EP2175825B1 - Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut - Google Patents

Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut Download PDF

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EP2175825B1
EP2175825B1 EP08774603.8A EP08774603A EP2175825B1 EP 2175825 B1 EP2175825 B1 EP 2175825B1 EP 08774603 A EP08774603 A EP 08774603A EP 2175825 B1 EP2175825 B1 EP 2175825B1
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EP
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transfer
die
drive unit
filling material
metering
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Ralf Schmied
Jens Schlipf
Walter Boehringer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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
    • A61J3/071—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 into the form of telescopically engaged two-piece capsules
    • A61J3/074—Filling capsules; Related operations

Definitions

  • the invention relates to a device for metering powdered product according to the preamble of the independent claim.
  • a device for metering powdered product From the DE 102 11 118 A1 already such a device is known, which has a product container, in the bottom holes are formed. The holes work together with stuffing dies and transfer stamps. Below the bottom of a stop ring is arranged, which acts as a counterhold for the stuffing die. To avoid powder losses is provided axially movable form the product container so that it can be pressed against the stop ring during the downward movement of the stuffing die. This is done by means of hold-down elements, which are movable synchronously with the stuffing dies.
  • the drive unit accelerates the transfer stamp against the transfer direction.
  • a vehement impulse or blow just during the decaying downward movement suddenly makes the stamp shoot upwards, so that particularly large forces act on it.
  • the in the FIG. 1 illustrated device 10 for dosing powdered product is used in the pharmaceutical industry for filling hard gelatin capsules with drugs.
  • the device 10 has a product container 12 for the product, which has a substantially disc-shaped bottom and an outer, vertically encircling boundary wall.
  • Dosierö Stamms phenomenon are formed at equal angular intervals, which cooperate with at least one transfer stamp 16.
  • the transfer stamps 16 are movably mounted in a punch guide 17, which is integrated in a transverse arm 26.
  • the transverse arm 26 is part of a movement system 24, via which a transfer stroke for the transfer stamps 16 is generated by means of the columns 25.
  • the columns 25 are correspondingly up and down movable. In the transfer position are below the metering openings 14 in a capsule holder 20 waiting capsule bases 22 for receiving the metered filling.
  • the transfer stamps 16 can now be moved in the transfer direction relative to the transverse arm 26 by a drive unit 27.
  • a drive unit 27 Part of the drive unit 27 is a pneumatic cylinder 36, to which a lift rod 38 is connected via a countersunk screw 40.
  • the pneumatic cylinder 36 When the pneumatic cylinder 36 is activated, the lifting ram 38 presses against the underside of a yoke 34 which completely covers the lifting ram 38.
  • the yoke 34 in turn is secured laterally by means of screws 33 with shafts 32 oriented in the transfer direction.
  • the shafts 33 in turn are each connected at their ends via connecting pins 44 with a transfer stamp holder 30.
  • the apparatus 10 described so far serves for metering the contents into the capsule lower parts 22 which are ready for them.
  • the product container 12 is rotated stepwise under stuffing punches, not shown, or under the transfer punches 16 in the transfer position.
  • the product container 12 befindliches in the region of the metering openings 14, such as powder or pellets, pressed by a downward movement of the stuffing die, not shown in the metering 14.
  • the powder compact is pushed over by the transfer punch 16 by a downward movement of the movement system 24 into the respective capsule lower part 22.

Description

    Stand der Technik .
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Aus der DE 102 11 118 A1 ist bereits eine solche Vorrichtung bekannt, welche einen Füllgutbehälter aufweist, in dessen Boden Bohrungen ausgebildet sind. Die Bohrungen wirken mit Stopfstempeln und Übergabestempeln zusammen. Unterhalb des Bodens ist ein Stopfring angeordnet, der als Gegenhalter für die Stopfstempel wirkt. Zur Vermeidung von Pulververlusten ist vorgesehen, den Füllgutbehälter axial beweglich derart auszubilden, dass er während der Abwärtsbewegung der Stopfstempel gegen den Stopfring gedrückt werden kann. Dies erfolgt mittels Niederhalteelementen, welche synchron mit den Stopfstempeln bewegbar sind.
