DE4209158C2

DE4209158C2 - Hochgeschwindigkeits- Tablettensortiervorrichtung

Info

Publication number: DE4209158C2
Application number: DE4209158A
Authority: DE
Inventors: Daniel W Mayer; Steven W Broders
Original assignee: Modern Controls Inc
Current assignee: Modern Controls Inc
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2012-03-21
Also published as: GB9202996D0; JPH05131177A; GB2254432B; JPH0777637B2; US5135113A; GB2254432A; DE4209158A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Tabletten, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit. Die Erfindung nutzt das Grundprinzip der Kapazität, bei dem das Gewicht einer Tablette innerhalb exakter Grenzwerte bestimmt werden kann, indem die Tablette durch einen Kapazitätssensor geführt wird und die Verände rung der Kapazität gemessen wird, die durch das Vorhanden sein der Tablette im Sensor verursacht wird.

Aus der US-PS 49 22 181 ist bereits eine Vorrichtung zum Überwachen der dielektrischen Konstante von Durchdrück packungen für Tabletten und laminierten Platten mittels Ka pazitätsmessung bekannt, bei der eine erste leitende Platte, die in einem vorgegebenen Abstand über der Trans portbahn der zu überwachenden Artikel positioniert ist, so wie eine zweite leitende Platte, die in einem vorgegebenen Abstand unter der Transportbahn der zu überwachenden Arti kel positioniert ist, wobei die erste Platte und die zweite Platte im wesentlichen vertikal übereinander ausgerichtet sind. Die Vorrichtung umfaßt auch Mittel zum sequentiellen Transportieren von zu überwachenden Artikeln sowie Mittel zum elektrischen Verbinden der ersten und zweiten leitenden Platte mit einer Signalerfassungsschaltung.

Weiterhin ist aus der US-PS 48 60 229 eine Vorrichtung zur kapazitiven Dickenmessung von Wafern bekannt, bei der sich die Waferscheibe zwischen zwei kapazitiven Sensoren dreht.

Gemäß dem weiteren Stand der Technik wurden Hochgeschwin digkeitsvorrichtungen zum Klassifizieren pharmazeutischer Kapseln entwickelt, wie die im US-Patent 42 23 751, veröf fentlicht am 23. September 1980, beschriebene, dessen Inha berin die Anmelderin der vorliegenden Erfindung ist. Ein weiteres Patent zum Stand der Technik ist das im US-Patent 44 02 412, veröffentlicht am 6. September 1983. Nach den beiden vorgenannten Patenten wird das Gewicht einer Kapsel in einem Strom von Kapseln bestimmt, in dem die Kapsel in Bewegung durch einen feststehenden Kapazitätssensor geführt wird, der in Rohrform angeordnet ist, wobei die entstehende Veränderung der Kapazität ein Maß des Kapselgewichts gibt. Im Laufweg der Kapseln ist nachgeordnet eine Ablenkeinrich tung vorgesehen, und die Kapseln, bei denen außerhalb be stimmter Gewichtsgrenzen liegende Werte festgestellt wer den, werden vom Laufweg in einen Ausschußbehälter abge lenkt. Kapseln, deren Gewicht innerhalb des gewünschten Ge wichtsbereich liegt, laufen auf dem Transportweg weiter und werden in einem zweiten Behälter aufgenommen.

Die grundsätzlichen Prinzipien der Kapazitätmessung der vorstehen den Patente werden in der vorliegenden Erfindung, wenn auch in unterschiedlicher Bauform, angewandt, um den unterschiedli chen Problemen, die in Verbindung mit Gewichtsmessung von Tabletten auftreten, Rechnung zu tragen. Während eine Kapsel in gleichmäßiger Form aufgebaut ist, indem eine abgemessene Pulvermenge innerhalb eines vorgeformten Gehäuses unterge bracht wird, sind Tabletten gewöhnlich von unterschiedlicher Form und verschiedener Größe. Kapseln sind um eine Längsachse symmetrisch und daher für die Weiterleitung durch einen rohr förmigen Durchtritt geeignet, wohingegen Tabletten eine rela tiv ungleichmäßige Scheibenform mit einem vorgegebenen Durch messer und variierender Dicke aufweisen. Wenn Tabletten durch eine Rohr befördert werden, neigen sie dazu, durcheinander geworfen zu werden und den Durchflußweg zu blockieren, wo durch die in den den Stand der Technik bildenden Patenten aufgezeigten Vorrichtungen zum Wiegen und Klassifizieren von Tabletten ungeeignet sind.

