EP1702843A1 - Vorrichtung zum Abfüllen von jeweils vorbestimmt grossen Mengen an pulvrigem Füllgut - Google Patents

Vorrichtung zum Abfüllen von jeweils vorbestimmt grossen Mengen an pulvrigem Füllgut Download PDF

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EP1702843A1
EP1702843A1 EP06004581A EP06004581A EP1702843A1 EP 1702843 A1 EP1702843 A1 EP 1702843A1 EP 06004581 A EP06004581 A EP 06004581A EP 06004581 A EP06004581 A EP 06004581A EP 1702843 A1 EP1702843 A1 EP 1702843A1
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EP
European Patent Office
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stirring tool
metering
filling material
axis
rotation
Prior art date
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EP06004581A
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English (en)
French (fr)
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EP1702843B1 (de
Inventor
Karlheinz Dr. Seyfang
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Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Original Assignee
Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/36—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods
    • B65B1/363—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods with measuring pockets moving in an endless path
    • B65B1/366—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods with measuring pockets moving in an endless path about a horizontal axis of symmetry

Definitions

  • the invention relates to a device with which containers such as hard gelatin capsules, blisters, vials or similar containers can be filled with powdery filling material.
  • contents may be food, luxury foods such as coffee powder, cocoa powder and the like; but the contents can also contain a drug and especially then very small, often non-flowable pulverized particles or consist only of such small particles. In particular, in the latter case, their handling is difficult, so that the filling of containers with such powders is technologically difficult.
  • the device has a powder in stock holding chamber and from this chamber with powder to be charged, rotatably driven metering roller.
  • the metering roller has Dosieraussparonne in their outer tube jacket.
  • Dosieraussparung which is a metering chamber
  • powder is sucked from the storage chamber into this metering chamber.
  • sucking in the powder is compressed above the metering chamber by means of a plunger dipping into the powder. The compression is to create a reproducibly equal volume distribution of the powder above the metering chamber.
  • the same powder ratios required in the storage chamber are additionally attempted to be achieved by two equalizers which can be moved back and forth in the storage container.
  • a slider movable back and forth on the surface of the powder present in the storage chamber helps to keep the height of the powder in the powder chamber constant.
  • a second pusher immersed in the powder is reciprocated in the powder so as to nullify a compaction of the powder within the powder bed which is unevenly high before the plunger is dipped, and thus to equalize the powder as a whole and thus also in depth. While the powder is being sucked into a respective metering chamber, the two slides are at rest. The compression of the powdery contents occurring in this metering principle deteriorates the inhalability of the medicament consisting of such contents. Also, damage to the particle structure of the powdery product can not be excluded in every case.
  • the present invention seeks to allow a gentle and accurate dosage of powdery contents.
  • the device according to the invention enables a volumetric dosing even of very small amounts of powder.
  • the powder can also consist of very small powder particles or contain such. This is achieved by virtue of the fact that the stirring tool present in the material store is designed so flexibly or consists of flexible material that it can spread the contents into the respectively available metering chamber. In the case of powdery contents which have been agglomerated, the easy deformability of such agglomerates is utilized in this coating process. The flexibility of the stirring tool limits the deformation forces acting on the powdery filling material.
  • the agitating tool or parts thereof may consist of silicone membranes with a thickness of about 0.5 mm (millimeters) to 3.0 mm.
  • the device according to the invention With the device according to the invention it is achieved that the powdery filling material is charged only by low energy input.
  • the known in the prior art disadvantages, such as damage of Greinpisme, excessive dust, heating and segregation of the contents are avoided.
  • the device of the invention requires no complex additional electronic equipment, as required for example when using ultrasonic generators.
  • the special stirring tool used in the device according to the invention can easily be integrated into existing metering systems - even subsequently.
  • the light compression of the powdery filling material during the coating process can be influenced by correspondingly different flexibility properties of the stirring tool.
  • This slight compression effect offers advantages if, for example, pulverulent filling material with very low density is to be filled into a comparatively small-volume metering chamber. Such very small metering chambers are required, for example, when filling blister cups.
  • a different compression of the powdery filling material nevertheless a quantitatively variable dosage can be achieved.
  • the stirring tool may have at least one flexible slide which can be driven in a rotary manner or linearly movable through the filling material. It is also possible to move slider and metering chamber relative to each other.
  • the stirring tool may have an axis of rotation which is arranged parallel to the axis of a plurality of metering chambers having metering roller.
