具有確定密封品質的過程的檢查密封膠囊的方法以及用於在線檢查的相關設備的製作方法

2023-08-11 06:03:26 5

專利名稱：具有確定密封品質的過程的檢查密封膠囊的方法以及用於在線檢查的相關設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及檢查用溶解性密封劑密封的已填充硬膠囊的方法。在本發明的上下文中，術語「膠囊」表示一種容器，其由醫藥上可接受的材料製成並適於容納劑型以被患者或用戶吞咽。這種劑型可包括藥學活性成分或膳食補充品。
背景技術：
本發明意圖用於檢查硬膠囊，所述硬膠囊更具體地但非排他性地填充有液體。硬膠囊通常由兩個浸潰模製部分(即主體和帽蓋)製成，所述浸潰模製部分由明膠或其它合適材料製成。在典型的製造過程中，一旦被模製，主體和帽蓋被預組裝(或預封閉)以被傳輸到 填充設備，它們在填充設備中被自動地分離、填充和封閉。在用液體填充膠囊的情況下，必須在填充後可靠地密封膠囊以便消除洩露的風險。已知提供一種獨立於填充設備或與其集成的密封裝置，其中，已填充和封閉的膠囊在流體形式的溶解性密封劑的幫助下被密封，所述溶解性密封劑被灑在膠囊上，從而通過毛細作用遷移到主體和帽蓋的重疊區域內。然後該流體使重疊區域內的膠囊材料溶解從而提供密封。這種密封設備和相關方法在例如W02004/082563、EP116743、EP116744、EP180543中公開。儘管這種設備能以高水平的可靠性運轉，但是，希望從設備釋放的每一個有缺陷的膠囊在生產線中進一步前進之前被識別和去除。在這方面，已知的視覺方法不能讓人滿意，因為它們僅可應用於抽樣檢查。從EP1669755中還已知採用微波來測量膠囊的質量和含水量。但是，所公開的方法和相關設備沒有給出密封的品質的指示。密封的品質不僅對於分配到膠囊的最終用戶的劑量的準確性(尤其是當膠囊用液體配方填充時)而且對於所感知的膠囊的整體質量來說是關鍵的。密封的缺陷帶來的重要問題是由該缺陷導致的洩露可能不僅在生產過程中出現，而且在後來膠囊的使用期限中(例如，在包裝後)也出現，由此，不能基於膠囊含量的簡單重量測量來檢測該缺陷。因此，需要一種可靠的方法來檢查膠囊的密封的質量，該方法可以在高吞吐量下用於生產線中，並易於與確定膠囊的其它關鍵特性(例如重量)的方法組合。

發明內容
這通過本發明的檢查方法來實現，所述方法包括用於確定密封品質的過程，所述過程包括
-供應用溶解性密封劑密封的已填充硬膠囊；
-供應微波諧振器，在所述微波諧振器內產生以諧振曲線為特徵的測量場；
-將所述膠囊引導通過所述測量場；
-測量特性，所述特性與所述測量場內存在膠囊時產生的諧振曲線相比較對應於所述諧振器的空狀態的參考諧振曲線的修改有關；以及 -用測得的特性確定與所述密封品質相關聯的值。有利地，本發明的方法可具有以下特徵的一個或多個
-所述方法還包括步驟用所述測得的特性確定密封區域(seal area)；
-所述方法還包括步驟作為所述測得的特性的函數來計算所述膠囊的質量；
-所述方法還包括步驟作為所述測得的特性中的至少一個除以所述計算出的質量的函數來計算與密封品質相關聯的值； -所述測得的特性包括所述測量場內存在的膠囊產生的諧振曲線的偏移和加寬。根據第二方面，本發明涉及在硬膠囊密封設備下遊分揀膠囊的方法，其中，在前述方法的幫助下檢查每個膠囊，並且其中，如果與密封品質相關聯的值低於預定閾值，則由於密封缺陷而捨棄所述膠囊。根據另一方面，本發明涉及用於檢查用溶解性密封劑密封的硬膠囊的設備，其包括
