DE19922228C2 - Kapselteilträger in einer Füll- und Verschließmaschine für zweiteilige Kapseln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kapselteilträger in einer Füll- und Verschließmaschine für zweiteilige Kapseln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kapselteilträger werden in Füll- und Verschließmaschinen, wie sie aus der DE 38 30 013 C2 bekannt sind, eingesetzt, um die bevorrateten Leerkapseln in ihre Kapselunterteile und Kapseloberteile zu trennen, welche anschließend, nach dem Befüllen der Kapselunterteile, wieder zusammengefügt werden. Es hat sich beim Verarbeiten bestimmter Kapselformate und Kapselqualitäten herausgestellt, daß Kapselunterteile, nachdem sie von den Kapseloberteilen mittels Unterdruck getrennt wurden und auf ihren Sitzen in den Stufenbohrungen der unteren Segmente auftreffen, teilweise wieder aus dem unteren Segment herausspringen und dabei das zugeordnete Kapseloberteil aus dem oberen Segment herausschleudern. Dieser Effekt läßt sich dadurch erklären, daß die Kapselunterteile durch das Auftreffen auf die Sitze der Stufenbohrungen der unteren Segmente im Bereich der Sitze eingeklemmt werden. Anschließend kann es vorkommen, daß sich die Spannung schlagartig löst, wobei die Kapselunterteile aus ihren Sitzen herausspringen. Insbesondere, wenn dabei ein Kapseloberteil aus seinem oberen Segment herausgeschleudert wurde, kann die betreffende Kapsel nicht mehr verschlossen bzw. verarbeitet werden. Dies kann im Extremfall sogar zu einer Betriebsunterbrechung führen.

Aus der DE 31 07 627 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, bei der oberhalb der Kapseloberteile ein Anschlagblock angeordnet ist, der ein Herausspringen von Kapseloberteilen aus ihren Aufnahmen verhindert. Zusätzlich ist es möglich, in einer Position, in der die Kapselunterteile von den Kapseloberteilen bereits getrennt sind, über einen Vakuumkanal die in einem geschlossenen Abfüllraum vorhandene Luft abzusaugen bzw. durch ein Gas zu ersetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß das Herausschleudern von Kapseloberteilen aus ihren Aufnahmen mit möglichst geringem Aufwand, ohne Verwendung zusätzlicher mechanischer Anschlagmittel, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kapselteilträgers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der Verarbeitung von sogenannten Pellets oder klebrigen Produkten hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die zusätzlichen Ausnehmungen als separate Durchgangsbohrungen auszubilden. Diese Durchgangsbohrungen sind sehr einfach herstellbar und haben bei den angesprochenen Produkten den Vorteil, daß in den Stufenbohrungen der unteren Segmente kein Produkt anhaften kann und somit das Einsetzen von Kapselunterteilen erschwert oder gar verhindert wird.

Die Ausbildung der Durchgangsbohrungen als Stufenbohrungen bewirkt eine Verbesserung des Ansaugeffektes der Kapseloberteile durch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf der der Kapseloberteile zugewandten Seite.

Um die Ansaugwirkung für die Kapseloberteile auf alle Kapseloberteile im oberen Segment gleichmäßig aufzuteilen, ist die Durchgangsbohrung bevorzugt im gleichen Abstand zu den ihr zugeordneten Stufenbohrungen der Kapselunterteile bzw. Kapseloberteile angeordnet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die zusätzlichen Ausnehmungen als in der Wandung der Stufenbohrung für die unteren Kapselteile ausgebildete Längsnuten verwirklicht. Dadurch läßt sich auch die Neigung zum Einklemmen der Kapselunterteile an den Sitzen der unteren Segmente zumindest reduzieren. Sollte es dennoch zu einem Herausspringen eines Kapselunterteils aufgrund eines Einklemmens kommen, so ist sichergestellt, daß das zugehörige Kapseloberteil nicht aus dem oberen Segment geschleudert wird. Dies wird zum einen dadurch erreicht, daß die Auflagefläche der Kapselunterteile an den Sitzen der unteren Segmente reduziert ist und zum anderen dadurch, daß der Unterdruck, der das Trennen der Kapselunterteile von den Kapseloberteilen bewirkt, nunmehr auch direkt auf die Kapseloberteile einwirkt, so daß die Kapseloberteile auf ihre Sitze in den oberen Segmenten gezogen werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kapsel-Füll- und -Schließmaschine vereinfacht in einer Draufsicht,

Fig. 2 und 3 vereinfachte Schnitte durch einen Teil einer Trennstation während verschiedener Betriebsphasen,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines Unterteilsegments,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Unterteilsegment,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil einer abgewandelten Trennstation und

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Unterteilsegment gemäß der Fig. 6.