  • At least one wing may be present as a kind of slider at this axis of rotation of the stirring tool. Missing areas may be present in the wing, but these are not present in that edge region of the wing that can be brought before the mouth of a metering chamber. In fact, areas of the wing must be movable in front of the mouth of a metering chamber so that the wing can push contents into the metering chamber. With a missing area in the edge of the wing, this insertion would not be possible.
  • At least one, preferably a plurality of swash plates can be attached to the axis of rotation of the stirring tool.
  • the axis of rotation of the stirring tool can also be designed as a screw.
  • the axis of rotation of the stirring tool can be driven at different speeds and / or in changing directions of rotation.
  • the stirring tool can also be suspended on a parallel to the axis of the metering roller holder according to another embodiment of the invention.
  • a stirring tool with at least two slides, which can be moved to and fro with mutually different distances over the metering chambers to be filled either in one direction or in opposite directions.
  • One of the two slides can be used to loosen up the Grecorebettes within the material storage, while the other slide is used for pouring of filling material in each of the existing metering chambers.
  • a filling device 10 is partially shown in cross section.
  • This filling device 10 has a metering roller 12, which is rotatably driven about a rotation axis 14 in the direction of rotation 16.
  • a plurality of metering chambers are arranged circumferentially parallel to its axis of rotation 14, of which a metering chamber 18 can be seen.
  • a material reservoir 20 is positioned with powdery filling material 22.
  • the powdery filling material 22 is filled out of the material reservoir 20 into the metering chamber 18.
  • a stirring tool 30 rotatable in the direction of rotation 26 is provided in the material reservoir 20 about its axis of rotation 24, which is arranged parallel to the rotational axis 14 of the dosing roller 12.
  • the direction of rotation 26 of the stirring tool 30, as well as the direction of rotation 16 of the metering roller 12, are oriented counterclockwise.
  • the agitating tool 30, which is shown in perspective in Fig. 5, has two wings 32, 34 which project from the axis of rotation 24 in opposite directions.
  • the wings 32, 34 are made of flexible material, which in the present example is in each case a silicone membrane.
  • the stirring tool 30 is positioned above the metering roller 12 or its metering chamber 18 in such a manner that in each case one blade, as in FIG. 1 of the blades 34, rests on the surface of the metering chamber 18 and powdery during the rotational movement of both the metering roller 12 and the stirring tool 30 Filling material 22 out of the material reservoir 20 and into the metering chamber 18 into it.
  • the two wings 32, 34 are used alternately and are thus used alternately to sweep powdery contents 22 into the metering chambers 18 into it.
  • the plurality of metering chambers 18 shown in FIG. 5 are filled by a respective one of the blades 32, 34 together with powdery filling material 22.
  • a filling device 10.2 a is shown, in which a flexible wing 38 is attached to a rod-shaped holder 36 which is arranged parallel to the rotational axis 14 of the metering roller 12 within the material reservoir 20.
  • This wing 38 is similar to how it is shown in Fig. 1 with the wing 34, with its end on the metering roller 12.
  • this filling device 10.2a only the metering roller 12 rotates in the direction of rotation 16. The blade 38 is at rest and is not rotationally driven. Also in this relative movement between the vane 38 and the metering roller 12, powdery contents 22 from the material reservoir 20 are scanned into the metering chambers 18 present in the metering roller 12.
  • the filling device 10.2b shown in FIG. 2b differs from the device 10.2a in that a vane 38.2 is not fastened directly to the rod-shaped holder 36 but indirectly via a self-supporting collar wall 40 fixed to the rod-shaped holder 36.
  • this Kragwand 40 changes the flexibility property of the respective wing 38.2, and that with unchanged material properties of the wing 38.2.
  • the agitator 30.3 shown in Fig. 3 has at its axis of rotation 24 with mutually spaced swash plates 44. These swash plates 44 are pulled through and shown in phantom in a rotated by 180 degrees to position. It can be seen that also through these swash plates 44 contents can be displaced parallel to the axis of rotation 24 and thus can be scanned into the dosing chambers 18.
  • Such a horizontal displacement is also possible according to FIG. 4 with a stirring tool 30.4, which is designed as a screw 46 or in the form of two screws 46 arranged parallel to one another with their axes of rotation 24.
  • a stirring tool 30.4 which is designed as a screw 46 or in the form of two screws 46 arranged parallel to one another with their axes of rotation 24.
  • twin-screw agitator 30.4 two rows of juxtaposed metering chambers 18 can be filled simultaneously.