Bei Versuchen, mit den in den vorstehend genannten Patenten beschriebenen Vorrichtungen das Problem des Wiegens von Ta bletten zu lösen, wurde offensichtlich, daß eine völlig an dere vorgehensweise bei der Konstruktion der Transport- und Sensoreinrichtungen würde verwendet werden müssen. Die vor liegende Erfindung resultiert aus einer Untersuchung zur An wendung von Kapazitätsmeßtechniken an einem mit hoher Ge schindigkeit bewegten Strom von Tabletten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochgeschwindigkeitsvorrich tung zum Wiegen und Klassifizieren von Tabletten aufzuzeigen, die wiederholbare und exakte Messungen des Gewichts einzelner Tabletten in einem kontinuierlichen und in Reihe verlaufenden Strom von Tabletten vornehmen kann und die Tabletten in verschiedene Behälter sortiert.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1 und 15. Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausgestaltungen der Er findung.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Scheibe, die mit relativ hoher Geschwindigkeit zwischen zwei Kapazitätssensoren rotiert, wobei die Sensoren in annähernd gleichem Abstand von der Scheibe angeordnet sind und ein Seg ment des Umlaufkreises der Scheibe umschließen. Mit der Scheibe ist eine Zuliefereinrichtung verbunden, um einen in Reihe verlaufenden Strom von Tabletten auf die rotierende Scheibenoberfläche zu leiten, so daß die jeweiligen Tabletten in eine gemeinsame Position ausgerichtet und in einem bogen förmigen Abstand zueinander um die Scheibe angeordnet werden können. Die Tabletten werden auf der Scheibenoberfläche in einem umlaufenden Transportweg befördert, und nachdem die Ta bletten den Sensor durchlaufen haben, werden diese durch eine Ablenkeinrichtung jeweils in einen von zwei Transportwegen gelenkt. Der Leitmechanismus wird in Verbindung mit dem Sen sor betätigt, um die Tabletten in Abhängigkeit von den erfaß ten Kapazitätswerten in eine der beiden Richtungen abzulen ken.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin dung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Abschnitts der Vorrich tung;

Fig. 3 eine Seitenansicht dieses Abschnitts der Vorrich tung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6A eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 6B eine gedruckte Schaltung mit einem Kapazitätssensor; und

Fig. 7 ein kombiniertes schematisches und Blockschalt bild der in der Erfindung verwendeten elektri schen Bauteile.

Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Erfindung. Eine Zuliefereinrichtung 10 umfaßt einen Trichter 12, eine Rutsche 14 und eine umlaufende Drehscheibe 16, die aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind. Die Drehscheibe 16 ist allgemein mit einer Drehzahl von 6 bis 10 Umdrehungen pro Minute, je nach Größe der Tabletten, drehbar, wobei die Dreh scheibe typischerweise einen Durchmesser von 50,8 cm (20 in ches) hat. Am Ende der Rutsche 14 ist ein Leitblech 15 an geordnet, um die über die Rutsche 14 abwärts gleitenden Ta bletten auf die Oberfläche der Drehscheibe 16 zu leiten. Am Umfang der Drehscheibe 16 ist eine erhabene Kante 17 angeord net, die die Tabletten auf der Drehscheibe hält. Nahe der Oberfläche der Drehscheibe 16 ist ein gekrümmtes Ablenkblech 18 angeordnet, das an der Außenseite eine Öffnung aufweist, um den Durchtritt der Tabletten zu ermöglichen. Das Ablenk blech 18 zwingt auf der Drehscheibe 16 befindliche Tabletten, sich zum äußeren Umfang der Drehscheibe 16 zu bewegen. Tan gential zum äußeren Umfang der Drehscheibe 16 ist eine Füh rung 19 angeordnet, und ein bewegliches Tor 21 ist so posi tioniert, daß nur ein in Reihe ausgerichteter Strom von Ta bletten entlang dem an der Führung 19 entlangführenden tan gentialen Transportweg laufen kann.

Nach dem Zugeben der Tabletten in den Trichter 12 treten diese durch eine Öffnung an der Unterseite des Trichters 12 auf die Rutsche 14 und laufen weiter nach unten auf die Ober fläche der Drehscheibe 16. Die Tabletten werden von der Dreh scheibe 16 in eine von einem Pfeil 13 angezeigte Drehrichtung transportiert. Wenn die Tabletten das gekrümmte Ablenkblech 18 erreichen, werden sie nach außen zum äußeren Umfang der Drehscheibe 16 geleitet und in einen mehr oder weniger in ei ner Reihe vorliegenden Tablettenstrom geführt. Dieser in Reihe angeordnete Tablettenstrom wird weiter durch die Füh rung 19 und das bewegliche Rohr 21 gesteuert, womit der Ta blettenstrom zu einem geraden gereihten Tablettenstrom be grenzt wird. Dieser gereihte Tablettenstrom wird durch eine äußere Öffnung 23 in der Kante 17 geführt und von einer Sen soreinrichtung 20 aufgenommen.

