KR100838831B1 - 개선된 분말 압축 및 피복 장치 - Google Patents
개선된 분말 압축 및 피복 장치 Download PDFInfo
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Abstract
필름(1)으로 피복된 압축 분말 슬러그(7)를 형성하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 예를 들어 약제와 같은 분말은, 바람직하게는 기계적으로 분말(6)을 압축하고, 압축되는 분말의 표면에 대하여 진공 또는 압력 차이에 의하여, 바람직하게는 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스와 같은 재료의 필름을 형성함으로써, 압축되고 피복되어 압축 분말 슬러그(7)를 생성한다.
정제, 분말, 피복, 압축, 슬러그, 진공.
Description
본 발명은 예를 들어 약제, 비타민제, 다이어트 보조제 등을 함유한 분말의 압축, 특히 인간의 섭취 등의 투여에 적합한 압축 분말의 캡슐화된 몸체를 제공하기 위하여 예를 들어 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스(이하 "HPMC"라 함)와 같은 비젤라틴(nongelatin) 생물분해성 및/또는 수용성 필름에 의하여 피복되는 압축 분말에 관한 것이다. 본 발명은 정제(tablet)를 포함하여 모든 관련된 투여 형태에 적용될 수 있으나, 단순화를 위하여 여기서는 모든 그러한 형태를 캡슐이라고 칭한다.
정제는 흔한 투여 형태(dosage form)이고, 그 특성을 개선하기 위한 다양한 수단이 시도되어 왔다. 의약 정제와 같은 정제를 코팅하는 현재의 방법은 정제에 저분자량 HPMC 정도를 뿌려서 균일하고 매끄럽지만 불투명하고 광택이 적은 표면층을 생성하는 어셀러코우터(acelacoater) 또는 팬 코우터(pan coater)를 이용하는 것을 포함한다. 정제는 그 위에 글자를 새길 수 있다. 그러나 정제를 코팅하는 이러한 방법은 시간이 많이 걸리고 만족스러운 결과를 얻기 위하여 높은 수준의 기술을 필요로 한다. 스프레이 코팅 작업 중에 두 개의 정제가 서로 붙게 되는 한 쌍의 정제와 같은 제조의 문제점이 흔히 나타난다. 이러한 문제점에 더하여, 코팅 과정 중에 정제들이 분해되지 않도록 정제들을 비교적 고압 하에서 압축해야 할 필요도 있다. 이러한 높은 수준의 압축은 캡슐 내에 함유된 실효 성분의 분해 및 용해율에 악영향을 끼칠 수 있다. 즉, 예를 들어 환자의 위장에서 정제가 천천히 분해되어 환자에 약을 공급하는 데에 지연이 생길 수 있다.
스프레이 방법이나 팬 코팅에 대한 대안은 2-조각 하드 캡슐을 사용하는 것이다. 이는 통상적으로 HPMC 용액이 사용되는 담그기 공정과, 서로 맞물려서 둘러싸인 캡슐을 형성하는 이분 외피를 제조하는 공정에 의한다. 이러한 캡슐은 보통 불투명하나 광택이 있고, 맞물리도록 겹치는 공정을 방해하기 때문에 엠보스 가공은 할 수 없다. 분말이 채워진 높이 위에 항상 공기의 공간이 존재하는 것이 상기 캡슐의 속성이다. 또한, 분말을 이러한 정제 내에 압축하는 것은 가능하지 않으며, 그에 따라서 캡슐화할 수 있는 분말의 양이 제한된다. 이렇듯 압축이 없기 때문에 캡슐화될 수 있는 약제 등의 양은 상당히 감소될 수 있다. 캡슐 내의 공기 공간이 존재하고 캡슐 내에 함유되는 분말을 압축할 수 없기 때문에 캡슐은 불가피하게 필요 이상으로 커지게 된다.
2-조각 하드 캡슐의 제조 및/또는 판매 후에, 사용자가 캡슐에 잘못된 것이 있다는 것을 알아채지 못하도록 캡슐의 외관에 명백한 변화없이 캡슐의 이분 외피를 분리하여 그 내용물을 변경하고 다시 이분 외피를 결합시키는 것이 가능하기 때문에, 캡슐들은 쉽게 불법적으로 간섭받을 수 있다. 이는 캡슐의 내용물이 변경된 것을 탐지하는 것이 어려움을 의미한다. HPMC와 다른 어떤 비젤라틴 재료들은 인간 섭취에 적합하기 때문에 젤라틴 벽을 가지는 운반 캡슐들은 예를 들어 정확하게 계량된 조제 의약 및 다이어트 보조제 투여분의 운반을 위하여 젤라틴 기반 캡슐에 대한 가능한 대체품으로서 복용 캡슐로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 태양은, 진공이 형성된 필름을 내부에 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판(platen)과, 상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 압축 피스톤으로서, 오목한 요부를 가진 전방면과 상기 전방면의 둘레 주위의 직각 모서리를 가지는 압축 피스톤을 구비하는 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그(slug)의 형성 장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 포켓은 하부 피스톤에 의하여 형성된 저부를 가지고, 상기 하부 피스톤은 오목한 요부를 가진 전방면과 상기 전방면의 둘레 주위의 직각 모서리를 구비한다. 상기 하부 피스톤의 전방면은 진공이 필름의 진공 형성을 위한 상기 포켓 내에 형성되도록 하기 위하여 적어도 두 개의 구멍을 추가로 포함한다. 상기 압판은 상기 압판과 상기 필름 사이에 진공이 형성되도록 하기 위하여 하나의 구멍을 추가로 포함한다. 상기 포켓의 둘레 주변의 압판에는 구멍들의 배열이 형성된다. 상기 압판은 상기 포켓의 둘레를 형성하는 상승된 모서리부를 한정하는 요부면(recessed surface)을 추가로 포함한다. 상기 압축 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 상기 필름의 두께의 수분의 일(a fraction)이다. 상기 압축 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 최대로 해야 35 마이크로미터이다. 상기 하부 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 상기 필름 두께의 수분의 일이다. 상기 하부 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 최대로 해야 25 마이크로미터이다. 상기 압판은 포켓들의 배열을 추가로 포함한다. 임시로 보유하고 가열하기 위하여 상기 필름을 예비 처리하는 수단으로서, 가열된 판과 필름 사이에 진공을 형성하기 위하여 구멍들의 배열이 있는 면을 가지는 가열된 판을 포함하는 예비 처리하는 수단이 제공될 수 있다. 상기 장치는 압축 분말 슬러그를 이송하여 원하는 위치로 배출하기 위하여 압축 분말 슬러그를 수용하고 보유하는 개스킷을 추가로 포함할 수 있다. 상기 개스킷은 출구 측부와 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 수용 측부를 가진 구멍을 포함할 수 있고, 상기 수용 측부의 직경이 상기 출구 측부의 직경보다 더 크다.
본 발명의 또 다른 태양은, 필름을 임시로 보유하고 가열하기 위한 필름 예비 처리기로서, 가열된 판과 필름 사이에 진공을 형성하기 위한 구멍들의 배열이 있는 면을 가지는 가열된 판을 포함하는 필름 예비 처리기와, 상기 예비 처리된 필름을 진공 하의 포켓 내에 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판과, 상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 태양은, 진공이 형성된 필름을 포켓 내로 수용하여 분말을 수용하는 포켓들의 배열을 포함하는 압판으로서, 상기 압판과 필름 사이에 진공이 형성되도록 상기 포켓들에 근접한 적어도 하나의 구멍을 포함하는 압판과, 상기 포켓 내에서 분말을 압축하는 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 포켓의 둘레 주위의 압판에 구멍들의 배열이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 태양은, 분말을 수용하는 포켓들 내로 진공이 형성된 필름을 수용하기 위한 포켓들의 배열을 포함하는 압판으로서, 각각이 포켓의 둘레를 형성하는 복수의 상승된 모서리 형상부(raised edge profile)들 사이에 요부면을 가지는 압판과, 상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 기계적 수단과, 상기 상승된 모서리 형상부 상에 지지된 필름을 절단하기 위하여 상기 상승된 모서리 형상부에 간섭하도록 이동 가능한 절단 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 장치는 처리 중에 상기 압판을 유지하고 상기 압판을 이동시키기 위한 회전 테이블(turntable)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 회전 테이블은 네 개의 압판을 포함할 수 있다. 상기 장치는 압판을 세정하기 위한 진공 장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은, 선행하는 발명의 태양 중 어느 하나에 있어서, 상기 포켓에 분말을 투여하기 위한 투여 장치 및 투여기를 추가로 포함하고, 상기 투여기는 분말을 유지하기 위한 분말 깔때기(powder hopper)와, 상기 분말 깔때기로부터 공급된 분말을 보유하고 분말을 포켓으로 이송하기 위한 투여관을 가지는 투여 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다.
상기 투여 헤드는, 투여관 내에서 분말을 예비-압축하고 분말을 투여관으로부터 포켓 내로 이송하기 위하여 투여관 내에 다지기 핀(tamping pin)을 구비할 수 있다. 일 실시예에서 상기 장치는 상기 투여 헤드의 투여관으로부터 분말을 수용하고 포켓에 분말을 투여하기 위한 투여 슬레지(dosing sledge)로서 충전 위치로부터 투여 위치로 이동 가능한 투여 슬레지와, 압축을 위한 기계적 수단을 구비한 투여 장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은, 포켓 내로 진공이 형성된 제1 필름을 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판과, 진공이 형성된 제1 필름과 분말을 가진 포켓 내에서 분말의 압축에 적당한 위치에 분말을 위치시키는 투여 수단과, 분말을 압축하기 위한 압축 기계 수단과, 압판을 유지하고, 처리 중에 상기 필름을 압판의 포켓 내로 가하고 압축 분말이 부분적으로 피복되도록 분말을 압축하는 하나의 스테이션으로부터, 진공이 형성된 제2 필름을 상기 부분적으로 피복된 압축 분말에 도포하여 상기 슬러그를 필름으로 완전히 피복하는 다른 스테이션으로 압판을 이송하도록 회전이 가능한 회전 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 캡슐화되는 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 투여 수단은 진공이 형성된 제1 필름과 분말을 가지는 포켓 내에서 분말을 압축하기에 적당한 위치에서 포켓에 근접하여 분말을 위치시킨다. 상기 투여 수단은 진공이 형성된 제1 필름을 가지는 포켓에 분말을 투여할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치는 압판을 세정하기 위하여 다른 스테이션을 형성하는 압판을 세정하는 진공 장치를 추가로 포함할 수 있다. 상기 회전 테이블 내에서의 압판의 개수는 장치 내의 스테이션의 개수와 일치할 수 있다. 다른 실시예에서 상기 회전 테이블은 처리를 위한 네 개의 압판을 포함할 수 있다. 상기 장치는 상기 압축 공정 중에는 상기 회전 테이블 조립체로부터 압축 압력 힘을 격리시키는 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은, 포켓 내에 진공이 형성된 필름을 수용하여 분말을 수용하는 포켓을 구비한 압판과, 상기 포켓 내에 분말을 압축하는 기계적 수단과, 압축 분말 슬러그를 운반하여 원하는 위치에 배출하기 위하여 압축 분말 슬러그를 수용하고 보유하는 개스킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치를 제공한다. 상기 개스킷은 출구 측부와 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 수용 측부를 가진 구멍을 포함할 수 있고, 상기 수용 측부의 직경이 상기 출구 측부의 직경보다 더 크다. 상기 개스킷은 하나를 초과하는 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 구멍들의 배열을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 태양은 개선된 특성을 가지는 캡슐을 제조하기 위하여 분말을 압축하고 피복하는 새로운 방법에 관련된다.
