DE10001068C1

DE10001068C1 - Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichen

Info

Publication number: DE10001068C1
Application number: DE10001068A
Authority: DE
Inventors: Werner Runft
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: CN1192938C; US20010035431A1; ITMI20010005A1; US6390330B2; ITMI20010005A0; CN1303804A

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

Stand der Technik

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.

Vorteile der Erfindung

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.

Zeichnung

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.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

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

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.