Дозирующее устройство и способ наполнения полости - RU2521136C2

Чертежи

Описание

Область применения изобретения

Представленное изобретение относится к дозирующему устройству, содержащему загрузочную воронку для порошка, пластину с поверхностью, имеющую по меньшей мере одну полость, предназначенную для размещения материала в виде частиц, и наполняющее средство, выполненное с возможностью перемещения по указанной поверхности для перемещения материала в виде частиц в указанную по меньшей мере одну полость. Представленное изобретение также относится к способу наполнения полости, имеющейся в пластине дозирующего устройства, дозой материала в виде частиц.

Предпосылки изобретения

В настоящее время доставку и распространение лекарственных средств совершают многими различными путями. В здравоохранении больше и больше усилий фокусируют на возможности дозировать и распределять лекарства в форме порошка непосредственно в легкие пользователя с помощью распыляющего устройства, например ингалятора, для обеспечения действенного и легкого для пользователя применения специального лекарства. В большинстве случаев используют некоторую форму процесса дозирования для приготовления дозы, предназначенной для вдыхания. Например, дозы лекарственного средства можно поставлять в упаковках, имеющих несколько емкостей для размещения дозы лекарства. Заполненные дозой емкости соответствующим образом герметизированы закрывающими листами, например алюминиевой фольгой. Эти упаковки загружают в распыляющее устройство, в котором фольгу над дозой разрывают, и доза лекарства открывается для вдыхания пользователем. При такой упаковке лекарственное средство до ингаляции хорошо защищено.

Также существуют другие случаи, в которых удобно использовать дозы лекарств в упаковках, имеющих емкости для размещения дозы лекарства, и эти емкости герметизированы фольгой. Упаковка, содержащая дозы лекарственного средства, может представлять собой блистерную упаковку или литые диски, имеющие, соответственно, блистеры и емкости для размещения лекарственного средства в виде порошка, при этом упаковки могут иметь различные формы и емкости могут располагаться различным образом. Способ наполнения указанных емкостей должен обеспечить точное и реализуемое с возможностью изменения дозирование в емкости, что позволит получать упаковки с точными дозами лекарственного средства различной величины.

В обоих упомянутых выше случаях часто требуется, чтобы полости не целиком заполнялись лекарством. Поэтому может использоваться способ дозирования, в котором полости дозирующего устройства, имеющие меньший объем, чем емкости окончательной упаковки, наполняют требуемым количеством лекарственного средства, и затем лекарственное средство переносят в окончательную упаковку. Это позволяет распределять заданные дозы порошка, имеющие меньший объем, чем объем полости, в которую помещена доза, с удовлетворительной точностью.

Один способ и устройство для наполнения полостей диска для лекарственного средства дозой материала в виде частиц описаны в международной публикации WO 06/118526. Здесь описан наполняющий элемент, который имеет нижнюю поверхность, содержащую несколько камер, количество которых равно количеству полостей в указанном диске. Наполняющий элемент имеет скребковое средство в виде четырех вращающихся скребков для наполнения камер. При использовании наполняющего элемента порошкообразное лекарственное средство распределяется по поверхности наполняющего элемента и соскребается в камеры скребковыми устройствами. После того, как материал в виде частиц наполнил камеры наполняющего элемента, этот материал перемещают в диск для лекарственного средства. Однако указанное выше решение имеет недостаток, заключающийся в том, что оно не подходит для всех форм материала в виде частиц. Например, материал в виде частиц, который имеет ограниченную текучесть, может слипаться в комочки, что может привести к неравномерному распределению материала между различными полостями, то есть некоторые полости могут быть не наполнены требуемым количеством лекарственного средства.

Поэтому целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для наполнения по меньшей мере одной полости дозой материала в виде частиц (такого, как порошок), с помощью которых затем можно распределить точную дозу материала в виде частиц, имеющую объем меньший, чем объем полости, в которую указанная доза помещается, причем указанные способ и устройство позволяют обрабатывать склонный к слипанию материал в виде частиц, то есть материал, который не течет свободно, и точно распределять этот материал в каждую полость.

