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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht von einer Maschine zum Füllen und Verschließen von
zweiteiligen Kapseln der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten
Art aus.
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Eine
derartige Maschine ist aus der Praxis bekannt und wird im pharmazeutischen
Bereich zur Befüllung
von aus einem Kapselunterteil und einem Kapseloberteil bestehenden
Kapseln mit einem beispielsweise pulverförmigen Medikament eingesetzt. Die
Maschine umfasst mehrere Arbeitsstationen, die von den auf einer
Fördereinrichtung
angeordneten Kapseln durchlaufen werden, wobei die Fördereinrichtung
beispielsweise aus einem ersten mit Aufnahmen für die Kapselunterteile versehenen
Förderrad und
einem zweiten, mit Auf nahmen für
die Kapseloberteile versehenen Förderrad
versehen ist.
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Die
Arbeitsstationen umfassen zumindest eine Kapseltrennstation, an
der das Kapseloberteil von dem Kapselunterteil getrennt wird, eine
Füllstation
zum Befüllen
des Kapselunterteils mit dem Pulver, eine Kapselschließstation,
an der das Kapseloberteil wieder auf das Kapselunterteil aufgesetzt
wird, eine Kapselprüfstation,
an der die Kapseln auf ihre Güte bzw.
ihren Füllzustand
geprüft
werden, sowie eine Kapselausstoßstation,
an der die Kapseln aus der Kapselfördereinrichtung entfernt werden.
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Die
Kapselausstoßstation
ist derart ausgelegt, dass die Kapseln in Abhängigkeit von ihrer an der Prüfstation
festgestellten Güte
einerseits in einen einer Schlechtseite zugeordneten Behälter für sogenannte
Schlechtkapseln, d. h. für
fehlerhafte Kapseln, und andererseits in einen einer Gutseite zugeordneten
Behälter
für sogenannte
Gutkpseln, d. h. für fehlerfreie
Kapseln, ausgestoßen
werden können. Die
Kapselausstoßstation
umfasst hierzu Stößel, die die
Kapseln axial aus der jeweiligen Aufnahme stoßen, und nach Art einer Weiche
arbeitende Führungsklappen,
die bezüglich
einer Schwenkachse schwenkbar gelagert sind und jeweils zwei Führungsbahnen
aufweisen, von denen die eine der Gutseite und die andere der Schlechtseite
zugeordnet ist und die in Abhängigkeit
von dem Prüfergebnis
der jeweiligen Kapsel anwählbar
sind. Die Kapselaufnahmen und die Führungsklappen sind in Reihen
angeordnet, wobei jeder Aufnahme eine Führungsklappe zugeordnet ist.
Die Anzahl der Führungsklappen
entspricht der Anzahl der Kapselaufnahmen der Kapselfördereinrichtung.
Die Führungsklappen
sind mittels einer als Einzelklappmechanik ausgebildeten Betätigungseinrichtung
einzeln ansteuerbar. Die Führungsbahnen
benachbarter Führungsklappen
sind mittels Trennwänden
voneinander getrennt, womit die Trennwände die seitlichen Begrenzungen
der Führungsbahnen
bilden. Sie sind an einem Gehäuse
der Kapselausstoßstation
angeformt und stehen als filigrane, kammförmige Trennstege empor, deren
Fertigung nachteilhafterweise aufwändig ist.
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Des
Weiteren nachteilig ist die Ausbildung eines vergleichsweise großen Spaltes
jeweils zwischen den einzelnen Führungsklappen
und den Trennstegen, so dass das Risiko besteht, dass bei einem
durch Saugluft unterstützten
Ausstoßen
auf der Schlechtseite an der betreffenden Führungsklappe auf der Gutseite
fehlerfreie Kapseln "kleben" bleiben können.
