-
Die Erfindung betrifft einen Sortierblock für die gleichsinnige Ausrichtung von unorientiert zugeführten Kapseln der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie eine Sortiereinrichtung mit einem derartigen Sortierblock.
-
Insbesondere im Pharmabereich, aber auch im Bereich von Nahrungsergänzungsmitteln oder dergleichen werden schluckbare Kapseln eingesetzt, in deren Innenraum Wirkstoffpräparate oder dergleichen eingefüllt sind. Derartige Kapseln sind zweiteilig ausgeführt und bestehen aus einem Kapselunterteil sowie einem darauf aufgesteckten Kapseloberteil. Verbreitete Kapselmaterialien sind Hartgelatine, HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose) oder dergleichen.
-
Leerkapseln werden für die Befüllung und anderweitige Weiterverarbeitung im lose zusammengesteckten Zustand als Schüttgut angeliefert. Die Kapseln mit Unterteil und lose aufgestecktem Oberteil liegen dabei räumlich unorientiert. Bei verschiedenen Schritten der Weiterverarbeitung kommt es aber auf eine bestimmte räumliche Orientierung der Kapseln an. Beispielsweise erfolgt die Befüllung in das Kapselunterteil, nachdem zunächst von der Leerkapsel das lose aufgesteckte Kapseloberteil abgezogen wurde. Hierzu muss die Leerkapsel aufgerichtet und derart orientiert werden, dass das Kapselunterteil tatsächlich unten und nicht oben zu liegen kommt, so dass sich bei nach oben abgezogenem Kapseloberteil eine nach oben gerichtete Einfüllöffnung des Kapselunterteils ergibt.
-
Nach dem Stand der Technik sind Sortiereinrichtungen für die gleichsinnige Ausrichtung von unorientierten Kapseln vorgesehen. Diese umfassen eine Zufuhreinrichtung für die unorientierten, als Schüttgut vorliegenden Kapseln, sowie einen darunter angeordneten Sortierblock. Der Sortierblock ist mit einer Reihe von Auffangöffnungen für die Aufnahme je einer einzelnen zugeführten Kapsel sowie mit je einem von der jeweiligen Auffangöffnung fortführenden Ausstoßkanal zur Abführung der Kapsel versehen. Im Betrieb der Sortiereinrichtung fallen die einzelnen Leerkapseln unorientiert, d. h. zufallsbedingt entweder mit dem Kapseloberteil oder mit dem Kapselunterteil voran in die einzelnen Auffangöffnungen, wo sie aufrecht stehend aufgefangen werden.
-
In dieser aufrecht stehenden Position wirkt auf jede einzelne Kapsel je ein Sortierschieber ein, der seitlich auf die Kapsel drückt. Da das Kapseloberteil einen größeren Durchmesser aufweist als das Kapselunterteil und zudem im Übergangsbereich zwischen einem etwa zylindrischen Abschnitt und einem etwa halbkugelförmigen Abschnitt eine vergleichsweise große Steifigkeit aufweist, bildet sich in diesem Übergangsbereich in Wechselwirkung mit engen Seitenwänden des Ausstoßkanals eine Schwenkachse für die jeweilige Kapsel aus. Infolge des durch den Sortierschieber aufgebrachten Druckes wird die Kapsel aus ihrer vertikal in der Auffangöffnung stehenden Position horizontal in den Ausstoßkanal hineingeschwenkt. Da sich nach obigen Ausführungen die Schwenkachse unabhängig von der räumlichen Orientierung der Kapsel immer am Kapseloberteil ausbildet, tritt ein orientiertes Schwenken der Kapsel aus der Auffangöffnung in den Ausstoßkanal hinein derart ein, dass das Kapselunterteil immer und unabhängig von der Ausgangsorientierung in die Ausstoßrichtung weist. Der Ausstoß der Kapsel durch den Ausstoßkanal erfolgt mittels des Sortierschiebers mit dem Kapselunterteil voran. Hierdurch ist die gewünschte gleichsinnige Ausrichtung bzw. Orientierung der zuvor unorientiert zugeführten Kapseln bewirkt, so dass entsprechend nachfolgende Arbeitsschritte wie das Abziehen des Kapseloberteils und das Befüllen des Kapselunterteils ohne weitere Sortiermaßnahmen erfolgen können.
-
In der Praxis hat sich aber gezeigt, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen, namentlich bei sehr hohen Taktraten und leerlaufenden Zufuhreinrichtungen der Prozess der Kapselausrichtung nicht mit der gewünschten Zuverlässigkeit funktioniert. Immer wieder kommt es vor, dass einzelne Kapseln nicht wie gewünscht ausgerichtet oder sogar beschädigt werden. Dies limitiert die Leistungsfähigkeit bzw. den Ausstoß der Anordnung pro Zeiteinheit und kann sogar zu Unterbrechungen des Sortier- bzw. Orientiervorganges sowie der nachfolgenden Arbeitsschritte führen.
