EP3000737A1

EP3000737A1 - Dosierstation für eine kapselfüllmaschine

Info

Publication number: EP3000737A1
Application number: EP15186813.0A
Authority: EP
Inventors: Jan Fabian Scheffler; Daniel Malick; Afsaneh Nakhavoli; Christian Pehlke; Jan-Eric Kruse; Thomas Heinrich
Original assignee: Fette Engineering GmbH
Current assignee: Fette Engineering GmbH
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2035-09-25
Also published as: DE102014114091B3; US20160089302A1; US10449119B2; EP3000737B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierstation für eine Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, wobei die Dosierstation eine Dosiereinheit umfasst, in der der Dosierstation zugeführte Kapselunteiteile über eine Fülleinrichtung mit Füllmaterial befüllt werden, und wobei die Dosierstation eine Antriebseinheit mit mindestens einem Antrieb umfasst, der mindestens eine Komponente der Dosiereinheit antreibt, wobei - die Antriebseinheit unterhalb einer Tragplatte angeordnet ist, - wobei die Dosiereinheit auf der Tragplatte angeordnet werden kann, wobei lösbare Befestigungs- und Koppelmittel vorgesehen sind, mit denen die Dosiereinheit im auf der Tragplatte angeordneten Zustand lösbar an der Tragplatte befestigbar ist, wobei bei durch die Befestigungs- und Koppelmittel lösbar an der Tragplatte befestigter Dosiereinheit der mindestens eine Antrieb mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente gekoppelt ist, und wobei im von der Tragplatte gelösten Zustand der Dosiereinheit die Kopplung des mindestens einen Antriebs mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente aufgehoben ist, so dass die Dosiereinheit als Modul aus der Dosierstation entnommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierstation für eine Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, wobei die Dosierstation eine Dosiereinheit umfasst, in der der Dosierstation zugeführte Kapselunterteile über eine Fülleinrichtung mit Füllmaterial befüllt werden, und wobei die Dosierstation eine Antriebseinheit mit mindestens einem Antrieb umfasst, der mindestens eine Komponente der Dosiereinheit antreibt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, umfassend eine solche Dosierstation.
In Kapselfüllmaschinen werden beispielsweise Hartgelatinekapseln mit einem Füllmaterial befüllt. Das Füllmaterial kann zum Beispiel pulverförmig sein. Kapselfüllmaschinen weisen mehrere Prozessstationen auf, die zum Beispiel taktweise von Kapselhaltern angefahren werden, die die zu befüllenden Kapseln bzw. Kapselunterteile halten. Derartige Kapselfüllmaschinen werden auch als Rundläuferkapselfüllmaschinen bezeichnet. Zu den entlang der Förderbahn vorgesehenen Prozessstationen gehören in der Regel eine Zuführstation zur Zuführung der zu befüllenden, vorverschlossenen Kapseln, eine Öffnungsstation, in der die Kapselhälften getrennt werden, eine oder mehrere Dosierstationen, in denen das zu befüllende Material in die Kapselunterteile gefüllt wird, eine Schließstation, in der die Kapselhälften geschlossen werden und eine Auswurfstation, in der die hergestellten Kapseln ausgeworfen werden.
Häufig sind für eine Kapselfüllmaschine mehrere Dosierstationen vorgesehen, die beispielsweise unterschiedlichen Anwendungszwecken zugeordnet sind. Für die unterschiedlichen Dosierstationen sind häufig mehrere unterschiedliche Einbaupositionen in der Kapselfüllmaschine vorgesehen. Abhängig von dem Typ der jeweils zu verwendenden Dosierstation wird dann an unterschiedlichen Positionen der Kapselfüllmaschine eine Dosierstation eingebaut. Sofern eine fest in die Kapselfüllmaschine eingebaute Dosierstation für eine Reinigung, eine Wartung oder einen Austausch gegen eine andere Dosierstation des gleichen Typs ausgebaut werden soll, ist dies bei abgeschalteter Kapselfüllmaschine nur durch eine sukzessive, schichtweise Demontage der Dosierstation und eine entsprechend sukzessive, schichtweise Wiedermontage möglich. Der entsprechende Demontage- bzw. Montageaufwand sowie Stillstandszeiten beispielsweise bei einem Produktwechsel sind hoch. Die Demontage und Montage wird zusätzlich dadurch erschwert, dass die Dosierstation in der Regel durch den Hautpantrieb der Kapselfüllmaschine angetrieben wird. Die Zugänglichkeit ist bei fest eingebauten Dosierstationen schlecht, wodurch auch eine Fehlererkennung erschwert wird. Durch das hohe Gewicht der einzelnen Bauteile wird der Austausch der Dosierstationen weiter erschwert.
