刺戳吸移管的制作方法

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中说明的类型的用于配量粉末的刺戳吸移管。

背景技术：

药剂制备物、营养补充剂或其它的粉末或颗粒状的物质通常以精确地测量的消耗单位来提供。为此，将目标容器如硬明胶胶囊、吸塑包装或类似物以相应地测量的粉末量来填充。在此，在通常情况下，进行各个份的体积方面的配量，其中，由配量体积和需尽可能可再现维持的密度分布来得到期望的目标质量。除了盘式、辊子或膜片配量器以外也将所谓的刺戳吸移管用于这样的体积方向的配量。这样的刺戳吸移管包括刺戳套筒和配量活塞。刺戳套筒在其内侧上具有围绕其纵向轴线闭合地环绕的内部周缘壁。内部周缘壁沿纵向轴线方向伸延直至刺戳套筒的自由端部并且在该处在围绕纵向棱边环绕的刺戳棱边中结束。配量活塞在内部周缘壁内可平行于纵向轴线移动地引导。在此，配量活塞的端面在其移入的配量位置中与内部周缘壁一起限制配量腔室。

针对配量过程提供一种粉末床。一个或多个刺戳吸移管从上方沉入到粉末床中。相应的配量活塞相对于刺戳棱边如此远地移入，使得所述配量活塞在现在占据的配量位置中预设配量腔室的期望的体积。在沉入过程中，所述配量腔室在构造带有期望的目标体积的粉末压制品的情况下填充以粉末。由于固有存在的附着力，粉末压制品首先保持在配量腔室中并且可以与刺戳吸移管共同从粉末床中提出。接着，相应的刺戳吸移管被定位在所配属的目标容器之上。粉末压制品现在借助于配量活塞被顶出并且落到给其准备的目标容器中。

所观察到的已显示出，粉末压制品的顶出过程不是没有问题的。尤其可观察到，首先垂直地在刺戳吸移管中定位的粉末压制品在顶出和落下时不是保持在这个垂直的位置中，而是倾向于侧向的倾翻。这样的侧向的倾翻妨碍落下的粉末压制品的目标准确性。必须耗费地保证，粉末压制品完全地到达目标容器中，而不由于其倾翻运动与容器的棱边发生碰撞。尤其是在目标容器带有与粉末压制品的大小相比较小的填入开口的情况下（如在插接胶囊的情况下是这种情况），可以发生粉末损失，并由此发生减少的良品胶囊产量。

此外，刺戳吸移管关于100-%-过程中控制的使用已被证明为困难的。用于所配量的粉末单元的电容式测量的AMV传感器(先进质量验证)的使用迄今仅提供不够准确的结果。

技术实现要素：

因此，本发明基于如下任务，如此改进这种类型的刺戳吸移管，使得可实现粉末压制品的更精确的顶出。

该任务通过一种带有权利要求1的特征的刺戳吸移管来解决。

根据本发明设置成，配量套筒的内部周缘壁在配量腔室的区域中被划分成引导区段以及与引导区段邻接的且伸延直至刺戳棱边的脱开区段。在此，内部周缘壁在引导区段中平行于纵向轴线伸延，而脱开区段包围配量腔室的与引导区段相比径向地扩展的横截面。

本发明首先基于如下认知，即在根据现有技术的传统的刺戳吸移管的情况下（所述刺戳吸移管具有柱状成形的配量腔室），粉末压制品首先根据规定被轴向平行地顶出。但是在最后一刻，当配量活塞大概到达刺戳棱边并且粉末压制品从刺戳吸移管套筒处松脱时，粉末压制品经历倾翻力矩和由此而来的倾翻运动。针对这样的倾翻力矩的构造可以查明不同的原因。第一原因可能在于粉末压制品的不均匀的密度分布，因为在挤压或压缩时作用到粉末压制品上的力可能构建得不均匀。由于这样的不均匀的密度分布，在顶出时(在粉末压制品从刺戳吸移管套筒中脱开不久之前)带有相对小的密度的一侧可屈服(或塌陷，即nachgeben)。这引起，在相应的侧上的粉末压制品较早地从套筒中松脱。在粉末压制品与刺戳吸移管套筒之间发生单侧的相互作用，这引起所观察到的倾翻过程。另外的原因可在于刺戳吸移管的几何结构的非对称性，该非对称性例如由在配量活塞与刺戳吸移管套筒之间必要地存在的径向间隙而造成。自然也将生产公差如压印件端面的端跳公差(Planlauftoleranz)考虑作为原因。