  • the two screws 46 are driven in different directions of rotation 26, 26.4.
  • the agitating tool 30.6 of FIG. 6 has holes 48 in its two wings 32, 34.
  • the holes 48 cause that by this stirring tool 30.6 in relation to the agitator 30 less contents in the material storage 20 is herumgeschaufelt.
  • edge-fault areas 50 are present in the two wings 32, 34.
  • the edge defect areas 50 are arranged such that the central alignment line 52 present between adjacent edge defect areas 50 is aligned with the center 54 of the respective mouth 56 of a metering chamber 18. With their edge deficiency regions 50, the stirring tool 30.7 does not come into the area of the metering chambers 18.
  • the application of powdery filling material by means of the agitating tool 30.7 thus takes place with those regions of the two wings 32, 34 which are present in each case between the edge deficiency regions 50.
  • similar to the stirring tool 30.6, in comparison to the stirring tool 30 comparatively less powdery filling material 22 is scooped around in the material store.
  • a stirring tool 60 can be moved in a direction parallel to the longitudinal direction of the metering roller 12, in a first direction of movement 62 (FIG. 8) and in the opposite direction, in the second direction of movement 64 and move here.
  • the stirring tool 60 has a first and second slide 66, 68.
  • the leading in the direction 62 first slider 66 is positioned at a distance 70 above the metering roller 12 and thus above their metering chambers 18. Because of this distance 70, the first slide 66 can not be used for filling the metering chambers 18 but only for loosening up and dissolving agglomerates in the powdery filling material 22.
  • the application takes place with the first slide 66 in the direction of movement 62 subsequent second slide 68.
  • the slide 66, 68 are formed flexible or made of flexible material, because alternately both slides must be used once each for pouring of filling material 22 into the metering chambers 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Abfüllen von jeweils vorbestimmt großen Mengen an pulvrigem Füllgut (22) besitzt eine Dosierkammer (18) und einen Materialspeicher (20) für pulvriges Füllgut (22). In dem Materialspeicher (20) ist ein Rührwerkzeug (30) vorhanden, das flexibel ausgebildet ist, wie insbesondere aus flexiblem Material besteht. Durch das Rührwerkzeug (30) ist das Füllgut (22) in die zumindest eine Dosierkammer (18) hineinstreichbar.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der Behältnisse wie HartgelatineKapseln, Blister, Fläschchen oder vergleichbare Gefäße mit pulvrigem Füllgut befüllt werden können. Solche Füllgüter können Lebensmittel, Genussmittel wie beispielsweise Kaffeepulver, Kakaopulver und dergleichen mehr sein; das Füllgut kann aber auch ein Arzneimittel und insbesondere dann sehr kleine, oftmals nicht fließfähige pulverisierte Teilchen enthalten oder nur aus solchen kleinen Teilchen bestehen. Insbesondere im letzteren Fall wird ihre Handhabbarkeit schwierig, so dass das Befüllen von Behältnissen mit derartigen Pulvern technologisch schwierig ist.
  • Aufgrund der Zunahme von Atemwegs- und Lungenerkrankungen gewinnen inhalative Darreichungsformen zur Therapie dieser Krankheiten immer mehr an Bedeutung. Die pulmonale Gabe entsprechender Arzneimittel ist - neben Injektion oder Infusion - eine Alternative für zahlreiche Arzneistoffe, die nicht peroral verabreicht werden können, weil beispielsweise die Arzneimittel im Magen-DarmTrakt zerstört würden oder weil sie eine mangelhafte Bio-Verfügbarkeit besitzen. Arzneimittel in Form von Pulver, das durch Inhalation eingenommen wird, besitzt eine gute Wirkstoffstabilität, lässt sich aber aufgrund der sehr geringen Größe der Wirkstoffpartikel schwierig verarbeiten. Die geringe Wirkstoffgröße von oftmals kleiner 5 Mikrometer ist erforderlich, damit die Wirkstoffe bis an den gewünschten Zielort, an die Lungenbläschen, gelangen können. Pulver-Inhalatoren mit einzeln verpackten Dosen werden wegen ihrer guten Stabilität und hohen Dosiergenauigkeit bevorzugt angewendet.
