KR20070034602A - 소량의 분말을 분배하는 방법 - Google Patents

Abstract

사용시에 그로부터 분배될 분말을 함유하는 호퍼, 사용시에 호퍼를 분배된 분말이 수용되는 용기 위에 유지시킬 수 있는 호퍼 지지체, 충격 에너지를 호퍼에 전달하여 분말을 호퍼로부터 분배시키기 위한 하나 이상의 작동기, 및 용기중 분말의 적어도 일부의 압축을 증강시키기 위한 분말 압축 수단을 포함하는, 용기내에 소량의 분말을 분배하기 위한 장치.

Description

소량의 분말을 분배하는 방법{DISPENSING SMALL QUANTITIES OF POWDER}

본 발명은 소량의 분말을 분배하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 분말, 특히 캡슐과 같은 작은 용기내에 중량측정에 의해 분배되는 분말 형태의 약제의 중량 계량에서 특별한 용도를 갖는다.

분말의 유동 특성은, 분말 입자가 보다 큰 입자로 응집되는 경향이 있기 때문에 중력의 작용하에서 작은 구멍, 예를 들면, 분말을 함유하는 체의 작은 구멍을 통한 분말의 흐름을 방지하는 경향을 갖는다. 그러나, 호퍼를 진동시키면 분말이 흐르게 되는 것은 공지되어 있다. 호퍼에 적절히 규정된 성질의 불연속 진동을 적용하면 재현가능한 양의 분말이 구멍을 통해 유동할 수 있게 되는 것으로 밝혀졌다.

예를 들면, WO-A-01/33176 호는 소량의 입자, 특히 분말 형태의 소량의 약제를 분배하기 위한 장치 및 방법을 개시하고 있다. 상기 장치는 호퍼에 존재하는 분말이 그를 통해 낙하할 수 있는, 체-유사 요소를 형성하는, 호퍼의 기부에 있는 막에 다수의 구멍을 갖는 깔때기 형태의 호퍼를 사용한다. 바람직한 방법은 호퍼 를 수평으로 타격하여 상기 진동을 야기함으로써, 분말을 막을 통해 제어가능하게 분배하는 것이다. 타격은 충격 에너지를 호퍼에 전달하고 이어서 소수의 입자가 체-유사 요소를 통해 계량 측정 저울위로 낙하되게 하는 전자-기계 작동기에 의해 달성된다. 작동기는 수평으로 배향된 솔레노이드로서, 호퍼를 한쪽 말단에서 지지하고 다른쪽 말단에 솔레노이드가 탑재된 막대에 의해 호퍼의 측면을 타격한다. 타격 작용은 또한 작동기의 작용 또는 호퍼의 야기된 진동에 수직인 성분을 사용하여 이루어질 수 있다. 분배된 분말은 정밀 계량 저울이 있는 계량 접시 위에 배치된 용기내로 낙하되어, 목적하는 중량의 분말이 분배되었을 때 분배가 종료되도록 분배 작동기의 피드백 제어하에, 분배된 분말이 실시간으로 점진적으로 계량된다.

매우 소량의 분말이 목표하는 총 분배 중량에 대해 매우 미세한 허용오차 이내로 분배되도록 하기 위해, 체의 구멍을 통해 분배되는 분말 입자는 매우 작은 치수를 갖는데, 이것은 개개의 분말 입자가 분배되기 전에 함께 응집체 입자로 압축되는 경우, 응집체가 구멍을 통과하기 전에 파괴되는 것을 의미한다. 이것은 용기내로 점진적으로 분배된 분말이 낮은 벌크 밀도 및 상응하게 높은 벌크 부피를 가짐을 의미한다. 이것은 캡슐의 과잉충전 문제를 유발할 수 있다. 이것은 상이한 밀도를 갖는 상이한 약제들, 또는 상이한 양의 동일한 약제를 함유하기 위해 일반적인 캡슐 크기가 필요할 때 특히 그러하다.

캡슐의 과잉충전 문제를 배제할 수 있는 분배 시스템에 대한 요구가 존재한다.

또한, 분말의 제어된 분배는 분배된 분말의 중량을 연속적으로 측정하고 작 동기의 타격 작용을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 이용함으로써 달성된다. 상기 프로그램은, 이전의 타격으로부터 이전의 중량 증가를 기준으로, 타격 당 분배된 분말의 중량을 계산하고, 예정된 목표치까지 총 분배 중량을 증가시키기 위해 추가의 타격이 필요한지 여부를 예상한다. 상기 소프트웨어는 또한 실제로 특정한 총 분말 중량을 제공하는 추가의 분말과, 상기 중량을 실시간으로 정확하게 나타내는 분말 중량을 계량하는 계량 저울 사이의 임의의 시간 지연을 계산하는데, 그 이유는 정확한 측정이 이루어지기 위해 계량 저울 접시에 대한 각각의 측정이 안정한 조건에 이르기까지 시간 기간이 필요하기 때문이다.

그러나, 상기 방법은 특히 대량의 분말을 분배하는 경우 분말의 분배 지연 문제를 유발하여 장시간의 측정 주기 시간을 야기한다.

상기 알려진 시스템의 측정 정밀도를 유지하면서 보다 빠른 주기 시간으로 운전될 수 있는 분배 장치 및 방법에 대한 요구가 존재한다. 상기 보다 빠른 주기 시간은 상기 분배 장치 및 방법의 용도를 개별적으로 계량되고 기록된 양의 약제를 그안에 함유하는 약학 캡슐의 대규모 상업적 생산까지 확장시킨다. 상기 적용에 대한 요구가 존재한다.

개별적으로 계량되고 기록된 양의 약제를 그중에 함유하는 약학 캡슐의 상기 대규모 상업적 생산에 사용하기 위해, 계량 저울에 충전될 빈 용기를 자동으로 공급하고 충전된 용기를 계량 저울로부터 이동시켜 다수의 용기가 신속하고 정확하게 필요한 중량의 분말로 충전될 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 대한 요구가 또한 존재한다. 공급 및 이동 시스템이 분말의 정밀 계량을 방해하지 않는 것이 중 요한데, 이것은 약제가 캡슐내에 중량적으로 계량되는 경우 명백히 중요하다.

또한, 상기 공지된 시스템은, 약제에 대한 목표 중량치의 달성에 고도의 정밀도를 제공하지만, 그럼에도 불구하고 분배 주기 시간을 증가시키지 않으면서 목표 중량에 보다 적은 허용오차를 제공함으로써 개선될 수 있다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 상기 공지된 장치 및 방법의 상기 문제들을 해결하고 상기 요구들을 충족시키는 것이다.

따라서, 본 발명은, 사용시에 그로부터 분배될 분말을 함유하는 호퍼, 사용시에 호퍼를 분배된 분말이 수용되는 용기 위에 유지시킬 수 있는 호퍼 지지체, 충격 에너지를 호퍼에 전달하여 분말을 호퍼로부터 분배시키기 위한 하나 이상의 작동기, 및 용기중 분말의 적어도 일부의 압축을 증강시키기 위한 분말 압축 수단을 포함하는, 용기내에 소량의 분말을 분배하기 위한 장치를 제공한다.

본 발명은 또한 호퍼에 그로부터 분배될 분말을 배치하고; 호퍼를 분배될 분말이 수용될 용기 위에 지지시키고; 하나 이상의 작동기에 의해 호퍼에 충격 에너지를 전달하여 분말을 호퍼로부터 용기내로 분배시키고; 방법중 임의 단계에서, 분말의 적어도 일부를 압축하여 용기중 분말의 압축을 증강시키는 단계를 포함하는, 용기내에 소량의 분말을 분배하는 방법을 제공한다.

본 발명은 특히 주로 분말 형태의 약제를 캡슐과 같은 작은 용기내로 분배하기 위한 중량 계량 시스템에 관한 것이다. 상기 장치는 바람직하게는 용기들이 중 량 저울 접시 위에 있는 동안 분말 형태의 약제로 충전된 다음 연속하여 충전이 완료된 후 접시로부터 이동될 수 있는 방식으로 중량 저울 접시 위에 다수의 용기들을 연속적으로 공급할 수 있는 수송 기구를 포함한다.

접시 위에 용기들을 배치하기 위해 사용되는 수송 기구는 용기를 접시의 중심부 위쪽으로 가져오는 측면 이동에 이어 용기를 접시 위에 위치시키는 수직 이동을 이용하여, 접시 및 그 위의 용기가 수송 기구와 어떤 접촉도 하지 않는다.

