计量单元的制作方法

1.本发明涉及一种用于以受控的方式对物质进行供应的计量单元，特别地是用于水族箱的计量单元。本发明还涉及一种计量单元，该计量单元包括计量泵并且该计量单元可以单独使用或者可以连接至其他计量单元。


背景技术：

2.不同类型的物质、例如对藻类生长进行抑制的物质或水生植物的肥料可以通过用于水族箱的剂量泵来供应。
3.已知的是，有必要以受控剂量和规律的间隔向水族箱用罐中引入物质。
4.为了满足这一需求，市场上推出了可编程计量单元，该可编程计量单元允许随着时间的推移向水族箱用罐内供应物质的操作自动化。
5.除了剂量泵本身之外，计量单元还包括对电动马达和电子控制单元进行接纳的容纳箱。该单元还连接至电源变压器，该电源变压器允许该单元连接至电力网络。
6.类似的装置也用于其他技术领域，例如医疗领域。
7.例如，在us4631008a中描述了在上述单元中使用的剂量泵的示例。
8.目前市场上存在的计量单元具有一系列缺点。
9.通常，用于连接多个计量单元的方法是提供与电线或主/从系统进行连接的方法。
10.如例如在us6213739b1中所描述的，结合有多个剂量泵的大部分计量单元是可商购的。
11.因此，用户必须提前决定他/她将在计量单元中设置多少个泵，并且这个数量以后不能修改。
12.单独出售的计量单元实际上并没有提供能够容易地连接至其他计量单元的构型。


技术实现要素：

13.因此，本发明解决的问题是提供一种计量单元，该计量单元在结构和功能上构造成至少部分地克服参照引用的现有技术所提出的一个或更多个缺点。
14.本发明的另一目的是提供一种计量单元，该计量单元在使用期间可以是特别通用的，同时保持总体简单的结构。
15.该问题通过本发明借助于根据所附权利要求中的一项或更多项构造的计量单元被解决。
16.应当理解，本发明涉及的计量单元包括容纳箱和由电动马达致动的剂量泵。与剂量泵和电动马达相关联的容纳箱具有至少第一连接元件和至少第二连接元件，该第二连接元件适于被连接至第一连接元件，使得计量单元可以以模块化的方式连接至类似计量单元。
17.在本发明的上下文中，术语“模块化连接”旨在被理解为由计量单元形成的连接，该计量单元基本上相同或具有彼此基本上相同的尺寸。
18.连接的模块化允许计量单元容易地适于以受控方式向水族箱用罐内供给物质所需的不同构型，这种计量单元非常通用且易于使用。连接的计量单元的数量越多，可以引入水族箱用罐中的物质的量就越大。
19.计量单元优选地包括定位在容纳箱中的印刷电路板，该印刷电路板包括至少一个电接触部，该电接触部面向存在于容纳箱中的至少一个开口，使得计量单元的至少一个电接触部与类似计量单元的相应电接触部相关联。
20.因此，以简单的方式实现了电接触部之间的连接，而无需使用线或其他外部装置。
21.根据又一方面，本发明还涉及一种包括多个计量单元的计量组。该计量组中的每个计量单元设置成用于向水族箱用罐供应相应的物质。
22.优选地，物质的供应是通过每个计量单元的相应柔性管进行的，该柔性管的端部连接至相应的延伸部，相应的延伸部旨在分别插入到水族箱用罐中和相应的容器中，在相应的容器中包含有待供应的物质，使得每个计量单元独立于其他计量单元来供应物质。
附图说明
23.通过参考附图以非限制性示例的方式示出的对本发明的多个实施方式的详细描述，将更好地理解本发明的特征和优点，在附图中：
24.图1a是计量单元的立体图；
25.图1b是侧向盖被移除的计量单元的立体图；
26.图2是计量单元的分解图；
27.图3a和图3b示出了两个计量单元之间的可能连接；
28.图4示意性地说明了与计量单元相连的“智能”功能；
29.图5是说明计量单元在水族箱中的使用的示意图。
具体实施方式
30.在附图中，通常用100表示计量单元，该计量单元允许以受控的方式向水族箱用罐10内供应物质。如下文将更好理解的，本发明的计量单元100可以以模块化方式连接至类似的计量单元。
31.计量单元100包括容纳箱110。优选地，容纳箱110包括上部壳体120和下部壳体130，或更一般地说，容纳箱110包括第一壳体和第二壳体。优选地，两个壳体都具有盒状形状。在一些实施方式中，一个壳体或两个壳体具有锥形端部。
32.基于其他方面，上部壳体120可以具有多个突起117，这些突起117适于插入到存在于下部壳体130中的相应槽135中。在一些实施方式中，突起117和将插入有该突起的槽135可以不同地分布在上部壳体120和下部壳体130上。两个壳体120、130之间的连接优选地通过螺纹连接来实现。为此，可以提供筒状件119，筒状件119优选地构造在下部壳体130上，相应螺钉接合在该筒状件中，图中未示出该螺钉并且该螺钉的头部在螺纹座处接合在另一壳体中。
