KR100861670B1 - 제형 제조용 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제형을 제조하기 위한 시스템, 방법 및 장치와, 상기 시스템, 방법 및 장치를 사용하여 제조되는 제형에 관한 것이다. 신규한 압축, 열적 사이클 성형, 및 열경화성 성형 모듈(200)이 개시된다. 하나 이상의 그러한 모듈이 바람직하게는 신규한 전달 장치를 통해서 제형 제조용 전체 시스템으로 링크될 수 있다.
압축 모듈, 유동성 재료, 코팅, 연속성, 인덱싱, 치료제, 열적 사이클 성형 모듈, 삽입물
Description
본 발명은 제형(dosage form)을 제조하기 위한 시스템, 방법 및 장치와, 상기 시스템, 방법 및 장치를 사용하여 제조되는 제형에 관한 것이다.
태블릿(tablet), 캡슐 및 겔캡들 같은 다양한 제형이 제약 기술에서 공지되었다. 태블릿은 다양한 모양의 비교적 압축된 분말이다. 세장형, 캡슐 태블릿의 한가지 형태는 일반적으로 "캐플릿(caplet)"라 불린다. 캡슐은 일반적으로 젤라틴이 로드(rod)의 단부를 코팅하도록 강철 로드를 젤라틴에 침지(dipping)함으로써 형성된 두 부분 젤라틴을 사용하여 통상적으로 형성된다. 젤라틴은 두개의 반쪽 외피(shell)들로 경화되고 로드가 추출된다. 경화된 반쪽 외피들은 분말로 채워지고 두개의 반쪽들은 캡슐을 형성하기 위하여 함께 결합된다. (일반적으로, HOWARD C. Ansel ET AL. 등에 의한 제약 제형 및 약 전달 시스템들(7차 1999)을 참조).
일반적으로 겔탭 및 겔캡이라 알려진 젤라틴 코팅 태블릿들은 젤라틴 캡슐들에 비해 개선점을 가지며 통상적으로 젤라틴 외피로 코팅된 태블릿을 포함한다. 몇몇 잘 공지된 겔캡들의 예는 겔탭들 및 겔캡들 및 상기 겔탭 및 겔캡을 형성하는 방법들 및 장치를 기술하는 Tylenol 상표로 팔리는 제품들을 바탕으로 한 Mcneil Consumer Healthcare's 아세트아미노펜이고, 이것은 미국특허 4,820,524; 5,538,125; 5,228,916; 5,436,026; 5,679,406; 5,415,868; 5,824,338; 5,089,270; 5,213,738; 5,464,631; 5,795,588; 5,511,361; 5,609,010; 5,200,191; 5,459,983; 5,146,730에 기술된다. 겔캡들을 형성하기 위한 종래 방법들은 독립적으로 동작하는 다수의 독립 머신들을 사용하여 일괄 방식으로 일반적으로 수행된다. 상기 일괄 처리는 통상적으로 분말화, 건조, 혼합, 압축(예를들어 태블릿 처리), 젤라틴 침지 또는 인로빙(enrobing), 건조 및 프린팅의 단위 동작들을 통상적으로 포함한다.
불행히, 이들 처리들은 소정의 단점들을 가진다. 예를들어, 이들 시스템들이 일괄 처리들이기 때문에, 사용된 각각의 다양한 장치들은 FDA 표준들을 만족시켜야 하는 분리된 세척 룸에 하우징된다. 이것은 공간 및 기구 양쪽의 측면에 비교적 다량의 자본을 요구한다. 그러므로 증가하는 처리 및 스팀라인 제조 속도는 대량 제약 제품들에 필요한 설비 크기 감소를 포함하는 많은 경제적 이익을 제공한다. 일반적으로, 겔캡들 및 다른 제형들을 형성하기 위하여 일괄 처리와 반대인 연속 동작 처리를 생성하는 것이 바람직하다.
게다가, 겔 침지 및 건조 동작들은 일반적으로 비교적 시간 소비적이다. 따라서, 특히 젤라틴 코팅 동작을 간략화하고 건조 시간을 감소시키는 처리는 또한 바람직하다.
겔캡들 및 겔탭들을 형성하기 위한 현재 장비는 크기 및 모양의 정밀한 사양에 따라만 이들 형태들을 형성하도록 디자인된다. 그러므로, 제약, 영양분 및/또는 당분들을 전달하기 위한 다양한 제형들을 제조하기 위하여 사용될 수 있는 보다 다양한 방법 및 장치들은 바람직하다.
따라서, 본 출원인은 압축된 태블릿, 겔캡들, 씹는(chewable) 태블릿, 액체 충전 태블릿들, 높은 잠재적인 제형들 등을 포함하는 다양한 제형들은 단일 동작 모듈들을 사용하여 이루어질 수 있다는 것을 발견하였고, 상기 제형들의 몇몇은 신규하다. 각각의 동작 모듈은 고유의 기능들을 수행하고, 그러므로 임의의 제형들을 만들기 위하여 독립형 유닛으로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 두개 이상의 동일하거나 다른 동작 모듈들은 다른 투약 형태들을 형성하기 위한 연속적인 처리를 형성하기 위하여 함께 링크된다. 필수적으로, 제형들의 제조를 위한 "혼합 및 매칭"은 본 발명에 의해 제공된다. 바람직하게, 동작 모듈들은 단일 연속 처리들로서 동작하기 위하여 목표된 바와같이 함께 연계될 수 있다.
제 1 실시예에서, 본 발명은 제형들을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 압축 모듈에서 압축된 제형으로 분말을 압축하는 단계; b) 상기 압축 제형을 열적 사이클 몰딩 모듈에 전달하는 단계; c) 상기 열적 사이클 몰딩 모듈에서 상기 압축된 제형 둘레에 유동성 재료를 몰딩하는 단계; d) 상기 압축된 제형상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 단계들 (a) 내지 (d)는 필수적으로 상기 단계들 사이에서 본질적으로 중지가 전혀 발생하지 않도록 서로 링크된다.
본 발명은 제형들을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 제 1 압축 모듈에서 압축된 제형으로 제 1 분말을 압축하는 단계; b) 열적 사이클 몰딩 모듈에 상기 압축된 제형을 전달하는 단계; c) 상기 열적 사이클 몰딩 모듈에서 상기 압축된 제형 둘레에 유동성 재료를 몰딩하는 단계; d) 상기 압축된 제형상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화하는 단계; e) 제 2 압축 모듈에 상기 코팅된 압축 제형을 전달하는 단계; 및 f) 압축되고 코팅되어, 압축된 제형을 형성하기 위하여 상기 제 2 압축 모듈에서 상기 코팅된 압축 제형 둘레에 제 2 분말을 압축하는 단계를 포함하고, 단계 a) 내지 f)는 상기 단계들 사이에서 본질적으로 중지가 전혀 발생하지 않도록 서로 링크된다.
본 발명은 제형을 제조하는 다른 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 삽입물을 형성하는 단계; b) 열적 사이클 몰딩 모듈에 상기 삽입물을 전달하는 단계; c)상기 열적 사이클 몰딩 모듈에서 상기 삽입물에 유동성 재료를 몰딩하는 단계; 및 d) 상기 삽입물상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 단계들 (a) 내지 (d)는 상기 단계들 사이에서 본질적으로 중지가 전혀 발생하지 않도록 서로 링크된다.
본 발명은 제형을 제조하는 다른 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 적어도 두개의 삽입물을 형성하는 단계; b) 열적 사이클 몰딩 모듈에 상기 삽입물을 전달하는 단계; c) 상기 열적 사이클 몰딩 모듈에서 상기 삽입물 둘레에 유동성 재료를 몰딩하는 단계; 및 d) 코팅에 의하여 둘러싸진 적어도 두개의 삽입물들을 포함하는 제형을 형성하기 위하여 상기 삽입물들상에 코팅을 형성하도록 상기 유동성 재료를 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 단계들 (a) 내지 (d)는 상기 단계들 사이에서 본질적으로 중지가 전혀 발생하지 않도록 서로 링크된다.
본 발명은 제형들을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 삽입물을 형성하는 단계; b) 압축 모듈에 상기 삽입물을 전달하는 단계; c) 압축 모듈에서 압축된 제형으로 상기 삽입물 둘레 분말을 압축하는 단계를 포함하고, 상기 단계들 (a) 내지 (c)는 상기 단계들 사이에서 본질적으로 중지가 전혀 발생하지 않도록 서로 링크된다.
본 발명은 또한 치료제(medicant)를 포함하는 제형들을 형성하기 위한 링크된 장치들을 제공하고, 상기 장치는 a) 상기 치료제를 포함하는 분말을 압축함으로써 압축된 제형들을 형성하기 위한 수단을 가진 압축 모듈; b) 상기 압축 모듈로부터 열적 사이클 몰딩 모듈로 상기 압축된 제형들을 연속적으로 전달하기 위한 수단을 가진 전달 장치; 및 c) 상기 압축된 제형들상에 유동성 재료의 코팅을 연속적으로 몰딩하기 위한 수단들을 가진 열적 사이클 몰딩 모듈을 포함한다.
본 발명은 치료제를 포함하는 제형들을 형성하기 위한 장치를 추가로 제공하고, 상기 장치는 a) 회전자에 의해 제 1 원형 경로 주변에 유지되도록 그 원주둘레에 배치된 다수의 다이 공동을 포함하는데, 상기 다이 공동들의 각각은 분말을 수용하기 위한 개구부 및 상기 다이 공동내로 변위하도록 장착된 적어도 하나의 펀치를 가지며, 상기 공동쪽으로 상기 펀치를 변위하는 것은 상기 공동내에 포함된 분 말을 압축된 제형으로 압축하고; b) 제 2 회전에 의해 제 2 원형 경로 둘레에 유지되도록 그 원주 둘레에 배치된 다수의 몰드 공동 등을 포함하는데, 각각의 상기 몰드는 압축된 제형의 적어도 일부를 밀봉하고 상기 몰드 공동에 의해 밀봉된 상기 압축된 제형의 상기 일부를 코팅하기 위하여 유동성 재료를 수용할 수 있고; 및 c) 상기 제 1 회전자로부터 상기 제 2 회전자로 압축된 제형을 전달하기 위한 전달 장치를 포함하고, 상기 제 전달 장치는 제 3 경로 둘레로 가이드된 다수의 전달 유닛들을 포함하고, 상기 제 3 경로의 제 1 부분은 상기 제 1 원형 경로와 일치하고 상기 제 3 경로의 제 2 부분은 상기 제 2 원형 경로와 일치한다.
본 발명은 압축된 제형들을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 다이와 흐름 통신하여 분말을 공급 배치하는 단계를 포함하는데, 상기 다이는 그 내부에 다이 공동을 포함하여 필터와 흐름 통신하고; b) 상기 다이 공동내로 분말이 흐르도록 하기 위하여 상기 다이 공동에 흡입부를 제공하는 단계를 포함하는데, 상기 흡입부는 상기 필터를 통하여 상기 다이 공동에 인가되고; c) 상기 다이 공동내의 분말로부터 상기 필터를 격리하는 단계; 및 d) 상기 필터가 격되는 동안 압축된 제형을 형성하기 위하여 상기 다이 공동에서 상기 분말을 압축하는 단계를 포함한다.
본 발명은 압축된 제형을 형성하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 흡입 소스; b) (ⅰ) 상기 흡입 소스가 상기 다이 공동에 흡입을 제공하도록 상기 흡입 소스와 흐름 통신하여 상기 다이 공동을 배치하기 위한 제 1 포트, 및 (ⅱ) 상기 흡입 소스가 상기 다이 공동내로 분말이 흐르도록 하기 위하여 분말 공급부와 흐름 통신하여 상기 다이 공동을 배치하기 위한 제 2 포트를 가진 다이 공동; (c) 상기 다이 공동에 흡입이 이루어지도록 상기 흡입 소스 및 상기 제 2 포트 사이에 배치된 필터; 및 (d)상기 압축된 제형들을 형성하기 위하여 상기 다이 공동내에서 상기 분말을 압축하기 위한 펀치를 포함한다.
본 발명은 분말로부터 압축된 제형들을 형성하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 그 내부에 다수의 다이 공동들을 가진 다이 테이블을 가지는데, 상기 다이는 상기 다이 테이블의 주변 둘레 다중 중심 로우들에 배열되고; b) 상기 다이 공동들의 각각에서 압축된 제형들로 상기 분말을 압축하기 위한 상기 다이 공동들과 정렬되고 삽입 가능한 펀치들; 및 c) 상기 다이 공동들내로 상기 펀치들을 압축하기 위한 상기 공동들의 중심 로우들 각각과 배열되는 롤러를 포함하고, 각각의 롤러는 상기 펀치들의 압축하에서 정지 시간이 동일하도록 하는 크기이다.
본 발명은 분말로부터 압축된 제형들을 형성하기 위한 회전 압축 모듈을 제공하고, 상기 모듈은 a) 단일 충전 존; b) 단일 압축 존; c) 단일 배출 존; d) 그 내부에 다수의 다이 공동들을 가진 원형 다이 테이블; 및 e) 상기 다이 공동들 각각에 압축된 제형들로 상기 분말을 압축하기 위하여 상기 다이 공동들과 배열되고 삽입 가능한 펀치들을 포함하고, 상기 모듈의 다이 공동들의 수는 원형 다이 테이블과 동일한 직경을 가진 유사한 다이 테이블의 원주 둘레에 단일 원에 배열될 수 있는 최대 다이 공동들의 수보다 크고, 상기 펀치들 모두의 압축하에서 중지 시간은 동일하다.
본 발명은 플로우덱스(Flowdex) 검사에 의해 측정된 바와같은 약 10 mm보다 큰 최소 유동성 오리피스(orifice) 직경을 가진 분말로 이루어진 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이고, 다이에서 적어도 약 230cm/sec의 선형 속도를 사용하여 형성된다.
본 발명은 플로우덱스 검사에 의해 측정된 바와같은 약 25 mm보다 큰 최소 유동성 오리피스 직경을 가진 분말로 이루어진 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이고, 다이에서 적어도 약 230cm/sec의 선형 속도를 사용하여 형성된다.
본 발명은 플로우덱스 검사에 의해 측정된 바와같은 약 10 mm보다 큰 최소 유동성 오리피스 직경을 가진 분말로 이루어진 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 1% 미만이고, 다이에서 적어도 약 230cm/sec의 선형 속도를 사용하여 형성된다.
본 발명은 플로우덱스 검사에 의해 측정된 바와같은 약 10 mm보다 큰 최소 유동성 오리피스 직경을 가진 분말로 이루어진 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이고, 다이에서 적어도 약 115cm/sec의 선형 속도를 사용하여 형성된다.
본 발명은 약 50 내지 약 150 미크론의 평균 특정 크기를 가진 분말로 이루어지고 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 1% 미만이다.
본 발명은 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이다.
본 발명은 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하고 수용성 중합체 바 인더들을 거의 가지지 않는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 1% 미만이다.
본 발명은 아세트아미노펜, 이부프로펜, 플루오비프로펜, 케토프로펜, 나프록센, 디클로페낙, 아스피린, 슈도에페드린, 페닐프로파노라민, 클로펜페니라민 메일리트, 덱스트로메소판, 디페닐그라민, 파노티딘, 로페라미드, 라니티딘, 시메티딘, 애스테미노졸, 테페나딘, 펙소페나딘, 로라타딘, 세티리진, 안타시드, 그것의 혼합물 및 제약적으로 허용 가능한 염들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하고, 실질적으로 수용성 중합체 바인더이 없는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형들의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이다.
본 발명은 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하고 수산화물 중합체들을 거의 가지지 않는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이다.
본 발명은 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하고 수산화물 중합체 바인더들을 거의 가지지 않는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 1% 미만이다.
본 발명은 아세트아미노펜, 이부프로펜, 플루오비프로펜, 케토프로펜, 나프록센, 디클로페낙, 아스피린, 슈도에페드린, 페닐프로파노라민, 클로펜페니라민 메일리트, 덱스트로메소판, 디페닐그라민, 파노티딘, 로페라미드, 라니티딘, 시메티딘, 애스테미노졸, 테페나딘, 펙소페나딘, 로라타딘, 세티리진, 안타시드, 그것의 혼합물 및 제약적으로 허용 가능한 염들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 약 85 중량 퍼센트의 치료제를 포함하고, 실질적으로 수용성 중합체 수산화물이 없는 압축된 제형들을 제공하고, 상기 압축된 제형들의 웨이트에서 상대적 표준 편차는 약 2% 미만이다.
본 발명은 제 1 치료제를 포함하는 제형을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 상기 제 1 치료제를 포함하는 유동성 재료를 노즐을 통하여 몰드 공동에 주입하는 단계; 및 b) 몰드 공동과 실질적으로 동일한 모양을 가진 몰딩 제형으로 상기 유동성 재료를 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명은 몰딩된 제형을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 유동성 재료를 가열하는 단계; b) 오리피스를 통하여 몰드 공동으로 상기 유동성 재료를 주입하는 단계; 및 c) 상기 몰드 공동과 실질적으로 동일한 모양을 가진 몰딩된 제형으로 상기 유동성 재료를 경화하는 단계를 포함하고, 상기 경화 단계 c)는 상기 유동성 재료를 냉각하는 단계를 포함하고 상기 몰드 공동은 상기 주입 단계 b)전에 가열되고 상기 경화 단계 c) 동안 냉각된다.
본 발명은 기판을 코팅하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 몰드 공동에 상기 기판의 적어도 일부를 밀봉하는 단계; b) 상기 유동성 재료로 상기 기판의 적어도 일부를 코팅하기 위하여 상기 몰드내에 유동성 재료를 주입하는 단계; 및 c) 상기 기판의 적어도 일부상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제 1 및 제 2 부분들을 가진 기판에 적어도 하나의 유동성 재료를 인가하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 상기 기판의 제 1 부분을 마스킹하는 단계; 몰드 공동에 상기 제 2 부분을 노출시키는 단계; 상기 유동성 재료를 상기 제 2 부분상에 주입하는 단계; 및 상기 기판의 제 2 부분상에서 상기 유동성 재료를 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제 1 및 제 2 부분들을 가진 기판에 적어도 하나의 유동성 재료를 인가하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 제 1 몰드 공동에 상기 제 1 부분을 노출시키는 단계; 상기 제 1 부분상에 상기 유동성 재료를 주입하는 단계; 상기 기판의 상기 제 1 부분상에서 상기 유동성 재료를 경화시키는 단계; 상기 제 1 몰드 공동에 상기 부분을 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명은 제 1 및 제 2 유동성 재료를 기판에 코팅하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 제 1 몰드 공동에서 상기 기판의 제 1 부분을 밀봉하는 단계; b) 제 1 유동성 재료를 상기 제 1 몰드 공동에 주입하여 상기 제 1 유동성 재료로 상기 제 1 부분을 코팅하는 단계; c)상기 제 1 부분상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 제 1 유동성 재료를 경화하는 단계; d) 제 2 몰드 공동에서 상기 기판의 제 2 부분을 밀봉하는 단계; e) 상기 제 2 유동성 재료로 상기 제 2 부분을 코팅하기 위하여 상기 제 2 몰딩 공동내에 제 2 유동성 재료를 주입하는 단계; 및 f) 상기 제 2 부분상에 코팅을 형성하기 위하여 상기 제 2 유동성 재료를 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명은 내부 표면을 가진 다수의 몰드 공동들을 포함하는 기판을 몰딩하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 상기 몰드 공동에 유동성 재료를 전달하기 위한 오리피스를 포함하고, 상기 오리피스는 상기 내부 표면의 밀폐된 위치 형태 부분에서 밸브 팁과 결합한다.
본 발명은 다수의 몰드 공동들, 열 소스, 히트싱크, 및 온도 제어 시스템을 포함하는 기판을 몰딩하기 위한 장치를 제공하고, 상기 온도 제어 시스템은 상기 몰드 공동들에 인접하게 배치되고 상기 열 소스, 상기 히트싱크를 통하여 열 전달 유체를 순환시키기 위하여, 상기 열 소스 및 히트싱크에 접속된 튜빙 시스템을 포함하고, 상기 몰드 공동들에 인접하여 상기 몰드 공동부들은 상기 열 전달 유체에 의해 가열 및 냉각될 수 있다.
본 발명은 노즐 및 배출 수단을 포함하는 몰딩 장치용 노즐 시스템을 제공하고, 상기 노즐은 상기 배출 수단을 둘러싸고 동심원이다.
본 발명은 압축된 제형을 코팅하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 상기 압축된 제형의 적어도 제 1 부분을 밀봉하는 몰드 공동; b) 상기 유동성 재료로부터 상기 압축된 제형의 적어도 제 1 부분을 코팅하기 위하여 상기 몰드 공동내로 유동성 재료를 주입하기 위한 수단; 및 c) 상기 압축된 제형을 적어도 상기 제 1 부분에 형성하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 제 1 부분 및 제 2 부분을 가진 압축된 제형을 코팅하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 상기 압축된 제형의 제 1 부분을 밀봉하기 위한 몰드 공동; b) 상기 유동성 재료로 상기 압축된 제형의 상기 제 1 부분을 코팅하기 위하여 상기 몰드 공동내로 유동성 재료를 주입하기 위한 노즐; c) 상기 몰드 공동을 가열 및 냉각할 수 있는 온도 제어 시스템; 및 d) 상기 압축된 제형의 제 1 부 분이 코팅되는 동안 상기 압축된 제형의 상기 제 2 부분을 밀봉하기 위한 탄성 콜레트(collet)을 포함한다.
본 발명은 압축된 제형들에 코팅들을 몰딩하기 위한 몰딩 모듈을 제공하고, 상기 몰딩 모듈은 중심축을 중심을 회전할 수 있는 회전자 및 그 위에 장착된 다수의 몰드 유닛들을 포함하고, 각각의 몰드 유닛은 a) 상기 압축된 제형의 적어도 제 1 부분을 밀봉하기 위한 몰드 공동; b) 상기 유동성 재료로부터 상기 압축된 제형의 적어도 상기 제 1 부분을 코팅하기 위하여 상기 몰드 공동내로 유동성 재료를 주입하기 위한 수단; 및 c) 상기 압축된 제형을 상기 적어도 하나의 제 1 부분상에 코팅하기 위하여 상기 유동성 재료를 경화하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 제 1 부분 및 제 2 부분을 가진 압축된 제형을 코팅하기 위한 몰딩 모듈을 제공하고, 상기 모듈은 중심축을 중심으로 회전할 수 있는 회전자 및 그 위에 장착된 다수의 몰드 유닛들을 포함하고, 각각의 몰드 유닛은 a) 상기 압축된 제형의 적어도 제 1 부분을 밀봉하기 위한 몰드 공동; b) 상기 유동성 재료로부터 상기 압축된 제형의 적어도 상기 제 1 부분을 코팅하기 위하여 상기 몰드 공동내로 유동성 재료를 주입하기 위한 수단; 및 c) 상기 몰드 공동을 가열 및 냉각할 수 있는 온도 제어 시스템; 및 d) 상기 압축된 제형의 제 1 부분이 코팅되는 동안 상기 압축된 제형의 상기 제 2 부분을 밀봉하기 위한 탄성 콜레트를 포함한다.
본 발명은 압축된 제형들을 코팅하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 그 위에 장착된 다수의 콜레트를 포함하는 하부 리테이너; b) 그 반대편에 장착된 삽입 어셈블리들의 제 1 및 제 2 그룹들을 포함하는 중심 몰드 어셈블리를 포함하 는데, 각각의 상기 제 1 그룹의 상기 삽입 어셈블리들은 상기 콜레트와 정렬되고 상기 콜레트중 하나와 마주하고, 상기 하부 리테이너 및 상기 중심 몰드 어셈블리는 상기 콜레트와 상기 삽입 어셈블리의 제 1 그룹이 맞물려지도록 상대적 이동을 위하여 장착되고; c) 그 내부에 장착된 상부 삽입 어셈블리를 포함하는 상부 몰드 어셈블리를 포함하는데, 각각의 상기 상부 삽입 어셈블리들은 상기 제 2 그룹의 상기 삽입 어셈블리들과 배열되고 그중 하나와 마주하고, 상기 상부 몰드 어셈블리 및 상기 중심 몰드 어셈블리는 상기 제 그룹의 삽입 어셈블리와 상기 상부 삽입 어셈블리들이 맞물리도록 상대적 이동을 위하여 장착되고; 및 e) 상기 제 1 및 제 2 그룹의 삽입 어셈블리들과 흐름 통신하여 유동성 재료를 공급하는 제 1 통로, 및 삽입 어셈블리의 상기 제 1 및 제 2 그룹들의 흐름을 제어하기 위한 밸브 작동기 어셈블리를 포함한다.
본 발명은 적어도 기판의 일부를 둘러싸는 주입 몰딩 코팅을 가진 기판을 포함하는 제형을 제공한다.
본 발명은 기판의 적어도 일부상에 배치된 열적 사이클 몰딩 재료를 가진 기판을 포함하는 제형을 제공한다.
본 발명은 그 상부에 코팅을 가진 기판을 포함하는 제형을 제공하고, 상기 코팅은 약 100 내지 약 400 미크론의 두께를 가지며; 상기 코팅에서 상대적 표준 편차는 30% 미만이고, 상기 코팅은 실질적으로 습윤제가 없다.
본 발명은 그 상부에 코팅을 가진 태블릿을 포함하는 제형을 제공하고, 상기 코팅은 약 100 내지 약 400 미크론의 두께를 가지며; 상기 코팅에서 상대적 표준 편차는 약 0.35% 이하이고, 상기 코팅은 실질적으로 습윤제가 없다.
본 발명은 제 1 위치로부터 제 2 위치로 기판을 전달하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 a) 가요성 전달 수단들; b) 상기 전달 수단에 장착된 다수의 전달 유닛들을 포함하는데, 상기 전달 유닛들은 상기 기판을 홀딩할 수 있고; c) 상기 제 1 및 제 2 위치들 사이에 하나의 경로를 형성하는 캠 트랙; 및 d) 상기 캠 트랙을 따라 상기 전달 수단을 구동하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 제 1 원형 경로 주변에 상기 기판을 운반하기 위하여 제공된 제 1 회전자를 포함하는 제 1 동작 모듈로부터 제 2 원형 경로 주변에 상기 기판들을 운반하기 위하여 제공된 제 2 회전자를 포함하는 제 2 동작 모듈로 기판을 전달하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 제 3 경로를 횡단하는 가요성 전달 수단들을 포함하고, 상기 제 3 경로의 제 1 부분은 상기 제 1 원형 경로의 일부와 일치하고 상기 제 3 경로의 제 2 부분은 상기 제 2 원형 경로의 일부와 일치한다.
