CN101687216B - 粒丸的连续涂覆 - Google Patents

Abstract

一种连续剂型涂覆装置，其使用振动脉冲保持剂型处于流化状态，以把它们暴露于通过喷射雾化的涂层材料。

Description

粒丸的连续涂覆

技术领域

本发明涉及用于把涂层施加于粒丸(pellets)的系统、方法和装置，且在涂覆(coating)药物剂型(pharmaceutical dosage)和其它粒丸形材料中具有特别的效用。

背景技术

剂型，例如压制片、咀嚼片、快溶片、胶囊、软胶囊和胶丸在制药领域是已知的。

这些剂型的生产通常分步骤进行。一些生产步骤是连续的，而其它是按“批”处理。区别在于，在连续生产步骤中，剂型可连续地供给到和从加工段收回，通常没有时间限制，而在批量处理中，一定量的剂型被供给到加工段，然后被加工和收回。

在许多这些剂型的制造中，通常给粒丸涂覆薄膜或薄膜层。在制药生产中，涂层可具有多个目的。这些涂层可以是装饰性、药物活性(pharmaceutically active)或其它功用。例如，涂层可被用于防止部分药以粉尘的形式释放。它可被用于掩盖活性药物或填充剂或粘结剂的令人不悦的气味或味道。通过提供光滑和较小吸附的外层，其可被用于方便吞咽。抵抗胃液的涂层可被用于防止剂型中的物质的过早消化。涂层还可控制药物被小肠吸收的速度。涂层还可用于提供其它药剂与基础剂型的组合。最后，涂层可改善药品的外观，给予药品供识别的特殊颜色，且提供可印刷表面。

通常使用机器来给剂型涂覆涂层，其中该机器在剂型在容器内运动的同时喷射液化涂层材料到剂型的表面上。典型液化涂层材料的例子包括羟丙基甲基纤维素(hydroxypropylmethylcellulose(HPMC))和淀粉基材料。这些涂层材料可以包括或不包括色素(pigment)。

两个通常类型的机器使药片在滚筒内翻滚，该滚筒在喷射期间绕水平轴线旋转。

药剂的涂覆步骤通常是批量处理，且在最通常使用的批量处理中，使用穿孔盘涂覆机器。该穿孔盘机器包括旋转的穿孔的滚筒，其绕水平轴线在壳体内旋转，且还包括多个定位在滚筒内的喷嘴。这些喷嘴在滚筒内建立涂层材料的喷射，以使得位于滚筒内的剂型翻滚进入或离开喷射形态(spraypattern)，且在一段时间后，涂层聚集在它们的表面上。

合适的导管被用于引导空气通过穿孔盘机器的外壳，以使得其穿过穿孔的滚筒且到达在其内翻滚的剂型。滚筒的孔使得翻滚的剂型暴露于气流，导致更均匀的干燥。滚筒还包括挡板，其增强剂型的搅拌，以改善喷射在药片上的材料的分布。

遗憾的是，批量涂覆具有缺点。例如，批量涂覆中使用的各种设备的每个都容纳在单独的清洁室内，该清洁室必须满足食品和药物管理部门规定的标准。这要求在空间和机器方面的相对较大量的资本(capital)。

批量涂覆处理还难于控制，因为试图控制该处理的控制算法指向难于定义的终点，而不是控制连续的处理，在连续处理的控制中可使用反馈来控制参数。

此前，批量涂覆处理阻止制造商使用互联的处理阶段，以及柔性的互联的连续阶段的各种类型和能力来满足制造要求。通过在生产线中结合连续处理阶段来增加和合理化生产速度的处理将提供许多经济效益，包括药剂的大规模生产所需的设备的尺寸的减少。通常，对于药片和其它剂型的形式，期望建立连续的涂覆处理，以使得可以与其它类似或不同的操作建立联动(linkage)，例如药片压缩。通过进行这样的联动，可以在整体连续处理中执行剂型的生产。

还存在剂型的连续涂覆处理。一个例子是型号CC-3015的连续涂覆机，其由O’Hara Technologies of Richmond Hill，Ontario，Canada制造。这些连续涂覆处理使用旋转的滚筒，且通常受限于相对较大的产量。原因在于，在喷射系统可靠近要被涂覆的粒丸床到何种程度上存在实际的限制。要求的喷射到床的距离，且还需要容纳被涂覆的产品附近的监控传感器，这在滚筒的直径可以小到何种程度上施加了限制，且由此限制制造商缩小连续涂覆处理以较低产量的能力。因此，虽然连续涂覆在例如钙补充剂、防酸剂和其它以高容量售卖的产品的非处方药的生产中是有用的，困难的是缩小连续涂覆机器使得其用于较低产量例如多数处方药是实用的。因此，许多处方药的涂覆仍以批量模式进行。

通常对于现存批量涂覆机器和连续涂覆机器的另一问题是药片在这些机器内受到的剪切力和应力可导致药品的裂开和破碎，特别是多层药片和具有较少物理结组成的药片。

发明内容

本发明提供粒丸例如药片的剂型的连续暴露于涂覆设备的喷射，而不使用旋转滚筒，且由此不具有任何最小滚筒尺寸的限制。处理监控和反馈仍可容易地进行，因为消除了旋转滚筒施加的约束。

