Способ и устройство для введения порошка в гнездо - RU2289534C2

Чертежи

Показать все 10 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение касается способа и устройства для введения порошка в гнездо, позволяющим перемещать порошок, например для ингаляции, от источника и выгружать в гнезда подложки.

Хорошо известно приготовление сухого порошка для ингаляции с использованием платформы для порошка и перемещение порошка с этой платформы в гнезда носителя (подложки), используя дозатор. В частности, можно указать патенты США 3,847,191, 4,542,835 и 5,826,633.

Платформа для порошка обычно выполнена в виде вращающегося диска с ракелем, служащим для разглаживания поверхности порошка. Это обеспечивает порошок с постоянной насыпной («объемной») плотностью и ровной поверхностью.

Дозатор выполнен в виде трубки с заостренными краями и с центральным плунжером. Плунжер располагают так, чтобы образовать внутри трубки промежуток, эквивалентный требуемой дозе порошка. Затем дозатор вводят в порошок на платформе для порошка, чтобы заполнить образованный объем. Таким путем, когда дозатор отводят, то вместе с ним переносится порция порошка в требуемом количестве. Порошок может быть перемещен к подложке, а затем введен в гнездо посредством действия плунжера.

Эта известная система имеет несколько недостатков. В частности, после отведения дозатора от платформы для порошка, порошок высыпается из кончика дозатора неповторяемым образом. Кроме того, порошок может теряться во время перемещения от платформы к подложке, а также порошок может удерживаться на внутренней и внешней поверхностях дозатора вместо того, чтобы перемещаться в гнезда. Таким путем возникают неточности в количестве порошка, введенного в гнезда.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть или по меньшей мере уменьшить проблемы известных систем.

Согласно настоящему изобретению, предлагается способ введения порошка в гнездо, имеющее открытую сторону, предусматривающий:

ориентирование гнезда с открытой стороной, обращенной по меньшей мере частично вверх;

обеспечение гнезда порошком с объемом больше объема гнезда;

сжатие объема порошка до заданной объемной плотности; и

удаление избыточного порошка так, чтобы оставить гнездо, полное порошка с заданной объемной плотностью.

Таким образом, подложка заполняется надежно и повторяемым образом по существу таким же количеством порошка. В частности, это количество определяется только объемом гнезда и сжатием, прикладываемым к порошку. Прикладываемым сжатием можно управлять различными путями. Понятно, что на практике заданная объемная плотность будет охватывать небольшой диапазон объемных плотностей из-за различных допусков и требований к порошку, помещенного в гнездо. Следовательно, операция сжатия порошка допускает небольшие изменения фактической объемной плотности. Эти изменения можно рассматривать, как заданную объемную плотность, и все они приводят по существу к тому же количеству порошка, которое требуется при его использовании.

Объем порошка может быть ограничен пространством, смежным открытой стороне.

Согласно настоящему изобретению, предлагается способ введения порошка в гнездо с использованием дозатора, имеющего удлиненную полость с открытым концом и плунжер, противоположный открытому концу и способный перемещаться вдоль этой полости для образования, между плунжером и открытым концом, пространства переменного объема, предусматривающий:

образование с помощью плунжера объема больше объема гнезда, введение открытого конца в источник порошка для заполнения этого объема порошком,

расположение открытого конца над гнездом,

перемещение плунжера так, чтобы вытолкнуть порошок из открытого конца в гнездо и сжать его до заданной объемной плотности, и

отведение открытого конца от гнезда так, чтобы оставить гнездо полным порошка с заданной объемной плотностью.

Таким образом, заполнение гнезд заданным количеством порошка не зависит от того, чтобы заданное количество, правильно переносилось от источника порошка к гнезду. Если количество порошка, захваченного дозатором, изменяется, то есть если порошок падает из дозатора при переносе, или различные количества порошка остаются в дозаторе после заполнения гнезда, это не окажет непосредственного влияния на количество порошка, обеспеченное в гнезде. В частности, гнездо полностью заполняется и сжимается до заданной объемной плотности. Таким образом, на количество порошка в гнезде непосредственно влияют только объем гнезда и сжатие, приложенное к нему. Управление сжатием можно осуществлять различными способами. Дополнительное преимущество по сравнению с известными системами состоит в том, что гнезда полностью заполняются и, следовательно, в них не остается свободного пространства над продуктом или лишнего объема. Другими словами, в гнездах нет незанятого объема. Исключение свободного пространства над продуктом может существенно уменьшить содержание нежелательной влаги и газов в запечатанном гнезде. Кроме того, вес порошка, заполняющего гнездо, меньше зависит от состояния порошка в источнике. В частности, не важно даже, чтобы порошок в этом источнике имел известную плотность, поскольку на стадии сжатия он в любом случае будет приведен к заданной объемной плотности.

