专利名称：程序控制的搅拌装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造药物或化妆品等类似产品配制物的程序控制搅拌装置，它带有控制转数的电搅拌单元，其中包括配有混合容器的搅拌器，此外，本发明还涉及这种程序控制搅拌装置的操作方法。
例如根据医生的规定需制成软膏、粉状混合物、凝胶等类似物的药物和化妆品独特的配制物，在制备这类独特的配制物时通常是在药房里按习惯的方法用手工操作将配制物组分进行掺合来完成，为此可以使用研钵和臼杵或玻璃板和调药条，用人工操作的这种方式除了对所制备物质存在污染的危险性外，而且对完成各种物料混合的条件不能重复和难以形成标准配制方法，这样在多次制备相同配制物的制品时会由此产生明显的质量差异，对该配制物的效果也会带来影响。
从DE19641972C2中已知有一种用于搅拌、混合、粉碎或类似过程的设备，为使在混合容器中的搅拌器能对确定物料进行部分自动控制的掺合，这类设备(也可称为搅拌装置)包含一个搅拌单元和一个提升单元，这样可获得所希望的配制物效果。按现有技术对该设备的搅拌速度、搅拌时间、升程数和提升速度都可在一定限度内用手工操作改变，以使其能够适合于专用优化的配制物目的。若达到满意的混合效果，搅拌装置的这些参数必须与原料的性能和该物料相应的数量相匹配。这种已知设备的缺点在于，不同混合过程的最佳参数不能长期保留使用，所以要重新分别各自输入混合时间、搅拌器的每分钟转数、提升速度和升程数，在今后操作中难以重复实现，对专用配制物不仅在不同的药房制备时，甚至同一药房在不同时间多次制备时都会出现较大的质量波动，因而对相同的医生处方要求难以保证达到质量的一致性。
DE3919534A1提出了一种制备骨骼粘合剂的方法和设备，根据该方法其过程可实现自控，此时可视所用骨骼粘合剂的种类及其数量对混合相和/或静态相进行选择。因为控制参数必须人工输入，故使用上述设备相对昂贵。此外，还不能提供制备该混合物的标准配制方法，而且对某一混合物的重复也难以保证。
在DE3126552A1中提到一种搅拌过程的控制方法，借助物质的粘度调节搅拌装置以最佳化功率，并且在搅拌过程中能连续不断地测定粘度，这里没有提到引入容器容积参数在自动化条件下能否重复按配制要求快速制备混合物的问题。
还有DE4302085C1对由多种成份构成的补牙材料的配料和混合方法，以及实现该方法的设备作了说明。
因此本发明的任务之一是在制备独特配制物软膏时尽量减少质量差别；还有一任务是简化所用的搅拌装置，以便让经过较少培训的人员能用它制备满足质量要求的化妆品和医药产品。此外，按照本发明经过一较长的时间间隔也能够制出相同质量的独特配制物，而且对这种配制物多次制备能达到提高效率的目的。
这些任务和其它任务都是由一程序控制的搅拌装置解决的，是将搅拌单元结合在微处理器上，由微处理器按程序控制方法确定搅拌单元的搅拌时间和搅拌速度，微处理器执行的数据处理程序包括下述步骤·将变量数据经数据输入设备输入，它至少对制备的配制物的数量和类型在预定的容许误差范围内作出判定；·由数据存储器输入恒定数据，该存储器储存有预先规定的配制物类型，每单位配制物的搅拌时间和搅拌速度的初值；·通过变量与恒定数据的逻辑连接，求出为制备配制物要求的所需的搅拌时间和搅拌速度；
·将求出的搅拌时间和搅拌速度转换成相应的一次电流值或电压值；·用该一次电流值或电压值调节搅拌单元。
本发明的搅拌装置主要的优点在于，它能有效地保证所制备的配制物符合GMP规定的质量一致性，能确保在相同混合条件下制备出同样的配制物。此外，还可排除搅拌装置操作的差错。
程序控制搅拌装置的一个优选的实施方式还包括一个提升单元，通过它在搅拌过程中可以改变搅拌器在混合容器中的相对位置，此时由微处理器执行的数据处理程序还包括如下步骤·通过变量和固定数据的逻辑连接，求出为制备所要求质量的配制物所需升程数和提升速度；·将求出的升程数和提升速度转换成相应的二次电流值或电压值；·用此二次电流值或电压值调节提升单元。
通过微处理器将提升单元纳入控制系统，继续提高了药物法规所要求的质量一致性，此外用这种方法还可对特殊的原料和所要求的最终产品采取适宜的搅拌方式。需要说明的是，术语“搅拌”在这一点应理解为也包含对原料物质的粉碎、混合和掺合以及在混合容器中由搅拌器能实施的所有其它的加工过程。