-
Weder die Ursachen für derartige Fehler noch mögliche Lösungsansätze sind im Stand der Technik diskutiert.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Sortierblock derart weiterzubilden, dass eine höhere Betriebssicherheit erzielt ist.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Sortierblock mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Sortiereinrichtung mit einem derartigen Sortierblock anzugeben, mittels dessen innerhalb erweiterter Betriebsgrenzen eine zuverlässige Kapselausrichtung erzielbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Sortiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
-
Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass die zuvor beobachteten Fehlausrichtungen und Beschädigungen der Kapseln auf ein nicht exaktes Auftreffen des Sortierschiebers auf den vorgesehenen Auftreffpunkt der Kapsel zurückzuführen sind. Dies wiederum ist eine Konsequenz aus einer unpräzisen Höhenlage der Kapsel in der Auffangöffnung des Sortierblocks. Es wurde nämlich erkannt, dass insbesondere bei hohen Taktraten und/oder bei leerlaufenden Zufuhreinrichtungen die in die Auffangöffnung des Sortierblocks hineinfallenden Kapseln beim Auftreffen auf den Öffnungsboden zurückprallen. Diese Rückprallneigung ist bei allen Kapseln grundsätzlich vorhanden und bei bestimmten Kapselmaterialien wie HPMC besonders ausgeprägt. Unter bestimmten Umständen kann es vorkommen, dass der seitlich herangeführte Sortierschieber auf die Kapsel in einem Zeitpunkt auftrifft, wenn die Kapsel nicht auf dem Öffnungsboden aufsteht, sondern davon zurückgeprallt ist und gegenüber dem Öffnungsboden eine gewisse Distanz bzw. Höhenlage aufweist. Der erforderliche Abstand zwischen dem Auftreffpunkt des Sortierschiebers und der oben erwähnten Schwenkachse ist dann nicht gegeben. Der für die Ausrichtung der Kapsel erforderliche Schwenkvorgang wird dann nicht in der gewünschten Weise herbeigeführt. Die Kapsel kann im Ausstoßkanal verklemmen und/oder beschädigt werden.
-
Zur Beseitigung des vorgenannten Mangels ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Öffnungsboden mit einem Rückprallschutz für die auftreffende Kapsel versehen ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die in die Aufnahmeöffnung eingeführte Kapsel unmittelbar nach dem Auftreffen auf den Öffnungsboden dort ohne nennenswerten Rückprall stehenbleibt. Die Kapsel behält ihre vorgesehene Relativposition zum Sortierschieber auch dann, wenn bei leerlaufender Zufuhreinrichtung keine weiteren Kapseln von oben nachdrücken und/oder wenn die Anordnung mit sehr hohen Taktraten gefahren wird. Infolge der exakten Positionierung der Kapsel findet in einem erweiterten Bereich von Betriebsparametern eine zuverlässige Ausrichtung der Kapsel mittels des Sortierschiebers unter Vermeidung von Fehlausrichtungen, Beschädigungen oder dergleichen statt.
-
Für die Ausbildung des Rückprallschutzes kommen verschiedene Ansätze in Betracht. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, im Bereich des Öffnungsbodens einen Unterdruck (Teilvakuum) mittels eines entsprechenden Sauganschlusses vorzusehen. Dieser Unterdruck hindert dann die auftreffende Kapsel am Rückprall vom Öffnungsboden. In bevorzugter Weiterbildung ist der Rückprallschutz durch eine den Rückprall der Kapsel dämpfende Ausgestaltung des Öffnungsbodens selbst gebildet. Hierdurch ist der Zusatzaufwand beispielsweise von externen Vorrichtungen wie Saugquellen oder dergleichen vermieden. Gleichzeitig hat sich eine erhöhte Wirksamkeit der Rückprallverhinderung herausgestellt.
