CN1611205A - 一种插管式胶囊充填机和向胶囊中填充药料的充填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种插管式胶囊充填机及其向胶囊中填充药料的充填方法，包括出料填充装置，料斗，机械填充传动装置等；本发明采用了独特的插管式进料填充装置，计量管通过料斗前端底部通孔在料斗前端活动穿插；计量管与计量杆活动套接；计量杆固定板上连有计量杆，计量管固定板上连有计量管；计量管固定板与计量杆固定板之间设有活动板间连接栓；机械填充传动装置与计量杆固定板连接。本发明采用凸轮驱动，凸轮旋转一周与计量管和计量杆进料、出料周期相吻合。插管式结构解决了微丸不易破损的问题，同时该结构还具有剂量方便可调，计量精确的优点，配合多个工作站点可以精确地将多种粉剂、微丸和药片在不同的工作站点充填到同一粒胶囊中。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶囊充填机，尤其是一种插管式胶囊充填机，以及向胶囊中填充药料的充填方法。
背景技术
目前，在全自动硬胶囊充填机中主要采用两种充填方式充填单一的药粉或颗粒、微丸。一种是上捅式，其主要特征是粉剂进料管上下皆活动开口，并都有活动插板横向抽插，以便盛装和释放一定量的药粉或颗粒、微丸，但由于进料管上下口被插板横向抽插，微丸、颗粒表面易破损。另一种是上压式，常采用包括计量盘，上模架和六组充填杆从上而下捅压盛装满粉剂的进料管，使粉剂、微丸、颗粒等强行被捅压进入胶囊，上压式对微丸、颗粒破损大。根据医疗要求和药物理化性质，可能需要将液体药物与固体药物或有配伍变化的药物同时使用，可能需要将其中部分药物制成微丸、颗粒、小片、软胶囊或者包衣的微丸、颗粒、小片、软胶囊装于同一胶囊，为了保证疗效，各种药物必须装量准确。因此，对胶囊充填机提出了两种新要求，一种要求是在硬胶囊中充填机械耐磨损性能较差的软胶囊、微丸、小片；另一种要求是按准确计量，分别充填多种成分，多种成分可能包括数种粉剂、数种微丸、数种片剂、数种软胶囊等不同功效和不同释药速度的药物。但是采用上述原理充填药物的胶囊充填机不能满足需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对药料机械磨损小的插管式胶囊充填机；特别是对软胶囊、微丸、小片等机械磨损小的插管式胶囊充填机。
本发明的另一目的在于提供一种便于准确计量的插管式胶囊充填机。
本发明的另一目的在于提供一种有多工作站点，便于准确计量可同时充填同种物料形态或不同物料形态的多种成分的插管式胶囊充填机。
本发明的技术方案为：
一种插管式胶囊充填机，包括进料填充装置，出料填充装置，料斗，机械填充传动装置；进料填充装置包括由计量杆、计量管组成的进料管，计量杆固定板，计量管固定板，活动板间连接栓；料斗前端底部设有通孔，计量管通过通孔在料斗前端活动穿插；计量管与计量杆活动套接；计量杆固定板上连有计量杆，计量管固定板上连有计量管；计量管固定板与计量杆固定板之间设有活动板间连接栓；该方案中进料填充装置采用插管式，其他部件采用常规部件，可解决微丸、片剂等药料不易破损的技术问题。
插管式结构可单独解决药料不易破损的技术问题。
本发明的首要目的是提供一种对软胶囊、微丸、小片等药料机械磨损小的插管式胶囊充填机，这一方案依靠设计独特的插管式进料填充装置来完成，机械填充传动装置可采用常规的技术方案，常规机械填充传动装置提供合理的机械传动即可，任何合理设计的机械填充传动装置都可以配合本发明的进料填充装置完成首要的发明目的。例如采用两路机械传动装置，一路控制计量杆，一路控制计量管，同样可以实现本发明的首要目的。
优选的技术方案有下列：