Die Sensoreinrichtung 20 umfaßt eine drehbare Metallscheibe 22, die typischerweise etwa 13,34 cm (5 1/4 inches) im Durch messer mißt. Die Scheibe 22 wird von einem Antriebsmotor 24 mit einer gesteuerten Drehzahl von etwa 600 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Die Tabletten werden entlang einem umlau fenden Transportweg entlang der Scheibe 22 geführt und von dieser, wie in Fig. 1 durch unterbrochene Linien dargestellt, entlang einem von zwei Ausstoßwegen 25, 26 ausgetragen. Eine bewegliche Ablenkeinrichtung 28 ist in der Weise steuerbar, daß das Ablenken der Tabletten entweder entlang Weg 25 oder 26 gesteuert wird.

Ein Sensorgehäuse 30 ist um einen Bogenbereich der Scheibe 22 angeordnet, wie im folgenden ausführlich erläutert wird. Die Sensoreinrichtung 20 ist vertikal und horizontal einstellbar, um das freie Umlaufen der Scheibe 22 in derselben Ebene wie die Drehscheibe 16 und nahe an dieser zu ermöglichen.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines Teils der Erfindung, insbesondere des Sensorgehäuses 30. Der Sensor, der im Sen sorgehäuse 30 enthalten ist, wurde der Klarheit halber wegge lassen, um die Beziehung zwischen dem Sensorgehäuse 30 und der Scheibe 22 darzustellen. Die Scheibe 22 rotiert in einer Ebene, die bezüglich des Sensorgehäuses 30 annähernd mittig angeordnet ist. Das Sensorgehäuse 30 ist an einem Zwischen rahmen 32 befestigt, der aus einer oberen Platte 33 und einer unteren Platte 34 besteht, die über feststehende Abstandhal ter 35 zusammengehalten werden. Der Zwischenrahmen 32 ist durch einen Drehknopf 40 vertikal beweglich. Dieser ist an einer mit Gewinde versehenen Achse 41 befestigt. Die Achse 41 ist in einem Gewinde durch die untere Platte 34 geführt, so daß die Drehung des Knopfes 40 das Anheben bzw. Absenken der unteren Platte 34 und damit des Zwischenrahmens 23 bewirkt. Die Vertikalbewegung des Zwischenrahmens 32 wird durch verti kale Stifte 43 geführt, die verschieblich in Öffnungen der unteren Platte 34 eingesetzt sind. Der Bewegungsbereich der vertikalen Bewegung des Zwischenrahmens 32 beträgt etwa 2,54 cm (1 inch). Dieser Bewegungsbereich erlaubt ein Einstellen der Sensoreinrichtung 20 einschließlich der Scheibe 22 bezüg lich der Zuliefereinrichtung 10, insbesondere der Drehscheibe 16. Ebenfalls in Fig. 2 sind zwei Tabletten T in typischen Positionen auf der Scheibe 22 liegend dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Sensoreinrichtung 20, wo bei das Sensorgehäuse 30 in teilweise ausgebrochener Dar stellung gezeigt ist. Das Sensorgehäuse 30 enthält eine obere gedruckte Schaltung bzw. Schaltplatte 42, die fest im Gehäuse 30 angebracht ist, sowie eine untere gedruckte Schaltung bzw. Schaltplatte 53, die ebenfalls im Inneren des Gehäuses 30 an gebracht ist. Eine obere leitende Platte 46 ist an einer Schraube 45 und eine untere leitende Platte 54 an einer Schraube 52 befestigt. Die leitenden Platten 46 und 54 sind jeweils durch Schraubgewinde in vertikaler Richtung relativ zu den Schaltplatten 52 und 53 verstellbar, um die Grund einstellung der Kapazitätssensorschaltung zu ermöglichen, wie nachfolgend erläutert wird.

Ein Drehkontakt 27 ist am Antriebsmotor 24 angebracht, der speziell mit der Drehwelle des Antriebsmotors 24 elektrischen Kontakt herstellt. Der Drehkontakt 27 ist vorzugsweise eine verschweißte Quecksilber-Drehkontakteinrichtung, die im Han del erhältlich ist. Eine derartige Einrichtung wird unter dem Markennamen "Rotocon-M1", von Meridian Laboratory in Middle ton, Wisconsin vertrieben. Der Drehkontakt 27 ist über einen Leiter 27a mit einer geeigneten elektrischen Masse verbunden, die mit der elektrischen Masse bzw. Erde der Schaltplatten 42 und 53 verbunden ist.

