KR20170088283A - 고속성형이 가능한 약 캡슐 성형장치 - Google Patents

고속성형이 가능한 약 캡슐 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 약 캡슐 성형장치에 관한 것으로서, 마주보며 회전하며, 외부에 약 캡슐 형상의 1/2의 형상에 대응되는 캡슐성형홈이 복수개 함몰 형성된 한 쌍의 성형드럼과; 상기 한 쌍의 성형드럼 사이에 배치되며, 상기 캡슐성형홈으로 약액을 공급하는 복수개의 노즐이 가운데를 중심으로 양측으로 대칭되게 형성된 약액주입부와; 상기 성형드럼을 회전구동하는 드럼구동부를 포함하고, 상기 약액주입부는, 상기 한 쌍의 성형드럼의 캡슐성형홈이 서로 맞닿는 봉합위치까지 삽입배치되는 하단부를 중심으로 양측이 상기 성형드럼의 원주형상에 대응되는 접촉곡면을 갖는 주입부본체를 포함하고, 상기 접촉곡면에는 상기 성형드럼의 축방향을 따라 복수 개의 노즐이 서로 다른 높이로 배치되며, 상기 접촉곡면의 최하단에 위치하는 제1열 노즐은 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 12°~70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

고속성형이 가능한 약 캡슐 성형장치{MEDICAL CAPSULE PRODUCTING APPARATUS TO WORK HIGH SPEED}
본 발명은 약 캡슐 성형장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 약 캡슐의 고속성형을 구현하면서 약 캡슐의 봉합품질을 유지할 수 있는 약 캡슐 성형장치에 관한 것이다.
약 캡슐은 내부에 액상 약을 수용하는 캡슐이다. 약 캡슐은 액체형태의 약을 수용하므로 내부의 약이 외부로 누설되지 않도록 하는 것이 중요하다.
이러한 약 캡슐 제조방법은 등록특허 제10-0954227호 "유체 공급 장치, 성형 롤러 및 이를 포함하는 소프트 캡슐 제조장치"에 개시된 바 있다.
도 1은 종래 약 캡슐 제조장치(10)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 약 캡슐(C)은 소프트 캡슐 몰드 다이라 불리는 서로 대향되게 회전하는 한 쌍의 성형드럼(11,11') 사이에서 형성된다. 성형드럼(11,11')은 진공 흡착에 의해 외주면으로 공급되는 필름(A,A')을 성형홈(11b,11b') 내부로 흡입하고 한 쌍의 필름(A,A') 사이에 약액주입부(13)가 배치되어 약액(M)을 충진과 동시에 접합과 절단이 함께 이루어진다.
도 2는 종래 약액주입부(13)의 단면구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 약액주입부(13)의 하부에는 약액배출공(13b,13c)이 성형드럼(11,11')의 성형홈(11b,11b')에 대응되는 위치에 배치되는데, 종래 약액배출공(13b,13c)은 약액주입부(13)의 하단부로부터 10mm 이내의 높이에 위치하였다. 즉, 종래의 약 캡슐 제조장치에서는 제1약액배출공(13c)의 높이(h2)가 10mm 보다 낮은 위치에 위치하였다.
한편, 약 캡슐 제조에 사용되는 필름(A,A')은 젤라틴을 시트형태로 펼쳐서 제공되는데, 이렇게 시트 형태로 형성된 젤라틴 필름(A,A') 내부에 약액(M)이 충진된 후 성형드럼이(11,11')이 회전하면 한 쌍의 성형드럼(11,11')이 서로 맞닿으면서 젤라틴 필름(A,A')을 봉합되어 약 캡슐을 제조할 수 있다. 그런데 젤라틴 필름(A,A')에 약액(M)이 공급되는 순간, 젤라틴 필름(A,A')은 약액에 의하여 일시적으로 늘어나는 현상이 발생하게 되는데, 일시적으로 늘어났던 젤라틴 필름(A,A')이 원상태로 회복된 후 봉합해야만 젤라틴 필름(A,A')의 봉합이 안정적으로 이루어질 수 있다. 이에 약 캡슐을 안정적으로 봉합하기 위해서는 일시적으로 늘어났던 젤라틴 필름(A,A)이 원 상태로 회복하기 위한 일정 시간이 요구되며, 이에 따라 종래 약 캡슐 성형장치(10)의 성형드럼(11,11')의 직경이 150mm인 경우에 약액배출공(13b,13c)로부터 약액이 배출된 후 필름(A,A')이 봉합되기까지 최소 0.58초의 시간이 소요되어야 충분한 봉합품질이 유지되었다. 따라서, 이러한 봉합시간의 조건을 만족시키기 위해, 종래 약 캡슐 성형장치(10)는 성형드럼(11,11')의 회전속도를 2.0rpm/min으로 유지해야만 하는 구동조건의 제약이 있었다.