简言之，在旋转滚筒的情况中，喷射设备必须在滚筒内，且在滚筒具有相对较小直径的情况下可能太靠近粒丸床。通过使用振动使得粒丸床在槽内滚动，本发明避免了在喷射设备的高度上的限制。该槽可以在其顶部敞开，或者，如果封闭的话，可具有一形状，以使得喷嘴可被设置的离开粒丸床要求的距离。该槽可具有但不是必须具有弧形横截面。

振动抛光(Vibratory finishing)早已被用于材料处理，例如用于颗粒磨削。通常，振动抛光处理使用不同质量的颗粒混合物，例如磨料和要被抛光的部件。但是，我们认识到的是，没有成功的涂覆系统已被用于涂覆粒丸，其都具有基本上相同的质量，位于一床上，其中该床的滚动循环是由振动而非旋转导致。

更特别地，在根据本发明的连续粒丸涂覆设备中，伸长槽具有沿槽的伸长方向彼此分开一纵向距离的入口和出口。给料器被设置用于在靠近入口的位置连续地把要被涂覆的粒丸供给到槽内，且由此在槽内建立粒丸床，当粒丸由给料器供给时，其沿着槽纵向地行进。当要被涂覆的粒丸被给料器供给时，设置在槽内靠近出口的挡板具有一边缘，粒丸越过该挡板边缘而被排出。该挡板建立粒丸床在槽内的最大高度。至少一个喷嘴被设置在槽内的粒丸床的最大高度的上方，且每个喷嘴被设置为引导液化的涂层材料在入口和出口的中间位置处朝向槽内的粒丸喷射。连接到槽的机械能量赋予源振动该槽，且由此保持其中的粒丸床处于基本上流化的状态，同时旋转该床，以使得当粒丸沿槽行进时，基本上所有的粒丸暴露于液化涂层材料的喷射。

在涂覆设备的一个优选实施例中，槽的伸长是线性的，该槽在基本上平行于其伸长方向的轴线上被枢转，且机械能量赋予源被在于枢转轴线横向隔开的位置处连接到槽，且设置为施加脉冲分量到槽作为绕枢转轴线的力矩。这些脉冲分量具有足够的强度来旋转槽内的粒丸床，以使得当粒丸从入口行进到出口的过程中，基本上所有粒丸都不时地到达床的表面且暴露于液化涂层材料的喷射。

由于不需要旋转滚筒，涂覆设备可在允许所有或部分的喷嘴组件被定位在粒丸床中的粒丸上任意距离处的同时被缩减到相对较小的尺寸。消除旋转滚筒的另一优点是粒丸床不需要沿直路径行进。该床可沿例如圆形、弧形或螺旋形路径行进。

机械能量赋予源被优选地设置为施加具有足够强度来旋转槽内的粒丸床的脉冲分量，以使得当粒丸从入口行进到出口的过程中，基本上所有的粒丸都不时地到达床的表面且暴露于液化涂层材料的喷射。该设备还优选地包括用于调整脉冲强度、振幅、方向和/或频率的装置。

在本发明的一实施例中，至少一个附加挡板，且优选地一组纵向间隔开的挡板被设置在槽中位于入口和出口之间，以实现粒丸在槽内的滞留时间的均匀性的改善。

根据本发明的另一方面，一组空气孔形成在槽内，且封盖与槽协作以提供空气室。该封盖可位于槽之上或之下，风机连接到该空气室以使得空气流动穿过空气孔且穿过粒丸床。可选地，封盖可被设置以同时在槽之上和之下提供空气室。液化的涂层材料的喷射被引导朝向粒丸的同时，空气可流动穿过该床，且空气还可在涂层材料不被喷射时流动穿过该床。更适宜地，空气流动穿过槽中的粒丸床，且从粒丸床内部，从槽向外穿过空气孔。但是，空气还可以沿相反方向行进，即，穿过槽中的空气孔进入粒丸床。

这些空气孔可被并入到一个或多个中间挡板中，该挡板可被制造为中空。例如，涂覆设备可在槽的入口和出口之间包括至少一个附加的中空挡板。该附加挡板可具有面朝槽的入口和槽的出口的壁，且一个或两个壁可具有一组孔。与槽协作的封盖形成空气室，且连接到空气室的风机可被用于使得空气流动穿过中空挡板中的空气孔，且穿过粒丸床。更优选地，空气流动穿过粒丸床且向外穿过中空挡板中的空气孔。但是，如前述空气孔形成在槽的底部的实施例所述那样，空气可被致使沿相反方向流动。在前述实施例中，粒丸的循环受到槽的振动和空气的流动的影响。但是在中空挡板的情况下，空气水平或几乎水平地流动穿过空气孔，且对于粒丸的循环运动具有较少的影响。

在涂覆设备的优选实施例中，监控器被设置用于监控涂覆设备的操作的条件，且响应该监控器，控制器调节该设备的一个或多个操作参数。该可被调节的操作参数包括给料器发送要涂覆的粒丸到槽的速度、空气温度、空气流量、振动幅度、振动强度、振动频率、振动方向、液化涂层材料喷射速度和喷射压力。