-微波諧振器，所述微波諧振器適於產生以諧振曲線為特徵的測量場，並在目標被引導通過所述測量場時測量特性，所述特性與所述測量場內存在膠囊時產生的諧振曲線相比較對應於所述諧振器的空狀態的參考諧振曲線的修改有關；
-用於單一抽取(singulating)和引導單獨膠囊的裝置，所述裝置單一抽取並引導單獨膠囊從所述諧振器上遊的第一區段通過所述測量場到所述諧振器下遊的第二區段；以及-計算裝置，所述計算裝置適於作為所述測得的特性的函數來確定與密封品質相關聯的值。有利地，本發明的設備可包括以下特徵的一個或多個
-所述測得的特性包括所述測量場內存在的膠囊產生的諧振曲線的偏移和加寬；
-所述計算裝置適於作為所述測得的特性的函數來計算所述膠囊的質量；
-所述計算裝置適於作為所述測得的特性中的至少一個除以所述計算出的質量的函數來計算與密封品質相關聯的值；
-所述計算裝置包括比較器，所述比較器適於針對每個膠囊將與所述密封品質相關聯的值與預定閾值比較，並且其還包括捨棄裝置，所述捨棄裝置適於當與所述密封品質相關聯的值低於所述預定閾值時將所述膠囊從所述諧振器下遊的膠囊的正常路線轉向；
-所述計算裝置還包括比較器，所述比較器適於針對每個膠囊
(i)將與所述密封品質相關聯的值與預定閾值比較，並且
(ii)將計算出的質量值與預定目標範圍比較，
其還包括捨棄裝置，所述捨棄裝置適於當
(i)與所述密封品質相關聯的值低於所述預定閾值，或者
(ii)計算出的質量在所述預定目標範圍之外
時將所述膠囊從所述諧振器下遊的膠囊的正常路線轉向。


僅僅為了舉例，現在將參照附圖更詳細地描述本發明的優選實施例，附圖中
圖I是在通過噴射密封液體來密封膠囊的已知過程中硬膠囊和密封噴嘴的示意性放大透視 圖2是膠囊生產線的一個區段的示意圖，包括密封設備和根據本發明的用於檢查膠囊的設備；以及
圖3是曲線圖，示出了諧振頻率的移位和諧振曲線的加寬，其是由於諧振器內所存在的膠囊的影響，並且其在根據本發明的方法中被測量和使用。
具體實施例方式圖I示出典型的硬膠囊(或「硬殼膠囊」)I包括空心管狀主體2和空心帽蓋3，每個均通常由例如明膠或任何其它醫藥上可接受的材料模製而製成為一件。為了清楚起見，所示膠囊不按真實比例。主體2和帽蓋3適於通過將主體2部分地插入到帽蓋3直到完全封閉或接合的最終位置而伸縮地聯接，從而在其間限定用於容納藥劑的封閉的內容積。在該位置(其在圖I 中示出)，主體2和帽蓋3限定重疊區域5。本文所述的發明尤其涉及容納液體藥劑的膠囊，但是它也適合於具有任何其它劑型(例如粉末)的膠囊。圖I還示出氣密地密封這種膠囊的步驟，其中，噴嘴13用於朝帽蓋的邊緣18噴灑密封劑16。密封劑是包含溶劑的流體，所述溶劑可包含水。密封劑的一些合適的例子可在US4539060 中找到。通常，被噴灑到膠囊上的密封劑通過毛細作用而均勻分布在重疊區域5中，並且在明膠膠囊的情況下，該密封件溶解主體和帽蓋的重疊區域中的明膠的接觸層，由此實現膠囊的密封。含密封劑的溶劑在明膠膠囊上的效果也在US4539060中描述。參照圖2和圖3，現在將說明根據本發明優選實施例的用於檢查這種密封膠囊的方法和設備。圖2示意地示出包括設備21的膠囊生產線的區段20，所述設備21用於用液體填充和密封硬膠囊，該硬膠囊由布置在設備21上遊的製造站(未示出)連續供應。從製造站到設備21內的膠囊流由箭頭D1表示。