이러한 구동조건의 제약에 의해 종래 약 캡슐 성형장치(10)는 성형드럼(11,11')의 회전속도가 2.0rpm/min 밖에 되지 않으므로 약 캡슐의 제조효율을 향상시키는데에 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 약 캡슐의 봉합품질은 유지하면서 약 캡슐의 고속성형을 가능하게 하여 생산효율을 향상시킬 수 있는 약 캡슐 성형장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 약 캡슐 성형장치는, 마주보며 회전하며, 외부에 약 캡슐 형상의 1/2의 형상에 대응되는 캡슐성형홈이 복수개 함몰 형성된 한 쌍의 성형드럼과; 상기 한 쌍의 성형드럼 사이에 배치되며, 상기 캡슐성형홈으로 약액을 공급하는 복수개의 노즐이 가운데를 중심으로 양측으로 대칭되게 형성된 약액주입부와; 상기 성형드럼을 회전구동하는 드럼구동부를 포함하고, 상기 약액주입부는 상기 한 쌍의 성형드럼의 캡슐성형홈이 서로 맞닿는 봉합위치까지 삽입배치되는 하단부를 중심으로 양측이 상기 성형드럼의 원주형상에 대응되는 접촉곡면을 갖는 주입부본체를 포함하고, 상기 접촉곡면에는 상기 성형드럼의 축방향을 따라 복수 개의 노즐이 서로 다른 높이로 배치되며, 상기 접촉곡면의 최하단에 위치하는 제1열 노즐은 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 12°~70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 약 캡슐 성형장치는, 상기 제1열 노즐의 상부에 위치하는 제2열 노즐이 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 17°~70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 약 캡슐 성형장치는, 상기 제2열 노즐의 상부에 위치하는 제3열 노즐이 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 22°~ 70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 약 캡슐 성형장치는, 상기 약액주입부가, 상기 주입부본체의 상면의 가운데 부분에 상기 성형드럼의 축방향을 따라 복수 개의 홈 형태로 함몰 형성된 약액주입구와; 상기 약액주입구와 상기 노즐을 서로 연결하여 약액을 상기 노즐로 공급하는 약액이동로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치는 약액을 주입하는 노즐의 높이와 각도를 종래에 비하여 증가시킴에 따라 성형드럼의 구동속도를 향상시켜 약 캡슐의 고속성형을 할 수 있으면서 동시에 약 캡슐의 봉합품질은 종래와 동일하게 유지할 수 있다.
또한, 약액주입부의 약액주입구의 형상을 홈 형태로 함몰 형성시켜 다양한 각도의 노즐의 가공을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 종래 약 캡슐 성형장치의 약 캡슐 성형과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 종래 약 캡슐 성형장치의 약액주입부의 단면구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치의 약 캡슐 성형과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치의 약액주입부의 노즐의 높이와 각도에 대한 예시를 나타내는 단면도,
도 6은 약 캡슐 성형을 위한 조건을 변형했을 때 봉합을 위해 요구되는 노즐각도와 성형드럼의 속도를 계산한 도표이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 3은 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치(100)의 구성을 도시한 개략도이고, 도 4는 약 캡슐 성형장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 5는 약액주입부(120)의 노즐(123)의 높이와 각도에 대한 예시를 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치(100)는 마주보고 회전하는 한 쌍의 성형드럼(110,110')과, 한 쌍의 성형드럼(110,110')의 사이에 구비되어 약 캡슐 성형장치(100)로 약액을 공급하는 약액주입부(120)와, 성형드럼(110,110')을 구동하는 드럼구동부(130)와, 드럼구동부(130)로 한 쌍의 필름(A,A')을 한 쌍의 성형드럼(110,110')으로 공급하는 필름공급부(미도시)를 포함한다.