Сущность изобретения

Упомянутые выше цели достигнуты в дозирующем устройстве, определенном в пункте 1 формулы изобретения. Указанное дозирующее устройство содержит загрузочную воронку для порошка, пластину с поверхностью, имеющую по меньшей мере одну полость, предназначенную для размещения материала в виде частиц, и наполняющее средство, выполненное с возможностью перемещения по указанной поверхности для перемещения материала в виде частиц в указанную по меньшей мере одну полость, причем наполняющее средство выполнено с возможностью приложения сжимающей силы к указанному материалу в направлении указанной поверхности с обеспечением вдавливания указанного материала в указанную по меньшей мере одну полость.

Частицы материала в виде частиц, имеющего ограниченную текучесть, имеют тенденцию прилипать одна к другой, образуя небольшие комочки. Когда материал сгребают в полости, как это описано выше для известных устройств, такой комочек может быть направлен в полость и может перекрыть, например, входное отверстие полости, так что она не будет наполнена необходимым количеством материала в виде частиц. Дозирующее устройство, соответствующее представленному изобретению, в отличие от указанного выше протолкнет материал в виде частиц в полость дозирующего устройства. Преимущество состоит в том, что, например, небольшие комочки, образовавшиеся в материале в виде частиц, будут раздроблены прикладываемой к ним силой. Поэтому наполнение полостей будет более надежным, обеспечивая таким образом точную дозу лекарственного средства в каждой полости. Однако устройство, соответствующее представленному изобретению, полезно не только для упаковки материала в виде частиц, когда в нем образованы небольшие комочки. Оно также позволяет точно упаковать материал, имеющий ограниченную текучесть, даже если комочки в нем не образовались. Кроме этого, предложенное устройство также подходит для упаковки свободно текучего материала в виде частиц. Испытания показали, что с помощью предложенного устройства можно упаковывать дозы материала в виде частиц величиной приблизительно в 5 мг с относительным стандартным отклонением всего 3%.

Полости в предложенном дозирующем устройстве могут иметь любую желательную форму, соответственно такую, чтобы они соответствовали форме распределителя лекарственного средства.

Предпочтительно, полости дозирующего устройства имеют меньший объем, чем объем полости для размещения дозы в окончательной упаковке. Так как материал в виде частиц спрессован в полости дозирующего устройства, достигается очень точная дозировка. Следовательно, при последующем перемещении материала в виде частиц в полость окончательной упаковки обеспечивается очень точная дозировка, даже если полость в окончательной упаковке имеет больший объем.

Более того, устройство обеспечивает несложное наполнение материалом в виде частиц полостей при низких затратах. Предпочтительно полости дозирующего устройства являются сменными, что позволяет приспосабливаться к величине дозы, которая должна быть отмерена в указанной полости.

Вещества, которые можно упаковывать, представляют собой порошок органических веществ с размерами частиц в пределах порядка 0,5-1000 мкм. Например, порошки лактозы моногидрата с размерами частиц в интервале 1-50 мкм успешно наполняли полости при использовании способа, соответствующего изобретению. Под размером частиц здесь подразумевается масс-медианный диаметр, ММД, например, измеренный способом лазерной дифракции.

В соответствии, по меньшей мере с одним примерным вариантом выполнения, дозирующее устройство дополнительно содержит скребковое средство, которое выполнено с возможностью перемещения по указанной поверхности пластины.

При перемещении наполняющего средства по поверхности пластины дозирующего устройства и приложении силы к материалу в виде частиц в направлении пластины, некоторое количество указанного материала может быть прижато к поверхности, расположенной между соседними полостями.

Поэтому предпочтительно иметь скребковое средство, которое выполнено с возможностью перемещения по поверхности и может поднимать спрессованный материал. Предпочтительно скребковое средство имеет геометрию, позволяющую эффективно поднимать материал в виде частиц, оставшийся на поверхности пластины. Поднятый материал в виде частиц можно затем переместить и вдавить в полость наполняющим средством или удалить и повторно использовать в другом дозирующем устройстве. В другом случае материал в виде частиц можно удалить и использовать позднее в том же самом дозирующем устройстве. Скребковое средство также может поднимать материал, спрессованный над полостями, то есть сверху материала, вдавленного в полости. Однако скребковое средство при его перемещении по поверхности не может поднимать или перемещать материал, который уже запрессован в полость. Следовательно, скребковое средство не оказывает отрицательного воздействия на точность дозировки.