    • STAND DER TECHNIK
  • Aus der DE 100 46 127 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verfüllen von mikronisiertem Pulver bekannt. Die Vorrichtung besitzt eine das Pulver vorrätig haltende Kammer und eine aus dieser Kammer mit Pulver zu beschickende, rotierbar antreibbare Dosierwalze. Die Dosierwalze besitzt Dosieraussparungen in ihrem äußeren Rohrmantel. Zum Befüllen einer solchen Dosieraussparung, die eine Dosierkammer darstellt, wird Pulver aus der Vorratskammer in diese Dosierkammer hineingesaugt. Vor dem Hineinsaugen wird das Pulver oberhalb der Dosierkammer mittels eines in das Pulver eintauchenden Stempels verdichtet. Das Verdichten soll eine reproduzierbar gleiche Mengenverteilung des Pulvers oberhalb der Dosierkammer schaffen. Die in der Vorratskammer erforderlichen gleichen Pulververhältnisse werden zusätzlich durch zwei in dem Vorratsbehälter hin und her bewegbare Egalisierer versucht zu erreichen. Ein an der Oberfläche des in der Vorratskammer vorhandenen Pulvers hin und her bewegbarer Schieber hilft, die Höhe des Pulvers in der Pulverkammer konstant zu halten. Ein in dem Pulver eingetauchter zweiter Schieber wird in dem Pulver hin und her bewegt, um eine vor dem Eintauchen des Stempels ungleich starke Verdichtung des Pulvers innerhalb des Pulverbettes zunichte zu machen und damit das Pulver insgesamt und damit auch tiefenmäßig zu egalisieren. Während des Einsaugens des Pulvers in eine jeweils bereitstehende Dosierkammer befinden sich die beiden Schieber in Ruhe. Die bei diesem Dosierprinzip erfolgende Verdichtung des pulvrigen Füllguts verschlechtert die Inhalierbarkeit des aus solchem Füllgut bestehenden Arzneimittels. Auch lässt sich eine Beschädigung der Partikelstruktur des pulvrigen Füllguts nicht in jedem Falle ausschließen.
  • Ein Problem bei der Dosierung stellt die Agglomerationseigenschaft von bestimmtem pulvrigen Füllgut dar. Solche Agglomerationen können durch Einwirken von Scherkräften zerstört werden. Bekanntermaßen werden dazu Luftdüsen mit einer hohen Luftdruckverteilung eingesetzt. Auch Ultraschall-Sonoren und schnell über Dosierwalzen sich rotierend bewegende Rührer sind bekannt. Von Nachteil ist die dabei entstehende starke Staubentwicklung, die insbesondere in einer Reinraum-Umgebung absolut störend ist. Nachteilig ist auch die zur Steuerung der Luftdüsen oder Ultraschall-Sonoren erforderliche Elektronik. Auch der durch sie bewirkte Wärmeeintrag in das Produkt hinein ist unerwünscht. Schließlich besteht auch die Gefahr der Entmischung bei Mehrkomponenten-Gemischen.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schonende und exakte Dosierung von pulvrigem Füllgut zu ermöglichen.
  • Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich daran anschließenden weiteren Ansprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein volumetrisches Dosieren auch von Kleinstmengen von Pulver. Das Pulver kann dabei auch aus sehr kleinen Pulverpartikeln bestehen oder solche enthalten. Dies wird dadurch erreicht, dass das in dem Materialspeicher vorhandene Rührwerkzeug derart flexibel ausgebildet ist beziehungsweise aus flexiblem Material besteht, dass es das Füllgut in die jeweils bereitstehende Dosierkammer hineinstreichen kann. Bei pulvrigem Füllgut, das agglomeriert ist, macht man sich bei diesem Einstreichvorgang die leichte Verformbarkeit solcher Agglomerate zu Nutze. Die Flexibilität des Rührwerkzeugs begrenzt die auf das pulvrige Füllgut einwirkenden Verformungskräfte.
  • Das Rührwerkzeug beziehungsweise Teile desselben können aus Silikonmembranen mit einer Stärke von etwa 0,5 mm (Millimeter) bis 3,0 mm bestehen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, dass das pulvrige Füllgut nur durch geringe Energieeintragung belastet wird. Die im Stand der Technik bekannten Nachteile, wie Beschädigung der Füllgutpartikel, übermäßige Staubentwicklung, Erwärmung und Entmischung des Füllguts, werden vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert dabei keine aufwändige zusätzliche elektronische Ausrüstung, wie sie beispielsweise beim Einsatz von Ultraschall-Generatoren erforderlich ist. Außerdem kann das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommende spezielle Rührwerkzeug einfach in vorhandene Dosiersysteme - auch nachträglich - integriert werden.
