WO2008095521A1 - Dosing device and dosing method - Google Patents

Dosing device and dosing method Download PDF

Info

Publication number
WO2008095521A1
WO2008095521A1 PCT/EP2007/010687 EP2007010687W WO2008095521A1 WO 2008095521 A1 WO2008095521 A1 WO 2008095521A1 EP 2007010687 W EP2007010687 W EP 2007010687W WO 2008095521 A1 WO2008095521 A1 WO 2008095521A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
powder
receiving
receiving body
trough
dosing
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/010687
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Gärtner
Original Assignee
Gaertner Ulrich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaertner Ulrich filed Critical Gaertner Ulrich
Publication of WO2008095521A1 publication Critical patent/WO2008095521A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
    • A61J3/07—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use
    • A61J3/071—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use into the form of telescopically engaged two-piece capsules
    • A61J3/074—Filling capsules; Related operations

Definitions

  • the invention relates to a metering device for metering powders, in particular medicament powders, into a trough, with a receiving device for receiving powders from a supply container, with a positioning device for positioning the receiving device relative to the supply container and the trough, so that the receiving device has a Take powder dose from the supply container and can deliver it into the trough.
  • the invention further relates to a metering method.
  • the powder with a metering tube is, so to speak, gouged out, wherein the inner volume of the tube defines the
  • the dose of powder is influenced by powder adhering to the outside of the tube, by the degree of compression of the punched-out powder and the like.
  • a layered filling of Dosierbohronne is known.
  • the powder is discharged step by step, that is in layers, stuffed and finally ejected into the well to be filled, for example a drug capsule well or the well of a blister pack.
  • the dosing of powders by means of vacuum is known.
  • a Dosier spasier spasier spasier spasier spasier spasier spasing with negative pressure and for subsequent emptying with pressure is applied.
  • the absorbed powder dose and thus the dosing accuracy depends, for example, on the speed at which the dosing chamber charged with vacuum is guided past the supply container with the powder.
  • the metering accuracy depends on the density of the powder. If the powder is mechanically sensitive, it will be affected by the dosing and packaging process. This is undesirable in high potency powder ingredients used in typically low doses, such as those used for inhalation.
  • a metering device of the type mentioned has an electrostatic charging device for electrostatic charging at least one receiving body of the receiving device, so that the at least one receiving body receives the powder dose by electrostatic charging. Furthermore, a dosing method according to the technical teaching of another independent claim is provided to solve the problem.
  • the powder Due to the electrostatic charge, the powder is mechanically or hardly loaded. In addition, an exact dosage is possible because the powder is not compressed for dosing purposes becomes. As a result, the mechanical stress of the powder is low.
  • the trough may for example form part of a transport container for the powder dose, for example a packaging container.
  • the trough is a lower part of a capsule or part of a blister pack.
  • the at least one receiving body comprises e.g. an electrostatically chargeable recording stick.
  • the receiving body is a cylindrical body, for example a circular cylindrical body, or a prismatic body.
  • a particularly effective method for determining the powder adhering to the at least one receiving body is provided by a vibration generating device, with which the receiving body can be excited to measuring vibrations.
  • a measuring arrangement determines the mass of the electrostatically adhering to the receiving body powder by means of a
  • the vibration generating device is, for example, a piezoelectric vibration generator.
  • a software-based implementation is preferred.
  • the vibrational generating device advantageously includes a piezoelectric element, such as a piezoelectric quartz.
  • the measuring arrangement comprises, for example, a laser vibrometer.
  • the laser vibrometer works on the principle of Doppler frequency shift.
  • the vibrating receiving body scatters laser light transmitted from the laser vibrometer, which corresponds to a vibrational response.
  • the measuring arrangement determines oscillation frequencies and / or oscillation amplitudes of the receiving body, which are a measure of the mass of the receiving body and of the powder respectively adhering to it.
  • the measuring arrangement may also comprise a strain gauge or a plurality of strain gauges.
  • the at least one strain gauge is advantageously positioned between the oscillating receiving body and a vibration-proof housing for this.
  • the measuring arrangement comprises regulating means for controlling the vibrations of the at least one receiving body to its current, dependent on the loading of the powder natural frequency. If the setpoint-actual deviation between the current oscillation frequency of the receiving body and the setpoint frequency which is predetermined for the oscillation generating device is zero or below a limit value, the current natural frequency of the receiving body is determined.
  • the measuring vibrations may include bending vibrations and / or longitudinal vibrations of the at least one receiving body. It is particularly preferred that the measuring arrangement detects the respective natural frequencies of the at least one receiving body. At these natural frequencies, the oscillation amplitude is relatively large, so that a conclusion on the respective natural frequency is possible on the basis of the oscillation amplitude.
  • the natural frequency of the Aufnähme stressess depends on the loading condition. Thus, it is advantageous if the measuring arrangement detects the natural frequency of the receiving body in the unloaded state and also in the state loaded with the powder dose.
  • the measuring arrangement contains, for example, reference values with which it compares the respective vibration response of the recording body.
  • the vibration generating device is advantageously designed to generate oscillations with variable frequency at variable or constant amplitude.
  • the frequency for example in the context of so-called chirp oscillations, the natural frequency can be limited so to speak.
  • the chirps can generate short pulses of high energy.
  • the oscillation generating device is designed to generate delivery pulses for dispensing the powder dose from the at least one receiving body into the trough.
  • the powder dose is discarded or shaken off from the receiving body so to speak.
  • the receiving body is advantageously clamped on one side, so that its free, provided for receiving the powder end can swing freely.
  • part-ring-like receiving body which are preferably clamped on two sides, with a central portion, between the fixtures, can swing.
  • the metering device advantageously comprises fluidizing means for fluidizing the powder in the supply container, so that a powder bath is formed.
  • the fluidizing means comprise, for example, an airflow arrangement for generating an airflow flowing into the powder bath. This is possible, for example, by providing holes at the bottom of the supply container, through which compressed air can flow.
  • the supply container contains a type of frit, for example of glass, ceramic or metal.
  • Frit is porous, so that the compressed air can flow through the frit into the powder bath.
  • smoothing means are provided for smoothing a surface of the powder bath at least in an immersion region of the at least one receiving body.
  • the smoothing means include, for example, baffles and / or perforated plates.
  • the perforated plates are advantageously arranged like a scotch.
  • an air bubble device which generates an air curtain over the surface of the powder bath.
  • the air of the air curtain is advantageously ionized.
  • an ionization device is advantageous, which ionizes the air for the air curtain above the powder bath. siert.
  • the ionization device can also be provided for ionizing the air stream flowing into the powder bath for the purpose of fluidizing.
  • the receiving device expediently contains a matrix with a plurality of receiving bodies, which are arranged correlating to a matrix of depressions.
  • the wells are arranged like a matrix in a blister pack.
  • the determination of the mass of the electrostatically adhering powder to the at least one receiving body can take place in several sections or subsections of the method according to the invention:
  • the vibration response of the receiving body during immersion in the staging container can be determined, so as to determine during the immersion already adhering to the receiving body powder dose.
  • the powder dose can be changed.
  • Vibration response after the dispensing of the powder in the trough, it is possible to determine the amount of still adhering to the receiving body residual powder. To deliver the powder into the well, it is advantageous to change the electrostatic polarity of the receiving body.
  • the loading of the receiving body with powder can be varied for example by varying the electrostatic voltage during or after picking up the powder from the supply ratio.
  • By reducing the electrostatic voltage after picking up, for example, powder can be dispensed again in the direction of the provisioning container.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first metering device with a positioning device for positioning a receiving device between a supply container and depressions into which the receiving device delivers powder
  • Figure 2 shows a second embodiment of a metering device according to the invention, in which the supply container and the trough, in which the powder is discharged, by a second positioning device below the receiving device according to FIG
  • Figure 3 shows a third embodiment of a metering device according to the invention, in which a plurality of recording devices are arranged on a rotary positioning device and can receive by a pivoting movement powder from a supply container, and
  • Figure 4 is a perspective oblique view of a matrix-like arrangement of receiving bodies.
  • powder 12 provided in a supply container 11, for example a medicament powder can be metered.
  • a positioning device 13a positions a receiving device 14a for receiving powder 12 from the supply container 11 above it and relative to depressions 15a, 15b of a packaging container 16a, for example a blister pack.
  • the receiving device 14 a receives the powder 12 electrostatically.
  • the receiving device 14a is linearly reciprocable on a carriage 17 along a linear guide 18, for example a rail, to and fro. With the carriage 17, the receiving device 14a between the supply container 11 and the two wells 15a, 15b linearly moved back and forth.
  • the receiving device 14a is vertically adjustable, which is particularly advantageous for dipping a receiving body 20a in the powder 12.
  • a control device 21 controls and monitors the metering device 10a. For example, it gives drive commands to the positioning device 13. Furthermore, the control device 21 controls and monitors the receiving device 14a.
  • the metering device 10a For metering the powder 12 into one of the wells 15a, 15b, the metering device 10a initially moves the carriage 17 into an area above the supply container 11.
  • the supply container 11 is a powder bath 22 with fluidized powder.
  • the supply container 11 comprises, for example, a trough 23, in the bottom of which there are 24 air inflow openings 25 through which compressed air 27 generated by compressed air sources 26 of an air inflow arrangement 26a belonging to the fluidizing means 91 can flow into the trough 23.
  • the powder 12 is set in motion, so that a powder fluid is formed.
  • the movement of the fluidized powder 12 is, as it were, smoothed by perforated plates 28, which form constituents of smoothing agents 29.
  • the perforated plates 28 passes through an indicated by arrows powder flow 30, which, however, is expediently slow.
  • the perforated plates 28 project from the bottom 24 upwards, for example vertically or aslant.
  • the air inflow openings 25 are expediently arranged between outer walls and the perforated plates 28.
  • below an immersion region 31 for the receiving device 14 a it may be advantageous to provide no air inlet opening.
  • the vibratory device 90 preferably operates at low frequencies, e.g. in the manner of a shoal.
  • the abovementioned measures serve to ensure that the powder fluid has as little movement as possible in the immersion region 31 and, in particular, is smoothed on the surface.
  • an air bubble device 32 may be advantageous for an air bubble device 32 to generate an air curtain 33 on the surface of the powder bath 22.
  • the air curtain 33 in particular has the advantageous effect that absorbed by the receiving device 14a powder 12 is not abducted.
  • the air curtain 33 prevents powder 12 from adhering to other components of the receptacle 14a except at the receiving body 20a.
  • Iontechnisches wornen 34, 35 may be provided which ionize the compressed air 27 or the air curtain 33.
  • the receiving body 20a is, for example, a receiving bar 36a with a circular or elliptical cross section.
  • the receiving bar 36a is for example about 1 to 3 cm long and has a diameter of a few millimeters, for example wise 1 mm, on.
  • the receiving rod 36a is advantageously light and weighs, for example, about 20 mg.
  • An inventive receiving body must be at least partially, in particular on its surface electrically conductive 5.
  • the receiving rod 36a made of aluminum or other metal material.
  • a receiving body made of plastic which is coated on its surface electrically conductive or consists of an electrically conductive plastic.
  • the picking bar 36a is electrostatically chargeable by means of a charging device 37.
  • the charging device 37 includes, for example, a voltage source 38 for applying an electrostatic voltage to the receiving body 20a.
  • the voltage level and polarity can be set on the charging device 37 i5, for example by the control device 21.
  • the receiving device 14 a receives a powder dose 39 of the powder 12 from the supply container 11 by electrical charging of the receiving rod 36 a.