본 발명은 삽입물 형성 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 하나의 모양을 가진 몰딩 챔버내로 치료제 및 열 설정 재료를 포함하는 유동성 형태의 시작 재료를 주입하는 단계; b) 상기 몰딩 챔버의 모양을 가진 고형 삽입물을 형성하기 위하여 상기 시작 재료를 고형화하는 단계 및 c)상기 몰딩 챔버로부터 상기 고형 삽입물을 추출하는 단계를 포함하고, 상기 단계들은 중심축을 중심으로 상기 몰딩 챔버들을 회전하는 동안 발생한다.
본 발명은 유동성 형태의 시작 재료로부터 기판을 몰딩하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 다수의 몰딩 챔버들 및 상기 몰딩 챔버들과 정렬된 다수의 노 즐을 포함하고, 상기 몰딩 챔버들 및 상기 노즐들은 중심축을 중심으로 회전할 수 있는 회전상에 장착되고, 상기 노즐은 상기 중심축에 평행한 방향으로 변위할 수 있고, 따라서 상기 회전자가 회전할때 상기 노즐들은 상기 몰딩 챔버들과 맞물리고 맞물림 해제된다.
본 발명은 치료제를 포함하고, 유동성 재료를 몰딩함으로써 제공된 제형을 제공하고, 상기 제형은 단지 하나의 대칭축을 가지며 실질적으로 가시적 결함이 없다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따라 이루어진 제형들을 예시하는 도면.
도 2는 본 발명의 방법의 일실시예의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 흐름 형태를 제공하기 위한 시스템의 평면 부분 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 시스템의 입면도.
도 5는 본 발명에 따른 압축 모듈 및 전달 장치의 3차원도.
도 6은 도 5에 도시된 압축 모듈의 일부의 평면도.
도 7은 압축 모듈의 회전 동안 압축 모듈의 펀치들중 하나의 로우의 경로를 도시하는 도면.
도 8은 압축 모듈의 회전동안 압축 모듈의 펀치들중 다른 로우의 경로를 도시하는 도면.
도 9는 압축 동안 압축 모듈의 부분 단면도.
도 10은 도 9의 라인 10-10을 통하여 얻어진 단면도.
도 11은 도 10의 라인 11-11을 통하여 얻어진 단면도.
도 12는 도 11에서 다이 원형 공동 영역의 확대도.
도 12a는 압축 모듈의 다이 공동의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 13은 압축 모듈의 충전 존의 평면도.
도 14는 압축 모듈의 충전 존의 일부의 단면도.
도 15는 도 6의 라인 15-15을 통하여 얻어진 단면도.
도 16은 압축 동안 압축 모듈의 아크를 따라 얻어진 도면.
도 17a 내지 도 17c는 압축 롤러들에 대한 "C" 프레임의 일실시예를 도시하는 도면.
도 18a 내지 도 18c는 압축 롤러들에 대한 "C" 프레임의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 19a 내지 도 19d는 압축 롤러들에 대한 "C" 프레임의 바람직한 실시예를 도시하는 도면.
도 20은 압축 모듈의 정화존 및 충전 존의 평면도.
도 21은 도 20의 라인 21-21을 통하여 얻어진 단면도.
도 22는 도 20의 라인 22-22를 통하여 얻어진 단면도.
도 23은 압축 모듈에 대한 분말 회수 시스템의 실시예를 도시하는 도면.
도 24는 도 23의 라인 24-24를 따라 얻어진 단면도.
도 25는 압축 모듈에 대한 분말 회수 시스템의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 26a 내지 도 26c는 제형들이 본질적으로 형성되는 본 발명에 따른 열적 사이클 몰딩 모듈의 일실시예를 도시하는 도면.
도 27a 내지 도 27c는 코팅이 기판에 인가되는 열적 사이클 몰딩 모듈의 바람직한 실시예를 도시하는 도면.
도 28a 내지 도 28c는 코팅이 기판에 인가되는 열적 사이클 몰딩 모듈의 바람직한 실시예를 도시하는 도면.
도 29는 본 발명에 따른 열적 사이클 몰딩 모듈의 3차원 도면.
도 30은 열적 사이클 몰딩 모듈에서 일련의 중심 몰드 어셈블리들을 도시하는 도면.
도 31은 도 30의 라인 31-31을 따라 얻어진 단면도.
도 32 내지 도 35는 하부 리테이너를 가진 중심 몰드 어셈블리 및 상부 몰드 어셈블리를 개방, 회전 및 밀폐하는 것을 도시하는 도면.
도 36 및 도 37은 열적 사이클 몰딩 모듈의 하부 리테이너의 단면도.
도 38 및 도 39는 하부 리테이너의 탄성 콜레트(collet)의 평면도.
도 40은 열적 몰딩 모듈의 중심 몰드 어셈블리에 대한 바람직한 캠 시스템을 도시하는 도면.
도 41은 밸브 작동기 어셈블리의 일실시예를 도시하는 중심 몰드 어셈블리의 단면도.
도 42는 공기 작동기 어셈블리의 하나의 실시에를 도시하는 중심 몰드 어셈블리의 단면도.
도 43 및 도 46은 제 1 및 제 2 분기 플레이트들을 도시하는 중심 몰드 어셈블리의 일부 단면도.
도 44는 도 43의 라인 43-44을 따라 얻어진 단면도.
도 45는 도 43의 라인 45-45를 따라 얻어진 단면도.
도 47은 도 46의 라인 47-47을 따라 얻어진 단면도.
도 48 내지 도 50은 중심 몰드 어셈블리의 바람직한 노즐 시스템의 단면도.
도 51은 캠 시스템을 도시하는 열적 사이클 몰딩 모듈의 상부 몰드 어셈블리의 단면도.
도 52 내지 도 54는 상부 몰드 어셈블리 및 열적 사이클 몰딩 모듈의 중심 몰드 어셈블리의 단면도.
도 55 및 도 56은 열적 사이클 몰딩 모듈에 대한 온도 제어 시스템의 일실시예를 도시하는 도면.
도 57 내지 도 62는 열적 사이클 몰딩 모듈에 대한 온도 제어 시스템의 바람직한 실시예를 도시하는 도면.
도 63 내지 도 65는 열적 사이클 몰딩 모듈의 온도 제어 시스템에 적당한 회전 핀치 밸브 시스템을 도시하는 도면.
도 68은 본 발명에 따른 전달 장치의 평면도.
도 69는 도 68의 라인 69-69를 따라 얻어진 단면도.
도 70 내지 도 74는 본 발명에 따른 전달 장치의 전달 유닛의 바람직한 실시예를 도시하는 도면.
도 75는 도 68의 라인 75-75를 따라 얻어진 단면도.
도 76은 열경화성 몰딩으로부터 압축 모듈에 삽입물을 전달하는 본 발명에 따른 전달 장치를 도시하는 도면.
도 77은 본 발명에 따른 회전 전달 장치의 평면도.
도 78은 본 발명에 따른 회전 전달 장치의 단면도.
도 79는 본 발명에 따른 열전달 장치를 통하여 압축 모듈로부터 열적 사이클 몰딩 모듈로 압축된 제형들의 전달을 도시하는 도면.
도 80은 본 발명에 따른 회전 전달 장치의 추가 단면도.
도 81a 내지 도 81g는 본 발명에 따른 회전 전달 장치의 동작을 도시하는 도면이고, 도 81e, 도 81f, 및 도 81g는 도 81b, 도 81c 및 도 81d 각각의 후면도.
도 82는 본 발명에 따른 열경화성 몰딩 모듈의 측면도.
도 82a는 도 82의 라인 A-A를 따라 얻어진 단면도.
도 83은 본 발명에 따른 열적 몰딩 모듈의 정면도.
도 84는 본 발명에 따른 열경화성 몰딩 모듈의 다른 정면도.
도 85a 내지 도 85d는 열경화성 몰딩 모듈의 동작을 도시하는 도면.
도 86은 본 발명에 따른 바람직한 열경화성 몰딩 모듈의 단면도.
도 87 내지 도 89는 열경화성 몰딩 모듈로부터 삽입물의 추출을 도시하는 도면.
개요
본 발명의 방법들, 시스템들 및 장치들은 다수의 모양들 및 크기들을 가진 종래 제형들뿐 아니라, 종래 시스템들 및 방법들을 사용하여 제조될 수 없었던 새로운 제형들을 제조하기 위하여 사용된다. 가장 일반적인 측면에서, 본 발명은 1) 압축 가능한 분말로부터 압축된 제형을 형성하기 위한 압축 모듈, 2) 몰딩된 제형들을 형성하거나, 기판에 코팅을 인가하기 위한 열적 사이클 몰딩 모듈, 3) 제형들에 대한 삽입부들의 형태를 얻을 수 있는 몰딩된 제형들을 형성하기 위한 열경화성 몰딩 모듈, 4) 하나의 모듈에서 다른 모듈로 제형들을 전달하기 위한 전달 장치, 및 5) 바람직하게 전달 장치를 통하여 서로 링크된 상기 모듈중 적어도 두개를 포함하는 제형들을 형성하기 위한 처리를 제공한다. 상기 처리들은 연속성이나 인덱싱에 기초하여 진행될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 임의의 제형들을 형성하기 위한 바람직한 방법을 도시하는 흐름도이고, 이것은 연속적인 공정에 링크된 모든 동작 모듈들을 사용한다. 특히, 도 2에 반영된 방법은 도 1a에 도시된 바와같이 삽입물(14)을 포함하는 압축된 제형(12)의 외측 표면상에 몰딩 코팅(18)을 포함하는 제형(10)을 형성한다. 도 3 및 4는 도 2에 도시된 방법을 실행하기 위한 바람직한 시스템을 도시한다. 도 1b는 압축된 제형(12')상에 몰딩된 코팅(18')을 포함하는 본 발명에 따라 만들어질수 있는 다른 제형(10')을 도시한다. 도 1b로부터 코팅 및 압축된 제형이 동일 모양을 가질 필요가 없다는 것이 이해된다.
개략적으로, 이런 바람직한 시스템(20)은 압축 모듈(100), 열적 사이클 몰딩 모듈(200) 및 압축 모듈(100)에서 형성된 압축된 제형으로부터 도 3 및 4에 도시된 바와같은 열적 사이클 몰딩 모듈(200)로 전달하기 위한 전달 장치(300)를 포함한다. 압축 모듈, 전달 장치 및 열적 사이클 몰딩 모듈의 링크는 이런 방식으로 연속적, 다중 스테이션 시스템에서 발생한다. 압축은 제 1 모듈에서 이루어지고, 결과적인 압축 제형 둘레 코팅의 몰딩은 제 2 모듈에서 수행되고, 하나의 모듈로부터 다른 모듈로 제형의 전달은 전달 장치에 의해 달성된다.
다른 바람직한 실시예에서, 시스템(20)은 다른 제형에 통합하기 위한 삽입물 이거나 최종 제형을 포함할 수 있는 몰딩된 제형을 형성하기 위한 열경화성 몰딩 모듈(400)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 삽입물은 높은 잠재력의 부가물을 포함한다. 본 발명은 삽입물 형태 또는 성질로 제한되지 않는다. 오히려, 용어 삽입물은 다른 제형에 내장된 펠릿 형태 성분을 나타내기 위하여 사용된다. 상기 삽입물은 치료제를 포함하고 분말내에 배치되는 동안 그 모양을 유지한다.
압축 모듈을 포함하는 바람직한 링크 시스템에 사용될때, 삽입물은 도 2의 단계 B에 형성된다. 그 다음, 삽입물은 압축 모듈(100)내의 압축되지 않은 분말내로 삽입된다. 삽입후 분말 및 삽입물은 압축된다(도 2의 단계 C 참조). 열경화성 몰딩 모듈(400)은 압축 모듈(100)로부터 분리되거나 일부일 수 있다. 만약 열경화성 몰딩 모듈이 압축 모듈(100)로부터 분리되면, 전달 장치(700)는 열경화성 몰딩 모듈(400)로부터 압축 모듈(100)에 삽입물을 전달하기 위하여 사용될 수 있다.
제형들뿐 아니라, 각각의 동작 모듈을 형성하기 위한 링크된 시스템은 많은 처리 장점을 제공할 수 있다. 동작 모듈들은 분리되거나 함께 다른 시퀀스들에서 목표된 제형의 성질에 따라 사용될 수 있다. 두개 이상의 동일한 동작 모듈들은 단일 처리에서 사용될 수 있다. 비록 본 발명의 장치들, 방법들 및 시스템들이 제형들을 형성하는 것과 관련하여 기술되었지만, 비메디시널 제품을 형성하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 인식될것이다. 예를들어, 과자 또는 위약을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 몰딩 모듈에는 치료제의 존재를 가지거나 가지지 않는 다수의 자연적이고 합성 재료들이 사용될 수 있다. 유사하게, 압축 모듈은 약을 가지거나 가지지 않는 다양한 분말들에 사용될 수 있다. 이들 예들은 도시하기 위한 것이고 제한하지 않으며, 여기에 기술된 발명은 다수의 다른 애플리케이션들을 가지다는 것이 이해될것이다.
연속적인 처리에 링크될때, 동작 모듈들은 개별적으로 또는 함께 각각 전력을 받을 수 있다. 도 3 및 4에 도시된 바람직한 실시예에서, 단일 모터(50)는 압력 모듈(100), 열적 사이클 몰딩 모듈(200) 및 전달 장치(300)에 동력을 인가한다. 모터(50)는 기어들, 기어 박스들, 라인 샤프트들, 도르래들, 및/또는 벨트들을 포함하는 것과 같은 임의의 종래 구동 트레인에 의해 압출 모듈(100), 열적 사이클 몰딩 모듈(200) 및 전달 장치(300)에 결합될 수 있다.
압축 모듈
도 5 내지 도 25는 압축 모듈(100)을 일반적으로 도시한다. 도 5는 압축 모듈(100) 및 전달 장치(300)의 3차원 도면이다. 압축 모듈(100)은 다음 기능을 수행하는 회전 장치이고, 상기 기능은 공동에 동력을 공급하고, 분말을 압축된 제형으로 압축하고 압축된 제형을 추출한다. 압축 모듈은 열적 사이클 몰딩 모듈(200)과 결합하여 사용되고, 압축 모듈로부터 추출후 하기된 전달 장치(300) 같은 전달 장치의 사용을 통하여 또는 직접적으로 몰딩 모듈에 압축된 제형이 전달될 수 있다. 선택적으로, 하기된 열경화성 몰딩 모듈(400) 같은 다른 장치에 의해 형성된 삽입물은 압축된 제형으로 압축된다.
이들 기능들을 달성하기 위하여, 압축 모듈(100)은 도 6에 도시된 바와같이, 충전 존(102), 삽입 존(104), 압축 존(106), 추출 존(108) 및 정화 존(110)을 포함하는 바람직하게 다수의 존들 또는 스테이션들을 가진다. 따라서, 압축 모듈(100)의 단일 회전시, 각각의 이들 기능들은 달성되고 압축 모듈(100)의 추가 동작은 사이클을 반복한다.
도 4, 5, 9 및 14에 일반적으로 도시된 바와같이, 압축 모듈의 회전부는 상부 회전자(112), 원형 다이 테이블(114), 하부 회전자(116), 다수의 상부(118) 및 하부(120) 펀치, 상부 캠(122), 하부 캠(123) 및 다수의 다이들(124)을 포함한다. 도 9는 회전자(112, 116)의 일부, 및 측면에서의 다이 테이블(114)을 도시하고, 도 14는 회전자들(112, 116) 및 다이 테이블(114)를 통한 수직 단면도를 도시한다. 도 16은 회전자들(112, 116)를 통한 환형 단면 및 다이 테이블(114)을 도시한다. 도 7 및 8은 도시하기 위하여 도면에서 제거된 회전자들을 가진 캠들(122, 123)에 관하여 회전할때 펀치들(118, 120)이 따르는 원형 경로의 2차원도이다. 상부 회전자(112), 다이 테이블(114) 및 하부 회전자(116)는 도 3에 도시된 공통 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 장착된다.
각각의 회전자들(112, 116) 및 다이 테이블(114)은 외전자들 및 다이 테이블의 원주를 따라 배치된 다수의 공동들(126)을 포함한다. 바람직하게, 도 6에 도시 된 바와같이 각각의 회전자상에 두개의 원형 공동 로우(126)들이 있다. 비록 도 6이 다이 테이블(114)만을 도시하지만, 상부(112) 및 하부 회전자들(116) 각각이 동일 수의 공동들(126)을 가진다는 것이 이해될 것이다. 각각의 회전자의 공동들(126)은 각각의 다른 회전달 및 다이 테이블 각각에서 공동(126)과 정렬된다. 이와 같이 바람직하게 도 4,5,9 및 14를 참조하여 가장 잘 이해될 바와같이, 상부 펀치들(118)의 두개의 원형 로우들 및 두개의 하부 펀치들(12)의 두개의 원형 로우들이 있다. 도 7은 외부 로우의 펀치들을 도시하고, 도 8은 내부 로우의 펀치들을 도시한다.
종래 회전 태블릿 압축은 단일 로우 디자인이고 하나의 분말 공급 존, 하나의 압축 존 및 하나의 배출 존을 포함한다. 이것은 일반적으로 한 측면에서 태블릿이 배출되기 때문에 단일 측면 프레스라 한다. 두개의 분말 공급 존들을 사용하는 단일 로우 태블릿의 보다 높은 출력 버전을 제공하는 프레스들, 두개의 태블릿 압축 존들 및 두개의 태블릿 추출 존들은 상업적으로 이용 가능하다. 이들 프레스들은 단일 측면 버전의 직경보다 통상적으로 두배이고, 많은 펀치들 및 다이들, 및 두개의 측면들로부터 배출 태블릿들을 가진다. 그것들이 이중 측면 프레스들이라 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 여기에 기술된 압축 모듈은 두개의 동시원 로우들의 펀치들 및 다이들로 구성된다. 이런 이중 로우 구성은 두개의 단일 측면 프레스들에 동일한 출력을 제공하고, 통상적인 하나의 측면 프레스에 의해 차지된 공간과 거의 동일한 작고 컴팩트한 공간에 구성된다. 이것은 단일 충전 존(102), 단일 압축 존(106) 및 단일 배출 존(108)을 사용함으로써 간략화된 구성을 제공한다. 단일 배출 존(108)은 특히 본 발명의 링크 처리에서 바람직한데, 그 이유는 이중 측ㅁㄴ 구성을 가진 다중 전달 장치들(300, 700)의 복잡성이 방지되기 때문이다. 물론, 하나의 로우 또는 두 개 이상의 로우들을 가진 압축 모듈은 구성될 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 상부 펀치들(118)은 상부 회전자(112)의 공동들(126)로부터 상부 회전자의 공동들(126)을 통하여 연장하고 그 위치에 따라, 다이 테이블(114)의 공동들(126)쪽에 또는 그 내부에 인접한다. 유사하게, 하부 펀치들은 하부 회전자(116)의 공동들(126)로부터 테이블(114)의 공동들(126)로 연장하고, 이것은 도 7 내지 도 9를 참조하여 가장 이해된다. 상부 및 하부 회전달에서 공동들(148)은 각각 상부(118) 및 하부(120) 펀치들에 대한 가이드들로서 사용한다.
다이 테이블의 각각의 공동들(126)내에 다이(124)가 배치된다. 도 9-14는 다이들(124)을 도시하고 다이 테이블(114)을 통한 단면이다. 도 9는 다이 테이블(114)의 일부를 통하여 아크를 따라 얻어진 다이 테이블(114)의 부분 단면도이다. 도 14는 다이 테이블(114)을 통하여 반경을 따라 수직으로 얻어진 단면도이다. 두개의 원형 로우들의 다이들이 있기 때문에, 두개의 로우들의 다이들은 두개의 동심 반경을 따라 놓이고, 이는 도 6 및 도 14를 참조하여 가장 이해된다.
바람직하게, 다이들(124)은 금속이지만, 임의의 적당한 재료는 충분할것이다. 각각의 다이(124)는 다이 테이블(114)의 각각의 공동(126)내 임의의 다양한 고정 기술에 의해 유지될 수 있다. 예를들어, 다이들(124)은 도 10을 참조하여 가 장 이해될 바와같이 다이 테이블(114) 및 O-링의 쌍(144) 및 그루브들(146)에 형성된 밀봉 표면(130)상에 놓이는 플랜지(128)를 가지도록 형성될 수 있다. 도 10은 다이들내에 삽입되는 상부 펀치들없는 도 9에 도시된 다이들의 확대도이다. 모든 다이들(124)가 유사한 구성으로 있다는 것이 이해될것이다.
각각의 다이(124)는 상부 및 하부 펀치들(118, 120)을 수용하기 위한 다이 공동(132)을 포함한다. 다이 공동들(132)내로 일정한 거리를 연장하는 다이 공동들(132) 및 하부 펀치들(118)은 압축된 제형으로 형성될 분말의 체적 및 투약 양을 한정한다. 따라서, 공동(132)의 크기 및 상기 공동들(132)쪽으로 펀치들의 삽입 정도는 적당한 투약을 얻기 위하여 적당하게 선택되거나 조절된다.
바람직한 실시에에서, 다이 공동들은 진공의 도움으로 충전된다. 특히, 각각의 다이(124)는 그 내부에 배치된 적어도 하나의 포트(134)를 가진다. 이는 도 10, 11 및 12에 도시된다. 각각의 포트(134)내 또는 인접하게 필터(136)가 배치된다. 필터들(136)은 다이 공동들(134)을 통하여 흐를 입자에 적당한 크기인 금속 메쉬 또는 스크린이다. 현재 압축 모듈의 하나의 놀라운 특징은 필터들이 분말의 평균 입자 크기보다 큰, 통상적으로 약 50 내지 300 미크론의 메쉬 크기를 가진 스크린들을 포함할 수 있다는 것이다. 필터들(136)이 바람직하게 금속이면, 다른 적당한 재료, 직물, 다공성 금속 또 다공성 중합체 구성들은 사용될 수 있다. 필터(136)는 단일 스테이지 또는 다중 스테이지 필터이지만, 바람직한 실시예에서, 필터(136)는 단일 스테이지 필터이다. 필터는 진공 통로 어느 곳에나 배치될 수 있다. 선택적으로, 도 12a에 도시된 바와같이 다이 테이블 외부에 배치될 수 있 다. 바람직한 실시에에서, 필터들은 펀치들에 가능한한 가깝게 다이 벽 포트들(134)에 배치된다. 도 12를 참조한다. 이것은 정화 및 추후 정화 존(110) 및 분말 회수 시스템에서 리사이클링을 요구하는 최소 잔루물의 양을 형성한다. 다이 공동(132)의 상부는 바람직하게 제 2 포트를 개방 및 한정한다.
다이 테이블(114)은 도 11에 가장 잘 도시된 바와같이, 각각의 다이들(124) 쌍을 선회하고 포트들(134)로 연장하는 채널들(138)을 포함한다. 게다가, 다이 테이블(114)은 각각의 채널들(138)의 각각을 연결하는 외부 주변상 다수의 비교적 작은 개구부들(140)을 가져서, 다이 공동들은 진공 소스(또는 흡입 소스)에 연결될 수 있다. 다이 테이블(114)의 주변 일부를 따라 도 14에 도시된 바와같이 충전 존(102)의 일부를 형성하는 정지된 진공 펌프(158) 및 진공 분기관(160)이 배치된다. 진공 펌프(158)는 분말을 다이 공동들(132)로 끌어당기 위한 진공 소스를 제공한다. 진공 펌프(158)는 적당한 튜빙(162)을 가진 진공 분기관(160)에 연결된다. 진공 분기관(160)은 개구부(140)와 정렬된다. 다이 테이블(114)이 진공 펌프(158)의 동작 동안 회전할때, 다이 테이블(114)의 개구부(140)는 진공 분기관(160)과 정렬되고 진공은 채널(138) 및 다이 공동(132) 각각을 통하여 형성된다.
진공은 분말을 공동(132)으로 당기기 위하여 각각의 포트들(134) 및 채널들(138)을 통하여 인가된다. 도 20 및 21을 참조한다. 밀봉은 임의의 다양한 기술을 사용하여 포트(134) 근처 채널(138) 및 포트(134) 둘레에 형성된다. 도시된 바람직한 실시예에서, 밀봉은 O-링(144) 및 그루브들(146)을 사용하여 형성된 다.
종래 태블릿 프레스들은 다이 공동을 충전하기 위하여 높은 유동성 분말들 및 중력에 따른다. 충전 정밀도 및 프레스 속도의 측면에서 이들 머신들의 성능은 전체적으로 분말의 품질 및 유동성에 따른다. 비유동성 및 빈약한 유동성 분말이 효과적으로 이들 머신들을 진행할 수 없기 때문에, 이들 재료들은 비싸고, 시간 소비적이며, 에너지가 비효율적인 분리된 일괄 처리에서 습식 분말화된다.
상기된 바람직한 진공 충전 시스템은 빈약한 유동성 및 비유동성 분말들이 습식 분말화 필요성없이 고속 및 고정밀도로 처리될 수 있다는 종래 시스템보다 우월한 장점이 있다. 특히, 플로우덱스 검사에 의해 측정된 바와같이 약 10, 바람직하게 15, 보다 바람직하게 25 mm 이상의 최소 오리피스 유동성 직경을 가진 분말들은 본 압축 모듈에서 제형들로 성공적으로 압축된다. 플로우덱스 검사는 다음과 같이 수행된다. 최소 오리피스 직경은 플로우덱스 장치 모델 21-101-050을 사용하여 결정되고(미국 캘리포니아, 챠트워쓰 소재의 한슨 리서치 코퍼레이션), 이것은 분말 샘플(직경 5.7 cm, 높이 7.2 cm)을 홀딩하기 위한 실린더형 컵 및 한세트의 상호교환 가능 디스크들로 구성되고, 중심에서 여러 직경 라운드 개구부를 갖는다. 디스크들은 "컵"의 하부를 형성하기 위하여 원통형 컵에 부착된다. 충전을 위하여, 오리피스는 클램프로 커버된다. 최소 오리피스 직경 측정은 100g 분말 샘플을 사용하여 수행된다. 100g 샘플은 컵내부에 배치된다. 30 초후 클램프는 제거되고 허용된 분말은 오리피스를 통하여 컵 밖으로 흐른다. 이 과정은 더 이상 분말이 오리피스를 통하여 자유롭게 흐르지 않을때까지 매우 작은 오리피스 직경을 가지게 반복된다. 최소 오리피스 직경은 분말이 자유롭게 흐르는 가장 작은 분말로서 한정된다.