특히 바람직한 배열은 회전 수송 기구를 이용하는데, 상기 기구는 용기를 차례로 연속적으로 접시위로 가져오는 회전 이동에 이어, 사용되는 계량 저울의 유형에 따라, 용기를 계량 저울 접시 위에 놓아두거나 계량 저울 접시로부터 용기를 이동시키는 접시 또는 용기의 수직 이동을 이용한다.

그러므로, 상기 장치는 충전될 용기가 자동으로 정밀 계량 저울의 접시위에 공급되고 접시로부터 이동될 수 있게 한다. 상기 분배 시스템은 계량 저울 접시 위의 용기를 분말로 점진적으로 충전시키고, 목적하는 중량의 분말이 용기에 채워지면 중단된다. 이어서, 충전된 용기는 접시로부터 이동되고 다음 충전 주기를 위해 빈 용기로 대체된다.

측정이 가능한 한 신속하게 이루어지기 위해, 계량 시스템에 대한 임의의 장애를 최소화하면서 부하 및 제거 작업이 가능한 한 신속한 것이 중요하다.

이를 위해 접시위에 캡슐의 완만한 배치; 접시로부터 캡슐의 완만한 제거; 분말 엎질러짐을 방지하는 방식으로 캡슐의 이동; 및 공기 이동 또는 가열없이 캡슐의 신속한 이동이 필요하다.

접시 위로 및 접시로부터 수송을 달성하기 위해 개발된 수송 기구는, 용기를 접시 위의 목적하는 위치로 가져오는 접시 평면내의 동작 및 용기를 접시위로 내리고 다시 그로부터 들어올리는 접시 평면에 수직(또는 직각)인 동작 둘 다를 필요로 한다.

바람직한 태양의 수송 기구는 유연하고 완만하고 깨끗하며 최소의 엎질러진 분말을 생성하는 방식으로 필요한 동작들을 수행한다. 상기 기구는 전형적으로 약학 공정의 장비들에 대한 통상적인 규정 또는 요구에 따르기 위해 스테인리스 스틸로 제조되기 때문에, 상기 기구에 대한 임의의 단순화는 장비 비용을 감소시키고, 사용시 상기 기구의 운전 및 세척을 단순화하는데 이점을 제공한다.

본 발명의 태양들을 이제 첨부한 도면들에 관하여 단지 예로서 설명할 것이다. 도면에서,

도 1은 분말을 용기내로 분배하기 위한 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 분말 분배 장치의 호퍼를 통과하는, 한쪽 측면의 단면도이고;

도 2는 분말을 용기내로 분배하기 위한 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 분말 분배 장치의 호퍼 및 타격 장치를 통과하는, 한쪽 측면의 단면도이고;

도 3은 본 발명에 따른 충전 장치하에서 용기를 계량 저울 접시 위에 부하하고 접시로부터 제거하기 위한 수송 기구의 제 1 태양의, 한쪽 측면의 도면이고;

도 4는 본 발명에 따른 충전 장치하에서 용기를 계량 저울 접시 위에 부하하 고 그로부터 제거하기 위한 회전 수송 기구의 제 2 태양의 평면도이고;

도 5는 도 4의 회전 수송 기구의, 한쪽 측면의 도면이고;

도 6은 회전 캐러셀(carousel) 및 용기 운반체 사이의 상호관계를 나타내는, 도 4의 회전 수송 기구의 일부분의 확대된 평면도이고;

도 7은 도 6의 캐러셀과 운반체 일부분의 A-A 선 상의 측단면도이고;

도 8은 분말을 용기내로 분배하기 위한 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 압축 장치의, 한쪽 측면의 도면이며;

도 9는 도 8의 장치를 사용하는 경우 측정 중량과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이고;

도 10은 분말을 용기내로 분배하기 위한 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 압축 장치의 또다른 태양의, 한쪽 측면의 도면이고;

도 11은 도 10의 압축 장치를 사용하는 경우 측정 중량과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이고;

도 12는 분말을 용기내로 분배하기 위한 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 압축 장치의 또 다른 태양의, 한쪽 측면의 도면이며;

도 13a, b, c, d 및 e는 본 발명의 또 다른 태양에 따라 용기에 분말을 충전하기 위한 공정도에서 순차적 단계를 나타내는, 한쪽 측면의 도면이고;

도 14a, b, c 및 d는 본 발명의 또 다른 태양에 따라 분말을 용기내로 분배하기 위한 공정에서 순차적 단계를 나타내는 평면도이고;

도 15는 도 14의 공정에 있어 측정된 중량과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이고;

도 16a, b, c 및 d는 본 발명의 또 다른 태양에 따라 분말을 용기내에 분배하기 위한 공정에서 순차적 단계를 나타내는 평면도이다.

도 1은 본 발명의 방법 및 장치에 사용하기 위한 정밀 분말 계량 시스템의 분배 헤드를 도식적으로 나타낸 것이다. 상기 분배 헤드는 WO-A-01/33176 호에서 알려져 있다.

도 1에 관하여, 장치는 분말, 예를 들면, 분말 흡입기에 의해 환자의 폐에 투여되기 위해 사용되는 약제를 위한 호퍼(1)로 이루어진다. 호퍼(1)는 일반적으로 보다 큰 말단부(2)가 개방되고 최상위에 있는 절두-원추 형태이다. 보다 작은 말단부(3)는 다수의 구멍(5)이 형성되어 있어 체를 형성하는 플레이트(4)에 의해 폐쇄된다. 분말(7)이 호퍼(1)에 놓이면, 일부의 분말(7)은 초기에 구멍(5)을 통해 낙하할 수 있지만, 그 후에는 일반적으로 분말(7)이 구멍(5)을 꽉 채워 분말 흐름이 중단된다. 구멍(5)을 통한 분말(7)의 흐름은 분말 성질에 부합되도록 구멍에 적절한 치수를 선택함으로써 제어가능하고 재현가능하게 될 수 있다. 전형적으로, 구멍은 100 내지 2000 ㎛의 범위이다.

정밀 분배를 위한 장치를 사용하기 위해, 분말(7)을 위한 용기(8)를 플레이트(4) 아래에 놓고 호퍼(1)를 위치(6)에서 그의 측벽(9)을 타격한다. 타격은 제어된 속도로 이동하는 물체의 충격에서 비롯되는 형태일 수 있다. 야기된 호퍼(1) 및 분말(7)의 이동은 분말(7)이 충격후 단시간동안 플레이트(4) 중의 구멍(5)을 통해 흐르게 한 후, 분말 흐름이 정지된다. 따라서, 불연속량의 분말(7)이 각 타격의 결과로서 용기(8)내에 제어가능하게 분배된다.

목적하는 총량의 분말(7)을 정확하게 분배하기 위해, 다수의 타격을 이용하여 각각의 용기(8)를 충전하고, 용기(8)내에 분배된 분말(7)의 총 중량을 실시간으로 측정하여, 필요량이 분배된 즉시 타격이 중단될 수 있다.

도 2는 분말을 용기내로 분배하기 위해 본 발명에 사용하기 위한 분말 분배 장치의 특정 호퍼 및 타격 장치를 도시한 것이다. 본 태양에서, 절두-원추형 호퍼(20)는 보다 작은 하부 말단부(22)에 체(21), 및 체(21)를 통해 분배될 벌크 분말(24), 예를 들면, 약제를 수용하기 위한 보다 큰 상부 말단부(23)를 갖는다. 호퍼(20)는 호퍼(20)의 측벽(26)에 부착되거나 또는 측벽을 갖는 캔틸레버 암(cantilever arm)(25)에 의해 지지된다. 캔틸레버 암(25) 내에는 종방향으로 배향된 공동(27)이 제공되고, 공동(27)에는 전자기계 작동기가 배치된다.

전자기계 작동기는 본원에 참고로 인용된 WO-A-01/33176 호에 개시된 작동기의 구조 및 작용을 가질 수 있다. 특히, 작동기는 캔틸레버 암 위에 타격력을 제공하기 위해, 스프링의 편향력(biasing force)에 대해 단일 반향으로 이동되도록 에너지화될 수 있는 솔레노이드를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 예시된 태양에서, 예로서, 작동기는 두 스프링의 각각의 편향력에 대해 반대되는 두 방향으로 연속적으로 이동가능하도록 에너지화될 수 있는 2중-작용 솔레노이드이다.