-
Für die den Rückprall der Kapsel dämpfende Ausgestaltung des Öffnungsbodens kommt beispielsweise eine elastische Nachgiebigkeit durch Ausbildung aus elastisch nachgiebigem Schaumstoff, durch Elastomerringe wie O-Ringe oder dergleichen in Betracht. Bevorzugt weist der Öffnungsboden zur Bildung des Rückprallschutzes mindestens eine Auftreffkante und bevorzugt ein Paar von Auftreffkanten für die Kapsel auf. Die Auftreffkante selbst kann starr und einteilig direkt in den Öffnungsboden eingearbeitet sein, ohne dabei selbst nachgiebig sein zu müssen. Vielmehr findet hierbei eine dämpfende Nachgiebigkeit in der Kapselwand dort statt, wo sie auf die Auftreffkante auftrifft. Eine einzelne Auftreffkante kann dabei einen geradlinigen oder gekrümmten Verlauf aufweisen und beispielsweise kreisförmig als Rand einer Bohrung ausgebildet sein. Als besonders wirksam hat sich ein Paar von insbesondere geradlinigen und parallelen Kanten herausgestellt, die sich in ihrer Dämpfungswirkung gegenseitig synergetisch ergänzen.
-
Die mindestens eine Auftreffkante verläuft vorteilhaft zumindest näherungsweise parallel zur Längsachse des Ausstoßkanals. Hierdurch kann sie einerseits ihre volle Dämpfungswirkung beim Aufprall der Kapsel entfalten, ohne andererseits die nachfolgende, orientierende Schwenkbewegung der Kapsel zu behindern.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auftreffkanten für die Kapsel durch Begrenzungskanten einer in den Öffnungsboden eingearbeiteten Nut gebildet. Diese Ausgestaltung ist einfach und kostengünstig herstellbar. Die beiden Begrenzungskanten erzeugen nicht nur Vertikalkräfte, sondern auch einander zugewandte Kraftkomponenten auf die Kapselhülle, was die Dämpfungswirkung bzw. die Wirkung als Rückprallschutz weiter steigert. Außerdem tritt eine Selbstzentrierungswirkung auf den Kapselboden ein, was die Ausrichtgenauigkeit der Kapsel innerhalb der Auffangöffnung erhöht.
-
Bevorzugt verläuft die Längsachse der Nut zumindest näherungsweise parallel zur Längsachse des Ausstoßkanals. In der Folge verlaufen auch ihre als Auftreffkanten wirkenden Begrenzungskanten parallel dazu, wodurch die oben schon beschriebene freie Verschwenkbarkeit der Kapsel sichergestellt ist. Zweckmäßig erstreckt sich die Nut ausgehend vom Öffnungsboden über den gesamten Ausstoßkanal, so dass eine Dämpfungswirkung auch dann gegeben ist, wenn die Kapsel im Zuge des nachfolgenden Ausstoßvorganges in Kontakt mit dem Kanalboden treten sollte.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 in einer schematischen Perspektivdarstellung einen Abschnitt eines erfindungsgemäß ausgestalteten Sortierblocks mit einem in die Öffnungsböden integrierten Rückprallschutz;
-
2 eine Draufsicht des Sortierblocks nach 1 mit Einzelheiten zur Ausgestaltung des durch eine Nut mit Auftreffkanten gebildeten Rückprallschutzes;
-
3 eine schematische Längsschnittdarstellung durch eine Sortiereinrichtung mit einem Sortierblock nach den 1 und 2 beim Einfüllen einer Kapsel;
-
4 eine schematische Querschnittsdarstellung durch den Sortierblock nach den 1, 2 mit nach 3 derart eingefüllter Kapsel, dass ihr Kapselunterteil unten auf dem Rückprallschutz zu liegen kommt;
-
5 eine Ausschnittsdarstellung der Anordnung nach 3 mit zurückgefahrener Zufuhreinrichtung während des orientierenden Schwenkvorganges der im Sortierblick nach 4 eingefüllten Kapsel;
-
6 die Anordnung nach 5 mit um 180° gedreht eingefüllter, und mit ihrem Kapseloberteil auf dem Rückprallschutz aufliegender Kapsel;
-
7 die Anordnung nach 5 beim orientierenden Schwenken der nach 6 eingefüllten Kapsel.
-
1 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung einen Abschnitt eines erfindungsgemäß ausgeführten Sortierblocks 1 mit mehreren Auffangöffnungen 3 und zugeordneten Ausstoßkanälen 5, von denen hier beispielhaft drei Stuck aus einer größeren Anzahl dargestellt sind. Der Sortierblock 1 weist mindestens eine Auffangöffnung 3 mit dem zugeordneten Ausstoßkanal 5 auf, kann aber auch mit einer beliebigen anderen Anzahl ausgestattet sein. Der Sortierblock 1 ist einteilig einschließlich aller seiner nachfolgend beschriebenen Merkmale aus einem Metallblock, vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt. Der Sortierblock 1 ist in seiner gewöhnlichen Betriebsposition relativ zur Gewichtskraftrichtung gezeigt, demnach die einzelnen Auffangöffnungen 3 mit ihrer Längsachse vertikal ausgerichtet sind. An ihrem bezogen auf die Gewichtskraftrichtung oberen Rand sind die Auffangöffnungen 3 jeweils mit Senkungen 13 versehen, die als Einfädeltrichter für Kapseln 2 entsprechend den Darstellungen nach den 3, 5 und 7 dienen. An ihrem gegenüberliegenden, bezogen auf die Gewichtskraftrichtung unten liegenden Ende sind die Auffangöffnungen 3 mittels je eines Öffnungsbodens 4 verschlossen.