  • a holder 40a of the pickup rod 36a is fixed to a piezoelectric element 42a, e.g. a piezo quartz or a piezoceramic. Between the holder 40a and the piezoelectric element 42a, an electrical insulation 41a is arranged. With the piezoelectric element 42a of a vibration generating device 43a, the receiving body 20a can be excited into measuring vibrations 44 for determining the mass of the powder 12 adhering to the receiving body 20a.
  • a piezoelectric element 42a e.g. a piezo quartz or a piezoceramic.
  • output pulses 45 or output oscillations can advantageously be generated with the oscillation generating device 43a in order to return the supply container 11 to the receiving body 20a in the supply container 11 or back into one of the multi-functional chambers. to shake off the 15a, 15b, so to speak.
  • a separate vibration generating device can also be provided.
  • control device 21 it is expedient for the control device 21 to actuate the charging device 37 to change over the polarity of the electrostatic voltage on the receiving body 20a for dispensing the powder 12 into one of the troughs 15a, 15b.
  • the piezoelectric element 42a is driven by applying an alternating voltage of a voltage source 46 to the measuring oscillations 44 and / or output pulses 45.
  • the voltage source 46 can be controlled by the control device 21.
  • the receiving body 20 a Although it would be possible to hold the vibration generating device 43 a vibration-resistant, for example, directly to a lifting rod 47 of the lifting device 19. In the Dosiervor- direction 10 a, the receiving body 20 a, however, swing freely.
  • a vibration decoupling device 48 which comprises, for example, a spring arrangement, is arranged between the piezoelement 42a and the substantially vibration-free lifting rod 47.
  • the receiving body 20a can oscillate essentially freely, at least in the frequency range of the measuring oscillations 44.
  • a metering process with the metering device 10a now proceeds as follows, for example:
  • a control module 49 of the control device 21 controls the positioning device 13 a so that it positions the carriage 17 above the supply container 11.
  • the control module 49 contains program code which can be executed by a processor 50 of the control device 21, for example a personal computer.
  • the measurement module 52 also contains program code executable by the processor 50.
  • the control module 49 controls the lifting device 19 so that it moves the receiving device 14 a down and the receiving body 20 a dips into the powder bath 22.
  • the control module 49 controls the charging device 37 to electrostatically charge the picking bar 36a. As a result, powder 12 adheres to the receiving rod 36a on the outside.
  • the amount of the powder 12 adhering to the receiving bar 36a is adjustable.
  • the metering device 10a determines the mass of the powder 12 on the receiving bar 36a.
  • the vibration generator 43a generates the vibration
  • Measuring vibrations 44 expediently in the range of a natural frequency of the receiving rod 36a with an adhering nominal mass of powder 12 or at a target powder dose 39th
  • a laser vibrometer 54 of the measuring arrangement 53 measures the respective vibration response 54b of the recording rod 36a to the excitation with the measuring vibrations 44.
  • the laser vibrometer 54 directs a laser beam 54a onto the recording rod 36a and measures the vibrations of the light reflected by the recording rod 36a that correspond to the vibration response 54b of the receiving body 20a.
  • the measuring module 52 uses the determined oscillation frequencies and / or oscillation amplitudes to determine the natural frequency of the receiving bar 36a loaded with the powder 12 and, based thereon, the natural frequency Mass of the powder 12 adhering to the receiving bar 36a. At the natural frequency, the vibration amplitudes are high.
  • reference values or reference tables are advantageously stored in the memory 51.
  • the laser vibrometer 54 instead of the laser vibrometer 54, another optical and / or electrical measuring means for detecting the frequency and / or amplitude of a vibrating body can also be used.
  • the abovementioned measurement can expediently still take place during the immersion of the receiving rod 36a into the powder bath 22.
  • the amount of powder 12 received can then be changed.
  • this measurement is advantageous. Only when the powder dose at the receiving bar 36a corresponds as accurately as possible to a desired powder dose, whereby predetermined tolerance limits are possible, does the control module 49 actuate the positioning device 13a for positioning the receiving device 14a above one of the troughs 15a or 15b. It is also conceivable that the positioning device 13a, the receiving device 14a pivots or otherwise moved, so that the powder 12 from the receiving rod 36a in one of the wells 15a, 15b falls.
  • the measuring arrangement 53 optionally contains further measuring means: a strain gage 55 and a control 56.
  • the strain gauge 55 is stretched by the measuring vibrations 44 of the receiving body 20a, so that the measuring module 52 can detect the frequency and / or the amplitude of the measuring vibrations 44 on the basis of the measuring strips.
  • the control 56 for example a PLL circuit (phase-locked loop), synchronizes the vibrations of the receiving body 20a to the current natural frequency.
  • the controller 56 which has, for example, a software module executable by the processor 50 program code, the setpoint frequency of the vibration generator 43 a so long until it corresponds to the actual frequency corresponding to the respective natural frequency of the receiving body 20 a, of its respective Loading condition with the powder 12 is dependent.
  • the measuring arrangement 53 furthermore contains a pressure sensor 57 for the direct determination of the weight or quantity of the powder 12 adhering to the receiving body 20a.
  • the respective powder weight is e.g. directly determinable.
  • the Powder 12 substantially completely discharged from the receiving body 20a above the trough 15a or 15b. Despite these measures, it can not be ruled out that any remaining powder 12 will adhere to the receiving body 20a. It is then advantageous for the metering device 10a to redetermine the mass of the receiving body 20a loaded with the residual powder 12, for example by means of one of the aforementioned vibration measurements, before the receiving body 20a again dips into the powder bath 22 to receive a further powder dose 39.
  • the amount of the powder 12 actually discharged into the troughs 15a, 15b can be determined.
  • a transport device 58 which contains, for example, a conveyor belt 59, the filled with the powder 12 packaging container 16a away from the work area of the metering device 10a and provides a still unfilled packaging container 16a for filling by the metering device 10a.
  • the control device 21 is wireless or wired, for example via control and monitoring lines 60, 61, connected to the components of the metering device 10a, for example with the positioning device 13a and the receiving device 14a and the components of the measuring arrangement 53 arranged there, for example the laser vibrometer 54 and the strain gauge 55th
  • a plurality of measuring means are provided, each of which is sufficiently suitable for mass determination of the powder 12 adhering to the receiving body 20a, such as, for example, the controller 56, which has a control unit. It is understood that in each case one of these measuring means is sufficient for a mass determination of the powder 12.
  • the oscillation generating device 43b contains a piezoelectric element 42b, which excites the receiving body 20a, which is held perpendicularly in the case of the dosing device 10b, to the measuring oscillations 44 and / or to output pulses 45.
  • the vibration generating means 43a, 43b advantageously generate vibrations in the sonic or ultrasonic range.
  • the holder 40a, the insulation 41a and the piezoelectric element 42a are superimposed horizontally layered, in the receiving device 14b of the metering device 10b, a vertical layering is present.
  • the piezoelectric element 42b is fastened to the lifting rod 47 in a vibration-decoupled manner by the decoupling device 48.
  • On the holder 40b is an insulation 41b, which extends vertically and to which in turn the holder 40b is fixed to the receiving rod 36a.
  • the piezo elements 42a, 42b can also be referred to as piezo element arrangements.
  • a respective vibration generating device for example a piezoelectric element arrangement with layered piezoelectric elements for vibration generation in different directions, can be selected become.
  • the piezoelectric elements include, for example, thickness oscillators, transverse expansion elements or bimorphs, ie a combination of two transverse expansion elements.
  • the vibration generating device generates, for example, only vertical vibrations, only horizontal oscillations, only bending vibrations or any combinations of the aforementioned types of vibration.
  • the lifting device 19 is stationary in the metering device 10b. Positioning tasks are essentially perceived by a positioning device 13b.
  • a plate 64 is lo rotatably driven by a rotary drive 63. On the plate 64, the supply container 11 and a respective packaging container 16b to be filled with a trough 15a, 15b are arranged.
  • the rotary drive 63 now rotates to receive the powder 12, first the supply container 11 in i5 an area below the receiving device 14b.
  • the lifting device 19 then lowers the receiving body 20a into the powder bath 22.
  • the picking bar 36a then picks up powder 12 by electrostatic charging, wherein during and / or after picking 2o, a measurement of the loading state of the picking bar 36a with powder 12 is expedient.
  • the lifting device 19 lifts the picking bar 36a out of the powder bath 22.
  • the positioning device 13b now rotates the plate 64, so that the packaging container 16b is pivoted among the 5 loaded with powder 12 receiving rod 36a.
  • the receiver 14b discharges the powder 12 into one of the troughs 15a or 15b located below the receiving bar 36a, respectively.
  • packaging containers 16 b filled with powder 12 o are removed from the plate 64 or positioned on the plate 64. It would also be conceivable to arrange the receiving device 14b completely stationary, that is to say without a lifting device 19, in which case the high-low movement for receiving powder 12 from the supply container 11 is also fulfilled by a suitably modified positioning device 13b.
  • FIG. 3 A further alternative of a positioning device is shown in FIG. 3 in the case of a dosing device 10c.
  • a rotary support 66 which is driven by a rotary drive 67, receiving devices 14b are pivotably arranged.
  • the pivot bracket 66 rotates the receptacles
  • one receiving device 14b receives powder 12 from the stationarily arranged supply container 11 powder 12, while another receiving device 14b takes the powder 12 into one the provided troughs 15a or 15b delivers.
  • Holders 68 protrude downwards from the rotary holder 66, on which pivoting drives 69 for pivoting the receiving devices 14b are arranged.
  • the respective pivot drive 69 pivots the receiving device 14b through the powder bath 22 for receiving the powder dose 39. Due to the speed of the pivoting movement, the residence time in the powder bath 22, the electrostatic charge of the receiving body 20a and the like, the powder dose 39 received from the powder bath 22 can be influenced.
  • One or more of the abovementioned measuring methods are advantageously used, in particular the vibration measuring method for determining the mass of the powder 12 adhering to the receiving body 20a. However, it is also possible to dispense with this mass determination of the receiving body or to allow, for example, a greater mass tolerance in this mass determination.
  • a measuring arrangement 70 is additionally provided for determining the powder dose 39 respectively located in a packaging trough 15a or 15b.
  • the control device 21 measures, for example, before and / or during and / or after delivery of the powder 12 from the receiving device 14b located above the trough 15a or 15b the amount of the powder 12 already present in the respective trough 15a or 15b.
  • a vibration generating device is excited 71, for example, a piezoelectric element, the trough 15a or 15b to vibrations in particular in the ultrasonic range.
  • a laser vibrometer 72 uses the vibration response of the trough 15a or 15b to determine the quantity of powder 12 present in the trough 15a, 15b.
  • the natural frequency of the trough 15a, 15b changes as a function of this powder quantity, so that the control device 21 uses the respective natural frequency can determine the amount of powder in the trough 15a, 15b.
  • the control device 21 controls the receiving device 14b as a function of the powder quantity already present in the trough 15a or 15b. For example, when the target powder dose 39 is in the well 15a, 15b, the controller 21 shuts off the output pulses 45 and / or pols the electrostatic voltage on the pick bar 36a so that no further powder 12 from the pick bar 36a into the well 15a or 15b drops.
  • a receiving device 14d shown in FIG. 4 has a dosing device 10d a total of four receiving bodies 2Od.
  • the receiving bodies 20d are formed, for example, by prismatic receiving bars 36d.
  • the receiving bars 36d are held by holders 4d, which are expediently arranged with the aid of decoupling devices 48d on a common holder 80 in a manner that is not vibrationally decoupled.
  • the receiving bars 36d are prismatic.
  • the receiving bodies 20d are arranged in the manner of a matrix 81. The arrangement and position of the receiving rods 36d correlate with the positions of troughs 15d of a packaging container 16d, for example one
  • the receiving device 14d could, for example, be attached to the lifting device 19 instead of the receiving device 14a, so that in each case four depressions 15d can be filled with powder 12 at the same time.
  • each pick-up bar 36 is individually electrostatically rechargeable, so that the respective
  • Recording rod 36d recorded powder dose 39 is individually adjustable. Furthermore, it is advantageous to assign measuring means to each picking bar 36d in order to determine the powder dose 39 adhering to the picking bar 36d. By varying the electrostatic charge of the respective picking bar 36d, for example, during and / or after picking up the powder 12, the powder dose 39 received by the respective picking bar 36d can be adjusted in the aforementioned manner.
  • an oscillation generating device of the type of oscillation generating devices 43a or 43b can be arranged on each of the holders 4Od.