  • Aus der DE 100 01 068 C1 ist bereits eine Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben von Pulver in Hartgelatinekapseln oder dergleichen bekannt. Diese umfasst eine schrittweise gedrehte Dosierscheibe, in deren Grund Bohrungen ausgebildet sind, die mit auf- und ab beweglichen Stopfstempeln zusammenwirken. Die Stopfstempel sind auf einem gemeinsamen Stopfstempelträger angeordnet und pressen beim Eintauchen in die Bohrungen das Pulver zu Presslingen. Um Brüche von Federn erkennen sowie eine Aussage über die Masse der Presslinge treffen zu können, sind Mittel vorgesehen, die den Federweg der dem Ausstoßstempel unmittelbar vorgeschalteten Stopfstempel erfassen.
  • Insbesondere bei der Pulverübergabe von klebrigen Produkten kann der Pulverpressling an dem Übergabestempel anhaften und somit nicht selbstständig in das bereitstehende Kapselunterteil fallen. In einer bekannten Lösung des Problems wird der Übergabestempel knapp oberhalb des Unterteilsegments solange in Lage gehalten, bis sich der Kapseltransport mit den kreisförmig angeordneten Unterteilsegmenten um einen gewissen Winkel weiterbewegt hat. Da die Oberkante der Kapselunterteile tiefer als die Oberkante des Uriterteilsegments liegt, werden dabei die Pulverpresslinge an der Oberkante des Unterteilsegments von den Übergabestempeln abgeschert und fallen dann entweder in die Kapselunterteile, oder sie bleiben am Bohrungsrand des Unterteilsegments kleben. Das ungleichmäßige Abbrechen der Pulverpresslinge führt jedoch zu Dosierungenauigkeiten und zu Produktverschleppung bzw. Verschmutzung sowie zu Problemen beim Verschließen der Kapseln. Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beheben. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein sicheres Abklopfen der Pulverpresslinge während des Übergabevorgangs erreicht werden kann. Durch die zusätzliche Antriebseinheit kann eine so große Kraft auf die mit dem Füllgut in Kontakt stehenden Übergabestempel ausgeübt werden, dass aufgrund der spontanen Beschleunigung der schweren Übergabestempel einerseits und die Massenträgheit der sehr leichten Pulverpresslinge (Füllgut) andererseits eine Abreißkraft bewirkt wird, die größer ist als die seither wirksamen Anhaftungskräfte zwischen Übergabestempel und Pulverpressling. Die so abgelösten Pulverpresslinge legen ungehindert ihren weiteren Weg nach unten in das Kapselunterteil im freien Fall zurück.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit den Übergabestempel entgegen der Übergaberichtung beschleunigt. Hier lässt ein vehementer Impuls bzw. Schlag gerade während der ausklingenden Abwärtsbewegung den Stempel plötzlich nach oben schießen, sodass besonders große Kräfte auf diesen einwirken.
  • Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. So zeigen:
    • Die Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Dosiervorrichtung,
    • die Figur 2 eine Schnittdarstellung durch die zusätzliche Antriebseinheit sowie
    • die Figur 3 eine um 90 Grad gegenüber Figur 2 gedrehte weitere Schnittansicht.
  • Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut dient in der pharmazeutischen Industrie zur Befüllung von Hartgelatinekapseln mit Arzneimitteln. Hierzu weist die Vorrichtung 10 einen Füllgutbehälter 12 für das Füllgut auf, der einen im Wesentlichen scheibenförmigen Boden und eine äußere, vertikal umlaufende Begrenzungswand besitzt. Im Boden sind in jeweils gleichen Winkelabständen Dosieröffnungen 14 beziehungsweise Dosieröffnungsgruppen ausgebildet, welche mit zumindest einem Übergabestempel 16 zusammenwirken. Die Übergabestempel 16 sind in einer Stempelführung 17, die in einen Querarm 26 integriert ist, beweglich gelagert. Der Querarm 26 ist Teil eines Bewegungssystems 24, über welches mit Hilfe der Säulen 25 ein Übergabehub für die Übergabestempel 16 erzeugt wird. Die Säulen 25 sind entsprechend auf- und abwärts bewegbar. In der Übergabestellung befinden sich unterhalb der Dosieröffnungen 14 in einem Kapselhalter 20 bereitstehende Kapselunterteile 22 zur Aufnahme des dosierten Füllguts.