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Ferner
hat jede der Führungsklappen
aufgrund der Anordnung der Aufnahmen für die Kapseln in der Fördereinrichtung
und aufgrund der einheitlich ausgebildeten Führungsklappen eine eigene Schwenkachse,
was wiederum einen großen
Montageaufwand für
die Führungsklappen
darstellt.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Maschine
zum Füllen und
Verschließen
von zweiteiligen Kapseln, insbesondere von Hartgelatinekapseln,
mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei
welcher Maschine die Trennwände
jeweils in tegrierter Bestandteil einer Führungsklappe sind, haben den
Vorteil, dass die Kapselausstoßstation
ein beträchtlich
einfacher herzustellendes Gehäuse
als die Kapselausstoßstation
einer Maschine nach dem Stand der Technik haben kann, da aufwändig zu
fertigende, als Trennwände
dienende Trennstege zwischen den einzelnen Aufnahmen der Kapselfördereinrichtung
nicht mehr erforderlich sind.
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Durch
das Fehlen von Trennstegen ist das Gehäuse der Kapselausstoßstation
auch leichter zu reinigen.
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Dadurch,
dass auch ein Spalt zwischen einem die Führungsbahnen bildenden Körper der
Führungsklappen
und einer benachbarten Trennwand entfällt, verringert sich auch das
Risiko, dass bei einer Saugluftunterstützung an einer beispielsweise
einer Schlechtseite zugeordneten Führungsbahn fehlerfreie Kapseln
ungewollt an einer sogenannten Gutseite zugeordneten Führungsbahn
haften bleiben, da der Luftstrom von der der Gutseite zugeordneten Führungsbahn
zu der der Schlechtseite zugeordneten Führungsbahn deutlich verringert
ist.
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Bei
einer montagefreundlichen, bevorzugten Ausführungsform der Maschine nach
der Erfindung sind die jeweils eine Weichenfunktion aufweisenden Führungsklappen
an einer gemeinsamen Schwenkachse gelagert. Dies ermöglicht es,
die Führungsklappen
bei der Montage als Paket auf die Schwenkachse zu schieben.
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Häufig sind
die Aufnahmen der Kapselfördereinrichtung
in zwei parallel angeordneten Reihen von beispielsweise je weils
neun Kapselaufnahmen angeordnet. In diesem Fall wirken die Führungsklappen
der Kapselausstoßstation
mit den beiden Reihen von Kapselaufnahmen zusammen, wobei sich die den
beiden Reihen zugeordneten Führungsklappen voneinander
unterscheiden, und zwar beispielsweise derart, dass ein die beiden
Führungsbahnen
trennender Steg der einen Führungsklappenform
seitlich gegenüber
einem entsprechenden Steg einer zweiten Führungsklappenform versetzt
ist.
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Zur
Unterstützung
des Ausstoßens
der Kapseln aus ihren Aufnahmen der Kapselfördereinrichtung kann zumindest
eine der Führungsbahnen
jeder Führungsklappe
mit Saugluft beaufschlagt sein. In der Regel wird bei einer Unterteilung
der Führungsbahnen
in eine der Gutseite zugeordnete Führungsbahn und eine der Schlechtseite
zugeordnete Führungsbahn
die schlechtseitige Führungsbahn
mit Saugluft beaufschlagt.
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Die
Stellung der jeweiligen Führungsklappe beim
Ausstoßen
der jeweiligen Kapsel aus ihrer Aufnahme der Kapselfördereinrichtung
ist vorzugsweise abhängig
von der an mindestens einer Prüfstation
für die
Kapseln ermittelten Güte
bzw. des Füllstandes der
jeweiligen Kapseln. Wenn eine Kapsel in der Prüfstation als gut befunden wurde,
erfolgt ein Verschwenken der entsprechenden Führungsklappe in eine derartige
Stellung, dass die Kapsel entlang der der Gutseite zugeordneten
Führungsbahn
in einen entsprechenden Behälter
ausgestoßen
wird. Wird eine Kapsel in der Prüfstation
als schlecht, d. h. als fehlerhaft bewertet, wird die entsprechende
Führungsklappe
derart verschwenkt, dass die Kapsel entlang der der Schlechtseite
zugeordneten Führungsbahn
ausgestoßen
wird. Hierzu wirkt eine Steuereinrichtung der Betätigungseinrichtung
für die
Führungsklappen
vorzugsweise mit der Prüfstation
für die
Kapseln zusammen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Maschine gemäß der Erfindung
ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird
in der nachfolgenden Beschreibung näher beschreiben. Es zeigen
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1 eine
prinziphafte Draufsicht auf eine Kapsel-Füllund -schließmaschine;