33.容纳箱110优选地包括至少一个侧向的外部表面161、162，甚至更优选地，设置有两个侧向的外部表面161、162。在一些实施方式中，设置有至少一个侧向盖190，该侧向盖190可以以可移除的方式应用到容纳箱110。优选地，侧向盖190以可移除的方式应用到容纳
箱110的每个侧向的外部表面161、162。
34.该连接可以通过存在于侧向盖190上的突起191来执行，该突起191可以插入在存在于容纳箱110的侧向的外部表面161、162中的相应槽116中。在其他实施方式中，突起191和将插入有突起191的相关槽116可以不同地分布在容纳箱110上和侧向盖190上。
35.容纳箱110优选地包括支撑基部160。该基部160允许计量单元100在基本平坦的表面上保持平衡。
36.容纳箱具有至少一个第一连接元件111和至少一个第二连接元件112，第二连接元件112适于以使计量单元100能够以模块化方式连接至类似的计量单元的方式连接至第一连接元件111。在图中的示例性实施方式中，每个计量单元100具有两个第一连接元件111和两个第二连接元件112，两个第一连接元件111构造在容纳箱110的下部壳体130的第一侧向表面131上，两个第二连接元件112构造在容纳箱110的下部壳体130的第二侧向表面132上。
37.优选地，第一连接元件111是将被插入在第二连接元件112中的阳连接元件，第二连接元件112在这种情况下为阴元件。
38.例如，阳元件111可以包括与阴元件112接合的突起，该阴元件112包括通道。在一些实施方式中，如在图中以示例的方式所描绘的，存在两个阳元件111，两个阳元件111适于连接至存在于类似计量单元上的两个相应的阴元件112。需要指出的是，这种类型的连接在概念上类似于“燕尾”类型的连接并且将在下面按这样进行限定，而阳元件111偏离精确的梯形形式。
39.根据本发明的另一方面，第一连接元件111和第二连接元件112形成滑动连接，从而允许计量单元之间的快速接合。此外，这种连接允许在两个模块之间产生连续性，这两个模块实际上将完全彼此相邻。
40.在一些实施方式中，第一连接元件111和第二连接元件112构造成限定两个单元之间的连接方向，在图中所示的示例中，该连接方向对应于一个单元相对于另一个单元在向下方向上的运动。在一些示例中，例如图中所示的示例，阳元件111的突起和阴元件112的通道可以在上述连接方向上伸展。
41.在其他实施方式中，该连接可以用不同的方法实现，例如用卡扣连接来实现。
42.优选地，第一连接元件111与第二连接元件112之间的连接是可逆式的，也就是说，第一连接元件111与第二连接元件112之间的连接构造成允许两个容纳箱进行联接以及随后进行分离。
43.计量单元的容纳箱优选地具有对应的尺寸，使得当计量单元的容纳箱彼此串联连接时，串联连接的计量单元的容纳箱形成基本连续的构件。例如，可以组合多个计量单元，可以组合最多达256件的计量单元。
44.优选地，在容纳箱110内接纳有剂量泵200、用于对剂量泵200进行致动并且与印刷电路板400相关联的电动马达300。
45.优选地，剂量泵200是蠕动泵。
46.在一些实施方式中，比如说例如图中所示的实施方式，印刷电路板400具有近似矩形的形状并且具有多个电接触部401，这些电接触部401以彼此相对的方式分布在印刷电路板400的第一端部411上和第二端部412上。优选地，在印刷电路板400的每个端部上存在四个电接触部401。印刷电路板400有利地以如下方式被接纳在容纳箱内：存在有电接触部的
两个端部面向存在有连接元件111和112的侧向表面。
47.在一些实施方式中，印刷电路板400通过螺纹连接的方式连接至下部壳体130。优选地，印刷电路板400通过电源插座409连接至电网。该电源插座409可以有利地通过后部开口118而面向容纳箱110的外侧。在附图中的实施方式中，后部开口118形成在下部壳体130上。
48.根据本发明的另一方面，每个电接触部401面向存在于容纳箱110上的至少一个开口115。这允许接触部401从容纳箱110突出并且能够与用于被连接的类似计量单元的相应电接触部相关联。
49.优选地，电接触部401和连接元件111、112构造成使得：当两个计量单元通过相互连接元件连结在一起时，计量单元的电接触部将与另一计量单元的电接触部相接触。
50.在一些实施方式中，电接触部401可以朝向容纳箱110的内部弹性变形，使得当两个单元连结时，相应的接触部被推动而彼此抵靠。优选地，接触部401还具有端部401a，该端部401a朝向容纳箱110的内部呈圆形，从而不妨碍两个单元之间的连接步骤，特别是在存在滑动连接的情况下更是如此。接触部的相反端部401b、即与板400的相应端部最靠近的端部也可以弯曲成使得电接触部之间的接触最初发生在相对于有效地发生接触的部分更少地突出的部分处。
