粉末分配和感测设备及方法技术

提供粉末分配和感测设备及方法。该粉末分配和感测设备包括：托架支撑结构，其用于容置保持有筒的筒托架；粉末分配器组件，其包括粉末分配器模块，从而将粉末分配到位于所述筒托架中的筒批次的各个筒内；粉末传送系统，其用于将粉末输送到所述粉末分配器模块；传感器模块，其包括多个传感器单元以感测所述筒批次中的每个筒的诸如重量的相应的填充状态；以及控制系统，其用于响应于感测到的所述筒批次中的每个筒的相应的填充状态来控制所述粉末分配器模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于分配和感测粉末的方法及设备，并且更具体地，涉及用于将精确 控制的粉末量分配进多个筒中并单独地感测每个筒的填充状态的方法及设备。粉末可包括 药物，并且筒可用于吸入器中。然而，本专利技术并不局限于这种应用。
技术介绍
已经提议通过将粉末吸入作为供给机制向病人供给特定类型的药物。一个特别的 例子米用禾尔为 Technosphere 微粒的二酮哌嗪微粒(diketopiperazine microparticles) Technosphere微粒具有片状表面结构且可装载药。例如，参见1994年10月4日授权给 Feldstein等的美国专利No. 5, 352,461 ；1996年4月2日授权给Steiner等的美国专利 No. 5，503，852 ；2000 年 6 月 6 日授权给 Steiner 等的美国专利 No. 6，071，497 ；2002 年 8 月 6 日授权给Steiner等的美国专利No. 6，428，771 ；2002年9月3日授权给Steiner等的美国 专利No. 6，444，226 ；以及2003年11月25日授权给Steiner等的美国专利No. 6,652,885。 这些微粒的一个用途是通过吸入供给胰岛素。具有可更换药筒的吸入器或容纳药粉的胶囊 用于供给药物。通过吸入来用药一般只需要在吸入筒中具有非常少量的粉末。举例而言，应用 Technosphere微粒来配给胰岛素可能要求粉末的剂量小到10毫克。另外，药的剂量必须 高度精确。低于规定剂量可能没有预期疗效，而大于规定剂量则可能对病人产生不利影响。 而且，虽然Technosphere微粒对于通过吸入来供给药物是非常有效的，但是它们的片状表 面结构致使Technosphere微粒有粘结性并有些难于控制。在通过吸入来供给药物的商业化应用中，必须以有效并经济的方式生产大量容纳 药物的筒。必须向每个筒供给精确剂量的粉末，并且必须核实每个筒中的药的剂量。制造技 术和装备应该可高产出以满足需要，并应该可处理有粘结性因而不能随意流动的粉末。现 有的制造技术和装备尚不足以满足这些要求。因此，需要用于分配和感测粉末的新颖的方法和设备。
技术实现思路
提供用于将剂量精确控制的粉末同时地分配到多个筒内的系统和方法。粉末可含 有药物，且筒可用作吸入器。在填充期间感测每个筒的填充状态一典型地为粉末重量，且 响应于感测到的重量来独立地控制粉末分配器模块以确保准确的剂量。系统高速地操作并 可非常紧凑，从而能够需要最少占地面积地进行产品的填充操作。根据本专利技术的第一方面，粉末分配和感测设备包括托架支撑结构，其用于容置保持有筒的筒托架；粉末分配器组件，其包括粉末分配器模块，从而将粉末分配到一批位于所 述筒托架中的筒的各个筒内；粉末传送系统，其用于将粉末输送到所述粉末分配器模块； 传感器模块，其包括多个传感器单元以感测所述筒批次中的每个筒的相应的填充状态；以 及控制系统，其用于响应于感测到的所述筒批次中的每个筒的填充状态来控制所述粉末分 配器模块。粉末分配器模块、粉末传送系统以及传感器单元可构造成将粉末同时地分配到批 次的筒中、以及同时地感测在批次的筒中的每个筒的填充状态。传感器单元可包括重量传 感器单元。筒托架可构造成将所述筒支撑在由行和列组成的二维阵列中。粉末传送系统可包括用于移动传送气体的鼓风机组件、用于将粉末输送到所述粉 末分配器组件的粉末曝气机、以及用于将粉末供应到所述粉末曝气机的料斗组件。粉末传 送系统可进一步包括将来自所述粉末分配器组件的传送气体耦联到鼓风机组件以形成闭 环再循环气体传送系统的歧管。粉末传送系统可包括用于控制传送气体的相对湿度、温度 或两者的传送气体调节系统。