게다가, 상기 비교적 빈약하게 흐르는 분말들의 압축은 고속으로 압축 모듈에서 동작하는 동안, 행해진다. 즉, 다이들의 선형 속도는 적어도 약 115cm/sec, 바람직하게 적어도 약 230cm/sec이다. 게다가, 최종 압축된 제형의 웨이트 변수는 상당히 작은데, 그 이유는 다이 공동의 진공 충전이 다이 공동에서 분말에 치밀화 효과를 유발하기 때문이다. 이것은 밀도 변화 분말들이 압축, 정적 헤드 압력 변화 또는 혼합 균질성 부족으로 나타나는 것을 최소화한다. 본 발명에 따라 만들어진 압축된 제형의 웨이트에서 상대적 표준 변화는 통상적으로 약 2%, 바람직하게 약 1% 미만이다.
게다가, 보다 좋은 알맹이 균질성은 작은 기계적 진동이 다이 공동으로 분말이 흐르도록 하기 위하여 요구되기 때문에 본 진공 시스템으로 달성될 수 있다. 통상적인 탬플릿 처리에서, 다이 충전을 보장하기 위하여 요구된 기계적 진동은 큰 입자들로부터 작은 입자들을 분리하는 바람직하지 않은 효과를 가진다.
공지된 분말 충전 장비는 진공을 사용하여 압축되지 않은 분말들을 캡슐 또는 다른 컨테이너에 충전한다. 예를들어, 페리 인더스트리사에 양도된 아른슨에 의한 미국특허 3,656,518을 참조한다. 그러나, 이들 시스템들은 분말과 항상 접촉하는 충전기를 가지며 그러므로 압축 머신들에 적용하기에 부적당하다. 100kN 정도 힘은 분말이 제형으로 압축 동안 경험된다. 상기 높은 힘은 충전기에 손상을 유발한다. 도펠에 의한 미국특허 4,292,017 및 4,392,493은 진공 다이 충전을 사용하는 고속 회전 태블릿 압축 머신을 기술한다. 그러나 분리된 턴테이블들은 충 전 및 압축을 위하여 사용된다. 다이들은 제 1 턴테이블상에 충전되고 그후 압축을 위하여 분리된 턴테이블에 전달된다. 바람직하게, 본 발명에 따라, 필터들은 하부 펀치들이 압축 존에 진입하는 다이 공동들전에 필터 포트상부로 이동하기 때문에 압축동안 보호된다.
분말은 충전 존(102)내에서 다이 공동(132)에 공급된다. 바람직하게 분말은 통상적인 바인더들, 정제물, 윤활유, 충전등, 또는 태블릿팅, 과자 혼합 등을 위한 비활성 위약 혼합 같은 메디시널 또는 비메디시널 성질의 특정 다른 재료로 구성된다. 특히 하나의 바람직한 포뮬레이션은 치료제, 분말 왁스(셀락 왁스, 마이크로결정 오가스, 폴리에틸렌 글리콘 등), 및 선택적으로 정제물 및 윤활유을 포함하고 여기에 참조로써 통합된 "즉시 방출형 태블릿"(대리인 문서 번호 MCP 274)이고, 공동 계류중인 미국특허출원(출원번호 미확인)에 보다 상세히 기술된다.
적당한 치료제는 예를들어 제약, 미네랄, 비타민 및 다른 누트레스티컬을 포함한다. 적당한 제약은 진통제, 울혈제, 거담제, 진해제, 항히스타민제, 위장 촉진제, 이뇨제, 기관지 확장제, 잠유도제 및 그것의 혼합물을 포함한다. 바람직한 제약들은 아세트아미노펜, 이부프로펜, 플루오비프로펜, 케토프로펜, 나프록센, 디클로페낙, 아스피린, 슈도에페드린, 페닐프로파노라민, 클로펜페니라민 메일리트, 덱스트로메소판, 디페닐그라민, 파노티딘, 로페라미드, 라니티딘, 시메티딘, 애스테미노졸, 테페나딘, 펙소페나딘, 로라타딘, 세티리진, 안타시드, 그것의 혼합물 및 제약적으로 허용 가능한 그것의 염들을 포함한다. 보다 바람직하게, 치료제는 아세트아미노펜, 이부프로펜, 슈도에페드린, 덱스트로메소판, 디페닐그라민, 클로 페니라민, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 하이드로사이드, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 옥사이드, 알루미늄 하이드로사이드, 그것의 혼합물 및 제약적으로 허용 가능한 그것의 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
치료제는 구강 투여후에 목표된 치료 응답을 생성하는 양인 치료적으로 효과적인 양의 제형으로 제공되고 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 상기 양의 결정시, 투여되는 특정 치료제, 치료제의 생물학적 특정, 도즈 식이요법, 환자의 나이 및 몸무게 및 다른 인자들은 종래에 공지된 바와같이 고려되어야 한다. 바람직하게, 압축된 제형은 치료제의 약 85중량 퍼센트를 포함한다.
만약 치료제가 거부되는 맛을 가지며, 제형이 삼키기전에 입에서 씹거나 분해되도록 의도되면, 치료제는 종래에 공지된 바와같이 맛 마스킹 코팅으로 코팅된다. 적당한 맛 마스킹 코팅의 예들은 미국특허 4,851,226, 미국특허 5,075,114 및 미국특허 5,489,436에 기술된다. 상업적으로 이용 가능한 맛 마스킹 치료제는 이용될 수 있다. 예를들어, 코아세르베이션(coaccervation) 처리에 의해 에틸셀룰로스 또는 다른 중합체들로 밀봉된 아세타미노펜 입자들은 본 발명에 사용될 수 있다. 코아세르베이션 캡슐화 아세타미노펜은 유랜드 어메리카, 인코포레이티드, 밴달리아, 오하이오, 또는 서카 인코퍼레이티드, 데이톤 오하이오로부터 상업적으로 구입될 수 있다.
적당한 부형제들은 덱스트로스, 서크로스, 매니톨, 소비톨, 멀티톨, 크실리톨, 락토스 및 그것의 혼합물 같은 수용성 압축 가능 탄수화물, 마이크로결정 세룰로스 또는 세루로 유도체 같은 수용성 플라스틱 변형 재료, 디칼슘 포스페이트, 트리칼슘 포스페이트 등 같은 비수용성 무서지기 쉬운 입자 재료를 포함하는 충전제; 폴리비닐 피로리돈, 하이드로옥시프로필메틸셀루로스 등 같은 통상적인 건식 바인더들; 아스파라테임, 아스설판 포타시움, 설크롤로스 같은 감미료; 마그네슘 스테아르테, 스테릭 액시드, 탈릭 및 왁스들 같은 윤활제; 및 콜로이달 실리콘 디옥사이드 같은 글리단트를 포함한다. 그 혼합물은 예를들어 예방약, 조미료, 산화방지제, 표면 활성제 및 컬러링 매체를 포함하는 제약적으로 허용 가능한 보조제를 통합할 수 있다. 그러나 바람직하게 분말은 수용성 중합체 바인더들 및 수산화물 중합체이 없다.
충전 존(102)내에는 다이 테이블(114)이 충전 존(102)을 통하여 회전할때 다이 테이블(114)을 따라 분말을 "닥터" 또는 레벨링하는 도 9에 도시된 닥터 블레이드(131)일 수 있다. 특히, 충전된 다이 공동(132)이 분말 베드를 지나 회전할때, 다이 테이블(114)은 다이 공동(132)을 충전하는 분말의 정밀한 레벨링 및 측정을 보장하기 위하여 다이 테이블(114)의 표면을 스크랩하는 닥터 블레이드(131)(도 9에 도시됨)에 대해 통과한다.
펀치가 충전 존(102)을 떠난후, 펀치들은 삽입 존(104)으로 진입한다. 이 존에서 하부 펀치들(120)은 선택적 삽입물이 전달 장치(700)를 통하여 다이 공동(132)의 소프트 압축되지 않은 분말로 삽입되게 하도록 약간 후퇴한다. 이 메카니즘은 하기에 보다 상세히 기술된다.
연속된 회전후 및 압축 존(106) 진입전, 상부 펀치(118)는 도 7, 8 및 16에 도시된 바와같이 캠 트랙(122)에 의해 다이 공동(132)내로 펀치된다. 그 다음, 상부 및 하부 펀치들(118, 120)은 도 16에 도시된 바와 같이 제 1 스테이지 롤러들(180)과 맞물리고, 여기서 힘은 제 1 스테이지 롤러들을 통하여 분말에 인가된다. 이 초기 압축 이벤트후, 펀치들은 도 16에 도시된 바와 같이 제 2 스테이지 롤러들(182)에 진입한다. 제 2 스테이지 롤러들(182)은 펀치들(118, 120)을 다이 공동(132)내로 구동하여, 분말을 목표된 압축 제형으로 추가로 압축한다. 일단 압축 존을 지난후 상부 펀치들은 다이 공동(132)으로부터 후퇴하고 하부 펀치들은 배출 존(108)에 진입하기 전에 상부쪽으로 이동하기 시작한다. 각각의 원형 경로를 따라 펀치들의 외부 및 내부 로우들에 의해 이동된 거리가 다르기 때문에, 각각의 로우를 구동하는 롤러들(180 및 182)의 크기들은 서로 다르다. 이것은 내부 및 외부 로우들의 압축이 동시적이게 한다. 특히, 내부 로우를 작동시키는 롤러들은 외부 로우를 작동시키는 롤러들보다 작은 직경을 가지지만(도 15에 도시된 바와 같이), 내부 및 외부 롤러들은 동일한 반경 라인을 따라 가장 큰 직경을 가진다. 따라서, 외부 로우 펀치들 및 내부 로우 펀치들은 동시에 압축되기 시작하고, 따라서 다이 공동들에 동시에 진입한다. 압축하에서 동일 거주 시간을 보장함으로써, 내부 및 외부 로우들 사이의 압축된 제형 두께의 일관성은 보장된다. 이 두께 제어는 만약 압축된 제형이 코팅 등과 같은 추후 동작에 영향을 받으면 특히 중요하다.
도 17,18 및 19는 압축 롤러들이 장착된 압축 프레임에 대한 3개의 가능한 구조이다. 도 17은 압축 프레임에 대한 하나의 가능한 "C" 구조를 도시한다. 도 17b 및 17c에 도시된 바와같이 압축 프레임의 편향은 상당한 압축력(여기에 도시된 이중 로우 압축 모델은 두배의 비율 또는 200kN을 가진다)하에서 양 "Δ" 만큼 롤러들을 변위시킨다. 도 17a 내지 17c에 도시된 프레임 구조의 장점은 변위(Δ)가 압축 롤러들(182)의 반경 축에 평행하다는 것이다. 이런 약간의 편향은 머신에서 두께 제어에 의해 쉽게 보상된다. 그러나, 도 17a에 도시된 바와같이, 프레임은 상당한 양의 공간을 차지한다. 따라서, 다른 장치가 압축 모듈상에 또는 근처에 장착되도록 하는 룸이 보다 적다(이것은 각도 φ로 표시된다).
도 18a 내지 18c는 다른 "C" 프레임 구조를 도시한다. 이 장치는 도 17a 내지 17c에 도시된 장치보다 상당히 작은 공간을 차지하는 장점을 제공한다. 그러나, 이 실시예에서, 압축 프레임의 편향은 수평 평면에서 롤러들을 변위시킨다. 이것은 도 18c에서 각도(θ)로 표현된다. θ는 로드가 증가할때 증가한다. 순수 효과는 압축력에 따라 가변하는 내부 및 외부 로우 압축 제형 사이의 비일관성이다.
도 19a 내지 19d는 압축 프레임의 바람직한 실시예를 도시한다. 도 19d에 도시된 바와같이, 프레임은 쓰로트(throat)(179) 및 두개의 아암들(178)을 포함한다. 아암들(178)은 롤러들(A-A)의 축에 대해 비스듬한 각(Ω)을 형성한다. 도 19b 및 19d에 도시된 바와같이, 롤러들의 프레임 변위(Δ)의 편향에도 불구하고, 롤러들은 수평을 유지한다. 이런 구성의 부가적인 장점은 도 19a에 도시된 바와같이 상당히 큰 자유 공간 각도(φ)가 있다는 것이다. 이런 압축 프레임 구성은 다이 테이블의 액세스 또는 제거를 위하여 압축 모듈로부터 멀어지게 축을 중심으로 바람직하게 피봇할 수 있다.
압축 존(106)에서 압축된 제형의 형성후, 각각의 다이 공동(132)은 도 6에 도시된 바와같이 배출 존(108)으로 회전한다. 상부 펀치들(118)은 도 7,8 및 16에 도시된 바와같이 캠 트랙들9122)의 슬로프로 인해 다이 공동에서 밖으로 위쪽으로 이동한다. 하부 펀치들(120)은 하부 펀치들(120)이 다이 공동(132)의 압축된 제형을 배출하고, 선택적으로 도 6에 도시된 바와같이 전달 장치(300)로 배출할때까지 다이 공동들(132)쪽으로 위쪽으로 이동한다.
정화 존(110)에서, 과도한 분말은 압축된 제형이 다이 공동들(132)로부터 배출된후 필터(136)로부터 제거된다. 이것은 다음 충전 동작 전에 필터를 세척한다. 정화 존(110)은 필터(136) 및 채널들(138)상 흡입 압력을 통하여 공기를 불거나 배치함으로써 이것을 달성한다.
바람직한 실시예에서, 정화 존(110)은 도 12에 개략적으로 도시된 바와같이 공기 펌프 또는 압축화된 공기 뱅크 같은 고정된 양의 압력 소스(190), 및 압력 분기관(192)을 포함한다. 압력 분기관(192)은 도 20 및 22를 참조하여 가장 이해될 바와같이 다이 테이블(114)의 주변 근처 및 압축 존(106) 및 충전 존(102) 사이에 배치된다. 압력 분기관(192)은 바람직하게 다이 테이블(114)이 회전할때 필터들과 유동 통신하는데 배치될 수 있는 적어도 하나의 포트(194)(비록 임의의 수의 포트들이 사용될 수 있더라도)를 가진다. 압력 소스(190)는 튜빙(196) 및 압력 분기관(192)을 통한 압력을 도 20 및 22에 도시된 바와같이 다이 테이블(114)이 회전하고 개구부들(140)이 압력 분기관 포트들(194)과 정렬될때 각각의 채널(138) 및 다이 공동(132)에 인가한다. 도 7 및 8로부터 정화 존(110)에서 상부 펀치들(118) 은 다이 공동들(132)로부터 제거되고 하부 펀치들(120)이 필터들(136) 아래에 배치되어, 압력이 도 22에 도시된 바와같이 개구부(140)를 통하여 인가되는 것이 인식될 것이다. 하부 펀치(120)가 필터들(136) 및 다이 포트들(134)상 공동(132)내로 삽입될 때, 다이 공동(132)은 진공 소스(142)로부터 분리되고 진공은 분말에서 더이상 이루어지지 않는다.
양의 압력은 필터를 세척하여 압력 분기관으로부터 채널들 및 다이 공동들을 통하여 압축된 공간을 전송함으로써 분말의 임의의 형성을 제거한다. 압축된 공기는 다이 공동들의 상부를 통하여 수집 분기관(193)으로 분말을 불어내고, 이것은 도 22, 24 및 25에 도시된다. 수집 분기관으로부터, 분말은 수집 챔버 또는 유사한 것으로 전송되고 만약 목표되면 재사용된다.
정화 존(110)의 효율성을 증가시키기 위하여, 정화 존(110)은 도 22에 도시된 바와같이 수집 분기관(193)으로 흡입을 인가하는 흡입 소스(197) 및 흡입 소스(197)로부터 분말을 수신하는 수집 챔버(193)를 더 포함할 수 있다.
필요하면 정화 존(110)은 제거된 분말을 회수하기 위한 회수 시스템을 포함하고, 그 분말은 다시 호퍼(169) 또는 분말 베드(171)로 보낸다. 이것은 낭비를 최소화하기 때문에 바람직하다. 회수 시스템의 한가지 실시예는 도 23 및 24에 도시된다. 회수 시스템은 충전 존(102)에 도달하기 전에 다이 공동(132)쪽으로 정화된 분말을 공급한다. 이 실시예에서, 회수 시스템은 슈 블록(195), 블로어(197), 사이클론 수신기(199), 전달 분기관(198) 및 교반기(191)를 포함한다. 슈 블록(195)은 도 23에 도시된 바와 같이 압력 분기관(192) 및 충전 존(102) 사이의 다이 테이블(114)의 주변부에 배치되고 접촉한다. 슈 블록(195)은 스프링들(189)에 의해 로딩되는 스프링이어서, 다이 테이블(114)이 그것을 통하여 회전할때 다이 테이블(114)에 대해 밀착되게 고정한다. 슈 블록(195)은 개구부들(140) 및 슈 블록(189) 사이에 압력 밀봉을 형성하기 위하여 다이 테이블(114)의 개구부(140)와 정렬된다. 이 압력 밀봉은 공동들(132)의 정화 분말이 다이 공동들에서 밖으로 블로우되는 것을 방지한다. 선택적으로, 슈 블록(195)은 만약 하부 펀치들(120)이 다이 포트들(134)을 커버하도록 위쪽으로 이동되고 다시 충전 존(102)에 진입하기 전에 아래로 이동되면 필요없다.
도 24에 도시된 블로워(197)는 다이 공동들(132)로부터 분말을 끌어내기 위하여 수집 분기관(193)에 결합된다. 블로워(197)는 수집 분기관(193)으로부터 일부 진공에서 동작하는 사이클론 먼지 분리기(199)로 정화된 분말을 전송한다. 사이클론 먼지 분리기(199)는 정화된 분말을 수집하고 그것을 도 24에 도시된 바와같이 전달 분기관(198)에 전달한다. 충전기 백 먼지 분리기는 사이클론 먼지 분리기를 대체할 수 있다. 일단 더스트가 공기 스트림(199)으로부터 분리되면, 그것은 도 24에 도시된 바와같이 전달 분기관(198)에 속한다.
전달 분기관(198)은 다이 테이블(114) 바로 상부에 배치되어, 다이 테이블(114)이 회전할때, 다이 테이블(114)의 상부는 전달 분기관(198)과 접촉하고, 전달 분기관(198) 및 다이 테이블(114) 사이에 압력 밀봉을 형성한다. 다이 공동들은 도 24에 도시된 바와같이 전달 분기관(198)쪽으로 개방되어, 정화된 분말은 중력 또는 선택적 진공 소스(도시되지 않음) 같은 다른 수단에 의해 다이 공동 들로 흐를 수 있다. 교반기(191)는 정화된 분말을 다이 공동들(132)에 지향시키도록 전달 분기관(198)내에서 회전한다.
동작시, 다이 테이블(114)은 압력 분기관(192)에 인접하고 수집 분기관(193) 아래로 회전한다. 상기된 바와같이, 압축된 공기는 다이 테이블의 근처에서 개구부들(140)을 통하여 보내지고 진공은 수집 분기관(193)에 인가되고 도 24에 도시된 바와같이 채널들(138) 및 다이 공동들(132)로부터 수집 분기관(193)으로 분말이 흐르도록 한다.
수집 분기관(193)으로부터, 정화된 분말은 사이클론 먼지 분리기(199)로 흐르고, 여기서 정화된 분말은 교반기(191) 및 전달 분기관(198)으로 지향된다. 다이 테이블(114)은 계속 회전하여, 정화된 다이 공동들(132)은 도 23에 도시된 바와같이 슈 블록(195)으로 지나간다. 공동들의 개구부들(140)은 슈 블록(195)에 의해 밀봉되어, 분말은 다이 공동들(132)내로 흐르지만, 개구부(140) 밖으로 흐르지 않는다. 전달 분기관(198)은 사이클론 먼지 분리기(199)로부터 다시 다이 공동들(132)로 정화된 분말을 지향시킨다. 그후, 다이 테이블(114)은 충전 존(102)으로 계속 회전한다.
분말 회수 시스템의 다른 실시예는 도 25에 도시된다. 이 실시예는 전달 분기관(198) 및 슈 블록(195)이 필요없다. 정화된 분말은 다이 공동(134)보다 오히려 충전 존(102)으로 전달된다. 회전 밸브(125)는 분말이 분말 베드(171)로부터 사이클론 더스트 분리기(199)에 진입하는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 일련의 두개의 게이트 또는 플랩 밸브들(도시되지 않음)은 회전 밸브(125) 대신 사용될 수 있다.
다이 공동들(132) 및 채널들(138)로부터 분말을 정화하기 위한 상기 시스템들은 분말이 형성되는 것을 막고 낭비를 최소로 한다. 물론, 본 발명은 정화 존(110) 또는 회수 시스템없이 실행될 수 있다.
열적 사이클 몰딩 모듈
열적 사이클 몰딩 모듈(200)은 몇몇 다른 방식중 하나로 기능할 수 있다. 예를들어 상기 모듈은 태블릿으로서 압축된 제형 같은 적어도 일부의 제형상에 외피 또는 코팅을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 또한 본질적으로 몰딩된 제형을 형성하기 위하여 독립된 설비로서 사용될 수 있다. 상기 코팅 또는 제형은 유동성 재료로 이루어진다. 바람직하게, 몰딩 모듈은 제형에 유동성 재료의 코팅을 인가하기 위하여 사용된다. 특히, 몰딩 모듈은 유동성 재료의 코팅을 본 발명의 압축 모듈로 이루어진 압축된 제형에 인가하고 본 발명에 따른 전달 장치를 통하여 전달하기 위하여 사용된다. 코팅은 바람직하게 자연 또는 합성 중합체를 포함하는 유동성 재료를 제형 주변 몰드 어셈블리에 주입함으로써 몰딩 모듈내에 형성된다. 유동성 재료는 필요한 대로 치료제 및 적당한 부형제를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 선택적으로, 몰딩 모듈은 유동성 재료의 코팅을 몰딩된 제형, 또는 다른 기판에 인가하기 위하여 사용될 수 있다.
바람직하게, 열적 사이클 몰딩 모듈은 부드러운 코팅들을 토포그래피에서 불규칙한 기판에 인가하기 위하여 사용될 수 있다. 열적 사이클 몰딩 모듈으로 달성되는 코팅 두께는 약 100 내지 약 400 미크론 범위이다. 그러나, 코팅 두께에서 상대적 표준 편파는 약 30% 높을 수 있다. 이것은 제형의 외부가 비록 아래 기판이 없더라도 매우 규칙적이고 부드럽게 만들어질 수 있다는 것을 의미한다. 일단 코팅되면, 코팅된 제형의 두께 및 직경에서 상대적 표준 편차는 약 0.35% 이하이다. 통상적인 코팅 제형 두께(도 89에 도시됨)는 약 4 내지 10 mm 정도이고, 통상적인 코팅 제형 직경들(도 89에서 d)은 약 5 내지 약 15mm 범위이다. 통상적인 제형에 제공되는 서브 코팅은 열적 사이클 몰딩 모듈을 사용하여 코팅된 제형에 필요하지 않다.
열적 사이클 몰딩 모듈(200)은 바람직하게 동작 동안 가열 및 냉각 온도 사이에서 바람직하게 사이클링한다. 바람직하게, 실제 몰드 공동은 주입 및 충전동안 유동성 재료의 용융점 또는 겔 포인트 이상의 온도에서 유지된다. 몰드 공동이 충전된후, 공동은 유동성 재료의 용융점 또는 겔 포인트 이하로 빠르게 감소되어, 고형화 또는 경화를 유발한다. 몰드 그 자체는 "에그 외피" 처럼 얇고, 높은 열적 전도성을 가진 재료로 구성되어, 몰드의 양 및 구조는 열적 사이클이 달성되는 속도에 무시할 수 있는 효과를 가진다.
열적 사이클 몰딩 모듈의 상당한 장점은 비교적 멀리 떨어진 온도 사이에서 사이클링할 수 있다는 사실로 인해 사이클 시간이 상당히 감소된다는 것이다. 실제 몰드 공동 및 유도성 재료 사이의 온도 차는 유동성 재료의 고형화 속도에 주 구동력이다. 실질적으로, 이런 속도를 증가시킴으로써 보다 높은 장비 출력은 달성되고 추후 장비, 노동, 및 플랜트 인프라구조에서 추후 절약이 실현될 수 있다.
게다가, 예를들어 기본 엘리먼트들, 금속들, 물 및 알코올 같은 비중합체들 인 젤라틴 또는 유사한 재료들의 몰딩은 주입 몰딩 같은 통상적인 몰딩 기술을 사용하여 이전에 가능하지 않다. 상기 재료들의 온도 및 압력뿐 아니라, 몰드 공동 온도의 정밀한 제어는 이들 재료들이 몰드 공동을 완전하게 충전하기에 충분히 유동적인 것을 보장하기 위하여 요구된다. 다른 한편, 몰드 공동은 궁국적으로 재료가 고형화하는 것을 보장하기에 충분히 냉각되어야 한다. 특히, 일단 수화되면 젤라틴은 액상과 고형 또는 겔상 사이에서 매우 비약적인 전이 온도를 가진다. 그러므로, 열가소성 재료를 특징으로 하지 않는다. 따라서, 몰드 온도가 용융 또는 겔 점(재료가 흐르고 완전히 몰드 공동을 충전하는 것을 보장하기 위하여) 이상의 제 1 온도로부터 그 용융점 또는 겔점(고형화하기 위하여) 이하의 제 2 온도로 사이클링하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 유동성 재료는 젤라틴을 포함한다. 젤라틴은 자연, 열적겔화 중합체이다. 그것은 따뜻한 물에서 본래 용융 가능한 알부민 클래스의 전달된 단백질의 무미 무색 혼합물이다. 두가지 타입의 젤라틴-타입 A 및 타입 B는 공통적으로 사용된다. 타입 A 젤라틴은 산처리된 원재료의 유도체이다. 타입 B 젤라틴은 알칼리 처리된 원재료들의 유도체이다. 젤라틴의 습기양뿐 아니라, 블룸 세기, 조성물 및 본래 젤라틴 처리 조건들은 액체 및 고체 사이의 전이 온도를 결정한다. 블룸은 젤라틴 겔의 세기의 표준 측정치이고, 대략 분자량과 상관된다. 불룸은 10도에서 17 시간 동안 유지되었던 6.67% 젤라틴 겔로 1/2 인치 직경 플라스틱 플런저 4mm를 이동시키기 위하여 요구된 중량 퍼센트로서 정의된다.
바람직한 실시예에서 유동성 재료는 20% 275 블룸 포크 스킨 젤라틴, 20% 250 불룸 본 젤라틴, 및 대략 60% 물을 포함하는 수성 용액이고, 몰드 공동들은 약 35도, 와 20도 사이에서 약 2초(사이클당 총 4초) 사이에서 사이클링된다.