Eine Tablettenleiteinrichtung 55 ist unmittelbar an der Scheibe 22 angrenzend über einem Bogenausschnitt der Scheibe 22 inner halb des Sensorgehäuses 30 befestigt. Die Tablettenleitein richtung 55 wird im einzelnen unter Bezug auf die nachfolgen den Figuren erläutert.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Zulieferein richtung 10 und der Sensoreinrichtung 20. Das Sensorgehäuse 30 ist in teilweise ausgebrochener Darstellung gezeigt, um einige der Bauteile im Inneren des Sensorgehäuses 30 darzu stellen. Der Laufweg der Tabletten T ist ebenfalls in unter brochenen Linien dargestellt, und eine repräsentative Anzahl von Tabletten T ist in der Fig. gezeigt. Nachdem die Tablet ten T das Tor 21 an der Drehscheibe 16 durchlaufen haben und durch die Öffnung in der Kante 17 getreten sind, werden sie weiter auf die Scheibe 22 transportiert. Die Tabletten werden um die Scheibe 22 auf einem gekrümmten Weg transportiert, wo bei sie von der Tablettenleiteinrichtung 55 geführt werden, und verlassen die Scheibe 22 über einen Transportweg 25 oder 26, je nach Einstellung der Ablenkeinrichtung 28. In Fig. 4 ist die Ablenkeinrichtung 28 in durchgezogenen Linien in ei ner Position dargestellt, in der Tabletten auf den Transport weg 26 gelenkt werden, und der in unterbrochenen Linien ge zeigte Umriß der Ablenkeinrichtung 28 zeigt die Position, in der Tabletten entlang dem Pfad 25 gelenkt werden. Wenn die Tabletten T den gekrümmten Weg auf der Scheibe 22 durchlau fen, tritt jede Tablette zwischen den kapazitiven Platten des Sensors 47 durch. Fig. zeigt eine Tablette T in zentraler Po sition zwischen den kapazitiven Platten des Sensors 47.

Die kapazitiven Platten sind in der in Fig. 6B gezeigten Form auf der Oberfläche einer gedruckten Schaltung ausgebil det. Die beiden kapazitiven Platten 44, 50 werden jeweils von einem Schutzring 44a, 50a umgrenzt, der ebenfalls auf dersel ben gedruckten Schaltung ausgebildet ist, wobei sich zwischen den beiden Oberflächen ein schmaler Spalt mit nicht leitendem Material befindet. Die Schutzringe dienen zur Steuerung von kapazitiven Streueffekten und bieten damit eine zuverlässi gere Kapazitätsmessung während des Betriebes.

Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 in Fig. 4. Die Scheibe 22 ist mittig zwischen der oberen ka pazitiven Platte 44 und der unteren kapazitiven Platte 50 an geordnet. Die Platte 44 und der Schutzring 44a sind auf der Oberfläche der gedruckten Schaltung 42 ausgebildet und mit Sensorschaltungen (Fig. 7) elektrisch verbunden. In ähnlicher Weise sind die kapazitive Platte 50 und der Schutzring 50a auf der Oberfläche der gedruckten Schaltung 53 ausgebildet und mit Sensorschaltungen elektrisch verbunden (Fig. 7).

Eine Tablette T wird durch die Drehbewegung der Scheibe 22 und die Tablettenleiteinrichtung 55 zwischen die kapazitiven Platten 44 und 50 geführt. Die Tablettenleiteinrichtung 55 enthält eine untere gebogenen Befestigungsplatte 56, ein Füh rungsglied 58, eine elastische Klemmplatte 59 und eine Be festigungsplatte 60. Alle Bauteile der Tablettenleiteinrich tung 55 werden durch mehrere Schrauben 61 gehalten. Die Ober fläche des Führungsgliedes 58 ist geneigt bzw. abgeschrägt, so daß ein Gefälle von annähernd 3 entsteht, um die Klemm platte 59 nach unten zur Scheibe 22 hin zu neigen. Dies führt zu einer leichten, nach innen gerichteten Vorspannung der Klemmplatte 59, wodurch eine nach unten gerichtete Kraft auf die Tabletten T ausgeübt wird und diese dadurch auf der Ober fläche der Scheibe 22 und am Führungsglied 58 gehalten wer den. Die Oberfläche der Scheibe 22 selbst ist mit einer dün nen Schicht eines gummierten Werkstoffes beschichtet, der einen hohen Reibungskoeffizienten hat, um Schlupf der Ta bletten T bei deren Transport entlang dem gekrümmten Trans portweg in der Sensoreinrichtung 20 zu verhindern. Die Unter fläche der Klemmplatte 59 ist vorzugsweise mit einem sehr gute Gleiteigenschaften bietenden Material beschichtet, z. B. dein unter dem Markennamen "Teflon" verkauften Werkstoff. Zweck ist es, auf der Scheibe 22 eine die Tabletten haltende Oberfläche zu erzielen und an der Unterseite der Klemmplatte 59 eine Fläche, an der die Tabletten entlanggleiten.