Предпочтительно, наполняющее средство также может перемещаться в направлении, перпендикулярном поверхности пластины. Причина в том, что в этом случае наполняющее средство может переместиться на малое расстояние от поверхности при контакте с более уплотненным материалом в виде частиц, например, с небольшим комком, а затем переместиться в направлении поверхности, и, следовательно, приложить к материалу в виде частиц силу в этом направлении. Таким образом, это приведет к разрушению комка и вдавливанию материала в виде частиц в полость.

В соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом выполнения, наполняющее средство поджато в направлении указанной поверхности. Для того чтобы наполняющее средство прикладывало силу к материалу в виде частиц в направлении пластины, предпочтительно, чтобы указанное наполняющее средство было поджато в направлении пластины. Например, это можно реализовать с помощью подпружинивания наполняющего средства в направлении пластины. При такой конструкции наполняющее средство может переместиться на небольшое расстояние от поверхности, чтобы «забраться», например, на комочки, как описано выше, но в то же время стараться вернуться в направлении к пластине и сжать материал в виде частиц.

Предпочтительно, скребковое средство поджато в направлении указанной поверхности. Назначение скребкового средства состоит в перемещении вдоль поверхности и подъеме прижатого материала. Поэтому предпочтительно, чтобы оно было поджато к указанной поверхности, чтобы во время перемещения по поверхности оно проходило вплотную к этой поверхности.

Предпочтительно, наполняющее средство поджато к указанной поверхности с силой, меньшей, чем сила, с которой к указанной поверхности поджато скребковое средство. Это дает определенные преимущества, так как скребковое средство должно проходить вплотную к поверхности, а наполняющее средство должно иметь возможность перемещаться на небольшое расстояние от поверхности, в направлении, по существу, перпендикулярном указанной поверхности. Однако при перемещении от поверхности наполняющее средство должно стремиться переместиться назад, вплотную к поверхности.

В соответствии, по меньшей мере с одним вариантом выполнения, указанная поверхность имеет форму круга и имеет несколько полостей, которые расположены по окружности на указанной поверхности. Предпочтительно, указанное наполняющее средство и указанное скребковое средство расположены на общей ступице. Предпочтительно, указанная общая ступица расположена в центре указанной окружности, по которой расположены полости.

Пластина в форме круга, содержащая несколько полостей и имеющая расположенную в центре ступицу, на которой размещено указанное наполняющее средство и скребковое средство, показала себя эффективной конструкцией для дозирующего устройства. Центральная ступица и, следовательно, наполняющее и скребковое средства могут быть выполнены с возможностью вращения и по часовой стрелке, и против часовой стрелки. Несмотря на то что наполняющее средство сжимает материал в виде частиц в направлении поверхности, а скребковое средство поднимает материал в виде частиц, они также перемещают указанный материал по поверхности. При использовании пластины в форме круга, материал в виде частиц может перемещаться по поверхности, не скапливаясь на концах из-за их отсутствия. Более того, можно попеременно вращать ступицу по часовой стрелке и против часовой стрелки, чтобы перемещать материал в виде частиц по поверхности в обоих направлениях. Таким образом можно обеспечить и поддерживать равномерное распределение материала в виде частиц по поверхности. Это позволяет достичь равномерного распределения материала в виде частиц в каждой полости.

Также возможны другие альтернативные конструкции, например прямоугольная пластина.

В соответствии, по меньшей мере с одним вариантом выполнения, указанное наполняющее средство образовано, по меньшей мере, одним колесом, которое выполнено с возможностью вращения по указанной поверхности. При этом достигнут эффективный способ прессования материала в виде частиц в полости. Колесо может быть предназначено для вращения по указанной поверхности пластины и вдавливания материала в виде частиц в полости. В этой конструкции колесу не нужно входить в полость для уплотнения указанного материала, поэтому часть колеса, вдавливающая материал в виде частиц в отдельную полость, может иметь размеры больше, чем полость. Это является преимуществом в смысле производственных допусков, так как нет необходимости в точном соответствии наполняющего средства и полости. Более того, колесо одного размера может использоваться для наполнения полостей разных размеров.