  • Die bei dem Einstreichvorgang erfolgende leichte Verdichtung des pulvrigen Füllgutes kann durch entsprechend unterschiedliche Flexibilitätseigenschaften des Rührwerkzeuges beeinflusst werden. Dieser leichte Verdichtungseffekt bietet Vorteile, wenn beispielsweise pulvriges Füllgut mit sehr geringer Dichte in vergleichsweise kleinvolumige Dosierkammer hineingefüllt werden soll. Solche sehr kleinen Dosierkammern werden beispielsweise beim Befüllen von Blisternäpfen benötigt. Darüber hinaus kann durch unterschiedlich flexibles Material des Rührwerkzeuges bei in ihrem Volumen konstant großen Dosierkammern durch eine unterschiedliche Verdichtung des pulvrigen Füllguts dennoch eine mengenmäßig variable Dosierung erzielt werden.
  • Das Rührwerkzeug kann zumindest einen flexiblen Schieber besitzen, der rotativ oder linear durch das Füllgut hindurch bewegbar angetrieben werden kann. Es ist auch möglich, Schieber und Dosierkammer relativ zueinander zu bewegen.
  • Nach verschiedenen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Rührwerkzeug eine Rotationsachse besitzen, die parallel zur Achse einer mehrere Dosierkammern aufweisenden Dosierwalze angeordnet ist. An dieser Rotationsachse des Rührwerkzeuges kann zumindest ein Flügel als eine Art Schieber vorhanden sein. In dem Flügel können Fehlbereiche vorhanden sein, die allerdings nicht in demjenigen Kragrandbereich des Flügels vorhanden sind, der vor die Mündung einer Dosierkammer bringbar ist. Vor die Mündung einer Dosierkammer müssen nämlich Bereiche des Flügels bewegbar sein, damit der Flügel in die Dosierkammer Füllgut hineinschieben kann. Bei einem Fehlbereich im Rand des Flügels wäre dieses Hineinschieben nicht möglich.
  • Nach einem anderen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel können an der Rotationsachse des Rührwerkzeuges zumindest eine, vorzugsweise mehrere Taumelscheiben angebracht sein. Die Rotationsachse des Rührwerkzeuges kann auch als Schnecke ausgebildet sein.
  • Die Rotationsachse des Rührwerkzeuges kann unterschiedlich schnell und/oder auch in wechselnden Rotationsrichtungen angetrieben werden.
  • Das Rührwerkzeug kann nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch an einer parallel zur Achse der Dosierwalze ausgerichteten Halterung aufgehängt sein.
  • Es ist auch möglich, ein Rührwerkzeug mit zumindest zwei Schiebern zu verwenden, die mit zueinander unterschiedlichem Abstand über die zu befüllenden Dosierkammern entweder in einer Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen hin und her bewegbar sind. Einer der beiden Schieber kann zum Auflockern des Füllgutbettes innerhalb des Materialspeichers dienen, während der andere Schieber zum Hineinstreichen von Füllgut in die jeweils bereitstehenden Dosierkammern verwendet wird.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmalen sowie den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Dosierwalze mit einem rotierbaren Rührwerkzeug in einem pulvriges Füllgut vorrätig haltenden Materialspeicher,
    Fig. 2a
    eine Darstellung ähnlich der von Fig. 1, mit einem im Füllgut des Materialspeichers hängenden Rührwerkzeug,
    Fig. 2b
    eine weitere Ausführungsform des in Fig. 2a dargestellten hängenden Rührwerkzeugs,
    Fig. 3
    ein rotierendes Rührwerkzeug mit auf seiner Rotationsachse angeordneten mehreren Taumelscheiben,
    Fig. 4
    ein Rührwerkzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Rührschnecken,
    Fig. 5
    eine Darstellung eines über einer Dosierwalze rotierbaren Rührwerkzeugs mit zwei vollflächigen Flügeln der in Fig. 1 dargestellten Art,
    Fig. 6
    eine Darstellung ähnlich der von Fig. 5, mit Fehlbereichen innerhalb der beiden Flügel des Rührwerkzeugs,
    Fig. 7
    eine Darstellung ähnlich der Figuren 5 und 6 mit Randfehlbereichen in den beiden Flügeln des Rührwerkzeugs,
    Fig. 8
    ein Rührwerkzeug mit zwei Schiebern, von denen in Bewegungsrichtung der jeweils vordere Schieber gegenüber dem anderen Schieber vorläuft und zusätzlich höher als der nachlaufende Schieber über der jeweiligen Dosierkammer vorhanden ist, wobei ein solches Rührwerkzeug längs der Dosierwalze in einer ersten Richtung bewegbar ist,
    Fig. 9
    eine Darstellung ähnlich der von Fig. 8, bei der das Rührwerkzeug in, bezogen auf Fig. 8, entgegengesetzter Richtung bewegbar ist.
    WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • In Fig. 1 ist eine Abfüllvorrichtung 10 ausschnittsweise im Querschnitt dargestellt. Diese Abfüllvorrichtung 10 besitzt eine Dosierwalze 12, die um eine Rotationsachse 14 in Rotationsrichtung 16 rotierbar angetrieben wird. In der Dosierwalze 12 sind parallel zu ihrer Rotationsachse 14 umfangsmäßig mehrere Dosierkammern angeordnet, von denen eine Dosierkammer 18 erkennbar ist.
  • Oberhalb der Dosierwalze 12 ist ein Materialspeicher 20 mit pulvrigem Füllgut 22 positioniert. Das pulvrige Füllgut 22 wird aus dem Materialspeicher 20 heraus in die Dosierkammer 18 hineingefüllt.
  • Zum Befüllen der Dosierkammer 18 mit pulvrigem Füllgut 22 ist in dem Materialspeicher 20 ein um seine Rotationsachse 24, die parallel zur Rotationsachse 14 der Dosierwalze 12 angeordnet ist, in Rotationsrichtung 26 rotierbares Rührwerkzeug 30 vorhanden. Die Rotationsrichtung 26 des Rührwerkzeuges 30 ist, ebenso wie die Rotationsrichtung 16 der Dosierwalze 12, im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet.
  • Das Rührwerkzeug 30, das in Fig. 5 perspektivisch dargestellt ist, besitzt zwei Flügel 32, 34, die von der Rotationsachse 24 in entgegengesetzte Richtungen auskragen. Die Flügel 32, 34 bestehen aus flexiblem Material, das im vorliegenden Beispielsfall jeweils eine Silikonmembrane ist.
  • Das Rührwerkzeug 30 ist so oberhalb der Dosierwalze 12 beziehungsweise deren Dosierkammer 18 positioniert, dass jeweils ein Flügel, wie in Fig. 1 der Flügel 34, auf der Oberfläche der Dosierkammer 18 aufliegt und bei der Rotationsbewegung sowohl der Dosierwalze 12 als auch des Rührwerkzeugs 30 pulvriges Füllgut 22 aus dem Materialspeicher 20 heraus und in die Dosierkammer 18 hinein streicht. Die beiden Flügel 32, 34 kommen abwechselnd zum Einsatz und werden damit abwechselnd benutzt, um pulvriges Füllgut 22 in die Dosierkammern 18 hinein zu streichen. Die in Fig. 5 dargestellten mehreren Dosierkammern 18 werden von jeweils einem der Flügel 32, 34 gemeinsam mit pulvrigem Füllgut 22 befüllt.
  • In Fig. 2a ist eine Abfüllvorrichtung 10.2 a dargestellt, bei der an einer stabförmigen Halterung 36, die parallel zur Rotationsachse 14 der Dosierwalze 12 innerhalb des Materialspeichers 20 angeordnet ist, ein flexibler Flügel 38 angehängt ist. Dieser Flügel 38 liegt, ähnlich wie es in Fig. 1 mit dem Flügel 34 dargestellt ist, mit seinem Ende auf der Dosierwalze 12 auf. Bei dieser Abfüllvorrichtung 10.2a rotiert nur die Dosierwalze 12 in Rotationsrichtung 16. Der Flügel 38 ist in Ruhe und wird nicht rotativ angetrieben. Auch bei dieser Relativbewegung zwischen dem Flügel 38 und der Dosierwalze 12 wird pulvriges Füllgut 22 aus dem Materialspeicher 20 in die in der Dosierwalze 12 vorhandenen Dosierkammern 18 hineingestrichen.
  • Die in Fig. 2b dargestellte Abfüllvorrichtung 10.2b unterscheidet sich von der Vorrichtung 10.2a dahingehend, dass ein Flügel 38.2 nicht direkt an der stabförmigen Halterung 36 sondern indirekt über eine an der stabförmigen Halterung 36 befestigte, in sich steife Kragwand 40 befestigt ist. Je nach Kraglänge dieser Kragwand 40 ändert sich die Flexibilitätseigenschaft des jeweiligen Flügels 38.2, und zwar bei unveränderten Materialeigenschaften des Flügels 38.2.