Eine Maschine zum Füllen und Verschließen von aus einem Kapselunterteil a und einer aufgesteckten Kappe b bestehenden Kapseln c hat ein zwölfteiliges, schrittweise um eine vertikale Achse gedrehtes Förderrad 20, an dessen Stationen 1 bis 12 an der Umlaufstrecke die einzelnen Behandlungseinrichtungen angeordnet sind. Bei 1 werden die zu füllenden, leeren Kapseln c ungeordnet aufgegeben sowie ausgerichtet und geordnet dem Förderrad 20 zugeführt. Darauf werden die Kappen b von den Kapselunterteilen a bei 2 getrennt und beide von einer Prüfeinrichtung 15 auf Anwesenheit und Unversehrtheit geprüft. Bei 3 werden die Kappen b außer Deckung mit den Kapselunterteilen a gebracht, so daß bei 4, 5 und 6 Füllgut in die Kapselunterteile a eingefüllt werden kann. Bei 7 werden als fehlerhaft erkannte Kapselunterteile a und Kappen b ausgestoßen. Auf Station 8 werden die Kappen b wieder in Deckung mit den Kapselunterteilen a verschoben und bei 9 und 10 mit den Kapselunterteilen a zusammengeführt. Bei 11 werden die korrekt gefüllten und verschlossenen Kapseln c ausgestoßen und abgeführt. Schließlich werden die Ausnahmen des Förderrads 20 bei 12 gereinigt, bevor sie bei 1 wieder mit Leerkapseln gefüllt werden.

Am Umfang des schrittweise gedrehten Förderrades 20 sind in gleichen Winkelabständen zwölf Segmente 21 für Kapselunterteile a befestigt. Ferner sind am Förderrad 20 oberhalb der Segmente 21 andere Segmente 22 für die Kappen b heb- und senkbar sowie radial verschiebbar angeordnet. Die unteren Segmente 21 haben vertikal ausgerichtete Stufenbohrungen 23 für die Kapselunterteile a und die oberen Segmente 22 ebenfalls vertikal ausgerichtete Stufenbohrungen 24 für die Kappen b. Die Stufenbohrungen 23 und 24 sind beispielsweise in zwei Reihen zu je sechs in den Segmenten 21, 22 deckungsgleich angeordnet.

Die soweit beschriebene Maschine ist allgemein bekannt und kann in vielfältiger Weise modifiziert werden, um sie spezifischen Anforderungen anzupassen. Erfindungswesentlich ist die Ausbildung der Kapselteilträger 25, die aus jeweils einem unteren Segment 21 und einem oberen Segment 22 bestehen, und die zum Verarbeiten verschiedener Kapselformate austauschbar am Förderrad 20 befestigbar sind.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die beiden Segmente 21, 22 im Bereich der Trennstation 2 in Deckung und in geringem Abstand übereinander und über einer Saugplatte 26 angeordnet. Die Saugplatte 26 hat für jede der Stufenbohrungen 23, 24 eine Saugbohrung 27, die mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle verbunden ist, und deren eine Öffnung mit der unteren Stufenbohrung 23 ausgerichtet ist. Die unteren Stufenbohrungen 23 weisen jeweils zwei Bohrungsabschnitte 28, 29 auf. Der eine Bohrungsabschnitt 28 hat einen dem Durchmesser des Kapselunterteils a angepassten Durchmesser, während der Bohrungsabschnitt 29 einen geringeren Durchmesser aufweist. Infolgedessen ist im Übergangsbereich der beiden Bohrungsabschnitte 28, 29 ein Sitz 30 für ein Kapselunterteil a ausgebildet. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, weist der Sitz 30 einen der Kapselform angepassten Radius r auf. Um die Neigung zum Einklemmen bzw. Beschädigen der Kapselunterteile a zusätzlich zu verringern, kann anstelle des Radius r auch bevorzugt ein konischer Sitz ausgebildet sein. Die oberen Stufenbohrungen 24 weisen zwei Bohrungsabschnitte 32, 33 auf. Der eine Bohrungsabschnitt 32 hat einen dem Durchmesser der Kappe b angepassten Durchmesser, während der Bohrungsabschnitt 33 einen dem Kapselunterteil a angepassten, geringeren Durchmesser aufweist. Auch hier wird somit zwischen den beiden Bohrungsabschnitten 32, 33 ein Sitz 34 ausgebildet, der hier zum Zurückhalten der Kappe b dient.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Kapseln c in die Trennstation 2 mit nach unten ragendem Kapselunterteil a zugeführt, so daß die Kappe b auf dem Sitz 34 aufsitzt, und das Kapselunterteil a aus dem oberen Segment 22 in den Bohrungsabschnitt 28 des unteren Segments 21 hineinragt. Wird nun entsprechend der Fig. 3 über die Saugbohrung 27 Vakuum angelegt, so wird das Kapselunterteil a von der Kappe b abgezogen und auf den Sitz 30 gezogen, womit die beiden Kapselteile voneinander getrennt sind und nachfolgenden Behandlungsstationen zugeführt werden können.