В одном варианте выполнения дозатор имеет множество указанных удлиненных полостей с соответствующими открытыми концами и соответствующее количество упомянутых плунжеров, противоположных соответствующим открытым концам и способных перемещаться вдоль полостей для образования между плунжерами и открытыми концами соответствующих пространств переменного объема, при этом способ дополнительно предусматривает перемещение указанных плунжеров вместе, например, одновременно.

Согласно настоящему изобретению, также предлагается устройство для введения порошка в гнездо, содержащее дозатор, который имеет:

удлиненную полость с открытым концом;

плунжер, противоположный открытому концу и способный перемещаться вдоль полости для образования, между плунжером и открытым концом, пространства переменного объема для приема порошка; и

привод для перемещения плунжера вдоль полости, причем привод способен перемещать плунжер к открытому концу так, чтобы сжимать порошок до заданной объемной плотности.

Таким образом, порошок можно вводить в гнездо и сжимать до заданной объемной плотности. Стало возможным полностью заполнять гнезда и получать вышеупомянутые преимущества.

Кроме того, можно выполнять точную регулировку процесса, изменяя сжатие, обеспечиваемое плунжером. Это допускает вариации свойств порошка и размеров гнезд, подлежащих заполнению.

В одном варианте выполнения, дозатор имеет множество упомянутых удлиненных полостей с соответствующими открытыми концами; и

соответствующее количество упомянутых плунжеров, противоположных упомянутым соответствующим открытым концам и способных перемещаться вдоль полостей для образования, между плунжерами и открытыми концами, соответствующих пространств переменного объема; и в котором

привод перемещает все соответствующие плунжеры вместе.

Дозатор предпочтительно возвращается к источнику порошка, и плунжер перемещают до открытого конца или по меньшей мере частично через него, чтобы вытолкнуть любой оставшийся порошок из дозатора и вернуть оставшийся порошок в источник.

Таким образом, дозатор может совершать цикл для заполнения последовательных гнезд. Благодаря возвращению оставшегося порошка в источник, этот порошок можно снова использовать для заполнения других гнезд. Кроме того, возвращение его в источник позволяет источнику обрабатывать порошок и возвращать его в его несжатое состояние.

Система заполняет гнезда с превосходной точностью. Однако поверхность порошка в гнезде можно подровнять, чтобы удалить любые небольшие количества избыточного порошка. Это можно обеспечить, проводя ракелем по поверхности подложки, в которой образованы гнезда, и, следовательно, счищая поверхность с удалением любого избыточного порошка.

Таким образом, система меньше зависит от точности, с которой оставшийся порошок в открытом конце отделяется от порошка в гнезде. Обработка ракелем гарантирует, что все гнезда будут заполнены одинаково, а также очищает окружающие поверхности от порошка, таким образом содействуя последующему прилипанию запечатывающего слоя.

Привод может вызвать сжатие порошка посредством перемещения плунжера или плунжеров к открытому концу с заданным усилием.

В качестве альтернативы, плунжер можно перемещать на управляемое расстояние с зазором между трубкой дозатора и поверхностью, окружающей гнездо, определяющим давление в отверстии гнезда. В частности, избыточный порошок будет высыпаться сбоку из зазора, определяющим давление при вводе в гнездо, так что не имеет значения, если сопротивление движению плунжера является переменным.

Привод может перемещать плунжер или группу плунжеров к открытому концу с усилием, которое не зависит от смещения плунжера или группы плунжеров.

Приводом может быть пневматический механизм, который перемещает плунжер или группу плунжеров с заданным давлением.

Это обеспечивает удобный механизм, который может сжимать порошок до заданной объемной плотности.

