DE2244738A1

DE2244738A1 - Viskositaets-regelvorrichtung

Info

Publication number: DE2244738A1
Application number: DE2244738A
Authority: DE
Inventors: Hugo Jozef Weyers
Original assignee: Parke Davis and Co LLC
Current assignee: Parke Davis and Co LLC
Priority date: 1972-03-13
Filing date: 1972-09-12
Publication date: 1973-09-20
Also published as: CH562472A5; BR7206284D0; FR2175721B1; FR2175721A1; US3831616A; IT965310B; CA972959A; AU468535B2; JPS496974A; AU4657772A

Description

Viskositäts-Rsgelvorriohtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Viskpsitäts-Regelvorrichtung und "besieht sich insbasonösre auf eine solche Vorrichtung zur Verwendung bsi äsr automatischen Herstellung von Aimeimittelkapseln nach dem Sauehforsavarfa.hren.

Es ist bekannt, beim- automatischen Herstellen von Kapseln Kapselforraenhalter in ein Bad aus viskoser filmbildender Tauchlösung einzutauchen, die KapsQlforni©nhalt@r aus der Lösung herauszuziehen und den an d©a Eaps©lfQm©nhaltera gebildeten frischen J¹IIm zu troclffisn_ä un& die Kapsalteile abzustreifen, zu schneiden und duroh Übsrsinanierschiebea Steckkapseln zusammenzufügen. Die au iiss©ia JSWGok verwendete !Pauchlösung ist gewöhnlich eine wäßrige ©©latiaslösxing, d©.ren Viskosität in einem Bereich gewäfelij ist_g dar au einer gleichmäßigen Wanddicke an den fertigen Kapseln führte B@i diesem Verfahren besteht eine Schwierigkeit j@ä©eii ä,e,v±n_s daß ti©

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außerhalb dea angestrebten Viskositätsbereiches liegt. Hierfür kann eine Vielzahl von Paktoren verantwortlich sein, wie z.B. nachteilige thermische Wirkungen, ungenügende Durchmischung, anomale Gelatinekonzentration, etc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare und im Betrieb besonders zuverlässige automatische Viskositäte-Regelvorrichtung zu echaffen, mit der die Viskosität der Tauchlösung dauernd meßbar und in Abhängigkeit von den die Erfordernisse anzeigenden Meßwerten Zusatzwasaer in den Tauchtank zuführbar ist.

Die automatische Regelvorrichtung dient zum Aufrechterhalten einer bei der Herstellung von Kapseln erforderlichen gleichmäßigen Viskosität der im Tauchtank enthaltenen Tauchlösung.

Mit der automatischen Regelvorrichtung können anomale Viskositätsänderungen gemessen und als Analogwerte ausgedrückt und der Analogwert in einen Digitalwert umgewandelt werden, der dazu benutzt wird, im Sinne der Viskositätsregelung erforderliche digitale Wasserzusätze in die Tauchlösung einzuleiten.

Eine Regelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art umfaßt erfindungsgemäß einen stetig wirkenden Viskosimeter zum Untersuchen einer wäßrigen Lösung und zum Messen von Viskositätsabweichungen von einem vorbestimmbaren Bereich, eine Vorrichtung zum Verstärken und Übertragen des Meßergebnisses in Gestalt eines dauernden Analogwertes, eine Vorrichtung zum Vergleichen dieses Wertes mit einem vorbestimmbaren Grundwert, eine Vorrichtung zum Umwandeln des Analogwertes in einen Digitalwert, die ein Digitalventil betätigt, wenn der Analogwert den Grundwert überrsahreitet, und eine Wasserzuführvorrichtung, mit der der Flüssigkeit bei Betätigung des Digitalventils eine zusätzliche Menge Wassers zuführbar ist.

BIe Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen "Zeichnung eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten

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erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Tauchtank zum Tauchformen
von Kapseln sowie eine Regelvorrichtung in erfindungsgemäßer ' "· Ausbildung zum Regeln der Viskosität der Tauchlösung.