-
Von jeder Auffangöffnung 3 geht je ein Ausstoßkanal 5 in horizontaler Richtung aus. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausstoßkanäle 5 ebenso wie die Auffangöffnungen 3 nach oben hin offen und nach unten hin entsprechend der Darstellung nach 2 durch einen Kanalboden 16 begrenzt. Außerdem durchdringen die Ausstoßkanäle 5 in horizontaler Richtung die Auffangöffnungen 3, so dass die Auffangöffnungen 3 eine lokale Querschnittserweiterung der Ausstoßkanäle 5 bilden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Ausstoßkanäle 5 in der horizontalen Richtung durch den gesamten Sortierblock 1 ausgehend von einer offenen Eingangsseite 11 bis zu einer gegenüberliegenden offenen Ausgangsseite 12.
-
Nach der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist jeder einzelne Öffnungsboden 4 mit je einem Rückprallschutz 6 für auf den Öffnungsboden 4 in weiter unten beschriebener Weise auftreffende Kapseln 2 versehen. Der Rückprallschutz 6 kann durch einen in den Öffnungsboden 4 mündenden Sauganschluss zur Anlegung eines Unterdrucks, durch elastisch nachgiebige und dämpfende Ausgestaltung des Öffnungsbodens 4 beispielsweise in Form von Schaumstoffeinlagen, Elastomer- bzw. O-Ringen etc. oder in anderer geeigneter Weise gebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Bildung des Rückprallschutzes 6 eine entsprechende, den Rückprall der Kapsel 2 (3, 4, 6) dämpfende Ausgestaltung des Öffnungsbodens 4 selbst gebildet. Hierzu weist der Öffnungsboden 4 mindestens eine, hier ein Paar von Auftreffkanten 7 auf. Die Auftreffkanten 7 sind durch obere Begrenzungskanten einer in den Öffnungsboden 4 eingearbeiteten und nach oben offenen Nut 8 gebildet.
-
2 zeigt eine Draufsicht des Sortierblocks 1 nach 1. Es ist zu erkennen, dass der Öffnungsboden 4 flächenbündig in den insgesamt eben verlaufenden Kanalboden 16 des Ausstoßkanals 5 übergeht. Die in den Öffnungsboden 4 eingearbeitete Nut 8 verläuft durch den gesamten Kanalboden 16 entlang der gesamten Länge des Ausstoßkanals 5 von der Eingangsseite 11 bis hin zur Ausgangsseite 12, und außerdem durch den Öffnungsboden 4. Die Nut 8 weist eine Längsachse 9 auf, die zumindest näherungsweise, hier sogar exakt parallel zur Längsachse des Ausstoßkanals 5 verläuft. Die beiden durch die Begrenzungskanten der nach oben hin offenen Nut 8 gebildeten Auftreffkanten 7 verlaufen parallel zueinander sowie parallel zur Langsachse 9.
-
Des Weiteren kann der Draufsicht nach 2 noch entnommen werden, dass der Ausstoßkanal 5 seitlich durch Kanalwände 15 begrenzt ist, die beide flächenparallel mit konstantem Abstand zueinander liegen. Diese Kanalwände 15 gehen in Öffnungswände 14 der Auffangöffnung 3 über, wobei die Öffnungswände 14 in Form von Zylinderabschnitten ausgebildet sind. Die Öffnungswände 14 stellen damit eine geringfügige lokale Querschnittserweiterung des Ausstoßkanals 5 gegenüber dessen Bereich mit den beiden parallel zueinander liegenden Kanalwänden 15 dar. Zur Ausgangsseite 12 hin mündet der Ausstoßkanal 5 in einen Absenkkanal 17, dessen Funktion weiter unten im Zusammenhang mit 3 beschrieben wird.
-
3 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Sortiereinrichtung für die gleichsinnige Ausrichtung von unorientierten Kapseln 2 mit einem Sortierblock 1 nach den 1, 2. Die zum Verschlucken durch den Anwender vorgesehenen Kapseln 2 sind zur Aufnahme eines medizinischen Präparates vorgesehen. Es können aber auch andere als medizinische Inhalte der Kapseln 2 in Betracht kommen. Die Kapselwände der Kapseln 2 bestehen aus Hartgelatine, HPMC oder dergleichen. Die Kapseln 2 sind zweiteilig aufgebaut mit je einem Kapselunterteil 27 und einem darauf aufgesteckten Kapseloberteil 26.