따라서, 본 태양에서, 공동(27)에는 전자기계 작동기를 포함하는 솔레노이드(30)의 종방향으로 배향된 한 쌍의 제 1 및 제 2 솔레노이드 코일(28), (29)이, 종방향으로 서로 이격된 구조로 배치되어 있다. 코일(28), (29)는 캔틸레버 암(25)에 견고하게 부착된다. 솔레노이드(30)의 전기자(armature)(31)는 중심 부싱(bush)(32) 및 2개의 대향된 제 1 및 제 2 돌출부(33), (34)를 갖는 종방향으로 연장된 몸체를 포함하며, 이때 상기 각각의 돌출부(33), (34)는 각각의 코일(28), (29) 안으로 연장되고, 두 코일(28), (29) 사이에는 중앙에 부싱(32)이 배치된다. 경우에 따라, 한 쌍의 대향된 나선형 압착 스프링(도시하지 않음)이 제공될 수 있는데, 각각의 스프링은 부싱(32) 및 각각의 코일(28), (29) 사이에 위치하여 전기자(31) 상에 어떤 작동하는 힘도 존재하지 않는 상태에서 전기자(31)를 중심 위치에 유지시킨다. 제 1 및 제 2 돌출부(33), (34)는 전기자(31)가 중심 위치에 있을 때 공동(27)의 각각의 제 1 및 제 2 말단 면(37), (38)으로부터 각각 이격되어 있는 각각의 제 1 및 제 2 말단 벽(35), (36)을 갖는다.

1차 전류 펄스가 제 1 코일(28)을 통과할 때, 전기자(31)는 공동(27)의 제 2 말단 면(38) 쪽으로 가속화되고 말단 벽(36)이 상기 말단면에 충돌한다. 충돌 운동량은 캔틸레버 암(25)에 의해 호퍼(20) 및 그 안의 벌크 분말(24)로 전달되고, 불연속량의 분말(24)이 사용시에 호퍼(20)의 체(21) 아래 위치하는 용기(39) 내로 낙하하게 된다. 그 후에, 2차 전류 펄스가 제 2 코일(28)을 통과할 때, 전기자(31)는 공동(27)의 제 1 말단 면(37) 쪽으로 가속화되고 말단 벽(35)이 상기 말단면에 충돌한다. 충돌 운동량은 다시 캔틸레버 암(25)에 의해 호퍼(20) 및 그 안의 벌크 분말(24)로 전달되고, 불연속량의 분말(24)이 용기(39) 내로 낙하하게 된다. 따라서, 두 코일(28), (29)의 교류 에너지화에 의해 전기자(31)가 교류 방식으로 반대 방향으로 이동된다.

상기 배열에 의해, 호퍼(20)를 캔틸레버 암(25)에 따라 어느 한 방향으로 타격하는 것이 가능하다. 따라서, 분말 분배는, 연속적인 분말 분배 작용에 상응하는 연속적인 타격 단계에서 타격 방향을 교대시킴으로써, 또는 단일 타격 단계에서 시간내에 근접하여 분리되어 있는 한 쌍의 탭을 항상 사용하여 단일 분말 분배 작용을 달성함으로써 일어날 수 있다.

호퍼(20) 및 그 안의 벌크 분말(24) 상에 충격을 제공하기 위한 솔레노이드(30)의 사용에 의해, 솔레노이드(30)의 제 1 및 제 2 코일(28), (29)을 구동하는 전압을 조절함으로써 충격량이 변화될 수 있다. 따라서, 기계적 배열에 의해 두 코일(28), (29)의 에너지화와 관련된 정방향 및 역방향 타격의 크기 또는 효과 사이에 다소의 차이가 야기될지라도, 전체의 누적 효과는 상이한 정방향 및 역방향 구동 전압을 사용함으로써 균형을 이룰 수 있다. 펄스 폭, 즉, 각 코일(28), (29)이 통전되는 기간을 변화시킴으로써 동일한 효과가 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에서, 일부 경우에서, 분말 흐름을 자극하기 위해 상이한 작동기 배열을 사용하는 것이 유리할 수 있으며, 따라서, 여기 방향을 분할하는 수단이 상기 배열에 최적 성능을 위해 변화될 것이다. 또는, 작동기는 단일 코일만을 가져 전기자만 단일 방향으로 호퍼에 충돌할 수 있다.

호퍼 충돌 기구를 포함하는 작동기를 예시된 태양에서 솔레노이드로 기술하지만, 이것은 단지 하나의 가능한 작동기일 뿐이다. 대안적인 작동기는 전기 모터 및 캠; 피에조전기 작동기; 또는 보이스 코일 선형 작동기를 포함할 수 있다. 대안적인 배열은 수직 배향된 솔레노이드 또는 연결장치를 포함하여, 솔레노이드의 수평 작용에 의해 호퍼가 타격 작용에 대해 수직 및 수평 반응을 가질 수 있다.

본 발명에 따라서, 호퍼로부터 분말로 충전될 용기는 이들이 충전되는 동안 계량 저울의 계량 천칭 접시 위에 분배된다.

도 3은 전술한 바와 같은 호퍼 및 작동기 시스템하에서 용기를 계량 저울 접시 위에 부하하고 접시로부터 제거하기 위한 수송 기구를 나타낸 것이다. 전형적으로, 분말화된 약제를 함유하기 위한 캡슐의 하부 반쪽을 포함하는 용기(42)는 각각, 운반체(41)가 수송 팔(44)에 의해 수직으로 들려질 수 있도록 배열된 환상 플랜지(51)를 갖는 각각의 운반체(41)에 탑재된다.

운반체(41)중의 빈 용기(42)는 컨베이어 벨트(55)와 같은 수송 시스템 상의, 호퍼 및 작동기를 포함하는 중량식 분배기 헤드로 옮겨진다. 운반체(41)를 수송하기 위한 수송 팔(44)은 이동하여 위치(43)를 포착하고, 플랜지(51) 아래 삽입되고 상승되어 수송 팔(44)에 의해 지지된 운반체(41) 중의 용기(42)를 벨트(45)로부터 제거한다. 이어서, 수송 팔(44)은 계량 저울 접시(48)의 중심부 위쪽에 올때까지 측방향으로 이동한다. 그 다음, 상기 팔(44)은 운반체(41)가 접시(48)의 상부 표면(46) 위에 위치할 때까지 하강한다. 상기 팔(44)은 아래쪽으로 약간 더 이동하여 접시(48) 또는 운반체(41) 어느 것과도 더 접촉하지 않는다.

이 시점에서, 용기(42)는 계량 저울(52)에 의해 그 중량이 측정되는 동안 충전 시스템(47)(전술한 바와 같은 호퍼 및 작동기 시스템 포함)으로부터 충전되도록 이용가능하다. 충전이 완료되면, 수송 팔(44)이 상승되어 운반체 및 그 안의 용기(42)를 계량 저울 접시(48)로부터 제거한 다음, 수송 팔(44)이 수평으로 이동하여 위치(49)에 도착하고 여기서 운반체(41)가 제 2 컨베이어 벨트(50) 위에 위치한다. 이 시점에서, 운반체(41)가 수송 팔(44)과 접촉하지 않고 하강되어 운반체(41)는 제 2 컨베이어 벨트(50) 위에 위치한다. 그 다음, 수송 팔(44)은 자유롭게 되돌아가 위치(43)를 포착하여 후속 용기-충전 주기에서 충전/계량 공정을 반복한다.

도 4 및 5는 전술한 바와 같은 호퍼 및 작동기 시스템하에서 계량 저울 접시 위에 용기를 부하하고 상기 접시로부터 용기를 제거하기 위한 대안적인 회전 수송 기구를 도시한 것으로, 상기 기구는 도 3의 태양에서 사용된 바와 같은 한 쌍의 컨베이어 벨트와 함께 동시에 하나의 운반체/용기를 유지하기 위한 수송 팔보다 캐러셀 주위의 각각의 각도 위치에서 다수의 운반체/용기를 유지하기 위한 캐러셀(또는 회전 디스크)을 사용한다.