В соответствии, по меньшей мере с одним вариантом выполнения, дозирующее устройство содержит наполняющее устройство, содержащее два колеса и два скребка, установленные на общей ступице. Колеса и скребки расположены поочередно на общей ступице, так что за каждым колесом следует скребок. Это имеет определенное преимущество, так как если первое колесо уплотняет материал в виде частиц, то скребок поднимает его до того, как второе колесо пройдет по материалу в виде частиц.

Кроме этого, в соответствии с изобретением, представлен способ наполнения полости, имеющейся в пластине дозирующего устройства, дозой материала в виде частиц, включающий помещение материала в виде частиц в загрузочную воронку, перемещение наполняющего средства по поверхности указанной пластины с обеспечением приложения указанным наполняющим средством, одновременно с его перемещением по указанной поверхности, сжимающей силы к указанному материалу в виде частиц в направлении указанной пластины.

Как указано выше, частицы материала, имеющего ограниченную текучесть, имеют тенденцию слипаться одна с другой, образуя комочки в порошкообразном лекарственном средстве. В описанном выше способе материал в виде частиц вдавливают в полости дозирующего устройства. Это имеет определенное преимущество, например, комочки, образовавшиеся в указанном материале, будут раздроблены силой, приложенной к ним. При этом наполнение полостей будет более равномерным, с обеспечением, таким образом, точной дозы лекарственного средства в каждой полости. Однако предложенный способ полезен не только для упаковки материала в виде частиц в случае образования в материале маленьких комков. Он также обеспечивает точную упаковку материала, имеющего ограниченную текучесть, даже если в нем не образовались комки. Более того, предложенный способ также подходит для упаковки свободно текучего материала в виде частиц.

Предпочтительно полости дозирующего устройства имеют меньший объем, чем полости для размещения дозы в окончательной упаковке. Так как материал в виде частиц спрессован в полости дозирующего устройства, достигается очень точная дозировка. Следовательно, при последующем перемещении указанного материала в полость окончательной упаковки, обеспечивается очень точная дозировка, даже если полость в окончательной упаковке имеет больший объем. Испытания показали, что с помощью предложенного устройства можно упаковывать дозы материала в виде частиц величиной приблизительно в 5 мг с относительным стандартным отклонением всего 3%.

Более того, способ обеспечивает упрощенное наполнение полостей материалом в виде частиц с меньшими затратами. Полезно и то, что полости дозирующего устройства являются сменными, что позволяет приспосабливаться к величине дозы, которая должна быть отмерена в указанной полости. Материалом в виде частиц, обрабатываемым по предложенному способу, может быть, например, порошкообразное лекарственное средство в чистом виде или смешанное с соответствующей добавкой в форме порошка.

Например, смеси микронизированных лекарственных средств, используемые для лечения астмы, например, будесонид и беклометазона дипропионат (budesonid and beclomethasone dipropionat - BDP) и лактозы моногидрат в качестве добавки, были успешно загружены предложенным способом.

В соответствии, по меньшей мере, с одним примерным вариантом выполнения, в способе дополнительно поднимают спрессованный материал в виде частиц на указанной поверхности с помощью скребкового средства.

В соответствии с одним, по меньшей мере, вариантом выполнения, указанный материал в виде частиц содержит фармацевтический порошок для использования в ингаляторах сухих порошков.

Должно быть понятно, что описанный выше предложенный способ включает в себя и может использоваться с любыми вариантами выполнения или с любыми признаками, описанными в связи с обсужденным ранее предложенным дозирующим устройством, если эти варианты выполнения или признаки совместимы со способом.