  • Zusätzlich zu dem Bewegungssystem 24 können nun die Übergabestempel 16 durch eine Antriebseinheit 27 in Übergaberichtung relativ zu dem Querarm 26 bewegt werden. Bestandteil der Antriebseinheit 27 ist ein Pneumatikzylinder 36, mit dem über eine Senkschraube 40 ein Hubstößel 38 verbunden ist. Bei Aktivierung des Pneumatikzylinders 36 drückt der Hubstößel 38 gegen die Unterseite eines den Hubstößel 38 komplett überdeckenden Joches 34. Das Joch 34 wiederum ist über Schrauben 33 jeweils seitlich mit in Übergaberichtung orientierten Wellen 32 befestigt. Die Wellen 33 wiederum sind jeweils an ihren Enden über Verbindungsstifte 44 mit einem Übergabestempelhalter 30 verbunden. Im Übergabestempelhalter 30 ist ein Kamm 18 angeordnet zur Befestigung der Enden der Übergabestempel 16 mit dem Übergabestempelhalter 30. Übergabestempelhalter 30, Kamm 18, Wellen 32, Joch 34 und Schrauben 33 bilden eine zueinander feststehende Einheit, die sich in einer Führung 28 gegenüber dem Querarm 26 in oder entgegen der Übergaberichtung bewegen lässt. Die Führung 28 ist jeweils über eine Verschraubung 29 mit dem Querarm 26 bzw. dessen Stempelführung 17 fest verbunden.
  • Die Welle 32 durchdringt die Führung 28 über eine entsprechende Öffnung und ragt über eine Ausnehmung 46 in das Innere des Übergabestempelhalters 30 ein, um über den Verbindungsstift 44 mit diesem fest verbunden zu werden. Im Bereich der Ausnehmung 46 ist jeweils um die Welle 32 eine Feder 42 angeordnet, die sich an der Oberseite gegenüber der Führung 28, an der Unterseite gegenüber der Oberseite des Übergabestempelhalters 30 abstützt. Die Feder 42 dient dazu, die Baugruppe, bestehend aus Übergabestempelhalter 30, Wellen 32, Schrauben 33 und Joch 34 wieder zurück in die ursprüngliche Ausgangsposition nach einem erfolgten Hub entgegen der Übergaberichtung zu bringen. Weiterhin lässt sich der Figur 1 entnehmen, dass der Übergabestempelhalter 30 im Wesentlichen becherförmig geführt ist gegenüber der Führung 28. Dies hindert die Verschmutzung durch Füllgut.
  • Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 dient der Dosierung des Füllguts in bereitstehende Kapselunterteile 22. Hierzu wird der Füllgutbehälter 12 schrittweise unter nicht dargestellte Stopfstempel bzw. in der Übergabeposition unter die Übergabestempel 16 gedreht. Während der Stillstandsphase des Füllgutbehälters 12 wird im Bereich der Dosieröffnungen 14 befindliches Füllgut, beispielsweise Pulver oder Pellets, durch eine Abwärtsbewegung des nicht dargestellten Stopfstempels in die Dosieröffnungen 14 eingedrückt. Im Bereich der Übergabestempel 16, in welchen die Dosieröffnungen 14 verbunden sind mit den darunter stehenden Kapselunterteilen 22, wird der Pulverpressling von dem Übergabestempel 16 durch eine Abwärtsbewegung des Bewegungssystems 24 in das jeweilige Kapselunterteil 22 übergeschoben. Insbesondere bei klebrigen Produkten oder durch statische Aufladung können Pulverpresslinge noch an den Übergabestempeln 16 haften bleiben. Dies wird nun verhindert durch die zusätzlich zum Bewegungssystem 24 vorgesehene Antriebseinheit 27, die durch eine Abklopfbewegung das Abfallen der Pulverpresslinge von den Übergabestempeln 16 unterstützt. Am Ende des beschriebenen Übergabehubs werden die Übergabestempel 16 durch die abgebremste Abwärtsbewegung verzögert. Nun tritt die Antriebseinheit 27, bestehend beispielsweise aus dem Pneumatikzylinder 36 und dem Hubstößel 38, in Aktion. Durch den Pneumatikzylinder 36 wird der Hubstößel 38 nach oben entgegen der Übergaberichtung beschleunigt und trifft mit voller Wucht auf die Unterseite des Jochs 34. Das Joch 34 ist mechanisch gekoppelt über die Wellen 32 mit den Verbindungsstiften 44 mit dem