Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen von Tabletten in Röhrchen
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Abfüllverfahren und eine Abfülleinrichtung und dient dem Zweck, Tabletten mit Sicherheit in geeigneter Weise in Röhrchen einzufüllen und alsdann die Röhrchen zu verschliessen.
Es sind bereits Tablettenabfülleinrichtungen bekannt, welche die Tabletten in ein senkrecht oder auch geneigt stehendes Röhrchen von oben einfüllen.
Hierbei muss man in Kauf nehmen, dass alle Tabletten die Strecke bis auf den Grund des Röhrchens oder bis auf die obenliegende Tablette der sich bildenden Säule im freien und damit unbeeinflussbaren Fall zurücklegen müssen. Abgesehen davon, dass dadurch Ausschuss entsteht, stellen sich hierbei erfahrungsgemäss stets einige Tabletten hochkant zur Säulenachse, so dass die Röhrchen im weiteren Verlauf des Abfüllvorganges einer heftigen Dreh- oder Rüttelbewegung oder beiden Bewegungen unterworfen werden müssen, damit diese Tabletten ebenfalls die richtige Lage einnehmen.
Weiterhin sind Abfülleinrichtungen bekannt, die hochkant stehende Tabletten zu waagrechten Reihen zusammenführen und sodann diese Reihen ebenfalls in waagrecht herangeführte Röhrchen einschieben.
Damit ist der freie Fall zwar beseitigt, aber die auf ihrem Rand stehenden Tabletten neigen beim seitlichen Einschieben in das Röhrchen ebenfalls zum Umkippen, so dass weiterhin manuelle Tätigkeit erforderlich ist.
Ausserdem sind verschiedene Verfahren bekannt geworden, die bereits ein Einfüllen von unten her vorsehen, wobei die Schwerkraft als stabllisierender Faktor für die ständige Flachlage der Tabletten ausgenutzt wird. Ein Umkippen oder Hochkantstellen einzelner Tabletten wird zwar damit vermieden, jedoch ergibt sich zwangsläufig bei der praktischen Ausführung dieser bekannten Verfahren, insbesondere hinsichtlich des Weitertransportes der Umhüllungen bzw. Röhrchen und der damit verbundenen Taktunterbrechung, ein derart erheblicher maschinel ler Aufwand, dass eine wirtschaftliche Ausnutzung der komplizierten Maschinen wegen der relativ geringen Leistung nicht vertretbar ist.
Bei einem dieser bekannten Verfahren lassen komplizierte, grosshubige Schwenkbewegungen, welche die Umhüllungen nach dem Einschieben der Tabletten von unten in eine mit der Öffnung nach oben geneigte Stellung bringen, eine grosse Leistung nicht zu. Wegen der sehr schwierigen Fortbewegungsmöglichkeit von Füllgut und Umhüllung ist die Verwendung einer solchen Vorrichtung für vollautomatische Maschinen nicht möglich.
Bei einem weiteren Verfahren dieser Art werden flachliegende Gegenstände in sogenannte Stapeltürme von unten eingeschoben. Hierbei ist eine Festhaltevorrichtung für den jeweils zuletzt eingeschobenen Gegenstand unerlässlich, die gleichzeitig die gesamte Stapelreihe tragen muss, damit bei untenstehendem Einhebestempel das Nachrutschen eines neuen Gegenstandes möglich ist. Bezogen auf das Einfüllen von Tabletten könnten mit diesen Mitteln bestenfalls sogenannte Vorkammern gefüllt werden, welche jedoch das Einfüllen in die eigentliche Pakkung keineswegs erleichtern oder überflüssig machen, weil eine Packung mit eingebauten Festhaltern praktisch nicht ausführbar ist.
Ein weiteres ähnliches Verfahren sieht auch ein Einheben der Gegenstände von unten in feststehende Magazine vor, jedoch ist t hier ebenfalls eine Fest- haltevorrichtung erforderlich, welche als neues Element lediglich selbsttätig blockierende Röllchen vorsieht. Dieses Verfahren ist ebenso wie die beiden vorgenannten für einen automatischen, kontinuierlichen Abfüllvorgang nicht geeignet.