Дозатор предпочтительно выполнен в виде трубки, причем профиль края трубки, образованный вокруг ее открытого конца, выбирают так, чтобы оптимизировать два процесса - захвата порошка и его выдачи в контейнер (гнездо). Заостренные края трубки предпочтительны для обеспечения возможности введения дозатора в источник порошка с целью заполнения пространства в трубке порошком. Однако и плоские края трубки могут быть выгодны для уплотнения относительно поверхностей вокруг соответствующих гнезд без повреждения этих поверхностей, чтобы гарантировать, что порошок из пространства в трубке поступал внутрь гнезда и сжимался, как требуется. Используемый профиль края поэтому будет зависеть от конкретной конструкции контейнера и свойств порошка.

Заостренный профиль предпочтителен для обеспечения возможности введения дозатора в источник порошка для заполнения пространства порошком. Кроме того, заостренный край может быть выгоден при совмещении с поверхностями вокруг соответствующих гнезд, чтобы гарантировать, что порошок из пространства будет введен в гнездо и сжат, как требуется.

Предпочтительно, устройство дополнительно содержит передающий механизм для перемещения дозатора между источником порошка и гнездом и управляющую систему для управления передающим механизмом и приводом.

Таким образом, систему можно автоматизировать, чтобы обеспечить возможность заполнения последовательных гнезд порошком из источника. Как будет рассмотрено ниже, с использованием множества дозаторов, последовательные гнезда или группы гнезд можно заполнять соответственно.

Управляющая система предпочтительно управляет передающим механизмом и приводом так, что автоматически, в свою очередь, вводит открытый конец в источник порошка, помещает открытый конец над гнездом, перемещает плунжер, чтобы вытолкнуть порошок из открытого конца в гнездо и сжать его до заданной объемной плотности, отвести открытый конец от гнезда, возвратить дозатор к источнику порошка и переместить плунжер, чтобы вытеснить любой оставшийся порошок.

Следовательно, управляющая система обеспечивает цикл, который можно повторять для последовательных гнезд.

Управляющая система предпочтительно управляет приводом, перед введением открытого конца в источник порошка, так, чтобы позиционировать плунжер для образования объема, больше объема гнезда. Управляющей системе не требуется контролировать позицию возврата плунжера, достаточно просто начать его возвращение или освободить плунжер для его возврата. Плунжер можно возвращать в исходное положение любым подходящим механизмом. Его конечное положение может быть определено просто длиной пути (хода) плунжера в полости, или каким-нибудь регулировочным средством типа винта, чтобы определять положение остановки.

Объем больше объема гнезда, предпочтительно является достаточным для получения, когда порошок в упомянутом пространстве сжимают до заданной объемной плотности, объема сжатого порошка, превышающего объем гнезда.

Это требуется, когда порошок уменьшается в объеме при сжатии.

При помещенном над гнездом открытом конце, по существу вся открытая область гнезда предпочтительно находится внутри открытого конца.

Это гарантирует эффективное заполнение гнезда порошком.

Понятно, что может быть важным центрирование дозатора на гнезде, однако диаметр трубки дозатора не должен быть больше диаметра гнезда. Для некоторых параметров заполнения процесс может выполняться одинаково успешно с диаметром трубки дозатора меньше диаметра гнезда.

В устройстве предпочтительно обеспечено множество дозаторов, расположенных в группе, соответствующей по меньшей мере части группы гнезд в подложке.

Таким образом, множество гнезд можно заполнять одновременно. В частности, некоторые или все гнезда подложки можно заполнять за один цикл устройства.

Способ и устройство особенно выгодны при их использовании для введения сухого порошка для ингаляции в гнезда подложек типа блистерных упаковок.

В частности, предлагается использовать подложку, удерживающую вкладыши, где каждый вкладыш образует соответствующее гнездо. Вкладыши можно извлекать из подложки, чтобы облегчить выдачу содержащегося в них порошка. В предпочтительной конструкции, подложка образована в виде пластины со сквозными отверстиями, причем каждое сквозное отверстие содержит соответствующий вкладыш. Вкладыши и, следовательно, гнезда можно образовать с помощью процесса формования в подложке или, в варианте, формовать отдельно и затем вставлять в подложку.