51.通常，接触部401可以构造成使该接触部401在由连接元件111、112限定的连接方向上从开口115突出的距离改变。优选地，接触部的中央部分相对于端部将突出更大的程度，从而在不影响电接触效率的情况下，使两个单元之间的连接更加顺畅。
52.开口115优选地构造在下部壳体130的侧向表面131、132上。这些开口115优选地具有竖向范围和大致为矩形的槽状形状。在图示的实施方式中，在下部壳体130的第一侧向表面131中设置有四个开口115，并且在下部壳体130的第二侧向表面132中设置有四个开口115。在其他实施方式中，开口也可以构造在上部壳体120上和/或可以具有不同的形状。
53.优选地，印刷电路板400连接至次级印刷电路板500。这种连接例如可以通过未示出的扁平线束来执行。次级印刷电路板500优选地包括至少一个led 501和至少一个按钮502。在所示实施方式中，存在两个led 501和两个按钮502。
54.在一些实施方式中，次级印刷电路板500具有大致梯形形状。优选地，次级印刷电路板500被接纳在上部壳体120内，甚至更优选地，次级印刷电路板500被接纳在上部壳体120的锥形部分中。
55.举例来说，次级印刷电路板500可以通过螺纹连接的方式连接至上部壳体120。
56.在上部壳体120的外表面中，在led 501处存在孔170，并且在按钮502处存在键180。在所示实施方式中，存在两个孔170和两个键180。
57.电动马达300连接至印刷电路板400，印刷电路板400基于各种参数对电动马达300的致动进行管理。电动马达优选地包括轴301。
58.在一些实施方式中，电动马达300通过螺纹连接的方式连接至容纳箱110的上部壳体120的前表面125。优选地，轴301延伸穿过存在于上部壳体120的前表面125上的通道126以向外突出。
59.如在图中可以观察到的，电动马达300可以通过螺纹连接的方式连接至上部壳体120。
60.根据本发明的其他方面，剂量泵200包括头部201和支撑件202。优选地，头部201和支撑件202具有特定的联接并且因此是一体的。
61.在一些实施方式中，在剂量泵200的头部201内部存在柔性管204，柔性管204弯曲成u形形状并且柔性管204的端部朝向头部201的外部突出。如从图5可以看出，柔性管204的端部优选地连接至相应的延伸部204a、204b，这些延伸部204a、204b用于分别插入在使用剂量泵200的水族箱用罐10中以及容纳有要供应物质的容器11中。
62.优选地，轴301适于连接至剂量泵200，从而允许对剂量泵200进行致动。优选地，轴301的从孔126突出的端部允许对未示出并且存在于剂量泵200内部的转子进行致动。优选的是，转子与滚子相关联，滚子对在泵200内弯曲成u形的柔性管204的各个部分进行节流，从而允许待被引入到水族箱用罐内的物质进行流通。
63.根据本发明的方面，当两个或更多个计量单元200彼此连接以形成与图3b和图5中所示的计量组相似的计量组时，有利地实现了每个单元独立于其他单元进行物质供应。
64.为此，根据优选实施方式，对每个计量单元200而言，可以通过相应的柔性管204执行物质的供应。优选地，每个管204的端部连接至相应的延伸部204a、204b，延伸部204a、204b用于分别插入到水族箱用罐10中以及相应的容器11中，在相应的容器11中包含有待供应的物质。
65.根据又一方面，支撑件202允许将剂量泵200连接至容纳箱110。有利地，这种连接可以在不同的位置实施，使得固定地连结到支撑件202的头部201可以相对于容纳箱110旋转。优选地，头部201可以相对于上部壳体120旋转，甚至更优选地，头部201可以相对于上部壳体120的前表面125旋转。
66.在所示实施方式中，支撑件202包括突起203，突起203适于连接至存在于容纳箱110中的沟槽127。优选地，沟槽127构造在上部壳体120中，甚至更优选地，沟槽127构造在上部壳体120的前表面125中。有利地，这些沟槽127的数量大于突起203的数量，以便能够在不同位置连接支撑件202。因此，固定地连结到支撑件202的头部201因此可以基于突起203与沟槽127之间是如何连接的而相对于上部壳体120旋转。