Aus EP 1 512 632 B1 ist eine als Trolley ausgebildete Dosierstation bekannt, wobei der Trolley vollständig aus der Kapselfüllmaschine entnommen und gegen einen anderen Trolley ausgetauscht werden kann. Ein Antrieb der Dosierstation ist in einem Unterschrank angeordnet und muss bei einer Wiederinbetriebnahme in aufwendiger Weise mit den übrigen Komponenten der Kapselfüllmaschine gekoppelt werden. Dies gilt auch für den übrigen bei einer Wiederinbetriebnahme der Dosierstation erforderlichen Signalaustausch. Die Positionierung des Trolleys an der Kapselfüllmaschine ist aufwendig und es entsteht ein erhöhter Bauraum und höhere Kosten, nicht zuletzt aufgrund doppelt benötigter Teile, z.B. Antrieb, Gestell. Darüber hinaus besteht das Risiko einer erhöhten Fehleranfälligkeit durch eine erhöhte Teilezahl, wie zum Beispiel schwenkbare Türen an der Kapselfüllmaschine, ein Unterschrank für den Antrieb, Türen an dem Unterschrank, ein Hubsystem für den Trolley.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dosierstation der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Ausbau bzw. Austausch gegen eine andere Dosierstation im Vergleich zum Stand der Technik vereinfacht ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Für eine Dosierstation der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch,

dass die Antriebseinheit unterhalb einer Tragplatte angeordnet ist,
dass die Dosiereinheit auf der Tragplatte angeordnet werden kann, wobei lösbare Befestigungs- und Koppelmittel vorgesehen sind, mit denen die Dosiereinheit im auf der Tragplatte angeordneten Zustand lösbar an der Tragplatte befestigbar ist, wobei bei durch die Befestigungs- und Koppelmittel lösbar an der Tragplatte befestigter Dosiereinheit der mindestens eine Antrieb mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente gekoppelt ist, und wobei im von der Tragplatte gelösten Zustand der Dosiereinheit die Kopplung des mindestens einen Antriebs mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente aufgehoben ist, so dass die Dosiereinheit als Modul aus der Dosierstation entnommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Dosierstation ist für eine Kapselfüllmaschine vorgesehen. Die Kapselfüllmaschine dient in an sich bekannter Weise zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, beispielsweise Hartgelatinekapseln. Sie umfasst in der Regel eine Mehrzahl von entlang einer vorzugsweise kreisförmigen Förderbahn angeordneten Prozessstationen und eine Mehrzahl von Kapselfördereinrichtungen, die jeweils eine Mehrzahl von Kapselaufnahmen zur Aufnahme jeweils einer Kapsel bzw. einer Kapselhälfte aufweisen. Die Kapselfördereinrichtungen fördern aufgenommene Kapseln entlang der Förderbahn durch die Prozessstationen. Wie eingangs erwähnt, werden derartige Kapselfüllmaschinen auch als Rundläuferkapselfüllmaschinen bezeichnet. Entlang der Förderbahn sind verschiedene Prozessstationen vorgesehen, insbesondere eine Zuführstation zur Zuführung der zu befüllenden, vorverschlossenen Kapseln, eine Öffnungsstation, in der die Kapselhälften getrennt werden, eine oder mehrere Dosierstationen, in denen das zu befüllende Material in die Kapselunterteile gefüllt wird, eine Schließstation, in der die Kapselhälften geschlossen werden und eine Auswurfstation, in der die hergestellten Kapseln ausgeworfen werden. Darüber hinaus sind häufig mehrere Leerstationen vorgesehen, die je nach Anwendungszweck unterschiedlich genutzt werden können.