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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mittels der ein Stempel um eine definierte Strecke in Längsrichtung verschoben werden kann. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise zum Herstellen eines Pulverpresslings (Pulver-plug) verwendet werden. Dabei können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch einzelne Pulverpresslinge hergestellt werden, was beispielsweise zur Höhenmessung eines Pulverpresslings erforderlich sein kann. Die Höhenmessung eines Pulverpresslings wird insbesondere im Rahmen von Pulveranalysen zur Einstellung und Überprüfung einer Dosierhilfe zur Abfüllung von Hartgelatinekapseln durchgeführt.
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STAND DER TECHNIK
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Pulverpresslinge (Pulver-plugs) werden insbesondere zur Befüllung von Hartgelatinekapseln verwendet. Die Pulverpresslinge können dabei mittels einer Dosierscheibe und eines Stempels hergestellt werden, alternativ kann auch eine Herstellung mittels eines Stechhebers erfolgen.
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Bei der Befüllung von Hartgelatinekapseln mittels einer Dosierscheibe wird die Füllmenge über die in der Dosierscheibe vorhandene Dosierkammer bestimmt. Das in der Dosierkammer vorhandene Füllgut wird anschließend mittels eines Stempels verdichtet, so dass sich ein Pulverpressling bildet. Anschließend kann die Dosierkammer unten geöffnet werden, so dass der Pulverpressling mittels des Stempels in das Unterteil der Hartgelatinekapsel überführt werden kann.
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Bei der Befüllung von Hartgelatinekapseln mittels eines Stechhebers wird der Stechheber von oben in ein Pulverbett eingetaucht, so dass der Stechheber mit dem gewünschten Füllgut gefüllt wird. Das in dem Stechheber vorhandene Füllgut wird anschließend mittels eines Stempels innerhalb des Stechhebers verdichtet, so dass sich ein Pulverpressling bildet, der in das Unterteil der Hartgelatinekapsel überführt werden kann.
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Bei beiden Verfahren wird das Füllgut mit einem definierten Druck komprimiert. Dieser Druck liegt im Bereich von etwa 60 Newton, so dass der Pulverpressling bei leichter mechanischer Beanspruchung wieder in seine Einzelbestandteile zerfällt. Bei Pulveranalysen zur Auslegung von Dosierscheibe beziehungsweise Stechheber oder zur Qualitätskontrolle muss das Füllgut in einer Matrize ebenfalls mit diesem definierten Druck komprimiert werden. Anschließend kann die Höhe des so erzeugten Pulverpresslings innerhalb der Matrize gemessen werden.
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Bei bekannten Vorrichtungen zur Herstellung eines einzelnen Pulverpresslings im Rahmen von Höhenmessungen des Pulverpresslings wird das Füllgut regelmäßig durch eine mechanische Feder komprimiert. Der aufgebrachte Druck wird dabei manuell abgelesen. Dabei kommt es stark auf den Bediener der Vorrichtung an, wie genau die Skala bezüglich des Drucks abgelesen wird. Eine echte Reproduzierbarkeit der Messergebnisse ist daher in der Regel nicht gegeben.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Längsverschieben eines Stempels um eine definierte Strecke anzugeben, bei der die zu verschiebende Strecke möglichst exakt eingehalten wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Längsverschieben eines Stempels um eine definierte Strecke, beispielsweise zum Herstellen eines Pulverpresslings. ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an diesen Anspruch anschließenden weiteren Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Längsverschieben eines Stempels um eine definierte Strecke, beispielsweise zum Herstellen eines Pulverpresslings, besitzt eine stationäre Grundplatte und einen Stempel, der längsverschieblich in einer Ausnehmung der Grundplatte gelagert ist. An dem einen Ende des Stempels ist ein Scheibenmagnet befestigt, das andere Ende des Stempels kann beispielsweise der Kompression von Füllgut in einer Matrize dienen. Der Stempel kann mittels eines motorischen Antriebs mit einer definierten Geschwindigkeit in seiner Längsrichtung verfahren werden. Erfindungsgemäß ist eine Sensoreinheit vorhanden, durch die die Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte gemessen werden kann. Erreicht die Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte einen vorher eingestellten Schwellenwert, wird der motorische Antrieb durch die Sensoreinheit angehalten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es daher, das Füllgut mit einem definierten, einstellbaren Druck zu komprimieren. Dabei kommt es nicht auf den Bediener und dessen Ablesegenauigkeit an, so dass die Vorrichtung reproduzierbare Ergebnisse ermöglicht. Werden die so erhaltenen Pulverpresslinge in der Höhe vermessen, sind somit exakte und aussagekräftige Ergebnisse möglich. Ein derart reproduzierbarer und damit auch standardisierter Prüfablauf verbessert auch den Datenaustausch zwischen dem Hersteller der Vorrichtung und dem Anwender.
