[go: up one dir, main page]

RU2792691C2 - System and method for manufacturing pharmaceutical products by 3d printing - Google Patents

System and method for manufacturing pharmaceutical products by 3d printing Download PDF

Info

Publication number
RU2792691C2
RU2792691C2 RU2019140450A RU2019140450A RU2792691C2 RU 2792691 C2 RU2792691 C2 RU 2792691C2 RU 2019140450 A RU2019140450 A RU 2019140450A RU 2019140450 A RU2019140450 A RU 2019140450A RU 2792691 C2 RU2792691 C2 RU 2792691C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
printing
print head
cartridge
base
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2019140450A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019140450A3 (en
RU2019140450A (en
Inventor
Ахиллефс ФРЕЙДЕРИКОС
Константинос ТЕОДОСОПУЛОС
Арне-Патрик ХАЙНЦЕ
Original Assignee
Фармапринт Лимитед Ллк
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
Priority claimed from GR20170100219A external-priority patent/GR1009361B/en
Application filed by Фармапринт Лимитед Ллк filed Critical Фармапринт Лимитед Ллк
Publication of RU2019140450A publication Critical patent/RU2019140450A/en
Publication of RU2019140450A3 publication Critical patent/RU2019140450A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2792691C2 publication Critical patent/RU2792691C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: 3D printing of pharmaceutical products.
SUBSTANCE: a system for the manufacture of pharmaceutical products selected from tablets, granules or capsules by means of 3D printing, containing a machine (2) for 3D printing with a mechanical system (3) movable in one or more directions, at least one print head ( 5) with at least one nozzle (37) moved by means of a mechanical system (3) and a base system (4), on which a base (6) for printing is located, designed to receive the prepared mixture (27) applied by the print head (5), while the system contains at least one holder (35) for holding the cartridge (28), and the print head (5) is temperature-controlled, while the print head (5) contains a housing (42) with recesses, ribs or channels for direction of the thermoregulating agent, and the print head (5) contains a tool (47) for mixing, in particular a screw located in the housing (38, 42) of the print head, while the tool (47) for mixing i is at least partially compressible, in particular, the tool (47) for mixing contains a compressible head (48). A method for the manufacture of pharmaceutical products using the above system.
EFFECT: manufacture of pharmaceutical products, such as tablets, granules and capsules in the form of individual products.
28 cl, 41 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к системе и способу изготовления фармацевтических объектов посредством 3D-печати.The present invention relates to a system and method for manufacturing pharmaceutical objects through 3D printing.

Настоящее изобретение, в частности, относится к технологии изготовления 3D-объектов путем нанесения, накопления или создания слоев для формирования изделий посредством 3D-печати и, в частности, к системе, которая специально модифицирована для изготовления в больших количествах таблеток, гранул, капсул, свеч, имплантатов и других фармацевтических изделий. The present invention, in particular, relates to the technology of manufacturing 3D objects by applying, accumulating or creating layers to form products through 3D printing and, in particular, to a system that is specially modified for the manufacture of large quantities of tablets, granules, capsules, suppositories. , implants and other pharmaceutical products.

Предлагаемая настоящим изобретением система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати до настоящего момента не была известна в технике. До настоящего момента 3D-печать не имела широкого применения в области фармацевтики и изготовления фармацевтических или нефармацевтических таблеток, гранул или капсул. The system according to the present invention for the manufacture of tablets, granules and capsules by means of 3D printing has not been known in the art until now. Until now, 3D printing has not been widely used in the field of pharmaceuticals and the manufacture of pharmaceutical or non-pharmaceutical tablets, granules or capsules.

В рассматриваемой области техники известна только международная заявка WO2017034951, предлагающая устройство для 3D-печати и систему для изготовления фармацевтических таблеток. Согласно этому изобретению наносят порошковую смесь на движущуюся ленту, создавая первый слой таблетки, перед тем как напылить связующую жидкость, выравнивающую смесь и подготавливающую ее к приему следующего слоя. Эту процедуру повторяют много раз, результатом чего является создание твердой, но особенно пористой таблетки, которая растворяется во рту водой. In the considered technical field, only international application WO2017034951 is known, which proposes a 3D printing device and a system for the manufacture of pharmaceutical tablets. According to this invention, the powder mixture is applied to a moving belt, creating the first layer of the tablet, before spraying the binder liquid, leveling the mixture and preparing it to receive the next layer. This procedure is repeated many times, resulting in a hard but particularly porous tablet that dissolves in the mouth with water.

Главным недостатком изобретения согласно указанной международной заявке является сам способ изготовления таблеток, поскольку он предусматривает сплошное нанесение смеси, часть которой не используется для изготовления таблетки, что приводит к потерям сырья. Более того, ограничивающим фактором является то, что предлагаемое устройство может изготавливать исключительно пористые таблетки с использованием порошковой смеси, что препятствует изготовлению изделий других типов, таких как капсулы или компактные гранулы, и не позволяет печатать объекты с использованием жидкого сырья, причем процесс печати осуществляется путем непрерывного нанесения слоев вещества за несколько повторяющихся этапов до тех пор, пока не завершится формирование пористой таблетки. The main disadvantage of the invention according to the mentioned international application is the method of manufacturing tablets, since it involves the continuous application of a mixture, part of which is not used for the manufacture of tablets, which leads to loss of raw materials. Moreover, it is a limiting factor that the proposed device can only produce porous tablets using a powder mixture, which prevents the production of other types of products, such as capsules or compact granules, and does not allow printing objects using liquid raw materials, and the printing process is carried out by continuous application of layers of substance in several repeated steps until the formation of a porous tablet is completed.

Большинство лекарств вводят через пищеварительный тракт с целью всасывания в кишечнике или вводят в кровоток через слизистую оболочку рта или слизистую оболочку прямой кишки. Прием медикаментов внутрь (проглатывание) имеет множество преимуществ, поскольку оно безболезненно и достаточно просто осуществляется, при этом растворению лекарства способствует обильная секреция пищеварительных ферментов, тогда как изменения pH вдоль пищеварительного тракта создают подходящую среду для всасывания практически всех лекарств. В дополнение к этому, значительная подвижность, большая поверхность и обильное кровоснабжение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта значительно облегчают всасывание. Скорость всасывания может изменяться в зависимости от состава таблетки, например, легкости распада, растворимости оболочки и/или размера гранул, находящихся внутри капсулы. Наконец, относительно медленное всасывание пищеварительной системой создает возможность раннего вмешательства в случае какой-либо ошибки. Most drugs are administered through the digestive tract for absorption in the intestines, or injected into the bloodstream through the oral mucosa or rectal mucosa. Ingestion of medications (swallowing) has many advantages as it is painless and relatively easy to do, with abundant secretion of digestive enzymes aiding drug dissolution, while pH changes along the digestive tract create a suitable environment for absorption of virtually all drugs. In addition, the considerable mobility, large surface area, and abundant blood supply to the mucosal lining of the gastrointestinal tract greatly facilitate absorption. The rate of absorption may vary depending on the composition of the tablet, for example, the ease of disintegration, the solubility of the shell and/or the size of the granules within the capsule. Finally, the relatively slow absorption by the digestive system creates the possibility of early intervention in case of any mistake.

Хотя производство лекарств, принимаемых через пищеварительный тракт, демонстрирует целый ряд преимуществ, изготовление гранул, таблеток, капсул и связанных с этим фармацевтических или нефармацевтических веществ было до настоящего времени сложным и довольно затратным процессом. Стоимость исследований и разработки новых лекарственных средств, производственных модулей, специализированного оборудования и веществ, используемых при изготовлении лекарственных средств, а также повышенные затраты на оплату туда вносят вклад в значительное увеличение цены лекарств.Although the manufacture of drugs taken through the digestive tract shows a number of advantages, the manufacture of granules, tablets, capsules and related pharmaceutical or non-pharmaceutical substances has hitherto been a complex and rather costly process. The cost of research and development of new drugs, manufacturing units, specialized equipment and substances used in the manufacture of drugs, as well as increased costs for paying there, contribute to a significant increase in the price of drugs.

Еще один недостаток обусловлен высокой стоимостью поддержания необходимых запасов лекарственных средств на случай чрезвычайных ситуаций. Особенно в удаленных и недоступных или труднодоступных районах потенциальная опасность чрезвычайных ситуаций ведет к необходимости хранения определенных запасов лекарств, которые часто остаются неиспользованными до истечения срока годности.Another disadvantage is due to the high cost of maintaining the necessary stocks of medicines in case of emergencies. Especially in remote and inaccessible or hard-to-reach areas, the potential for emergency situations leads to the need to store certain stocks of medicines, which often remain unused until the expiration date.

Поэтому одной из задач настоящего изобретения является эффективное преодоление отмеченных выше недостатков и недостатков известного уровня техники путем предложения системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, гранулы и капсулы, посредством 3D-печати.Therefore, one of the objectives of the present invention is to effectively overcome the above-mentioned disadvantages and the disadvantages of the prior art by providing a system for the manufacture of pharmaceutical objects such as tablets, granules and capsules through 3D printing.

Еще одной задачей настоящего изобретения является адаптация предлагаемой системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, гранулы и капсулы, посредством 3D-печати для изготовления индивидуальных «напечатанных» изделий по выбору индивидуального пользователя. Another object of the present invention is to adapt the proposed system for the manufacture of pharmaceutical objects such as tablets, granules and capsules through 3D printing to produce individual "printed" products of the choice of the individual user.

Изложенная проблема решается посредством системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, гранулы и капсулы, с помощью 3D-печати, содержащей машину для 3D-печати с механической системой, перемещающейся в одном или нескольких направлениях. The stated problem is solved by a system for manufacturing pharmaceutical objects such as tablets, granules and capsules by 3D printing, comprising a 3D printing machine with a mechanical system moving in one or more directions.

В контексте настоящего изобретения к фармацевтическим объектам относятся пилюли, таблетки, гранулы и капсулы, свечи и другие фармацевтические изделия, вводимые или помещаемые в тело млекопитающего.In the context of the present invention, pharmaceutical objects include pills, tablets, granules and capsules, suppositories and other pharmaceutical products administered or placed in the body of a mammal.

Система печати дополнительно содержит печатающую головку с соплом, перемещаемым посредством указанной механической системы. Система печати, предпочтительно, содержит одну печатающую головку.The printing system further comprises a print head with a nozzle moved by said mechanical system. The printing system preferably contains one print head.

Система печати дополнительно содержит базовую систему, несущую основание для приема подготовленной смеси, наносимой посредством печатающей головки.The printing system further comprises a base system carrying a base for receiving the prepared mixture applied by the print head.

Печатающая головка осуществляет операцию печати изделий в этой системе путем нанесения повторяющихся слоев вещества поверх основания для печати с целью формирования объекта заданной формы.The print head performs the operation of printing products in this system by applying repeating layers of substance over the basis for printing in order to form an object of a given shape.

Печатающая головка содержит по меньшей мере одно печатающее сопло. Это сопло представляет собой часть печатающей головки, позволяющую пропускать поток вещества на поверхность основания для печати. Сопло и головка могут иметь или не иметь клапан для управления потоком вещества в зависимости от характеристик различных текучих веществ, таких как порошки, гранулы, жидкости, гели, кремы, пасты и т.п.The print head contains at least one print nozzle. This nozzle is the part of the print head that allows material to flow onto the surface of the print base. The nozzle and head may or may not have a material flow control valve depending on the characteristics of the various fluids such as powders, granules, liquids, gels, creams, pastes, and the like.

Система печати дополнительно содержит по меньшей мере один держатель для закрепления по меньшей мере одного картриджа, причем этот картридж заполнен веществом для печати. Картридж может быть извлечен и/или заменен. The printing system further comprises at least one holder for fixing at least one cartridge, and this cartridge is filled with a substance for printing. The cartridge can be removed and/or replaced.

Каждый картридж может содержать одно или несколько из самых разнообразных активных веществ (API), включая, но не ограничиваясь, вещества из следующих семейств: антибиотики, статины, стимуляторы, антисептики, жаропонижающие средства, химиотерапевтические средства, противовоспалительные средства, антифунгины, гормональные лекарственные средства, диуретики, контрацептивы, психотропные средства (антидепрессанты, нейролептические средства и т.п.) и т.д.Each cartridge may contain one or more of a wide variety of active substances (APIs), including, but not limited to, substances from the following families: antibiotics, statins, stimulants, antiseptics, antipyretics, chemotherapeutics, anti-inflammatory drugs, antifungins, hormonal drugs, diuretics, contraceptives, psychotropic drugs (antidepressants, neuroleptics, etc.), etc.

Картриджи могут содержать один или несколько из разнообразных (инертных) наполнителей, включая, но не ограничиваясь, связующие вещества, покрытия, антиадгезивы, красители, ароматизаторы, полимерные смолы, вещества, способствующие скольжению, смазочные вещества, сорбенты, носители, подсластители, растворители, инертные порошки, биоразлагаемые полимеры, воски, консерванты, разрыхлители (дезинтегранты) и т.п.Cartridges may contain one or more of a variety of (inert) excipients, including, but not limited to, binders, coatings, release agents, colorants, flavors, polymer resins, glidants, lubricants, sorbents, carriers, sweeteners, solvents, inert powders, biodegradable polymers, waxes, preservatives, leavening agents (disintegrants), etc.

Картриджи могут содержать одно или несколько из разнообразных веществ, используемых в восточной медицине, включая, но не ограничиваясь, растительные фармакологические вещества и т.п. The cartridges may contain one or more of a variety of substances used in oriental medicine, including but not limited to herbal pharmacological substances and the like.

Картриджи могут содержать одно или несколько из разнообразных веществ, используемые в гомеопатии, включая, но не ограничиваясь, настойки и т.п.The cartridges may contain one or more of a variety of substances used in homeopathy, including but not limited to tinctures and the like.

Картриджи могут содержать одно или несколько из разнообразных веществ, используемых в биотехнической медицине, включая, но не ограничиваясь, стволовые клетки и т.п.The cartridges may contain one or more of a variety of substances used in biotech medicine, including but not limited to stem cells and the like.

Картриджи могут содержать одно или несколько из разнообразных композиционных веществ, создаваемых посредством смешивания аналогов указанных выше семейств веществ.Cartridges may contain one or more of a variety of composite substances created by mixing analogues of the above families of substances.

Картриджи могут содержать одно или несколько из разнообразных веществ, которые сегодня могут находиться в стадии разработки или исследования и до сих пор не открыты. Cartridges may contain one or more of a variety of substances that may be under development or research today and have not yet been discovered.

Преимуществом настоящего изобретения является создание системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, капсулы и гранулы, посредством 3D-печати, которая может использовать картриджи, имеющие соответствующее активное вещество и соответствующее пластичное или связующее вещество для применения в процессе 3D-печати. An advantage of the present invention is to provide a system for the manufacture of pharmaceutical objects such as tablets, capsules and granules by 3D printing, which can use cartridges having the appropriate active agent and the appropriate plastic or binder for use in the 3D printing process.

Когда картридж опустеет или когда потребуется другое вещество, этот картридж может быть извлечен из держателя, а на его место может быть вставлен новый картридж. When the cartridge is empty or when another substance is needed, this cartridge can be removed from the holder and a new cartridge can be inserted in its place.

Другое преимущество настоящего изобретения с целью обеспечения его полезности состоит в создании системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, капсулы и гранулы, различного размера, так что эта система может иметь, в качестве опции, дополнительные возможности, позволяющие удовлетворить как простым, так и более сложным требованиям к 3D-печати.Another advantage of the present invention, in order to provide its usefulness, is to provide a system for the manufacture of pharmaceutical objects such as tablets, capsules and granules, of various sizes, so that this system can have, as an option, additional features to satisfy both simple and more complex 3D printing requirements.

Кроме того, система может содержать несколько держателей для картриджей, каждый из которых содержит свое, отличное от других вещество для последовательной или одновременной печати более чем одной единицы лекарства за один раз. In addition, the system may include multiple cartridge holders, each containing a different substance for sequential or simultaneous printing of more than one unit of drug at a time.

Держатели могут удерживать несколько картриджей с конкретным набором используемых в печати веществ для печати некоторого класса фармацевтических объектов. Когда необходимо напечатать фармацевтический объект другого класса, можно заменить всю группу из нескольких картриджей. The holders can hold several cartridges with a specific set of printing substances for printing a certain class of pharmaceutical objects. When it is necessary to print a pharmaceutical object of a different class, it is possible to replace the entire group of several cartridges.

В предпочтительном варианте система печати содержит больше одной печатающей головки. In a preferred embodiment, the printing system includes more than one print head.

Механическая система может содержать механическую руку, которая оканчивается печатающей головкой и которая может перемещаться в одном, двух или трех направлениях, обеспечивая точную печать изделия, необходимого в текущий момент времени, посредством печатающей головки. The mechanical system may include a mechanical arm which terminates in a print head and which can be moved in one, two or three directions to accurately print the item of current need through the print head.

Примером такой механической руки является роботизированная рука-манипулятор, обычно программируемая, с функциями, аналогичными человеческой руке; эта рука может представлять собой механизм целиком или может быть частью более сложного робота. Звенья такого манипулятора соединены шарнирами, допускающими вращательное движение (как в роботе с шарнирными сочленениями) или традиционное (прямолинейное) перемещение. Можно считать, что эти звенья манипулятора образуют кинематическую цепь. Конец этой кинематической цепи манипулятора называется рабочим органом и аналогичен человеческой руке. An example of such a mechanical arm is a robotic manipulator arm, usually programmable, with similar functions to a human arm; this arm may be a whole mechanism or may be part of a more complex robot. The links of such a manipulator are connected by hinges that allow rotational movement (as in a robot with articulated joints) or traditional (rectilinear) movement. We can assume that these links of the manipulator form a kinematic chain. The end of this kinematic chain of the manipulator is called the working body and is similar to the human hand.

