔，在第二位置处，封闭球与阀座间隔开。在这个方面，应当注意到，通过出口孔输出的粉末物质的数量基本上与封闭球的往复行程成正比。因此，通过出口孔输出的粉末物质的数量能够保持基本恒定不变，这是由于无论以怎样的具体方式来使主体在竖直方向上进行往复移动，封闭球在第一位置和第二位置之间的往复行程都基本恒定不变。
于是，这种定量粉末分配器只需简单地摇动或往复移动主体，同时保持主体向下倾斜或颠倒姿势，使出口孔向下倾斜或基本朝下，就可以连续地把期望数量的粉末输出主体。
因此，本实施例中的这种定量粉末茶分配器，只需使主体保持向下倾斜或颠倒姿势，在竖直方向上摇动主体适应次数，就能方便有效地输出期望总量的粉末物质，而不像传统的定量粉末分配器那样必须反复地在其朝上姿势和朝下姿势之间翻转。因此，这种粉末分配器在使用方便性方面要大大优于传统的粉末分配器。
根据本发明的一个优选实施例，导向元件包括一个具有一中空部分的中空元件，该中空部分至少具有一个进口孔，通过这个进口孔把粉末引入中空元件，该中空元件安装有封闭球，使得封闭球在中空元件内以滚动的方式移动。在这个例子中，中空元件被设置成沿着竖直方向在主体的内部空间内延伸。具有上述结构的包括中空元件的导向元件允许封闭球沿竖直方向往复移动，并具有很高的稳定性。
根据本发明的一种更优选的实施方式，导向元件包括一根螺旋弹簧，该螺旋弹簧具有安装封闭球的卷圈，从而使得封闭球可以在卷圈内以滚动的方式移动。在这个例子中，螺旋弹簧被设置成从阀座沿竖直方向在主体的内部空间内延伸。本发明的这种形式的优点在于许多进口孔被设置在螺旋弹簧的相邻螺旋圈之间，这些螺旋圈在螺旋弹簧的轴向上相互间隔开，从而使得这些进口孔在整个卷圈长度上相互间隔开。这些进口孔的开口总面积要比上述穿过中空元件中空部分的进口孔的面积大得多，以便使粉末物质更容易进入。从而有利地增大了通过那些螺旋弹簧的进口孔引入螺旋弹簧的粉末物质的数量。此外，螺旋弹簧可以用弹性钢或具有弹性的硬质合成树脂来制造。在这个例子中，即使所说进口孔具有很大的开口面积，螺旋弹簧也具有足够高的机械强度。
根据本发明的一个更优选的实施方式，粉末分配器带包括一个止动元件，在出口孔向下朝主体外打开的同时使封闭球向上移动期间，通过封闭球与止动元件的接触接合，该止动元件限定了第二位置。在这个例子中，导向元件维持着止动元件，使得该止动元件在竖直方向上相对于导向元件可以移动。
在根据上面所描述的本发明的优选实施方式的定量粉末分配器中，当主体朝下，并使出口孔向下朝主体外打开时，上面所述的第二位置就是封闭球的最上部位置。通过在竖直方向上相对于导向元件移动移动止动元件就能在竖直方向上改变所述的第二位置。因此，只需简单地调节止动元件相对于导向元件的位置，就能够按需要调节封闭球在第一位置和第二位置之间的往复移动行程，并且能调节封闭球每次往复移动通过出口孔输出的粉末物质的数量。
根据本发明的另一个更为优选的实施方式，主体包括一个上部开口端部，该上部开口端部的大开口要大于出口孔，粉末分配器还包括一个封闭元件，该封闭元件具有出口孔，并且被可移动连接在上部开口端部，以便关闭除了对应于出口孔的一部分大开口之外的大开口。在这个例子中，导向元件被固定到封闭元件的内表面上。
在根据上面所描述的本发明的优选实施方式中的定量粉末分配器中，当封闭元件被从主体上卸去时，就能把导向元件和封闭元件一起从主体上卸去。这种结构使得粉末分配器的使用者能容易地平滑地执行操作，例如执行从主体中取出大量的粉末物质的操作，此时，大于出口孔的主体的大开口被保持敞开，并从主体上卸去封闭元件，使得导向元件和封闭元件的存在不会干扰这些操作。
此外，被固定在一起的封闭元件和导向元件构成一个整体单元，从而使得封闭元件的设置既不增多粉末分配器的元件数目，也不会降低粉末分配器的组装效率。
在上面所描述的本发明的优选方式的一种优选结构中，出口孔偏离封闭元件的中心。出口孔的这种偏离设置允许即使当留在主体内的粉末物质的数量变得很少时，也能通过主体在竖直方向上往复移动从出口孔输出恒定数量的粉末物质。也就是说，主体向下倾斜，使得与出口孔相对应的主体的一部分位于其它部分的下面，从而使得剩余的粉末物质位于主体的下部，使导向元件被嵌在剩余的粉末物质中。在主体的这种姿势中，主体沿竖直方向往复移动，使得封闭球往复移动，从而输出期望数量的粉末物质。当主体中剩余的粉末物质的数量很少时，这种结构布置有效地减小了封闭球每次往复移动所输出的粉末物质数量的变化。
附图简述通过阅读下面的对本发明的优选实施例的详细描述，并结合附图，就能更好地理解本发明的上述发明目的和其它发明目的、技术特征、优点以及在技术上的和工业上的重要性。在这些附图中

图1是一个纵剖面图，图中示意性地表示出了根据本发明制造的一个定量粉末分配器；图2是沿着图1中线2-2的横剖面图；图3是一个示意图，表示出了图1中的定量粉末分配器的操作状态的一个例子，图中使基本朝下的粉末分配器被向上移动；图4是一个示意图，表示出了粉末分配器的另一个操作状态，图中使基本朝下的粉末分配器在向上移动之后又向下移动，以便从主体中输出预定数量的粉末茶；图5是一个纵剖面图，示意性地表示出了根据本发明的第二实施例制造的定量粉末分配器。