然而根据本发明，首要地不是着手于这些总归几乎不可避免的不完善性。相反地，为了解决所基于的问题而考虑由内部周缘壁的引导区段和脱开区段构成的根据本发明的组合。在顶出过程中，脱开区段的扩展的横截面引起，粉末压制品不是突然地而是缓慢地从刺戳吸移管套筒处松脱，而所述粉末压制品在这个松脱过程中由于其固有存在的收缩而还总是部分地、但以逐渐减少的程度被引导。也就是说，开始连续且缓慢的松脱过程，因此粉末压制品不经历突然释出的力。倾翻力矩（如其在现有技术中所观察到的那样）消失或降低到这样低的程度，使得粉末压制品或在顶出和落下到目标容器中时不实施倾翻运动或不实施在技术上有意义的倾翻运动。由此，落下的粉末压制品精准地命中到目标位置上，从而使得带有相对小的开口的目标容器也可以可靠地且在没有特别的谨慎措施的情况下被填充。此外，已显示出，这类位置稳定的粉末压制品可以好得多地经受AMV控制测量。因为粉末压制品在其掉落通过AMV传感器的电容式测量段期间基本上保持其纵向轴线的位置，所以所配属的AMV测量结果也相应地是准确且可再现的。100-%-过程中控制以这种方式毫无问题地变得可行。

为了脱开区段的更准确的设计，根据本发明考虑不同的结构方式。在一有利的实施方式中，脱开区段和引导区段在其共同分界线处包围相同的横截面，其中，由脱开区段包围的横截面从分界线开始向着刺戳棱边连续地增大。尤其，为此考虑如下实施方式，在所述实施方式中，脱开区段在刺戳套筒的纵截面方面考虑从分界线开始向着刺戳棱边线性地伸延。所属的半打开角度有利地处于0.5°至5.0°的范围内、优选地处于1.0°至2.0°的范围内且尤其至少为近似1.5°。备选地，合乎目的地可以是，脱开区段在纵截面方面考虑从分界线开始向着刺戳棱边凸状地弯曲地伸延并且尤其是在分界线处相切地过渡到引导区段中。另外的可行的有利的实施方式在于，由脱开区段包围的横截面在分界线处在环绕的阶梯的构造下相对于由引导区段包围的横截面跳跃式地增大。由此在每种情况下保证粉末压制品的无倾翻的脱开。

配量活塞具有沿周缘方向环绕的带有一轴向高度的引导面。在本发明的优选的改进方案中，周缘壁的引导区段在配量活塞移入的配量位置中沿着所述引导面的整个轴向高度包围所提及的引导面。也就是说，在拉回的配量位置中，配量活塞没有以其端面伸入到增大的脱开区段中。与此相应地，在活塞的引导面与配量套筒的周缘壁之间也不构造有过度大的缝隙，和可从刺戳吸移管处逐渐且非跳跃式地脱开这一期望的能力一样，这同样有利于几何结构上精准限定的粉末压制品的构造及由此的配量精度。

引导区段具有沿纵向轴线方向测量的引导长度。在本发明的优选的改进方案中，该引导长度大于配量活塞的引导面的轴向高度。换言之，这意味着，配量活塞在其移入的配量位置中释放内部周缘壁的一部分引导区段用于形成配量腔室。由此在这个自由的引导区段的长度上出现所配属的成份额的顶出路径，在所述顶出路径内在没有脱开现象的情况下发生粉末压制品的完全的引导。这可以有助于在顶出过程中和之后粉末压制品在空间上的定向的保持。

然而已被证明为有利的是，不任意大小地选择引导长度。相反地，脱开长度合乎目的地大于引导长度。由此，经由相对大的脱开长度在没有显著的引导损失的情况下实现相应地温柔的脱开过程，从而进一步避免或甚至消除倾翻倾向。

在一优选的实施方式中，刺戳棱边锋利棱边地构造。由此使得戳出的质量的均匀性是恒定的。此外，可以观察到的是，在顶出时粉末压制品与套筒开口之间的相互作用被最小化。

总体上藉由本发明实现了，粉末压制品到目标容器中的转移行为变得可靠。因为粉末压制品几乎笔直地掉落，所以命中精度明显改善。粉末损失被最小化，所填充的容器的良品份额提高并且产量得到改善。总体上，生产率和经济性提高。在机器中出现较少的污物，这使GMP规定（Good Manufacturing Practice，良好制造规范）的遵守变得容易。

