[发明专利]根据存储的配方容积和重量分配物质的方法和装置

说明书

技术领域

公开了通过使用控制器来基于容积及重量分配多种配方的装置和方法，其中控制器具有存储多种配方的存储器。控制器连接至多个泵或传送带，每一个泵连接至容器，该容器保持根据其中一种配方而待分配的物质。控制器还连接至秤，用于测量由各自泵分配的液体或粉末的量。所公开的装置和方法可适用于液体和粉末成分。

背景技术

多泵分配系统已经在油漆工业得到了使用。特别地，由本申请所拥有的U.S.专利No.6273298公开了这样的分配系统，它包括多个泵，用于从软包装中分配粘性流体，例如油漆。通常，这种系统包括安装在转盘上的活塞泵，其中每一个泵连接至容纳粘性流体，例如油漆着色剂的软包装。安装于其上的转盘、泵以及包装旋转，直到所需的泵和包装设置在待填充的容器上为止。控制系统被用来转动转盘，并且控制泵的动作，以控制从包装通过泵分配到容器内的物质的量。直线型分配系统也是已知的。

一些当前可提供的油漆着色剂分配器使用下垂泵和计算机控制系统来控制下垂泵。下垂泵具有位于壳体内的活塞，其具有流体入口和流体出口。活塞同时轴向滑动和在壳体内转动。分配行程或循环可分为多个不连续的步骤或片段，以进行极精确的容积分配。例如，U.S.专利Nos.6749402，6540486，6398515中公开的流体最小分配量可达1/256盎司，它们全都转让给了本申请。这些专利全都公开了改进的下垂泵技术，可适用于油漆着色剂分配以及染发剂、其它化妆品涂敷以及其它流体的分配。

仅通过基于容积(即，非重量)分配可使得分配速度加快数倍，这是因为它不需要反馈。但是，容积分配与重量分配相比不是很精确，由于气泡或密度改变可影响分配量的精度。

另一种改进流体分配精度的方法可见于US专利No5365722，它公开了一种基于叶轮转动与分配物质重量比的校准方案。最初的约为目标填充量95％的分配量以高流动速率进行，之后少量的分配以越来越低的流动速率进行，直到达到目标量。分配末端的低流动速率非常必要，因为如果分配的量超过了所需的量将导致产品被拒。简言之，一旦分配了太多的成分，则没有办法在不拒绝该批次和结束启动的前提下修正错误。但是，这种方式很慢，因为它需要多个分配循环以达到目标，并且最后一个循环以非常低的流动速率进行。

如同油漆一样，用于染发剂的色谱分为多种不同的颜色。而且，具有干性、常规或油性发质的消费者可能需要特别配制的产品以适应他们的头发类型。专用颜色可用于与更年轻的头发相比为灰白的头发。着色产品也可以定制以适应卷发，稀少的头发，非洲式发型等等。着色剂和显色剂的混合比率可根据所需的效果发生很大变化。因此，除了满足公众需要的五颜六色的色调之外，储藏间遭遇到了重要问题是，试图储备所有的用于各种头发类型的颜色。

为了解决该问题，已经研发出了销售点染发剂分配机。一种这样的机器公开于由本申请所拥有的美国专利No.2005/0087545中。该机器包括多个容器，用于存储各种着色剂或中间染发剂，以及通常包含氧化剂(例如，过氧化氢)的显色剂溶液。

与染发剂问题类似，不是所有的化妆品都是普遍适用的。具有干性、油性或正常皮肤的消费者可能需要特别配制的用于他们特定情况的治疗产品。包括洗发精、护发剂、染发剂以及烫发液的洗发产品对于被处理头发的个人特征全部非常敏感。不存在适合所有类型的通用配方。更复杂的是染料化妆品。五颜六色的色调对于满足公众需要是必须的。储藏间的显著问题在于要储藏所有可能的特定染料化妆品的变化。一种类型的多配方液体分配器公开于被共同转让的美国专利No.6935386中。

欧洲规章对挥发性有机物(VOCs)变得越来越敌意。由于油漆、化妆品和染发剂的许多液体成分包含VOCs，因此制造商和零售商转为粉末成分，并使用水作为主要溶剂。因此，粉末分配系统得到了发展。同样未决的美国专利申请序列号Nos.10/841275和11/100360公开了多种粉末分配系统。

用于通过容积、重量或它们的组合来精确分配液体或粉末的软件或算法倾向于复杂化并且需要频繁地校准。当精度变得非常重要时，电子秤变为了必须，但电子秤是较慢的操作装置，并且它们的使用将导致分配时间增加。而且，消费者通常在销售技师的帮助下，使用控制器和软件来选择所需的配方。当确定了待分配的产品特征时，由于控制器将需要消费者回答多个问题，该过程可非常冗长并且耗时。因此，在选择配方之后，机器必需执行该选定的配方，分配所需容积的所述成分，并且之后对每一种选定配方的成分重复该过程。无论分配是否是基于容积、重量或它们的组合，该选定过程中的缓慢分配过程将导致整个操作耗费数分钟或更长。