图6是一个示意图，表示出了粉末分配器一个操作状态的一个例子，图中使基本朝下的粉末分配器向上移动；图7是一个示意图，表示出了粉末分配器另一操作状态的一个例子，图中的粉末分配器在向上移动之后向下移动，以便从主体中输出预定数量的粉末茶。
优选实施例的详细描述为了进一步解释本发明，下面将参照附图详细描述本发明的定量粉末分配器的一些优选实施例。
首先，参照图1和图2中的纵向和横向剖面图示意图，图中表示出了根据本发明制造的粉末茶分配器形式的定量粉末分配器。这种粉末茶分配器被用于输出预定数量的粉末茶。在图1和图2中，附图标记10表示一个主体，该主体大致呈圆形容器，其下端被封闭，上端敞开。主体10包括一个圆筒形的上部开口端部12，该上部开口端部12具有一个大圆形开口，该大圆开口的直径几乎等于其它圆筒形部分的内部直径。通过这个上部开口端部12的开口就能容易地把一些粉末茶装入主体10的内部空间。
上部开口端部12的开口由一个封闭元件14封闭住，该封闭元件包括一个圆形底壁16和一个圆筒形壁18。底壁16所具有外部直径足够大，以致能关闭上部开口端部12的开口，而圆筒形壁18从底壁16的周边沿主体10的轴向方向延伸，并且具有的轴向尺寸。主体10的上部开口端部12设有外螺纹，而封闭元件14的圆筒形壁18设有内螺纹，因此，封闭元件14的内螺纹圆筒形壁18被螺纹连接在设有外螺纹的圆筒形上部开口端部12上。这样，就能容易地把封闭元件14连接到主体10上并能容易地从主体10上卸下该封闭元件。
封闭元件14具有一个相当小的圆形孔20，该圆形孔20穿过底壁16的厚度。圆形孔20相对于圆形底壁16偏心设置，也就说，圆形孔20与底壁16的中心沿封闭元件14的径向错开一个适当的距离。封闭元件14设有一个圆筒形分配套管22，该分配套管22穿过圆形孔20，以便被固定在圆形孔20的内圆周面上，因此，分配套管22的上端和下端分别位于主体10的外侧和内侧。分配套管22具有相当小的轴向尺寸，并且有一个出口孔24穿过，以便提供一个出口孔，该出口孔允许从主体10输出预定粉末茶。
除了与出口孔24相对应的偏离封闭元件14中心的开口的圆形部分以外，主体10的上部开口端部12的开口由封闭元件14盖住。在图1中，附图标记26表示一个盖，该盖拆卸地连接在分配套管22的上端，用于封闭出口孔24。
在本实施例的粉末茶分配器中，呈圆筒形导向元件28形式的中空元件被固定在设有分配套管22的封闭元件14的底壁16的底侧。导向元件28用于容纳封闭球30，并被做成对封闭球30进行导向。
现在进行更详细的描述，导向元件28大致为一个呈圆形元件，它的直径和轴向长度都大于分配套管22的直径和轴向长度。导向元件28包括一个上部开口端部，该上部开口端部被安装在主体10内延伸的分配套管22的下部。导向元件28的上部开口端部的上部端面被固定到封闭元件14的底壁16的下表面或内表面上。当封闭元件14被螺纹连接到主体10的上部开口端部12上时，导向元件28位于主体10的内部空间内，从而该导向元件28沿主体10的轴向延伸。
导向元件28包括呈圆筒壁形式的中空部分。该圆筒壁具有四个入口孔32，这四个入口孔32穿过圆筒壁的轴向中间部分，因此，这些入口孔32是沿轴向延伸的。这四个入口孔32沿着导向元件28的圆周方向等间距地相互间隔开，使得这四个入口孔32中的两个沿圆筒壁的一个直径方向相互对置。而另外两个入口孔32沿着垂直于上面所提到的一个直径方向的另一个直径方向相互对置。这些入口孔32被设置成允许装在主体10内的粉末被引入导向元件28内。导向元件28具有一个底壁，该底壁远离固定在封闭元件14上的上部开口端。这个底壁还具有许多入口孔32，这些入口孔32在底壁径向向外的部分穿过底壁的厚度。因此，能通过贯穿圆筒形底壁的入口孔32有效地平滑地把粉末茶引入导向元件28的内部。
具有上述结构的导向元件28连接有一个止动元件34。这个止动元件34由一根设有外螺纹的杆部36和一个圆盘部分圆盘部38组成，其中的杆部36具有相当大的轴向长度，其中的圆盘部38被固定在位于导向元件28内的杆部36的一端上。上述的导向元件28的底壁具有一个中央开孔，止动元件34被固定到底壁上，从而使得设有外螺纹的杆部36通过这个中央开孔被螺纹连接在轴向中部，于是使得被固定在杆部36的内侧端部上的圆盘部38位于导向元件28的内部空间内。
通过转动止动元件34，也就是，通过改变止动元件34的设有外螺纹的杆部36被螺纹连接穿过导向元件28的底壁处的轴向位置，就能使止动元件34沿竖直方向或导向元件28的轴向方向移动。因此，通过改变止动元件34的竖直位置，就能在轴向上改变位于导向元件28内的圆盘部38的位置。
如上所述，封闭球30被设置在具有上述结构的导向元件28内。该封闭球30由金属或其它重型材料制成，并且当沿导向元件28的圆周方向测量时，该封闭球30的直径略小于导向元件28的圆筒形部分的内部直径，并大于穿过导向元件28的圆筒形部分的四个入口孔32中的每一个的直径。因此，封闭球30被不可拆卸地容纳在导向元件28的圆筒形部分内，从而使得当主体10被颠倒时或被上下翻转时，封闭球30可以在导向元件28内以滚动的形式沿轴向方向移动。