한 쌍의 성형드럼(110,110')은 표면에 필름(A,A')이 부착된 상태에서 마주보는 방향으로 회전한다. 이때, 필름공급부(미도시)는 한 쌍의 필름(A,A')을 각각 한 쌍의 성형드럼(110,110')의 외주면으로 공급한다.
한 쌍의 성형드럼(110,110')의 표면에는 도 3, 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 캡슐성형홈(111)이 함몰 형성된다. 캡슐성형홈(111)은 통기관(113)과 연결되고, 통기관(113)은 내부공간으로 연결된다. 통기관(113)은 생성되는 약 캡슐(C)의 형상의 1/2에 대응되는 캐버티를 갖도록 형성된다. 이때, 캡슐성형홈(111)의 내부에는 통기관(113)과 연통되는 캡슐성형공(111b)이 형성되고, 캡슐성형홈(111)의 테두리에는 날카롭게 형성된 절단돌기(111a)가 구비된다.
한 쌍의 성형드럼(110,110')은 서로 맞물리면서 절단돌기(111a)가 서로 접촉되어 필름(A,A')을 캡슐(C) 형태로 절단한다.
약액주입부(120)는 한 쌍의 성형드럼(110,110') 사이에 배치되어 회전하는 성형드럼(110,110')의 캡슐성형홈(111)으로 약액(M)을 공급한다. 여기서, 본 발명에 따른 약액주입부(120)는 성형드럼(110,110')으로 약액(M)을 공급하는 복수 개의 노즐(123)의 위치와 성형드럼(110,110')의 회전속도를 조절하여 봉합품질은 유지하면서 고속성형이 가능하도록 구현한다.
약액주입부(120)는 주입부본체(121)와, 주입부본체(121)의 상부에 구비되어 약액(M)을 주입부본체(121) 내부로 공급하는 약액주입구(122)와, 주입부본체(121)의 양측 하면에 구비되어 약액을 캡슐성형홈(111)으로 주입하는 복수 개의 노즐(123)을 포함한다.
약액주입부(120)의 주입부본체(121)는 한 쌍의 성형드럼(110,110')의 캡슐성형홈(111)이 서로 맞닿는 영역으로 삽입배치되는 하단부(121a)를 중심으로 양측이 성형드럼(110,110')의 원주형상에 대응되는 접촉곡면(121b)을 갖는다. 접촉곡면(121b)에는 복수 개의 노즐(123)들이 성형드럼(110,110')의 축 방향을 따라 캡슐성형홈(111)의 배치간격에 대응되는 간격으로 형성된다. 여기서, 복수 개의 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 축 방향을 따라 배치되며 각각 서로 다른 높이로 배치될 수 있다. 복수 개의 노즐이 서로 다른 높이로 배치되는 경우, 서로 다른 높이의 노즐이 2열 이상으로 배치될 수 있으며, 3열, 4열, 5열로도 배치될 수 있다.
약액주입구(122)는 주입부본체(121)의 상면의 가운데 부분에 일정깊이를 갖는 홈 형태로 복수 개 형성되어 복수 개의 노즐(123)들로 동일한 양의 약액(M)이 공급되도록 한다. 약액주입구(122)와 복수 개의 노즐(123)들은 각각 복수 개의 약액이동로(124)에 의해 연결되어 약액을 공급받는다.
약액주입구(122)는 도 4에 도시된 바와 같이 주입부본체(121)의 상면의 가운데 부분에 성형드럼(110,110')의 축방향을 따라 함몰된 홈 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 노즐수량과 동일하게 형성될 수도 있다. 이때, 약액주입구(122)는 단면형상이 사각, 반원, 타원 등의 홈 형태로 형성된다. 약액주입구(122)의 단면형상이 홈 형태로 형성되는 것은 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 양쪽으로 형성된 접촉곡면(121b)와 어떤 각도로도 약액이동로(124)와 노즐(123)의 형성이 용이하게 하기 위함이다. 즉, 다양한 각도로 노즐(123)이 형성되고, 노즐(123)과 약액주입구(122)를 연결하기 위한 약액이동로(124)를 용이하게 형성하기 위해 약액주입구(122)를 홈 형태로 형성한다.