Be'i der dargestellten bevorzugten Ausbildungsform nach der
Erfindung ist ein Tauchtank 10 ein Behälter von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, dessen mittig angeordnete Tauchkammer über einem herkömmlichen Vorratsbehälter liegt. Die Zufuhr
wäßriger Gelatinelösung in den Vorratsbehälter erfolgt aus
einem Zuführbehälter 12, dessen durch eine (nicht gezeichnete)
Mikroschalter-Luftventil-Kombination automatisch betätigbares
Ventil 13 kurzzeitig und im Takt mit jedem Tauchzyklus geöffnet wird, um den Vorratsbehälter durch Einleiten von Gelatinelösung nachzufüllen. Die Menge der nachgefüllten Gelatinelösung ist
etwa gleich der Menge, die bei jedem Herausziehen der Kapselformenhalter aus dem Tauchtank entnommen wird. Weiterhin ist
zum Zuleiten von abgemessenen Wassermengen in den Tauchtank
eine Wasserzuleitung 15 vorhanden. Die Viskosität der im Tauchtank enthaltenen Lösung ist mit einem Rotationsviskosimeter 16 dauernd meßbar. Dessen Viskosimeter-Spindel 17 ist an einem
Draht, Faden o.dgl. 18 konzentrisch angeordnet und läuft innerhalb eines Spindelschutäep 19 um. Der Viskosimeter 16 arbeitet
mit Druckluft, die er aus einer Quelle 20 konstanten Druckes,
von beispielsweise etwa 1,14 kp/cm oder 1,36 Atmosphären,
über eine Leitung 21 und einen Lochblock bzw. Verteilerblock 22 erhält, an den er über eine Luftzuleitung 23 angeschlossen ist. Über eine Leitung 24, in der ein Druck herrscht, der zur Viskosität der Tauchlösung im Verhältnis steht und ein Maß für diese darstellt, ist der Verteilerblock 22 in Verbindung mit einem
Druck-Transmitter 30, dem seinerseits Luft über eine Leitung 31 zugeführt wird. Während der Viskosimeter einen niedrigen Arbeitsdruck-Bereich, beispielsweise zwischen etwa 245 mm WS und etwa
1651 mm WS oder zwischen 18 mm QS und 121,4 mm QS, aufweist',
liegt der Druck am 'Transmitter-Ausgang wesentlich hoher,
beispielsweise zwischen etwa 0,211 kp/cm und etwa 1,05 kp/cm . oder zwischen etwa 0,2 und etwa 1,0 Atmosphären. Der Transmitter. hat die Aufgabe, das Drucksignal bzw. den Druckwert des