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Dosierstation und ihrer Integration in die Kapselfüllmaschine. Die erfindungsgemäße Dosierstation ist unterteilt in eine Dosiereinheit und eine Antriebseinheit. Sie kann insbesondere ausschließlich aus der Dosiereinheit und der Antriebseinheit bestehen, also keine weiteren Einheiten umfassen. In der Dosiereinheit wird das Füllmaterial dosiert und in die Kapselunterteile übergeben. Dazu weist die Dosiereinheit eine Fülleinrichtung auf. Eine oder mehrere Komponenten der Dosiereinheit werden durch einen oder mehrere Antriebe der mit der Dosiereinheit koppelbaren Antriebseinheit angetrieben. Der mindestens eine Antrieb der Antriebseinheit kann dabei insbesondere ein anderer Antrieb sein als der Hauptantrieb der Kapselfüllmaschine. Es kann sich also um einen separaten Antrieb handeln, der nur zum Antreiben der mindestens einen Komponente der Dosiereinheit dient. Die Antriebseinheit ist unterhalb einer Tragplatte angeordnet. Die Antriebseinheit kann an der Tragplatte befestigt sein. Zum Koppeln der Dosiereinheit mit der Antriebseinheit wird die Dosiereinheit auf der Tragplatte angeordnet und mit den lösbaren Befestigungs- und Koppelmitteln an der Tragplatte befestigt. Dabei wird der mindestens eine Antrieb der Antriebseinheit mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente der Dosiereinheit gekoppelt und die Dosierstation kann zusammen mit der Kapselfüllmaschine betrieben werden. Für eine Entnahme der Dosiereinheit bzw. einen Austausch der Dosiereinheit gegen eine andere Dosiereinheit werden die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel gelöst. Dabei wird auch die Kopplung des mindestens einen Antriebs mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente der Dosiereinheit aufgehoben und die Dosiereinheit kann als Modul bzw. als ein Gesamtpaket aus der Dosierstation entnommen werden und beispielsweise gegen eine andere ebenfalls ein solches Modul bildende Dosiereinheit ausgetauscht werden. Die Antriebseinheit mit dem mindestens einen Antrieb verbleibt dabei in der Kapselfüllmaschine.
Die Kopplung des mindestens einen Antriebs mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente bei einem Aufsetzen der Dosiereinheit auf die Tragplatte kann im Zuge der Befestigung durch die Befestigungs- und Koppelmittel insbesondere automatisch erfolgen. Entsprechend kann die Entkopplung des mindestens einen Antriebs von der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente im Zuge des Lösens der Befestigungs- und Koppelmittel bei einem Abheben der Dosiereinheit von der Tragplatte insbesondere ebenfalls automatisch erfolgen. Die modulartige Ausbildung der Dosiereinheit und die einfache Kopplung mit der Antriebseinheit über die Tragplatte sowie die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel erlauben im Vergleich zum Stand der Technik in vereinfachter Weise eine Entnahme der Dosiereinheit aus der Kapselfüllmaschine und ein Wiedereinsetzen der entnommenen Dosiereinheit oder einer anderen Dosiereinheit.
Durch die erfindungsgemäße Dosierstation wird somit ein verringerter Montage- bzw. Demontageaufwand erreicht. Durch einen schnellen Wechsel der Dosiereinheit ist ein schneller Produktwechsel möglich und dadurch eine Kosteneinsparung. Insbesondere kann ein Reservemodul der Dosiereinheit vorgehalten werden. Die Stillstandszeiten werden reduziert. Insbesondere ist keinerlei Demontage einzelner Teile der Dosiereinheit für den Ausbau aus der Kapselfüllmaschine notwendig, sondern die Dosiereinheit wird als ganzes Paket entnommen. Die Zugänglichkeit insbesondere im ausgebauten Zustand ist gegenüber dem Stand der Technik verbessert, so dass auch Montagefehler verringert und die Fehlererkennung verbessert wird. Das Handling wird durch die bessere Zugänglichkeit, die einfache Ausrichtung und Positionierung der Teile zueinander und die Prüfung im ausgebauten Zustand vereinfacht. Dies gilt auch für die Reinigung. Es wird außerdem eine hohe Flexibilität erreicht. Es bleibt in der Kapselfüllmaschine lediglich die Tragplatte mit der darunter befindlichen Antriebseinheit ohne störende weitere Komponenten zurück. Durch den Wegfall eines Trolleys oder eines Unterschranks wird eine kompakte, platzsparende und kostensparende Bauweise erreicht.