設計為集成的填充和密封設備或設計成分開的填充和密封裝置的這種設備在本領域是已知的並且將不會被詳細描述。值得指出的僅僅在於優選地在該設備中根據參照圖I提出的原理進行膠囊的密封。區段20還包括在填充和密封設備21下遊的根據本發明的檢查設備22，所述檢查設備22設置為檢查和分揀由設備21供應的膠囊。從填充和密封設備21到檢查設備22的膠囊I的流由箭頭D2表示。在圖2上，在生產線的區段20中，膠囊流的總體方向由箭頭D1和D2示出。在整個說明書中，應參照該總體的流動方向來解釋術語「上遊」和「下遊」。區段20還包括適於將相繼的被單一抽取的膠囊I從設備21的出口 25傳輸到檢查設備22內並穿過檢查設備22的傳輸器23。為此,傳輸器可由沿主位移方向D2設置有相繼的凹穴(pocket) 26的環狀帶形成，所述凹穴各自適於容納一個膠囊I。檢查設備22包括能夠進行膠囊檢查的微波諧振器27以及在微波諧振器27下遊的捨棄裝置28，捨棄裝置28能夠去除有缺陷的膠囊。例如，有缺陷的膠囊由捨棄裝置28引導到設置在生產線的區段20內的垃圾箱29中。
諧振器27包括具有用於膠囊的入口 31和出口 32的腔30，入口 31對應於檢查設備22的入口。它還包括微波測量系統33，所述微波測量系統33能夠在腔30內以具有特徵諧振曲線的諧振頻率產生微波信號，從而限定測量場，並測量被腔30內的引入目標——在這種情況下是膠囊——修改的電磁場的特性。例如，測量系統33可以是由TEWS公司製造的 TEWS麗3011型。檢查設備22還設置有計算裝置37， 所述計算裝置37 —方面連接到測量系統33，並且另一方面連接到捨棄裝置28。計算裝置37適於從接收自測量系統33的輸入信號來計算代表被引入腔內的膠囊的某些性質的變量，如下面將要說明的。計算裝置37還適於根據與膠囊相關聯的估計性質來控制捨棄裝置28，從而將所述膠囊從諧振器27下遊的膠囊的正常路線轉向並將其引導到垃圾箱29。正常路線應被理解為由傳輸器23限定的從諧振器27通過檢查設備22的主出口 39到生產線的後續區段(例如包括印刷設備或包裝設備)的路線。例如，如圖2所示，捨棄裝置可具有吹風機41和導管43，吹風機41由計算裝置37控制，導管43被設計為將被吹風機41從傳輸器23吹走的有缺陷的膠囊傳遞到垃圾箱29中。在另外的實施例(未示出)中，傳輸器可以是「空氣傳輸器」類型，其包括第一管狀導引器和第二管狀導引器，第一管狀導引器在腔30上遊以實現膠囊到腔中的空氣運輸，第二管狀導引器在腔下遊以實現膠囊自腔30的空氣運輸。現在將參照圖2和圖3以更詳細地描述根據本發明的檢查方法。由檢查設備22實施的根據本發明的檢查方法包括確定密封品質的過程。該過程基於這樣的假設，即在正好位於密封裝置下遊的區段中，膠囊的總溼度由膠囊上存在的密封劑的數量確定。這種假設準確地反映了大部分當前條件中的實際情況，其中，膠囊填充有不含溶劑的劑型，並且藥劑的溶劑的量相比由密封劑提供的溶劑的量而言可忽略。確定密封品質的過程在相繼的硬膠囊I上實施，所述硬膠囊I在填充和密封設備21內被用含溶劑的密封劑密封，並通過入口 31由傳輸器23連續供應到檢查設備22。在該過程中，膠囊被相繼地引導通過微波諧振器27的腔30內所產生的測量場，在腔的空狀態下，測量場的特徵在於特定的諧振頻率Fe和特徵諧振曲線Ce。在所示實施例中，其中，傳輸器的一個區段延伸穿過腔，術語「空狀態」應解釋為這樣的狀態，其中，被包圍在腔內的凹穴26是空的，因而在腔內沒有膠囊。