-
Die Kapseln 2 werden als Leerkapseln angeliefert, wobei auf je ein Kapselunterteil 27 je ein Kapseloberteil 26 lose und lösbar aufgesteckt ist. Die leeren Kapseln 2 werden als loses Schüttgut ohne bestimmte räumliche Orientierung in einen Kapselbehälter 19 eingefüllt, der Teil einer Zufuhreinrichtung 18 für den Sortierblock 1 ist. Die Zufuhreinrichtung 18 umfasst neben dem Kapselbehälter 19 auch eine vertikal angeordnete Kapselbahn 21 mit einem an den Kapselbehälter 19 angrenzenden Einlauftrichter 20. Am in Gewichtskraftrichtung unteren Ende der Kapselbahn 21 ist ein Rückhalter 22 angeordnet, der nach Bedarf durch eine Öffnung 23 hindurch auf die unterste in der Kapselbahn 21 befindliche Kapsel 2 einwirken kann.
-
Die unorientiert im Kapselbehälter 19 bevorrateten Kapseln 2 fallen aufgrund ihrer Gewichtskraft selbsttätig in die Kapselbahn 21, wobei sie durch das Zusammenwirken des Einlauftrichters 20 mit der Kapselbahn 21 vertikal ausgerichtet werden. Hierbei erfolgt aber noch nicht eine Orientierung derart, dass eine bestimmte Lage von Kapseloberteil 26 und Kapselunterteil 27 eintritt. Vielmehr liegen die Kapseln 2 nach dem Zufallsprinzip entweder mit dem Kapselunterteil 27 nach oben weisend oder mit dem Kapseloberteil 26 nach oben weisend.
-
In dem Verfahrensschritt nach 3 ist die Zufuhreinrichtung 18 direkt und unmittelbar oberhalb der Auffangöffnung 3 des Sortierblocks 1 angeordnet, wobei die vertikal ausgerichtete Auffangöffnung 3 eine Verlängerung der ebenfalls vertikal ausgerichteten Kapselbahn 21 darstellt. Hierbei ist eine einzelne Kapsel 2 derart von oben in die Auffangöffnung 3 hineingefallen, dass sie mit ihrem Kapselunterteil 27 auf dem Öffnungsboden 4 aufliegt. Der Rückprallschutz 6 nach den 1 und 2 ist hier der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Das Kapseloberteil 26 weist nach oben, wobei die in der Auffangöffnung 3 befindliche Kapsel 2 als Anlage für die von oben durch die Kapselbahn 21 nachrückenden Kapseln 2 dient.
-
Der Rückhalter 22 ist dabei so weit in der Öffnung 23 zurückgezogen, dass er nicht auf die angrenzende Kapsel 2 einwirkt, so dass die von oben nachrückende Reihe von Kapseln 2 direkt auf der in der Auffangöffnung 3 befindlichen Kapsel 2 aufliegt.
-
Mit der Zufuhreinrichtung 18 verbunden ist ein schematisch angedeuteter Absenkschieber 25, der durch den Ausstoßkanal 5 und den vertikal verlaufenden Absenkkanal 17 hindurch gemeinsam mit der Zufuhreinrichtung 18 abgesenkt ist und dabei eine zuvor durch den Ausstoßkanal 5 ausgestoßene Kapsel 2 durch den Absenkkanal 17 einer Auffangeinrichtung 38 zuführt. Die Auffangeinrichtung 38 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Kapseloberteilaufnahme 28 und einer darunter angeordneten Kapselunterteilaufnahme 29. Im nicht gezeigten abschließenden Zustand befindet sich das Kapseloberteil 26 in der Kapseloberteilaufnahme 28. Durch Einwirkung von Unterdruck wird das Kapselunterteil 27 vom Kapseloberteil 26 getrennt und aus dem Kapseloberteil 26 nach unten in die Kapselunterteilaufnahme 29 hinein gesaugt. Das Kapselunterteil 27 ist dabei in der Kapselunterteilaufnahme 29 derart gehalten, dass es nach oben hin offen ist und mit seinem Inhalt befüllt werden kann.