Fig. 6A zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6A-6A in Fig. 5, wobei insbesondere die Form des Führungsgliedes 58 gezeigt ist. Das Führungsglied 58 besteht aus einem gebogenen Kunststoffglied, das vorzugsweise aus einem unter dem Han delsnamen "Delrim" bekannten Kunststoffmaterial hergestellt ist und zwei Krümmungsabschnitte aufweist. Ein erster Krüm mungsabschnitt 58a weist eine eliptische Form auf und beginnt am einen Ende des Führungsgliedes 58 und erstreckt sich annä hernd bis zum Mittelpunkt des Führungsgliedes. Der zweite Krümmungsabschnitt 58b ist kreisförmig und beginnt am anderen Ende des Führungsgliedes 58 und erstreckt sich ebenfalls an nähernd bis zur Mitte des Führungsgliedes. Diese beiden Kur ven gehen am Mittelpunkt gleichmäßig ineinander über, wo sich ebenfalls näherungsweise der Mittelpunkt der kapazitiven Platten 44, 50 befindet. Wenn eine Tablette T entlang dem Um fang der Scheibe 22 transportiert wird, sorgt die Zentrifu galkraft dafür, daß die Tablette entlang dem Führungsglied 58 und dessen Krümmungsabschnitten transportiert wird. Zweck des eliptischen Krümmungsabschnittes 58a ist es, sicherzustellen, daß die Tablette T während ihrem Durchlauf durch den Sensor 47 fest gegen die Führungskante gehalten ist. Nachdem die Ta blette den Sensorbereich durchlaufen hat, wird sie entlang dem kreisförmigen Abschnitt 58b weitergefördert, bis sie das Ende des Führungsgliedes 58 erreicht. An diesem Punkt folgt die Tablette der von der Ablenkeinrichtung 28 bestimmten Richtung und wird, wie bereits vorstehend beschrieben, entwe der entlang dem Weg 25 oder 26 abgelenkt.

Fig. 7 zeigt ein Logik- und Blockschaltbild einer Schaltung in der Form, wie sie in Verbindung mit der vorliegenden Er findung verwendet werden kann. Für eine vollständige und um fassende Beschreibung des Betriebsablaufes dieser Schaltung wird auf das US Patent 4,223,751 Bezug genommen. Bestimmte Details des Betriebsablaufes der Schaltung können jedoch zur Anpassung an die vorliegende Erfindung modifiziert sein. Der artige Abänderungen, die an der Schaltung erforderlich sein können, liegen jedoch durchaus innerhalb des durchschnittli chen Fachwissens und tragen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe und der Relativbewegung der Tabletten beim Zuliefern auf die Scheibe Rechnung. So beträgt beispielsweise das Bo genmaß der kapazitiven Platten 44, 50 etwa 60° (s. Fig. 6 B) und die Geschwindigkeit der Scheibe 22 wird auf etwa 600 Um drehungen pro Minute gesteuert. Die Zeit, die eine Tablette benötigt, um vom Kapazitätssensor zur Ablenkeinrichtung 28 zu gelangen, kann ohne weiteres errechnet werden und die Parame ter der Schaltung in Fig. 7 werden so eingestellt, daß der Betrieb der Ablenkeinrichtung 28 mit der Ankunft einer Ta blette synchronisiert ist, nachdem diese vom Kapazitätssensor 47 erfaßt wurde. Die Tabletten werden in Serie mit einer be stimmten Abfolgegeschwindigkeit auf die Scheibe 22 zugelie fert und zwei Tabletten sind auf der Scheibe 22 jeweils in einem Winkel von 120° bis 180° voneinander getrennt. Daher beträgt die Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden Kapazitätsmessungen etwa 30 bis 60 Millisekunden. Die zur Ak tivierung der Ablenkeinrichtung 28 erforderliche Ansprechzeit beträgt annähernd 7 Millisekunden.

