EP0227060B1 - Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln - Google Patents

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EP0227060B1 EP86117728A EP86117728A EP0227060B1 EP 0227060 B1 EP0227060 B1 EP 0227060B1 EP 86117728 A EP86117728 A EP 86117728A EP 86117728 A EP86117728 A EP 86117728A EP 0227060 B1 EP0227060 B1 EP 0227060B1
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filling
filling wedge
capsules
filler
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Holger Dr. Schönmann
Hans-Peter Eck
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Catalent Germany Eberbach GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/16—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using pocketed rollers, e.g. two co-operating pocketed rollers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
    • A61J3/07—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use

Definitions

  • the invention relates to a filling wedge for a machine for producing gelatin capsules.
  • Such machines have forming rolls arranged in pairs next to one another, which have recessed half-hollow shapes of the capsules to be produced with raised, bead-like edges in their lateral surfaces and ejection stamps for automatically ejecting the finished capsules at the base of the hollow forms.
  • a filler wedge rests in the gusset-shaped area above the two parallel shaping rollers, the lower edge of which lies directly above the line of contact of the shaping rollers.
  • the filling wedge carries spray nozzles for the filling material in the form of fine slits or holes on this cutting edge or on the side thereof.
  • the nozzles are each connected to a common metering device via a metering pump.
  • Gelatin foils are introduced from the sides into the area under the filling wedge via the two form rollers.
  • the filling wedge which has been electrically heated up to now (see, for example, the radiator 4 shown in DD-A-75 367), has the task of slightly warming the surfaces of the gelatin foils running past them and thereby softening them so that the foils subsequently are welded together at the moment of punching out between the raised bead edges of the forming rollers. This punching is done at the level of the line of contact between the forming rolls.
  • the filling material is injected between the gelatin foils, which have hitherto been close together, through the injection nozzles of the filling wedge.This causes the gelatin foils to be pressed into the hollow molds and filled with filling material and then immediately sealed. As the form rollers continue to run, the ejection punches located inside push the finished capsules from the hollow molds and separate them from the remaining film residues, the so-called mesh.
  • the electrical heating elements (resistance heating) arranged in the interior of the filling wedge do not have an equally good contact with the metal of the filling wedge over their entire surface, so that the heat transfer from the heating rods to the filling wedge is non-uniform.
  • a temperature gradient occurs along the filling wedge, i.e. in the axial direction of the forming rolls. Since there are generally several, e.g. If six to eight filling stations are arranged side by side, not all filling stations have the same optimal temperature on the surface of the filling wedge.
  • the surface temperature of the filler wedge has a significant influence on the melting process and the welding process on the gelatin foil, whereby even small temperature changes of approximately ⁇ 1 ° Celsius can lead to the product not being properly welded afterwards.
  • the invention has for its object to eliminate these disadvantages and to provide a filler wedge which has a constant and easily controllable temperature along its surface coming into contact with the gelatin film.
  • the invention is characterized in claim 1.
  • tubes are now arranged inside the filling wedge, through which a liquid heating medium can be passed.
  • a liquid heating medium can preferably be water, but also oil or other flowable media.
  • the liquid heating medium can be passed through the pipes at high speed, so that its temperature gradient from entry to exit can be kept very small. This means that the temperature of the heating medium is practically constant over the entire length of the tubes, so that a uniform, good heat transfer from the liquid heating medium to the tubes and from them to the surface of the filling wedge takes place which comes into contact with the gelatin foils.
  • the temperature distribution over the entire contact surface of the filler wedge can be kept exactly constant to less than ⁇ 1 ° Celsius, so that not only over the circumferential length of the filler wedge in the direction of movement of the gelatin foil, but above all perpendicularly to it, i.e. in the axial direction the form rollers or in the longitudinal direction of the filling wedge give the same welding conditions for several filling stations lying next to each other. This results in evenly welded gelatin capsules with a small proportion of rejects.
  • the tubes for the liquid heating medium can be arranged in a U-shape within the filling wedge, the inlet ends and the outlet ends of the tubes being able to be arranged on one and the same end face of the filling wedge (claim 2). Seals and movable connections, e.g. by means of hoses, only necessary on one end of the filling wedge.
