Vorrichtung zum Füllen von Behältern in Form von Kapseln, Röhrchen oder Flaschen mit schüttfähigem Material Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der im Patentanspruch des Hauptpatents definierten Vorrich tung zum Füllen von Behältern in Form von Kapseln, Röhrchen oder Flaschen mit schüttfähigem Material, die an einem Ständer einen Antrieb und einen oberen und einen unteren drehbaren scheibenartigen Teil aufweist, die im Betrieb kontinuierlich gedreht werden, wobei im oberen drehbaren Teil eine Vielzahl von zum Festhalten von Behälterdeckeln bestimmten ersten hohlen Zylinder stücken befestigt ist,
während im unteren drehbaren Teil eine Vielzahl von zweiten Zylinderstücken zur Aufnahme von Behälterkörpern steckt und diese Zylinderstücke senkrecht übereinander angeordnet sind und die Behäl terdeckel .und Behälterkörper zum Verschliessen gegen einander bewegt werden können.
Es wurde jedoch festgestellt, dass eine solche Vor richtung eine hohe Präzision voraussetzt und dass der Füllvorgang erschwert wird, wenn die obere Kante des unteren zylindrischen Teils nicht genau in der Ebene der Oberseite des unteren drehbaren Teils gehalten wird. Da der untere zylindrische Teil jedoch in einer Bohrung des unteren drehbaren Teils mit Hilfe einer Nockensteuerung axial verschoben wird, ist es nur bei höchster Präzision möglich, während des Füllvorganges die Oberkante des unteren zylindrischen Teils stets genau in die Ebene der Oberseite des unteren drehbaren Teils einzustellen.
Wenn nämlich die axiale Bewegbarkeit des unteren zylindri schen Teils befriedigend sein soll, ist ein minimales Spiel in der Grössenordnung von 0,2 bis 0,3 mm zwischen beispielsweise einer kanalförmigen Nut, welche eine Nockenfläche bildet, und einer in der Nut geführten Abtastrolle erforderlich. Ein solches Spiel führt jedoch dazu, dass die unteren zylindrischen Teile in den entspre chenden Bohrungen innerhalb dieses Spiels stets unter schiedliche Stellungen einnehmen werden, so dass die Oberkante jedes zylindrischen Teils manchmal über die Oberfläche des unteren drehbaren Teils vorsteht und manchmal tiefer als diese Oberfläche liegt.
Dadurch sammelt sich in die Kapseln einzufüllendes Pulver oder sonstiges Material hinter den über die Oberfläche des unteren drehbaren Teils vorstehenden Kanten der her ausragenden unteren zylindrischen Teile oder auf der Oberkante der einzelnen zylindrischen Teile, wenn diesel ben niedriger als die Oberfläche der unteren drehbaren Teile liegen, u. neigt dazu, in den freien Raum zwischen dem betreffenden zylindrischen Teil u. der entsprechenden Bohrung zu fallen, wenn der zylindrische Teil nach dem Füllvorgang angehoben wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Vor richtung aus dem Hauptpatent derart zu verbessern, dass die geschilderten Nachteile vermieden werden und die Vorrichtung mit einer einfacheren Konstruktion zuverläs siger arbeiten kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfin dung eine Vorrichtung zum Füllen von Behältern in Form von Kapseln, Röhrchen oder Flaschen mit schütt- fähigem Material vorgeschlagen, bei der der obere dreh bare Teil aus einer Mehrzahl von einzeln senkrecht bewegbaren, einander ähnlichen oder gleichen sektoren- förmigen Segmenten zusammengesetzt ist und jedes Seg ment wenigstens ein hohles Zylinderstück zur Aufnahme eines Kapseldeckels enthält, während die darunter be findlichen hohlen Zylinderstücke zur Aufnahme der Kapselkörper mit dem scheibenförmigen drehbaren unte ren Teil fest verbunden sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung ist in jedem unteren hohlen Zylinderstück eine axial verschiebbare Stange zum Abstützen und Einstellen der Kapselkörper in die für den Verfahrensab lauf jeweils gewünschte Lage angeordnet, wobei sämtli che Stangen über ihre aus dem jeweiligen Zylinderstück herausragenden unteren Enden von einer umlaufenden ersten Nockenbahn gesteuert sind. An den Innenraum jedes der unteren hohlen Zylinderstücke kann eine pneumatische Einrichtung angeschlossen sein.
Die Vor richtung kann eine Zufuhreinrichtung für leere verschlos sene Kapseln in Form eines über den umlaufenden oberen Zylinderstücken endenden Schüttrohres, eine na he oder auf der Oberfläche des unteren drehbaren Teils in der Bewegungsbahn der unteren Zylinderstücke ange- ordnete Einfülleinrichtung zum Füllen der in diesen zweiten Zylinderstücken befindlichen, von den Deckeln getrennten Kapselkörper mit schüttfähigem Material, eine Schliessstation für die gefüllten Kapseln und eine Abgabestation zum Abgeben der gefüllten und verschlos senen Kapseln aus den hohlen Zylinderstücken aufwei sen,
wobei die Einfülleinrichtung mit einem Vibrations- element versehen sein kann, welches das in ihr befindli che Material in Bewegung setzt. Ausserdem kann eine zweite Nockenbahn vorgesehen sein, um Segmente des oberen drehbaren Teils mit Hilfe von in dem unteren Teil geführten senkrecht verschiebbaren Stösseln über die Einfülleinrichtung anzuheben und hinwegzuführen. Fer ner kann zum Verschliessen der gefüllten Kapseln in einem vorbestimmten Bereich der Laufbahn der hohlen Zylinderstücke ein Anschlag vorgesehen sein,
der die obere Öffnung der ersten Zylinderstücke verschliesst und dadurch ein Ausweichen der in denselben befindlichen Kapseldeckel nach oben verhindert, wenn die gefüllten Kapselkörper angehoben werden, um dieselben mit ihren Deckeln zu verschliessen.