복수 개의 노즐(123)들은 주입부본체(121)의 양측 접촉곡면(121b)에 위치하여 캡슐성형홈(111)으로 약액을 주입하는데, 이때, 복수 개의 노즐(123)들은 성형드럼(110,110)의 중심과 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 10°~70°, 바람직하게는 30°~ 70°의 각도 범위에서 형성되는 것이 좋다. 또한, 복수 개의 노즐(123)이 접촉곡면(121b)에 성형드럼(110,110')의 축방향을 따라 서로 다른 높이로 배치되는 경우, 바람직하게는, 접촉곡면(121b)의 최하단에 위치하는 제1열 노즐(123a)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 12°~ 70°, 더욱 바람직하게는 30°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋고, 제1열 노즐(123a)의 상부에 위치하는 제2열 노즐(123b)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 17°~ 70°, 더욱 바람직하게는 35°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋고, 제2열 노즐(123b)의 상부에 위치하는 제3열 노즐(도시되지 않음)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 22°~ 70°, 더욱 바람직하게는 40°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋다. 예를 들면, 제1열 노즐(123a)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 30°가 되는 위치에 형성될 수 있으며, 제2열 노즐(123b)는 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 35°가 되는 위치에 형성될 수 있다. 복수 개의 노즐(123)의 높이가 상기 범위를 만족하게 되면 약 캡슐의 봉합품질은 유지하면서 약 캡슐의 고속성형을 가능하게 할 수 있다.
여기서, 본 발명의 약 캡슐 성형장치(100)의 고속성형을 위한 노즐(123)의 높이와 각도는 동일한 직경을 갖는 도 1과 도 2에 도시된 종래 성형드럼(11,11')과 약액주입부(13)의 구동조건을 기초로 산출될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 노즐(123)의 높이 및 각도와 성형드럼(110,110')의 회전속도(V2)는 종래 성형드럼(11,11')과 약액주입부(13)에서 약액을 필름(A,A')으로 충진한 후 필름(A,A')을 밀봉하기까지의 이동시간을 기초로 산출될 수 있다.
종래 약액주입부(13)의 약액배출공(13b,13c)으로부터 필름(A,A')으로 약액을 충진한 후 필름(A,A')을 밀봉하기까지의 이동시간을 기본시간으로 두고, 동일한 기본시간 동안 빠른 속도로 성형드럼(110,110')을 이동시켜 약액의 누설을 방지할 수 있는 노즐(123)의 각도와 높이를 산출하여 고속성형의 구동조건으로 설정한다. 즉, 종래는 낮은 높이의 약액배출공(13b,13c)에서 약액을 분사한 후 성형드럼(11,11')이 천천히 이동하며 필름(A,A')을 봉합하는데 반해, 본 발명의 약 캡슐 성형장치(100)는 높은 높이의 노즐에서 약액을 분사한 후 성형드럼(110,110')이 빠르게 이동하며 필름(A,A')을 봉합할 수 있다.
종래와 본 발명은 성형드럼(110,110')의 회전속도는 상이하나 약액의 분사에서 봉합까지의 시간은 기본시간으로 동일하게 설정되므로, 약액의 누설량은 동일하게 유지될 수 있다.
일례로, 직경이 150mm인 성형드럼(110,110')을 갖는 본 발명의 약 캡슐 성형장치(100)의 고속성형 조건을 검토하기 위해, 동일한 직경을 갖는 종래 약 캡슐 성형장치(10)의 구동조건을 먼저 검토한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 종래 성형드럼(11,11')의 직경이 150mm이고, 성형드럼(11,11')의 원주길이는 471mm(=150mm×3.14)이다. 2.0rpm/min의 속도로 회전되고, 노즐(13c)의 높이(h2)가 10mm이면, 성형드럼(11,11')의 초당 원주 이동거리는 원주길이×회전속도÷60이고, 이에 따른 값은 15.7mm/sec(471×2.0÷60)이다. 노즐(13c)로부터 봉합지점까지 이동시간(기본시간)은 노즐의 높이를 초당 원주 이동거리로 나눈 값으로, 0.637sec(10÷15.7)이다. 이를 기초로 노즐(13c)에서 약액을 충진한 후 필름(A,A')을 봉합하기까지의 기본시간을 0.637초로 설정한다.