В предлагаемой системе могут быть использованы роботизированные руки-манипуляторы следующих типов:In the proposed system, robotic arms-manipulators of the following types can be used:

- Декартов робот (робот, работающий в декартовой системе координат) / Портальный робот: Используется для перегрузочных операций (взять и положить), нанесения герметика, сборочных операций, работы с механическим инструментом и дуговой сварки. Это робот, чья рука имеет три призматических сочленения, оси которых совпадают с осями прямоугольной (декартовой) системы координат. - Cartesian robot (Cartesian robot) / Gantry robot: Used for handling operations (pick and place), sealant application, assembly operations, power tool handling and arc welding. This is a robot whose arm has three prismatic joints, the axes of which coincide with the axes of a rectangular (Cartesian) coordinate system.

- Цилиндрический робот (робот, работающий в цилиндрической системе координат): Используется для сборочных операций, работы с механическим инструментом, точечной сварки и работы с машиной для литья под давлением. Это робот, оси которого образуют цилиндрическую систему координат. - Cylindrical robot (cylindrical coordinate system robot): Used for assembly operations, power tool operation, spot welding, and injection molding machine operation. This is a robot whose axes form a cylindrical coordinate system.

- Сферический робот (робот, работающий в сферической системе координат)/ Полярный робот (робот, работающий в полярной системе координат): Используется для работы с механическим инструментом, точечной сварки, литья под давлением, работы с заправочными машинами, газовой сварки и дуговой сварки. Это робот, оси которого образуют полярную систему координат. - Spherical Robot (Spherical Coordinate Robot) / Polar Robot (Polar Coordinate Robot): Used for power tool operation, spot welding, injection molding, filling machine operation, gas welding and arc welding. This is a robot whose axes form a polar coordinate system.

- Робот типа SCARA: Используется для перегрузочных операций, нанесения герметика, сборочных операций и работы с механическим инструментом. Этот робот имеет два параллельных вращательных сочленения для обеспечения соответствия в плоскости. - Robot type SCARA: Used for handling operations, sealant application, assembly operations and mechanical tool operation. This robot has two parallel rotational joints for in-plane compliance.

- Робот с шарнирными сочленениями: Используется для сборочных операций, литья под давлением, работы с заправочными машинами, газовой сварки, дуговой сварки и окраски распылением (с помощью краскопульта). Это робот, рука которого имеет по меньшей мере три вращательных сочленения. - Articulated robot: Used for assembly operations, injection molding, filling machine operation, gas welding, arc welding and spray painting (using a spray gun). This is a robot whose arm has at least three rotational joints.

- Робот с параллельным программным кодом: Один из вариантов использования – мобильная платформа для управления пилотажными тренажерами в кабине самолета. Это робот, руки которого имеют параллельные призматические или вращательные сочленения.- Robot with parallel programming code: One use case is a mobile platform for controlling flight simulators in the cockpit of an aircraft. This is a robot whose arms have parallel prismatic or rotational joints.

- Антропоморфный робот: Этот робот воспроизводит форму человеческой руки, например, с независимыми пальцами. - Anthropomorphic Robot: This robot reproduces the shape of a human hand, for example with independent fingers.

Механическая система может содержать платформу, также называемую мостиком и представляющую собой механическую конструкцию, обычно используемую в 3D-принтерах. Платформа собрана из вертикальных и параллельных земле конструкций. Эта платформа несет на себе печатающую головку и перемещает ее в направлении вверх-вниз, и/или в направлении x-оси, и/или в направлении y-оси, либо остается неподвижной, а все необходимые перемещения совершает основание для печати. The mechanical system may include a platform, also called a bridge, which is a mechanical structure commonly used in 3D printers. The platform is assembled from vertical and ground-parallel structures. This platform carries the print head and moves it up and down and/or in the x-axis and/or in the y-axis direction, or remains stationary and the print base makes all the necessary movements.

Система может содержать питающую трубку для установления жидкостного соединения между держателем и печатающей головкой. Используемое для печати вещество может течь по этой питающей трубке от установленного в держателе картриджа к печатающей головке. Питающая трубка может быть гибкой, так что держатель может оставаться в фиксированном положении, пока печатающая головка перемещается посредством механической системы в позицию для печати.The system may include a supply tube to establish a fluid connection between the holder and the print head. The substance used for printing can flow through this supply tube from the cartridge installed in the holder to the print head. The feed tube may be flexible so that the holder may remain in a fixed position while the print head is moved by the mechanical system to the print position.

В альтернативном варианте держатель и печатающая головка могут быть помещены близко друг к другу для создания прямого соединения по текучей среде между установленным в держателе картриджем и печатающей головкой.Alternatively, the holder and printhead may be placed close together to create a direct fluid connection between the holder-mounted cartridge and the printhead.

Предпочтительно, система содержит магазинный узел, имеющий по меньшей мере один держатель, предпочтительно несколько держателей. Preferably, the system comprises a magazine assembly having at least one holder, preferably multiple holders.

В частности, по меньшей мере часть магазинного узла является подвижной, так что держатель может совершать перемещение. In particular, at least part of the magazine assembly is movable so that the holder can move.

Например, в результате движения магазинного узла картридж, закрепленный в одном из нескольких держателей, может быть перемещен в позицию подачи, где может быть установлено жидкостное соединение между этим картриджем и печатающей головкой. После другого движения магазинного узла другой картридж может быть перемещен в позицию подачи, так что в печатающую головку можно последовательно подавать несколько веществ.For example, as a result of movement of the magazine assembly, a cartridge fixed in one of several holders can be moved to a delivery position where a fluid connection can be established between the cartridge and the print head. After another movement of the magazine assembly, another cartridge can be moved to the supply position so that several substances can be sequentially supplied to the print head.

Магазинный узел может содержать привод, в частности: сервомотор, пневматический привод, гидравлический привод, цепной привод или магнитный привод, позволяющий перемещаться по меньшей мере части магазинного узла, в частности, чтобы можно было перемещать один держатель или группу из нескольких держателей. The magazine assembly may comprise a drive, in particular: a servomotor, a pneumatic drive, a hydraulic drive, a chain drive or a magnetic drive, allowing movement of at least a part of the magazine assembly, in particular, so that one holder or a group of several holders can be moved.

На магазине могут быть размещены несколько держателей, так что для перемещения одного картриджа приходится перемещать все держатели. В альтернативном варианте несколько держателей могут быть размещены в ряд на направляющей рейке и могут сдвигаться для приведения в позицию подачи.Several holders can be placed on the magazine, so that all holders must be moved to move one cartridge. Alternatively, a plurality of holders may be placed in a row on a guide rail and may be moved to bring them into a feeding position.

В предпочтительном варианте система содержит по меньшей мере один подвижный толкающий шток, предпочтительно прикрепленный к держателю, для выталкивания вещества из картриджа. Поэтому картриджи, используемые для этой системы, не нуждаются в специальном механическом оборудовании для выгрузки печатаемого вещества из картриджа. Подвижный толкающий шток и привод для перемещения этого штока обеспечивают точное и воспроизводимое дозирование количества вещества, отмеряемого в соответствии с выбранной рецептурой. Preferably, the system includes at least one movable push rod, preferably attached to a holder, to push the substance out of the cartridge. Therefore, the cartridges used for this system do not need special mechanical equipment to unload the printable substance from the cartridge. The movable pusher rod and the drive for moving this rod provide accurate and reproducible dosing of the amount of the substance measured in accordance with the selected recipe.

Система может дополнительно содержать открывающее устройство, предпочтительно соединенное с держателем, для открывания картриджа. Например, держатель может иметь иглу для прокалывания картриджа, механизм удаления колпачка или штырек для открывания клапана картриджа. The system may further comprise an opening device, preferably connected to the holder, for opening the cartridge. For example, the holder may have a cartridge piercing needle, a cap removal mechanism, or a pin for opening the cartridge valve.

Система может дополнительно содержать закрывающее устройство, предпочтительно соединенное с держателем, для по меньшей мере частичного закрывания картриджа, на то время, когда он не нужен для печати.The system may further comprise a closure device, preferably connected to the holder, to at least partially close the cartridge when it is not needed for printing.

Система может содержать считывающее устройство, предпочтительно соединенное с держателем, для идентификации выполненной на картридже идентификационной метки. Следовательно, система может распознать тип вещества, находящегося в картридже, срок годности, целевое количество или другие данные, связанные с картриджем. The system may include a reader, preferably connected to the holder, for identifying an identification mark made on the cartridge. Therefore, the system can recognize the type of substance in the cartridge, expiration date, target amount, or other data associated with the cartridge.

Это считывающее устройство позволяет осуществлять логистическую поддержку, такую как ведение статистики или автоматизированное установление порядка для повторного заполнения. Преимуществом такой логистики является возможность уменьшения объема и массы, равно как необходимого уровня потребления энергии. This reader allows for logistical support such as statistics or automated reordering. The advantage of such logistics is the possibility of reducing the volume and weight, as well as the required level of energy consumption.

В предпочтительном варианте система содержит держатель с устройством терморегулирования. Такой держатель может осуществлять нагрев и/или охлаждение картриджей.Preferably, the system comprises a holder with a temperature control device. Such a holder may heat and/or cool the cartridges.

В предпочтительном варианте система содержит печатающую головку с устройством терморегулирования. Такая печатающая головка может быть подогреваемой и/или охлаждаемой. In a preferred embodiment, the system includes a print head with a thermal control device. Such a printhead may be heated and/or cooled.

В частности, печатающая головка содержит корпус с углублениями, ребрами или каналами для направления терморегулирующего агента, например терморегулирующей жидкости или терморегулирующего газа, такого как охлаждающий воздух. В качестве альтернативы печатающая головка может содержать тепловой проводник, который можно нагревать электрическим способом.In particular, the print head includes a housing with recesses, fins or channels for guiding a thermal control agent, such as a thermal control liquid or a thermal control gas, such as cooling air. Alternatively, the printhead may include a thermal conductor that can be electrically heated.

Если требуется высокая температура, печатающая головка может быть закрыта теплоизоляционным чехлом.If high temperatures are required, the printhead can be covered with a heat shield.

В предпочтительном варианте печатающая головка содержит корпус, образующий объем для печатаемого вещества. Корпус печатающей головки может иметь отверстие для приема текучего вещества из картриджа, которое, в частности, может быть соединено с питающей трубкой.In a preferred embodiment, the print head includes a housing that forms a volume for the printed matter. The body of the printhead may have an opening for receiving fluid from the cartridge, which, in particular, may be connected to the supply tube.

Предпочтительно, печатающая головка содержит инструмент для перемешивания и/или выгрузки вещества, в частности шнек, находящийся в корпусе печатающей головки. Preferably, the print head includes a tool for mixing and/or discharging the material, in particular an auger located in the housing of the print head.

Этот инструмент для перемешивания и/или выгрузки вещества может быть подвижным, например может вращаться внутри корпуса печатающей головки. This mixing and/or discharging tool may be movable, for example rotated within the print head housing.

Смесительный инструмент осуществляет смешивание нескольких веществ, поступающих из нескольких картриджей в печатающую головку.The mixing tool mixes several substances coming from several cartridges into the print head.

Инструмент для выгрузки вещества может обеспечивать выгрузку определенного количества вещества через печатающую головку во время печати. Этот инструмент для выгрузки может представлять собой выталкивающий инструмент, который может перемещаться внутри корпуса печатающей головки. Печатающая головка может содержать инструмент, подходящий для смешивания и выталкивания.The substance discharging tool may discharge a certain amount of substance through the print head during printing. This eject tool may be a push tool that can move within the print head housing. The printhead may contain a tool suitable for blending and ejection.

Предпочтительно, система содержит привод для приведения перемешивающего и/или выталкивающего инструмента в движение.Preferably, the system comprises a drive for driving the agitating and/or pushing tool.

В качестве альтернативы, печатающая головка может содержать инструмент для выгрузки вещества, позволяющий уменьшить размер корпуса печатающей головки, например продавочный инструмент или сжимающий инструмент, так что вещество под давлением выдавливается через сопло печатающей головки, когда объем корпуса печатающей головки уменьшается. Alternatively, the print head may include a substance discharging tool to reduce the size of the print head body, such as a squeezing tool or a squeezing tool, such that the pressurized substance is squeezed out through the print head nozzle as the volume of the print head body is reduced.

Предпочтительно, система содержит привод для приведения инструмента для выгрузки вещества в движение.Preferably, the system comprises a drive for driving the substance discharging tool.

Печатающая головка может содержать двойной корпус: a) наружный корпус цилиндрической или другой формы, предпочтительно изготовленный из перерабатываемого вещества, и b) внутренний резервуар, выполненный из эластичного/гибкого/сжимаемого вещества. В верхней части головки может быть заглушка, а в нижней части – колпачок, соединенный с обоими корпусами и оснащенный печатающим соплом, которое может быть снабжено клапаном.The print head may comprise a double housing: a) an outer housing of a cylindrical or other shape, preferably made from a recyclable substance, and b) an inner reservoir made of an elastic/flexible/compressible substance. At the top of the head there may be a plug, and at the bottom there may be a cap connected to both bodies and equipped with a printing nozzle, which may be provided with a valve.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в создании системы для изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, гранулы и капсулы, посредством 3D-печати, которая имеет выталкивающий инструмент, содержащий головку пуансона для выталкивания из печатающей головки за один раз правильного количества вещества с целью печати единицы лекарства. Another advantage of the present invention is to provide a system for the manufacture of pharmaceutical objects such as tablets, granules and capsules through 3D printing, which has an ejection tool containing a punch head to eject the correct amount of substance from the print head at a time in order to print a unit medicines.

В предпочтительном варианте печатающая головка содержит инструмент, который подходит для смешивания и выталкивания. Для этой цели инструмент для перемешивания может быть по меньшей мере частично сжимаемым, в частности, этот инструмент для перемешивания содержит сжимаемую головку.In the preferred embodiment, the print head contains a tool that is suitable for mixing and ejection. For this purpose, the mixing tool may be at least partially compressible, in particular this mixing tool comprises a compressible head.

Инструмент для перемешивания со сжимаемой головкой может быть изготовлен из кевлара, или из углеродных волокон, или из эпоксидной смолы.A squeezable head stirrer can be made from Kevlar, or carbon fibers, or epoxy.

Эта сжимаемая головка может создавать вакуумный эффект в сопле печатающей головки для предотвращения капания.This squeezable head can create a vacuum effect in the printhead nozzle to prevent dripping.

Предпочтительно, печатающая головка содержит сопло с клапаном, например: обратным клапаном, пластинчатым клапаном, шаровым клапаном или игольчатым клапаном.Preferably, the printhead comprises a nozzle with a valve, such as a check valve, reed valve, ball valve or needle valve.

Печатающая головка может содержать распылительное сопло и подводящую трубку для подачи сжатого воздуха, водяного пара, воды, растворителей, фармацевтических красителей, разноцветных пищевых красителей и других подобных веществ. The print head may include a spray nozzle and an inlet tube for supplying compressed air, water vapor, water, solvents, pharmaceutical colors, multi-colored food colors, and other similar substances.

Водяной пар может связываться с очень сухими веществами, позволяя добиться очень высоких скоростей изготовления объектов и готовой продукции с очень высокой пористостью. Водяной пар может ускорить фармакокинетику. Water vapor can bond with very dry materials, allowing very high production rates for objects and finished products with very high porosity. Water vapor may accelerate pharmacokinetics.

То же самое может быть сделано с использованием сочетания водяного пара, адгезивов, фармацевтических связующих веществ/растворителей и воды. The same can be done using a combination of steam, adhesives, pharmaceutical binders/solvents and water.

Сжатый воздух может помочь сушить изготавливаемые изделия или может быть использован таким же образом, как и водяной пар, но применительно к пилюлям (и т.п.), выполненным из веществ, на которые тепло и/или вода могут повлиять отрицательно. Compressed air can help dry manufactured articles, or can be used in a similar manner as steam, but for pills (etc.) made from substances that heat and/or water can adversely affect.

Разноцветные красители могут быть использованы для маркировки различных дозировок. Multi-colored dyes can be used to label different dosages.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения система содержит термопечатающую головку, оснащенную шнеком для перемешивания смеси перед 3D-печатью.In a preferred embodiment of the present invention, the system comprises a thermal head equipped with an auger to agitate the mixture prior to 3D printing.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в применении сжимаемой печатающей головки, которая в дополнение к перемешиванию извлекает воздух из смеси, создавая более компактные таблетки, гранулы или капсулы, когда это необходимо.Another advantage of the present invention is the use of a squeezable print head which, in addition to agitation, extracts air from the mixture, creating more compact tablets, granules or capsules when needed.

Предпочтительно, система содержит излучатель энергии, связанный с печатающей головкой. Этот излучатель энергии может быть установлен на механической системе и может перемещаться вместе с печатающей головкой, либо этот излучатель энергии может быть непосредственно соединен с печатающей головкой. Излучатель энергии обеспечивает сушку или фиксацию порции вещества после того, как оно покинуло сопло печатающей головки. Preferably, the system includes an energy emitter associated with the print head. This energy emitter can be mounted on a mechanical system and can move with the print head, or this energy emitter can be directly connected to the print head. The energy emitter provides drying or fixation of a portion of the substance after it has left the nozzle of the print head.

В частности, излучатель энергии может представлять собой фотополимерную лампу, источник инфракрасного излучения, лазер, источник СВЧ-излучения, сопло для распыления, сопло для подачи сжатого воздуха или сопло для подачи водяного пара.In particular, the energy emitter may be a photopolymer lamp, an infrared source, a laser, a microwave source, a spray nozzle, a compressed air nozzle, or a steam nozzle.

Печатающая головка может содержать несколько сопел. Следовательно, можно параллельно печатать несколько фармацевтических объектов.The print head can contain multiple nozzles. Therefore, it is possible to print several pharmaceutical objects in parallel.