Abstract

The invention relates to a dosing device for dosing powders (12), in particular medicament powders, into a recess (15a, 15b; 15d), with a receiving device (14a; 14b; 14d) for receiving powders (12) from a reservoir (11), with a positioning device (13a; 13b; 13c) for the relative positioning of the receiving device (14a; 14b; 14d) with respect to the reservoir (11) and the recess (15a, 15b; 15d), such that the receiving device (14a; 14b; 14d) can receive a powder dose (39) from the reservoir (11) and dispense it into the recess (15a, 15b; 15d). The invention also relates to a dosing method. In the case of the dosing device, it is provided that it has an electrostatic charging device (37) for the electrostatic charging of at least one receiving body (20a; 20d) of the receiving device (14a; 14b; 14d), such that the at least one receiving body (20a; 20d) receives the powder dose (39) by electrostatic charging.

Description

Dosiervorrichtung und Dosierverfahren Dosing device and dosing process
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum Dosieren von Pulvern, insbesondere Medikamentenpulvern, in eine Mulde, mit einer Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen von Pulvern aus einem Bereitstellungsbehältnis, mit einer Positioniereinrich- tung zum relativen Positionieren der Aufnahmeeinrichtung zu dem Bereitstellungsbehältnis und der Mulde, so dass die Aufnahmeeinrichtung eine Pulverdosis aus dem Bereitstellungsbehältnis aufnehmen und in die Mulde abgeben kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Dosierverfahren.The invention relates to a metering device for metering powders, in particular medicament powders, into a trough, with a receiving device for receiving powders from a supply container, with a positioning device for positioning the receiving device relative to the supply container and the trough, so that the receiving device has a Take powder dose from the supply container and can deliver it into the trough. The invention further relates to a metering method.
Zur Dosierung von feinkörnigen Pulvern, beispielsweise Medikamentenpulvern oder chemischen Pulvern, werden üblicherweise mechanische Aufnahmeeinrichtungen verwendet . Beispielsweise wird das Pulver mit einem Dosierröhrchen sozusagen ausgestochen, wobei das Innenvolumen des Röhrchens die ausgestochene Pulverdosis definiert. Die Pulverdosis wird allerdings durch an dem Röhrchen außen anhaftendes Pulver, durch den Komprimierungsgrad des ausgestochenen Pulvers und dergleichen be- einflusst .For metering fine-grained powders, for example medicament powders or chemical powders, mechanical receiving devices are usually used. For example, the powder with a metering tube is, so to speak, gouged out, wherein the inner volume of the tube defines the herausochene powder dose. The dose of powder, however, is influenced by powder adhering to the outside of the tube, by the degree of compression of the punched-out powder and the like.
Ferner ist ein schichtweises Befüllen von Dosierbohrungen bekannt. Das Pulver wird Schritt für Schritt, das heißt schichtweise, gestopft und schließlich in die zu befüllende Mulde, beispielsweise eine Medikamentenkapselmulde oder die Mulde einer Blisterverpackung, ausgestoßen. Auch das Dosieren von Pulvern mittels Vakuum ist bekannt. Dabei wird ein Dosierbehältnis zur Befüllung mit Unterdruck und zur anschließenden Entleerung mit Überdruck beaufschlagt. Die aufgenommene Pulverdosis und somit die Dosiergenauigkeit hängt beispielsweise davon ab, mit welcher Geschwindigkeit die mit Vakuum beaufschlagte Dosierkammer an dem Bereitstellungsbehältnis mit dem Pulver vorbeigeführt wird.Furthermore, a layered filling of Dosierbohrungen is known. The powder is discharged step by step, that is in layers, stuffed and finally ejected into the well to be filled, for example a drug capsule well or the well of a blister pack. The dosing of powders by means of vacuum is known. In this case, a Dosierbehältnis for filling with negative pressure and for subsequent emptying with pressure is applied. The absorbed powder dose and thus the dosing accuracy depends, for example, on the speed at which the dosing chamber charged with vacuum is guided past the supply container with the powder.
Bei allen vorgenannten Verfahren hängt die Dosiergenauigkeit von der Dichte des Pulvers ab. Wenn das Pulver mechanisch empfindlich ist, wird es durch den Dosier- und Verpackungs- vorgang beeinträchtigt. Dies ist bei hochwirksamen, in üblicherweise geringen Dosen verwendeten Pulverwirkstoffen, wie sie zum Beispiel zur Inhalation verwendet werden, unerwünscht .In all of the aforementioned methods, the metering accuracy depends on the density of the powder. If the powder is mechanically sensitive, it will be affected by the dosing and packaging process. This is undesirable in high potency powder ingredients used in typically low doses, such as those used for inhalation.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung und ein Dosierverfahren bereitzustellen, die eine hohe Dosiergenauigkeit bei zweckmäßigerweise schonender Behandlung des zu dosierenden Pulvers gewährleisten.It is therefore an object of the present invention to provide a metering device and a metering process, which ensure a high dosing accuracy with appropriately gentle treatment of the powder to be metered.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass sie eine elektrostatische Aufladeeinrichtung zum elektrostatischen Aufladen mindestens eines Aufnahmekörpers der Aufnahmeeinrichtung aufweist, so dass der mindestens eine Aufnahmekörper die Pulverdosis durch elektrostatische Aufladung aufnimmt. Ferner ist zur Lösung der Aufgabe ein Dosierverfahren gemäß der technischen Lehre eines weiteren unabhängigen Anspruchs vorgesehen..To solve the problem is provided in a metering device of the type mentioned that it has an electrostatic charging device for electrostatic charging at least one receiving body of the receiving device, so that the at least one receiving body receives the powder dose by electrostatic charging. Furthermore, a dosing method according to the technical teaching of another independent claim is provided to solve the problem.
Durch die elektrostatische Aufladung wird das Pulver mechanisch nicht oder kaum belastet. Zudem ist eine exakte Dosierung möglich, da das Pulver zu Dosierzwecken nicht verdichtet wird. Dadurch ist die mechanische Belastung des Pulvers gering.Due to the electrostatic charge, the powder is mechanically or hardly loaded. In addition, an exact dosage is possible because the powder is not compressed for dosing purposes becomes. As a result, the mechanical stress of the powder is low.
Über das Maß der Aufladung, die Eintauchzeit des mindestens einen Aufnahmenkörpers in das Bereitstellungsbehältnis und/oder die Geometrie des mindestens einen Aufnahmekörpers ist eine Dosierung des Medikamentenpulvers möglich. Ferner ist eine Massenbestimmung des bereits in der Mulde abgelagerten Pulvers möglich, wie sie beispielsweise in den noch unveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2005 053 656 und DE 10 2006 023 594 erläutert ist.About the degree of charging, the immersion time of the at least one receiving body in the staging container and / or the geometry of the at least one receiving body, a dosage of the drug powder is possible. Furthermore, a mass determination of the powder already deposited in the trough is possible, as explained, for example, in the still unpublished patent applications DE 10 2005 053 656 and DE 10 2006 023 594.
Die Mulde kann beispielsweise einen Bestandteil eines Transportbehältnisses für die Pulverdosis, beispielsweise eines Verpackungsbehältnisses, bilden. Beispielsweise ist die Mulde ein Unterteil einer Kapsel oder Bestandteil einer Blisterverpackung.The trough may for example form part of a transport container for the powder dose, for example a packaging container. For example, the trough is a lower part of a capsule or part of a blister pack.
Der mindestens eine Aufnahmekörper umfasst z.B. einen elektrostatisch aufladbaren Aufnahmestab. Beispielsweise ist der Aufnahmekörper ein Zylinderkörper, zum Beispiel ein kreiszylindrischer Körper, oder ein prismatischer Körper.The at least one receiving body comprises e.g. an electrostatically chargeable recording stick. For example, the receiving body is a cylindrical body, for example a circular cylindrical body, or a prismatic body.
Eine besonders effektive Methode zur Ermittlung des an dem mindestens einen Aufnahmekörper anhaftenden Pulvers wird durch eine Schwingungserzeugungseinrichtung bereitgestellt, mit der der Aufnahmekörper zu Mess-Schwingungen anregbar ist. Eine Messanordnung ermittelt die Masse des an dem Aufnahme- körper elektrostatisch anhaftenden Pulvers anhand einerA particularly effective method for determining the powder adhering to the at least one receiving body is provided by a vibration generating device, with which the receiving body can be excited to measuring vibrations. A measuring arrangement determines the mass of the electrostatically adhering to the receiving body powder by means of a
Schwingungsantwort des Aufnahmekörpers . Die Schwingungserzeu- gungseinrichtung ist beispielsweise ein Piezo-Schwing- ungserzeuger. Zur Analyse der Schwingungsantwort ist eine softwarebasierte Realisierung bevorzugt. Die Schwingungser- zeugungseinrichtung enthält vorteilhaft ein Piezoelement , z.B. einen Piezoquarz.Vibration response of the recording body. The vibration generating device is, for example, a piezoelectric vibration generator. To analyze the vibration response, a software-based implementation is preferred. The vibrational generating device advantageously includes a piezoelectric element, such as a piezoelectric quartz.
Die Messanordnung umfasst beispielsweise ein Laservibrometer . Das Laservibrometer arbeitet nach dem Prinzip der Dopplerfre- quenzverschiebung. Der schwingende Aufnahmekörper streut von dem Laservibrometer gesendetes Laserlicht zurück, was einer Schwingungsantwort entspricht. Anhand des rückgestreuten Laserlichts beziehungsweise der Schwingungsantwort ermittelt die Messanordnung Schwingungsfrequenzen und/oder Schwingungs- amplituden des Aufnahmekörpers, die ein Maß für die Masse des Aufnahmekörpers und des jeweils an diesem anhaftenden Pulvers sind.The measuring arrangement comprises, for example, a laser vibrometer. The laser vibrometer works on the principle of Doppler frequency shift. The vibrating receiving body scatters laser light transmitted from the laser vibrometer, which corresponds to a vibrational response. On the basis of the backscattered laser light or the oscillation response, the measuring arrangement determines oscillation frequencies and / or oscillation amplitudes of the receiving body, which are a measure of the mass of the receiving body and of the powder respectively adhering to it.
Ferner kann die Messanordnung auch einen Dehnungsmessstreifen oder mehrere Dehnungsmessstreifen umfassen. Der mindestens eine Dehnungsmessstreifen ist vorteilhaft zwischen dem schwingenden Aufnahmekörper und einer schwingungsfesten HaI- terung für diesen positioniert .Furthermore, the measuring arrangement may also comprise a strain gauge or a plurality of strain gauges. The at least one strain gauge is advantageously positioned between the oscillating receiving body and a vibration-proof housing for this.
Weiterhin ist es möglich, dass die Messanordnung Regelungsmittel zur Regelung der Schwingungen des mindestens einen Aufnahmekörpers auf dessen aktuelle, von der Beladung mit dem Pulver abhängige Eigenfrequenz umfasst. Wenn die Soll-Ist- Abweichung zwischen der aktuellen Schwingungsfrequenz des Aufnahmekörpers und die Soll-Frequenz, die der Schwingungser- zeugungseinrichtung vorgegeben wird, Null oder unterhalb ei- nes Grenzwerts ist, ist die aktuelle Eigenfrequenz des Aufnahmekörpers ermittelt.Furthermore, it is possible that the measuring arrangement comprises regulating means for controlling the vibrations of the at least one receiving body to its current, dependent on the loading of the powder natural frequency. If the setpoint-actual deviation between the current oscillation frequency of the receiving body and the setpoint frequency which is predetermined for the oscillation generating device is zero or below a limit value, the current natural frequency of the receiving body is determined.
Die Mess-Schwingungen können Biegeschwingungen und/oder Längsschwingungen des mindestens einen Aufnahmekörpers umfassen. Besonders bevorzugt ist es, dass die Messanordnung die jeweiligen Eigenfrequenzen des mindestens einen Aufnahmekörpers erfasst. Bei diesen Eigenfrequenzen ist die Schwingungsamplitude verhältnismäßig groß, so dass aufgrund der Schwingungs- amplitude ein Rückschluss auf die jeweilige Eigenfrequenz möglich ist. Die Eigenfrequenz des Aufnähmekörpers hängt vom Beladungszustand ab. Somit ist es vorteilhaft, wenn die Messanordnung die Eigenfrequenz des Aufnahmekörpers im unbelade- nen Zustand und ferner im mit der Pulverdosis beladenen Zu- stand erfasst. Die Messanordnung enthält beispielsweise Referenzwerte, mit denen sie die jeweilige Schwingungsantwort des Aufnahmekδrpers vergleicht .The measuring vibrations may include bending vibrations and / or longitudinal vibrations of the at least one receiving body. It is particularly preferred that the measuring arrangement detects the respective natural frequencies of the at least one receiving body. At these natural frequencies, the oscillation amplitude is relatively large, so that a conclusion on the respective natural frequency is possible on the basis of the oscillation amplitude. The natural frequency of the Aufnähmekörpers depends on the loading condition. Thus, it is advantageous if the measuring arrangement detects the natural frequency of the receiving body in the unloaded state and also in the state loaded with the powder dose. The measuring arrangement contains, for example, reference values with which it compares the respective vibration response of the recording body.