다른 바람직한 유동성 재료들은 다당류, 셀, 단백질 및 낮고 높은 분자 중량 폴리에틸렌 글리콜(폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는), 및 메타아클릭 액시드 및 메타아클리레이트 에스터 공중합체들 같은 중합체 물질을 포함한다. 다른 유동성 재료들은 자당 지방 액시드 에스테르; 코코아 버터같은 지방질, 야자 커널 오일, 목화씨 오일, 해바라기 오일, 및 콩 오일 같은 수소첨가 채소 오일; 모노 디 및 트리글리세라이드, 포스포리피드들, 카나우바 왁스, 스퍼마세티 왁스, 비즈왁스, 캔들릴라 왁스, 셀락 왁스, 마이크로결정 왁스 및 파라핀 왁스 같은 왁스들; 쵸코릿 같은 살찌는 혼합물들; 하드 캔디 형태를 형성하기 위하여 사용되는 것과 같은 비결정질 유리상 형태의 설탕, 폰단트형태를 형성하기 위하여 사용된 것같은 초포화 용액의 설탕; 설탕 알코올(예를들어, 소르비톨, 말티톨, 마니톨, 클릴리톨) 같은 카보하이드레이트, 또는 열가소성 스타치; 및 예를들어 "굼미(gummi)" 캔디 형태를 형성하기 위하여 사용된 것과 같은 약 30% 까지의 물 용량에 젤라틴 및 다른 하이드로콜로이드의 혼합물 같은 저습 중합체 용액을 포함한다.
유동성 재료는 유동성 재료의 약 20중량 퍼센트까지 포함할 수 있는 보조제 또는 부형제들을 선택적으로 포함할 수 있다. 적당한 보조제 또는 부형제의 예들은 가소체, 환각제, 습윤제, 서팩탄트, 안티 발포제, 콜로란트, 플레버란트, 스위트너, 오팩시피어 등을 포함한다. 하나의 바람직한 실시예에서, 유동성 재료는 5% 미만의 습윤제를 포함하거나, 선택적으로 글리세린, 소비톨, 말티톨, 크릴리톨, 또는 프로필렌 글리콜이 없다. 습윤제는 처리 동안 필름의 적당한 가요성 또는 가소성 및 본딩력을 보장하기 위하여 바너 젤라틴 프로덕츠 코포레이션에 양도된 미국 5,146,730 및 미국 5,459,983 같은 인로빙 처리에 사용된 사전 형성된 필름에 포함되었다. 습윤제는 물을 바인딩하고 그것을 막에 유지함으로써 기능한다. 인로빙 처리에 사용된 사전 형성된 필름들은 45% 물까지 포함한다. 바람직하지 않게, 습윤제의 존재는 건식 처리를 연장시키고, 최종 제형의 안정성에 악영향을 미친다.
바람직하게, 열적 사이클 몰딩 모듈을 남긴후 제형의 건조는 유동성 재료의 습기 함량이 약 5% 미만일때 요구되지 않는다.
본래 제형으로부터 제형을 코팅하거나 제공에서, 열적 사이클링 몰딩 모듈의 사용은 형성된 제품 표면에서 가시적인 결함을 방지한다. 공지된 주입 몰딩 처리들은 스푸루(sprue) 및 몰드 공동내로 몰딩 가능 재료를 공급하기 위한 런너를 사용한다. 이것은 주입기 마크, 스푸르 결함들, 게이트 결함들 같은 제조시 결함을 유발한다. 종래 몰드에서, 스푸르 및 런너들은 고형화후 벗겨지고 일부의 에지에 결함을 남기며, 스크랩을 형성한다. 종래 핫 런너 몰등시, 스푸르들은 제거되고, 그러나 결함은 핫 런너 노즐이 주입동안 칠링 몰드 공동과 순간적으로 접촉하여야 하기 때문에 주입 포인트에 형성된다. 노즐 팁이 후퇴하기 때문에, 그것은 벗겨져야 하는 "테일"을 당긴다. 이 결함은 특히 섬유질 또는 점착성 재료들로 인해 바람직하지 않다. 원하지 않는 이러 자연적 결함은 특히 삼킬 수 있는 제형에 대해 특히 단점일뿐 아니라, 기능적으로 화장용 기준점으로부터 특히 단점이다. 날카롭 고 지그재그의 에지들은 입, 혀 및 목을 자극하거나 긁는다.
열적 사이클 몰딩 모듈은 이들 문제들을 피한다. 밸브 몸체, 밸브 스텀 및 밸브 몸체 팁을 포함하는 노즐 시스템들(여기서 밸브 어셈블리들로서 불림)을 사용한다. 유동성 재료를 몰드 공동에 주입한후, 밸브 몸체 팁은 몰드 공동의 모양에 이음새없이 컨포멀하는 동안 몰드 공동을 밀폐시킨다. 이 기술은 몰드된 제품에 가시적 결함들을 제거하고 지금까지 몰드되지 않거나 어려운 넓은 범위가 사용될 재료를 몰딩하도록 한다. 게다가, 본 발명에 따라 열적 사이클 몰딩 모듈의 사용은 유동성 재료 모두가 실질적으로 최종 제품의 일부가 되는 유동성 재료를 스크랩 생성을 방지한다.
편리성을 위하여, 열적 사이클 몰딩 모듈은 일반적으로 압축된 제형에 코팅을 인가하기 위하여 사용된 바와같이 여기에서 일반적으로 기술된다. 그러나, 하기 설명되는 도 26a는 열적 사이클 몰딩 모듈을 사용하여 몰딩된 제형들이 이루어지는 실시예를 도시한다.
열적 사이클 몰딩 모듈(200)은 다수의 몰드 유닛들(204)이 배치되는 도 2 및 3에 도시된 바와같은 회전자(202)를 일반적으로 포함한다. 회전자(202)가 회전할때, 몰드 유닛들(204)은 전달 장치(300) 같은 전달 장치로부터 압축된 제형들을 수신한다. 다음, 유동성 재료는 몰드 유닛들에 주입되어 압축된 제형들을 코팅한다. 압축된 제형들이 코팅된후, 코팅은 만약 목표되면 추가로 경화 또는 건조된다. 그것들은 드라이어 같은 다른 장치에 전달되거나 몰드 유닛들내에서 경화될 수 있다. 회전자(202)의 연속적인 회전은 각각의 몰드 유닛에 대한 사이클을 반복한다.
도 29는 상기된 바와같은 열적 사이클 몰딩 모듈(200)의 3차원 도면이다. 도 30은 다중 몰드 유닛들(204)을 도시하는 상부에서 보여지는 열적 사이클 몰딩 모듈의 섹션을 통한 부분도이다. 열적 사이클 몰딩 모듈(200)은 도 4에 도시된 바와같이 유동성 재료를 포함하는 적어도 하나의 저장기(206)를 포함한다. 각각의 몰드 유닛에 대한 단일 저장소이고, 하나의 저장소는 모든 몰드 유닛들에 대한 것이거나, 다중 저장소들은 다중 몰드 유닛을 사용한다. 바람직한 실시예에서, 유동성 재료의 두개의 다른 컬러들은 코팅을 하기 위하여 사용되고, 각각의 컬러에 대하여 하나인 두개의 저장소들(206)이 있다. 저장소들(206)은 회전자(202)와 함께 회전하거나, 정지되고 도 4에 도시된 바와같이 회전 유니온(207)을 통하여 회전자에 접속되도록 회전자(202)에 장착될 수 있다. 저장소들(206)은 유동성 재료가 흐르도록 가열될 수 있다. 유동성 재료가 코스중에 가열되는 온도는 유동성 재료의 성질에 따른다. 임의의 적당한 장려 수단들은 전기(유도 또는 저항) 가열기 또는 유체 가열 전달 매체 처럼 사용될 수 있다. 임의의 적당한 튜빙(208)은 저장소들(206)을 몰드 유닛(204)에 접속하기 위하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 튜빙(208)은 도 30 및 31에 도시된 바와같은 각각의 샤프트들(213)을 통하여 각각의 중심 몰드 어셈블리들(212)로 연장한다. 몰드 유닛(204)의 바람직한 실시예는 도 31에 도시된다. 몰드 유닛(204)은 하부 리테이너(210), 상부 몰드 어셈블리(214), 및 중심 몰드 어셈블리(212)를 포함한다. 각각의 하부 리테이너(210), 중심 몰드 어셈블리(212), 및 상부 몰드 어셈블리(214)는 임의의 적당한 수단에 의해 회전자(202)에 장착되고, 기계적 고정자로 제한되지 않는다. 비록 도 31이 단일 몰드 유닛(204)을 묘사하지만, 다른 모든 몰드 유닛들(204)은 유사하다. 하부 리테이너(210) 및 상부 몰드 어셈블리(214)는 중심 몰드 어셈블리(212)에 대해 수직으로 이동할 수 있도록 장착된다. 중심 몰드 어셈블리(212)는 바람직하게 180 도 회전할 수 있도록 회전자(2020에 회전 가능하게 장착된다.
도 26a는 본래 몰딩된 제형을 형성하기 위한 단계 시퀀스를 도시한다. 이것은 중심 몰드 어셈블리(212)가 회전할 필요가 없도록 실현되는 열적 사이클 몰딩 모듈의 간단한 실시예를 사용한다. 도 26b는 열적 몰딩 모듈의 회전자(202)가 일회전을 완료할때 몰드 유닛들(204)의 이동을 도시하는 타이밍 다이어그램이다. 도 26c는 몰드 유닛들중 하나를 통한 섹션이다. 사이클(0도 위치에서 회전자)의 시작시, 상부 몰드 어셈블리(214) 및 중심 몰드 어셈블리(212)는 개방 위치에 있다. 회전자가 회전하기 시작할때 몰드 어셈블리들은 몰드 공동을 형성하도록 밀폐된다. 몰드 어셈블리들이 밀폐된후, 뜨거운 유동성 재료는 상부 몰드 어셈블리의 어느쪽으로부터, 중심 몰드 어셈블리, 또는 몰드 공동 양쪽으로 주입된다. 몰드 공동의 온도는 감소되고 열적 사이클은 완료된다. 유동성 재료가 경화한후, 몰드 어셈블리들은 개방된다. 회전자의 추가 회전후, 최종 몰딩된 제형들은 배출되어, 회전자의 완전한 1회전을 완료한다.
도 27a는 열적 사이클 몰딩 모듈의 제 2 실시예를 사용하기 위한 단계들의 시퀀스를 도시한다. 여기서 코팅은 압축된 제형상에 형성된다. 이 실시예에서, 열적 사이클 몰딩 모듈은 0 및 180 도 사이의 회전자(202)의 회전 동안 제형의 1/2을 코팅한다. 제형의 제 2 1/2은 180 도 및 360 도 사이의 회전자의 회전 동안 코팅된다. 도 27b는 회전자가 일회전을 완료할때 몰드 유닛들의 이동 및 회전을 도시하는 타이밍 다이어그램이다. 도 27c는 상부 몰드 어셈블리(214) 및 중심 몰드 어셈블리(212)를 도시하는 몰드 유닛들중 하나를 통한 섹션이다. 중심 몰드 어셈블리(212)는 이 실시에에서 그 축을 중심으로 회전할 수 있다.
몰딩 사이클의 시작시(0 도 위치에서 회전자) 몰드 어셈블리들은 개방 위치에 있다. 중심 몰드 어셈블리(212)는 본 발명에 따른 압축 모듈로부터 본 발명에 따른 전달 장치를 통하여 전달되는 압축된 제형을 수신했다. 회전자가 계속 회전할때, 상부 몰드 어셈블리(214)는 중심 몰드 어셈믈리(212)에 대해 밀접하다. 다음, 유동성 재료는 압축된 제형의 제 1 반쪽에 외피를 인가하기 위하여 몰드 어셈블리들의 유니온에 의해 형성된 몰드 공동내로 주입된다. 몰드 어셈블리들은 상부 몰드 어셈블리(214)에 유지한 반쪽 코팅된 압축 제형을 가지게 개방된다. 회전자의 추가 회전후, 중심 몰드 어셈블리는 180 도 회전한다. 회전자가 180도를 지날때 몰드 어셈블리들은 다시 폐쇄되고 압축된 제형의 코팅되지 않은 반쪽은 유동성 재료로 커버된다. 열적 사이클은 압축된 제형의 제 2 반쪽상에 코팅을 설정 또는 경화하여 완료된다. 몰드 어셈블리들은 다시 개방되고 코팅된 압축 제형들은 열적 사이클 몰딩 모듈들로부터 배출된다.
도 28a는 압축된 제형상에 코팅을 형성하기 위하여 열적 사이클 몰딩 모듈의 바람직한 실시에를 사용하기 위한 일련의 단계들을 묘사한다. 이 실시예에서, 압축된 제형의 부분은 회전자가 0 및 360 도 사이에서 회전하는 동안 하부 리테이너 의 유니온 및 중심 몰드 어셈블리(212)에 의해 형성된 몰드 공동에 코팅된다. 동시에, 제 2 압축 제형의 리테이너, 회전자의 이전 회전 동안 이미 코팅된 제 1 반쪽은 중심 몰드 어셈블리의 유니온 및 상부 몰드 어셈블리(214)에 의해 생성된 몰드 공동에서 코팅된다. 압축된 제형은 나선형의 열적 사이클 몰딩 모듈을 통하여 통과하고, 회전자의 제 1 전체 회전 동안 부분 코팅을 수신하고, 회전자의 제 2 전체 회전 동안 그 코팅의 나머지를 수신한다. 압축된 제형은 그러므로 최종 제품으로서 배출되기 전에 회전자(720 도)의 2회전 동안 열적 사이클 몰딩 모듈에 유진된다. 이런 열적 사이클 몰딩 모듈의 실시예는 몰딩 모듈의 크기가 회전에 대해 주어진 제형 출력 동안 도 27a에 도시된 실시에의 반쪽 직경까지 크게 감소될 수 있다 장점이 있다. 열적 사이클 몰딩 모듈의 이런 실시예는 높은 출력 제조 공장에서 보다 제조하고, 동작하고 하우징하는데 보다 경제적이다.
도 28b는 회전자가 2회전(0 내지 720 도)을 완료할때 중심 몰드 어셈블리의 회전 및 몰드 유닛들의 움직임을 도시하는 흐름도이다. 도 28c는 몰드 유닛들의 하나를 통한 섹션이다. 사이클(회전자의 0도 회전)의 시작시, 몰드 유닛들은 개방 위치에 있다. 중심 몰드 어셈블리(212)는 부분적으로 코팅되고 압축된 제형을 포함한다. 하부 몰드 어셈블리(210)는 예를들어 전달 장치(300)를 통하여 압축 모듈(100)로부터 코팅되지 않은 압축 제형을 수신한다. 회전자의 회전후, 중심 몰드 어셈블리(212)는 회전에 대해 반경인 축을 중심을 180 도 회전한다.
이는 비어있는 상부 몰드 어셈블리(214)에 부분적으로 코팅된 압축 제형을 제공한다. 부분적으로 코팅된 압축 제형은 상부 및 중앙 몰드 어셈블리들(212, 214)사이에 배치된다. 회전자가 계속해서 회전함에 따라 몰드 유닛들은 폐쇄된다. 하부 리테이너(210) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)는 도 34에 도시된 바와같이 비코팅된 압축 제형 주위에 밀봉을 형성한다.
유동 재료는 그의 일부를 커버하기 위하여 비코팅 압축 제형위의 중앙 몰드 어셈블리(212) 및 하부 리테이너(210)사이의 형성된 몰드 공동에 주입된다. 바람직한 실시예에서, 유동 재료는 비코팅 압축 제형의 절반, 즉 도 34에 도시된 상부 절반 주위를 코팅한다. 하부 리테이너(210) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)의 매칭과 유사하게, 중앙(212) 및 상부(214) 몰드 어셈블리들은 부분적으로 코팅된 압축 제형 주위에 밀봉들을 형성하기 위하여 매트를 어셈블리한다. 유동 재료는 부분적으로 코팅된 압축 제형의 나머지 부분, 즉 도 34에 도시된 상부 부분을 코팅하기 위하여 중앙 몰드 어셈블리 및 상부 몰드 어셈블리(214)에 의하여 생성된 몰드 공동으로 상부 몰드 어셈블리(214)를 통해 주입된다. 하부 리테이너(210) 및 상부 몰드 어셈블리(214)는 중앙 몰드 어셈블리(212)와 유사하게 매칭된다. 따라서, 비코팅된 압축 제형이 하부 리테이너(210) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)사이에서 부분적으로 코팅될때, 부분적으로 코팅된 압축 제형의 나머지는 중앙(212) 및 상부 몰드 어셈블리들(214)사이에 코팅된다.
이 다음에, 하부 리테이너 및 몰드 어셈블리들이 분리된다. 완전히 코팅된 압축 제형은 상부 몰드 어셈블리(214)에 유지된다. 부분적으로 코팅된 압축 제형은 도 35에 도시된 바와같이 중앙 몰드 어셈블리(214)에 유지된다. 완전히 코팅된 압축 제형은 도 35에 개략적으로 도시된 바와같이 상부 몰드 어셈블리(214)로부터 배출된다. 이 다음에, 비코팅 압축 제형은 하부 리테이너(210)에 전달되며, 이에 따라 하부 리테이너(210), 중앙 몰드 어셈블리(212), 및 상부 몰드 어셈블리(214)는 도 32의 위치로 리턴한다. 그 다음에, 프로세스는 자체적으로 반복한다.
기술된 바람직한 실시예에서, 각각의 몰드 유닛은 8개의 압축 제형들을 코팅할 수 있다. 물론, 몰드 유닛들은 임의의 수의 압축 제형들로 구성될 수 있다. 부가적으로 그리고 바람직하게, 코팅 제형들은 두개의 다른 색의 유동 재료들로 코팅된다. 임의의 색들이 사용될 수 있다. 선택적으로, 압축 제형의 일부만이 코팅될 수 있으며, 리테이너는 코팅되지 않는다.
몰드들은 다양한 부분들 및 패턴들의 규칙적인 또는 비규칙적인 연속적 또는 비연속적 코팅들을 제형들로 첨가하기 위하여 구성될 수 있다. 예컨대, 골프 공의 표면과 유사한 딤플 패턴 코팅들은 그들의 표면들 사이에서 딤플 패턴들을 가진 몰드 삽입부를 포함하는 몰딩 모듈을 사용하여 형성될 수 있다. 선택적으로, 제형의 원주 부분은 한 유동 재료로 코팅될 수 있으며, 제형의 나머지 부분들은 다른 유동 재료로 코팅될 수 있다. 규칙적인 코팅의 또 다른 예는 제형 주위의 비코팅 부분들의 홀들을 포함하는 비연속 코팅이다. 예컨대, 몰드 삽입부는 상기 커버된 부분들이 유동 재료로 코팅되지 않도록 제형의 부분들을 커버하는 엘레먼트들을 가질 수 있다. 레터들 또는 다른 심볼들은 제형으로 몰딩될 수 있다. 최종적으로, 몰딩 모듈은 제형상의 코팅 두께를 정밀하게 제어한다.
제형으로 코팅을 형성하기 위하여 사용될때, 본 발명의 몰딩 모듈은 제형으로 부코팅하기 위한 필요성을 유리하게 제거한다. 종래의 압축 제형들이 침지와 같은 프로세스들에 의하여 코팅될때, 이는 침지 단계전에 압축 제형상에 부코팅부를 배치하는 단계를 필요로한다.
하부 리테이너, 중앙 모들 어셈블리 및 상부 몰드 어셈블리의 바람직한 실시예들이 이하에 기술된다. 하부 리테이너, 중앙 몰드 어셈블리 및 상부 몰드 어셈블리의 이들 실시예들은 코팅부를 압축 제형에 제공하기 위한 열적 사이클 몰딩 모듈의 부분이다.
1. 하부 리테이너
하부 리테이너(210)은 도 31에 도시된 회전자(202)에 임의의 적절한 형식으로 장착되며, 플레이트(216) 및 제형 홀더(217)을 포함한다. 각각의 제형 홀더는 스냅 링들 및 그루브들, 너트들 및 볼트들, 점착성 및 기계적 패스너들을 제한없이 포함하는 다양한 고착기술들중 일부에 의하여 플레이트에 연결될 수 있다. 비록 도 32 내지 도 35에 도시된 하부 리테이너의 단부가 단지 4개의 제형 홀더들(217)을 도시할지라도, 하부 리테이너는 바람직하게 총 8개중 4개의 추가 제형 홀더들을 가진다. 각각의 제형 홀더는 플랜지 외부 슬리브(218), 탄성 콜레트(220), 중앙 지지 스템(222) 및 다수의 가요성 핑거들(223)을 포함한다.
하부 리테이너의 구조는 도 36 내지 도 39를 참조로 하여 가장 잘 이해될 것이다. 중앙 지지 스템(222)은 제형의 수직 위치를 구축한다. 탄성 콜레트(220)는 도 36 및 도 37에 최상으로 기술된 바와같이 제형의 주번을 마스크 및 밀봉한다. 각각의 탄성 콜레트(220)는 제형 주위에 밀봉을 형성하기 위하여 중앙 몰드 어셈블리(212)의 대응 부분과 매칭된다. 비록 탄성 콜레트들이 다양한 형상들 및 크기들로 형성될 수 있을지라도, 바람직한 실시예에서 탄성 콜레트들은 도 39에 도시된 바와같이, 일반적으로 원형이며 물결형 내부 표면(221)을 가진다. 내부 표면(221)은 하부 리테이너(210)이 중앙 몰드 어셈블리(212)와 매칭되고 유동 재료가 제형의 상부 부분상에 주입될때 공기가 관통하는 매우 작은 통기공 홀들(224)을 포함한다. 통기공 홀들(224)은 중앙 몰드 어셈블리(212)로부터 제형상에 주입될 유동 재료가 통기공 홀들(224)을 통과하지 않도록 매우 작다.
도 36 내지 도 39에 도시된 바와 같이, 탄성 콜레트(220) 주위에는 가요성 핑거들(223)이 배치된다. 가요성 핑거들(223)은 도 36 및 도 37을 비교함으로서 용이하게 이해되는 바와 같이 지지 스템(222)을 상부 및 하부로 이동하기 위하여 임의의 적정 수단들에 하부 리테이너(210)내에 장착되고 지지 스템(222)에 부착된다. 가요성 핑거들은 다양한 고착 기술들중 일부에 의하여 중앙 지지 스템에 결합될 수 있다.
도시된 바람직한 실시예에서, 가요성 핑거들(223)은 도 37 및 도 38에서 도시된 바와 같이 푸시될때 외부로 방사하는 금속 및 스프링이며, 이에 따라 제형은 탄성 콜레트(220)로부터 해제될 수 있다. 가요성 핑거들(223)은 탄성 콜레트(220)내에 제형을 견고하기 고정하기 위하여 도 36 및 도 37에 도시된 바와같이 중앙 지지 스템(222)에 의하여 수축될때 내부 방사상으로 이동한다. 핑거들이 내부 방사상으로 이동하기 때문에, 핑거들은 센터링 기능을 제공한다. 가요성 핑거들(223)은 탄성 콜레트(220) 및 플랜지 외부 슬리브(218)사이에 고정되며, 이에 따라 하부 리테이너(210)이 중앙 몰드 어셈블리(212)와 매칭될때 제형은 제위치에 견고하게 고정되며 밀봉은 제형 주위에 형성된다. 비코팅 제형이 하부 리테이너(210)에 전달되거나 또는 부분적으로 코팅된 제형은 하부 리테이너(210)로부터 중앙 몰드 어셈블리(212)에 전달되며, 중앙 지지 스템(222)은 도 36에 도시된 바와같이 상부 위치로 이동하며 가요성 핑거들(223)은 외부 방사상으로 팽창한다. 가요성 핑거들(223)의 팽칭은 탄성 콜레트(220)가 도 38에 도시된 바와같이 팽창하도록 한다. 예컨대, 가요성 핑거들(223)은 베어링들상에 피봇 결합하는 강성 핑거들로 교체될 수 있으며 캠 종동부들에 의하여 작동된다. 선택적으로, 방사 방식으로 배열된 내부 베이링들 및 플런저들은 카메라의 셔터 또는 내부 튜브 또는 토러스의 형상을 가진 부풀게 할 수 있는 기낭들과 유사한 메커니즘들은 또한 유사한 동작들 및 이동들을 제공한다.
바람직한 실시예에서 도 31에 최상으로 도시된 바와같이 스프링(228), 플레이트(227), 선형 베어링(237) 및 소형 캠 종동부(229)을 포함하는 작동기 어셈블리(225)는 제형 홀더(217)을 폐쇄 또는 개방시키기 위하여 요구된 수직 이동을 구축하기 위하여 사용될 수 있다. 플레이트(227)는 수직 방향으로의 플레이트(227)의 이동이 지지 스템(22)을 이동시키도록 지지 스템(222)에 장착된다. 바람직한 실시예에서는 도 31에 도시된 바와같이 모든 8개의 지지 스템들(222)에 대하여 하나의 플레이트(227)가 존재한다. 스프링(228)은 플레이트(227)를 편의시키며, 이에 따라 제형이 제형 홀더(217)내에서 밀봉되지 않는 도 36에 도시된 상부 위치로 지지 스템들(222)을 편의시킨다. 회전자(202)의 회전동안, 소형 캠 종동부(229)는 플레이트(227)가 도 37에 도시된 바와같이 제형 홀더들(217)에 제형을 밀봉하기 위하여 아래방향으로 이동하도록 하는 소형 캠 트랙(215)에 배치한다. 몰딩후에, 스프링(228)과 함께 소형 캠 종동부(229)은 플레이트(227)가 제형들을 상부방향 및 하부 방향으로 이동하도록 한다.
유동 재료가 도 34 및 도 37에 도시된 바와같이 제형으로부터 주입되기 때문에, 탄성 콜레트의 에지(226)는 유동 재료의 흐름을 중지시킨다. 결과적으로, 탄성 콜레트(220)위에 있는 도 36에 도시된 제형(12)의 부분은 단지 하부 리테이너(210) 및 중앙 몰드 어셈블리(210)가 매칭될때 코팅될 것이다. 이는 제 1유동 재료가 제형의 한 부분을 코팅하고 제 2유동재료가 탄성 콜레트 바닥에 있는 제형의 나머지를 코팅하도록 한다. 비록 제형의 약 절반이 1시간에 코팅되도록 탄성 콜레트가 형성될지라도, 탄성 콜레트는 제형의 임의의 부분에만 코팅을 실현하기 위하여 임의의 적정 형성을 가질 수 있다.