当这个定量粉末茶分配器处于不使用状态时，使主体10朝上，其出口孔24向上朝主体10外打开、在这种姿势下，封闭球30与止动元件34的圆盘部38的上表面保持接触接合，圆盘部38向下与具有出口孔24的分配套管22的内侧端部的下端面间隔一个预定的距离，如图1中的实线所示。因此，主体10的内部空间通过出口孔24与主体10的外部保持连通，同时防止了封闭球30向下移动。
当主体10被颠倒或被朝下，使得出口孔24向下朝主体10的外部打开时，封闭球30就借助于其自身重量并在导向元件28的引导下向下滚动，直到封闭球30与分配套管22下部的下部开口端接触接合为止，如图1中的双点链线所地，更准确地说是直到封闭球30座落在由出口孔24的下部开口端的边缘所限定的阀座40上为止。阀座40具有一个环形的部分球面，这个环形的部分球面对应于封闭球30的一部分球面，并环绕上述边缘设置。在主体10朝下的姿势中，开在阀座40中的出口孔24的下端被封闭球30封闭住。
从前面对本发明的描述中可以知道，封闭球30可以在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，封闭球30座落在阀座40上从而关闭分配套管22的出口孔24的下端，在第二位置处，封闭球30与止动元件34的圆盘部38接触接合，并向下与出口孔24的下部开口端间隔开，以便使出口孔24与主体10的内部空间保持连通。在导向元件28内封闭球30可以在上述的第一位置和第二位置之间移动。通过在杆部36的轴向上使设有外螺纹的杆部36相对于导向元件28的底壁进行移动，就能改变用于与止动元件34的圆盘部38接触接合的封闭球30的第二位置，从而可以根据需要来调节在导向元件28的轴向方向上导向元件28内的封闭球30的移动距离。
当具有上述结构的本实施例中的定量粉末分配器被用于从主体10中输出粉末茶时，首先，从分配套管22上卸去盖26，然后，向下翻转主体10，使出口孔24向下朝主体10外部打开。在对主体10进行翻转的过程中，由图3和图4中附图标记42所表示的一部分粉末茶通过许多入口孔32被引入导向元件28。然而，当主体10朝下时，封闭球30座落在分配套管22的阀座40上，象上面所描述的那样封闭住出口孔24，如图4所示，从而防止了粉末茶42通过出口孔24输出主体10。
然后，在保持主体10朝下的同时，在竖直方向上摇动或往复移动主体10。例如，首先象图3所示那样向上移动主体10，然后象图4所示那样向下移动主体10。在主体10在向上行程中加速期间，封闭球30座落在阀座40上。在从向上行程改变为向下行程之前，如图3中弯曲的箭头线所示，当主体10在它的向上行程中减速期间，封闭球30向上移动并与止动元件34的圆盘部38接触接合，如图3中的直线箭头所示。从而释放由封闭球30对出口孔24的封闭。此外，当主体10在起初的向上行程中减速时，粉末茶42在主体10内向上移动一个小距离。使粉末茶42与出口孔24的下部开口端保持间隔一个小距离，直到主体10在随后的向下行程中减速为止。从而，即使当主体10在向上行程中减速期间以及在随后的向下行程中加速期间，出口孔24保持打开，并且封闭球30与止动元件34保持接触，粉末茶42也不会通过出口孔24被输出。
在向上行程中主体10的减速期间，粉末茶42向上移动的距离要比封闭球30的向上移动的距离小得多，这是由于粉末茶42的微粒具有相当大的磨擦阻力的缘故。因此，在主体10向下移动过程中，相当多的粉末茶42留在导向元件28内，而封闭球30与止动元件34保持接触。
如图4中的弯曲箭头线所示，当在开始下一个向上行程之前主体10在向下行程中减速时，封闭球30从图3中的位置向下移动并座落在阀座40上，如图4中的直的箭头线所示，从而使得出口孔24又被封闭球30封闭住，如相同的附图中所示。随着封闭球30从与止动元件34接触的第二位置向座落在分配套管22的阀座40上的第一位置移动，留在导向元件28内的粉末茶42以及被新引入导向元件28内的粉末茶42就通过出口孔24输出到主体10外面。
因此，在使主体10保持几乎朝下的姿势的同时，使主体10沿竖直方向摇动时，在导向元件28内的封闭球30从第二位置(用于与止动元件34接触)向第一位置(用于座落在阀座40上)向下移动期间，更精确地说是在每次向下行程中主体10的减速期间，粉末茶42通过出口孔24被输出到主体10之外。根据这种结构布置，主体10的每一次摇动或每一次往复移动导致的通过出口孔24输出的粉末茶42的数量能基本保持恒定不变，只要止动元件34的设有外螺纹的杆部36相对于导向元件28的轴向接合位置保持恒定不变，以保持封闭球30与导向元件28内的杆部36的轴向接合位置，从而保持杆部36与分配套管22的阀座40之间的距离，换句话说，只要导向元件28内的封闭球30的往复行程保持恒定不变即可。