  • the tubes pass along the filling wedge and a bridging member is provided on the opposite end face that has a U-shaped tube piece, through which two associated tubes for the supply and return of the heating medium are connected to each other .
  • a bridging member is provided on the opposite end face that has a U-shaped tube piece, through which two associated tubes for the supply and return of the heating medium are connected to each other .
  • the machine has two form rollers 1 which are rotatably mounted parallel to one another and which have hollow molds 3 on their circumferential surfaces, the shape of which corresponds in each case to half a gelatin capsule to be produced.
  • the hollow molds 3 are provided with raised, bead-like edges 5.
  • Gelatin foils G which are supported on the bead edges 5, are fed from both sides via the two shaping rollers 1.
  • the gelatin foils G are pressed against one another by the bead edges 5 of the hollow molds 3, welded to one another and punched out, so that in each case a finished gelatin capsule K and a section of the gelatin foil with double foil thickness in the form of a coherent network N result.
  • a filling wedge 11 is arranged, which extends with its lower cutting edge 13 into the narrowing area between the molding rolls 1.
  • the filler wedge 11 has ejection nozzles 15 which, in the exemplary embodiment shown, are directed to both sides and which are connected to a metering device 17 (piston pump or the like) via a line arranged in the filler wedge 11.
  • the filling material F is injected into the resulting capsules K from the metering device 17 via the ejection nozzles 15, as can be seen from FIG. 1.
  • the gelatin foils warmed by the filling wedge 11 are stretched and expanded into the hollow molds 3 by the pressure of the filling material F, so that the gelatin foils come to rest in the hollow molds 3.
  • the bead edges 5 of the hollow molds 3 press the two gelatin foils G against one another, so that they are welded to one another on the circumference of the hollow molds 3, whereby a closed capsule K with the filling material F contained therein is formed.
  • the drawing does not show that perpendicular to the drawing plane of FIG. 1, several hollow molds 3 are arranged one behind the other along the forming rollers 1, in order to be able to produce several capsules K at the same time.
  • tubes 19 are provided within the filler wedge through which a liquid heating medium flows.
  • This heating medium is removed from a heatable storage container 21 by a pump P, passed through the filling wedge 11 and fed back to the storage container 21.
  • the drawing shows schematically only one tube 19 for the supply line and the return line of the liquid heating medium. However, there may be multiple tubes in each direction.
  • the tubes 19 are preferably arranged in a U-shape in the filling wedge 11.
  • Fig. 2 shows that the inlet and the outlet for the interconnected pipes 19 are provided on an end face 11a of the filling wedge 11.
  • a bridging member 23 is provided, which contains a U-shaped pipe section 25, which connects the two supply and return pipes 19 to one another.
  • the tubes 19 can be provided as simple through-going longitudinal bores in the filling wedge 11 or can be formed by additional tubes arranged therein.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln. Solche Maschinen weisen paarweise nebeneinander angeordnete Formwalzen auf, die in ihren Mantelflächen ausgesparte halbe Hohlformen der zu fertigenden Kapseln mit erhabenen, wulstartigen Rändern sowie am Grund der Hohlformen Auswurfstempel zum selbsttätigen Auswerfen der fertigen Kapseln aufweisen. In dem zwickelförmigen Bereich oberhalb der beiden parallel nebeneinanderliegenden Formwalzen ruht ein Füllkeil, dessen nach untern gerichtete Schneide unmittelbar oberhalb der Berührungslinie der Formwalzen liegt. An dieser Schneide oder seitlich davon trägt der Füllkeil Ausspritzdüsen für das Füllgut in Form feiner Schlitzte oder Löcher. Die Düsen stehen jeweils über eine Dosierpumpe mit einer gemeinsamen Dosiervorrichtung in Verbindung. Über die beiden Formwalzen werden von den Seiten her Gelatinefolien in den Bereich unter dem Füllkeil eingeführt. Der Füllkeil, der bisher elektrisch beheizt wurde (siehe, zum Beispiel, den in der DD-A-75 367 dargestellten Heizkörpet 4), hat hierbei die Aufgabe die Oberflächen der an ihm vorbeilaufenden Gelatinefolien leicht anzuwärmen und dadurch zu erweichen, damit die Folien anschließend im Augenblick des Ausstanzens zwischen den erhabenen Wulsträndern der Formwalzen miteinander verschweißt werden. Dieses Ausstanzen geschieht in Höhe der Berührungslinie zwischen den Formwalzen. Kurz bevor dabei die obere Naht der Kapseln geschlossen wird, wird durch die Ausspritzdüsen des Füllkeils das Füllgut zwischen die bis dahin eng aneinanderliegenden Gelatinefolien eingespritzt, Hierdurch werden die Gelatinefolien in die Hohlformen hineingepreßt und mit Füllgut gefüllt und anschließend sofort verschlossen. Beim Weiterlaufen der Formwalzen stoßen die in ihrem Inneren befindlichen Auswurfstempel die fertigen Kapseln aus den Hohlformen aus und trennen sie von den dazwischen zurückbleibenden Folienresten, dem sogenannten Netz.