一种插管式胶囊充填机，机械填充传动装置与计量杆固定板连接。在该优选的方案中，选用了机械填充传动装置与计量杆固定板直接连接的方式，这种连接方式只需采用一路机械传动即可同时控制计量杆与计量管的来回运动；这种连接方式设计简单，与传统的两路机械传动相比，设备造价可降低。
一种插管式胶囊充填机，活动板间连接栓上设有弹簧。由于活动板间连接栓将计量杆固定板、计量管固定板连接在一起，计量杆固定板、计量管固定板之间可互动，即使不使用弹簧，同样可以完成插管式充填的基本要求，但增设弹簧后，计量杆固定板、计量管固定板之间的互动比较协调柔和，使得计量管与计量杆充填或排出药料比较协调。
一种插管式胶囊充填机，出料填充装置包括基座，出料管；基座内有斜道，斜道上口与料斗前端相通，斜道下口与出料管相通。如上所述采用其他出料填充装置并不影响插管式结构解决药料不易破损的技术问题，但采用斜道，便于利用重力使软胶囊、微丸、片剂等自由滑落，进一步减少软胶囊、微丸、片剂等的表面破损的可能性。
一种插管式胶囊充填机，料斗底部设有可活动的限位件。限位件主要是通过限制计量管固定板的高度，以便准确控制计量管上端口高度正好和基座内的斜道的上口的下沿平齐，便于将药料推出。可根据不同的充填量适当调整限位件的位置，准确完成各种充填量的充填。我们注意到不使用限位件在准确控制充填量上有一定欠缺，但不影响插管式结构解决的药料不易破损的技术问题。
一种插管式胶囊充填机，料斗通过支杆与充填机的机身相连。料斗也可通过其他形式与插管式充填机的机身相连。
一种插管式胶囊充填机，计量杆上端面为斜面。该斜面与斜道的作用相同，当计量管、计量杆都上升到最高位时，计量杆上端面的斜面的低端与斜道的上口的下沿平齐，便于将计量管中充填的药料全部顺利排空，有利于准确控制充填量。
一种插管式胶囊充填机，基座内还设有计量管通道、计量管通道与计量管活动套接。计量管通道与计量管套接，使得计量管穿插不易偏离，不易出现机械偏差。机械传动更协调。
一种插管式胶囊充填机，机械填充传动装置设有凸轮，凸轮通过传动件与计量杆固定板连接。如上所述，其他常规形式的机械填充传动装置与本发明的插管式进料填充装置配合也可实现药料不易破损的技术问题，例如采用药料充填位置传感器配合数控系统控制本发明的插管式进料管体统，同样可实现药料不易破损的技术问题，但与凸轮传动相比，设备结构更复杂，设备成本高。
一种插管式胶囊充填机，凸轮为偏心内凸轮；机械填充传动装置的传动件包括链轮、主轴，滚轮轴承，连接杆，左右两根圆柱，左右连杆，左右小立柱；主电机通过链轮带动主轴转动，主轴旋转驱动凸轮，凸轮与连接杆通过滚轮轴承连接，连接杆两头分别与左右两根圆柱的一端连接，左右两根圆柱的另一端分别通过左右连杆与两根小立柱的一端分别连接，两根小立柱的另一端连接计量杆固定板。偏心内凸轮的周期性的偏心旋转通过一系列连接件带动计量杆固定板作周期性的上下往复运动，从而控制进料填充装置、出料填充装置完成周期性的软胶囊、微丸等药料的进料和出料。这种传动连接方式简单、易控制。设备制造相对简单，成本低。
一种插管式胶囊充填机，充填机的机身大板上设有两个圆管与左右两根圆柱相对应，左右两根圆柱与圆管活动套接。圆管与圆柱套接，使得圆柱穿插不易偏离，不易出现机械偏差。机械传动更协调。
一种插管式胶囊充填机，设有多个工作站点，每个工作站点分别有独立的进料填充装置，独立的出料填充装置，独立的料斗，独立的机械填充传动装置。
一种插管式胶囊充填机，设有多个工作站点，共用机械填充传动装置的中的链轮、主轴，滚轮轴承，连接杆；连接杆上连有多组工作台，每个工作台分别有独立的左右两根圆柱，独立的左右连杆，独立的左右小立柱；独立的进料填充装置，独立的出料填充装置，独立的料斗。
多个工作站点便于充填多种成分。比单工作站点效率更高。