为了增大从主体10输出的粉末茶42的数量，在摇动之前转动止动元件34，以改变设有外螺纹的杆部36与导向元件28螺纹接合的轴向位置，从而沿离开分配套管22的阀座40的方向移动圆盘部38，如图3中的两点链线所示，从而增大杆部36与阀座40之间的距离。为了减小从主体10输出的粉末茶42的数量，转动止动元件34，以改变杆部36与导向元件28的螺纹接合的轴向位置，从而在朝向阀座40的方向上移动圆盘部38，以便减小杆部36与阀座40之间的距离。
如上所述，根据本实施例制造的的定量粉末茶分配器，只需简单地沿竖直方向摇动主体10，同时保持主体10朝下的姿势，使出口孔24几乎朝下打开，就可以以一个恒定数量从主体10输出粉末茶42。因此，通过重复的竖直摇动主体10而从朝下的主体10中输出的粉末茶42的总量就等于每次摇动所输出的所述恒定量乘以摇动的次数的积。
因此，本实施例中的这种定量粉末茶分配器允许只需使主体10保持朝下并沿竖直方向摇动主体10适当的次数就能方便有效地输出期望总量的粉末茶42，而无需象传统的定量粉末分配器那样必须在朝上和朝下的姿势中不断地翻转。因此，这种粉末茶分配器在使用方便性方面要远远优于传统的粉末分配器。
此外，这种定量粉末分配器可以通过简单地改变止动元件34的设有外螺纹的杆部36与导向元件28的螺纹接合的轴向位置，从而在导向元件28的轴向方向上改变止动元件34的圆盘部38的位置，以便改变杆部36和分配套管22的阀座40之间的距离，即改变封闭球30的往复行程，从而可以方便地调节在保持主体10朝下的姿势下由一次竖直摇动或往复移动所输出的粉末茶42的输出量。
这种定量粉末茶分配器的另一个优点在于封闭球30被不可拆卸地容纳在导向元件28内，该导向元件28的内部直径大于封闭球30的直径，从而使得封闭球30在导向元件28的引导下在用于与止动元件34接触接合的第二位置和用于座落在分配套管22的阀座40上的第一位置之间平滑的竖直移动。这种结构布置允许分配器进行平滑可靠地操作，以便从主体10输出粉末茶42。
此外，设置在这种定量粉末分配器内的导向元件28被整体地固定到封闭元件14上，封闭球30被不可拆卸地安装在导向元件28内。因此，当从主体10上卸去封闭元件14时，导向元件28和封闭球30也能与封闭元件14一起从主体10上卸去。这种结构布置使得在从主体10上卸去封闭元件14时，分配器的使用者能方便和平滑地进行操作，例如进行向主体10装填粉末茶42的操作以及从主体10中取出大量的粉末茶42的操作，并且使得导向元件28和封闭球30的存在不会干扰这些操作。
根据这种定量粉末茶分配器，封闭元件14、导向元件28以及封闭球30协作构成一个整体单元，从而使得封闭元件14、导向元件28和封闭球30能高效地与主体10进行组装，只要简单地把这个整体单元连接到主体10上就可以了。
这种定量粉末茶分配器的另一个优点在于出口孔24相对于封闭元件14的圆形底壁16偏心设置，也就说，沿径向外的方向从底壁16的中心偏离开。相应地，具有入口孔32的导向元件28也相对于主体10偏心设置。这种结构布置使得即使主体10中的粉末茶42的数量变得很小时，也能通过竖直摇动主体10来从出口孔24输出恒定数量的粉末茶42。也就是说，象图3和图4所示那样使主体10倾斜朝下，以便使对应于出口孔24的主体10的圆周部分位于其它的圆周部分的下面，从而使得剩余的粉末茶42位于主体10的下部圆周部分内，使得导向元件28被埋置在剩余的粉末茶中。在主体10的这种姿势下，主体10沿竖直方向往复移动，以便使封闭球30往复移动，从而输出期望数量的粉末茶42。当主体10内所剩的粉末茶42的数量很小时，这种结构布置能有效地减小封闭球30的每一次往复移动所导致的从出口孔24输出的粉末茶42的数量的变化。
在第一个实施例中，导向元件28是一个圆筒形元件，该圆筒形元件上端敞开，下端基本封闭。然而，导向元件28也可以被做成其它的形状或式样，只要导向元件28被设置成不可拆卸地容纳封闭球30并能引导封闭球30在第一位置和第二位置之间竖直往复移动即可，其中在第一位置处，封闭球30封闭出口孔24，在第二位置处，释放开由封闭球30对出口孔24的封闭。
例如，可以利用一个由许多销钉或条带构成的导向元件来代替导向元件28，其中的这些销钉或条带从封闭元件14的底壁16的内表面或下表面延伸，使得这些销钉或条带被设置成能容纳封闭球30，以便在(主体10的)封闭元件14的轴向方向上引导封闭球30。此外，还可以由一个具有圆形以外的横断面形状例如多边形横断面的导向元件来代替圆筒形导向元件28。
当导向元件28被整体地固定到封闭元件14上时，该导向元件可以被可拆卸地固定到封闭元件14或固定到主体10上。
尽管上面实施例中的圆筒形封闭元件14只具有一个偏心设置的出口孔24，但是，封闭元件也可以只具有一个同轴设置地出口孔或具有多个出口孔。
下面参照附图5-7，图中示意性地表示出了根据本发明第二个实施例构造的定量粉末茶分配器，用于象第一实施例那样输出粉末茶。在图5中，附图标记60表示一个主体，该主体大致呈圆筒形容器，其下端封闭，上端敞开。主体60包括一个圆筒形上部开口端部62，该上部开口端部62具有一个大圆形开口，该大圆开口的直径几乎等于其它圆筒形部分的内部直径。通过这个上部开口端部62的开口就能容易地把一些粉末茶装入主体60的内部空间。