Nach dem Lösen der Befestigungs- und Koppelmittel kann die Dosiereinheit mit einer mechanischen Vorrichtung aus der Kapselfüllmaschine herausgefahren oder herausgeschwenkt und beispielsweise auf einen Rüstwagen abgestellt und dort gesichert bzw. fixiert werden.
Bevorzugt ist die Dosiereinheit auf einer Montageplatte befestigt, wobei die Dosiereinheit mit der Montageplatte auf der Tragplatte angeordnet werden kann und im auf der Tragplatte angeordneten Zustand durch die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel lösbar an der Tragplatte befestigbar ist, und wobei die Dosiereinheit im von der Tragplatte gelösten Zustand mit der Montageplatte als Modul aus der Dosierstation entnommen werden kann. Insbesondere kann durch die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel die Montageplatte lösbar an der Tragplatte befestigbar sein. Die Montageplatte bildet die Basis für die ein Modul bildende Dosiereinheit. Die Montage und Demontage wird dadurch weiter erleichtert.
Grundsätzlich kann die Befestigung der Dosiereinheit an der Tragplatte kraftschlüssig (zum Beispiel durch Schrauben, Stifte, Federn, pneumatische Mittel) und/oder formschlüssig (beispielsweise durch Kupplung, Zahnräder, Bajonettverschluss) realisiert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel erste Spannmittel, vorzugsweise einen oder mehrere erste Spannbolzen, mit denen die Montageplatte im auf der Tragplatte angeordneten Zustand mit der Tragplatte verspannt wird. Die Dosiereinheit wird mittels einer Hilfsvorrichtung im Ausbauzustand ausgerichtet, so dass eine genaue Positionierung für den (Wieder-)Einbau, insbesondere hinsichtlich Höhe und Winkelstellung, gewährleistet wird. Durch die ersten Spannmittel wird die Montageplatte fest mit der Tragplatte verspannt. Die ersten Spannmittel können gleichzeitig zur Positionierung der Dosiereinheit bzw. deren Ausrichtung für die Montage eingesetzt werden. Die Haltekraft der Spannmittel zur Fixierung der Dosiereinheit kann beispielsweise mechanisch, pneumatisch, magnetisch oder anderweitig erzeugt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel einen oder mehrere an der Montageplatte oder an der Tragplatte befestigte(n), erste(n) Spannbolzen umfassen, der bzw. die bei einem Aufsetzen der Montageplatte auf der Tragplatte in einer oder mehreren an der jeweils anderen von Tragplatte oder Montageplatte befestigten, mechanisch schließenden Spannaufnahme(n) vorzugsweise selbsthemmend verriegeln. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Spannaufnahme(n) jeweils einen quer zur Einführrichtung des jeweiligen Spannbolzens in die Spannaufnahme axial verschiebbar gelagerten Spannschieber umfassen, wobei der Spannschieber in eine Verriegelungsstellung vorgespannt ist, in der der Spannschieber verriegelnd in eine Umfangsnut eines jeweils in die Spannaufnahme eingeführten Spannbolzens eingreift. Bei diesen Ausgestaltungen sind ein oder mehrere an der Montageplatte oder an der Tragplatte befestigte erste Spannbolzen vorgesehen. Sofern der oder die ersten Spannbolzen an der Montageplatte befestigt sind, sind an der Tragplatte eine oder mehrere mechanisch schließende Spannaufnahmen vorgesehen. Sind der oder die ersten Spannbolzen dagegen an der Tragplatte ausgebildet, ist bzw. sind die mechanisch schließende(n) Spannaufnahme(n) entsprechend an der Montageplatte vorgesehen. Zur Erleichterung der Positionierung können der oder die Spannbolzen an ihrem der Spannaufnahme zugewandten freien Ende verjüngt sein, insbesondere kegelförmig verjüngt sein. Hierdurch erfolgt eine Selbstzentrierung der Dosiereinheit im Zuge des Aufsetzens auf die Tragplatte. Die ersten Spannbolzen verriegeln vorzugsweise selbsthemmend in den mechanisch schließenden Spannaufnahmen, so dass die Montageplatte und mit ihr die Dosiereinheit sicher an der Tragplatte gehalten ist. Die Spannaufnahmen können jeweils einen quer zur Einführrichtung der Spannbolzen in die Spannaufnahmen axial verschiebbar gelagerten Spannschieber umfassen. Der Spannschieber kann beispielsweise durch eine Federvorspannung in eine in den Einführweg des jeweiligen Spannbolzens ragende Verriegelungsstellung vorgespannt sein. Befindet sich in der Spannaufnahme ein Spannbolzen, greift der Spannschieber in der Verriegelungsstellung mit seinem freien Ende in eine in dem jeweiligen Spannbolzen ausgebildete Umfangsnut ein, so dass der Spannbolzen in der Spannaufnahme vorzugsweise selbsthemmend verriegelt ist.
