CN101223090A - 输送颗粒材料的方法以及颗粒材料的输送装置 - Google Patents

Abstract

在第一方面，本发明涉及一种用于将颗粒材料从容器沿着滑槽(2)输送到随后加工步骤(4)以便克服垂直距离的方法。另外，该方法包括如下步骤：在滑槽(2)内设置头部(11)，头部(11)可在滑槽的轴向上运动；将所述颗粒材料装载到头部(2)的顶部上；将头部(11)降低到滑槽(2)的下部；以及开启穿过头部(11)到随后加工步骤的通道(26)，使得颗粒材料通过其中。本发明还涉及实施所述方法的输送装置。

Description

输送颗粒材料的方法以及颗粒材料的输送装置

技术领域

本发明总体涉及以受控方式将颗粒材料从第一位置输送到第二下部位置的领域，例如在片剂制造工厂中将颗粒材料从容器转载到片剂压制机器。因此，本发明涉及一种将颗粒材料沿着滑槽从容器输送到随后处理步骤以便克服垂直距离的方法。

本发明还涉及一种用于实施所述方法的输送装置。

背景技术

在粉末被压制成片剂或被封装的工业中，更准确地说在制药工业中，制造过程取决于混合粉末有效地装载到随后的片剂成形或囊体填充机器。但是，应该指出的是本发明可适用于制药之外的其它工业，和/或不仅输送粉末，而且输送颗粒、片剂、丸粒等。

通常制药厂分成技术区域和加工区域。加工区域可以下部加工区域之上的天花板空间内位于不同于技术区域的层面或楼层上。在上部加工区域中，不同的物质和适当活性制剂被处理并相互混合，以便形成均匀粉末。从此加工步骤，粉末应该经由楼层输送到随后的加工步骤，例如下面加工区域中的片剂压制机器。混合粉末在用于上部加工区域的中间大容积容器内存储和输送。所述容器放置在连接器或者粉末装载点之上并与其连接，中间容器的出口通过出口阀闭合。从连接器，滑槽或者管道经由楼层通向片剂压制机器，以便克服容器和该机器之间的垂直距离。粉末不应该从输送滑槽泄漏到两个层面之间的技术区域。下部阀设置在滑槽和机器之间，以便控制去往机器的流动。

在所述中间大容积容器的出口阀开启时，粉末掉落到滑槽内，滑槽的下端通过下部阀闭合。这种自由掉落不利地影响了粉末的均匀性。粉末的均匀性应该良好并准确，这是由于如果混合物不准确，医药片剂会有害或者没有效果。

在粉末自由掉落期间，在容器阀开启时，如果下部阀开启，存在于滑槽内的空气柱被迫向下通过下部阀进入片剂压制机器，使其填充灰尘。如果下部阀闭合，空气被迫向上，经过粉末流，或者在粉末掉落时。混合物的细小/重量轻的颗粒将向上跟随流体化的空气，即从粉末混合物中脱离，并且较大/重量大的颗粒将朝着滑槽的下部阀更加快速掉落。此机理称为淘析，并且造成粉末分离。由于分离，如果细小/重量轻颗粒是活性剂，通常片剂的活性剂含量向下减小，或者如果细小/重量轻颗粒是非活性的，向上减小。通常活性剂含量的这种变化程度使得片剂超出活性剂含量的可接受极限，造成正在制造的部分或整个批次不合格。

解决淘析分离的这种问题的一种方法是减小粉末在滑槽内掉落速度。传统上解决这种问题主要使用四种不同的方法。

第一种方法使用扭转柔性聚乙烯或者类似材料的管或衬垫作为滑槽。在粉末达到滑槽顶部时，管的整个长度扭转，并且粉末停留在扭矩衬垫的顶部。在管是未扭转的情况下，从顶部向下以预定速度，粉末的流动速度相对于自由掉落减小。

第二种方法使用在放置在衬垫相对侧上的两个辊子之间压缩的管或衬垫。所述辊子开始于滑槽顶部，并且沿着管以适当速度降低，粉末的掉落速度减小。在管/衬垫的下部端处，辊子部分使得粉末掉落到加工机器之下。