不管槽是线性或是曲线的，例如圆形、弧形或螺旋形，机械能量赋予源被设置以施加脉冲分量给槽，该槽继而施加超过重力的力到粒丸床。脉冲分量被取向和时控，以使得槽中的粒丸床连续旋转，从而在粒丸从入口行进到出口个过程中基本上所有粒丸都不时地到达床的表面且被暴露于喷射的液化涂层材料。

当空气流被与振动组合使用时，还可包括监控器用于监控涂覆设备的操作的条件，以及控制器，响应该监控器，可被设置用于调节前述操作参数的一个或多个。

当使用空气流时，且特别是空气流具有影响粒丸床中的粒丸的运动的大致垂直的分量时，脉冲分量应施加力到粒丸床，该力超过由重力和流动穿过该床的空气施加的力的合力。再次地，脉冲分量应被取向和时控，以使得槽中的粒丸床连续旋转，从而在粒丸从入口向出口行进的过程中，基本上所有粒丸都不时地到达床的表面且暴露于喷射的液化涂层材料。

本发明的另一个，但是相关的方面是连续涂覆粒丸的方法。该方法包括连续执行的四个操作。粒丸在沿槽的长度的第一位置被连续供给到伸长槽中，且粒丸床被保持在槽中，该床连续第在槽中纵向移动。喷射的液化粒丸涂层材料在沿槽的长度的中间位置被引导朝向槽中的粒丸床。槽被振动以使得该床被基本上流化且粒丸床被致使旋转，从而在粒丸沿槽行进过程中基本上所有粒丸都被不时地暴露于喷射。涂覆后的粒丸越过槽中在与第一位置纵向间隔开的排出位置处的挡板被排出。涂覆后的粒丸在被排出时被收集。喷射的涂层材料被引导朝向粒丸床的那个中间位置位于第一位置和排出位置之间。

当槽的伸长是线性时，槽的振动可通过施加脉冲分量给槽作为绕平行于槽的伸长方向的轴线的力矩进行，该脉冲分量具有足够的强度来旋转槽中的粒丸床。

液化的粒丸涂层材料可通过一个或多个喷嘴而被朝向槽中的粒丸床喷射，该喷嘴位于距离粒丸足够远，使得涂层材料以部分干燥的状态到达粒丸从而涂层材料中的溶剂不破坏粒丸的表面。

为了使得粒丸在槽中的滞留时间更均匀，粒丸床可沿槽越过位于中间位置的附加挡板移动，或者越过一组纵向间隔的挡板。

为了最小化涂层材料的浪费，或有助于涂层材料的分布，空气还被优选地致使流动穿过粒丸床。空气可被致使流动穿过粒丸床或向内或向外穿过槽中的一组开口。这些开口可形成在一个或多个中空挡板中，该挡板位于沿槽的长度的中间位置处，且在这种情况下，穿过开口流动的空气可以是水平的或几乎水平的。且同样的，流动的空气可进入槽中，或从槽向外，穿过中空挡板中的一组开口。

涂覆过程的条件被优选地地监控，且一个或多个前述操作参数可响应被监控的条件而被自动地调节。

在药片的批量涂覆中，药品床可相对较深。但是，在本发明中，涂覆是连续的处理而不是批量处理。在连续的涂覆处理中，希望保持相对较浅的药片床。在本发明的优选实施例中，可通过把槽安装为向下倾斜以避免过度的床深度。即，槽可被安装为使得其出口端比其入口端低。通过采用合适的向下倾斜的程度，槽中的药片床的深度可被保持沿槽的长度基本上恒定。

在本发明的优选实施例中，还希望抛光槽的内表面，以使得其具有较小的粗糙度。非常顺滑的“镜面”光洁度，具有小于约0.05μm的平均表面粗糙度Ra，在旋转滚筒涂覆器中是典型的。但是，在振动槽的情况中，根据药片的摩擦系数，类似的光洁度可不具有足够的摩擦以实现可靠的药片床旋转。对于本发明的涂覆设备，使用具有从约0.2μm到0.8μm范围内的平均表面粗糙度对于各种药片已实现好的结果。

当空气被致使流动穿过粒丸床时，一个或多个操作参数可被响应监控的处理条件而被自动地调节。

相比传统的涂覆设备和方法，本发明具有很多优点，特别是其小规模化的能力、其可控性和其减少对于被涂覆的产品的破坏的能力。当涂覆设备规模被缩小时，减少的床深还可减少重量导致的对于产品的破坏。而且，利用本发明，批量处理涂覆段可被各种吞吐量的连续涂覆段代替，且连续涂覆段可与其它上游和下游连续处理段链接。

当结合附图阅读下面详细描述，从中可明白本发明的其它细节和优点。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的连续涂覆设备的示意性透视图；