제형의 두대의 절반이 다른 유동 재료들로 코팅될때, 두개의 유동 재료는 중첩하도록 또는 원하는 경우 중첩하지 않도록 만들어질 수 있다. 본 발명에서, 제형상의 두개의 유동 재료들 사이의 인터페이스의 매우 정밀한 제어가 가능하다. 따라서, 두개의 유동 재료들이 중첩되지 않도록 만들어질 수 있다. 또는, 두개의 유동 재료들은 유동 재료들의 에지들이 결합하도록 다양한 에지들로 만들어질 수 있다.
기계, 전자, 유압, 또는 기압식을 포함하는 임의의 적절한 제어들이 하부 리테이너를 이동시키기 위하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 제어들은 기계적이며, 큰 캠 종동부(231), 큰 캠 트랙(211) 및 작동기 아암(235)을 포함한다. 큰 캠 종동부(231)는 큰 캠 트랙(211)내에 배치되며 큰 캠 트랙내에서 상부 및 하부방향으로 이동한다. 작동기는 큰 캡의 이동이 뒤따르고 하부 리테이너가 상부 및 하부방향으로 이동하도록 큰 캠 종동부를 하부 리테이너에 연결한다. 따라서, 회전자(202)가 하부 리테이너(210)를 회전시킬때, 큰 캡 종동부(231)는 고정된 큰 캠 트랙(211)을 따라 이동한다. 상기 위치에서 제형들을 수용할때, 하부 리테이너(210)은 도 36 및 도 38에 도시된 바와같이 아래 위치에 있다. 제형들이 하부 리테이너(210)에 전달된후에, 지지 스템들(220)은 도 37 및 도 39에 도시된 바와같이 하부 리테이너(210)에 제형들을 밀봉하기 위하여 캠 종동부(229) 및 작동기 어셈블리(225)의 동작으로 인하여 아래방향으로 이동한다.
이 다음에, 큰 캠 종동부(231)는 도 34에 도시된 바와같이 하부 리테이너(210)이 중앙 몰드 어셈블리와 매칭되도록 한다. 일단 매칭되면, 제형은 중앙 몰드 어셈블리(212)에 부분적으로 코팅된다. 회전자(202)를 계속해서 회전시키면 큰 캠 종동부(231)은 큰 캠 트랙(211)에서 아래방향으로 이동하며 하부 리테이너(210)은 중앙 몰드 어셈블리(212)로부터 도 31 및 도 35의 위치로 다시 분리한다. 더욱이, 회전자(202)의 회전은 작동기(225)가 전술한 바와같이 지지 스템들(222)을 이동시키도록 한다. 지지 스템(222)은 중앙 몰드 어셈블리(212)로부터 분리하기 위하여 아래방향으로 이동하는 하부 리테이너전에 또는 이와 동시에 제형들을 해제시키기 위하여 이동한다. 따라서, 하부 리테이너는 제형들, 중앙 몰드 어셈블리(212)에 부분적으로 코팅된 홀드 제형들을 수신하고 그들이 부분적으로 코팅된후에 중앙 몰드 어셈블리에 제형들을 전달한다.
2. 중앙 몰드 어셈블리
중앙 몰드 어셈블리(212)는 회전자에 대하여 방사상에 배치된 축상에 있는 회전자(202)에 회전가능하게 장착된다. 즉, 중앙 몰드 어셈블리의 회전축은 회전의 회전축에 수직한다. 이 배열은 열적 사이클 몰딩 모듈(200)은 수직축에 대하여 동시에 선회하는 동안 중앙 몰드 어셈블리가 미리 결정된 시간에 180 회전하도록 한다. 바람직하게, 중앙 몰드 어셈블리(212)는 그것이 어느 한 방향으로 180도 회전할 수 있도록 장착된다. 선택적으로, 중앙 몰드 어셈블리는 그것이 제 1방향으로 180도 회전한 다음에 추가적으로 180도 더 회전하도록 장착될 수 있다. 도 30은 여러 중앙 몰드 어셈블리들(212)을 평면도로 도시한다. 모든 중앙 몰드 어셈블리들(212)은 유사하게 장착된다.
중앙 몰드 어셈블리는 일련의 연속적인 동일한 삽입 어셈블리들(230)을 포함한다. 도 32 내지 도 35, 도 41 및 도 42를 참조한다. 중앙 몰드 어셈블리(212)는 하부방향 위치들로부터 상부방향 위치들로 부분적으로 코팅된 제형들을 회전시킨다. 유동 재료로 코팅된 제형들의 상부방향 포인팅 부분들은 중앙 몰드 어셈블리(212)가 상부 몰드 어셈블리(214)와 매칭되는 경우에 그들의 코팅들의 나머지를 수용할 수 있다. 또한, 이전에 상부방향을 지적한 삽입 어셈블리들은 하부방향을 지적한다. 따라서, 삽입 어셈블리들은 비코팅 제형들을 수용하기 위하여 하부 리테이너(210)과 매칭되는 위치에 배치된다.
중앙 몰드 어셈블리의 회전은 예컨대 도 40에 도시된 시스템을 사용하여 달성될 수 있다. 도 40에는 종동부 캐리지(215), 상부 그루브(283) 및 하부 그루브(281)를 포함하는 캠 트랙 링(285), 연동장치(279), 샤프트(213) 및 회전자(202)가 도시되어 있다. 도시된 바와같이, 연동장치(279)는 연동되며, 샤프트(213)는 연동 부분을 가지며, 이에 따라 샤프트(213)는 연동장치(279)가 상부 및 하부방향으로 이동할때 회전한다. 캠 트랙 링(285)의 상부 그루브(283) 및 하부 그루브(281)는 도 40에 도시된 바와같이 "X" 또는 열십자 패턴에 의하여 서로 연결된다. "X" 패턴은 캠 트랙 링상의 한 위치에서 발생한다. 이는 캠 종동부 캐리지(215)가 열적 사이클 몰딩 모듈(200)의 제 2 회전(360도)동안 하부 그루브(281)를 따르도록 한다. 제 2회전동안, 캡 종동부 캐리지(215)는 상부 그루브(283)를 따른다. 720도의 회전후에, 캠 종동부 캐리지(215)는 하부 그루브(281)로 다시 스위칭하며 사이클이 반복한다.
도시된 그루브 패턴은 샤프트(213) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)의 회전을 제어하기 위하여 회전자의 회전동안 연동장치(279)를 상부 및 하부방향으로 이동시킨다. 따라서, 캠 종동부 캐리지(215)가 아래방향으로 이동될때, 연동장치(279)는 아래방향으로 이동하며, 샤프트(213) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)는 도 40에 도시된 바와같이 카운터를 시계방향으로 회전시킨다. 유사하게, 캠 종동부 캐리지(215)가 상부방향으로 이동할때, 연동장치(279)는 시계방향으로 회전하도록 샤프트(213) 및 중앙 몰드 어셈블리(212)를 구동시킨다. 각각의 중앙 몰드 어셈블리(212)는 캠 종동부 캐리지(215)에 유사하게 장착되며, 이에 따라 각각의 중앙 몰드(212)는 상부 및 하부 그루브들이 교차하는 지점에서 우선 180도로 시계방향으로 유사하게 회전하며, 회전자(202)의 다른 회전시에 중앙 몰드들은 180도로 반시계방 향으로 회전한다.
캡 종동부 캐리지(215)는 연동장치(279)에 장착된 피봇 지점(215D)을 가진다. 캠 종동부 캐리지(215)에는 캠 트랙 링(285)의 그루브에 배치된 3개의 캠 종동부(215A, 215B, 215C)가 부착된다. 3개의 캠 종동부들(215A, 215B, 215C)의 사용은 캠 종동부 캐리지(215)가 캠 트랙 링(285)의 "X" 교차점을 통해 정확한 경로를 따르도록 한다. 왜냐하면 교차 지점에서의 갭은 임의의 두개의 캠 종동부들사이의 거리보다 짧다. 갭의 교차시에, 3개의 캠 종동부들중 2개의 종동부는 캠 트랙에 맞물리며, 제 3 종동부는 교차지점에서서 지원되지 않은 영역을 교차한다. 경로는 평면 및 접힌 표면의 형태를 취힌다. 하부 그루브(281)는 도면의 하부 루프이며, 상부 그루브(283)는 상부 루프를 형성한다.
유동 재료는 다음과 같이 중앙 몰드 어셈블리에서 가열 및 냉각된다. 각각의 중앙 몰드 어셈블리(212)는 밸브 작동기 어셈블리(232), 제형 전달 작동기 어셈블리(241), 및 다수의 분기관 플레이트들(234, 236)을 추가로 포함한다(도 43-47 참조). 제 1 분기관 플레이트(234) 및 제 2 분기관 플레이트(236)는 도 43 및 도 46에 도시된 바와같이 삽입 어셈블리(230)를 장착한다.
제 1분기관 플레이트(234)에는 도 43 및 도 44에 도시된 바와같이 냉각/가열 흐름경로를 규정하는 연속적인 채널(238)이 한정된다. 채널(238)은 삽입 어셈블리(230)를 가로지른다. 바람직한 실시예에서, 냉각/가열 유체는 물이나, 임의의 적절한 가열 전달유체가 사용될 수 있다. 제 1분기관 플레이트(234)는 냉각제가 채널(238)을 통해 흐를 수 있는 인입 및 배출 포트들(242)을 가질 수 있다. 포트들(242)은 가열 전달 시스템에 냉각제 채널들(238)을 결합한다. 제 1분기관 플레이트(234)는 중앙 몰드 어셈블리(212)에 임의의 적절한 수단에 의하여 장착될 수 있으며, 이들중 하나는 기계적 패스너들에 의한 것이다.
바람직하게, 가열 유체는 채널들(238)을 통해 유동 재료의 주입동안 또는 전에 중앙 몰드 어셈블리들(212)로 흐른다. 캡의 가열은 몰드 어셈블리들내의 제형들을 밀봉한후에 또는 전에 시작한다. 그 다음에, 모드 어셈블리들로의 유동 재료의 주입후 또는 주입과 동시에, 가열 전달 유체는 유동 재료를 가열에서 냉각으로 스위칭된다.
제 2 분기관 플레이트(236)는 제 1 분기관 플레이트(234)에서 홀들(240)과 정렬되는 다수의 홀들(248)을 포함하며, 이에 따라 삽입 어셈블리(230)는 홀들(240, 242)내에 고정될 수 있다. 제 2분기관 플레이트(236)는 도 47에 도시된 바와같이 채널들(250)을 포함한다. 유동 재료는 채널들(250)을 통해 삽입 어셈블리(230)로 흐르며, 이는 유동 재료를 제형들로 직접 전달한다. 유동 재료 커넥터 포트들(252)는 튜빙(208)이 채널들(250)과 접속되도록 하는 제 2 분기관 플레이트(236)내에 포함될 수 있다. 따라서, 유동 재료는 튜빙(208), 포트들(252), 채널들(250)을 통해 저장기(206)로부터 삽입 어셈블리(230)에 주입될 수 있다.
도 46 및 도 47에 도시된 바와같이, 제 2 분기관 플레이트(236)는 삽입 어셈블리(230)을 가열시키고 그것의 용융점이상으로 유동 재료 온도를 유지하기 위하여 가열 흐름 경로(236B)을 포함할 수 있다. 사용된 유동재료의 타입에 따르면, 상기 가열은 필요치 않을 수 있다. 예컨대, 임의의 유동 재료는 양호한 흐름 특성들을 야기하기 위하여 가열될 필요가 있다. 가열 흐름 경로(236B)는 제 2분기관 플레이트(236)을 통해 순환하며 포트(236A)에 접속한다. 이 포트들로부터, 튜빙(도시안됨)은 가열 유체 가열을 유지하는 가열 변환기에 가열 흐름 경로(236B)를 접속하기 위하여 사용될 수 있다.
각각의 삽입 어셈블리(230)는 도 41 및 도 48 내지 도 50에 도시된 바와 같이 본질적으로 노즐인 가동부 및 중앙 삽입부(254)을 포함하는 고정부를 포함하며, 또한 밸브몸체(260), 밸브 스템(280) 및 밸브 몸체 팁(282)를 포함한다. 비록 도 48 내지 도 50이 하나의 노즐 또는 밸브 어셈블리를 기술할지라도, 바람직한 실시예에서는 중앙 몰드 어셈블리(212)마다 16개의 노즐 및 밸브 어셈블리들이 존재하며, 여기서 8개의 노즐은 상부 모들 어셈블리와 맞서며 8개의 노즐은 하부 리테이너와 맞선다. 도 49는 폐쇄위치에서 삽입 어셈블리(230)를 도시한다. 도 48은 유동 재료의 삽입을 위하여 배치된 삽입 어셈블리(230)을 도시한다. 도 50은 제형 전달 위치에서 삽입 어셈블리(230)를 기술한다.
중앙 삽입부(254)는 도 48에 도시된 바와같이 임의의 적절한 수단에 의하여 제 1 분기관 플레이트(234)에 장착될 수 있으며 유동 재료의 누출을 방지하기 위하여 O-링들(262) 및 그루브들(264)이다. 냉각제 채널들(238)은 제 1분기관 플레이트(234) 및 중앙 삽입부(254)사이에 한정된다. 중앙 삽입부(254)는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 베리늄-구리, 구리, 황동, 또는 금과 같은 매우 높은 열전도성을 가진 재료로 구성된다. 이는 열이 가열 전달 유체로부터 중앙 삽입부를 통해 유동 재료로 전달될 수 있도록 한다. 가열은 유동 재료가 주입시에 중앙 몰드 삽입부로 흐르도록 하며, 냉각은 유동 재료를 적어도 부분적으로 경화시킨다. 사용된 유동재료의 타입에 따르면, 가열은 필요치 않는다.
각각의 중앙 삽입부(254)는 그 내에 중앙 공동(266)을 포함하며, 이의 표면은 제형의 최종 형상을 한정한다. 바람직한 실시예에서, 중앙 공동(266)은 제형의 약 절반이며, 하부 리테이너(210) 또는 상부 몰드 어셈블리(214)와 매칭될때 제형이 커버 및 밀봉될 수 있도록 설계된다. 중앙 공동들(266)은 제형의 파라미터들에 기초하여 형상 및 크기를 가질 수 있다. 더욱이, 중앙 공동들의 표면은 다양한 특성들, 즉 딤플 파라미터들(골프공과 유사함), 홀들, 레터들 및 번호들을 포함하는 심볼들 또는 다른 형상들 및 도면들을 가진 코팅들을 형성하기 위하여 설계될 수 있다. 여기에 기술된 중앙 공동들의 사용은 몰딩된 코팅의 두께이상 정밀하게 제어하도록 한다. 특히, 본원의 열적 사이클 몰딩 모듈(200)에 의하여, 약 0.003 내지 약 0.030인치(0.0762 내지 0.762 mm)의 두께를 가진 코팅들이 일관성 있게 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 공기 통로(239)는 제 1 분기관 플레이트(234)를 통해 배치된다(도 45 참조). 압축된 공기는 공기 통로(239)를 통해 제공되며 중앙 몰드 어셈블리(212)로부터 상부 몰드 어셈블리(214)로 코팅된 제형의 주입을 지원하기 위하여 사용된다. 비록 공기가 이러한 목적을 위하여 바람직할지라도, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 이젝터 핀과 같은 대안적인 이젝터 수단이 사용될 수 있다. 공기는 비교적 작은 압력으로 압축될 수 있으며, 공기 뱅크들로부터 제 1분기관 플레이트(234)의 연결포트에 제공될 수 있다.
삽입 어셈블리(230)의 가동부는 밸브몸체(260), 밸브 스템(280) 및 밸브 몸체 팁(282)을 포함한다(도 48 참조). 밸브 스템(280)은 개별적으로 이동가능하다. 밸브 스템(280) 및 밸브 몸체(260)는 삽입 어셈블리(230)내에서 슬라이드가능하게 장착된다. 도시된 바람직한 실시예에서, 다수의 O-링들(284) 및 그루브(286)는 삽입 어셈블리의 고정부분들에 대한 삽입 어셈블리의 가동부분들을 밀봉한다. 밸브 스템(280) 및 밸브 몸체 팁(282) 둘레에는 삽입 어셈블리가 개방위치에 있을때(도 48 참조) 제 2분기관 플레이트(236)을 통해 이동하는 유동 재료가 흐르는 유동 재료 경로이다.
비록 중앙 몰드 어셈블리(212)가 회전측의 양측면상의 동일한 삽입 어셈블리(230)으로 구성될지라도, 각각의 삽입 어셈블리(230)는 상부 및 하부 방향 위치에 향하는지의 여부에 다라 다른 기능을 수행한다. 아래방향에서 맞설때, 삽입 어셈블리들(230)는 제형의 제 1부분을 코팅하도록 유동 재료를 주입하기 위하여 작용된다. 상부에서 맞서는 삽입 어셈블리들(230)은 상부 몰드 어셈블리(214)에 부분적으로 코팅된 제형들을 제공한다. 이러한 시간동안, 상부 대향 삽입 어셈블리들은 중간 위치에 있다. 그러나, 몰드 개방동안에, 상부방향 대향 삽입 어셈블리들은 압축 공기가 중앙 공동(266)에 입력되도록 작동된다. 이는 상부방향 대향 삽입 어셉블리들로부터 완전하게 코팅된 제형들을 배출한다. 따라서, 완전한 제형들은 상부 몰드 어셈블리(230)에서 배치 또는 유지된다.
유리하게, 중앙 몰드 어셈블리는 하나의 밸브 작동기 어셈블리(232) 및 하나의 공기 작동기 어셈블리(241)고 작동되도록 설계된다(도 41 및 도 42 참조). 밸 브 작동기 어셈블리(232)는 아래방향에서 맞선 삽입 어셈블리들(230)을 작동시키며, 공기 작동기 어셈블리(241)는 상부에서 맞선 삽입 어셈블리들(230)을 작동시킨다.
아래방향 대향 밸브 스템(280)은 스프링(290)에 의하여 도 49의 폐쇄위치에 로드된 스프링이다. 아래방향 대향 밸브 스템(280)은 도 41에서 도시된 밸브 작동기 어셈블리(232)에 의하여 도 49의 폐쇄위치 및 도 48의 폐쇄위치사이에도 이동가능하다. 기술된 바람직한 실시예에서, 밸브 작동기 어셈블리(232)는 그에 장착된 작동기 플레이트(292) 및 캠 종동부(294)를 포함한다. 스프링(290)은 폐쇄위치에 밸브 스템(280)을 스프링 로드하기 위하여 밸브 스템(280)내에 장착된다. 밸브 스템(280)의 단부는 도 41에 도시된 바와같이 작동기 플레이트(292)내에 장착되며, 이에 따라 밸브 스템은 작동기 플레이트(292)와 함께 이동할 것이다. 작동기 플레이트(292)는 도 41에 도시된 바와같이 상하 및 하부방향으로 이동하도록 장착된다. 캠 종동부(294)는 도 31 및 도 41에 도시된다. 이는 회전자(202) 둘레에 배치된 캠 트랙(274)에 배치한다. 캠 종동부(294)는 작동기 플레이트(292)를 이동시키기 위하여 캠 트랙(274)의 프로필에 따라 상부 및 하부방향으로 이동하며 아래방향 대향 밸드 스템(280)의 이동을 제어한다.
작동기 플레이트(292)는 위로 이동하며 스프링(290)의 힘에 대항하며 아래방향 대향 밸브 스템(280)을 도 49의 위치로부터 도 48의 위치로 당김으로써 도 48에 도시된 바와 같이 아래방향 대향 삽입 어셈블리들을 개방시킨다. 아래방향 대향 밸브 스템 포트를 개방할때, 제형들로의 유동 재료는 중앙 몰드 어셈블리(212) 및 하부 리테이너 (21)사이에 배치된다. 이 다음에, 캠 종동부(294) 및 작동기 플레이트(292)는 아래방향 대향 밸브 스템들(280)을 해제시키기 위하여 아래방향으로 이동한다. 스프링(290)의 편의로 인하여, 아래방향 대향 밸브 스템들(280)은 유동 재료의 흐름을 중지시키기 위하여 도 49의 폐쇄위치로 이동시킨다.
액추에니터 플레이트(292)가 도 48에 도시된 바와 같이 상부방향으로 이동할때, 상부방향 대향 삽입 어셈블리들(230)은 고정 및 폐쇄를 유지한다. 유동 재료는 상부방향 대향 삽입 어셈블리(230)에 제공되지 않는다. 상부방향 대향 삽입 어셈블리들의 제형들은 이하에 기술된 바와같이 상부 몰드 어셈블리(214)에 의하여 코팅된다. 유사하게, 공기는 제형들이 단지 상부방향 대향 삽입 어셈블리들로부터 해제되기 때문에 하부방향 대향 삽입 어셈블리들에 제공된다.
유동 재료가 포트되고 아래방향 대향 삽입 어셈블리들(230)이 도 49의 위치로 리턴한후에, 캠 종동부들(246A, 246B) 및 공기 작동기 플레이트(277)(도 42)는 상부방향 대향 삽입 어셈블리들(230)의 밸브 몸체 팁(282) 및 밸브 스템(280)의 이동을 시작한다. 이는 중앙 몰드 삽입부를 통한 공기의 경로를 제공한다. 특히, 상부방향 대향 밸브 몸체 팁(282) 및 밸브 스템(280)은 도 42에 기술된 바와같이 캠 종동부(246A, 246B)의 하부방향 이동으로 인하여 도 49의 위치로부터 도 50의 위치로 이동한다. 공기의 공급후에, 캡 종동부들(246A, 246B)는 작동기 플레이트(277)와 함께 하부방향으로 이동하며, 이에 따라 상부방향 대향 삽입 어셈블리들(23)은 다른 사이클 준비동안 도 49의 위치로 리턴한다. 공기 작동기 플레 이트(277)는 상기 사이클동안 아래방향 대향 삽입 어셈블리들(230)을 이동시키지 않는다. 상기 어셈블리들은 공기를 수신하지 않는다.
도 42에 도시된 공기 작동기 플레이트(277)는 다음과 같이 상부방향 대향 밸브 몸체 팁(282), 밸브 몸체(260), 및 밸브 스템(280)의 이동을 제어한다. 도 42에 도시된 바와같이, 핀들(282A)은 중앙 몰드 어셈블리(212)에 대하여 아래방향으로 팽창하며, 스프링(282B)은 핀들(282A) 둘레에 장착된다. 핀들(282B)은 상부방향 대향 밸브 몸체들(260)에 대하여 압축하며, 상부방향 대향 밸브 몸체 팁(282) 및 밸브 몸체(260)가 폐쇄위치에 배치되도록(도 49 참조) 압축된다. 캠(246A) 및 공기 작동기 플레이트(277)는 스프링들(282A)을 압축하기 위하여 아래방향으로 이동하며 폐쇄 위치로의 스프링들(282B)의 편의로 인하여(도 50) 상부방향 대향 밸브 몸체(260) 및 밸브 몸체 팁(282)을 푸시한다.
도 50은 전달위치에서 상부방향 대향 삽입 어셈블리(230)를 도시한다. 이 위치에서, 상부방향 대향 밸브 스템(280) 및 밸브 몸체 팁(282)이 쑥 들어간다. 상부방향 대향 밸브 스템(280)은 유동 재료의 흐름을 중지시키기 위하여 상부방향 대향 밸브 몸체 팁(282) 반때쪽에 배치된다. 밸브 몸체 팁(282)이 쑥 들어갈때, 공기는 몰드로 흐를 수 있다.
제형들이 중앙 몰드 어셈블리로부터 전달된후에, 공기 작동기 플레이트(277)는 도 49의 폐쇄 위치에 대한 상부방향 대향 밸브 몸체(260), 밸브 몸체 팁(282) 및 밸브 스템(280)을 해제하기 위하여 리턴한다.
3. 상부 몰드 어셈블리
도 51 내지 도 54에 도시된 상부 몰드 어셈블리(214)는 중앙 몰드 어셈블리(212)의 절반의 구성과 유사하다. 중앙 몰드 어셈블리(212)와 유사하게, 상부 몰드 어셈블리(214)는 적어도 부분적으로 코팅된 제형에 유동 재료를 직접 전달한다. 특히, 상부 몰드 어셈블리(214)는 대응하는 삽입 어셈블리들(230)과 매칭되는 다수의 상부 삽입 어셈블리들(296)(바람직한 실시예에서는 8개)을 가진다.
비록 상부 몰드 어셈블리가 중앙 몰드 어셈블리와 유사할지라도, 상부 몰드 어셈블리는 회전되지 않는다. 오히려, 상부 몰드 어셈블리(214)는 도 32-35를 비교함으로서 최상으로 이해되는 바와같이 적절한 제어들을 통해 중앙 몰드 어셈블리와 매칭되도록 수직으로 상부 및 하부방향으로 이동한다. 바람직하게, 캠 종동부(299), 캠 트랙(298), 및 커넥터 아암(293)(도 51)은 상부 몰드 어셈블리(214)의 이동을 제어하기 위하여 사용된다. 작은 캠 종동부(289) 및 작은 캠 트랙(288)은 작동기 플레이트(291)를 제어한다. 캠 종동부(299), 캠 트랙(298), 작은 캠 종동부(289), 및 작은 캠 트랙(288)은 하부 리테이너(210)의 대응 엘리먼트들의 구성과 유사하다.
상부 몰드 어셈블리(214)는 도 32 내지 도 35에 도시된 중앙 몰드 어셈블리(212) 및 적어도 부분적으로 코팅된 제형과 매치되도록 캠 종동부(299)를 통해 회전자(202)의 회전동안 이동한다. 이후에, 캠 종동부(299)는 중앙 몰드 어셈블리(212)로부터 상부 몰드 어셈블리(214)를 분리하며, 이에 따라 완전한 최종 코팅된 제형은 도 35에 도시된 방와 같이 열적 사이클 몰딩 모듈로부터 배출 및 전달될 수 있다.
상부 몰드 어셈블리(214)는 상부 삽입 어셈블리들(296)에 유동 재료를 전달하고 중앙 몰드 어셈블리(212)의 제 2분기관 플레이트(236)의 구성과 유사한 상부 제 2 분기관 플레이트(252)를 포함한다. 제 1상부 분기관 플레이트(253)는 상보 삽입 어셈블리들(296)에 냉각/가열을 제공하며, 중앙 몰드 어셈블리(212)의 제 1분기관 플레이트(234)의 구성과 유사하다.
