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Die Erfindung betrifft eine Blister-Verpackungsmaschine
mit einer Formstation, in der in einer Bodenfolie eine Vielzahl
von napfartigen Vertiefungen ausbildbar ist, einer Füllstation,
in der ein Produkt in die napfartigen Vertiefungen einfüllbar ist,
und einer nachfolgenden Siegelstation, in der eine Deckfolie auf
die Bodenfolie aufsiegelbar ist, wobei die Füllstation einen oberhalb der
Bodenfolie angeordneten Bürstenkasten
umfasst, in dem mehrere drehangetriebene Walzenbürsten parallel nebeneinander angeordnet
sind, wobei die Walzenbürsten
mit einem Drehantrieb verbunden sind, der in einem benachbart zu
dem Bürstenkasten
angeordneten Antriebskasten aufgenommen ist.
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Eine Blister-Verpackungsmaschine üblichen Aufbaus
umfasst eine Formstation, in der in eine aus Kunststoff oder Aluminium
bestehende Bodenfolie eine Vielzahl von napfförmigen Vertiefungen eingeformt
wird, in die in einer nachgeschalteten Füllstation jeweils ein Produkt,
beispielsweise eine pharmazeutische Tablette eingelegt wird. Nach
der Produktzuführung
wird die Bodenfolie einer Siegelstation zugeführt. Unmittelbar vor oder innerhalb
der Siegelstation wird eine Deckfolie zugeführt und auf die Bodenfolie
aufgelegt. Durch Wärmeeinwirkung
innerhalb der Siegelstation wird die Deckfolie dicht auf die Bodenfolie
aufgesiegelt, wodurch das Produkt in der napfartigen Vertiefung
eingeschlossen ist.
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Die Formstation wird üblicherweise
taktweise und somit diskontinuierlich betrieben. Die Füllstation
und die Siegelstation können
entweder ebenfalls taktweise betrieben werden, alternativ ist es
jedoch auch bekannt, die Stationen kontinuierlich zu betreiben,
wodurch der Übergang
vom taktweisen Betrieb der Formstation zum kontinuierlichen Betrieb
der Füllstation
und der Siegelstation über
an sich bekannte Ausgleichsvorrichtungen erfolgt.
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Die Füllstation umfasst einen Bürstenkasten, in
dem in enger Packung quer zur Bewegungsrichtung der Bodenfolie und
parallel nebeneinander eine Vielzahl von Walzenbürsten drehbar gelagert sind. Der
Bürstenkasten
ist direkt oberhalb der Bodenfolie angeordnet, deren napfartige
Vertiefungen nach oben, d.h. zum Bürstenkasten hin offen sind.
Auf der Oberseite des Bürstenkastens
wird eine ausreichende Menge des Produkts, beispielsweise eine größere Anzahl
von Tabletten zugeführt.
Der Bürstenkasten hat
die Funktion, die Tabletten über
die unter ihm hindurchlaufende Bodenfolie zu verteilen, wobei die
Tabletten infolge Schwerkraft in die napfartigen Vertiefungen der
Bodenfolie gelangen. Neben dem Bürstenkasten
ist ein Antriebskasten angeordnet, der einen Drehantrieb aufnimmt,
mittels dessen die Walzenbürsten
drehbar sind. Üblicherweise
ist für
jede Walzenbürste
ein eigener Antriebsmotor vorgesehen, dessen Dreh- bzw. Antriebsbewegung
mittels einer die Wandung des Antriebskastens an einer Durchbrechung
durchdringenden Welle auf die zugeordnete Walzenbürste übertragen
wird.
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Die Anzahl und Ausgestaltung der
Walzenbürsten
des Bürstenkastens
ist von der Art und Größe des einzufüllenden
Produktes abhängig.