每个所述粉末分配器模块可包括有支架和供料机构，所述支架限定用于接收来自 所述粉末传送系统的粉末的粉末入口、粉末出口以及连接所述粉末入口和粉末出口的粉末 输送导管，所述供料机构用于使粉末运动通过所述导管抵达所述粉末出口。供料机构可包括用于使粉末移动通过所述导管的供料杆、操作所述供料杆的致动 器、控制所述出口的阀以及操作所述阀的致动器。供料杆可包括轴杆和螺旋式敞开框架，该 螺旋式敞开框架包括附接到所述轴杆的隔开桁架。隔开桁架可在轴杆上的螺旋布置。供料 杆可进一步包括一个或多个紧固在一些或所有所述隔开桁架之间的线。所述线可包括一个 或多个紧固于桁架端部之间的螺旋布置以及一个或多个在选定的径向位置处紧固于桁架 之间的V形布置。在某些实施方式中，每个线都以可滑动的方式紧固通过中间桁架中的孔 并在各端部处附连到桁架之一。供料杆还包括在所述螺旋式敞开框架下方附连到所述轴杆的排出元件。在不同的 实施方式中，排出元件可实施为具有双螺旋构造的改型桁架、与孔口元件结合应用的滚针 和支撑元件、或者是与孔口元件结合应用的螺旋刀片。粉末分配器组件可包括具有竖直孔阵列的阵列组。粉末分配器模块可安装在所述 阵列组的各竖直孔中。阵列组可包括将粉末输送到所述粉末分配器模块的通道。粉末分配 器模块可设置有与所述阵列组中的通道对齐的粉末入口，其中粉末通过所述阵列组中的通 道输送到粉末分配器模块的行。阵列组中的每个通道可贯穿所述阵列组，从而将传送气体 再循环至所述鼓风机组件。阵列组中的通道的容量可足以存储用于粉末分配器模块的一个 或多个粉末分配循环的粉末。料斗组件可包括限定粉末储存器的料斗本体以及位于所述粉末储存器下部的成 粒器。成粒器可包括第一成粒辊和第二成粒辊、以及用于分别致动所述第一成粒辊和第二 成粒辊的第一马达和第二马达。每个成粒辊可设置有多个销。鼓风机组件可包括使传送气体移动通过再循环气体传送系统的鼓风机以及用于 从再循环传送气体中除去粉末结块的气体-颗粒分离设备。在某些实施方式中，气体-颗 粒分离设备实施为旋风分离器，而在其它的实施方式中，气体-颗粒分离设备实施为叶片 分离器。鼓风机组件可包括叶轮，其用于移动所述传送气体；叶轮马达，其用于旋转所述叶轮；以及鼓风机壳体，其封装所述叶轮并具有用于所述传送气体的排出端口。鼓风机组件 可进一步包括用于将调节过的传送气体导入传送气流中的导引杆。粉末曝气机可包括限定粉末入口、耦联到所述粉末分配器组件的粉末出口端口歧 管体、以及耦联到所述鼓风机组件的气体入口。粉末曝气机可进一步包括用于将粉末通过 抬升管输送到所述粉末出口端口的气动清扫器以及用于将一定量的粉末从所述粉末入口 供应到所述气动清扫器的卸料阀。卸料阀还使闭环传送气体系统与外部环境密封隔开。粉 末曝气机可进一步包括耦联到所述粉末输出端口的旁通歧管以及将选定部分的传送气体 从所述气体入口导引到所述气动清扫器和旁通歧管的变向阀。依据本专利技术的第二方面，提供一种用于分配和感测粉末的方法。所述方法包括将 筒定位在筒托架中；同时地将粉末分配入位于所述筒托架中的批次的筒内；以及同时地感 测所述批次的筒中的每个筒内的填充状态。依据本专利技术的第三方面，粉末曝气机包括歧管体，其限定粉末入口、粉末出口端 口、以及传送气体入口 ；气动清扫器，其用于将粉末输送到所述粉末出口端口 ；卸料阀，其 用于将一定量的粉末从所述粉末入口供应到所述气动清扫器中；旁通歧管，其耦联到所述 粉末输出端口 ；以及变向阀，其用于将选定部分的传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末分配和感测设备，包括：托架支撑结构，其用于容置保持有筒的筒托架；粉末分配器组件，其包括粉末分配器模块，从而将粉末分配到位于所述筒托架中的筒批次的各个筒内；粉末传送系统，其用于将粉末输送到所述粉末分配器模块；传感器模块，其包括多个传感器单元以感测所述筒批次中的每个筒的相应的填充状态；以及控制系统，其用于响应于感测到的所述筒批次中的每个筒的相应的填充状态来控制所述粉末分配器模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦特A普尔，大卫F博诺，佩尔B福格，
申请(专利权)人：曼康公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]