本发明的优点在于：插管式结构采用上推式充填药料，让药料随重力通过斜道自然滑落进入硬胶囊，从而避免了原有设备横向抽插、或从上而下捅压对药料的磨损，本发明对粉剂，片剂等药料机械磨损小，特别是对微丸、软胶囊的机械磨损小，解决了硬胶囊难以充填软胶囊、微丸等的技术问题，为大工业化生产含液体成分的硬胶囊提供了相对应的胶囊充填机，但本发明的胶囊充填机不限于充填微丸，对粉剂、片剂充填同样适用；本发明通过插管式活动板间连接栓准确调节计量管固定板与计量杆固定板之间的距离，以便准确计量控制药料充填量；本发明还增设限位件，限位件可控制计量管向上移动的距离，限位件可活动因而可根据需要调节限位件的高度，并会同活动板间连接栓调节计量管固定板与计量杆固定板之间的距离，可以准确的产生多种多样的充填计量组合，实现向胶囊中精确充填不同添加量的药料的复杂技术要求；本发明有多个工作站点，各工作站点可向同一胶囊内分别充填各种成分的粉剂、微丸、片剂、软胶囊，满足在同一粒胶囊中填充不同药效释放时间和不同功效的药物或不同药物形态的特殊要求。
本发明的另一目的在于提供一种向胶囊中填充药料的充填方法。
技术方案为：
一种向胶囊中填充药料的充填方法，一种或两种以上的药料采用插管上推式的充填方法，包括向进料管装药料，进料管排放药料，胶囊接受进料管所排放药料，胶囊封装四个步骤，其特征在于前两个步骤依此为：药料放在料斗中，使药料从料斗中落下，进入进料管中的计量管中；再操纵进料管中与计量管套接的计量杆、使计量杆向上推排释放出药料。
较优的技术方案为：
一种向胶囊中填充药料的充填方法，胶囊为硬胶囊，药料选自微丸，片剂，软胶囊，粉剂中的一种或数种。或药料选自至少一种粉剂与其他的粉剂，微丸，片剂，软胶囊中的组合。
一种向胶囊中填充药料的充填方法，胶囊为硬胶囊，药料为中药药材浸膏粉剂以及含有液体药物如中药挥发油的微丸、软胶囊。
本发明涉及的插管式胶囊充填机和向胶囊中采用插管上推式填充药料的充填方法两类主题之间存在相互关联。二者同属于一项总的发明构思。
总的发明构思来源于：技术人员希望对胶囊剂型特别是中药胶囊剂型进行改良，在硬胶囊中充填中药浸膏粉末，并在同一硬胶囊中同时充填含有天然的中药挥发油体成分或/和其它成分的软胶囊或微丸等。但如现有技术所描述，现有胶囊特别是硬胶囊充填技术对软胶囊、微丸等表面破坏大，难以满足同时灌装固体成分和液体软胶囊、微丸的要求。技术人员从现有的药用机械厂无法购买到符合要求的专用设备，也无法从现有文献中得到类似的启迪。技术人员开始自行设计对液体软胶囊、微丸没有破坏的上推式的充填方法，为实现这一上推式的充填方法专门设计了进料填充装置，即“包括由计量杆、计量管组成的进料管，计量杆固定板，计量管固定板，活动板间连接栓；料斗前端底部设有通孔，计量管通过通孔在料斗前端活动穿插；计量管与计量杆活动套接；计量杆固定板上连有计量杆，计量管固定板上连有计量管；计量管固定板与计量杆固定板之间设有活动板间连接栓”的具体结构，以及其他优选的配套部件和装置。
国外市场现有的一种多相复合胶囊，其胶囊内装有固体有效成份，而胶囊外层为复合层，复合层填充有固液悬浮成份，但悬浮成份，在制作时需要大量增溶剂等附加剂，将增加制造成本，而且悬浮混合成份复杂，之间可能引起不良的化学反应，时间长了，对胶囊壁有侵蚀作用，为更好的长时间将不同成份的物质隔离开保存好，对囊壁材料，赋形物，加工工艺都有非常高的技术要求，为实现这些复杂的技术要求，复合胶囊的生产厂商需要投入大量资金购买结构复杂而昂贵的设备，在生产中还需要高额的运行费用；在具体填充含液体成分的多组分的药料时，也多采用相应的复杂的灌装技术。而本发明从减少对包裹有液体的软胶囊、微丸的机械破损角度出发，采用简单的插管上推式的充填方法，就可以替代复杂的灌装技术，采用本发明的充填方法所需的设备也相应的结构简单，制造容易。
本发明的所有技术方案不局限于对中药胶囊剂有效。向胶囊中填装其他西药成分同样有效。