각 제형 주위의 밀봉은 도 48 내지 도 50을 참조로 하여 가장 잘 이해될 수 있듯이 중앙 몰드 어셈블리(212)의 상부방향 대향 삽입 어셈블리(230) 및 상부 몰드 어셈블리(214)의 상부 삽입 어셈블리(296)사이의 접촉에 의하여 형성된다. 상부 삽입 어셈블리(296)는 도 52 내지 도 54의 폐쇄, 개방 및 배출 위치들에 도시된다. 삽입 어셈블리들(230)과 유사하게, 각각의 상부 삽입 어셈블리(296)는 상부 삽입부(265) 및 상부 플랜지 삽입부(258)를 포함하는 고정 부분 및 기본적으로 노즐인 가동부분을 포함한다. 가동부분은 상부밸브 몸체(273), 상부 밸브 스템(297), 및 상부 밸브 몸체 팁(295)을 포함한다. 상부 밸브 스템(297)은 제형으로의 유동 재료의 흐름을 제어하기 위하여, 개방 및 폐쇄 위치들 사이에서 이동가능하다. 상부 밸브 몸체, 상부 밸브 스템 및 상부 밸브 몸체 팁은 유동 재료에 대한 흐름 경로를 한정한다.
각각의 상부 공동(272)은 유동 재료가 제형상에서 흐르도록 적정 두께의 코팅을 제공하도록 하는 크기를 가진다. 중앙 삽입부(254)의 중앙 공동(266)과 유사하게, 상부 삽입부(265)의 상부 공동(272)은 임의의 적정 크기를 가질 수 있거나 또한 표면 패턴(딤플, 레터들, 번호들 등)이 제공된다.
상부 삽입 어셈블리(296) 및 삽입 어셈블리(230)사이의 한 차이점은 도 52- 54에 도시된 바와같이 제형 주위의 밀봉의 부분을 형성하고 그것이 코팅된후에 제형을 배출하기 위하여 내부보다 오히려 외부로 이동한다. 도 54는 제형을 배출하기 위하여 배치된 상부 밸브 몸체 팁(295)을 도시한다. 도 52는 제형을 수용하기 위하여 배치된 상부 밸브 몸체 팁(295)을 도시한다.
도 51에 도시된 바와같이 상부 작동기 플레이트(291), 연동장치(291B) 및 캠 종동부(289)를 포함하는 상부 밸브 작동기(275)는 상부 삽입 어셈블리(296)를 작동시킨다. 다른 실시예에서, 전자 또는 다른 기계적 제어들이 사용될 수 있다. 연동장치(921B)는 캠 종동부(289)를 상보 작동기 플레이트(291)에 결합한다. 상부 작동기 플레이트(291)는 상부 작동기 플레이트(291)가 상부로 이동할때(도 53) 그것이 밸브 스템(297)으로 당기도록 플런저 바닥으로 연장하는 부분(291D)을 가진다. 상부 작동기 플레이트(921)는 상부 작동기 플레이트(291)가 하부로 이동할때 플런저 및 상부 밸브 스템(297)이 아래로 푸시되도록(도 54) 상부 밸브 스템(297)의 상부에 배치될 수 있다.
회전자(202)가 회전함에 따라, 캠 트랙(298)에 배치된 캠 종동부(289)는 상부 작동기 플레이트(291)가 스프링(269)의 편의로 인하여 상부 밸브 스템(297)를 상승 및 당기도록 그리고 이를 도 52의 폐쇄위치로부터 도 53의 개방 위치로 이동시키도록 상부방향으로 이동한다. 이 이후에, 캠 종동부(289)는 상부 작동기 플레이트(291)가 상부 밸브 스템(297)을 도 52의 폐쇄위치로 이동시키도록 하부방향으로 이동한다.
다음에, 캠 종동부(289)는 아래방향으로 이동하며 상부 작동기 플레이트(291)가 아래방향으로 이동하도록 한다. 상부 작동기 플레이트(291)가 하부방향으로 이동할때, 상부 작동기 플레이트는 스프링(271)의 편의에 의하여 상부 밸브 몸체(273) 및 상부 밸브 몸체 팁(295)을 푸시하는 상부 밸브 스템(297)을 내리누른다. 상부 밸브 몸체 팁(295)은 제형을 배출하기 위하여 도 54의 위치를 가정한다. 더욱이, 상부 밸브 몸체 팁(295)이 아래방향으로 이동함에 따라, 공기는 압축된 공기 경로(267)로부터 배출된다. 중앙 몰드 어셈블리와 마찬가지로, 상부 몰드 어셈블리의 압축된 공기는 코팅된 제형이 배출될때 상부 삽입부(265)에 고정되지 않도록 한다.
코팅된 제형이 배출된후에, 이는 전달 장치, 건조기 또는 다른 메커니즘에 전송될 수 있다. 이 다음에, 캠 종동부(289) 및 상부 작동기 플레이트(291)는 뒤로 이동한다. 이는 스프링(271)의 편의로 인하여 상부 밸브 스템(297) 및 상부 밸브 몸체 팁(295)을 도 52의 위치로 다시 이동시킨다.
중앙 몰드 어셈블리와 유사하게, 가열된 열전달 유체는 유동 재료의 주입동안 이들을 가열하기 위하여 제 1상부 분기관 플레이트(253) 및 상부 삽입 어셈블리(296)를 통해 전달된다. 냉각된 열전달 유체는 유동 재료가 그것을 경화시키기 위하여 삽입된후에 제 1상부 분기관 플레이트(253) 및 상부 삽입 어셈블리(296)를 통해 직접 전달된다. 더욱이, 가열 열전달 유체는 그것의 용융점 이상으로 유동 재료를 가열하기 위하여 제 1상부 분기관 플레이트(251)를 통해 전송될 수 있다.
4. 온도 제어 및 에너지 복원 시스템
바람직하게, 열적 사이클 몰딩 모듈의 중앙 및 상부 몰드 어셈블리들(212, 214)은 유동 재료가 그들로 주입될때 유동 재료의 용융점이상으로 가열된다. 이는 유동재료가 흐르도록 한다. 몰드 어셈블리들은 유동 재료를 빠르게 경화시키는 것보다 오히려 유동재료의 용융온도 또는 경화온도 이하로 냉각된다.
이러한 사이클동안, 히트싱크, 열 소스 및 온도 제어 시스템은 바람직하게 몰드들의 온도를 변화시키기 위하여 제공된다. 히트싱크의 예들은 냉각된 공기, 랭크(Ranque) 효과 냉각 및 펠티어(Peltier) 효과 장치를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 열 소스들의 예들은 전기 가열기들, 스팀, 강제열풍, 주울 톰슨 효과, 랭크 효과, 초음파 및 마이크로파 가열을 포함한다. 바람직하게, 전기적으로 전력이 공급된 프레온 냉각장치는 열전달 유체를 히트싱크에 제공한다.
도 55 및 도 56은 중앙 몰드 어셈블리들 및 상부 몰드 어셈블리등에 대한 바람직한 온도 제어시스템(600)을 도시한다. 비록 단지 하나의 몰드 어셈블리(214/212)가 도시될지라도, 모든 몰드 어셈블리들은 유사한 방식으로 온도 제어 시스템에 연결된다. 바람직하게, 온도 제어 시스템(600)은 튜빙 시스템(606) 및 밸브들(620 내지 623)을 포함한다. 튜빙 시스템(606)은 냉각 몰드 어셈블리(214/212)에 대한 냉각 루프(608) 및 이들을 가열하기 위한 가열루프(609)를 포함한다. 양 루프들은 "T" 피팅(603) 및 "T" 피팅(605)사이의 공통 흐름 통로를 공유한다. "T" 피팅(603) 및 "T" 피팅(605)사이의 공통 흐름 통로는 몰드 어셈블리(214/212)의 흐름 경로를 한정한다. 솔레노이드 또는 기계적으로 동작될 수 있는 밸브들(620 내지 623)은 몰드 어셈블리(214/212)를 통해 냉각 또는 가열 열전 달 유체의 흐름을 제어한다. 시스템은 냉각 루프에 대한 냉각된 유체 소스를 제공하는 냉각장치 및 가열루프를 가열하는 가열기(610)를 포함할 수 있다. 냉각장치의 배출 포트들(612A) 및 인입 포트들(612B)와 가열기의 배출 포트들(610A) 및 인입 포트들(610B)은 다수의 몰드들에 연결되며, 이에 따라 단일 냉각장치 및 단일 가열기는 상부 몰드들(214) 및 중앙 몰드들(212)의 모두를 지원할 수 있다.
밸브들(620 내지 623)은 도 55의 위치에 배치된다. 가열루프(609)의 밸브들(621, 623)는 열 전달유체가 몰드 어셈블리(214/212)를 흐르고 순환할 수 있도록 개방된다. 대조적으로, 냉각 루프(620, 622)의 밸브들은 냉각제는 상기 루프를 통해 흐를 수 있도록 폐쇄된다. 유동 재료가 가열 몰드 어셈블리(214/212)로 주입된후에, 사이클은 가열 루프의 솔레노이드 밸브들(620, 622) 및 냉각 루프(608)의 개방 밸브들(603, 605)을 폐쇄함으로서 냉각 모드로 스위칭된다(도 56 참조). 이는 몰드 어셈블리(214/212)로의 열전달 유체의 흐름을 차단하고 냉각된 열전달 유체의 흐름을 시작한다. 바람직하게, 중앙 몰드 어셈블리(212) 및 상부 몰드 어셈블리(214)는 약 1초 내지 30초에서 약 0 내지 100도의 온도범위에서 순환할 수 있다. 약 60% 습도에서 젤라틴을 사용하는 바람직한 실시예에서, 중앙 및 상부 몰드 어셈블리들(212, 214)은 약 2초에서 약 35℃ 및 20℃사이에서 순환한다.
따라서, 냉각 및 가열 열전달 유체는 "T" 피팅들(603, 605)사이의 공통 흐름 통로에서 흐른다. 밸브들이 가열모드로부터 냉각모드로 스위칭될때, 공통 흐름 통로내에서 밀폐된 열전달 유체의 체적은 시스템의 냉각 측면에 전달된다. 역으로, 공통 흐름 통로에 포착된 열전달 유체는 밸브들이 가열 모드로 스위칭할때 냉각루프로 전달된다.
비록 공통 흐름 통로의 유체량이 작고 상기 유체량을 가열 및 냉각하기 위한 에너지 비용이 상업적으로 유용할지라도, 더 바람직한 에너지 효율성 및 비용 효율 온도 제어시스템은 도 57-59에 도시된다. 이러한 바람직한 온도 제어 시스템(600)은 앞서 언급된 수단외에 다음과 같은 소자들, 즉 유체 저장기(630), 유체 저장기를 가동시키는 가동 피스톤(604) 및 밸브들(626, 627)을 포함한다. 유체 저장기는 두개의 접을 수 있는 블레이더들(가열 및 냉각)으로 대체될 수 있으며, 이에 따라 피스톤(604)에 대한 필요성을 제거한다. 그러나, 상세한 설명에서는 저장기 및 피스톤의 실시예가 기술된다. 솔레노이드 또는 기계적으로 동작될 수 있는 밸브들(620, 621, 622, 623, 626, 627)은 시스템을 통해 냉각 또는 가열 열전달 유체의 흐름을 제어한다. 각각의 몰드 어셈블리(214/212)는 그 자체의 유체 저장기(630), 피스톤(604), 및 밸브들(620, 621, 622, 623, 626, 627)을 가진다. 초기에, 밸브들은 도 57의 위치에 배치된다. 냉각 루프의 밸브들(620, 622, 626)은 냉각 열전달 유체가 몰드 어셈블리(214/212)에 흐를 수 있도록 개방되다. 대조적으로, 가열루프(621, 623, 627)의 밸브들은 가열 열 전달 유체가 루프를 토해 흐를 수 없도록 폐쇄된다. 피스톤(604)은 밸브들(626, 622, 623, 627)의 위치에 의하여 가열 루프 측면에 힘을 가한다.
시스템이 가열모드로 스위칭될때, 전자 신호 또는 기계(캠) 작동에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브들은 도 58에 도시된 바와같이 폐쇄 또는 개방된다. 밸 브들(620, 626, 623)은 폐쇄되며, 밸브들(621, 622, 627)은 개방된다. 냉각 루프로부터 몰드 어셈블리(214/212)로의 냉각 열전달 유체의 흐름을 시작한다. 이는 가열 열전달 유체가 도 58에 도시된 위치의 시프트 피스톤(604)로 전달되도록 한다. 피스톤(604)이 우측 위치에 있을때, 피스톤은 "T" 피팅들(603) 및 (605)사이의 통로내에 밀폐된 유치와 동일한 유체량을 포함하도록 구성된다. 이러한 양은 밸브들이 개방 및 폐쇄될때 조절함으로서 또는 유체 저장기(630)의 용량을 조절함으로서 조정할 수 있다. 피스톤(604)이 도달할때, 미리 선택된 최우측 위치(도 59) 밸브들(622, 626, 620)은 폐쇄되며, 밸브들(621, 623, 627)은 개방된다. 피스톤(604)의 좌측에 있는 유체 저장기에 포함된 유체는 냉각된다. 피스톤(604)의 우측으로의 유체는 가열되며 대부분의 가열 유체는 실린더로부터 기화된다. 시스템의 가열모드는 도 59에 기술된다. 시스템이 냉각 모드로 스위칭될때, 피스톤(604)은 반대 방향으로 이동하며, 따라서 프로세스를 반전시키는 가열 유체가 지금 기술된다. 시스템이 냉각 모드로 스위칭될때, 피스톤(604)은 반대방향(좌측)으로 이동하며, 프로세스를 반전시키는 가열 유체가 지금 기술된다. 가열 열전달 유체가 냉각측에 입력되는 것을 방지 및 최소화함으로서 그리고 냉각 열전달 유체가 가열 측으로 입력되는 것을 방지하기 위하여, 에너지 손실들은 최소화되며 시스템은 최대 효율을 가진다.
도 60 내지 도 62는 자동 밸브 시스템(650)을 통합하는 온도 제어 시스템의 특히 바람직한 실시예를 도시한다. 자동 밸브 시스템(650)은 열전달 유체를 에너지 본원 기낭들(651, 652)에 직접 전달한다. 자동 밸브 시스템(650)은 도 57 내지 도 59에 기술된 시스템의 밸브들(622, 623)을 대체한다. 연결 에너지 복원 기낭들은 함께 연결 로드(653)이다. 연결 로드(653)에는 밸브 슬라이드(654)에 슬라이드가능하게 장착된다.
자동 밸브 시스템(650)의 동작은 도 60 내지 도 62를 비교함으로서 최상으로 이해된다. 도 60에서, 냉각 열전달 유체는 순환하며, 가열 열전달 유체는 순환하지 않는다. 밸브 슬라이드(654)는 유체가 좌측으로 전달되도록 연결 로드(653)의 플랜지 부분(653A)에 의하여 최우측에 배치된다.
도 61에서, 온도 제어시스템은 그들의 개방위치로부터 폐쇄 위치들로 밸브들(620, 626)을 스위칭함으로서 냉각모드로부터 가열모드로 바로 스위칭된다. 밸브들(621, 627)은 가열 열전달 유체가 루프(609) 주위를 흐르기 시작하도록 폐쇄위치로부터 개방위치로 스위칭된다. 루프(609)내의 유체로부터의 압력은 도 61에 도시된 바와같이 좌측으로 이동시키기 위하여 에너지 복원 블레이더(651)에 힘을 가한다. 유사하게, 에너지 복원 블레이더(652)는 연결 로드(653)에 의하여 블레이더들의 링킹으로 인하여 좌측으로 이동한다. 밸브 슬라이드(654)는 체크 밸브로서 기능을 하고 좌측 면에 대한 압력으로 인하여 우측에 배치된다. 블레이더들(651, 652)가 좌측으로 계속해서 이동함에 따라, 연결로드(653)의 플랜지 부분(653B)은 밸브 슬라이드(654)의 우측면과 접촉하며 도 62에 도시된 최좌측 위치로 이를 이동시킨다. 온도 제어 시스템은 가열 모드에 배치된다. 온도제어 시스템은 가열모드로부터 냉각모드로 스위칭할때, 사이클은 반복하며 블레이더들(651, 652)은 우측으로 이동한다.
전술한 바와같이, 온도 제어 시스템의 밸브들(620 내지 623)은 스풀, 플러그, 볼 또는 핀치 밸브들과 같은 종래의 다양한 설계들일 수 있다. 이들 밸브들은 공기, 전기 솔레노이드들과 같은 적정 수단에 의하여 또는 캠 트랙들 및 캠 종동부들과 같은 기계적인 수단에 의하여 작동될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 밸브들은 핀치 밸브들이며, 열적 사이클 몰딩 모듈이 회전할때 기계적인 캠 트랙들 및 캠 종동부들에 의하여 작동된다. 공지된 핀치 밸브들은 튜빙의 가요성 섹션 및 튜빙의 핀칭 또는 압착동작을 발생시키는 메커니즘을 포함하는 단순한 장치들이다. 이러한 튜빙은 그를 통한 유체의 흐름을 차단하기 위하여 압착 또는 "핀칭"된다. 튜빙의 해제는 유체가 흐르도록 한다. 따라서, 핀치 밸브 기능들은 2-웨이 밸브로서 기능을 한다.
온도제어 시스템의 핀치 밸브들은 "핀치(pinch)" 또는 "언핀치(unpinch)" 가요성 튜빙에 대한 회전 설계를 이용한다. 전술한 바와같이, 중앙 몰드 어셈블리는 180도로 시계방향 및 시계반대방향으로 회전한다. 중앙 모들 어셈블리의 공급은 열전달 유체(각 몰드 어셈블리에 대한 두개의 공급 및 두개의 리턴 라인들)을 공급하는 8개의 튜브들(606)이다. 도 63 내지 도 65는 본 발명의 회전 핀치 밸브 어셈블리(660)를 도시한다. 회전 핀치 밸브 어셈블리(660)는 샤프트(662)에 고정된 밸브 앤벌(661)을 포함한다. 샤프트(662)는 그것이 동일한 축에 대하여 회전하도록 중앙 몰드 어셈블리(212)(도시안됨)에 부착된다. 샤프트(662)에는 밸브 핀치 아암(663A)이 회전가능하게 장착된다. 유사한 밸브 핀치 아암(663B)은 샤프트(662)에 회전가능하게 접촉되며 밸브 핀치 아암(663A)과 무관하게 이동할 수 있다. 밸브 핀치 아암들은 수직방향에서 캠 종동부들(666A, 666B)을 이동시키는 밸브 작동기(665A, 665B)와 함께 동작한다. 작동기들(665A, 665B)의 수직 상승 및 하강은 밸브 앤벌(661)에 회전가능하게 장착되는 기어(667A, 667B)을 통해 밸브 핀치 아암들(663A, 663B)에 대하여 회전 이동하는 캠 종동부들(665A, 665B)의 대응 이동을 유발한다. 기어들(667A, 667B)은 기어 비에 비례하는 양만큼 밸브 핀치 아암들(663A, 663B)의 회전 이동을 감소 또는 증폭시킨다. 비록 기어들(667A, 667B)이 여기에 기술된 바람직한 실시예에서 사용될지라도, 다른 실시예들에서 기어들은 분배될 수 있다. 밸브 핀치의 회전 이동은 캠 종동부들 및 작동기들에 의하여 직접 수행될 수 있다.
샤프트(661)에 대한 밸브 핀치 아암들(663A, 663B)의 카운터 시계방향 회전은 튜브들(606B)이 폐쇄되도록 하며 튜브들(606A)이 개방되도록 한다. 역으로, 샤프트(661)에 대한 밸브 핀치 아암들(663A, 663B)의 시계방향 회전은 튜브들(606A)가 폐쇄되며 튜브들(606B)가 개방되도록 한다. 밸브들의 위치(개방 또는 폐쇄)는 중앙 몰드 어셈블리(212)의 방향이 상부방향 또는 하부방향인지의 여부에 따른다. 센터몰드 어셈블리가 180도 회전함에 따라 밸브들의 위치가 변경되지 않도록(또는 제어되도록) 하는 요건이 존재한다. 도 64에 도시된 바와같이, 원형 캠 트랙(669)은 캠 종동부들(666A, 666B)이 완전한 작동 위치들에 유지하도록 하며, 회전 핀치 밸브 어셈블리(660)은 180도 시계방향 및 반시계방향으로 회전한다. 캠 종동부들(666A, 666B)은 도 64에 도시된 바와같이 원형 캠 트랙(669)의 내부표면 또는 외부표면중 하나를 전송할 수 있다.
전달장치
1. 전달장치의 구조
공지된 태블릿 프로세스는 단순한 고정 "테이크-오프" 바를 사용하여 머신으로부터 태블릿을 제거 및 배출한다. 이들 머신들의 터릿들이 고속으로 회전하기 때문에(120rpm), 터릿들이 고정 태이크-오프를 히트함에 따라 충격력은 매우 중요하다. 이들 머신들에서 발생된 제형들 매우 높은 기계적 강도로 처리되며 제조프로세스를 감독하기 위하여 매우 낮은 부서지기 쉽다.
종래의 장치들과 대조적으로, 본 전달장치는 부서지기 쉬우며, 바람직하게 작은 바인더들을 포함하는 제형들을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명과 함께 사용하기 위한 바람직한 제법은 하나 이상의 약들, 정제분해물질, 및 필터들을 포함하나, 바인더들이 없다. 고도의 연약성 및 강도를 가진 제형들은 전달장치를 사용하는 최종 제품으로서 본 발명의 동작모듈들중 일부로부터 전달되거나 또는 추가 프로세싱동안 한 동작모듈로부터 다른 동작모듈로 전달된다.
본 전달장치는 도 3 및 도 68에 도시된 바와같이 회전 장치이다. 전달장치는 다수의 전달 유닛(304)을 포함한다. 바람직하게, 이 전달장치는 한 동작모듈로부터 다른 동작모듈로 하나 이상의 동작 모듈들을 포함하는 본 발명의 연속적인 프로세스내에서 제형들 또는 삽입부들을 전송하기 위하여 사용된다. 예컨대, 제형들은 압축 모듈(100)로부터 열적 사이클 모딩 모듈(200)로 또는 열경화성 몰딩 모듈(400)로부터 다른 압축 모듈(100)로 전달될 수 있다. 선택적으로, 전달 장치는 상기 제품들을 만들기 위하여 사용된 장치들간의 다른 의학적 또는 비기계적 제품들 또는 제형들을 전달하기 위하여 또는 상기 머신들로부터 깨지기 쉬운 제품들 을 방전시키기 위하여 사용될 수 있다.
전달장치들(300, 700)은 구조가 동일하다. 편리를 위하여 전달장치(300)는 이하에 상세히 기술될 것이다. 각각의 전달 유닛들(304)은 임의의 적정 재료로 만들어질 수 있는 벨트(312)로서 여기에 도시된 가요성 전달 수단에 접속되며, 이들중 하나는 폴리에스테르 또는 폴리-파라페니렌 테라프탈라미드(상표명 Kevlar, E.I. duPont de Nemours and company, Wilmington, DE)의 정재 코드들을 가진 폴리우레탄 톱니모양 벨트로 이루어진 합성물이다. 벨트는 장치(300)의 내부 주변 둘레에서 동작한다. 전달유닛(304)은 이하에 기술된 바와같이 벨트(312)에 부착된다.
전달장치는 다양한 적정 형상들중 일부를 취할 수 있다. 그러나, 본 발명의 동작모듈들 사이의 제형들 또는 삽입부들을 전달하기 위하여 사용될때, 전달장치는 그것이 정밀하게 전달하는 두개의 원형 모듈들의 피치 반경에 따르도록 형성된 도그 본이다.
전달장치는 전기 모터와 같은 임의의 적절한 전력 소스에 의하여 회전하도록 구동될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전달장치는 본 발명의 동작모듈들에 링크되며 주요 구동모터(50)에 연결되는 기어박스를 통해 기계적인 수단에 의하여 구동된다. 이러한 구조에서, 전달장치의 개별 전달유닛들의 속도 및 위치는 동작 모듈들과 동기될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 구동 트레인은 구동 도르레를 포함하며, 바람직한 실시예에 따른 아이들러 도르레는 전달장치(300)의 내부에 배치된다. 구동 샤프트(307)은 전달장치의 구동 도르레(309)에 전체 링크된 시스템의 주요 구 동 트레인을 연결한다. 구동 샤프트(307)는 도 3 및 도 68에 도시된 바와같이 회전시키기 위하여 구동 도르레(309)를 구동한다. 구동 도르레(309)는 전달장치를 회전시키는 벨트(312)의 내부상에 배치된 톱니(308)와 맞물리는 톱니(309A)를 가진다. 아이들러 도르레(311)는 아이들러가 벨트(312)와 함께 회전하고 하는 벨트(312)와 맞물리는 톱니(311A)를 가진다. 체인들, 링크된 벨트들, 금속 벨트들 등과 같은 다른 가요성 구동 시스템들은 전달장치(300)의 전달유닛들(304)을 전달하기 위하여 사용될 수 있다.
도 68 및 도 69에 도시된 바와같이, 전달장치(300)의 외부 주변에는 벨트 및 전달유닛들에 대한 경로를 정밀하게 결정하는 도그 본형 캠 트랙(310)이 부착된다. 캠 트랙(310)의 반경, 전달유닛들(304)사이의 피치 거리, 톱니형 벨트(312)의 피치, 및 구동 도르레(309) 및 링크 시스템의 주요 구동사이의 기어비율은 전달장치가 그에 링크된 동작모듈들과 정밀하게 정렬되도록 모두 선택된다. 각 동작 모듈이 회전함에 따라, 전달장치는 한 동작모듈로부터 다른 동작모듈로의 정밀한 전달이 달성되도록 각각과 동기된다. 전달유닛(304)의 속도 및 위치는 캠 트랙의 오목한 부분들을 따라 동작 모듈의 속도 및 위치와 매칭된다. 이들 아크 길이를 따라 전달이 수행된다. 아크의 길이가 길수록 전달을 위하여 이용가능한 시간이 길어진다. 캠 트랙(310)에는 전달유닛들에 안전하게 장착된 캠 종동부들(305)에 배치된다(도 70).
본 발명의 바람직한 실시예에서, 구동 도르레(309) 및 아이들러 도르레(311)이 구동된다. 도 68 및 도 69는 톱니형 도르레(350), 제 2 톱니형 도르레 및 톱니 형 벨트(352)를 도시한다. 도르레들(350, 351, 352)은 아이들러 도르레(311)의 회전과 함께 구동 도르레(309)의 회전을 연결한다. 이는 벨트의 임의의 늘어진 측면 상태를 유리하게 제거한다. 도르레들(309, 311)의 링킹은 기어들, 기어 박스들, 라인 샤프트들, 체인들 및 스프로켓들을 사용하여 달성될 수 있거나 또는 동기된 전자 모터들에 의하여 달성될 수 있다.