상술한 기본시간을 기초로 본 발명의 약 캡슐 성형장치(100)에서 노즐(123)로부터 봉합지점까지의 성형드럼(110,110')의 회전속도를 1.5배 증가시키기 위해 요구되는 노즐높이는 종래 노즐높이에 1.5를 곱한 값인 15mm(10×1.5), 성형드럼(110,110')의 회전속도를 1.7 배의 증가시키기 위해 요구되는 노즐높이는 17mm(10mmx1.7)이다.
여기서, 각도 1˚의 원주길이는 전체 원주길이를 360으로 나눈 값이다. 이에 따라 각도 1˚의 원주길이는 1.3083mm(471÷360)이다. 높이가 10mm인 노즐의 각도는 10÷1.308 = 7.645˚, 높이가 15mm인 노즐의 각도는 15÷1.308 = 11.467˚, 높이가 17mm인 노즐의 각도는 17÷1.308 = 12.997˚이다.
종래 성형드럼(11,11')의 회전속도인 2rpm/min 와 비교하여 본 발명에서 성형드럼(110,110')의 속도를 8배, 즉 16rpm/min으로 증가시키기 위해 필요한 노즐높이는 10 x 8 = 80mm이고, 원주길이 80mm의 각도는 80÷1.308 = 61.16˚이다.
이렇게 종래 약액의 누액이 발생되지 않는 약 캡슐 성형장치의 약액의 충진에서 봉합까지의 기본시간을 기초로 고속 성형을 위한 노즐(123)의 높이별 노즐각도와 이에 따른 예상 회전속도 및 종래 대비 회전속도 비율의 산출값이 도 6에 표시된다.
도 5는 약액주입부(120)의 노즐(123)의 높이와 각도에 대한 예시를 나타내는 단면도이다. 예를 들면, 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 중심(C1)에서 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 각도 13°의 위치에 형성될 수 있고, 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 중심(C1)에서 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 각도 30°의 위치에 형성될 수 있고, 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 중심(C1)에서 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 각도 45°의 위치에 형성될 수 있고, 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 중심(C1)에서 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 각도 52.5°의 위치에 형성될 수 있고, 노즐(123)은 성형드럼(110,110')의 중심(C1)에서 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 각도 60°의 위치에 형성될 수 있다. 노즐(123')는 종래 약액배출공(13c)와 유사하게 7.71°의 각도에 형성될 수 있다.
도 6의 도표를 참조할 때, 이론적으로 각도 13°의 위치에 형성된 노즐(123)은 종래 대비 1.7배 이상의 속도증가를 이루면서 약 캡슐의 봉합이 이루어질 수 있고, 각도 30°의 위치에 형성된 노즐(123)은 종래 대비 3배 이상의 속도증가 구현이 가능하고, 각도 45°의 위치에 형성된 노즐(123)는 종래 대비 5배 이상의 속도증가가 가능하고, 각도 52.5°의 위치에 형성된 노즐(123)는 종래 대비 6배 이상의 속도증가가 가능하고, 각도 60°의 위치에 형성된 노즐(123)은 종래 대비 7배 이상의 속도증가가 가능하다.
약액주입부(120)의 노즐의 각도와 높이가 높아질수록 기본시간을 만족하기 위해 성형드럼(110,110')의 회전속도(V2)는 증가하게 된다. 이에 드럼구동부(130)는 노즐(123)이 성형드럼(110,110')의 중심으로부터 형성되는 각도범위가 커질수록 성형드럼(110,110')의 회전속도를 빠르게 구동할 수 있다.
한편, 상술한 이론상의 실험결과로 노즐(123)의 높이를 설정할 경우, 실제 약 캡슐 성형장치(100)를 구동시 발생되는 진동 등을 고려할 수가 없다. 약 캡슐 성형장치(100)의 구동시 성형드럼(110,110')을 고속으로 회전시킬 때 발생되는 진동에 의해 노즐(123)로부터 필름 내부로 유입된 약액(M)이 봉합위치까지 이동하면서 누설이 발생될 수 있다. 이에 따라 성형드럼(110,110')의 회전속도를 무제한으로 증가시키는 데에는 한계가 있다. 도 6에 도시된 다양한 높이의 노즐(123)로 약액을 주입한 경우를 실험한 결과 노즐각도(α)가 70°를 초과할 경우, 약액(M)의 누설이 발생되어 봉합품질이 저하되는 것을 알 수 있었다.