67.图3a和图3b示出了用户可以轻松地连接两个计量单元100。为了组装两个或更多单元，只需移除侧向盖190，以便能够使得可以使用相应的连接元件111、112。图3a示出了在左侧的计量单元设置有两个阳连接元件111，这两个阳连接元件111连接至在右侧的计量单元的相应阴连接元件，从而使右侧的计量单元沿向下的方向滑动。图3b示出了连接并对齐的两个单元。从开口115突出的左侧单元的电接触部401连接至右侧单元的相应电接触部。
68.因此，根据本发明的计量单元允许易于适应以受控的方式向水族箱用罐内供应物质所需的不同构型，因此，发现由于根据本发明的计量单元的模块化，而使其用途广泛且易于使用。
69.根据本发明的另一方面，图4示意性地示出了与计量单元连接的“智能”功能。这些“智能”功能允许用户例如使用智能手机或计算机对与待供应至水族箱的物质相关的不同参数进行检测和控制。
70.术语“智能”旨在被理解为是指通过wifi连接而连接至互联网并且可以通过连接至互联网的任何计算机或移动装置进行远程访问和控制的装备项目。
71.有利地，在印刷电路板400上接纳有微处理器410，微处理器410可以在图2中看到
并且适于控制计量单元100，特别是通过启用或停用向水族箱用罐供应物质来控制计量单元100。微处理器410接收由传感器测量的值，该传感器未示出并且优选地对与将要供应的并且溶解在水族箱用罐中的物质有关的值、例如物质的浓度进行测量。有利地，微处理器410连接至传输单元，该传输单元未示出并且适于与网络访问装置602接口连接并且适于允许计量单元100以及特别是微处理器410连接至互联网。网络访问装置602例如可以是wifi路由器。优选地，传输单元包括经由wifi进行无线通信的电子控制单元，并且传输单元被定位于容纳箱110内。由于互联网连接，因此微处理器410能够将由传感器测量的值传输到云端。
72.术语“云端”旨在被理解为是指如下技术：该技术允许在网络上处理和存档数据，并且该技术允许通过互联网来访问存储在远程硬件项目上而不是在本地工作站上的应用程序和数据。
73.由传感器测量的值在传输到云端后可以由连接至互联网的控制装置603、例如计算机或智能手机进行访问。优选地，控制装置能够使用网络访问装置602连接至互联网并且因此连接至云端。替代性地，控制装置603能够通过数据网络、例如移动电话的sim卡连接至互联网并且因此连接至云端。
74.根据本发明的另一方面，控制装置603设置有软件项目，在该软件项目上安装有允许对计量单元100进行远程控制的应用程序。优选地，用户可以通过应用程序查阅与将被供应的物质有关的参数的理想值，这种参数例如为数量、一天中的时间、重复次数等，以便对水族箱中的物质自身进行正确管理。理想值可以根据水族箱的类型和水量而变化：有利的是，用户可以通过应用程序来设置水族箱的类型和水量。理想值被有利地组织成理想值的范围。
75.将打算供应的物质的参数的理想值优选地存储在数据库中。数据库有利地被存储在服务器604中，该服务器604连接至云端并且适于在云端上共享存储在数据库中的值。控制装置603能够连接至互联网并且因此连接至云端，在云端，控制装置603可以访问存储在数据库中的值。
76.替代性地，数据库可以预先安装在控制装置603的软件上。
77.根据本发明的另一方面，控制装置603包括扫描装置，该扫描装置未被示出并且适于例如通过条形码或qr码识别待计量的物质的类型。当已对待计量的物质进行识别后，控制装置603就可以访问数据库并且向用户提供与由扫描装置限定的物质有关的参数的理想值。
78.在一些实施方式中，可以修改与待计量物质相关的参数值。
79.在本发明的优选实施方式中，与待计量物质有关的参数值通过微处理器401的管理算法自动地修改。优选地，该算法将由传感器测量的值与存储在数据库中的理想值进行比较。有利地，该算法适于在预定时间段内启用和停用待计量物质的供应，以便将测量值带入到存储在数据库中的理想值的范围内。如果测量值小于理想值的范围，则微处理器410将指示计量单元100将物质供应到水族箱用罐1。如果测量值大于理想值的范围，则微处理器410将指示计量单元100中断向水族箱用罐供应物质。因此，该算法允许计量单元100开始或中断向水族箱用罐供应物质，以便将测量值保持在存储在数据库中的理想值的范围内。甚至更优选地，该算法还考虑包含在水族箱用罐中的水量，以便进一步修改理想值：水量越
大，理想值越大；水量越小，理想值越小。
80.在其他实施方式中，控制装置603允许用户手动设置与待计量物质相关的参数值。通过安装在控制装置603上的应用程序的软件修改的值被发送到云端并且随后由微处理器410读取，微处理器410基于上述修改的值对计量单元100进行指示。优选地，如果修改后的值在数据库中保存的理想值的范围之外，则安装在控制装置603中的应用程序向用户提供警报消息。