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Kapselausstoßstation der Maschine nach 1;
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3 einen
Schnitt durch die Kapselausstoßstation
nach 2 vor dem Ausstoßen einer Kapsel;
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4 eine 3 entsprechende
Darstellung, jedoch beim Ausstoßen
einer als Gutkapsel bewerteten Kapsel;
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5 eine 3 entsprechende
Darstellung, jedoch beim Ausstoßen
einer als Schlechtkapsel bewerteten Kapsel;
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6 eine
perspektivische Darstellung einer ersten und einer zweiten Führungsklappe
der Kapselausstoßstation;
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7 eine
Draufsicht auf die Führungsklappen
nach 6, wobei mittels der ersten Führungsklappe eine Schlechtkapsel
und mittels der zweiten Führungsklappe
eine Gutkapsel ausgestoßen
wird;
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8 die
Führungsklappen
nach 6, wobei mittels beider Führungsklappen jeweils eine
Gutkapsel ausgestoßen
wird;
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9 die
Führungsklappen
nach 6, wobei mittels der ersten Führungsklappe eine Gutkapsel
und mittels der zweiten Führungsklappe
eine Schlechtkapsel ausgestoßen
wird;
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10 die
beiden Führungsklappen
nach 6, wobei mittels beider Führungsklappen jeweils eine
Schlechtkapsel ausgestoßen
wird;
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11 eine
perspektivische Ansicht der zweiten Führungsklappe; und
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12 eine
perspektivische Ansicht der ersten Führungsklappe.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist
eine Maschine 10 zum Füllen und
Verschließen
von Kapseln C dargestellt, die jeweils aus einem Kapselunterteil
CU und einem Kapseloberteil bzw. einer Kappe CO bestehen. Die Maschine 10 umfasst
als Kapselfördereinrichtung
ein sich schrittweise um eine vertikale Achse 11 drehendes
Förderrad 12,
mittels dessen zwölf
Arbeitsstationen I bis XII angefahren werden können. Die Kapselfördereinrichtung 12 umfasst
hierzu zwölf
Träger 13, in
denen jeweils zwei in Längsrichtung
gegeneinander versetzte Reihen von jeweils fünf Aufnahmen 14A bzw. 14B für jeweils
eine der Kapseln C ausgebildet sind.
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Die
einzelnen Arbeitsstationen I bis XII der Maschine 10 haben
bei der Befüllung
der Kapseln C unterschiedliche Aufgaben.
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So
werden beispielsweise an den Arbeitsstationen I und II die zusammengefügten Kapseln
C sortiert und in die Aufnahmen 14A der ersten Reihe und in
die Aufnahmen der zweiten Reihe 14B des jeweiligen Trägers 13 eingebracht.
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Nach
einer Drehung des Förderrads 12 bzw. des
bestückten
Trägers 13 hin
zu der Arbeitsstation III werden die Kapseln dort freigestellt,
d. h. das Kapseloberteil CO wird von dem Kapselunterteil CU getrennt.
Auch werden in der Arbeitsstation III die Kapseloberteile CO der
in den Träger 13 eingesetzten Kapseln
C auf ihre Güte
getastet.
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Beim
Anfahren der Arbeitsstation V durch den zweiteilig aufgebauten Träger 13,
welche Station vorliegend eine Pul-verfüllstation
mit dezentraler Luftspalteinstellung und zentraler Absaugung zur Verarbeitung
von pharmazeutischen Produkten darstellt, werden die Kapseln C befüllt, wobei
eine pneumatische Nachregulierung des in das jeweilige Kapselunterteil
CU eingefüllten
pharmazeutischen Pulvers erfolgt.
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In
den Arbeitsstationen VII und VIII werden die in dem jeweiligen Träger 13 angeordneten
Kapseln C auf ihren Füllzustand
bzw. auf ihre Güte
geprüft.
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Wenn
das Förderrad 12 bzw.
der Träger 13 die
Arbeitsstation IX erreicht, werden dort die Kapseloberteile CO wieder fluchtend
mit den jeweils zugeordneten Kapselunterteilen CU angeordnet.
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Nach
ein weiteren Drehung um 30° um
die Achse 11 erreicht der Träger 13 die Arbeitsstation
X, welche eine Schließstation
darstellt. Die Kapseloberteile CO werden also dort wieder auf die
Kapselunterteile CU aufgesetzt.