也不局限于只对中药硬胶囊剂有效。向硬胶囊中填装其他西药成分同样有效。
附图说明
图1为本发明插管式胶囊充填机的凸轮与链轮、主轴的连接结构示意图；
图2为图1的C-C向剖面结构示意图；
图3为本发明插管式胶囊充填机的凸轮与连接杆、圆柱、圆管等连接件的连接结构示意图；
图4为本发明插管式胶囊充填机的圆柱、连杆、计量杆固定板，计量管固定板，活动板间连接栓之间的连接结构示意图；
图5为本发明插管式胶囊充填机的机械填充传动装置与进料填充装置，出料填充装置的俯视结构示意图；
图6为本发明插管式胶囊充填机的进料填充装置中的计量杆、计量管、活动板间连接栓、弹簧之间的连接结构示意图；
图7为本发明插管式胶囊充填机的进料填充装置中在料斗前端中穿插的工作状态示意图；
图8为本发明插管式胶囊充填机的计量杆、计量管都处于最低位置准备充填药料的工作状态示意图；
图9为本发明插管式胶囊充填机的计量杆、计量管都处于最高位置，药料全部排空的工作状态示意图；
具体实施方式
实施例1
一种插管式胶囊充填机，包括进料填充装置，出料填充装置，料斗1，机械填充传动装置，其中进料填充装置包括由计量杆2、计量管3组成的进料管，计量杆固定板4，计量管固定板5，活动板间连接栓6；料斗1前端底部设有通孔8，计量管3通过通孔8在料斗1前端活动穿插；计量管3与计量杆2活动套接；计量杆固定板4上连有计量杆2，计量管固定板5上连有计量管3；计量管固定板5与计量杆固定板4之间设有活动板间连接栓6；活动板间连接栓6上设有弹簧7；出料填充装置包括基座10，出料管11；基座10内有斜道12，斜道12上口与料斗1前端相通，斜道12下口与出料管11相通，基座10内还设有计量管通道16、计量管通道16与计量管3活动套接；料斗1通过支杆15与充填机的机身相连，料斗1底部设有可活动的限位件14；机械填充传动装置设有凸轮17，凸轮17为偏心内凸轮，凸轮17通过传动件与计量杆固定板4连接；机械填充传动装置的传动件包括链轮、主轴19，滚轮轴承20，连接杆21，左右两根圆柱22，左右连杆23，左右小立柱24；主电机通过链轮18带动主轴19转动，主轴19旋转驱动凸轮17，凸轮17与连接杆21通过滚轮轴承20连接，连接杆21两头分别与左右两根圆柱22的一端连接，左右两根圆柱22的另一端分别通过左右连杆23与两根小立柱24的一端分别连接，两根小立柱24的另一端连接计量杆固定板4；充填机的机身大板上设有两个圆管9与左右两根圆柱22相对应，左右两根圆柱22与圆管9活动套接。计量杆2上端面为斜面。
设有多个工作站点，每个工作站点分别有独立的进料填充装置，独立的出料填充装置，独立的料斗，独立的机械填充传动装置。
实施例2
一种插管式胶囊充填机，设有多个工作站点，共用机械填充传动装置的中的链轮、主轴19，滚轮轴承20，连接杆21；连接杆21上连有多组工作台，每个工作台分别有独立的左右两根圆柱22，独立的左右连杆23，独立的左右小立柱24；独立的进料填充装置，独立的出料填充装置，独立的料斗1。其余同
实施例1。
本发明工作原理如下：
主电机通过链轮带动主轴19转动，主轴19旋转驱动凸轮17，凸轮17旋转并通过滚轮轴承20驱动连接杆21作上下往复运动，连接杆21依次带动左右两根圆柱22、左右连杆23、两根小立柱24往复运动，而两根小立柱24的与计量杆固定板4连接；使得凸轮17的周期性的偏心旋转通过一系列连接件带动计量杆固定板4作周期性的上下往复运动，从而控制进料填充装置，出料填充装置完成周期性的微丸等药料的进料和出料工序。
料斗1通过两根支杆15与充填机的机身相连，料斗1可实现供料功能。微丸等药料装入料斗1中待用。