  • Das in Fig. 3 dargestellte Rührwerkzeug 30.3 besitzt an seiner Rotationsachse 24 mit gegenseitigem Abstand angeordnete Taumelscheiben 44. Diese Taumelscheiben 44 sind durchgezogen und in einer dazu um 180 Grad gedrehten Stellung strichpunktiert dargestellt. Man erkennt, dass auch durch diese Taumelscheiben 44 Füllgut parallel zur Rotationsachse 24 verschoben und damit in Dosierkammern 18 hineingestrichen werden kann.
  • Eine solche horizontale Verschiebung ist gemäß Fig. 4 mit einem Rührwerkzeug 30.4 ebenfalls möglich, das als Schnecke 46 beziehungsweise in Form von zwei mit ihren Rotationsachsen 24 parallel nebeneinander angeordneten Schnecken 46 ausgebildet ist. Mit diesem Doppel-Schneckenrührwerk 30.4 können zwei Reihen von nebeneinander angeordneten Dosierkammern 18 gleichzeitig befüllt werden. Um nicht alles pulvrige Füllgut durch die beiden Schnecken 46 in einer axialen Richtung gleichzeitig zu verschieben, werden die beiden Schnecken 46 in unterschiedlichen Rotationsrichtungen 26, 26.4 angetrieben.
  • Im Unterschied zu dem in Fig. 5 dargestellten Rührwerkzeug 30, das im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt ist, besitzt das Rührwerkzeug 30.6 der Fig. 6 in seinen beiden Flügeln 32, 34 jeweils Löcher 48. Die Löcher 48 bewirken, dass durch dieses Rührwerkzeug 30.6 im Verhältnis zum Rührwerkzeug 30 weniger Füllgut in dem Materialspeicher 20 herumgeschaufelt wird.
  • Bei dem in Fig. 7 dargestellten Rührwerkzeug 30.7 sind in den beiden Flügeln 32, 34 Randfehlbereiche 50 vorhanden. Die Randfehlbereiche 50 sind so angeordnet, dass die zwischen benachbarten Randfehlbereichen 50 vorhandene mittige Fluchtlinie 52 mit dem Mittelpunkt 54 der jeweiligen Mündung 56 einer Dosierkammer 18 fluchtet. Mit ihren Randfehlbereichen 50 kommt das Rührwerkzeug 30.7 damit nicht in den Bereich der Dosierkammern 18. Das Einstreichen von pulvrigem Füllgut mittels des Rührwerkzeugs 30.7 erfolgt also mit denjenigen Bereichen der beiden Flügel 32, 34, die jeweils zwischen den Randfehlbereichen 50 vorhanden sind. Auch mit dem Rührwerkzeug 30.7 wird, ähnlich wie mit dem Rührwerkzeug 30.6, im Vergleich zum Rührwerkzeug 30 vergleichsweise weniger pulvriges Füllgut 22 in dem Materialspeicher herumgeschaufelt.
  • Bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten ausschnittsweisen Seitendarstellung lässt sich ein Rührwerkzeug 60 in zur Längsrichtung der Dosierwalze 12 parallelen Richtung, und zwar in eine erste Bewegungsrichtung 62 (Fig. 8) und in der dazu Gegenrichtung, in der zweiten Bewegungsrichtung 64 , hin und her bewegen. Das Rührwerkzeug 60 besitzt einen ersten und zweiten Schieber 66, 68 . Der in die Richtung 62 vorlaufende erste Schieber 66 ist in einem Abstand 70 oberhalb der Dosierwalze 12 und damit oberhalb ihrer Dosierkammern 18 positioniert. Aufgrund dieses Abstandes 70 kann der erste Schieber 66 nicht zum Befüllen der Dosierkammern 18 sondern nur zum Auflockern und zum Auflösen von Agglomeraten im pulvrigen Füllgut 22 verwendet werden. Das Einstreichen erfolgt mit dem zum ersten Schieber 66 in Bewegungsrichtung 62 nachfolgenden zweiten Schieber 68. Bei der Bewegung des Rührwerkzeugs 60 in der ersten Bewegungsrichtung 62 wird also mittels des zweiten Schiebers 68 Füllgut 22 nacheinander in die einzelnen Dosierkammern 18 hineingestrichen.