第三种方法使用固体滑槽的内部柔性衬垫。沿着滑槽在多个间隔处一系列夹紧/囊式阀从外侧使得衬垫坍塌。在粉末达到滑槽顶部时，它可只掉落到第一局限部那样远。第一夹紧阀接着松开，使得粉末掉落到第二局限部。这种过程重复到粉末到达滑槽底部为止。更多的局限部施加在此装置内的衬垫上，对于粉末流动更好的观点，但是在松开每个局限部时，粉末自由掉落，直到下一个局限部受到淘析危险为止。

虽然，这三种方法使用了非常容易在处理过程中或者由环境中的尖锐元件损坏的柔性衬垫。另外，衬垫不能现场清洁，并且由于每种不同的产品需要干净的制造设备，衬垫必须经常更换。

第四种方法使用在管道内运动并连接在从下方延伸到管道内的活塞杆上的固体插塞。插塞可以上下运动，以便减小粉末流动速度。这种方法的很大缺陷在于管道通常是一米或几米长。由于活塞杆必须具有管道那样长的行程长度，在管道下面需要同样大的区域。另外，将粉末引导其中的机器不能直接放置在管道下方。相反，粉末必须从第二管道自由掉落，以便到达机器。

非常希望提供一种不太需要维护的滑槽，即滑槽具有长的耐用性。所述滑槽在每次制造之间需要维护和手动清洁，这是非常烦琐的，并且成本高。

现在，没有一种输送装置能够在没有缺陷的情况下具有完全令人满意地操作的减速配置。

发明内容

本发明旨在消除在装载操作中减小粉末速度的现有公知方法的所述缺陷，并且旨在提供一种改进的方法。本发明的主要目的在于提供一种相对于减小/防止粉末在输送过程中分离的能力进行改进的所述类型的方法。本发明另一目的在于提供一种自动清洁的输送装置。本发明的又一目的在于提供一种具有改进耐用性的输送装置。本发明的再一目的在于提供一种没有例如衬垫或类似物的消耗部件的输送装置。

按照本发明，至少主要目的通过具有独立权利要求限定的特征的所述方法和输送装置来得到。本发明的优选实施例进一步在从属权利要求中限定。

按照本发明的第一方面，提供一种所述类型的方法，其特征在于以下步骤：

在滑槽内设置头部，头部可在滑槽的轴向上运动；

将所述颗粒材料装载到头部的顶部上；

在装载所述颗粒材料之后降低头部；以及

开启通道，使得颗粒材料通过头部到随后的加工步骤(4)。

按照本发明的第二方面，提供一种如权利要求6所述的输送装置。

因此，本发明基于采用滑槽内的可动元件以便在沿着滑槽输送过程控制粉末的理解，该元件在随后操作过程中不阻挡粉末流动。

在本发明的优选实施例中，头部通过气压/真空运动。这意味着滑槽的长度不影响与头部相关的设备。

附图说明

结合附图，从以下优选实施例的详细描述中，将更加完整地理解本发明的所述和其它特征和优点，附图中：

图1是按照本发明的输送装置的示意侧立视图；

图2是滑槽和头部的截面图，头部在最下部的位置上；

图3是头部的放大截面图，其中夹紧阀开启；

图4是头部的放大截面图，其中夹紧阀闭合；以及

图5是头部的透视图。

具体实施方式

参考图1，表示颗粒材料的供应/输送装置的多个楼层配置的示意图。应该指出的是术语“颗粒材料”在说明书以及权利要求中出于简明的目的来使用，并且包括粉末、颗粒、片剂、丸粒等。粉末存储在放置在滑槽或管道2的上端之上并与其连接的固定料斗或例如混合器的类似物1a或可动容器1b内。滑槽2向下穿过由参考标号3示意表示的楼层，并且连接在由参考标号4示意表示的随后加工步骤上。片剂压制或封装器、另一容器或类似物构成随后加工步骤4。图中的滑槽2离开片剂压制机器或类似的参照物4支承在框架5上。滑槽2还可从上面楼层的下侧支承。设置控制面板6，控制面板配置成控制输送装置的不同功能。控制面板6可附接在加工设备4或相邻壁上。

任何的固定料斗或类似物1a或可动容器1b的出口阀7a/b控制粉末进入滑槽2的流动。出口阀7a/b在所示实施例中通过杆8a/b控制，但是可以其它方式控制，例如气动、电气等。出口阀7a/b防止粉末在粉末装载步骤之前向下掉落到滑槽2内。