图2是具有空气室的连续涂覆设备的槽的横截面视图；

图3是示出对应于图1的设备的连续涂覆设备的槽内的粒丸床与喷嘴的关系的示意图；

图4是具有中间挡板(intermediate weir)的振动槽的示意性透视图；

图5是与图2对应的，示出具有中空、穿孔的中间挡板的槽的替换实施例的示意性透视图；

图6是用于连续涂覆设备的监控和控制组件的示意图；

图7是水平振动槽的示意图，示出了槽和药片床之间的关系；和

图8是向下倾斜振动槽的示意图，示出了槽和药片床之间的关系。

具体实施方式

这里使用的术语“粒丸”包括固体或至少外表固体的口服药物剂型、维生素、糖丸、咀嚼胶、呼吸薄荷、动物饲料等。通常，由这里描述的方法和设备涂覆的所有的粒丸基本上具有相同的尺寸和组分。

图1的涂覆设备包括三个主要部分：给料器部分10、涂覆部分12和排出部分14。

给料器部分10可以是适于连续地把要涂覆的粒丸以规定的平均速度供给到期望位置的任意类型的机构。在图1中，给料器包括传送带16，粒丸18在传送带16上被传送到滑道20。给料器供给粒丸穿过滑道的速度可被调节，且在传送带的情况下，进给速度可通过控制连接到带驱动鼓如鼓22的驱动电机(在图1中未示出)来调节。给料器供给粒丸的速度不需要在较短的间隔内例如几秒内被适当限定。但是，该速度应能在较长的间隔例如一分钟内被恰当地适当限定，例如100粒丸每分钟。还可使用给料机构的各种替换形式，例如真空传送器、螺旋传送器、升降机、振动传动器和其它合适的传动器。

粒丸通过滑道20在优选的靠近槽的一个端部的位置落入伸长的振动的槽24中，该位置被称为槽“入口”。在图1中，入口被赋予标号26。槽可以是开口的，如图1，或可被封闭以使得如后面描述的那样形成空气室。在后一种情况中，入口是靠近封盖中的开口的位置，其可被控制或不被控制。挡板28设置在在出口位置处或“出口”30处，出口30与入口26纵向间隔，且优选地位于槽的与入口26相对的端部处。挡板具有上边缘32，粒丸越过该上边缘从槽排出到收集器34上，该收集器34可以是传送带或料斗的形式。图1中所示的挡板是扇形板的形式。替换地，可在槽的出口处使用斜坡，且这里使用的术语“挡板”包括斜坡和其它类似的障碍物，粒丸越过其可被排出。

挡板28的上边缘可以是水平的，或倾斜的，且不需要一定是直的。然而，不管其上边缘的形状，挡板都为槽内的粒丸床34建立最大高度。如将要描述的，通过槽的振动，床中的粒丸被充分地流化，即使得容易流动。因此，当粒丸被以给定速度供给到槽的入口时，该床缓慢地朝向出口移动，且粒丸被以基本上相同的速度从出口排出。由于发生振动，粒丸的流化床的上表面通常将被布置为关于水平面成约10到20度范围的角度，取决于各种因素，例如振动幅度、穿过该床的气流、粒丸的性质等。但是，在一些情况下，床的表面可达到45度或更大的角度。

槽24被沿其一侧40的一组弹性支撑件(图1中未示出)固定地支撑在框架38上。这些支撑件有效地建立沿槽边延伸且基本上平行于槽的伸长方向的枢转轴线。该枢转轴线，尽管优选地位于槽边，但是可以在槽内，或在槽上或槽下。

槽通过一组臂42、44、46和48连接到杆50，该杆50在与槽被枢转的那一侧相对的侧部上沿槽纵向延伸。杆50通过弹簧52被安装在框架上，且被连接到能量赋予源54，该能量赋予源54施加快速重复的机械脉冲给该杆。在所示的设备中，脉冲被垂直向上地施加到杆。但是，除了直接朝向槽的枢转轴线之外，脉冲可沿任意方向被施加，以使得脉冲被作为绕枢转轴线的力矩施加。

重复的脉冲必须具有足够的强度来流化槽中的粒丸床，且同时使得粒丸床旋转以使得粒丸连续地从床的下部循环到表面，然后返回到床的下部。由此脉冲必须足以克服粒丸床上的重力，并考虑穿过床的向上或向下流动的任意空气。杆50的运动通常将在0.1到5mm的范围内。当然，脉冲的强度不仅取决于它们的幅度，即杆50的运动范围，而且还取决于杆的运动的速度，即当绘制杆的运动的幅度对时间的图时，每个脉冲的前沿和后沿的斜度。粒丸床的旋转和流化不仅是受到脉冲的强度，而且是受到脉冲施加的频率的影响，其中该频率优选的是在约500至3500Hz的范围内。

能量赋予源54可以是任意的用于产生机械振动的机构，例如在转轴上安装有偏心配重的电马达，诸如电磁振动器这样的线性装置、伺服马达等。如果适当地同步，这些能量赋予源可以包括多个能量赋予单元。伺服马达是优选的，因为它们容易控制。