비젤라틴 필름층은 열 및/또는 진공, 및/또는 압력의 영향 하에서 열성형된 정제 형상의 포켓이다. 분말의 미리 정해진 양이 필름이 형성된 포켓 내로 투여되고, 예를 들어 하나의 피스톤 또는 복수의 피스톤에 의하여 정제 형상으로 압축된다. 부분적으로 피복된 '부드러운' 정제가 이러한 공정으로부터 제조되고, 이는 압축된 정제의 나머지 부분이 제2 필름에 의하여 피복되도록 하는 압판(platen) 위로 정제를 상승시키는 것을 수반하는 제2 작동에 의하여 완전히 피복된다. 적당한 정제 형상 포켓들은 예를 들어 실린더 내에서 활주 가능한 한 쌍의 피스톤을 이용하여 만들 수 있고, 그러한 피스톤들은 (부분적으로) 피복된 정제들로부터 원치 않는 잉여 필름을 잘라내는 데에 유용한 실린더의 상부와 압판 사이의 핀치 포인트(pinch point)를 형성할 수 있는 이점을 또한 가진다.
본 발명의 목적 중 하나는 변경을 알 수 있는 캡슐(tamper evident capsule)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 분말이, '외피를 죄는 랩(wrap)'을 형성할 수도 있고 형성하지 않을 수도 있는 재료로 피복되는 분말 충전 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 예를 들어 의약 정제를 식별할 수 있는 양각을 새길 수 있는 고광택 표면을 구비한 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 거의 인식할 수 없는 플랜지를 가진 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수반되는 프로세스의 속성과 제조되는 제품의 특성으로 인하여 이전에는 만들거나 실용적으로 사용하는 것이 가능하지 않았던 투여 형태의 형상 및 크기를 포함하는 다양한 형상 및 크기로 된 투여 형태의 제공을 가능케 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유리한 속성을 특성을 가진 캡슐로서, 유리한 압축 및/또는 조성 상태에 있는 분말 또는 다른 유동 가능한 고형 재료를 함유하고 그리고/또는 캡슐의 둘러싸는 매체가 빠르게 분해되거나 (조정에 의하여) 분해 가능한, 의약품 수준 재료에 의하여 성형된 의약품 수준 필름인 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그 특성이 삼키기 쉽고, 실효성 성분이 가장 유리하게 배출될 수 있는 위치까지 보다 쉽게 운반될 수 있는 캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은, 예를 들어 종래의 정제들에 비하여 개선된 분해 및 용해 특성을 가지는 캡슐을 제조하기 위하여 피복될 수 있는 분말 압축 슬러그(slug)를 제조하는 분말 압축법이다.
본 발명의 또 다른 태양은, 최소한 종래의 피복 정제와 동일한 기능을 수행할 수 있고 종래의 정제 압박 및 코팅 단계가 하나의 분말 피복 프로세스에 의하여 대체되는 캡슐 제조법이다.
본 발명의 또 다른 태양은, 제조되는 캡슐의 속성으로 인하여, 종래의 정제 제조에 필요한 보조 성분들이 생략될 수 있는 분말 피복에 의하여 캡슐 제조법이다. 예를 들어, 구조적인 강도를 제공하기 위하여 첨가된 정제의 성분은 생략될 수 있는데, 이는 상대적으로 느슨하게 압축된 분말 형태의 실효 성분들이 분말/성분을 굳게 싸고 있는 필름 내에 둘러싸여서 강도를 주고 따로따로의 효과적인 투여 형태를 형성하기 때문이다. 전술한 바로 인하여 정제가 운반 위치에 도달했을 때에 정제를 분산시키고 해체시키도록 고안된 전술한 정제 내의 성분이 생략될 수 있고, 본 발명에 따른 캡슐 내의 실효 성분이 비-압축 또는 적어도 종래의 정제에 비하여 덜 압축된 형태이고, 이렇게 압축이 보다 덜하기 때문에 일단 캡슐 필름이 예를 들면 운반되어야 할 위치에서 용해되면 실효 성분은 용이하게 배출되어 퍼질 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 포켓 내에 분말을 압축하면서 필름을 포켓 내에 형성하는 진공을 포함하여 포켓 내에 부분적으로 피복된 분말 슬러그를 생성하는 압축된 분말의 피복 방법을 제공한다. 분말 슬러그를 완전히 피복하기 위하여 상기 분말 슬러그 상에 제2 필름을 형성하는 진공은 투여 형태로 사용하기에 적합한 불연속의 압축된 분말이 채워진 캡슐을 형성한다.
본 발명의 또 다른 태양은, 압축 분말로 충전된 캡슐을 형성하기 위하여 필름 또는 필름들을 사용하는 압축 분말의 피복 방법으로서, 압축 분말로 충전된 캡슐의 벽을 형성하는 상기 필름 또는 필름들이 서로 중첩되는 피복 방법이다.
본 발명의 또 다른 태양은, 압축 슬러그의 형성 및/또는 피복 방법으로서 압축 분말의 압축 수준이 정제로서의 압축 분말의 개별 슬러그에 대한 산업 표준에 도달하는 데에 필요한 것보다 낮은 방법을 제공한다.
본 발명의 방법을 실행할 때에, 필름들은 압축된 분말 슬러그와 포켓의 외표면에 맞게 변형되고, 필름들은 분말 슬러그 주위에 감싸짐으로써 확고한 캠슐을 효과적으로 형성한다. 필름 및 분말이 적절하게 형성된 지지대에 위치하고 진공 조건(또는 크게 감소된 압력)에 노출되도록 하는 진공 챔버 또는 진공 판(bed) 장치가 이러한 목적을 위하여 변경되어 사용될 수 있다. 그러한 장치는 적절하게 변경된, 상업적으로 입수 가능한 진공 챔버 또는 진공 판 장치에 기반할 수도 있다. 진공 형성 기법은 압축 분말이 필름 내에 완전히 둘러싸여지고 캡슐화되게 하고, 이로 인하여 캡슐은 압축 분말을 함유하며, 그러한 캡슐은 종래의 알약들과 같은 현재 입수 가능한 투여 형태보다 개선되고 조절 가능한 특성을 가진다.
압축되는 분말은 보통 5 내지 15 메가 파스칼의 압력을 받으나, 이러한 압력 범위는 제한적인 것은 아니다. 압축되고 피복되는 분말의 예는 파라세타몰, 이부프로펜, 소르비톨 및 종합비타민제를 포함한다. 생각할 수 있는 다른 충전 분말로는 제산제, 항염증제, 항히스타민제, 항생제 및 항콜레스테롤제가 있다.
필름은 인간 복용에 적합하고 진공 형성될 수 있도록 충분한 유연성 및 가소성을 가진 재료이어야 한다. 일부 필름 재료들은 자연적인 상태에서 적당한 속성을 가지나, 보통은 진공 형성될 수 있도록 필름 재료를 예비 처리할 필요가 있다. 예를 들어, 필름 재료를 그에 대한 용제에 노출시켜야 할 수 있고, 예를 들어 폴리비닐 알콜(PVA)의 일정한 종류는 그 표면에 적은 양의 물을 가한 후에 또는 높은 습도 조건에 노출되었을 때에 진공을 형성한다. 보다 일반적으로 선호되는 것으로서, 열가소성 재료(즉, 가열 시에 변형될 수 있는 재료)로 된 필름을 진공에 노출시켜서 열성형되기 전에 열-유연화 상태에서 사용할 수 있다. 적당한 열가소성 재료로는, 개량된 셀룰로스 재료, 특히 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스(HPMC), 하이드록시프로필 셀룰로스(HPC), 폴리비닐 알콜(PVA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 펙틴, 알긴산(alginate), 전분(starch) 및 개량 전분과 콩 및 유장 단백질 필름과 같은 단백질 필름이 있다. 현재 선호되는 필름 재료는 HPMC이다. 적당한 필름 재료들은 현재 입수 가능하다.
열가소성 필름을 사용할 때에, 필름은 통상적으로 열에 의하여 부드럽게 된 변형 가능 상태에 있도록, 포켓이나 압축 분말 슬러그에 사용하기 전에 가열된다. 이는 필름을 예를 들어 적외선 가열기, 적외선 램프, 가열판, 열공기 공급원에 노출시켜서 수행한다. 설명한 프로세스에서, 온도의 범위가 사용될 수 있으며, 단지 일례를 들자면, 프로세스에서의 제1 및 제2 필름으로 서로 다른 두께의 필름들이 사용되는 경우에, 150℃ 정도의 제1 필름 형성 온도가 사용되고 제2 필름 형성 단계에 대해서는 70 내지 80℃의 범위가 사용될 수 있다.
피복 공정 동안, 필름은 바람직하게는 최소 1.5 mm 내지 2 mm로 중첩될 수도 있다. 압축 분말 슬러그들은 바람직하게는 약 3 mm의 측벽 높이를 가질 수 있고, 필름들은 실질적으로 완전히 측벽 구역에서 겹치게 될 수 있다.