Die Spannschieber der Spannaufnahmen können jeweils beispielsweise pneumatisch gegen ihre Vorspannung aus der Verriegelungsstellung in eine den jeweiligen Spannbolzen freigebende Entriegelungsstellung bewegbar sein. Die Entriegelung der Spannbolzen und damit das Lösen der Montageplatte mit der Dosiereinheit von der Tragplatte kann manuell oder beispielsweise durch einen Schalter ausgelöst werden. Erfolgt die Entriegelung pneumatisch, wird der Spannschieber durch Einleiten von Druckluft in eine Luftkammer in seine Entriegelungsstellung gedrückt und damit der jeweilige Spannbolzen freigegeben. Die Bewegung des Spannschiebers in die Entriegelungsstellung kann durch einen durch die Druckluft betätigten Kolben erfolgen. Die Bewegung der Spannschieber aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung kann jedoch auch beispielsweise hydraulisch, mechanisch oder motorisch erfolgen.
Mindestens ein Antrieb der Antriebseinheit kann ein Drehantrieb sein, der mit einer drehend angetriebenen Komponente der Dosiereinheit koppelbar ist. Die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel können Vorspannmittel umfassen, vorzugsweise Federvorspannmittel, die bei auf der Tragplatte aufgesetzter Dosiereinheit eine Antriebswelle des Drehantriebs gegen die drehend angetriebene Komponente der Dosiereinheit pressen. Der Drehantrieb und/oder die Antriebswelle des Drehantriebs können in axialer Richtung der Antriebswelle schwimmend gelagert sein. Die axial schwimmende Lagerung des Drehantriebs bzw. seiner Antriebswelle kann dabei insbesondere nur eine Bewegung in axialer Richtung der Antriebswelle zulassen. Die Antriebswelle des Drehantriebs kann dabei insbesondere gegen eine die Dosierscheibe tragende Tragwelle gepresst werden. In diesem Fall wird durch die Vorspannmittel in Kombination mit einer axial schwimmenden Lagerung des Drehantriebs bzw. der Antriebswelle und gegebenenfalls in Kombination mit den die Dosiereinheit bzw. Montageplatte mit der Tragplatte verspannenden ersten Spannmitteln das erforderliche Reibmoment zur Kraftübertragung zwischen dem Drehantrieb bzw. seiner Antriebswelle und der drehend angetriebenen Komponente erreicht. Ein die Federvorspannung bereitstellendes Federpaket erzeugt einerseits die erforderliche Gegenkraft und andererseits einen erforderlichen Hub beispielsweise des Drehantriebs bzw. seiner Drehantriebswelle, um gegebenenfalls eine Längentoleranz und/oder Wärmeausdehnung der Antriebselemente zu kompensieren. Beispielsweise kann eine Antriebswelle des Drehantriebs bei ausgebauter Dosiereinheit mit einem definierten Höhenüberstand in Bezug auf die Oberseite der Tragplatte positioniert werden. Durch das Aufsetzen der Dosiereinheit wird die drehend angetriebene Komponente bzw. eine diese tragende Tragwelle beispielsweise durch die ersten Spannmittel auf den Drehantrieb bzw. seine Antriebswelle in Verbindung mit den Vorspannmitteln gepresst. Dadurch wird der Höhenüberstand des Drehantriebs bzw. seiner Antriebswelle über die Oberseite der Tragplatte überwunden. Der Federweg der Federvorspannmittel kann eben dieser Höhendifferenz entsprechen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann an der Schnittstelle zwischen der Antriebswelle des Drehantriebs und der drehend angetriebenen Komponente bzw. einer diese tragenden Tragwelle ein den Reibungskoeffizienten erhöhendes Zwischenelement angeordnet sein, vorzugsweise eine Diamantscheibe.