Übergabestempelhalter 30, sodass die Übergabestempel 16 einen kräftigen Ruck entgegen der Übergaberichtung vollführen. Die Übergabestempelhalterung 30 ist starr über den Kamm 18 mit den Köpfen der Übergabestempel 16 verbunden. Dieser vehemente Impuls beschleunigt die Übergabestempel 16 während der ausklingenden Abwärtsbewegung plötzlich nach oben. Die spontane Beschleunigung der schweren Übergabestempel 16 einerseits und die Massenträgheit der sehr leichten Pulverpresslinge andererseits bewirken eine Abreißkraft, die größer ist als die seither wirksamen Anhaftungskräfte zwischen Übergabestempel 16 und Pulverpressling. Der so abgelöste Pulverpressling legt nun ungehindert den weiteren Weg nach unten in das bereitstehende Kapselunterteil 22 im freien Fall zurück. Der relativ zu der Führung 28 nach oben bewegte Übergabestempelhalter 30 wird durch die Federn 42 wieder in die ursprüngliche Ausgangslage nach unten in Übergaberichtung gebracht.
  • Die beschriebene Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut eignet sich insbesondere für Pulverdosiervorrichtungen im pharmazeutischen Bereich. Sie ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt. Auch sind Abwandlungen hinsichtlich der Antriebseinheit 27 möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Wesentlich ist, dass eine hinreichend große Kraft auf den Übergabestempel 16 ausgeübt wird, sodass ein noch anhaftendes Füllgut mit einer so großen Kraft beaufschlagt wird, dass es von der Unterseite des Stempels 16 abfällt. Dies kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch, beispielsweise durch einen Elektroantrieb, oder sonstige geeignete Antriebseinheiten erfolgen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut, mit einem Füllgutbehälter (12), an dessen Grund zumindest eine Dosieröffnung (14) angeordnet ist, mit zumindest einem Übergabestempel (16), der über ein Bewegungssystem (24, 25) in die Dosieröffnung (14) einführbar ist zur Übergabe des in der Dosieröffnung (14) befindlichen Füllguts in ein Behältnis (22), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Bewegungssystem (24, 25) eine Antriebseinheit (27) vorgesehen ist, zur Aufbringung einer Kraft auf den Übergabestempel (16), zum Lösen von am Übergabestempel (16) anhaftendem Füllgut.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) zum Ausüben eines kurzzeitigen Stoßes auf den Übergabestempel (16) eingerichtet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) zum Ausüben einer Kraft auf den Übergabestempel (16) entgegen der Übergaberichtung eingerichtet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betrieben ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergabestempelhalter (30) vorgesehen ist, der der Befestigung der Übergabestempel (16) dient und der in Übergaberichtung relativ zu dem Bewegungssystem (24, 25) durch die Antriebseinheit (27) beweglich ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung (28) vorgesehen ist, um eine Relativbewegung zwischen dem Bewegungssystem (24, 25) und dem Übergabestempelhalter (30) zu ermöglichen.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Zylinder (36), vorzugsweise ein Hydraulikzylinder (26), betätigter Hubstößel (38) gegen die Unterseite eines Jochs (34) drückt zur Bewegung des Übergabestempelhalters (30) und/oder des Übergabestempels (16).
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Führung (28) und Übergabestempelhalter (30) zumindest eine Feder (42) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (34) über zumindest eine Welle (32) mit dem Übergabestempelhalter (30) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (42) um die Welle (32) angeordnet ist.
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