应用程序控制的搅拌器可制备软膏、凝胶和其它糊状物料，此外如果需要预先规定的配制物，还可用于使各种粉状物料进行掺合。可采用各种尺寸大小和形式的搅拌器，使它既与混合容器相适应，也与所实施的搅拌任务相协调。
按照一种实用的实施方式可将原料粘度的变量数据经过数据输入设备输入，根据需要还将其它描述物质的数据或搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度的预定值输入。在应用预定值时，程序控制搅拌装置对该预定值与储存于存储器中的最小值进行对比，如果预定值低于最小值时，则采用后者，这样可排除对搅拌装置的粗心误操作，通过使用最小值能确保相应配制物的最低质量。与此相类似的一种实施方式，也可将预定值与存储的最大值进行对比，该值同样储存于存储器中。
搅拌装置的一种特别优选的方式可以做到将在制备配制物时使用控制参数，也就是说要么将搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度；要么直接将求得的调节搅拌单元和/或提升单元的电流值或电压值存储，这些数据与独特数据进行逻辑连接，这样可以在以后再制备相同配制物时备用。该方法的另一优点是极大地节省时间，因为搅拌装置的调节参数只需输入一次，在以后制备同样配制物时能很快地从存储器中调出。
在一种进一步改进的程序控制搅拌装置的实施方式中还带有输出单元，它能给出所应用的控制参数，需要时还显示识别数据，例如可将识别数据打印在位于所制配制物包装单元的标签上，如果用该包装单元重新实施同一配制物时，它可提供这些识别数据，数据的给出可以用电子显示形式。在另一实施方式中可密码化，将数据编成条型码，可使所有的控制数据用扫描器重新录入，这样也可在不同的药房做到统一制备，因为不仅仅是识别数据，而且还包括全部控制数据都能编成条型码进行密码化。
若程序控制搅拌装置建成单独的设备，可以安装一个键盘、一个接触敏感的显示屏幕或类似的数据输入设备，以便能存储变量数据。在一实施方式中可将数据与一个人电脑相连作为数据输入、数据输出和数据存储之用，例如可通过一串联接口实现数据连接，用这种方法的突出优点是只要装一专用控制程序即可使用通用计算机。
下面对一种优选实施方式的优点和其它改进作出详细描述，参见图示，它们表示
图1一种程序控制搅拌装置的框图；图2在一混合过程中搅拌装置的操作程序图。
图1表示一优选实施方式的框图，原本的搅拌设备包括一搅拌单元1和一提升单元2，通过这两个单元使搅拌器与一混合容器一起进行操作。为得到最佳搅拌效果，搅拌器要与混合容器的尺寸大小相匹配，优选搅拌器，例如在用不同容积的混合容器时，能够更换。通过搅拌单元1和提升单元2的互相作用，使搅拌器在混合容器中旋转，搅拌器与混合容器的相对位置可以改变，以便使混合容器内各处的物料都能达到充分混合，为此目的既可改变搅拌器垂直位置，也可使固定的搅拌器通过移动混合容器作垂直运动。
此外，程序控制搅拌装置还包括微处理器5，它承担调节搅拌单元1和提升单元2的任务。为此，微处理器5执行数据加工处理程序，它的各工艺步骤下面还要作详细阐述。由微处理器5对搅拌单元1和提升单元2提供的控制数据用传统方法转变为电流值或电压值，此处使用熟知的电路元件(未示出)，微处理器5向存储器7存取数据，存入预定的固定数据和/或存储为以后的混合过程求取的控制数据。此外，微处理器5还和数据输入设备8及数据输出设备9共同协调作用，操作者可将变量数据输入数据输入器8中，尤其是使用者可将待制备配制物的数量(例如一种悬浮液软膏)，所要求的搅拌时间和所要求的搅拌器转数预先确定，最好是能将所用混合容器的尺寸大小也能输入，从该数据中可求取搅拌装置的最佳控制值。微处理器5将经数据输入设备8输入变量数据与储存于数据存储器7中的固定数据进行逻辑连接，并将变量数据与最小值和最大值进行对比，往往由它们可预定搅拌速度、搅拌时间、提升速度和升程数的界限值。
需要指出的是，搅拌过程无须在全部时间内采用固定控制值，在很多情况下对一定的物质用较小的搅拌速度启动，更为有利。而后达到搅拌器的高转数，这样可获得最佳的混合结果。按所谓的研磨过程，为尽可能达到均匀充分混合，可提高搅拌器的转数。
微处理器5可将采用的控制参数经数据输出设备9给出，数据输出设备9包括一显示器，它在混合过程中既可给出当时操作状态，也能表示出使用的控制参数。另外还可对数据输出设备9附加打印机和外部数据存储器，将控制参数打印在所制备配制物的标签上，或者存入外部电子数据存储器中，以备后用。
