专利名称：液体的封装的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产充液胶囊中所使用的方法和设备。
背景技术：
WO 97/35537(BioProgress Technology Limited)公开在生产由如BioProgress XGe1薄膜等材料制成的充液胶囊所使用的方法和设备。参照图1，两辊筒14、16平行布置并在它们之间形成辊隙18。每一个辊筒都限定了半胶囊形空腔的阵列(未示出)。辊筒围绕各自的旋转轴线以固定同步速度转动并成角度地对准以使得半胶囊形空腔在向下穿过辊隙18时对准。
将独立、连续长度的XGe1薄膜20、22在辊筒上喂送并在辊筒表面热成形。这产生了限定半胶囊的相应薄膜。在辊隙中将薄膜20、22合在一起并用粘合剂或者施用溶剂到该表面以使得它们由于局部溶化表面的粘合作用互相粘合而将相对的表面粘合在一起。这产生了包含胶囊阵列的单张连续薄膜。
当薄膜20、22合在一起时，通过注射单元(未示出)填充胶囊。该注射单元位于辊隙18内并自贮液器喂送液体，该贮液器一般位于该单元的上方。该注射单元包括与在辊筒14、16内的空腔对准的注入器阵列，以使得每一排胶囊都有注射器。随着胶囊的形成，相应的注入器将预定剂量的液体注入胶囊。
发明内容
本发明的目的在于提供一种填充充液胶囊的改良方法及设备和/或一种现有方法和设备的替代方法和设备。
本发明提供了一种用于填充胶囊的液体填充设备，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜结合在一起形成，该辊筒被平行布置为在它们之间限定辊隙，所述设备包括两个构件，该两个构件具有拱形的渐细的横截面以使得其能够定位在由两个具有预定直径的所述辊筒限定的所述辊隙中，每一所述构件都具有相背的拱形表面，该表面在使用中面向相应辊筒的圆柱面并且所述拱形表面设有孔，在使用中加压气体通过该孔喷出以提供气障来防止供入所述构件之间的辊隙中的填充液体经过所述拱形表面漏出。
本发明也包括一种用于填充胶囊的液体填充设备，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜在所述辊筒所限定的辊隙内结合在一起形成，所述液体填充设备包括两个楔形构件和用于提供加压气障的装置，该楔形构件可定位在两个所述辊筒之间所限定的所述辊隙内，在使用中所述楔形构件以相对的间隔开的关系定位来形成在它们之间的填充空间，所述气障用于防止填充液体从所述填充空间经过所述楔形构件的相应表面漏出，相应表面在使用中面向所述辊筒的所述圆柱面。
本发明也包括用于形成充液胶囊的设备，所述设备包括第一可转动圆柱和第二可转动圆柱，至少一个所述圆柱限定了一列空腔并且每一圆柱都具有转动轴线，所述圆柱以间隔开的关系平行布置以限定大致平行于所述转动轴线延伸的辊隙；第一封闭构件和第二封闭构件，所述封闭件在所述辊隙内以相对间隔开的关系定位以限定在它们之间的填充空间，每一所述封闭构件都具有面向所述第一圆柱的第一拱形面和面向所述第二圆柱的第二拱形面，并且每一所述拱形面都具有多个限定在其内的开口；用于将填充液体供入所述填充空间的装置；和与所述开口连接的加压气体源，用于将加压气体供应到所述开口以提供用于防止填充液体经过所述拱形面从所述填充空间漏出的气障。
本发明还包括一种液体填充胶囊的方法，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜在辊筒之间所限定的辊隙内结合在一起形成，所述方法包括在所述辊隙内提供间隔开的两个楔形构件以限定在其间的填充空间，将所述填充液体输入所述填充空间以使得在胶囊在形成时其被充分注满，并且提供加压气障来防止填充液体经过所述楔形构件从所述填充空间漏出。
为了充分理解本发明，现在参照
仅通过示例方式给出的本发明实施方案，其中图1是一种现有封装设备的示意图；图2是根据本发明的一种包括液体填充设备的第一实施方案的封装设备的示意图；图3是图2中的液体填充设备的立体图；图4是示出了液体填充设备的构件相对于封装设备的辊筒所运送的薄膜的定位的示意图；图5是从一侧观察液体填充设备的一个构件所得的立体图；图6是从相反侧观察图5示出的液体填充设备的那个构件所得的立体图；图7是根据本发明的液体填充设备的第二实施方案的立体图；图8是图7中的液体填充设备的底部的平面图；并且图9是图7中的液体填充设备的主视图。
具体实施例方式