Изобретение далее поясняется на примере его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1(a) и 1(b) - схематичные виды устройства по изобретению;

фиг. 2(a) - 2(g) - стадии предпочтительного способа по изобретению; и

фиг. 3(a) и 3(b) показывают совмещение трубки дозатора с гнездом.

Как показано на фиг. 1(a), для перемещения порошка из источника порошка 20 в гнездо 32 подложки 30 обеспечен дозатор 10. Привод или приводной механизм 40 обеспечен для управления или приведения в действие дозатора 10, и передающий механизм 50 обеспечен для перемещения дозатора 10 от источника 20 порошка к гнезду 32. Устройство управляется управляющей системой 60, которая, в частности, может управлять передающим механизмом 50 и приводным механизмом 40.

Понятно, что фиг. 1(a) является очень схематичной и обеспечена только для иллюстрации различных компонентов устройства. Приводной механизм 40 и передающий механизм 50 могут иметь альтернативное выполнение. В частности, передающий механизм 50 может быть в виде линейного механизма, а не вращательного механизма, показанного на фиг. 1(a). Действительно, можно обеспечить перемещение, двигая источник 20 и подложку 30, а не дозатор 10, то есть, перемещая источник и подложку, и оставляя неподвижным дозатор.

Устройство также может содержать множество дозаторов, расположенных в группе, соответствующей по меньшей мере части группы гнезд подложки или, как показано на фиг. 1(b), дозатор может включать в себя множество трубок, расположенных в группе, соответствующей по меньшей мере части группы гнезд подложки.

Теперь описывается действие всей системы со ссылкой на фиг. 2(a) - 2(g).

Как показано, дозатор 10 включает плунжер или пестик 12. Дозатор 10 предпочтительно выполнен в виде трубки, которая имеет осевой проход, образующий удлиненную полость. Полость продолжается от открытого конца 14, а плунжер 12 способен перемещаться к открытому концу 14 и от него вдоль этой полости. Таким образом между открытым концом 14 и плунжером 12 образуется пространство 16 переменного объема. Привод 40 перемещает плунжер 12 вдоль полости дозатора 10 для изменения объема пространства 16, как требуется.

Поперечное сечение полости и плунжера предпочтительно является круглым, хотя можно использовать любую форму поперечного сечения. Формы и площади поперечного сечения плунжера 12 и полости соответствуют друг другу, чтобы обеспечить нормальное расположение поршня/цилиндра.

Как будет описано ниже, полость используется для приема порошка. Зазор между плунжером 12 и стенками полости выбирают соответственно. В устройстве, используемым с порошком для ингаляции, который является очень тонким, имеется риск того, что часть порошка пройдет между плунжером 12 и стенками полости. Поэтому, зазор между плунжером 12 и стенками полости не делают слишком плотной, так как порошок будет захвачен в ловушку, и что неблагоприятно повлияет на усилие, требуемое для перемещения плунжера 12. С другой стороны, конечно, если зазор слишком свободный, между плунжером 12 и стенками полости будет перемещаться существенное количество порошка так, что это повлияет на точность дозировки.

Как показано на фиг. 2(b), дозатор 10 вводится в порошок 22 источника 20. Этот источник показан просто как небольшой контейнер. Однако предпочтительно обеспечивают платформу для порошка известного типа, например, с вращающимся диском с ракелем для выравнивания поверхности порошка.

Когда дозатор 10 вводят в порошок 22, плунжер 12 находится в положении, отведенном от открытого конца 14 так, чтобы обеспечить пространство 16, имеющий объем больше объема гнезда, в которое должен быть помещен этот порошок.

Как показано, дозатор 10 выполнен в виде трубки с заостренными краями. Заостренные края 18 вокруг периферии открытого конца 14 выгодны для обеспечения возможности дозатора легко и аккуратно входить в порошок 22. Действительно, это еще больше усиливается путем обеспечения дозатора 10 тонкой стенкой вдоль его длины по меньшей мере до глубины, на которую его следует вводить в порошок 22.