Краткое описание чертежей

Теперь пример осуществления представленного изобретения будет описан более подробно с помощью вариантов выполнения и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 упрощенно изображает в аксонометрии вид одного варианта выполнения дозирующего устройства и один вариант выполнения наполняющего и скребкового средств, соответствующих представленному изобретению;

Фиг.2 упрощенно изображает вид в разрезе одного варианта выполнения дозирующего устройства и один вариант выполнения наполняющего и скребкового средств, соответствующих представленному изобретению;

Фиг.3а-с упрощенно изображают частичные виды сбоку конструкции отверстия в разрезе, иллюстрирующие основные этапы дозирования и способ опорожнения;

Фиг.4 упрощенно изображает вид альтернативной конструкции полости.

Подробное описание чертежей

Фиг.1 и 2 изображают дозирующее устройство 1, снабженное загрузочной воронкой 2 для порошка для размещения материала в виде частиц, например, лекарства в виде порошка (не изображено). Внутренняя часть загрузочной воронки имеет форму раструба, и ее наклонные поверхности 12 предназначены для направления лекарства в виде порошка (не изображено) к пластине 11, имеющей поверхность 3, которая, как можно видеть, образует дно загрузочной воронки 2. Поверхность 3 выполнена в виде перфорированной конструкции 4 с полостями 5, проходящими в пластину 11. В этом варианте выполнения полости распределены по окружности на пластине 11. В центре кругового расположения полостей 5 размещено наполняющее устройство 13, расположенное с возможностью поворота.

Наполняющее устройство 13 содержит два наполняющих средства, которыми в данном примере варианта выполнения являются два колеса 6 и два скребка 14. Колеса 6 и скребки 14 выполнены на общей ступице 15. Ведущая ось 16 связана со ступицей 15 таким образом, что ступица 15 и, следовательно, колеса 6 и скребки 14 могут вращаться. Как можно видеть, например, на фиг.1, колеса 6 и скребки 14 распределены равномерно, то есть с интервалом примерно 90°, вокруг ступицы, где за каждым колесом 6 следует скребок 14. Геометрия скребков 14 разработана таким образом, чтобы переворачивать спрессованный материал в виде частиц на поверхности 3. Например, передняя или ведущая, относительно направления движения скребков 14, поверхность скребков может своей самой выступающей частью, по существу, контактировать с поверхностью пластины 3. Изображенные здесь скребки 14 имеют наклонные поверхности и, например, треугольное поперечное сечение. Это дает возможность перевернуть спрессованный материал в виде частиц при движении в обоих направлениях - по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Ступица 15 нагружена в осевом направлении пружиной в сторону пластины 11 и скребков 14, которые неподвижно прикреплены к ступице 15 и поэтому также нагружены пружиной в направлении пластины 11. В изображенном варианте выполнения предусмотрена пружина 9, связанная с ведущей осью 16, и указанная пружина может быть соединена с наружным кожухом (не показан) с целью поджатия ступицы в направлении поверхности 3. Нагрузка пружины определяет усилие между двумя скребками 14 и поверхностью 3 пластины 11. Расположение скребков 14 в непосредственной близости от поверхности 3 имеет ряд преимуществ, и соображения по этому поводу более подробно описаны ниже.

Каждое колесо 6 выполнено с возможностью независимого перемещения в осевом направлении относительно ступицы 15, то есть по направлению к поверхности 3 пластины 11 и от нее. Каждое колесо также независимо нагружено пружиной по направлению к поверхности 3, но эта нагрузка пружины меньше, чем нагрузка пружины, действующая на ступицу 15 по направлению к поверхности 3. Причина этого состоит в том, что колеса 6 должны иметь возможность отходить на малое расстояние от поверхности 3, когда они наталкиваются, например, на часть слипшегося и/или спрессованного материала в виде частиц, такого как маленький комок. При этом колеса 6 накатываются на комок спрессованного материала и, благодаря нагрузке пружины, прикладывают к комку силу по направлению к пластине 11 и, таким образом, разбивают комок. Пружина или другие средства, поджимающие каждое из колес по направлению к поверхности, может быть предусмотрены, например, в соединении между ступицей 15 и каждым из колес 6. На фиг.3а изображен вал 10, вокруг которого вращаются колеса 6. Вал 10 выполнен с возможностью поджатия колес 6 по направлению к поверхности 3, и в то же самое время он позволяет колесам 6 перемещаться определенным образом в направлении, которое, по существу, перпендикулярно по отношению к поверхности 3, как это показано стрелкой D на фиг.3а.