따라서, 약 캡슐의 고속성형을 위한 노즐(123)의 각도는 종래 높이 10mm이고, 각도가 7.645°이고, 2rpm/min으로 회전하던 조건과 비교할 때, 노즐각도가 10°~ 70°, 바람직하게는 30°~ 70°의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 노즐각도가 10°보다 낮은 경우, 종래와 성형드럼의 회전속도의 차이가 미비하며, 노즐각도가 70°를 초과할 경우, 성형드럼의 회전에 의해 발생되는 진동에 의해 약액의 누설이 발생되어 봉합품질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
약액주입부(120)는 한 가지의 높이로 복수 개의 노즐이 성형드럼(110,110')의 축방향을 따라 일렬로 복수 개가 구비되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 높이를 가지는 노즐이 2열로 나란하게 구비되어 동시에 서로 다른 위치의 캡슐성형홈(111)으로 약액을 주입할 수 있으며, 또한 서로 다른 높이를 가지는 노즐이 3열, 4열, 5열로 구비될 수도 있다. 본 발명은 성형드럼(110,110')의 회전속도가 높아질수록 서로 다른 높이의 노즐(123a,123b)이 서로 다른 위치의 캡슐성형홈(111)으로 동시에 약액을 주입하는 약액의 주입속도를 증가시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 복수 개의 노즐(123)이 접촉곡면(121b)에 성형드럼(110,110')의 축방향을 따라 서로 다른 높이로 배치되는 경우, 접촉곡면(121b)의 최하단에 위치하는 제1열 노즐(123a)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 12°~70°범위, 바람직하게는 30°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋고, 제1열 노즐(123a)의 상부에 위치하는 제2열 노즐(123b)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 17°~70°범위, 바람직하게는 35°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋고, 제2열 노즐(123b)의 상부에 위치하는 제3열 노즐(123c)은 성형드럼(110,110')의 중심과 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 22°~ 70°범위, 바람직하게는 40°~ 70°의 범위에서 형성되는 것이 좋다. 이때, 제1열 노즐(123a), 제2열 노즐(123b), 제3열 노즐의 위치는 캡슐성형홈(111)의 위치에 의한 차이만큼을 고려하여 그 높이가 설정되는데, 바람직하게는 평균 약 5°의 차이로 배치되는 것이 좋다.
한편, 상술한 노즐(123)의 높이와 노즐각도(α)는 성형드럼(110,110')의 직경에 따라 상이하게 조절될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치(100)의 동작과정을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
한 쌍의 성형드럼(110,110')이 서로 마주보며 회전되게 구비되고, 한 쌍의 성형드럼(110,110') 사이에 약액주입부(120)가 배치된다. 약액주입부(120)에는 약액이 공급되어 노즐(123a,123b)로 배출된다. 이때, 노즐(123a,123b)은 도 4에 도시된 바와 같이 성형드럼(110,110')의 중심(C1)과 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 12 ~ 70°의 각도를 갖는 제1높이와, 성형드럼(110,110')의 중심(C1)과 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 17 ~ 70°의 각도를 갖는 제2높이로 배치된다. 여기서, 제2높이는 캡슐의 형태에 따라 달라질 수 있으며, 성형드럼(110,110')의 회전 방향의 캡슐성형홈(111)의 위치, 즉 개수와 크기를 고려하여 배치되는데, 바람직하게는 평균 약 5°의 차이를 두고 배치되는 것이 좋다.
한 쌍의 성형드럼(110,110')의 표면에는 한 쌍의 필름(A,A')이 각각 부착된 상태로 회전된다.
이때, 제1열 노즐(123a)과 제2열 노즐(123b)의 높이에 대응되는 캡슐성형홈(111)으로 약액(M)이 주입된다. 드럼구동부(130)는 제1열 노즐(123a)과 제2열 노즐(123b)에서 약액(M)이 주입된 후 한 쌍의 성형드럼(110,110')의 캡슐성형홈(111)이 서로 접촉되는 봉합위치까지 기본시간 만에 이동되도록 성형드럼(110,110')의 구동속도(V2)를 조절한다. 이때, 드럼구동부(130)는 노즐(123a,123b)이 성형드럼(110,110')의 중심과 주입부본체(121)의 하단부(121a)로부터 접촉곡면(121b)의 곡면을 따라 형성되는 각도범위가 커질수록 성형드럼(110,110')의 회전속도를 빠르게 구동할 수 있다.