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Viskosimeters (Leitung 24) auf einen entsprechenden Druckwert im genannten höheren Bereich, beispielsweise auf etwa 0,633 kp/cm oder 0,6 Atmosphären, zu verstärken. Der verstärkte Druck wird über eine Leitung 32 einem Anteilregler 40 und einer von zwei Druckdosen an einem Digitalblock bzw. Analog/Digital-Wandler 50 zugeführt. Der Auegangsdruck des über eine Leitung 41 mit Luft versorgten Anteilreglers 40 liegt im Bereich zwischen etwa 0,211 kp/cm und etwa 1,05 kp/cm oder zwischen etwa 0,2 und etwa 1,0 Atmosphären und ist auf beliebige Teilbeträge des Ausgangsbereiches, beispielsweise auf 50$ oder etwa 0,633 kp/cm oder etwa 0,6 Atmosphären, einstellbar, Zur anderen der bereits erwähnten Druckdosen des Analog/Digital-Wandlers 50 führt eine Leitung 42. Die Digitalkammer des Analog/Digital-Wandlers 50 ist an die Druckluftquelle 20 über eine Leitung 51 und über eine Leitung 52 weiterhin an ein Wasser-Druck- und Absperrventil 60 angeschlossen. Sie ist so ausgebildet, daß sie entweder ein NuIIdruck-Signal oder ein einem Druck von etwa 1,41 kp/cm oder 1,36 Atmosphären zugeordnetes Signal erzeugt, je nachdem ob die Leitungen 32 und 42 und die zugehörigen Druckdosen den gleichen Druck haben, oder ob die Leitung 32 unter höherem Druck steht, d.h. im positiven Ungleichgewicht ist. Das Wasser-Druck- und Absperrventil steuert die Wasserströmung von einer Wasserquelle 71 durch eine Leitung 70, bei einem Druck von etwa 3 kp/cm . Das Wasser ist entionisiert. Zwischen die Wasserleitungen 15 und 70 ist ein Drossel(nadel)ventil 80 zwischengeschaltet, mit dem die bei jedem Digitalimpuls abgegebene Wassermenge regulierbar ist und das vorzugsweise auf den zum Beeinflussen des Systems erforderlichen maximalen Durchfluß eingestellt ist. Die genannten Bauteile sind handelsübliche Fabrikate, z.B. Viskosimeter und Verteilerblock - Brookfield (Viscocel (eingetragenes Warenzeichen) VTA), pneumatischer Verstärker - Poxboro, Honeywell, Regler - Poxboro (Modell M 40), Taylor, Honeywell, Analog/Digital-Wandler - Taylor, Dreloba, Aro, Fluidix, und Wasser-Druck- und Absperrventil - Nupro.

Es sei nun die Arbeitsweise der Viskositäts-Regelvorrichtung nach der Erfindung beschrieben. Der Tauchtank 10 und der

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Vorratsbehälter,-die zur Erzielung günstigster Flüssigkeitsströmung mit Leitbleoiien versehen sind_s- werden bei eingeschalteter Tankpumpe "bis zu einer vorbestirambarsn. Füllhöhe mit Tauchlösung gefüllt. Der Viskosimeter wird in Betrieb gesetzt und das Eintauchen der Kapselformenhalüer in normaler Weise eingeleitet. Durch die Bewegung "beim Eintauchen und Herausziehen jeder Gruppe "von ICapselformenlialtern wird das Ventil 13 geöffnet, so daß eine kleine Menge ^·?äßriger Gelatinelösung von verhältnismäßig höherer Viskosität vorzugsweise unterhalb des Flüsigkeitsspiegels in den Tauchtank eingeleitet wird₅ um die jeweils beim Herausziehen der Kapselformanhalter entnommene Menge Tauchlösung wieder zu ersetzen. Durch dieses Nachfüllen wird die durchschnittliche Viskosität der Tauchlösung erhöhte Jede derartige Viskositätserhöliung ist über die umlaufende Viskosimeterspindel 17 feststellbar, da deren"\Drehbewegung in der Leitung einen Luftriiekdruok erzeugt, der über die Leitung 24 weitergegeben wird. Ber über die Leitung 24 erhalten© Druckwert wird auf einen höheren Wert verstärkt, der innerhalb des genannten Arbeitsdruckbereiohes von etwa O₉ 211 kp/cm bis etwa 1,05 kp/cm oder von etwa 0,2 bis etwa 1 Atmosphärealiegt» Es sei beispielsweise angenommen^ daß der Druck auf etwa 0_?633· kp/cm oder etwa 0,61 Atmosphären verstärkt wurde„ Dieser verstärkte Druck wird über die Leitung 32 einer der beiden Druckdosen des Analog/Digital-Wandlers 50 -und auch dem Anteilregler 40 zugeführt. Wurde der Anteilregler 40 im voraus beispielsweise auf 50$ eingestellt, so wird der über die Leitung 41 augeführte Luftdruck innerhalb des Betriebsdruckbereieh.es von etwa 0,211 kp/cm und etwa 1,05 kp/cm auf den Mittelwert des Bereiches oder etwa 0,633 kp/cm umgewandelt. In diesem Fall ist der vom Anteilregler über die Leitung 42 an den Analog/ Digital-Wandler bzw. Anlaog/Digital-Druekwandier 50abgegebene Druck im wesentlichen gleich mit dem dem Wandler über die Leitung 32 zugeführten Druck, d.h. in beiden Dru-okdosen herrscht ein Druck von etwa 0^633 kp/cm . Liegt jedoch der als ein pneumatisches Analog dargestellte bsw, ausgedrückte Viskositätswert über 0,633 kp/om » so wird dieses Signal Tbaw» äiesQi· Wert · positives Ungleichgewicht gelesen. Der Analog/Digital-Wandler