필름 재료는, 공지된 방식으로 예를 들어 FD 및 C 황색 수 5와 같은 식용 색소 형태의 선택적인 착색, 및/또는 예를 들어 감미료와 같은 선택적인 향미료, 및/또는 선택적인 결 등을 포함할 수 있다.
필름 재료는 알려진 바와 같이 필름에 원하는 유연성을 부여하기 위하여 보통 가소제를 포함한다. 가소제로서 사용되는 재료로는 젖산으로서의 알파 하이드록시(alpha hydroxy)와 그것들의 염(salt), 말레산, 벤질 알콜, 일정한 락톤(lactone), 디아세틴(diacetin), 트리아세틴(triacetin), 프로필렌 글리콜, 글리세린 또는 그것들의 혼합물들이 있다. 전형적인 열가소성 필름 조성은 HPMC 77 중량%, 가소제 23 중량%이다.
필름은 적당하게는 20 내지 200 마이크론의 두께, 편리하게는 50 내지 100 마이크론, 예를 들어 약 80 마이크론의 두께를 가지며, 적절한 필름 두께는 정제의 크기와 형태 등의 요소들에 달려 있다. 서로 다른 두께를 가지는 필름들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 125 마이크론 두께와 같이 더 큰 두께의 필름이 피복 공정의 제1 단계에 사용될 수 있고, 예를 들어 80 마이크론 두께와 같이 더 작은 두께의 필름이 피복 공정이 제2 단계에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 필름 형성 공정의 속성에 의하여, 어떤 환경에서는, 예를 들어 압축되는 분말이 압축 하에서 필름을 관통할 수 있는 입자를 함유한 경우, 포켓에 형성되는 필름의 두께를 (압축 분말 피복의 제2 및 마지막 단계에서) 압축 분말 슬러그의 나머지 부분을 덮게 되는 필름의 두께보다 더 크게 하는 것이 유리할 수 있다. 그러한 두께 차이는 그에 따른 캡슐의 유리한 구조적인 특징을 제공할 것이다. 즉, 캡슐은 보다 강하고 보다 안전하게 보관 및 취급될 수 있고(일반적으로 캡슐 상의 필름이 더 두꺼움), 그러한 캡슐은 어떤 주어진 용제에 노출되었을 때에 보다 신속하게 용해되는 얇은 필름 벽에 의하여 신속한 배출 특성을 제공할 수 있는 더 약하고 더 얇은 필름의 보다 작은 영역(창)을 가진다. 서로 다른 두께의 벽을 구비한 캡슐을 형성하기 위한 유리한 차등적인 필름 두께는, 예를 들어 70/90 마이크론 필름의 조합이며, 이는 강하지만, 얇은 필름의 창을 통하여 그 내용물을 신속하게 배출하는 캡슐을 제공한다.
따라서 서로 다른 두께를 가지는 필름들은 피복 공정에 사용될 수 있고, 추가로 예를 들자면, 더 두꺼운 두께의 필름은 피복 공정의 제1 단계에 사용될 수 있으며 그 두께는 최대 200 마이크론, 최소 70 마이크론, 바람직하게는 예를 들어 125 마이크론이고, 더 얇은 두께의 필름은 피복 공정의 제2 단계에 사용될 수 있으며 그 두께는 최대 125 마이크론, 최소 50 마이크론, 바람직하게는 예를 들어 80 마이크론이다.
다수의 피복된 압축 분말 슬러그를 제조할 때에는 압축 분말 슬러그들의 간격이 중요할 수 있다. 압축 분말 슬러그들이 너무 조밀하게 배치되면, 필름은 그것들 사이에서 충분히 열성형될 수 없다. 예를 들어, 인접한 압축 분말 슬러그들의 약 4mm의 간격이 양호한 결과를 나타내었고, 필름은 압축 분말 슬러그의 측면으로부터 구부러지기 시작할 때까지 약 2mm까지 압축 분말 슬러그의 수직 측벽을 충분히 채택할 수 있었다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 본 발명 방법은 필름의 부분적으로 겹치는 두 개의 개별 이분 코팅(half coating)을 형성하는 단계를 수반한다. 상기 방법은 바람직하게는 포켓 내에서 필름의 제1 형성 단계와, 그 다음으로 분말 슬러그를 필름에 의해 윤곽이 형성된 포켓 내로 압축하여 그로써 형성된 필름 내에서 분말 슬러그의 상당한 부분을 효과적으로 코팅/캡슐화하는 단계와, 예를 들어 커팅에 의하여 압축 분말 슬러그를 코팅하지 않는 남아 있는 필름 재료를 제거하는 단계와, 그 후에 두 개의 코팅의 겹치는 부분이 함께 밀봉된 채로 압축 분말 슬러그의 절반을 코팅하여 슬러그에 대한 밀봉된 완전한 인클로우져(enclosure)를 제공하는 단계와, 다시 슬러그 상에서 코팅되지 않은 남아 있는 잉여 필름 재료를 제거하는 단계를 포함한다. 겹치는 필름 코팅들 사이의 효과적인 밀봉의 형성을 확보하고 그에 따른 캡슐이 변경-확인(tamper-evident) 특성을 갖도록 하기 위해서는, 겹치는 필름 코팅들 사이에 접착 재료를 예를 들어 필름층들의 표면까지 도포하는 것이 필요할 수 있다. 상기 접착 재료는 편리하게는 필름과 동일한 조성을 가지나, 가소제의 비율이 더 커서, 예를 들어 중량 백분율로 93 내지 98 %를 차지하여, 점성이 작은 재료를 제공한다. 상기 접착 재료는 예를 들어 롤러를 사용하거나 분무에 의하여 도포될 수 있다. 보통의 접착제 포뮬레이션은 중량 백분율로서 HPMC 4%, 락틱산 77%, 물 19%이다.
압축 분말 슬러그 및 캡슐은 편리하게는 대체로 원통형인 측벽 부분을 포함하고, 이 측벽 상에는 두 개의 이분형 코팅 중첩부가 있다. 원통형 측벽을 구비한 원형 대칭 형태의 정제는 매우 흔하나, 예를 들어 대체로 통형의 측벽을 구비한 대체로 직사각형 및 타원형 등 다른 형태도 알려져 있다.
필름의 제2 부분의 접착을 증진하기 위하여, 접착 재료를 예를 들어 전술한 바와 같이 코팅의 최종 단계 전에 압축 분말 슬러그의 표면에 도포하는 것이 또한 유리하거나 바람직할 수 있다. 이것도 롤러의 사용 또는 분무에 의하여 수행될 수 있다.
배열을 이루는 다수의 정제들은 편리하게는 적당히 큰 필름 재료를 이용하여 동시에 코팅될 수 있다.
본 발명의 실시예는 이제 단지 예로서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 a-1 단계에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 압축 및 피복 장치 및 공정을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 a1 및 b1 단계를 포함한 도 1에 도시된 방법의 변형예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 a2 내지 d2 단계를 포함한 도 1에 도시된 방법의 변형예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 a3 내지 g3 단계를 포함한 도 1에 도시된 방법의 변형예를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 압판 조립체의 상면(필름측) 및 저면을 각각 도시한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 5a에 도시된 화살표에 따른 압판 조립체의 단면을 도시하고, 도 6b는 도 6a의 파선에 의하여 표시된 부분을 보다 상세하게 도시한다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 피스톤을 도시한다. 도 7a는 및 도 7b는 하부 피스톤의 사시도이고, 도 7c는 하부 피스톤의 전방 표면의 도면이고, 도 7d 및 도 7e는 도 7c에 도시된 Y-Y 선 및 X-X 선을 따라 취한 피스톤의 단면도이고, 도 7f는 도 7b의 파선 원에 의하여 표시된 부분을 도시하며 직각 모서리 및 피스톤의 정면의 오목 형상을 보다 상세하게 나타낸다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 압판의 사시도이고, 도 8b는 도 8a에서 파선 원에 의하여 표시된 부분을 도시하며 공동들 주위의 움푹한 표면과 공동들 주위의 상승된 모서리, 그리고 공동들 주위의 진공홀을 보다 상세하게 나타낸다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 8a의 하부 압판의 단면을 도시하고, 도 9b는 공동들 주위의 상승된 모서리의 도 9a의 파선 원에 의하여 표시된 부 분을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 투여 장치(dosing unit)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라서 저부 판과 활주 가능하게 결합된 도 10의 투여 장치의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 11의 투여 장치와 결합된 투여기(dosator)의 전방사시도이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 12의 투여기의 날개(vane)가 있는 축의 사시도이고, 도 13b는 도 13a의 날개가 있는 축의 단면도이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 피스톤을 가진 도 12의 투여기, 투여 및 압축 장치와 투여기의 사시도이고, 도 14b는 도 14a의 X-X선을 따라 취한 도 14a의 투여기, 투여 및 압축 장치의 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 피스톤의 사시도이고, 도 15c는 도 15a의 파선 원으로 표시된 부분을 도시하는 도면이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따라 압축된 피스톤을 가진 도 14a의 투여기, 투여 및 압축 장치의 사시도이고, 도 16b는 도 16a의 X-X 선을 따라 취한 도 16a의 투여기, 투여 및 압축 장치의 단면도이다.
도 17a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열성형기(thermoformer)의 사시도이고, 도 17b는 도17a의 열성형기의 조립된 장치의 하면을 도시하는 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 시간 다이어그램이다.
도 19a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투여기이 사시도이고, 도 19b는 도 19a에 도시된 투여기 분말 통을 보다 상세하게 도시하며, 도 19c는 도 19a에 도시된 투여기를 보다 상세하게 도시한다.
도 20a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투여 장치 및 로터 헤드 조립체의 사시도이고, 도 20b는 도 20a에 도시된 투여 장치를 보다 상세하게 나타내며, 도 20c는 도 20b에 도시된 투여 장치를 충전하는 도 19c에 도시된 투여기 투여 헤드를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 조립체의 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓 및 압판을 세정하기 위한 진공 장치의 사시도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라서 하나의 처리 스테이션으로부터 다른 처리 스테이션으로 압판을 이송하기 위하여 압판을 보유하는 회전 테이블(turntable)의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라서 상기 회전 테이블로부터 압판을 상승 및 하강시키기 위한 캠 장치의 사시도이다.