該構造可由措辭「空凹穴狀態」描述。如果使用其它類型的傳輸器，例如空氣傳輸器，其中在沒有延伸穿過腔的引導元件的情況下運輸膠囊，則「空狀態」對應於腔的實際空狀態，不僅是對應於腔中沒有膠囊的狀態。在本發明的上下文中，諧振器的「空狀態」因而指的是 -在沒有引導元件的情況下運輸膠囊時的實際空狀態，以及 -在帶上運輸膠囊時的空凹穴狀態。在圖3上，在曲線圖中分別示出了在腔的空狀態中以及存在腔囊時的諧振曲線Ce和Cc,以頻率(以MHz為單位)為橫坐標並且以傳動比(transmission ratio) T為縱坐標。
如圖3所示，測量場中存在的膠囊I導致諧振頻率偏移到較低值F。，並且諧振曲線被加寬C。。諧振頻率的偏移限定了第一變量A，第一變量A由測量系統33測量。諧振曲線的加寬B (其為曲線C。和曲線Ce的各自半值寬度Be、BE的差)限定了第二變量，所述第二變量也由測量系統33測量。計算裝置37具有處理器，該處理器被編程為用測得的變量A、B計算與膠囊相關聯的溶劑值Θ。該溶劑值Θ不依賴於膠囊的質量(mass)並且也不依賴於膠囊內所含藥劑的質量，而是僅作為第一變量A和第二變量B的函數而被計算。根據第一實施例，用以下關係計算溶劑值 Θ =t1. (B/A) +t2
其中，h和t2是在校準過程期間計算的預定校準係數。將不會很詳細地描述校準過程。與前述假設相符，密封品質由被如此估計的溶劑值Θ反映。在該確定過程中，代表密封品質的值因而被確定為溶劑值Θ的簡單函數。代表密封品質的值優選地正比於溶劑值Θ，並且最優選地等於溶劑值Θ。根據本發明的檢查方法還包括計算膠囊的質量M的步驟，該步驟由同一設備22用相同的測得的變量A、B實施。計算裝置37的處理器因而也被編程為在以A和B作為僅有變量的關係的幫助下計算質量M。具體地，在以下關係的幫助下實現質量M的計算
M=Id1. A+b2. B+b3
其中，係數h、b2、b3是校準係數，對於同一批量和同一類型的膠囊而言優選為恆定系 數，所述係數被預定並存儲在計算裝置37內。根據第二實施例，要求採用具有三個可同時激勵的諧振模式的諧振器，為每個模式獲取變量A和B。如此獲得的Ap A2、A3和B2、B3的值用於計算溶劑值Θ和質量M，如下所示
Θ = tp (B1A1) + t2. (B2/A2) + t3. (B3/A3) + t4M= kj. A1 + k2. A2 + k3. A3 + k4. B1+ k5. B2 + k6. B3 + k7其中，ti； i=l, 「·4和kj, j=l, ...7是在校準過程期間計算的預定校準係數。根據第三實施例，與密封品質相關聯的值或者是經變換的偏移A』或者是經變換的加寬B』，分別通過將偏移A和加寬B除以計算出的質量M而獲得
A』 =A/MB』 =B/M
替代地，與密封品質相關聯的值可作為經變換的偏移A』和經變換的加寬B』兩者的函數而被計算。在該實施例中，由於將測得的變量A、B除以計算出的質量M，與密封品質相關聯的值被解除與填充水平的相關性。計算裝置37還包括緩衝器和比較器。緩衝器能夠暫時存儲每個膠囊的特性，即與密封品質Θ (或A』、B』)相關聯的值以及用檢查方法估計的質量M。比較器適於在比較步驟中將這些特性與計算裝置中存儲的預定值進行比較，並根據比較步驟的結果返回缺陷值，該缺陷值代表了在檢查期間不存在缺陷或者所發現的(一種或多種)缺陷類型。更具體地，預定的存儲值包括密封品質的閾值Qtl (或A』pB』J和質量的值的目標範圍[M1, M2]。