Нагрузка пружины на ступицу 15 и колеса 6 может регулироваться для обеспечения точной дозировки материала в виде частиц в каждой полости.

Колеса 6 изготовлены или имеют поверхность, например, из силикона. Причиной такого решения было стремление избежать прилипания материала в виде частиц к колесам. Однако возможно использование других материалов кроме силикона, если материал в виде частиц не прилипает к ним.

Далее будет объяснено использование дозирующего устройства в работе. Во-первых, материал в виде частиц помещают в загрузочную воронку 2. Целесообразно использовать такое количество материала в виде частиц, чтобы оно занимало пространство от поверхности 3 примерно до центра колес 6, покрывая, таким образом, скребки 14. Наполняющее устройство 13, то есть ступица 15, колеса 6 и скребки 14, далее вращается с помощью ведущей оси 16, приводя колеса 6 во вращение по поверхности 3. Так как нагрузка пружины прижимает ступицу 15 по направлению к поверхности 3, скребки 14 проходят вплотную к поверхности 3. Каждое колесо 6 и каждый скребок 14 проходит полости 5 одну за другой во время вращения наполняющего устройства 13. Когда колеса 6 вращаются, они оказывают уплотняющее давление на материал в виде частиц, а когда они проходят полость 5, они вдавливают указанный материал в полость. Это иллюстрирует фиг.3а, где стрелка А обозначает перемещение колеса 6 относительно поверхности 3, стрелка В обозначает направление вращения колеса 6, а стрелка С показывает, как материал 21 в виде частиц входит в полость 5 перфорированной конструкции 4. Благодаря вращению колеса 6, различные части колеса будут вдавливать материал в виде частиц в полость 5.

Слой прессованного материала в виде частиц остается на поверхности 3 в каждом промежутке между полостями 5 после того, как пройдет колесо. Когда скребки 14 проходят отложившийся спрессованный материал в виде частиц, они его переворачивают так, что поднятый материал можно повторно использовать.

Для заполнения полостей 5 требуемым количеством материала в виде частиц, наполняющее устройство 13 делает один или несколько оборотов. Ведущая ось 16 также может быть выполнена с обеспечением возможности вращения наполняющего устройства 13 в обоих направлениях - по часовой стрелке и против часовой стрелки. При этом наполняющее устройство может вращаться в этих двух направлениях попеременно, для наполнения полостей равным количеством материала в виде частиц. Когда все полости 5 наполнены требуемым количеством, избыточный материал в виде частиц можно переместить в другое дозирующее устройство для использования в этой системе или возвратить в систему хранилища.

Когда полости дозирующего устройства 1 наполнены требуемым количеством материала в виде частиц, этот материал перемещают на диск для лекарственного средства, используемый в распыляющем устройстве, таком, как ингалятор. Для перемещения материала в виде частиц из дозирующего устройства 1 на указанный диск можно использовать несколько различных способов и устройств.

Одним таким способом и устройством, которые можно использовать в представленном изобретении, являются эжекторные устройства. При этом полости 5 могут быть выполнены с убирающимся дном. Когда полости наполнены требуемым количеством материала в виде частиц, дно каждой полости убирают, и в полость вводят эжекторные устройство, которое выталкивает материал из полости в конечную упаковку дозатора лекарств.

Другой такой способ и устройство, которые можно использовать в представленном изобретении, раскрыты в находящейся на рассмотрении международной заявке WO 2006/118526 на имя ASTRA ZENECA АВ. В этом способе пластина 11 дозирующего устройства 1 расположена сверху диска для лекарственного средства, при этом полости 5 расположены напротив соответствующих полостей в указанном диске, так что материал в виде частиц может быть перемещен из полостей 5 пластины 11 в полости этого диска. Дозирующее устройство может быть снабжено вибрационными устройствами или ультразвуковыми элементами для обеспечения управляемого опорожнения полостей в соответствующие полости диска для лекарственного средства.