도 4 및 5는 상기 기구의 주 성분들을 도시한 것이다. 운반체(61)에 이미 탑재된, 충전될 유입 용기는 운반체(61)와 함께, 캐러셀 형태로 회전 수송 기구(60) 주위에 원주방향으로 위치한 다수의 구멍(63) 중 선택된 하나에 위치한다. 구멍(63)은 외부 원주의 특정 각도 위치에서, 및 회전 수송 기구(60)가 이동함에 따라 특정 배향으로 운반체(61)를 유지한다. 구멍(63) 및 연결된 운반체(61)의 바람직한 구조는 도 6에 더 상세히 도시되어 있다.

도 6은 구멍(63)에 의해 구성된 2개의 운반체 위치만 도시된 회전 수송 기구(60)의 일부만의 확대도를 도시하고 있는 반면, 회전 수송 기구(60)는 그 위에 운반체(61)를 위한 구멍(63)을 필요한 만큼 많이 가질 수 있다. 도 7은 구멍(63) 및 운반체(61)의 구조를 보다 상세히 나타낸 것이다. 회전 수송 기구(60)의 구멍(63)은 각각 캐러셀(60)의 외부 원주(70)와 연통하고 있는 슬롯(62)을 가지며, 상기 캐러셀을 통해 운반체(61)의 중심 부분(64)이 이동하여 운반체(61)의 종방향 축이 구멍(63)의 중앙 원형 부분(69)의 중앙에 위치할 수 있다. 각 구멍(63)의 중앙 원형 부분(69) 및 슬롯(62)은 열쇠구멍-유사 구조와 유사하다. 구멍(63)의 원형 부분(69)의 상부 가장자리(80)는 운반체(61)의 상단 플랜지(67)의 가장자리(66)의 테이퍼의 상응하는 각도에 부합되도록 테이퍼링된다. 따라서, 지지체 없이 운반체(61)는 구멍(63)의 중앙 원형 부분(69)에 위치하여, 중력에 의해 제 위치에 유지되고 캐러셀(60)의 가장자리(80) 및 운반체(61)의 상단 플랜지(67)의 가장자리(66)의 원추 테이퍼 형태의 접촉 표면에 의해 구멍(63) 중앙에 위치할 수 있다.

운반체(61)의 편평한 기부(65)는 중심 영역(64)보다 큰 직경을 가져, 운반체(61)의 기부가 위쪽으로 밀리거나 편평한 표면, 예를 들어, 접시(48)의 상부 표면(46)으로 지지되는 경우, 운반체(61)는 편평한 표면 위에 안정하게 유지될 것이다. 따라서, 운반체(61)가 수송 기구(60)에 대해 상승되어 플랜지(67)의 테이퍼링된 가장자리(66)가 더 이상 구멍(63)의 원형 부분(69)의 상부 가장자리(80)와 접촉하지 않게 되면, 운반체(61)는 수송 기구와 어떤 접촉도 않을 것이며, 운반체(61) 아래의 편평한 지지 표면 상에 단독으로 안정하게 견고하게 유지된다.

운반체(61)의 상부 부분(68)은 충전될 용기를 수납하도록 성형된다. 예시된 경우에서, 상기 부분은 약제를 함유하기 위한 캡슐의 반쪽(81)의 형태이다. 따라서, 충전될 유입 캡슐은, 수송 기구(60) 중에서 이미 제 위치에 운반체(61)에 배치되거나, 또는 운반체(61)가 수송 기구(60)의 구멍(63)에 부하되기 전에 별도의 기구(도시하지 않음)에 의해 운반체(61)에 배치됨으로써, 수송 기구(60)내에 부하 위치(59)에 부하될 수 있다.

일단 용기가 각각의 운반체(61)에 제 위치에 놓이면, 수직 축(84) 주위로 자유롭게 회전하는 수송 기구(60)는 각도 조정되어 계량 저울 접시(48) 위로 그 충전 위치(83)로 비충전된 용기를 이동시킬 수 있다. 이어서, 전체 수송 기구(60)는 운반체(61)의 기부(65)가 계량 저울 접시(48)의 상부 표면(46)과 접촉하기에 충분한 거리를 하강될 수 있다.

수송 기구(60) 위의 다른 캡슐 및 운반체(61)는 그 아래에 표면이 없도록 배열되기 때문에 제 위치에 유지되며, 그렇지 않으면 수송 기구(60)가 하강될 때 접촉하게 된다.

충전후에, 수송 기구(60)가 상승됨으로써 운반체(61)가 수송 기구(60)의 각각의 구멍(63)에 다시 배치된다. 따라서, 후속 비충전 캡슐이 접시(48)위로 수송될 때, 이미 충전된 캡슐은 제거 위치(82)로 수송되어 거기에서 이동된다.

부하 및 제거 기구는 캡슐 충전 라인에서 볼 수 있는 바와 같은 통상적인 캡슐 취급 시스템을 이용할 수 있다. 일부 경우에서, 수송중에 분말이 손실되지 않도록 하기 위해 충전된 몸체가 수송 기구 위에 있는 동안 충전된 몸체에 캡슐 캡을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 운반체 설계는 상기 필요조건과 양립되어야 한다.

수송 기구의 조정, 상승 및 하강은 유연하고 정확한 작동이 이루어질 수 있도록 하는 서보 모터 구동기 또는 선형 작동기에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 한 태양에 따라서, 용기, 예를 들면, 젤라틴 캡슐의 반쪽에 분배된 분말, 예를 들어, 약제 분말은 분말이 용기에 있는 동안 압축 단계에 적용된다. 압축은, 용기내의 분말에서 입자 패킹 정도를 증가시키기 위해, 힘을 분말 입자에 직접 또는 간접적으로 가함으로써 달성된다. 압축은 간헐적으로 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 압축이 간헐적으로 수행되는 경우, 압축은 추가의 분말을 용기내에 분배하기 위한 연속적 분배 단계 사이에 수행될 수 있다. 압축을 연속적으로 수행하는 경우, 압축은 분말을 용기내에 분배하는 동안에 수행될 수 있다. 용기내 분말의 압축은, 분말을 보다 밀착 패킹된 형태로 압착하여 용기중 분말의 벌크 밀도를 증가시키고 그 벌크 부피를 감소시키기 위해, 용기내 분말을 물리적으로 접촉함으로써 직접적으로 달성될 수 있다. 예를 들면, 수직 왕복식 플런저를 사용하여 용기내 분말을 밀어내림으로써 분말을 압축할 수 있다. 압축이 간접적으로 이루어지는 경우, 용기 자체, 또는 용기를 위한 운반체를 한 방향 또는 여러 방향으로 1회 또는 주기적으로 타격하거나, 또는 용기내 분말을 진동, 예를 들면, 초음파 진동에 적용할 수 있다. 이것은 이미 용기내에 분배된 분말이 중력의 작용하에서 그 본래의 중량하에 침전되게 하여 그의 밀착 패킹을 증가시킴으로써 그의 벌크 밀도를 증가시키고 그의 벌크 부피를 감소시킨다.

도 8 및 9에 관하여, 본 발명에 따른 압축 장치 및 방법의 한 태양이 도시되어 있다. 상기 태양에서, 분말화 약제와 같은 분말(102)이 분배될 용기(100)는 전형적으로 분말화 약제를 함유하기 위한 젤라틴 캡슐의 하부 반쪽을 포함한다. 용기(100)는 운반체(104)에 탑재되어 있으며, 상기 운반체는 전술한 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 분배 및 계량 단계에서, 운반체(104)는 계량 저울의 계량 천칭 접시(108)의 상부 표면(106) 위에 유지된다. 상기 구조에서, 용기(100)는, 목표 중량이 달성되고 측정되고 기록될 때가지 분배 단계동안 계량 저울에 의해 그 중량이 측정되는 동안에, 중량식 분배기 헤드, 예를 들면, 전술한 바와 같은 호퍼 및 작동기 시스템으로부터 충전되기에 유용하다.

상기 태양에서, 용기(100) 및/또는 운반체(104)는 그 위에서 작동하는 하나 이상의 타격 요소(110), (112)에 의해 간헐적으로 또는 연속적으로 추가로 타격된다. 상기 또는 각각의 타격 요소(110), (112)는 용기(100) 및/또는 운반체(104) 상에서 임의의 적절한 방향으로, 예를 들면, 수평으로(도 8에 화살표 A로 나타낸 바와 같이) 또는 수직 하향으로(도 8에 화살표 B로 나타낸 바와 같이), 또는 그 사이의 임의의 각도로, 또는 여러 방향으로 작용할 수 있다. 상기 또는 각각의 타격 요소(110), (112)는 전용 작동기(도시하지 않음)에 의해, 또는 공동 작동기(도시하지 않음)에 의해, 또는 호퍼(114)를 타격하도록 구성된 작동기(도 2의 작동기(30)와 같은)에 의해 이동될 수 있다.