上部开口端部62的开口由一个封闭元件64封闭住，该封闭元件包括一个圆形底壁66和一个圆筒形壁68。底壁66所具有外部直径足够大，以致能关闭上部开口端部62的开口，而圆筒形壁68从底壁66的周边沿主体60的轴向方向延伸，并且具有相当小的轴向尺寸。主体60的上部开口端部62设有外螺纹，而封闭元件64的圆筒形壁68设有内螺纹，因此，封闭元件64的内螺纹圆筒形壁68被螺纹连接在设有外螺纹的圆筒形上部开口端部62上。这样，就能容易地把封闭元件64连接到主体60上并能容易地从主体19上卸下该封闭元件。
封闭元件64具有一个相当小的圆形孔70，该圆形孔70穿过底壁66的径向中部的厚度。封闭元件64设有一个圆筒形分配套管72，该分配套管72穿过圆形孔70，以便被固定在圆形孔70的内圆周面上，因此，分配套管72的上端和下端分别位于主体60的外侧和内侧。分配套管72具有相当小的轴向尺寸，并且有一个出口孔74穿过，以便提供一个出口孔，该出口孔允许从主体60输出预定粉末茶。
除了与设置在封闭元件64的中央部分处的出口孔74相对应的开口的圆形部分外，主体60的上部开口端部62的开口由封闭元件64盖住。在图5中，附图标记76表示一个盖，该盖拆卸地连接在分配套管72的上端，用于封闭出口孔74。
在本实施例的粉末茶分配器中，呈螺旋弹簧78形式的导向元件被固定在设有分配套管72的封闭元件64的底壁66的表面或下表面上。螺旋弹簧78用于容纳封闭球80，并被做成可以对封闭球80进行导向。
现在进行更详细的描述，螺旋弹簧78是一个公知的压缩螺旋弹簧，它由弹性钢制成，并被制成螺旋卷圈的形式，并大致呈圆筒形，它的直径和轴向长度都大于分配套管72的直径和轴向长度。螺旋弹簧78包括一个上部开口端部，该上部开口端部被固定在一个保持套73内，该保持套73被安装在分配套管72的下部，其中的分配套管72在主体60内延伸。当封闭元件64被螺纹连接到主体60的上部开口端部62上时，螺旋弹簧78位于主体60的内部空间内，从而该螺旋弹簧78沿主体60的轴向延伸。
螺旋弹簧78在其相邻的螺旋卷圈之间设有许多入口孔82，这些入口孔82沿轴向方向相互间隔开，使得这些入口孔82被设置成在整个卷圈长度上相互间隔开。这些入口孔82被设置成允许装在主体60内的粉末茶被引入螺旋弹簧78的内部空间内。在这个第二实施例中，粉末茶穿过设置在螺旋弹簧78整个长度上的入口孔82的整个圆周沿径向进入螺旋弹簧78。因此，入口孔82具有相当大的开口总面积，以便使粉末茶更易于进入。
具有上述结构的螺旋弹簧78连接有一个止动元件84。这个止动元件84由一根设有外螺纹的杆部86和一个圆盘部分圆盘部88组成，其中的杆部86具有相当大的轴向长度，其中的圆盘部88被固定在位于螺旋弹簧78内的杆部86的一端上。螺旋弹簧78的自由端固定有一个安装盘安装圆盘89，其中的自由端远离安装在保持套73内的固定端部。安装圆盘89具有一个中央开孔，止动元件84被固定到安装圆盘89上，从而使得设有外螺纹的杆部86通过这个中央开孔被螺纹连接在轴向中部，于是使得被固定在杆部86的内侧端部上的圆盘部88位于螺旋弹簧78的内部空间内。
通过转动止动元件84，也就是，通过改变止动元件84的设有外螺纹的杆部86被螺纹连接穿过止动元件84的安装圆盘89的轴向位置，就能使止动元件84沿竖直方向或螺旋弹簧78的轴向方向移动。因此，通过改变止动元件84的竖直位置，就能在轴向上改变位于螺旋弹簧78内的圆盘部88的位置。
如上所述，封闭球80被设置在具有上述结构的螺旋弹簧78内。该封闭球80由金属或其它重型材料制成，并且当沿螺旋弹簧78的轴向方向测量时，该封闭球80的直径略小于螺旋弹簧78的内部直径，并大于螺旋弹簧78的每个入口孔82的尺寸。因此，封闭球80被不可拆卸地容纳在螺旋弹簧78的卷圈内，从而使得当主体60被颠倒时或被上下翻转时，封闭球80可以在螺旋弹簧78内以滚动的形式沿轴向方向移动。
当这个定量粉末茶分配器处于不使用状态时，使主体60朝上，其出口孔74向上朝主体60外打开、在这种姿势下，封闭球80与止动元件84的圆盘部88的上表面保持接触接合，圆盘部88向下与具有出口孔74的分配套管72的内侧端部的下端面间隔一个预定的距离，如图5中的实线所示。因此，主体60的内部空间通过出口孔74与主体60的外部保持连通，同时防止了封闭球80向下移动。
当主体60被颠倒或被朝下，使得出口孔74向下朝主体60的外部打开时，封闭球80就借助于其自身重量并在螺旋弹簧78的引导下向下滚动，直到封闭球80与分配套管72下部的下部开口端接触接合为止，如图5中的双点链线所示，更准确地说是直到封闭球80座落在由出口孔74的下部开口端的边缘所限定的阀座90上为止。阀座90具有一个环形的部分球面，这个环形的部分球面对应于封闭球80的一部分球面，并环绕上述边缘设置。在主体60朝下的姿势中，开在阀座90中的出口孔74的下端被封闭球80封闭住。