In der Zeichnung ist zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Vor richtung zum Füllen von Behältern in der Form von Kapseln, Röhrchen oder Flaschen mit schüttfähigem Material schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf die gesamte Vorrichtung, aus der die allgemeine Anordnung der einzelnen Teile zu erkennen ist, Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1, Fig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt der Vorrichtung im Bereich einer Kapseleinfüllstation, Fig. 4 einen vergrösserten Teilschnitt der Vorrichtung im Bereich einer Füllstation,
Fig. 5 einen vergrösserten Teilschnitt im Bereich der Schliessstation für die gefüllten Kapseln, Fig. 6 einen vergrösserten Teilschnitt der Vorrichtung im Bereich der Station zum Verdichten des eingefüllten Materials und Fig. 7 eine Skizze der einzelnen Arbeitsvorgänge der Vorrichtung vom Zuführen der leeren Kapseln bis zum Abgeben der gefüllten Kapseln.
In Fig.l und 2 ist der allgemeine Aufbau einer Kapselfüllmaschine gemäss der Erfindung dargestellt. Die Maschine besitzt ein Gestell oder einen Ständer 1, in dessen Zentrum übereinander zwei horizontal angeordne te drehbare Teile 2 und 3 auf einer Welle 4 gelagert sind, die im Betrieb von einem Antrieb 5 wie einem Elektro motor gedreht werden kann. Der Antrieb 5 ist nur schematisch dargestellt, kann jedoch in jeder geeigneten Weise angeordnet werden.
Der obere drehbare Teil 2 besteht aus einer Vielzahl einander ähnlicher sektorenförmiger Segmente 2a, in denen jeweils eine axiale Bohrung 6 (Fig. 1 und 3) nahe dem äusseren Rand des scheibenförmigen drehbaren Teils 2 angeordnet ist. Die Bohrungen 6 sämtlicher Segmente 2a sind auf einem gemeinsamen konzentrisch zur Welle 4 verlaufenden Kreis angeordnet.
Der untere drehbare Teil 3 ist eine starre Scheibe und besitzt entlang seinem Aussenumfang eine Vielzahl axialer Bohrungen 7 (Fig.3), die jeweils mit einer axialen Bohrung 6 im oberen drehbaren Teil 2 fluchten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist in jede axiale Bohrung 6 ein Zylinderstück 8 eingepasst, während in jeder axialen Bohrung 7 ein anderes Zylinderstück 9 befestigt ist. Wie unten näher erläutert wird, sind die Zylinderstücke 8 und 9 dazu bestimmt, einen Kapseldeckel zu halten bzw. einen Kapselkörper aufzunehmen.
Senkrecht über dem oberen drehbaren Teil 2 ist ein Schüttrohr 10 angeordnet, dessen untere Öffnung so liegt, dass sie nacheinander über der oberen Öffnung jedes Zylinderstückes 8 zu liegen kommt, wenn sich der Teil 2 dreht. In das obere Ende des Schüttrohres 10 werden leere Kapseln eingefüllt, und zwar mit Hilfe von an einem Tragrahmen 11 in gleichen Abständen voneinan der angeordneten Zylindern, die leere Kapseln mit den Kapseldeckeln nach oben enthalten. Der Innendurchmes ser des Schüttrohres 10 ist etwas grösser als der Aussen durchmesser einer Kapsel, so dass das Schüttrohr oder Einfüllrohr normalerweise mehrere senkrecht übereinan der angeordnete Kapseln enthält.
Somit bildet das Schütt- rohr 10 eine Kapselzufuhrstation.
Um einen gewissen Winkel versetzt zu der Kapselzu- fuhrstation oder an einer in der durch einen Pfeil in Fig. 1 angedeuteten Drehrichtung der drehbaren Teile 2 und 3 gesehen hinter der Kapselzufuhrstation liegenden Stelle ist eine Trennstation 13 vorgesehen, an der die Kapselkörper von ihren Deckeln unter Saugwirkung getrennt werden, was weiter unten näher beschrieben ist. Anschliessend werden die von den Deckeln getrennten Kapselkörper mit Medizin in einer Füllstation gefüllt und dann in einer Statior & 15 zum Aufsetzen der Kapseldeckel wieder verschlossen.
Zwischen den Stationen 14 und 15 kann noch eine Packstation angeordnet sein, an der das in den einzelnen Kapselkörpern befindliche Material verdichtet; d.h. fest in die Kapselkörper gepackt wird. Schliesslich gelangen die mit den Deckeln verschlossenen gefüllten Kapseln zu einer Abgabestation 16, an der sie aus der Maschine entnommen werden.
In Fig. 3 sind die drehbaren Teile 2 und 3 in einem Teilschnitt in der Stellung dargestellt, die sie an der Kapselzufuhrstation, der Trennstation und der Station zum Aufsetzen der Kapseldeckel zueinander einnehmen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die drehbaren Teile 2 und 3 nicht unbedingt, wie in der Zeichnung dargestellt, dicht aneinander liegen müssen. Vielmehr ist es lediglich erforderlich, dass das obere Zylinderstück 8 eine genügende Länge aufweist, dass es mit seinem unteren Ende in diesen Stationen dicht über dem entspre chenden unteren Zylinderstück 9 liegt. Das Zylinderstück 8 besitzt an seinem unteren Ende einen nach innen vorstehenden ringartigen Anschlag 20, der in der Mitte eine Öffnung 21 freilässt.
Der Anschlag 20 und die Öffnung 21 sind so ausgebildet, dass, wenn durch das Schüttrohr 10 in Pfeilrichtung eine vollständige Kapsel zugeführt wird, der Kapseldeckel durch den Anschlag 20 festgehalten und von dem Kapselkörper getrennt wird, während der Kapselkörper durch die Öffnung 21 in das untere Zylinderstück 9 fallen kann. Der in das untere Zylinderstück 9 gelangende Kapselkörper wird dort von einer axial verschiebbaren Stange 22 abgestützt und in der gewünschten Lage gehalten, welche sich durch eine Öffnung 24 im Boden 25 des Zylinderstückes 9 erstreckt.
Die axial verschiebbare Stange 22 wird von einer auf ihr sitzenden Druckfeder 26 nach unten gedrückt, die zwi schen dem Boden 25 des Zylinderstückes 9 und einem am unteren Ende der Stange 22 auf derselben befestigten Fitting angeordnet ist. Am Fitting 27 ist eine Abtastrolle 28 gelagert, welche mit einer ersten Nockenbahn 29 zusammenwirkt. Die Nockenbahn 29 ist unterhalb des drehbaren Teils 3 in einer Form angeordnet, die in Draufsicht im wesentlichen dem Laufweg der Zylinder stücke entspricht, d.h. in Draufsicht ein Kreis ist.
Wie Fig.6 und 7 zeigt, verläuft die Nockenbahn 29 in unterschiedlicher Höhe, so dass die Kapselkörper an bestimmten Stellen teilweise nach oben geschoben wer den.
Gemäss Fig.3 wird ein Kapseldeckel im oberen Zylinderstück 8 gehalten, während der entsprechende Kapselkörper von dem Deckel getrennt ist und in dem unteren Zylinderstück 9 liegt. Die Trennung der beiden Kapselteile kann aufgrund der Schwerkraft durchgeführt werden, jedoch ist es für eine zuverlässige Arbeitsweise zweckmässig, die Kapselteile durch Saugwirkung vonein ander zu. trennen. Dies wird beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel dadurch erreicht, dass an den Innenraum des Zylinderstückes 9 eine nicht dargestellte pneumati sche Einrichtung über einen in dem unteren drehbaren Teil 3 angeordneten Kanal 30 und ein Rohr 31 ange schlossen ist, deren Saug- und Druckwirkung durch die beiden in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Pfeile in Fig. 3, 4 und 5 angedeutet wird.
Es versteht sich, dass jedes Zylinderstück 9 in entsprechender Weise mit einer pneumatischen Einrichtung verbunden ist.
An jedes sektorenförmige Segment 2a des oberen drehbaren Teils 2 ist ein nach unten verlaufender Stössel 35 aus starrem Material befestigt, der sich senkrecht durch einen Schlitz 36 im unteren drehbaren Teil 3 erstreckt. Am unteren Ende des Stössels 35 ist eine Rolle 37 gelagert, die auf einer zweiten Nockenbahn 38 läuft. Diese Nockenbahn 38 kann kanalförmig ausgebildet sein, d.h. die Rolle 37 kann in der Nockenbahn 38 doppelseitig geführt sein. Ausserdem ist der Stössel 35 mit einem Zapfen 39 versehen, der in eine senkrecht im drehbaren Teil 3 verlaufende Führungsnut 40 eingreift, wodurch ein Verdrehen der beiden drehbaren Teile 2 und 3 gegeneinander verhindert wird. Der Durchmesser bzw.
Querschnitt des Schlitzes 36 ist über seine gesamte Länge fast gleich gross wie der Durchmesser oder Querschnitt des entsprechenden Stössels 35, so dass, wenn die Rolle 37 über einen erhöhten Teil der Nockenbahn 38 läuft (Fig. 7), das entsprechende Segment 2a unmittelbar ange hoben wird, ohne in senkrechter Ebene gekippt zu werden, und sich dabei weiterhin gleichlaufend mit dem unteren drehbaren Teil 3 dreht.
Gemäss Fig. 4 besitzt die Füllstation 14 eine Einfüll- einrichtung 41, die mit abzufüllendem Material aus einer Schütteinrichtung 42 versorgt wird. Die Einfülleinrich- tung 41 besitzt die Form einer oben und unten offenen Hülle oder eines oben und unten offenen langgestreckten gebogenen Parallelpipedon und ist in einer festen Stel lung angeordnet, so dass der Boden der Einfülleinrich- tung dicht über der Oberseite des unteren drehbaren Teils 3 liegt oder auf dieser Oberseite schleift,
wobei der von der Einfülleinrichtung 41 .umschlossene Raum im Weg der umlaufenden Zylinderstücke 9 angeordnet ist. Um die Partikel des in der Einfülleinrichtung 41 befindli chen abzufüllenden Materials in Bewegung zu setzen und damit ein gleichförmiges Abfüllen des Materials zu gewährleisten, insbesondere wenn es sich um ein pulver förmiges Material handelt, enthält die Abfülleinrichtung 41 ein Vibrationselement 44, das mechanisch mit einem geeigneten Vibrator 45 verbunden ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Vibrationselement 44 eine gewellte Platte, die sich in aufrechter Stellung quer durch die Einfülleinrichtung 41 erstreckt.
Das Vibrationsele- ment 44 kann jedoch ebenso eine mit Öffnungen versehe ne, horizontal angeordnete Platte sein.
In Fig.4 ist das geschnittene Segment 2a in der angehobenen Lage dargestellt und befindet sich im Abstand über der Einfülleinrichtung 41. Die entsprechen den Bewegungen der einzelnen sektorenförmigen Seg mente 2a werden weiter unten in Verbindung mit Fig. 7 erläutert.
Fig. 5 zeigt die Station 15 zum Aufsetzen der Kapsel deckel, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Aufsetzplatte 46 besitzt, deren allgemeine Lage aus der in Fig. 1 in Draufsicht angedeuteten Station 15 zu erkennen ist. Die Aufsetzplatte 46 wird durch einen geeigneten Halter 47 in horizontaler Lage auf oder unmittelbar über der Oberseite des entsprechenden Seg ments 2a gehalten, wenn sich dasselbe unter der Aufsetz- platte 46 in der Stellung dicht über dem unteren drehba ren Teil 3 hindurchbewegt.
In Abhängigkeit von dem abzufüllenden Material kann es, wenn beispielsweise ein schlecht rieselfähiges Material abgefüllt werden soll, wünschenswert sein, auf das Material einen bestimmten Packdruck auszuüben, damit sich das Material in den Kapselkörpern setzt und somit keine Hohlräume freilässt. Dies wird beim darge stellten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass man zwischen der Füllstation 14 und der Station 15 zum Aufsetzen der Kapseldeckel eine weitere Platte 48 (Fig.6) anordnet, welche eine Packstation bildet.
Die Platte 48 wird durch einen nicht dargestellten Halter derart befestigt, dass sie die oberen Öffnungen der unteren Zylinderstücke 9 abdeckt, nachdem die Zylinder stücke 9 die Füllstation 14 bzw. die Einfülleinrichtung 41 verlassen haben.
In Fig. 7 sind die Profile der ersten Nockenbahn 29 und der zweiten Nockenbahn 38 entsprechend dem Arbeitsablauf der Maschine schematisch dargestellt.
Wenn die Maschine durch den Antrieb 5 in Bewe gung gesetzt wird, wird einer der leere Kapseln enthalten den Zylinder 12 in Flucht mit dem senkrecht verlaufen den Schüttrohr 10 durch eine Einstelleinrichtung ge bracht und sein Bodenverschluss automatisch geöffnet, so dass die in diesem Zylinder befindlichen Kapseln nach einander in das Schüttrohr 10 gelangen. Die unterste der in dem Schüttrohr 10 befindlichen Kapseln stösst auf die Oberseite des oberen drehbaren Teils 2 bzw. des unter dem Schüttrohr 10 befindlichen sektorenförmigen Seg ments 2a.
Wenn die sektorenförmigen Segmente 2a des drehbaren Teils 2 eine durchgehende horizontale Oberflä che ausserhalb des Bereiches der Füllstation 14 bilden, gleitet die unterste im Schüttrohr 10 befindliche Kapsel auf der Oberfläche der sektorenförmigen Segmente 2a bei Drehbewegung derselben, bis diese Kapsel in den Bereich eines der oberen Zylinderstücke 8 gelangt und in dasselbe fällt (Stellung a in Fig. 7).
Der Kapseldeckel wird im Zylinderstück 8 durch den Anschlag 20 gehalten, während der Kapselkörper unter Einfluss der Schwerkraft vom Kapseldeckel getrennt werden kann und in das darunterliegende Zylinderstück 9 des unteren drehbaren Teils 3 fällt. Es ist jedoch nicht sicher, ob sich der Kapselkörper ausschliesslich aufgrund der Schwerkraft vom Kapseldeckel trennt.
Wenn jedoch aufgrund einer Saugeinrichtung ein Unterdruck im In nenraum des unteren Zylinderstückes 9 im Bereich der Trennstation 13 (Stellung b in Fig. 7) erzeugt wird, trennt sich der Kapselkörper mit Sicherheit von dem Kapsel deckel, woraufhin der Saugvorgang beendet wird und der Kapselkörper durch die Öffnung 21 in das untere Zylin derstück 9 fällt, bis er auf der Stange 22 in einer durch die Stellung derselben bestimmten Tiefe liegenbleibt.
Die erste Nockenbahn 29 ist dazu bestimmt, die Oberkante des Kapselkörpers in Höhe oder unter der Oberseite des unteren drehbaren Teils 3 zu halten, bis der betreffende Kapselkörper durch die Füllstation (Stellung c in Fig.7) hindurchgewandert ist. Wenn sich das betreffende sektorenförmige Segment 2a der Füllstation nähert, wird es über die Einfülleinrichtung 41 durch einen kurvenförmig nach oben verlaufenden Teil der zweiten Nockenbahn 38 angehoben. Die zweite Nocken bahn 38 ist ebenso wie die erste Nockenbahn 29 in Fig. 7 in gestrichelten Linien angedeutet.
Hinter der Füllstation 14 kehrt die zweite Nocken bahn 38 wieder in ihre normale horizontale Ebene zurück und bleibt in ihrem übrigen Bereich in dieser Ebene. Hingegen beginnt die erste Nockenbahn 29 beim Durch gang unter der Einfülleinrichtung 41 anzusteigen und steigt so lange an, bis die Kapsel aus dem oberen Zylinderstück 8 genügend weit herausgehoben ist, um dieselbe an der Abgabestation (Stellung e in Fig. 7) aus der Maschine zu entfernen.
Während der Aufwärtsbewegung des Kapselkörpers wird derselbe in der Station 15 (Stellung b in Fig. 7) mit dem entsprechenden Kapseldeckel verbunden und von demselben verschlossen, da der Kapseldeckel wegen der Aufsetzplatte 46 nicht nach oben ausweichen kann.
Die Länge der Aufsetzplatte 46 in Bewegungsrichtung der Zylinderstücke 8 kann experimentell in Verbindung mit der Form der ersten Nockenbahn 29 so bestimmt werden, dass ein Zerbrechen oder sonstiges Beschädigen der gefüllten und verschlossenen Kapseln verhindert wird.
Wie gesagt, werden die so gefüllten und verschlosse nen Kapseln an der Abgabestation 16 aus der Maschine entnommen. Schliesslich kehrt die erste Nockenbahn 29 wieder in die in Stellung a aus Fig.7 zu erkennende Unterlage zurück, woraufhin ein vollständiger Arbeitsab lauf der Maschine beendet ist.
Obwohl der Kapselkörper in Fig. 4 in dem Zylinder stück 9 versenkt dargestellt ist, kann seine Oberkante auch in derselben Ebene wie die Oberfläche des drehba ren Teils 3 liegen, wie oben erwähnt. Der Zweck der versenkten Anordnung des Kapselkörpers im Zylinder stück besteht darin, dass mehr Material abgefüllt werden kann, als im nicht verdichteten Zustand vom leeren Kapselkörper aufgenommen wird. Das zeigt insbesondere Fig. 6, aus der zu erkennen ist, dass unmittelbar nach der Füllstation 14 bzw. der Einfülleinrichtung 41 das Zylin derstück 9 unter der Platte 48 hindurchläuft.
Während das Zylinderstück 9 unter der Platte 48 hindurchläuft, wird der in diesem Zylinderstück befindliche Kapselkör per aufgrund des Anstiegs der ersten Nockenbahn 29 nach oben bewegt, wodurch das oberhalb dieses Kapsel körpers im Zylinderstück 9 befindliche Material zusam mengedrückt wird und zusätzlich in den Kapselkörper gelangt. Dieser Vorgang kann zwischen den Stellungen c und d aus Fig. 7 vorgenommen werden.
Wenn die Oberkante des Kapselkörpers im Bereich der Füllstation 14 in derselben Ebene wie die Oberseite des unteren drehbaren Teils 3 liegt, wird die Arbeitsweise der Abfüllvorrichtung nicht beeinträchtigt, weil jede leichte Neigung oder jegliches Herausragen des Kapsel körpers dadurch unschädlich gemacht werden kann, dass man das untere Ende bzw. den Boden der Einfülleinrich- tung 41 aus biegsamem Material herstellt und die auf der Oberfläche des unteren drehbaren Teils 3 befindlichen Materialpartikel in geeigneter Weise entfernt, ohne nach teilige Einflüsse auf den Arbeitsablauf der Vorrichtung mit nicht verschiebbaren Zylinderstücken 9 auszuüben.
Aus Fig. 6 ist im übrigen zu erkennen, dass die untere Nockenbahn 29 zunächst horizontal verläuft, dann je- doch unterhalb der Platte 48 in einem flachen Winkel ansteigt und schliesslich in einen oberen horizontal verlaufenden Nockenbahnabschnitt 29a übergeht. Es wurde gefunden, dass durch diese Ausbildung der Nok- kenbahn 29 das Packen bzw. Verdichten des abgefüllten Materials begünstigt wird.
Der obere drehbare Teil 2 besteht vorzugsweise aus mehreren sektorenförmigen Segmenten 2a, wobei sich nebeneinanderliegende Segmente berühren. Es ist jedoch auch möglich, die aufeinanderfolgenden sektorenförmi- gen Segmente im Abstand voneinander auf den Umfang des oberen drehbaren Teils zu verteilen.
In diesem Falle ist es lediglich zusätzlich erforderlich, eine genaue Zeit steuerung für die Zufuhr leerer Kapseln aus dem Schütt- rohr 10 in die Zylinderstücke 8 aufeinanderfolgender Segmente vorzusehen, damit die leeren Kapseln nicht zwischen zwei Segmente fallen. Eine solche Steuerung kann der Fachmann ohne weiteres herstellen.
Obwohl zur Vereinfachung der Darstellung jedes der sektorenförmigen Segmente 2a nur mit einem eingesetz ten Zylinderstück 8 dargestellt ist, sind gemäss der Erfindung hergestellte praktische Ausführungsformen mit zwei oder drei Reihen oberer Zylinderstücke 8 im oberen drehbaren Teil 2 ausgerüstet, die auf konzentri schen Kreisen angeordnet sind. So besitzt beispielsweise jedes Segment 2a fünf Zylinderstücke 8 in einer Reihe. Dementsprechend sind im unteren drehbaren Teil 3 gleich viel untere Zylinderstücke 9 angeordnet, die in Flucht mit jeweils einem oberen Zylinderstück liegen.
Jedes der unteren Zylinderstücke 9 ist mit einer zum Einstellen der Kapselkörper bestimmten Stange 22 verse hen und über einen Kanal 30 und ein Rohr 31 an eine pneumatische Einrichtung angeschlossen. Dies lässt sich zum Erhöhen der Maschinenleistung ohne wesentliche Veränderungen der oben geschilderten Konstruktion durchführen, wobei als einziges Erfordernis eine oder zwei zusätzliche Nockenbahnen 29 vorgesehen sein müs sen, mit denen die Stangen 22 der in den zusätzlichen Reihen angeordneten unteren Zylinderstücke 9 gesteuert werden. Diese zusätzlichen Nockenbahnen besitzen ein ähnliches Profil wie die oben beschriebene Nockenbahn 29.
Die Einfülleinrichtung 41 kann bei der Vervielfa chung der Zylinderstücke eine grössere radiale Breite aufweisen, um der radialen Ausdehnung der Zylinder stückreihen zu entsprechen. Es ist aber auch möglich, für jede Zylinderstückreihe eine eigene Einfülleinrichtung 41 vorzusehen.
Wenn die Zylinderstücke in mehr als einer auf konzentrischen Kreisen angeordneten Reihe vorgesehen sind, kann es zweckmässig sein, die Zylinderstücke in radialer Richtung zueinander auszurichten. In diesem Falle können die pneumatischen Kanäle 30 radial ausge richteter unterer Zylinderstücke 9 miteinander verbunden sein, so dass nur ein Rohr 31 als Anschluss an die pneumatische Einrichtung an der Aussenseite des unte ren drehbaren Teils 3 vorgesehen werden muss.
Man erkennt also, dass die Anzahl und Anordnung der in einem Segment 2a untergebrachten Zylinderstücke 8 nach den jeweiligen Bedingungen und Wünschen vom Fachmann gewählt werden kann.
Die an die Kanäle 30 angeschlossene pneumatische Einrichtung kann auch verwendet werden, um Luft oder ein sonstiges Strömungsmittel in das Innere jedes unteren Zylinderstückes 9 einzublasen, um jegliches in diesem Zylinderstück befindliches und angesammeltes Material herauszublasen. Ausserdem kann der pneumatische Druck verwendet werden, um die gefüllten und verschlos senen Kapseln aus den Zylinderstücken auszuwerfen.
Durch die Erfindung wird also eine gegenüber dem Hauptpatent verbesserte Vorrichtung zum Füllen von Kapseln, Röhrchen, Flaschen oder dgl. geschaffen, die eine einfache Konstruktion besitzt und sehr zuverlässig arbeitet.
Device for filling containers in the form of capsules, tubes or bottles with pourable material The invention relates to an improvement of the device defined in the claim of the main patent Vorrich for filling containers in the form of capsules, tubes or bottles with pourable material, which one on a stand Drive and an upper and a lower rotatable disk-like part, which are rotated continuously during operation, wherein in the upper rotatable part a plurality of first hollow cylinder pieces intended for holding container lids is attached,
while in the lower rotatable part is a plurality of second cylinder pieces for receiving container bodies and these cylinder pieces are arranged vertically one above the other and the Behäl terdeckel .und container body can be moved against each other to close.
It has been found, however, that such a device requires a high level of precision and that the filling process is made more difficult if the upper edge of the lower cylindrical part is not kept exactly in the plane of the upper side of the lower rotatable part. However, since the lower cylindrical part is axially displaced in a bore of the lower rotatable part with the aid of a cam control, it is only possible with the highest precision to always adjust the upper edge of the lower cylindrical part exactly in the plane of the upper side of the lower rotatable part during the filling process .
If the axial movability of the lower cylindri's part is to be satisfactory, a minimum play in the order of magnitude of 0.2 to 0.3 mm between, for example, a channel-shaped groove which forms a cam surface and a follower roller guided in the groove is required. However, such a game leads to the fact that the lower cylindrical parts in the corre sponding holes within this game will always take under different positions, so that the upper edge of each cylindrical part sometimes protrudes over the surface of the lower rotatable part and sometimes deeper than this surface .
As a result, powder or other material to be filled into the capsules collects behind the edges of the protruding lower cylindrical parts protruding beyond the surface of the lower rotatable part or on the upper edge of the individual cylindrical parts if they are lower than the surface of the lower rotatable parts, u. tends to u in the free space between the relevant cylindrical part. the corresponding hole to fall when the cylindrical part is lifted after the filling process.
The object of the invention is to improve the device from the main patent in such a way that the disadvantages outlined are avoided and the device can work more reliably with a simpler construction.
To solve this problem, a device for filling containers in the form of capsules, tubes or bottles with pourable material is proposed according to the invention, in which the upper rotatable part consists of a plurality of individually vertically movable, similar or identical sectors - Is composed of shaped segments and each segment contains at least one hollow cylinder piece for receiving a capsule lid, while the hollow cylinder pieces below be for receiving the capsule body with the disc-shaped rotatable part are firmly connected.
In a preferred embodiment of the present invention, an axially displaceable rod for supporting and adjusting the capsule body is arranged in each desired position for the process sequence in each lower hollow cylinder piece, with all of the rods protruding from the respective cylinder piece lower ends of one rotating first cam track are controlled. A pneumatic device can be connected to the interior of each of the lower hollow cylinder pieces.
The device can have a feed device for empty, closed capsules in the form of a pouring pipe ending over the surrounding upper cylinder pieces, a filling device arranged near or on the surface of the lower rotatable part in the path of movement of the lower cylinder pieces for filling the second cylinder pieces located, separated from the lids capsule body with pourable material, a closing station for the filled capsules and a dispensing station for dispensing the filled and closed capsules from the hollow cylinder pieces aufwei sen,
wherein the filling device can be provided with a vibration element which sets the material in it in motion. In addition, a second cam track can be provided in order to lift segments of the upper rotatable part with the aid of vertically displaceable plungers guided in the lower part over the filling device and move them away. Furthermore, a stop can be provided for closing the filled capsules in a predetermined area of the track of the hollow cylinder pieces,
which closes the upper opening of the first cylinder pieces and thereby prevents the capsule lids located in them from escaping upwards when the filled capsule bodies are lifted in order to close them with their lids.
In the drawing, for a better understanding of the invention, an embodiment of the improved device for filling containers in the form of capsules, tubes or bottles with pourable material is shown schematically, namely: Fig. 1 is a plan view of the entire device from which the general arrangement of the individual parts can be seen, FIG. 2 a side view of the device from FIG. 1, FIG. 3 an enlarged partial section of the device in the area of a capsule filling station, FIG. 4 an enlarged partial section of the device in the area of a filling station,
5 shows an enlarged partial section in the area of the closing station for the filled capsules, FIG. 6 shows an enlarged partial section of the device in the area of the station for compressing the filled material, and FIG. 7 shows a sketch of the individual work processes of the device from feeding the empty capsules to the Dispensing of the filled capsules.
In Fig.l and 2 the general structure of a capsule filling machine according to the invention is shown. The machine has a frame or stand 1, in the center of which two horizontally arranged rotatable parts 2 and 3 are mounted on a shaft 4, which can be rotated during operation by a drive 5 such as an electric motor. The drive 5 is only shown schematically, but can be arranged in any suitable manner.
The upper rotatable part 2 consists of a plurality of similar sector-shaped segments 2a, in each of which an axial bore 6 (FIGS. 1 and 3) is arranged near the outer edge of the disk-shaped rotatable part 2. The bores 6 of all segments 2 a are arranged on a common circle running concentrically to the shaft 4.
The lower rotatable part 3 is a rigid disc and has a plurality of axial bores 7 (FIG. 3) along its outer circumference, each of which is aligned with an axial bore 6 in the upper rotatable part 2. In the illustrated embodiment (FIG. 3), a cylinder piece 8 is fitted into each axial bore 6, while a different cylinder piece 9 is fastened in each axial bore 7. As will be explained in more detail below, the cylinder pieces 8 and 9 are intended to hold a capsule lid or to accommodate a capsule body.
A pouring pipe 10 is arranged vertically above the upper rotatable part 2, the lower opening of which is located such that it comes to lie one after the other over the upper opening of each cylinder piece 8 when the part 2 rotates. In the upper end of the pouring tube 10 empty capsules are filled, with the help of on a support frame 11 at equal intervals voneinan the arranged cylinders containing empty capsules with the capsule lids upwards. The inner diameter of the pouring pipe 10 is slightly larger than the outer diameter of a capsule, so that the pouring pipe or filling pipe normally contains several capsules arranged vertically one above the other.
The pouring tube 10 thus forms a capsule feed station.
At a certain angle offset from the capsule feed station or at a point behind the capsule feed station as viewed in the direction of rotation of the rotatable parts 2 and 3 indicated by an arrow in FIG Can be separated suction, which is described in more detail below. The capsule bodies separated from the lids are then filled with medicine in a filling station and then closed again in a stand 15 to put the capsule lids on.
A packing station can also be arranged between stations 14 and 15, at which the material located in the individual capsule bodies is compressed; i.e. is tightly packed into the capsule body. Finally, the filled capsules closed with the lids arrive at a delivery station 16 where they are removed from the machine.
In Fig. 3, the rotatable parts 2 and 3 are shown in a partial section in the position which they assume at the capsule feed station, the separation station and the station for placing the capsule lid on each other. It should be noted, however, that the rotatable parts 2 and 3 do not necessarily have to lie close to one another, as shown in the drawing. Rather, it is only necessary that the upper cylinder piece 8 has a sufficient length that its lower end lies just above the corresponding lower cylinder piece 9 in these stations. The cylinder piece 8 has at its lower end an inwardly projecting ring-like stop 20 which leaves an opening 21 free in the middle.
The stop 20 and the opening 21 are designed so that when a complete capsule is fed through the pouring tube 10 in the direction of the arrow, the capsule lid is held by the stop 20 and separated from the capsule body, while the capsule body is through the opening 21 into the lower one Cylinder piece 9 can fall. The capsule body reaching the lower cylinder piece 9 is supported there by an axially displaceable rod 22 and held in the desired position, which rod extends through an opening 24 in the bottom 25 of the cylinder piece 9.
The axially displaceable rod 22 is pressed down by a compression spring 26 seated on it, which is arranged between the bottom 25 of the cylinder piece 9 and a fitting attached to the lower end of the rod 22 on the same. A scanning roller 28, which interacts with a first cam track 29, is mounted on the fitting 27. The cam track 29 is arranged below the rotatable part 3 in a shape that corresponds in plan view substantially to the path of the cylinder pieces, i. is a circle in plan view.
As shown in FIGS. 6 and 7, the cam track 29 runs at different heights, so that the capsule bodies are partially pushed upwards at certain points.
According to FIG. 3, a capsule cover is held in the upper cylinder piece 8, while the corresponding capsule body is separated from the cover and lies in the lower cylinder piece 9. The two capsule parts can be separated due to gravity, but for reliable operation it is advisable to close the capsule parts from one another by suction. separate. This is achieved in the illustrated exemplary embodiment in that a pneumatic-specific device, not shown, is connected to the interior of the cylinder piece 9 via a channel 30 and a pipe 31 arranged in the lower rotatable part 3, the suction and pressure effects of which by the two in opposite direction arrows in Fig. 3, 4 and 5 is indicated.
It goes without saying that each cylinder piece 9 is connected in a corresponding manner to a pneumatic device.
A downwardly extending plunger 35 made of rigid material is attached to each sector-shaped segment 2a of the upper rotatable part 2 and extends vertically through a slot 36 in the lower rotatable part 3. A roller 37 which runs on a second cam track 38 is mounted at the lower end of the plunger 35. This cam track 38 may be channel-shaped, i. E. the roller 37 can be guided on both sides in the cam track 38. In addition, the plunger 35 is provided with a pin 39 which engages in a guide groove 40 running vertically in the rotatable part 3, which prevents the two rotatable parts 2 and 3 from rotating relative to one another. The diameter or
Cross section of the slot 36 is almost the same size over its entire length as the diameter or cross section of the corresponding plunger 35, so that when the roller 37 runs over an increased part of the cam track 38 (FIG. 7), the corresponding segment 2a is immediately lifted is without being tilted in a vertical plane, and continues to rotate concurrently with the lower rotatable part 3.
According to FIG. 4, the filling station 14 has a filling device 41, which is supplied with material to be filled from a pouring device 42. The filling device 41 is in the form of a shell open at the top and bottom or an elongated curved parallelpipedon open at the top and bottom and is arranged in a fixed position so that the bottom of the filling device lies close to the top of the lower rotatable part 3 or grinds on this top,
The space enclosed by the filling device 41 is arranged in the path of the rotating cylinder pieces 9. In order to set the particles of the material to be filled in the filling device 41 in motion and thus to ensure uniform filling of the material, in particular if it is a powdery material, the filling device 41 contains a vibration element 44 which is mechanically connected to a suitable Vibrator 45 is connected. In the exemplary embodiment shown, the vibration element 44 is a corrugated plate which extends transversely through the filling device 41 in an upright position.
The vibrating element 44 can, however, also be a horizontally arranged plate provided with openings.
In Figure 4, the cut segment 2a is shown in the raised position and is located at a distance above the filling device 41. The corresponding to the movements of the individual sector-shaped Seg elements 2a are explained below in connection with FIG.
Fig. 5 shows the station 15 for placing the capsule lid, which in the illustrated embodiment has a mounting plate 46, the general position of which can be seen from the station 15 indicated in Fig. 1 in plan view. The mounting plate 46 is held in a horizontal position by a suitable holder 47 on or directly above the upper side of the corresponding segment 2a when the same moves through under the mounting plate 46 in the position just above the lower rotatable part 3.
Depending on the material to be filled, it can be desirable, for example if a poorly free-flowing material is to be filled, to exert a certain packing pressure on the material so that the material settles in the capsule bodies and thus does not leave any cavities free. In the exemplary embodiment shown, this is achieved in that a further plate 48 (FIG. 6), which forms a packing station, is arranged between the filling station 14 and the station 15 for placing the capsule lid.
The plate 48 is fastened by a holder (not shown) in such a way that it covers the upper openings of the lower cylinder pieces 9 after the cylinder pieces 9 have left the filling station 14 or the filling device 41.
In Fig. 7 the profiles of the first cam track 29 and the second cam track 38 are shown schematically in accordance with the work flow of the machine.
When the machine is set in motion by the drive 5, one of the empty capsules containing the cylinder 12 is in alignment with the vertically extending pouring tube 10 by an adjusting device and its bottom seal is automatically opened so that the capsules located in this cylinder get into the chute 10 one after the other. The lowermost of the capsules located in the pouring tube 10 hits the top of the upper rotatable part 2 or the sector-shaped segment 2a located under the pouring tube 10.
When the sector-shaped segments 2a of the rotatable part 2 form a continuous horizontal surface outside the area of the filling station 14, the lowest capsule located in the pouring tube 10 slides on the surface of the sector-shaped segments 2a when they rotate until this capsule is in the area of one of the upper ones Cylinder pieces 8 arrives and falls into the same (position a in Fig. 7).
The capsule lid is held in the cylinder piece 8 by the stop 20, while the capsule body can be separated from the capsule lid under the influence of gravity and falls into the cylinder piece 9 of the lower rotatable part 3 below. However, it is not certain whether the capsule body separates from the capsule lid solely due to gravity.
However, if a vacuum is generated in the interior of the lower cylinder piece 9 in the area of the separating station 13 (position b in Fig. 7) due to a suction device, the capsule body separates with certainty from the capsule lid, whereupon the suction process is ended and the capsule body through the opening 21 in the lower Zylin derstück 9 falls until it remains on the rod 22 in a certain depth determined by the position of the same.
The first cam track 29 is intended to keep the upper edge of the capsule body level with or below the top of the lower rotatable part 3 until the capsule body in question has migrated through the filling station (position c in FIG. 7). When the sector-shaped segment 2a in question approaches the filling station, it is raised above the filling device 41 by a part of the second cam track 38 which extends upward in a curve. The second cam track 38 is as well as the first cam track 29 in Fig. 7 indicated in dashed lines.
Behind the filling station 14, the second cam track 38 returns to its normal horizontal plane and remains in its remaining area in this plane. On the other hand, the first cam track 29 begins to rise in the passage under the filling device 41 and continues to rise until the capsule is lifted out of the upper cylinder piece 8 sufficiently far to allow the same at the dispensing station (position e in FIG. 7) from the machine remove.
During the upward movement of the capsule body, it is connected to the corresponding capsule lid in station 15 (position b in FIG. 7) and closed by the same, since the capsule lid cannot move upwards because of the attachment plate 46.
The length of the mounting plate 46 in the direction of movement of the cylinder pieces 8 can be determined experimentally in connection with the shape of the first cam track 29 in such a way that breaking or other damage to the filled and sealed capsules is prevented.
As I said, the capsules filled and closed in this way are removed from the machine at the dispensing station 16. Finally, the first cam track 29 returns to the base to be seen in position a from FIG. 7, whereupon a complete Arbeitsab run of the machine is ended.
Although the capsule body in Fig. 4 is shown sunk in the cylinder piece 9, its upper edge can also lie in the same plane as the surface of the rotba Ren part 3, as mentioned above. The purpose of the submerged arrangement of the capsule body in the cylinder piece is that more material can be filled than is absorbed by the empty capsule body in the uncompressed state. This is shown in particular in FIG. 6, from which it can be seen that immediately after the filling station 14 or the filling device 41, the cylinder piece 9 passes under the plate 48.
While the cylinder piece 9 passes under the plate 48, the capsule body located in this cylinder piece is moved upwards due to the rise of the first cam track 29, whereby the material located above this capsule body in the cylinder piece 9 is compressed together and also enters the capsule body. This process can be carried out between positions c and d from FIG.
If the upper edge of the capsule body in the area of the filling station 14 lies in the same plane as the upper side of the lower rotatable part 3, the operation of the filling device is not impaired, because any slight inclination or any protrusion of the capsule body can be made harmless by doing this produces the lower end or the bottom of the filling device 41 from flexible material and removes the material particles located on the surface of the lower rotatable part 3 in a suitable manner without exerting adverse effects on the working sequence of the device with non-displaceable cylinder pieces 9.
From FIG. 6 it can also be seen that the lower cam track 29 initially runs horizontally, but then rises below the plate 48 at a flat angle and finally merges into an upper, horizontally running cam track section 29a. It has been found that this design of the cam track 29 promotes the packing or compacting of the filled material.
The upper rotatable part 2 preferably consists of several sector-shaped segments 2a, with adjacent segments touching one another. However, it is also possible to distribute the successive sector-shaped segments at a distance from one another over the circumference of the upper rotatable part.
In this case, it is only additionally necessary to provide a precise time control for the supply of empty capsules from the pouring tube 10 into the cylinder pieces 8 of successive segments so that the empty capsules do not fall between two segments. A person skilled in the art can easily produce such a control.
Although to simplify the illustration of each of the sector-shaped segments 2a is shown only with one inserted cylinder piece 8, practical embodiments produced according to the invention are equipped with two or three rows of upper cylinder pieces 8 in the upper rotatable part 2, which are arranged on concentric circles. For example, each segment 2a has five cylinder pieces 8 in a row. Accordingly, the same number of lower cylinder pieces 9 are arranged in the lower rotatable part 3, each of which is in alignment with an upper cylinder piece.
Each of the lower cylinder pieces 9 is hen with a specific rod 22 for adjusting the capsule body and connected via a channel 30 and a tube 31 to a pneumatic device. This can be carried out to increase the machine performance without significant changes to the construction described above, the only requirement being that one or two additional cam tracks 29 must be provided with which the rods 22 of the lower cylinder pieces 9 arranged in the additional rows are controlled. These additional cam tracks have a similar profile to the cam track 29 described above.
When the cylinder pieces are multiplied, the filling device 41 can have a greater radial width in order to correspond to the radial extension of the cylinder piece rows. However, it is also possible to provide a separate filling device 41 for each row of cylinders.
If the cylinder pieces are provided in more than one row arranged on concentric circles, it can be expedient to align the cylinder pieces with one another in the radial direction. In this case, the pneumatic channels 30 of radially aligned lower cylinder pieces 9 can be connected to one another, so that only one tube 31 has to be provided as a connection to the pneumatic device on the outside of the lower rotatable part 3.
It can therefore be seen that the number and arrangement of the cylinder pieces 8 accommodated in a segment 2a can be selected by a person skilled in the art according to the respective conditions and wishes.
The pneumatic device connected to the channels 30 can also be used to blow air or some other fluid into the interior of each lower cylinder piece 9 in order to blow out any material located and accumulated in this cylinder piece. In addition, the pneumatic pressure can be used to eject the filled and closed capsules from the cylinder pieces.
The invention thus provides a device for filling capsules, tubes, bottles or the like, which is improved over the main patent, has a simple construction and works very reliably.