在與膠囊的密封品質相關聯的估計值Θ (或A』、B』)低於密封品質的閾值Θ。(或A』 ο,Β' 0)的情況下，則比較器返回代表膠囊上存在密封缺陷的值，這可能顯示缺少密封或者更通常地，密封劑數量不足。在膠囊的估計質量M在目標範圍[M1, M2]之外(即低於M1或高於M2)的情況下，則比較器返回代表在膠囊上存在質量缺陷的值，這通常顯示在膠囊中含有不能接受地不準確的劑量。在估計值Θ (或A』、B』)低於閾值Θ ^ (或A』 P B』 J並且膠囊的估計質量M在目標範圍[M1, M2]之外的情況下，則比較器返回代表膠囊上的密封缺陷和質量缺陷二者的值。
在估計值Θ (或A』、B』)高於閾值Θ ^ (或A』 P B』 J並且膠囊的估計質量M在目標範圍[M1, M2]內的情況下，則比較器返回代表無缺陷膠囊的值。可以理解，當基於經變換的變量A』、B』進行檢查時，相關聯的閾值A』r 也不依賴於目標填充水平。在這種方法的情況下，不僅可以將密封良好的膠囊從密封不良的膠囊分開，而且可以更準確地給每個膠囊的密封品質分級。計算裝置37適於基於由比較器返回的缺陷值來控制捨棄裝置28。如果被檢查的膠囊的缺陷值不同於代表無缺陷膠囊的值，則捨棄裝置28被啟動從而將所述膠囊從正常路線轉向並將其導入到垃圾箱29內，由此對被引導通過填充和密封設備21下遊的檢查設備22的膠囊進行分揀。無缺陷膠囊通常進一步在生產線上繼續前進通過檢查設備的主出Π 39。可以理解，本發明提供了用於在線檢查和分揀膠囊的可靠方法，其可自動地並且以高吞吐量實施(例如對於單條生產線而言，70000膠囊/小時)。因而，相關聯的設備可在不降低由上遊填充和密封站實現的吞吐量的情況下被集成在生產線中。
權利要求
1.一種檢查用溶解性密封劑密封的已填充硬膠囊的方法，包括用於確定密封品質的過程，所述過程包括 -供應用溶解性密封劑(16)密封的已填充硬膠囊(I); -供應微波諧振器(27)，在所述微波諧振器(27)內產生以諧振曲線為特徵的測量場； -將所述膠囊引導通過所述測量場； -測量特性(A、B)，所述特性(A、B)與所述測量場內存在膠囊(I)時產生的諧振曲線(Cc)相比較對應於所述諧振器的空狀態的參考諧振曲線(Ce)的修改有關；以及 -用測得的特性(A、B)確定與所述密封品質相關聯的值(0 ;A』、B』)。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，其還包括步驟用所述測得的特性(A、B)確定密封區域。
3.如權利要求I或2所述的方法，還包括步驟作為所述測得的特性(A、B)的函數來計算所述膠囊的質量(M)。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，其還包括步驟作為所述測得的特性(A、B)中的至少一個除以所述計算出的質量(M)的函數來計算與密封品質相關聯的值(A』、B』)。
5.如權利要求I至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述測得的特性包括所述測量場內存在的膠囊(I)產生的所述諧振曲線的偏移(A)和加寬(B)。
6.用於在硬膠囊密封設備(21)下遊分揀膠囊的方法，其中，在根據權利要求I至5中任一項所述的方法的幫助下檢查每個膠囊，並且其中，如果與密封品質相關聯的值(e ；A』、B』)低於預定閾值(e ^ A』pB』A則由於密封缺陷而捨棄所述膠囊。