Als letztes Verfahren, das ein Abfüllen von unten beschreibt, ist ein sogenanntes Hakenrad System bekannt. Hiernach wird ein mit der Öffnung nach unten geneigtes Röhrchen an einer Station mit einzeln vorgeführten Tabletten nacheinander gefüllt, die in jeweils einer Hakenzelle herantransportiert werden, wobei die schräg auflaufende Rückseite des ankommenden Hakens das Einheben der vorhergehend abgelegten Tabletten übernimmt. Dieses Verfahren lässt zwar das eigentliche Abfüllen beinahe kontinuierlich ablaufen, bietet aber keine Gewähr für die erforderliche sichere und exakte Mitnahme der Tabletten im Hakenrad vor dem Einhebevorgang.
Dieses Verfahren hat ausserdem den grossen Nachteil, dass zum einen die Abfüllung der gesamten Tablettenzahl an einer Station erfolgen muss, und zum anderen die Nachfüllgeschwindigkeit des Hakenrades sehr begrenzt ist, so dass ebenfalls eine leistungsfähige Ausführung dieses Verfahrens nicht möglich ist.
Diesen erheblichen Nachteilen der vorbeschriebenen, bekannten Verfahren, insbesondere hinsichtlich der Abfüllgeschwindigkeit und des maschinellen Aufwandes zu begegnen ist Aufgabe der Erfindung.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass die Röhrchen in endlos fortlaufender Reihe über eine Anzahl von Zuführstellen hinweggeführt werden, wobei an jeder Zuführstelle in jedes Röhrchen mindestens eine Tablette eingeführt, und an einer weiteren Station anstelle einer Tablette in jedes Röhrchen ein Verschlusstopfen eingedrückt wird.
Der Vorteil der Erfindung ist mithin darin zu sehen, dass mit einfachen Mitteln eine Aufteilung des Abfüllvorganges in verschiedene Arbeitsschritte erfolgt, auf die an anderer Stelle noch näher eingegangen werden wird. Dadurch wird eine wesentliche
Leistungssteigerung einer entsprechenden Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen erzielt, wobei zu bemerken ist, dass in der gleichen Zeit jeweils em Röhrchen mit etwa 20 Tabletten aus der Vorrichtung ausgestossen werden kann, wie das Hochheben von nur einer Tablette um eine Tablettenhöhe erfordert.
Ausserdem ist eine einfache Ausführung des vor geschlagenen Verfahrens dadurch möglich, dass jedes
Röhrchen unmittelbar als Kupplungsglied zum Ver einzeln der Tabletten aus der jeweiligen Vorrats reihe dient und gleichzeitig die vereinzelten Tabletten in sich aufnimmt.
Zum Verschliessen der Tablettenröhrchen sind
Einrichtungen bekannt, die aufrechtstehende und mit der Öffnung nach oben gerichtete Tablettenröhrchen voraussetzen. Diese Verfahren zwingen dazu, den
Verschluss, der oft noch z. B. mit federnden An drückspiralen versehen ist, in geeigneter Weise mit seinem Schwerpunkt oben liegend - heranzu führen. Die hierzu bekannten Sortiereinrichtungen, z. B. elektromagnetische Wendelförderer, sind in diesem Falle in einem bestimmten Abschnitt mit einem Wendekanal verbunden, der die mit dem Schwerpunkt unten liegenden Verschlüsse in die umgekehrte und somit verwendungsfähige Lage bringt.
Diese bekannten Wendekanäle haben erfahrungsgemäss den Nachteil, dass sie oft zu Stockungen führen, die naturgemäss den Verschliessvorgang wesentlich stören und unterbrechen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren können nun die Verschlüsse von Tablettenröhrchen, vorzugsweise in der ursprünglich vereinzelten Lage, also mit dem Schwerpunkt unten liegend, verwendet werden. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die Verschlüsse beim eigentlichen Verschliessvorgang von einem Stempel angehoben und dann in das zu verschliessende Röhrchen hineingedrückt werden können. Ein freier Fall und ein ungünstiges Auftreffen der Verschlüsse auf den Röhrchenrand sind dadurch ausgeschlossen.