Как показано на фиг. 2(c), дозатор 10 затем извлекают из порошка 22, захватывая при этом порцию порошка 24 в пространстве 16 между открытым концом 14 и плунжером 12. Затем дозатор 10 перемещают к гнезду 32 подложки 30. Это можно обеспечить передающим механизмом 50, таким как показано на фиг. 1(a) и 1(b), или перемещением источника 20 порошка и подложки 30. Открытый конец 14 дозатора 10 после этого помещают над гнездом 32 подложки 30. В частности, его удерживают против отверстия гнезда 32 и, в этом предпочтительном варианте периферийный край 18 открытого конца 14 контактирует с периферией отверстия гнезда 32, чтобы обеспечить совмещение или по существу уплотнение.

Фиг. 3(a) и 3(b) представлены для иллюстрации факторов, касающихся выравнивания трубки дозатора с гнездом.

Как показано на этих чертежах, трубка 10 дозатора смещена от гнезда 32 на расстояние L. Установлено, что значительное смещение может привести к изменению объемной плотности в гнезде. Выравнивание гнезда с дозатором должно быть лучше 20% ширины гнезда, и более предпочтительно, лучше 10%.

Причина этой ошибки состоит в том, что если порошок 44 попал между плунжером 12 и поверхностью, окружающей гнездо 32, то это может создать достаточное сопротивление движению, чтобы остановить плунжер. Кроме того, больший зазор G, с другой стороны, позволяет порошку просачиваться, когда прикладывают давление плунжера.

Во многих случаях, трубка дозатора будет контактировать с поверхностью 45, окружающей гнездо 32, так что высота H трубки дозатора над гнездом будет равна нулю. Однако в некоторых случаях, эта высота может быть выбрана с некоторым значением больше нуля. В частности, ее можно выбрать такой, чтобы избежать повреждения трубки дозатора или гнезда, или позволить небольшому количеству порошка просочиться, чтобы предотвратить чрезмерное уплотнение.

Дополнительно, как показано на фиг. 1(b), в том случае, когда параллельно используют одновременно множество трубок дозаторов, любое угловое смещение между плоскостью концов трубок 10b дозаторов и плоскостью верхушек гнезд неизбежно вызовет по меньшей мере некоторое незначительное изменение в высоте.

Если зазор становится достаточным, чтобы позволить порошку просачиваться сбоку во время перемещения, компрессия может быть потеряна.

Требуемые размеры будут зависеть от размера частиц порошка и характеристик потока и могут быть определены специалистом согласно конкретному варианту.

Трубки дозаторов можно выбирать с шириной, относительно ширины гнезда, которая меньше, равна или больше нее.

Можно делать выбор, учитывая точность механики устройства и характеристик потока порошка.

Использование дозатора, который меньше гнезда допускает некоторое смещение дозатора относительно гнезда, не ухудшая производительности, поскольку дозатор по-прежнему будет находиться над гнездом. Меньшие дозаторы могут потребоваться для больших гнезд, поскольку широкие дозаторы не будут захватывать порошок. Однако сила сжатия (компрессия) дозатора не будет приложена по всей поверхности и, для свободно текущих порошков, это может привести к ненадежному управлению плотностью.

Использование дозатора одинакового размера с гнездом обеспечивает лучшее управление однородностью плотности сжатия, но требует точного выравнивания.

Использование дозатора, который больше гнезда, уменьшает требования к выравниванию и уменьшает высоту порошка в трубке дозатора по сравнению с обычными трубками. Однако в случае плохосыпучих порошков, порошок может застрять вокруг краев, препятствуя приложению желаемого давления к порошку в гнезде.

Поэтому отношение между шириной гнезда и шириной дозатора следует выбирать в зависимости от точности, которая может быть достигнута в позиционировании и характеристиках порошка. Обычно предпочтительное отношение будет находиться в пределах ±20% от единицы.

В контексте заполнения подложек дозами порошка для ингаляции предлагается, чтобы край 18 открытого конца 14 контактировал с поверхностью подложки 30 немного снаружи от периферии отверстия гнезда 32, например, приблизительно на 0,5 мм. Однако край 18 не должен быть намного больше, поскольку тогда порошок не будет течь и произойдет некоторое уплотнение захваченного порошка.

Как следует из описанного выше, в этом варианте, соединение между краем 18 и поверхностью подложки 30 должно быть достаточно плотным для предотвращения просачивания слишком большого количества порошка, но достаточно свободным, чтобы позволить выходить воздуху.

Это конструкция показана на фиг. 2(d).