도 25a는 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 개스킷을 도시하고, 도 25b는 도 25a의 개스킷의 A-A 선에 따른 단면을 도시하며, 도 25c는 정제들을 가진 이송 암에 배치된 개스킷을 단면을 도시하며, 도 25d 및 도 25e는 개스킷과 압판 조립체의 단면을 도시한다.
도면들은 분말 압축/피복 프로세스의 여러 단계들을 도시한다.
도 1은 a-1 단계를 통하여 분말 압축 및 피복의 기본 단계들의 메커니즘을 도시한다.
a. 제1 필름(1)이 압판(2) 상에 놓인다. 실린더(4) 내에서 활주 가능한 하부 피스톤(3)은 진공 포트(5)를 포함한다.
b. 필름(1)은 진공 포트(5)에 의하여 형성된 진공에 의하여 실린더(4) 내로 완전히 끌어당겨지고 상기 필름(1)은 또한 하부 피스톤(3)의 최상부 상에 놓여서 포켓 형상을 형성한다.
c. 분말(6)의 양이 필름의 포켓 위로 도입되고 상부 피스톤(9)은 상기 양의 분말(6)을 압축하면서 하부 피스톤(3)을 향하여 아래로 이동한다.
d. c 단계의 완료에 의하여 압축된 분말 슬러그(7)가 만들어진다.
e. 절단 도구의 사용에 의하여 필름을 절단하여 압축된 분말의 분리된 준-피복 슬러그를 형성한다.
f. 하부 피스톤(3)이 위로 이동하기 시작하여 압축 분말 슬러그(7)를 상방으로 밀어붙인다.
g. 하부 피스톤(3)이 정지하고, 압축 분말 슬러그(7)를 압판(2)을 넘어서 배치시킨다.
h. 제2 필름(8)을 압판(2) 위로 도입하고 압축 분말 슬러그(7) 위로 느슨하게 신장시킨다.
i. 제2 진공이 인가되어 제2 필름(8)을 주위로 그리고 압축 분말 슬러그(7)의 상부와 가깝게 끌어당긴다. 그에 의하여 제2 필름은 압축 분말 슬러그(7)의 상 부를 둘러싸게 된다.
j. 절단 도구(12)가 하강하여 압축 분말 슬러그(7)로부터 둘러싸지 않는 남는 필름을 잘라낸다.
k. 하부 피스톤(3)의 추가적인 상방 이동에 의하여 완전히 피복된 분말 슬러그가 실린더(4)로부터 배출되고 아이언(13)에 의하여 필름의 느슨한 단부가 아이어닝(ironing)되고 밀봉된다.
l. 접합부가 아이어닝된 완전히 피복된 정제가 제공된다.
도 2는 도 1에 의한 기본 프로세스의 변형예를 도시한다.
a1 단계 및 b1 단계는 도 1의 f 단계에서 도시된 바와 같은 부분적으로 피복된 분말 슬러그 위에서 제2 진공 형성 포켓(14)이 바로 압판 위로 하강됨으로써 형성되는 제2 예비 형성 필름 포켓을 도시한다. 일단 마주보는 필름 포켓이 제 위치에 놓이면, 하부 피스톤(3)이 상방으로 이동하여 압축된 부분 피복 분말 슬러그를 상방으로 그리고 제2 예비 형성 필름 포켓의 공동 내로 밀고, 그에 따라 부분적으로 피복된 분말 슬러그를 둘러싸서 두 개의 필름 포켓에 의하여 피복된 완전 피복 캡슐을 형성한다. 그 다음에 이 캡슐이 배출되고 전술한 바와 같이 끝이 잘리고 아이어닝된다.
도 3은 도 1에 도시된 기본 프로세스의 다른 변형예를 도시한다.
a2 단계는 도 1의 f 단계에서와 같은 분말 슬러그를 도시하는데, 도 2와 같이 제2 예비 형성 필름 포켓이 도입되나 이번에는 그것이 제2 얕은 진공 형성 포켓(15)에 의하여 형성된 얕은 포켓이며, 단지 분말 슬러그의 상부만을 피복하고 분 말 슬러그의 통 부분의 모서리의 주변 부분에서 밀봉부를 형성한다. a2 내지 d2 단계는 이러한 수정된 프로세스를 도시한다. 이 프로세스는 캡슐 내의 서로 다른 속성을 부여하는 서로 다른 형태의 밀봉을 가진 캡슐을 제공한다.
도 4는 도 1에 도시된 기본 프로세스의 또 다른 변형예를 도시한다.
여기서 두 개의 별개의 절반 투여량을 함유한 하나의 캡슐을 형성하기 위하여 기본 프로세스가 실질적으로 되풀이된다. 도 1에 도시된 기본 프로세스는 f 단계까지 되풀이해서 수행되고 이는 기본적으로 도 4의 a3 내지 c3 단계에 해당한다. 이 점에 관해서 도 4에서의 주요한 차이점은 압축 분말(16, 17)로 채워진 두 개의 마주보는 포켓이 깊이가 절반이고 분말 슬러그의 상부는 둥글지 않고 본질적으로 편평하다는 점이다. c3 단계는 절반 슬러그의 표면 상에 중간 필름을 설치하는 단계를 포함할 수 있다. d3 내지 f3 단계는 2개의 절반 슬러그들을 합하여 두 부분으로 이루어진 하나의 캡슐을 형성하는 것을 도시한다. g3 단계는 구획된 캡슐을 도시한다. 압축 압력 등을 서로 달리하여서 실효 성분들의 적어도 2개의 분리된 투여량이 하나의 캡슐에 포함될 수 있다는 점이 장점이다. 이는 새로운 투여 형태에 관하여 추가적인 융통성과 선택권을 제공한다.
전술한 프로세스는, 사용되는 분말의 양과 관련하여, 압축 과정에서 함께 작동하는 피스톤들의 배치에 신경을 써서, 다양한 수준의 압축을 가지는 분말 슬러그의 형성을 용이하게 한다. 전술한 바와 같이, 슬러그들은 하나의 필름 내에 피복되고 슬러그들이 편리하고 안정적인 투여 형태로서 기능할 수 있도록 슬러그에 필요한 강도를 제공하는 것은 바로 필름 피복이므로, 다양한 압축 수준이 분말 슬러그 에서 허용된다. 프로세스 및 장치는 기술 분야에서 이미 알려진 종래의 캡슐과 정제들에 대한 장점을 가지는 다양한 특성의 캡슐을 제조하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 압축도가 낮은 분말을 함유한 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐은 신속하게 작용하는 진통제 등에 적합한 신속한 배출 특성을 매우 유리하게 가질 수 있다. 필름은 캡슐이 소화관을 통하여 빠르고 비교적 고통없이 약 운반의 의도된 위치로 이동되도록 매끄럽고/유연하게 설계될 수 있고, 약 운반의 의도된 위치에서 또는 그 부근에서 용해되도록 설계될 수 있다. 캡슐 내의 분말의 낮은 압축도는 또한 소화관에서의 캡슐의 매끄러운 이동을 도울 수도 있는데, 이는 캡슐의 내용물은 압축 가능하고 이동성이 있도록 설계될 수 있고 그에 따라서 몸 속에서 이동할 때에 통로의 보다 제한적인 부분의 형상에 맞고 그를 통과하여 지장 없이 소화관을 통해 그 여행을 계속할 수 있도록 캡슐은 구부러지고 그리고/또는 압축될 수 있기 때문이다.
그러한 투여 형태는, 환자가 삼키는 데에 어려움이 있거나 고통을 느끼거나 제한적인 소화관이 있거나, 투여 형태가 보다 이동성이 있어야 하고 신체의 내부에 자극을 덜 주어야 할 어떤 다른 이유가 있는 경우에 특히 유용할 수 있다.
이하의 방법들은 예로서 주어지는 것이고, 본 발명을 어떤 식으로든 제한하려는 것은 아니다.
예 1
소비가능한 품목
필름 1 - 두께 125 마이크론, 락틱 산으로 가소화된 HPMC 15%, 트라이아세틴 5%, 처리 보조 전분 1% 및 소르비톨 1스테아린산염 0.25%
필름 2 - 두께 80 마이크론인 점 이외에는 필름 1과 동일
제1 필름의 겹치는 구역에 도포되는 접착제 - 벤칠 알콜 45%, 트라이아세틴 50%, HPMC E15 Premium(다우 케미털 코퍼레이션) 5%
공정 설명
필름 1이 압판 내의 단일 또는 다수의 정제/캐플릿(caplet) 형상 포켓 내로 열성형되고, 각각의 포켓은 표준 크기의 정제 및 캐플릿에 맞도록 필요한 만큼 상승 또는 하강할 수 있는 하부 피스톤을 포함한다. 정제 형상 포켓은 또한 포켓의 상부 주변부 둘레에 상승된 모서리 형상부(edge profile)를 갖는다. 이 모서리 형상부는 압판 표면 위로 1mm 상승되고 0.35mm의 랜드 폭(land width)을 갖는다. 이러한 포켓들의 수직 측벽은 깊이가 보통 3mm이다.
열성형 작업은 필름이 따로 제어되는 진공 챔버의 두 개의 절반부를 분할하는 박막으로서 작용하는 것을 포함한다. 필름 위의 챔버는 대략 150℃의 온도에서 가열된 편평한 압판을 포함한다. 필름 위로 진공이 흡입되고 이는 필름이 1 내지 5초의 기간 동안 바람직하게는 3초의 기간 동안 가열된 압판에 대하여 유지되도록 한다. 상부 챔버 내의 진공은 진공이 하부 챔버에도 인가되는 동안 유지된다. 이 단계에서 필름은 가열된 압판을 대한 채로 유지된다. 일단 하부 챔버에서의 진공 수준이 적어도 -0.65 bar (-65 kPa)에 도달하면, 상부 챔버 내의 진공은 대기로 배출되거나 정압에 의하여 대체되고, 이는 필름을 가열된 압판으로부터 멀어지도록 아래의 정제 포켓 형상의 도구 쪽으로 필름을 하방으로 민다. 이런 식으로 필름은 하부 설비 내의 정제 포켓의 형상에 맞게 된다.