附图说明

在下面根据附图更详细地描述本发明的实施例。其中：

图1以示意性纵截面图示示出根据现有技术的刺戳吸移管，其中，配量活塞位于移入的配量位置中，

图2示出根据图1的刺戳吸移管，其中，粉末压制品被部分地压出，

图3示出根据图1和2的刺戳吸移管，其中，配量活塞完全地移出，并且其中，粉末压制品斜倾地落下，

图4以示意性纵截面图示示出根据本发明实施的刺戳吸移管的第一实施例，其中，内部周缘壁的脱开区段连续地锥形地扩展，

图5示出带有连续地圆形地扩展的脱开区段的根据图4的刺戳吸移管的变型方案，

图6以示意性纵截面图示示出根据本发明实施的刺戳吸移管的另外的实施例，其中，内部周缘壁的脱开区段相对于引导区段阶梯形地扩展，

图7示出带有阶梯形地且凹入地圆形地扩展的脱开区段的根据图6的刺戳吸移管的变型方案，

图8示出根据图4的根据本发明的刺戳吸移管，其中，配量活塞在粉末压制品的构造下位于移入的配量位置，

图9示出根据图8的布置方案，其中，配量活塞部分地移出，并且其中，粉末压制品以相同的程度顶出，

图10示出根据图8和9的布置方案，其中，配量活塞进一步但仍没有完全地移出，其中，粉末压制品已从内部周缘壁的脱开区域处脱开，以及

图11示出根据图8至10的布置方案，其中，配量活塞完全地移出，其中，粉末压制品笔直且无歪斜地地掉落通过测量段。

具体实施方式

图1以示意性纵截面图示示出根据现有技术的刺戳吸移管1'。刺戳吸移管1'包括刺戳套筒3'和配量活塞4'。刺戳套筒3'沿着纵向轴线5'延伸并且具有自由端部6'。刺戳套筒3'在其内侧上具有围绕纵向轴线5'闭合地环绕的内部周缘壁7'，所述周缘壁沿纵向轴线5'方向伸延直至自由端部6'并且在该处在围绕纵向轴线5'闭合地环绕的、钝的刺戳棱边8'中结束。配量活塞4'在刺戳套筒3'内、更准确地说在内部周缘壁7'内可平行于纵向轴线5'移动地引导并且借助于活塞杆15'轴向地定位或运动。

根据图1，配量活塞4'相对于刺戳棱边8'被拉回到刺戳套筒3'的内部并且在此占据移入的配量位置。配量活塞4'具有下方的端面14'，所述端面在配量活塞4'的配量位置中面向刺戳棱边8，并且所述端面在此与内部周缘壁7'一起限制配量腔室19'。为了配量粉末，刺戳吸移管1'从上方以其刺戳棱边8'事先沉入到未示出的粉末床中。在配量腔室19'中，形成粉末压制品2'，所述粉末压制品借助于刺戳吸移管1'从所提及的粉末床中戳出并且提出。

在这种状态下，刺戳吸移管1'与位于配量腔室19'中的粉末压制品2'一起向着目标位置移动并且在该处借助于配量活塞4'顶出，如在根据图2的示意性纵截面图示中所示出的。与根据图1的移入的配量位置相比，配量活塞4'借助于其活塞杆15'朝着刺戳棱边8'的方向移动，然而其中，端面14'仍没有到达刺戳棱边8'。粉末压制品2'被部分地从刺戳套筒3中推移出。一部分粉末压制品已经向下伸出超过刺戳棱边8'，而另一部分仍由内部周缘壁7'引导。由此，粉末压制品2'基本上相对于纵向轴线5'同轴地取向。

最后，图3示出根据图1和2的带有完全地移出的配量活塞4'的布置，所述配量活塞的端面14'已到达刺戳棱边8'。粉末压制品2'从刺戳套筒3'和配量活塞4'处脱出，并且落到其未示出的目标容器中。在根据现有技术的刺戳吸移管1'的此处示出的实施方案中，观察到，粉末压制品2'与根据图1和2的同轴的取向相比以不可控制的方式倾翻并且在丧失同轴取向的情况下落到目标容器中。这减小了在填入到目标容器中时的目标准确性。此外，已示出，100-%-过程中控制在实践中是不可执行的。