计量杆2、计量管3开始都处于最低的起始位置，计量管3上口与通孔8平齐，微丸等药料通过通孔8滑入计量管3，完成装料后，当圆柱22带着计量杆固定板4向上运动时，由于弹簧7的作用，计量管固定板4随弹簧7一起向上运动，计量管3就通过通孔8在料斗1前端向上活动穿插并与计量管通道16活动套接，直至计量管固定板5碰触料斗1底部的可活动的限位件14，计量管固定板5与计量管3停止运动，此时计量管3上端穿过基座10内的计量管通道16，计量管3上端口高度正好和基座10内的斜道12的上口的下沿平齐，便于将药料推出。
而圆柱22继续带着计量杆2在计量管3内向上运动，弹簧7被压缩，同时计量杆2将计量管3中的软胶囊、微丸等药料向上推出进入斜道12上口，微丸等药料顺着斜道12随重力滑入出料管11最终进入胶囊体中，计量杆2继续向上移动，直到上升到计量杆2斜面的低端和计量管3上端口、斜道12上口相平为止，此时微丸被全部推出，进料填充装置处于最高位置。
然后在圆柱22带动下计量杆固定板4、计量杆2向下运动，待压缩弹簧7恢复原长时再继续向下运动，在活动板间连接栓6的牵连下计量管固定板5、计量管3也一起向下运动，当计量管3、计量杆2都达到最低点时，此时计量管3上端面正好和微丸等药料的料斗1前端底部设有的通孔8的平齐，便于微丸等药料进入计量管3中。以后计量杆2又在机械连接件的带动下向上运动，开始新一次充填。周而复始。
计量杆2、计量管3的运动周期和行程和工作站点工位的时间相匹配，确保每次充填一组胶囊。在第一工作站点向胶囊内充填第一种药料，胶囊被常规传动件转移至第二工作站点，在胶囊内充填第二种药料，依此充填各种成分，再在胶囊上盖上胶囊帽，完成胶囊的封装。
对于微丸等药料的充填剂量的控制具体为：
由上面充填过程说明可知，当计量管3和计量杆2处于最低位置时，计量管3内微丸等药料的量即为充填的药量。因此调节最低位置时计量管3和计量杆2的相对位置，可设置充填的药量。具体是调节计量杆固定板4和计量管固定板5之间的活动板间连接栓6来实现的。直观地说两板之间的距离越大则充填的药量就大。本发明还增设限位件14，限位件14可控制计量管3向上移动的距离，限位件14可活动因而可根据需要调节限位件14的高度，并会同活动板间连接栓6调节计量管固定板5与计量杆固定板4之间的距离，可以准确的产生多种多样的充填计量组合，实现向胶囊中精确充填不同添加量的药料的复杂技术要求。
实施例3
一种向胶囊中填充药料的充填方法，药料采用插管上推式的充填方法，包括向进料管装药料，进料管排放药料，胶囊接受进料管所排放药料，胶囊封装四个步骤，前两个步骤依此为：药料放在料斗1中，使药料从料斗1中落下，进入进料管中的计量管3中；再操纵进料管中与计量管3套接的计量杆2、使计量杆2向上推排释放出药料。
实施例4
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为两种微丸，三种粉剂，采用实施例3的方法，向胶囊中填充药料。
实施例5
使用实施例1的插管式胶囊充填机，药料选用为一种微丸，两种粉剂，一种片剂采用实施例3的方法，向软胶囊中填充药料。
实施例6
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为四种微丸，采用实施例3的方法，向胶囊中填充药料。
实施例7
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为一种软胶囊或微丸，两种粉剂，一种片剂采用实施例3的方法，向胶囊中填充药料。
实施例8
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为两种软胶囊，采用实施例3的方法，向硬胶囊中填充药料。
实施例9
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为两种片剂，采用实施例3的方法，向硬胶囊中填充药料。