분말 투여와 필름 1 절단
다음으로 투여 조립체가 필름이 형성된 포켓 위에 위치한다. 이는 압판 내의 위치 맞춤부에 착설되는 배치 마스크(location mask)와, 필름 형성 포켓 바로 위에 놓이고 상승된 모서리 형상부 위에 착설되는 투여 슬리브로 이루어진다. 투여 슬리브는 필름 형성 포켓의 치수와 정확하게 들어맞는다. 투여 분말은 투여 슬리브 내로 놓여지고 필름 포켓 내로 떨어진다. 투여 슬리브를 통하여 전진하고 남은 분말을 아래의 필름 포켓으로 쓸어내려서 고정된 정지부로 압축시키는 압축 피스톤에 의하여 압축이 수행되며, 압축 피스톤은 필름을 절단하지는 않으며 필름에 바로 근접하여 멈추게 된다. 압축의 수준은 투여 슬리브로 제공되는 분말의 양에 의하여 조절된다. 다음으로, 압축된 분말 정제 아래의 피스톤이 하강되고, 압축 피스톤은 비슷한 양만큼 전진하여 상승된 모서리 형상부의 내측과 간섭하여 필름을 통하여 펀치 절단을 발생시킨다. 대안적으로, 압축 피스톤은 유사하게 전진하고 상승된 모서리 형상부와 함께 펀치 절단을 일으키는 절단 피스톤으로 대체할 수 있다. 절단 피스톤과 상승된 모서리 형상부의 내부 치수 사이의 허용 공차는 직경 간극이 35 마이크론 이하가 되도록 정하여진다.
본 발명 장치는 일반적으로 스테인레스 스틸로 만들어지고, 피스톤 최상부는 강화 스틸로 만들어진다. 설비는 영국 버밍햄의 미들랜드 툴 앤 디자인(Midland Tool dand Design)에 의하여 제작되고 공급되었다.
그에 따라서 정제는 절단 피스톤에 의하여 포켓의 제한부 내로 아래로 눌러 지고, 하부 피스톤 상에서 정지한다. 그리고 나서 배치 마스크와 투여 슬리브와 남은 필름 가장자리가 제거된다.
제2 필름 인가, 절단 및 아이어닝
부분적으로 피복된 코어는 도구 내에서 상방으로 상승되어, 형성된 정제 측벽의 절반은 상승된 모서리 형상부 위에 있게 된다. 제2 필름은 그라비어 롤러(gravure roller)를 통하여 그 표면에 도포된 접착제 15gsm을 구비하고, 이는 정제 위로 전진된다. 그러면 상기 필름은 제1 필름에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로 열성형되는데, 다만 제2 필름은 필름의 위치가 정제 상부 표면을 손상시키지 않도록 스페이서 판에 의하여 정제 위에서 유지된다는 점만이 차이점이다. 제2 필름은 더 얇고 접착제의 도포에 의하여 더 유연화되므로, 제2 열성형을 위하여 더 낮은 가열 온도(50 내지 150℃)를 사용할 수 있다. 이는 분말 표면의 열 노출을 제한하는 데에 도움이 된다. 다음으로 배치 마스크가 정제 위로 위치하고 제2 절단 피스톤이 하강한다. 제2 절단 피스톤은, 25 마이크론 이하의 직경 허용 공차에 의하여 하부 설비의 상승된 모서리의 외측 모서리 상에서 펀치 절단을 형성하도록 설계된다. 그리고 나서 배치 마스크, 제2 절단 피스톤 및 남은 필름 가장자리가 제거되고, 완전히 피복된 분말 코어가 꽉 들어맞는 정제 형상의 가열된 실린더(40℃)를 통하여 밀어넣어져서 겹치는 밀봉부를 형성시킨다.
예 2
예 1과 조건이 동일하고, 다만 이하의 단계가 "분말 투여 및 필름 1 절단" 단계를 대체한다:
분말 투여 및 필름 1 절단
다음으로 투여 조립체가 필름이 형성된 포켓 위에 위치한다. 이는 압판 내의 위치 맞춤부에 착설되는 배치 마스크(location mask)와, 필름 형성 포켓 바로 위에 놓이고 상승된 모서리 형상부 위에 착설되는 투여 슬리브로 이루어진다. 투여 슬리브는 필름 형성 포켓의 치수와 정확하게 들어맞는다. 투여 분말은 투여 슬리브 내로 놓여지고 필름 포켓 내로 떨어진다. 투여 슬리브를 통과한 분말을 아래의 필름 포켓으로 쓸어내리는 절단 피스톤에 의하여 절단이 수행된다. 압축의 수준은 투여 슬리브로 제공되는 분말의 양에 의하여 조절된다. 절단 피스톤은 상승된 모서리 형상부의 내측과 간섭하여 필름을 절단한다. 절단 피스톤은 추가 1mm에 대하여 상승된 모서리와 계속 결합하고, 그에 의하여 분말을 필름 외피 내로 더 압축한다. 절단 피스톤과 상승된 모서리 형상부의 내부 치수 사이의 허용 공차는 직경 간극이 25 마이크론 이하가 되도록 정하여진다.
본 발명 장치는 일반적으로 스테인레스 스틸로 만들어지고, 피스톤 최상부는 강화 스틸로 만들어진다. 설비는 영국 버밍햄의 미들랜드 툴 앤 디자인(Midland Tool dand Design)에 의하여 제작되고 공급되었다.
그에 따라서 정제는 절단 피스톤에 의하여 포켓의 제한부 내로 아래로 눌러지고, 하부 피스톤 상에서 정지한다. 그리고 나서 배치 마스크와 투여 슬리브와 남은 필름 가장자리가 제거된다.
예 3
제1 절단 피스톤에 대한 허용 공차가 제2 절단 피스톤에 대한 허용 공차와 동일한 25 마이크론이라는 점을 제외하고는 예 1과 동일하다.
예 4
제1 절단 피스톤에 대한 허용 공차가 제2 절단 피스톤에 대한 허용 공차와 동일한 25 마이크론이라는 점을 제외하고는 예 2와 동일하다.
정확하게 분말을 투여하고 압축하는 데에 사용되는 장치 및 프로세스에 관한 추가적인 설명이 제공된다. 상기 프로세스에서 사용된 장치는 다음의 조립체들로 이루어진다:
A. 정제가 형성되는 공동을 구비한 압판
B. 열성형 장치
C. 분말 투여 및 압축 장치
압판의 설명
압판(22)은 일렬의 공동(48)들을 구비한 표면을 가진 스테인레스 스틸 판으로 이루어진다. 공동들은 수직 측벽을 가지고, 성형되어야 할 정제와 동일한 단면 형상을 가지며, 이에 관하여 도 8a 및 8b, 도 9a 및 9b를 참조할 수 있다. 도 8b 및 도 9b에 도시된 단면을 가진 각각의 공동(48) 주변에는 상승된 모서리(44)가 있다. 이는 공정의 제2 부분에서 정제 위에 형성되는 필름의 절단 과정을 위한 요소이다. 또한 요부면(42)은 상승된 모서리를 보호하고 제1 열성형 작업 전에 모서리 위의 필름을 지지한다.
각각의 공동의 저부는 피스톤(24)의 표면(32)에 의하여 형성된다. 각각의 피스톤은 그 각각의 공동에 긴밀하게 끼워지고 (최대 직경 간극 25 마이크론), 피스 톤의 스템 둘레에 끼워진 압축 스프링(29)에 의하여 공동의 바닥을 향하여 안전하게 유지된다. 스프링 힘은 스템의 단부를 피스톤의 수직 위치를 제어하고 그에 따라서 공동의 깊이를 제어하는 데에 사용되는 캠의 표면으로 압박한다.
피스톤 형상의 상세한 사항은 도 7a 내지 도 7f에 도시된다. 피스톤(24)의 전방면(32) 내의 오목한 요부와 그 요부면 주위의 직각 모서리(34)가 도 7f에 도시된다.
피스톤과 압판은, 프로세스의 성형 부분을 이루는 두 개의 열성형 공정 동안 정제 공동들 내에 그리고 그 주변에 진공이 형성될 수 있도록 작은 구멍(36, 46)들(직경 약 0.5mm)을 가진다. 압판의 진공 구멍(46)은 도 8b에 도시되고 피스톤의 진공 구멍(36)은 도 7a, 7b, 7c, 7d 및 7f에 도시된다.
전체 압판 및 피스톤 어셈블리(20)는 도 5a 및 5b와 도 6a 및 6b에 도시된다.
열성형 장치의 설명
열성형 장치(100)는 단지 가열 판의 표면을 노출되게 유지시키는 챔버 내에 장착된 편평한 가열된 판(109)으로 이루어진다. 열성형 장치는 또한, 가열기 커버(103), 가열기(105), 상부 블럭 및 가열된 판(109)을 포함한다. 챔버는 진공원에 연결되고, 진공원은 작은 구멍(108)들(직경 약 0.5mm)의 배열에 의하여 가열된 판의 표면에 연결된다. 이러한 구멍들은 프로세스의 일 부분을 이루는 열성형 공정을 위한 특징부이다. 그 구멍들은 필름과 판 사이에 공기 방울이 갇히는 것을 방지한다. 가열된 판의 구멍들을 포함한 열성형 장치의 세부 구조는 도 17a 및 17b에 도 시된다.
분말 투여 및 압축 장치의 설명
분말 투여 및 압축 장치는 압판(22)의 위에 장착되고 분말량 공급부에 연결되는 부분들의 복합 조립체이다. 그것은 세 개의 기능을 가진다:
a. 각각의 공동에 놓이는 분말 양의 정확한 조절
b. 분말을 공동들로 압축
c. 공동들 내에 형성된 필름을 절단하고 그것을 남은 필름으로부터 분리
분말의 양은 활주 기구(slider mechanism)에 의하여 제어된다. 활동 기구는 두 개의 손가락형 판(52, 53)으로 이루어지고, 상기 판은 정제와 동일한 폭을 가지고 길이가 조절가능한 공동(54)을 생성하기 위하여 도 10에 도시된 바와 같이 결합되며 두 개의 상기 판의 결합의 깊이에 의하여 공동의 길이를 조절한다. 이러한 두 개의 판의 조립체는, 도 11에 도시된 바와 같이, 공동들이 분말로 충전된 'A' 위치와 분말들이 정제 형태로 압축된 'B' 위치 사이의 저부 판에서 수평으로 활주할 수 있도록 설치된다. 따라서 두 개의 판의 결합이 깊이가 이전되는 분말의 부피를 이와 같이 제어하게 된다.