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In der Regel wird der Abstand zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte während des Verfahrens des Stempels zum Herstellen des Pulverpresslings kontinuierlich geringer. Somit wächst die Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und der metallischen Grundplatte während des Verfahrens des Stempels.
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Vorzugsweise kann zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte zumindest eine Distanzscheibe vorhanden sein. Durch die Distanzscheibe kann die Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte verändert werden. Auf diese Weise kann eine Anpassung an unterschiedliche Füllgüter erfolgen. Vorzugsweise kann die zumindest eine Distanzscheibe an der Grundplatte befestigt sein, so dass der Stempel auch in einer Ausnehmung der zumindest einen Distanzscheibe längsverschieblich gelagert ist. Die Vorrichtung kann dabei mit mehreren Distanzscheiben versehen werden, wobei die verschiedenen Distanzscheiben über unterschiedliche Abmessungen hinsichtlich des Durchmessers und der Höhe verfügen können und aus unterschiedlichen Materialien bestehen können.
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Um den Stempel im Bedarfsfall möglichst einfach und rasch entnehmen zu können, kann die Grundplatte in einer bevorzugten Ausführungsform als Bodenplatte eines oben offenen Zylinders ausgebildet sein. Der Zylinder erleichtert dabei die Führung des Stempels während seiner Längsverschiebung, insbesondere auch die Führung des endseitig befestigten Scheibenmagneten. Um möglichst exakte Ergebnisse erhalten zu können, sollte ein seitliches Ausbrechen des Scheibenmagneten im Verhältnis zur Grundplatte verhindert werden. Dies wird in konstruktiv einfacher Form durch den oben offenen Zylinder erreicht. Der Scheibenmagnet kann dabei an den Innenwänden des oben offenen Zylinders entlanggleiten. Gegebenenfalls kann die Umfangsfläche des Scheibenmagneten dazu mit einer geeigneten Beschichtung versehen sein, die eine Beschädigung des Zylinders verhindert und gleichzeitig eine möglichst reibungsarme Führung des Scheibenzylinders ermöglicht.
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Der oben offene Zylinders kann vorzugsweise mittels eines Deckels verschlossen werden. Dies erleichtert die Handhabung der Vorrichtung. Dabei sollte der Abstand zwischen dem Scheibenmagneten und dem Deckel im Ausgangszustand der Vorrichtung - also vor Beginn der Längsverschiebung des Stempels - größer sein als der Abstand zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte. Die Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und der Grundplatte ist dadurch bereits zu Beginn größer als eine mögliche Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten und dem Deckel, so dass hier keine Fehlerquellen auftreten können.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung vor dem Verfahren des Stempels,
- 2 einen schematischen Querschnitt gemäß 1 nach dem vollständigen Verfahren des Stempels,
- 3 einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung vor dem Verfahren des Stempels, und
- 4 einen schematischen Querschnitt gemäß 3 nach dem vollständigen Verfahren des Stempels.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in den 1 und 2 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10 besitzt einen oben offenen Zylinder 12 mit einer Bodenplatte 14 (Grundplatte) und einem Mantel 16. An seinem offenen Ende kann der Zylinder 12 mittels eines Deckels 18 geschlossen werden.