-
Hierfür ist die Zielorientierung der Kapsel 2 wichtig, demnach das Kapselunterteil 27 tatsächlich nach unten weisend und das Kapseloberteil 26 nach oben weisend zu liegen kommen. Bei einer umgekehrten Ausrichtung der Kapsel 2 wäre eine Aufnahme durch die Auffangeinrichtung 38 sowie das vorstehend beschriebene Befüllen des Kapselunterteils 27 nicht möglich. Abgesehen von dem vorstehend beschriebenen Befüllungsprozess können aber auch andere Anwendungsfälle beispielsweise bei der späteren Verpackung der befüllten Kapsel 2 vorgesehen sein, bei der es auf eine Orientierung der Kapsel 2 mit einer bestimmten Relativlage vom Kapseloberteil 26 zum Kapselunterteil 27 ankommt.
-
Die gezeigte Sortiereinrichtung umfasst darüber hinaus noch einen Sortierschieber 10, der horizontal und zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Ausstoßkanals 5 entsprechend einem Doppelpfeil 24 bewegbar ist. Auf seiner zum Sortierblock 1 bzw. zu der darin enthaltenen Kapsel 2 weisenden Seite ist der Sortierschieber 10 mit einer Schieberspitze 30 versehen. Im Verfahrensschritt nach 3 ist der Sortierschieber 10 derart relativ zum Sortierblock 1 zurückgezogen, dass seine Schieberspitze 30 nicht in Wechselwirkung mit der in der Auffangöffnung 3 befindlichen Kapsel 2 steht.
-
4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung des erfindungsgemäß ausgeführten Sortierblocks 1 nach den 1 und 2 mit einer darin befindlichen Kapsel 2 entsprechend der Darstellung nach 3. Es ist zu erkennen, dass die Kapsel 2 mit ihrem gerundeten Kapselunterteil 27 auf dem Öffnungsboden 4 der Auffangöffnung 3, genauer auf dessen Rückprallschutz 6 aufsteht. Die hierfür vorgesehene, in den Öffnungsboden 4 eingearbeitete Nut 8 ist derart an die gerundete Kapsel 2 angepasst, dass die Kapsel 2 nicht auf dem Nutgrund der Nut 8, sondern auf deren beiden als Auftreffkante 7 ausgebildeten oberen Begrenzungskanten aufsteht.
-
Die Wirkung der Auftreffkante 7 kommt weniger beim statischen Aufstehen der Kapsel 2, sondern vielmehr beim dynamischen vertikalen Auftreffen der Kapsel 2 mit hoher Auftreffgeschwindigkeit zum Tragen. Sofern die Kapsel 2 infolge einer hohen Taktrate der Sortiereinrichtung mit hoher Geschwindigkeit auf den Öffnungsboden 4 auftrifft, besteht die Gefahr, dass die Kapsel 2 vertikal nach oben vom Öffnungsboden 4 zurückprallt. Diese Gefahr wird insbesondere noch dadurch gesteigert, wenn bei leerlaufender Zufuhreinrichtung 18 abweichend von der Darstellung nach 3 keine weiteren Kapseln 2 von oben nachrücken und auf der in der Auffangöffnung 3 befindlichen Kapsel 2 aufstehen. Die Rückprallneigung der Kapseln 2 ist auch abhängig vom Kapselmaterial und insbesondere bei HPMC-Kapseln besonders ausgeprägt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Rückprallschutzes 6 wird ein Zurückprallen der auftreffenden Kapsel 2 nach oben verhindert oder zumindest auf ein vemachlässigbar kleines Maß reduziert. Im Ausführungsbeispiel nach 4 wirken hierbei die beiden Auftreffkanten 7 derart mit dem gewölbten Kapselboden zusammen, dass neben Vertikalkräften auch aufeinander zu gerichtete horizontale Kraftkomponenten auf den Boden der auftreffenden Kapsel 2 einwirken. Durch das Zusammenwirken der einteilig im Sortierblock 1 ausgebildeten harten Auftreffkanten 7, der vorgenannten Kräfte, der resultierenden Verformungen in der Kapselwand sowie der dabei ebenfalls auftretenden Reibkräfte entsteht eine geeignete Dämpfung, die das Rückprallen der auftreffenden Kapsel 2 nach oben zuverlässig unterbindet.
-
Des Weiteren kann der Darstellung nach 4 entnommen werden, dass der größte Durchmesser der Kapsel 2 im Bereich seines Kapseloberteils 26 liegt. Relativ hierzu weist die Öffnungswand 24 der Aufnahmeöffnung 3 ein geringfügiges Übermaß auf, so dass die Kapsel 2 infolge ihres Eigengewichtes frei von oben in die Auffangöffnung 3 hineinfallen kann. Sobald die Kapsel 2 auf dem Öffnungsboden 4 bzw. auf dessen Rückprallschutz 6 aufsteht, hat sie ihre vorgesehene Relativposition zum Sortierblock 1 sowie zum Sortierschieber 10 (3). In dieser Sollposition bildet sich etwa mittig der Kapsel 2 ein Auftreffpunkt 31 für die Schieberspitze 30 (3, 5) aus.