优选地，脉冲分量的一个或多个参数，例如强度、振幅、方向或频率是可调节的，且适当的调节装置可被包括作为能量赋予源的一部分。调节装置例如可以是电马达速度控制器、用于操作电磁振动器的电脉冲源、或任意的各种类型的同等调节装置。在方向调节的情况中，调节装置例如可以是用于移动能量赋予源自身或其输出轴或臂的机构，或用于调节由耦合到一起的两个或多个源提供的脉冲的相对幅度的机构，以调节合成脉冲的方向。调节装置可以被手动调节或自动调节，具有或不具有来自一个或多个用于监控涂覆操作的条件(例如涂层厚度、粒丸供给速度等)的传感器的反馈。

在槽的内侧上，光滑镜面光洁度，即，具有小于约0.05μm的平均表面粗糙度Ra的光洁度应被避免，因为，对于一些药片，这种光洁度不能展现足够的摩擦来实现可靠的药片床的旋转。对于本发明的涂覆设备，使用具有从约0.2μm到0.8μm范围的平均表面粗糙度Ra的槽，可实现用于宽范围的药片的良好结果。

喷嘴56和58被安装在框架上且被设置为把液化涂层材料以扇形喷射样式向下朝向在入口26和出口30之间的中间位置的槽中的粒丸床引导。扇形喷射样式优选地沿槽的方向相对较宽而沿槽的宽度方向相对较窄。

涂层材料可以是任意类型的已知涂层材料。在药片的情况下，例如，涂层材料可以是聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrollidone(PVP))或羟丙基纤维素(hydroxypropylcellulose(HPC))，与色素和例如二氧化钛(TiO2)这样的遮光剂在适当的介质(例如水或有机溶剂)中的组合，该介质在喷射到达粒丸床时部分地蒸发。

各种设备可被用于监控施加到粒丸的涂层的条件。在图1中，传感器60安装在框架38上位于粒丸床上方，关于槽内的粒丸床的行进方向位于第二喷嘴58的下游位置。传感器与监控器(图1中未示出)相关联，该监控器可以是用于监控粒丸上的涂层的厚度的分光计。来自分光计的反馈信号可被用于控制由给料器10供给未涂覆粒丸到槽的速度。涂覆设备中的其它条件例如温度和湿度可被监控，且涂覆厚度以及这些其它条件可被单独或组合使用，来控制操作参数，例如粒丸供给速度、振动幅度、振动强度(其取决于幅度和幅度改变速度)、振动频率、涂层喷射速度和喷射压力。其中空气被流动穿过粒丸床，空气的温度和流速也可响应一个或多个被监控的条件而被控制。

图2示出了一种根据本发明的涂覆设备，其中一组空气通道形成在槽中，且通过把槽与分别在槽上和下的封盖配合，上部和下部空气室形成。这些空气室被设置用于保持穿过空气通道和穿过槽中的粒丸床的空气的流动。

槽62是振动槽，支撑在类似于图1中的臂42-48的一组臂上。一个这样的臂64示出在图2中，且支撑在安装结构66上的一端处，该安装结构包括弹性杆68。臂64的相对端部70连接到类似于图1中的能量赋予源54的能量源(未示出)。

一组空气通道72形成在槽中。这些通道小于槽中的粒丸床74中的粒丸，且设置为使得大多数开口低于床的顶部。

槽设置有一对凸缘76和78，该凸缘沿其上边缘纵向延伸。弹性密封条80和82夹在各凸缘和夹紧条84和86之间，且在上封盖88和下封盖90的凸缘之间延伸。

上封盖88具有空气通道92，且下封盖90具有空气通道94。由于通过包括臂64的臂施加到槽的振动，粒丸床74被流化，臂绕在弹性杆68的位置处的轴线沿双头箭头96所指的方向上下振动。槽的运动充分流化粒丸床，且导致粒丸沿箭头98所指的旋转的路径循环。在图2所示的实施例中，空气穿过通道92进入上气室，向下穿过粒丸床74和通道72进入下气室，且向下穿过通道94和风机100离开。上下封盖不需要被完全密封，且在所示的实施例中，例如，其上安装着槽的臂延伸穿过下封盖90中的槽道。粒丸通过合适的气密出入口(airlocks，未示出)被供给到和从振动槽排出，例如，通过2002年7月9日的美国专利6416261中所示类型的旋转板式给料器，其披露内容通过引用合并于此。

穿过粒丸床的空气的流动提供了涂层材料的更均匀的分布和干燥，且减少了来自喷嘴例如喷嘴102的喷射的颗粒到大气中的损失。尽管在所示的实施例中，穿过粒丸床的空气的流动是通过从下气室由风机100向外抽吸空气保持，替换地，空气可被穿过通道92强迫进入上气室。在一些情况下，期望保持空气向上的流动，即穿过孔72进入槽中的粒丸床的空气的流动。在这种情况下，风机100可被设置为把空气穿过通道94吹入到下气室中，或风机可被用于把空气穿过通道92从上气室向外抽。在这些实施例的任一个中，流动穿过粒丸床的空气的温度和湿度可被控制，以保持适当的涂覆条件。

尽管优选的是具有上空气室和下空气室两者，但是在仅具有一个上空气室或下空气室的涂覆设备中也可以实现穿过粒丸床的空气流的优点。而且，尽管期望是，但是也不绝对必要的是，如果其中使用上空气室，设置气密出入口以供给粒丸到或从槽排出粒丸；如果涂覆设备仅具有下气室，气密出入口完全不必要。