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Anschließend wird
der Träger 13 zu
der Kapselausstoßstation
XI gefördert,
in welcher die einzelnen Kapseln C aus ihren Aufnahmen 14A und 14B ausgestoßen werden.
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Nach
dem Ausstoßen
der Kapsel C wird der Träger 13 einer
Reinigungsstation XII zugeführt,
in der er von Rückständen der
Kapsel C bzw. des in diese eingefüllten Pulvers gereinigt wird.
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Die
Kapselausstoßstation
XI ist nachfolgend anhand der 2 bis 12 näher beschrieben.
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Die
Kapselausstoßstation
XI umfasst einen Gehäusekörper 15,
an dessen Innenseite 16 der mit dem Förderrad 12 verbundene
Träger 13 geführt ist, welcher
aus einem Trägerunterteil 17 und
einem Trägeroberteil 18 gebildet
ist. Das Trägerunterteil 17, das
waagrecht verfahrbar ist, dient zur Aufnahme der Kapselunterteile
CU, und das Trägeroberteil 18,
das vertikal verfahrbar ist, dient zur Aufnahme der Kapseloberteile
CO.
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Unterhalb
des Trägers 13 ist
eine Ausstoßeinrichtung 19 angeordnet,
die mit einem Antrieb 20 verbunden ist und für jede der
zehn Aufnahmen 14A und 14B des Trägers 13 jeweils
einen Stößel 21 aufweist,
der zum Ausstoßen
der jeweiligen Kapsel C aus den der ersten bzw. zweiten Reihe zugeordneten Aufnahmen 14A bzw. 14B in
axialer Richtung Z verschoben wird, so dass die Kapseln C jeweils
nach oben aus ihrer jeweiligen Aufnahme 14A bzw. 14B gestoßen werden.
Beim Ausstoßen
aus ihren Aufnahmen 14A bzw. 14B werden die Kapseln
C jeweils durch eine Bohrung 22 eines Gehäuseoberteils 23 geschoben,
um dann mittels einer weichenartigen Führungsklappe 24A bzw. 24B entweder
einer Gutseite 25 oder einer Schlechtseite 26 zugeführt zu werden.
Die Gutseite 25 ist für
Kapseln C bestimmt, die in den Arbeitsstationen VII und VIII für fehlerfrei befunden
wurden. Die Schlechtseite 26 ist für Kapseln C bestimmt, die bei
der Tastung in der Arbeitsstation IX als fehlerhaft bewertet wurden.
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Die
Gutseite 25 umfasst eine erste Plexiglashaube 27,
die ein Ausstoßen
der Kapseln C aus der Maschine XI verhindert und zu einem hier nicht
näher dargestellten
Auffangbehälter
für einwandfreie
Kapseln C führt.
Die Plexiglashaube 27 bildet an ihrer Unterseite eine Gleitbahn,
welche mit einer Gleitbahn 28 fluchtet, die an der Außenseite
des Gehäusekörpers 15 ausgebildet
ist.
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Die
Schlechtseite 26 umfasst eine zweite Plexiglashaube 29,
die ebenfalls verhindert, dass Kapseln C aus der Maschine 10 gestoßen werden. Die
Plexiglashaube 29 überdeckt
einen Auffangbereich 30, der an der Innenseite des Gehäuseoberteils 23 ausgebildet
ist.
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Die
Kapselausstoßstation
X hat fünf
Führungsklappen 24A und
fünf weitere
Führungsklappen 24B,
die auf einer gemeinsamen Schwenkachse 31 gelagert sind,
wobei die Führungsklappen 24A und die
weiteren Führungsklappen 24B abwechselnd
hintereinander angeordnet sind. Die Führungsklappen 24A sind
den Aufnahmen 14A des Trägers 13 und die weiteren
Führungsklappen 24B sind
den Aufnahmen 14B des Trägers 21 zugeordnet.
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Jede
der Führungsklappen 24A und 24B ist mit
einer Führungsstange 32A bzw. 32B verbunden, mittels
der der jeweiligen Führungsklappe 24A bzw. 24B eine
Schwenkbewegung aufgezwungen werden kann, die mittels einer hier
nur stark schematisch angedeuteten Betätigungseinrichtung 39 ausgelöst wird.
