DE10001068C1 - Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichen - Google Patents
Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichenInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung (10) zum Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln (1) oder dergleichen hat eine schrittweise gedrehte Dosierscheibe (14), in deren Grund Bohrungen (22) ausgebildet sind, die mit auf- und abbeweglichen Stopfstempeln (30) zusammenwirken. Die Stopfstempel (30) sind auf einem gemeinsamen Stopfstempelträger (29) angeordnet und pressen beim Eintauchen in die Bohrungen (22) das Pulver zu Presslingen. Um Brüche von Federn (19) erkennen sowie eine Aussage über die Masse der Presslinge treffen zu können, sind Mittel (42; 50) vorgesehen, die den Federweg der Ausstoßstempel (31) unmittelbar vorgeschalteten Stopfstempel (30) erfassen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und
Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der
DE 197 20 362 A1 bekannt ist. Bei der bekannten Vorrichtung
ist es vorgesehen, die ehemals zum Dosieren und Verpressen
des Pulvers in den Bohrungen der Dosierscheibe mit den
Stopfstempeln gekoppelten Federn durch pneumatisch wirkende
Mittel zu ersetzen. Damit ist es möglich, die Gefahr eines
Federbruches auszuschließen und gleichzeitig die
erforderlichen Umrüstarbeiten bei einer Formatumstellung der
Vorrichtung zu minimieren. Weiterhin ist erwähnt, daß
mittels mit der Steuereinrichtung der Vorrichtung
gekoppelten Druckaufnehmern für die pneumatischen Mittel
eine Überwachung/Kontrolle der Stopfstempel ermöglicht wird.
Weder bei der bekannten Vorrichtung mit pneumatischen
Mitteln anstatt der Federn, noch mit einer Federn für die
Stopfstempel aufweisenden Vorrichtung ist jedoch bisher eine
quantitative Aussage über die durch die Stopfstempel in die
Bohrungen der Dosierscheibe eindosierten Pulvermengen
möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben
von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichen mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, daß eine quantitative Aussage über das Gewicht
der in den Bohrungen der Dosierscheibe gebildeten Presslinge
ermöglicht wird. Dadurch wird auf einfache Weise eine 100%-
Gewichtskontrolle der Presslinge ermöglicht, welche bisher
außerhalb der Vorrichtung durch eine Wiegeeinrichtung
erfolgte, indem man zum Beispiel die verschlossenen
Hartgelatinekapseln gewogen hat. Bei einer 100%-
Gewichtskontrolle der Hartgelatinekapseln durch die
Wiegeeinrichtung war die Leistung der Vorrichtung
beschränkt, oder aber es waren mehrere Wiegeeinrichtnungen
erforderlich.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Mittels
einer Ausbildung gemäß Anspruch 2 wird es ermöglicht, zum
Beispiel bestehende, konventionell mit mechanisch wirkenden
Federn zusammenwirkende Stopfstempel nachzurüsten. Diese
Ausbildung ermöglicht sowohl eine Gewichtskontrolle jedes
einzelnen Presslings als auch gegebenenfalls eine Aussage
über eventuell gebrochene Federn. Eine besonders einfache
Formatanpassung und Einstellbarkeit der Vorrichtung
ermöglicht Anspruch 3. Bei dieser Ausgestaltung können die
pneumatisch wirkenden Mittel an den einzelnen
Stopfstempelgruppen verstellt werden, um so eine Format-
oder Gewichtsanpassung der Presslinge zu ermöglichen.
Eine Ausbildung gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine Umrüstung
bestehender Vorrichtungen mit Federn, ohne pneumatische
Mittel einsetzen zu müssen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum
Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder
dergleichen,
Fig. 2 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Dosierscheibe,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der
pneumatischen Ansteuerung einer Stopfstempelgruppe,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Dosierscheibe im Bereich
eines von einer Feder belasteten Stopfstempels und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Dosierscheibe im Bereich
eines Stopfstempels bei einem abgewandelten
Ausführungsbeispiel.
Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Dosieren
und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln 1 oder der
gleichen weist einen Füllgutbehälter 11 auf. Der Füllgutbe
hälter 11 ist gebildet von einem Mantel 12, einem Deckel 13
und einer Dosierscheibe 14. In Höhe der Dosierscheibe 14 ist
der Füllgutbehälter 11 von einem Ring 15 umfasst, der der
Aufnahme von Kapseloberteilen 2 dient. Unterhalb des Ringes
15 sind Segmente 17 vorgesehen, die für die Aufnahme von
Kapselunterteilen 3 entsprechend ausgebildet sind. Die Seg
mente 17 sind um jeweils einen im Ring 15 befestigten, nicht
dargestellten Bolzen schwenkbar gelagert, und werden beim
Umlauf durch eine feststehende Kurve 20 über eine Kurven
rolle 21 den Erfordernissen entsprechend nach innen, das
heißt unter Bohrungen 22 der Dosierscheibe 14, oder nach
außen, das heißt über den Umfang des Ringes 15 hinaus,
bewegt. Die Dosierscheibe 14 ist auf einer Welle 23 befestigt,
die mit dem Antrieb der Vorrichtung 10 gekoppelt ist,
und die die Dosierscheibe 14 schrittweise um jeweils einen
Winkelbetrag weiterdreht. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich
ist, weist die Dosierscheibe 14 insgesamt vier, um jeweils
90 Grad zueinander versetzt angeordnete Gruppen 18a bis 18d
mit je fünf Bohrungen 22 auf.
Zur Befestigung der Kurve 20 ist ein zweiter Ring 24 vorge
sehen, der seinerseits auf der Tischplatte 25 der Vorrich
tung 10 befestigt ist. Zwischen der Kurve 20 und der Dosier
scheibe 14 ist ein Zwischenring 26 vorgesehen, der in an
sich bekannter Weise durch nicht dargestellte Einstellmittel
gegen die Unterseite der Dosierscheibe 14 preßbar ist.
Dieser Zwischenring 26 dient zur Abdichtung der Bohrungen 22
der Dosierscheibe 14 im Bereich der Pulverdosierung.
Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist oberhalb des Füllgutbe
hälters 11 ein mittels Säulen 27 auf- und abbewegbarer Trä
ger 28 angeordnet, der jeweils einen bestimmten Hub aus
führt. Auf einem Teilkreis des Trägers 28 sind in gleich
mäßigen Winkelabständen mehrere Stopfstempelträger 29, im
Ausführungsbeispiel drei Stopfstempelträger 29 angeordnet,
in denen jeweils fünf Stopfstempel 30 geführt sind, die den
Deckel 13 des Füllgutbehälters 11 in entsprechenden
Bohrungen durchdringen. Weiterhin sind auf dem Träger 28
Ausstoßstempel 31 angeordnet, die mit einem auf dem Träger
28 angeordneten Halter 32 höhenverstellbar verbunden sind.
Die Ausstoßstempel 31 sind innerhalb des Füllgutbehälters 11
von einem an sich bekannten, und nicht
erfindungswesentlichen Pulverabweiskörper 33 umgeben.
Erfindungswesentlich ist die Anordnung, Ausbildung und
Funktionsweise der Stopfstempel 30. Insbesondere sind gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest die
bei einer Drehung der Dosierscheibe 14 im Uhrzeigersinn
(Fig. 2) den Ausstoßstempeln 31 unmittelbar vorgeordneten
Stopfstempel 30 (d. h. in der dargestellten Stellung der
Dosierscheibe 14 die Stopfstempel 30, die sich oberhalb der
Gruppe 18d der Bohrungen 22 befinden) mit pneumatischen
Mitteln anstatt herkömmlichen Federn 19 (Fig. 4)
ausgestattet. Dazu ist in dem den Stopfstempeln 30
zugeordneten Stopfstempelträger 29 je eine Bohrung 34 für
jeden Stopfstempel 30 ausgebildet. In den Bohrungen 34 sind
die als Kolben 35 ausgebildeten oberen Enden der
Stopfstempel 30 auf einer bestimmten Strecke gleitend und
dichtend geführt. Mittels eines Anschlages 36 ist der
maximale Hub der Kolben 35 in Richtung der Dosierscheibe 14
begrenzt. Die Bohrungen 34 des Stopfstempelträgers 29 haben
einen gemeinsamen Druckluftanschluß 37 (Fig. 3), der unter
Zwischenschaltung einer Druckregelschaltung 38 mit einer
Druckluftquelle 39 verbunden ist. Die Druckregelschaltung 38
ist von der Steuereinrichtung 40 der Vorrichtung über eine
Leitung 41 ansteuerbar. Insbesondere wird über die Leitung
41 der Druckregelschaltung 38 von der Steuereinrichtung 40
ein Solldruckwert P(soll) vorgegeben. Ferner sind die
oberhalb der Kolben 35 ausgebildeten Druckräume 42 der
Bohrungen 34 über Leitungen 43 mit Druckaufnehmern 44
verbunden, die die gemessenen Druckwerte P(ist) der
Steuereinrichtung 40 als Eingangsgrößen zuführen. Mit der
Steuereinrichtung 40 ist weiterhin eine Wiegeeinrichtung 45
gekoppelt, die das Wiegeergebnis M(Kapsel) einer
Hartgelatinekapsel 1 über eine weitere Leitung 46 der
Steuereinrichtung 40 als Eingangsgröße zuführt. Zuletzt ist
mittels einer Leitung 47 eine Auswurfeinrichtung 48
ansteuerbar, um einzelne Hartgelatinekapseln 1 aus der
Vorrichtung 10 ausschleusen zu können.