实施例10
使用实施例2的插管式胶囊充填机，药料选用为三种粉剂，采用实施例3的方法，向胶囊中填充药料。
实施例11
使用实施例1的插管式胶囊充填机，药料选用一种含香砂养胃挥发油成份的软胶囊，一种香砂养胃的水溶固体粉剂，采用实施例3的方法，向硬胶囊中填充药料。
其中软胶囊内装木香、砂仁、白术、陈皮、枳实、豆蔻、生姜、香附、厚朴、广藿香采用超临界萃取方法获得挥发油成份；所剩药渣、药液再与加水预热的茯苓、大枣、半夏、甘草共同煎煮水提得到水提液，过滤、经浓缩，得浓膏，减压干燥、粉碎、制粒得到香砂养胃的水溶固体粉剂；将挥发油成份灌装在软胶囊内，再将软胶囊与混合固体粉剂装入硬胶囊内。
由于现有的胶囊机不能解决向硬胶囊中填充软胶囊所遇到的软胶囊易破损的技术问题，在本发明所述的插管式胶囊充填机制造之前，只能向同一硬胶囊中分别手工灌装香砂养胃固体和软胶囊，工作效率无法满足产业化要求。本发明所涉及的插管上推式的充填方法和专用插管式胶囊充填机设备对实现在同一胶囊中同时灌装包括中药软胶囊、中药浸膏粉剂在内的多种成分的技术方案有突出贡献。对改进中药的传统剂型，研究中药新剂型，提供了良好的选择。
Claims (9)
1、一种插管式胶囊充填机，包括进料填充装置，出料填充装置，料斗(1)，机械填充传动装置，其特征在于：进料填充装置包括由计量杆(2)、计量管(3)组成的进料管，计量杆固定板(4)，计量管固定板(5)，活动板间连接栓(6)；料斗(1)前端底部设有通孔(8)，计量管(3)通过通孔(8)在料斗(1)前端活动穿插；计量管(3)与计量杆(2)活动套接；计量杆固定板(4)上连有计量杆(2)，计量管固定板(5)上连有计量管(3)；计量管固定板(5)与计量杆固定板(4)之间设有活动板间连接栓(6)。
2、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：机械填充传动装置与计量杆固定板(4)连接。
3、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：活动板间连接栓(6)上设有弹簧(7)。
4、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：出料填充装置包括基座(10)，出料管(11)；基座(10)内有斜道(12)，斜道(12)上口与料斗(1)前端相通，斜道(12)下口与出料管(11)相通。
5、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：料斗(1)底部设有可活动的限位件(14)。
6、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：料斗(1)通过支杆(15)与充填机的机身相连。
7、根据权利要求4所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：基座(10)内还设有计量管通道(16)、计量管通道(16)与计量管(3)活动套接。
8、根据权利要求1所述的插管式胶囊充填机，其特征在于：机械填充传动装置设有凸轮(17)，凸轮(17)通过传动件与计量杆固定板(4)连接。
9、一种向胶囊中填充药料的充填方法，药料采用插管上推式的充填方法，包括向进料管装药料，进料管排放药料，胶囊接受进料管所排放药料，胶囊封装四个步骤，其特征在于前两个步骤依此为：药料放在料斗(1)中，使药料从料斗(1)中落下，进入进料管中的计量管(3)中；再操纵进料管中与计量管(3)套接的计量杆(2)、使计量杆(2)向上推排释放出药料。
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