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Die
Führungsstangen 32A und 32B,
mittels welcher die Führungsklappen 24A und 24B betätigbar sind,
sind mit der Betätigungseinrichtung 39 verbunden,
die mit den Stationen VII und VIII zur Prüfung der Kapseln C zusammenwirkt
und in Abhängigkeit
von dem Prüfergebnis
die Schaltstellung der Führungsklappen 24A bzw. 24B vorgibt,
mithin vorgibt, entlang welcher Führungsbahn 33A, 33B, 34A bzw. 34B die
jeweilige Kapsel C entweder zur Gutseite 25 oder zur Schlechtseite 26 ausgestoßen wird. Die
Betätigungseinrichtung 39 für die einzeln
ansteuerbaren Führungsklappen 24A und 24B umfasst
hier nicht näher
dargestellte Pneumatikzylinder, von denen jeder Führungsstange 32A und 32B einer
zugeordnet ist.
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Die
Führungsklappen 24A und 24B weisen jeweils
zwei Führungsbahnen 33A und 34A bzw. 33B und 34B auf,
die durch einen im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse 31 ausgerichteten
Steg 35A bzw. 35B gebildet sind. Die Führungsbahnen 33A und 33B dienen
zur Förderung
von Kapseln C aus den Aufnahmen 14A und 14B zu
der Gutseite 25. Die weiteren Führungsbahnen 34A und 34B dienen
zur Förderung
von Kapseln C aus den Aufnahmen 14A und 14B zu
der Schlechtseite 26.
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An
den Führungsklappen 24A und 24B sind des
Weiteren rechtwinklig zu der Schwenkachse 31 ausgerichtete
Trennwände 36A bzw. 36B ausgebildet,
die die Führungsbahnen
benachbarter Führungsklappen
voneinander trennen. Die Trennwände 36A und 36B sind
jeweils integrierter Bestandteil der jeweiligen Führungsklappe 24A bzw. 24B und
mithin einstückig
mit dem jeweiligen Steg 35A bzw. 35B gefertigt.
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Die
Führungsklappen 24A und 24B,
die in den 11 und 12 jeweils
in Alleinstellung dargestellt sind, unterscheiden sich durch die
Anordnung der Stege 35A bzw. 35B und der daran
ausgebildeten Führungsbahnen 33A und 34A bzw. 33B und 34B,
welche an die Anordnung der seitlich zueinander versetzten Reihen
von Aufnahmen 14A und 14B des Trägers 13 angepasst
sind.
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Der
Abstand zweier benachbarter Führungsklappen 24A und 24B ist
durch einen ringförmigen Absatz 37A bzw. 37B in
einer Höhe
von einigen Zehntel Millimetern festgelegt, der jeweils eine Lagerbohrung 38A bzw. 38B umgibt, über welche
die jeweilige Führungsklappe 24A bzw. 24B an
der Schwenkachse 31 aufgehängt ist.
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Zur
Unterstützung
der Förderung
von Kapseln C an die Schlechtseite 26 der Kapselausstoßstation
XI ist die Schlechtseite 26 vorliegend mit Saugluft beaufschlagt.
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In
den 4, 5 sowie 7 bis 10 sind
unterschiedliche Schaltstellungen der Führungsklappen 24A und 24B dargestellt.
Bei der Schaltstellung nach den 4, 8 und 9 wird
die Kapsel C entlang der Führungsbahn 33A zu
der Gutseite 25 ausgestoßen. Bei der Schaltstellung
nach den 5, 7 und 10 wird
die Kapsel C entlang der Führungsbahn 34A zu
der Schlechtseite 26 ausgestoßen. Des Weiteren wird bei
der Schaltstellung der Führungsklappe 24B in
den 7 und 8 eine in einer Kapselaufnahme 14B des
Trägers 13 angeordnete
Kapsel C entlang der Führungsbahn 33B zu
der Gutseite 25 ausgestoßen. Bei der Schaltstellung
der Führungsklappe 24B in
den 9 und 10 wird die Kapsel C entlang
der Führungsbahn 34B zu
der Schlechtseite 26 ausgestoßen.