滑槽2的截面最好是圆形的，但是可以具有任何其它适当形状，椭圆形、多边形等，只要滑槽2的截面在整个轴向上均匀即可。

现在参考图2。在滑槽2的下端设置下部阀9，在所示实施例中通过致动器10气动控制，但是下部阀9可以其它方式控制，例如手动、电气等。下部阀9的功能是控制粉末从滑槽2到随后加工步骤4的流动。容器出口阀7b和下部阀9完全闭合滑槽2的入口和出口。根据应用，滑槽2的长度很大变化，并且通常长度是大约1.5-3m。在所示实施例中，滑槽的直径大约是0.2m，但是该直径取决于所输送产品以及应用。在滑槽2的下端设置位于滑槽2内的头部11。

现在参考图3、4和5。在图3和4的截面图以及图5的透视图中表示减速器头部或插塞11。头部11具有大致管状外形。另外，头部11具有在轴向上通过主体14隔开的下凸缘12和上凸缘13。在头部11的主体14内并且在所述下凸缘12和上凸缘13之间延伸了管状波纹管15。波纹管15在所述下凸缘12和上凸缘13处被夹紧在头部11上。通过波纹管15的外侧和主体14的内侧限定的间隙15通过充气装置17填充压力空气。充气装置17包括设置在间隙16和主体14外部区域之间的止回阀18。在主体14和滑槽2的内侧之间的区域通过空气加压时，空气将进入充气装置17并且通过止回阀18到间隙16。在间隙16被充气时，波纹管或夹紧阀15被压缩并且经由头部11闭合自由通道26(见图4)。空气密封件19和引导环20一直围绕下凸缘12和上凸缘13设置。引导环20的功能是减小头部11和滑槽2内部之间的摩擦，并且空气密封件19的功能是防止空气经过凸缘12和13泄漏。

为了对间隙16充气，头部11设置压力释放装置21。压力释放装置21包括经由推杆23致动释放装置21的致动销22。在致动销22致动或者被迫向上时，从间隙16到头部11之下的自由空气通道开启，并且波纹管15将返回其原始形状(见图3)。

主体14和波纹管15一起具有椭圆形截面形状(见图5)，以便帮助波纹管15以平稳和受控方式压缩。在上凸缘13之上设置包括在操作过程中沿着滑槽2的内侧延伸并防止颗粒材料泄漏通过头部11外部的刮擦器密封件25的过渡锥体24。过渡锥体24减小了从滑槽2到波纹管15的粉末流动截面。

以下实例描述操作过程中的装置。容纳颗粒材料的容器1b放置在滑槽2的上端之上并与其连接。容器阀7b和下部阀9闭合。头部11位于滑槽2的下端处，并且波纹管15如图2和3所示开启。大约4巴的空气压力施加在间隙16，如图4所示闭合波纹管15。较弱的波纹管15需要下部的空气压力来闭合通道26。最好是，间隙16应该充气，如图4所示，以确保头部11的通道26的适当封闭。作为通道26(未示出)的选择，可使得颗粒材料经过头部的外周边和滑槽内部。另外，通道26或可选择的通道可以闭合，并且通过任何适当装置开启。

接着，大约0.5巴的空气压力施加在头部11下方，以便在滑槽2内向上运动头部。头部11下方的较大或较小空气压力造成头部11不同的运动速度。空气压力经由位于滑槽2的下端处并连接在压缩空气泵或类似物上的空气供应连接件27供应。在头部升高时从滑槽移位的空气在容器阀7b下方排出。一旦头部11达到滑槽2的上端，容器阀7b可以开启。在容器阀7b开启时，容器内的粉末被装载在头部11的顶部上，即填充头部11的过渡锥体24到夹紧阀或波纹管15。在粉末装载过程中，头部11通过下方的空气压力保持就位。接着，头部11下方的空气压力经由滑槽2的下端内的空气出口排出。在空气压力减小时，头部11向下运动。任选的是在头部11下方施加真空或局部真空，以便增加头部11的降低速度。粉末以缓慢和受控方式在调整和预定速度下向下跟随头部11。头部11在滑槽2的位置通过检测制在头部11的过渡锥体24内的环形磁体29的线性位置感测器28确定。一旦头部11达到滑槽2的下端，致动销22通过致动器环或类似物30操作。致动器环30升高并且通过使其向上压靠接合致动销22，从而对间隙16充气，并且通道26开启。开启通道26使得颗粒材料向下达到下部阀9。下部阀9在整个操作过程中闭合，以便用来在头部11下部操作过压/负压。在机器4或随后加工步骤准备接收粉末时，下部阀9开启。