Wie Fig. 7 zeigt, ist die Scheibe 22 über den Drehkontakt 27 elektrisch mit dem Erdpotential verbunden. Die kapazitive Platte 44 und die kapazitive Platte 50 sind elektrisch mit einander verbunden und ebenso mit einer Seite einer Transfor matorwicklung 70. Der Schutzring 44a und der Schutzring 50a sind miteinander elektrisch verbunden und ebenfalls mit einer Seite der Transformatorwicklung 72. Sollte die Scheibe 22 während ihres Umlaufes eine Taumelbewegung durchführen, so führt dies dazu, daß die Kapazität bezüglich einer der kapa zitiven Platten erhöht wird, während gleichzeitig die Kapazi tät bezüglich der anderen kapazitiven Platte vermindert wird. Die Summe der Kapazität ist daher durch Taumeln der Scheibe nicht beeinflußt. Wenn eine Tablette unter der kapazitiven Platte 44 durchtritt, führt dies zu einer Gesamtveränderung der Kapazität der Schaltung, was wiederum die Übertragung ei nes Kapazitätstreibersignals zum Transformator 70 zur Folge hat. Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung wird dann auf dieses Treibersignal hin aktiv und führt einem Solenoid 57 eine elektrischen Impuls zu, womit eine Bewegung der Ablenkein richtung 28 verursacht wird. Die Ablenkeinrichtung 28 steuert den Austrittsweg der Tablette bei deren Auswurf von der Scheibe.

Die Grundeinstellung und Eichung der Sensoreinrichtung 20 läßt sich am besten unter Bezug auf Fig. 5 erläutern. Ziel der Grundeinstellung ist es, die Kapazität zwischen der Scheibe 22 und der kapazitiven Platte 44 soweit meßbar an die Kapazität zwischen der Scheibe 22 und der kapazitiven Platte 50 anzugleichen. Wie bereits festgestellt wurde, wirkt sich ein Taumeln der Scheibe während des Betriebes in entge gengesetzte Richtung auf die jeweiligen Kapazitäten aus, wo durch eine Gesamtkapazitätsveränderung null wird. Aufgrund von nicht linearen Verläufen der Kapazitätskurve gilt dies exakt nur, wenn die beiden Kapazitäten gleich sind. Wenn die Kapazitäten unterschiedlich sind, wird das von der elek tronischen Detektorschaltung empfangene Signal als elektri sches Rauschen bzw. Störsignal erscheinen. Daher wird der Grundeinstellungsvorgang verwendet, um die Kapazitätswerte durch Verringern des gemessenen Störsignals, das von den elektronischen Schaltungen des Sensors empfangen wird, an zugleichen. Dies wird erreicht, indem zunächst die Scheibe 22 zwischen den Platten 44 und 50 mittig angeordnet wird und an schließend der Abstand zwischen der Platte 46 und der kapazi tiven Platte 44 und der Platte 54 und der kapazitiven Platte 50 selektiv variiert wird. Die Schraube 45 wird gedreht, um die Platte 46 in einem vorgegebenen Abstand von der Platte 44 zu positionieren, während der Störsignalwert überwacht wird, um so die Platte 46 in der Position, in der das Störsignal den geringsten Wert aufweist, zu positionieren. Anschließend wird die Schraube 52 gedreht, um die Platte 54 in einem Ab stand von der kapazitiven Platte 50 zu positionieren, der weiter die maximale Verringerung der gemessenen Störsignal werte zur Folge hat. Wenn die Schrauben 45 und 52 auf diese Weise auf den kleinsten Störsignalwert eingestellt werden, kann davon ausgegangen werden, daß die Kapazitäten auf glei che Werte eingestellt sind.

Für die bevorzugte Ausführungsform wurde eine im Handel er hältliche Scheibenantriebseinrichtung für Scheibenantriebe gewählt, die allgemein für magnetische Aufzeichnungssysteme verwendet wird. Die Scheibe 22 ist eine herkömmliche im Han del erhältliche Magnetaufzeichnungsscheibe aus Metall, auf die nicht die gewöhnliche Magnetschicht aufgetragen wurde. Eine dünne Schicht gummierten Materials wird auf die Oberflä che der Scheibe aufgetragen, um einen hohen Reibungsbeiwert zu erzeugen, und die Steuerschaltung für die Motorgeschwin digkeit (nicht dargestellt) wird so eingestellt, daß die Scheibe mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird. Bei dieser Ausführungsform tritt ein Taumeln der Scheibe um etwa 2,54 mm (100 micro inches) auf, was eine Veränderung der Kapazität zwischen der Scheibe und den beiden kapazitiven Platten von 140 × 10^-6 Picofarad (pF) verursacht. Wenn die beiden Kapazitäten ursprünglich gleich sind, verursacht eine Veränderung von 140 × 10^-6 Picofarad der einen Kapazität eine gleiche und entgegengesetzte Veränderung der anderen Kapazi tät.