参照图2到图6，现在结合图2中所示的示例性封装设备102来说明根据本发明的一种液体填充设备100的第一实施方案。可以明白的是，液体填充设备100可以与具有不同于在本文中仅仅作为示例说明的图2中所示构造的封装设备一起使用。
在图2示出的封装设备102中，两卷104、106同类材料的薄膜108、110可转动地支撑在轴112、114上。设有辅助机构(未示出)来将薄膜从卷中喂送至封装单元116。薄膜首先在相应的支撑辊118、120上经过，然后穿过相应的具有辅助支承辊126、128的苯胺印刷单元122、124。该印刷单元把精确计量数量的薄膜材料溶剂提供到薄膜表面上。
封装单元116基于常规设备的封装单元并且包括装有拟被封装的液体的贮液器以及一对相似的成型辊筒132、134。将液体填充设备100引入该封装单元来代替常规注射单元。
每一个成型辊筒132、134的外圆柱面都由被布置为一系列轴向延伸的排布置的多个半球状椭圆或其他适合形状的凹槽136形成，例如每一排六个凹槽。可选地，可包括用于在辊筒内施用真空的真空装置(未示出)来帮助薄膜材料进行变形。该辊筒之间间隙很小，以平行并排的关系被支撑，并且被布置为以相反的方向配合旋转(左手边辊筒132顺时针方向，而右手边辊筒134逆时针方向)。将辊筒对准并成角度地布置以使得当它们同步转动时，相应排的空腔在辊筒之间形成的辊隙内会合。液体填充设备100位于辊隙区域来接收来自贮液器130的填充液体。
在使用中，薄膜108、110经过支撑辊118、120并穿过将适量的溶剂施用到薄膜表面上的印刷单元122、124后以适宜的速度被供应到封装单元116。然后薄膜进入在以适宜的速度同步反向转动的辊筒132、134之间的辊隙内。薄膜变形来贴衬每一个辊筒内的一排凹槽136，这可以通过应用真空来辅助进行，形成一系列装有由液体填充设备供应的填充液体的六对相对胶囊半体。在辊筒持续转动下，成对的胶囊半体对被合在一起并在由薄膜表面的局部溶解所引起的粘合作用下形成密封，生产出一排从薄膜上切下的充液胶囊。大约每2秒产生一排六个胶囊。所得到的胶囊138收集在盘子140内，剩余的无用的薄膜可以被除去。胶囊以一般常规的方式干燥和稳定。
现在参照图3至6详细说明液体填充设备100。该液体填充设备包括两个通过包括细长横梁156的支撑系统以相对且间隔开的关系支撑的楔形构件150、152。横梁156通过装置(未示出)固定到封装设备100上，以使得横梁156位于成型辊筒132、134之间形成的辊隙上方并平行于它延伸。
楔形构件150、152具有基本相同的结构，因此为简单起见仅详细描述楔形构件152。
参照图5和6，楔形构件152包括由相背的侧平面156、158连接的相背拱形面154。将拱形面154构型为使楔形构件150、152具有拱形的渐细的横截面，以允许它们适配于小间隙地装入具有预定直径的辊筒132、134的辊隙中，同时拱形面154面向成型辊筒的相应圆柱面。
每一个拱形面154都具有纵向延伸的减材部(relieved portion)(在图6中最清楚地示出)。该减材部被构型为可以提供在拱形面154和相对的辊筒圆柱面之间的间隙，以允许薄膜108、110在它们中间通过。在图4中可以看到在薄膜108的纵向延伸边缘区域160、162上的减材部的定位。
每一个拱形面154的减材部都设有多个纵向延伸的凹槽164，这些凹槽在减材部横向隔开。在图3至6所示的实施方案中，楔形构件150、152具有三个凹槽164。可以理解的是，所示出的结构仅是示例性的，可以根据需要选择凹槽数量。
最外侧的凹槽164(从图6所看观察到的)设有一行沿其长度间隔一定距离的孔166。如图4所示，孔166被布置为使其与薄膜的相应边缘区域对准。孔166通过楔形构件152的内部通道(未示出)与连接到加压气体源的管子168(图3)连接。该气体源优选为具有惰性优点的加压氮气，但是原则上可以选择任意适宜的气体。
每一个楔形构件150、152的最外侧面156都设有多个呈辊子170形式的支撑件(bearing)，该辊子被布置为可在薄膜108、110的边缘区域160、162外侧的成形辊筒的圆柱面上转动。如图3所示，在每一楔形构件150、152和细长横梁156之间都设有偏压弹簧172。弹簧172将楔形构件150、152推入辊隙中，以使得辊子170顶压在成形辊筒132、134上来提供在拱形面154和相对的辊筒的圆柱面之间的可控间隙。