-
Die beiden parallel zueinander liegenden Kanalwände 15 des Ausstoßkanals 5 weisen einen gegenüber den Öffnungswänden 14 der Auffangöffnung 3 verringerten Abstand zueinander auf. Dieser Abstand ist geringfügig kleiner als der größte Durchmesser der Kapsel 2, namentlich ihres Kapseloberteils 26. Sofern der Sortierschieber 10 entsprechend der Darstellung nach 5 in weiter oben näher beschriebener Weise versucht, die Kapsel 2 durch den Ausstoßkanal 5 hindurch auszustoßen, tritt eine geringfügige Klemmwirkung zwischen dem Kapseloberteil 26 zwischen den beiden Kanalwänden 15 ein. Die Kapsel 2 ist insgesamt einschließlich ihres Kapseloberteils 26 nachgiebig genug, um zwischen den Kanalwänden 15 hindurchgedrückt zu werden. Allerdings ist die Steifigkeit des Kapseloberteils 26 etwa im Übergangsbereich seines zylindrischen Abschnittes zum kugelkalottenförmigen Abschnitt maximal, so dass auch hier die örtlichen Klemmkräfte der beim Ausstoßvorgang anliegenden Kanalwände 15 ihr Maximum aufweisen. Hierdurch bildet sich an dieser Stelle eine horizontale Schwenkachse 32 aus, zu der der Auftreffpunkt 31 einen vertikalen Hebelarm aufweist. Die Ausbildung der Schwenkachse 32 des Auftreffpunktes 31 und des vertikalen Hebelarmes dazwischen wird für den nachfolgend beschriebenen Sortiervorgang bzw. für die gleichmäßige Ausrichtung der Kapseln 2 wie folgt genutzt:
5 zeigt einen Ausschnitt aus der Sortiereinrichtung nach 3 im Bereich des Sortierblocks 1. Gegenüber dem Verfahrensschritt nach 3 ist die Zuführeinrichtung 18 entsprechend einem Pfeil 35 angehoben. Hierbei ist der Rückhalter 22 durch die Öffnung 23 hindurch derart eingefahren, dass er die unterste in der Kapselbahn 21 liegende Kapsel 2 sowie die darauf aufliegenden Kapseln 2 festhält und am Herausfallen hindert. Gemeinsam mit der Zuführeinrichtung 18 ist auch der Absenkschieber 25 so weit angehoben, dass er den Ausstoßkanal 5 und den Absenkkanal 17 freigibt.
-
Ausgehend von der Ruheposition nach 3 ist der Sortierschieber 10 entsprechend einem Pfeil 34 in den Ausstoßkanal 5 hineingeschoben. Während des Einführvorganges des Sortierschiebers 10 befindet sich die Kapsel 2' zunächst in der Position nach 4, wobei sich die Schwenkachse 32' ausbildet und wobei der Sortierschieber 10 mit seiner Schieberspitze 30' auf den Auftreffpunkt 31 (4) auftrifft. Da die Schieberspitze 30' bzw. der Auftreffpunkt 31 (4) relativ zur Schwenkachse 32 einen vertikalen Hebelarm aufweist, wird die Kapsel 2' entsprechend einem Pfeil 35 um die Schwenkachse 32' in den von der Auffangöffnung 3 (4) fortführenden Ausstoßkanal 5 hineingeschwenkt. Dieser Einschwenkvorgang findet derart orientiert statt, dass das Kapselunterteil 27, 27' relativ zum Kapseloberteil 28, 28' in der Ausstoßrichtung entsprechend dem Pfeil 34 nach vorne weist. Diese horizontale Ausrichtung der Kapsel 2 mit dem nach vorne weisenden Kapselunterteil 27 ist in der Endposition des Sortierschiebers 10 gezeigt, bei der die Kapsel 2 im Ausstoßkanal 5 im oberen Ende des vertikalen Absenkkanals 17 zu liegen kommt.
-
Ausgehend von der letztgenannten Position der Kapsel 2 wird der Sortierschieber 10 entgegen dem Pfeil 34 zurückgezogen. Außerdem wird der Absenkschieber 25 gemeinsam mit der Zuführeinrichtung 18 entsprechend einem Pfeil 36 abgesenkt. Hierbei trifft der Absenkschieber 25 mit seinem unteren Ende derart auf die horizontal ausgerichtete Kapsel 2 auf, dass erneut ein Hebelarm relativ zur Schwenkachse 32 derart entsteht, dass die Kapsel 2 entsprechend einem Pfeil 37 um ihre Schwenkachse 32 herum in eine vertikale Ausrichtung verschwenkt wird. Hierbei weist dann das Kapseluterteil 27 relativ zum Kapseloberteil 26 entsprechend der Darstellung nach 3 nach unten, infolge dessen dann die Kapsel 2 lagerichtig in die Auffangeinrichtung 38 (3) eingeführt wird.