Als Beispiel für die Empfindlichkeit der Vorrichtung wurde ein handelsübliche pharmazeutische Tablette mit einem Gewicht von 665 Milligramm einer Messung unterzogen, wobei eine Kapa zitätsveränderung zwischen der Scheibe 22 und der kapazitiven Platte 44 von 14,99 × 10^-3 Picofarad auftrat, woraus sich eine Veränderung von 22,54 × 10^-6 Picofarad pro Milligramm Tablettengewicht errechnet. Die angestrebte Empfindlichkeit der Vorrichtung ist so hoch, daß Veränderungen von 1 Milli gramm im Gewicht der Tabletten erfaßbar sind. Daher ist es wünschenswert, daß die Empfindlichkeit der Vorrichtung im Be reich von 20 × 10^-6 Picofarad liegt. In der bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung wurde dieses Empfind lichkeitsziel erreicht.

Im Betrieb der Vorrichtung werden die ungeordnet in den Trichter 12 eingeschütteten Tabletten auf die Drehscheibe 16 transportiert und auf dieser zufällig verteilt. Mit der Um drehung der Drehscheibe 16 werden die Tabletten zwangsweise nach außen entlang der Kante 17 geführt und in das Tor 21 transportiert. Das Tor 21 ordnet die Tabletten in einem ein reihigen Strom an. Von dort aus werden die Tabletten durch die Öffnung 23 auf die Scheibe 22 zugeliefert. Da die Dreh zahl der Scheibe 22 annähernd zehnmal so hoch ist wie die der Drehscheibe 16 wird eine Tablette, die auf die Oberfläche der Scheibe 22 auftrifft, rasch von der nächsten nachfolgenden Tablette getrennt und unter den Kapazitätssensor geführt. Die Kapazitätsmessung erfolgt elektronisch und wird von der Schaltung in Fig. 7 zur Erzeugung eines Betätigungssignals für die Ablenkeinrichtung 28 umgewandelt. Die Ablenkeinrich tung 28 nimmt jeweils eine Position ein, in der die Tablette beim Ausstoßen von der Scheibe entlang einem der beiden Aus tragwege 25 oder 26 geführt wird. Die Austragwege 25 bzw. 26 sind jeweils so angeordnet, daß sie in einem Sammelbehälter enden, wo die Tabletten zur weiteren Bearbeitung gesammelt werden. Einer dieser Sammelbehälter kann ein Ausschußbehälter sein, der die Tabletten aufnimmt, die außerhalb von vorgege benen Kapazitätsparametern liegen. Diese Tabletten können dann weggeworfen werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Sortieren von Tabletten und ähnlichem nach Gewicht mittels Kapazitätsmessung, umfassend:

a) eine drehbare Scheibe (22), die Mittel zum Umlaufen mit einer ersten steuerbaren Drehzahl in einer im wesentlichen horizontalen Ebene aufweist,
b) eine erste leitende Platte (44), die in einem vorgegebenen Abstand über der Scheibe (22) positio niert ist, sowie eine zweite leitende Platte (50), die in einem vorgegebenen Abstand unter der Scheibe (22) positioniert ist, wobei die erste Platte und die zweite Platte im wesentlichen vertikal überein ander ausgerichtet sind,
c) eine Leiteinrichtung zum Leiten von Tabletten o. ä., die nahe des Umfangs der Scheibe in einem Gehäu serahmen gehalten ist und eine bogenförmig gekrümmte Kante aufweist, die für die Tabletten auf der Scheibe einen Führungsweg, wenigstens um einen Teil des Umfangs der Scheibe (22) bildet, der zwischen der Scheibe (22) und der ersten leitenden Platte (44) hindurchführt,
d) einen unmittelbar an einem Ende des Führungsweges zur Führung von Tabletten oder ähnlichem positio nierten beweglichen Hebel (28) der eine Verlängerung des Führungsweges bildet und elektrisch in wenig stens zwei den Führungsweg verlängernde Positionen bewegbar ist,
e) Mittel zum sequentiellen Transportieren von Tablet ten oder ähnlichem auf die Scheibe (22),
f) Mittel zum elektrischen Verbinden der ersten (44) und zweiten leitenden Platte (50) und der Scheibe (22) mit einer Signalerfassungsschaltung, wobei das Ausgangssignal der Signalerfassungsschaltung die Summe der Kapazität zwischen der ersten Platte (44) und der zweiten Platte (50) bezüglich der Scheibe (22) darstellt, und
g) Mittel zum Übertragen des Ausgangssignals von der Signals von der Signalerfassungsschaltung zum elek trisch bewegbarem Hebel (28), wobei der Hebel (28) in eine der wenigstens zwei Stellungen in Verlänge rung des Führungspfades zur Führung von Tabletten oder ähnlichem bewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (55) weiter ein elastisches Abdeckelement (59) aufweist, das über die ge krümmte Kante (58) herab vorragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum sequentiellen Zu führen weiter eine drehbare Drehscheibe (16) aufweist, die im wesentlichen tangential mit der drehbaren Scheibe (22) ausge richtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Drehscheibe (16) weiter Mittel enthält, die die Drehscheibe (16) annähernd ei nem Zehntel der Drehzahl der Scheibe (22) in Umdrehung ver setzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite leitende Platte jeweils einen im Bogen verlaufenden äußeren Rand auf weisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite leitende Platte jeweils so geformt sind, daß sie ein Bogensegment von annähernd 60° bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß weiter Mittel zur vertikalen Ein stellung der ersten und der zweiten leitenden Platte enthal ten sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß weiter Mittel zum vertikalen Ein stellen der Ratationsebene der Scheibe (22) enthalten sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Mittel zum Einstellen der vertikalen Position der ersten leitenden Platte unabhän gig von der zweiten leitenden Platte enthalten sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (55) weiter ein aus Kunststoff bestehendes Führungsglied (58), das die gekrümmte Kante aufweist, sowie eine elastische Kunststoff platte (59), die unmittelbar am Führungsglied (58) festge klemmt ist, enthält, wobei die Kunststoffplatte auf die Scheibe (22) zu vorgespannt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe (22) weiter eine Beschichtung ihrer oberen Fläche aufweist, die einen bedeu tenden Reibungskoeffizienten aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kunststoffplatte (59) weiter Polystyrolkunststoff enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch bewegbare Hebel (28) weiter ein Betätigungssolenoid enthält, dessen Welle in wenigstens zwei ansteuerbare Positionen drehbar ist, sowie einen an der Welle befestigten Ablenkstab.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die elastische Kunststoffplatte (59) weiter eine Be schichtung mit Teflon umfaßt, die auf die Scheibe (22) zuge richtet ist.

15. Vorrichtung zur Messung der Kapazität von Tabletten und ähnlichem, umfassend

a) zwei im Abstand zueinander angeordnete Kondensator platten (44, 50), die elektrisch mit einer Schaltung zur Erfassung der Kapazität verbunden sind,
b) eine zwischen den Kondensatorplatten (44, 50) ange ordnete drehbare leitende Scheibe (22), die bezüg lich der Kapazitätserfassungsschaltung ein elektri sches Massepotential hat,
c) eine Leiteinrichtung zum Leiten von Tabletten o.a. die nahe des Umfangs der Scheibe an einem Gehäu serahmen gehalten ist und einen bogenförmig gekrümmten Führungsweg zur Führung von Tabletten oder ähnlichen um wenigstens einen Teil der Scheibe (22) und zwischen den Kondensatorplatten (44, 50) bildet und
d) Mittel zum sequentiellen Zuliefern einer Vielzahl von Tabletten (T) und ähnlichem auf die drehbare Scheibe (22), wobei die Tabletten (T) und ähnliches entlang dem gekrümmten Führungsweg zwischen den bei den Kondensatorplatten (44, 50) geführt werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine unmittelbar am Ende des gekrümmten Führungsweges angeordnete, elektrisch betä tigte Aktuatoreinrichtung sowie Mittel zum Verbinden der Ka pazitätserfassungsschaltung mit dem elektrisch betätigten Ak tuator enthalten sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (55) weiter eine erste Führungsplatte umfaßt, die unmittelbar an der Scheibe (22) angeordnet ist, und eine nach innen weisende ge krümmte Kante aufweist, und daß eine elastische Klemmplatte (59) an der Oberseite der ersten Führungsplatte angeordnet ist, die auf die Scheibe (22) zu vorgespannt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Kante der ersten Führungsplatte einen entlang einer eliptischen Kurve ausge bildeten ersten Abschnitt und einen entlang einer kreisförmi gen Kurve ausgebildeten zweiten Abschnitt aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (59) weiter Polystyrolkunststoff enthält, wo bei die auf die Scheibe (22) zuweisende Fläche mit Teflon beschichtet ist.