至少楔形构件152的最内侧面158设有多个连接到加压气体源的孔174(图6)，以使得在辊隙上方能够提供一层例如氮的惰性气体。优选地，在两个楔形构件150、152上都设有孔174，并且在所有情况下它们和孔166一样与相应的管道168连接。然而，在原理上可以将完全分开的气体源连接到两组孔166、174。
参照图3，并置轨道176、178在楔形构件150、152之间延伸并固定到其上。支撑板180安装在轨道176、178上。支撑板180支撑安装在管184上的鱼尾状喷嘴182。管180将喷嘴182和贮液器130(图2)连接起来。可以理解的是，图2中所示的配置仅仅是示例性的，贮液器130并非必须定位在如图所示的液体填充设备100的上面。相反，可从位于其他地方的贮液器将填充液体泵送到喷嘴182。
至少楔形构件150、152中的一个(在此实施方案中是楔形构件150)设有溢流口186来控制供入辊隙的填充液体的高度。
在使用中，当打开封装设备100时，连接到管168的加压气体源也被打开。然后经由管184将填充液体供入鱼尾状喷嘴182。将液体供应速度调整为等于或恰好超过填充胶囊138需要的速度。填充液体被接收在由成型辊筒132、134的圆柱面和楔形构件150、152内表面158限定的填充空间内。调整气体的供应压力以使得在拱形面154和辊筒的圆柱面之间的间隙内的气体压力足够提供一气障，该气障平衡辊隙内的填充液体的流体静压力从而防止填充液体经过拱形面154漏出。同时，穿过孔174供应的气体产生一层在辊隙内填充液体上的气体层从而将液体与大气隔离。
可以将在填充空间内的填充液体的储存量维持在当胶囊形成时恰好足够填充胶囊的水平。在此情况下，液体的流体静压力基本上是大气压力。在某些情况下，可能希望在小的正压力下填充胶囊。图7至9示出的根据本发明的液体填充设备的第二实施方案提供了这种可能性。为了便于参考，液体填充设备将并入封装装置102来说明，虽然其不限于以具有该种结构的封装装置来使用。
液体填充设备200包括两个与楔形构件150、152基本对应的楔形构件202、204。虽然未示出，液体填充设备200也有支撑件并旨在以与液体填充设备100相同的方式通过偏压装置被压入在成型辊筒之间的辊隙内。支撑件和偏压装置可以采用与第一实施方案中相同的形式或者采用其他适宜的形式。
液体填充设备200不同于设备100之处在于楔形构件202、204具有更长的纵向延伸并通过横向构件206连接。楔形构件202、204和横向构件206优选为整体单元，但可以是以适当的方式连接在一起的独立构件。
横向构件206的下端210具有类似于楔形构件202、204的拱形面212的相背拱形面。这是为了它能够以与楔形构件相同的方式装入辊隙。如图8所示，细长槽214被限定在横向构件的最低边缘上。设有通道216来将槽214和贮液器130连接。如图8和9所示，在一个或两个楔形构件202、204内设有一个或多个溢流口216。
液体填充设备200的操作类似于设备100的操作。经由通道222将加压气体(优选为氮)供入在拱形面212内的孔220来提供在拱形面和成型辊的圆柱面之间的气障。液体经由通道216和细长槽214供应到辊隙中。一些液体会上溢过横向构件206的下部210到达溢流口216的高度。将气体源的压力调整到恰好匹配在辊隙内的液体静压力，以使得液体不能从在拱形面212和辊筒132、134的圆柱面之间侧向漏出。如果需要，可以在横向构件的下部210上方产生一气体层来将在辊隙内的液体与大气分隔。
为了使液体填充设备200工作，如图9中箭头224所示，填充液体的泄漏必须溢过横向构件206的下部210。整个下部210的压降确定了在辊隙内的填充压力。通过适当地选择下部的高度以及在下部和在辊筒表面的薄膜108、110之间的间隙，可以调整填充液体压力。高度h被认为应该等于至少两行胶囊以提供足够的控制。
两个实施方案的楔形构件在成型辊筒132、134停下时应当与它们转动时发挥的作用一样，因此可以封装设备停止而填充液体仍在辊隙内。
在拱形面154、212内的细长凹槽可望使得来自孔166、220的加压气体散布均匀。不具有凹槽的情况下，类似成排的孔不会如此高效地工作。虽然未示出，但原理上可以提供多于一行的孔166、220。类似地，孔可以是不同于圆形的，例如它们可以采用细长槽的形式。然而，圆形孔是优选的。如图7至9所示，可以用完全延伸穿过楔形构件的槽226替代不含有孔166、220的凹槽。