Bei Betrieb der Blister-Verpackungsmaschine ist es bei einem Formatwechsel
somit notwendig, den Bürstenkasten
auszubauen und durch einen anderen Bürstenkasten geeigneten Aufbaus
zu ersetzen. Zu diesem Zweck müssen
alle Wellen der Walzenbürsten von
ihrem jeweiligen Antriebsmotor gelöst werden. Nach Einbau des
neuen Bürstenkastens
müssen
die Wellen der neuen Walzenbürsten
wieder mit den Antriebsmotoren verbunden werden. Alternativ ist
es bei einem Produktwechsel bekannt, die Antriebsmotoren zusammen
mit den Walzenbürsten
auszubauen, wenn der Bürstenkasten
gegen ein anderes Zuführsystem
ausgetauscht wird. Dieses Vorgehen ist zeitaufwendig und unwirtschaftlich.
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Da im Bürstenkastenbereich immer Produktstaub
oder Produktbruchstücke
anfallen, besteht bei dem genannten Aufbau eines Bürstenkastens
die Gefahr, dass diese Partikel in die Kupplung und den Durchbrechungsbereich
der Antriebswellen eindringen und diesen verschmutzen. Bei einem
Produktwechsel müssen
diese Stellen aufwendig gereinigt werden, um zu verhindern, dass
Wirkstoffe aus dem bisher verarbeiteten Produkt in das neue, nachfolgend
zu verarbeitende Produkt gelangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Blister-Verpackungsmaschine
der genannten Art zu schaffen, bei der der Bürstenkasten in einfacher Weise
auswechselbar ist und bei der zuverlässig verhindert ist, dass Partikel
aus dem Bürstenkasten
in den Antriebskasten eindringen können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Blister-Verpackungsmaschine
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Magnetkupplung vorgesehen
ist, mittels der eine Antriebsbewegung des Drehantriebs durch eine
geschlossene Wandung des Antriebskastens hindurch auf die Walzenbürsten übertragbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird die Antriebsbewegung
des Drehantriebs somit berührungslos
auf die Walzenbürsten übertragen.
Dies hat zur Folge, dass in der Wandung des Antriebskastens keine
Durchbrechungen zur Hindurchführung
einer Antriebswelle ausgebildet sein müssen, so dass der Antriebskasten gegenüber dem
Bürstenkasten
vollständig
und glattflächig
getrennt ist, so dass keine Partikel aus dem Antriebskasten in den
Bürstenkasten
oder aus dem Bürstenkasten
in den Antriebskasten eindringen kann.
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Da die Magnetkupplung die Antriebsbewegung
aus dem Antriebskasten in den Bürstenkasten berührungslos überträgt, ist
es beim Auswechseln des Bürstenkastens
nicht notwendig, speziell mechanische Verbindungen zwischen dem
Drehantrieb und den Walzenbürsten
zu lösen.
Auf diese Weise lässt sich
der Bürstenkasten
schnell und in einfacher Weise gegen einen anderen Bürstenkasten
austauschen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass
der Drehantrieb eine Vielzahl von Antriebsmotoren umfasst und dass
jeder Walzenbürste
ein eigener Antriebsmotor zugeordnet ist. Jeder Antriebsmotor steht mittels
einer Magnetkupplung genannten Aufbaus mit der zugeordneten Walzenbürste in
Verbindung.
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Die Magnetkupplung umfasst vorzugsweise einen
am Antriebsmotor bzw. dessen Ausgangswelle angebrachten 1. Magneten,
der innerhalb des Antriebskastens und nahe dessen Wandung angeordnet
ist, und einen mit einer Welle der zugeordneten Walzenbürste verbundenen
2. Magneten. Der 2. Magnet ist auf der Außenseite des Antriebskastens
nahe dessen Wandung und gegenüberliegend
zum 1. Magneten angeordnet. Um den Abstand zwischen den beiden Magneten
möglichst
gering zu halten und um auf diese Weise eine gute Übertragung
des Drehmoments zu gewährleisten,
sollte die Wandung des Antriebskastens möglichst dünn sein. Da dies aus Stabilitätsgründen in
der Regel nicht möglich
ist, kann bei einer dickeren Ausgestaltung der Wandung des Antriebskastens
vorgesehen sein, dass der 1. Magnet in einer Aussparung der Wandung
des Antriebskastens angeordnet ist. Der Boden der Aussparung bildet
in diesem Bereich die Trennwand des Antriebskastens und die Abtrennung
gegenüber
dem auf der gegenüberliegenden
Seite des Bodens angeordneten 2. Magneten.