  • Bei der entgegengesetzten Bewegung des Rührwerkzeugs 60, die in Fig. 9 dargestellt ist, wird der zweite Schieber 68 angehoben, bis er über der Dosierkammer 18 den Abstand 70 eingenommen hat. Dieser zweite Schieber 68 wird nämlich bei der Bewegung in Richtung 64 zum vorauseilenden Schieber. Der nachlaufende Schieber ist nunmehr der erste Schieber 66, der auf die Oberfläche der Dosierwalze 12 abgesenkt wird. Die Situation des Rührwerkzeugs 60 gemäß Fig. 8 und Fig. 9 entspricht sich mit dem Unterschied, dass unterschiedliche Schieber jeweils auf die Dosierwalze 12 abgesenkt beziehungsweise im Abstand 70 zu derselben angeordnet sind.
  • Im vorliegenden Beispielsfall sind die Schieber 66, 68 flexibel ausgebildet beziehungsweise bestehen aus flexiblem Material, denn abwechselnd müssen beide Schieber jeweils einmal zum Hineinstreichen von Füllgut 22 in die Dosierkammern 18 verwendet werden.

Claims (12)

  1. Vorrichtung (10, 10.2a, 10.2b) zum Abfüllen von jeweils vorbestimmt großen Mengen an pulvrigem Füllgut (22),
    - mit zumindest einer Dosierkammer (18),
    - mit einem pulvriges Füllgut (22) vorrätig haltendem Materialspeicher (20),
    - mit einer Art Rührwerkzeug (30, 30.3, 30.4, 30.5, 30.6, 30.7, 32, 34, 38, 38.2, 44, 46, 66, 68) in dem Materialspeicher (20), welches in dem Füllgut (22) und relativ zu dem Füllgut (22) bewegbar ist,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Rührwerkzeug flexibel ausgebildet, wie insbesondere aus flexiblem Material besteht,
    - das Rührwerkzeug so vorhanden ist, dass Füllgut (22) in die zumindest eine Dosierkammer (18) durch das Rührwerkzeug hineinstreichbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Rührwerkzeug zumindest einen flexiblen Schieber (32, 34, 38, 38.2, 44,46, 66, 68) besitzt, der rotativ und/oder linear durch das Füllgut (22) bewegbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Schieber relativ zu der zumindest einen Dosierkammer (18) bewegbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Schieber relativ zum Füllgut (22) bewegbar ist.
    - mehrere Dosierkammern (18) auf einer Dosierwalze (12) mit gegenseitigem Abstand vorhanden sind,
    - das Rührwerkzeug eine Rotationsachse (24) besitzt, die parallel zur Achse (14) der Dosierwalze (12) ausgerichtet ist,
    - an der Rotationsachse (24) des Rührwerkzeuges zumindest ein Flügel (32, 34, 38, 38.2) als Schieber befestigt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem Flügel (32, 34) Fehlbereiche (48,50) vorhanden sind,
    - Fehlbereiche (50) nicht in demjenigen Kragrandbereich des Flügels (32, 34) vorhanden sind, der vor die Mündung (56) einer Dosierkammer (18) bringbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - an der Rotationsachse (24) des Rührwerkzeuges zumindest eine Taumelscheibe (44) angebracht ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Rotationsachse (24) des Rührwerkzeuges als Schnecke (46) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Rotationsachse (24) des Rührwerkzeuges unterschiedlich schnell und/oder in wechselnden Rotationsrichtungen antreibbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - mehrere Dosierkammern (18) auf einer Dosierwalze (12) mit in axialer Richtung gegenseitigem Abstand vorhanden sind,
    - das Rührwerkzeug (38, 38.2) an einer parallel zur Achse (14) der Dosierwalze (12) ausgerichteten Halterung (36) aufgehängt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - mehrere Dosierkammern (18) auf der Dosierwalze (12) mit gegenseitigem Abstand vorhanden sind,
    - das Rührwerkzeug (66) zumindest zwei Schieber (66, 68) besitzt, die mit zueinander unterschiedlichem Abstand über die Dosierkammern (18) in einer Richtung bewegbar oder hin- und herbewegbar (62, 64) sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - Schieber oder Flügel jeweils eine Membrane aus polymeren Materialien wie insbesondere eine Silikonmembrane sind oder eine oder mehrere solche enthalten.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 131
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Membrane, insbesondere Silikonmembrane etwa zwischen 0,5 Millimeter und 3 Millimeter dick ist.
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