봉합위치에서 한 쌍의 캡슐성형홈(111)의 절단돌기(111a)가 서로 맞물리며 한 쌍의 필름(A,A')이 절단되고, 약 캡슐이 성형되어 한 쌍의 성형드럼(110,110')의 하부로 낙하된다.
만약 제1열 노즐(123a)의 각도가 30° 또는 60°인 경우, 도 6의 도표를 참조할 때, 성형드럼(110,110')의 구동속도(V2)는 각각 약 8rpm/min, 15rpm/min으로 조절될 수 있다. 또한, 이와 동시에 제2열 노즐(123b)도 해당 높이의 캡슐성형홈(111)에 약액을 주입하여 약액주입속도를 증가시킬 수 있다.
이렇게 성형드럼(110,110')의 구동속도(V2)가 8rpm/min, 15rpm/min인 경우, 종래 노즐각도 7.645°, 2rpm/min으로 구동되던 것과 비교할 때 구동속도는 각각 대략 4배, 7.5배 빨라지게 되고, 동시에 약 캡슐의 봉합품질은 종래와 동일하게 유지될 수 있다. 이에 따라 동일한 성형드럼(110,110')에서 성형되는 약 캡슐(C)의 제조효율은 봉합품질은 유지하면서 대략 4배, 7.5배 빨라질 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 약 캡슐 성형장치는 약액을 주입하는 노즐의 높이와 각도를 증가시킴에 따라 성형드럼의 구동속도도 향상시켜 약 캡슐의 고속성형을 가능하게 할 수 있으면서 동시에 약 캡슐의 봉합품질은 우수하게 유지할 수 있다.
또한, 약액주입부의 약액주입구의 형상을 홈 형태로 함몰 형성시켜 다양한 각도의 노즐의 가공을 용이하게 할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 약 캡슐 성형장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 약 캡슐 성형장치 110,110': 성형드럼
111 : 캡슐성형홈 111a : 절단돌기
111b : 캡슐성형공 113: 통기관
120 : 약액주입부 121 : 주입부본체
121a : 하단부 121b : 접촉곡면
122 : 약액주입구 123 : 노즐
123a : 제1열 노즐 123b : 제2열 노즐
124 : 약액이동로 130 : 드럼구동부
140 : 진공흡입부

Claims (4)

  1. 마주보며 회전하며, 외부에 약 캡슐 형상의 1/2의 형상에 대응되는 캡슐성형홈이 복수개 함몰 형성된 한 쌍의 성형드럼과;
    상기 한 쌍의 성형드럼 사이에 배치되며, 상기 캡슐성형홈으로 약액을 공급하는 복수개의 노즐이 가운데를 중심으로 양측으로 대칭되게 형성된 약액주입부와;
    상기 성형드럼을 회전구동하는 드럼구동부를 포함하고,
    상기 약액주입부는,
    상기 한 쌍의 성형드럼의 캡슐성형홈이 서로 맞닿는 봉합위치까지 삽입배치되는 하단부를 중심으로 양측이 상기 성형드럼의 원주형상에 대응되는 접촉곡면을 갖는 주입부본체를 포함하고,
    상기 접촉곡면에는 상기 성형드럼의 축방향을 따라 복수 개의 노즐이 서로 다른 높이로 배치되며,
    상기 접촉곡면의 최하단에 위치하는 제1열 노즐은 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 12°~ 70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 약 캡슐 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1열 노즐의 상부에 위치하는 제2열 노즐은 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 17°~70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 약 캡슐 성형장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2열 노즐의 상부에 위치하는 제3열 노즐은 상기 성형드럼의 중심과 상기 하단부로부터 상기 접촉곡면의 곡면을 따라 22°~ 70°범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 약 캡슐 성형장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 약액주입부는,
    상기 주입부본체의 상면의 가운데 부분에 상기 성형드럼의 축방향을 따라 복수 개의 홈 형태로 함몰 형성된 약액주입구와;
    상기 약액주입구와 상기 노즐을 서로 연결하여 약액을 상기 노즐로 공급하는 약액이동로를 포함하는 것을 특징으로 하는 약 캡슐 성형장치.
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