从前面对第二个实施例的描述中可以知道，封闭球80可以在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，封闭球80座落在阀座90上从而关闭分配套管72的出口孔74的下端，在第二位置处，封闭球80与止动元件84的圆盘部88接触接合，并向下与出口孔74的下部开口端间隔开，以便使出口孔74与主体60的内部空间保持连通。在螺旋弹簧78内封闭球80可以在上述的第一位置和第二位置之间移动。通过在杆部86的轴向上使设有外螺纹的杆部86相对于安装圆盘89进行移动，就能改变用于与止动元件84的圆盘部88接触接合的封闭球80的第二位置，从而可以根据需要来调节在螺旋弹簧78的轴向方向上螺旋弹簧78内的封闭球80的移动距离。
当具有上述结构的本实施例中的定量粉末分配器被用于从主体60中输出粉末茶时，首先，从分配套管72上卸去盖76，然后，向下翻转主体60，使出口孔74向下朝主体60外部打开。在对主体60进行翻转的过程中，由图6和图7中92所表示的一部分粉末茶通过许多入口孔82被引入螺旋弹簧78。然而，当主体60朝下时，封闭球80座落在分配套管72的阀座90上，象上面所描述的那样封闭住出口孔74，如图7所示，从而防止了粉末茶92通过出口孔74输出主体60。
然后，在保持主体60朝下的同时，在竖直方向上摇动或往复移动主体60。例如，首先象图6所示那样向上移动主体60，然后象图7所示那样向下移动主体60。在主体60在向上行程中加速期间，封闭球80座落在阀座90上。在从向上行程改变为向下行程之前，如图6中弯曲的箭头线所示，当主体60在它的向上行程中减速期间，封闭球80向上移动并与止动元件84的圆盘部88接触接合，如图6中的直线箭头所示，从而释放由封闭球80对出口孔74的封闭。此外，当主体60在起初的向上行程中减速时，粉末茶92在主体60内向上移动一个小距离。使粉末茶92与出口孔74的下部开口端保持间隔一个小距离，直到主体60在随后的向下行程中减速为止。从而，即使当主体60在向上行程中减速期间以及在随后的向下行程中加速期间，出口孔74保持打开，并且封闭球80与止动元件84保持接触，粉末茶92也不会通过出口孔74被输出。
在向上行程中主体60的减速期间，粉末茶92向上移动的距离要比封闭球80的向上移动的距离小得多，这是由于粉末茶92的微粒具有相当大的磨擦阻力的缘故。因此，在主体60向下移动过程中，相当多的粉末茶92留在螺旋弹簧78内，而封闭球80与止动元件84保持接触。
如图7中的弯曲箭头线所示，当在开始下一个向上行程之前主体60在向下行程中减速时，封闭球80从图6中的位置向下移动并座落在阀座90上，如图4中的直的箭头线所示，从而使得出口孔74又被封闭球80封闭住，如相同的附图中所示。随着封闭球80从与止动元件84接触的第二位置向座落在分配套管72的阀座90上的第一位置移动，留在螺旋弹簧78内的粉末茶92以及被新引入螺旋弹簧78内的粉末茶92就通过出口孔74输出到主体60外面。
因此，在使主体60保持几乎朝下的姿势的同时，使主体60沿竖直方向摇动时，在螺旋弹簧78内的封闭球80从第二位置(用于与止动元件84接触)向第一位置(用于座落在阀座90上)向下移动期间，更精确地说是在每次向下行程中主体60的减速期间，粉末茶92通过出口孔74被输出到主体60之外。根据这种结构布置，主体60的每一次摇动或每一次往复移动导致的通过出口孔74输出的粉末茶92的数量能基本保持恒定不变，只要止动元件84的设有外螺纹的杆部86相对于螺旋弹簧78的轴向接合位置保持恒定不变，以保持封闭球80与螺旋弹簧78内的杆部86的轴向接合位置，从而保持杆部86与分配套管72的阀座90之间的距离，换句话说，只要螺旋弹簧78内的封闭球80的往复行程保持恒定不变即可。
为了增大从主体60输出的粉末茶92的数量，在摇动之前转动止动元件84，以改变设有外螺纹的杆部86与安装圆盘89的螺纹接合的轴向位置，从而沿离开分配套管72的阀座90的方向移动圆盘部88，如图6中的两点链线所示，从而增大杆部86与阀座90之间的距离。为了减小从主体60输出的粉末茶92的数量，转动止动元件84，以改变杆部86与安装圆盘89的螺纹接合的轴向位置，从而在朝向阀座90的方向上移动圆盘部88，以便减小杆部86与阀座90之间的距离。
如上所述，根据本实施例制造的定量粉末茶分配器，只需简单地沿竖直方向摇动主体60，同时保持主体60朝下的姿势，使出口孔74几乎朝下打开，就可以以一个恒定数量从主体60输出粉末茶92。因此，通过重复的竖直摇动主体60而从朝下的主体60中输出的粉末茶92的总量就等于每次摇动所输出的所述恒定量乘以摇动的次数的积。
因此，本实施例中的这种定量粉末茶分配器允许只需使主体60保持朝下并沿竖直方向摇动主体60适当的次数就能方便有效地输出期望总量的粉末茶92，而无需象传统的定量粉末分配器那样必须在朝上和朝下的姿势中不断地翻转。因此，这种粉末茶分配器在使用方便性方面要远远优于传统的粉末分配器。
这种定量粉末分配器的优点在于许多入口孔82被设置在螺旋弹簧78的相邻螺旋圈之间，这些螺旋圈在螺旋弹簧78的轴向上相互间隔开，从而使得这些入口孔82在整个卷圈长度上相互间隔开。这些入口孔82个有相当大的开口总面积，以便使粉末茶更容易进入。从而有利地增大了通过那些的入口孔82引入螺旋弹簧78内的粉末茶92的数量。此外，即使入口孔82具有很大的开口总面积，由弹性钢材制成的螺旋弹簧78也具有足够高的机械强度。