В одном из предпочтительных вариантов настоящего изобретения система содержит очищающий узел для очистки печатающей головки и/или картриджа. Очищающий узел может содержать промывочную ванну и/или промывочное отверстие. Промывочное отверстие может быть соединено с резервуаром с очищающей жидкостью и/или с системой фильтрации очищающей жидкости. In one preferred embodiment of the present invention, the system includes a cleaning assembly for cleaning the printhead and/or cartridge. The cleaning unit may include a wash tub and/or a wash port. The flush port may be connected to a cleaning fluid reservoir and/or to a cleaning fluid filtration system.

После использования печатающую головку, предпочтительно вместе с перемешивающим и/или выталкивающим инструментом, можно очистить, чтобы в этой печатающей головке не осталось никаких загрязнений перед использованием ее в следующий раз с другой рецептурой печати.After use, the print head, preferably together with the mixing and/or ejection tool, can be cleaned so that no contamination remains in this print head before using it next time with a different print recipe.

Очищающий узел представляет собой специальное место, зарезервированное в системе для 3D-печати. Очищающий узел может содержать закрытую область с дверцами, необходимыми для того, чтобы печатающие головки можно было загрузить внутрь. The cleaning node is a special place reserved in the system for 3D printing. The cleaning assembly may include an enclosed area with doors necessary to allow the printheads to be loaded inside.

Эти дверцы или отверстия, предпочтительно, оснащены всей необходимой автоматикой, чтобы можно было управлять состояниями дверец (открыто, закрыто, заблокировано) и контролировать эти состояния, равно как и все другие механизмы внутри этой области.These doors or openings are preferably equipped with all the necessary automation so that the states of the doors (open, closed, locked) can be controlled and monitored, as well as all other mechanisms within this area.

Эти дверцы или отверстия, предпочтительно, имеют необходимые уплотнения, чтобы сделать закрытую область изолированной от остального объема системы, чтобы, таким образом, не оказать нежелательного воздействия на важные функции системы, такие как вакуум и климат-контроль, если они применяются, вследствие испарения используемых или хранящихся в системе жидкостей или в результате использования водяного пара. Печатающую головку сразу после использования перемещают в эту область посредством механической системы.These doors or openings preferably have the necessary seals to make the enclosed area isolated from the rest of the system, so as not to adversely affect important system functions such as vacuum and climate control, if used, due to the evaporation of used or fluids stored in the system or as a result of the use of steam. The print head is moved to this area immediately after use by a mechanical system.

Очищающий узел, предпочтительно, содержит источник нагретого воздуха для сушки печатающей головки, сопла для подачи водяного пара, сжатого воздуха, воды и/или распыления растворителя, вакуумный отсос для удаления водяного пара и излишков жидкостей, щетки, иглы для очистки очень узких сопел, клапаны, дыхательные клапаны, ванну, содержащую растворители и/или воду, куда можно погрузить печатающую головку для очистки, ультразвуковой излучатель или специализированный лазерный очищающий излучатель.The cleaning assembly preferably comprises a source of heated air for drying the print head, nozzles for supplying steam, compressed air, water and/or solvent spray, vacuum suction to remove steam and excess liquids, brushes, needles for cleaning very narrow nozzles, valves , breathing valves, a bath containing solvents and/or water into which the printhead can be immersed for cleaning, an ultrasonic transducer, or a specialized laser cleaning transducer.

Ванна может иметь систему обеспечения циркуляции жидкости, которая может содержать циркуляционные насосы, фильтры, такие как фильтры из активированного угля, микрофильтры и специализированные фармацевтические фильтры типа HEPA H13, и соответствующие необходимые трубки. The bath may have a fluid circulation system which may include circulation pumps, filters such as activated carbon filters, microfilters and specialized pharmaceutical filters such as HEPA H13, and associated necessary tubing.

В предпочтительном варианте система содержит систему терморегулирования для регулирования температуры основания для печати. Система основания для печати может содержать воздуховоды или каналы для направления потоков терморегулирующего агента, например терморегулирующей жидкости или терморегулирующего газа, такого как охлаждающий воздух.Preferably, the system comprises a thermal control system for controlling the temperature of the print base. The print base system may include ducts or channels for directing flows of a temperature control agent, such as a temperature control fluid or a temperature control gas, such as cooling air.

Температуру основания для печати можно регулировать в диапазоне от –5 до 40°C. Предпочтительно, основание для печати нагревают, чтобы содействовать испарению и способствовать сушке «напечатанных» объектов.The temperature of the print base can be adjusted from -5 to 40°C. Preferably, the print base is heated to promote evaporation and help dry the "printed" objects.

Предпочтительно, система содержит основание для печати, имеющее форматированные области для печати с целью получения фармацевтического объекта нужной формы, в частности – выпуклые углубления. Вещество может быть нанесено в принимающую форматированную область для печати, которая влияет на форму фармацевтического объекта. Нижняя сторона объекта может иметь, например, выпуклую, а не плоскую, форму.Preferably, the system comprises a print base having formatted printable areas in order to obtain a pharmaceutical object of the desired shape, in particular raised depressions. The agent may be applied to a formatted print area that affects the shape of the pharmaceutical object. The underside of the object may, for example, be convex rather than flat.

Форматированные области для печати позволяют создавать фармацевтический объект, такой как пилюля, имеющий такую же форму, как и большинство таких объектов, изготовленных традиционными способами. Такие пилюли могут иметь симметричную линзовидную форму.Formatted printable areas allow a pharmaceutical object, such as a pill, to be created in the same shape as most such objects made by traditional methods. Such pills may have a symmetrical lenticular shape.

Кроме того, можно создавать более сложные формы, чтобы способствовать немедленному визуальному распознаванию изготовленных объектов, например: форму сердечка, ромбика, медвежонка для использования в педиатрии.In addition, more complex shapes can be created to facilitate immediate visual recognition of manufactured objects, such as: heart shape, diamond shape, teddy bear shape for pediatric use.

Нижняя сторона может также иметь форму обратной стороны в виде Мишки Гамми, Санта-Клауса, Пасхального Кролика или какую-либо другую типичную форму для пищевых продуктов, так что фармацевтический объект может быть напечатан в типичной форме такого пищевого продукта.The underside may also be shaped like a Gummy Bear, Santa Claus, Easter Bunny, or some other typical food product shape, so that the pharmaceutical object can be printed in the typical shape of such a food product.

Основание для печати может иметь углубление для приема блистерной упаковки для пилюль. Обычно такую блистерную упаковку изготавливают посредством вакуумного формования листов из подходящей пластмассы. Фармацевтические объекты могут быть напечатаны внутри установленного в заданное положение блистера. Это позволяет сэкономить время, а также избежать контакта с чем-либо еще помимо стерильной среды самого 3D-принтера. The print base may have a recess for receiving a blister pack for pills. Typically, such a blister pack is made by vacuum forming sheets of a suitable plastic. Pharmaceutical objects can be printed inside the blister set in a predetermined position. This saves time and also avoids contact with anything other than the sterile environment of the 3D printer itself.

После завершения печати закрывающее устройство может нанести герметизирующую мембрану или пленку, чтобы герметично запаять блистер. After printing is completed, the closing device may apply a sealing membrane or film to seal the blister.

Следующей операцией может быть маркировка запаянных блистеров посредством маркировочного устройства, такого как лазер, соединенного с механической системой. The next operation may be to mark the sealed blisters with a marking device such as a laser connected to a mechanical system.

Система может иметь основание для печати, содержащее тепловой проводник, в частности, расположенный на стороне, противоположной стороне, имеющей форматированные области для печати. Следовательно, основание для печати можно нагревать непосредственно, например, для сушки напечатанного вещества.The system may have a base for printing, containing a thermal conductor, in particular, located on the side opposite the side having formatted areas for printing. Therefore, the print base can be heated directly, for example, to dry the printed matter.

Система может содержать датчик температуры для мониторинга температуры основания для печати. Этот датчик температуры может представлять собой датчик контактного типа или бесконтактный датчик, например инфракрасный или лазерный датчик.The system may include a temperature sensor for monitoring the temperature of the print base. This temperature sensor may be a contact type sensor or a non-contact sensor such as an infrared or laser sensor.

Система может содержать блок терморегулирования, имеющий датчик температуры, термостат и/или тепловой переключатель.The system may include a thermal control unit having a temperature sensor, a thermostat and/or a thermal switch.

Основание для печати может быть изготовлено из металла и/или металлических сплавов, таких как альклад, коррозионно-стойкий алюминиевый лист, изготовленный из высокочистого алюминия с поверхностными слоями, металлургически соединенными с сердечником из высокопрочного алюминиевого сплава, таких как разнообразные марки нержавеющей стали, например: сталь 310-310S, высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, используемая для высокотемпературных приложений. Высокое содержание хрома и никеля сообщает этой стали превосходную коррозионную стойкость, равно как большую прочность при высоких температурах. Годится также сталь 316, превосходно подходящая для использования в пищевой промышленности и также для контакта с пищей и в хирургии, причем добавление в расплавленную сталь молибдена предотвращает некоторые специальные формы коррозии вследствие повышенной устойчивости против хлоридной коррозии, и другие марки стали. The print base can be made from metal and/or metal alloys such as alclad, a corrosion resistant aluminum sheet made from high purity aluminum with surface layers metallurgically bonded to a high strength aluminum alloy core such as various grades of stainless steel, for example: 310-310S, a high alloy austenitic stainless steel used for high temperature applications. The high chromium and nickel content gives this steel excellent corrosion resistance as well as high strength at high temperatures. 316 steel is also suitable, excellent for use in the food industry and also for food contact and surgery, and the addition of molybdenum to the molten steel prevents some special forms of corrosion due to increased resistance to chloride corrosion, and other grades of steel.

Основание для печати может быть изготовлено из пластмассы и/или композиционных материалов. Это основание для печати может быть изготовлено из закаленного стекла, такого как боросиликатное стекло, стекло марки 7740. Основание для печати может содержать керамику, такую как стеклокерамика. Стеклокерамика имеет технологические преимущества стекла и при этом обладает специальными свойствами керамики. Стеклокерамика способна выдерживать температуры твердой пайки до 700°C, сохраняя в то же время такие свойства, как нулевая пористость, высокая прочность, твердость, низкое тепловое расширение, высокая термостабильность, механическая обрабатываемость, высокая химическая стойкость, биосовместимость, изоляционные способности. С технологической точки зрения стеклокерамика ценится за то, что она имеет прочность керамики в сочетании с возможностью герметично запаивать, как стекло. The print base may be made of plastics and/or composite materials. This print base may be made of tempered glass such as borosilicate glass, 7740 glass. The print base may comprise ceramics such as glass ceramic. Glass-ceramic has the technological advantages of glass and at the same time has the special properties of ceramics. Glass ceramics can withstand brazing temperatures up to 700°C while maintaining properties such as zero porosity, high strength, hardness, low thermal expansion, high thermal stability, machinability, high chemical resistance, biocompatibility, insulating ability. From a technological point of view, glass-ceramic is valued for having the strength of ceramic combined with the ability to be hermetically sealed like glass.

Предпочтительно, основание для печати имеет покрытие, в частности покрытие из глазурованной керамики. Напечатанный фармацевтический объект может быть отделен от основания для печати и не прилипает к основанию печати.Preferably, the print base has a coating, in particular a glazed ceramic coating. The printed pharmaceutical object can be separated from the print base and does not stick to the print base.

Здесь можно использовать большое число типов покрытий, например: керамическая глазурь, непроницаемый слой или покрытие стеклообразным веществом, которое было сплавлено с керамическим блоком посредством обжига, нанопокрытие оксидом кремния, нанопокрытие серебром, обладающее антибактериальными и антигрибковыми свойствами, диоксид титана (TiO2), наночастицы, являющиеся стерилизующими и имеющие свойства защиты от обрастания. Many types of coatings can be used here, for example: ceramic glaze, impermeable layer or coating with a glassy substance that has been fused to the ceramic block by firing, silicon oxide nano-coating, silver nano-coating with antibacterial and antifungal properties, titanium dioxide (TiO 2 ), nanoparticles , which are sterilizing and have anti-fouling properties.

Базовая система может также содержать устройство для удаления объекта.The base system may also include a device for deleting an object.

Устройство для удаления объекта может быть образовано механизмом наклона, который наклоняет основание для печати, так что напечатанные фармацевтические объекты соскальзывают с основания для печати к коллектору, например в бункер.The object removal device may be formed by a tilt mechanism that tilts the print base so that the printed pharmaceutical objects slide from the print base to a collector, such as a bin.

Устройство для удаления объектов может быть образовано подвижными извлекающими штырьками или газовыми соплами, соединяемыми с форматированными областями для печати на основании для печати. Каждый напечатанный объект может быть вытолкнут из области для печати под давлением извлекающего штырька, выскакивающего из отверстия в области для печати, или под давлением струи воздуха, выходящей из отверстия в области для печати.The object removal device may be formed by movable extraction pins or gas nozzles connected to formatted print areas on the print base. Each printed object can be ejected from the printable area by the pressure of the ejector pin popping out of the hole in the printable area, or by the pressure of the air jet coming out of the hole in the printable area.

В предпочтительном варианте настоящего изобретения базовая система содержит держатель основания для установки основания для печати. Это основание для печати может быть удалено и/или заменено.In a preferred embodiment of the present invention, the base system includes a base holder for mounting a print base. This print base can be removed and/or replaced.

В одной и той же системе могут быть использованы основания для печати с различными форматированными областями для печати. Основание для печати, несущее напечатанный объект, может быть извлечено из системы и заменено другим основанием для печати.Print bases with different formatted print areas can be used in the same system. The print base carrying the printed object can be removed from the system and replaced with another print base.

В дополнительном предпочтительном варианте система для 3D-печати содержит механическую систему основания, способную перемещать основание для печати в одном или нескольких направлениях. In a further preferred embodiment, the 3D printing system comprises a mechanical base system capable of moving the print base in one or more directions.

Основание для печати может, например, быть поднято на уровень для печати и может быть затем опущено после печати. Основание для печати может также перемещаться в дополнение к движению механической системы для перемещения печатающей головки с целью достижения полной 3D-печати также с использованием только одно- или двухмерного перемещения печатающей головки. The print base may, for example, be raised to the level for printing and may then be lowered after printing. The print base can also move in addition to the movement of the mechanical system for moving the print head in order to achieve full 3D printing also using only one or two dimensional print head movement.

Предпочтительная система для 3D-печати таблеток, гранул или капсул содержит терморегулируемое основание с форматированными областями для печати, имеющее воздуховоды для точного управления температурой и влажностью напечатанных изделий.The preferred system for 3D printing tablets, granules or capsules contains a temperature-controlled base with formatted printable areas, which has air ducts for precise control of the temperature and humidity of the printed products.

В предпочтительном варианте система содержит камеру, в частности с дверцей, для установления управляемой температуры. Система оснащена индивидуальными блоками, такими как продувочные фильтры, вентиляционные воздуховоды, воздушные фильтры, фильтр из активированного угля, система кондиционирования воздуха, система осушения воздуха, вакуумная система с вакуумным насосом и резервуаром для очистки головок. Preferably, the system comprises a chamber, in particular with a door, for establishing a controlled temperature. The system is equipped with individual units such as purge filters, ventilation ducts, air filters, activated carbon filter, air conditioning system, air dryer system, vacuum system with vacuum pump and head cleaning tank.

Преимущество настоящего изобретения состоит в способности предлагаемой системы работать автономно или в сочетании с компьютером для приема заказов на 3D-печать гранул, таблеток и капсул.An advantage of the present invention lies in the ability of the proposed system to work alone or in combination with a computer to receive orders for 3D printing of granules, tablets and capsules.

Функционированием системы, предпочтительно, управляет компьютер или ряд компьютеров. Этот компьютер использует операционную систему, например: Windows, Linux, IOs и т.п., и снабжен всем программным обеспечением, необходимым для выполнения задач системы. The operation of the system is preferably controlled by a computer or a series of computers. This computer uses an operating system such as: Windows, Linux, IOs, etc. and is equipped with all the software needed to perform system tasks.

Компьютер, предпочтительно, управляет всеми операциями и действиями системы. Каждая подсистема, устройство и механизм может управляться и функционировать под управлением контроллера. Контроллер представляет собой сравнивающее устройство, которое принимает входной сигнал от измеренной переменной процесса, сравнивает полученную им величину с величиной заданной контрольной точки и определяет подходящую величину выходного сигнала, необходимую для конечных управляющих элементов для выполнения корректирующего действия в контуре управления, программируемом логическом контроллере (PLC), стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (EPROM) и т.п. The computer preferably controls all operations and activities of the system. Each subsystem, device and mechanism can be controlled and function under the control of the controller. The controller is a comparison device that takes an input from a measured process variable, compares the value it receives with the value of a set setpoint, and determines the appropriate output value needed for the final control elements to take corrective action in the control loop, programmable logic controller (PLC) , erasable programmable read-only memory (EPROM), etc.

Во многих случаях те же самые кабели, которые соединяют каждое устройство с компьютером, могут также служить для подачи напряжения питания к этому устройству (например, шина USB). Компьютер может быть оснащен всеми необходимыми подсистемами для сопряжения с пользователем системы, такими как экран (сенсорный экран, емкостный экран, жидкокристаллический дисплей (LCD) или другой экран), средство ввода (сенсорный экран, клавиатура, многофункциональные кнопки или другие элементы), системы звуковой и/или визуальной сигнализации, кнопки включения/выключения и какие-либо другие средства системы взаимодействия. In many cases, the same cables that connect each device to the computer can also supply power to that device (for example, the USB bus). The computer may be equipped with all necessary subsystems for interfacing with the user of the system, such as a screen (touch screen, capacitive screen, liquid crystal display (LCD) or other screen), an input device (touch screen, keyboard, multi-function buttons or other elements), a sound system and / or visual alarms, on / off buttons and any other means of an interaction system.

Компьютер может быть оснащен необходимым программным обеспечением для осуществления этих функций.The computer may be equipped with the necessary software to perform these functions.