바람직한 전달유닛(304)은 도 70 내지 75에 도시되며, 플런저 샤프트들(320) 쌍, 하나 이상의 캠 종동부(322), 플런저 샤프트들(320)을 유지하는 다수의 베어링들(324), 스프링(326), 플런저 샤프트(320)를 캡 종동부들(322)에 고정하는 플레이트(328) 및 리테이너(330)을 포함한다. 바람직하게, 각각의 전달유닛(304)은 리테이너들(330)이 제형들의 경로상에 캔틸리버되도록 캔틸리버 구조로 가요성 전달 수단(312)에 부착된다. 이는 전달유닛에 리테이너들의 다수의 행들을 유지하며 제형 및 그것의 부 소자들로부터 떨어진 더러운 기계적 부분들에 의하여 오염을 유지한다. 더욱이, 가용성 전달수단은 그것이 연결된 동작모듈들을 치밀하게 접촉하도록 하며, 이에 따라 원활한 전달 경로를 유지한다.
리테이너(330)는 가요성이며, 제형이 리테이너(330)에 삽입될때 리테이너(330)가 도 71에 도시된 바와 같이 내부방향으로 방사상으로 포인팅하도록 탄성재료로부터 구성된다. 제형이 리테이너(330)로 푸시될때, 리테이너(330)는 도 72에 도시된 바와같이 상부방향으로 휘어진다. 제형은 리테이너(330)를 통과하고 이를 해제하여, 리테이너는 전달유닛에서 제형을 지지한다. 제형은 제형을 아래방향으로 푸시함으로서 전달 유닛으로부터 배출되며, 이에 따라 리테이너가 휘어지며 제형이 푸시된다. 일단 해제되면, 리테이너(330)는 그것이 다른 제형을 수용할 수 있도록 내부 방사방향 위치로 다시 휘어진다. 바람직한 실시예에서, 리테이너(330)는 원형이며 도 71에 도시된 탄성재료의 세그먼트형 핑거들을 포함한다.
캠 종동부(322)는 전달유닛(304)의 상부쪽에 배치된다. 캠 종동부는 그것이 도 70 내지 도 74에 도시된 바와 같이 상부 및 하부방향으로 이동할 수 있도록 장착된다. 스프링(326)은 전달유닛(304)에 연결되며 플레이트(328) 및 캠 종동부(322)를 상부 위치로 편의한다. 플레이트(328)는 각각의 플런저 샤프트(320)에 연결되며, 이에 따라 플레이트(328)의 이동은 플런저 샤프트(320)의 이동을 유발한다.
각각의 플런저 샤프트(320)는 플런저 샤프트들(320)의 수직 이동을 허가하는 다수의 베어링(324)들에 의하여 전달 유닛(304)내에서 장착된다. 플런저 샤프트들(320)은 플런저 샤프트(320)의 한 단부가 각각의 공간으로 이동할 수 있도록 장착되며, 여기에서 제형은 도 74에 도시된 바와같이 리테이너(330)로부터 이들 배출하기 위하여 유지된다. 이하에 기술된 바와같이, 플런저 샤프트들(320)은 전달유닛(304)으로부터 제형들을 배출하기 위하여 플레이트(328) 및 롤러 베어링(322)의 이동에 응답하여 이동한다. 플런저 샤프트들(320) 및 베어링들(324)은 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다.
2. 전달장치의 동작
전달장치의 동작은 도 3 및 도 78 내지 도 75를 참조로 하여 가장 잘 이해될 것이다. 하나의 전달유닛(304)의 상세한 설명이 제공되나 다른 전달 유닛들(304)은 유사한 방식으로 동작하는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 동작은 압축 모듈로부터 열적 사이클 몰딩 모듈로 제형의 전달에 관해 기술되나, 앞서 언급된 바와같이 전달은 임의의 두개의 동작 모듈들 또는 다른 장치들사이에서 수행될 수 있다. 예컨대, 도 76은 열경화성 모들 모듈로부터 압축 모듈로 삽입부를 전달하는 전달장치(700)를 도시한다. 전달장치들(300, 700)간의 유일한 차이점은 전달 유닛 홀더들의 기하학적 형태 및 전달된 대상물의 기하학적 형태이다.
전달장치는 다음과 같이 동작한다. 전달유닛(304)은 압축 모듈(100)의 다이 테이블(114)에 의하여 통과하며, 전달유닛(300)의 두개의 리테이너들(330)은 도 75의 좌측에 도시된 바와같이 방사상 라인상에 있는 다이 장치들(132)과 정렬된다. 정렬지점에서, 하부 펀치(120)는 전술한 캠 트랙들로 인하여 플런저 샤프트들(320)과 함께 상부방향으로 이동한다. 제형(12)은 도 72, 73 및 75에 도시된 바와같이 전달유닛(304)의 리테이너들(330)로 배출된다. 제형은 그것이 리테이너(330)를 통과하고 리테이너(330)에 의하여 전달유닛(304)에서 유지될때까지 리테이너(330)를 휘어진다. 플런저 샤프트들 및 하부 펀치들은 최소 유극을 가진 한정된 공간에서 포착하기 때문에, 제형은 회전될 수 없으며, 이는 상기 장치 또는 다음 장치들과 잼된다. 제형은 전달전, 전달동안 및 전달후에 완전히 제어된다. 전달장치(300) 및 압축 모듈(100)의 다이 테이블(114)의 회전은 전달유닛들(304)이 다이 공동들(132)이상 통과하며 제형들이 전달유닛들(304)에 연속적으로 전달되도록 동기화된다.
구동 도르레에 의한 전달장치(300)의 추가 회전은 벨트들(312) 및 그에 부착 된 전달 유닛들(304)이 회전되도록 한다. 결국, 제형들을 포함하는 전달유닛들(304)은 도 3 및 도 75에 도시된 바와같이 열적 사이클 몰딩 모듈(200)의 하부 리테이너(210)에 도달한다. 캠(310)은 중앙 몰드 어셈블리(212) 및 하부 리테이너(210)사이에 배치된다. 하부 리테이너(210)는 전달유닛들(304) 바닥을 통과한다. 따라서, 전달유닛들(304)은 하부 리테이너의 두개의 탄성 콜레트들(220)과 정렬된다. 전달유닛(304)이 캠 트랙(310)을 따라 이동함에 따라, 캠 트랙(310)은 플레이트(328)에 푸시하는 캠 종동부(322)상에 푸시한다. 플레이트(328)는 제형들에 접촉하여 이를 하부방향으로 이동시키는 플런저 샤프트들(320)을 이동시킨다. 이러한 접촉은 탄성 콜레트들을 통해 제형들을 푸시하며, 제형들은 탄성 콜레트(220)을 외부로 그리고 내부로 이동시킨다. 하부 리테이너(210) 및 전달장치(300)는 제형들이 전달유닛들(304)로부터 하부 리테이너(210)으로 연속적으로 전달되도록 하는 속도로 회전한다. 리테이너들(330)이 열적 사이클 몰딩 모듈을 통해 이동함에 따라, 플런저 샤프트들(320)은 오리지날 상부방향 위치로 리턴한다.
3. 회전 전달장치
본 발명의 바람직한 실시예에서, 회전 전달장치가 사용된다. 이러한 장치는 하나의 장치, 예컨대 수평 위치로부터 수직 위치로 전달되어야 하는 제형들을 조절하는데 유효한다. 예컨대, 제형의 짧은 축을 따라 배치된 색들간의 경계가 긴 축을 따라 수평으로 압축되어 수직위치에서 코팅되는 두개의 칼라 겔캡들, 연장된 제형이 제공된다. 따라서, 압축 모들(100) 및 코팅된 열적 몰딩 모듈(200) 겔캡들에 서 압축된 겔캡들은 압축 모듈로부터 전달되고 수직 위치로 방향이 재설정되어야 한다.
도 77 내지 도 81은 전달장치들(300, 700)의 구성과 유사한 바람직한 회전 전달장치(600)를 도시한다. 전달장치들(300, 700)과 유사하게, 회전 전달장치(600)는 도 77 및 도 79에 도시된 바와같이 회전 장치이다. 이는 톱니형 벨트(604)에 연결된 다수의 회전가능 전달유닛들(602)을 포함한다. 형상 캠 트랙(606)에는 전달유닛들(602)에 적절하게 장착된 캠 종동부들(607)이 배치된다.
각각의 전달유닛(602)은 하우징에 회전가능하게 장착된 제형 홀더(608)로 구성된다. 하우징에는 샤프트(616)에 연결된다(도 80). 이젝터 핀 어셈블리(612)는 샤프트(616)를 따라 베어링들(614)상에 슬라이딩하며 수직 이동은 캠 종동부(618) 및 캠 트랙(620)에 의하여 제어된다. 하우징내에는 제형 홀더(608)의 샤프트에 부착된 기어(622) 및 작동기 아암(624)의 샤프트에 부착된 기어(623)가 배치된다. 작동기 아암(624)에는 캠 트랙(628)에 배치된 캠 종동부(626)가 부착된다. 캠 트랙(628)의 수직 상승 및 하강은 작동기 아암(624)에 대한 회전 이동을 수행하는 캠 종동부(626)의 대응 이동을 야기한다. 작동기 아암이 회전함에 따라, 기어들(622, 623)은 캠 종동부들(607) 사이의 수직축에 대한 전달 유닛들을 비대칭 유지하기 위하여 상기 회전을 증폭시킨다. 작동기 아암의 기어 구조 및 오프셋 설계는 캠 종동부들(607)사이의 수직 축에 대한 전달 유닛을 비대칭으로 유지한다. 이러한 구성 대칭은 종동부들이 회전 전달장치(600)의 다양한 오목 및 볼록 반경을 통해 전달됨에 따라 캠 종동부들(618, 626) 및 제형을 추적하도록 한다.
회전 전달장치(600)의 동작들중 한 시퀀스는 도 79 내지 도 81에 도시된다. 연장된 제형들(캐플릿 690)은 압축 모듈(100)에서 수평으로 압축되며 가요성 리테이너들(630)을 통해 수평 방향(도 80, 도 81A, 도 81B 및 도 81E)에 있는 제형 홀더(608)로 수평으로 압축된다. 캠 트랙(606)을 통해 추가로 전달할때, 제형 홀더(608)는 캠 트랙(628)(도 81C 및 도 81F)내의 캠 종동부(626)의 이동으로 인하여 수직 방향으로 90도 회전시킨다. 열적 사이클 몰딩 모듈(200)의 하부 리테이너(210)에 도달할때, 캐플릿(690)은 이젝터 핀 어셈블리(612)의 수직 이동을 통해 제 2 가요성 리테이너(630B)를 통해 전달된다. 배출 핀 어셈블리(612)는 캐플릿(690)을 유지하는 챔버(680)을 비우기 위하여 홀더들(608A)을 통해 제형 홀더(608)로 입력한다(도 81C 및 도 81F, 도 81D, 도 81G), 캡캐플릿(690)은 하부 리테이너(210)에 전달되며, 캠 트랙(606)을 통해 추가로 전달할때 제형 홀더(608)는 90도 회전하며, 이에 따라 사이클을 다시 시작하기 위하여 수평위치로 리턴한다(도 79).
경화장치
열적 사이클 몰딩 모듈의 유동재료로 코팅된 제형들은 종래의 침지 프로세스들을 사용하여 코팅된 제형들과 비교된다. 따라서, 열적 사이클 몰딩 모듈을 사용하여 제형상에 코팅부를 몰딩한후에 필요한 건조량은 공지된 침지 프로세스에서 요구되는 것보다 적다. 그럼에도 불구하고, 그들은 유동 재료의 성질에 따라 경화를 필요로할 수 있다.
바람직하게, 열적 사이클 몰딩 모듈에 코팅된 제형들은 그들이 비교적 빠르 게 경화될 수 있도록 경화된다. 임의의 적절한 건조가 사용될 수 있다. 이들의 변화가 당업자에게 이해될 것이다.
열경화성 몰딩 모듈
열경화성 몰딩 모듈은 유동 형태의 시작재료로부터 제형들 그 자체, 코팅들, 제형들에 대한 삽입부들 등을 만들기 위하여 사용될 수 있다. 열경화성 몰딩 모듈은 본 발명의 전체 시스템(20)의 일부(다른 모듈들에 링크됨) 또는 독립형 유닛으로서 사용될 수 있다.
열경화성 몰딩 모듈(400)은 다중 가열 주입 노즐들 및 냉각 몰딩 챔버들을 포함하는 회전 장치이다. 각각의 몰딩 챔버는 그 자체의 노즐을 가진다. 유리하게는, 몰딩 챔버들의 양은 조절가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 열경화성 몰딩 모듈은 제형들의 삽입부를 만들기 위하여 사용된다. 삽입부들은 임의의 형상 또는 크기로 만들어질 수 있다. 예컨대, 불규칙하게 형성된 삽입부들(또는 제형들 그 자체)이 만들어질 수 있다. 그러나, 일반적으로, 실린더형 삽입부들이 바람직하다.
삽입부들은 몰딩 챔버내에 유동형태의 시작 재료로 주입함으로서 형성된다. 시작 재료는 바람직하게 열경화성 재료의 용융점 이상 및 약의 분해온도 이하의 온도에서 약 및 열경화성 재료를 포함한다. 시작 재료는 펠릿(즉, 몰드의 형상을 가짐)의 몰딩 챔버로 냉각 및 고형화된다. 삽입부의 주입 및 몰딩은 열경화성 몰딩 모듈(400)이 회전할때 발생한다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 전달장치(700)(앞서 기술됨)는 전력이 압축 모듈에 제형으로 압축되기 전에 분말의 량을 펠릿들에 삽입하기 위하여 도 2에 도시된 바와같이 열경화성 몰딩 모듈로부터 압축 모듈(100)로 펠릿들을 전달한다.
시작 재료는 유동 형태를 가져야 한다. 예컨대, 시작 재료는 용융된 메트릭스, 예컨대 폴리머 메트릭스에 부유된 고체 재료들을 포함할 수 있다. 시작 재료는 완전히 용융되거나 페이스트 형태를 가질 수 있다. 시작 재료는 용융된 재료로 용해된 약을 포함할 수 있다. 선택적으로, 시작 재료는 고체를 솔벤트로 용이함으로서 만들어질 수 있으며, 이 솔벤트는 그것이 몰딩된후에 시작 재료로부터 증발된다.
시작 재료는 약들, 영양물, 비타민들, 니머널들, 향미료들, 감미료들 등을 포함하는 형태로 통합하는데 바람직한 임의의 식용가능한 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게, 시작 재료는 약 및 열경화성 재료를 포함한다. 열경화성 재료는 약 37 및 약 120℃ 사이의 온도로 유동가능하며 약 0 내지 약 35℃사이의 온도에 고체인 임의의 식용가능한 재료일 수 있다. 바람직한 열경화성 재료들은 폴리아킬렌 글리콜, 폴리에틸렌 산화물들, 및 유도체들 및 자당 에스터들과 같은 물 용해가능 폴리머들; 코코넛 버터와 같은 지방, 오일커널, 목화씨 오일, 해바라기 오일 및 소이빔 오일과 같은 수용성 야채 오일; 카나우바 왁스, 스페마세티 왁스, 비스왁스, 캔델리라 왁스, 셀락 왁스, 마이크로수정 왁스 및 파라핀 왁스와 같은 모노 디 및 트라이플리세리드, 포스포리피드 왁스들; 초코레이트와 같은 패트 포함 혼합물들; 하드 캔디 형태들을 만들기 위하여 사용된 것과 같은 비결정 유리의 형태인 설탕, 풍당과자 형태들을 만들기 위하여 사용되는 것과 같은 과포화 용액의 설탕; 고무 과자 형태들을 만들기 위하여 사용되는 것과 같은 30%'까지의 물 함유량의 젤라틴 및 다른 수상콜로이드의 혼합물과 같은 저습도 폴리머 용액들을 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 열경화성 재료는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 물 용해가능 폴리커이다.
도 82 내지 도 85는 열경화성 몰딩 모듈(400)의 바람직한 실시예를 도시한다. 도 82는 측면도이며, 도 83, 도 84, 도 85a 내지 도 85d는 정면도이다. 열경화성 몰딩 모듈(400)은 일반적으로 다수의 주입 노즐 어셈블리(404)가 장착되고 도 3 및 도 82에 도시된 주요 회전자(402)를 포함한다. 각각의 주입 노즐 어셈블리(404)는 도 82 내지 도 84에 도시되며, 시작 재료가 흐를 수 있는 흐름경로(408)를 포함하는 하우징(406)을 포함한다. 각각의 하우징(406)에는 다수의 노즐들(410)이 장착된다. 비록 임의의 수의 노즐들이 각각의 주입 노즐 어셈블리(404)에서 사용될 수 있을지라도, 바람직하게 4개의 사용된다. 각각의 주입 노즐 어셈블리(404)아래에는 각각의 주입 노즐 어셈블리(404)의 노즐들(410)에 대응하는 다수의 몰딩 챔버들(422)을 포함하는 열적 몰드 어셈블리(420)가 장착된다.
도 83에 도시된 제어밸브(412)는 각 노즐(410)로의 시작 재료의 흐름을 제어하기 위하여 하우징(406)내에 배치된다. 밸브(412)위에는 그것이 폐쇄위치에 있을때 밸브(412)를 밀봉하기 위한 밸브 시트(414) 및 개스켓(416)일 수 있다. 각각의 흐름 경로(408)는 시작재료의 저장기(418)에 연결된다. 바람직하게, 저장기(418)는 시작 재료가 흐를 수 있는 온도까지 적절한 형태의 가열기(전자 저장 또는 유도형 가열)로 가열된다. 시작 재료가 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리머를 포함하는 바람직한 실시예들에서, 시작재료의 온도는 저장기에서 약 50 내지 80℃사이에서 유지된다.
노즐들 아래에는 도 82 및 도 85a 내지 도 85d에 도시된 플레이트(428)가 장착된다. 플레이트(428)는 도 85a 내지 도 85d에 도시된 노즐들(410)로 이동하며 이하에 기술된다. 플레이트(428)내에는 냉각제 유체가 플레이트(428) 주위를 흐르도록 하는 냉각제 챔버들(424)이 배치된다. 노즐들은 하우징(406)내의 챔버들(430)을 통해 전달되는 열 전달유체에 의하여 바람직하게 가열된다. 냉각제는 몰드 어셈블리(420) 및 플레이트들(428)에 제공된다. 이하에 기술된 바와 같이, 냉각제는 주입된 시작 재료를 냉각 및 경화시키기 위하여 채널들(424)을 통해 흐른다. 플레이트(428)는 임의의 적절한 수단에 의하여 하우징(406)에 연결되며 바람직한 실시예에서 기계적인 패스너들이 사용될 수 있다.
도 82에 도시된 바와같이, 샤프트들(442)는 선형 베어링들(440)내에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 바람직하게 두개의 샤프트가 존재한다. 하우징(406) 아래 그리고 하우징으로부터 연장하는 샤프트들(442)의 일부분 아래에는 스프링(444)이 배치된다. 샤프트들(442)은 도 85a 내지 도 85d에 도시된 스프링들(444) 아래에서 블록(446)으로 연장한다. 도 82 및 도 85a 내지 도 85d에 도시되고 이하에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 블록(446)은 캠 종동부(448)에 응답하여 이동가능하며, 이에 따라 압축 스프링들(444)에 의하여 하우징(406)에 근접하게 이동한다.
도 85a 내지 도 85d에 도시된 바와 같이, 블록(446)은 두개의 샤프트들(450) 주위에 장착되며 샤프트들(450)을 중심으로 상부방향 및 하부방향으로 이동한다. 도 85a 내지 도 85d에 도시된 바와 같이 샤프트들(450)은 공지된 형태의 캠 트랙에 배치된 캠 종동부(448)에 연결된 베어링(450)내에 장착된다. 캠 종동부(448)가 회전자(402)의 회전으로 인하여 열경화성 몰딩 모듈(400)주위에서 이동하기 때문에, 캠 종동부(448)는 캠 트랙에서 상부 및 하부방향으로 이동한다. 캠 종동부(448)가 상부 및 하부방향으로 이동할때, 플레이트(428) 및 노즐들(410)이 이동한다. 예컨대, 도 85a에서, 캠 종동부(448)는 높은 위치에 있다. 회전자(402)가 회전함에 따라, 캠 종동부(448)는 캠 트랙에서 아래방향으로 이동하며 도 85b에 도시된 위치에 대하여 아래방향으로 기계적인 링크된 베어링(452) 및 블록(446)을 추적 및 이동시킨다. 하우징(406) 및 플레이트(428)가 이동한다. 이러한 위치에서, 플레이트(428)는 몰딩 챔버들(422) 근처에 배치되며, 노즐들(410)은 몰딩 챔버들(422) 아래에 배치된다.
도 95C를 참조하면, 회전자(402)의 연속적인 회전은 캠 트랙내세서 캠 종동부(448)를 아래방향으로 이동시킨다. 하우징(406)에 연결된 플레이트(428)는 열경화성 몰드 어셈블리(420)에 대향하여 배치되기 때문에 아래방향으로 이동할 수 없다. 결과적으로, 블록(446)은 스프링들(444)에 힘을 가한다. 블록(446)은 하우징(406)을 플레이트(428)의 아래방향으로 푸시하며 몰딩 챔버들(422)을 근접한다. 이러한 위치에서, 시작 재료는 노즐들(410)을 통해 몰딩 챔버들(422)로 주입될 수 있다.
하우징(406)이 도 85C에 도시된 바와같이 아래방향으로 이동할때, 제어 밸브(412)는 밸브 캠 트랙(419)에서 밸브 캠 종동부(417)의 동작으로 인하여 개방 된다. 시작 재료는 제어 밸브(412) 및 노즐들(410)을 통해 충전 몰드 챔버들(422)에 전달된다. 유사하게, 캠 종동부(417)가 도 85C의 위치로부터 도 85D의 위치로 아래방향으로 이동할때, 제어 밸브(412)는 시작 재료의 흐름을 중지시키기 위하여 폐쇄된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 밸브(412)는 폐쇄시에 다시 빨아들임 동작을 제공하도록 설계된다. 도 83 및 도 84에 도시된 바와같이, 밸브 시트(414)는 에지(414A)로부터 하부 포인트(414B)로 연장하는 점차적 테이퍼 홀의 기하학적 형태를 가진다. 탄성 재료로 만들어진 개스켓(416)이 폐쇄위치로 이동할때, 개스켓은 테이퍼된 밸브 시트(414)를 입력하고 밸브 시트(414)의 벽에 대해 밀봉을 형성한다. 개스켓(416)이 피스톤 적용 유체와 같이 동작하기 위하여 계속해서 동작하며 도 83에 도시된 바와같이 상부방향으로 이동시킨다. 이는 노즐들의 팁들을 수용하는 노즐들(410)을 팁으로부터 유체를 다시 빨아들인다. 개스켓(416)의 이동에 의하여 다시 빨아들이는 시작재료의 량은 개스켓이 밸브 시트로 관통하는 깊이까지 제어 및 조절될 수 있다.
도 82에 도시된 바와같이, 열경화성 몰드 어셈블리들(420)은 회전자(402) 및 임의의 적절한 수단에 의하여 장착된다. 바람직한 실시예에서, 기계적인 패스너들이 사용된다. 다른 동작 모듈들과 관련하여 사용될때, 회전자(402)는 다른 모듈들을 가진 공통 구동 시스템에 부착될 수 있으며, 이에 따라 다른 모듈들은 도 3에 도시된 바와같이 구동 모터(50)에 의하여 회전한다.
열경화성몰드 어셈블리(420)의 바람직한 실시예는 단면도인 도 86에 도시된다. 비록 하나의 열경화성 몰드 어셈블리(420)가 도시될지라도, 각각의 열경화성 몰드 어셈블리들(420)은 바람직하게 동일하다.
각각의 열경화성 몰드 어셈블리(420)는 열경화성 몰드 삽입부들(423)내의 빈 공간들인 다수의 몰딩 챔버들(422)을 포함한다. 바람직하게, 하나의 열경화성 몰드 삽입부(423)는 각각의 노즐(410)에 대응한다. 바람직한 실시예에서는 도 82 및 도 85를 참조로하여 최상으로 이해되는 바와같이 4개의 노즐들(410)의 각각과 정렬된 4개의 열경화성 몰드 삽입부들(423)이 존재한다. 비록 몰딩 챔버들(422)이 몰딩에 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있을지라도, 이들은 바람직하게 실린더 형상을 가질 수 있다.
각각의 열경화성 몰드 삽입부(423)내에는 피스톤(434)이 배치된다. 각각의 열경화성 몰드 삽입부(423)가 몰드 공동(422)의 용량을 한정하는 것은 도 86으로부터 인식될 수 있다. 각각의 몰드 공동(422)의 크기를 구체적으로 가지고 피스톤(434)의 위치를 조절함으로서, 시작 재료의 적정 용량 및 적절한 투여량이 얻어진다.
바람직하게, 피스톤들(434)은 캠 종동부(470) 및 연관된 캠 트랙(468)의 위치에 의하여 조절가능하게 제어된다. 피스톤들(434)은 피스톤들(434)이 피스톤 부착 블록(436)과 이동하도록 적절한 기계수단에 의하여 피스톤 부착 블록(436)에 부착된다. 피스톤 부착 블록(436)은 샤프트들(464)을 상부 및 하부방향으로 슬라이딩된다. 바람직하게, 도 86에 도시된 바와같은 두개의 샤프트들(464)이 존재한다. 피스톤 부착 블록(436)에는 캠 종동부(470)가 장착된다. 하나 이상의 스프링들(466)은 도 85C에 도시된 바와같이 피스톤 부착 블록(436) 및 피스톤들(434)을 주입 위치로 편의한다. 열경화성 몰드 어셈블리(420)가 회전자(402)와 함께 이동함에 따라, 캠 트랙에 배치된 캠 종동부(468)는 다음 사이클동안 준비하는 몰딩 챔버에 비어있는 배출 위치로 피스톤들(434)을 동작시킨다(도 85D).
따라서, 열경화성 몰딩 모듈(400)의 동작동안, 노즐(410)은 열경화성 몰딩 모듈(400)의 회전동안 이동하며 시작 재료를 몰딩 챔버들(422)로 주입한다. 다음에, 시작 재료는 펠릿들의 몰딩 챔버들(422)내에서 경화된다. 노즐들(410)은 몰딩 챔버들로부터 수축된다. 이 모두는 몰딩 챔버들(422) 및 노즐들(410)이 회전하는 동안 발생한다. 시작 재료가 펠릿들내에서 경화된후에, 몰딩 챔버들로부터 배출된다(도 87 및 도 88참조)
본 발명에 따른 전달장치(700)와 함께 사용될때, 전달장치(700)는 몰딩 챔버들(422, 428)사이에서 회전한다. 전달장치(700)의 리테이너들(330)은 펠릿들을 수신하여 이들을 다른 동작 모듈, 예컨대 압축 모듈(100)에 전달한다. 전달장치(700)을 통해 압축모듈(100)에 열경화성 몰딩 모듈(400)을 결합하는 경우에, 전달장치(700)는 충전영역(102) 이후 그리고 압축 모듈의 압축 영역(106) 이전에 펠릿을 각각의 다이 공동(132)에 삽입한다. 링크된 열경화성 몰딩 모둘(400), 전달 장치(700) 및 압축모듈(100)은 펠릿이 각각의 다이 공동(132)에 배치되도록 동기된다. 프로세스는 펠릿들을 전달하고 펠릿들을 삽입하는 펠릿들을 형성하는 프로세스이다.