从而有效地增大了封闭球80每次竖直往复移所导致的通过出口孔74输出的粉末茶92的数量，即使存在大量的入口孔82以便把粉末茶92引入螺旋弹簧78内从而输出粉末茶92时，也不会损坏螺旋弹簧78。
此外，这种定量粉末茶分配器可以通过简单地改变止动元件84的设有外螺纹的杆部86与螺旋弹簧78的螺纹接合的轴向位置，从而在螺旋弹簧78的轴向方向上改变止动元件84的圆盘部88的位置，以便改变杆部86和分配套管72的阀座90之间的距离，即改变封闭球80的往复行程，从而可以方便地调节在保持主体60朝下的姿势下由一次竖直摇动或往复移动所输出的粉末茶92的输出量。
此外，设置在这种定量粉末分配器内的螺旋弹簧78被整体地固定到封闭元件64上，封闭球80被不可拆卸地安装在螺旋弹簧78内。因此，当从主体60上卸去封闭元件64时，螺旋弹簧78和封闭球80也能与封闭元件64一起从主体60上卸去。这种结构布置使得在从主体60上卸去封闭元件64时，分配器的使用者能方便和平滑地进行操作，例如进行向主体60装填粉末茶92的操作以及从主体60中取出大量的粉末茶92的操作，并且使得螺旋弹簧78和封闭球80的存在不会干扰这些操作。
根据这种定量粉末茶分配器，封闭元件64、螺旋弹簧78以及封闭球80协作构成一个整体单元，从而只要通过简单地把这个整体单元连接到主体60上就能把封闭元件64、螺旋弹簧78和封闭球80有效地与主体60组装起来。
尽管第二实施例中所用的螺旋弹簧78是由弹性钢材制成的，但是这根螺旋弹簧78也可以用其它适当的材料来制造，例如采用硬质合成树脂来制造，只要螺旋弹簧78具有足够的机械强度就可以了。也可以用由金属、树脂或其它适当材料制成的张力螺旋弹簧来代替压缩螺旋弹簧78。
尽管在第二实施例中，螺旋弹簧78被固定到封闭元件64上，但是，螺旋弹簧78也可以被可拆卸地连接到封闭元件64上或固定到主体60上。
在第二实施例中，出口孔74被设置在封闭元件64的中部。但是，出口孔74的位置并不受限制。例如，出口孔的位置也可以被设置得沿径向与封闭元件64的圆筒形底壁66中央偏离一个适当距离。在这个例子中，具有入口孔82的螺旋弹簧78也被设置成偏离底壁66的中央。这种结构布置使得即使主体60中的粉末茶92的数量变得很小时，也能通过竖直摇动主体60来从出口孔74输出恒定数量的粉末茶92。也就是说，象图6和图7所示那样使主体60倾斜朝下，以便使对应于出口孔74的主体60的圆周部分位于其它的圆周部分的下面，从而使得剩余的粉末茶92位于主体60的下部圆周部分内，使得螺旋弹簧78被埋置在剩余的粉末茶中。在主体60的这种姿势下，主体60沿竖直方向往复移动，以便使封闭球80往复移动，从而输出期望数量的粉末茶92。当主体60内所剩的粉末茶92的数量很小时，这种结构布置能有效地减小封闭球80的每一次往复移动所导致的从出口孔74输出的粉末茶92的数量的变化。
尽管上面已经描述了本发明的定量粉末分配器的优选实施例，但是，应当知道，明可以通过对本发明进行各种变化和变型来实现本发明。
尽管通过穿过固定在封闭元件14，64的底壁16，66上的分配套管22，分配套管72的出口孔24或出口孔74来提供输出粉末茶42，92的出口孔，但是，除了由上部开口端部12，62所提供的相当大的开口之外，也可以直接穿过封闭元件14，64，或穿过主体10，60来设置相作为当小的开口的出口孔。
尽管具有被封闭元件14，64封闭的开口的主体10，60的上部开口端部12，62所具有的直径几乎等于主体10，60其它轴向部分的内部直径，但是，主体10的上端开口部的直径也可以比其它轴向部分的内部直径小很多。
尽管在上面实施例中的封闭球30是由金属材料制成的，但是，封闭球的材料并不局限于金属材料。
在主体10，60的轴向方向上调节止动元件34，84的位置的结构布置并不局限于在第一实施例和第二实施例中所描述的结构布置，而是任何已知的结构布置都可以被用来使止动元件相对于导向元件28，螺旋弹簧78移动。此外，可以用一个固定不动的止动元件来代替可调节的止动元件34，84，这个固定不动的止动元件的位置决定了从主体输出的粉末的恒定的输出量。
所描述的实施例中的定量粉末分配器被设置成使得当不使用分配器而使主体10朝上时，出口孔24，74向上朝主体10外部打开。然而，分配套管22，72不必从封闭元件14，64在主体10，60的外部向上延伸。此外，封闭元件14可以设置一个座架，以便当分配器不使用而使分配器处于朝下的姿势时，能把主体10，60放在桌子上或类似物上。在这个例子中，当用分配器输出粉末茶42时，在摇动主体10，60之前，使用者无需上下翻转主体10，60。因此，这种结构布置提高了使用分配器的方便性。在这个方面，应当注意到，封闭球30，80被保持座落在阀座40，90上，使得即使当主体10保持在朝下的姿势时也能防止通过出口孔24，74输出粉末茶42。
尽管上面已经描述了本发明用于粉末茶分配器的实施例，但是，本发明的原理同样可以适用于任何用于输出除粉末茶之外的粉末状或颗粒状物质例如象调味品或调味剂以及粉末化学物或粉末药物的粉末物质的定量粉末分配器。