图4以示意性纵截面图示示出根据本发明改进的刺戳吸移管1的第一实施例，所述刺戳吸移管和同样根据图1至3的现有技术的刺戳吸移管1'一样设置成用于配量粉末。刺戳吸移管1此处示出在竖直垂直的运行位置中。所述刺戳吸移管包括刺戳套筒3和带有端面14的配量活塞4，其中，配量活塞4位于活塞杆15的下方的端部处并且在所示出的实施例中与所述活塞杆一件式地构造。总体上，刺戳吸移管1包括其刺戳套筒3、其配量活塞4及其活塞杆15沿着垂直的、竖直定位的纵向轴线5延伸。刺戳套筒3在其内侧上具有围绕纵向轴线5闭合地环绕的内部周缘壁7，所述周缘壁沿纵向轴线5方向伸延直至刺戳套筒3的下方的、自由端部6并且在该处在围绕纵向轴线5环绕的刺戳棱边8中结束。不同于根据图1至3的现有技术，根据本发明的设计方案的刺戳棱边8锋利棱边地构造。

配量活塞4在刺戳套筒3内可平行于纵向轴线5移动地引导，其中，配量活塞4的轴向定位和轴向往复运动借助于活塞杆1经由未示出的往复驱动器来引起。配量活塞4在径向外部具有环绕的引导面11，所述引导面被刺戳套筒3地内部周缘壁7包围。

类似于根据图1的现有技术，配量活塞4在根据图4的图示中相对于刺戳棱边8进入到刺戳套筒3中地向上拉回到移入的配量位置中。在此，配量活塞4的端面14与内部周缘壁7一起限制配量腔室19，所述配量腔室在环绕的刺戳棱边8处向下敞开。缝隙或限定的径向的间隙位于引导面11与内部周缘壁7之间，以便有利于配量腔室19在戳出过程中、即在以粉末填充时的排气。

不同于根据图1至3的现有技术，内部周缘壁7在配量腔室19的区域中被划分引导区段9以及向下与引导区段9邻接的且伸延直至刺戳棱边8的脱开区段10。也就是说，引导区段9从位于移入的配量位置中的配量活塞4的背侧、即从引导面11的上方的或后方的端部开始沿轴向方向伸延直至脱开区段10的轴向的始端，在该处引导区段9沿着环绕的分界线12与脱开区段10邻接。脱开区段10在其方面沿轴向方向从分界线12开始伸延直至环绕的刺戳棱边8。

根据图4，配量活塞4的环绕的引导面11具有轴向高度H，而内部周缘壁7地引导区段9具有沿纵向轴线5方向测量的引导长度Lf。在所示出的移入的配量位置中，配量活塞4至少以其环绕的引导面11的一部分处于引导区段9中。在此，可以实现的是，在这个移入的配量位置中，端面14已经伸入到脱开区段10中。然而在所示出的优选的实施例中，周缘壁7的引导区段9在移入的配量位置中沿着其整个轴向高度H包围引导面11。在此，可以合乎目的地是，端面14处于分界线12的高度上。在这种情况下，此时引导长度Lf等于轴向高度H。然而在所示出的优选的实施例中，引导长度Lf大于配量活塞4的引导面11的轴向高度H，从而使得端面14在活塞4移入的配量位置中定位在分界线12上方。引导区段9的向下在端面14上引导过的区域因此直接形成一定份额的配量腔室19的周缘壁。此外，同样成份额地形成配量腔室19的周缘壁的脱开区段10还具有沿纵向轴线5方向从分界线12直至刺戳棱边8测量的脱开长度La，所述脱开长度虽然不必要、然而优选地（如此处所示出的那样）大于引导长度Lf。

配量套筒3的由内部周缘壁7包围的内部空间的不同的横截面在垂直于纵向轴线5的平面中获取。沿着纵向轴线5，引导区段9包围恒定的横截面，所述横截面在配量活塞4那侧继续直到活塞杆15的区域中。换言之，内部周缘壁7在引导区段9中以及在向上方与此相联接的区域中在几何结构的意义下形成普通的柱体周面，所述柱体周面此处在具体的实施例中构造为圆柱体，但是也可以包围其它的适合的横截面形状。与此相比，配量腔室19具有由内部周缘壁7的脱开区段10包围的更大的横截面。