또는, 도 8에 또한 도시된 바와 같이, 호퍼(114)의 일부분(예를 들면, 하향 분배관(115)) 또는 그에 연결된 추가의 타격 요소가 용기(100) 및/또는 운반체(104)와 맞물리도록 호퍼(114)가 구성되고 배치되어, 체(116)를 통해 분말(102)을 용기(100)내로 분배하기 위해 호퍼(114)가 작동기(30)에 의해 진동되는 경우, 호퍼(114)는 또한 용기(100) 및/또는 운반체(104) 위에 타격력을 가함으로써 용기(100)중의 이미 분배된 분말의 침전을 야기할 수 있다.

분배된 분말(102)의 측정된 중량과 시간 사이의 관계를 나타내는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 특정 태양에서는, 실질적으로 예정된 분량의 전체 목표량의 분말(102) 만을 용기(100)에 점진적으로 분배하기 위해 호퍼(114)를 작동기(30)로 반복 타격하는 초기 분배 단계(분배 #1)가 존재할 수 있다. 그 다음, 제 1 분배 단계가 중단되고, 제 1 압축 단계(타격 #1)에서, 이미 분배된 분말(102)이, 예를 들면, 용기(100) 및/또는 운반체(104) 상에서의 타격에 의해 압축된다. 상기 압축 단계동안, 용기(100) 및/또는 운반체(104) 상의 타격은 용기(100) 및 그 내용물의 측정된 중량에 변동을 유발한다. 그 다음, 전체 목표 중량의 분말(102)의 추가 분량이 용기(100)내로 분배되는 제 2 분배 단계(분배 #2)가 이어지며, 상기 단계 후에, 이미 분배된 분말(102)이 용기(100) 및/또는 운반체(104)를 타격함으로써 다시 압축되는 제 2 압축 단계(타격 #2)가 이어진다. 상기 순서는 여러번 반복될 수 있다. 계량 과정 마지막에, 최종량의 분말(102)을 용기(100)에 분배하는 최종 분배 단계(최종 분배), 및 분배된 분말의 총 중량을 계량 저울로 계량하는 최종 계량 단계(최종 계량)가 있다.

작동기(30)에 의한 호퍼(114)의 진동이 용기(100) 및/또는 운반체(104) 위에 타격 진동을 야기하는 배치에서, 압축 단계(들)동안 호퍼(114)의 상기 진동의 결과로 추가의 분말이 용기(100)내로 분배될 수 있다.

본 발명의 두 번째 태양에 따르면, 도 10 내지 11에 도시된 바와 같이, 용기(100)를 유지하는 운반체(104)가 계량 저울 접시(108) 위에 배치되는 경우, 용기(100)중 분배된 분말(102)은, 예를 들면, 일반적으로 도 10에서, 용기(100)중 분말(102)의 비-접촉 진동을 야기하는 스피커 요소로 나타낸 진동 요소(116)로부터 외부 진동에 적용된다. 분말(102)에 적용된 진동력은 입자를 보다 밀착 패킹된 형태로 침전되게 하여 분말의 벌크 밀도를 증가시킨다. 진동은 계량 저울의 작동에 영향을 미치지 않도록 선택된 진동수, 예를 들면, 20,000 Hz 이상의 진동수를 갖는 초음파 진동을 갖는다. 초음파 진동은 선택적으로, 예를 들면, 도 10에 도식적으로 나타낸 렌즈 요소(118)에 의해 용기(100) 위에 초점을 맞출 수 있다. 진동은 용기(100)내의 분말(102)에 주기적으로, 또는 도 11에 나타낸 바와 같이 분말(102)이 용기(100)내로 분배되는 동안 연속적으로 가해질 수 있다.

도 11과 관련하여, 상기 도면은 용기(100)중 분말(102)의 분배 및 계량 동안 측정된 중량 및 시간 사이의 관계를 나타낸다. 분말(102)은 용기(100)내에 연속적으로 분배되고 분배된 중량은 계량 저울에 의해 연속적으로 측정된다. 분배 단계 동안, 분배된 분말은 연속적으로 진동에 적용되어, 연속적인 침전, 및 그 결과 이미 용기에 분배된 분말의 벌크 밀도의 증가를 야기한다. 계량 저울이 관련된 소프트웨어 및 프로세서에 의해 필요한 중량의 분말(102)이 분배된 것을 계산하고, 그 후에 천칭의 계량 저울이 최종 안정한 판독상태로 안착되기에 충분한 시간이 지난 후에 분말(102)의 최종 안정 중량이 측정되면 분배가 중단된다. 초음파 진동은 최종 안정 중량의 계량 전에 종료되어, 최종 안정 중량이 정확하게 측정된다.

또 다른 태양에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 용기(100)내에 분배된 분말(102)은 물리적 압축에 적용된다. 분말(102)이 호퍼(114)로부터 계량 저울 접시(108) 위에 배치된 운반체(104)에 담긴 용기(100) 내로 분배된 후에, 압축 요소(120), 예를 들면, 도 14에 도시된 바와 같은 플런저가 용기(100)내에 삽입되어 용기(100) 중의 분말(102)을 물리적으로 내리 누르고 압축한다. 물리적 압축 단계는 분배 및 계량 주기에서 1회 또는 수회 수행될 수 있다. 물리적 압축이 분배 주기의 마지막에, 최종 안정 중량이 측정되기 전에 수행될 수 있지만, 이것은, 압축 요소(120)에 의해, 분말(102)의 일부가 용기(100)로부터 부주의하게 제거되어 목표치로부터 실제 중량이 부주의하게 감소될 수 있는 가능성이 있기 때문에 바람직하지는 않다. 전형적으로, 분배 및 압축 단계의 순서는 도 9에 도시된 바와 동일하다.

본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 용기중 분말의 압축은, 부분적으로 용기를 실질적으로 예정된 분량의 목표 중량의 분말로 충전하기 위해 용기내에 미리-압축시킨 분말 덩어리를 공급한 후에, 중량식 분배기 헤드의 호퍼로부터 나머지 분말을 분배함으로써 목적하는 최종 목표 중량까지 용기의 충전을 완료함으로써 달성된다. 상기 태양에 따르면, 용기중 총 분말의 보다 높은 벌크 밀도의 이점을 제공하는 것이 달성될 뿐 아니라, 또한 상기 태양은 용기를 충전하는 속도가 증가될 수 있으며 또한 필요한 목표 중량을 달성하는 정확성이 향상될 수 있다는 이점의 놀라운 조합을 제공한다.

따라서, 도 13a, b, c, d 및 e는 본 발명의 또 다른 태양에 따라 용기를 분말로 충전하기 위한 공정도의 순차적 단계를 나타낸다.

도 13a에 관하여, 분말화 약제를 함유하기 위한 젤라틴 캡슐의 하부 반쪽을 포함하는 용기(100)를, 초기에 계량 저울의 계량 저울 접시(108)위에 지지되는 운반체(104)에 배치한다. 빈 용기(100) 및 그와 관련된 운반체의 용기 중량을 계량 저울(104)로 측정한다. 그러나, 상기 단계는 선택적이며, 특히, 예를 들면, 용기(100) 중량의 임의의 제조 허용오차가 작은 것으로, 특히 충전 캡슐의 최종 캡슐 중량의 목표 허용오차 이내인 것으로 알려진 경우, 생략될 수 있다.

제 2 단계에서, 용기(100)는 부분적으로 분말 덩어리로 충전된다. 상기 분말 덩어리는, 최종 분배 및 중량 계량 단계에서 사용되는 호퍼(114)로부터 분말을 분배함으로써 달성될 수 있는 것보다 높은 벌크 밀도를 갖는다는 의미에서, 미리-압축된 것이다. 미리-압축된 분말 덩어리는 바람직하게는 제어된 부피를 갖도록 부피측정에 의해 측정되었다. 또는, 상기 덩어리는 제어된 중량을 갖도록 중량측정에 의해 측정되었다. 어느 경우에든, 용기(100)에 분배될 분말의 총 목표 중량의 일정 비율, 예를 들면, 80 내지 95 중량%를 구성하도록 상기 덩어리의 대략적인 부피 또는 중량을 선택하였다.