应当知道，本领域普通技术人员可以对本发明进行各种变化、变型以及改进来实施本发明，这些均未脱离本发明的实质和范围，本发明的范围是由权利要求书限定的。
权利要求
1.一种定量粉末分配器，它具有一个容纳粉末物质的主体，并被构造成用于通过摇动主体来从一出口孔输出粉末物质，其特征在于这种定量粉末分配器包括一个阀座(40；90)，在该阀座中所说的出口孔(24；74)开在所说的主体(10；60)内；一个封闭球(30；80)，可移动地座落在所说的阀座上，以便在所说主体的内部空间内的一个位置处关闭所说的出口孔；一个导向元件(28；78)，被设置在所说的内部空间内，用于把所说的封闭球容纳在该导向元件内，使得当所说主体朝下，使所说出口孔向下朝所说主体外打开时，所说的封闭球在所说的导向元件内可以在第一位置和算二位置之间沿竖直方向移动，当所说的封闭球位于所说的第一位置并沿所说竖直方向与所说的阀座间隔开时，所说的封闭球座落在所说的阀座上，以便当所说封闭球位于所说第二位置时，允许所说的粉末物质通过所说的出口孔输出，其中当所说主体沿所说竖直方向往复移动，同时所说主体朝下，并使所说出口孔向下朝所说主体外打开时，所说的封闭球沿所说竖直方向在所说第一位置和第二位置之间往复移动，以便通过所说的出口孔输出所说的粉末物质。
2.根据权利要求1所述的定量粉末分配器，其特征是所说的导向元件包括一具有一中空部分的中空元件(28)，该中空部分至少具有一个入口孔(32)，粉末物质通过这个入口孔(32)被引入所说的中空元件内，所说的中空元件容纳着所说的封闭球(30)，使得所说的封闭球可以在所说的中空元件内以滚动的方式移动，所说的中空元件被设置成沿所说竖直方向在所说主体(10)的所说内部空间内延伸。
3.根据权利要求1所述的定量粉末分配器，其特征是所说的导向元件包括一根螺旋弹簧(78)，该螺旋弹簧具有容纳所说封闭球(80)的卷圈，使得所说的封闭球可以在所说的卷圈内以滚动的方式移动，所说的螺旋弹簧被设置成从所说阀座(90)沿所说竖直方向在所说主体(60)的所说内部空间内延伸。
4.根据权利要求1至3之一所述的定量粉末分配器，其特征是还包括一个止动元件(34；84)，在所说封闭球向上移动期间同时使所说出口孔(24；74)向下朝所说主体外打开时，通过所说止动元件与所说封闭球的接触接合限定所说的第二位置，所说导向元件(29；78)维持着所说的止动元件，从而使得所说止动元件可以沿所说竖直方向相对于所说导向元件移动。
5.根据权利要求1至3之一所述的定量粉末分配器，其特征是所说的主体(10；60)包括一个上部开口端部(12；62)，该上部开口端部具有一个大于所说出口孔(24；74)的大开口，所说的粉末分配器还包括一个封闭元件(14；64)，该封闭元件具有所说的出口孔并被可拆卸地连接到所说的上部开口端部上，以便关闭除了对应于所说出口孔的一部分之外的所说的大开口，所说的导向元件(28；78)被固定到所说封闭元件的一内表面上。
6.根据权利要求5所述的定量粉末分配器，其特征是所说的出口孔(24)偏离所说封闭元件(14)的中央。
7.根据权利要求5所述的定量粉末分配器，其特征是所说的封闭元件(14；64)具有一个圆形孔(20；70)，并设有一个分配套管(22；72)，该分配套管穿过所说的圆形孔，以便被固定到所说圆形孔的内部圆周面上，从而使得所说分配套管的上端和下端分别位于所说主体(10；60)的外侧或内侧，所说分配套管具有一个出口孔(24；74)，该出口孔提供了所说的出口孔。
8.根据权利要求7所述的定量粉末分配器，其特征是所说的导向元件(28)包括一个圆筒形上部端部，该圆筒形上部端部被安装在所说分配套管(22)的下部端部上，并在所说圆筒形上部端部的上端被固定到所说封闭元件(14)的所说内表面上。
9.根据权利要求7所述的定量粉末分配器，其特征是还包括一个保持套(73)，该保持套被安装在所说分配套管(72)的下部端部，并被固定到所说封闭元件(64)的所说内表面上，其中所说的导向元件(78)包括固定安装在所说保持套内的上部端部。
全文摘要
一种定量粉末分配器,包括:一个主体(10;60),该主体用于容纳粉末物质,并具有一个出口孔(24;74);一个阀座(40;90),在该阀座中出口孔是打开的;一个封闭球(30;80),可移动地座落在阀座上,以便在主体内的一个位置处关闭出口孔;一个导向元件(28;78),被设置在所说主体内,并容纳着所说的封闭球,使得当所说主体朝下并使出口孔向下朝主体外打开时,封闭球可以在第一位置和第二位置之间沿竖直方向移动。在第一位置处,封闭球座落在阀座上,并与所说的阀座间隔开,从而允许当封闭球位于第二位置时可以通过出口孔输出粉末物质。当主体沿竖直方向往复移动并使出口孔向下朝主体外打开时,封闭球进行往复移动,从而输出粉末物质。
文档编号G01F11/26GK1370722SQ02108088
公开日2002年9月25日 申请日期2002年2月11日 优先权日2001年2月14日
发明者永柳雅信, 井诚二郎 申请人:柳屋株式会社