7.用於檢查用溶解性密封劑密封的硬膠囊的設備，包括 -微波諧振器(27)，所述微波諧振器(27)適於產生以諧振曲線為特徵的測量場並在目標被引導通過所述測量場時測量特性(A、B)，所述特性(A、B)與所述測量場內存在膠囊(I)時產生的諧振曲線(C。)相比較對應於所述諧振器的空狀態的參考諧振曲線(Ce)的修改有關; -用於單一抽取和引導單獨膠囊(I)的裝置(23)，所述裝置(23)用於單一抽取並引導單獨膠囊(I)從所述諧振器(27)上遊的第一區段(31)通過所述測量場到所述諧振器下遊的第二區段(32);以及 -計算裝置(37)，所述計算裝置(37)適於作為所述測得的特性(A、B)的函數來確定與密封品質相關聯的值(9 ;A』、B』)。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述測得的特性包括所述測量場內存在的膠囊(I)產生的諧振曲線的偏移(A)和加寬(B)。
9.如權利要求7或8所述的設備，其特徵在於，所述計算裝置(37)適於作為所述測得的特性(A、B)的函數來計算所述膠囊的質量(M)。
10.如權利要求9所述的設備，其特徵在於，所述計算裝置(37)適於作為所述測得的特性(A、B)中的至少一個除以所述計算出的質量(M)的函數來計算與密封品質相關聯的值(A，、B，)。
11.如權利要求7至10中任一項所述的設備，其特徵在於，所述計算裝置(37)包括比較器，所述比較器適於針對每個膠囊將與密封品質相關聯的值(9 ;A』、B』 )與預定閾值(O0^oBj0)比較，並且其還包括捨棄裝置，所述捨棄裝置(28)適於當與密封品質相關聯的值(0 ;A』、B』 )低於預定閾值(e ^ ;A』、B』 )時將所述膠囊從所述諧振器(27)下遊的膠囊的正常路線轉向。
12.如權利要求9或10所述的設備，其特徵在於，所述計算裝置(37)還包括比較器，所述比較器適於針對每個膠囊 ⑴將與密封品質相關聯的值(0 ;A』、B』)與預定閾值(0。；A』q、B』q)比較，並且 (ii)將計算出的質量(M)值與預定目標範圍[MnM2]比較， 其特徵在於其還包括捨棄裝置(28 )，所述捨棄裝置(28 )適於當 (i)與密封品質相關聯的值(9汸』、8』)低於預定閾值(0。^(|、8』(|)，或者 (ii)計算出的質量(M)在預定目標範圍[M1,M2]之外 時將所述膠囊從所述諧振器(27)下遊的膠囊的正常路線轉向。
全文摘要
本發明涉及一種檢查用溶解性密封劑密封的已填充硬膠囊的方法，包括用於確定密封品質的過程，所述過程包括供應用溶解性密封劑(16)密封的已填充硬膠囊(1)；供應微波諧振器(27)，在所述微波諧振器內產生以諧振曲線為特徵的測量場；將所述膠囊引導通過所述測量場；測量特性，所述特性與所述測量場內存在膠囊(1)時產生的諧振曲線相比較對應於所述諧振器的空狀態的參考諧振曲線的修改有關；以及用測得的特性確定與密封品質相關聯的值。本發明還涉及基於所述檢查方法的結果來分揀膠囊的方法並且涉及能夠執行此類方法的設備。
文檔編號A61J3/07GK102711713SQ201080061306
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月1日 優先權日2009年11月13日
發明者H-R.赫爾曼, T.R.A.赫伊斯曼斯, U.施勒姆 申請人:比利時膠囊公司