Die Röhrchen werden demnach in an sich bekannter Weise mit der Öffnung nach unten - senkrecht oder auch geneigt angeordnet - jedoch vorteilhaft schrittweise über eine Reihe von Einstosstationen geführt, deren Anzahl z. B. bei Einzeleinfüllung der geforderten Tablettenstückzahl pro Röhrchen entspricht. Dabei wird an jeder Station die sich bildende Tablettensäule um eine oder mehrere flachliegende Tabletten ergänzt, die von einem Stössel aus einer Vorratsreihe in das Röhrchen hineingeschoben werden können. Folglich wächst die Tablettensäule im Röhrchen an jeder Station, an der sie vorbeigeführt wird, z. B. um eine Tablette nach oben an, bis an der letzten Station die letzte Tablette der gewünschten Anzahl den Vorgang abschliesst. Somit wird bei jedem Takt der Maschine eine vollkommen gefüllte Röhre dem Verschliessvorgang und den sich anschliessenden Arbeitsgängen übergeben.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren, das nachstehend im einzelnen beschrieben wird, ist eine einwandfreie und leistungsfähige Abfüllung der Röhrchen ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar für Einfüllung von jeweils einer Tablette, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Selbstverständlich sind auch Ausführungen, bei denen an jeder Einfüllstation mehrere Tabletten gleichzeitig eingefüllt werden, möglich.
Es zeigen:
Fig. 1, 2 und 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Schnitt in den verschiedenen Arbeitsschritten des Einführungsvorganges,
Fig. 4 einen Schnitt A-B gemäss Fig. 1,
Fig. 5 eine weitere Ausführung der Tablettenzuführung, gemäss Fig. 4,
Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt C-D gemäss Fig. 4 auf den Zuführungskanal der Verschlüsse,
Fig. 7 und 8 den Verschlussvorgang gemäss Schnitt K-L von Fig. 6 in zwei Verfahrensschritten,
Fig. 9 einen Längsschnitt der gesamten Vor richtung,
Fig. 10 eine Draufsicht gemäss Fig. 9,
Fig. 11 einen Schnitt E-F gemäss Fig. 9, und
Fig. 12 einen Schnitt G-H gemäss Fig. 9.
In Fig. 4 ist eine ortsfeste Grundplatte 1 dargestellt, die zunächst waagrecht und dann in einem Radius schräg nach oben verläuft und an die sich eine nicht dargestellte Verteileinrichtung mit Bevorratung ansschliesst.
Diese Grundplatte 1 ist mit einer Anzahl den Tablettenabmessungen entsprechenden Rillen 7 versehen, die in einem bestimmten Abstand voneinander die Platte 1 auf der ganzen Länge von oben nach unten durchziehen. Die Rillen 7 werden von der nicht gezeichneten Verteileinrichtung in steter Folge mit flachliegenden Tabletten 2 bevorratet, die, durch Abdeckleisten 3 geführt, sich zu einer Reihe aufschliessen und somit durch das Eigengewicht ständig eine leichte Schubkraft auf die vordere Tablette 2 ausüben, die in die Endstellung 4 (Zuführstelle) geschoben wird.
Die Lücke, die durch die Entnahme der in der Endstellung 4 bereitgehaltenen Tablette 2 entsteht, wird sogleich durch die nachrutschende Tablettenreihe gefüllt. Von links nach rechts befördernd wird nun von einer Transportvorrichtung, die beispielsweise aus zwei Transportgurten 5 mit entsprechenden prismaförmigen Auskerbungen besteht, eine endlose Reihe von Tablettenröhrchen 6 - mit Öffnungen nach unten - horizontal über die Endpunktreihe 4 geführt.
Der Abstand der von der Transportvorrichtung 5 erfassten Röhrchen 6 zueinander, die aus einem nicht dargestellten Magazin entnommen werden, entspricht genau dem Abstand, der in der Platte angeordneten Endpunkte (Zuführstellen) 4 der Tablettenrillen 7.
Die Transportvorrichtung 5 wird mit bekannten, nicht gezeichneten Mitteln schrittweise derartig fortbewegt, dass jedes Röhrchen 6 einen gewissen Zeitabschnitt jeweils genau über einem der Endpunkte 4 verhält. Diese Stellung des Abfüllvorganges ist in Fig. 1 gezeichnet.
Unter den Endpunkten 4 ist eine Stösselreihe 9 angeordnet, die auf einer auf- und abbeweglichen Schiene 8 befestigt ist. Für jeden Endpunkt 4 ist ein Stössel 9 vorgesehen, der zentrisch zu der senkrechten Achse der Endpunkte 4 und der darüber verhaltenden Röhrchen 6 liegt.
Die Schiene 8 wird nun mittels bekannter Bewegungsorgane um eine Hubstrecke, die beispielsweise etwa einer Tablettenhöhe entspricht, von unten nach oben bewegt. Damit werden die in den Endpunkten 4 flachliegenden Tabletten 2 von den Stösseln 9 erfasst und in das darüber bereit gehaltene Röhrchen 6 hineingehoben. Die Stössel 9 werden soweit nach oben- bewegt, bis ihre obere Stirnfläche mit der Oberfläche der Platte 1 praktisch eine Ebene 12 bildet.
Ausser in der ersten Station 10, über die ein neues Röhrchen 6 gebracht wurde, wird in den-folgenden Stationen bei diesem Einhebevorgang die schon in den Röhrchen 6 vorhandene Tablettensäule 11 mit angehoben, wobei alle Tabletten 2 infolge ihres Ei gengewichtes mit ihrer Flachseite aufeinander liegen bleiben.
Während sich die Stössel 9 noch in angehobener
Stellung befinden, wird die Röhrchenreihe 6 von der
Transporteinrichtung 5nach rechts bewegt. Auf der
Gleitbahn 12, die aus der feststehenden Platte 1 und den Stirnflächen der Stössel 9 entstanden ist, wird die unten liegende Tablette 2 von der darüber be findlichen Tablettensäule 11 belastet und von dem sie umschliessenden Röhrchenmantel in Richtung auf die jeweils nächste Station geschoben (Fig. 2).
Zu dem Zeitpunkt, an dem die Tablettensäule 11 mit ihrem Schwerpunkt den Stössel 9 verlassen hat und auf der Platte 1 gleitet, wird die Schiene 8 mit der Stösselreihe 9 durch eine Rückbewegung ab wärts in die Ausgangsstellung gesenkt.
Damit werden gleichzeitig die Endpunkte 4 der
Vorratsrillen 7 freigegeben für die nachgleitende Ta blette 2, die nun, indem sie den Endpunkt 4 aus füllt, mit ihrer Oberseite und der Platte 1 ebenfalls eine durchgehende Gleitfläche für die herangeführte
Tablettensäule 11 bildet, die nun in der Endphase eines Abfülltaktes auf die in dem Endpunkt 4 lie gende Tablette 2 geschoben wird.
Folglich wird jede Tablettensäule 11 beispiels weise um jeweils eine Tablette 2 erhöht.
Bei dem nun einsetzenden neuen Takt werden die Stössel 9 aufwärts in die obere Endstellung be wegt und dadurch die untere, auf dem Stössel 9 ruh ende Tablette ebenfalls in das Röhrchen 6 hineinge hoben, wonach die Seitwärtsbewegung der Transport vorrichtung 5 beginnt.
Der oben beschriebene Bewegungsablauf wieder holt sich für jedes Röhrchen an jedem Endpunkt 4, so dass für dieses Ausführungsbeispiel die Anzahl der Endpunkte 4 die in einem Röhrchen enthal tenen Tablettenzahl bestimmt. Ein Hochkantstellen der Tabletten 2 kann beim Anheben und Weiter -transport nicht erfolgen, da sie unter dem Einfluss der Schwerkraft ständig mit der Unterlage verbun den bleiben, so dass die Flachlage aller Tabletten 2 stets erhalten bleibt. Weiterhin ist der für jeden Ab füllt akut erforderliche Stösselhub in vorteilhafter Weise ausserordentiich kurz, weil er jeweils nur eine oder auch mehrere Tablettenhöhen beträgt und damit eine entsprechende geringe Beschleunigung aufweist, die einen ruhigen und leistungsfähigen Lauf der Abfüll vorrichtung gewährleistet.
Von der Transportvorrichtung 5, die mit bekann ten nicht dargestellten Mitteln schrittweise von links nach rechts bewegt wird, werden die mit Tabletten 2 gefüllten und nunmehr zu verschliessenden Röhrchen
6 mit der Öffnung nach unten horizontal herange führt, so dass jedes Röhrchen 6 einen bestimmten
Zeitabschnitt über die Einhebestation 13 (Fig. 6, 7 und 8) stehen bleibt.
Der zunächst waagerecht und in der Verlängerung schräg nach oben verlaufende Zuführungskanal 20 wird von einer bekannten, nicht dargestellten Sortiereinrichtung stetig mit ordnungsgemäss liegenden Verschlusstopfen 18 beschickt. Der Zuführungskanal 20 ist mit Randleisten 21 versehen, die ein Herausgleiten der Verschlusstopfen verhindern. Durch die Schräglage des Zuführungskanals 20 und damit durch das Eigengewicht der Verschlusstopfen 18 wird ständig eine leichte Schubkraft auf den jeweils vorderen Verschlusstopfen 18 ausgeübt, der nun in steter Folge die durch die Entnahme entstehende Lücke ausfüllt.
Beispielsweise trägt eine Gleitplatte, die über die Einhebestation 13 hinaus durch einen horizontal beweglichen Schieber 15 verlängert wird, die Tablettensäule 11, so dass das Herausfallen der Tabletten (Fig. 7) verhindert wird.
Unterhalb der Einhebestation 13 ist ein Stempel
17 angeordnet, der zentrisch in der senkrechten Achse des verhaltenden Röhrchens 6 und des vorderen Verschlusstopfens 18 liegt und mittels bekannter und nicht dargestellter Bewegungsorgane auf und ab bewegt wird.
Bei dem nun einsetzenden Verschliessvorgang wird der bereitgehaltene Verschlusstopfen 18 von dem sich aufwärts bewegenden Stempel 17 erfasst und nach oben in das Röhrchen 6 hineingedrückt.
Dabei wird die Tablettensäule 11 so lange vom Schieber 15 getragen, bis die Oberkante 16 des Verschlusstopfens 18 so dicht unter den Schieber 15 heraufgeführt ist, dass dieser seitlich fortbewegt werden kann, und dass die Tablettensäule 11 sodann - von der Oberkante 16 erfasst - weiter mit angehoben wird. Beim Hineindrücken des Verschlusstopfens 18 in das Röhrchen 6 wird der dabei erforderliche Gegendruck von der ortsfesten Schiene 19 aufgenommen (Fig. 8).
Das verschlossene Röhrchen 6 wird von der Seitwärtsbewegung der Transportvorrichtung 5 horizontal nach rechts abtransportiert, wobei gleichzeitig ein weiteres unverschlossenes Röhrchen 6 von links herangleitet. Bevor das neue Röhrchen 6 die Einhe bestation 13 erreicht hat, wird der Schieber 15 im geeigneten Zeitpunkt horizontal vorgeschoben, der damit für die noch auf der Platte 14 gleitende Ta blettensäule 11 erneut die zeitweilig wirksame Ver längerung der Platte 14 bildet.
Durch die im richtigen Moment erfolgte Zurück nahme des Schiebers 15 - verbunden mit der gleich zeitigen Aufwärtsbewegung des Verschlusstopfens 18 wird praktisch erreicht, dass die Tablettensäule
11 stets die erforderliche Auflagefläche behält.
Ergänzend zur obigen Beschreibung des eigent lichen Verfahrens soll anhand der Fig. 9, 10, 11 und
12 ein Ausführungsbeispiel der Tabletten-Abfüllvor richtung erklärt werden.
In Fig. 9 ist die Zuführung und Verteilung der zunächst ungeordnet angelieferten Tabletten zu er kennen. Ein Vorratsbehälter 22, der von den Stützen
23 und dem Befestigungsring 24 getragen wird, nimmt einen grösseren Vorrat von nicht dargestellten Tabletten auf. Diese werden nun durch den Stutzen 25 in einem stetigen, regulierbaren Strom auf die darunter angebrachte Vibratorrinne 26 abgegeben, die in bekannter Weise von einem elektrischen Schwinganker-Magnet 27 in Schwingungen versetzt wird und dabei die Tabletten in eine flache, schräg nach unten gerichtete Verteiler-Bahn 28 gleiten lässt.
In Fig. 10 ist zu sehen, dass die Verteilerbahn 28 oben die Breite der Vibratorrinne 26 hat und nach unten breiter werdend auf die mit unregelmässigen Höckern versehene Verteil-Walze 29 übergeht.
Die Verteil-Walze 29, die sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehend von einem eingebauten Elektromotor angetrieben wird, wirkt als Auflockerungsorgan und ermöglicht das Eingleiten der zwar flachliegenden, aber noch ungeordnet zugeführten Tabletten in die - jeder Abfüllsation zugehörigen - einzelnen Vorratsreihen 30, die ebenso wie die Verteilerwalze 29 an Tragrohren 36 befestigt sind. Fig.
10 lässt weiter erkennen, dass in ähnlicher Weise wie die Tabletten - jedoch in der zusätzlichen Bahn 31 - die Verschlusstopfen 18, die aus einer nicht dargestellten Vibrations-Sortiereinrichtung in die Bahn 31 gelangen, in Richtung auf die Eindrück-Station 32 gleiten.
Alle Endpunkte 4 für Tabletten und Stopfen 18 sind gemäss Ausführungsbeispiel in einer Kreisbahn angeordnet, über die sich, wie Fig. 9 zeigt, deckungsgleich mit den ortsfesten Endpunkten 4 ein Zellenrad 33 bewegt. Das Zellenrad 33 ist mit Aussparungen 34 versehen, deren Teilung dem Abstand der Endpunkte 4 entspricht und die die Röhrchen 6 (Fig. 10) aufnehmen und dabei - von einem Umlaufband 35 angedrückt und festgehalten - die zu füllenden Röhrchen 6 einen bestimmten Abschnitt auf der Kreisbahn entlangführen. Bei diesem Vorgang werden, wie bereits vorher beschrieben, die Röhrchen 6 an den einzelnen Endpunkten 4 mit Tabletten gefüllt. Die dazu erforderliche schrittweise Drehbewegung des Zellenrades 33 wird beispielsweise über die Welle 37 (Fig. 9) von einem Schnekkenrad 38 übertragen, das von der Schnecke 39 (Fig. 11) angetrieben wird.
Mit der Schnecke 39 starr verbunden ist die Trommelkurve 40, die beide zusammen - mittels Flachkeil 41 - ihre Drehbewegung von der Welle
42 erhalten, jedoch axial auf derselben verschiebbar sind. Die Trommelkurve 40, die zwei gleiche, parallel zueinander laufende Kurvenbahnen aufweist, läuft zwischen zwei ortsfesten Rollen 43 (Fig. 11), so dass bei jeder Umdrehung der Welle 42 die Schnecke 39 nach einem berechneten Kurvenplan einen Zeitab schnitt vor- und zurückgeschoben wird, dabei aber stets im Eingriff mit dem Schneckenrad 38 bleibt und die normale, gleichförmige Drehbewegung ausführt.
Mit Hilfe dieser Relativ-Bewegung der Schnecke
39 wird erreicht, dass die sonst ständig erfolgende
Vorschubbewegung, die dem Steigungswinkel des
Schneckenganges entspricht, durch das Verschieben der Schnecke 39 entgegen der normalen Vorschub bewegung zeitweilig annulliert wird, so dass die erforderliche schrittweise Bewegung des Zellenrades 33 erzielt wird.
Weiterhin ist auf der Welle 42 die Kurvenscheibe 44 angeordnet, die von dem Rollenhebel 45 (Fig.
11) abgetastet wird. Die von dem Rollenhebel 45 aufgenommene Hin- und Herbewegung, die in Relation zum Zellenrad 33 steht, wird über die Hebelnabe 46, sowie einen zweiten Hebelarm und über eine Gelenkverbindung 47 (Fig. 12) auf eine Traverse 48 übertragen, die in Verbindung mit den Führungen 49 und 50 die Stempelreihe 9 während des Stillstandes des Zellenrades 33 auf- und abbewegt und das Einheben der Tabletten gemäss Beschreibung sowie das Eindrücken des Stopfens durchführt.