Еще один способ и устройство для перемещения дозы материала в виде частиц из дозирующего устройства 1 в диск для лекарственного средства раскрыт в находящейся на рассмотрении предварительной заявке на патент США №60/957822 на имя ASTRA ZENECA АВ. В этой заявке описана пластина, имеющая отверстия с подвижными боковыми частями. Этот способ и устройство могут быть подходящим образом использованы в представленном изобретении и будут далее описаны со ссылками на фиг.3а-с. На фиг.3а упрощенно изображен разрез одной полости 5 перфорированной конструкции 4. Конструкция стенки указанных полостей 5 содержит ряд подвижных частей 22, которые могут быть выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга. Полости 5 дозирующего устройства 1 в этом варианте выполнения образованы отверстиями, которые могут быть закрыты закрывающим устройством 8. Закрывающее устройство 8 обычно представляет собой пластину, которая в первом положении выполнена с возможностью расположения таким образом, что она закрывает выход отверстия 5 внутрь или наружу из отверстия с этой стороны. Таким образом, закрывающее устройство 8 предназначено для образования дна отверстий 5, когда оно расположено в первом положении.

Блокировка отверстия 5 осуществляется во время наполнения отверстия 5, как показано на фиг.3а. Когда в отверстие 5 введено достаточное количество порошка 21, его можно закрыть. Для этой цели дозирующая система 3 содержит крышку 7. Крышка 7 имеет отверстия, которые, в первом положении, могут совпадать с отверстиями 5 перфорированной конструкции 4. Первое положение отверстий крышки показано на фиг.3а, где показан начальный этап последовательности подачи порошка. На этом этапе порошок поступает в отверстие 5 описанным выше способом.

Далее, со ссылкой на фиг.3b описано промежуточное состояние процесса дозирования. В упомянутом промежуточном состоянии крышка 7 находится в закрытом положении, также как и закрывающее средство 8. Подвижные боковые части пластин, сложенных одна на другую, образуют замкнутый объем вместе с крышкой и закрывающим средством 7, 8. Как можно видеть из разреза на фиг.3b, отверстие 5 в этом промежуточном состоянии целиком заполнено материалом 21.

Обратимся далее к фиг.3с, где проиллюстрирован процесс опорожнения отверстия 5. По бокам закрывающей отверстие части конструкции, которая предназначена для образования дна любого из указанных отверстий 5, имеются отверстия, обычно совпадающие по размеру с отверстиями 5. Во втором положении отверстия закрывающего средства 8 расположены так, что совпадают с отверстиями 5, как видно сбоку. Когда отверстие закрывающего средства 8 находится в положении, соответствующем положению отверстия 5, порошок может быть выгружен из указанного отверстия 5. Удобно, что крышку 7, при выходе порошка из любого из отверстий 5, можно сдвинуть так, чтобы закрыть отверстия 5. Это выполняют для того, чтобы не допустить попадания дополнительного порошка в отверстие 5, после того как доза уже отмерена, и таким образом обеспечить выход правильной дозы порошка далее в систему. Для дальнейшего увеличения точности выходящей дозы порошка боковые части 22 отверстия/отверстий, о которых идет речь, перемещают одну относительно другой. Доказано, что относительное перемещение боковых частей 22 обеспечивает точное опорожнение и дополнительную точность последующего дозирования порошка с малыми остатками порошка.

Соответственно, относительное перемещение частей стенки в этом примере варианта выполнения выполняется путем перемещения пластин, составляющих перфорированную конструкцию 4. Конструкция, окружающая стенки 22 отверстия 5, в результате образует конструкцию стенки для отверстий 5. Пластины, образующие указанную перфорированную конструкцию, могут быть выполнены с возможностью скольжения вперед и назад в направлении, по существу, перпендикулярном основному направлению прохождения рассматриваемого отверстия, причем указанное основное направление прохождения, по существу, совпадает с заданным путем прохождения порошка. Перемещение каждой пластины 22, желательно, но не обязательно, должно находиться в пределах от ±2% до 50% от диаметра отверстия 5 относительно совмещенного начального и конечного положения. Желательная величина перемещения пластин находится в пределах от ±5% до 25% от диаметра отверстия, например, от ±7% до 15% от диаметра отверстия 5. Что касается диаметра отверстия 5, предполагается, что отверстие 5 может быть выполнено по-разному. Таким образом, диаметр, в соответствии с представленной заявкой, следует толковать в широком смысле, как самое длинное расстояние поперек рассматриваемого отверстия, имеет ли оно квадратную или другую форму, в которой расстояния между сторонами могут отличаться.