图2表示由程序控制搅拌装置实施的混合过程中数据输出设备显示单元的再现顺序。下面借助这一显示程序对程序控制搅拌装置进行的主要步骤作一说明，此处工艺步骤的控制是通过微处理器中的数据处理程序完成的。
在所描述的实例中是制备50ml的悬浮液软膏，当数据输入结束后，步骤10再次显示。在此之前操作运行搅拌装置，操作者经步骤11和数据输入设备将所需数据录入，至少要输入所制备的悬浮液软膏数量，还可有选择地输入其它数据，例如要求搅拌过程的时间，借助存放在存储器中的数据，数据处理程序能根据输进的制备配制物的数量将所有其它数据自动给出，在本例中使用的数据有已输入的搅拌时间、搅拌速度、提升速度和升程数的存储预定值。预定值可由程序控制搅拌装置的制造者输进存储器中，如果预定值对一特定用途更为适合，也可由使用者将预定值存入程序模式中。另外可将配制物号往往还有批号标志附加输入或由数据处理程序预定，这些数据可作为识别数据之用。它们对所进行混合过程使用控制参数有明确的对应性，在批号标志中主要数据都密码化，例如配制物类型(常规、乳液、悬浮液、反应混合物、粉状物或者类似物)和搅拌过程的专用预定标记(例如制备悬浮液时采用研磨过程)。
如果已输入所有的预定数据，而对混合过程控制需要所缺少的数据在步骤12中由数据处理程序给出之后，即可开始混合过程。在所描述的实例中，开始的混合过程带有研磨过程，这在批号标志中通过“AR”已标明。在步骤20中呈现出在研磨过程中的数据显示，还显示出与待制产品专用类型相协调的转速，在本例条件下相当于转数为每分钟1000转(RPM)，此外还列出转数和进行的升程数以及需要保持的混合时间。
在结束研磨过程之后开始“正常”混合过程，而显示也变为在步骤30中所表示的状态。在这里也表示出实施时的当时转速，运行的转数，搅拌装置实施的升程数以及实际混合过程的剩余时间。与显示同时存入步骤31中所用的控制参数和/或将其输出，例如用密码化的识别数据打在标签上。完成混合过程后，显示又回到步骤10，操作者可对实际调正的配制物制备在显示器中进行检查。当然也可制成修改的(参数)结束时显示，操作者从中可获得成功完成混合过程的所有信息。
在稍加改变的实施方式中是在初步充分混合后，紧接着实施快速匀化过程，用这种方法能明显缩短配制物制备的全部时间。
将进行混合过程的次数以及搅拌装置所用的操作时间采集在存储器中存档，并做好维护是有利的，这样能让使用者及时了解搅拌装置需要维护的时间，以便保持最佳的维护间隔，从而能提高搅拌装置的使用寿命和始终保证功能的安全性。
因为相应的搅拌装置优选配备有专用预定的混合容器(所谓的罐)，对每一混合容器的容积，都确定该混合器具体实施的一定转数，所以使用者只要将罐的容积大小录进数据输入设备就已足够。
在稍作变化的实施方式中可安装传感器，它能自动采集罐的容积尺寸，因而使用者勿须直接操作，数据即可自动输入。
权利要求
1.制备药物、化妆品或类似产品配制物的程序控制搅拌装置，它带有控制转数的电搅拌单元(1)，其中包括配有混合容器的搅拌器，其特征在于，搅拌单元与微处理器(5)相结合，用程序控制方法确定搅拌单元(1)的搅拌时间和搅拌速度，微处理器执行的数据处理程序包括下列步骤·通过数据输入设备(8)输入(11)变量数据，它至少对所制备配制物的数量和类型在预定允许的误差范围内作出判定；·由数据存储器(7)输入(11)恒定数据，该存储器储存有预定的配制物类型、每单元配制物的搅拌时间和搅拌速度的初值；·通过变量数据和恒定数据的逻辑连接，求出(12)所制配制物要求的搅拌时间和搅拌速度；·将求出的搅拌时间和搅拌速度转换成相应的一次电流值或电压值；·用该一次电流值或电压值调节搅拌单元。
2.如权利要求1的程序控制搅拌装置，其特征在于，还包括提升单元(2)，通过它在搅拌过程中可以改变搅拌器在混合容器中的相对位置，由微处理器(5)执行的数据处理程序还包括如下步骤·通过变量数据与恒定数据的逻辑连接，求出为制备配制物所要求质量的最佳升程数和提升速度；·将求出的升程数和提升速度转换成相应的二次电流值或电压值；·用该二次电流值或电压值调节提升单元。
3.如权利要求1的程序控制搅拌装置，其特征在于，还包括提升单元(2)，通过它在搅拌过程中可以改变搅拌器在混合容器中的相对位置，搅拌单元和提升单元使用带有传动机构共同的传动马达，这样可使搅拌时间和搅拌速度与升程数和提升速度成固定配合。