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Der 2. Magnet kann fest auf der Welle
der zugehörigen
Bürstenwalze
montiert sein und muss dann zusammen mit dem Bürstenkasten bei einem Formatwechsel
ausgewechselt werden. Da Magnete relativ teuer sind, ist in bevorzugter
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der 2. Magnet lösbar mit
der Welle der Walzenbürste
verbunden ist. Beim Auswechseln des Bürstenkastens wird auch die
Verbindung zwischen den Wellen der Walzenbürsten und den 2. Magneten gelöst, so dass
die 2. Magneten für
unterschiedliche Bürstenkästen verwendet
werden können.
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In bevorzugter Ausgestaltung der
Erfindung ist vorgesehen, dass die 2. Magneten außerhalb
des Bürstenkastens
drehbar gelagert und gehalten sind. Dies lässt sich beispielsweise dadurch
erreichen, dass zwischen dem Antriebskasten und dem Bürstenkasten
eine Lagerwand angeordnet ist, in der der 2. Magnet drehbar gelagert
ist. Die Lagerwand ist auf der dem 1. Magneten abgewandten Rückseite
des 2. Magneten angeordnet und besitzt eine Durchbrechung, in die
ein Ansatz des 2. Magneten bzw. eine daran befestigte Lagerhülse drehbar
eingesetzt ist. Die Welle der zugehörigen Walzenbürste kann
mit einer Kupplung, die auf der dem 2. Magneten abgewandten Seite
der Lagerwand an der Lagerhülse ausgebildet
ist, in Seite der Lagerwand an der Lagerhülse ausgebildet ist, in und
außer
Eingriff gebracht werden. Bei Entnahme des Bürstenkastens werden die Wellen
der Walzenbürsten
aus dem Eingriff mit der Lagerhülse
der 2. Magnete gelöst,
ohne dass es dazu der Anwendung von Werkzeugen bedarf. Entsprechend
werden beim Einsetzen eines neuen Bürstenkastens die Wellen der
neuen Walzenbürsten mit
den Lagerhülsen
der 2. Magnete durch Einstecken in Eingriff gebracht, so dass die
Walzenbürsten über die
Magnetkupplung mit den zugehörigen
Antrieben gekoppelt sind.
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Die Lagerwand kann mit den in ihr
gehaltenen 2. Magneten ausgewechselt werden, so dass eine einfache
Reinigung der glatten Außenseite
des Antriebskastens bei einem Formatwechsel möglich ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, dass die wellen der Walzenbürsten jeweils als herausziehbare
Steckachse gebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass einzelne Walzenbürsten eines
Bürstenkastens
in einfacher Weise ausgewechselt werden können, indem die in gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Bürstenkastens
gelagerte Welle herausgezogen, die Walzenbürste entnommen und anschließend eine
neue Walzenbürste
auf die Welle aufgesetzt wird.
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Die Antriebsmotoren sind unabhängig voneinander
ansteuerbar und in ihrer Drehzahl variierbar. Wenn eine neues Produkt
auf der Oberseite des Bürstenkastens
zugeführt
wird, dauert es zunächst eine
gewisse Zeit, bis sich das Produkt, beispielsweise die Tabletten,
infolge der Rotation der Walzenbürsten über den
gesamten Bürstenkasten
verteilt haben. Um die Verteilung der Tabletten im Bürstenkasten
nach einem Formatwechsel zu beschleunigen, kann vorgesehen sein,
dass die Antriebsmotoren zusätzlich
in ihrer Drehrichtung umkehrbar sind, wodurch ein gezielter Transport
von Tabletten innerhalb des Bürstenkastens
durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsmotoren möglich ist.