Die Schwingungserzeugungseinrichtung ist vorteilhafterweise zur Erzeugung von Schwingungen mit variabler Frequenz bei va- riabler oder konstanter Amplitude ausgestaltet. Durch Änderung der Frequenz, beispielsweise im Rahmen sogenannter Chirp-Schwingungen, kann die Eigenfrequenz sozusagen eingegrenzt werden.The vibration generating device is advantageously designed to generate oscillations with variable frequency at variable or constant amplitude. By changing the frequency, for example in the context of so-called chirp oscillations, the natural frequency can be limited so to speak.
Zweckmäßigerweise erfolgt nämlich die Schwingungsanregung als sogenannte Chirp-Anregung (engl, chirp = zwitschern), d.h. als ein Schwingungssignal, dessen Frequenz sich zeitlich ändert, z.B. ansteigt. Anhand der Chirps können kurze Impulse mit hoher Energie erzeugt werden.Conveniently, namely, the vibration excitation takes place as so-called chirp excitation (English, chirp = twitter), i. E. as a vibration signal whose frequency changes with time, e.g. increases. The chirps can generate short pulses of high energy.
Vorteilhafterweise ist die Schwingungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Abgabe-Impulsen zum Abgeben der Pulverdosis von dem mindestens einen Aufnahmekörper in die Mulde ausgestaltet. Die Pulverdosis wird von dem Aufnahmekörper sozusagen abgeworfen oder abgeschüttelt.Advantageously, the oscillation generating device is designed to generate delivery pulses for dispensing the powder dose from the at least one receiving body into the trough. The powder dose is discarded or shaken off from the receiving body so to speak.
Der Aufnahmekörper ist vorteilhaft einseitig eingespannt, so dass sein freies, zum Aufnehmen des Pulvers vorgesehenes Ende frei schwingen kann. Es sind aber auch teilringartige Aufnahmekörper denkbar, die vorzugsweise zweiseitig eingespannt sind, wobei ein mittlerer Abschnitt, zwischen den Einspannungen, schwingen kann.The receiving body is advantageously clamped on one side, so that its free, provided for receiving the powder end can swing freely. But there are also part-ring-like receiving body conceivable, which are preferably clamped on two sides, with a central portion, between the fixtures, can swing.
Das Pulver wird zweckmäßigerweise in fluidisierter Form bereitgestellt. So umfasst die Dosiervorrichtung vorteilhaft Fluidisierungsmittel zum Fluidisieren des Pulvers in dem Bereitstellungsbehältnis, so dass ein Pulverbad gebildet ist. Die Fluidisierungsmittel umfassen beispielsweise eine Luf- teinströmunganordnung zum Erzeugen eines in das Pulverbad einströmenden Luftstromes. Dies ist zum Beispiel möglich, indem Löcher am Boden des Bereitstellungsbehältnisses vorgesehen sind, durch die Pressluft einströmen kann. Ferner ist es möglich, dass das Bereitstellungsbehältnis eine Art Fritte, beispielsweise aus Glas, Keramik oder Metall, enthält. DieThe powder is expediently provided in fluidized form. Thus, the metering device advantageously comprises fluidizing means for fluidizing the powder in the supply container, so that a powder bath is formed. The fluidizing means comprise, for example, an airflow arrangement for generating an airflow flowing into the powder bath. This is possible, for example, by providing holes at the bottom of the supply container, through which compressed air can flow. Furthermore, it is possible that the supply container contains a type of frit, for example of glass, ceramic or metal. The
Fritte ist porös, so dass die Druckluft durch die Fritte hindurch in das Pulverbad einströmen kann.Frit is porous, so that the compressed air can flow through the frit into the powder bath.
Vorteilhaft sind Glättungsmittel zum Glätten einer Oberfläche des Pulverbades zumindest in einem Eintauchbereich des min- destens einen Aufnahmekörpers vorgesehen. Die Glättungsmittel umfassen beispielsweise Schwallbleche und/oder Lochbleche. Somit sind Schwallbewegungen im Eintauchbereich des Aufnahmekörpers verringert oder unterbunden. Die Lochbleche sind vorteilhaft schottartig angeordnet.Advantageously, smoothing means are provided for smoothing a surface of the powder bath at least in an immersion region of the at least one receiving body. The smoothing means include, for example, baffles and / or perforated plates. Thus, surging movements in the immersion region of the receiving body are reduced or prevented. The perforated plates are advantageously arranged like a scotch.
Zur Vermeidung von Pulververschleppungen ist es vorteilhaft, eine Luftblaseeinrichtung vorzusehen, die einen Luftschleier über der Oberfläche des Pulverbades erzeugt . Die Luft des Luftschleiers ist vorteilhafterweise ionisiert.To avoid powder carryover, it is advantageous to provide an air bubble device which generates an air curtain over the surface of the powder bath. The air of the air curtain is advantageously ionized.
Zu diesem Zweck ist eine Ionisierungseinrichtung vorteilhaft, die die Luft für den Luftschleier über dem Pulverbad ioni- siert . Die Ionisierungseinrichtung kann aber auch zum Ionisieren des in das Pulverbad zum Zwecke des Fluidisierens einströmenden Luftstromes vorgesehen sein.For this purpose, an ionization device is advantageous, which ionizes the air for the air curtain above the powder bath. siert. However, the ionization device can also be provided for ionizing the air stream flowing into the powder bath for the purpose of fluidizing.
Die Aufnahmeeinrichtung enthält zweckmäßigerweise eine Matrix mit mehreren Aufnahmekörpern, die korrelierend zu einer Matrix von Mulden angeordnet sind. Beispielsweise sind die Mulden matrixartig bei einer Blisterverpackung angeordnet.The receiving device expediently contains a matrix with a plurality of receiving bodies, which are arranged correlating to a matrix of depressions. For example, the wells are arranged like a matrix in a blister pack.
Das Ermitteln der Masse des an dem mindestens einen Aufnahmekörper elektrostatisch anhaftenden Pulvers kann bei mehreren Abschnitten oder Teilabschnitten des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen:The determination of the mass of the electrostatically adhering powder to the at least one receiving body can take place in several sections or subsections of the method according to the invention:
Beispielsweise kann die Schwingungsantwort des Aufnahmekörpers während eines Eintauchens in das Bereitstellungsbehältnis ermittelt werden, um so bereits während des Eintauchens die an dem Aufnahmekörper anhaftende Pulverdosis zu bestimmen.For example, the vibration response of the receiving body during immersion in the staging container can be determined, so as to determine during the immersion already adhering to the receiving body powder dose.
Durch Veränderung der elektrostatischen Spannung und/oder durch Verändern von Amplitude und/oder Frequenz der Schwingungen des Aufnahmekörpers während des Eintauchens oder nach dem Eintauchen kann die Pulverdosis verändert werden.By changing the electrostatic voltage and / or by varying the amplitude and / or frequency of the vibrations of the receiving body during immersion or after immersion, the powder dose can be changed.
Es ist auch möglich, die Schwingungsantwort des Aufnahmekörpers vor und nach Abgabe des Pulvers in die Mulde zu ermitteln, um so die in die Mulde abgegebene Pulverdosis zu ermitteln.It is also possible to determine the oscillation response of the receiving body before and after dispensing the powder into the trough so as to determine the powder dose delivered into the trough.
Durch eine Messung des Aufnahmekörpers, z.B. von dessenBy measuring the receiving body, e.g. from that
Schwingungsantwort, nach der Abgabe des Pulvers in die Mulde ist es möglich, die Menge von noch an dem Aufnahmekörper anhaftendem Rest-Pulver zu ermitteln. Zur Abgabe des Pulvers in die Mulde ist es vorteilhaft, die elektrostatische Polarität des Aufnahmekörpers zu ändern.Vibration response, after the dispensing of the powder in the trough, it is possible to determine the amount of still adhering to the receiving body residual powder. To deliver the powder into the well, it is advantageous to change the electrostatic polarity of the receiving body.
Aber auch das Anregen des Aufnahmekörpers zu Schwingungen ist vorteilhaft, um das an dem Aufnahmekδrper anhaftende Pulver in die Mulde abzugeben und abzuschütteln.But also the excitation of the receiving body to vibrations is advantageous to dispense the powder adhering to the Aufnahmekδrper in the trough and shake off.
Die Beladung des Aufnahmekörpers mit Pulver kann beispielsweise durch Variation der elektrostatischen Spannung beim oder nach dem Aufnehmen des Pulvers aus dem Bereitstellungs- behältnis variiert werden. Durch Verringerung der elektrosta- tischen Spannung nach dem Aufnehmen kann beispielsweise Pulver wieder in Richtung des Bereitstellungsbehältnisses abgegeben werden. Ferner ist es möglich, beispielsweise eine Teilmenge des Pulvers, das an dem Aufnahmekörper elektrostatisch anhaftet, durch Schwingungen während oder nach der Auf- nähme des Pulvers in Richtung des Bereitstellungsbehältnisses sozusagen zurückzugeben. Dies geschieht vorteilhafterweise, während der mindestens eine Aufnahmekδrper noch oberhalb des Bereitstellungsbehältnisses positioniert ist.The loading of the receiving body with powder can be varied for example by varying the electrostatic voltage during or after picking up the powder from the supply ratio. By reducing the electrostatic voltage after picking up, for example, powder can be dispensed again in the direction of the provisioning container. Furthermore, it is possible, for example, to return, so to speak, a subset of the powder which adheres electrostatically to the receiving body by oscillations during or after the pickup of the powder in the direction of the provisioning container. This is advantageously done while the at least one Aufnahmekδrper is still positioned above the staging container.
Auf einem Verfahrweg des Aufnahmekörpers zwischen dem Be- reitstellungsbehältnis und der Mulde ist es vorteilhaft, wenn die elektrostatische Spannung erhöht ist.On a travel path of the receiving body between the supply container and the trough, it is advantageous if the electrostatic voltage is increased.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be explained with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Dosiervor- richtung mit einer Positioniereinrichtung zum Positionieren einer Aufnahmeeinrichtung zwischen einem Bereitstellungsbehältnis und Mulden, in die die Aufnahmeeinrichtung Pulver abgibt, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, bei der das Bereitstellungsbehältnis und die Mulde, in die das Pulver abgegeben wird, durch eine zweite Positioniereinrich- tung unterhalb der Aufnahmeeinrichtung gemäß FigurFIG. 1 shows a schematic view of a first metering device with a positioning device for positioning a receiving device between a supply container and depressions into which the receiving device delivers powder, Figure 2 shows a second embodiment of a metering device according to the invention, in which the supply container and the trough, in which the powder is discharged, by a second positioning device below the receiving device according to FIG
1 positionierbar sind,1 are positionable,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, bei der mehrere Aufnahme- einrichtungen an einer Dreh-Positioniereinrichtung angeordnet sind und durch eine Schwenkbewegung Pulver aus einem Bereitstellungsbehältnis aufnehmen können, undFigure 3 shows a third embodiment of a metering device according to the invention, in which a plurality of recording devices are arranged on a rotary positioning device and can receive by a pivoting movement powder from a supply container, and
Figur 4 eine perspektivische Schrägansicht einer matrixartigen Anordnung von Aufnahmekörpern.Figure 4 is a perspective oblique view of a matrix-like arrangement of receiving bodies.
Bei den Ausführungsbeispielen sind teilweise gleiche oder ähnliche Komponenten verwendet, die dieselben Bezugszeichen haben. Ähnliche oder ähnlichwirkende Komponenten sind bei dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel teilweise durch hinzugefügte Kleinbuchstaben a, b und c kenntlich ge- macht .In the embodiments partially identical or similar components are used, which have the same reference numerals. Similar or similarly acting components are in the first, second and third embodiments partially indicated by added lowercase letters a, b and c.
Mit einer in Figur 1 dargestellten Dosiervorrichtung 10a ist in einem Bereitstellungsbehältnis 11 bereitgestelltes Pulver 12, beispielsweise ein Medikamentenpulver, dosierbar. Eine Positioniereinrichtung 13a positioniert eine Aufnahmeeinrich- tung 14a zum Aufnehmen von Pulver 12 aus dem Bereitstellungsbehältnis 11 über diesem sowie relativ zu Mulden 15a, 15b eines Verpackungsbehältnisses 16a, beispielsweise einer Blisterverpackung. Die Aufnahmeeinrichtung 14a nimmt das Pulver 12 elektrostatisch auf. Die Aufnahmeeinrichtung 14a ist an einem Wagen 17 entlang einer Linearführung 18, beispielsweise einer Schiene, linear hin und her verfahrbar. Mit dem Wagen 17 ist die Aufnahmeeinrichtung 14a zwischen dem Bereitstellungsbehältnis 11 und den beiden Mulden 15a, 15b linear hin und her verfahrbar.With a metering device 10a shown in FIG. 1, powder 12 provided in a supply container 11, for example a medicament powder, can be metered. A positioning device 13a positions a receiving device 14a for receiving powder 12 from the supply container 11 above it and relative to depressions 15a, 15b of a packaging container 16a, for example a blister pack. The receiving device 14 a receives the powder 12 electrostatically. The receiving device 14a is linearly reciprocable on a carriage 17 along a linear guide 18, for example a rail, to and fro. With the carriage 17, the receiving device 14a between the supply container 11 and the two wells 15a, 15b linearly moved back and forth.