-
6 zeigt die Anordnung nach 4, wobei abweichend von der Darstellung nach den 4 und 5 eine Kapsel 2 derart in der Auffangöffnung zu liegen gekommen ist, dass ihr Kapseloberteil 26 auf dem Öffnungsboden 4 bzw. auf dem Rückprallschutz 6 aufliegt, während das Kapselunterteil 27 nach oben weist. Der Rückprallschutz 6 wirkt hierbei auf das Kapseloberteil 26 ein, wobei seine Wirkung die gleiche ist wie auf das Kapselunterteil 27 nach 4 und nach der vorstehenden Beschreibung. Für die Wirkung des Rückprallschutzes 6 ist es also unerheblich, in welcher Orientierung die Kapsel 2 in die Auffangöffnung 3 hineinfällt. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die Ausbildung der Schwenkachse 32 am Kapseloberteil 26, wobei hier jedoch abweichend von 4 die Schwenkachse 32 nicht oberhalb des Auftreffpunktes 31, sondern unterhalb davon liegt. Aber auch in diesem Falle weist der Auftreffpunkt 31 einen vertikalen Hebelarm zur Schwenkachse 32 auf. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Anordnung nach 6 mit derjenigen nach 4 überein.
-
7 zeigt die Anordnung nach 5, wobei jedoch abweichend von der Darstellung nach 5 sich eine Kapsel 2 im Sortierblock 1 mit der Orientierung nach 6, also mit unten liegendem Kapseloberteil 26' befindet. Trotz der im Vergleich zu 5 umgekehrten Lage der Kapsel 2' bewirkt das Auftreffen der Schieberspitze 30' des Sortierschiebers 10 auf den Auftreffpunkt 31 (6), dass eine Schwenkung der Kapsel 2' entsprechend dem Pfeil 35 derart stattfindet, dass das Kapselunterteil 27 gleichermaßen wie beim Verfahrensschritt nach 5 in der Ausstoßrichtung entsprechend dem Pfeil 34 nach vorne weist. In den beiden verschiedenen Fällen nach den 5 und 7 werden also einzelne unorientiert zugeführte Kapseln 2 derart aus der Auffangöffnung 3 orientiert heraus in den Ausstoßkanal 5 hineingeschwenkt, dass unabhängig von ihrer Ursprungslage, also unabhängig davon, ob das Kapseloberteil 26, 26' in der Auffangöffnung 3 oben oder unten zu liegen kommt, mit dem Kapselunterteil 27, 27' nach vorne weisend durch den Ausstoßkanal 5 ausgestoßen wird. Das Gleiche gilt dann auch für den nachfolgenden Verfahrensschritt nach 7, demnach die Kapsel 2 entsprechend dem Pfeil 37 mittels des Absenkschiebers 25 derart in die Vertikale verschwenkt wird, dass das Kapselunterteil 27 nach unten weist und lagerichtig der Auffangeinrichtung 38 (3) zugeführt wird.
-
Durch wiederholtes Ausführen der Verfahrensschritte nach den 3 und 5 bzw. 3 und 7 werden also sämtliche Kapseln 2, unabhängig davon, ob sie entsprechend der Darstellung nach 3 mit ihrem Kapseloberteil 26 oder mit ihrem Kapselunterteil 27 nach oben weisend mittels der Zufuhreinrichtung dem Sortierblock 1 zugeführt werden, gleichsinnig betreffend die Relativlage von Kapselunterteil 27 zum Kapseloberteil 26 ausgerichtet. Der erfindungsgemäße Rückprallschutz 6 stellt sicher, dass die Kapseln 2 in beliebiger Zufuhrorientierung entsprechend der Darstellung nach den 4 und 6 lagegenau in der Auffangöffnung 3 zu liegen kommen, so dass sich zuverlässig der vorgesehene Hebelarm des Auftreffpunktes 31 zur jeweiligen Schwenkachse 32 einstellt. In der Folge kann die gleichsinnige Ausrichtung der unorientiert zugeführten Kapseln 2 auch bei sehr hohen Taktraten und insbesondere dann ausgeführt werden, wenn abweichend von der Darstellung nach 3 innerhalb der Kapselbahn 21 keine Kapseln 2 vorhanden sind, die auf die Kapsel 2 in der Auffangöffnung 3 aufstehen und diese am Rückprallen hindern.