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Dem Bürstenkasten kann eine Sensorik
zugeordnet sein, die den Produkt-Füllstand des Bürstenkastens
abfragt. Die Sensorik kann kapazitiv oder mechanisch aufgebaut sein,
es ist jedoch auch möglich,
Lichtschranken zu verwenden. In Abhängigkeit von dem festgestellten
Produkt-Füllstand
des Bürstenkastens
lässt sich
der Antrieb einer Zuführvorrichtung,
beispielsweise einer Vibrationsrinne, steuern, mit der die Produkte
dem Bürstenkasten
zugeführt werden.
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Ein einfacher Aus- und Einbau des
Bürstenkastens
in genauer Positionierung relativ zu dem Antriebskasten und den
2. Magneten lässt
sich erreichen, wenn der Bürstenkasten über schwenkbare Bügel am Antriebskasten
gelagert ist. Nachdem die Bügel
aus einer Betriebsstellung des Bürstenkastens in
eine Wechselstellung geschwenkt sind, kann der Bürstenkasten in einfacher Weise
aus den Bügeln entnommen
werden, um ihn gegen einen anderen Bürstenkasten auszutauschen.
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Um eine übermäßige Staubbildung innerhalb des
Bürstenkastens
zu vermeiden, kann dem Bürstenkasten
eine Saugvorrichtung zur Staubabsaugung zugeordnet sein.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale
der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
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1 die
wesentlichen Stationen einer Blister-Verpackungsmaschine in schematischer
Darstellung,
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2 eine
perspektivische Aufsicht auf die Füllstation mit abgenommenen
Deckeln,
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3 den
Schnitt III-III in 2,
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4 eine
vergrößerte Darstellung
der Magnetkupplung gemäß 3 und
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5 eine 3 entsprechende Darstellung mit
entnommenem Bürstenkasten.
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1 zeigt
die wesentlichen Bauteile einer Blister-Verpackungsmaschine 10 in
schematischer Darstellung. Eine von einem Vorrat kommende, aus Kunststoff
bestehende Bodenfolie 11 wird zunächst einer Erwärmstation 12 zugeführt, die
eine untere Heizplatte 12b und eine obere Heizplatte 12a aufweist,
die relativ zur unteren Heizplatte 12b verstellbar ist.
Wenn die beiden Heizplatten 12a und 12b geschlossen
sind, wird die zwischen ihnen aufgenommene Bodenfolie 11 erwärmt.
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Unmittelbar an die Erwärmstation 12 schließt sich
eine Formstation 13 an, die eine untere Formplatte 13a und
eine dazu verstellbare obere Formplatte 13b umfasst. Die
beiden Formplatten 13a und 13b, die in der geöffneten
Stellung dargestellt sind, können
geschlossen werden, wobei die zwischen den geschlossenen Formplatten 13a und 13b aufgenommene
Bodenfolie gekühlt
und gleichzeitig durch Zuführung
von Druckluft oder mittels Formstempeln mit napfförmigen Vertiefungen
versehen wird. An die Formstation 13 schließt sich
eine Transportvorrichtung 14 an, mittels der die Bodenfolie 11 taktweise durch
die Formstation 13 und die Erwärmstation 12 gezogen
wird.
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Die mit den napfartigen Vertiefungen
versehene Bodenfolie 11 wird dann über Umlenkrollen 15 und 16 einer
Füllstation 17 zugeführt, in
der ein Produkt, beispielsweise eine pharmazeutische Tablette, in
jede Vertiefung eingelegt wird. Die Bodenfolie 11 verläuft dann
zu einer Siegelstation 20. Unmittelbar vor der Siegelstation 20 wird
eine Deckfolie 18 über eine
Umlenkrolle 19 auf die Bodenfolie 11 aufgelegt. In
der Siegelstation 20, die eine untere Siegelplatte 20b und
eine obere Siegelplatte 20a umfasst, wird die Deckfolie 18 auf
die Bodenfolie 11 aufgesiegelt, indem die Siegelplatten 20a und 20b geschlossen werden
und Wärme
auf die Folien einwirkt. Der Siegelstation 20 ist eine
weitere Transportvorrichtung 21 nachgeschaltet, die in
ihrer Bewegung mit der Transportvorrichtung 14 synchronisiert
ist und für
einen taktweisen Transport des nach der Siegelstation 20 gegebenen
Folienverbundes sorgt.