분말 덩어리를 부피측정에 의해 측정한 경우, 바람직하게, 상기 덩어리는 분말화된 약제로 젤라틴 캡슐을 충전하는 당해 분야에 통상적으로 사용되는, 당해분야에서 "도세이터(dosator)"로 알려진 분말 분배 장치를 사용하여 용기(100)내에 형성되고 분배된 분말의 플러그 형태이다.

도 13b 및 13c에 관하여, 도세이터(122)는 관(124), 전형적으로 종방향 왕복식 피스톤 부재(120)가 그 안에 배치된 원통형 관을 포함한다. 관(124)을 제어된 부피의 분말로 충전하기 전에, 피스톤 부재(126)를 당겨넣고 관(124)을 수직으로 배향하는데, 이때 관(124)의 바닥 개방 말단(128)은 제어된 부피의 분말 플러그를 수용하기 위한 관(124)내 부피(129)의 최하부를 한정한다. 상기 구조에서 도세이터(122)는 분말(132)을 함유하는 분말층(130)내로 아래쪽으로 눌린다. 층(130) 중의 분말(132)은 균질하게 분산되고, 당해 분야에 공지되어 있듯이, 층중의 분말(132)의 밀도, 유동성, 온도 등과 같은 성질은 주의깊게 제어되어, 도세이터(122)가 분말 층(13)내로 미리결정된 깊이까지 아래쪽으로 눌리는 경우 반복가능한 특정 부피(134)의 분말이 분말 플러그로서 관(124)의 바닥 부피(129)내에 도입되고 유지된다. 분말층(130)내 도세이터(122)의 하향 추진은 분말의 어느 정도의 압축을 야기하여 관내에 분말의 플러그(134)를 형성한다. 전형적으로, 플러그(134)의 부피는 피스톤의 위치에 의해 한정되는 것이 아니라 분말(132)의 성질, 관(124)의 치수, 및 분말층(130)내 도세이터 관(124)의 미는 속도, 힘 및 깊이에 의해 한정된다.

도세이터 관(124)이 상기 방식으로 분말 플러그(134)로 충전된 경우, 도세이터관(124)은, 도 13d에 도시된 바와 같이, 분말층(130)으로부터 들려 올려지고 용기(100) 위의 위치로 측방향 이동된다. 그 다음, 피스톤(126)이 하향으로 추진되어 미리-압축된 분말의 플러그(134)를 관(124)으로부터 밀어내어 중력하에 용기(100)내로 미리-형성된 플러그(134)로서 낙하된다. 바람직하게, 용기(100) 및 관련된 운반체(104)는 상기 단계동안은 계량 저울 접시(108) 위에 운반되지 않는다. 그러나, 용기 및 관련 운반체는 여전히 빈 용기(100)의 용기 중량을 측정하기 위해 사용된 계량 저울에 의해 수행될 수 있다.

그런 후에, 도 13e에 도시된 바와 같이, 분말의 미리-압축된 플러그(134)를 담고있는 용기(100) 및 그의 관련된 운반체(104)는 제 2 계량 저울의 계량 저울 접시(136)로 수송되고(예를 들면, 전술한 수송 장치에 의해), 여기서 나머지 분말(102)이 호퍼(114)로부터 용기(100)내로 분배되고 분말(102)의 총량을 계량하여 전술한 바와 같이 최종 목적 목표 중량을 달성한다.

상기 태양은, 용기(100)중 총 분말의 최종 중량측정 중량의 정확한 측정을 제공하기 위해 초기 분말 플러그(134)가 용기(100)에 최종적으로 분배되는 분말에 대해 미리-압축되기 때문에, 분배기 타격 헤드 및 중량식 계량 시스템 만을 이용한 용기(100)의 충전에 비해 젤라틴 캡슐과 같은 용기(100)내에 보다 대량의 해당 분말(102)이 혼입될 수 있다는 이점을 제공한다. 이것은 최종 중량을 계량하는 정확성 및 목표 최종 중량을 달성하는 정확성을 손상하지 않고 달성된다. 또한, 분배 속도는 전체적으로 증가되는데, 그 이유는 미리 형성된 분말 플러그(134)를 도세이터(122)를 사용하여 용기(100)에 분배하는데 걸리는 시간이 분배기 타격 헤드 및 중량식 계량 시스템 만을 사용하여 상응하는 양의 분말을 용기(100)에 분배하는 것에 비해 계량 정확성을 손상하지 않고 감소될 수 있기 때문이다.

본 발명의 또 다른 태양은 도 14 내지 15에 관하여 예시된다. 도 13의 이전 태양의 변형인 이 태양에서는, 도세이터 헤드로부터 부피측정에 의해 측정된 초기 부피의 미리 압축된 분말의 최종 안정 중량을 계량하기 위한 하나의 저울과, 그 후에 분배기 타격 헤드의 호퍼로부터 중량측정에 의해 측정된 나머지를 포함하여 용기내에 분배된 분말의 총량의 최종 안정 중량을 측정하기 제 2 저울, 2개의 계량 저울을 사용한다. 2개의 계량 저울은, 첫 번째 계량 저울로 먼저 용기를 운반한 다음 제 2 계량 저울로 순차적으로 운반하도록 구성된, 전술한 바와 같은 용기 수송 기구와 동시에 작동되는데, 이때 앞선 용기가 제 2 계량 저울에서 계량될 때 그 바로 상위의 뒤따르는 용기는 제 1 계량 저울에서 계량된다.

특히, 도 14a, b, c 및 d에 관하여, 이들 도면은 본 발명의 상기 태양에 따른 공정에서 순차적인 단계를 도식적으로 나타낸 것이다. 먼저, 도 14a에 관하여, 두 개의 계량 저울이 도식적으로 도시되어 있다. 제 1 계량 저울(140)은 제 1 계량 저울(140) 위에 배치된 운반체(104)에 담긴 용기(100)내에 미리 압축된 분말의 플러그(134)를 공급하도록 배열된(전술한 바와 같다) 도세이터(122)와 연결된다. 제 2 계량 저울(142)은 이미 분말 플러그(134)를 수용한 용기(100)내에 분말(102)을 분배하기 위한 호퍼(114)를 포함하는 중량식 타격 분배기와 함께 작동하도록 조절되며, 이때 제 2 계량 저울(142)은 용기(100)중에 축적 공급된 분말(102)의 최종 총 중량을 계량하도록 배열된다. 도 14에 도식적으로 나타낸 바와 같이, 전술한 바와 같은 수송 장치(도시하지 않음)를 이용하여 다수의 용기(100)가 먼저 제 1 계량 저울(140)로, 이어서 제 2 계량 저울(142)로 순차적으로 수송된다. 도 14에서, 3개의 용기(100)가 예시를 위해 도시되어 있으며, 숙련된 자라면 연속적인 일련의 용기(100)가 용기(100)의 순차적 충전을 위해 제 1 및 제 2 계량 저울(140), (142)에 공급될 수 있음을 바로 알 것이다.

도면과 관련하여, 제 1 용기(100a)는 초기에 수송 시스템에 의해 제 1 계량 저울(140)로 운반된다. 선행 태양과 관련하여 기술한 바와 같이, 이어서, 용기(100a)의 용기 중량을 제 1 계량 저울(140)로 측정한다. 이어서, 미리 압축된 분말의 플러그(134)를 도세이터(122)에 의해 용기(100a)에 공급하여, 예를 들면, 용기(100a)에 충전될 분말 총량의 80 내지 95 중량%, 가장 전형적으로는 약 90 중량%로 용기를 충전시킨다. 이어서, 제 1 계량 저울(140)을 사용하여 부분 충전된 용기(100a)의 최종 안정 중량을 측정한다.

그 후에, 부분 충전된 용기(100a)를 수송 단계에서 제 1 계량 저울(140)에서 제 2 계량 저울(142)로 수송하고, 동시에 수송 기구는 후속의 빈 용기(100b)를 상응하는 수송 단계에서 제 1 계량 저울위로 수송한다. 하나의 후속 빈 용기(100c)가 또한 수송 기구에 의해 제 1 계량 저울(140)의 바로 상위 위치로 수송된다.