4.如权利要求1至3任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，将混合容器的容积大小作为变量数据录入，数据处理程序使用该数据和储存于存储器中的恒定数据求出搅拌器所需转数，并相应地调节搅拌单元。
5.如权利要求1至4任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，还由微处理器(5)经数据输入设备(8)输入原料粘度作为变量数据。
6.如权利要求2至5任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度的预定值作为另外的变量数据由操作者通过数据输入设备(8)提供，数据处理程序3按下列步骤执行·将预定值与置于存储器中预先确定的最小值进行对比；·如果预定的搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度数据低于它们的最小值时，则使用该最小值。
7.如权利要求2至6任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，存储器(7)还储存有对于不同原料的数量和粘度，有关搅拌装置的搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度的最大值。
8.如权利要求1至7任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，在制备配制物时所使用的控制参数与识别数据都一起存入存储器(7)中。
9.如权利要求8的程序控制搅拌装置，其特征在于，配备数据输出设备(9)，通过它可将使用的控制参数和/或识别数据以电子形式和/或打印形式输出。
10.如权利要求9的程序控制搅拌装置，其特征在于，所有的控制参数都可经密码化变成条形码输出打印在所制配制物的包装标签上。
11.如权利要求9或10的程序控制搅拌装置，其特征在于，数据处理程序还包括下列步骤·输入作为变量数据的配制物识别；·从数据存储器中采集控制参数，它的识别数据相当于配制物识别；·使用存储的控制参数调节搅拌单元和提升单元；当用同样的参数制备新配制物时与以前制备的配制物相同。
12.如权利要求1至11任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，与搅拌装置有数据连接的个人电脑可作为数据输入设备(8)使用，同时还可作为搅拌装置的数据存储器(7)备用。
13.如权利要求1至12任一的程序控制搅拌装置，其特征在于，变量数据的输入可通过能确定混合容器容积大小和/或原料数量的传感器自动执行。
14.操作带有搅拌单元和提升单元的程序控制搅拌装置的方法，包括下述步骤·通过数据输入设备录入变量数据，它至少对所制备配制物的数量和类型在预定允许误差范围内作出判定；·由数据存储器采集恒定数据，该存储器储存有对预定配制物类型、每单位配制物，搅拌单元的搅拌时间和搅拌速度及提升单元的升程数和提升速度的参照值；·通过变量数据和恒定数据的逻辑连接，求取所制备配制物要求的最佳搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度；·将求出的搅拌时间、搅拌速度、升程数和提升速度转换成相应的电流值或电压值；·用该电流值或电压值调节搅拌单元和提升单元。
全文摘要
本发明涉及制备药物或化妆品配制物的程序控制搅拌装置，它带有搅拌单元(1)包括配有混合容器的搅拌器，本发明搅拌单元与微处理器(5)相结合，由它用程序控制方法确定搅拌单元(1)的搅拌时间和搅拌速度。为此，微处理器按下述步骤执行数据处理程序输入变量数据；输入恒定数据；通过变量数据和恒定数据的逻辑连接，求出所制配制物要求的搅拌时间和搅拌速度；将求出的搅拌时间和搅拌速度转换成相应的一次电流值或电压值；用此电流值或电压值调节搅拌单元，优选将混合容器的容积大小作为变量数据输入，在使用储存于存储器中的恒定数据条件下由该数据求出搅拌器所需的转数，然后相应地调节搅拌单元。
文档编号B01F7/00GK1462209SQ01816137
公开日2003年12月17日 申请日期2001年9月25日 优先权日2000年9月27日
发明者阿尔布雷希特·科尼茨科 申请人:阿尔布雷希特·科尼茨科