如图3示意性所示，典型的槽104具有弧形截面。在这种情况下，弧被定心在中心线C(在图4中末端向上示出为点)上。粒丸越过挡板的上边缘从槽中的粒丸床排出。

当槽振动时，挡板保持流化的粒丸床的顶部基本上位于固定位置，以使得粒丸床的顶部的中心保持在固定高度H，该高度从槽的底部测量。如前所述，当振动发生时，床的顶部通常将与水平面成约10到20度范围的角度。但是，取决于槽的振动的强度和方向以及频率，槽中的粒丸的循环的样式，和其它因素例如气流和粒丸的性质，床的顶部可被设置为10到20度范围之外的角度。

如图3所示，床在静止时具有宽度W，该宽度沿横向于槽的伸长方向的方向测量。由于粒丸床在振动槽中被涂覆，而不是在传统的旋转滚筒中，喷嘴106或喷嘴的部分可位于筒108的上方，该筒在槽的弓形内壁被继续以形成完整的筒时形成。因此，即使在具有相对小横截面的粒丸床的涂覆设备中，也可以把喷嘴定位的离床的顶部足够远，使得喷射的涂层材料在到达粒丸床之前被充分干燥，从而涂层材料中的溶剂不破坏粒丸的表面和影响涂覆质量。

在弓形槽的情况中，从床的顶表面的中心和弧的延伸部108的垂直距离D是由方程D＝W²/4H得到。因此，喷嘴组件的部件可位于比从粒丸床的顶部的中心的距离D更大的距离处，即，超出槽的内壁的弧形延伸部。

图4中所示的槽110可被用在图1的涂覆设备中，或用在图2的涂覆设备中。该槽110在其一端部处具有排出挡板112，在相对端部处具有障碍物114，其高于排出挡板112，还具有一组中间挡板116。每个中间挡板的高度优选地小于排出挡板112的高度，且还优选地使得当槽被振动时每个中间挡板完全位于粒丸床的表面之下。中间挡板阻挡粒丸床的较低部分的纵向运动且改善了槽中的每个粒丸的滞留时间的均匀性。如图所示，可以使用单个中间挡板或多个中间挡板。

一个或多个中间挡板还可制造为中空或设置有孔阵列用作空气进出槽的通道。例如，如图5所示，槽118在其一端部处具有排出挡板120且在相对端部处具有障碍物122，该槽118形成有中间挡板124。中间挡板是中空的，形成在槽下沿横向于槽纵向方向的方向延伸的隧道126。挡板的壁128，其朝向槽的排出端部，更优选地但不是必须地，是垂直的或几乎垂直的，且具有空气通道的阵列。中间挡板的相对面(未在图5中示出)可具有类似的空气通道的阵列。图5的槽可被用在涂覆设备中，该设备具有上空气室、下空气室、或如图2那样两者都有。由于空气通道在挡板的垂直或几乎垂直的壁上，通过粒丸床的气流的速度的垂直分量较小且对于槽的振动导致的粒丸的循环仅具有可以忽略的影响。但是，气流可有效地维持均匀的涂覆条件。这里，如图2的实施例中，气流可被向内引导穿过空气通道，或从粒丸床向外穿过该空气通道。中空挡板还具有实现更均匀的滞留时间的优点，当然，可在槽中设置多个中空挡板。

在图6所示的控制系统中，分光计60(图1)对于从其下经过的粒丸床中的粒丸上的涂层的颜色敏感。该颜色是涂层厚度的函数。监控器130，例如分光计，响应传感器60，产生对应于涂层厚度的信号，且操作马达控制器132，该马达控制器继而控制伺服马达134的速度，该伺服马达操作粒丸给料器10。如果涂层变得太薄，粒丸到槽的供给速度可被降低，然后它们在槽中滞留时间将被增加。因此，可保持均匀的涂层厚度。

可使用其它监控特征件或控制器。例如，来自监控器130的信号除了或者代替控制粒丸供给速度，还可被用于控制振动速度或强度，或喷射速度。排气的温度和/或湿度还可被监控且用于控制操作参数或其组合，包括空气温度、湿度、喷射速度、以及粒丸供给速度，和槽振动速度或强度。如图6所示，控制器132还可接收来自空气温度传感器136和湿度传感器138的输入，且把控制信号发送到空气温度和湿度控制器140和喷射泵142。

尽管利用水平放置的涂覆设备的槽可实现满意的结果，通过沿粒丸沿槽行进的方向向下倾斜，以使得槽的出口端低于入口端，粒丸床的深度可被设置得沿槽的长度更均匀，由此降低床的最大深度。如图7中所示，在水平槽的情况中，粒丸床144的深度从槽的入口端146向出口端148逐渐降低。槽中的粒丸床的形状受到粒丸供给速度、槽的振动、由于粒丸和槽的内壁之间的摩擦导致的阻力以及重力的影响。因此，粒丸床的表面从槽的振动幅度最大的那侧向槽的相对侧，且还从入口端朝向出口端向下倾斜。在向下倾斜的槽的情况中，如图8中所示，其中出口端150比入口端152低，粒丸床的表面从槽的振动较大的那侧朝向相对侧向下倾斜。但是，粒丸床的表面沿槽的长度方向的倾斜度大致与槽的向下倾斜的角度相同。因此，粒丸床的横截面沿着槽的长度保持近乎恒定，且粒丸床在靠近槽的入口端处没有过深，于是可实现粒丸的更均匀的涂覆。当然，粒丸床的深度的均匀性依赖于槽的入口端处的粒丸供给速度。因此，槽的倾斜的程度应与粒丸供给速度匹配。因此，粒丸应以一速度供给，该速度保持粒丸床的表面大致平行于槽的伸长方向。