  • Die im Inneren des Füllkeils angeordneten elektrischen Heizstäbe (Widerstandsheizung) haben nicht über ihre ganze Oberfläche einheitlich einen gleich guten Kontakt mit dem Metall des Füllkeils, so daß der Wärmeübergang von den Heizstäben auf den Füllkeil ungleichförmig ist. Außerdem stellt sich längs des Füllkeils, also in Achsrichtung der Formwalzen, ein Temperaturgefälle ein. Da längs des Füllkeils im allgemeinen mehrere, z.B. sechs bis acht Füllstationen nebeneinander angeordnet sind, ergibt sich nicht an sämtlichen Füllstationen die gleiche optimale Temperatur an der Oberfläche des Füllkeils. Die Oberflächentemperatur des Füllkeils beeinflußt ganz wesentlich den Schmelzvorgang und den Schweißprozeß an der Gelatinefolie, wobei schon kleine Temperaturänderungen von etwa ± 1° Celsius dazu führung können, daß das Produkt anschließend nicht richtig verschweißt ist. Entweder war die Anschmelzung zu gering, so daß nicht eine ausreichende Verschweißung auftritt, oder die Gelatine wurde zu stark angeschmolzen, so daß beim anschließenden Verschweißen und Trocknen sich die hergestellte Kapsel an der Schweißnaht noch wesentlich verändern kann. Mit bekannten Füllkeilen ergab sich daher immer ein gewisser Anteil nicht brauchbarer gefüllter Gelatinekapseln, die als Ausschuß ausgesondert werden mußten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen Füllkeil zu schaffen, der längs seiner mit der Gelatinefolie in Berührung kommenden Oberfläche eine gleichbleibende und gut steuerbare Temperatur aufweist.
  • Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.
  • Hiernach sind innerhalb des Füllkeils anstelle elektrischer Widerstands-Heizstäbe nunmehr Rohre angeordnet, durch die ein flüssiges Heizmedium hindurchgeleitet werden kann. Bei diesem Heizmedium kann es sich vorzugsweise um Wasser, aber auch um Öl oder andere fließfähige Medien handeln. Das flüssige Heizmedium kann mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohre geleitet werden, so daß sein Temperaturgradient von Eintritt bis zum Austritt sehr klein gehalten werden kann. Das bedeutet also, daß die Temperatur des Heizmediums über die ganze Länge der Rohre praktisch konstant ist, so daß ein gleichförmiger guter Wärmeübergang vom flüssigen Heizmedium auf die Rohre und von diesen an diejenige Oberfläche des Füllkeils stattfindet, die mit den Gelatinefolien in Berührung kommt.
  • An dem Füllkeil, an dem die Gelatinefolie vorbeistreift, ist ein beträchtlicher Wärmeübergang auf die Gelatine vorhanden. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Füllkeils kann die Temperaturverteilung über die ganze Berührungsoberfläche des Füllkeils auf weniger als ± 1° Celsius genau konstant gehalten werden, so daß nicht nur über die Umfangslänge des Füllkeils in Bewegungsrichtung der Gelatinefolie, sondern vor allem senkrecht hierzu, also in Achsrichtung der Formwalzen bzw. in Längsrichtung des Füllkeils gleiche Schweißbedingungen für mehrere nebeneinanderliegende Füllstationen gegeben sind. Hierdurch erhält man gleichmäßig verschweißte Gelatinekapseln mit einem geringen Anteil an Ausschuß.