손가락형 판의 공동이 분말로 완전히 충전되는 것을 확실히 하기 위하여, 상부 하우징 내의 충전 구역 위에 교반기(72)가 설치된다. 이는 도 13a 및 13b에 도시된 형태의 '날개(vane)'를 가지는 축으로 이루어진다. 이는 나선형 스크류가 아니라는 점을 알아야 한다. 상기 축이 회전할 때에 날개는 분말을 압축함이 없이 분말을 부드럽게 휘젓고 그에 따라 분말이 일관되고 균일하게 유동하도록 한다. 도 12는 도면의 '투여 피스톤 홀더'(70)에 장착된 교반기를 도시한다.
분말의 압축은 피스톤 'B' 위의 '투여 피스톤 홀더'(70)에 장착된 일렬의 피스톤(82)들에 의하여 수행된다. 도 15a 내지 15c는 압축 피스톤을 도시한다. 피스톤의 전방면의 오목한 요부(92)와 전방면의 주변부 둘레의 직각 모서리(94)가 도 15c에 도시된다. 피스톤들은 저부판(62)과 손가락형 판(52, 53)에 의하여 형성된 구멍을 통과한다. 따라서 분말은 투여 및 압축 장치(70)가 압판(22)의 위에 장착되었을 때에 구멍을 통하여 쓸어내려지고 압판 공동(48) 내로 압축된다. 투여 장치(70, 50) 및 압판(20)의 조립체가 도 16a에 도시되고 전체 조립체를 관통하는 단면이 도 16b에 도시된다.
완성된 정제들에 대한 고정된 크기를 확보하기 위하여 압축 피스톤(82)의 행정은 일정하게 정해진다. 피스톤은 행정의 마지막 0.5mm에서 압판 공동(48)의 단부로 진입한다. 이로 인하여 공동의 내측 모서리 주위에서 필름의 전단 절단(shear cut)이 일어난다.
열성형 공정의 설명
본 공정은 필름을 압판(22) 상으로 열성형하는 것으로부터 시작된다.
한 장의 필름이 압판(22) 위에 놓이고 열성형 장치(100)가 그 위에 배치된다. 그러면 열성형 장치는 필름과 압판 위로 가압된다. 이로 인하여 분리된 진공 챔버가 생성되고 필름은 상부 챔버(열성형 장치)와 하부 챔버(압판)로 분리시키는 박막으로서 작용한다.
열성형 공정은 상부 챔버에 진공을 연결함으로써 시작된다. 이는 필름을 보 통 180℃의 제어된 온도를 가지는 가열된 판 위로 당긴다. 가열된 판의 온도에 대하여 인용된 수치, 필름 가열 시간 및 하부 챔버 진공 수준은 전형적인 값이 사용되나 배타적으로 정해지지는 않는다. 이러한 파라미터의 최적값은 사용되는 필름의 물리적인 특성과 그에 따른 필름 형성에 따라 달라진다. 일반적으로, 서로 다른 필름에는 서로 다른 작동 파라미터들이 요구된다. 수초 동안의 조절 기간 후에 진공이 또한 하부 챔버에 연결되어 압판 내의 공동을 비운다. 그러면, 하부 챔버 내의 진공 수준이 정해진 수준(통상적으로 0.6 barg (60 kPa) 내지 -0.8 barg (-80 kPa))에 도달하고 필름 가열 시간이 경과하였을 때에, 상부 챔버가 대기와 소통된다. 그에 따른 필름에 걸친 압력 차이가 압판 내의 공동 내로 형성된다. 그 다음에 열성형 공정을 완료하기 위하여 열성형 장치가 압판으로부터 들어올려진다.
분말 투여 공정의 설명
필름이 열성형된 후에 투여 장치(50, 70)가 압판(22) 상에 배치된다.
손가락형 판(52, 53) 내의 공동(48)은 회전식 교반기(72) 하에서 미끄러지고 거기서 수초동안 유지된다. 분말 공급부로부터의 분말이 중력과 회전식 교반기의 작용으로 떨어져서 공동을 채운다. 그러면 손가락형 판들은 'B' 위치로 미끄러져서 (이제 분말로 채워진) 공동들이 압판 내의 공동들의 바로 위에 있게 된다. 손가락형 판 'B'는 손가락형 판 'A'에 대하여 상대적으로 이동하여 손가락형 판들 내의 공동들의 길이는 압판 내의 공동들의 길이와 같게 된다. 이에 의하여 압축 피스톤이 손가락형 판 공동들 내의 모든 분말을 쓸어낼 수 있다.
분말 압축 공정의 설명
압축 피스톤은 손가락형 판들과 저부판을 통하여 가압되어 분말을 압판 공동들로 가압한다. 더 큰 힘을 가하면, 분말이 압축되어 압판 공동들 내로 성형된 필름 외피 내에 굳은 정제를 형성한다.
행정 길이가 정해져 있고 분말을 압축하기 위하여 제공되는 힘이 전체 행정을 달성하는 데에 필요한 힘을 초과하므로, 완성된 정제의 크기는 고정되고 전달된 분말의 양과는 상관이 없다.
필름 절단 공정의 설명
압축 피스톤의 마지막 0.5mm의 이동에 의하여 압축 피스톤은 압판 공동들의 상부에 진입한다. 이는 필름을 절단하고 정제를 필름 시트로부터 떼어낸다.
압판 내의 공동들에 진입하는 압축 피스톤들의 작용은 절단 공정의 중요한 특징이다. 그것은 별개의 압축 공정 및 절단 공정을 사용하는 대안적인 방법에 비하여 매우 잘 형성된 모서리와 전체 형상을 가진 정제를 생성한다.
(프로세스의 제2 부분에서 정제 상부의 위에 형성된) 제2 필름의 절단은 유사한 방식으로 이루어지나, 이 경우 절단 도구는 압판 상의 상승된 형상부의 외측 모서리와 결합하여 전단 절단을 수행하는 중공 정제 형상 도구이다.
프로세스를 위한 드래프트 시간 다이어그램
전체 프로세스를 위한 드래프트 시간 다이어그램(110)이 도 18에 도시되며, 열성형, 투여, 압축 및 절단 공정들에 대한 작업의 순서를 명확하게 해준다.
또 다른 실시예에서, 분말 투여 및 압축 장치는 도 19a 내지 19c 및 도 20a 내지 20c에 도시된 바와 같이, 또 다른 방식으로 구성될 수 있다. 도 19a는 투여기 분말통(powder bowl)(122)과 투여기 투여 헤드(124)를 구비한 투여기(120)를 도시한다. 투여기 분말통은 막힘 방지(anti-clogging) 장치(126) 및 분말 수평화 장치 또는 조절기(125)와 함께 도 19b에 보다 상세히 도시된다. 투여기 분말통은 일정한 시계방향 속도로 회전하고, 분말은 도 19c에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 깔때기 방식으로 투여기 투여 헤드로 공급된다. 투여기 투여 헤드는 투여기 투여 헤드를 회전시키기 위한 회전 헤드(127)와 투여관(dosing tube)(128)을 구비한다. 투여관은 투여관 내의 분말을 예비-압축하고 분말을 튜브로부터 포켓 내로 전달하기 위한 (도시되지 않은) 내부 다지기 핀(internal tamping pin)을 구비하도록 구성될 수 있다. 사용 시에 투여기 분말통은 일정한 시계방향 속도로 회전하고, 투여기 분말통에는 깔때기 시스템을 통하여 분말이 공급된다. 분말은 투여기 블레이드에 의하여 일정한 높이로 설정되고 투여기 헤드가 투여통 위로 회전한다. 투여기 튜브는 튜브를 투여기 분말통 내로 알려진 깊이로 낮춤으로써 충전된다. 누출을 방지하고 프로세스에서 이후의 처리를 쉽게 하기 위하여 내부 다지기에 의하여 분말을 슬러그로 가볍게 예비 압축된다. 분말은 예비 압축 효과에 의하여 튜브 내에 보유되나 매우 세밀한 충전 분말에 대해서는 필요하다면 진공 보유 설비를 설치할 수 있다(충전 체적은 튜브가 투여기 분말통 내로 하강되는 깊이를 변경함으로써 다르게 할 수 있다). 그러면 투여기 헤드가 상승하여 도 20a 내지 20c에 도시된 투여 장치(130) 위의 위치로 약 180도 만큼 회전하는데, 이에 관해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다. 투여기 헤드는 투여 장치 공동들의 상부로 하강되고, 가볍게 예비 압축된 슬러그들은 내부 다지기 핀을 이용하여 투여기 튜브로부터 투여 장치의 번 갈아 있는 공동들(alternate cavities)로 이전된다. 이러한 실시예에서, 압판은 11.5 밀리미터 피치의 12개의 공동을 가진다. 투여기는 이러한 피치를 달성할 수 없기 때문에, 투여기 투여 헤드는 6개의 튜브를 가진다. 그 결과, 투여 장치는 투여기의 두 번의 사이클로 충전된다. 투여 장치의 배출 후에 투여기 헤드는 상승하고 다음 사이클을 위하여 준비된 투여 분말통 위로 회전한다.