Плунжер 12 можно затем привести к открытому концу 14. Он выталкивает порошок из дозатора в гнездо 32. Привод 40 перемещает плунжер 12 в этом отношении так, что порошок 24 сжимается до заданной объемной плотности. В этом предпочтительном варианте, плунжер перемещают с заданным усилием. В частности, усилие, прикладываемое к плунжеру (и от него), предпочтительно не зависит от его смещения. В этом отношении, привод 40 предпочтительно выполнен в виде пневматического механизма, так чтобы для заполнения гнезда плунжер по меньшей мере можно было перемещать с помощью заданного воздушного/газового давления, чтобы гарантировать, что порошок 24 сожмется до соответствующей заданной объемной плотности. Для варианта по фиг. 1(b), плунжеры могут быть механически сочленены и могут управляться от одного пневматического цилиндра, или каждый плунжер может перемещаться соответствующим пневматическим цилиндром, соединенным с общим источником воздуха/газа.

Здесь следует отметить, что, как упомянуто выше, объем пространства 16 на стадии введения порошка, показанного на фиг. 2(b), больше объема гнезда 32. Таким образом, как показано на фиг. 2(e), когда гнездо 32 заполнено порошком 24 из дозатора 10, плунжер еще не достиг открытого конца 14 и, следовательно, порошок 24 еще находится в пространстве 16 между открытым концом 14 и плунжером 12.

Следует понимать, что объем порошка 24 может уменьшиться, когда его сжимают плунжером 12. В этом случае, начальный объем пространства 16, используемый, когда дозатор 10 вводят в порошок 22, как показано на фиг. 2(b), должен быть достаточным, чтобы, когда порошок сжат до заданной объемной плотности, конечный объем сжатого порошка был все еще больше объема гнезда. Другими словами, чтобы порошок еще оставался в дозаторе 10, когда гнездо 32 будет заполнено.

На следующей стадии, как показано на фиг. 2(f), дозатор 10 и, следовательно, открытый конец 14 отводят от подложки 30. Как показано, это оставляет порошок 26, остающийся в пространстве между открытым концом 14 и плунжером 12.

Для успешного выполнения способа важно, чтобы когда дозатор отводят от гнезда, порошок в дозаторе оставался на месте и чисто отделялся от порошка в гнезде на поверхности гнезда, оставляя гнездо, заполненное только над поверхностью гнезда.

Это позволяет с помощью простого ракеля удалить излишки, оставляя гнездо полным и без дополнительного порошка, насыпанного над гнездом. Для многих порошков нашли, что это надежно обеспечивается простым поднятием трубки дозатора перпендикулярно от плоскости отверстия гнезда. Однако для некоторых порошков, точка разделения может быть недостаточно надежной. В этих случаях могут потребоваться дополнительные меры разделения. Они могут включать в себя:

a) боковое перемещение дозатора на расстояние, равное ширине гнезда, так, чтобы порошок сдвигался по верху гнезда;

b) поперечное колебание с амплитудой меньше ширины гнезда для сдвигания части столбика порошка в требуемом месте;

c) наклон трубки дозатора, чтобы инициировать разделение в соединении между дозатором и гнездом.

Когда боковые перемещения дозатора могут поместить открытый конец дозатора над плоской поверхностью, смежно этой поверхности, плунжер в дозаторе может быть снова активизирован, чтобы дополнительно сжать порошок, гарантируя, что он останется в дозаторе, когда он будет поднят. Поэтому трубка дозатора используется в качестве ракеля, чтобы гарантировать чистую, плоскую поверхность порошка в гнезде.

Как показано на фиг. 2(g), затем дозатор 10 можно вернуть к источнику 20 порошка. К тому времени плунжер 12 перемещают так, чтобы его передняя лицевая поверхность располагалась у открытого конца 14 или, предпочтительно, за его пределами, и оставшийся порошок 26 возвращается в источник 20 порошка.

Понятно, что, как схематично показано на фиг. 2(f), излишки порошка 28 можно оставлять в гнезде 32. В общем, это может быть относительно малым количеством. Однако, как упомянуто выше и показано на фиг. 2(g), порошок 28 в гнезде 32 можно подровнять так, чтобы удалить любой избыточный порошок. В частности, ракелем или скребком 70 его можно удалить с поверхности подложки 30, чтобы счистить любой избыточный порошок. Скребок 70 может перемещаться по команде управляющей системы 60.