Bei dem eben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind lediglich die den Ausstoßstempeln 31
unmittelbar vorgeschalteten Stopfstempel 30 (im Bereich der
Bohrungsgruppe 18d) mit den beschriebenen Druckaufnehmern 44
versehen. Hingegen sind entsprechend der Fig. 4 die anderen
beiden Gruppen von Stopfstempeln 30 mit konventionellen
Federn 19 ausgestattet, die über die Stopfstempelträger 29
zum Beispiel auf die Oberseiten der Stopfstempel 30 wirken.
Die oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Zum
Bilden der Preßlinge in den Bohrungen 22 aus dem in dem
Füllgutbehälter 11 befindlichen Pulver wird die
Dosierscheibe 14 taktweise im Uhrzeigersinn jeweils unter
die Stopfstempel 30 eines Stopfstempelträgers 29 gedreht.
Anschließend dringen die Stopfstempel 30 bei einer
Abwärtsbewegung des Trägers 28 in die Bohrungen 22 der
Dosierscheibe 14, wobei das sich in der Bohrung 22
befindliche Pulver verdichtet wird. Während des Verdichtens
bzw. Pressens des Pulvers bildet der Zwischenring 26 ein Ge
genlager für die Stopfstempel 30 bzw. das Pulver. An
schließend werden die Stopfstempel 30 mittels des Trägers 28
wieder aus den Bohrungen 22 der Dosierscheibe 14
herausgefahren, worauf die Dosierscheibe 14 in den Bereich
des nächsten Stopfstempelträgers 29 gedreht wird. Nach dem
letzten Pressvorgang gelangen die so gebildeten Preßlinge in
den Bereich der Ausstoßstempel 31, wo sie in die mittels der
Segmente 17 bereitgestellten Kapselunterteile 3 eingeschoben
werden. Anschließend werden die Kapselunterteile 3 mit den
Kapseloberteilen 2 wieder zusammengeführt.
Das Gewicht bzw. die Masse der in den Bohrungen 22 durch die
Stopfstempel 30 gebildeten Preßlinge und somit die Masse
M(Kapsel) der Hartgelatinekapseln 1 wird zum einen bestimmt
durch den Hub der Stopfstempel 30 (verursacht durch den Hub
des Trägers 28), und zum anderen durch die Federrate der mit
den Stopfstempeln 30 zusammenwirkenden Federn 19 sowie der
Höhe des Solldruckwertes P(soll). Je größer die Federrate
der Federn 19 bzw. je höher der Solldruckwert P(soll), desto
weniger federn die Stopfstempel 30 der letzten
Stopfstempelgruppe in die Bohrungen 22 ein, d. h. je höher
ist die Dichte des Pulvers in den Bohrungen 22 und somit
größer ist auch die Masse der Preßlinge.
Wesentlich ist nun, daß mittels der von den Druckaufnehmern
44 gemessenen Druckwerten P(ist), die entsprechenden
Federwegen der Stopfstempel 30 entsprechen, zum einen eine
Aussage darüber möglich ist, ob beispielsweise eine der mit
den Stopfstempeln 30 zusammenwirkenden Federn 19 gebrochen
ist, und zum andern, ob die Masse der Preßlinge in den
Bohrungen 22 innerhalb vorgesehener Toleranzen ist. Dies
läßt sich dadurch erklären, daß bei korrekt arbeitenden
Federn 19 und richtigem vorgegebenem Solldruckwert P(soll)
sich der Druckwert P(ist) bzw. der Federweg beim Eintauchen
eines Stopfstempels 30 in eine Bohrung 22 in einem
bestimmten Maße erhöht bzw. einen bestimmten
charakteristischen Verlauf aufweist. Die Höhe bzw. der
Verlauf des Druckwertes P(ist) entspricht somit der Höhe
bzw. dem Verlauf des Federweges eines Stopfstempels 30. Bei
einem Bruch einer Feder 19 wird das in einer Bohrung 22
befindliche Pulver hingegen viel geringer oder sogar gar
nicht durch den entsprechenden Stopfstempel 30
zusammengedrückt, so daß der mit dem Druckaufnehmer 44
gekoppelte letzte Stopfstempel 30 stärker in die
entsprechende Bohrung 22 eintaucht, da das Pulver zuvor
weniger verdichtet wurde. Infolge dessen erhöht sich dabei
jedoch der gemessene Druckwert P(ist) bei dessen Eintauchen
nur um einen relativ geringeren Betrag bzw. weist eine
andere Charakteristik auf. Somit kann der Bruch einer Feder
19 erkannt werden, indem der Druckwert P(ist) mit einem in
der Steuereinrichtung 40 abgespeicherten Druckwert
verglichen wird.
Zusätzlich kann mittels der Wiegeeinrichtung 45 die zu einem
bestimmten Verlauf von zeitlich nacheinander beim Eintauchen
eines Stopfstempels 30 in eine Bohrung 22 erfassten
Druckwerten P(ist) zugeordnete Masse M(Kapsel) einer
Hartgelatinekapsel 1 ermittelt werden. Ist zum Beispiel die
ermittelte Masse M(Kapsel) zu hoch, so wird von der
Steuereinrichtung 40 ein geringerer Solldruckwert P(soll)
vorgegeben, so daß der entsprechende letzte Stopfstempel 30
etwas weniger in die Bohrung 22 eintaucht und somit auch
etwas weniger Pulver eindosiert. Somit ist über die
gemessenen Druckwerte P(ist) eine Aussage über die Masse der
Preßlinge möglich.
Ist der gemessene Druckwert P(ist) eines Preßlings und somit
die Masse der mit dem Preßling gefüllten Hartgelatinekapsel
1 außerhalb vorgegebener Toleranzen, so kann die
entsprechene Hartgelatinekapsel 1 mittels der
Auswurfeinrichtung 48 ausgesondert werden.
Mittels des eben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels
ist es darüber hinaus möglich, bei einem Formatwechsel ohne
den Austausch von Federn 19 die Masse der Preßlinge durch
geänderte Solldruckwerte P(soll) innerhalb gewisser Grenzen
zu verändern, wodurch sich die Umrüstzeiten der Vorrichtung
10 verringern lassen.
Bei einen zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind
alle Stopfstempel 30 mit pneumatischen Mitteln ausgerüstet,
das heißt, daß die Stopfstempel 30 keine Federn 19
entsprechend der Fig. 4 aufweisen. Entsprechend dem ersten
Ausführungsbeispiel weisen zumindest die den Ausstoßstempeln
31 unmittelbar vorgeordneten Stopfstempel 30 Druckaufnehmer
44 zur Erfassung der Druckwerte P(ist) auf.
Um bei dem zweiten Ausführungsbeispiel bei einem
vorgegebenen Hub des Trägers 28 unterschiedliche Pressdrücke
der Stopfstempel 30 auf das Pulver, und somit
unterschiedliche Dichten bzw. Volumen der Preßlinge zu
verwirklichen ist es vorgesehen, unterschiedliche
Solldruckwerte P(soll) vorzusehen. Je nach eingestelltem
Solldruckwert P(soll) wirkt ein entsprechender Luftdruck auf
die Oberseiten der Kolben 35, so daß sich ein entsprechender
Dämpfungsgrad der Stopfstempel 30 einstellt. Das bedeutet,
daß bei einem relativ hohen Luftdruck die Stopfstempel 30
relativ wenig gedämpft sind, so daß das Pulver bei einer Ab
wärtsbewegung der Stopfstempel 30 in den Bohrungen 22
relativ stark zusammengepresst wird. Infolgedessen ergibt
sich eine relativ hohe Dichte und Masse der Preßlinge. Bei
einem relativ geringen Luftdruck kann die oberhalb der
Kolben 35 in den Bohrungen 34 befindliche Luft beim
Zusammenpressen durch die Preßlinge relativ stark
komprimiert werden. Das bedeutet, daß sich eine relativ
geringe Dichte und Masse der Preßlinge einstellt.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen
hingegen alle Stopfstempel 30 Federn 19 entsprechend der
Fig. 4 auf. Jedoch sind die den Ausstoßstempeln 31
unmittelbar vorgeordneten Stopfstempel 30 entsprechend der
Fig. 5 jeweils mit einem Wegaufnehmer 50 für den jeweiligen
Stopfstempel 30 ausgestattet. Dieser mit der
Steuereinrichtung 40 der Vorrichtung 10 gekoppelte
Wegaufnehmer 50 kann zum Beispiel als Dehnmeßstreifen (DMS)
oder als induktiv arbeitender Sensor ausgebildet sein.
Wesentlich ist lediglich, daß der Wegaufnehmer 50 beim
Eintauchen der Stopfstempel 30 in die Bohrungen 22 die
Einfedercharakteristik des Stopfstempels 30 hinreichend
genau erfasst. Diese Wegcharakteristik entspricht somit der
Charakteristik der Druckwerte P(ist). Mittels des dritten
Ausführungsbeispiels können sowohl Brüche der Federn 19 als
auch Fehldosierungen erkannt werden.
Ergänzend wird erwähnt, daß das in der Fig. 2 dargestellte
Schaltungsbeispiel in vielfältiger Weise abgeändert werden
kann, um je nach Anwendungsfall beispielsweise eine
feinfühligere Regulierung des eingestellten Luftdruckes oder
einen größeren Verstellbereich zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist es in Abänderung der ersten beiden Aus
führungsbeispiele denkbar, die Oberseiten der Stopfstempel
jeweils mit einer im Stopfstempelträger 29 angeordneten Mem
bran zu koppeln. Diese Membran wird einseitig von einem be
stimmten Luftdruck beaufschlagt, so daß entsprechend des
Luftdruckes die Stopfstempel 30 über die Membranen gedämpft
werden.
Claims (7)
1. Vorrichtung (10) zum Dosieren und Abgeben von Pulver in
Hartgelatinekapseln (1) oder dergleichen mit einem
Füllgutbehälter (11) für das Pulver, einer unter dem
Füllgutbehälter (11) angeordneten, Bohrungen (22)
aufweisenden, schrittweise umlaufenden Dosierscheibe (14),
die während der Stillstandsphasen in Deckung mit in die
Bohrungen (22) ein- und ausfahrbaren Stopfstempeln (30)
gelangt, welche beim Eintauchen in die Bohrungen (22) das
Pulver eindosieren und verdichten, wobei die Stopfstempel
(30) mittels Federmitteln (19) oder mittels pneumatisch
wirkender Mittel (38, 39, 42) gedämpft angeordnet sind, so
daß sie beim Verdichten des Pulvers in den Bohrungen (22) um
eine bestimmte Wegstrecke einfedern, und mit den
Stopfstempeln (30) nachgeordneten Ausstoßstempeln (31), die
die zuvor in den Bohrungen (22) durch die Stopfstempel (30)
gebildeten Pulverpresslinge in bereitstehende Kapselteile
(3) überschieben, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die
den Ausstoßstempeln (31) unmittelbar vorgeordneten
Stopfstempel (30) Mittel (44; 50) zum Erfassen des
Federweges der Stopfstempel (30) aufweisen und daß die
Mittel (44; 50) mit einer Steuereinrichtung (40) gekoppelt
sind, die die erfassten Federwege mit einem in der
Steuereinrichtung (40) gespeicherten Federweg vergleichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Ausstoßstempeln (31) unmittelbar vorgeordneten
Stopfstempel (30) pneumatisch wirkende Mittel (38, 39, 42)
aufweisen und daß die diesen Stopfstempeln (30)
vorgeordneten Stopfstempel (30) mit Federmitteln (19)
gekoppelt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Stopfstempel (30) mit pneumatisch wirkenden Mittel (38,
39, 42) gekoppelt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erfassen des Federweges
der Stopfstempel (30) Druckaufnehmer (44) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in Bezug auf die mit pneumatisch
wirkenden Mittel (38, 42) zusammenwirkenden Stopfstempel
(30) die den Bohrungen (22) abgewandten Enden der
Stopfstempel (30) als in Zylinderbohrungen (34) gleitend
geführte Kolben (35) ausgebildet sind, die von einer
Druckluftquelle (39) beaufschlagt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zylinderbohrungen (34) mittels eines gemeinsamen, mit
der Druckluftquelle (39) gekoppelten Druckluftanschlußes
(37) verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Stopfstempel (30) mit Federmitteln (19) gekoppelt sind
und daß die Mittel zum Erfassen des Federweges der
Stopfstempel (30) Wegaufnehmer (50) aufweisen.
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