在该批次的粉末用完之后，容器和下部阀7b、9闭合。夹紧阀15闭合，并且头部11运动到滑槽2的上端，如上所述。在此运动过程中，刮擦器25刮擦滑槽2的内侧。聚积在头部11顶部上的少量灰尘容易在头部11位于滑槽2的上端时被去除。清洁滑槽2的另一或辅助方式是将头部11放置在滑槽2的下端处，并闭合夹紧阀15。水和/或清洁剂装载在头部11之上，并且通过重复上下运动头部11，接着头部11用来清洁滑槽2。在完全清洁之后，夹紧阀13开启并且水经由头部11和开启的下部阀9排放。在这种清洁之后，在下一个批次粉末之前，滑槽2和头部11需要例如通过使得热空气流经过滑槽2和头部11而完全干燥。

在头部11的维护或更换过程中，还希望能够从滑槽2去除头部11。例如，这可以通过去除滑槽2的上凸缘并如上所述使用空气压力将头部11驱动到滑槽2的绝对顶部来实现，其中头部11可以手动去除。另一种方式是去除滑槽2的下凸缘，并由此使得头部11从滑槽2的下端手动去除。实现头部11从滑槽2去除的又一种方式是使用在位于其最下部位置时刚好在头部11之上划分的滑槽2。通过转换滑槽2的下部，头部11可以被接近而手动去除。

本发明不仅局限于如上所述和附图所示的实施例。因此，该方法和输送装置可以所附权利要求的范围内的所有种类的方式来调整。

应该指出的是对于“上部”、“下部”等参考应该结合附图说明，并且附图以参考标号可以正常方式读取的方式定向。

还应该指出的是即使出于简明目的而使用的术语“颗粒材料”用于权利要求以及说明书种，应该理解到包括了粉末、灰尘、颗粒、片剂等。

Claims (12)

1.一种用于将颗粒材料从第一上部位置沿着滑槽(2)输送到位于第二下部位置的随后加工步骤(4)以便克服垂直距离的方法，包括如下步骤：

在滑槽(2)内设置头部(11)，头部(11)可在滑槽的轴向上运动；

将所述颗粒材料装载到头部(2)的顶部上；

在装载所述颗粒材料之后降低头部(11)；以及

开启通道，使得颗粒材料通过头部(11)到随后的加工步骤(4)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颗粒材料经过头部(11)内的通道(26)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，空气压力施加在头部(11)之下，以便将头部运动到滑槽(2)的上部。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，至少局部真空施加在头部(11)之下，以便将头部运动到滑槽(2)的下部。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，头部(11)是中空的，并且设置阀(15)，在到滑槽(2)的上部的运动过程中、在颗粒材料的装载过程中以及到滑槽(2)的下部的运动过程中，阀闭合。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阀(15)是气动操作的。

7.一种用于颗粒材料的输送装置，包括适用于将颗粒材料从第一上部位置输送到位于第二下部位置的随后加工步骤(4)的滑槽(2)，其特征在于，头部(11)设置在滑槽(2)内，头部在其中颗粒材料装载在头部(11)的顶部上的第一上部位置和其中颗粒材料可以流过头部(11)到随后加工步骤(4)的第二下部位置之间往复运动。

8.如权利要求7所述的输送装置，其特征在于，颗粒材料可以流过头部(11)内的通道(26)。

9.如权利要求7或8所述的输送装置，其特征在于，头部(11)在其外表面设置空气密封件(19)，以便通过空气压力在第一上部位置和第二下部位置之间运动。

10.如权利要求7、8或9所述的输送装置，其特征在于，头部(11)是中空的，并且设置配置成开启和闭合通道(26)的阀(15)，通道(26)设置成使得颗粒材料通过头部(11)。

11.如权利要求9所述的输送装置，其特征在于，阀(15)是气动操作的。

12.如权利要求7-11任一项所述的输送装置，其特征在于，还包括具有刮擦器密封件(25)的过渡锥体(24)，所述刮擦器密封件适用于在操作过程中沿着滑槽(2)的内侧延伸，由此防止颗粒材料泄漏通过头部(11)外侧。

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