Наконец, хотя это и не показано, плунжер перемещают назад в положение фиг. 2(a). Хотя это может быть инициировано управляющей системой 60, можно обеспечить отдельное механическое возвращение и положение остановки.

Таким образом, в заключение, с гнездами 32 заданного размера возможно надежное и повторяемое перемещение заданных количеств порошка в эти гнезда. В частности, это количество порошка определятся объемом гнезда и заданной объемной плотностью, создаваемой плунжером 12.

Понятно, что эту систему можно использовать для перемещения порошков любого вида. Однако частое ее применение состоит в заполнении подложек порошком для ингаляции. Для таких порошков чрезвычайно важно, чтобы в подложках надежно и повторяемым образом были обеспечены заданные количества или дозы.

Подложки могут иметь любую желаемую форму и размер, например, обычно известны подложки в виде блистерных упаковок. Однако поверхность подложки, окружающей периферию гнезд 32, предпочтительно должна быть почти плоской, чтобы обеспечить возможность правильного соединения края 18 открытого конца 14, а также улучшить подправление с помощью скребка 70. Конечно, возможны и другие формы и конфигурации для дополнительных краев 18 и поверхностей подложки 30 вместе со скребками 70 соответствующей формы.

Хотя изобретение описано со ссылкой на дозатор, его можно также воплотить другими способами. Например, с гнездами, обращенными вверх, объем порошка можно обеспечивать для гнезд любым удобным способом и сжимать до заданной объемной плотности. Для каждого гнезда, соответствующий объем порошка может быть ограничен пространством, смежным открытой стороне гнезда, прежде, чем он будет сжат в гнезде.

Как описано выше, чтобы контролировать количество порошка в гнезде, необходимо точно управлять плотностью до заданного значения. Для многих порошков это можно обеспечить с помощью усилия или давления, прикладываемого плунжером, когда порошок перемещают из дозатора в гнездо.

Однако для некоторых порошков и форм гнезд бывает трудно обеспечить, чтобы усилие, прикладываемое к плунжеру, воспроизводимым образом передавалось через порошок в трубку дозатора, чтобы сжать порошок в гнезде до требуемой объемной плотности.

Это в частности, касается легко сжимаемых липких порошков, когда даже небольшая длина порошка в трубке застрянет, а не будет скользить вперед при выталкивании.

В этих случаях может потребоваться усилить перемещение плунжера с помощью некоторого дополнительного механизма, который гарантирует полное перемещение порошка в гнездо. Перемещение порошка в гнездо из дозатора в этих случаях может быть достигнуто с помощью:

- обстукивания или вибрирования трубки дозатора, позволяя порошку падать под действием силы тяжести;

- вибрирования дозатора при выталкивании порошка, чтобы помочь перемещению порошка в гнездо;

- создание перепада давлений на порошке, чтобы помочь его перемещению в гнездо.

На фиг. 1(a) показан механизм 110 для создания вибраций в трубке дозатора.

В этих случаях, после того, как порошок переместился из трубки в гнездо, можно использовать отдельный процесс, чтобы установить объемную плотность порошка в гнезде на заданном значении. Этого можно достигнуть с помощью:

- сжатия плоской поверхностью, нажимая с известным усилием на поверхность порошка. Для этого можно использовать плунжер перемещения;

- обстукивания или вибрации гнезда, чтобы позволить порошку осесть под действием силы тяжести;

- всасывания, через гнездо, чтобы втянуть порошок на место;

- быстрого вращения гнезда вокруг точки над гнездом, используя центробежную силу для прочного вдавливания порошка в гнездо.

В случаях, когда настоящее изобретение используют для заполнения контейнеров лекарственным средством, порошок может состоять из двух компонентов, лекарственного препарата и наполнителя. Однако концентрация лекарственного препарата в партиях может меняться. Если дело обстоит так, то, чтобы гарантировать, что каждое гнездо содержит одинаковое количество лекарственного препарата от партии к партии, было бы предпочтительно поддерживать одинаковый объем гнезда и иметь возможность регулировать объемную плотность во время заполнения.

Чтобы обеспечить это, предлагается изменять объемную плотность в гнезде во время заполнения или после него.