Mit einer Hubeinrichtung 19 ist die Aufnahmeeinrichtung 14a vertikal verstellbar, was insbesondere zum Eintauchen eines Aufnahmekörpers 20a in das Pulver 12 vorteilhaft ist.With a lifting device 19, the receiving device 14a is vertically adjustable, which is particularly advantageous for dipping a receiving body 20a in the powder 12.
Eine Steuereinrichtung 21 steuert und überwacht die Dosier- Vorrichtung 10a. Beispielsweise gibt sie Fahrbefehle an die Positioniereinrichtung 13. Ferner steuert und überwacht die Steuereinrichtung 21 die Aufnahmeeinrichtung 14a.A control device 21 controls and monitors the metering device 10a. For example, it gives drive commands to the positioning device 13. Furthermore, the control device 21 controls and monitors the receiving device 14a.
Zum Dosieren des Pulvers 12 in eine der Mulden 15a, 15b verfährt die Dosiervorrichtung 10a zunächst den Wagen 17 in ei- nen Bereich oberhalb des Bereitstellungsbehältnisses 11.For metering the powder 12 into one of the wells 15a, 15b, the metering device 10a initially moves the carriage 17 into an area above the supply container 11.
In dem Bereitstellungsbehältnis 11 befindet sich ein Pulverbad 22 mit fluidisiertem Pulver. Das Bereitstellungsbehältnis 11 umfasst beispielsweise eine Wanne 23, in deren Boden 24 Lufteinströmöffnungen 25 vorhanden sind, durch die von Druck- luftquellen 26 einer zu Fluidisierungsmitteln 91 gehörenden Lufteinströmungsanordnung 26a erzeugte Druckluft 27 in die Wanne 23 einströmen kann. Dadurch wird das Pulver 12 in Bewegung versetzt, so dass ein Pulverfluid entsteht.In the supply container 11 is a powder bath 22 with fluidized powder. The supply container 11 comprises, for example, a trough 23, in the bottom of which there are 24 air inflow openings 25 through which compressed air 27 generated by compressed air sources 26 of an air inflow arrangement 26a belonging to the fluidizing means 91 can flow into the trough 23. As a result, the powder 12 is set in motion, so that a powder fluid is formed.
Die Bewegung des fluidisierten Pulvers 12 wird durch Lochble- che 28 sozusagen geglättet, die Bestandteile von Glättungs- mitteln 29 bilden. Durch die Lochbleche 28 hindurch strömt eine durch Pfeile angedeutete Pulverströmung 30, die jedoch zweckmäßigerweise langsam ist. Die Lochbleche 28 stehen von dem Boden 24 nach oben ab, beispielsweise vertikal oder schräg. Die Lufteinströmöffnungen 25 sind zweckmäßigerweise zwischen Außenwänden und den Lochblechen 28 angeordnet. Unterhalb eines Eintauchbereiches 31 für die Aufnahmeeinrichtung 14a hingegen kann es vorteilhaft sein, keine Luftein- Strömöffnung vorzusehen.The movement of the fluidized powder 12 is, as it were, smoothed by perforated plates 28, which form constituents of smoothing agents 29. Through the perforated plates 28 passes through an indicated by arrows powder flow 30, which, however, is expediently slow. The perforated plates 28 project from the bottom 24 upwards, for example vertically or aslant. The air inflow openings 25 are expediently arranged between outer walls and the perforated plates 28. On the other hand, below an immersion region 31 for the receiving device 14 a, it may be advantageous to provide no air inlet opening.
Mit einer Vibrationseinrichtung 90, die einen Bestandteil der Fluidisierungsmittel 91 bildet, sind vorteilhaft Vibrationen zur Fluidisierung des Pulvers 12 erzeugbar. Die Vibrations- einrichtung 90 arbeitet vorzugsweise mit niedrigen Frequen- zen, z.B. in der Art eines Schütteins.With a vibration device 90, which forms part of the fluidizing means 91, vibrations for fluidizing the powder 12 are advantageously generated. The vibratory device 90 preferably operates at low frequencies, e.g. in the manner of a shoal.
Die vorgenannten Maßnahmen dienen dazu, dass das Pulverfluid im Eintauchbereich 31 möglichst wenig Bewegung aufweist und insbesondere an der Oberfläche geglättet ist .The abovementioned measures serve to ensure that the powder fluid has as little movement as possible in the immersion region 31 and, in particular, is smoothed on the surface.
Als weitere Glättungsmaßnahme ist kann es vorteilhaft, dass eine Luftblaseeinrichtung 32 einen Luftschleier 33 an der Oberfläche des Pulverbades 22 erzeugt.As a further smoothing measure, it may be advantageous for an air bubble device 32 to generate an air curtain 33 on the surface of the powder bath 22.
Der Luftschleier 33 hat jedoch insbesondere die vorteilhafte Wirkung, dass von der Aufnahmeeinrichtung 14a aufgenommenes Pulver 12 nicht verschleppt wird. Der Luftschleier 33 verhin- dert z.B., dass Pulver 12 außer an dem Aufnahmekörper 20a an weiteren Bauteilen der Aufnahmeeinrichtung 14a anhaftet.However, the air curtain 33 in particular has the advantageous effect that absorbed by the receiving device 14a powder 12 is not abducted. For example, the air curtain 33 prevents powder 12 from adhering to other components of the receptacle 14a except at the receiving body 20a.
Bei der Druckluftquelle 26 und/oder der Luftblaseeinrichtung 32 können Ionisierungseinrichtungen 34, 35 vorgesehen sein, die die Druckluft 27 oder den Luftschleier 33 ionisieren.In the compressed air source 26 and / or the air bladder 32 Ionisierungseinrichtungen 34, 35 may be provided which ionize the compressed air 27 or the air curtain 33.
Der Aufnahmekδrper 20a ist beispielsweise ein Aufnahmestab 36a mit einem kreisrunden oder elliptischen Querschnitt. Der Aufnahmestab 36a ist beispielsweise etwa 1 bis 3 cm lang und weist einen Durchmesser von wenigen Millimetern, beispiels- weise 1 mm, auf. Der Aufnahmestab 36a ist vorteilhaft leicht und wiegt beispielsweise etwa 20 mg.The receiving body 20a is, for example, a receiving bar 36a with a circular or elliptical cross section. The receiving bar 36a is for example about 1 to 3 cm long and has a diameter of a few millimeters, for example wise 1 mm, on. The receiving rod 36a is advantageously light and weighs, for example, about 20 mg.
Ein erfindungsgemäßer Aufnahmekörper muss zumindest teilweise, insbesondere an seiner Oberfläche elektrisch leitend 5 sein. Beispielsweise besteht der Aufnahmestab 36a aus Aluminium oder einem sonstigen Metallwerkstoff. Möglich wäre aber auch ein Aufnahmekörper aus Kunststoff, der an seiner Oberfläche elektrisch leitend beschichtet ist oder aus einem elektrisch leitenden Kunststoff besteht.An inventive receiving body must be at least partially, in particular on its surface electrically conductive 5. For example, the receiving rod 36a made of aluminum or other metal material. But it would also be possible to have a receiving body made of plastic, which is coated on its surface electrically conductive or consists of an electrically conductive plastic.
lo Der Aufnahmestab 36a ist mit Hilfe einer Aufladeeinrichtung 37 elektrostatisch aufladbar. Die Aufladeeinrichtung 37 enthält beispielsweise eine Spannungsquelle 38 zum Anlegen einer elektrostatischen Spannung an dem Aufnahmekörper 20a. Die Spannungshöhe und Polarität ist an der Aufladeeinrichtung 37 i5 einstellbar, beispielsweise von der Steuereinrichtung 21. Die Aufnahmeeinrichtung 14a nimmt durch elektrische Aufladung des Aufnahmestabs 36a eine Pulverdosis 39 des Pulvers 12 aus dem Bereitstellungsbehältnis 11 auf.The picking bar 36a is electrostatically chargeable by means of a charging device 37. The charging device 37 includes, for example, a voltage source 38 for applying an electrostatic voltage to the receiving body 20a. The voltage level and polarity can be set on the charging device 37 i5, for example by the control device 21. The receiving device 14 a receives a powder dose 39 of the powder 12 from the supply container 11 by electrical charging of the receiving rod 36 a.
Eine Halterung 40a des AufnähmeStabes 36a ist an einem Piezo- 20 element 42a befestigt, z.B. ein Piezoquarz oder eine Piezoke- ramik. Zwischen der Halterung 40a und dem Piezoelement 42a ist eine elektrische Isolation 41a angeordnet. Mit dem Piezoelement 42a einer Schwingungserzeugungseinrichtung 43a kann der Aufnahmekörper 20a zu Mess-Schwingungen 44 zur Bestimmung s der Masse des an dem Aufnahmekörper 20a jeweils anhaftenden Pulvers 12 angeregt werden.A holder 40a of the pickup rod 36a is fixed to a piezoelectric element 42a, e.g. a piezo quartz or a piezoceramic. Between the holder 40a and the piezoelectric element 42a, an electrical insulation 41a is arranged. With the piezoelectric element 42a of a vibration generating device 43a, the receiving body 20a can be excited into measuring vibrations 44 for determining the mass of the powder 12 adhering to the receiving body 20a.
Ferner sind mit der Schwingungserzeugungseinrichtung 43a vorteilhaft Abgabe-Impulse 45 oder Abgabe-Schwingungen erzeugbar, um an dem Aufnahmekörper 20a anhaftendes Pulver 12 in 0 das Bereitstellungsbehältnis 11 zurück oder in eine der MuI- den 15a, 15b sozusagen abzuschütteln. Zur Erzeugung der Abgabe-Impulse 45 kann auch eine separate Schwingungserzeugungs- einrichtung vorgesehen sein.Furthermore, output pulses 45 or output oscillations can advantageously be generated with the oscillation generating device 43a in order to return the supply container 11 to the receiving body 20a in the supply container 11 or back into one of the multi-functional chambers. to shake off the 15a, 15b, so to speak. To generate the output pulses 45, a separate vibration generating device can also be provided.
Es ist zweckmäßig, wenn die Steuereinrichtung 21 die Auflade- einrichtung 37 dazu ansteuert, die Polarität der elektrostatischen Spannung am Aufnahmekörper 20a zur Abgabe des Pulvers 12 in eine der Mulden 15a, 15b umzupolen.It is expedient for the control device 21 to actuate the charging device 37 to change over the polarity of the electrostatic voltage on the receiving body 20a for dispensing the powder 12 into one of the troughs 15a, 15b.
Das Piezoelement 42a wird durch Anlegen einer Wechselspannung einer Spannungsquelle 46 zu den Mess-Schwingungen 44 und/oder Abgabe-Impulsen 45 angesteuert. Die Spannungsquelle 46 ist von der Steuereinrichtung 21 steuerbar.The piezoelectric element 42a is driven by applying an alternating voltage of a voltage source 46 to the measuring oscillations 44 and / or output pulses 45. The voltage source 46 can be controlled by the control device 21.
Zwar wäre es möglich, die Schwingungserzeugungseinrichtung 43a schwingungsfest zu haltern, beispielsweise unmittelbar an einer Hubstange 47 der Hubeinrichtung 19. Bei der Dosiervor- richtung 10a kann der Aufnahmekörper 20a jedoch frei schwingen. Dazu ist eine Schwingungs-Entkopplungseinrichtung 48, die beispielsweise eine Federanordnung umfasst, zwischen dem Piezoelement 42a und der im Wesentlichen schwingungsfreien Hubstange 47 angeordnet. Dadurch kann der Aufnahmekörper 20a im Wesentlichen frei schwingen, zumindest im Frequenzbereich der Mess-Schwingungen 44.Although it would be possible to hold the vibration generating device 43 a vibration-resistant, for example, directly to a lifting rod 47 of the lifting device 19. In the Dosiervor- direction 10 a, the receiving body 20 a, however, swing freely. For this purpose, a vibration decoupling device 48, which comprises, for example, a spring arrangement, is arranged between the piezoelement 42a and the substantially vibration-free lifting rod 47. As a result, the receiving body 20a can oscillate essentially freely, at least in the frequency range of the measuring oscillations 44.
Ein Dosiervorgang mit der Dosiervorrichtung 10a läuft nun beispielsweise folgendermaßen ab:A metering process with the metering device 10a now proceeds as follows, for example:
Ein Steuermodul 49 der Steuereinrichtung 21 steuert die Posi- tioniereinrichtung 13a so an, dass sie den Wagen 17 oberhalb des Bereitstellungsbehältnisses 11 positioniert. Das Steuermodul 49 enthält Programmcode, der von einem Prozessor 50 der Steuereinrichtung 21, beispielsweise einem Personal Computer, ausführbar ist. Neben dem Steuermodul 49 ist ein Messmodul 52 einer Messanordnung 53 in einem Speicher 51 der Steuereinrichtung 21 gespeichert. Auch das Messraodul 52 enthält Programmcode, der vom Prozessor 50 ausführbar ist.A control module 49 of the control device 21 controls the positioning device 13 a so that it positions the carriage 17 above the supply container 11. The control module 49 contains program code which can be executed by a processor 50 of the control device 21, for example a personal computer. In addition to the control module 49 is a measuring module 52nd a measuring arrangement 53 stored in a memory 51 of the control device 21. The measurement module 52 also contains program code executable by the processor 50.
Das Steuermodul 49 steuert die Hubeinrichtung 19 so an, dass s sie die Aufnahmeeinrichtung 14a nach unten verlagert und der Aufnahmekörper 20a in das Pulverbad 22 eintaucht. Zudem steuert das Steuermodul 49 die Aufladeeinrichtung 37 an, dass sie den Aufnahmestab 36a elektrostatisch auflädt. Dadurch haftet Pulver 12 an dem Aufnahmestab 36a außen an.The control module 49 controls the lifting device 19 so that it moves the receiving device 14 a down and the receiving body 20 a dips into the powder bath 22. In addition, the control module 49 controls the charging device 37 to electrostatically charge the picking bar 36a. As a result, powder 12 adheres to the receiving rod 36a on the outside.
lo Beispielsweise durch Veränderung der Eintauchtiefe und/oder Eintauchdauer in dem Pulverbad 22 ist die Menge des an dem Aufnahmestab 36a anhaftenden Pulvers 12 einstellbar.For example, by changing the immersion depth and / or immersion time in the powder bath 22, the amount of the powder 12 adhering to the receiving bar 36a is adjustable.
Mit Hilfe der Messanordnung 53 bestimmt die Dosiervorrichtung 10a die Masse des Pulvers 12 am Aufnahmestab 36a.With the aid of the measuring arrangement 53, the metering device 10a determines the mass of the powder 12 on the receiving bar 36a.
i5 Dazu erzeugt die Schwingungserzeugungseinrichtung 43a dieFor this purpose, the vibration generator 43a generates the
Mess-Schwingungen 44, zweckmäßigerweise im Bereich einer Eigenfrequenz des Aufnahmestabes 36a mit einer anhaftenden Soll-Masse von Pulver 12 beziehungsweise bei einer Soll- Pulverdosis 39.Measuring vibrations 44, expediently in the range of a natural frequency of the receiving rod 36a with an adhering nominal mass of powder 12 or at a target powder dose 39th
20 Ein Laservibrometer 54 der Messanordnung 53 misst die jeweilige Schwingungsantwort 54b des Aufnahmestabes 36a auf die Anregung mit den Mess-Schwingungen 44. Das Laservibrometer 54 richtet einen Laserstrahl 54a auf den Aufnahmestab 36a und misst die Schwingungen des von dem Aufnahmestab 36a reflek- 5 tierten Lichtes, die der Schwingungsantwort 54b des Aufnahmekörpers 20a entsprechen. Das Messmodul 52 ermittelt sodann anhand der ermittelten Schwingungsfrequenzen und/oder Schwingungsamplituden die Eigenfrequenz des mit dem Pulver 12 bela- denen Aufnahmestabs 36a und anhand dessen in der Folge die Masse des Pulvers 12, das am Aufnahmestab 36a anhaftet. Bei der Eigenfrequenz sind die Schwingungsamplituden hoch. Zur Analyse der Schwingungsantworten 54b sind vorteilhaft Referenzwerte oder Referenztabellen in dem Speicher 51 gespei- chert .A laser vibrometer 54 of the measuring arrangement 53 measures the respective vibration response 54b of the recording rod 36a to the excitation with the measuring vibrations 44. The laser vibrometer 54 directs a laser beam 54a onto the recording rod 36a and measures the vibrations of the light reflected by the recording rod 36a that correspond to the vibration response 54b of the receiving body 20a. The measuring module 52 then uses the determined oscillation frequencies and / or oscillation amplitudes to determine the natural frequency of the receiving bar 36a loaded with the powder 12 and, based thereon, the natural frequency Mass of the powder 12 adhering to the receiving bar 36a. At the natural frequency, the vibration amplitudes are high. To analyze the vibration responses 54b, reference values or reference tables are advantageously stored in the memory 51.
Anstelle des Laservibrometers 54 kann auch ein sonstiges optisches und/oder elektrisches Messmittel zur Erfassung von Frequenz und/oder Amplitude eines schwingenden Körpers eingesetzt werden.Instead of the laser vibrometer 54, another optical and / or electrical measuring means for detecting the frequency and / or amplitude of a vibrating body can also be used.
Die vorgenannte Messung kann zweckmäßigerweise noch während des Eintauchens des Aufnahmestabes 36a in das Pulverbad 22 erfolgen. Durch Veränderung der elektrostatischen Spannung am Aufnahmestab 36a kann die Menge des aufgenommenen Pulvers 12 dann noch verändert werden.The abovementioned measurement can expediently still take place during the immersion of the receiving rod 36a into the powder bath 22. By changing the electrostatic voltage on the picking bar 36a, the amount of powder 12 received can then be changed.
Insbesondere aber nach der Aufnahme des Pulvers 12, wenn die Positioniereinrichtung 13a den Aufnahmestab 36a bereits aus dem Pulverbad 22 herausgezogen hat, ist diese Messung vorteilhaft. Erst wenn die Pulverdosis am Aufnahmestab 36a einer Soll-Pulverdosis möglichst exakt entspricht, wobei vorbe- stimmte Toleranzgrenzen möglich sind, steuert das Steuermodul 49 die Positioniereinrichtung 13a zur Positionierung der Aufnahmeeinrichtung 14a oberhalb einer der Mulden 15a oder 15b an. Sodann erzeugt die Schwingungserzeugungseinrichtung 43a einen oder mehrere Abgabe- Impulse 45. Es ist aber auch denk- bar, dass die Positioniereinrichtung 13a die Aufnahmeeinrichtung 14a schwenkt oder in sonstiger Weise bewegt, so dass das Pulver 12 vom Aufnahmestab 36a in eine der Mulden 15a, 15b herabfällt.In particular, however, after the intake of the powder 12, when the positioning device 13a has already pulled the receiving rod 36a out of the powder bath 22, this measurement is advantageous. Only when the powder dose at the receiving bar 36a corresponds as accurately as possible to a desired powder dose, whereby predetermined tolerance limits are possible, does the control module 49 actuate the positioning device 13a for positioning the receiving device 14a above one of the troughs 15a or 15b. It is also conceivable that the positioning device 13a, the receiving device 14a pivots or otherwise moved, so that the powder 12 from the receiving rod 36a in one of the wells 15a, 15b falls.
Die Messanordnung 53 enthält optional weitere Messmittel: ei- nen Dehnungsmessstreifen 55 und eine Regelung 56. Der Dehnungsmessstreifen 55 wird durch die Mess-Schwingungen 44 des Aufnahmekörpers 20a gedehnt, so dass das Messmodul 52 anhand der Messstreifen die Frequenz und/oder die Amplitude der Mess-Schwingungen 44 erfassen kann.The measuring arrangement 53 optionally contains further measuring means: a strain gage 55 and a control 56. The strain gauge 55 is stretched by the measuring vibrations 44 of the receiving body 20a, so that the measuring module 52 can detect the frequency and / or the amplitude of the measuring vibrations 44 on the basis of the measuring strips.
Die Regelung 56, beispielsweise eine PLL-Schaltung (Phase- Locked-Loop) , synchronisiert die Schwingungen des Aufnahmekörpers 20a auf die aktuelle Eigenfrequenz. Beispielsweise stellt die Regelung 56, die beispielsweise ein Softwaremodul mit vom Prozessor 50 ausführbarem Programmcode aufweist, die Soll-Frequenz der Schwingungserzeugungseinrichtung 43a so lange nach, bis sie der Ist-Frequenz entspricht, der die jeweilige Eigenfrequenz des Aufnahmekörpers 20a entspricht, die von seinem jeweiligen Beladezustand mit dem Pulver 12 abhängig ist.The control 56, for example a PLL circuit (phase-locked loop), synchronizes the vibrations of the receiving body 20a to the current natural frequency. For example, the controller 56, which has, for example, a software module executable by the processor 50 program code, the setpoint frequency of the vibration generator 43 a so long until it corresponds to the actual frequency corresponding to the respective natural frequency of the receiving body 20 a, of its respective Loading condition with the powder 12 is dependent.
Die Messanordnung 53 enthält weiterhin einen Drucksensor 57 zur unmittelbaren Gewichts- oder Mengenbestimmung des an dem Aufnahmekörper 20a anhaftenden Pulvers 12.The measuring arrangement 53 furthermore contains a pressure sensor 57 for the direct determination of the weight or quantity of the powder 12 adhering to the receiving body 20a.
Mit Hilfe des Drucksensors 57 ist das jeweilige Pulvergewicht z.B. direkt ermittelbar. Es ist aber auch vorteilhaft mög- lieh, mit Hilfe des Drucksensors 57 die Frequenz und/oderBy means of the pressure sensor 57 the respective powder weight is e.g. directly determinable. However, it is also possible borrowed, with the help of the pressure sensor 57, the frequency and / or
Amplitude der Mess-Schwingungen 44 zu ermitteln, so dass das Messmodul 52 am Schwingungsverhalten des mit Pulver 12 bela- denen Aufnahmekörpers 20a die Menge dieses Pulvers ermitteln kann.Determine the amplitude of the measuring vibrations 44, so that the measuring module 52 can determine the amount of this powder at the vibration behavior of the loaded with powder 12 receiving body 20a.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Aufnahmeeinrichtung 14a nach der Abgabe des Pulvers 12 in eine der Mulden 15a oder 15b sozusagen neu zu kalibrieren.It has proven to be advantageous to recalibrate the receiving device 14a after delivery of the powder 12 in one of the wells 15a or 15b, so to speak.
Zwar wird üblicherweise durch die Abgabe- Impulse 45 und/oder durch elektrostatische Umpolung des Aufnahmekörpers 20a das Pulver 12 im Wesentlichen vollständig von dem Aufnahmekörper 20a über der Mulde 15a oder 15b abgegeben. Trotz dieser Maßnahmen ist nicht auszuschließen, dass noch restliches Pulver 12 am Aufnahmekörper 20a anhaftet. Dann ist es vorteilhaft, wenn die Dosiervorrichtung 10a die Masse des mit dem Rest- Pulvers 12 beladenen Aufnahmekörpers 20a beispielsweise anhand einer der vorgenannten Schwingungsmessungen neu bestimmt, bevor der Aufnahmekδrper 20a zur Aufnahme einer weiteren Pulverdosis 39 wieder in das Pulverbad 22 eintaucht.Although usually by the output pulses 45 and / or by electrostatic polarity reversal of the receiving body 20 a the Powder 12 substantially completely discharged from the receiving body 20a above the trough 15a or 15b. Despite these measures, it can not be ruled out that any remaining powder 12 will adhere to the receiving body 20a. It is then advantageous for the metering device 10a to redetermine the mass of the receiving body 20a loaded with the residual powder 12, for example by means of one of the aforementioned vibration measurements, before the receiving body 20a again dips into the powder bath 22 to receive a further powder dose 39.
Ferner kann anhand von Masse-Messungen des Aufnahmekörpers 20a vor und nach der Pulverabgabe in die Mulde 15a, 15b die Menge des tatsächlich in die Mulden 15a, 15b abgegebenen Pulvers 12 bestimmt werden.Further, by mass measurements of the receiving body 20a before and after the powder discharge into the trough 15a, 15b, the amount of the powder 12 actually discharged into the troughs 15a, 15b can be determined.
Nach der Befüllung der Mulden 15a, 15b transportiert eine Transporteinrichtung 58, die beispielsweise ein Förderband 59 enthält, das mit dem Pulver 12 befüllte Verpackungsbehältnis 16a aus dem Arbeitsbereich der Dosiervorrichtung 10a weg und stellt ein noch unbefülltes Verpackungsbehältnis 16a zur Befüllung durch die Dosiervorrichtung 10a bereit.After filling the troughs 15a, 15b transported a transport device 58, which contains, for example, a conveyor belt 59, the filled with the powder 12 packaging container 16a away from the work area of the metering device 10a and provides a still unfilled packaging container 16a for filling by the metering device 10a.
Die Steuereinrichtung 21 ist drahtlos oder drahtgebunden, beispielsweise über Steuer- und Überwachungsleitungen 60, 61, mit den Komponenten der Dosiervorrichtung 10a verbunden, beispielsweise mit der Positioniereinrichtung 13a und der Aufnahmeeinrichtung 14a sowie den dort angeordneten Komponenten der Messanordnung 53, zum Beispiel dem Laservibrometer 54 und dem Dehnungsmessstreifen 55.The control device 21 is wireless or wired, for example via control and monitoring lines 60, 61, connected to the components of the metering device 10a, for example with the positioning device 13a and the receiving device 14a and the components of the measuring arrangement 53 arranged there, for example the laser vibrometer 54 and the strain gauge 55th
Bei der Dosiervorrichtung 10a sind mehrere Messmittel vorgesehen, bei denen jedes für sich zur Massenbestimmung des an dem Aufnahmekörper 20a anhaftenden Pulvers 12 ausreichend ge- eignet ist, so zum Beispiel die Regelung 56, die ein Rege- lungsmittel 62 bildet, und das Laservibrometer 54. Es versteht sich, dass jeweils eines dieser Messmittel für eine Massenbestimmung des Pulvers 12 ausreichend ist.In the metering apparatus 10a, a plurality of measuring means are provided, each of which is sufficiently suitable for mass determination of the powder 12 adhering to the receiving body 20a, such as, for example, the controller 56, which has a control unit. It is understood that in each case one of these measuring means is sufficient for a mass determination of the powder 12.
Bei der in Figur 2 dargestellten Dosiervorrichtung 10b ist beispielsweise nur der Drucksensor 57 zur Erfassung von Frequenz und/oder Amplitude von Schwingungen, die eine Schwin- gungserzeugungseinrichtung 43b erzeugt, vorhanden. Die Schwingungserzeugungseinrichtung 43b enthält ein Piezoelement 42b, der den bei der Dosiervorrichtung 10b senkrecht gehal- terten Aufnahmekörper 20a zu den Mess-Schwingungen 44 und/oder zu Abgabe- Impulsen 45 anregt.In the dosing device 10b shown in FIG. 2, for example, only the pressure sensor 57 for detecting the frequency and / or amplitude of vibrations that generates a vibration generating device 43b is present. The oscillation generating device 43b contains a piezoelectric element 42b, which excites the receiving body 20a, which is held perpendicularly in the case of the dosing device 10b, to the measuring oscillations 44 and / or to output pulses 45.
Die Schwingungserzeugungseinrichtungen 43a, 43b erzeugen vorteilhaft Schwingungen im Schall- oder Ultraschallbereich.The vibration generating means 43a, 43b advantageously generate vibrations in the sonic or ultrasonic range.
Während bei der Aufnahmeeinrichtung 14a die Halterung 40a, die Isolation 41a und das Piezoelement 42a horizontal geschichtet übereinanderliegen, ist bei der Aufnahmeeinrichtung 14b der Dosiervorrichtung 10b eine vertikale Schichtung vorhanden. Das Piezoelement 42b ist durch die Entkopplungseinrichtung 48 schwingungsentkoppelt an der Hubstange 47 befes- tigt. An der Halterung 40b befindet sich eine Isolation 41b, die vertikal verläuft und an der wiederum die Halterung 40b für den Aufnahmestab 36a befestigt ist.While in the receiving device 14a, the holder 40a, the insulation 41a and the piezoelectric element 42a are superimposed horizontally layered, in the receiving device 14b of the metering device 10b, a vertical layering is present. The piezoelectric element 42b is fastened to the lifting rod 47 in a vibration-decoupled manner by the decoupling device 48. On the holder 40b is an insulation 41b, which extends vertically and to which in turn the holder 40b is fixed to the receiving rod 36a.
Es versteht sich, dass die Piezoelemente 42a, 42b auch als Piezoelement-Anordnungen bezeichnet werden können. In Abhän- gigkeit von der gewünschten Messgenauigkeit bei der Ermittlung der Pulverdosis 39, der Geometrie des jeweiligen Aufnahmestabes oder Aufnahmekörpers und dergleichen kann eine jeweilige Schwingungserzeugungseinrichtung, beispielsweise eine Piezoelement-Anordnung mit geschichteten Piezoelementen zur Schwingungserzeugung in unterschiedlichen Richtungen, gewählt werden. Die Piezoelemente umfassen z.B. Dickenschwinger, Querdehnelemente oder Bimorphe, d.h. eine Kombination aus zwei Querdehnelementen. Die Schwingungserzeugungseinrichtung erzeugt beispielsweise nur vertikale Schwingungen, nur hori- 5 zontale Schwingungen, nur Biegeschwingungen oder beliebige Kombinationen der vorgenannten Schwingungsarten.It is understood that the piezo elements 42a, 42b can also be referred to as piezo element arrangements. Depending on the desired measuring accuracy in determining the powder dose 39, the geometry of the respective picking rod or receiving body and the like, a respective vibration generating device, for example a piezoelectric element arrangement with layered piezoelectric elements for vibration generation in different directions, can be selected become. The piezoelectric elements include, for example, thickness oscillators, transverse expansion elements or bimorphs, ie a combination of two transverse expansion elements. The vibration generating device generates, for example, only vertical vibrations, only horizontal oscillations, only bending vibrations or any combinations of the aforementioned types of vibration.
Die Hubeinrichtung 19 ist bei der Dosiervorrichtung 10b ortsfest. Positionieraufgaben werden im wesentlichen von einer Positioniereinrichtung 13b wahrgenommen. Eine Platte 64 ist lo durch einen Drehantrieb 63 drehbar angetrieben. Auf der Platte 64 sind das Bereitstellungsbehältnis 11 sowie ein jeweils zu befüllendes Verpackungsbehältnis 16b mit einer Mulde 15a, 15b angeordnet. Der Drehantrieb 63 dreht nun zum Aufnehmen des Pulvers 12 zunächst das Bereitstellungsbehältnis 11 in i5 einen Bereich unterhalb der Aufnahmeeinrichtung 14b. Die Hubeinrichtung 19 senkt sodann den Aufnahmekörper 20a in das Pulverbad 22.The lifting device 19 is stationary in the metering device 10b. Positioning tasks are essentially perceived by a positioning device 13b. A plate 64 is lo rotatably driven by a rotary drive 63. On the plate 64, the supply container 11 and a respective packaging container 16b to be filled with a trough 15a, 15b are arranged. The rotary drive 63 now rotates to receive the powder 12, first the supply container 11 in i5 an area below the receiving device 14b. The lifting device 19 then lowers the receiving body 20a into the powder bath 22.
Der Aufnahmestab 36a nimmt dann Pulver 12 durch elektrostatische Aufladung auf, wobei während und/oder nach der Aufnahme 2o eine Messung des Beladungszustandes des Aufnahmestabs 36a mit Pulver 12 zweckmäßig ist .The picking bar 36a then picks up powder 12 by electrostatic charging, wherein during and / or after picking 2o, a measurement of the loading state of the picking bar 36a with powder 12 is expedient.
Die Hubeinrichtung 19 hebt den Aufnahmestab 36a aus dem Pulverbad 22 heraus. Die Positioniereinrichtung 13b dreht nun die Platte 64, so dass das Verpackungsbehältnis 16b unter den 5 mit Pulver 12 beladenen Aufnahmestab 36a geschwenkt wird. Sodann gibt die Aufnahmeeinrichtung 14b das Pulver 12 in eine der Mulden 15a oder 15b, die sich jeweils unterhalb des Aufnahmestabs 36a befindet, ab. Mit Hilfe eines Greifers 65 oder einer sonstigen Handhabungseinrichtung werden mit Pulver 12 o befüllte Verpackungsbehältnisse 16b von der Platte 64 weggenommen oder auf der Platte 64 positioniert. Es wäre auch denkbar, die Aufnahmeeinrichtung 14b vollständig ortsfest, das heißt ohne eine Hubeinrichtung 19, anzuordnen, wobei dann die Hoch-Tiefbewegung zur Aufnahme von Pulver 12 aus dem Bereitstellungsbehältnis 11 auch durch eine entspre- chend modifizierte Positioniereinrichtung 13b erfüllt wird.The lifting device 19 lifts the picking bar 36a out of the powder bath 22. The positioning device 13b now rotates the plate 64, so that the packaging container 16b is pivoted among the 5 loaded with powder 12 receiving rod 36a. Then, the receiver 14b discharges the powder 12 into one of the troughs 15a or 15b located below the receiving bar 36a, respectively. With the aid of a gripper 65 or other handling device, packaging containers 16 b filled with powder 12 o are removed from the plate 64 or positioned on the plate 64. It would also be conceivable to arrange the receiving device 14b completely stationary, that is to say without a lifting device 19, in which case the high-low movement for receiving powder 12 from the supply container 11 is also fulfilled by a suitably modified positioning device 13b.
Eine weitere Alternative einer Positioniereinrichtung ist bei einer Dosiervorrichtung 10c in Figur 3 dargestellt. An einer Drehhalterung 66, die durch einen Drehantrieb 67 angetrieben ist, sind Aufnahmeeinrichtungen 14b schwenkbeweglich angeord- net . Die Drehhalterung 66 dreht die AufnahmeeinrichtungenA further alternative of a positioning device is shown in FIG. 3 in the case of a dosing device 10c. On a rotary support 66, which is driven by a rotary drive 67, receiving devices 14b are pivotably arranged. The pivot bracket 66 rotates the receptacles
14b, beispielsweise drei Aufnahmeeinrichtungen 14b, zwischen Bereichen zum Aufnehmen von Pulver 12 und zum Abgeben von Pulver 12. Beispielsweise nimmt eine Aufnahmeeinrichtung 14b Pulver 12 aus dem ortsfest angeordneten Bereitstellungsbe- hältnis 11 Pulver 12 auf, während eine andere Aufnahmeeinrichtung 14b das Pulver 12 in eine der bereitgestellten Mulden 15a oder 15b abgibt .14b, for example three receiving devices 14b, between areas for receiving powder 12 and for dispensing powder 12. For example, one receiving device 14b receives powder 12 from the stationarily arranged supply container 11 powder 12, while another receiving device 14b takes the powder 12 into one the provided troughs 15a or 15b delivers.
Von der Drehhalterung 66 stehen Halter 68 nach unten vor, an denen Schwenkantriebe 69 zum Schwenken der Aufnahmeeinrich- tungen 14b angeordnet sind. Wenn sich die jeweilige Aufnahmeeinrichtung 14b im Eintauchbereich 31 des Bereitstellungsbehältnisses 11 befindet, schwenkt der jeweilige Schwenkantrieb 69 die Aufnahmeeinrichtung 14b durch das Pulverbad 22 zur Aufnahme der Pulverdosis 39 hindurch. Durch die Geschwindig- keit der Schwenkbewegung, die Verweildauer in dem Pulverbad 22, die elektrostatische Aufladung des Aufnahmekörpers 20a und dergleichen ist die aus dem Pulverbad 22 jeweils aufgenommene Pulverdosis 39 beeinflussbar. Dabei werden mit Vorteil eine oder mehrere der vorgenannten Messmethoden angewen- det , insbesondere die Schwingungsmessmethode zur Massenbestimmung des am Aufnahmekörper 20a anhaftenden Pulvers 12. Es ist aber auch möglich, auf diese Massenbestimmung des Aufnahmekörpers zu verzichten oder bei dieser Massenbestimmung beispielsweise eine größere Massentoleranz zuzulassen.Holders 68 protrude downwards from the rotary holder 66, on which pivoting drives 69 for pivoting the receiving devices 14b are arranged. When the respective receiving device 14b is located in the immersion region 31 of the supply container 11, the respective pivot drive 69 pivots the receiving device 14b through the powder bath 22 for receiving the powder dose 39. Due to the speed of the pivoting movement, the residence time in the powder bath 22, the electrostatic charge of the receiving body 20a and the like, the powder dose 39 received from the powder bath 22 can be influenced. One or more of the abovementioned measuring methods are advantageously used, in particular the vibration measuring method for determining the mass of the powder 12 adhering to the receiving body 20a. However, it is also possible to dispense with this mass determination of the receiving body or to allow, for example, a greater mass tolerance in this mass determination.
Bei der Dosiervorrichtung 10c ist nämlich zusätzlich eine Messanordnung 70 zur Bestimmung der jeweils in einer Verpackungsmulde 15a oder 15b befindlichen Pulverdosis 39 vorgesehen. Die Steuereinrichtung 21 misst beispielsweise vor und/oder während und/oder nach Abgabe des Pulvers 12 von der über der Mulde 15a oder 15b befindlichen Aufnahmeeinrichtung 14b die in der jeweiligen Mulde 15a oder 15b bereits befindliche Menge des Pulvers 12. Dazu regt eine Schwingungserzeu- gungseinrichtung 71, beispielsweise ein Piezoelement , die Mulde 15a oder 15b zu Schwingungen insbesondere im Ultraschallbereich an. Ein Laservibrometer 72 ermittelt anhand der Schwingungsantwort der Mulde 15a oder 15b die jeweils in der Mulde 15a, 15b befindliche Menge des Pulvers 12. In Abhängigkeit von dieser Pulvermenge ändert sich die Eigenfrequenz der Mulde 15a, 15b, so dass die Steuereinrichtung 21 anhand der jeweiligen Eigenfrequenz die in der Mulde 15a, 15b befindli- che Pulvermenge bestimmen kann.In the case of the metering device 10c, a measuring arrangement 70 is additionally provided for determining the powder dose 39 respectively located in a packaging trough 15a or 15b. The control device 21 measures, for example, before and / or during and / or after delivery of the powder 12 from the receiving device 14b located above the trough 15a or 15b the amount of the powder 12 already present in the respective trough 15a or 15b. For this purpose, a vibration generating device is excited 71, for example, a piezoelectric element, the trough 15a or 15b to vibrations in particular in the ultrasonic range. A laser vibrometer 72 uses the vibration response of the trough 15a or 15b to determine the quantity of powder 12 present in the trough 15a, 15b. The natural frequency of the trough 15a, 15b changes as a function of this powder quantity, so that the control device 21 uses the respective natural frequency can determine the amount of powder in the trough 15a, 15b.
Zweckmäßigerweise steuert die Steuereinrichtung 21 die Aufnahmeeinrichtung 14b in Abhängigkeit von der bereits in der Mulde 15a oder 15b befindlichen Pulvermenge an. Wenn die Soll-Pulverdosis 39 in der Mulde 15a, 15b ist, schaltet die Steuereinrichtung 21 beispielsweise die Abgabe- Impulse 45 ab und/oder polt die elektrostatische Spannung am Aufnahmestab 36a so, dass kein weiteres Pulver 12 von dem Aufnahmestab 36a in die Mulde 15a oder 15b fällt.Expediently, the control device 21 controls the receiving device 14b as a function of the powder quantity already present in the trough 15a or 15b. For example, when the target powder dose 39 is in the well 15a, 15b, the controller 21 shuts off the output pulses 45 and / or pols the electrostatic voltage on the pick bar 36a so that no further powder 12 from the pick bar 36a into the well 15a or 15b drops.
Während bei den Aufnahmeeinrichten 14a, 14b nur ein einziger Aufnahmekörper 20a vorhanden ist, hat eine in Figur 4 dargestellte Aufnahmeeinrichtung 14d einer Dosiervorrichtung 10d insgesamt vier Aufnahmekörper 2Od. Die Aufnahmekörper 2Od sind beispielsweise durch prismatische Aufnahmestäbe 36d gebildet. Die Aufnahmestäbe 36d werden von Halterungen 4Od gehalten, die zweckmäßigerweise mit Hilfe von Entkopplungs- einrichtungen 48d an einer gemeinsamen Halterung 80 schwin- gungsentkoppelt angeordnet sind. Die Aufnahmestäbe 36d sind prismatisch. Die Aufnahmekörper 2Od sind in der Art einer Matrix 81 angeordnet. Die Anordnung und Position der Aufnahmestäbe 36d korreliert mit den Positionen von Mulden 15d ei- nes Verpackungsbehältnisses 16d, beispielsweise einerWhile only a single receiving body 20a is present in the receiving devices 14a, 14b, a receiving device 14d shown in FIG. 4 has a dosing device 10d a total of four receiving bodies 2Od. The receiving bodies 20d are formed, for example, by prismatic receiving bars 36d. The receiving bars 36d are held by holders 4d, which are expediently arranged with the aid of decoupling devices 48d on a common holder 80 in a manner that is not vibrationally decoupled. The receiving bars 36d are prismatic. The receiving bodies 20d are arranged in the manner of a matrix 81. The arrangement and position of the receiving rods 36d correlate with the positions of troughs 15d of a packaging container 16d, for example one
Blisterverpackung oder eines Tablars zum Weiterbefördern von dosiertem Pulver 12.Blister packaging or a tray for advancing metered powder 12.
Die Aufnahmeeinrichtung 14d könnte beispielsweise anstelle der Aufnahmeeinrichtung 14a an der Hubeinrichtung 19 befes- tigt werden, so dass jeweils vier Mulden 15d gleichzeitig mit Pulver 12 befüllbar sind.The receiving device 14d could, for example, be attached to the lifting device 19 instead of the receiving device 14a, so that in each case four depressions 15d can be filled with powder 12 at the same time.
Die Aufnahmekörper 20d sind zur Aufnahme von Pulver 12 durch nicht dargestellte Aufladeeinrichtungen elektrostatisch aufladbar. Zweckmäßigerweise ist jeder Aufnahmestab 36 individu- eil elektrostatisch aufladbar, so dass die vom jeweiligenThe receiving body 20d are electrostatically charged for receiving powder 12 by charging devices, not shown. Conveniently, each pick-up bar 36 is individually electrostatically rechargeable, so that the respective
Aufnahmestab 36d aufgenommene Pulverdosis 39 individuell einstellbar ist. Ferner ist es vorteilhaft, jedem Aufnahmestab 36d Messmittel zuzuordnen, um die am Aufnahmestab 36d anhaftende Pulverdosis 39 zu bestimmen. Durch Variation der elekt- rostatischen Ladung des jeweiligen Aufnahmestabes 36d beispielsweise während und/oder nach der Aufnahme des Pulvers 12 kann die vom jeweiligen Aufnahmestab 36d aufgenommene Pulverdosis 39 in der vorgenannten Art eingestellt werden. An jeder der Halterungen 4Od kann beispielsweise eine Schwingungser- zeugungseinrichtung der Art der Schwingungserzeugungseinrich- tungen 43a oder 43b angeordnet sein. Recording rod 36d recorded powder dose 39 is individually adjustable. Furthermore, it is advantageous to assign measuring means to each picking bar 36d in order to determine the powder dose 39 adhering to the picking bar 36d. By varying the electrostatic charge of the respective picking bar 36d, for example, during and / or after picking up the powder 12, the powder dose 39 received by the respective picking bar 36d can be adjusted in the aforementioned manner. For example, an oscillation generating device of the type of oscillation generating devices 43a or 43b can be arranged on each of the holders 4Od.

Claims

Ansprüche claims
1. Dosiervorrichtung zum Dosieren von Pulvern (12), insbesondere Medikamentenpulvern (12), in eine Mulde (15a, 15b; 15d) , mit einer Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) zum Aufnehmen von Pulvern (12) aus einem BereitstellungsbehältnisA metering device for metering powders (12), in particular medicament powders (12), into a trough (15a, 15b; 15d), with a receiving device (14a; 14b; 14d) for receiving powders (12) from a supply container
5 (11), mit einer Positioniereinrichtung (13a; 13b; 13c) zum relativen Positionieren der Aufnahmeeinrichtung (14a,- 14b; 14d) zu dem Bereitstellungsbehältnis (11) und der Mulde (15a, 15b; 15d) , so dass die Aufnahmeeinrichtung (14a,- 14b; 14d) eine Pulverdosis (39) aus dem Bereitstellungsbehältnis (11) lo aufnehmen und in die Mulde (15a, 15b; 15d) abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrostatische Aufladeeinrichtung (37) zum elektrostatischen Aufladen mindestens eines Aufnahmekörpers (20a; 2Od) der Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) aufweist, so dass der mindestens eine Aufnah- i5 mekörper (20a; 2Od) die Pulverdosis (39) durch elektrostatische Aufladung aufnimmt .5 (11), with a positioning device (13a; 13b; 13c) for positioning the receiving device (14a, 14b, 14d) relative to the supply container (11) and the trough (15a, 15b; 15d), so that the receiving device (13a; 14a, 14b, 14d) can receive a powder dose (39) from the supply container (11) lo and dispense into the recess (15a, 15b, 15d), characterized in that it comprises an electrostatic charging device (37) for electrostatically charging at least one Receiving body (20a, 20d) of the receiving device (14a, 14b, 14d), so that the at least one receiving body (20a, 20d) receives the powder dose (39) by electrostatic charging.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aufnahmekörper (20a,- 2Od) einen elektrostatisch aufladbaren Aufnahmestab (36a; 36d) umfasst.2. Dosing device according to claim 1, characterized in that the at least one receiving body (20a, - 2Od) comprises an electrostatically chargeable receiving rod (36a, 36d).
2o 3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schwingungserzeugungseinrichtung (43a,- 43b) zum Anregen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a,- 2Od) zu Mess-Schwingungen (44) aufweist, und dass sie eine Messanordnung (53) zum Ermitteln der Masse des an dem mindestens einen Aufnahmekörper (20a,- 2Od) elektrostatisch anhaftenden Pulvers (12) anhand einer Schwingungsantwort (54b) des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) aufweist .2o third metering device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a vibration generating means (43a, - 43b) for exciting the at least one receiving body (20a, - 2Od) to measuring vibrations (44), and in that a measuring arrangement ( 53) for determining the mass of the at at least one receiving body (20a, - 2Od) electrostatically adhering powder (12) based on a vibration response (54b) of the at least one receiving body (20a, 2Od).
5 4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (53) ein Laservibrometer (54) und/oder einen Dehnungsmessstreifen (55) zwischen dem mindestens einen Aufnahmekörper (20a,- 2Od) und einer Halterung (40a; 40b; 4Od) für diesen und/oder Regelungsmittel (62) zuro Regelung der Schwingungen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) auf dessen aktuelle, von der Beladung mit Pulver (12) abhängige Eigenfrequenz umfasst .5. The metering device according to claim 3, characterized in that the measuring arrangement (53) is a laser vibrometer (54) and / or a strain gauge (55) between the at least one receiving body (20a, - 2Od) and a holder (40a, 40b, 40d ) for this and / or control means (62) zuro control of the oscillations of the at least one receiving body (20a, 2Od) on the current, of the loading of powder (12) dependent natural frequency comprises.
5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Schwingungen (44) Biegeschwingungen5 und/oder Längsschwingungen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) umfassen.5. Dosing device according to claim 3 or 4, characterized in that the measuring vibrations (44) Biegeschwingungen5 and / or longitudinal vibrations of the at least one receiving body (20a, 2Od).
6. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungserzeugungseinrich- tung (43a,- 43b) zum Anregen des mindestens einen Aufnahmekör-o pers (20a,- 2Od) im Bereich mindestens einer Eigenfrequenz ausgestaltet ist.6. Dosing device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the Schwingungserzeugungseinrich- device (43a, - 43b) for exciting the at least one Aufnahmekör o pers (20a, - 2Od) in the range of at least one natural frequency is configured.
7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Eigenfrequenz eine Eigenfrequenz des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) im un-5 beladenen Zustand und/oder eine Eigenfrequenz im mit der Pulverdosis (39) beladenen Zustand umfasst .7. Dosing device according to claim 6, characterized in that the at least one natural frequency comprises a natural frequency of the at least one receiving body (20a, 20d) in the un-loaded state and / or a natural frequency in the powder dose (39) laden state.
8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungserzeugungseinrich- tung (43a; 43b) zur Erzeugung von Schwingungen mit variabler Frequenz bei variabler oder konstanter Amplitude ausgestaltet ist.8. Dosing device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the Schwingungserzeugungseinrich- device (43a, 43b) for generating vibrations with variable Frequency is designed at variable or constant amplitude.
9. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungserzeugungseinrich- tung (43a; 43b) zur Erzeugung von Chirp-Schwingungen ausgestaltet ist.9. Dosing device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the Schwingungserzeugungseinrich- device (43a, 43b) is designed to generate chirp vibrations.
10. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schwingungserzeu- gungseinrichtung (43a; 43b) zum Erzeugen von Abgabe- Impulsen (45) zum Abgeben der Pulverdosis (39) von dem mindestens einen Aufnahmekörper (20a,- 2Od) in die Mulde (15a, 15b; 15d) aufweist .10. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a Schwingungserzeu- generating means (43a; 43b) for generating discharge pulses (45) for discharging the powder dose (39) of the at least one receiving body (20a, - 2Od) in the trough (15a, 15b, 15d).
11. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mulde (15a, 15b; 15d) eine Behältermulde eines Verpackungsbehältnisses (16a; 16b; 16d) , insbesondere einer Kapsel und/oder einer Blisterverpa- ckung, ist.11. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized in that the trough (15a, 15b, 15d) is a container trough of a packaging container (16a; 16b; 16d), in particular a capsule and / or Blisterverpa- ckung.
12. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aufnah- mekörper (20a; 2Od) einseitig eingespannt ist, so dass ein freies, zum Aufnehmen des Pulvers (12) vorgesehenes Ende frei schwingen kann.12. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one receiving body (20a, 2Od) is clamped on one side, so that a free, for receiving the powder (12) provided end can swing freely.
13. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Fluidisierungsmittel (91) zum Fluidisieren des Pulvers (12) in dem Bereitstellungsbehältnis (11) aufweist, so dass ein Pulverbad (22) gebildet ist. 13. Dosing device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises fluidizing means (91) for fluidizing the powder (12) in the supply container (11), so that a powder bath (22) is formed.
14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidisierungsmittel (91) eine Vibrationseinrichtung (90) zur Erzeugung von Vibrationen zur Fluidisierung des Pulvers (12) und/oder eine Lufteinströmungsanordnung14. Dosing device according to claim 13, characterized in that the fluidizing means (91) comprises a vibration device (90) for generating vibrations for fluidizing the powder (12) and / or an air inflow arrangement
5 (26a) zum Erzeugen eines in das Pulverbad (22) einströmenden Luftstromes umfassen.5 (26a) for generating an air flow flowing into the powder bath (22).
15. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Glättungsmittel (29) zum Glätten einer Oberfläche des Pulverbades (22) zumindest in einem Eintauch- lo bereich (31) des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) aufweist .15. Dosing device according to claim 13 or 14, characterized in that it comprises smoothing means (29) for smoothing a surface of the powder bath (22) at least in a dipping area (31) of the at least one receiving body (20a, 20d).
16. Dosiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättungsmittel (29) mindestens ein Lochblech (28) umfassen.16. Metering device according to claim 15, characterized in that the smoothing means (29) comprise at least one perforated plate (28).
i5 17. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Vermeidung von Pulververschleppungen eine Luftblaseeinrichtung (32) aufweist, die einen Luftschleier (33) über der Oberfläche des Pulverbades (22) erzeugt.17. A dosing device according to any one of claims 13 to 16, characterized in that it comprises a Luftblaseeinrichtung (32) to avoid Pulververschleppungen, which produces an air curtain (33) over the surface of the powder bath (22).
20 18. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Ionisierungseinrichtung (34, 35) zum Ionisieren des in das Pulverbad (22) einströmenden Luftstromes und/oder des Luftschleiers (33) über dem Pulverbad (22) aufweist. 520 18. Metering device according to one of claims 14 to 17, characterized in that it comprises an ionization device (34, 35) for ionizing the in the powder bath (22) inflowing air flow and / or the air curtain (33) over the powder bath (22) , 5
19. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) eine Matrix (81) mit Aufnahmekörpern (20a; 2Od) aufweist, die korrelierend zu einer Matrix (81) von Mulden (15a, 15b; 15d) angeordnet sind. 19. Metering device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device (14a; 14b; 14d) has a matrix (81) with receiving bodies (20a; 2Od) which correlate to a matrix (81) of depressions (15a, 15b ; 15d) are arranged.
20. Dosierverfahren zum Dosieren von Pulvern, insbesondere Medikamentenpulvern, in eine Mulde (15a, 15b; 15d) , mit den Schritten:20. Metering method for metering powders, in particular medicament powders, into a trough (15a, 15b, 15d), comprising the steps of:
- relatives Positionieren einer Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) und eines Bereitstellungsbehältnisses (11) für das Pulver (12) , so dass die Aufnahmeeinrichtung (14a,- 14b; 14d) im Bereich des Bereitstellungsbehältnisses (11) ist,relative positioning of a receiving device (14a, 14b, 14d) and a supply container (11) for the powder (12), so that the receiving device (14a, 14b, 14d) is in the region of the supply container (11),
- Aufnehmen von Pulver (12) aus dem Bereitstellungsbehältnis- Receiving powder (12) from the supply container
(11) , - relatives Positionieren der Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) und der Mulde (15a, 15b; 15d) , so dass die Aufnahmeeinrichtung (14a,- 14b; 14d) oberhalb der Mulde (15a, 15b; 15d) ist, und(11), - relative positioning of the receiving device (14a, 14b, 14d) and the trough (15a, 15b, 15d), so that the receiving device (14a, 14b, 14d) is above the trough (15a, 15b, 15d) , and
- Abgeben des aufgenommenen Pulvers (12) in die Mulde (15a, 15b; 15d) , gekennzeichnet durch- Dispensing of the received powder (12) in the trough (15a, 15b, 15d), characterized by
- elektrostatisches Aufladen mindestens eines Aufnahmekörpers (20a,- 2Od) der Aufnahmeeinrichtung (14a; 14b; 14d) mit einer elektrostatischen Aufladeeinrichtung (37) , so der min- destens eine Aufnähmekörper (20a,- 2Od) durch elektrostatische Aufladung eine Pulverdosis (39) aufnehmen kann.electrostatic charging of at least one receiving body (20a, 20d) of the receiving device (14a, 14b, 14d) with an electrostatic charging device (37), then the at least one receiving body (20a, 20d) by electrostatic charging a powder dose (39) can record.
21. Dosierverfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Anregen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) zu Mess-Schwingungen (44) , und Ermitteln der Masse des an dem mindestens einen Aufnahmekörper (20a; 2Od) elektrostatisch anhaftenden Pulvers (12) anhand einer Schwingungsantwort (54b) des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) .21. dosing method according to claim 20, characterized by exciting the at least one receiving body (20a, 2Od) to measuring vibrations (44), and determining the mass of the at least one receiving body (20a, 2Od) electrostatically adhering powder (12) based on a Vibration response (54b) of the at least one receiving body (20a, 2Od).
22. Dosierverfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch Messung der Schwingungsantwort (54b) des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a,- 2Od) während eines Eintauchens in das Bereitstellungsbehältnis (11) . 22. dosing method according to claim 21, characterized by measuring the vibration response (54b) of the at least one receiving body (20a, - 2Od) during a dipping in the supply container (11).
23. Dosierverfahren nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch Messung der Schwingungsantwort (54b) des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) nach der Abgabe des Pulvers23. Metering method according to claim 21 or 22, characterized by measuring the vibration response (54b) of the at least one receiving body (20a, 2Od) after the dispensing of the powder
(12) in die Mulde (15a, 15b; 15d) zur Ermittlung von an dem 5 mindestens einen Aufnahmekörper (20a; 2Od) noch anhaftendem Pulver (12) .(12) in the trough (15a, 15b, 15d) for determining at the 5 at least one receiving body (20a, 2Od) still adhering powder (12).
24. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch Ändern der elektrostatischen Polarität an dem mindestens einen Aufnahmekörper (20a; 20d) zum Abgeben lo des Pulvers (12) in die Mulde (15a, 15b; 15d) .24. Dosing method according to one of claims 20 to 23, characterized by changing the electrostatic polarity at the at least one receiving body (20a, 20d) for delivering lo of the powder (12) in the trough (15a, 15b, 15d).
25. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, gekennzeichnet durch Anregen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) zu Schwingungen, um das an dem Aufnähmekörper (20a; 2Od) anhaftende Pulver (12) in die Mulde (15a, 15b; i5 15d) abzugeben.25. Dosing method according to one of claims 20 to 24, characterized by exciting the at least one receiving body (20a, 20d) to vibrate in order to force the powder (12) adhering to the receiving body (20a, 20d) into the trough (15a, 15b; 15d).
26. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, gekennzeichnet durch Anpassung der Beladung des mindestens einen Aufnähmekörpers (20a,- 2Od) mit Pulver (12) durch Ändern einer Eintauchtiefe des mindestens einen Aufnahmekörpers26. Dosing method according to one of claims 20 to 25, characterized by adaptation of the loading of the at least one Aufnähmekörpers (20a, - 2Od) with powder (12) by changing an immersion depth of the at least one receiving body
20 (20a; 2Od) in das Bereitstellungsbehältnis (11) und/oder Änderung der elektrostatischen Spannung beim oder nach dem Aufnehmen des Pulvers (12) aus dem Bereitstellungsbehältnis (11) und/oder Anregen des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) zu Schwingungen während der Aufnahme des Pulvers (12) in 5 dem Bereitstellungsbehältnis (11) oder nach der Aufnahme des Pulvers (12) .20 (20a, 20d) into the supply container (11) and / or altering the electrostatic voltage during or after picking up the powder (12) from the supply container (11) and / or causing the at least one receiving body (20a, 20d) to vibrate during pick-up of the powder (12) in FIG. 5, the supply container (11) or after receiving the powder (12).
27. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, gekennzeichnet durch Erhöhen der elektrostatischen Spannung des mindestens einen Aufnahmekörpers (20a; 2Od) während eines Transports des Pulvers (12) von dem Bereitstellungsbehältnis (11) in die Mulde (15a, 15b; 15d) . 27. Metering method according to one of claims 20 to 26, characterized by increasing the electrostatic voltage of the at least one receiving body (20a, 2Od) during a Transporting the powder (12) from the supply container (11) into the trough (15a, 15b, 15d).
PCT/EP2007/010687 2007-02-08 2007-12-07 Dosing device and dosing method WO2008095521A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710006236 DE102007006236A1 (en) 2007-02-08 2007-02-08 Dosing device and dosing process
DE102007006236.4 2007-02-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008095521A1 true WO2008095521A1 (en) 2008-08-14

Family

ID=39166643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/010687 WO2008095521A1 (en) 2007-02-08 2007-12-07 Dosing device and dosing method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007006236A1 (en)
WO (1) WO2008095521A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20080598A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Mg2 Srl EQUIPMENT FOR DOSING PULVERULATING OR GRANULAR MATERIALS IN CAPSULES OR SIMILAR
WO2010071577A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-24 Astrazeneca Ab Method of providing a target dose, powder provider device and its use

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670699A (en) * 1970-06-24 1972-06-20 Minnesota Mining & Mfg Electrostatically charged fluidized bed apparatus
WO1999064095A2 (en) * 1998-06-12 1999-12-16 Microdose Technologies, Inc. Metering, packaging and delivery of pharmaceuticals and drugs
GB2342875A (en) * 1996-04-09 2000-04-26 Sarnoff Corp Electrostatic chucks for pharmaceutical manufacture
US6063194A (en) * 1998-06-10 2000-05-16 Delsys Pharmaceutical Corporation Dry powder deposition apparatus
US6287595B1 (en) * 1998-06-10 2001-09-11 Delsys Pharmaceuticals Corporation Biomedical assay device
US20030062265A1 (en) * 1998-09-14 2003-04-03 Pe Corporation (Ny) Sample handling system for a multi-channel capillary electrophoresis device
WO2003031067A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Massachusetts Institute Of Technology Manipulating micron scale items
WO2003101834A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 John Jones Systems and methods for collecting particulate substance

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5699649A (en) * 1996-07-02 1997-12-23 Abrams; Andrew L. Metering and packaging device for dry powders
DE102006023594A1 (en) 2006-05-19 2007-11-22 Gärtner, Ulrich, Prof. Dr.-Ing. Packaged goods e.g. medication powder, amount measuring device for packaging machine, has analyzing unit provided for determining amount of goods based on comparison of oscillation response of container tough with reference values
DE102005053656A1 (en) 2005-11-10 2007-05-16 Ulrich Gaertner Package goods e.g. medicated powder, amount e.g. dry weight, measuring device for blister package, has measuring unit to measure oscillation response of cavity and analysis unit to determine amount based on comparison of response with value

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670699A (en) * 1970-06-24 1972-06-20 Minnesota Mining & Mfg Electrostatically charged fluidized bed apparatus
GB2342875A (en) * 1996-04-09 2000-04-26 Sarnoff Corp Electrostatic chucks for pharmaceutical manufacture
US6063194A (en) * 1998-06-10 2000-05-16 Delsys Pharmaceutical Corporation Dry powder deposition apparatus
US6287595B1 (en) * 1998-06-10 2001-09-11 Delsys Pharmaceuticals Corporation Biomedical assay device
WO1999064095A2 (en) * 1998-06-12 1999-12-16 Microdose Technologies, Inc. Metering, packaging and delivery of pharmaceuticals and drugs
US20030062265A1 (en) * 1998-09-14 2003-04-03 Pe Corporation (Ny) Sample handling system for a multi-channel capillary electrophoresis device
WO2003031067A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Massachusetts Institute Of Technology Manipulating micron scale items
WO2003101834A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 John Jones Systems and methods for collecting particulate substance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20080598A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Mg2 Srl EQUIPMENT FOR DOSING PULVERULATING OR GRANULAR MATERIALS IN CAPSULES OR SIMILAR
US8616410B2 (en) 2008-09-30 2013-12-31 MG2—S.r.l. Apparatus for dosing powdery or granulated materials in capsules or the like
WO2010071577A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-24 Astrazeneca Ab Method of providing a target dose, powder provider device and its use

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007006236A1 (en) 2008-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1535349B1 (en) Apparatus, systems and related methods for processing, dispensing and/or evaluating non-pharmaceutical dry powders
DE60032787T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DELIVERING SMALL PARTICLE QUANTITIES
KR20070034602A (en) How to dispense a small amount of powder
US7118010B2 (en) Apparatus, systems and related methods for dispensing and /or evaluating dry powders
EP1562093B1 (en) Dosing device
Kumar et al. Direct‐write deposition of fine powders through miniature hopper‐nozzles for multi‐material solid freeform fabrication
US6985798B2 (en) Dry powder dose filling systems and related methods
DE4035240A1 (en) MEASURING AND CONTROLLING COATING ON A PIEZOELECTRIC MEASURING CRYSTAL
EP2330400B1 (en) Particle measuring device, in particular for analysing the particle sizes of fine and extremely fine bulk goods
CN1273556A (en) Powder filling apparatus and method
DE2936280A1 (en) METHOD FOR MEASURING REMAINING TONER IN A TONER HOPPER
US20040055598A1 (en) Apparatus, systems and related methods for processing, dispensing and/or evaluating non-pharmaceutical dry powders
EP0282958A1 (en) Process and device for dosing powders
DE10006933A1 (en) Micro-gyroscope with inner and outer frames with means enabling the gyroscope to be set in stable resonance and which can be produced sufficiently cheaply so that it can be used in widespread applications such as household electronics
EP0089336B1 (en) Measurement of the filling level
WO2008095521A1 (en) Dosing device and dosing method
EP3774603B1 (en) Vibration feeder
DE10006931A1 (en) Microgyroscope for oscillation displacement of a three-part oscillating weight applies combs to stimulate horizontal movement and Coriolis oscillations in a floating weight induced vertically and detected by a test probe
DE10245341B4 (en) Method and device for determining an amount of bulk material
WO2016162134A1 (en) Apparatus for metering pulverulent filling material
DE4293402C2 (en) Sulfuric acid concentration sensor for lead acid batteries
DE102006023594A1 (en) Packaged goods e.g. medication powder, amount measuring device for packaging machine, has analyzing unit provided for determining amount of goods based on comparison of oscillation response of container tough with reference values
DE3836488A1 (en) KARMAN SWIRL FLOW METER
JP2003205993A (en) Device and method for exciting powder material guiding part
DE10003094A1 (en) Non-contact ultrasonic filling characteristic measuring method for medical/pharmaceutical material, involves estimating resonance oscillation frequency of gas under ultrasonic excitation and comparing with reference frequency

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07856472

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07856472

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1