CN102574150A - 用于涂覆批量物品的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于涂覆药片或其它物品的系统，包括：用于保持物品的料床的伸长盘；涂料释放系统，包括沿所述盘线性设置的多个独立控制的喷涂区域；以及，用于沿着盘分散所述物品以使所有所述物品的整个表面暴露于所述喷雾的装置，。对控制器进行编程以操作系统，从而通过区域地控制涂料液的分配，并且可选择地，通过控制溢流板的有效高度和系统的倾斜度控制物品在盘中的分散和其释放来发起用以涂覆初始物品负载的批量模式启动序列、连续或关闭序列。

Description

用于涂覆批量物品的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于使用液基涂料涂覆诸如药片或糖块的批量物品的设备、系统和方法。更具体地，本发明涉及通过将涂层液从高架喷嘴分配至放置于盘子、鼓轮或类似物中的物品的料床上而对该物品进行涂覆。

背景技术

用于涂覆诸如食用药片的物品的系统，典型地是将加压和雾化的涂料液，例如挥发性液体(其内溶解或悬浮有涂料成分)分配至物品的料床上。涂料液通过一个或更多喷嘴分配至物品的料床上，该料床置于盘上，该盘可包括可旋转的鼓轮或类似物。为了完全涂覆物品，可以摇动、搅动或移动所述料床，以使料床内的所有物品暴露于涂料喷雾中。例如，所述盘可以快速往复运动，或者对于可旋转的鼓轮而言，其可以被转动，以翻转所述料床，并使物品的所有表面完全暴露于喷雾的喷嘴。涂料液的挥发性成分通过例如将加热的气流引导至或者穿过所述底部而被蒸发。为此目的，所述盘或鼓轮可包括穿孔，以允许气流从其通过。所述系统可以封装于例如机柜的壳体中，以避免涂覆过程中的有害气体、微粒和其它副产品释放到环境中。涂覆系统可以配置为以批量模式工作，或者根据更多的当前系统，以连续模式工作，或者选择批量或连续模式中的一种方式工作。对于后者，提供伸长的盘或鼓轮，物品被分配至盘的第一端部。通过例如转动或者移动盘或鼓轮驱使物品朝着相对的端部运动，同时继续将未涂覆的物品引入盘或鼓轮的第一端部。当物品顺着盘的纵长方向向下运动时，涂料液被分配至批量物品的料床上。涂料在各个药片上固化，然后将完全涂覆过的物品从盘或鼓轮的相对端释放。

涂覆系统，尤其是用于涂覆药物产品的系统的重要目的是均匀性和控制涂层厚度的能力，这由药片的增重决定。同样地，物品不应加工得过度粗糙，以减少处理过程中的破损、剥落和其它对物品的破坏。还期望减少涂覆加工过程中的产品损耗，例如通过减少或消除涂覆操作的启动和关闭阶段未涂覆产品的出现，尤其是对于连续涂层工艺和系统。

连续涂覆系统对大规模操作是有利的，因为它能够为物品提供大容量和高效处理。但是可能难以提供在启动和关闭工序期间以最小损耗运转的连续涂层工艺。在连续涂料机的启动和关闭期间可能难以保持涂层的一致性和均匀性。一个解决方案是提供涂覆系统，该系统能够在启动阶段以“批量”模式运转，随后在持续运转期间调至“连续”模式。但是，该系统仍然需要在效率方面进行改进并减少损耗的产生。

连续涂覆系统的实例记载于本发明人先前的专利申请(申请号为11/911,498)中，其内容通过引用的方式并入于此。

发明内容

根据一方面，本发明涉及一种用于涂覆诸如食用药片的批量物品的设备，其包括下面的元件：

a)伸长盘，其可以封装于机柜内，用于保持所述物品的料床，所述盘包括用于接收未涂覆物品的第一端部和释放已涂覆物品的相对的第二端部，

c)用于将涂料输送至盘中物品料床上的涂料输送系统，所述涂料在一系列独立的控制区域中被输送，这些区域沿着所述盘的纵向方向分布，

d)用于连续或批量地将物品引入所述盘中的送料机，

e)用于在盘中分配物品以将其暴露于涂料并将物品从盘的第一端部运送至第二端部的装置，以及，

f)与所述涂料输送系统、送料机和用于分配物品的装置可操作地联接的控制器。控制器在用于启动和关闭序列的批量模式中操作所述装置，其中，控制所述涂料输送系统以在各个所述区域中将不同量的涂料输送给所述盘上的物品的料床。选定启动序列期间所输送的涂料量，以实质上仅完全涂覆位于设置在第二端部的区域中的物品，同时选定在所述关闭序列中输送的涂料量，以实质上完全涂覆整个物品的料床。控制器还以连续模式操作系统，在该模式下，送料机连续地将物品引入第一端部并从第二端部释放，同时连续地将涂料输送给所有所述区域内的物品。

涂料分配系统适用于以喷雾的形式将涂料释放至物品的料床。优选地，涂料以液体形式释放，该液体包括悬浮或溶解于其中的涂料，但是可以预期到，可以使用其它的涂料释放形式。在这里，所释放的涂料喷雾被称为“涂料液”，“涂料液”被广泛地定义为包括包含在任意合适的可涂覆于物品的载体中的涂料物质。所述分配系统包括加压涂料液源。该系统可包括机柜内线性排列的喷嘴，这些喷嘴通过导管连接至液体源，其中，通过控制气体压力和/或涂料液的流动而实现对喷嘴的独立控制。

本发明可进一步包括机柜支撑结构件，用于支撑机柜并沿着其位于第一位置(在该位置处，盘基本上水平)和第二位置(在该位置处，所述盘朝向所述第二端部向下倾斜)之间的伸长轴，以及中间位置选择性地倾斜机柜。支撑结构件与促动器相关联，该促动器通过选择性地提升或降低机柜的端部而产生倾斜。

盘可以包括用于在所述机柜中转动的安装有轴颈的鼓轮，所述装置进一步包括用以转动所述鼓轮的驱动装置，其中，用以分散物品料床的所述方法包括所述鼓轮的转动。

另一方面，所述设备包括设置于鼓轮远端端部的溢流板，以在所述鼓轮内保持具有选定深度的所述物品的料床。溢流板安装至机柜，以在鼓轮转动的过程中保持静止，这使得当鼓轮转动时，溢流板保持在鼓轮的底部，由此形成固定位置的挡板，用于将具有选定深度的物品料床保持于鼓轮内。在连续操作过程中，当料床深度超过有效的溢流高度时，鼓轮内的物品如越过障碍一样溢出溢流板。溢流板通常为月牙形状，其下缘呈半圆形，其半径基本上与鼓轮半径相等。溢流板形成为部分圆锥体，从鼓轮向外伸出。可以通过围绕一与鼓轮的伸长轴同轴的轴转动来调节溢流板相对于鼓轮的位置，由此调节溢流板相对于鼓轮的有效高度。当溢流板被调节到与鼓轮底部接近的位置时，其相对于鼓轮内的物品有效地具有最大的溢出高度。溢流板转动远离这一位置时，它的有效溢出高度下降，以降低由溢流板所保持的料床的高度。溢流板可以转动至选定的转动位置，然后相对于所述机柜固定在所述选定位置中，以在鼓轮中保持具有选定深度的料床。可以使溢流板转动进入非阻碍位置，在该位置处，溢流板不阻碍药片从鼓轮中释放。溢流板的配置提供面向鼓轮内部向外倾斜的内表面。该表面的倾斜有助于物品从鼓轮释放，并减小物品滞留在鼓轮和溢流板之间的接合处的风险。

所述设备可以进一步包括一排单独控制的热源，用于将加热气体传输至所述机柜中并限定分离的加热区域，这些加热区域沿所述机柜的长度线性设置，用于干燥和/或固化所述物品，所述热源与所述控制器可操作地联接并响应于所述控制器，用于在所述区域中的选定区域内选择性地使用加热气流。多个支路阀和支路导管可与所述热源相关联并受控于所述控制器，以关闭所述热源中的选定热源的方式将气流从所述热源导入所述支路导管中的相应导管中而不进入所述机柜中。

根据另一方面，本发明涉及一种用于将涂料涂覆至药片或其它以批量加工的物品的方法，包括以下步骤：

a)提供一种设备，所述设备包括：用于保持所述物品的料床的伸长盘，所述盘包括相对的第一和第二端部；用于在沿所述盘线性设置的多个单独控制的喷涂区域内分配涂料至所述物品的涂料输送系统；以及，用于沿所述盘分散所述物品以使所有所述物品的全部表面暴露于所述涂料的分散系统；以及，

b)以下述任意一种方式选择性地操作所述设备：i)用于启动或关闭序列的批量模式，其中，控制所述涂料输送系统以在所述区域的各区域中将不同量的涂料输送给所述盘上的物品的料床，或ii)连续模式，其中，物品被连续地引入盘的第一端部并从盘的第二端部释放，同时连续地在所有所述区域内使用喷雾。选定在所述启动序列中输送的涂料量，以实质上仅完全涂覆位于所述第二端部的区域中的物品，同时选定在所述关闭序列中输送的涂料量，以实质上完全涂覆整个所述物品的料床。

优选地，不同量的涂料输送包括：在所述区域内以不同的持续时间输送所述喷雾。启动序列可以包括：循序驱动用于从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐延长的涂料输送持续时间输送喷雾的所述喷涂区域，并且可选择地，提供在其间驱动所有所述喷涂区域的持续时间。关闭序列可以包括：循序驱动用于从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐缩短的涂料输送持续时间输送喷雾的所述喷涂区域，以完全涂覆盘中的所有物品，然后从盘中释放物品。

另一方面，盘是可沿其伸长轴倾斜的，以选择性地朝向其第二端部倾斜，并且控制器被配置为按照下面顺序操作所述设备：

(a)加载阶段，其中，所述机柜倾斜，并且所述盘填装有用于批量涂覆的负载物品。

(b)启动序列，其中，所述机柜为水平，激活分散装置以将料床均匀地暴露于涂料，并且所述涂料以分层的方式被分配至盘中的物品上。在该初始阶段的随后的阶段中，在所有区域中分配涂料。每一个区域在前一区域被激活后的选定持续时间后被激活，使得从盘的第二端部至第一端部的物品逐渐接收更多的涂料。在启动序列完成时，位于第二端部的区域中的物品被完全涂覆并准备释放，同时位于第二端部的上游处的物品涂覆有逐渐减少的涂料，并需要在释放前涂覆逐渐增大剂量的涂料。选定序列中每一个阶段的持续时间，使得在完成启动阶段且在所有区域中启动分散系统时，物品一从盘中释放就被完全涂覆。

(c)连续涂覆序列，其中，将连续的物品流分配至盘中，激活分散装置，并且倾斜所述机柜以便于物品从第一端部运动至第二端部并且便于它们从盘中释放。在该阶段，沿所述盘的整个长度在所有区域内分配涂料。

(d)可选择地，提供批量模式关闭序列，其中，停止输送物品至盘并停止分散液体，并且机柜倾斜回到水平位置。随后，激活分散系统以将盘中的物品暴露于涂料液。逐区循序分配液体，该分配顺序实质上与启动序列相反，使得盘的第二端部处的区域中的物品(其中已经以较前面区域中的物品更长的持续时间暴露于涂料喷雾中)以最短的持续时间接收涂料喷雾，并且在第一端部的物品以最长的持续时间接收涂料喷雾。选定序列中每一步骤的持续时间，使得在关闭序列结束时，盘中的所有物品已完全被涂覆。通过倾斜盘以将涂覆过的药片负载从盘中释放而结束关闭阶段。

可选择地，盘可以被倾斜至更陡的第三倾斜位置，用于在启动阶段的开始更加有效地分散盘中的物品和/或在关闭阶段的最后一步中释放物品。

再另一方面，控制器控制上述的溢流板的位置，以便在以上步骤过程中控制料床深度。在所有步骤(但不包括可选择的关闭阶段的最后一步)中根据选定的量设置溢流板，以部分地阻挡盘。在可选择的关闭阶段的最后一步中，当溢流设置在非阻挡位置时，物品完全从盘中释放。

所述设备可进一步包括用于输送加热气体至所述机柜中以接触所述物品的热源阵列，所述阵列包括沿所述机柜的长度线性设置的多个加热区域。所述区域的位置上实质等同于由涂料输送系统所限定的区域。所述热源与所述控制器可操作地联接并响应于所述控制器，用于选择性地和顺序地将加热气流应用于沿着所述盘的纵向方向设置的选定区域。每个热源可包括支路导管和支路阀，其中，当所述热源关闭时，气流从热源进入所述支路导管而不被导入所述机柜内部。可以对控制器编程，以控制热源和支路导管的运转，使得加热的空气被输送至机柜中。

优选地，这里所描述的设备和方法提供了低的或者基本上零损耗的操作模式。当溢流板包括这里所描述的半圆锥形配置时，能够更加减少损耗。也可以在圆筒形盘的第一端部设置具有类似配置的半圆锥形挡板，以进一步降低损耗。降低损耗的另一个方面是与药片送料设备相关联的截流阀，该截流阀靠近盘设置，以减少可能滞留在药片送料机内的药片数量。

在本说明书中，除非上下文中另外明确解释地，诸如“水平”、“垂直”等的方向参数被理解为包括偏离绝对含义。同样，尺寸和其它类似的参数和数值被理解为仅描述本发明的实例而不用于限制本发明的范围，除非特别声明。下面所给出的详细说明仅用于示出本发明的一个实施例而不用于限制其范围。

术语“物品”和“药片”宽泛地涉及适于在工业操作中通过摇动或搅动这种物品的料床同时将其暴露于喷雾中而批量涂覆的相对小的物品。适合的物品包括但不局限于药品或其它可食用的药片、药丸、锭剂、药片、颗粒等。可以理解到：这些术语可以交换地使用，并且除非另外特别说明，这些术语被用于具有宽泛的含义。

附图说明

图1是根据本发明的设备的等距视图，其中，机柜的内板被移除以示出内部组件；

图2是图1中设备的侧视图；

图3是所述设备的一部分的透视图；

图4是所述设备的后端口的透视图；

图5是所述后端口的正视图；

图6是所述设备的溢流板部分的正视图；

图7是所述溢流板的透视图；

图8是所述后端口的侧视图；

图9是所述后端口的透视图，示出了其中的溢流板；

图10是所述后端口的透视图；

图11是前(近端)端口的透视图；

图12是所述前端口的进一步透视图；

图13是前挡板的进一步透视图；

图14是前挡板的侧视图；

图15是所述设备的内部的示意图，特别示出了喷嘴和由其产生的喷雾模式；

图16a至16f描述了示出本系统的操作的流程图；

图17A至17E是所述设备的示意图，其示出了各种操作模式下的系统。

具体实施方式

机柜和鼓轮结构

参考图1-3，设置有用于封装某些系统组件于其内的伸长的机柜10。机柜10包括带有由固定的且可开启的面板14，16组成的表面的刚性框架。在图1和2中，机柜10示出为移去了面板以示出内部结构的开启的框架。当关闭时，机柜有效地密封，由此机柜的内部形成密封的环境，以防止气体、微粒等在正常的操作压力下从机柜内部溢出，除非如下面所讨论的，通过排放口排出。机柜包括具有在其间延伸的伸长轴的近端端壁18和远端端壁20，以及垂直侧壁22、水平顶壁24和水平底壁26。

可旋转的、水平设置的鼓轮30封装于机柜10内，并在端壁18和20之间延伸。鼓轮30形成用于支撑片剂床的盘，如下面所讨论地。鼓轮30在机柜10内沿纵向方向在端壁18和20之间延伸，并包括具有在其间延伸的伸长中轴的近端32和远端34。鼓轮30具有供鼓轮围绕其中轴转动的轴颈。鼓轮包括刚性框架40，其支撑穿孔的管状鼓轮壁(未示出)。穿孔具有用以有效地容许气流穿过鼓轮壁，同时保持药片或其它小的物品在鼓轮内被涂覆的尺寸。穿孔的尺寸基于设备所期望的用途而设置，例如设置为可以在鼓轮内加工的物品的尺寸。鼓轮30由电动机或其它速度可控的驱动装置可旋转地驱动，该驱动装置(未示出)通过驱动轮、皮带或其它驱动装置可操作地连接至鼓轮30。鼓轮30的旋转有效地在鼓轮内分发药片，并且还“搅拌”片剂床以使药片的所有表面暴露于顶部的喷头。本领域技术人员会理解，除了旋转的鼓轮，还可以使用其他分散方法鼓轮实现这些功能，包括传递其它形式的运动，比如往复运动。

机柜10在底表面上由包括一排支柱、支架等的支撑组件的支撑结构件所支撑。在远端，支撑结构件包括一对长度可变化的支柱44，其设置为靠近于机柜的远端拐角。支柱44实质上不承重。在近端处设置有可延长的承重支撑件46，其位于机柜的中线上。额外的长度可变的非承重支柱48位于机柜的近端拐角处。一对长度固定的承重中间支柱50位于机柜的相对侧面，介于近端支柱和远端支柱之间。每一中间支柱50包括：向下延伸的支架52，与地面接触的支座54，介于支架部和支座部之间的枢轴接头56。枢轴接头使得支座54保持与地表的固定，同时使得支架52和机柜10整体向前部和后部方向倾斜。

近端处的可延长支撑件46构成套管式可伸缩组件，该组件可选择性地以无限可调节的方式延伸或收缩。支撑的延伸和收缩由任意合适的促动器60实现，包括气动或液压连杆、机械千斤顶或其它已知的用于延伸或收缩这一类型的拉伸支撑构件的装置。在所描述的实施例中，支撑件包括未被示出、但是常用的靠气源供给的气动连杆。支撑件的末端位于承重支座62内，承重支座62固定于或倚靠于底表面上。支撑件的气动或其它驱动装置60如下文所述可操作地连接至中心控制器100，，以使支撑件以受控的方式伸长或收缩。

机柜10可以通过近端支撑件46的延伸或收缩向前部或后部方向倾斜。支撑件46的延伸提升了机柜的前端，如图12A所示，由此使机柜朝向机柜的远端向下倾斜。如将在下文详细描述地，选定朝向远端的倾斜角，以促使药片或其它物品在鼓轮内从其近端向远端移动。在这里所描述的实施例中，机柜可在从水平至在机柜的长度上方倾斜大约6英寸(即：大约16-20英尺)的范围内倾斜。当机柜倾斜时，四个拐角支柱伸长或收缩，由此保持与地面的接触。拐角支柱实质上不承重，并主要设置为隔开机柜的下侧。

机柜10的近端端壁18包括伸出的圆柱形入口端口66，详细见图11和12。入口端口66的内部与鼓轮的内部相通，用于将未涂覆的物品引入鼓轮30的内部。入口端口66包括圆柱形壁68和铰接的端部面板70，该面板开启以容许清理、维护和对鼓轮30和机柜10内部的其它操作。未涂覆的物品通过圆柱形壁内的开口72被引入至入口端口中。使用进给输送带系统(未示出)以受控的方式分发物品，该系统设置于鼓轮30的水平面之上，以容许物品通过重力进料而引入鼓轮中。进给输送带为常用类型，例如申请人先前的申请号为11/911,498的专利申请中所描述的。未涂覆的物品通过管道76从输送带进给至入口端口(entry port)内，该管道与设置于进口端口(inlet port)中的内部斜槽相通，以将药片直接供给至可旋转的鼓轮中。

截流阀78设置在管道内以选择性地阻止药片流动进入鼓轮内。阀78可位于沿管道的任何方便位置处，优选地邻近或靠近其下部，管道在该位置处进入入口端口。阀78包括蝶阀，该蝶阀响应于中心控制器。如将在下文详细讨论地，一旦启动关闭程序，截流阀78将阻止杂散微粒进入壳体。挡板120(下文详细描述)安装在端口66中，以将片剂床保持在鼓轮中。

如图4-10中详细示出地，出口端口80设置于机柜的远端处，具有与进口端口类似的伸出的圆柱形构造。出口端口包括圆柱形壁82和可开启的面板84，以提供进入鼓轮和机柜内部的通道。面板84通过由上、下水平臂部86a和86b构成的铰链架铰接至壁82，臂部86a和86b固定于面板的相对的上、下部。臂部通过邻近于机柜10拐角安装的铰链杆88铰接至机柜10。铰链杆88容许臂部86围绕由铰链杆限定的垂直轴向外摆动，由此使面板离开出口端口向外摆动。当开启时，面板由机柜移开一定距离以便于进入。门口面板还包括容许观察鼓轮和机柜内部的窗口。

排放斜槽90自出口端口80的最下部延伸。斜槽90与端口80的内部相通，并配置为使得从鼓轮30排放进入端口80的涂覆过的物品进入排放斜槽以从系统中移除。被排放的物品可以存放在合适的容器中，或可选择地，进入下游处理操作，以进一步加工、包装等。

可旋转的溢流板94设置在出口端口80内。如图6至9中更详细示出地，正视图中，溢流板94包括弧形的、大体为新月形的结构。如附图7、8和9中最佳示出地，安装为自鼓轮30向外伸出的溢流板94为部分圆锥体，即：移去其内尖端的、中空的圆锥体的径向部分，。溢流板94的外部边缘为圆形段，其半径基本上与鼓轮相同，使得溢流板可与鼓轮30的结构相配合。溢流板94的内表面96面向鼓轮内部并从鼓轮内部向外倾斜。溢流板94安装至出口端口，用于相对于机柜旋转，其中溢流板可以选择性地设置在一系列相对于机柜的旋转位置中。在设备的标准操作过程中，当鼓轮转动时，溢流板94保持静止位置。可以通过围绕与鼓轮30的中心轴同轴的轴转动溢流板而调节溢流板94的旋转位置。选择性地调节这一位置，以如下文描述的那样在系统的各种模式下操作系统，并能有效地用于改变鼓轮内片剂床的深度。安装支架从溢流板的后表面延伸，其包括一对通过臂部110连接的偏置的水平轴109和111。臂部110具有垂直于轴109和111的伸长轴。轴109自溢流板94向远端延伸。轴111延伸穿过后面板84中的密封开口，并具有与鼓轮30的中心旋转轴同轴的中心轴线。轴111安装有轴颈，用于围绕其轴线旋转，由此使得溢流板94以围绕由其几何中心限定的圆形作弧线运动的方式旋转，由此容许溢流板相对于鼓轮30旋转而不会使其外围边缘相对于鼓轮表面发生偏转。

设置溢流板94使其被配置为弧形的外边缘118略微设置于鼓轮的内部，或与鼓轮30的后边缘接触。在如附图9所示的最低位置处，溢流板94的边缘的位置对应于鼓轮壁的最下部。可以围绕鼓轮的轴沿任意方向旋转溢流板94，由此有效地改变其相对于鼓轮30内的片剂床的溢出高度。边缘118由低摩擦材料，例如聚四氟乙烯(Teflon^TM)构成，以避免鼓轮表面相对于固定的溢流板94移动时的拖曳和磨损。

如图9中所示，溢流板94有效地沿远端方向伸出。溢流板94的倾斜的内表面96被配置为使得当片剂床因鼓轮30的旋转而“搅动”时会维持片剂床内药片的自由循环或“上涌”。甚至对于移动至溢流板94与鼓轮30相连的区域内的药片也产生这种药片循环。这种倾斜的表面可以避免在现有技术的结构中存在的缺点，现有技术结构中，药片可能滞留在溢流板与鼓轮壁相连的地方。这样，药片实际上被陷入溢流板的底部内，因此不完全暴露于涂料喷雾中。相反，本发明的倾斜设计支持鼓轮旋转时药片的循环，使得陷入溢流板和鼓轮连接处并保持未涂覆的药片的部分减少。利用溢流板向外倾斜的结构，当鼓轮旋转时，所有或基本上所有药片暴露于涂层喷雾中。

如图13和14中详细示出地，药片保持挡板12安装至位于鼓轮30近端的系统的某一位置处，并被配置为与溢流板94相对。挡板120有效地包括与溢流板94的相同的结构，但是安装在相对于机柜固定、不可旋转的位置。挡板120以类似于溢流板的方式部分地设置于鼓轮内部，并沿近端方向从鼓轮向外伸出。挡板120以类似于远端的溢流板的方式与鼓轮的内表面接触，并同样地设置有低摩擦的外部表面122，在该外表面处，挡板的边缘与鼓轮内部接触。挡板120被配置为以不可调节的方式将片剂床保持在鼓轮内部。

区域喷雾系统

如图15所示，通过喷雾喷嘴阵列140将涂料液分配至鼓轮30内的片剂床130上。喷嘴140独立受控，以将雾化形式的涂料液分配至一连串的喷涂区域142a、b和c中，使得输送至每个区域内的液体如下文更详细描述的那样独立受控。喷嘴阵列由在使用期间设置于鼓轮30内部的伸长支架146支撑。具有美国专利申请号11/911,498中所描述的类型的支架146可从鼓轮30中被移除，以用于清理、维护等。

一排喷雾喷嘴阵列140被安装至每个支撑件。这些喷嘴包括任何适合的喷嘴或用于将液体喷洒至片剂床上的喷雾输送装置。在目前的实施例中，喷嘴包括施力克(Schlick^TM)喷雾喷嘴，配置为输送雾化的涂料喷雾。喷雾喷嘴在清理、维护等时是可移除的。用于生成雾化喷雾的涂料液和空气(或其它气体)的供给通过软管(未示出)被进给至喷嘴，该软管在压力下将控制量的液体输送至喷嘴。输送至喷嘴的涂料液和加压空气的比率受响应于中心控制器的阀的控制。如图15中示意性所示地，喷嘴被配置为单独地或成对地释放液体。液体以锥体142的形式被释放至片剂床130上，在相邻的喷雾锥体之间具有最小的重叠，以提供由喷雾器所限定的区域喷雾模式。喷雾锥体覆盖片剂床的整个长度。喷雾喷嘴可以并排成对设置，以完全覆盖片剂床的宽度。

喷雾的释放模式限定鼓轮30内以线性排列的一连串区域142a、b和c。这些区域实质上为非重叠的。系统被配置为以可调节的方式选择性地输送喷雾至片剂床，同时喷雾被输送至所有区域或所述区域中的选定区域。

区域加热系统

如图1和2中所示，在沿机柜长度的一连串的加热区域中，热空气供给导管阵列170释放加热的空气至机柜中。如图1所示，尽管可以根据机柜的长度和每个区域的期望长度设置任意数量的供给导管和相应的加热区域，但设置有四个这样的导管170。加热区域可以对应于喷涂区域，或者可替代地，可以设置相对于喷涂区域更少或更多数量的加热区域。供给导管170连接至普通的歧管172，其提供加压的加热气流。加热空气供给的压力、温度和其它参数由设备需要执行的涂覆操作所需的参数确定。每个供给导管170连接至设置于机柜上游的支路分流导管174。供给导管设置有支路阀176，其控制通过导管的气流，同时阀响应于中心控制器。当导管处于支路模式中时，阀切断通过供给导管的加热空气的供给，并分流气流至分流导管中，气流如下文描述地那样排入排气歧管中。在这种方式中，通过非支路导管保持恒定的气流。每个导管170包括扩口的下段180，下段180开口于机柜10内。导管170被配置为沿着机柜的整个长度提供加热的气流至机柜内部。优选地，导管与由喷雾喷嘴位置所限定的喷雾释放导管对准，使得能够以区域的方式完全控制喷雾的释放和加热，其中，在沿着机柜长度上的一连串分离的区域中既进行喷雾也进行加热。

通过使加热的气流穿过鼓轮30的壁中的穿孔，流经或至少部分经过片剂床，并进入机柜的下部中的这种配置来维持通过鼓轮30的气流。然后气流被送入排气导管阵列中，排气导管通向普通的集气室，用于将气流排放至空气处理系统(未示出)。

控制系统

如通过图16a-f中的流程图的形式所描述地，设备的操作由中心控制器100控制，其可以包括：含有计算机编程媒介的个人计算机(PC)，用以配置控制器100，以控制设备的各种元件以及相关元件。通过包括光学或常用电缆、无线传输或任意适合合适的形式的数据传输线或装置的任何便利的信号传输装置，控制器100接收和传输信号至系统元件和相关元件。控制器100初始地设置有预定的系统参数，该参数包括：盘或鼓轮内药片的最佳或期望的负载尺寸(其可以随系统是否以批量或者连续模式运转而改变)，由涂覆操作产生的目标增重，以固体占溶液重量的百分比表示的涂料溶液固体含量，通过系统的目标药片生产率，以及目标涂覆效率，其被确定为附着于药片的全部被分配的涂料材料的百分比。

控制器还设置有反映操作条件的数据，其基于先前的试验或其它确定该操作数据的方法而被预先确定。这些操作条件包括：

(a)每个喷涂区域的开启和关闭模式期间喷雾时间的持续时间指标；

(b)在开启和关闭模式期间每个喷涂区域中所应用的涂料溶液的总容积；

(c)在系统运转期间每个喷涂区域内药片的增重指标；

(d)在系统运转期间涂料溶液的最大流动率。

控制器还在实时、持续的基础上接收操作数据，包括以下：

(a)药片送料速率；

(b)入口空气温度；

(c)入口气流动速率；

(d)盘的差动压力；

(e)溢流板的旋转位置；

(f)鼓轮的旋转速度；

(g)鼓轮和机柜的角度偏角；

(h)进给至喷雾喷嘴的空气供给的雾化气压；

(i)模式气压；

(j)涂料溶液的最大流动速率；

(k)露点温度。

控制器被配置为根据图16a-f中所示出的流程图，至少基于上述信息而操作系统元件。作为对以上所描述的输入的响应，控制器控制的系统操作参数包括：

(a)药片的进给速率

(b)用于喷雾器的开/关控制和喷雾速率调制的气压

(c)涂料合成物输送至喷雾器的速率

(d)热气供给的气流量和温度，包括支路导管的控制

(e)机柜的倾斜角度

在启动和关闭模式期间，控制器控制药片截流阀的操作并循序控制喷雾器喷嘴和热空气导管的操作，以采用逐层方式实现对这些输入的有序输送。

本领域技术人员会理解：控制器的编程可以以一般地惯用方式，根据已知方法实施，以实现这里所描述的包括图16a-f的流程图的操作模式。

以“零损耗”模式操作

这里所描述的系统被配置为根据“零损耗”的操作模式操作，其中，特别在启动和关闭序列期间，药片的损耗最小或基本上为零。药片的损耗通常产生于未涂覆或部分涂覆的药片，其必须被分离出来并丢弃，导致额外的费用和环境影响。可以理解：术语“零损耗”包括最小损耗的产生。“零损耗”模式一方面由溢流板94的结构与具有类似结构的相对的挡板120的组合来提供，其中，相对的板在相对的方向上离开鼓轮内部向外倾斜。这一结构有助于药片在鼓轮内的循环，在循环中，片剂床130与各个板接触，由此在远端端部将所有的或基本上所有的药片暴露于涂料喷雾中。与此相反，已发现在现有的设计中，端部板相对盘基本垂直，这会导致一些片剂床实际上滞留在盘与溢流板之间的接合处，这样的片剂床所带的药片无法暴露于顶部的喷雾中，由此无法被完全涂覆。同样，喷雾器被配置为释放锥形喷雾，其沿着片剂床完全延伸，包括片剂床紧靠溢流板的位置，由此确保在这一位置的药片被喷雾完全涂覆。

另外，“零损耗”模式涉及根据下文所描述并如图16a至f的流程图和图17a-e中的示意图所描绘的启动和关闭序列的系统操作。

启动序列

在开始启动序列之前，确定如上文所描述的操作数据和参数，并计算上文所描述的操作条件。在启动序列期间，采用批量模式操作系统，以涂覆初始药片负载。

a)向下倾斜机柜10(其可包括最大的倾斜位置)，设置针对最大溢出高度的溢流板94，并开始旋转鼓轮；

b)以初始药片负载填充鼓轮30，其中，选择向下倾斜机柜和转动鼓轮用以分散初始负载，以沿所述鼓轮形成具有大致均匀深度的片剂床，使用溢流板94连续地阻挡由鼓轮的第二端部的释放；

c)将机柜/鼓轮置平

d)以预定的第一持续时间在所有所述喷涂区域内释放涂料液，以向所有所述初始负载涂覆部分涂料；

e)循序关闭开始于鼓轮的第一(入口)端部并终止于第二(释放)端部的喷涂区域，其中，以逐渐延长的持续时间从第一端部至第二端部使用所述喷雾，并且在第二端部的物品被完全涂覆。对于所有区域，每一次循序关闭的持续时间是相等的。在启动序列结束时，鼓轮填充有片剂床，其中，药片在释放端的喷涂区域中被完全涂覆，并在朝向入口端的区域中逐渐减少涂覆。这时候，可以使用连续涂覆模式。

连续涂覆模式

启动序列之后，系统采用连续涂覆模式操作。对于这一阶段：

a)将机柜(包括鼓轮)倾斜至中间倾斜位置处，以助于药片朝向释放端移动，并且旋转鼓轮，以翻滚和分散片剂床。

b)以选定速率将连续的未涂覆药片流进给至鼓轮中。

c)溢流板被设置于选定的中间位置，以容许药片溢出溢流板，用于在保持选定的片剂床深度的同时释放药片。

d)激活所有喷涂区域，由此从鼓轮处释放的药片被完全涂覆。以期望运行的整个持续时间保持该连续模式。可选择地，在运行期间可以通过调节机柜倾斜、药片的进料速率、喷雾速率或溢流板位置的任意组合随意地调节处理速率或者其它参数。

关闭序列

a)停止在第一端部引入未涂覆的药片，并通过设置针对最大溢出高度的溢流板并并将机柜提升至水平位置而停止从鼓轮释放药片。

b)循序关闭开始于第二(释放)端部并终止于第一端部的喷涂区域。采用对于每一区域具有相等持续时间的一系列步骤完成该循序关闭。选定在每一区域中分配喷雾的总体持续时间，使得在该步骤结束时，整个片剂床被完全涂覆。在这一步骤的过程中继续旋转鼓轮，并持续整个关闭序列。

c)药片从所述第二端部释放。这一步骤可以通过将机柜倾斜至其最大的向下位置并将溢流口设置于非阻挡位置中来实现，由此释放所有药片。

在上述序列中，可以控制加热系统，以仅将热空气输送至机柜中那些主动接收喷雾释放的区域内至。

将鼓轮的选择性的倾斜与上述其它变量的控制相结合，使得在启动和关闭序列期间高效率使用喷雾，以助于达到“零损耗”的目标。

前面所述已构成了对本发明特定实施例的说明。但是，本领域技术人员会理解：前述说明不限制本发明的整体范围，而是仅用于解释其特定的模式或实施例。在阅读了作为整体的本发明的说明书，包括权利要求书之后，本发明的整体范围对于本领域的技术人员将会显而易见。同样地，本领域的技术人员将会理解：这里所描述的某些特点、元件或组件可以用其等同物替换，而不会从实质上改变本发明的性质或操作。发明人希望在容许的范围内将所有这些等同物归入本发明的组成部分。

Claims (28)

1.一种用于涂覆药片或其它批量物品的设备，包括：

a)用于保持所述物品的料床的伸长盘，所述盘包括用于接收未涂覆的物品的第一端部和用于释放已涂覆的物品的相对的第二端部，所述第一端部和第二端部限定其间的伸长轴，

b)用于将涂料输送至所述盘中物品上的涂料输送系统，其中，在一系列沿所述盘纵向分布的独立受控的区域中输送所述涂料，

c)用于连续或批量地将物品引入所述盘内的送料机，

d)用于在盘中分散物品以使所述物品暴露于所述涂料并将所述物品从盘的第一端部传送至第二端部的装置，以及

e)与所述涂料输送系统、送料机和用于分散物品的装置可操作地联接的控制器，所述控制器被配置为选择性地以以下模式操作设备：i)用于启动或关闭序列的批量模式，其中，控制所述涂料输送系统以在所述区域的各个区域中将不同量的涂料输送给所述盘上的物品的料床，其中，选定在所述启动序列中输送的涂料量，以实质上仅完全涂覆位于设置在所述第二端部的区域内的物品，并且选定在所述关闭序列中输送的涂料量，以实质上完全涂覆所述物品的整个料床；或ii)连续模式，其中，物品由送料机连续地引入第一端部内，并从第二端部释放，同时将所述涂料连续地输送给所有所述区域内的物品。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述不同量的涂料的输送包括在所述区域内以不同的持续时间输送所述喷雾。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为通过循序地驱动所述喷涂区域，从而从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐延长的涂料输送持续时间输送喷雾来提供所述启动序列，并被配置为选择性地提供在其间驱动所有所述喷涂区域的持续时间。

4.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为通过循序驱动所述喷涂区域从而从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐缩短的涂料输送持续时间输送喷雾来提供所述关闭序列，以完全涂覆盘中的所有物品，随后从盘中释放物品。

5.如上述权利要求1-4中任一项所述的设备，还包括位于所述第二端部处的溢流板，其相对于所述盘的位置可调节，以将具有选定深度的所述物品的料床保持于盘内，其中，所述控制器进一步被配置为在使得溢流板在启动、关闭和连续模式期间至少部分阻挡盘的位置与用于在关闭序列之后从盘中释放已涂覆的物品的非阻挡位置之间调节所述溢流板。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述盘包括鼓轮，且所述溢流板包括与鼓轮同轴安装的圆锥体部分，并且所述圆锥体部分从鼓轮向外伸出，所述溢流板被安装至机柜，以在鼓轮转动期间保持静止，并且所述溢流板是关于其轴可调节的，以调节其有效的溢出高度。

7.如权利要求1-6中任一项所述的设备，还包括用于封装所述盘的机柜，被配置为沿所述盘的伸长轴选择性地倾斜所述机柜的机柜支撑件，以及，与机柜支撑件关联以实现所述倾斜的促动器，并且其中，所述控制器被进一步配置为驱动所述机柜支撑件，以在盘内选择性地分散物品，其中，盘在启动和关闭序列的至少部分期间被置平，并且在连续模式过程中，并且可选择地，在启动序列的开始和关闭序列的终止时朝向盘的第二端部倾斜。

8.如权利要求1所述的设备，其中，通过所述盘提供所述用于分散物品的装置，所述装置包括用于转动的、安装有轴颈的鼓轮以及用于转动所述鼓轮的驱动装置，其中，通过鼓轮的转动实现盘内药片的分散。

9.如权利要求1-8中任一项所述的设备，还包括：用于封装所述盘的机柜，以及用于输送已加热气体至所述机柜内并限定沿所述机柜的长度线性设置的、用于干燥和/或固化所述物品的分离的加热区域的可单独控制的热源阵列，所述热源是与所述控制器可操作地联接的，并响应所述控制器，用于在所述区域中的选定区域内选择性地使用已加热的气流。

10.如权利要求9所述的设备，还包括与所述热源关联并由所述控制器控制的多个支路阀和支路导管，凭借所述控制器关闭所述热源中的选定热源将气流从所述热源引导至所述支路导管中的相应导管内而不进入所述机柜。

11.用于将涂料涂覆于药片或其它批量物品的方法，包括以下步骤：

a)提供一种设备，所述设备包括：用于保持所述物品的料床的伸长盘，所述盘包括相对的第一和第二端部，其中，所述物品在所述第一端部被引入所述盘内并从所述第二端部被释放；用于在沿所述盘线性设置的多个单独控制的喷涂区域内分配涂料至所述物品的涂料输送系统；以及，用于沿着盘分散所述物品的分散系统，其中所有的所述物品的全部表面暴露于所述涂料；以及

b)以下述任意一种方式选择性地操作设备：i)用于启动和关闭序列的批量模式，其中，控制所述涂料输送系统以在所述区域的各区域中将不同量的涂料输送给所述盘上的物品的料床，其中，选定在所述启动序列中输送的涂料量，以实质上仅完全涂覆位于设置在所述第二端部的区域中的物品，同时选定在所述关闭序列中输送的涂料量，以实质上完全涂覆所述物品的整个料床，和ii)连续模式，其中，物品被连续地引入盘的第一端部内并从盘的第二端部被释放，同时在所有的所述区域内连续使用喷雾。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述不同量涂料的输送包括：在所述区域内以不同的持续时间输送所述喷雾。

13.如权利要求12所述的方法，其中，启动序列包括：循序驱动用于从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐延长的涂料输送持续时间输送喷雾的所述喷涂区域，并且可选择地，包括提供在其间驱动所有所述喷涂区域的持续时间。

14.如权利要求12所述的方法，其中，关闭序列包括：循序驱动所述喷涂区域，从而从盘的第一端部至盘的第二端部以逐渐缩短的涂料输送持续时间输送喷雾，以完全涂覆盘中的所有物品，然后从盘中释放物品。

15.如权利要求11所述的方法，其中，在启动序列中操作设备包括通过以下步骤将涂料涂覆至初始物品负载上：

a)驱动所述分散系统，

b)利用所述初始物品负载装载所述盘，

c)分散所述物品，以沿着所述盘形成具有大体上均匀的深度的料床，以及，

d)在所有所述喷涂区域中以预定的第一持续时间释放涂料，以将部分涂料层涂覆至整个所述初始负载，并且循序关闭开始于盘的第一端部并终止于所述第二端部的所述喷涂区域，其中，以逐渐延长的持续时间从第一端部至第二端部涂覆所述涂料，并且物品在第二端部被完全涂覆。

16.如权利要求11所述的方法，其中，在关闭序列中操作所述设备包括：停止在第一端部引入未涂覆的物品，循序关闭开始于所述第二端部并终止于所述第一端部的所述喷涂区域，并从所述第二端部释放所述物品。

17.如权利要求12所述的方法，其中，所述喷涂区域具有相等的长度，并且对于所有的所述区域，启动或关闭序列中的任意一个的所述持续时间是相等的。

18.如权利要求11-17中任一项所述的方法，其中，所述设备还包括溢流板，其可以在用于部分阻挡所述盘的第二端部以保持盘内物品的具有选定深度的料床的第一位置与非阻挡的第二位置之间调节相对于所述盘的位置，以及，用于从所述第一端部至所述第二端部向下倾斜所述盘的系统，并且其中，所述启动序列包括：在所述第一位置放置所述溢流板，将所述物品的负载引入所述盘的第一端部内，朝向第二端部向下倾斜所述盘，以分散所述物品的负载，以沿着所述盘形成具有大体上均匀的深度的料床，然后将所述盘置平到水平位置，同时使用所述喷雾，并且其中，所述连续模式包括：向下倾斜所述盘，同时使用所述喷雾，选定所述向下倾斜，以在所述第一端部连续地引入所述物品并从所述第二端部释放时沿所述盘形成具有大体上均匀的深度的料床。

19.如权利要求18所述的方法，还包括关闭序列，其包括停止从所述连续模式将物品引入所述盘内，将所述盘置平，循序关闭开始于所述第二端部并终止于所述第一端部的所述喷涂区域，以完全涂覆盘内的所有物品，并通过将所述溢流板设置在所述第二位置并向下倾斜所述盘以从所述盘中释放所有所述物品来从盘中释放所述已涂覆的物品。

20.如权利要求11-19中任一项所述的方法，其中，所述设备还包括：封装所述盘的机柜，用于输送已加热气体至所述机柜中以在所述喷涂区域的选定喷涂区域内干燥和/或固化所述物品的热源阵列，以及与所述热源关联的多个支路导管和支路阀，所述方法还包括选择性地控制所述热源的步骤，其用于与所述区域的相应区域内的液体释放的激活协同在所述区域的选定区域内释放已加热的气体，并用于驱动所述支路阀以将气流从所述热源的非释放热源引导至所述支路导管中而不进入所述机柜。

21.一种供用于涂覆药片和其它批量物品的设备使用的溢流系统，其中，所述设备包括机柜、机柜内的可转动的鼓轮和用于在所述鼓轮内沉积所述物品的料床的装置，所述系统包括：大体上为半月形的溢流板，所述溢流板具有半圆形的边缘和半圆锥形的结构，用于在被安装于鼓轮的端部时从所述鼓轮向外伸出，所述系统还包括与所述溢流板啮合的支架，用于将溢流板安装至所述机柜，由此将溢流板放置在鼓轮的端部，以有效地充当挡板，从而将片剂的料床保持在鼓轮内，并且其中，溢流板可相对于机柜保持在静止位置，所述静止位置是可调节的，以调节挡板的有效高度。

22.一种用于将涂料涂覆至药片或其它批量物品的设备，包括：用于保存所述物品的料床的伸长盘，所述盘包括相对的第一和第二端部，其中，所述物品在所述第一端部引入所述盘内并从所述第二端部释放；涂料释放系统，包括沿所述盘线性设置的多个单独控制的喷涂区域，用于将涂料分配至所述物品上；用于沿着盘分散所述物品的分散系统，其中所有所述物品的整个表面暴露于所述涂料；以及，包括编程媒介的控制器，其中，控制器被配置为依据下面的顺序控制设备：

a)用于涂覆初始物品负载的批量模式启动序列，包括：激活所述分散系统，用所述初始物品负载装载所述盘，分散所述物品以沿所述盘形成具有大体上均匀的深度的料床，在所有所述喷涂区域内以预定的第一持续时间释放涂料，以将部分涂料层涂覆至整个所述初始负载，然后循序关闭开始于盘的第一端部并终止于所述第二端部的所述喷涂区域，其中，以逐渐延长的持续时间从第一端部至第二端部涂覆所述涂料，并且物品在第二端部被完全涂覆；以及，

b)通过以下方式以连续模式循序操作所述设备：在所述盘的第一端部连续地引入额外的未涂覆的物品，激活所有所述喷涂区域，从盘的第一端部至其第二端部分散所述物品，并从第二端部释放已完全涂覆的物品。

23.如权利要求22所述的设备，其中，所述控制器被配置为提供在关闭序列中操作所述设备的进一步的步骤，其包括：停止在第一端部引入未涂覆的物品，循序关闭开始于所述第二端部并终止于所述第一端部的喷涂区域，并从所述第二端部释放所述物品。

24.如权利要求22所述的设备，其中，所述喷涂区域具有相等的长度，且所述控制器被配置为提供所述喷涂区域的循序激活，所述激活开始于初始区域，然后对于每一后续区域，在从激活紧前一个被激活区域的预定持续时间后进行后续激活，并且其中，所有所述区域的所述持续时间是相等的。

25.如权利要求22所述的设备，其中，所述喷涂区域具有相等的长度，且所述控制器被配置为提供所述喷涂区域的循序关闭，所述关闭开始于初始区域，然后对于每一后续区域，在从关闭紧前一个被关闭区域的预定持续时间后进行后续关闭，并且其中，所有所述区域的所述持续时间是相等的。

26.如权利要求22-25中任一项所述的设备，还包括：溢流板，在用于部分地阻挡所述盘的第二端部以保持盘中所述物品的选定深度的料床的第一位置与非阻挡的第二位置之间调节溢流板相对于所述盘的位置；以及，用于从所述第一端部至所述第二端部向下倾斜所述盘的系统，且其中，所述控制器被配置为在启动序列中提供以下步骤：在所述第一位置放置所述溢流板，将所述物品的装载引入所述盘的第一端部中，以选定的第一向下角度倾斜所述盘以分散所述物品的装载，以沿所述盘形成具有大体为均匀的深度的料床，然后将所述盘置平到水平位置，同时涂覆所述喷雾，并且在连续模式中提供以下步骤：向下倾斜所述盘，同时涂覆所述喷雾，当在所述第一端部连续地引入所述物品并在所述第二端部释放时，选定所述向下的倾斜以实现沿所述盘的具有大体上均匀的深度的料床的形成。

27.如权利要求26所述的设备，其中，控制器被配置为提供关闭序列，所述关闭序列包括：停止将物品从所述连续模式引入至所述盘中，将所述盘置平，循序关闭开始于所述第二端部并终止于所述第一端部的所述喷涂区域，以完全涂覆盘内的所有物品，并通过在所述第二位置放置所述溢流板并向下倾斜所述盘而从所述盘中释放所有所述物品来从盘中释放所述已涂覆的物品。

28.如权利要求22-27中任一项所述的设备，还包括封装所述盘的机柜，用于输送已加热气体至所述机柜中以在所述喷涂区域中的选定区域内干燥和/或固化所述物品的热源阵列，以及，与所述热源关联的多个支路导管和支路阀，其中，控制器被配置为提供以下进一步的步骤：选择性地控制所述热源，以与所述区域的相应区域内液体释放的激活协同在所述区域的选定区域内释放已加热的气体；以及，驱动所述支路阀以将气流从所述热源的非释放热源引导至所述支路导管中而不进入所述机柜。

Images