到孔166、220的气体供应的调整是相对容易的。当压力恰当时，在楔形构件的周围可以看到小气泡渗透进填充液体。如果压力过高，气泡会较大并会引起液体起泡沫。相反地，如果压力过低，填充液体会从在拱形面154、212和成型辊筒之间的侧面漏出。
氮是许多应用的优选气体，因为它是惰性的。这在用鱼油或一些其他植物油填充胶囊时是有利的，因为这些油如果与空气接触会氧化，产生难闻的腐臭味。
液体填充设备100、200提供的优点在于辊隙保持充有填充液体，使得当胶囊形成时将其注满而确保了完全的填充。气障优选地设置在楔形构件的拱形面和薄膜108、110的边缘区域160、162之间，以确保填充液体保持在楔形构件之间的填充空间并且不到达薄膜和成型辊筒之间，从而使得填充后的胶囊的外侧不被液体污染。然而，虽然不是优选的，但是气障可以设在薄膜边缘外侧而因此冲击在辊筒的圆柱体上。
可以理解的是，可以将液体填充设备作为封装设备的整体部分或者是对现有设备进行改型。
可以明白的是，液体填充装置不限于使用BioProgress XGe1薄膜。它可以用于任意薄膜在辊隙中结合来形成充液空腔的封装设备和方法中。
在所述封装设备中，将成型辊筒132、134以平行并列的关系支撑并在它们之间具有小间隙。这并不是必须的。并非必须是受控的间隙。作为可选方案，可以固定一个成型辊筒的轴以充分防止其在水平面的运动，同时安装另一个辊筒的轴使其能够在该平面运动。施用偏压力到可移动的轴来将相应的成型辊筒压向“固定”辊筒。这提供了通过改变偏压力来改变施加到在辊隙内薄膜上的力的可能性，同时这样能够独立于薄膜厚度来控制夹合力。
应该理解的是，喷嘴182并非必须是鱼尾状喷嘴。可以根据需要使用其他形状的喷嘴或者多个喷嘴。特别地，根据填充液体的特性可以改变喷嘴的选择。
权利要求
1.一种用于填充胶囊的液体填充设备，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜结合在一起形成，该辊筒平行布置以在它们之间形成辊隙，所述设备包括两个构件，该两个构件具有拱形的渐细的横截面以使得其能够定位在由两个具有预定直径的所述辊筒限定的所述辊隙中，每一所述构件具有相背的拱形表面，该表面在使用中面向相应辊筒的圆柱面并且所述拱形表面设有孔，在使用中加压气体通过该孔喷出以提供气障来防止供入所述构件之间的辊隙中的填充液体经过所述拱形表面漏出。
2.权利要求1所述的设备，其特征在于所述构件的所述拱形面每一个都设有多个所述孔，该多个孔被布置为限定至少一行孔。
3.权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述构件的所述拱形面设有至少一个在表面的纵长方向上延伸的凹槽，在该或者至少一个所述拱形面的凹槽内设有相应的所述孔。
4.权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于每一个所述拱形面都具有用于在其下的相应所述薄膜的边缘部分通过的纵向延伸减材部，所述孔设在相应的所述减材部内。
5.前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于每一所述构件都限定了用于将加压气体传送到相应的所述孔的内部通道。
6.前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于每一所述构件都设有支撑件，在使用中该支撑件位于辊筒的所述圆柱面上来提供在所述拱形面和圆柱面之间的预定间隙。
7.权利要求6所述的设备，其特征在于所述支撑件包括在所述相背的拱形面之间延伸的所述构件侧面上安装的辊。
8.前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于所述两个构件中的至少一个设有用于供入到所述构件之间的所述辊隙中的所述填充液体的溢流的溢流通道。
9.前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于所述两构件的至少一个设有至少一个孔，在使用中惰性气体可通过该孔喷出来在所述构件之间的所述辊隙内的填充液体上方提供气体层。
10.前述权利要求任一项所述的设备，还包括用于所述两构件的支撑和至少一个用于将该两构件偏压以使得在使用中将构件向下压入所述辊隙中的偏压元件。
11.权利要求10所述的设备，其特征在于至少一个偏压元件包括顶压所述两构件的相应弹簧。