  • Bei den bisher benutzten elektrischen Heizeinrichtungen war also infolge der Trägheit des Regelmechanismus ein beträchtlicher Temperaturgradient längs des Füllkeils vorhanden, der dazu führte, daß ein Teil der Kapseln nicht richtig verschweißt wurde, was einen wesentlichen Qualitätsmangel des Produktes darstellte. Bei Durchströmung und Beheizung des Füllkeils mit einer Flüssigkeit, die mittels eines heizbaren Vorratsbehälters auf konstanter Temperatur gehalten werden kann und die außerordentlich schnell durch den Füllkeil hindurchgeleitet werden kann, so daß praktisch in dem Füllkeil kein Temperaturgefälle eintritt, ist gewährleistet, daß unabhängig von der Wärmeabgabe aud der Flüssigkeit an den Füllkeil eine sehr homogene Temperaturverteilung vorliegt und über die gesamte Breite und Länge des Füllkeils gleiche Schweißbedingungen gewährleistet sind.
  • Die Rohre für das flüssige Heizmedium können innerhalb des Füllkeils in U-Form angeordnet sein, wobei die Einlaßenden und die Auslaßenden der Rohre an ein und derselben Stirnseite des Füllkeils angeordnet sein können (Anspruch 2). Hierbei sind dann Abdichtungen und bewegliche Anschlüsse, z.B. mittels Schläuchen, nur an einer Stirnseite des Füllkeils notwendig.
  • Bei dieser Ausbildung ist es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft, wenn die Rohre längs des Füllkeils durchlaufen und an der gegenüberliegenden Stirnseite ein Überbrückungsglied vorgesehen ist, daß ein U-förmiges Rohrstück aufweist, durch das jeweils zwei zusammengehörige Rohre für Hinlauf und Rücklauf des Heizmediums miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Rohre in dem Füllkeil einfach als durchgehende Längsbohrungen auszubilden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Kapselherstellungsmaschine mit Formwalzen und Füllkeil;
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Draufsicht auf den Füllkeil von oben.
  • Die Maschine weist zwei parallel zueinander drehbar gelagerte Formwalzen 1 auf, die an ihren Mantelflächen ringsum Hohlformen 3 aufweisen, deren Gestalt jeweils einer halben herzustellenden Gelatinekapsel entspricht. Die Hohlformen 3 sind mit erhabenen, wulstartigen Rändern 5 versehen. Über die beiden Formwalzen 1 werden von beiden Seiten her Gelatinefolien G zugeführt, die sich auf den Wulsträndern 5 abstützen. An der Berührungsstelle zwischen den beiden Formwalzen 1 werden die Gelatinefolien G durch die Wulstränder 5 der Hohlformen 3 gegeneinandergedrückt, miteinander verschweißt und ausgestanzt, so daß sich jeweils abwechselnd eine fertige Gelatinekapsel K und ein Abschnitt der Gelatinefolie mit doppelter Folienstärke in Form eines zusammenhängenden Netzes N ergibt.
  • Oberhalb der beiden Formwalzen 1 ist in demjenigen Bereich, in dem die Formwalzen aufeinanderzu laufen, ein Füllkeil 11 angeordnet, der mit seiner unteren Schneide 13 in den sich verengenden Bereich zwischen den Formwalzen 1 reicht. Oberhalb der Schneide 13 hat der Füllkeil 11 Ausspritzdüsen 15, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach beiden Seiten gerichtet sind und die über eine in dem Füllkeil 11 angeordnete Leitung mit einer Dosiervorrichtung 17 (Kolbenpumpe o.dgl.) in Verbindung stehen. Von der Dosiervorrichtung 17 wird über die Ausspritzdüsen 15 das Füllgut F in die entstehenden Kapseln K eingespritzt, wie sich aus Fig. 1 ergibt. Hierbei werden die durch den Füllkeil 11 angewärmten Gelatinefolien durch den Druck des Füllguts F in die Hohlformen 3 hinein gedehnt und aufgeweitet, so daß die Gelatinefolien zur Anlage in den Hohlformen 3 gelangen. Durch den Weiterlauf der Formwalzen 1 drücken jeweils die Wulstränder 5 der Hohlformen 3 die beiden Gelatinefolien G gegeneinander, so daß diese miteinander am Umfang der Hohlformen 3 verschweißt werden, wodurch eine geschlossene Kapsel K mit darin enthaltenem Füllgut F gebildet wird.