Дозирующее устройство 1 было описано в соответствии с примерным вариантом выполнения. Однако возможны отдельные видоизменения и модификации в пределах сущности представленного изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

Например, пластина 11 не обязательно должна быть в форме круга. Фиг.4 изображает вариант выполнения с прямоугольной пластиной 11', имеющей полости 5, расположенные вдоль прямой линии пластины 11'. В этом варианте выполнения колеса 6 и скребки 14 могут располагаться на линейно перемещающемся устройстве, вместо вращающейся ступицы. Колеса и скребки в таком случае могут перемещаться вперед и назад по поверхности 3' для того, чтобы наполнить полости 5 материалом в виде частиц таким же образом, как описано выше для пластины в форме круга. В этом прямоугольном варианте выполнения может быть удобно, чтобы скребки 14 могли перемещаться на небольшое расстояние от поверхности 3' пластины 11'. Причина этого в том, что наполняющее средство и скребки во время работы могут перемещать материал в виде частиц вдоль поверхности пластины. Поэтому во время процесса наполнения некоторое количество материала будет скапливаться на конце пластины. Поэтому полезно иметь возможность поднимать скребки над пластиной, над находящимся на ней материалом в виде частиц, и помещать скребки на наружный конец пластины. Материал в виде частиц, который находится на наружном конце пластины, теперь можно переместить по направлению к другому концу пластины и загрузить в полости.

Другая возможная модификация состоит в том, что колеса и скребки не обязательно размещать на общей ступице или втулке. Вместо этого, перемещение скребков и колес может быть обеспечено с помощью различных устройств, управление которыми позволит перемещать колеса и скребки с требуемым взаимным расположением.

Более того, в указанном примерном варианте выполнения, наполняющее средство описано как колеса, вращающиеся по поверхности 3 и вдавливающие материал в виде частиц в полости 5 при их вращательном перемещении. Однако можно, например, также предложить наполняющее средство в виде, по существу, плоской поверхности, такой как плита или аналогичные невращающиеся устройства. Эти невращающиеся устройства могут быть подпружинены в направлении поверхности 3 пластины 11 для приложения сжимающей силы к материалу в виде частиц, когда невращающиеся устройства перемещаются вдоль поверхности 3. Что касается колес, устройства с плоской поверхностью могут быть изготовлены или могут иметь поверхность из силикона для предотвращения прилипания к ней материала в виде частиц. Наполняющее средство, имеющее, по существу, плоскую поверхность, можно использовать как для пластины 11 в форме круга, так и для пластины любой другой формы, например прямоугольной пластины 11'.

Более того, наполняющее устройство 13 в данном примерном варианте выполнения было описано как содержащее два наполняющих средства, в описанном варианте выполнения колеса 6 и два скребка 14. Однако также можно использовать другое количество наполняющих средств и скребков, например одно наполняющее средство и один скребок.

Реферат

Изобретение относится к средствам дозирования. Сущность: дозирующее устройство (1) содержит загрузочную воронку (2) для порошка, пластину (11) с поверхностью (3), имеющую по меньшей мере одну полость (5), предназначенную для размещения материала в виде частиц, и наполняющее средство (6). Наполняющее средство (6) выполнено с возможностью перемещения по указанной поверхности (3) для перемещения материала в виде частиц в указанную полость (5). Причем наполняющее средство (6) поджато в направлении указанной поверхности (3) для приложения сжимающей силы к указанному материалу в направлении указанной поверхности (3) с обеспечением вдавливания этого материала в указанную полость (5). Технический результат: создание способа и устройства, обеспечивающих распределение точной дозы материала в виде частиц (такого, как порошок), имеющей меньший объем, чем объем полости, в которую указанная доза помещается. Причем указанные способ и устройство позволяют обрабатывать склонный к слипанию материал в виде частиц, то есть материал, который не течет свободно, и точно распределять этот материал в каждую полость. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула