CN108697583B - 多流体注射泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于将预定体积的多种流体分配到共同位置的泵和使用泵来输送这样的多种流体的方法。泵包括一个或多个第一注射筒单元，每个第一注射筒单元包括第一柱塞和第一柱塞在其内部滑动的第一室。第一入口通道流体连接到每个第一注射筒单元的第一室并且被配置为容纳第一流体。泵还包括一个或多个第二注射筒单元，每个第二注射筒单元包括第二柱塞和第二柱塞在其内部滑动的第二室。第二入口通道流体连接到每个第二注射筒单元的第二室并且被配置为容纳第二流体。

Description

多流体注射泵
技术领域
本发明涉及一种流体注射泵。特别地，本发明涉及一种能够以预定体积泵送多种流体的流体注射泵。本发明进一步涉及一种用于填充具有多种流体的软胶囊的旋转模头(rotary-die)封装工艺的流体注射泵。
背景技术
软胶囊通常通过旋转模头工艺生产，这在以下文献中详细描述：Ebert,W.R.于1977年10月发表于《制药技术》中的“软弹性明胶胶囊：独特的剂型”；Stanley,J.P.发表于由Lea和Febiger出版的《工业药学的理论与实践》(Lachman，Lieberman和Kanig，编辑)第三版中的“软明胶胶囊”；以及专利号为1,970,396、2,288,327和2,318,718的美国专利，这些文献的教导通过引用整体并入本文。简而言之，在典型的旋转模头工艺期间，将由明胶水溶液产生的两个软凝胶带引导至封装机的反向旋转成形辊。在它们的表面上，这些成形辊具有由凸缘环绕的凹部(腔体)。两个带被加热至低于其熔点的合适温度，并在凸缘的作用力下彼此熔合以形成胶囊。由此形成的胶囊通过封装机的填充楔中的细通道利用填充物质配剂(dose)。然后通过在凸缘之间夹紧来将配剂的胶囊从带上切下。
借助于精确计量泵(注射筒型计量泵)来执行将填充物质配剂到软胶囊中，该精确计量泵与往复式位移机属于相同的通用类别。根据胶囊的体积，计量体积的填充物质在一个或多个脉冲中通过填充楔由泵输送到胶囊。产生的胶囊膨胀到泵送浪涌(surge)迫使填充物质进入到胶囊中的程度。虽然早在1935年就描述了这种泵送原理，但是泵和填充楔的设计到目前为止基本保持不变。
在传统的旋转模头工艺中使用的一种典型的泵4在图1中示出。填充物质(流体)被储存在罐1中。泵4具有多对注射筒3，其中每对注射筒3往复操作(即，每对注射筒的两个柱塞彼此往复滑动)，以通过管5将填充物质泵送到填充楔。每个注射筒3将计量体积的填充物质输送到管5中，管5将填充物质传递到胶囊。填充楔包括：分配器6，其用于将填充物质分配到适当的楔形孔；转向阀机构7，其用于通过允许填充物质流动到楔或将其转向回到罐1来控制填充物质的供给；管组件板8，在管组件板8上竖立设置有与多个管5连接的管；以及喷嘴段2，其被集成在填充楔中。喷嘴段2将填充物质供给到胶囊。进一步地，至少一个返回管9被插入在分配器6、转向阀机构7和罐1之间，以用于将未使用的填充物质返回到罐1。该泵4虽然具有多对注射筒3，但是可以仅将一种填充物质从相同的罐1泵送到楔以填充到胶囊中。
最近开发了少数具有改进的软胶囊封装功能的泵。US2014/035388公开了一种用于利用电磁致动机构填充软胶囊的泵送系统。泵送系统包括用于储存治疗或非治疗组合物的容器、低压泵、高压泵、用于治疗或非治疗组合物的供给管线以及利用治疗或非治疗组合物填充软胶囊的一个或多个喷嘴/注射器。泵送系统还具有剂量测量装置，该剂量测量装置包括电磁线圈、具有出口通道的壳体以及限定连接到容器的入口通道的连接器部件。壳体形成内室，该内室与入口通道和出口通道流体连通。活塞可移动地布置在壳体的内室中以往复运动，其中壳体具有用于通过电磁线圈对活塞电磁致动的铁磁致动部件。
专利号为8,651,840的美国专利公开一种用于制造软胶囊的注射筒泵。泵包括开关主体和形成容纳空间的注射筒主体。开关主体具有液体吸入孔和液体注射孔，两者都与容纳空间连通。注射筒主体具有用于容纳柱塞杆的通道，以及紧密压配到开关主体以形成密封表面的旋转开关。柱塞杆在通道中线性地往复运动，使得容纳空间周期性地达到容量的最大值和最小值。旋转开关的结构在液体吸入孔和液体射孔的打开状态和关闭状态之间转换，这基本上没有填充物质的泄漏。在注射筒泵的正常操作期间，填充物质与润滑油的混合和溶解最小，从而提高装载量的精度并消除润滑油对填充物质的污染。
这些改进的泵仍然具有一个共同的缺点，即，限于仅将一种流体泵送到楔以注射到软胶囊中。它们不适于以预定体积将多种流体输送到相同的胶囊。
存在能够输送多种液体的若干种泵。例如，专利号为8,951,023的美国专利公开一种用于以基本相同的流速将多种不同的流体连续地输送到位置的泵送系统。泵送系统包括多个隔膜泵，其中每个隔膜泵能够处理不同的流体。泵送系统还具有：多个出口，其中每个出口连接到各个隔膜泵的端口；以及用于检测隔膜泵的室中的流体的压力的传感器。隔膜泵可以各自在不同压力下操作以适应具有不同粘度的流体，从而确保每种流体的需要的流速。
US2010/0111721公开一种双活塞泵设备，其包括具有一对间隔开的细长活塞孔的泵底盘组件、具有马达驱动端以及可旋转地安装到所述底盘组件以绕螺杆旋转轴线旋转的另一部分的导螺杆轴、以及与导螺杆轴螺纹配合以在第一位置和第二位置之间沿着其螺杆旋转轴线纵向地往复移动的活塞驱动构件。驱动构件具有一对间隔开的活塞轴，每个活塞轴分别具有各个活塞头部分，该活塞头部分随着驱动构件在第一位置和第二位置之间沿着导螺杆轴被驱动而在分配状态和抽吸状态之间可滑动地容纳在底盘组件的各个活塞孔中。泵设备还具有防旋转装置，该防旋转装置在泵底盘组件和驱动构件之间配合，以基本上防止驱动构件相对于泵底盘组件的旋转位移。
专利号为4,381,180的美国专利公开一种适于泵送两种流体的双作用双隔膜泵。泵包括安装在连接和致动隔膜的可往复杆上的可调节盘构件。这些盘交替地接合先导阀的延伸轴以移动阀并重新导向加压流体流动通过其中。隔膜后方的加压流体受压而流动到滑阀。当往复杆上的盘接合先导阀时，滑阀由先导阀轮转(cycle)。每个泵半部具有设置成承载两个单向阀的外壁构件、用于阻止向内流动到室的一个阀以及用于阻止来自室的流动的一个阀。
专利号为4,563,175的美国专利公开一种多注射筒泵，其包括泵壳体，其中有用于容纳两个或多个注射筒的两个或多个安置凹部以用于将诸如一种流体中的营养元素和另一种流体中的药物物质的两种或多种不同的物质静脉内输送到患者。泵还具有在泵壳体中由电源供电的对应的多个驱动机构，该驱动机构与位于泵壳体中的两个或更多个注射筒中的每一个连接，以便以受控的速率移动注射筒柱塞以填充和排空注射筒。驱动机构可单独操作和控制，以用于以不同的速率操作并独立地控制注射筒中的每一个的排空速率。注射筒的排出端口连接到各个排出管，排出管又通向Y形连接器，该Y形连接器具有连接到通向患者以静脉输注各个物质的单个管的共同出口。
然而，这些泵虽然能够连续泵送两种或更多种流体，但是不适于以预定体积输送这些流体，因此不适于诸如用于生产软胶囊的封装工艺的应用。
发明内容
本发明提供一种注射筒型泵，当在旋转模头封装工艺中使用时，该注射筒型泵能够以预定体积，可选地始终以恒定的比例将多种流体泵送到诸如软胶囊的共同位置。在流体不适于在被泵送到共同位置之前被预混合的情况下，该泵特别有利。
在一个方面，本发明提供一种泵，其用于分配预定体积的至少第一流体和第二流体，泵包括：一个或多个第一注射筒单元，每个第一注射筒单元包括第一柱塞和第一柱塞在其内部滑动的第一室；第一入口通道，其流体连接到每个第一注射筒单元的第一室并且被配置为容纳第一流体；一个或多个第一排出端口，每个第一排出端口流体连接到对应的第一注射筒单元的第一室，其中每个第一注射筒单元可操作以经由第一入口通道容纳第一流体并在对应的第一柱塞在对应的第一室内滑动的每个循环的情况下经由对应的第一排出端口分配对应的第一预定体积的第一流体；一个或多个第二注射筒单元，每个第二注射筒单元包括第二柱塞和第二柱塞在其内部滑动的第二室；第二入口通道，其流体连接到每个第二注射筒单元的第二室并且被配置为容纳第二流体；一个或多个第二排出端口，每个第二排出端口流体连接到对应的第二注射筒单元的第二室，其中每个第二注射筒单元可操作以经由第二入口通道容纳第二流体并在对应的第二柱塞在对应的第二室内滑动的每个循环的情况下经由对应的第二排出端口分配对应的第二预定体积的第二流体，使得一个或多个第一注射筒单元和一个或多个第二注射筒单元可以与流体地配置为将第一流体和第二流体输送到一个或多个共同位置的一个或多个第一排出端口和一个或多个第二排出端口并行地操作，其中每个共同位置可选地在整个循环中以恒定比例容纳第一预定体积的第一流体和第二预定体积的第二流体两者。
在另一方面，本发明提供一种使用泵将预定体积的至少第一流体和第二流体分配到共同位置的方法，该泵具有(i)第一注射筒单元，其包括第一柱塞和第一柱塞在其内部滑动的第一室以及(ii)第二注射筒单元，其包括第二柱塞和第二柱塞在其内部滑动的第二室，方法包括：抽出第一室内的第一柱塞以利用第一流体填充第一注射筒单元的第一室，同时抽出第二室内的第二柱塞以利用第二流体填充第二注射筒单元的第二室；推进第一室内的第一柱塞以将第一预定体积的第一流体排出第一室，同时推进第二室内的第二柱塞以将第二预定体积的第二流体排出第二室；并且可选地在整个循环中以恒定比例分别将第一预定体积的排出的第一流体和第二预定体积的排出的第二流体引导到共同位置。
[1].一种泵，其用于分配预定体积的至少第一流体和第二流体，泵包括：一个或多个第一注射筒单元，每个第一注射筒单元包括第一柱塞和第一室，第一柱塞在第一室内部滑动；第一入口通道，其流体连接到每个第一注射筒单元的第一室并且被配置为容纳第一流体；一个或多个第一排出端口，每个第一排出端口流体连接到对应的第一注射筒单元的第一室，其中每个第一注射筒单元可操作以经由第一入口通道容纳第一流体并在对应的第一柱塞在对应的第一室内滑动的每个循环的情况下经由对应的第一排出端口分配对应的第一预定体积的第一流体；一个或多个第二注射筒单元，每个第二注射筒单元包括第二柱塞和第二室，第二柱塞在第二室内部滑动；第二入口通道，其流体连接到每个第二注射筒单元的第二室并且被配置为容纳第二流体；一个或多个第二排出端口，每个第二排出端口流体连接到对应的第二注射筒单元的第二室，其中每个第二注射筒单元可操作以经由第二入口通道容纳第二流体并在对应的第二柱塞在对应的第二室内滑动的每个循环的情况下经由对应的第二排出端口分配对应的第二预定体积的第二流体，使得：一个或多个第一注射筒单元和一个或多个第二注射筒单元可以与流体配置为将第一流体和第二流体输送到一个或多个共同位置的一个或多个第一排出端口和一个或多个第二排出端口并行地操作，其中每个共同位置容纳第一预定体积的第一流体和第二预定体积的第二流体两者。
[2].根据[1]所述的泵，其中第一柱塞在第一室中的滑动和第二柱塞在第二室中的滑动是同步的。
[3].根据[1]所述的泵，其中，在第一柱塞和第二柱塞滑动的每个循环期间，流体以恒定的体积比被输送到一个或多个共同位置。
[4].根据[1-3]中的任一项所述的泵，其中第一排出端口和第二排出端口连接到被配置为将第一流体和第二流体引导到一个或多个共同位置的管。
[5].根据[1-4]中的任一项所述的泵，其中第一入口通道通过第一输入通道流体连接到每个第一注射筒单元的第一室；并且第二入口通道通过第二输入通道流体连接到每个第二注射筒单元的第二室。
[6].根据[1-5]中的任一项所述的泵，其中每个第一排出端口通过对应的第一排出通道流体连接到对应的第一注射筒单元的第一室；并且每个第二排出端口通过对应的第二排出通道流体连接到对应的第二注射筒单元的第二室。
[7].根据[6]所述的泵，其进一步包括截止阀，该截止阀可配置在(i)截止阀关闭所有排出通道的第一位置处和(ii)截止阀打开所有排出通道的第二位置处。
[8].根据[7]所述的泵，其进一步包括第一再循环通道，该第一再循环通道将每个第一排出通道流体连接到第一入口通道；以及第二再循环通道，该第二再循环通道将每个第二排出通道流体连接到第二入口通道，其中第一再循环通道和第二再循环通道被配置为当截止阀关闭排出通道时分别将第一流体和第二流体再循环回到第一入口通道和第二入口通道。
[9].根据[1-8]中的任一项所述的泵，其中注射筒单元可配置有具有不同直径以分配不同体积的第一流体和第二流体的柱塞。
[10].根据[1-9]中的任一项所述的泵，其中一个或多个第一注射筒单元包括至少一对第一注射筒单元，该第一注射筒单元位于泵的两个相对侧上并且具有在其对应的第一室内往复滑动的柱塞；并且一个或多个第二注射筒单元包括至少一对第二注射筒单元，该第二注射筒单元位于泵的两个相对侧上并且具有在其对应的第二室内往复滑动的柱塞。
[11].根据[1-10]中的任一项所述的泵，其进一步包括滑阀，该滑阀可配置在排出通道打开并且输入通道关闭的第一位置处以及排出通道关闭并且输入通道打开的第二位置处。
[12].根据[1-11]中的任一项所述的泵，其中泵被配置为使得流体中的至少一种是气体。
[13].一种使用泵将预定体积的至少第一流体和第二流体分配到共同位置的方法，该泵具有(i)第一注射筒单元，其包括第一柱塞和第一室，第一柱塞在第一室内部滑动；以及(ii)第二注射筒单元，其包括第二柱塞和第二室，第二柱塞在第二室内部滑动，该方法包括：抽出第一室内的第一柱塞以利用第一流体填充第一注射筒单元的第一室，同时抽出第二室内的第二柱塞以利用第二流体填充第二注射筒单元的第二室；推进第一室内的第一柱塞以将第一预定体积的第一流体排出第一室，同时推进第二室内的第二柱塞以将第二预定体积的第二流体排出第二室；并且分别将第一预定体积的排出的第一流体和第二预定体积的排出的第二流体引导到共同位置。
[14].根据[13]所述的方法，其中泵是[1]中的泵。
[15].根据[13]所述的方法，其中第一柱塞在第一室中的滑动和第二柱塞在第二室中的滑动是同步的。
[16].根据[13]所述的方法，其中，在第一柱塞和第二柱塞滑动的每个循环期间，流体以恒定的体积比输送到共同位置。
[17].根据[13-16]中的任一项所述的方法，其进一步包括利用不同直径的另一个柱塞替换第一注射筒单元的柱塞以改变由第一注射筒单元分配的第一预定体积的第一流体。
[18].根据[13-17]中的任一项所述的方法，其进一步包括调节第一注射筒单元的第一柱塞的行程长度以改变由第一注射筒单元分配的第一预定体积的第一流体。
[19].根据[13-18]中的任一项所述的方法，其中第一流体和第二流体中的至少一种是气体。
[20].根据[13-19]中的任一项所述的方法，其中将第一流体和第二流体在共同位置处注射到软胶囊中。
[21].根据[20]所述的方法，其中将第一流体和第二流体分别地注射到软胶囊中。
[22].根据[21]所述的方法，其中使用具有两个注射通道的楔将第一流体和第二流体注射到软胶囊的相对横侧中。
[23].根据[22]所述的方法，其中在从泵中排出之后并且在注射到软胶囊中之前混合第一流体和第二流体。
[24].根据[23]所述的方法，其中使用串联混合器(inline mixer)混合第一流体和第二流体。
[25].根据[23]所述的方法，其中使用T形混合器或Y形混合器混合第一流体和第二流体。
[26].根据[13-25]中的任一项所述的方法，其中：泵包括多个示例的第一注射筒单元和多个示例的第二注射筒单元；并且泵将第一预定体积的排出的第一流体和第二预定体积的排出的第二流体分别引导到多个共同位置，其中每个共同位置容纳第一预定体积的第一流体和第二预定体积的第二流体。
[27].一种根据[13-26]中的任一项所述的方法制造的软胶囊。
附图说明
图1是通常用于传统旋转模头封装方法的现有技术的泵。
图2是根据本发明的一个实施例的多流体注射泵的立体图。
图3是图2的泵的侧视图。
图4至图5分别是如图3所示的图2的泵的A-A截面图和C-C截面图。
图6是示出当截止阀处于打开位置处时图2的泵的操作的截面图。
图7是示出当截止阀处于关闭位置处时图6的相同操作的截面图。
图8是示出当截止阀处于打开位置处时图2的泵的另一操作的截面图。
图9是示出当截止阀处于关闭位置处时图8的相同操作的截面图。
图10A至图10C示出图2的泵的分解立体图。
图11是根据本发明的另一实施例的多流体注射泵的截面图。
图12是示出使用单个泵分配两种流体的方法的流程图。
图13是图1的现有技术的楔的截面侧视图，其示出楔如何用单种流体填充胶囊。
图14是根据本发明的一个实施例的用于将两种流体注射到胶囊中的楔的立体图。
图15是图14的楔沿A-A线的截面图，其示出如何使用楔将两种流体注射到相同胶囊中。
具体实施方式
为了说明性目的，通过参照各个示例性实施例来描述本发明的原理。虽然本文具体描述了本发明的某些实施例，但是本领域普通技术人员将容易认识到，相同的原理同样适用于其它系统和方法，并且可以被用于其它系统和方法中。在详细解释本发明的公开的实施例之前，应当理解的是，本发明不限于其应用于所示的任何特定实施例的细节。另外，本文使用的术语是为了描述的目的而非为了限制。此外，虽然参照在本文中以特定顺序呈现的步骤描述了某些方法，但是在许多情况下，这些步骤可以以本领域技术人员可以理解的任何顺序执行；因此，新颖方法不限于本文公开的步骤的特定布置。
必须注意的是，如在本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数参考，除非上下文另有明确指示。此外，术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。术语“包括”、“包含”、“具有”和“由......构造”也可以互换使用。
应当理解的是，本文公开的每种组分、化合物、取代基或参数应当被解释为被公开以单独使用或与本文公开的每一个和每一种其它组分、化合物、取代基或参数中的一种或多种组合使用。
图2至图10示出用于将两种流体11A和11B输送到六个不同位置的多流体注射泵100。多流体注射泵100适于基于旋转模头的封装工艺，其用于将两种流体平行地注射到多个单独的软胶囊中，其中为了说明性目的，在本文中平行使用六个单独的软胶囊。
参照图2和图4至图5，泵100包括：六个注射筒单元55A1/r和六个注射筒单元55Bl/r，其中每个注射筒单元55具有柱塞50和柱塞50在其中滑动的室80；六个排出端口20A1/r和六个排出端口20B1/r，其中每个排出端口20通过排出通道70流体连接到对应的注射筒单元55的室80；入口通道10A，其通过六个输入通道60A流体连接到六个注射筒单元55A1/r的室80A1/r；入口通道10B，其通过六个输入通道60B流体连接到六个注射筒单元55B1/r的室80B1/r；以及致动器，其用于使注射筒单元55的柱塞50在各个室80中以往复运动的方式滑动，使得(i)每个注射筒单元55A将预定体积的流体11A从对应的入口通道10A输送到对应的排出端口20A并且(ii)每个注射筒单元55B将预定体积的流体11B从对应的入口通道10B输送到对应的排出端口20B。
参照图2，多流体注射泵100具有由阀控制部31控制的(可选的)截止阀30。截止阀30可以关闭连接对应的室80和对应的排出端口20的一个或多个排出通道70。当通过截止阀30关闭排出通道70时，没有流体11A/B从连接到关闭的排出通道70的排出端口20排出。相反，流体被分别再循环到入口通道10A/B。当截止阀30处于打开位置时，排出通道70全部未被阻挡，并且流体11从室80排出到排出端口20。在一些实施例中，截止阀30可以仅具有两个位置：(i)所有排出通道70被关闭的关闭位置和(ii)所有排出通道70未被阻挡的打开位置。在一些其它实施例中，截止阀30可以具有打开位置和两个或更多个关闭位置，诸如三个、四个、五个或六个关闭位置。在打开位置处，所有排出通道70未被阻挡。在每个不同的关闭位置处，不同组的一个或多个排出通道70被关闭，其中剩余的排出通道70未被阻挡。因此，这种截止阀30被配置为具有多个关闭位置，以选择性地关闭不同组的排出通道70。
在一些可选的实施例中，泵100可以具有多个截止阀，其中每个截止阀被配置为关闭不同组的一个或多个排出通道70。因此，图2的截止阀30可以利用不同的更换截止阀重新配置，以改变由更换截止阀关闭的排出通道70的组。
在不包括截止阀30的实施例中，当不需要将流体11泵送到共同位置时，可以简单地关闭泵100。
进一步地，图2的多流体注射泵100还具有滑阀40，其前后滑动允许填充和排空室80，如稍后关于图6至图9所讨论的。
再次参照图2，存在流体连接到入口通道10A的六个排出端口20A，其中三个排出端口20A1位于泵100的左侧上并且三个排出端口20Ar位于泵100的右侧上。类似地，存在流体连接到入口通道10B的六个排出端口20B，其中三个排出端口20B1位于泵100的左侧并且三个排出端口20Br位于泵100的右侧。十二个注射筒单元55(具有柱塞50)以类似的方式配置，即，六个注射筒单元55A(具有柱塞50A)位于入口通道10A下方并且六个注射筒单元55B(具有柱塞50B)位于入口通道10B下方。
图3是图2的多流体注射泵100的右侧视图，其示出三个排出端口20Ar、三个排出端口20Br、三个柱塞50Ar和三个柱塞50Br。从该图清楚可见的是，三个排出端口20Ar流体连接到入口通道10A，并且三个柱塞50Ar处于三个排出端口20Ar下方。类似地，三个排出端口20Br流体连接到入口通道10B，并且三个柱塞50Br处于三个排出端口20Br下方。虽然在图3中未示出，但是三个排出端口20Al流体连接到入口通道10A，并且三个柱塞50Al处于三个排出端口20Al下方。类似地，三个排出端口20Bl流体连接到入口通道10B，并且三个柱塞50Bl处于三个排出端口20Bl下方。
在该实施例中，入口通道10A下方的六个柱塞50A1/r往复滑动以通过输入通道60A将流体11A从入口通道10A吸入到对应的室80A1/r中，并且通过排出通道70A将流体11A排出到流体连接到入口通道10A的六个排出端口20A1/r。类似地，入口通道10B下方的六个柱塞50B1/r往复滑动以通过输入通道60B将流体11B从入口通道10B吸入到各个室80B1/r中，并且通过排出通道70B将流体11B排出到流体连接到入口通道10B的六个排出端口20B1/r。在图2中，在泵100左侧上的柱塞50A1/B1与在右侧上的直接面对的柱塞50Ar/Br配对。这对柱塞50在各个室80中以往复运动的方式滑动。特别地，当柱塞50A1/B1从室80A1/B1抽出从而吸入流体11时，柱塞50Ar/Br推入室80Ar/80Br中，从而将流体11排出室80Ar/80Br。相反地，当柱塞50Ar/Br从室80Ar/Br抽出从而吸入流体11时，柱塞50Al/Bl推入室80Al/80B1中，从而将流体11排出室80Al/80B1。
不同的流体11A和11B可以通过入口通道10A和10B来添加，并且因此不同的流体分别从泵100的排出端口20A和20B排出。
在一些实施例中，管(未示出)可以连接到排出端口20，以将流体11A、11B引导到期望的位置。例如，管可以将不同的流体11A、11B直接并分别地输送到共同位置，例如，软胶囊。可选地，从排出端口20排出的不同流体11A、11B可以在被输送到共同位置之前立即混合。因此，使用泵100，两种流体11A、11B可以被分别地注射到软胶囊中或在注射到软胶囊中之前立即混合在一起。
在一些实施例中，排出的流体11A和11B可以以预定体积输送到封装机的楔中，以用于注射到在那里形成的软胶囊中。例如，来自流体连接到入口通道10A的六个排出端口20A中的一个的第一预定体积的流体11A和来自流体连接到入口通道10B的六个排出端口20B中的一个的第二预定体积的流体11B可以都被注射到单个软胶囊中。预定体积的流体11A和11B可以在被注射到单个软胶囊之前在楔处混合，或者分别地被注射到单个软胶囊中。
再次参照图3，多流体注射泵100的截面A-A和截面C-C分别在图4和图5中示出。图4描绘用于将流体11A从入口通道10A分别泵送到对应的排出端口20A1和20Ar的两个对应的注射筒单元55A1和55Ar。注射筒单元55A包括柱塞50A、室80A和位于柱塞50A和室80A之间的密封部51A。
在图4中，填充有流体11A的入口通道10A通过输入通道60A连接到室80A。在该实施例中，输入通道60A在滑阀40的正上方分支，以通过滑阀40分别地连接到室80A1和80Ar。滑阀40在两个位置之间滑动，其中每个位置保持图4中的室80A中的一个通过输入通道60A连接到入口通道10A并且另一个通过滑阀40从入口通道10A关闭。进一步地，室80A1通过排出通道70A1连接到排出端口20A1，而室80Ar通过排出通道70Ar连接到排出端口20Ar。当滑阀40在两个位置之间滑动时，滑阀40还允许图4中的排出通道70A中的一个未被阻挡而另一个被关闭。
滑阀40的滑动与柱塞50A的滑动配合，以允许室80A在其各个柱塞50A正在滑出室80A时利用来自入口通道10A的流体11A填充室80A；并且当其各个柱塞50A正在被推入到室80A中时，将流体11A从室80A排出到排出通道70A中。将参照图6至图9进一步描述滑阀40和柱塞50A之间的这种配合机制。图4中的截止阀30处于打开位置，因此不阻止排出通道70A将流体11A从室80A排出到排出端口20A。虽然在图4中未示出，但是截止阀30的滑动同样不阻止排出通道70B将流体11B从室80B排出到排出端口20B。
图5是图3的多流体注射泵100的C-C截面，其中示出从入口通道10B吸入流体11B的柱塞55B。该图类似于图4，除了描绘了从入口通道10B吸入流体11B并通过排出端口20B排出流体11B的注射筒单元55B。然而，图5中的截止阀30处于关闭位置。当截止阀30处于关闭位置时，排出通道70B1和70Br两者都被关闭，并且再循环通道90B1和90Br两者都被打开。再循环通道90B1和90Br将排出通道70B1和70Br连接到入口通道10B，从而允许流体11B从室80B排出以再循环回到入口通道10B。
图4和图5中所示的柱塞50由同一致动器致动并且在它们的各个室80中以往复运动的方式滑动。特别地，当一个柱塞50被推入到其室80中时(即，将流体11A/B从室80排出到连接到其的排出通道70中)，对应的柱塞50从其室80中被拉出(即，从输入通道60将流体11A/B吸入到室80中)。柱塞50在它们的各个室80中的运动导致将流体11从对应的输入通道60吸入到室80中并将室80中的流体11排出到对应的排出通道70的交替。
在一些实施例中，致动器包括凸轮(未示出)，其运动驱动柱塞50的滑动。凸轮行程可以被调节以驱动室80中的柱塞50以不同的长度滑动。一般而言，较短的室80具有较短的凸轮行程；因此，泵100可以在单位时间内输送更多数量单位的流体体积。较长的行程可以被用于生产较大的软胶囊。
在一些应用中，每个柱塞50的直径与对应的室80的内径基本相同；因此，柱塞50可以紧密地配合在各个室80中。在一些其它应用中，至少一个柱塞50不接触柱塞50在其中滑动的对应的室80的内表面。换言之，柱塞50的直径小于对应的室80的内径。在那种情况下，在柱塞50和室80之间的空间内采用密封部51，其中密封部51相对于室80固定。
给定室80可以选择性地配置有密封部51，密封部51具有不同尺寸的内开口，以便容纳不同直径的柱塞50。这样，当柱塞50被推入到室80中时，从室80排出的流体11的体积因此由柱塞50的直径确定。当室80容纳具有较小直径的柱塞50时，从室80排出的流体11的体积较小。因此，可以通过改变在室80中滑动的柱塞50的直径来控制从室80排出的流体11的体积。另外，也可以通过柱塞50的行程长度来控制排出流体11的体积。在一些实施例中，可以通过柱塞50的行程长度和直径两者来控制排出流体11的体积。
多流体注射泵100的操作如图6至图9所示。在图6中，柱塞50A1正被推入到室80A1中，而柱塞50Ar正从室80Ar中被拉出(即，往复滑动)。截止阀30处于打开位置，因此截止阀30既不关闭排出通道70A1也不关闭排出通道70Ar。滑阀40处于允许(a)流体11A被排出到排出通道70A1中(但不返回到输入通道60A中)和(b)流体11A(但不是排出通道70Ar中的流体11A)从输入通道60A被吸入到室80Ar中的位置。
在图6中，柱塞50A1正被推入到室80A1中，迫使室80A1中的流体11A进入到排出通道70A1，并流动到排出端口20Al。从排出端口20A1排出的流体11A可以被引导到封装机的楔。连接到室80A1的输入通道60A被滑阀40关闭，从而防止室80A1中的流体11A进入输入通道60A。另一方面，柱塞50Ar正从室80Ar中被拉出，从而将流体11A从输入通道60A吸入到室80Ar中。连接到室80Ar的排出通道70Ar由滑阀40关闭，从而防止排出通道70Ar中的流体11A被吸回到室80Ar中。
图7示出与图6类似的操作，除了截止阀30处于关闭位置，其关闭排出通道70A1和70Ar两者以防止流体11A排出到排出端口20A1和20Ar。同时，再循环通道90A1和90Ar变成打开(开启)，从而允许从室80A1排出的流体11A再循环回到入口通道10A。将流体11A吸入到室80Ar中与图6中的相同。
在图8中，柱塞50A1正从室80A1中被拉出，而柱塞50Ar正被推入到室80Ar中。滑阀40处于允许(a)室80Ar中的流体11A被排出到排出通道70Ar中(但不返回到输入通道60A中)和(b)流体11A(但不是排出通道70Al中的流体11A)从输入通道60A被吸入到室80Al中的位置。截止阀30再次处于打开位置处，从而允许流体11A分别从室80A1和80Ar排出到排出端口20A1和20Ar。
在图8中，柱塞50Ar正被推入到室80Ar中，从而将流体11A排放到排出通道70Ar中，该流体11A流入和流出排出端口20Ar，可选地被输送到封装机的楔中。连接到室80Ar的输入通道60A被滑阀40关闭，从而防止室80Ar中的流体11A进入输入通道60A。另一方面，柱塞50Al正从室80Al中被拉出，从而将流体11A从输入通道60A吸入到室80Al中。连接到室80Al的排出通道70Al由滑阀40关闭，从而防止排出通道70Al中的流体11A被吸回到室80Al中。
图9示出与图8类似的操作，除了截止阀30处于关闭位置，其关闭排出通道70A1和70Ar两者以防止流体11A排出到排出端口20A1和20Ar。同时，再循环通道90A1和90Ar变成打开(开启)，从而允许从室80Ar排出的流体11A再循环回到入口通道10A。将流体11A吸入到室80Al中与图8中的相同。
当截止阀30处于关闭位置时，泵100可以继续操作，并且柱塞50A1和50Ar在它们的各个室80A1和80A中继续往复滑动，以将流体11A吸入到室80A1和80Ar中并将流体11A排出到排出通道70A1和70Ar中。但是，排出的流体11A仅从排出通道70A1和70Ar返回到输入通道60A，而不是流到排出端口20A1和20Ar。因此，当封装过程暂停时，泵100可以在截止阀30被设置在关闭位置的情况下继续操作。以这种方式，即使泵100连续操作，也没有流体11A从排出端口20A1和20Aa排出。
虽然在图中未示出，但是柱塞50B1和50Br以类似的方式操作，以分别从排出端口20B1和20Br往复地排出流体11B。
理论上，十二个室80可以独立地配置有具有十二个不同直径的十二个柱塞50。然而，在最常见的实践中，泵100用于一次制造具有相同的流体11A与流体11B的体积比的六个胶囊。在这种情况下，六个室80A都配置有具有第一直径的柱塞50A，而六个室80B都配置有具有第二直径的柱塞50B，根据胶囊的所需体积比，第二直径可以与第一直径相同或不同。
因此，多流体注射泵100提供通过使用不同直径的柱塞50和/或不同长度的柱塞行程来输送两种流体11A和11B的多功能性，其中每种流体11A/B独立地具有一系列不同体积中的一种。泵100仅需要最小的重新配置，即，用不同直径的柱塞替换一组或两组柱塞50A和50B以及用适当的密封部替换一组或两组对应的密封部51A和51B，以便在不调节柱塞行程的长度的情况下改变流体11的体积比。
泵100的精确操作将取决于柱塞50如何移动以及排出端口20如何连接到填充楔。通常，当泵100的右侧上的柱塞50Ar被推入到其对应的室80Ar中时，泵100的左侧上的对应的柱塞50A1被拉出其对应的室80A1。此时，流体11A从泵100的右侧上的对应的排出端口20Ar喷出，而流体11A填充泵100的左侧上的对应的室80A1。反过来，当泵100的左侧上的相同的柱塞50Al被推入到其对应的室80Al中时，泵100的右侧上的对应的柱塞50Ar被拉出其对应的室80Ar。此时，流体11A从泵100的左侧上的对应的排出端口20Al喷出，而流体11A填充泵100的右侧上的对应的室80Ar。
如果泵100的右侧上的所有六个柱塞50Ar/50Br同时被推入其对应的室80Ar/80Br中，则在流体11B从三个排出端口20Br喷出的同时，流体11A将从三个排出端口20Ar喷出。类似地，当泵100的左侧上的所有六个柱塞50Al/50Bl随后被同时推入其对应的室80Al/80Bl中时，在流体11B将从三个排出端口20Bl喷出的同时，流体11A将从三个排出端口20Al喷出。
通常，每个排出端口20可以通过合适的管(例如，柔性管线)连接到被设计成一次填充六个胶囊的填充楔的输入端口。根据排出端口20如何连接将决定胶囊如何用流体11A和11B来填充。例如，如果泵100的右侧的两个排出端口20Ar和20Br以填充同一胶囊的方式连接到楔，则胶囊将同时用液体11A和11B两者填充。对于泵100的左侧上的两个排出端口20A1和20B1也是如此。
图10A至图10C示出多流体注射泵100的分解立体图。垫圈15被用于在泵100的对应部分之间密封。两个阀块12与截止阀30和滑阀40旋拧在一起，以形成输入通道60和排出通道70。侧排(side bank)13、侧排板14和主体块16旋拧在一起以形成室80。在该实施例中，可以看到入口通道10A连接到前方三对室80A，而入口通道10B连接到后方三对室80B。还可以看出，每个室80A具有连接到排出端口20A的排出通道70A，而每个室80B具有连接到排出端口20B的排出通道70B。因此，前方三对排出端口20A输送流体11A，后方三对排出端口20B排出流体11B，使得流体11A和11B可以被输送到封装机的楔以被注入到软胶囊中。在这样的配置中，每个软胶囊容纳由泵100输送的流体11A和流体11B。
分开的流体供给部(未示出)被用于将流体11A和11B分别供给到入口通道10A和10B。流体供给部可以是较大的流体罐，每个流体罐流体连接到入口通道中的一个。在通常的操作中，流体罐保持流体11A和11B，以用于泵100和相关的封装机的一次批量操作。因此，与仅使用一个流体罐将一种流体供给到泵的已知泵相比，因为对于用于一次批量操作的封装机，流体罐可以保持和供给比单个流体罐可以保持和供给的更多的填充物质，所以使用本发明的泵100的封装机的批量大小可以更大。例如，当以1：1的比例用流体A和流体B的混合物填充胶囊时，使用含有足以填充110万个胶囊的流体A和流体B的预混合的混合物的流体罐将具有110万个胶囊的批量大小。当流体A和流体B被包含在两个不同的流体罐中时，每个流体罐的尺寸与前一个罐相同，使用本发明的泵100，封装操作的批量大小可以增加到220万个胶囊。
图11是根据本发明的另一实施例的多流体注射泵100'的截面图。多流体注射泵100'具有一对注射筒单元55A'和55B'，其中对应的两个柱塞50A'和50B'在各自的室80A'和80B'中往复滑动，其中每个注射筒单元55A'/55B'输送不同的流体11A'或11B'。如图11所示，室80A'通过输入通道60A'流体连接到入口通道10A'，而室80B'通过输入通道60B'流体连接到入口通道10B'。当柱塞50A'正被拉出时，流体11A'被吸入到室80A'中，并且当柱塞50A'正被推入时，流体11A'通过排出通道70A'在排出端口20A'处排出。另一方面，当柱塞50B'正被拉出时，流体11B'被吸入到室80B'中，并且当柱塞50B'正被推入时，流体11B'通过排出通道70B'在排出端口20B'处排出。在该实施例中，注射筒单元55A'和55B'以预定体积将流体11A'和11B'顺序地输送到楔，以用于注射到相同胶囊中。因为该实施例使泵100'两次行程以输送流体11A'和11B'来填充一个胶囊，所以该实施例可能效率较低。
在某些实施例中，多流体注射泵100中的柱塞50具有相同的行程长度，并且柱塞50的直径可以独立地选择从而以不同的预定体积输送流体11A和11B。在一些实施例中，泵100可以被配置为具有可调节行程长度的柱塞50。例如，柱塞50A可以由具有第一可调节行程长度的第一致动器(未示出)驱动，而柱塞50B由具有第二可调节行程长度的第二致动器(未示出)驱动，该第二可调节行程长度可与第一致动器的行程长度相同或不同。通过调节柱塞50A和50B的行程长度，即使所有柱塞50A和50B的直径相同，也可以改变流体11A和11B的体积，因为短行程比长行程输送更小的体积。当柱塞50A和50B之间的行程长度不同时，为了使柱塞50A和50B的操作同步，将需要调节柱塞50A和50B的行程速度，使得即使行程长度不同，柱塞50A和50B也在规定的时间内完成。进一步地，如果期望部件A的体积与部件B的体积之比在整个循环中保持恒定，则必须进一步控制柱塞50A和50B的速度以在整个循环中成比例。
如本文使用的术语注射筒单元55的“循环”表示在其对应的室80中推进和抽出对应的柱塞50，例如，从柱塞50的最大推进位置开始并且在循环结束时返回到最大推进位置。
在一些实施例中，多流体注射泵100可以具有柱塞50，柱塞50具有可调节的行程长度和不同的直径。例如，在泵中的柱塞50中，一些可以具有不同的行程长度，一些可以具有不同的直径。因此，泵100可以被配置为使用可调节行程长度和不同直径的柱塞来影响流体11A和11B的体积以及流体的各种混合比。
在一些实施例中，多流体注射泵100可以具有致动器(未示出)，该致动器仅在需要将流体11A和11B输送到封装机的楔时驱动柱塞50。例如，当截止阀30关闭排出通道70时，与关闭的排出通道70连接的注射筒单元55可以使其柱塞50停止滑动。因为在胶囊正未被填充的时间期间流体11A和11B未被排出室80，所以这样的实施例可以消除对再循环通道90的需求。
在一些实施例中，由多流体注射泵100输送的流体11A和11B中的至少一个可以是气体。在示例性实施例中，泵100具有两个入口通道10A和10B。入口通道(10A/10B)中的一个或两个可以连接到气体供给部，并且如果有的话，剩余的入口通道(10A/10B)连接到液体供给部。因此，泵100输送(i)预定体积的液体和预定体积的气体，或(ii)两种预定体积的气体。在一些另外的实施例中，多流体注射泵100的多个注射筒单元55可以被配置为用于输送预定体积的液体的一个或多个注射筒单元55以及用于输送预定体积的气体的剩余的一个或多个注射筒单元55。
由于气体的体积更容易受到压力变化的影响，因此存在用于控制由多流体注射泵100输送的气体量的附加装置。除了使用如本文所讨论的不同直径的柱塞50之外，从室80排出的气体量也可以通过供给的气体的压力来控制。气体压力越高，即使排出气体的体积保持不变，排出的气体也越多。当气体压力降低时，即使排出气体的体积没有变化，排出的气体量也变少。
图12是使用诸如图2至图10的泵100的泵以预定体积将两种流体11A和11B分配到各个位置的方法的流程图。通常，泵(100)具有(i)第一注射筒单元(55A)，其包括第一柱塞(50A)和第一柱塞(50A)在其内部滑动的第一室(80A)以及(ii)第二注射筒单元(55B)，其包括第二柱塞(50B)和第二柱塞(50B)在其内部滑动的第二室(80B)。
在步骤200中，方法包括抽出第一室(80A)内的第一柱塞(50A)以用第一流体(11A)填充(200)第一注射筒单元(55A)的第一室(80A)，同时抽出第二室(80B)内的第二柱塞(50B)以用第二流体(11B)填充第二注射筒单元(55B)的第二室(80B)。在步骤300中，方法包括推进第一室(80A)内的第一柱塞(50A)以将第一预定体积的第一流体(11A)排出(300)第一室(80A)，同时推进第二室(80B)内的第二柱塞(50B)以将第二预定体积的第二流体(11B)排出第二室(80B)。在步骤400中，分别将第一和第二预定体积的排出的第一和第二流体(11A，11B)引导到共同位置。
在一些实施例中，方法还可以包括以下步骤：用另一个不同直径的柱塞(50A)替换第一注射筒单元(55A)的柱塞(50A)，以改变由第一注射筒单元(55A)分配的第一预定体积的第一流体(11A)；和/或调节第一注射筒单元(55A)的第一柱塞(50A)的行程长度，以改变由第一注射筒单元(55A)分配的第一预定体积的第一流体。
在一些实施例中，方法用于可选地通过基于旋转模头的封装机来输送待被封装在软胶囊中的流体11A和11B。在这些实施例中，方法通过连接泵和楔的管将流体11A和11B输送到封装机的楔。方法可以将流体11A和11B分别地注射到每个软胶囊中，或者流体11A和11B可以在注射到每个软胶囊中之前立即混合。
本发明的多流体注射泵100可用于许多应用，其中两种流体11A和11B以预定体积分别地输送。预定体积可以是对于流体11A和11B相同的体积或不同的体积。理解的是，虽然许多应用可能需要或者受益于以预定体积输送两种流体11A和11B的泵100，但是本发明的泵100特别适于基于旋转模头的软胶囊封装工艺，其中两种流体11A和11B以预定体积被输送到封装机的楔中并且被注射到软胶囊中。
将流体11A和11B以预定体积分别地输送到软胶囊或在注射到软胶囊中之前立即混合的能力在以下若干情况下是有益的：
1.在期望将两种流体11A和11B分别地保持在同一软胶囊中的情况下，仅在填充过程之后才组合流体。这可以通过将流体11A和11B分别地注射到容易软胶囊中的不同隔室中，或通过使用粘度、不混溶性等以保持胶囊中的流体11A和11B的分离来实现。软胶囊中的分离可以在胶囊的经度轴或纬度轴上，并且可以导致功能优势，或者仅提供装饰效果。
2.在期望将两种流体11A和11B在泵100下游原位混合(混和)的情况下。这可以在泵100的排出端口20之后在楔处或在注射到封装机中的胶囊中时发生。在以下情况下，泵100的下游的流体11A和11B的延迟混和可能是关键的：
a.由于粘度，组合的流体11A和11B不能被物理处理(例如，泵送和/或注射)到胶囊中。例如，作为第一流体的来自俄亥俄州的威克利夫的路博润公司(LubrizolCorporation)的
Figure GDA0002810810280000231
溶液和作为第二流体的碱不适合在被泵送之前预混合，因为碱会使
Figure GDA0002810810280000232
溶液变稠。
b.流体11A和11B包含可以反应以形成不期望的或可能是有害的第二物质的组分，例如，当预混合时，组分A与作为交联剂的组分B反应以形成不能被封装的粘性或固体物质。
c.流体11A和11B具有极其不同的粘度，使得胶囊中的部分混合将提供期望的视觉效果，例如透明壳胶囊中的不同颜色的漩涡部分。
3.流体11A和11B包含高反应性组分。一个示例是组分A和组分B将被输送到软胶囊，但组分A是高氧化性的，并且难以在不暴露于氧气的情况下在罐中与组分B预混合。在这种情况下，组分A可以保留在其保护性运输容器中并且仅在胶囊中与组分B混合以防止组分A暴露于氧气。第二个示例是组分A和B的混合导致高反应性组分C，其容易被空气中的氧气氧化。仅在胶囊处混合组分A和B可保护组分C免于氧化，否则如果在被泵送之前在罐中(暴露于空气中的氧气)发生混合则将发生氧化。第三个示例是混合组分A和组分B导致与封装设备中使用的标准金属不相容的反应性组分C。仅在胶囊处混合组分A和B可保护设备免于暴露于反应性组分C。
在一些实施例中，多流体注射泵100可以附加地包括：
·排出端口20下游的一个或多个串联混合器或串联静态混合器，以用于在输送到楔之前混合流体11A和11B，或
·用于在泵100的排出端处或在楔处进行冲击混合的装置，即，在共同的楔注射点处使用“T”形或“Y”形配件(混合器)将排出的流体11A和11B引导到彼此中，然后将混合的流体注射到胶囊中。
多流体注射泵100的另一个优点涉及泵100具有内部再循环通道90的事实，因此消除如图1所示的传统泵中使用的外部返回管线9。外部返回管线9和与其相关的多个垫圈容易泄漏。该变型也可以应用于具有或不具有多流体变型的传统泵。
虽然已经在可以用于同时填充六个胶囊的泵100的背景下描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，通过提供更多或更少的注射筒单元55，本发明的泵可以被实施为一次填充多于或少于六个胶囊。
在使用泵100封装软胶囊的应用中，两种流体以预定体积输送到封装机的楔中以被一次注射到六个胶囊中。在一些实施例中，两种流体使用管而被引导到楔，但是使用串联混合器或“T”/“Y”形混合器在楔之前立即混合。在该情况下，可以使用诸如图1中所示的楔2的传统楔将混合的流体注射到胶囊中。
图13是图1的现有技术的楔2的截面侧视图，其示出楔如何用单种流体填充胶囊。楔2具有一个流体注射通道112，其用于将单种流体注射到同一胶囊116的两个半部114和115中。流体注射通道112被分叉成两个楔形孔117，在该楔形孔117处，流体被注射到胶囊116的两个半部114和115中。
在一些其它的实施例中，使用传统的双注射楔将两种流体分别地注射到胶囊中，每种流体在每个胶囊的不同经度端处被注射。在其它的实施例中，使用图14至图15中所示的新楔210将两种流体分别注射到胶囊中。新楔210具有用于分别注射流体11A和11B的两个流体注射通道212A和212B。如图15所示，注射通道212A将流体11A注射到半个胶囊214中，而注射通道212B将流体11B注射到另一半胶囊215中。然后将分别填充有流体11A和11B的两个半胶囊214和215熔合以形成单个胶囊216。因此，两个流体注射通道212A和212B将两种流体11A和11B注射到胶囊216的相对侧面中。
虽然已经在可以注射两种不同流体的多流体注射泵的背景下描述了本发明，但是本发明不限于此。通常，本发明的某些实施例是可以注射两种或更多种流体的多流体注射泵。为了能够注射多于两种流体，本发明的泵可以利用用于吸入多于两种流体(11)的多于两个入口通道(10)来实施。此外，这种泵的注射筒单元被分成对应数量的不同组的注射筒单元，每组注射筒单元输送不同种的流体。这种泵能够使用每组注射筒单元以从对应的入口通道(10)回收流体。因此，具有多个入口通道(10)和对应的多组注射筒单元的泵可以以预定体积输送多种流体。理论上，如果泵具有对应数量的入口通道(10)和注射筒组，则可以由泵输送的流体的数量不受限制，诸如，不限于三种、四种、五种或六种流体。
以下示例是本公开的泵的说明性而非限制性示例。通常在本领域遇到的并且对于本领域技术人员显而易见的各种条件和参数的其它合适的变型和调整都在本公开的范围内。
示例1：
根据本发明的一个实施例的泵被用于将两种流体以相等的体积填充到胶囊。胶囊的一侧填充有分散在PEG 400中的1％
Figure GDA0002810810280000251
并且另一侧填充有用TiO2和红色染料着色的PEG 400和0.7％氢氧化铵。两种流体在胶囊中保持分离，从而导致双色胶囊。
在第二项研究中，泵被用于将不同颜色的两种流体以相等的体积填充到胶囊中，该胶囊被纵向地分成两个室，从而导致双隔室胶囊，每个隔室包含单独的流体。
在第三项研究中，泵被用于以1：1的重量比而0.868：1的体积比利用两种不同的流体来成功地填充胶囊。所使用的泵具有对于一种流体为0.2037"的直径而对于另一种流体为0.2187"的直径的柱塞。这两种流体在填充胶囊之前不适合预混合，因为预混合两种流体会使对空气敏感的流体暴露于空气中。使用泵允许将流体从其运输容器直接转移通过封装，而不暴露于空气。
然而，应当理解的是，虽然已经在前面的描述中与本发明的结构和功能的细节一起阐述了本发明的许多特性和优点，但是本公开仅是说明性的，并且在表达所附权利要求的术语的广泛一般含义所指示的全部范围内，可以详细地，特别是在本发明原理内的部件的形状、尺寸和布置方面进行改变。

Claims (20)

1.一种泵(100)，其用于分配预定体积的至少第一流体(11A)和第二流体(11B)，所述泵包括：
一个或多个第一注射筒单元(55Al/r)，每个第一注射筒单元(55Al/r)包括第一柱塞(50Al/r)和第一室(80Al/r)，所述第一柱塞(50Al/r)在所述第一室(80Al/r)内部滑动；
第一入口通道(10A)，其流体连接到每个第一注射筒单元(55Al/r)的第一室(80Al/r)并且被配置为容纳第一流体(11A)；
一个或多个第一排出端口(20Al/r)，其在与所述第一注射筒单元(55Al/r)中的第一入口通道(10A)的位置不同的位置处位于所述第一注射筒单元(55Al/r)中，每个第一排出端口(20Al/r)通过对应的第一排出通道(70Al/r)流体连接到对应的第一注射筒单元(55Al/r)的所述第一室(80Al/r)，其中每个第一注射筒单元(55Al/r)可操作以经由所述第一入口通道(10A)容纳第一流体(11A)并在对应的第一柱塞(50Al/r)在对应的第一室(80Al/r)内滑动的每个循环的情况下经由对应的第一排出端口(20Al/r)分配对应的第一预定体积的第一流体(11A)；
一个或多个第二注射筒单元(55Bl/r)，每个第二注射筒单元(55Bl/r)包括第二柱塞(50Bl/r)和第二室(80Bl/r)，所述第二柱塞(50Bl/r)在所述第二室(80Bl/r)内部滑动；
第二入口通道(10B)，其流体连接到每个第二注射筒单元(55Bl/r)的第二室(80Bl/r)并且被配置为容纳第二流体(11B)；
一个或多个第二排出端口(20Bl/r)，其在与所述第二注射筒单元(55Bl/r)中的第二入口通道(10B)的位置不同的位置处位于所述第二注射筒单元(55Bl/r)中，每个第二排出端口(20Bl/r)通过对应的第二排出通道(70Bl/r)流体连接到对应的第二注射筒单元(55Bl/r)的所述第二室(80Bl/r)，
截止阀(30)，其能够配置在(i)所述截止阀(30)关闭所有排出通道(70Al/r、70Bl/r)的第一位置处和(ii)所述截止阀(30)打开所有排出通道(70Al/r、70Bl/r)的第二位置处；
第一内部再循环通道(90Al/r)，其形成在所述截止阀(30)的表面中并将每个第一排出通道(70Al/r)流体连接到所述第一入口通道(10A)；以及
第二内部再循环通道(90Bl/r)，其形成在所述截止阀(30)的表面中并将每个第二排出通道(70Bl/r)流体连接到所述第二入口通道(10B)，其中所述第一内部再循环通道和所述第二内部再循环通道(90Al/r、90Bl/r)被配置为当所述截止阀(30)关闭所述排出通道(70Al/r、70Bl/r)时，分别将所述第一流体和第二流体(11A、11B)再循环回到所述第一入口通道和第二入口通道(10A、10B)；并且
其中每个第二注射筒单元(55Bl/r)可操作以经由所述第二入口通道(10B)容纳第二流体(11B)并在对应的第二柱塞(50Bl/r)在对应的第二室(80Bl/r)内滑动的每个循环的情况下经由对应的第二排出端口(20Bl/r)分配对应的第二预定体积的第二流体(11B)，使得：
所述一个或多个第一注射筒单元(55Al/r)和所述一个或多个第二注射筒单元(55Bl/r)被配置为并行地操作，使得当第一柱塞(50Al/r)移动以使得第一流体(11A)填充所述第一室(80Al/r)时，所述第二柱塞(50Bl/r)移动以使得第二流体(11B)从所述第二室(80Bl/r)排出，并且
当所述第二柱塞(50Bl/r)移动以使得第二流体(11B)填充所述第二室(80Bl/r)时，所述第一柱塞(50Al/r)移动以使得第一流体(11A)从所述第一室(80Al/r)排出，
所述一个或多个第一排出端口(20Al/r)和所述一个或多个第二排出端口(20Bl/r)被配置为将第一流体和第二流体(11A，11B)输送到一个或多个共同位置，借此每个共同位置容纳第一预定体积的第一流体(11A)和第二预定体积的第二流体(11B)两者。
2.根据权利要求1所述的泵(100)，其中，在所述第一柱塞(50Al/r)和所述第二柱塞(50Bl/r)滑动的每个循环期间，配置成以恒定的体积比将流体(11A、11B)输送到所述一个或多个共同位置。
3.根据权利要求1所述的泵(100)，其中所述第一排出端口和所述第二排出端口(20Al/r、20Bl/r)连接到管，所述管被配置为将第一流体和第二流体(11A、11B)引导到所述一个或多个共同位置。
4.根据权利要求1所述的泵(100)，其中：
所述第一入口通道(10A)通过第一输入通道(60A)流体连接到每个第一注射筒单元(55Al/r)的所述第一室(80Al/r)；以及
所述第二入口通道(10B)通过第二输入通道(60B)流体连接到每个第二注射筒单元(55Bl/r)的所述第二室(80Bl/r)。
5.根据权利要求1所述的泵(100)，其中所述注射筒单元(55Al/r、55Bl/r)能够配置有柱塞(50Al/r、50Bl/r)，所述柱塞(50Al/r、50Bl/r)具有不同直径以分配不同体积的第一流体和第二流体(11A、11B)。
6.根据权利要求1所述的泵(100)，其中：
所述一个或多个第一注射筒单元(55Al/r)包括至少一对第一注射筒单元(55Al/r)，所述第一注射筒单元(55Al/r)位于所述泵的两个相对侧上并且具有在其对应的第一室(80Al/r)内往复滑动的柱塞(50Al/r)；且
所述一个或多个第二注射筒单元(55Bl/r)包括至少一对第二注射筒单元(55Bl/r)，所述第二注射筒单元(55Bl/r)位于所述泵的两个相对侧上并且具有在其对应的第二室(80Bl/r)内往复滑动的柱塞(50Bl/r)。
7.根据权利要求1所述的泵(100)，其中所述泵(100)被配置为使得流体(11A、11B)中的至少一种是气体。
8.一种使用如权利要求1所述的泵(100)将预定体积的至少第一流体(11A)和第二流体(11B)分配到共同位置的方法，所述方法包括：
抽出所述第一室(80Al/r)内的第一柱塞(50Al/r)以用第一流体(11A)填充(200)所述第一注射筒单元(55Al/r)的第一室(80Al/r)，同时推进所述第二室(80Bl/r)内的第二柱塞(50Bl/r)以将第二预定体积的第二流体(11B)排出所述第二注射筒单元(55Bl/r)的第二室(80Bl/r)；
推进所述第一室(80Al/r)内的第一柱塞(50Al/r)以将第一预定体积的第一流体(11A)排出(300)所述第一室(80Al/r)，同时抽出所述第二室(80Bl/r)内的第二柱塞(50Bl/r)以用第二流体(11B)填充所述第二注射筒单元(55Bl/r)的所述第二室(80Bl/r)；并且
分别将第一预定体积的排出的第一流体和第二预定体积的排出的第二流体(11A，11B)引导(400)到所述共同位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述第一柱塞(50Al/r)和所述第二柱塞(50Bl/r)滑动的每个循环期间，流体(11A，11B)以恒定的体积比被输送到所述共同位置。
10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括利用不同直径的另一个柱塞(50Al/r)替换所述第一注射筒单元(55Al/r)的柱塞(50Al/r)以改变由所述第一注射筒单元(55Al/r)分配的第一预定体积的第一流体(11A)的步骤。
11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括调节所述第一注射筒单元(55Al/r)的第一柱塞(50Al/r)的行程长度以改变由所述第一注射筒单元(55Al/r)分配的第一预定体积的第一流体的步骤。
12.根据权利要求8所述的方法，其中第一流体和第二流体(11A、11B)中的至少一种是气体。
13.根据权利要求8所述的方法，其中将第一流体和第二流体(11A、11B)在所述共同位置处注射到软胶囊中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中将第一流体和第二流体(11A、11B)分别地注射到所述软胶囊(216)中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中使用具有两个注射通道(212A、212B)的楔(210)将第一流体和第二流体(11A、11B)注射到所述软胶囊(216)的相对横侧中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中在从所述泵中排出之后并且在注射到所述软胶囊(216)中之前混合第一流体和第二流体(11A、11B)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中使用串联混合器混合第一流体和第二流体(11A、11B)。
18.根据权利要求16所述的方法，其中使用T形混合器或Y形混合器混合第一流体和第二流体(11A、11B)。
19.根据权利要求8所述的方法，其中：
所述泵包括多个所述第一注射筒单元(55Al/r)和多个所述第二注射筒单元(55Bl/r)；并且
所述泵将第一预定体积的排出的第一流体和第二预定体积的排出的第二流体(11A、11B)分别引导(400)到多个共同位置，其中每个共同位置容纳第一预定体积的第一流体(11A)和第二预定体积的第二流体(11B)两者。
20.一种泵(100)，其用于分配预定体积的至少第一流体(11A)和第二流体(11B)，所述泵包括：
一个或多个第一注射筒单元(55Al/r)，每个第一注射筒单元(55Al/r)包括第一柱塞(50Al/r)和第一室(80Al/r)，所述第一柱塞(50Al/r)在所述第一室(80Al/r)内部滑动；
第一入口通道(10A)，其流体连接到每个第一注射筒单元(55Al/r)的第一室(80Al/r)并且被配置为容纳第一流体(11A)；
一个或多个第一排出端口(20Al/r)，每个第一排出端口(20Al/r)流体连接到对应的第一注射筒单元(55Al/r)的所述第一室(80Al/r)，其中每个第一注射筒单元(55Al/r)可操作以经由所述第一入口通道(10A)容纳第一流体(11A)并在对应的第一柱塞(50Al/r)在对应的第一室(80Al/r)内滑动的每个循环的情况下经由对应的第一排出端口(20Al/r)分配对应的第一预定体积的第一流体(11A)；
一个或多个第二注射筒单元(55Bl/r)，每个第二注射筒单元(55Bl/r)包括第二柱塞(50Bl/r)和第二室(80Bl/r)，所述第二柱塞(50Bl/r)在所述第二室(80Bl/r)内部滑动；
第二入口通道(10B)，其流体连接到每个第二注射筒单元(55Bl/r)的第二室(80Bl/r)并且被配置为容纳第二流体(11B)；
一个或多个第二排出端口(20Bl/r)，每个第二排出端口(20Bl/r)流体连接到对应的第二注射筒单元(55Bl/r)的所述第二室(80Bl/r)，其中每个第二注射筒单元(55Bl/r)可操作以经由所述第二入口通道(10B)容纳第二流体(11B)并在对应的第二柱塞(50Bl/r)在对应的第二室(80Bl/r)内滑动的每个循环的情况下经由对应的第二排出端口(20Bl/r)分配对应的第二预定体积的第二流体(11B)；以及
滑阀(40)，
其中，在所述一个或多个第一排出端口(20Al/r)和所述一个或多个第二排出端口(20Bl/r)流体地配置为将第一流体(11A)和第二流体(11B)输送到一个或多个共同位置的情况下，所述一个或多个第一注射筒单元(55Al/r)和所述一个或多个第二注射筒单元(55Bl/r)能够并行地操作，其中每个共同位置容纳第一预定体积的第一流体(11A)和第二预定体积的第二流体(11B)两者；并且所述滑阀(40)能够配置在以下位置处：
第一位置，在所述第一位置处排出通道(70A、70B)打开并且输入通道(60A、60B)关闭；以及
第二位置，在所述第二位置处所述排出通道(70A、70B)关闭并且所述输入通道(60A、60B)打开。
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