Um ein Herausspringen der Kapselunterteile a aus den unteren Segmenten 21 bzw. dessen Folgen zu verhindern, ist das untere Segment 21 besonders ausgebildet, wozu auf die Fig. 4 und 5 verwiesen wird. Dort ist ersichtlich, daß in den beiden Bohrungsabschnitten 28, 29 vier zusätzliche, in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnete Längsnuten 35 ausgebildet sind. Die Längsnuten 35 sind vorzugsweise durch Räumen in den Bohrungsabschnitten 28, 29 gebildet, wobei das Räumwerkzeug einen quadratischen Querschnitt aufweist. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der beiden Bohrungsabschnitte 28, 29 ergeben sich unterschiedliche Nuttiefen der Längsnuten 35, wobei die Längsnuten 35 in dem Bohrungsabschnitt 29 eine größere Nuttiefe aufweisen als in dem Bohrungsabschnitt 28. Wesentlich ist, daß durch die Längsnuten 35, unabhängig von der Position des Kapselunterteils a, stets eine durchgängige Verbindung zwischen der Saugbohrung 27 und der Oberseite 36 des unteren Segments 21 ausgebildet wird. Weiterhin wird die Auflagefläche des Sitzes 30 für das Kapselunterteil a durch die Längsnuten 35 reduziert.

Wird nun ein Kapselunterteil a beim Anlegen des Vakuums an die Saugbohrung 27 in Richtung des Sitzes 30 gezogen, so wird der Umfang des Kapselunterteils a über die Längsnuten 35 gleichzeitig umströmt, so daß auch an der Oberseite 36 des unteren Segments 21 im Bereich der Längsnuten 35 ein Unterdruck anliegt. Wenn das Kapselunterteil a von der Kappe b getrennt ist hat dies zur Folge, daß über die Längsnuten 35 der aufgrund des Trennens in der Kapsel c herrschende Unterdruck über die Längsnuten 35 entlüftet wird und gleichzeitig die Kappe b durch den Unterdruck zusätzlich auf ihren Sitz 34 gezogen wird. Sollte es trotz der infolge der Längsnuten 35 reduzierten Auflagefläche des Sitzes 34 zu einem Zurückspringen des Kapselunterteils a in das obere Segment 22 kommen, so wird durch den die Kappe b auf ihren Sitz 34 ziehenden Unterdruck ein Herausschleudern der Kappe b aus dem oberen Segment 22 verhindert.

Der oben beschriebene Kapselteilträger 25 läßt sich in vielfältiger Weise modifizieren, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es insbesondere denkbar, eine andere Anzahl von Längsnuten 35 oder eine andere Längsnutgeometrie zu verwenden, beides wird letztendlich durch die Fertigungsmöglichkeiten sowie die Funktionsfähigkeit am Einzelfall bestimmt. Auch ist es denkbar, die Längsnuten nicht geradlinig, sondern zum Beispiel als Spiralen oder aber schräg verlaufend auszubilden. Zuletzt wäre es möglich, auch im oberen Segment 22 Längsnuten auszubilden. Wenn diese Längsnuten von der Oberseite des oberen Segments 22 mit Druckluft beaufschlagt sind, läßt sich der beschriebene Effekt eventuell noch steigern.

Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem Kapselteilträger 25a weisen die unteren Stufenbohrungen 23a der unteren Segmente 21a keine Längsnuten 35, sondern in Ausrichtung mit den unteren Stufenbohrungen 23a und beabstandet zu diesen zusätzliche Saugbohrungen 38 auf. Die zusätzlichen Saugbohrungen 38 sind als Durchgangs- und Stufenbohrungen ausgebildet. Die zusätzlichen Saugbohrungen 38 weisen einen dem jeweils oberen Segment 23a zugewandten ersten Abschnitt 39 kleineren Durchmessers und relativ geringer Länge und einen der Saugplatte 26a zugewandten Abschnitt 40 größeren Durchmessers und relativ dazu größerer Länge auf. Der Abschnitt 40 ist dabei mit der Saugbohrung 27a der Saugplatte 26a verbunden. In dem in der Fig. 7 dargestellten Beispiel ist jeweils eine zusätzliche Saugbohrung 38 zwischen vier Stufenbohrungen 23a angeordnet, so daß diese jeweils denselben Abstand zur zusätzlichen Saugbohrung 38 aufweisen. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, bewirken die Saugbohrungen 38, wenn sich diese in Deckung mit der Saugplatte 26a befinden, daß ein Unterdruck in den Saugbohrungen 38 entsteht, der insbesondere auch auf die Stufenbohrungen 24a des oberen Segments 22a wirkt, und dabei in den Stufenbohrungen 24a befindliche Kapseloberteile b auf ihren Sitz 34a zieht.

Auch der Kapselteilträger 25a läßt sich in vielfältiger Art und Weise modifizieren: So kann beispielsweise jeder Stufenbohrung 23a eine eigene zusätzliche Saugbohrung zugeordnet sein, die in geringem Abstand zur Stufenbohrung 23a angeordnet ist. Auch kann der erste Abschnitt 39 in Form mehrerer Ausnehmungen oder schräg angeordneter Bohrungen ausgebildet sein, so daß zwischen der zusätzlichen Saugbohrung 38 und den zugeordneten Stufenbohrungen 23a ein geringerer Abstand entsteht. Ebenso können entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel die Sitze 30a im unteren Segment 21a anstelle des Radius r jeweils einen konisch ausgebildeten Sitz aufweisen.

Claims (6)

1. Kapselteilträger (25; 25a) in einer Füll- und Verschließmaschine für zweiteilige Kapseln (c), mit einem ersten Segment (21; 21a) zum Aufnehmen von Kapselunterteilen (a) und einem zweiten Segment (22; 22a) zum Aufnehmen von Kapseloberteilen (b), wobei in den Segmenten (21; 21a, 22; 22a) Stufenbohrungen (23; 23a, 24; 24a) zur Aufnahme der Kapselunterteile (a) und der Kapseloberteile (b) ausgebildet sind, und wobei die Stufenbohrungen (23; 23a, 24; 24a) zum Trennen der Kapselteile voneinander in Deckung angeordnet sind und mit Vakuumsaugbohrungen (27; 27a) zusammenwirken, welche zum Trennen der Kapselteile in Wirkverbindung mit dem ersten Segment (21; 21a) angeordnet sind, um die Kapselunterteile (a) in die Stufenbohrungen (23; 23a) der ersten Segmente (21; 21a) einzusaugen, wobei im Bereich einer Trennstation (2) das erste Segment (21) in geringem Abstand vom zweiten Segment (22; 22a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Segment (21; 21a) wenigstens eine zusätzliche Ausnehmung ausgebildet ist, die den in der Vakuumsaugbohrung (27; 27a) herrschenden Unterdruck während des Trennvorgangs der Kapselunterteile (a) von den Kapseloberteilen (b) stets auf die Stufenbohrungen (24; 24a) der zweiten Segmente (22; 22a) überträgt.

2. Kapselteilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine zusätzliche Ausnehmung als eine separate Durchgangsbohrung (38) im ersten Segment (21a) ausgebildet ist.

3. Kapselteilträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Durchgangsbohrung (38) als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei der Abschnitt (39) mit dem geringeren Durchmesser auf der dem zweiten Segment (22a) zugewandten Seite des ersten Segments (21a) angeordnet ist.

4. Kapselteilträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Durchgangsbohrung (38) jeweils den gleichen Abstand zu den ihr zugeordneten Stufenbohrungen (23a) des ersten Segments (21a) aufweist.

5. Kapselteilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine zusätzliche Ausnehmung als in der Wandung der Stufenbohrung (23) angeordnete Längsnut (35) mit zu den Stufenbohrungen (23) paralleler Richtung ausgebildet ist.

6. Kapselteilträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein mehrerer Längsnuten (35) diese in gleichmäßigen Winkelabständen an der Wandung der Stufenbohrung (23) angeordnet sind.