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In der Bodenplatte 14 befindet sich eine zentrale Ausnehmung 20. In der zentralen Ausnehmung 20 ist ein Stempel 22 längsverschieblich gelagert. An dem oberen Ende 24 des Stempels 22 ist ein Scheibenmagnet 26 befestigt. Der Durchmesser des Scheibenmagneten 26 ist etwas geringer als der Innendurchmesser des Zylinders 12, so dass der Scheibenmagnet 26 bei einer Bewegung des Stempels 22 innerhalb des Zylinders 12 verschoben werden kann.
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Das untere Ende 28 des Stempels 22 taucht in eine Matrize 30 ein. In der Matrize 30 befindet sich eine definierte Menge an Füllgut 32. Bei der in 1 dargestellten Ausgangsstellung der Vorrichtung 10 liegt das Füllgut 32 unkomprimiert vor. Der Stempel 22 liegt unmittelbar auf dem Füllgut 32 auf.
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An dem Stempel 22 greift ein motorischer Antrieb 34 an, durch den der Stempel 22 mit einer definierten, konstanten Geschwindigkeit in seiner Längsrichtung 36 verschoben werden kann. Durch das Verschieben des Stempels in Längsrichtung 36 wird das in der Matrize 30 vorhandene Füllgut 32 komprimiert, so dass am Ende des Verfahrweges des Stempels (siehe 2) das Füllgut 32 zu einem Pulverpressling 38 komprimiert wurde. Der motorische Antrieb 34 wird von einer Sensoreinheit 40 kontrolliert und gesteuert. Die Sensoreinheit 40 misst die Anziehungskraft zwischen der Bodenplatte 14 und dem Scheibenmagneten 26. Diese Anziehungskraft ist abhängig von dem Abstand 42 zwischen der Bodenplatte 14 und dem Scheibenmagneten 26. Je geringer der Abstand 42 ist, desto größer ist die Anziehungskraft zwischen der Bodenplatte 14 und dem Scheibenmagneten 26. Erreicht die Anziehungskraft einen vorher festgelegten, definierten Schwellenwert, wird der motorische Antrieb 34 von der Sensoreinheit 40 angehalten. Eine weitere Komprimierung des Füllguts 32 findet nicht mehr statt, der Pulverpressling 38 ist fertig.
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Sofern auf der Matrize 30 eine entsprechende Skala angebracht ist, kann nunmehr unmittelbar die Höhenmessung des Pulverpresslings 38 erfolgen. Da der Pulverpressling 38 in der Regel bereits bei geringer mechanischer Beanspruchung zerfällt, kann die Matrize 30 auch gemeinsam mit dem Pulverpressling 38 in eine entsprechende Messeinrichtung überführt werden, um die Höhe des Pulverpresslings zu ermitteln. Auch eine Messung des Verfahrweges des Stempels 22 würde die Höhe des Pulverpresslings 38 ergeben.
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Um zu einem möglichst exakten Messergebnis zu kommen, muss der Abstand 44 zwischen dem Scheibenmagneten 26 und dem Deckel 18 vor dem Beginn des Verschiebens des Stempels 22 größer sein als der Abstand 42 zwischen dem Scheibenmagneten 26 und der Bodenplatte 14.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.3 ist in den 3 und 4 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10.3 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß 1 und 2 lediglich dadurch, dass oberhalb der Grundplatte 14 eine Distanzscheibe 46 vorhanden ist. Durch die Distanzscheibe 46 kann der Ausgangswert der Anziehungskraft zwischen dem Scheibenmagneten 26 und der Grundplatte 14 je nach Bedarf reduziert oder erhöht werden. Die Distanzscheibe 46 ist dazu zwischen der Grundplatte 14 und dem Scheibenmagneten 26 angeordnet und im vorliegenden Beispielsfall an der Grundplatte 14 befestigt. Die Distanzscheibe 46 weist daher eine Ausnehmung 48 auf, die mit der Ausnehmung 20 der Grundplatte 14 fluchtet. Der Stempel 22 ist somit auch in der Ausnehmung 48 der Distanzscheibe 46 längsverschieblich gelagert.
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Im Gegensatz zu dem in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel könnten auch mehrere Distanzscheiben 46 verwendet werden. Die verwendeten Distanzscheiben 46 können unterschiedlich hoch sein und unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