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In den 2, 3, 4 und 5 ist
die Füllstation 17 im
Einzelnen dargestellten. Sie umfasst einen maschinenfest eingebauten
Antriebskasten 22, in dem ein Drehantrieb 31 aufgenommen
ist, der eine Vielzahl von unabhängigen
Antriebsmotoren 31a, insbesondere Gleichstrommotoren umfasst.
Der Antriebskasten 22 kann von einem nicht dargestellten
Deckel abgedeckt sein.
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Jeder Antriebsmotor 31a besitzt
eine Ausgangswelle 31b, auf der ein 1. Magnet 32 in
Form eines Permanentmagneten sitzt. In einer Wandung 22a des
Antriebskastens 22 ist eine Aussparung 33 ausgebildet,
in die der 1. Magnet 32 teilweise eingesetzt ist. Der Boden 33a der
Aussparung 33 bildet einen dünnwandigen Abschnitt der Wandung 22a des
Antriebskastens 22.
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Auf entgegengesetzten Stirnseiten
des Antriebskastens 22 ist nahe der Wandung 22a jeweils ein
Drehlager 35 ausgebil det, in dem jeweils ein sich seitlich
zum Antriebskasten 22 erstreckender Bügel 34 schwenkbar
gelagert ist. In die Bügel 34 ist
ein Bürstenkasten 23 lösbar einsetzbar.
Zwischen der Wandung 22a des Antriebskastens 22 und
dem Bürstenkasten 23 ist
eine sich parallel zur Wandung 22a erstreckende Lagerwand 30 mit
Abstand zur Wandung 22a angeordnet. Am oberen Ende der
Lagerwand 30 ist eine sich bis zur Wandung 22a des
Antriebskastens 22 erstreckende Decke 30a angeformt, die
den Zwischenraum zwischen der Wandung 22a und der Lagerwand 30 abdeckt.
In dem Zwischenraum zwischen der Lagerwand 30 und der Wandung 22a des
Antriebskastens 22 ist ein 2. Magnet 28 angeordnet,
der dem 1. Magneten 32 auf der Innenseite des Antriebskastens 22 gegenüberliegt
und von diesem durch den Boden 33a der Aussparung 33 getrennt
ist. Der 2. Magnet 28 besitzt auf seiner dem 1. Magneten 32 abgewandten
Seite einen stiftförmigen Ansatz
in Form einer Stummelachse 28a, mit der er in einer Lagerbuchse 29 sitzt,
die in einer Durchbrechung der Lagerwand 30 angeordnet
ist. Der 2. Magnet 28 ist über die Stummelachse 28a in
der Lagerbuchse 29 drehbar gelagert, jedoch durch eine
Sicherungsscheibe 39 axial in der Lagerwand 30 gehalten.
Auf ihrer dem 2. Magneten 28 abgewandten und dem Bürstenkasten 23 zugewandten
Seite besitzt die Stummelachse 28a Verbindungsteile 28b,
die der Kupplung mit einer Welle 26 einer Walzenbürste 25 dienen.
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Die beiden Magnete 32 und 28 bilden
eine Magnetkupplung 27, mittels der die Drehbewegung des
Antriebsmotors 31a berührungslos
durch die geschlossene Wandung 22a des Antriebskastens 22 hindurch übertragen
werden kann.
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Der Bürstenkasten 23 umfasst
vier Seitenwände,
von denen eine Seitenwand 23a in geringem Abstand parallel
zur Lagerwand 30 verläuft.
In der Seitenwand 23a und der gegenüberliegenden Seitenwand 23b sind
jeweils paarweise zugeordnete Durchbrechungen ausgebildet, in die
die Welle 26 eingesetzt ist. Die Welle 26 durchdringt
eine Axialbohrung 25a der Walzenbürste 25, die drehfest
mit der Welle 26 verbunden ist. Auf der Außenseite
der der Magnetkupplung 27 abgewandten Seitenwand 23b des
Bürstenkastens 23 ist
ein Halteteil 37 angeordnet, das die Welle 26 einerseits
drehbar lagert und andererseits abgenommen werden kann, um die Welle 26 seitlich
aus dem Bürstenkasten 23 herauszuziehen.