  • Die Zeichnung zeigt nicht, daß senkrecht zu der Zeichenebene von Fig. 1 jeweils mehrere Hohlformen 3 längs der Formwalzen 1 hintereinander angeordnet sind, um gleichzeitig mehrere Kapseln K nebeneinander herstellen zu können. Um hierfür eine gleichförmige Temperaturverteilung längs derjenigen Oberfläche des Füllkeils 11 sicherzustellen, die mit den beiden Gelatinefolien G in Berührung kommt, sind innerhalb des Füllkeils 11 Rohre 19 vorgesehen, durch die ein flüssiges Heizmedium strömt.
  • Dieses Heizmedium wird über eine Pumpe P aus einem beheizbaren Vorratsbehälter 21 entnommen, durch den Füllkeil 11 geleitet und dem Vorratsbehälter 21 wieder zugeführt. Die Zeichnung zeigt schematisch nur je ein Rohr 19 für die Hinleitung und die Rückleitung des flüssigen Heizmediums. Es können jedoch auch mehrere Rohre in jeder Richtung vorhanden sein. Die Rohre 19 sind vorzugsweise U-förmig in dem Füllkeil 11 angeordnet. Fig. 2 zeigt, daß an einer Stirnseite 11a des Füllkeils 11 der Einlaß und der Auslaß für die miteinander in Verbindung stehenden Rohre 19 vorgesehen sind. An der gegenüberliegenden Stirnseite 11b ist ein Überbrückungsglied 23 vorgesehen, das ein U-förmiges Rohrstück 25 enthält, das die beiden Hinleitungs-und Rückleitungsrohre 19 miteinander verbindet. Die Rohre 19 können als einfache durchgehende Längsbohrungen in dem Füllkeil 11 vorgesehen oder durch zusätzlich darin angebrachte Rohre gebildet sein.
  • Infolge der möglichen hohen Durchströmungsgeschwindigkeit des flüssigen Heizmediums und infolge des guten Wärmeübergangs von diesem auf den Füllkeil 11 ergibt sich an dessen unterer Oberfläche, an der der Füllkeil 11 in Berüchrung mit den Gelatinefolien G kommt, eine gleichmäßige Wärmeverteilung, und zwar sowohl in Umfangsrichtung gemäß Fig. 1 als auch in der senkrecht dazu stehenden Längsrichtung (Fig. 2), so daß praktisch an allen Stellen der Berührungsoberflächen des Füllkeils 11 gleiche Temperaturbedingungen vorliegen, die über den gesamten Berührungsbereich zwischen Füllkeil 11 und Gelatinefolien G zu konstanten Schweißbedingungen und damit zu einwandfrei verschweißten, gefüllten Kapseln K führen.

Claims (4)

  1. Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln, mit an dem Füllkeil angeordneten Ausspritzdüsen für das Füllgut und mit einer innerhalb des Füllkeils vorgesehenen Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Füllkeil (11) Rohre (19) zur Durchleitung eines flüssigen Heizmediums angeordnet sind.
  2. Füllkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (19) U-förmig in dem Füllkeil (11) angeordnet sind und daß die Einlaßenden und die Auslaßenden der Rohre (19) an der gleichen Stirnseite (11a) des Füllkeils (11) angeordnet sind.
  3. Füllkeil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (19) über die Länge des Füllkeils (11) durchlaufen und daß an der gegenüberliegenden Stirnseite (11b) ein Überbrückungsglied (23) mit einem U-förmigen Rohrstück (25) vorgesehen ist, daß zwei zusammengehörige Rohre (19) miteinander verbindet.
  4. Füllkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Rohren (19) ein beheizbarer Vorratsbehälter (21) für das flüssige Heizmedium verbunden ist.
EP86117728A 1985-12-23 1986-12-19 Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln Expired - Lifetime EP0227060B1 (de)

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