可对上述设备和方法进行各种其它修改。例如，尽管槽可以是如图1中所示为开口，或如图2所示设置有上空气室，作为替换，槽可以是被振动的封闭沟槽的下部。该封闭沟槽甚至可具有圆形横截面，如果足够大，喷嘴不是太靠近粒丸床。但是，在多数情况下，且特别是设备被以适于连续涂覆相对较小量的粒丸例如处方药的规模构建时，如果槽是封闭沟槽的下部，该沟槽将具有非圆形形状，具有垂直地伸长的横截面。

尽管上述的连续涂覆设备包括线性槽，各种替换结构是可能的。例如，槽可具有类似于1963年8月6日授权给H.L.Podmore等人的美国专利3100088的振动磨的超环面结构(toroidal configuration)，该专利通过引用合并于此。在该情况下，如H.L.Podmore等人所述，由中心定位的马达上的偏心配重赋予超环形容器的脉冲将导致容器内的粒丸在沿槽的长度行进时的循环运动。另一例子是一种结构，其中涂覆设备包括一组振动槽，这些振动槽一个位于另一个上，且设置为使得粒丸被从上槽供给到下一槽，且粒丸床在各个槽中沿交替方向行进。又一槽结构，也可使用例如1991年11月26日授权给Charles E.Heitmiller的美国专利5067431中的弧形结构或螺旋形结构。

可对所述发明进行上面的修改和其它各种修改而不离开其由所附权利要求限定的范围。

Claims (24)

1.一种粒丸的连续涂覆设备，包括：

伸长的槽，具有沿槽的伸长方向彼此分开一纵向距离的入口和出口；

给料器，用于把要被涂覆的粒丸在靠近入口的位置连续地供给到槽内，且由此在槽内建立粒丸的床，当粒丸由给料器供给时，其沿着槽纵向地行进；

设置在槽内靠近出口的挡板，该挡板具有一边缘，当给料器将要被涂覆的粒丸供给到槽时，粒丸越过该挡板的边缘而被排出，且在槽内建立粒丸床的最大高度；

至少一个喷嘴，设置在槽内的粒丸床的最大高度上方，每个喷嘴被设置为引导液化的涂层材料在槽的入口和出口之间的中间位置处朝向槽内的粒丸喷射；

机械能量赋予源，连接到槽用于振动该槽，且由此保持其中的粒丸床处于流化状态，同时旋转该床，以使得当粒丸沿槽行进时，基本上所有的粒丸暴露于液化涂层材料的喷射，

其中，槽的伸长是线性的，该槽在平行于其伸长方向的轴线上被枢转，且机械能量赋予源在与枢转轴线横向隔开的位置处连接到槽，且设置为施加脉冲分量到槽作为绕该轴线的力矩，这些脉冲分量具有足够的强度来旋转槽内的粒丸床，以使得粒丸从入口行进到出口的过程中，基本上所有粒丸都不时地到达床的表面并暴露于液化涂层材料的喷射。

2.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，该设备包括用于调整脉冲分量的由强度、振幅、方向和频率组成的参数组中的至少一个参数的装置。

3.如权利要求1所述的连续涂覆设备，包括位于槽中在入口和出口之间的至少一个附加挡板。

4.如权利要求1所述的连续涂覆设备，包括位于槽中在入口和出口之间的一组纵向间隔开的挡板。

5.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，一组空气孔形成在槽中，且包括与槽协作的封盖以提供空气室，且风机连接到该空气室以使得空气流动穿过空气孔且穿过粒丸床。

6.如权利要求5所述的连续涂覆设备，其中，风机被设置为使得空气流动穿过槽中的粒丸床，且从粒丸床内部，从槽向外穿过空气孔。

7.如权利要求1所述的连续涂覆设备，包括：在槽的入口和出口之间的至少一个附加挡板，该附加挡板是中空的且具有面朝槽的入口和槽的出口的壁，且附加挡板的至少一个壁具有一组空气孔，与槽配合的封盖用于提供空气室，且连接到空气室的风机可被用于使得空气流动穿过空气孔且穿过粒丸床。

8.如权利要求7所述的连续涂覆设备，其中风机被设置为使得空气流动穿过槽中的粒丸床，且从粒丸床内部，从槽向外穿过附加挡板中的空气孔。

9.如权利要求1所述的连续涂覆设备，包括监控器，用于监控涂覆设备的操作条件，和控制器，该控制器响应该监控器调节该设备的参数组中的至少一个参数，该参数组包括给料器供给要涂覆的粒丸到槽的速度、空气温度、空气流量、振动幅度、振动强度、振动频率、振动方向、液化涂层材料喷射速度和喷射压力。