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spricht auf ein kleines Ungleichgewicht von beispielsweise etwa 0,007 kp/cm⁴" oder etwa 5,2 mraQS an. Ein Ungleichgewicht dieser Größenordnung bewirkt, daß der Analog/Digital-Wandler ein über die Leitung 51 erhaltenes pneumatisches Signal über die Leitung 52 an das Wasser-Druck- und Absperrventil 60 weiterleitet und dieses öffnet. Dadurch wird eine kleine Menge Wassers impulsartig durch das Ventil 60 geschickt, was wiederum bewirkt, daß durch Druckübertragung durch die Leitungen 70 und 15 und durch das Drosselventil 80 eine gleiche Menge Wassers in den Tauchtank 10 eingespritzt wird. Die Menge ist vorwählbar und durch vorherige Einstellung des Drosselventils 80 bestimmbar. Das Zusatzwasser wird im Tauchtank 10 durch normales Pumpenspiel zugemischt und bewirkt dadurch ein leichtes Absinken der durchschnittlichen Flüssigkeitsviskosität, so daß eine infolge der zyklischen Einleitung von Tauchlösung aus dem Zuführbehälter 12 hervorgerufene Erhöhung der Viskosität ausgeglichen wird.

Es leuchtet ein, daß in einigen Fällen mehr als eine, ja sogar mehrere derartige Wassereinspritzungen erforderlich sein können, um das erwähnte Druckungleichgewicht aufzuheben und die durchschnittliche Viskosität im Tauchtank bzw. Vorratsbehälter auf den angestrebten, vorbestimmbaen Normalbetriebswert zurückzuführen. Bei einer Tauchleistung von 22 Formenhalterstangen mit je 20 Formenhaltern der Größe 3 pro Minute wird ein Wasser-Druck- und Absperrventil bzw. ein Steuerventil 60 bevorzugt, das eine konstante Volumenleistung von etwa 0,003 ml aufweist.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen dieses Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar.

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Claims

ANSPRUCHE

C 1,-/ Automatische Vißkositäts-Regelvorrichtung,

gekennzeichnet durch einen stetig wirkenden Viskosimeter (16) zum Untersuchen einer wäßrigen Lösung und zum Messen von Viskositätsabweichungen von einem vorbestimmbaren Bereich, eine Vorrichtung (30) zum Verstärken und Übertragen des Meßergebnisses in Gestalt eines dauernden Analogwertes, eine Vorrichtung (40) zum Vergleichen dieses Wertes mit einem vorbestimmbaren Grundwert, eine Vorrichtung (50) zum Umwandeln des Analogwertes in einen Digitalwert, die ein Digit al ventil (60,80) betätigt, wenn der Analogwert den Grundwert überschreitet, und droh eine Wasserzuführvorrichtung (60,70,71), mit der der Flüssigkeit bei Betätigung des Digitalventils(60,80)eine zusätzliche Menge Wassers zuführbar ist.
2. Automatische Viskositäts-Regelvorrichtung nach Anspruch Ί, in Verbindung mit einer automatischen Kapselmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine in einem Tauchtank (10) enthaltene Kapseltauchlösung ist.

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3. Automatische Viskositäts-Regelvorlehtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,- daß mit einem automatisch betätigbaren Ventil (13) die Tauchlösung im Takt mit dem lauohzyklus nachfüirbar ist.

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