그 다음, 제 2 충전 단계로, 호퍼(114)를 사용하여 최종 잔류량의 분말이 부분 충전된 용기(100a)내로 충전되어 충전 용기(100a)의 목적하는 목표 중량을 달성하며, 제 2 계량 저울(142)을 사용하여 충전 용기(100a)의 최종 안정 중량을 측정한다. 제 2 계량 저울(142)은 부분 충전된 용기 뿐 아니라, 부분 충전된 용기(100a)의 최종 안정 중량에 관한, 제 1 계량 저울(140)로부터의 정보를 수용한다. 동시에, 제 1 계량 저울(140) 위에 놓인 후속 용기(100b)는 도세이터(122)에 의해 부분 충전되며, 부분 충전된 용기(100b)의 최종 안정 중량을 계량한다.

후속 수송 단계에서, 금방 측정된 최종 중량을 갖는 완전히 충전된 선행 용기(100a)를 제 2 계량 저울(142)로부터 수송하고, 용기(100a)를, 예를 들면, 젤라틴 캡슐의 하부 반쪽위에 폐쇄된 젤라틴 캡슐의 상부 반쪽으로 밀폐한다. 동시에, 후속의 부분 충전된 용기(100b)를 제 2 계량 저울(142)로 수송하고, 이어지는 하나의 빈 용기(100c)를 제 1 계량 저울(140)로 수송한다. 이어서, 상기 순서를 모든 용기(100)가 충전될 때까지 반복한다.

도 15는 제 1 및 제 2 계량 저울(140), (142)에 의해 측정된 중량과 시간 사이의 관계를 나타낸다. 실선은 선행 용기(100a)의 중량을 나타내고, 점선은 후속 용기(100b)의 중량을 나타낸다. 초기 수송 단계에서, 제 1 선행 용기(100a)가 제 1 계량 저울(140)위로 수송된다. 일단 천칭이 안정되면, 용기의 빈(용기) 중량을 기록한다. 그 다음, 도세이터(122)가 미리 압축된 분말 덩어리(134)를 용기(100a)내에 분배하고, 계량 저울(140)에 의해 측정된 중량을 안정시킨 후에 최종 안정 중량을 측정한다. 상기 단계는 빈 캡슐을 안정시키기 위한 제 1 기간, 및 (a) 도세이터(122)로부터 분말 플러그(134)를 분배하고, (b) 측정된 중량을 다시 안정시키고, (c) 부분 충전된 용기(100a)의 최종 안정 중량을 기록하기 위한 제 2 기간을 필요로 한다. 다음 단계로, 부분 충전된 선행 용기(100a)를 제 1 계량 저울(140)로부터 제 2 계량 저울(142)로 수송하고 동시에 바로 상위의 빈 용기(100b)를 수송 기구를 이용하여 제 1 계량 저울(140)로 수송한다. 후속 분배 및 계량 단계에서, 상위의 부분 충전된 용기(100a)를 호퍼(114)에 의해 중량측정에 의해 계산된 필요량까지 충전하고, 중량을 점진적으로 계량하고 최종 중량을 계량 저울(142)위에서 안정화시킨 후에 제 2 계량 저울(142)에 의해 최종 중량 측정을 수행한다. 동시에, 그의 바로 하위의 용기(100b)를 도세이터(122)로 부분 충전시키고, 부분 충전된 용기(100b)의 최종 안정 중량을 제 1 계량 저울(140)로 측정한다. 두 용기(100a) 및 (100b)를 충전하기 위한 상기 두 단계는 동시에 운행되며, 필요한 전체 시간은 두 단계 중 더 긴 단계에 의해 결정되므로, 수송 단계는 또한 그 후에 동시 운행될 수 있다. 상기 단계들의 순서는 충전될 일련의 용기(100)에 대해 반복된다.

상기 태양의 단계들의 절차를 이용하여, 제 1 계량 저울(142)을 갖는 도세이터(122)와 제 2 계량 저울(142)을 갖는 호퍼(114)를 포함한 중량식 타격 헤드의 운전과 그 사이의 수송을 동시에 행함으로써, 각각의 용기(100)가 선행 태양에 대해 목적하는 최종량의 분말로 충전하는데 실질적으로 동일한 시간이 걸릴 수 있지만, 충전된 용기(100)는 선행 태양에서의 속도보다 대략 2배 속도로 최종 제 2 계량 저울(142)로부터 수송됨을 알 수 있다. 그러므로, 충전되고 계량된 용기(100)의 생산속도는 대략 두배가 된다.

그러나, 놀랍게도 용기중 분말(100)의 실제 중량의 목표 중량치에 대한 정확성은 또한 속도가 증가할 지라도 증가된다. 이것은, 도세이터(122)가 임의의 용기(100)내에 충전될 분말의 총량의 80 내지 95 중량%를 분배하므로, 중량식 타격 헤드에 의해 분배된 최종 충전된 용기(100)중 분말의 총 중량의 비율이 전형적으로 용기(100)중 분말 총량의 5 내지 20%이기 때문이다. 상응하게, 호퍼(114)에 의해 분배되고 임의의 분배 및 중량측정 계량 단계에서 중량측정 계량된 분말의 양은 모든 분말을 분배하기 위해 중량식 타격 분배기만을 사용한 경우에 비해 감소된다. 따라서, 중량식 타격 분배기(특히 체(116)를 함유하는 호퍼(114))에 의해 타격당 분배될 필요한 분말의 중량측정 중량은 감소될 수 있는데, 이것은, 예를 들면, 호퍼(114) 및 그에 연결된 체를 호퍼(114)위에 타격당 보다 소량의 분말을 분배하도록 구성함으로써 달성된다. 가장 특히는, 체의 메쉬 크기를 감소시키고, 체 면적을 감소시키고/시키거나 호퍼(114)상의 타격력을 감소시킬 수 있다. 이것은 이어서 타격당 중량이 감소되기 때문에 용기(100)에 분배된 분말의 총 중량이 훨씬 더 정확하게 제어될 수 있는 결과를 가져온다. 예를 들면, 타격당 중량이 2x ㎍에서 x ㎍으로 감소되면, 용기(100)중 분말의 총 중량은 2x ㎍보다는 x ㎍의 허용오차내로 분배될 수 있다.

상기 태양에서, 도세이터(122)를 사용하는 대신, 제 2의 중량식 타격 헤드를 사용할 수 있으나, 제 2 계량 저울(142)과 연결된 중량식 타격 헤드보다 타격당 훨씬 더 많은 중량의 분말을 분배하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 태양은 도 16a, b, c 및 d와 관련하여 예시되며, 상기 도면들은 분말 분배 과정의 순차적 단계를 나타낸 것이다. 상기 태양에서는, 분말을 분배할 때 계량 저울 위로 선택적으로 측방향으로 이동되고 분배하지 않을 때는 계량 저울로부터 멀어지는 도세이터 및 중량식 타격 분배기와 함께 단일 계량 저울을 사용한다.

도 16a에 도시된 바와 같이, 상기 태양의 과정의 제 1 단계에서는, 충전될 용기(100)를 연결된 운반체(104)와 함께 전술한 바와 같은 수송 장치를 이용하여 계량 저울(152)의 계량 저울 접시(150)위에 배치한다. 용기(100) 및 그 운반체(104)의 용기 중량을 계량 저울(152)로 측정한다. 상기 단계에서, 도세이터(122), 및 호퍼(114)를 포함하는 중량식 타격 분배기는 둘 다 계량 저울(152)로부터 떨어져 있다. 도 16b에 도시된 바와 같은 제 2 단계에서, 도세이터(122)는 계량 저울(152)위에 놓인 용기(100) 위로 측방향으로 이동되며, 미리-압축된 분말의 부피에 의해 측정된 플러그(134)가 도세이터(122)에 의해 용기(100)내에 공급된다. 도 16c에 도시된 바와 같은 제 3 단계에서는, 도세이터(122)가 용기(100)로부터 제거되고 그와 동시에 중량식 타격 분배기의 호퍼(114)가 용기(100)위로 이동된 후 용기(100)가 필요한 중량의 분말로 충전된다. 그 다음, 도 16d에 도시된 바와 같은 최종 단계에서는, 호퍼(114)를 계량 저울(152)로부터 꺼내고, 계량 저울의 접시(150)를 안정시키고 충전된 용기(100)의 최종 안정 중량을 측정한다. 그런 후에, 충전된 용기(100)를 수송 장치(도시하지 않음)에 의해 계량 저울 접시로부터 제거하고 충전될 후속의 빈 용기(100)를 후속 주기에서 충전하기 위해 계량 저울 접시위에 놓는다.