С обычными лекарственными порошками, где наполнителем является лактоза, объемной плотностью можно управлять в пределах достаточного диапазона, чтобы приспособить обычную партию к изменению концентрации партии лекарственного препарата, которое редко бывает более ±5%. Для этих порошков управление объемной плотностью можно обеспечить, управляя усилием на плунжере во время заполнения гнезда. Давления между 1 баром и 10 барами, приложенные плунжером к порошку, являются подходящими для хорошего уплотнения порошка в гнезде.

Изменение объемной плотности усилием плунжера зависит от порошка и геометрии гнезда. Для плунжера с площадью 28 мм² и соотношением геометрических размеров приблизительно 3:1, объемную плотность порошка лактозы можно увеличить на 10%, увеличивая давление плунжера от 2 бар до 4 бар.

Как упомянуто выше, в тех случаях, когда способ служит для одновременного заполнения множества гнезд, требуется множество трубок дозаторов, или множество отдельных дозаторов, либо, как показано на фиг. 1(b), как или дозатор с множеством дозирующих трубок.

При этом следует рассмотреть несколько подробных вариантов выполнения.

Если расстояние между трубками дозатора подобно ширине трубок дозатора, тогда порошок будет стремиться заполнять промежуток между трубками. Это нежелательно. Чтобы преодолеть это, можно увеличить это пространство или удалять порошок, когда ряд дозаторов все еще находится над слоем порошка.

В случаях, когда способ осуществляют с рядом дозаторов, имеющих соответствующие трубки, каждый дозатор может иметь независимое средство для создания усилия на своем плунжере. Однако это может быть сильно осложнено стоимостью эффективного выполнения.

Чтобы позволять использование отдельного дозатора, в некоторых случаях может быть предпочтительным обеспечить аппроксимацию независимого управления усилием посредством, например:

- жесткой установки всех плунжеров вместе и приведения в действие их всех параллельно от общего источника давления;

- установки каждого плунжера на пружинах от общей пластины и перемещения этой пластины на фиксированное расстояние для сжатия пружин так, чтобы каждая создавала давление для собственного плунжера;

- соединение группы плунжеров с общим источником давления;

- уменьшения до минимума изменения количества порошка в ряде дозаторов, чтобы обеспечить одинаковое смещение всех плунжеров в этом ряде для создания одинакового усилия на каждом плунжере.

Хотя, как частное преимущество настоящего изобретения, окончательное управление объемной плотностью в гнезде осуществляется после заполнения, могут быть также получены преимущества, обеспечиваемые управлением объемной плотностью порошка, забираемого трубкой дозатора. Это может быть использовано для:

- сведения к минимуму порошка, падающего из дозатора во время действия заполнения;

- сведения к минимуму изменения плотности между трубками дозатора в ряду;

- регулирования заключительной плотности заполнения.

Объемная плотность в трубке (трубках) дозатора может быть различна из-за ряда параметров, показывающих, насколько дозатор проникает через порошок в слой порошка. Эти параметры включают в себя:

- высоту конца дозатора, остановленного над основанием слоя порошка;

- глубину слоя порошка;

- расстояние от плунжера до открытого конца трубки дозатора.

Значения каждого параметра можно определять экспериментально, и они будут индивидуальными для конкретной технологии приготовления порошка и геометрии гнезда.

Реферат

Изобретение касается способа и устройства для введения порошка в гнездо. Способ и устройство для введения порошка в гнездо с использованием дозатора, имеющего удлиненную полость с открытым концом и плунжер, противоположный открытому концу и способный перемещаться вдоль полости для образования между плунжером и открытым концом пространства переменного объема. Причем способ предусматривает с плунжером, образующим объем, больше объема гнезда, введение открытого конца в источник порошка, чтобы заполнить указанный объем порошком, помещение открытого конца над гнездом, перемещение плунжера для выталкивания порошка из открытого конца в гнездо и сжатия его до заданной объемной плотности, причем введение порошка в гнездо осуществляют плунжером, перемещаемым с усилием, не зависящим от смещения плунжера, и отведение открытого конца от гнезда, чтобы оставить гнездо полное порошка с заданной объемной плотностью. Изобретение позволяет управлять усилием на плунжере во время заполнения гнезда и тем самым обеспечивает заданную объемную плотность порошка. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула