CN114144153B - 用于填充胶囊的机器和方法 - Google Patents

Abstract

一种填充机(1)包括：给料站(3)，所述给料站包括支撑元件(5)和具有给料缸(12)和活塞(13)的给料单元(10)，用于用从罐(4)拾取的产品(P)填充胶囊(100)的本体(101)；所述支撑元件(5)可在其中给料单元(10)插入罐(4)中的降低的拾取位置(B)和其中给料单元(10)面向本体(101)的给料位置(C)之间移动，所述活塞(13)可在以下之间移动：形成适于拾取和保持产品(P)的剂量(P1)的给料室(15)的第一内部位置(D)、减小给料室(15)的体积并压缩剂量(P1)的第二内部位置(E)和将剂量(P1)从给料缸(12)推入本体(101)中的外部位置(F)。

Description

用于填充胶囊的机器和方法

本发明涉及用于包装药物和/或食物产品的自动机器。特别地，本发明涉及用于用药物或食品或其他产品填充胶囊等的机器和方法。

各种类型的填充机是已知的，被布置为用药物或食物产品液体、粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物等填充胶囊，特别是由硬明胶制成的体帽型胶囊。

一些已知的填充机包括围绕竖直轴线旋转并设有被布置成接收胶囊的外壳或容座的传送转台或轮，以及围绕上述传送转台布置的多个操作站。在其旋转期间，传送轮通常以间歇运动移动胶囊通过各种操作站，包括胶囊供给站、一个或多个给料站和胶囊封闭站。

在供给站中设有供给装置，该供给装置从储库中拾取胶囊，并且在正确定向胶囊之后，将后者插入传送转台的容座中。合适的装置用于通过将帽与本体分离来打开胶囊。

在给料站，产品以受控方式分配到胶囊的本体中。

在封闭站中，帽再次耦连到相应本体，以封闭和重构填充有产品的胶囊，这些胶囊被输送出填充机。

在一些填充机中，给料站包括给料转台或轮，其可绕相应竖直轴线旋转并且通常设有两组体积给料装置，所述体积给料装置相对于竖直轴线以180°的角度彼此间隔开并且能够在拾取位置从罐中拾取限定量或剂量的产品，转移并且然后在释放位置将剂量释放到胶囊本体中。

每组的体积给料装置成角度地间隔开并且被布置成与容纳在传送转台的容座中的相应数量的胶囊相互作用。

每个给料装置包括中空管或缸，其平行于给料转台的竖直轴线布置并设有下开口，以及在中空缸内滑动的相应活塞。活塞在中空缸内部形成给料室，该给料室向下开口，以在所述缸插入和投入包含在罐中的产品的层中时接收和保持产品。给料转台实际上也可沿竖直轴线在降低的位置和升高的位置之间线性移动。

在给料转台的降低的位置，在一组给料装置的缸被投入罐内的产品中以装载和拾取相应产品剂量时，另一组给料装置的缸叠加并基本上与待填充的胶囊的相应本体接触，以将产品剂量转移和释放到胶囊中。

当给料装置以预定速度插入和投入包含在罐中的产品层时，产品在中空缸内部在给料室中插入并压实，形成一种构成剂量的产品“核”。

活塞可滑动地安装在相应缸中，使得它们可以在内部滑动并排出产品剂量。更准确地说，每个活塞可根据操作冲程在上部内部位置和下部外部位置之间移动，在该上部内部位置中，活塞的下端部分与相应中空缸形成给料室，在该下部外部位置中，所述下端部分面向缸的下开口端部以清空给料室并将产品转移到下面的胶囊中。

推送装置安装在给料转台上，并且被布置为当给料装置位于胶囊本体上方时，移动并且推动给料装置的活塞沿操作冲程从内部位置到外部位置，以排出产品剂量。

推送装置通常由安装在给料转台上的一个或多个气动致动器致动。安装在给料装置的中空缸内部的弹性元件在活塞与相应推送装置脱离时使活塞返回到内部位置。

活塞的上部内部位置可以相对于中空缸改变，以改变给料室的体积。为此，活塞的与下操作端部相对的上端部设有横向销，该横向销可在缸侧壁中形成的通槽内滑动，并在上部内部位置与安装在给料转台上的调节板邻接。调节板的竖直位置可以改变，以改变活塞的内部上部位置。接合在缸槽中的横向销进一步防止活塞从缸中脱离，限定了活塞的下部外部位置。

还已知这样的操作机器，其中给料转台可围绕竖直轴线旋转并且给料装置和安装在其上的相关活塞平行于竖直轴线移动以装载和拾取相应的产品剂量(在拾取位置)，转移以及然后将所述剂量释放到胶囊本体中(在释放位置)。给料装置和相关活塞的移动是通过包含在给料转台内的凸轮机构实现的。

上述填充机的缺点是它们在结构和功能上都非常复杂和昂贵，因为它们需要：大量的机械装置(凸轮)和/或气动装置(气缸)来线性和/或旋转地移动给料转台，给料装置内的活塞以调节给料室，推动装置以移动给料装置中的活塞，或相对于给料转台和/或活塞移动给料装置。

前述已知的填充机还具有以下缺点：不允许对在缸内不容易压实和/或压缩的产品，例如粉末、颗粒、微片、延迟作用药物等产品进行精确给料。在传送转台的旋转期间，特别是如果以高速进行时，中空缸下开口处的产品由于未充分压实而容易脱落，从而导致胶囊内实际给料的产品量发生变化。这些剂量变化通常是不可接受的，尤其是在药物生产的情况下。

本发明的目的是改进用于用粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物等产品，特别是药物或食物产品来填充胶囊或类似元件的填充机和已知方法。

其他目的是实现一种允许用难以压实和/或压缩的产品(例如粉末)可靠、精确和可重复地填充胶囊或类似元件的填充机和填充方法。

另一目的是实现具有简单而稳健的结构和可靠且安全的操作的高性能填充机。

在本发明的第一方面，提供了根据权利要求1所述的填充机。

在本发明的第二方面，提供了根据权利要求10所述的用产品填充胶囊的方法。

参考附图可以更好地理解和实施本发明，附图示出了本发明的示例性和非限制性实施方式，其中：

-图1是根据本发明的胶囊填充机的不完整和部分截面示意图以及待填充的封闭胶囊，特别示出了胶囊传送转台和给料站，给料站设有给料单元的支撑元件，该给料单元用于拾取剂量的产品并用该产品剂量填充胶囊的本体；

-图2是类似于图1的视图，图示了处于升高的拾取位置A的给料单元的支撑元件和相关活塞处于第一内部位置的给料单元；

-图3是类似于图1的视图，示出了处于降低的拾取位置B的给料单元的支撑元件，在该位置中给料单元被插入到罐中以拾取产品剂量。

-图3A是图3的放大细节，特别示出了相关活塞处于第一内部位置的给料单元；

-图4是类似于图3A的细节，示出了活塞处于第二内部位置以用于压缩产品剂量的给料单元。

-图5是类似于图1的视图，示出了处于升高的拾取位置的支撑元件和提供有产品剂量的活塞处于第一内部位置的给料单元。

-图6是类似于图1的视图，示出了处于给料位置的支撑元件和提供有产品剂量的与待填充的胶囊的本体重叠并对齐的给料单元，并且其中活塞处于第一内部位置；

-图7是类似于图1的视图，示出了处于升高的给料位置的支撑元件和相关活塞处于外部位置以用于排出胶囊本体中的产品剂量的给料单元。

参照图1和图7，被布置成用粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物等产品，特别是药物或食物产品或其他产品P填充胶囊100或类似容器的根据本发明的填充机1包括旋转传送转台2和胶囊100中的产品P的给料站3。

传送转台2例如可绕相应轴线(特别是竖直的)旋转，并且被布置成传送胶囊100通过填充机1的连续操作站，其是已知的且在图中未示出。传送转台2设有第一容座21和第二容座22以分别容纳胶囊100的本体101和帽102(图1)，后者在打开站中预先打开，该打开站是已知类型且未在图中示出，并且其相对于所述传送转台2的旋转方向布置在给料站3的上游。

给料站3被布置成用从罐4拾取的所述产品P的预定剂量P1填充胶囊100的本体101并且包括支撑元件5和至少一个给料单元10，该给料单元安装在支撑元件5上并且包括中空且向下开口的给料缸12和在给料缸12内滑动的相应活塞13。

支撑元件5可通过第一移动装置6沿两个操作方向X、Y至少在其中给料单元10插入罐4中的降低的拾取位置B和其中给料单元10与待填充的本体101对齐并面向本体101的给料位置C之间线性移动。两个操作方向包括基本上竖直的第一操作方向X，以及与第一操作方向X几乎正交并因此基本上水平的第二操作方向Y。

支撑元件5还可通过第一移动装置6沿第一操作方向X从降低的拾取位置B移动到其中给料单元10与罐4脱离并隔开的升高的拾取位置B，以允许给料单元在移动到与待填充的本体101对齐并面向待填充的本体101的位置。

给料单元10的活塞13可通过第二移动装置7在给料缸12内在以下位置之间移动：在给料缸12内部形成适于拾取和保持产品P的剂量P1的给料室15的第一内部位置D，特别是当支撑元件5布置在降低的拾取位置B时；在支撑元件5保持在降低的拾取位置B的同时减小给料室15的体积并压缩包含在其中的剂量P1的第二内部位置E；以及在支撑元件5处于给料位置C时将剂量P1推出给料缸12并将其释放到本体101中的外部位置F。

在支撑元件5的降低的拾取位置B处，给料缸12的开口端部或下开口12a几乎邻接罐4的底壁4a，使得从第一内部位置D移动到第二内部位置E的活塞13可以压缩产品P的剂量P1抵靠所述底壁4a。

给料单元10的给料缸12和活塞13基本上平行于第一操作方向X安装在支撑元件5上。

罐4包括例如设有环形外壳24的容器，该环形外壳被布置成容纳产品P并且在顶部由盖子25封闭，该盖子设有孔26，用于第一定量给料单元10的给料缸12的通道。罐4可以绕相应竖直轴线H旋转，以将环形外壳24内部的产品P的层呈现给第一给料单元10，该层始终具有恒定的高度并且适合于给料缸12的正确填充。

第一移动装置6包括用于沿第一操作方向X在降低的拾取位置B和升高的拾取位置A之间移动支撑元件5的第一电动线性致动器8，以及用于沿第二操作方向Y在升高的拾取位置A和给料位置C之间移动支撑元件5的第二电动线性致动器9。

第二移动装置7包括第三电动线性致动器18，用于根据分别接近罐4或本体101的第一驱动方向T将给料单元10的活塞13选择性地从第一内部位置D移动到第二内部位置E或外部位置F。

第二移动装置7进一步包括第四电动线性致动器19，用于根据分别远离罐4或本体101的第二驱动方向V将活塞13从第二内部位置E或从外部位置F移动到第一内部位置D。

第四电动线性致动器19进一步允许相对于给料缸12的下开口12a改变活塞13的第一内部位置D，以改变给料室15的体积并因此改变待给料的产品P的剂量P1的体积/量。

电动线性致动器8、9、18、19包括相应电动线性马达，例如具有在线性定子内滑动的磁性滑块的类型，或设有耦连到丝杠传动系统的旋转电动马达的相应致动器，其可能是通过插入运动减速器。

第一移动装置6还包括第一移动元件16，该第一移动元件由填充机1的支撑架40可滑动地支撑，可通过第一电动线性致动器8沿第一操作方向X移动并且被布置成可滑动地支撑支撑元件5，该支撑元件因此可通过第二电动线性致动器9驱动沿第二操作方向Y移动。更准确地说，第一移动元件16可滑动地安装在固定到支撑架40的支撑立柱41上并且具有适于可滑动地接收支撑元件5的相应滑动销32的一个或多个容座31。支撑元件具有例如基本上“L”形并且包括平行于第二操作方向Y(即几乎水平)的第一部分5a，给料单元10并且更准确地说是其给料缸12固定于其上，以及平行于第一操作方向X的第二部分5b，滑动销32固定于其上，沿与沿第二操作方向Y的第一部分5a的方向相反的方向延伸。

通过已知类型且未图示的连接装置固定到填充机1的支撑架40的第一电动线性致动器8通过相应杆8a作用在第一移动元件16上。

第二电动线性致动器9固定到第一移动元件16并且通过相应杆9a作用在支撑元件5上。

第二移动装置7包括第二移动元件17，该第二移动元件连接到并作用于活塞13并且选择性通过第三电动线性致动器18或第四电动线性致动器19相对于支撑元件5沿所述第一操作方向X移动。

更准确地说，第二移动元件17由第三电动线性致动器18致动，以便根据第一驱动方向T将给料单元10的活塞13从第一内部位置D移动到第二内部位置E或外部位置F，同时它由第四电动线性致动器19根据相反的第二驱动方向V致动，以将活塞13从第二内部位置E或从外部位置F移动到第一内部位置D。

第二移动元件17连接到活塞13的第二端部13a，该第二端部与包含在给料缸12内的活塞13的第一端13b相对。

提供击打元件28或撞击装置，该击打元件或撞击装置连接至第三电动线性致动器18并通过其移动，特别是固定至其杆18a，以便以确定的冲击力推动第二移动元件17以及然后将活塞13以高速移动到第二内部位置E或外部位置F并对包含在给料室15中的剂量P1施加高推力/压缩力，以在拾取步骤期间压缩包含在剂量室15中的产品或从给料单元10排出剂量P1并将剂量插入本体101中。

可以调节第三电动线性致动器18以便以不同的冲击力撞击第二移动元件17，特别是在粉末压缩步骤期间以第一较高的冲击力将活塞13移动到第二内部位置E以及在剂量P1排出步骤期间以第二较低冲击力将活塞13移动到外部位置F。

在支撑元件5的降低的拾取位置B时，击打元件28由第三电动线性致动器18从第一向后位置R1(其中击打元件与第二移动元件17间隔确定的距离)致动到第一工作位置(其中击打元件将活塞13推到第二内部位置E)。

在支撑元件5的给料位置C时，击打元件28通过第三电动线性致动器18以脉冲运动从第二向后位置R2(其中击打元件与第二移动元件17间隔确定的距离)移动到第二工作位置(其中击打元件将活塞13推到外部位置F)。

在图示的实施方式中，第二移动元件17由固定到支撑元件5的第四电动线性致动器19直接支撑。特别地，第四电动线性致动器19的本体固定于支撑元件5的第二部分5b，并且所述第四电动线性致动器19的活动杆19a的端部固定并支撑第二移动元件17。

如在以下描述中更好地解释的，第四电动线性致动器19被选择性地激活以根据第二驱动方向V移动第二移动元件17，或被停用以使得第二移动元件17能够自由滑动，并且特别是被第三电动线性致动器18根据第一驱动方向T移动，特别是被击打元件28撞击和移动。

给料站3进一步包括已知类型且未在图中图示的空气抽吸装置，其通过相应导管36连接到给料单元10，以便从相应给料缸12内部抽吸空气并且在从罐4中拾取产品P期间配合拾取剂量P1并将剂量保持在给料室15内，特别是在支撑元件5沿两个操作方向X、Y移动期间。

提供的是，在本发明的填充机1中，给料站3包括多个给料单元10，所述多个给料单元由支撑元件5支撑并且彼此平行布置且线性地或沿圆周的弧规则地间隔开，以形成给料单元10的组。

在这种情况下，第二移动装置7作用在所述多个给料单元10的相应活塞13上，并且特别地第二移动元件17连接到所述活塞13。

给料单元10的数目等于容纳在传送转台2的第一容座21中以在单个操作或步骤中被填充的本体101的数目。两个相邻的给料单元10之间的节距或角距等于传送转台2的两个相邻的第一容座21之间的节距或距离。

在图中未示出的本发明的填充机1的变体中，在支撑元件5的升高的给料位置A，活塞13布置在第二内部位置E，当给料单元10从罐4中抽出并升高时，机械(刀片)或气动(鼓风)刮擦装置被布置成刮擦给料缸12的下开口12a并且从剂量P1中分离出过量的产品P。刮擦之后，活塞13移动到第一内部位置D，以将压缩和压实产品的剂量P1完全带入剂量缸12内。

本发明的填充机1并且特别是给料站3的操作包括在第一步骤(图2)中将支撑元件5布置在升高的拾取位置A中，其中第一给料单元10布置在产品P的罐4的上方，并且特别是与罐4的盖子25的孔26对齐。

初步地，第四电动线性致动器19被致动以移动第二移动元件17并调节给料单元10的活塞13相对于相应给料缸12的下开口12a的第一内部位置D，以在后者内形成具有预定体积的剂量室15。

在第二步骤(图3和3A)中，支撑元件5通过第一移动装置6的第一电动线性致动器8沿第一操作方向X从升高的拾取位置A线性移动到降低的拾取位置B，使得给料单元10穿过盖子25的孔26插入或“投入”罐4内部，到包含在环形外壳24中的产品P的层中。如已知的，通过将给料缸12插入产品P的层中，后者的一部分渗入给料室15内部，形成产品的“核”或剂量P1。

从罐4中拾取的产品的剂量P1也可以通过由通过相应导管36连接到给料单元10的空气抽吸装置在给料缸12内进行的空气抽吸而被引入并保持在给料室15中。

在第三步骤(图4)中，第二移动装置7的第三电动线性致动器18被致动，使得击打元件28以确定的冲击力撞击第二移动元件17，以及然后活塞13，直到后者定位在第二内部位置E。以这种方式，活塞13根据第一驱动方向T以高速的脉冲运动移动，并且诸如对包含在剂量室15中的剂量P1施加高推力/压缩力，以压缩剂量P1的产品，特别是抵靠罐4的底壁5a。

压缩允许最佳地压实产品，尤其是粉末产品，其中空气通过由活塞13和给料缸12的内壁形成的圆柱形道泄漏。此外，剂量P1牢固地粘附在给料缸12的内壁上，使得在随后的操作步骤中更难分离产品。

在第三电动线性致动器18驱动时，第四电动线性致动器19被停用或“空闲”以允许第二移动元件17自由滑动，以及然后由第三电动线性致动器18根据第一驱动方向T以脉冲运动移动。

如果不需要压缩/压制给料室中的产品，则可以不进行所述第三压缩步骤。

在第四步骤中，第三电动线性致动器18被致动，从而使击打元件28脱离并移动远离第二移动元件17，以允许激活的第三电动线性致动器18使活塞13返回到第一内部位置D，从而增加剂量室15的体积，并使产品剂量P1进一步移动到剂量缸12内。

活塞13在给料缸12内的回缩移动基本上在给料室15内产生产品剂量P1的“抽吸和拖曳效应”，允许剂量的外围部分移动远离给料缸12的下开口12a。这样，在支撑元件5移动以将给料单元10定位在待填充的本体101处期间，剂量P1的所述外围部分，因为完全包含在剂量缸12内并且粘附到其内壁，所以难以因空气流动和/或由给料元件5的平移产生的振动而从给料缸12分离和掉落。

在第五步骤(图5)中，支撑元件5通过第一电动线性致动器8从降低的拾取位置B移动到升高的拾取位置A，以使给料单元10与产品P和罐4脱离并允许给料单元的后续移动。

还可能的是，第四步骤和第五步骤重合，即与支撑元件5的升高移动同时，给料单元10的活塞13被第一电动线性致动器8移动到第一内部位置D，以增加给料室15的体积并将从罐4中拾取的产品的剂量P1进一步移动到剂量缸12内。

在第六步骤(图6)中，支撑元件5通过第一移动装置6的第二电动线性致动器9沿第二操作方向Y移动到给料位置C，其中第一给料单元10与传送转台2的第一容座21对齐并面向传送转台2的第一容座21，特别是给料缸12的下开口12a。

在第七步骤(图7)中，第三电动线性致动器18被致动，使得击打元件28以确定的冲击力撞击第二移动元件17，以及然后活塞13，直到后者布置在外部位置F中，以从剂量缸12排出剂量P1并将其释放到本体101中。与在第三压缩步骤中施加的冲击力相比，由第三电动线性致动器18通过击打元件28施加在第二移动元件17上的冲击力可以不同，特别是更低。

同样在该步骤中，在驱动第三电动线性致动器18时，第四电动线性致动器19被停用或“空闲”以允许第二移动元件17自由滑动，以及然后由第三电动线性致动器18根据第一驱动方向T以脉冲运动移动。

在该第七步骤中，给料缸12内的任何空气抽吸被停用，以便不妨碍剂量P1的排出。

在第八步骤(图1)中，第三电动线性致动器18被致动以便使击打元件28脱离并移动远离第二移动元件17，以允许致动的第四电动线性致动器19使活塞13返回到第一内部位置D以形成给料室15。

在第九步骤中或在第八步骤期间，支撑元件5由第二电动线性致动器9从给料位置C移动到升高的拾取位置A，以便将给料单元10布置在罐4的盖子25的孔26上方并与其对齐(图2)。

一旦胶囊100的本体101已经填充有产品P的剂量P1，传送转台2以确定的角度或节距旋转，以放置后续待填充的本体101，并且在给料站3重复步骤1至9。

应当注意，在多个给料单元10的情况下，填充机1的操作的描述也是相同的，多个给料单元被布置成用相应产品剂量P1同时填充多个本体101(与给料单元10的数目相同)，以增加本发明的填充机1的生产率。

根据本发明用于用粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物等产品P填充胶囊100或类似容器的填充方法包括以下步骤：

-通过安装在支撑元件5上的至少一个给料单元10从罐4中拾取产品P的剂量P1，所述给料单元10包括相应的中空且向下开口的给料缸12和相应活塞13，所述活塞可在给料缸12内移动并被布置在第一内部位置D以在给料缸12内形成适于接收和保持产品P的剂量P1的给料室15；

-将活塞13从第一内部位置D移动到第二内部位置E以减小给料室15的体积并且压缩所述剂量P1，特别是抵靠罐4的底壁4a；

-在胶囊100的本体101处移动给料单元10，以便通过将给料缸12内的活塞13移动到外部位置F将产品P的剂量P1推出给料缸12并将剂量释放到本体101中；

其中移动给料单元10的步骤是通过激活第一移动装置6来实现的，所述第一移动装置用于沿两个操作方向X、Y至少在其中给料单元10插入罐4中的降低的拾取位置B和其中相同的给料单元10与本体101对齐并面向本体101的给料位置C之间移动支撑元件5。

通过向活塞13施加确定的冲击力以高速移动活塞以将活塞13从第一内部位置D移动到第二内部位置E是可能的，并且以高推动力作用于包含在给料室15中的剂量P1上，以用于产品的最佳压缩。

该方法进一步提供，在移动给料单元10之前且将活塞13移动到第二内部位置E之后，将活塞13移动到第一内部位置D，以增加所述给料室15的体积并进一步在给料缸12内移动从罐4中拾取的产品P(特别是粉末产品)的剂量P1并压缩，以防止在给料单元10移动期间产品P从剂量P1分离。

拾取产品的剂量P1包括将给料单元10插入或“投入”包含在罐4中的产品P的层中，使得给料缸12的开口端部或下开口12a基本上邻接所述罐4的底壁4a，并且产品P的一部分穿透到中空给料缸12中由活塞13形成的给料室15，从而获得产品剂量P1。

移动支撑元件5以移动给料单元10包括沿第一操作方向X在降低的拾取位置B和其中给料单元10与罐4脱离并隔开的升高的拾取位置A之间，以及沿与第一操作方向X正交的第二操作方向Y在升高的拾取位置A和给料位置C之间线性地移动安装有给料单元10的支撑元件5，特别地通过第一电动线性致动器8和第二电动线性致动器9。

该方法还包括将给料单元10的活塞13从第一内部位置D移动到第二内部位置E或外部位置F，特别地通过第三电动线性致动器18根据接近罐4或本体101的第一驱动方向T。

该方法包括将给料单元10的活塞13从第二内部位置E或从外部位置F移动到第一内部位置D，特别地通过第四电动线性致动器19根据远离罐4或本体101的相反的第二驱动方向V。

该方法然后包括在罐4中的产品P的剂量P1的压缩期间(第二内部位置E)以及在将其排出到胶囊100的本体101中期间(外部位置F)以大于将活塞13返回到第一内部位置D所需的非常高的速度和推力移动给料单元10的活塞13。

还提供了通过第四电动线性致动器19改变相应剂量缸12中的活塞13的第一内部位置D，以改变剂量室15的体积，以及然后改变从给料单元10拾取的产品P的剂量P1的体积。

还提供了通过第三电动线性致动器18改变相应给料缸12中的活塞13的第二内部位置E，以改变给料室15的体积并因此改变包含在其中的产品P的压缩率，特别是根据产品的物理/化学特性。

该方法还包括抽吸给料单元10的给料缸12内的空气以帮助从罐4中拾取产品P的剂量P1并且在给料单元10的移动期间将剂量P1保持在给料室15内，特别是在支撑元件5沿第一操作方向X从降低的拾取位置B到升高的拾取位置A的竖直升高移动期间，以及在支撑元件5沿第二操作方向Y从降低的拾取位置B到给料位置C的水平移动期间。

在本发明的填充方法的变体中，进一步提供了在拾取产品P的剂量P1之后并且在将活塞13从第二内部位置E移动到第一内部位置D之前，刮擦给料单元10的给料缸12的下开口12a以从剂量P1分离过量的产品P。

因此，本发明的填充机1和方法允许用难以压实和/或压缩的产品以可靠、准确和可重复的方式填充胶囊或类似元件，诸如粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物，即，在其从用于形成剂量P1的产品P的罐4移动到用于填充胶囊100的本体101的传送转台2的第一容座21期间更容易从给料单元流出的产品。特别地，由于在拾取剂量P1的步骤期间由活塞13进行的压缩，包含在剂量室15中的粉末产品可以被有效地压缩和压实。

事实上，压缩和压实移动是由通过具有足够功率的第三电动线性致动器18致动的击打元件28进行的，以便以特定且可选择的冲击力撞击第二移动元件17，然后以高速移动活塞13到第二内部位置E以对剂量P1施加高推力或压缩力，能够释放包含在产品(通常为粉末)中的空气。

第三电动线性致动器18可以容易地调整以基于待压缩的特定产品P来校准活塞13的速度、推动/压缩力和冲程。

同样地，第三电动线性致动器18可以适当地调整，使得在将剂量P1从给料缸12排出到本体101的步骤中，击打元件28以一定的冲击力撞击第二移动元件17，以及然后活塞13。与在第三压缩步骤中施加的冲击力相比，由第三电动线性致动器18通过击打元件28施加在第二移动元件17上的冲击力可以更低。

活塞13在第二驱动方向V上的升高移动可以由第四电动线性致动器19替代进行，该第四电动线性致动器可以具有小得多的尺寸和功率，只需移动活塞13。第四电动线性致动器19允许以精确、准确和可重复的方式控制活塞13的运动，特别是允许选择限定了给料单元10的给料室15的相应体积的多个第一内部位置D中的一个。

如前所述的，在剂量室15中的粉末压缩之后剂量缸12内活塞13的向后移动引起剂量室15内产品的剂量P1的“抽吸”拖拽，这允许移动剂量P1的外围部分远离给料缸12的下开口12a。以这种方式，在支撑元件5的移动期间(以将给料单元10与传送转台2的第一容座21对齐)，剂量P1的所述外围部分完全包含在剂量缸12内，并且由于先前进行的压缩而粘附到其内壁，更难以因空气流动和/或由支撑元件5的移动产生的振动而分离。

在粉末形式的产品P的情况下，该解决方案连同在拾取步骤中的剂量P1的压缩是特别有利的，粉末形式的产品P更难以在给料缸12内压缩并因此在给料单元10的移动期间，特别是在支撑元件5的平移移动期间更容易流出。

后者通过第一电动线性致动器8沿第一操作方向X在升高的拾取位置A和降低的拾取位置B之间线性移动，并且反之亦然，同时其通过第二电动线性致动器9沿第二操作方向Y从罐4移动到传送转台2，即从升高的拾取位置A到给料位置C，并且反之亦然。

由于使用电动线性致动器8、9、18、19来移动支撑元件5(其支撑给料单元10)和给料单元10的活塞13，本发明的填充机1除了具有高性能之外，还具有特别简单、经济和坚固的结构和可靠且安全的操作。

Claims (17)

1.用于用粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物或食物产品填充胶囊(100)或容器的填充机(1)，其特征在于，所述填充机包括：旋转传送转台(2)，所述旋转传送转台被布置为传送所述胶囊(100)通过连续的操作站并且设有至少容座(21，22)以容纳所述胶囊(100)的本体(101)和帽(102)，以及至少一个给料站(3)，所述给料站被布置为用从罐(4)拾取的产品(P)填充所述本体(101)并且包括支撑元件(5)和至少一个给料单元(10)，所述给料单元(10)安装在所述支撑元件(5)上并且包括中空且向下开口的给料缸(12)和相应活塞(13)，所述支撑元件(5)可通过第一移动装置(6)沿第一操作方向(X)和第二操作方向(Y)至少在其中所述给料单元(10)插入所述罐(4)中的降低的拾取位置(B)和其中所述给料单元(10)与胶囊(100)的本体(101)对齐并面向本体(101)的给料位置(C)之间移动，所述给料单元(10)的所述相应活塞(13)可通过第二移动装置(7)在所述给料缸(12)内在以下位置之间移动：在所述给料缸(12)内部形成适于拾取和保持产品(P)的剂量(P1)的给料室(15)的第一内部位置(D)、在所述支撑元件(5)的所述降低的拾取位置(B)时减小所述给料室(15)的体积并压缩所述给料室(15)中的产品剂量(P1)的第二内部位置(E)和在所述支撑元件(5)的所述给料位置(C)时将所述剂量(P1)推出所述给料缸(12)并将所述剂量释放到本体(101)中的外部位置(F)。

2.根据权利要求1所述的填充机(1)，其中，所述第一移动装置(6)包括第一电动线性致动器(8)，用于沿所述第一操作方向(X)在所述降低的拾取位置(B)和其中所述给料单元(10)与所述罐(4)脱离并隔开的升高的拾取位置(A)之间移动所述支撑元件(5)，以及第二电动线性致动器(9)，用于沿与所述第一操作方向(X)基本上正交的第二操作方向(Y)在所述升高的拾取位置(A)和所述给料位置(C)之间移动所述支撑元件(5)。

3.根据权利要求2所述的填充机(1)，其中，所述第一移动装置(6)包括由所述填充机(1)的支撑架(40)可滑动地支撑并且可通过所述第一电动线性致动器(8)沿所述第一操作方向(X)移动的第一移动元件(16)，所述第一移动元件(16)可滑动地支撑可通过所述第二电动线性致动器(9)沿所述第二操作方向(Y)移动的所述支撑元件(5)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的填充机(1)，其中，所述第二移动装置(7)包括第三电动线性致动器(18)，用于将所述至少一个给料单元(10)的所述活塞(13)根据分别接近所述罐(4)或所述本体(101)的第一驱动方向(T)从所述第一内部位置(D)移动到所述第二内部位置(E)或到所述外部位置(F)，以及第四电动线性致动器(19)，用于将所述活塞(13)根据分别远离所述罐(4)或所述本体(101)的第二驱动方向(V)从所述第二内部位置(E)或从所述外部位置(F)移动到所述第一内部位置(D)。

5.根据权利要求4所述的填充机(1)，其中，所述第二移动装置(7)包括第二移动元件(17)，所述第二移动元件连接到并作用于所述活塞(13)并且选择性通过所述第三电动线性致动器(18)或所述第四电动线性致动器(19)可相对于所述支撑元件(5)沿所述第一操作方向(X)移动。

6.根据权利要求5所述的填充机，其中，所述第二移动元件(17)由所述第四电动线性致动器(19)支撑，后者固定到所述支撑元件(5)，并耦连到所述活塞(13)的第二端部(13a)，所述活塞的第二端部与封闭在所述给料缸(12)中的其第一端部(13b)相对。

7.根据权利要求5所述的填充机(1)，其中，所述第四电动线性致动器(19)可以被选择性地激活以根据所述第二驱动方向(V)移动所述第二移动元件(17)或者被停用以使所述第二移动元件(17)能够自由滑动并且通过所述第三电动线性致动器(18)根据所述第一驱动方向(T)移动。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的填充机(1)，其中，在所述支撑元件(5)的所述降低的拾取位置(B)时，所述给料缸(12)的开口端部(12a)基本上邻接所述罐(4)的底壁(4a)，使得所述活塞(13)在从所述第一内部位置(D)移动到所述第二内部位置(E)时，压缩产品(P)的所述剂量(P1)抵靠所述底壁(4a)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的填充机(1)，其中，所述给料站(3)包括由所述支撑元件(5)支撑并且彼此间隔开布置的多个给料单元(10)，所述第二移动装置(7)作用于所述多个给料单元(10)的相应活塞(13)。

10.根据权利要求3所述的填充机(1)，其中，所述第二电动线性致动器(9)固定到所述第一移动元件(16)上。

11.用于用粉末、颗粒、片剂、微片、延迟作用药物或食物产品(P)填充胶囊(100)或容器的填充方法，所述方法使用权利要求1至10中任一项所述的填充机，所述方法包括：

-通过安装在支撑元件(5)上的给料单元(10)从罐(4)中拾取产品(P)的剂量(P1)，所述给料单元(10)包括相应的中空且向下开口的给料缸(12)和相应活塞(13)，所述活塞可在所述给料缸(12)内移动并被布置在第一内部位置(D)以形成适于接收和保持所述产品(P)的剂量(P1)的给料室(15)；

-将所述活塞(13)从所述第一内部位置(D)移动到第二内部位置(E)以减小所述给料室(15)的体积并且压缩所述剂量(P1)抵靠所述罐(4)的底壁(4a)；

-在胶囊(100)的本体(101)处移动所述给料单元(10)，以通过将所述给料缸(12)内的所述活塞(13)移动到外部位置(F)来将产品(P)的所述剂量(P1)推出所述给料缸(12)并将所述剂量释放到所述本体(101)中；

特征在于，所述移动所述给料单元(10)是通过激活第一移动装置(6)来实现的，所述第一移动装置用于沿两个操作方向(X，Y)至少在其中所述给料单元(10)插入所述罐(4)中的降低的拾取位置(B)和其中所述给料单元(10)与所述本体(101)对齐并面向本体(101)的给料位置(C)之间移动所述支撑元件(5)。

12.根据权利要求11所述的方法，包括在所述移动所述给料单元(10)之前且将所述活塞(13)移动到所述第二内部位置(E)之后，将所述活塞(13)移动到所述第一内部位置(D)以增加所述给料室(15)的体积并且在所述给料缸(12)内移动更多的在所述罐(4)中拾取并且压缩的所述产品(P)的剂量(P1)，以防止在移动所述给料单元(10)期间产品(P)从所述剂量(P1)分离。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述移动所述支撑元件(5)以移动所述给料单元(10)包括沿第一操作方向(X)在所述降低的拾取位置(B)和其中所述给料单元(10)与所述罐(4)脱离并隔开的升高的拾取位置(A)之间，以及沿与所述第一操作方向(X)正交的第二操作方向(Y)在所述升高的拾取位置(A)和所述给料位置(C)之间移动所述支撑元件(5)。

14.根据权利要求11或12所述的方法，包括将所述给料单元(10)的所述活塞(13)从所述第一内部位置(D)移动到所述第二内部位置(E)或所述外部位置(F)，通过第三电动线性致动器(18)根据接近所述罐(4)或所述本体(101)的第一驱动方向(T)。

15.根据权利要求11或12所述的方法，包括将所述给料单元(10)的所述活塞(13)从所述第二内部位置(E)或从所述外部位置(F)移动到所述第一内部位置(D)，通过第四电动线性致动器(19)根据远离所述罐(4)或所述本体(101)的第二驱动方向(V)。

16.根据权利要求11或12所述的方法，包括通过第四电动线性致动器(19)改变所述活塞(13)在所述相应给料缸(12)中的所述第一内部位置(D)以改变所述给料室(15)的体积并因此通过所述给料单元(10)拾取的产品(P)的所述剂量(P1)的体积。

17.根据权利要求13所述的方法，包括通过第一电动线性致动器(8)和第二电动线性致动器(9)沿着所述第一操作方向(X)和沿着所述第二操作方向(Y)移动所述支撑元件(5)。