12.权利要求10或11所述的设备，其特征在于所述支撑对在使用中通过该装置将填充液体输入所述辊隙中的装置进行支撑。
13.权利要求1至11中任一项所述设备，其特征在于所述两构件通过横向构件连接，该横向构件具有相背的拱形面部分，该拱形面部分被布置为当使用中所述构件被定位于所述辊隙内时提供与辊筒的所述相对圆柱面之间的预定间隙。
14.权利要求13所述的设备，其特征在于所述横向构件限定了细长孔，在使用中穿过该孔将液体输入所述辊隙中。
15.权利要求14所述的设备，其特征在于所述细长孔基本从所述构件的一个延伸到所述构件的另一个。
16.一种用于填充胶囊的液体填充设备，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜在所述辊筒所限定的辊隙内结合在一起形成，所述液体填充设备包括两个楔形构件和用于提供加压气障的装置，该楔形构件可放入在两个所述辊筒之间所限定的所述辊隙内，在使用中所述楔形构件以相对的间隔开的关系被定位来限定在它们之间的填充空间，所述气障用于防止填充液体从所述填充空间经过所述楔形构件的相应表面漏出，相应表面在使用中面向所述辊筒的圆柱面。
17.权利要求16所述的设备，其特征在于所述用于提供气障的装置包括设在所述楔形构件的所述面上的相应开口。
18.权利要求16或17所述的设备，其特征在于所述楔形构件设有用于支撑在至少一个所述辊筒的圆柱面上的支撑装置。
19.权利要求16、17或18所述的设备，还包括在使用中用于将楔形构件向下偏压进所述辊隙的偏压装置。
20.权利要求16至19任意一项所述的设备，还包括用于将加压气体喷出以在所述填充空间内的填充液体上方形成的气体层。
21.一种用于形成充液胶囊的设备，所述设备包括第一可转动圆柱和第二可转动圆柱，至少一个所述圆柱限定了一列空腔并且每一圆柱都具有转动轴线，所述圆柱以间隔开的关系平行布置以限定大致平行于所述转动轴线延伸的辊隙；第一封闭构件和第二封闭构件，所述构件被在所述辊隙内以相对间隔开的关系定位以限定在它们之间的填充空间，每一所述封闭构件都具有面向所述第一圆柱的第一拱形面和面向所述第二圆柱的第二拱形面，并且每一所述拱形面都具有多个限定在其上的开口；用于将填充液体供入所述填充空间的装置；和与所述开口连接的加压气体源，用于将加压气体供应到所述开口以提供用于防止填充液体经过所述拱形面从所述填充空间漏出的气障。
22.一种液体填充胶囊的方法，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜在辊筒之间所限定的辊隙内结合在一起形成，所述方法包括在所述辊隙内提供间隔开的两个楔形构件以限定在其间的填充空间，将所述填充液体输入所述填充空间以使得在胶囊在形成时其被充分注满，并且提供加压气障来防止填充液体经过所述楔形构件从所述填充空间漏出。
23.权利要求22所述的方法，其特征在于所述气障通过从由所述楔形构件所限定的孔中喷出的气体来提供。
24.权利要求22或23所述的方法，还包括提供在所述填充空间内的填充液体上方的加压气体层。
25.权利要求22、23、或24所述的方法，其包括通过提供预定高度和在所述楔形构件之间平行于所述圆柱面延伸的相应拱形面与在所述圆柱面运送的相应薄膜之间的径向距离的相应间距(clearance)来设置所述填充空间内的预定填充液体压头(head)，以及用所述填充液体充分填充所述填充空间以使得所述填充液体到达在所述拱形面部分上方的溢流高度。
26.权利要求22至25中任一项所述的方法，其特征在于每个所述薄膜都具有纵向延伸的边缘，并且将所述楔形构件定位成使该气障对准所述边缘内侧的所述薄膜。
全文摘要
本发明提供了一种用于填充胶囊的液体填充设备，该胶囊通过将在相应辊筒的圆柱面所运送的两层薄膜结合在一起形成，该辊筒平行布置成在其之间形成辊隙。所述设备包括两个构件(150、152)，该两个构件具有拱形的渐细的横截面以使得其能够定位在由两个具有预定直径的所述辊筒限定的所述辊隙中。该两个构件中的每一个都具有相背的拱形表面，该表面在使用中面向相应辊筒的圆柱面。所述拱形表面设有孔，在使用中加压气体通过该孔喷出来提供气障以防止供入在所述构件之间的辊隙中的填充液体经过所述拱形表面漏出。
文档编号B65B9/00GK101014501SQ200580026269
公开日2007年8月8日 申请日期2005年8月2日 优先权日2004年8月2日
发明者S·R·凯塞尔 申请人:生物进展技术有限公司