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Wie insbesondere 4 zeigt, besitzt die Welle 26 an
ihrem der Magnetkupplung 27 zugewandten Ende auf der Außenseite
des Bürstenkastens 23 einen
axial hervorstehenden, abgeflachten Stift 26a, der mit
den Verbindungsteilen 28b der Stummelachse 28a in
Eingriff bringbar ist. Eine drehende Antriebsbewegung des Antriebsmotors 31a kann
somit über
dessen Ausgangswelle 31b auf den 1. Magneten 32 übertragen
werden, der innerhalb des Antriebskastens 22 dreht. Die
Drehung des 1. Magneten 32 führt zu einer entsprechenden
Drehung des außerhalb
des Antriebskastens 22 angeordneten 2. Magneten 28,
der zusammen mit der Stummelachse 28a dreht. Die Drehung
der Stummelachse 28a wird über deren Verbindungsteile 28b über den
Stift 26a auf die Welle 26 übertragen, die innerhalb des Bürstenkastens 23 dreht
und dabei die Walzenbürste 25 mitnimmt.
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Der Bürstenkasten 23 ist
von einem oberseitigen Deckel 38 abgedeckt. Wie 2 zeigt, bei der der Deckel
weggelassen ist, sind innerhalb des Bürstenkastens 23 eine
Vielzahl von parallel in enger Packung nebeneinander liegenden Walzenbürsten 25 gelagert,
die alle den vorgenannten Aufbau aufweisen und mittels eines eigenen
Antriebsmotors 31a angetrieben sind. Die Wellen 26 der
Walzenbürsten 25 erstrecken
sich senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bodenfolie 11,
die unmittelbar unterhalb des Bürstenkastens 23 verläuft (siehe 3).
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Der Oberseite des Bürstenkastens 23 wird über einen
Trichter 24 ein Produkt zugeführt, bei dem es sich insbesondere
um Dragees oder Tabletten handeln kann. Wenn der Bürstenkasten
bei einem Formatwechsel ausgewechselt werden soll, wird er zusammen
mit den Bügeln 34 um
die Schwenklager 35 in eine herausgehobene Position geschwenkt, wobei
die Verbindungsteile 28b mit den Stiften 26a der
Wellen 26 außer
Eingriff kommen. In der herausgeschwenkten Stellung kann der Bürstenkasten 23 aus
den Bügeln 34 entnommen
werden. Anschließend
kann auch die Lagerwand 30 mit den in ihr gehaltenen 2.
Magneten 28 von dem Antriebskasten 22 abgenommen
werden, so dass sich eine glatte Außenseite des Antriebskastens
ergibt, wie es in 5 dargestellt
ist. Diese Ausgestaltung vereinfacht die Reinigung des Antriebskastens
bei einem Produkt- oder Formatwechsel. Anschließend wird wieder die gleiche
oder eine andere Lagerwand 30 mit entsprechenden in ihr
gehaltenen 2. Magneten 28 an dem Antriebskasten angebracht,
woraufhin in die Bügel 34 ein
neuer Bürstenkasten
gewünschter
Ausgestaltung eingesetzt wird. Daraufhin werden die Bügel zusammen
mit dem neuen Bürstenkasten
wieder in ihre in 2 dargestellte
Ausgangsstellung zurückgeschwenkt,
wobei die Stifte 26a der Wellen 26 des neuen Bürstenkastens
in die Verbindungsteile 28b der Stummelachse 28a eingreifen,
wodurch die Wellen 26 jeweils mit dem zugehörigen 2.
Magneten 28 und über
die Magnetkupplung 27 mit dem zugehörigen Antriebsmotor 31a verbunden
sind.
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Wie 2 zeigt,
ist dem Bürstenkasten 23 eine
nur durch einen Pfeil dargestellte Saugvorrichtung 36 zugeordnet,
mittels der ein sich im Inneren des Bürstenkastens 23 eventuell
bildender Staub aus dem Bürstenkasten
abgesaugt werden kann.