열경화성 몰딩 모듈은 여러개의 고유 특성들을 가진다. 이는 펠릿들, 특히 약 0 내지 35℃에서 고체들 또는 거의 고체인 폴리머들을 포함하는 몰딩된 제형들을 대량 생성하는 능력이다. 열경화성 몰딩 모듈은 몰딩 챔버들을 모듈을 주입하기전 가열하고 주입후 시작재료를 냉각시킴으로서 수행된다.
열경화성 몰딩 모듈의 다른 고유 특징은 몰딩 챔버들의 조절가능한 용량이다. 부가적으로, 용량 및 가중의 동조는 소량으로 투약되는 높은 효능 또는 고응축 약들을 포함하는 펠릿을 제조하기 위한 장점을 가진다. 열경화성 몰딩 모듈의 다른 장점은 그것이 액체를 사용한다는 점이다. 제형들을 만들기 위하여 사용된 분말들과 같은 특정 고체와 다르게, 액체량은 일정한 온도에서 변환하지 않는다. 분말 압축시에 곤란한 밀도 변화들은 액체로 방지된다. 특히 매우 낮은 웨이트들(높은 효능의 약들을 포함하는 시작재료들)에서 매우 정확한 웨이트들이 실현가능하다. 더욱이, 블렌드 균일성은 고체 분말들로 보장된다. 분말 베드들은 특정 크기, 형상 및 밀도의 차이에 기초하여 분리한다.
열경화성 몰딩 모듈의 다른 장점은 그것이 연속적으로 회전하는 동안 시작 재료를 몰딩한다는 점이다. 이는 다른 연속적 동작 회전 장치들을 통합하며, 이에 따라 연속적으로 프로세스를 수행한다. 종래의 몰딩 동작들은 전형적으로 고정되며 하나의 노즐 공급 다중 몰드 공동들을 가진다. 런너들은 종종 종래의 장비를 사용하여 형성된다. 각 몰딩 챔버에 대한 노즐을 제공함으로서, 런너들이 제거된다. 바람직하게, 하나의 제어 밸브는 다수의 노즐들을 제어한다. 이는 열경화성 몰딩 모듈의 설계를 단순화하며, 이에 따라 비용이 감소된다. 열경화성 몰딩 모듈은 예컨대 인덱싱에 기초하여 회전자의 회전없이 동작하도록 설계될 수 있으며, 이 에 따라 고정 그룹의 노즐들은 인덱싱 회전 턴 테이블 또는 선형 재순환 인덱싱 벨트 또는 평면 시스템과 맞물린다. 그러나, 회전 시스템을 사용함으로서, 제품들이 연속적으로 제조되기 때문에 높은 출력비율이 달성될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들은 다음과 같은 예들에 의하여 기술된다. 본 발명은 이들 예의 설명에 제한되지 않고 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다. 만일 다른 방식으로 언급되지 않으면, 이하에 주어진 백분율 및 비율들은 웨이트에 의한 것이다.
이 예에서, 측정치들은 다음과 같이 만들어진다.
코팅 두께는 모델명 XL 30 ESEM LaB6이고 필립스 전자 주식회사, MaHwah, WI 에서 제조된 환경 스캐닝 전자 마이크로스코프를 사용하여 측정된다. 각 샘플로부터의 6개의 테이블은 도 89에 도시된 바와같이 각 태블릿 대한 6개의 다른 위치들로 측정된다.
위치 1; 제 1 주요면의 중심, tc1
위치 2 및 3: 제 1주요면 및 측면간의 교차점의 에지들(펀치 랜드 근처), tc2 및 tc3
위치 4: 제 2주요면의 중심, tc4
위치 5 및 6: 제 2주요면 및 측면간의 교차점의 에지들(펀치 랜드 근처), tc5 및 tc6
두께 및 직경으로부터 전체 투약은 교정된 전자 디지털 캘리퍼스를 사용하여 20 제형들에 대하여 측정된다. 두께에 대하여, 캘리퍼스는 도 89에 도시된 바와 같이 교차하여 배치된다. 직경에 대하여, 캘리퍼스는 도 89에서 d로서 도시된 제형 측면들의 가장 넓은 포인트의 중간부에 배치된다.
예 1
몰딩된 젤라틴 코팅부를 가진 일련의 태블릿은 다음과 같이 본 발명에 따라 만들어진다.
부분 A: 압축된 태블릿들
다음과 같은 성분들은, 즉 아세트아미노펜 USP(590mg/태블릿)의 89.4부분 및 합성 왁스 X-2068 T20(53mg/태블릿)의 8.0부분은 플라스틱 백에서 혼합된다. 다음에, 나트륨 녹말 글리코레이트(EXPLOTAB)(13.9mg/태블릿)의 2.1 부분 및 이산화실리콘(0.6mg/태블릿)의 0.09부분이 백에 추가되어 잘 혼합된다. 그 다음에, 망간 스테아르산염 NF(2.4mg/태블릿)의 0.3 부분은 백에 추가되고, 성분들은 다시 혼합된다. 결과적인 건식 브레이드는 7/16 인치 초과 깊이 오목 태블릿 툴링을 사용하여 본 발명에 따라 압축모듈상의 태블릿들로 압축된다.
결과적인 태블릿들은 660mg의 평균 중량비, 0.306 인치의 두게 및 3.2kp의 경화도를 가진다.
부분 A로부터의 태블릿들은 본 발명에 따른 전달장치를 통해 본 발명에 따른 열적 사이클 몰딩 모듈에 전달된다. 태블릿들 그 절반이 적색 젤라틴으로 코팅되며 다른 절반이 황색 젤라틴으로 코팅된다.
적색 젤라틴 코팅은 다음과 같이, 즉 정제된 물(450g), 오파틴트 적색 DD-1761(4.4g) 및 오티틴 황색 DD-2125(1.8g)는 실온 틸 불균일로 혼합된다. 275 블 룸 포크 스킨 젤라틴(150g) 및 250 블룸 본 젤라틴(150g)이 개별 리테이너에서 함께 첨가된다. 건조 젤라틴 입자는 수동으로 혼합된다. 정제된 물/오파틴트 용액은 젤라틴 입자에 참가되며 젤라틴 입자를 완전히 젖게하기 위하여 약 1분동안 혼합된다. 젤라틴 슬러리는 젤라틴을 용융 및 용해하기 위하여 55℃로 가열된다. 젤라틴 용액은 약 3시간동안 55℃로 유지된다. 용액은 균일할때까지(약 5 내지 15분동안) 혼합되며 프로펠러형 전기 혼합기를 갖춘 재킷형 공급 탱크에 전단된다. 젤라틴 용액은 열적 순환 몰딩 모듈에서 사용하는 동안 연속적으로 혼합하기 위하여 55℃로 유지된다.
황색 젤라틴 코팅은 다음과 같이, 즉 정제된 물(450g), 오파틴트 황색 DD-2125(6.2g)이 실온 틸 균일성으로 혼합된다. 275 블룸 포크 스킨 젤라틴(150g) 및 250 블룸 본 젤라틴(150g)이 개별 리테이너에서 함께 첨가된다. 건조 젤라틴 입자는 수동으로 혼합된다. 정제된 물/오파틴트 용액은 젤라틴 입자에 참가되며 젤라틴 입자를 완전히 젖게하기 위하여 약 1분동안 혼합된다. 젤라틴 슬러리는 젤라틴을 용융 및 용해하기 위하여 55℃로 가열된다. 젤라틴 용액은 약 3시간동안 55℃로 유지된다. 용액은 균일할때까지(약 5 내지 15분동안) 혼합되며 프로펠러형 전기 혼합기를 갖춘 재킷형 공급 탱크에 전단된다. 젤라틴 용액은 열적 순환 몰딩 모듈에서 사용하는 동안 연속적으로 혼합하기 위하여 55℃로 유지된다.
예 2
코팅 두께는 다음과 같은 태블릿들의 샘플들에 대하여 측정된다.
A. 초과 강도 타이레놀 젤탭들
B. 익스세드린 마이그렌 젤탭들
C. 예 1에 따라 제조된 태블릿들
결과치는 이하의 표 1에 도시된다.
| A | B | C | |
| 6 태블릿들에 대한 주요면(위치들 1,4)들에서의 평균 코팅 두께들 | 145.17 미크론 | 220.40 미크론 | 195.37 미크론 |
| 6 태블릿들에 대한 주요면(위치들 1,4)들에서의 코팅 두께의 변화 | 10.12% | 5.01% | 8.79% |
| 평균 코팅두께(6태블릿들에 대한 위치들 1-6) | 85미크론 | 244.83미크론 | 209.62미크론 |
| 코팅 두께 변화(6태블릿들에 대한 위치들 1-6의 rsd | 52.71% | 12.64% | 18.49% |
| 에지들에서의 평균 코팅 두께 | 54.92미크론 | 257.05미크론 | 216.74미크론 |
| 에지들에서의 코팅 두께 변화(6태블릿들에 대한 위치들 2,3,5,6의 rsd | 19.80 | 11.88 | 20.56 |
| 주요면 및 에지(위치 1-2, 위치 4-5)사이의 코팅 두께들의 평균차이 | 63.25% | 16.99% | 15.93% |
| 주요면 및 에지(위치 1-2, 위치 4-5)사이의 코팅 두께들의 최대 차이 | 72% | 33.4% | 40.6% |
| 주요면 및 에지(위치 1-2, 위치 4-5)사이의 코팅 두께들의 최소 차이 | 54% | 7.1% | 4.1% |
3개의 샘플들의 각각으로부터 20 코팅된 태블릿들의 두께 및 직경들이 측정된다. 결과는 이하의 표 2에서 요약된다.
| A | B | C | |
| 20태블릿들에 대한 주요 면들(위치 1,4의 교차점)에서의 평균 코팅된 태블릿 두께 | 7.67mm | 6.55mm | 7.99mm |
| 20 태블릿들에 대한 주요면들(위치, 1,4)에서의 코팅된 태블릿 두께의 변화 | 0.407% | 1.44% | 0.292% |
| 평균 코팅된 태블릿 직경(20 태블릿에 대한 위치 7,8의 교차점 | 11.46mm | 12.58mm | 11.74mm |
| 코팅된 태블릿 직경의 변화(20 태블릿에 대한 위치 7,8 교차점의 rsd | 0.183% | 0.476% | 0.275% |
예 3
압축된 태블릿들은 예 1에 기술된 방법에 따라 기술된다. 압축 세팅들은 7시간 47동안 일정하게 유지된다. 태블릿들은 15분 마다 샘플링된다. 결과적인 태블릿들은 다음과 같은 특성을 가진다.
웨이트(mg)(평균):603.5
웨이트(mg)(최소):582.2
웨이트(mg)(최대):615.2
웨이트(상대 표준편차(%)) 1.619
두께(인치)(평균) 0.293
두께(인치)(최소) 0.29
두께(인치)(최대) 0.30
두께(상대 표준편차(%)) 1.499
경도(kp)(평균) 1.713
경도(kp)(최소) 1.12
경도(kp)(최대) 3.16
경도(상대 표준편차(%)) 21.8
예 4
압축된 제형을 코팅하기에 적합한 유동 재료는 다음과 같이 만들어진다. 유동재료는 본 발명에 따른 열적 사이클 몰딩 모듈을 사용하여 제공될 수 있다.
재료
% w/w
PEG 1450(부분 1) 30.0
PEG 1450(부분 2) 30-50%
폴리에틸렌 산화물 300.000 15.0-25%
글리세린 0-10%
적색 용액 *(3% w/w) 5
*적색 용액
프로필렌 글리콜 (4.85)
적색 #40 염료 (0.15)
폴리에틸렌 글리콜(PEG) 1450(부분 1) 및 폴리에틸렌 산화물 (PEO) 300.000은 분말들이 균일하게 혼합될때까지 흔들어진다. 행성 혼합기(Honart Corp., Dayton, OH)의 (5 qt) 보울은 가열물을 순환시킴으로서 80℃에 가열된다. PEG 1450(부분 2)은 보울에 삽입되어 액체를 형성하기 위하여 용융된다. 색 용액 및 글리세린은 저속으로 혼합하는 동안 첨가된다. PEG/PEO 분말 혼합은 15분동안 첨가된다. 결과적인 혼합물은 80℃의 온도를 유지하는 동안 2시간동안 호버트 보울에서 유지된다. 캐스트 필름들(대략 0.8mm 두께)은 스테인레스 강 몰드(2"x5"x0.8mm)를 사용하여 준비된다. 용액은 재킷용 베이커(80℃)에 전달되며 6시간동안 진공에 의하여 분리된다. 제 2필름은 동일한 몰드를 사용하여 준비된다.
15 내지 25%로부터의 증가 PEO(85로부터 75%로의 PEG의 대응 감소)는 압력(필름이 영구적으로 변형하기전에 공급될 수 있는 단위 영역당 최대 힘) 및 증가한 변형(파손점에서의 % 필름 연장)을 산출한다.
10%에서 2%로의 감소한 글리세린은 장력 강도(필름을 파손하기 위하여 요구된 단위영역당 힘)을 증가시킨다. 캐스팅전에 글리세린 함유 필들들이 감소하면 장력 강도가 감소한다.
예 5
압축된 제형을 코팅하기에 적합한 다른 유동재료는 다음과 같다. 유동 재료는 본 발명에 따른 열적 사이클 몰딩 모듈을 사용하여 공급될 수 있다.
재료
% w/w
PEG 1450 입상 70-75%
폴리에틸렌 산화물 600.000 15%
백색 밀랍 5-10%
적색 용액 *(3% w/w) 5
*적색 용액
프로필렌 글리콜 (4.85)
적색 #40 염료 (0.15)
낟알모양 혼합기(Hobart Corp., Dayton, OH)의 (5qt) 보울은 가열물을 순환시킴으로서 80℃로 가열된다. PEG 3350 낟알모양은 보울로 삽입되며 액체를 형성하기 위하여 용융된다. 백색 밀랍, 색용약, 및 폴리에틸렌 산화물은 저속으로 혼합하는 동안 첨가된다. 결과적인 혼합물은 전체 12분동안 혼합되며, 이에 따라 80℃의 온도를 유지하는 동안 2시간동안 호버트 보울에서 유지된다. 캐스트 필름들은 글래스 슬라이드를 사용하여 준비된다. 용액은 재킷형 베이커(80℃)에 전달되며 6시간동안 진공상태에서 분리된다. 제 2필름은 동일한 몰드를 사용하여 준비된다.
백색 밀랍 제법은 글리세린 제법들에 따라 비교된 장력 강도를 증가시켰다.
예 4 및 5는 유동 재료에 적합한 제제를 기술한다. 유리하게, 이들 제제들은 솔벤트가 없다(물을 포함한다). 이는 이러한 제제들로부터 만들어진 코팅으로 단기간의 단순한 건조를 용하여 솔벤트를 증발시키는 필요성을 제거한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 유동 재료는 솔벤트가 거의 없으며, 즉 약 1중량 퍼센트 이하의 솔벤트를 포함한다.
Claims (45)
- (a) 분말을 압축 모듈 내에서 압축하여 압축된 제형으로 만드는 단계와,(b) 상기 압축된 제형을 열적 사이클 성형 모듈로 전달하는 단계와,(c) 상기 열적 사이클 성형 모듈에서 상기 압축된 제형의 주위에 유동성 재료를 성형하는 단계, 및(d) 상기 유동성 재료를 경화시켜 상기 압축된 제형 위에 코팅을 형성하는 단계를 포함하며,상기 (a) 내지 (d) 단계들은 이들 단계 사이에 어떠한 중지도 일어나지 않도록 상호 링크되어 있는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 연속성에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 인덱싱에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분말은 치료제(medicant)를 함유하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 치료제를 함유하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a) 내지 (d)는, 단계 (d)에서 제 1 그룹의 압축된 제형의 코팅이 경화되는 동안에, 단계 (c)에서 제 2 그룹의 압축된 제형의 주위에서 유동성 재료가 성형되고, 단계 (b)에서 제 3 그룹의 압축된 제형들이 상기 열적 사이클 성형 모듈로 전달되며, 단계 (a)에서 제 4 그룹의 압축된 제형들이 형성되도록, 동시에 실시되는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, (f) 삽입물을 형성하는 단계, 및(g) 상기 분말을 압축된 제형 형태로 압축하기 전에 상기 분말에 상기 삽입물을 매립하는 단계를 추가로 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 분말 및 유동성 재료중 적어도 하나는 제 1 치료제를 포함하고 상기 삽입물은 제 2 치료제를 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 삽입물은 열경화성 물질을 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 폴리머를 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 설탕지방산 에스테르; 지방, 당밀, 지방 함유 혼합물, 설탕, 및 저수분 폴리머 용액을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나의 재료를 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 젤라틴을 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (c)는, (i) 상기 압축된 제형의 제 1 부분의 주위에 제 1 유동성 재료를 성형하는 단계, 및(ii) 상기 압축된 제형의 제 2 부분의 주위에 제 2 유동성 재료를 성형하는 단계를 포함하는 제형 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a) 내지 (d)는 단일의 모터로 구동되는 제형 제조 방법.
- 제 1 항의 방법에 의해 제조되는 제형.
- (a) 제 1 분말을 제 1 압축 모듈 내에서 압축하여 압축된 제형으로 만드는 단계와,(b) 상기 압축된 제형을 열적 사이클 성형 모듈로 전달하는 단계와,(c) 상기 열적 사이클 성형 모듈에서 상기 압축된 제형의 주위에 유동성 재 료를 성형하는 단계와,(d) 상기 유동성 재료를 경화시켜 상기 압축된 제형 위에 코팅을 형성하는 단계와,(e) 상기 코팅된 압축 제형을 제 2 압축 모듈로 전달하는 단계, 및(f) 제 2 분말을 상기 제 2 압축 모듈 내에서 상기 코팅된 압축 제형 주위에서 압축하여 압축 코팅된 압축 제형을 형성하는 단계를 포함하며,상기 (a) 내지 (f) 단계들은 이들 단계 사이에 어떠한 중지도 일어나지 않도록 상호 링크되어 있는 제형 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 연속성에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 인덱싱에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서, (g) 상기 압축 코팅된 압축 제형을 제 2 열적 사이클 성형 모듈로 전달하는 단계와,(h) 상기 제 2 열적 사이클 성형 모듈에서 제 2 유동성 재료를 상기 압축 코팅된 압축 제형 주위에 성형하는 단계와,(i) 상기 유동성 재료를 경화시켜 상기 제형 위에 제 2 코팅을 형성하는 단 계를 추가로 포함하는 제형 제조 방법.
- (a) 삽입물을 형성하는 단계와,(b) 상기 삽입물을 열적 사이클 성형 모듈로 전달하는 단계와,(c) 상기 열적 사이클 성형 모듈에서 상기 삽입물 주위에 유동성 재료를 성형하는 단계, 및(d) 상기 유동성 재료를 경화시켜 상기 삽입물 위에 코팅을 형성하는 단계를 포함하며,상기 (a) 내지 (d) 단계들은 이들 단계 사이에 어떠한 중지도 일어나지 않도록 상호 링크되어 있는 제형 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 삽입물은 열 경화성 성형 모듈에서 성형되는 제형 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 연속성에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 인덱싱에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- (a) 적어도 두 개의 삽입물을 형성하는 단계와,(b) 상기 삽입물들을 열적 사이클 성형 모듈로 전달하는 단계와,(c) 상기 열적 사이클 성형 모듈에서 상기 삽입물 주위에 유동성 재료를 성형하는 단계, 및(d) 상기 유동성 재료를 경화시켜 상기 삽입물 위에 코팅을 형성하는 단계를 포함하며,상기 (a) 내지 (d) 단계들은 이들 단계 사이에 어떠한 중지도 일어나지 않도록 상호 링크되어 있는 제형 제조 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 삽입물들은 열 경화성 성형 모듈에서 성형되는 제형 제조 방법.
- 제 24 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 연속성에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- 제 24 항에 있어서, 하나 이상의 상기 단계들은 인덱싱에 기초하여 이루어지는 제형 제조 방법.
- (a) 삽입물을 형성하는 단계와,(b) 상기 삽입물을 압축 모듈로 전달하는 단계와,(c) 압축 모듈에서 상기 삽입물 주위에서 분말을 압축하여 압축 제형으로 만드는 단계를 포함하며,상기 (a) 내지 (c) 단계들은 이들 단계 사이에 어떠한 중지도 일어나지 않도록 상호 링크되어 있는 제형 제조 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 분말은 2층 태블릿을 형성하도록 두 단계에서 압축되는 제형 제조 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 분말은 제 1 치료제를 함유하는 제형 제조 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 삽입물은 제 2 치료제를 함유하는 제형 제조 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 삽입물은 열경화성 성형 모듈에 형성되는 제형 제조 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 삽입물은 열적 사이클 성형 모듈에 형성되는 제형 제조 방법.
- 치료제를 함유하는 제형 제조 장치로서,(a) 상기 치료제를 함유하는 분말을 압축하여 압축된 제형을 형성하기 위한 수단을 갖는 압축 모듈과,(b) 상기 압축된 제형을 상기 압축 모듈로부터 열적 사이클 성형 모듈로 연속적으로 전달하기 위한 수단을 갖는 전달 장치, 및(c) 상기 압축된 제형 위에 유동성 재료의 코팅을 연속적으로 성형하기 위한 수단을 갖는 열적 사이클 성형 모듈을 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 열적 사이클 성형 모듈에서 제 1 그룹의 압축된 제형에 코팅이 성형될 때 상기 전달 장치는 제 2 그룹의 압축된 제형을 상기 열적 사이클 성형 모듈로 전달하고 상기 압축 모듈은 제 3 그룹의 압축된 제형을 형성하도록, 상기 압축 모듈, 상기 전달 장치, 및 상기 열적 사이클 성형 모듈을 작동시키기 위한 수단을 추가로 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 치료제는 제 1 치료제이고, 상기 장치는 추가로,(d) 제 2 치료제를 함유하는 삽입물을 형성하기 위한 수단을 갖는 열경화성 성형 모듈, 및(e) 상기 열적 사이클 성형 스테이션에서 상기 압축된 제형 위에 상기 코팅을 성형하기 전에 상기 삽입물을 상기 압축된 제형에 매립하기 위한 수단을 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 폴리머를 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 설탕지방산 에스테르; 지방, 당밀, 지방 함유 혼합물, 설탕, 및 저수분 폴리머 용액을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나의 재료를 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 37 항에 있어서, 상기 유동성 재료는 젤라틴을 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 압축된 제형 위에 코팅을 연속적으로 성형하기 위한 수단은,(i) 상기 압축된 제형의 제 1 부분의 주위에 제 1 유동성 재료를 성형하는 수단, 및(ii) 상기 압축된 제형의 제 2 부분의 주위에 제 2 유동성 재료를 성형하는 수단을 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, (i) 상기 압축 모듈은, 제 1 축 주위로 회전하도록 장착되고 그 주위에는 다수의 다이 공동이 배치되는 다이 테이블을 포함하며, 따라서 상기 다이 테이블의 회전은 상기 다이 공동들을 제 1 원형 경로 주위에서 지지하고, (ii) 상기 열적 사이클 성형 모듈은, 제 2 축 주위로 회전하도록 장착되고 그 주위에는 다수의 몰드 공동이 배치되는 로터를 포함하며, 따라서 상기 로터의 회전은 상기 몰드 공동들을 제 2 원형 경로 주위에서 지지하는 제형 제조 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 전달 장치는 제 3 경로 주위를 가로지르는 가요성 이송 수단을 포함하며, 상기 제 3 경로의 제 1 부분은 상기 제 1 원형 경로와 일치하고 상기 제 3 경로의 제 2 부분은 상기 제 2 원형 경로와 일치하는 제형 제조 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 압축 모듈, 전달 장치, 및 열적 사이클 성형 모듈에 전력을 공급하기 위한 모터를 추가로 포함하는 제형 제조 장치.
- 치료제를 함유하는 제형을 제조하기 위한 장치로서,(a) 그 주위에 배치되는 다수의 다이 공동을 포함하는 제 1 로터로서, 상기 다이 공동들은 상기 로터에 의해 제 1 원형 경로의 주위에서 지지되고, 상기 다이 공동 각각은 분말 수용을 위한 개구와 상기 다이 공동내로 변위되도록 장착되는 적어도 하나의 펀치를 구비하며, 상기 펀치가 상기 다이 공동 내로 변위되어 상기 다이 공동내에 함유된 분말을 압축함으로써 압축된 제형으로 만드는, 제 1 로터와,(b) 그 주위에 배치되는 다수의 몰드 공동을 포함하는 제 2 로터로서, 상기 몰드 공동들은 상기 제 2 로터에 의해 제 2 원형 경로의 주위에서 지지되고, 상기 몰드 공동 각각은 압축된 제형의 적어도 일 부분을 둘러쌀 수 있으며 상기 몰드 공동에 의해 둘러싸인 상기 압축 제형 부분을 코팅하기 위해 유동성 재료를 수용할 수 있는, 제 2 로터, 및(c) 압축된 제형을 상기 제 1 로터로부터 상기 제 2 로터로 전달하기 위한 전달 장치로서, 제 3 경로의 주위로 안내되는 다수의 전달 유닛을 포함하며, 상기 제 3 경로의 제 1 부분이 상기 제 1 원형 경로와 일치하고 상기 제 3 경로의 제 2 부분이 상기 제 2 원형 경로와 일치하는, 전달 장치를 포함하는 제형 제조 장치.
- 제 44 항에 있어서, 열 소스, 히트싱크, 및 온도 제어 시스템을 추가로 포함하며, 상기 온도 제어 시스템은, 상기 몰드 공동들에 근접하여 배치되고 상기 열 소스 및 상기 히트싱크에 연결되는 튜브 시스템을 포함하며, 상기 튜브 시스템은 상기 몰드 공동들이 열전달 유체에 의해 가열 및 냉각될 수 있도록 열전달 유체를 상기 열 소스를 통해서 상기 히트싱크를 통해서 상기 몰드 공동들 근처에서 순환시키는, 제형 제조 장치.
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