图5以示意性纵截面图示示出根据图4的布置的变型方案。在两个情况下，相应的脱开区段10在分界线12处包围和引导区段9相同的横截面，其中，由脱开区段10包围的横截面从分界线12开始沿着纵向轴线5连续地增大直至刺戳棱边8。在根据图5的实施例中，脱开区段10在刺戳套筒3的纵截面方面考虑从分界线12开始朝向刺戳棱边8以凸状的弯曲部伸延，其中，这种凸状的弯曲部相切地、即在没有构造棱边的情况下过渡到引导区段9中。不同于此，根据图4的内部周缘壁7的脱开区段10在刺戳套筒3的纵截面方面考虑线性地从分界线12朝向刺戳棱边8伸延，更确切地说相对于纵向轴线5以半打开角度α伸延。半打开角度α有利地处于0.5°至5.0°范围内、优选地处于1.0°至2.0°的范围内并且尤其至少为近似1.5°。在每种情况下，由于所提及的线性的伸延，沿着分界线12构造环绕的棱边。

在图6和7中，以示意性纵截面图示示出根据图4和5的根据本发明的实施方式的另外的变型方案。不同于图4和5，在根据图6和7的实施例中，由脱开区段10包围的横截面在分界线12处相对于由引导区段9包围的横截面跳跃式地增大，其中，构造环绕的阶梯13。在根据图6的实施例中，内部周缘壁7的脱开区段10在纵截面方面考虑平行于纵向轴线5伸延，即和引导区段9一样形成几何结构上普通的柱体，所述柱体此处构造为带有与引导区段9相比扩展的横截面的圆柱体。在根据图7的实施例中，脱开区段10在横截面方面考虑沿着凹入地弯曲的线伸延。只要没有详细地提到或示出不同的，则根据图4至7的实施例在其余特征和附图标记方面相互一致。

图8至11作为阶段图示出以根据图4的刺戳吸移管实施的配量和顶出过程，然而其中，根据意义相同物也适用于所有其它的根据本发明的实施方式包括图5至7的实施方式。根据图8，配量活塞4借助于其活塞杆15拉回到根据图4的移入的配量位置中。类似于根据图1的现有技术，刺戳吸移管1提前沉入到未示出的粉末床中，其中，所述刺戳吸移管已借助于其刺戳棱边8将一部分量的粉末从粉末床中戳出。在图4中示出的配量腔室19在粉末压制品2的构造下填充以粉末，其中，在受挤压的粉末材料中的弹性的复位力将粉末压制品2在径向的预紧力的情况下从内部压抵周缘壁7。粉末压制品2在此具有配量腔室19的体积(图4)。

以这种方式形成的或戳出的粉末压制品2现在借助于刺戳吸移管1向着目标位置移动，在此所述粉末压制品借助于配量活塞4顶出。顶出过程的第一阶段在根据图9的示意性纵截面图示中示出，其中，配量活塞4相对于根据图8的配量位置已经移出一段，然而仍没有移动越过分界线12。在此在图9中可以看出，粉末压制品2已经部分地从内部周缘壁7处，也就是说在脱开区段10的区域中脱开，而所述粉末压制品尤其是在引导区段9中仍在内部周缘壁7处贴靠和引导。这种粉末压制品2从刺戳套筒3的内部周缘壁7处成份额脱开的脱开过程随着配量活塞4向着刺戳棱边8进一步进给来继续，如在根据图10的示意性纵截面图示中示出的。此处，配量活塞4已经移动越过分界线12。粉末压制品2的弹性的复位力沿径向方向仅还足以，在粉末压制品2的上方区域与内部周缘壁7之间带来小的接触。随着逐渐前进的进给及由此脱开区段10的逐渐变大的有效横截面。这个接触变得越来越小。粉末压制品2由此渐渐地完全地从刺戳套筒3处或从内部周缘壁7处脱开，然而其中，所述粉末压制品首先仍由配量活塞4进一步向下引导。

最后，根据按照图11的示意性纵截面图示，配量活塞4到达其下方的顶出位置，其中，所述配量活塞以其整个引导面11向下推移超过刺戳棱边8。在引导面11与刺戳棱边8之间构造有缝隙，通过所述缝隙可以清洁在内部周缘壁7、配量活塞4与活塞杆15之间的中间空间。最后，粉末压制品2也从配量活塞4处脱开，而在此却不经历在根据图1至3的现有技术中观察到的倾翻干扰。相反地，粉末压制品2现在向下落到在该处定位的目标容器中，对此此处示例性地表明插接胶囊的胶囊下部分16。在这情况下，粉末压制品2的纵向轴线保持基本上同轴于刺戳吸移管1的纵向轴线5。这允许借助于示意性地表明的电容器17进行电容式AMV测量。补充地或备选地，也可以使用示意性地表明的秤18用于填充以粉末压制品2的目标容器。在每种情况下通过维持粉末压制品2的垂直的轴线位置来使得在体积方面测量的粉末压制品2的质量的100-%-过程中控制变得可行。