투여 장치(130)는 도 20a 내지 20c에 도시되고, 본 실시예에서는 도 20a에 도시된 바와 같이 로터 헤드 조립체(131) 상에 장착된 두 개의 투여 장치(130a, 130b)를 구비하도록 구성된다. 로터 헤드는 서보 모터에 의하여 구동된다. 도 20b는 투여 장치를 보다 상세하게 도시한다. 각각의 투여 장치는 투여기 투여 헤드의 투여관으로부터의 배출 시에 분말을 유지하기 위한 투여 공동(134)들을 구비한 투여 슬레지(dosing sledge)(132)를 포함한다. 또한 투여 장치들은 각각 압축 피스톤(82)을 수용한다. 공압 실린더(136)가 충전 위치로부터 투여 위치로 그리고 그 반대 방향으로 슬레지를 활주시킬 수 있다. 투여 위치에서의 최종적인 배치는 공압 실린더에 의하여 작동되는 정밀 배치 핀에 의하여 달성될 수 있다. 도 20c는 투여 위치에서 투여 장치(130a)를 충전하는 투여기 투여 헤드와 압판(22)의 포켓(48)에 투여하기 위하여 준비 중인 투여 장치(130b)를 도시한다. 투여기 분말 튜브(128)는 분말을 슬레지의 공동 내로 충전시킨다. 로터 헤드(131)는 충전 장치(130a, 130b)를 회전시킨다. 충전 장치(130a)는 충전 위치를 추정하고 진공이 형성된 필름을 가진 포켓에 투여한다. 압축 피스톤이 결합되고 포켓 내의 분말을 압축하며 전술한 바와 같이 필름을 절단한다. 이러한 과정 동안, 다른 투여 장치(130b)는 다음 기계 사이클을 위하여 준비된 투여기에 의하여 충전된다. 언제나 하나의 투여 장치가 분말 충전 위치에 있고 다른 하나의 투여 장치는 프로세스 위치에 있다.
또 다른 실시예에서는 부분적으로 피복된 슬러그, 즉 제1 필름과 분말 슬러그에 제2 필름을 도포하기 전에 접착제가 가하여진다. 도 21은 부분적으로 피복된 슬러그에 접착제를 어떤 패턴 또는 로고로 뿌리는 데에 사용되는 잉크젯 조립체(140)를 도시한다. 부분적으로 피복된 슬러그를 노출시키고 압판(22)을 보호하기 위하여 스크린이 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 도 22에 도시된 바와 같이, 압판의 공동 내의 남은 분말을 없애기 위하여 진공 노즐 장치(150)가 압판에 적용된다. 진공 노즐 장치가 공동에 가장 가깝게 위치되고 압판 후드(152)는 세정 공정을 가능케 하기 위하여 압판과 밀봉부를 형성할 때에 공기가 노즐을 통하여 압판의 공동들 내로 가하여진다.
또 다른 실시예에서 장치는 압판을 유지하고 공정 중에 하나의 지점에서 다음 지점으로 압판을 이동시키기 위하여 회전 테이블(turntable) 조립체(160)를 포함한다. 분할 회전 구동 시스템(indexing drive system)(162)이 각각의 공정 사이클에 대하여 압판을 90도로 회전시킬 수 있다. 압판은 회전 테이블에 고정될 수 있는 씰 보유 링과 함께 하부 압판 보유 조립체(164)에 의하여 회전 테이블 내에 유지될 수 있다. 압판은 도 24에 도시된 캠 장치(170)에 의하여 회전 테이블로부터 상승될 수 있고, 상기 캠 장치에서 로드(172)는 회전 테이블로부터 압판을 들어올리고, 추종기(follower)(174)는 이동을 용이하게 하기 위하여 압판 내의 하부 피스 톤의 하면과 접촉하며, 공압 실린더(178)는 하부 피스톤을 상승 및 하강시키고, 공압 실린더(176)는 압판을 상승 및 하강시킨다. 압판은, 회전 테이블이 공정 중에 압축 압력힘에 노출되지 않도록 하기 위하여 회전 테이블로부터 상승된다. 이러한 구성에 있어서, 네 개의 압판이 네 개의 스테이션에서 동시에 처리될 수도 있다. 예를 들어, 제1 스테이션은 투여, 압축 및 부분 피복 스테이션이고, 제2 스테이션은 부분 피복된 슬러그 투여 형태의 측벽에 잉크젯을 도포하는 스테이션이며, 제3 스테이션은 부분 피복된 슬러그 투여 형태의 마주보는 측면에 제2 필름 피복을 가하는 스테이션이고, 제4 스테이션은 압판을 세정하기 위하여 처리 먼지를 제거하고 흡입하기 위하여 에어젯과 진공을 이용하는 압판 진공 세정 스테이션이다.
이러한 구성에서 투여, 압축 및 부분 피복 과정의 스테이션(1)은 필름의 분할 회전(indexing)부터 시작하여, 충전된 투여 장치(130a)는 180도 만큼 공정 위치로 회전하고 회전 테이블(160)은 90도 만큼 공정 위치로 분할 회전된다. 압판(22)은 예를 들어 TOX 장치(TOX는 독일 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. KG의 일정 국가에서의 상표임)를 사용하는 스테이션(1) 캠 장치(170)에 의하여 회전 테이블 밖으로 들어올려지고, 하부 피스톤(24)은 편심 캠과 하부의 필름 상승기 조립체를 이용하여 적절한 작동 높이로 설정된다. 필름이 분할 회전되고 열성형기(100)가 공정 위치로 90도만큼 회전한다. 압축 조립체는 투여 장치, 열성형 장치 및 압판을 함께 고정시키고, 필름은 압판 공동 내로 열성형된다. 압축 조립체가 배출되고 투여 장치는 공기 스프링 공압 실린더를 이용하여 들어올려진다. 열성형기는 원래의 위치로 되돌아가고, 압축 조립체는 투여 장치를 압판에 고정시킨다. 정확한 배치는 투 여 장치 상의 테이퍼 핀과 압판 조립체 상의 스프링 장착 테이퍼 부싱(bush)을 이용하여 수행된다. 투여 장치 슬래지(132)는 투여 위치로 이동되고 공동(134)을 충전한다. 압축 피스톤은 분말을 공동 내로 압축하여 정제를 형성하고 그 후에 한 번의 작동으로 필름을 절단하며 압축 조립체가 배출된다. 투여 장치는 예를 들어 공기 스프링 공압 실린더를 사용하여 들어올려진다. 필름 상승기(lifter) 조립체는 스트리핑 시에 압판으로부터 남은 것을 들어올리고, 압판은 스트리핑(stripping) 효과를 강화하면서 회전 테이블 내로 다시 떨어지고 하부 피스톤은 스테이션(1) 캠 장치가 회전 테이블이 분할 회전하는 것에 대비하여 하강할 때에 원래의 위치로 되돌아간다. 이 때에 다른 투여 장치(130b)는 압판 공동들의 가까운 간격에 의하여 두 개의 경로(여섯 개의 교대로 위치한 공동들이 투여되고 그 다음으로 나머지가 투여됨)로 실행되는 다음 기계 사이클을 위하여 준비된 투여기에 의하여 충전되고 있다.
잉크젯(140)의 이러한 구성에서 투여 형태의 측벽에 접착제를 도포하는 것은 공정 위치로 회전 테이블을 90도 분할 회전시키는 것부터 시작된다. 압판(22)이 공압 실린더(136)에 의한 스테이션(2) 캠 장치에 의하여 회전 테이블로부터 들어올려지고, 잉크젯 본체의 하면 상에 배치된 테이퍼 핀과 압판 조립체 상의 스프링이 장착된 테이퍼 부싱을 이용하여 정확한 배치가 달성된다. 하부 피스톤(24)은 편심 캠을 이용하여 적절한 작동 높이로 설정되고, 그 결과 정제들은 접착제 도포를 위한 적당한 수준으로 공동들 위로 이동한다. 프린트 헤드 조립체(140)의 빠른 외향 행정이 내향 공정 행정의 위치를 개시한다. 일정한 속의 내향 행정이 프린트 헤드 구 성을 이용하여 접착제 패턴(로고)을 정제에 가한다. 압판은 회전 테이블로 다시 떨어지고 하부 피스톤은 스테이션(2) 캠 장치가 하강되었을 때에 원래 위치로 되돌아간다. 그로써 회전 테이블의 ±c 분할 회전에 준비가 된다.
이러한 실시예에서, 회전 테이블(160)은 공정 위치로 90도 분할 회전되고 이송 암은 아이어닝 설비 아래의 위치로 90도 만큼 회전한다. 압판은 예를 들어 TOX 장치를 사용하여 스테이션(3) 캠 장치에 의하여 회전 테이블 밖으로 들어올려지고, 하부 피스톤은 편심 캠을 사용하여 적절한 작동 높이로 설정된다. 열성형 장치(100) 필름 상승기는 제2 필름을 도포하기 위하여 하강된다. 이송 암 조립체는 공기 스프링 공압 실린더와 필름 분할 회전을 이용하여 아이어닝 장치와 합치되도록 c-암을 상승시켰다. 열성형기는 공정 위치로 90도 만큼 회전하고, 정제를 밀어내기 위한 손가락 밀기 조립체는 정제를 아니어닝 도구로 밀어낸다(정제는 예를 들어 기계의 여섯 사이클 바로 아래인 45초의 기간 동안 아이어닝 도구 내에 남아있을 수 있다). 상부 클램핑 조립체는 열성형 장치를 함께 고정하고, 이송 암 조립체는 공기 스프링 공압 실린더를 이용하여 아이어닝 장치를 해제하기 위하여 c-암을 하강시키고 원래의 위치로 90도만큼 회전한다. 필름은 절반이 형성된 정제 위로 열성형되고 아이어닝 장치는 상부 클램핑 조립체가 배출되는 다음 위치로 분할 회전되고 열성형기는 그 원래의 위치로 되돌아가며, 손가락 밀기 조립체는 아이어닝 설비로부터 완성된 정제를 비우고 아이어닝해야 할 정제의 새로운 뱃치를 위하여 준비된 공정의 열을 비운다. 이송 암은 압판 위의 절단 위로 90도 만큼 분할 회전되고, 픽오프 헤드(pickoff head)는 기계로부터 제품을 꺼내기 위하여 집어서 놓는 작동을 수행한다. 상부 조립체는 하부 압판 조립체의 스프링 장착 테이퍼 부싱과 결합된 c-암을 고정한다. 마지막으로 상부 클램핑 어셈블리의 행정의 최단부에서 절단이 수행된다. 상부 클램핑 어셈블리는 c-암, 스트리퍼 판(stripper plate)(188) 조립체 및 압판을 함께 유지시킨다. 스트리퍼 판(188)은, 열성형기가 제2 필름을 부분 피복 슬러그에 열성형하기 전에 제2 필름을 보유 및 가열(즉 예비처리)하는 동안에 열성형기가 압축된 슬러그에 손상을 주지 않도록 하기 위하여, 열성형기와 부분 피복 슬러그 사이에 간극을 제공하게 되어 있다. 하부 피스톤은 편심 캠을 이용하여 최대 높이로 재설정되고 정제를 하부 압판으로부터 c-암 내에 수용된 실리콘 개스킷 내로 당기거나 밀어서/들어올린다. 실리콘 개스킷(180)은 도 25a 내지 25e에 도시된다. 개스킷은 압축된 분말 슬러그 또는 정제를 수용하기 위하여 개구(182)의 배열을 가진다. 도 25b에 도시된 바와 같이, 개구들은 테이퍼 형상으로 되어 있다(즉, 예를 들어 정제가 들어가는 개구(184)의 직경은 7.6mm이나 개구의 "상부"측(183)의 직경은 6.9mm임). 개스킷의 이러한 구성은 또한 정제에 대한 아이어닝 작용을 제공한다. 개스킷의 재료는 정제를 수용하고 유지하기 위한 유연한 재료로 되어 있다. 그 재료는 개스킷이 정제와 접촉하므로, 또한 (예를 들어 FDA가 인증한) 식품/의약 등급의 재료로 되어 있다. 상부 클램프 조립체가 이송 암의 c-암을 아래로 유지하는 동안 절단된 정제는 c-암에 수용된 채로 하부 압판 조립체(20)의 하부 피스톤을 이용하여 압판(20)으로부터 실린콘 정제 개스킷(180)으로 이송된다. 4mm 측벽(187a)을 가진 정제와 3mm 측벽(187b)을 가진 정제가 도 25c의 정제 개스킷(180) 내에 도시된다. 정제, 부분적으로 피복된 압축 슬러그 또는 그와 같은 것들은 프로세스 중에 개스킷에 의하여 이송될 수도 있다. 도 25d는 이송 암이 하강하여, 제2 절단 도구(186)가 제2 필름의 가장자리로부터 정제를 절단하는 것을 도시하고, 도 25e는 하부 피스톤이 이송 암에서 정제를 정제 개스킷 내로 밀어 넣는 것을 도시한다. 상부 클램핑 조립체는 필름 상승기 조립체를 배출하여 남은 필름을 스트리퍼 판(188) 및 압판으로부터 벗겨내고, 이송 암은 공기 스프링 공압 실린더를 이용하여 c-암을 들어올려서 필름 및 필름 상승기를 제거한다. 압판은 다시 회전 테이블로 떨어져서 벗겨내는 효과를 강화하고 하부 피스톤은 스테이션(3) 캠 장치가 하강되었을 때에 원래의 위치로 되돌아간다. 이송 암은 원래 위치로 90도로 분할 회전되고 낙하 c-암은 중간의 위치로 간다.