또한, 상기 태양은 선행 기술에 비해, 총량의 분말이 보다 큰 벌크 밀도를 가지며 그 후에 보다 압축된다는 이점을 제공한다. 또한, 호퍼(114)를 포함하는 중량식 타격 분배기를 사용하여 단지 용기(100)를 부분 충전시키기 때문에, 이것은 호퍼(114)로부터 타격당 감소된 중량의 분말이 분배되게 하며, 이어서 충전된 용기(100)의, 목적하는 목표 중량에 대해 보다 정확한 최종 중량이 달성된다.

Claims (43)

1. 사용시에 그로부터 분배될 분말을 함유하는 호퍼, 사용시에 호퍼를 분배된 분말이 수용되는 용기 위에 유지시킬 수 있는 호퍼 지지체, 충격 에너지를 호퍼에 전달하여 분말을 호퍼로부터 분배시키기 위한 하나 이상의 작동기, 및 용기중 분말의 적어도 일부의 압축을 증강시키기 위한 분말 압축 수단을 포함하는, 용기내에 소량의 분말을 분배하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   분말 압축 수단이 분말이 용기내에 분배된 후에 분말을 압축하기 위한 장치를 포함하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   압축 장치가 용기를 타격하기 위한 하나 이상의 타격 요소를 포함하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   하나 이상의 타격 요소가 용기를 직접 타격하도록 조정된 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   하나 이상의 타격 요소가 호퍼의 일부분을 포함하는 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   타격 요소가 용기 운반체를 타격함으로써 용기를 간접적으로 타격하도록 조정된 장치.
7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   하나 이상의 타격 요소 및 하나 이상의 작동기의 운전을 제어하기 위한 제어 수단을 추가로 포함하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   제어 수단이 하나 이상의 타격 요소 및 하나 이상의 작동기를 교대로 작동시키도록 조정된 장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   압축 장치가 용기를 진동시키기 위한 진동 장치를 포함하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    진동 장치가 용기로부터 멀리 위치한 초음파 방사 공급원을 포함하는 장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    하나 이상의 작동기 및 초음파 방사 공급원을 동시에 제어하기 위한 제어 수단을 추가로 포함하는 장치.
12. 제 2 항에 있어서,

    분말 압축 수단이 용기내에 분배된 분말위로 아래쪽으로 압착하기 위한 왕복식 요소를 포함하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    왕복식 요소가 플런저를 포함하는 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    분말 압축 수단이 분말이 용기내에 분배되기 전에 분말을 압축하기 위한 분말 압축 장치를 포함하고; 분말이 호퍼로부터 용기내에 분배되기 전에 용기내에 압축 분말을 분배하기 위한 분배 장치를 추가로 포함하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    분말 압축 장치 및 분배 장치가 함께 부피에 의해 측정된 양의 압축 분말을 생성하고 용기중에 공급하기 위한 공동 장치를 포함하는 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    공동 장치가 바닥 개방 말단을 갖는 관 및 관에 배치된 왕복식 피스톤을 포함하는 장치.
17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    분배 장치로부터 압축 분말을 수용하기 위해 용기가 위치한 제 1 위치로부터, 용기가 계량 저울위에 배치되고 호퍼로부터 그 중의 분말을 분배하기 위해 용기가 위치한 제 2 위치까지 용기를 선택적으로 이동시키기 위한 용기 수송 기구를 추가로 포함하는 장치.
18. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    계량 저울 위에 놓인 용기 위로 및 용기로부터 멀리 각각의 제 1 및 제 2 위치 사이에서 호퍼 및 분배 장치를 각각 이동시키기 위한 제 1 및 제 2 이동 장치를 추가로 포함하는 장치.
19. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    제 1 및 제 2 계량 저울; 및 일련의 용기를 제 1 계량 저울 위로, 제 1 계량 저울로부터 제 2 계량 저울 위로, 및 제 2 계량 저울로부터 멀리 수송하도록 조정된 수송 기구를 추가로 포함하는 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    분말 압축 수단이 용기가 제 1 계량 저울 위에 있을 때 미리-압축된 분말을 용기내에 분배하도록 조정된 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    호퍼가 용기가 제 2 계량 저울 위에 있을 때 분말을 용기내에 분배하도록 조정된 장치.
22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

    수송 기구가 연속적 용기들을 동시에 수송하도록 조정된 장치.
23. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

    제 1 및 제 2 계량 저울이 각각의 용기를 동시에 계량하도록 조정된 장치.
24. 호퍼에 그로부터 분배될 분말을 배치하고; 호퍼를 분배될 분말이 수용될 용기 위에 지지시키고; 하나 이상의 작동기에 의해 호퍼에 충격 에너지를 전달하여 분말을 호퍼로부터 용기내로 분배시키고; 방법중 임의 단계에서, 분말의 적어도 일부를 압축하여 용기중 분말의 압축을 증강시키는 단계를 포함하는, 용기내에 소량의 분말을 분배하는 방법.
25. 제 24 항에 있어서,

    분말이 용기에 분배된 후에 분말을 압축시키는 것을 포함하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서,

    압축 단계가 용기를 타격함으로써 분말을 용기에 침전시키는 것을 포함하는 방법.
27. 제 26 항에 있어서,

    용기를 직접 타격하는 것을 포함하는 방법.
28. 제 27 항에 있어서,

    호퍼의 일부분이 용기를 타격하는 방법.
29. 제 26 항에 있어서,

    용기 운반체를 타격함으로써 용기를 간접적으로 타격하는 것을 포함하는 방법.
30. 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

    교대로 용기를 타격하고 호퍼로부터 분말을 분배하는 것을 추가로 포함하는 방법.
31. 제 25 항에 있어서,

    압축 단계가 용기를 진동시키는 것을 포함하는 방법.
32. 제 31 항에 있어서,

    용기가 초음파 방사에 의해 진동되는 방법.
33. 제 32 항에 있어서,

    호퍼에 대한 충격 에너지의 전달 및 초음파 방사에 의한 진동이 동시에 이루어지는 방법.
34. 제 25 항에 있어서,

    용기내에 분배된 분말 위로 아래쪽으로 압착함으로써 분말이 압축되는 방법.
35. 제 24 항에 있어서,

    분말이 용기에 분배되기 전에 분말을 압축하고, 분말이 호퍼로부터 용기에 분배되기 전에 분배 장치로부터 용기내로 압축 분말을 분배하는 것을 포함하는 방법.
36. 제 35 항에 있어서,

    부피에 의해 측정된 양의 압축 분말을 생성하고 용기내에 공급하는 것을 포함하는 방법.
37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,

    분배 장치로부터 압축 분말을 수용하기 위해 용기가 위치한 제 1 위치로부터, 용기가 계량 저울위에 배치되고 호퍼로부터 용기내에 분말을 분배하기 위해 용기가 위치한 제 2 위치까지 용기를 선택적으로 이동시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
38. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,

    계량 저울 위에 놓인 용기 위로 및 용기로부터 멀리 각각의 제 1 및 제 2 위치 사이에서 호퍼 및 분배 장치를 각각 이동시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
39. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,

    일련의 용기를 제 1 계량 저울 위로, 제 1 계량 저울로부터 제 2 계량 저울 위로, 및 제 2 계량 저울로부터 멀리 수송하고; 용기가 제 1 계량 저울 위에 있을 때 미리-압축된 분말을 분배 장치로부터 용기내로 분배하고; 용기가 제 2 계량 저울 위에 있을 때 분말을 호퍼로부터 부분 충전된 용기내로 분배하는 것을 추가로 포함하는 방법.
40. 제 39 항에 있어서,

    연속적 용기들을 동시에 수송하는 것을 포함하는 방법.
41. 제 39 항 또는 제 40 항에 있어서,

    제 1 및 제 2 계량 저울 위에서 각각의 용기를 동시에 계량하는 것을 포함하는 방 법.
42. 첨부한 도면과 관련하여 실질적으로 전술한 바와 같은, 용기내에 소량의 분말을 분배하기 위한 장치.
43. 첨부한 도면과 관련하여 실질적으로 전술한 바와 같은, 용기내에 소량의 분말을 분배하는 방법.

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