10.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，机械能量赋予源被设置以施加脉冲分量给槽，该脉冲分量施加超过重力的力到粒丸床，该脉冲分量被取向和时控，以使得槽中的粒丸床连续旋转，从而在粒丸从入口行进到出口的过程中基本上所有粒丸都不时地到达床的表面且被暴露于喷射的液化涂层材料。

11.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，一组空气孔形成在槽中，且包括与槽协作的至少一个封盖以提供空气室，且风机连接到该空气室以使得空气流动穿过空气孔且穿过粒丸床，且包括监控器，用于监控涂覆设备的操作条件，和控制器，该控制器响应该监控器调节该设备的参数组中的至少一个操作参数，该参数组包括给料器供给要涂覆的粒丸到槽的速度、空气温度、空气流量、振动幅度、振动强度、振动频率、振动方向、液化涂层材料喷射速度和喷射压力。

12.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，一组空气孔形成在槽中，且包括与槽协作的至少一个封盖以提供空气室，且风机连接到该空气室以使得空气流动穿过空气孔且穿过粒丸床，且其中，机械能量赋予源被设置以施加脉冲分量给槽，该脉冲分量施加超过重力和流动穿过床的空气所施加的力的合力的力到粒丸床，其中该脉冲分量被取向和时控，以使得槽中的粒丸床连续旋转，从而在粒丸从入口行进到出口的过程中基本上所有粒丸都不时地到达床的表面且被暴露于喷射的液化涂层材料。

13.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中伸长的槽的出口端低于入口端，由此槽沿槽内的粒丸的行进方向向下倾斜。

14.如权利要求1所述的连续涂覆设备，其中，槽具有与所述粒丸床中的粒丸接触的内表面，且其中，所述内表面具有从0.2μm到0.8μm范围内的平均表面粗糙度Ra。

15.一种连续涂覆粒丸的方法，包括：

在沿槽的长度的第一位置连续供给粒丸到伸长槽中，且由此保持在槽中的粒丸床连续地在槽中纵向移动；

引导液化粒丸涂层材料在沿槽的长度的中间位置朝向槽中的粒丸床喷射；

振动所述槽，由此同时流化设置在其中的粒丸床，使得粒丸床旋转，从而在粒丸沿槽行进过程中基本上所有粒丸都被不时地暴露于喷射；和

收集越过槽中在与第一位置纵向间隔开的排出位置的挡板被排出的涂覆后的粒丸，喷射被引导朝向粒丸的床的所述中间位置位于第一位置和排出位置之间。

16.如权利要求15所述的方法，其中，槽的伸长是线性的，且槽的振动通过施加脉冲分量给槽作为绕平行于槽的伸长方向的轴线的力矩实现，该脉冲分量具有足够的强度来旋转槽中的粒丸床。

17.如权利要求15所述的方法，其中，液化的粒丸涂层材料可通过喷嘴而被朝向槽中的粒丸床喷射，该喷嘴位于距离粒丸足够远处，使得涂层材料以部分干燥的状态到达粒丸从而涂层材料中的溶剂不会破坏粒丸。

18.如权利要求15所述的方法，其中，粒丸床沿槽越过槽中的至少一个附加挡板移动，该附加挡板与在排出位置的挡板纵向间隔开。

19.如权利要求15所述的方法，其中，除了位于排出位置处的挡板，粒丸床被沿槽越过槽中的一组纵向间隔开的挡板移动。

20.如权利要求15所述的方法，其中，在液化的粒丸涂层材料的喷射被引导朝向粒丸床的同时，空气被致使流动穿过粒丸床。

21.如权利要求15所述的方法，其中粒丸床越过槽中的至少一个中空挡板沿槽移动，该中空挡板与排出位置处的挡板纵向间隔开，且其中，在液化的涂层材料的喷射被引导朝向粒丸床的同时，空气被致使流动穿过粒丸床且从槽向外穿过中空挡板中的一组开口。

22.如权利要求15所述的方法，其中，涂覆过程的条件被监控，且，响应被监控的条件，至少一个操作参数被响应该被监控的条件而被自动调节，该操作参数包括给料器供给要涂覆的粒丸到槽的速度、空气温度、空气流量、振动幅度、振动强度、振动频率、振动方向、液化涂层材料喷射速度和喷射压力。

23.如权利要求15所述的方法，其中，液化的粒丸涂层材料的喷射被引导朝向粒丸的床的同时，空气被致使流动穿过粒丸床，其中至少一个操作参数响应被监控的条件而被自动调节，该操作参数包括给料器供给要涂覆的粒丸到槽的速度、空气温度、空气流量、振动幅度、振动强度、振动频率、振动方向、液化涂层材料喷射速度和喷射压力。

24.如权利要求15所述的方法，其中，伸长的槽的出口端低于入口端，由此使得槽沿槽中的粒丸的行进方向向下倾斜，且其中，在所述第一位置处连续供给粒丸到槽中的过程中，粒丸被以一速度供给，该速度保持粒丸床的表面平行于槽的伸长方向。

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