본 실시예는 NROBE 먼지를 각각 제거하고 흡입하기 위해 에어젯 및 진공을 이용하여 스테이션을 세정하는 압판 진공 장치(150) 이다. 회전 테이블(160)은 시작하기 위하여 공정 위치로 90도로 분할 회전한다. 그러면 압판(22)은 공압 실린더로 스테이션(4) 캠 장치(170)에 의하여 회전 테이블 밖으로 들어올려진다. 처음에는 하부 피스톤(24)은 원래의 위치에서 유지되고 진공 헤드(152)가 압판과 합치되도록 하강된다. 진공화 공정이 시작되고, 하부 피스톤은 진공화 공정이 끝날 때까지 공압 실린더를 사용하여 상부 작동 높이로 설정된다. 압판은 다시 회전 테이블로 떨어지고 하부 피스톤은 스테이션(4) 캠 장치가 하강되고 진공 헤드가 상승되었을 때에 원래의 위치로 되돌아간다.
본 발명 프로세스 및 장치는 전술한 바와 같이 이점을 제공한다. 본 발명의 구체적인 실시예들이 예시의 목적으로 기술되었지만, 첨부된 청구범위에서 정의되 는 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있을 것이다.
Claims (35)
- 진공이 형성된 필름을 내부에 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판(platen)과,상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 압축 피스톤으로서, 오목한 요부를 가진 전방면과 상기 전방면의 둘레 주위의 직각 모서리를 가지는 압축 피스톤을 구비하는 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그(slug)의 형성 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 포켓은 하부 피스톤에 의하여 형성된 저부를 가지고, 상기 하부 피스톤은 오목한 요부를 가진 전방면과 상기 전방면의 둘레 주위의 직각 모서리를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 하부 피스톤의 전방면은 진공이 필름의 진공 형성을 위한 상기 포켓 내에 형성되도록 하기 위하여 적어도 두 개의 구멍을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 압판은 상기 압판과 상기 필름 사이에 진공이 형성되도록 하기 위하여 하나의 구멍을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 포켓의 둘레 주변의 압판에는 구멍들의 배열이 형성되는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압판은 상기 포켓의 둘레를 형성하는 상승된 모서리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압판은 상기 포켓의 둘레를 형성하는 상승된 모서리부를 한정하는 요부면(recessed surface)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 상기 필름의 두께의 수분의 일인 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 최대로 해야 35 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 하부 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 상기 필름 두께의 수분의 일인 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 하부 피스톤과 상기 포켓 사이의 직경 간극은 최대로 해야 25 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압판은 포켓들의 배열을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 임시로 보유하고 가열하기 위하여 상기 필름을 예비 처리하는 수단을 추가로 포함하고, 상기 예비 처리하는 수단은 가열된 판과 필름 사이에 진공을 형성하기 위하여 구멍들의 배열이 있는 면을 가지는 가열된 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 분말 슬러그를 이송하여 원하는 위치로 배출하기 위하여 압축 분말 슬러그를 수용하고 보유하는 개스킷을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 개스킷은 출구 측부와 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 수용 측부를 가진 구멍을 포함하며, 상기 수용 측부의 직경이 상기 출구 측부의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 필름을 임시로 보유하고 가열하기 위한 필름 예비 처리기로서, 가열된 판과 필름 사이에 진공을 형성하기 위한 구멍들의 배열이 있는 면을 가지는 가열된 판을 포함하는 필름 예비 처리기와,상기 예비 처리된 필름을 진공 하의 포켓 내에 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판과,상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 진공이 형성된 필름을 포켓 내로 수용하여 분말을 수용하는 포켓들의 배열을 포함하는 압판으로서, 상기 압판과 필름 사이에 진공이 형성되도록 상기 포켓들에 근접한 적어도 하나의 구멍을 포함하는 압판과,상기 포켓 내에서 분말을 압축하는 기계적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 포켓의 둘레 주위의 압판에 구멍들의 배열이 형성되는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 분말을 수용하는 포켓들 내로 진공이 형성된 필름을 수용하기 위한 포켓들의 배열을 포함하는 압판으로서, 각각이 포켓의 둘레를 형성하는 복수의 상승된 모서리 형상부(raised edge profile)들 사이에 요부면을 가지는 압판과,상기 포켓 내에서 분말을 압축하기 위한 기계적 수단과,상기 상승된 모서리 형상부 상에 지지된 필름을 절단하기 위하여 상기 상승된 모서리 형상부에 간섭하도록 이동 가능한 절단 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 중에 상기 압판을 유지하고 상기 압판을 이동시키기 위한 회전 테이블(turntable)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제20항에 있어서, 상기 회전 테이블은 네 개의 압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 압판을 세정하기 위한 진공 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,상기 포켓에 분말을 투여하기 위한 투여 장치 및 투여기를 추가로 포함하고,상기 투여기는 분말을 유지하기 위한 분말 깔때기(powder hopper)와, 상기 분말 깔때기로부터 공급된 분말을 보유하고 분말을 포켓으로 이송하기 위한 투여관을 가지는 투여 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제23항에 있어서, 상기 투여 헤드의 투여관은, 투여관 내에서 분말을 예비-압축하고 분말을 투여관으로부터 포켓 내로 이송하기 위하여 투여관 내에 다지기 핀(tamping pin)을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제23항에 있어서, 상기 투여 헤드의 투여관으로부터 분말을 수용하고 포켓에 분말을 투여하기 위한 투여 슬레지(dosing sledge)로서 충전 위치로부터 투여 위치로 이동 가능한 투여 슬레지와, 압축을 위한 기계적 수단을 구비한 투여 장치를 추 가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 포켓 내로 진공이 형성된 제1 필름을 수용하여 분말을 수용하기 위한 포켓을 구비한 압판과,진공이 형성된 제1 필름과 분말을 가진 포켓 내에서 분말의 압축에 적당한 위치에 분말을 위치시키는 투여 수단과,분말을 압축하기 위한 압축 기계 수단과,압판을 유지하고, 처리 중에 상기 필름을 압판의 포켓 내로 가하고 압축 분말이 부분적으로 피복되도록 분말을 압축하는 하나의 스테이션으로부터, 진공이 형성된 제2 필름을 상기 부분적으로 피복된 압축 분말에 도포하여 상기 슬러그를 필름으로 완전히 피복하는 다른 스테이션으로 압판을 이송하도록 회전이 가능한 회전 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 캡슐화되는 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항에 있어서, 상기 투여 수단은 진공이 형성된 제1 필름과 분말을 가지는 포켓 내에서 분말을 압축하기에 적당한 위치에서 포켓에 근접하여 분말을 위치시키는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 투여 수단은 진공이 형성된 제1 필름을 가지는 포켓에 분말을 투여하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항에 있어서, 압판을 세정하기 위하여 다른 스테이션을 형성하는 압판을 세정하는 진공 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 회전 테이블 내에서의 압판의 개수는 장치 내의 스테이션의 개수와 일치하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 회전 테이블은 처리를 위한 네 개의 압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 압축 공정 중에는 상기 회전 테이블 조립체로부터 압축 압력 힘을 격리시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 포켓 내에 진공이 형성된 필름을 수용하여 분말을 수용하는 포켓을 구비한 압판과,상기 포켓 내에 분말을 압축하는 기계적 수단과,압축 분말 슬러그를 운반하여 원하는 위치에 배출하기 위하여 압축 분말 슬러그를 수용하고 보유하는 개스킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제32항에 있어서, 상기 개스킷은 출구 측부와 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 수용 측부를 가진 구멍을 포함하며, 상기 수용 측부의 직경이 상기 출구 측부의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
- 제32항에 있어서, 상기 개스킷은 하나를 초과하는 압축 분말 슬러그를 수용하기 위한 구멍들의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름으로 피복된 압축 분말 슬러그의 형성 장치.
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