Компьютер, предпочтительно, способен осуществлять самодиагностику каждой подсистемы механизма и информировать пользователя о необходимости обслуживания или ремонта какой-либо части системы или о приближающемся отказе. Такой подход позволяет уменьшить стоимость обслуживания системы и повысить ее готовность к работе.The computer is preferably capable of self-diagnosing each subsystem of the mechanism and informing the user of the need for service or repair of any part of the system, or of impending failure. This approach reduces the cost of maintaining the system and increases its availability.

Компьютер, предпочтительно, по мере необходимости заботится о калибровке движущихся механизмов. The computer preferably takes care of the calibration of the moving mechanisms as needed.

Компьютер, предпочтительно, сохраняет базу данных для выбора какой-либо доступной смеси и какого-либо способа, подходящих для создания какой-либо продукции, равно как формы каждой продукции (пилюли, гранулы, таблетки, свечи и т.п.).The computer preferably maintains a database for selecting any available mixture and any method suitable for making any product, as well as the form of each product (pills, granules, tablets, suppositories, etc.).

Компьютер, предпочтительно, сохраняет базу данных статистики использования и может информировать пользователя о том, что картридж, содержащий конкретное вещество или смесь веществ, близок к полному опустошению, или даже напрямую заказать через Интернет (онлайн) необходимый картридж, оптимизируя тем самым логистические операции.The computer preferably maintains a database of usage statistics and can inform the user that a cartridge containing a particular substance or mixture of substances is close to empty, or even directly order the required cartridge via the Internet (online), thereby optimizing logistics operations.

Базы данных, необходимые для работы системы, могут храниться в запоминающем устройстве компьютера и/или в сети Интернет (Хранилище данных в сети Интернет, удаленный сервер, облако и т.п.). Эти базы данных можно обновлять по мере того, как появляются новые виды продукции (равно как обновления программ) или можно восстанавливать с использованием внешних хранилищ в случаях возникновения сбоев. The databases necessary for the operation of the system may be stored in a computer storage device and/or on the Internet (Internet data storage, remote server, cloud, etc.). These databases can be updated as new products become available (as well as software updates) or can be restored using external storage in case of failures.

Для достижения этой цели компьютер может быть оснащен модемом (модем, маршрутизатор и т.п.), соединенным с Интернетом с применением технологии проводной или беспроводной (радио) связи. Резервные копии компьютерных программ, баз данных и т.п. могут быть записаны на устройствах флеш-памяти, внешних накопителях на жестких дисках, хранилищах данных в сети и т.п.To achieve this goal, the computer may be equipped with a modem (modem, router, etc.) connected to the Internet using wired or wireless (radio) technology. Backup copies of computer programs, databases, etc. can be recorded on flash memory devices, external hard drives, network storages, etc.

Компьютер может взаимодействовать с другими устройствами (внешние компьютеры, компьютерные аксессуары, такие как мыши, клавиатуры, веб-камеры, портативные накопители на жестких дисках, микрофоны, принтеры, сканеры и планшеты с громкоговорителями, смартфоны, экраны и т.п.) по кабелю (USB, DVI, HDMI и т.п.) или с применением беспроводных технологий.The computer can communicate with other devices (external computers, computer accessories such as mice, keyboards, webcams, portable hard drives, microphones, printers, scanners and tablets with speakers, smartphones, screens, etc.) via cable (USB, DVI, HDMI, etc.) or wirelessly.

В случае небольших систем (настольных или портативных) компьютер может быть внешним относительно системы (независимым).In the case of smaller systems (desktop or laptop), the computer may be external to the system (independent).

Все электронные подсистемы управления – контроллеры, регуляторы и другие, могут осуществлять связь непосредственно (по кабелю) или опосредовано (с использованием Bluetooth, WIFI, ИК или другой системы) с применением интерфейсного устройства (система к компьютеру), содержащего необходимые драйверы и программы (или приложения) для установки в используемом компьютере. All electronic control subsystems - controllers, regulators and others, can communicate directly (via cable) or indirectly (using Bluetooth, WIFI, IR or other system) using an interface device (system to computer) containing the necessary drivers and programs (or applications) to be installed on your computer.

Питание всех подсистем рассматриваемой системы может обеспечиваться модулем, содержащим вход электроэнергии (кабель(и) и/или беспроводное зарядное устройство), преобразователь питания, например 220/12 В, аккумулятор или аккумуляторную батарею, источник бесперебойного питания (источник бесперебойного питания, UPS, или резервный аккумулятор/маховик представляет собой электрическое устройство, обеспечивающее аварийное питание нагрузки в случае отказа входного источника питания или электрической сети), вспомогательную или аварийную систему питания, либо резервный генератор, равно как выходы питания (USB или другие).All subsystems of the system under consideration can be powered by a module containing an electrical input (cable(s) and/or wireless charger), a power converter such as 220/12V, a battery or rechargeable battery, an uninterruptible power supply (uninterruptible power supply, UPS, or A backup battery/flywheel is an electrical device that provides emergency power to a load in the event of an input power or mains failure), an auxiliary or emergency power system, or a standby generator, as well as power outlets (USB or otherwise).

Проблема также решается способом изготовления фармацевтических объектов, таких как таблетки, гранулы и капсулы, посредством 3D-печати, в частности, с применением системы, описанной выше.The problem is also solved by the method of manufacturing pharmaceutical objects such as tablets, granules and capsules through 3D printing, in particular using the system described above.

Способ содержит следующие этапы.The method contains the following steps.

В по меньшей мере одном картридже обеспечивают по меньшей мере одно фармацевтическое вещество. Картридж устанавливают в держателе. Между картриджем и печатающей головкой устанавливают соединение по текучей среде, так что указанное фармацевтическое вещество может выходить из печатающей головки через сопло печатающей головки. Это сопло печатающей головки перемещается в соответствии с программой 3D-печати, а фармацевтическое вещество выходит на основание для печати.At least one pharmaceutical substance is provided in at least one cartridge. The cartridge is installed in the holder. A fluid connection is established between the cartridge and the print head so that said pharmaceutical agent can exit the print head through the print head nozzle. This print head nozzle moves according to the 3D printing program, and the pharmaceutical substance comes out onto the printing base.

Картридж может быть перемещен к печатающей головке и может перемещаться вместе с печатающей головкой.The cartridge can be moved to the print head and can move with the print head.

Предпочтительно, из картриджа в печатающую головку передают дозированное количество по меньшей мере одного фармацевтического вещества и перемешивают это вещество в печатающей головке, в частности смешивают несколько фармацевтических веществ. Preferably, a metered amount of at least one pharmaceutical substance is transferred from the cartridge to the print head and this substance is mixed in the print head, in particular several pharmaceutical substances are mixed.

Способом печати можно наносить фармацевтическую жидкость, составленную и смешанную в соответствии с заданной рецептурой.The printing method can be used to apply a pharmaceutical liquid formulated and mixed according to a predetermined formulation.

Несколько картриджей, каждый из которых содержит свое, отличное от других фармацевтическое вещество, могут быть установлены в магазине, причем этот магазин можно перемещать относительно печатающей головки в позицию, в которой выбранный картридж может установить соединение по текучей среде с этой печатающей головкой. Дозированное количество соответствующего фармацевтического вещества может быть передано в печатающую головку, так что в результате готовится фармацевтическая смесь в соответствии с фармацевтическим рецептом.A plurality of cartridges, each containing a different pharmaceutical agent, may be mounted in a magazine, which magazine may be moved relative to a printhead to a position where a selected cartridge can establish fluid communication with that printhead. A metered amount of an appropriate pharmaceutical substance can be transferred to the print head, so that a pharmaceutical mixture is prepared in accordance with a pharmaceutical prescription.

В предпочтительном варианте система содержит несколько печатающих головок, которые перемещаются независимо и каждая из которых выпускает какое-либо вещество на основание для печати. Первая печатающая головка может быть заполнена веществом для образования оболочки или покрытия, другая печатающая головка может быть заполнена первым активным веществом, а следующая печатающая головка может содержать еще одно активное вещество, так что можно печатать такие фармацевтические объекты в пределах внутренней структуры.In a preferred embodiment, the system comprises a plurality of printheads which move independently and each of which releases a substance onto the print base. The first printhead may be filled with an agent to form a shell or coating, another printhead may be filled with the first active agent, and the next printhead may contain another active agent so that such pharmaceutical objects can be printed within the internal structure.

Способ согласно настоящему изобретению благоприятен в ситуациях, когда необходимо регулярно выпускать индивидуально спроектированные фармацевтические объекты аналогичного состава, как это бывает необходимо, например, в больницах, в домах престарелых, на круизных судах, на морских судах или в лагерях беженцев. The method according to the present invention is advantageous in situations where it is necessary to routinely release individually designed pharmaceutical objects of similar composition, as is necessary, for example, in hospitals, nursing homes, cruise ships, ships or refugee camps.

Хранить матричные вещества легче, чем хранить сырье для всех без исключения реализаций определенных фармацевтических продуктов. It is easier to store matrix substances than to store raw materials for any and all implementations of certain pharmaceutical products.

При этом достигается уменьшение объемов упаковки с соответствующим выигрышем для экологии и снижением затрат.This achieves a reduction in packaging volumes with a corresponding environmental benefit and cost savings.

Основание для печати, имеющее форматированные области для печати, может быть установлено в базовой системе для печати перед печатью. Фармацевтическое вещество может быть выдано на эти форматированные области для печати. A print base having formatted print areas can be set in the base system for printing before printing. The pharmaceutical substance can be dispensed onto these formatted printable areas.

После печати печатающая головка может быть очищена.After printing, the print head can be cleaned.

Предпочтительно, способ содержит этап обеспечения по меньшей мере одного вещества в по меньшей мере одном картридже, причем это вещество содержит по меньшей мере одно из жировой массы, крахмала, муки, желатина, подсластителя, естественного ароматизатора, искусственного ароматизатора и красителя. Preferably, the method comprises the step of providing at least one substance in at least one cartridge, which substance contains at least one of fat mass, starch, flour, gelatin, sweetener, natural flavor, artificial flavor and color.

Эти пищевые вещества облегчают усвояемость и обеспечивают привлекательность на вкус напечатанных объектов.These nutrients facilitate digestibility and provide palatability to printed objects.

Картридж может также содержать другие пищевые вещества, которые могут быть использованы в качестве наполнителей, такие как: эмульгаторы, стабилизаторы, загустители, связующие вещества, осветлители, сахарные добавки к покрытиям, вещества для предотвращения слипания, подкислители, регуляторы кислотности, противовспениватели, вспениватели, антиоксиданты, наполнители, пищевые красители, стабилизаторы цвета, ароматизаторы, усилители ароматов, глазирователи, увлажнители, консерванты и т.п.The cartridge may also contain other nutritional substances that can be used as excipients, such as: emulsifiers, stabilizers, thickeners, binders, brighteners, sugar additives for coatings, antiblocking agents, acidifiers, acidity regulators, defoamers, blowing agents, antioxidants , fillers, food colors, color stabilizers, flavors, flavor enhancers, glazing agents, moisturizers, preservatives, etc.

Эти дополнительные вещества могут быть представлены в отдельных картриджах, так что в печатающей головке может быть получено композиционное вещество, содержащее фармацевтические вещества в соответствии с заданной рецептурой.These additional substances can be provided in separate cartridges so that a composite substance containing pharmaceutical substances in accordance with a given formulation can be obtained in the print head.

В предпочтительном варианте предлагаемого способа фармацевтическое вещество, загруженное в по меньшей мере один картридж, содержит по меньшей мере одно из жаропонижающего средства, обезболивающего средства, противомалярийного средства, антибиотика, антисептика, психиатрических средств, стабилизатора настроения, вещества для заместительной гормональной терапии, орального контрацептива, стимулятора, транквилизатора и/или статина.In a preferred embodiment of the proposed method, the pharmaceutical substance loaded into at least one cartridge contains at least one of an antipyretic agent, an analgesic agent, an antimalarial agent, an antibiotic, an antiseptic, psychiatric agents, a mood stabilizer, a hormone replacement therapy agent, an oral contraceptive, stimulant, tranquilizer and/or statin.

Жаропонижающее средство, например ацетаминофен, уменьшает жар и лихорадку. Анальгетик или болеутоляющее средство, например: ацетаминофены, нестероидные противовоспалительные средства или опиоиды, уменьшает боль. Противомалярийные средства, например: хлорохин и гидроксихлорохин, лечат малярию. Антиобитики подавляют рост бактерий. Антисептики предотвращают рост микробов возле ожогов, порезов и ран. Стабилизаторами настроения являются, например, литий и вальпромид. An antipyretic, such as acetaminophen, reduces fever and fever. An analgesic or pain reliever, such as acetaminophen, non-steroidal anti-inflammatory drugs, or opioids, reduces pain. Antimalarials such as chloroquine and hydroxychloroquine treat malaria. Antibiotics inhibit the growth of bacteria. Antiseptics prevent the growth of germs near burns, cuts, and wounds. Mood stabilizers are, for example, lithium and valpromide.

Средствами заместительной гормональной терапии являются, например, эстроген или прогестерон. Оральными контрацептивами являются, например, эновид, «двухфазные» пилюли и «трехфазные» пилюли. Стимуляторами являются, например, метилфенидаты и амфетамины. Хлорпромазин является примером антипсихотического средства. Хлордиазепоксид, диазепам и альпразолам являются примерами седативных и снотворных препаратов класса бензодиазепинов. Статинами являются, например, ловастатин, правастатин и симвастатин. Hormone replacement therapy agents are, for example, estrogen or progesterone. Oral contraceptives are, for example, Enovid, "biphasic" pills and "triphasic" pills. Stimulants are, for example, methylphenidates and amphetamines. Chlorpromazine is an example of an antipsychotic agent. Chlordiazepoxide, diazepam, and alprazolam are examples of sedative and hypnotic drugs in the benzodiazepine class. Statins are, for example, lovastatin, pravastatin and simvastatin.

Система и способ согласно настоящему изобретению могут быть применены к рецептуре парацетамола для использования в педиатрии. The system and method of the present invention can be applied to the formulation of paracetamol for pediatric use.

Дети в возрасти от 6 до 8 лет должны принимать по 250 мг, дети в возрасте от 8 до 10 лет – по 375 мг, дети в возрасте от 10 до 12 лет – по 500 мг, дети в возрасте 12 – 15 лет – по 750 мг каждые 4–6 часов.Children aged 6 to 8 years old should take 250 mg, children aged 8 to 10 years old - 375 mg each, children aged 10 to 12 years old - 500 mg each, children aged 12 to 15 years old - 750 mg each. mg every 4 to 6 hours.

В одном из примеров для изготовления, например, таблеток по 250 мг парацетамола подходят масло какао, какао-порошок, сахар и молоко или шоколадная масса, которые вместе с соответствующим количеством парацетамола подают в печатающую головку, смешивают и обеспечивают слияние мелких частиц для их укрупнения. Печатающую головку нагревают для достижения температуры, необходимой для плавления ингредиентов. In one example, for the manufacture of, for example, 250 mg tablets of paracetamol, cocoa butter, cocoa powder, sugar and milk or chocolate mass are suitable, which, together with the appropriate amount of paracetamol, are fed into the print head, mixed and ensure the coalescence of fine particles to enlarge them. The print head is heated to reach the temperature needed to melt the ingredients.

Главным фактором, обусловившим неприменение шоколада и других веществ, имеющих привлекательный вкус, до настоящего времени, был тот факт, что они могут быть неправильно идентифицированы как лакомства, что приведет к интоксикации из-за передозировки. The main factor behind the lack of use of chocolate and other palatable substances to date has been the fact that they can be misidentified as treats, leading to intoxication due to overdose.

Благодаря изготовлению таких фармацевтических объектов посредством 3D-принтера, способного осуществлять прецизионное дозирование, эта опасность оказывается практически исключена, также вследствие того факта, что форма таких таблеток может быть сделана такой, чтобы их можно было легко отличить, равно как можно изготавливать исключительно малые количества. By fabricating such pharmaceutical objects with a 3D printer capable of precise dosing, this danger is virtually eliminated, also due to the fact that the shape of such tablets can be made to be easily distinguishable, as well as exceptionally small quantities can be produced.

С другой стороны, такие вещества, как шоколад, могут облегчить прием лекарств для тех, кто обычно их не любит.On the other hand, substances like chocolate can make it easier to take medications for those who don't normally like them.

Изготовление такой таблетки будет использовано в качестве примера выполнения функций системы 3D-печати.The manufacture of such a tablet will be used as an example of the performance of the functions of a 3D printing system.

На первом этапе в систему вводят данные, специфицирующие требуемый продукт, например шоколадную таблетку, содержащую 250 мг парацетамола для использования в педиатрии.In the first step, data is entered into the system specifying the desired product, for example a chocolate tablet containing 250 mg of paracetamol for pediatric use.

Система выбирает картриджи, содержащие необходимые ингредиенты (вещества), и после последовательного удаления их защитных колпачков заполняет печатающую головку, расположенную в позиции заполнения. После этого сопла картриджей прочищают посредством очищающего устройства и возвращают их колпачки на место.The system selects the cartridges containing the required ingredients (substances), and after sequentially removing their protective caps, fills the printhead located in the filling position. Thereafter, the nozzles of the cartridges are cleaned with a cleaning device and their caps are returned to their place.

Печатающую головку нагревают до температуры от 30 до 35 градусов Цельсия, чтобы содействовать расплавлению наполнителей, тогда как смесительный механизм начинает работать для обеспечения слияния фармацевтического вещества и наполнителей.The printhead is heated to between 30 and 35 degrees Celsius to help melt the excipients while the mixing mechanism starts to fuse the pharmaceutical agent and excipients.

Печатающую головку помещают над основанием для печати и начинают процедуру печати в соответствии с командой специального программного обеспечения.The print head is placed over the print base and the printing procedure is started according to the command of the special software.

Основание для печати в свою очередь охлаждает печатаемые на нем объекты, чтобы способствовать их быстрому затвердеванию при температуре 20 градусов Цельсия. В то же время воздушный поток в системе и устройства терморегулирования способствуют охлаждение формируемых таблеток.The printing base, in turn, cools the objects printed on it to help them solidify quickly at a temperature of 20 degrees Celsius. At the same time, the air flow in the system and the temperature control devices contribute to the cooling of the formed tablets.

Процедура завершается тем, что основание для печати передает изготовленные изделия на упаковку, а печатающую головку и основание тщательно очищают и стерилизуют, чтобы подготовить к следующему заданию системы.The procedure concludes with the print base transferring the finished products to packaging, while the print head and base are thoroughly cleaned and sterilized in order to prepare for the next job of the system.

Для получения требуемого вкуса и текстуры таблеток могут быть использованы и другие наполнители, например: масло какао, какао-порошок, сахар, молоко, белый шоколад, карамель, клубничный ароматизатор, черный шоколад и другие ароматизаторы.Other excipients can be used to obtain the desired taste and texture of tablets, for example: cocoa butter, cocoa powder, sugar, milk, white chocolate, caramel, strawberry flavor, dark chocolate and other flavors.

Эти и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из последующего подробного описания.These and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description.

Настоящее изобретение станет очевидным для специалистов в рассматриваемой области со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых это изобретение проиллюстрировано на примере неисчерпывающим способом. The present invention will become apparent to those skilled in the art with reference to the accompanying drawings, in which the invention is illustrated by way of example in a non-exhaustive manner.

На фиг. 1 показан схематичный вид в перспективе иллюстративного базового варианта системы 3D-печати для изготовления таблеток, гранул и капсул;In FIG. 1 is a schematic perspective view of an exemplary basic 3D printing system for making tablets, granules and capsules;

на фиг. 2 – схематичный вид в перспективе иллюстративного базового варианта системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати с открытой дверцей;in fig. 2 is a schematic perspective view of an illustrative basic version of a system for making tablets, granules and capsules by 3D printing with an open door;

на фиг. 3 – схематичный вид в перспективе примера варианта производственной системы, соединенной с компьютером, и также показаны две печатающие головки в системе;in fig. 3 is a schematic perspective view of an example of an embodiment of a manufacturing system connected to a computer, and also shows the two printheads in the system;

на фиг. 4 – схематичный вид в перспективе другого примера варианта системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати; in fig. 4 is a schematic perspective view of another exemplary embodiment of a system for manufacturing tablets, granules and capsules by 3D printing;

на фиг. 5 – вид сзади в перспективе системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, где также показано, как поступает напряжение питания;in fig. 5 is a rear perspective view of a system for making tablets, granules and capsules through 3D printing, which also shows how the supply voltage is applied;

на фиг. 6 – вид в разрезе варианта системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, а также показаны индивидуальные компоненты системы;in fig. 6 is a sectional view of a variant of a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system, showing the individual components of the system;

на фиг. 7 – вид в перспективе еще одного другого варианта системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати с открытой дверцей; in fig. 7 is a perspective view of yet another embodiment of a system for making tablets, granules and capsules by 3D printing with an open door;

на фиг. 8 – вид в перспективе в разрезе указанного выше примера варианта системы;in fig. 8 is a sectional perspective view of the above exemplary system embodiment;

на фиг. 9 – вид спереди в разрезе системы, где показаны индивидуальные компоненты этой системы;in fig. 9 is a front sectional view of the system, showing the individual components of this system;

на фиг. 10 –вида сзади в разрезе системы, представленной на фиг. 7;in fig. 10 is a rear sectional view of the system shown in FIG. 7;

на фиг. 11 – вид сзади в разрезе указанной выше системы под другим углом, чтобы сделать видимыми другие подробности;in fig. 11 is a rear sectional view of the above system from a different angle to make other details visible;

на фиг. 12 – еще один другой пример вида сзади системы, представленной на фиг. 7;in fig. 12 is yet another example of a rear view of the system shown in FIG. 7;

на фиг. 13 – пример варианта машины для 3D-печати, оснащенной двумя печатающими головками и подвижным механическим основанием; in fig. 13 - an example of a variant of a 3D printing machine equipped with two print heads and a movable mechanical base;

на фиг. 14 – альтернативный вариант машины для 3D-печати в составе иллюстрируемой системы, способной непрерывно подавать смесь для печати;in fig. 14 is an alternative 3D printing machine in the illustrated system capable of continuously supplying a mixture for printing;

на фиг. 15 – другой альтернативный вариант машины для 3D-печати с рычагом, подвижным в одном или более направлениях, с печатающей головкой и основанием, подвижными в одном или нескольких направлениях;in fig. 15 is another alternative 3D printing machine with an arm movable in one or more directions, with the print head and base movable in one or more directions;

на фиг. 16 – альтернативный вариант машины для 3D-печати в составе иллюстрируемой системы;in fig. 16 - an alternative version of the machine for 3D printing as part of the illustrated system;

на фиг. 17 – роботизированная рука-манипулятор, которая может быть использована для 3D-печати таблеток, гранул и капсул в системе согласно настоящему изобретению;in fig. 17 is a robotic arm that can be used for 3D printing of tablets, granules and capsules in the system according to the present invention;

на фиг. 18 – альтернативная стойка, которая может быть использована в предлагаемой системе в качестве машины для 3D-печати; in fig. 18 - an alternative stand that can be used in the proposed system as a machine for 3D printing;

на фиг. 19 – частичный продольный разрез картриджа, используемого настоящим изобретением для 3D-печати гранул, таблеток и капсул;in fig. 19 is a partial longitudinal section of the cartridge used by the present invention for 3D printing of granules, tablets and capsules;

на фиг. 20 – продольный разрез картриджа, содержащего смесь, подходящую для каждого случая; in fig. 20 is a longitudinal section of a cartridge containing a mixture suitable for each case;

на фиг. 21 – альтернативный вариант картриджа с кончиком другого типа;in fig. 21 - an alternative version of the cartridge with a different type of tip;

на фиг. 22 – держатель продолговатого картриджа, который может быть использован в предлагаемой системе, вместе с пуансоном для выталкивания смеси; in fig. 22 - holder of an elongated cartridge, which can be used in the proposed system, together with a punch for ejecting the mixture;

на фиг. 23 – вариант держателя картриджа, который может поворачиваться;in fig. 23 - a variant of the cartridge holder, which can be rotated;

на фиг. 24 – вид в разрезе альтернативного варианта системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, на котором можно видеть расположение картриджей и печатающих головок;in fig. 24 is a sectional view of an alternative 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system showing the arrangement of cartridges and printheads;

на фиг. 25 – термопечатающая головка с опорным основанием и держателем аксессуаров;in fig. 25 - thermal head with support base and accessory holder;

на фиг. 26 – задняя поверхность термопечатающей головки с соответствующим охлаждающим вентилятором;in fig. 26 - the back surface of the thermal head with the corresponding cooling fan;

на фиг. 27 – термопечатающая головка с устройством подачи вещества и фотополимеризационным источником света на держателе головки;in fig. 27 - thermal head with a substance supply device and a photopolymerization light source on the head holder;

на фиг. 28 (a) и (b) – термопечатающая головка и ее соответствующий разрез, где видны углубления, вносящие вклад в потери тепла; in fig. 28 (a) and (b) is a thermal print head and its corresponding section showing depressions contributing to heat loss;

на фиг. 29 (a) и (b) – терморегулируемое основание для печати, имеющее форматируемые области для печати или поверхность простого типа для печати изделий;in fig. 29 (a) and (b) - a temperature-controlled printing base having formatted areas for printing or a surface of a simple type for printing products;

на фиг. 30 – вид основания в разрезе с воздуховодами для циркуляции воздуха;in fig. 30 - view of the base in section with air ducts for air circulation;

на фиг. 31 – сжимаемый шнек, который может быть использован в производственной системе согласно настоящему изобретению;in fig. 31 is a compressible screw that can be used in the production system according to the present invention;

на фиг. 32 – вид в перспективе шнека с входными отверстиями для активного вещества и выходными отверстиями для воздуха, соответственно;in fig. 32 is a perspective view of a screw with active substance inlets and air outlets, respectively;

на фиг. 33 – вид в разрезе основания сжимаемого шнека, показанного на фиг. 32;in fig. 33 is a sectional view of the base of the compressible screw shown in FIG. 32;

на фиг. 34 – сжимаемый шнек в момент полного сжатия;in fig. 34 - compressible screw at the moment of full compression;

на фиг. 35 – вид в поперечном разрезе печатающей головки с несколькими выходами и шнеком, которая может быть использована в системе для производства таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати согласно настоящему изобретению;in fig. 35 is a cross-sectional view of a multi-output printhead with a screw that can be used in a system for producing tablets, granules and capsules by 3D printing according to the present invention;

на фиг. 36 – основание для печати с форматированными областями для печати;in fig. 36 - base for printing with formatted areas for printing;

на фиг. 37 – пример базовой системы;in fig. 37 - an example of a basic system;

на фиг. 38 – еще один пример базовой системы;in fig. 38 is another example of a basic system;

на фиг. 39 – основание для печати с извлекающими штырьками (a) в пассивном положении и (b) в извлекающем положении;in fig. 39 - base for printing with extracting pins (a) in the passive position and (b) in the extracting position;

на фиг. 40 – вариант сжимаемого картриджа, в первом положении (a), во втором положении (b) и в третьем положении (c);in fig. 40 is a compressible cartridge option, in the first position (a), in the second position (b) and in the third position (c);

на фиг. 41 – держатели картриджей, установленные в магазинном узле. in fig. 41 - cartridge holders installed in the store unit.

Далее со ссылкой на чертежи будут описаны примеры вариантов системы для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати с целью сделать понятной ее работу.In the following, with reference to the drawings, exemplary embodiments of the 3D printed tablet, granule, and capsule manufacturing system will be described in order to make its operation clear.

Базовая структура системы показана на фиг. 1 и содержит дисплей 1 с клавишами или сенсорными кнопками, посредством которых пользователь может ввести необходимые данные и контролировать представляемую на дисплее индикацию в процессе работы системы. Структура содержит также машину 2 для 3D-печати, имеющую механическую систему 3, содержащую механическую руку, подвижную в одном или нескольких направлениях, базовую систему 4, которая может быть фиксированной или может перемещаться в одном или нескольких направлениях, и печатающую головку 5, которая выпускает смесь, в зависимости от команд, поступающих от программного обеспечения, для 3D-печати таблеток, гранул и капсул на основании 6 для печати. Машина 2 для 3D-печати расположена в камере 7, которая закрывается дверцей 8, как показано на фиг. 2, для создания управляемой среды во время печати. The basic structure of the system is shown in Fig. 1 and contains a display 1 with keys or touch buttons, through which the user can enter the necessary data and control the indication presented on the display during the operation of the system. The structure also comprises a 3D printing machine 2 having a mechanical system 3 comprising a mechanical arm movable in one or more directions, a base system 4 which may be fixed or may be movable in one or more directions, and a printhead 5 which releases mixture, depending on the commands coming from the software, for 3D printing of tablets, granules and capsules on a basis of 6 to be printed. The 3D printing machine 2 is located in a chamber 7 which is closed by a door 8 as shown in FIG. 2, to create a controlled environment during printing.

Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати согласно настоящему изобретению также содержит шнур 9 питания, как показано на фиг. 3, и может быть соединена с компьютером 10. Это соединение может быть проводным или беспроводным. Однако сама система также может иметь встроенный компьютерный блок на основании 11, так что в этом случае для работы системы соединение с внешним компьютером 10 не требуется. The system for making tablets, granules and capsules by 3D printing according to the present invention also includes a power cord 9 as shown in FIG. 3 and may be connected to computer 10. This connection may be wired or wireless. However, the system itself may also have a built-in computer unit on the base 11, so that in this case a connection to an external computer 10 is not required for the operation of the system.

В альтернативном варианте настоящего изобретения система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати может быть реализована в показанной на фиг. 4 форме, аналогично содержащей дисплей 1, шнур 9 питания, показанный на фиг. 5, и камеру 7 для печати, в которой находится машина 2 для 3D-печати.In an alternative embodiment of the present invention, a system for making tablets, granules and capsules through 3D printing can be implemented in the system shown in FIG. 4 in a form similar to that containing the display 1, the power cord 9 shown in FIG. 5 and a printing chamber 7 in which the 3D printing machine 2 is located.

Однако система дополнительно содержит один или несколько вентиляционных воздуховодов 12, участвующих в обеспечении правильной циркуляции воздуха внутри камеры 7 для печати. Система также оснащена воздушным фильтром 13, показанным на фиг. 6, для очистки циркулирующего воздуха. Фильтр может быть съемным, чтобы его можно было промывать или заменять при необходимости. Компьютерный блок 14 и блок 15 питания для всей системы могут сделать эту систему полностью автономной. However, the system further comprises one or more ventilation ducts 12 involved in ensuring proper air circulation inside the printing chamber 7. The system is also equipped with an air filter 13 shown in FIG. 6, to clean the circulating air. The filter can be removable so that it can be washed or replaced when needed. The computer unit 14 and the power supply unit 15 for the whole system can make this system completely autonomous.

В еще одном альтернативном варианте настоящего изобретения система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати может содержать дополнительные функциональные элементы, позволяющие использовать ее в более сложных приложениях. In yet another alternative embodiment of the present invention, the 3D printed tablet, granule, and capsule manufacturing system may include additional functionality to enable it to be used in more complex applications.

Система, показанная на фиг. 7, имеет дисплей 1 и дверцу 8, а также блок 15 питания со стабилизатором напряжения, показанным на фиг. 10, равно как источник 16 бесперебойного питания, показанный на фиг. 9, для обеспечения бесперебойной работы системы. The system shown in Fig. 7 has a display 1 and a door 8, as well as a power supply 15 with a voltage stabilizer shown in FIG. 10 as well as the UPS 16 shown in FIG. 9, to ensure the smooth operation of the system.

Для управления и поддержания подходящего состояния атмосферы в камере 7 для печати, равно как в системе в целом, предусмотрена система 17 кондиционирования и осушки воздуха, а вентиляционные воздуховоды 12 позволяют окружающему воздуху проходить внутрь, когда это требуется. Система 17 кондиционирования и осушки воздуха соединена посредством одного или нескольких воздуховодов 18 для подачи и возврата воздуха с камерой 7 для печати и с внутренним пространством системы печати в целом, чтобы, когда эта система кондиционирования включена, помогать создавать и поддерживать подходящие условия внутри системы печати. An air conditioning and dehumidification system 17 is provided to control and maintain a suitable atmosphere in the printing chamber 7, as well as in the system as a whole, and ventilation ducts 12 allow ambient air to flow in when required. The air conditioning and drying system 17 is connected via one or more air supply and return ducts 18 to the printing chamber 7 and to the interior of the printing system as a whole, so that when this air conditioning system is turned on, it helps to create and maintain suitable conditions within the printing system.

Система содержит также показанный на фиг. 8 фильтр 19 с активированным углем для поглощения диоксида углерода и других вредных веществ из циркулирующего воздуха, тогда как вакуумный насос 20 и резервуар 21 с отрицательным давлением участвуют в создании вакуума или подходящего давления в зависимости от требований. The system also includes, shown in FIG. 8, an activated carbon filter 19 to absorb carbon dioxide and other harmful substances from the circulating air, while a vacuum pump 20 and a negative pressure tank 21 are involved in creating a vacuum or a suitable pressure, depending on the requirements.

Система может иметь очищающий узел 67, содержащий промывочную ванну 22, внутрь которой помещают печатающую головку 5 для промывки и очистки через отверстие 23 промывочной ванны, показанное на фиг. 12. В этом случае система содержит резервуар 24 с очищающей жидкостью для печатающей головки 5 и фильтрующую систему 25 для этой очищающей жидкости для головки, обеспечивающую удаление любых загрязнений из этой жидкости после очистки печатающей головки 5. The system may have a cleaning unit 67 comprising a wash bath 22, inside which the print head 5 is placed for washing and cleaning through the wash bath opening 23 shown in FIG. 12. In this case, the system includes a reservoir 24 of cleaning liquid for the print head 5 and a filter system 25 for this cleaning liquid for the head, ensuring that any contaminants from this liquid are removed after cleaning the print head 5.

Очищающая жидкость может быть выбрана из следующих примеров.The cleaning liquid may be selected from the following examples.

- Органические кислоты, поверхностно-активные соединения, ингибиторы коррозии, которые могут быть использованы при работе с благородными металлами, нержавеющей сталью, цветными металлами, металлами с покрытием хромом, стеклом, пластмассами, полудрагоценными камнями, кварцем, керамикой для удаления притирочных паст, оксидных пленок и цветов побежалости, например гидроуксусная кислота.- Organic acids, surfactants, corrosion inhibitors that can be used on precious metals, stainless steel, non-ferrous metals, chromium-plated metals, glass, plastics, semi-precious stones, quartz, ceramics to remove lapping pastes, oxide films and tint colors such as hydroacetic acid.

- Кислоты, солюбилизаторы, увлажняющие агенты для удаления оксидных пленок с цветных металлов без корродирования поверхностей металлов и/или удаления известковых налетов, например фосфорная кислота.- Acids, solubilizers, wetting agents for removing oxide films from non-ferrous metals without corroding metal surfaces and/or removing lime deposits, such as phosphoric acid.

- Щелочи, комплексообразователи, хелатообразователи, солюбилизаторы, поверхностно-активные соединения, поверхностно-активные средства для удаления синтетических полимерных смол, смесей аморфных полимерных смол, полировальных и абразивных материалов, например остатков моющих средств на основе KOH или на основе NaOH, в частности, с бактерицидной и антивирусной активностью.- Alkalis, complexing agents, chelating agents, solubilizers, surfactants, surfactants for removing synthetic polymer resins, amorphous polymer resin mixtures, polishing and abrasive materials, e.g. bactericidal and antiviral activity.

- Очищающие средства с нейтральным показателем pH (pH 6–9) для очистки алюминия и других мягких металлов, например стерильные или нейтральные моющие средства с NpH.- Neutral pH cleaners (pH 6-9) for cleaning aluminum and other soft metals, such as sterile or neutral detergents with NpH.

Очищающая жидкость, предпочтительно, является фосфатной и не содержащей хлора. The cleaning fluid is preferably phosphate and chlorine free.

После 3D-печати печатающая головка, предпочтительно, проходит через поток предварительно отфильтрованного осушающего воздуха, нагретого незадолго до входа в очищающий узел. Этот воздух может быть снова подвергнут фильтрации через подходящий фильтр, например, в Европе требуют фильтрацию посредством фильтра HEPA H13. Моющее средство может быть использовано в сочетании с воздействием ультразвука, или с применением технологии распыления раствора, или в качестве пенообразующего моющего средства.After 3D printing, the print head preferably passes through a stream of pre-filtered drying air that is heated shortly before entering the cleaning unit. This air can be filtered again with a suitable filter, for example in Europe it is required to filter with a HEPA H13 filter. The detergent can be used in combination with sonication, or solution spray technology, or as a foaming detergent.

Система печати будет иметь соответствующий компьютерный блок 14, показанный на фиг. 11, для обработки и выполнения команд, как сообщалось ранее. The printing system will have a corresponding computer unit 14 shown in FIG. 11 to process and execute commands as previously reported.

Каждая система имеет, как отмечено выше, машину 2 для 3D-печати (как показано на фиг. 13), содержащую механическую систему 3, оканчивающуюся одной или несколькими печатающими головками 5 для печати на базовой системе 4. Базовая система 4 может быть неподвижной или подвижной в одном или нескольких направлениях в зависимости от осевых степеней 26 свободы. Аналогично, в альтернативных вариантах настоящего изобретения механическая система может перемещаться в одном направлении, например вверх-вниз, как показано на фиг. 15, в двух направления, например вверх-вниз и вправо-влево, как показано на фиг. 16, или даже иметь другую форму, обладающую большим числом степеней свободы, как показано на фиг. 17. Each system has, as noted above, a 3D printing machine 2 (as shown in Fig. 13) comprising a mechanical system 3 terminating in one or more printheads 5 for printing on a base system 4. The base system 4 can be fixed or movable in one or more directions depending on the axial degrees of freedom 26 . Similarly, in alternative embodiments of the present invention, the mechanical system may move in one direction, such as up and down, as shown in FIG. 15 in two directions, such as up-down and right-left, as shown in FIG. 16, or even have a different shape with more degrees of freedom, as shown in FIG. 17.

Например, машина 2 для 3D-печати, показанная на фиг. 18, имеет базовую систему 4 с основанием 6, перемещающимся по двум измерениям, и механическую систему 3, аналогично перемещающуюся по двум измерениям. Для 3D-печати таблеток, гранул и капсул требуются одна или несколько смесей активных веществ и веществ с пластичными (связующими) свойствами в зависимости от того, какой конечный продукт необходимо сделать. For example, the 3D printing machine 2 shown in FIG. 18 has a basic system 4 with a base 6 moving in two dimensions and a mechanical system 3 similarly moving in two dimensions. 3D printing of tablets, granules and capsules requires one or more mixtures of active substances and substances with plastic (binder) properties, depending on what final product is to be made.

Смесь 27 (фиг. 19), которая может представлять собой исключительно активное вещество без пластичных или связующих компонентов, либо их сочетаний, может находиться в жидкой форме внутри картриджа 28, откуда она поступает в печатающую головку 5, либо она может непрерывно поступать в печатающую головку через показанный на фиг. 14 резервуар 29, соединенный питающей трубкой 30, например, раздаточной трубкой, с печатающей головкой 5. The mixture 27 (FIG. 19), which may be solely the active substance without plastic or binder components or combinations thereof, may be in liquid form inside the cartridge 28, from where it enters the print head 5, or it may continuously enter the print head through the one shown in Fig. 14 tank 29 connected by a supply tube 30, for example, a dispensing tube, with a print head 5.

Число резервуаров 29, соединенных с печатающей головкой 5, может быть больше одного. Кроме того и альтернативно, картридж 28 может быть постоянно соединен с головкой 5 и заменяться отдельно от других компонентов и узлов, после того как он опустеет. В другом альтернативном варианте смесь 27 может иметь форму нити.The number of reservoirs 29 connected to the print head 5 may be more than one. Additionally and alternatively, the cartridge 28 can be permanently connected to the head 5 and be replaced separately from other components and assemblies after it is empty. In another alternative, mixture 27 may be in the form of a strand.

Поскольку вязкость используемых смесей варьируется в зависимости от изготавливаемой продукции, картридж 28 имеет различное поперечное сечение на выходном конце. Он может иметь на выходном конце 31 большую площадь поперечного сечения, как показано на фиг. 20, или небольшую площадь поперечного сечения, как показано на фиг. 21. Для того чтобы закрывать картридж 28 снизу, можно использовать колпачок 32, применение какой-либо подходящей заглушки также не исключается. В верхней части картриджа 28 имеется способная сдвигаться вниз крышка, которая под давлением пуансона 34, как показано на фиг. 22, выдавливает смесь 27 в печатающую головку 5. Крышка 33 может быть оснащена подходящим устройством, таким как метка радиочастотной идентификации, чтобы пуансон 34 мог определить точное положение крышки, равно как прочитать релевантную информацию о картридже 28.Since the viscosity of the mixtures used varies depending on the product being manufactured, the cartridge 28 has a different cross-section at the outlet end. It may have a large cross-sectional area at the exit end 31, as shown in FIG. 20, or a small cross-sectional area as shown in FIG. 21. A cap 32 may be used to close the cartridge 28 from below, but the use of some suitable plug is also possible. At the top of the cartridge 28 there is a downwardly sliding cover which, under the pressure of the punch 34, as shown in FIG. 22 extrudes the mixture 27 into the print head 5. The cap 33 may be equipped with a suitable device, such as an RFID tag, so that the punch 34 can determine the exact position of the cap as well as read the relevant information about the cartridge 28.

Каждый картридж может иметь в своем выходном сопле клапан для предотвращения потерь вещества, его засыхания и т.п. Клапан представляет собой устройство, регулирующее, направляющее или управляющее потоком текучего вещества (газов, жидкостей, ожиженных твердых веществ или суспензий) посредствам открывания, закрывания или частичного преграждения различных проходных каналов. С технической точки зрения клапаны являются фитингами, но обычно обсуждаются как отдельная категория. Через открытый клапан текучее вещество течет в направлении от более высокого давления к более низкому давлению. Each cartridge may have a valve in its outlet nozzle to prevent loss of substance, drying out, etc. A valve is a device that regulates, directs or controls the flow of a fluid (gases, liquids, liquefied solids or suspensions) by opening, closing or partially obstructing various passageways. From a technical point of view, valves are fittings, but are usually discussed as a separate category. Through the open valve, fluid flows in a direction from higher pressure to lower pressure.

Простейший и самый древний клапан представляет собой просто свободно висящую заслонку, которая падает, чтобы преградить поток текучего вещества (газа или жидкости) в одном направлении, но отталкивается в открытое положение потоком, текущим в противоположном направлении. Такой клапан называется обратным клапаном, потому что он предотвращает или «запирает» поток в одном направлении. Современные обратные клапаны могут регулировать давление или расход потока по потоку после клапана и работать в сложных автоматизированных системах. Эти клапаны могут быть подпружиненными, эластичными – изготовленными из силиконового вещества или другого вещества с аналогичными характеристиками эластичности, иметь отверстие или вырез (прямолинейной формы, криволинейной формы и т.п.), чтобы позволить веществу выходить из картриджа, когда шток давит на заглушку. В этом случае защитный колпачок на сопле картриджа может быть оснащен небольшой иглой. В качестве альтернативы, в случае вырезов на клапане может быть использовано по меньшей мере одно лезвие, подобранное по форме выреза, например криволинейной формы.The simplest and most ancient valve is simply a free-hanging damper that falls to block the flow of a fluid (gas or liquid) in one direction, but is pushed to the open position by flow in the opposite direction. Such a valve is called a check valve because it prevents or "locks" flow in one direction. Modern check valves can control pressure or flow downstream of the valve and operate in complex automated systems. These valves may be spring-loaded, elastic - made of a silicone substance or other substance with similar elasticity characteristics, have a hole or notch (straight, curved, etc.) to allow the substance to exit the cartridge when the stem presses on the plug. In this case, the protective cap on the cartridge nozzle can be equipped with a small needle. Alternatively, in the case of cutouts on the valve, at least one blade matched to the shape of the cutout, such as a curved shape, may be used.

Клапаны могут быть различных типов, например: устройство типа дозатора для управления потоком, если вещество, загруженное внутрь картриджа, является сухим (твердым), таким как порошки, гранулы, конгломераты и т.п., либо двухпозиционный клапан (клапанные затворы, шаровые клапаны, игольчатые клапаны и т.п.) для использования с жидкостями. Клапаны могут быть запрессованы в сопла картриджей или приклеены. В случае твердых веществ механизм клапана может образовать нижнюю часть самого картриджа.Valves can be of various types, for example: a device such as a dispenser to control the flow if the substance loaded inside the cartridge is dry (solid), such as powders, granules, conglomerates, etc., or an on/off valve (valve valves, ball valves , needle valves, etc.) for use with liquids. Valves can be pressed into cartridge nozzles or glued. In the case of solids, the valve mechanism may form the bottom of the cartridge itself.

Каждая система может быть оснащена более чем одним картриджем 28 с одинаковой или разными смесями 27 и с одинаковой или разной конфигурацией конца 31. Each system may be equipped with more than one cartridge 28 with the same or different mixtures 27 and with the same or different end configuration 31.

Картриджи 28 установлены в держателях 35, которые могут быть продолговатыми или даже вращающимися, как показано на фиг. 23. Держатели 35 механически приводятся в движение посредством сервомотора или другого подходящего устройства, чтобы привести нужный картридж 28 в загрузочное положение, так что пуансон 34 выталкивает подходящее количество смеси 27 в печатающую головку с целью начать процесс. Держатели 35 могут быть расположены в машине 2 для 3D-печати, как показано на фиг. 24, и проходить над базовой системой 4 для начала процесса, либо они могут быть закреплены в точке, откуда рука 36, показанная на фиг. 17, принимает эти картриджи 28 в нужный момент времени. Размер держателей 35 и число картриджей 28, которые могут быть на них установлены, ограничены только наличием места в системе.Cartridges 28 are mounted in holders 35 which may be oblong or even rotatable as shown in FIG. 23. Holders 35 are mechanically driven by a servomotor or other suitable device to bring the desired cartridge 28 into loading position so that punch 34 pushes the appropriate amount of mixture 27 into the print head to start the process. The holders 35 may be arranged in the 3D printing machine 2 as shown in FIG. 24 and pass over the base system 4 to start the process, or they can be fixed at the point where the arm 36 shown in FIG. 17 receives these cartridges 28 at the right time. The size of the holders 35 and the number of cartridges 28 that can be mounted on them are only limited by space in the system.

Картриджи могут иметь различные размеры или форму в зависимости от способа изготовления. Они могут быть большего размера для массового производства, например, в заводских условиях, среднего размера для аптек или госпиталей, либо меньшего размера для настольного или мобильного использования. Cartridges may have different sizes or shapes depending on the manufacturing method. They can be larger for mass production, such as in factories, medium sized for pharmacies or hospitals, or smaller for desktop or mobile use.

Картриджи, предпочтительно, изготавливают с использованием материалов, которые не взаимодействуют или не загрязняют каким-либо способом загружаемое в такой картридж вещество (пример: оксидирование металла в контакте с водными или спиртовыми растворителями). Cartridges are preferably made using materials that do not interact with or contaminate in any way the substance loaded into such a cartridge (example: oxidation of metal in contact with aqueous or alcoholic solvents).

К таким материалам относится широкий спектр металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, а также в любом случае могут быть использованы технологии создания мембраноподобных покрытий для изоляции заключенного в картридже вещества от любого металла, который мог бы потенциально повредить это вещество, так что теоретически можно использовать для картриджа любой металл. Среди примеров таких технологий можно отметить следующие: гальваническое нанесение покрытия, окрашивание распылением или окунанием, керамическое покрытие или даже внутренняя экструзия подходящей полимерной мембраны.These materials include a wide range of metals such as stainless steel, aluminum alloys, and in any case, membrane-like coating technologies can be used to isolate the substance contained in the cartridge from any metal that could potentially damage this substance, so that in theory it is possible use any metal for the cartridge. Examples of such technologies include the following: electroplating, spray or dip painting, ceramic coating, or even internal extrusion of a suitable polymeric membrane.

К таким материалам относится широкий спектр пластмасс, однако в этом случае следует проявлять осторожность, чтобы избежать загрязнений, которые могут быть следствием реакции (например, спиртового растворителя с некоторыми типами пластмасс на основе полиэтилена), или выделения летучих газов, и/или маслянистых веществ, содержащихся в самой пластмассе (например, в некоторых материалах на основе полиэтилена, полиуретана и полиэфирных смол).These materials include a wide range of plastics, but in this case care should be taken to avoid contamination that may result from reaction (for example, alcohol solvent with some types of polyethylene-based plastics), or the emission of volatile gases, and / or oily substances, contained in the plastic itself (for example, in some materials based on polyethylene, polyurethane and polyester resins).

В любом случае для использования можно выбирать огромное множество самых разнообразных пластмасс, таких как эпоксидные материалы, некоторые виды нейлона, материалы на основе полиэтилена и еще большее количество разнообразных композиционных материалов (например, нейлон со стеклянными микросферами, изготавливаемый посредством литья под давлением, или эпоксидная смола в сочетании с керамическими микросферами). In any case, a wide variety of plastics can be selected for use, such as epoxy materials, some types of nylon, polyethylene-based materials, and an even greater variety of composite materials (for example, injection molded nylon with glass microspheres, or epoxy resin). combined with ceramic microspheres).

В случае пластмасс можно использовать упомянутые ранее технологии либо для дальнейшего усиления защиты находящихся в картридже веществ, либо для того, чтобы позволить использовать непригодные материалы путем формирования внутреннего слоя защитного материала, специально подобранного для конкретной работы (например, двойная экструзия полиэтилентерефталата (PET) или полиэтилентерефталат гликоля (PETG) и сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS). Такие технологии часто используются при изготовлении пластиковых одноразовых бутылок для обычной и газированной воды). Более твердые или неподверженные экструзии пластмассы можно временно сделать электропроводными и нанести на них гальваническое покрытие, либо на них можно просто напылить или нанести окунанием защитный слой с использованием подходящего вещества.In the case of plastics, the technologies mentioned earlier can be used either to further enhance the protection of the substances in the cartridge, or to allow the use of unsuitable materials by forming an inner layer of a protective material specially selected for a particular job (for example, double extrusion of polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene terephthalate glycol (PETG) and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS. Such technologies are often used in the manufacture of plastic disposable bottles for plain and soda water). Harder or non-extrusionable plastics can be temporarily made electrically conductive and electroplated, or simply sprayed or dip-coated with a suitable agent.

В любом случае можно использовать стекла и керамику. In any case, glass and ceramics can be used.

Предпочтительно, чтобы в картриджах были использованы разнообразные способы идентификации (RFID или другие чипы, штрих-код или другие способы), создающие связь со считывающим устройством 66 (фиг. 41), расположенным на держателе или на резервуаре для хранения картриджей. Эта информация позволяет системе распознать находящиеся в картридже ингредиенты, так что можно правильно выбрать объем, или распознать срок хранения каждого продукта, остаточный объем в каждом картридже, частоту использования и прочие данные. Эта информация может быть использована в качестве статистики для оптимизации производства и, если потребуется, для автоматизации цепочки поставок путем своевременного заказа веществ для замены или пополнения картриджей. Preferably, the cartridges use a variety of identification methods (RFID or other chips, bar code, or other methods) to communicate with a reader 66 (FIG. 41) located on the cartridge holder or reservoir. This information allows the system to recognize the ingredients in the cartridge so that you can choose the correct volume, or recognize the shelf life of each product, the remaining volume in each cartridge, frequency of use and other data. This information can be used as statistics to optimize production and, if required, to automate the supply chain by ordering substances in a timely manner to replace or refill cartridges.

Печатающая головка 5 представляет собой устройство, предназначенное для нанесения необходимого количества смеси 27 для изготовления соответствующей гранулы, таблетки или капсулы. Эта печатающая головка 5 имеет показанное на фиг. 26 сопло 37, из которого выходит смесь 27, и корпус 38 печатающей головки, выполненный, например, в форме цилиндра с оболочкой 39. Головка имеет также показанную на фиг. 28 (a) опору 40, за которую ее удерживают либо в держателе 41 головки, показанном на фиг. 24, либо в руке 36.The printhead 5 is a device designed to apply the required amount of mixture 27 to produce the appropriate granule, tablet or capsule. This printhead 5 has, as shown in FIG. 26, a nozzle 37 from which the mixture 27 exits, and a print head housing 38, for example in the form of a cylinder with a shell 39. The print head also has, as shown in FIG. 28(a) a support 40 by which it is held either in the head holder 41 shown in FIG. 24, or in hand 36.

Печатающая головка может быть термопечатающей, как показано на фиг. 25, для улучшения управления температурой смеси 27. С этой целью головка имеет нагреваемый корпус 42 с углублениями 43, участвующими в рассеянии тепла, и может быть также снабжена охлаждающим вентилятором 44, показанным на фиг. 26, на задней стороне головки для дополнительного улучшения управления температурой. The printhead may be thermal, as shown in FIG. 25 to improve temperature control of the mixture 27. To this end, the head has a heated body 42 with heat dissipation recesses 43 and may also be provided with a cooling fan 44 shown in FIG. 26 on the back of the head for further improved thermal management.

В еще одном альтернативном варианте печатающая головка 5 может быть оснащена излучателем 45 энергии, в этом примере – показанной на фиг. 27 фотополимеризационной лампой, установленной на руке 46, для использования со смесями 27, для которых это необходимо. In yet another alternative, the printhead 5 may be equipped with an energy emitter 45, in this example shown in FIG. 27 light curing lamp mounted on arm 46 for use with blends 27 that require it.

В другом альтернативном варианте печатающая головка 5 может иметь сопло для распыления жидкого азота с целью прямого охлаждения напечатанного изделия. In another alternative, the print head 5 may have a liquid nitrogen spray nozzle for direct cooling of the printed article.

В одном из альтернативных вариантов настоящего изобретения печатающая головка 5 может быть оснащена инструментом 47 для перемешивания и/или выгрузки, в рассматриваемом примере это показанный на фиг. 22 шнек, вращаемый непрерывно или время от времени посредством сервомотора и встряхивающий смесь внутри печатающей головки 5. При таком подходе смесь 27 будет сохранять необходимую вязкость в зависимости от конкретного приложения, для которого она используется. In one alternative embodiment of the present invention, the print head 5 may be provided with an agitation and/or discharge tool 47, in this example the one shown in FIG. 22 an auger rotated continuously or intermittently by a servomotor and agitating the mixture inside the print head 5. With this approach, the mixture 27 will maintain the correct viscosity depending on the particular application for which it is being used.

В еще одном альтернативном варианте настоящего изобретения шнек 47 может иметь показанную на фиг. 31 сжимаемую головку 48, которая в дополнение к перемешиванию смеси 27 сжимает ее подходящим образом путем удаления воздуха. Для этого в верхней части показанной на фиг. 32 головки 48 имеются отверстие 51, через которое вводят растворитель, активное лекарственное вещество или смесь в целом, и отверстие 50, из которого воздух выходит в результате сжатия. Отверстия могут быть закрыты показанными на фиг. 33 заглушками 52, когда использование этих отверстий не требуется. Сжимаемая головка 48 может быть изготовлена из нержавеющей стали, термопластичных материалов и композиционных материалов, таких как параарамидное синтетическое волокно или металлы с памятью формы, как показано на фиг. 34. In yet another alternative embodiment of the present invention, the screw 47 may have, as shown in FIG. 31 a compressible head 48 which, in addition to agitating the mixture 27, compresses it suitably by removing air. To do this, in the upper part shown in Fig. 32 of the head 48, there is an opening 51 through which the solvent, the active drug substance or the mixture as a whole is introduced, and an opening 50 from which air is expelled by compression. The holes can be closed by the ones shown in FIG. 33 plugs 52 when the use of these holes is not required. Compressible head 48 can be made from stainless steel, thermoplastic materials, and composite materials such as para-aramid synthetic fibers or shape memory metals, as shown in FIG. 34.

В дополнительном альтернативном варианте печатающая головка 5 может иметь шнек 48 со сжимаемой головкой 48 или без нее, она может иметь нагреваемый корпус 42 или не иметь его и может иметь более одного сопла 37, как показано на фиг. 35, так что 3D-печать может происходить с более высокой скоростью. In a further alternative, print head 5 may have an auger 48 with or without a compressible head 48, it may or may not have a heated housing 42, and may have more than one nozzle 37 as shown in FIG. 35 so that 3D printing can take place at a higher speed.

Такая 3D-печать таблеток, гранул и капсул осуществляется, как отмечено выше, на показанном на фиг. 29 (b) основании 6, установленном на базовой системе 4.Such 3D printing of tablets, granules and capsules is carried out, as noted above, in the FIG. 29(b) base 6 installed on base system 4.

Основание 6 для печати может также быть терморегулируемым и может иметь форматированные области 49 для печати, как видно на фиг. 29 (a) и фиг. 36, для изготовления таблетки, гранулы или капсулы путем нанесения смеси 27. The print base 6 may also be temperature controlled and may have formatted print areas 49 as seen in FIG. 29(a) and FIG. 36 to make a tablet, granule or capsule by applying mixture 27.

После завершения 3D-печати изделия снимают с основания 6 и возвращают основание на базовую систему 4 для последующего выполнения процесса. Основание 6 может иметь показанные на фиг. 30 воздуховоды 50, позволяющие протекание естественного или принудительного воздушного потока по основанию 6 с целью уменьшения испарения влаги из изготовленных изделий. After the 3D printing is completed, the products are removed from the base 6 and the base is returned to the base system 4 for the subsequent process. The base 6 may have, as shown in FIG. 30 air ducts 50 allowing natural or forced air flow through the base 6 in order to reduce the evaporation of moisture from the manufactured products.

На фиг. 37 показан пример нагреваемой базовой системы 4. Система 4 с основанием для печати содержит систему 68 терморегулирования с воздуховодами 53 и каналами 54 для направления терморегулирующего агента, а также с вентилятором 55. In FIG. 37 shows an example of a heated base system 4. The print base system 4 comprises a thermal control system 68 with air ducts 53 and channels 54 for directing the thermal control agent, as well as a fan 55.

Основание 6 для печати установлено на держателе 57, так что его можно ставить на этот держатель и снимать с него.The base 6 for printing is mounted on the holder 57, so that it can be put on and removed from this holder.

На фиг. 38 показан дополнительный пример базовой системы 4, в которой вентилятор 55 расположен сбоку относительно основания для печати 6.In FIG. 38 shows an additional example of a basic system 4 in which the fan 55 is located on the side of the print base 6.

На фиг. 39 показана базовая система 4, содержащая извлекающие штырьки 56. На фиг. 39 (a) извлекающие штырьки 56 находятся в пассивном положении, закрывая отверстия 58 в форматированных областях для печати 49. Извлекающие штырьки 56 расположены на пластине 59, которая может перемещаться вертикально. Когда пластина переместилась вверх, извлекающие штырьки 56 находятся в положении извлечения, как показано на фиг. 39 (b). Эти извлекающие штырьки 56 выходят вверх из отверстий 58 и могут вытолкнуть напечатанные изделия (не показаны явно) из форматированных областей для печати 49.In FIG. 39 shows a base system 4 including ejector pins 56. FIG. 39(a) the ejector pins 56 are in a passive position, covering holes 58 in the formatted print areas 49. The ejector pins 56 are located on a plate 59 that can move vertically. When the plate has moved up, the extraction pins 56 are in the extraction position as shown in FIG. 39(b). These ejection pins 56 extend upward from holes 58 and can eject printed products (not shown explicitly) from formatted print areas 49.

На фиг. 40 показан вариант сжимаемого картриджа 28 в первом положении (a), во втором положении (b) и в третьем положении (c).In FIG. 40 shows an embodiment of a squeezable cartridge 28 in a first position (a), a second position (b), and a third position (c).

Картридж 28 может иметь двойной корпус: внешний твердый корпус 60 цилиндрической формы и внутренний резервуар 61 изготовленный из сжимаемого материала. В верхней части корпуса имеется заглушка 62, на которую можно нажимать вниз, чтобы вытолкнуть печатное вещество (не показано в явном виде) из нижнего конца 31 картриджа 28.The cartridge 28 may have a double housing: an outer rigid housing 60 of a cylindrical shape and an inner reservoir 61 made of a compressible material. There is a plug 62 at the top of the housing which can be pressed down to push printing matter (not shown explicitly) from the bottom end 31 of the cartridge 28.

Картридж 28 может быть использован в качестве печатающей головки, когда этот картридж установлен на механической системе и когда имеется печатающее сопло (не показано), установленное на нижнем конце 31.The cartridge 28 can be used as a print head when the cartridge is mounted on a mechanical system and when there is a print nozzle (not shown) mounted on the lower end 31.

На фиг. 41 показаны держатели 35 картриджей, установленные в магазинном узле 63. В каждый держатель 35 можно вставить картридж 28. Магазинный узел 63 содержит вращающиеся приводы 64 и ленту 65 для перемещения картриджей 28. Каждый держатель 35 содержит считывающее устройство 66 для считывания идентификационной информации картриджа 28.In FIG. 41 shows cartridge holders 35 mounted in magazine assembly 63. Each cartridge holder 35 can receive a cartridge 28. Magazine assembly 63 includes rotary drives 64 and a belt 65 for moving cartridges 28. Each holder 35 includes a reader 66 for reading cartridge 28 identification information.

Когда картридж 28 необходим для подачи вещества в печатающую головку (не показана на чертеже), верхний колпачок 69 снимается посредством механизма 70 удаления верхнего колпачка. Держатель 35, расположенный рядом с этим механизмом 70 для удаления верхнего колпачка, показан без картриджа для ясности. Кроме того, нижний колпачок 71 снимается посредством механизма 72 удаления нижнего колпачка. Затем картридж перемещается в позицию 73 выгрузки, где держатель 35 наклоняется вместе с картриджем 28. Картридж приводится в контакт с приводом 74 толкающего штока, который выдавливает заданное количество вещества из картриджа 28 в печатающую головку. When the cartridge 28 is needed to supply a material to a printhead (not shown), the top cap 69 is removed by the top cap removal mechanism 70. The holder 35 adjacent to this top cap removal mechanism 70 is shown without the cartridge for clarity. In addition, the bottom cap 71 is removed by the bottom cap removal mechanism 72 . The cartridge then moves to an unload position 73 where holder 35 tilts with cartridge 28. The cartridge is brought into contact with a push rod actuator 74 which forces a predetermined amount of material from cartridge 28 into the print head.

После выгрузки вещества картридж 28 может быть очищен в промывочной чаше 75, которая может быть для этого поднята приводом 76 промывочной чаши.After discharging the material, the cartridge 28 can be cleaned in the wash bowl 75, which can be lifted by the wash bowl drive 76 for this purpose.

Следует отметить, что описание настоящего изобретения было сделано со ссылками на примеры вариантов осуществления изобретения, однако изобретение этими примерами не исчерпывается. Любые изменения или модификации формы, размеров, структуры, материалов и компонентов, используемых при изготовлении и сборке, если только они не составляют новый творческий этап и не вносят вклад в техническое развитие уже известного, считаются попадающими в пределы объема и целей настоящего изобретения.It should be noted that the description of the present invention has been made with reference to examples of embodiments of the invention, however, the invention is not exhausted by these examples. Any changes or modifications to the shape, dimensions, structure, materials and components used in the manufacture and assembly, unless they constitute a new creative stage and do not contribute to the technical development of the already known, are considered to fall within the scope and objectives of the present invention.

Аспекты настоящего изобретенияAspects of the present invention

I. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, содержащая дисплей (1), основание (11) со встроенным компьютерным блоком (14), шнур (9) питания и машину (2) для 3D-печати в камере (7) с дверцей (8), с системой (3) механической руки, подвижной в одном или нескольких направлениях, с базовой системой (4), подвижной в одном или нескольких направлениях и несущей основание (6), и с печатающей головкой (5) на системе (3) механической руки, с соплом (37) и с цилиндром (38) головки с оболочкой (39), отличающаяся тем, что печатающая головка (5) подает на основание (6) подготовленную смесь (27) для 3D-печати таблеток, гранул и капсул.I. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, containing a display (1), a base (11) with an integrated computer unit (14), a power cord (9) and a machine (2) for 3D printing in a chamber ( 7) with a door (8), with a mechanical arm system (3) movable in one or more directions, with a base system (4) movable in one or more directions and carrying a base (6), and with a printhead (5) on the system (3) of a mechanical arm, with a nozzle (37) and a cylinder (38) of a head with a shell (39), characterized in that the print head (5) supplies the prepared mixture (27) for 3D printing to the base (6) tablets, granules and capsules.

II. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет вентиляционные воздуховоды (12) и воздушные фильтры (13) для циркуляции и очистки воздуха внутри камеры (7).II. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that it has ventilation ducts (12) and air filters (13) for circulating and cleaning the air inside the chamber (7).

III. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет блок (15) питания со стабилизатором напряжения и источник (16) бесперебойного питания.III. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that it has a power supply unit (15) with a voltage stabilizer and an uninterruptible power supply (16).

IV. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что через воздуховоды (18) для подачи и возврата воздуха с камерой (7) для печати связана система (17) кондиционирования и сушки воздуха.IV. The system for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that through the air ducts (18) for supplying and returning air to the chamber (7) for printing, an air conditioning and drying system (17) is connected.

V. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет фильтр (19) с активированным углем для поглощения диоксида углерода.V. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that it has an activated carbon filter (19) to absorb carbon dioxide.

VI. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет вакуумный насос (20) и резервуар (21) с отрицательным давлением для создания вакуума.VI. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that it has a vacuum pump (20) and a reservoir (21) with negative pressure to create a vacuum.

VII. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет промывочную ванну (22), промывочное отверстие (23), соединенное с резервуаром (24) с очищающей жидкостью и системой (25) фильтрации очищающей жидкости для очистки печатающей головки (5).VII. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that it has a rinsing bath (22), a rinsing hole (23) connected to a reservoir (24) with a cleaning liquid and a filtration system (25) cleaning fluid to clean the print head (5).

VIII. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что смесь (27) поступает в печатающую головку (5) через картридж (28).VIII. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that the mixture (27) enters the print head (5) through the cartridge (28).

IX. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что картриджи (28) установлены на держателе (35).IX. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that the cartridges (28) are mounted on a holder (35).

X. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что смесь (27) поступает в печатающую головку (5) через питающую трубку (30) из резервуара (29).X. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that the mixture (27) enters the print head (5) through the supply tube (30) from the reservoir (29).

XI. Система для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что смесь (27) имеет форму нити.XI. System for the manufacture of tablets, granules and capsules by 3D printing, according to aspect I, characterized in that the mixture (27) is in the form of a thread.

XII. Картридж для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что в ней находится печатаемая смесь (27) и она имеет конец (31) с колпачком (32) и съемную крышку (33) на верхней стороне.XII. Cartridge for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspect I, characterized in that it contains a printable mixture (27) and has a capped end (31) and a removable cap (33 ) on the top side.

XIII. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет нагреваемый корпус (42) с углублениями (43) и охлаждающий вентилятор (44) для управления температурой смеси (27).XIII. A printhead for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspect I, characterized in that it has a heated housing (42) with recesses (43) and a cooling fan (44) for controlling the temperature of the mixture (27 ).

XIV. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет фотополимерную лампу (45) на руке (46).XIV. A printhead for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspect I, characterized in that it has a photopolymer lamp (45) on the arm (46).

XV. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет сопло для распыления жидкого азота.XV. A printhead for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspect I, characterized in that it has a nozzle for spraying liquid nitrogen.

XVI. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она несет шнек (47), приводимый в движение сервомотором для перемешивания смеси (27).XVI. A print head for use in a 3D printed tablet, granule and capsule production system according to aspect I, characterized in that it carries a screw (47) driven by a servomotor to stir the mixture (27).

XVII. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспектам I и XV, отличающаяся тем, что шнек (47) имеет сжимаемую головку (48) для сжатия смеси (27) с отверстиями (49, 50) для ввода растворителя и выпуска воздуха, соответственно.XVII. A printhead for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspects I and XV, characterized in that the screw (47) has a compressible head (48) for compressing the mixture (27) with holes (49, 50 ) for solvent inlet and air outlet, respectively.

XVIII. Печатающая головка для использования в системе для изготовления таблеток, гранул и капсул посредством 3D-печати, согласно аспекту I, отличающаяся тем, что она имеет больше одного сопла (37).XVIII. A printhead for use in a 3D printed tablet, granule and capsule manufacturing system according to aspect I, characterized in that it has more than one nozzle (37).

XIX. Основание для печати, предназначенное для использования в системе для 3D-печати согласно аспекту I, отличающееся тем, что оно имеет форматированные области (49) для печати с целью формования таблетки, гранулы и капсулы.XIX. A print base for use in the 3D printing system according to aspect I, characterized in that it has formatted areas (49) for printing in order to form tablets, granules and capsules.

XX. Основание для печати, предназначенное для использования в системе для 3D-печати согласно аспекту I, отличающееся тем, что оно имеет воздуховоды (50) для создания естественного или принудительного потока воздуха на основании (6).XX. A printing base intended for use in the 3D printing system according to aspect I, characterized in that it has air ducts (50) to create a natural or forced air flow on the base (6).

Цифровые обозначенияNumerical designations

дисплей 1display 1

печатная машина 2printing machine 2

механическая система 3mechanical system 3

базовая система 4base system 4

печатающая головка 5print head 5

основание для печати 6print base 6

камера 7,camera 7,

дверца 8,door 8,

шнур питания 9power cord 9

компьютер 10computer 10

основание 11base 11

вентиляционные воздуховоды 12ventilation ducts 12

воздушный фильтр 13air filter 13

компьютерный блок 14computer block 14

блок питания 15power supply 15

стабилизатор напряжения 15voltage stabilizer 15

источник бесперебойного питания 16uninterruptible power supply 16

система осушки воздуха 17 air drying system 17

возвратные воздуховоды 18return ducts 18

угольный фильтр 19carbon filter 19

вакуумный насос 20vacuum pump 20

резервуар с отрицательным давлением 21negative pressure tank 21

промывочная ванна 22washing bath 22

отверстие промывочной ванны 23rinsing bath opening 23

резервуар 24reservoir 24

фильтрующая система 25filter system 25

осевые степени свободы 26axial degrees of freedom 26

смесь 27mix 27

картридж 28cartridge 28

резервуар 29tank 29

питающая трубка 30feeding tube 30

конец 31end 31

колпачок 32cap 32

крышка 33cover 33

пуансон 34punch 34

держатели 35holders 35

рука 36hand 36

сопло 37nozzle 37

цилиндр головки 38head cylinder 38

оболочка 39shell 39

опора 40,support 40,

держатель головки 41head holder 41

нагреваемый корпус 42heated body 42

углубления 43grooves 43

охлаждающий вентилятор 44cooling fan 44

фотополимеризационная лампа 45photopolymerization lamp 45

рука 46hand 46

инструмент для перемешивания и/или выгрузки (47)mixing and/or unloading tool (47)

сжимаемая головка 48,compression head 48,

форматированные области для печати 49formatted areas for printing 49

отверстие 49hole 49

отверстие 50hole 50

отверстие 51hole 51

заглушки 52plugs 52

воздуховоды 53air ducts 53

каналы 54channels 54

вентилятор 55fan 55

извлекающие штырьки 56extraction pins 56

держатель основания 57base holder 57

отверстия 58holes 58

пластина 59plate 59

твердый корпус 60hard case 60

внутренний резервуар 61inner tank 61

заглушка 62plug 62

магазинный узел 63 store knot 63

вращающиеся приводы 64rotary drives 64

лента 65tape 65

считывающее устройство 66reader 66

очищающий узел 67cleansing knot 67

система терморегулирования (68)thermal management system (68)

верхний колпачок 69top cap 69

механизм удаления верхнего колпачка 70top cap removal mechanism 70

нижний колпачок 71bottom cap 71

механизм удаления нижнего колпачка 72lower cap removal mechanism 72

позиция выгрузки 73unloading position 73

привод толкающего штока 74push rod drive 74

промывочная чаша 75wash bowl 75

привод промывочной чаши 76bowl drive 76

Claims (38)

1. Система для изготовления фармацевтических изделий, выбранных из таблеток, гранул или капсул, посредством 3D-печати, содержащая машину (2) для 3D-печати с механической системой (3), подвижной в одном или более направлениях, по меньшей мере одной печатающей головкой (5) с по меньшей мере одним соплом (37), перемещаемой посредством механической системы (3), и базовой системой (4), на которой расположено основание (6) для печати, предназначенное для приема подготовленной смеси (27), наносимой печатающей головкой (5), при этом система содержит по меньшей мере один держатель (35) для удержания картриджа (28), причем печатающая головка (5) является терморегулируемой, при этом печатающая головка (5) содержит корпус (42) с углублениями, ребрами или каналами для направления терморегулирующего агента, причем печатающая головка (5) содержит инструмент (47) для перемешивания, в частности шнек, расположенный в корпусе (38, 42) печатающей головки, при этом инструмент (47) для перемешивания является по меньшей мере частично сжимаемым, в частности, инструмент (47) для перемешивания содержит сжимаемую головку (48).1. System for the manufacture of pharmaceutical products selected from tablets, granules or capsules by 3D printing, containing a machine (2) for 3D printing with a mechanical system (3), movable in one or more directions, at least one print head (5) with at least one nozzle (37) moved by means of a mechanical system (3) and a base system (4) on which a printing base (6) is located, designed to receive the prepared mixture (27) applied by the print head (5), while the system contains at least one holder (35) for holding the cartridge (28), and the print head (5) is temperature-controlled, while the print head (5) contains a housing (42) with recesses, ribs or channels for directing the temperature control agent, wherein the print head (5) comprises a mixing tool (47), in particular a screw, located in the print head housing (38, 42), wherein the mixing tool (47) is i is at least partially compressible, in particular, the tool (47) for mixing contains a compressible head (48). 2. Система по п. 1, которая содержит питающую трубку (30) для установления соединения по текучей среде между установленным в держателе (35) картриджем и печатающей головкой (5).2. The system according to claim 1, which contains a supply tube (30) for establishing a fluid connection between the cartridge installed in the holder (35) and the print head (5). 3. Система по п. 1 или 2, которая содержит магазинный узел (63) с по меньшей мере одним держателем (35), предпочтительно с множеством держателей (35), в частности, магазинный узел (63) является подвижным, так что держатель (35) имеет возможность перемещаться.3. The system according to claim 1 or 2, which contains a magazine assembly (63) with at least one holder (35), preferably with a plurality of holders (35), in particular, the magazine assembly (63) is movable, so that the holder ( 35) has the ability to move. 4. Система по п. 3, в которой магазинный узел (63) содержит привод (64), в частности сервомотор, пневматический привод, гидравлический привод, цепной привод или магнитный привод.4. The system according to claim 3, in which the magazine unit (63) contains a drive (64), in particular a servomotor, a pneumatic drive, a hydraulic drive, a chain drive or a magnetic drive. 5. Система по любому из пп. 1–4, которая содержит по меньшей мере один подвижный толкающий шток, предпочтительно прикрепленный к держателю (35), для опорожнения картриджа (28).5. The system according to any one of paragraphs. 1-4, which contains at least one movable push rod, preferably attached to the holder (35), for emptying the cartridge (28). 6. Система по любому из пп. 1–5, которая содержит открывающее устройство, предпочтительно соединенное с держателем (35), для открывания картриджа (28), в частности иглу или механизм для удаления колпачка, и/или закрывающее устройство, предпочтительно соединенное с держателем (35), для закрывания картриджа (28).6. The system according to any one of paragraphs. 1-5, which comprises an opening device, preferably connected to the holder (35), for opening the cartridge (28), in particular a needle or mechanism for removing the cap, and/or a closing device, preferably connected to the holder (35), for closing the cartridge (28). 7. Система по любому из пп. 1–6, которая содержит считывающее устройство (66), предпочтительно соединенное с держателем (35), для идентификации расположенной на картридже (28) идентификационной метки.7. The system according to any one of paragraphs. 1-6, which contains a reader (66), preferably connected to the holder (35), for identifying the identification mark located on the cartridge (28). 8. Система по любому из пп. 1–7, в которой печатающая головка (5) содержит корпус (38, 42) с отверстием для приема текучего вещества из картриджа.8. The system according to any one of paragraphs. 1-7, in which the printhead (5) includes a housing (38, 42) with an opening for receiving fluid from the cartridge. 9. Система по любому из пп. 1–8, которая содержит излучатель (45) энергии, связанный с печатающей головкой (5), в частности фотополимерную лампу, или инфракрасный излучатель, или сопло для распыления жидкого азота, или сопло для подачи сжатого воздуха, или сопло для подачи водяного пара.9. The system according to any one of paragraphs. 1-8, which contains an energy emitter (45) connected to the print head (5), in particular a photopolymer lamp, or an infrared emitter, or a nozzle for spraying liquid nitrogen, or a nozzle for supplying compressed air, or a nozzle for supplying water vapor. 10. Система по любому из пп. 1–9, в которой печатающая головка (5) содержит множество сопел (37).10. The system according to any one of paragraphs. 1-9, in which the print head (5) contains a plurality of nozzles (37). 11. Система по любому из пп. 1–10, которая содержит очищающий узел (67) для очистки печатающей головки и/или картриджа, в частности, содержащий промывочную ванну (22) и/или промывочное отверстие (23), соединяемое с резервуаром (24) для очищающей жидкости и/или с фильтрующей системой (25) для очищающей жидкости.11. The system according to any one of paragraphs. 1-10, which contains a cleaning unit (67) for cleaning the print head and/or cartridge, in particular, containing a flushing bath (22) and/or flushing hole (23) connected to a reservoir (24) for cleaning fluid and/or with filter system (25) for cleaning liquid. 12. Система по любому из пп. 1–11, которая содержит систему (68) терморегулирования для регулирования температуры основания (6) для печати.12. The system according to any one of paragraphs. 1-11, which contains a thermal control system (68) for controlling the temperature of the substrate (6) for printing. 13. Система по п. 12, в которой базовая система (4) содержит воздуховоды (53) и/или каналы (54) для направления терморегулирующего агента.13. The system according to claim 12, in which the basic system (4) contains air ducts (53) and/or channels (54) for guiding the thermostatic agent. 14. Система по любому из пп. 1–13, которая содержит основание (6) для печати, содержащее форматированные области (49) для печати для формования фармацевтических изделий, в частности выпуклые углубления.14. The system according to any one of paragraphs. 1-13, which contains a base (6) for printing, containing formatted areas (49) for printing for molding pharmaceutical products, in particular convex recesses. 15. Система по любому из пп. 1–14, которая содержит основание (6) для печати, содержащее тепловой проводник, причем, если основание (6) для печати содержит форматированные области (49) для печати, то указанный проводник расположен на стороне, противоположной той стороне, где находятся форматированные области (49) для печати.15. The system according to any one of paragraphs. 1-14, which contains a base (6) for printing containing a thermal conductor, and if the base (6) for printing contains formatted areas (49) for printing, then the specified conductor is located on the side opposite to the side where the formatted areas are located (49) for printing. 16. Система по любому из пп. 1–15, которая содержит основание (6) для печати, имеющее покрытие, в частности покрытие из глазурованной керамики.16. The system according to any one of paragraphs. 1-15, which contains a printing base (6) having a coating, in particular a glazed ceramic coating. 17. Система по любому из пп. 1–16, в которой базовая система содержит механизм для удаления изделий.17. The system according to any one of paragraphs. 1-16, in which the base system contains a mechanism for removing products. 18. Система по п. 15, в которой базовая система содержит механизм для удаления изделий, содержащий подвижные извлекающие штырьки (56) или газовые сопла, соединяемые с форматированными областями (49) для печати основания (6) для печати.18. The system of claim. 15, in which the base system contains a mechanism for removing products containing movable ejection pins (56) or gas nozzles connected to formatted areas (49) for printing base (6) for printing. 19. Система по любому из пп. 1–18, в которой базовая система (4) содержит держатель (57) основания для приема основания (6) для печати.19. The system according to any one of paragraphs. 1-18, in which the base system (4) includes a base holder (57) for receiving a base (6) for printing. 20. Система по любому из пп. 1–19, которая содержит камеру (7), в частности с дверцей (8), для установления управляемой температуры, при этом система оснащена индивидуальными блоками, такими как20. The system according to any one of paragraphs. 1-19, which contains a chamber (7), in particular with a door (8), for setting a controlled temperature, while the system is equipped with individual units, such as - вакуумная система с вакуумным насосом (20),- vacuum system with vacuum pump (20), - система кондиционирования воздуха,- air conditioning system, - воздушный фильтр (13),- air filter (13), - вентиляционные воздуховоды (12),- ventilation ducts (12), - система (17) осушки воздуха и- system (17) for drying air and - фильтр (19) с активированным углем.- filter (19) with activated carbon. 21. Способ изготовления фармацевтических изделий, выбранных из таблеток, гранул или капсул, посредством 3D-печати с помощью системы по любому из пп. 1–20, при этом способ включает в себя:21. Method for the manufacture of pharmaceutical products selected from tablets, granules or capsules, by 3D printing using a system according to any one of paragraphs. 1-20, wherein the method includes: - обеспечение по меньшей мере одного фармацевтического вещества в по меньшей мере в одном картридже,- providing at least one pharmaceutical substance in at least one cartridge, - установку картриджа в держателе,- installation of the cartridge in the holder, - установление соединения по текучей среде между картриджем и печатающей головкой, так чтобы фармацевтическое вещество могло покидать печатающую головку через сопло печатающей головки,- establishing a fluid connection between the cartridge and the print head so that the pharmaceutical substance can leave the print head through the print head nozzle, - перемещение печатающей головки в соответствии с программой 3D-печати и подачу фармацевтического вещества на основание для печати.- moving the print head in accordance with the 3D printing program and supplying the pharmaceutical substance to the print base. 22. Способ по п. 21, в котором картридж перемещают к печатающей головке и перемещают вместе с печатающей головкой.22. The method of claim. 21, in which the cartridge is moved to the print head and move along with the print head. 23. Способ по п. 21, в котором количество по меньшей мере одного фармацевтического вещества дозируют из картриджа в печатающую головку, при этом вещество перемешивают в печатающей головке, в частности смешивают несколько фармацевтических веществ.23. The method of claim. 21, in which the amount of at least one pharmaceutical substance is dispensed from the cartridge into the print head, while the substance is mixed in the print head, in particular, several pharmaceutical substances are mixed. 24. Способ по п. 23, в котором множество картриджей, содержащих разные фармацевтические вещества, устанавливают в магазине и перемещают магазин относительно печатающей головки в позицию, в которой выбранный картридж соединен по текучей среде с печатающей головкой, и дозированное количество соответствующего фармацевтического вещества подают в печатающую головку, подготавливая тем самым фармацевтическую смесь в соответствии с фармацевтической рецептурой.24. The method according to claim 23, wherein a plurality of cartridges containing different pharmaceutical substances are installed in the magazine and the magazine is moved relative to the print head to a position in which the selected cartridge is fluidly connected to the print head, and a metered amount of the corresponding pharmaceutical substance is fed into the print head, thereby preparing the pharmaceutical mixture in accordance with the pharmaceutical formulation. 25. Способ по любому из пп. 21–24, в котором основание (6) для печати, имеющее форматированные области для печати, помещают на базовую систему (4) для печати.25. The method according to any one of paragraphs. 21 to 24, in which the print base (6) having formatted print areas is placed on the print base system (4). 26. Способ по любому из пп. 21–25, в котором печатающую головку (5) после печати очищают.26. The method according to any one of paragraphs. 21-25, in which the print head (5) is cleaned after printing. 27. Способ по любому из пп. 21–26, который включает в себя этап обеспечения по меньшей мере одного вещества в по меньшей мере одном картридже, при этом вещество содержит по меньшей мере одно из жировой массы, крахмала, муки, желатина, подсластителя, натурального ароматизатора, искусственного ароматизатора и красителя.27. The method according to any one of paragraphs. 21-26 which includes the step of providing at least one substance in at least one cartridge, wherein the substance contains at least one of fat mass, starch, flour, gelatin, sweetener, natural flavor, artificial flavor and color. 28. Способ по любому из пп. 21–27, в котором фармацевтическое вещество содержит по меньшей мере одно из жаропонижающего средства, обезболивающего средства, противомалярийного средства, антибиотика, антисептика, стабилизатора настроения, вещества для заместительной гормональной терапии, орального контрацептива, стимулятора, транквилизатора и/или статина.28. The method according to any one of paragraphs. 21-27, wherein the pharmaceutical agent comprises at least one of an antipyretic, an anesthetic, an antimalarial, an antibiotic, an antiseptic, a mood stabilizer, a hormone replacement agent, an oral contraceptive, a stimulant, an anxiolytic, and/or a statin.
RU2019140450A 2017-05-11 2018-05-07 System and method for manufacturing pharmaceutical products by 3d printing RU2792691C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20170100219A GR1009361B (en) 2017-05-11 2017-05-11 A system for the production of tablets, granules and capsules via three-dimensional printing
GR20170100219 2017-05-11
PCT/EP2018/061707 WO2018206497A2 (en) 2017-05-11 2018-05-07 System and method for producing pharmacutical objects via 3d printing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019140450A RU2019140450A (en) 2021-06-15
RU2019140450A3 RU2019140450A3 (en) 2021-07-01
RU2792691C2 true RU2792691C2 (en) 2023-03-23

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030063138A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-03 Varnon David Montgomery Quantized feed system for solid freeform fabrication
US20110128557A1 (en) * 2007-08-22 2011-06-02 Astellas Pharma Inc. Tablet printing apparatus and tablet production method, and tablet
US20120074614A1 (en) * 2001-09-28 2012-03-29 Sowden Harry S Systems, methods and apparatuses for manufacturing dosage forms
US20130073068A1 (en) * 2007-07-25 2013-03-21 Objet Ltd. Solid freeform fabrication using a plurality of modeling materials
US20150197063A1 (en) * 2014-01-12 2015-07-16 Zohar SHINAR Device, method, and system of three-dimensional printing
WO2016038356A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-17 University Of Central Lancashire Solid dosage form production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120074614A1 (en) * 2001-09-28 2012-03-29 Sowden Harry S Systems, methods and apparatuses for manufacturing dosage forms
US20030063138A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-03 Varnon David Montgomery Quantized feed system for solid freeform fabrication
US20130073068A1 (en) * 2007-07-25 2013-03-21 Objet Ltd. Solid freeform fabrication using a plurality of modeling materials
US20110128557A1 (en) * 2007-08-22 2011-06-02 Astellas Pharma Inc. Tablet printing apparatus and tablet production method, and tablet
US20150197063A1 (en) * 2014-01-12 2015-07-16 Zohar SHINAR Device, method, and system of three-dimensional printing
WO2016038356A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-17 University Of Central Lancashire Solid dosage form production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7459344B2 (en) System and method for producing pharmaceutical objects by 3D printing
KR102211803B1 (en) Personal customized cosmetic manufacturing apparatus
JP4999858B2 (en) Machine and method for assembling pharmaceutical products and pharmaceutical products
JP2001501858A (en) Method and apparatus for gelatin coating drugs
CN210287370U (en) Biological ink box, biological ink box assembly, microsphere preparation equipment, shell layer assembly equipment, biological brick preparation instrument, biological ink preparation instrument and biological ink preparation system
CN101918059A (en) Drug ejecting apparatus and control method thereof
CN102813604A (en) Direct inkjet fabrication of drug delivery devices
JP2018527264A (en) Automatic delivery system for cosmetic samples
EP2313050A1 (en) A system and method for manufacturing a medication
RU2792691C2 (en) System and method for manufacturing pharmaceutical products by 3d printing
JP2008513303A (en) 2 room ampoule
KR101838343B1 (en) Liquid agent supply device
US20230131161A1 (en) System and method for producing pharmacutical objects via 3d printing
BR112019023461B1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING PHARMACEUTICAL OBJECTS THROUGH 3D PRINTING
KR200464881Y1 (en) Apparatus for removing foreign substance in cosmetics container
CN209699852U (en) A kind of bracket 3D layering printer
CN221866652U (en) Automatic production device for 3D printing of soft capsules
KR102497748B1 (en) Method for manufacturing Macaron using almond powder and printer therefor
JP2005246184A (en) Microfluidic device
KR20240020582A (en) Apparatus for manufacturing cosmetics and controlling method thereof
KR20240114983A (en) 3d food printer
JPS60237009A (en) Automatic assembling of stick cosmetic and installation therefore
CN117731538A (en) Soft capsule manufacturing system and method based on 3D printing
CN114588867A (en) A kind of acid scrubber for preparing hydroxypropyl methylcellulose