Weiterhin kann eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, die ein Verdrehen des Drehantriebs verhindert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die durch den Drehantrieb drehend angetriebene Komponente der Dosiereinheit eine Dosierscheibe ist mit mindestens einer Gruppe von Bohrungen, und dass die Dosiereinheit weiterhin mindestens eine Gruppe von Stopfstempeln und eine Gruppe von Ausstoßstempeln umfasst, wobei die Stopfstempel und die Ausstoßstempel an einem durch mindestens einen Hubantrieb der Antriebseinheit vertikal verfahrbaren Stempelträger gehalten sind, wobei durch vertikales Verfahren des Stempelträgers die Stopfstempel zum Verpressen des Füllmaterials in die Bohrungen und die Ausstoßstempel zum Ausstoßen von durch die Stopfstempel in den Bohrungen erzeugten Presslingen in die Bohrungen einfahren können. Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich bei der Dosierstation also um eine Stopfstempelstation. Alternativ sind natürlich auch andere Dosierstationen denkbar, beispielsweise Stechheberstationen, Pellet- oder Tablettenfüllstationen oder Walzenfüllstationen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel weiterhin zweite Spannmittel, vorzugsweise mindestens einen zweiten Spannbolzen, umfassen, mit denen der mindestens eine Hubantrieb oder mindestens ein mit dem mindestens einen Hubantrieb verbundenes Hubelement mit mindestens einem an dem Stempelträger angreifenden Hubelement wahlweise verspannt werden kann oder von dem mindestens einen an dem Stempelträger angreifenden Hubelement gelöst werden kann. Bei den Hubantrieben kann es sich zum Beispiel um Spindelantriebe handeln. Entsprechend kann das mindestens eine mit dem mindestens einen Hubantrieb verbundene Hubelement und/oder das mindestens eine an dem Stempelträger angreifende Hubelement eine Spindel eines solchen Spindelantriebs sein. Die Spindel läuft beispielsweise in einer mit dem Drehantrieb drehend, jedoch axial feststehend verbundenen Spindelmutter. Es können beispielsweise zwei Hubantriebe vorgesehen sein, die an gegenüberliegenden Seiten des Stempelträgers angreifen. Durch die vorgenannte Ausgestaltung der voneinander lösbaren Hubelemente wird auch in dieser Hinsicht eine einfache Trennung der Dosiereinheit von der Antriebseinheit realisiert. Die Verbindung der Hubelemente miteinander kann sowohl kraftschlüssig (zum Beispiel durch Schrauben, Stifte, Federn, Pneumatikzylinder) als auch formschlüssig (zum Beispiel durch eine Kupplung) oder kombiniert erfolgen. Beispielsweise können die zweiten Spannbolzen der zweiten Spannmittel durch Zuganker gebildet sein, die durch die miteinander zu verbindenden Hubelemente geführt sind und in jeweils mindestens einem der miteinander zu verbindenden Hubelemente verschraubbar sind.
Es kann weiterhin eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, die ein Verdrehen des mindestens einen Hubantriebs und/oder des mindestens einen mit dem mindestens einen Hubantrieb verbundenen Hubelements im von dem mindestens einen an dem Stempelträger angreifenden Hubelement gelösten Zustand verhindert. Das mindestens eine an dem Stempelträger angreifende Hubelement kann in mindestens einer fest an der Dosiereinheit angeordneten Führungssäule axial geführt sein und/oder das mindestens eine mit dem mindestens einen Hubantrieb verbundene Hubelement kann in mindestens einer fest an der Antriebseinheit angeordneten Führungssäule axial geführt sein. Durch die Verdrehsicherung wird eine unkontrollierte Rotation der Hubelemente insbesondere im voneinander getrennten Zustand von Dosiereinheit und Antriebseinheit verhindert. Die Führungssäulen können gleichzeitig geeignete Lager für die Hubelemente besitzen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein an dem Stempelträger oder dem mindestens einen an dem Stempelträger angreifenden Hubelement angreifender Distanzhalter vorgesehen ist, der nach einem Lösen des mindestens einen Hubantriebs und/oder des mindestens einen mit dem mindestens einen Hubantrieb fest verbundenen Hubelements von dem mindestens einen an dem Stempelträger angreifenden Hubelement ein unkontrolliertes Absenken des Stempelträgers verhindert. Die Distanzhalter verhindern ein unkontrolliertes Absenken des Stempelträgers nach dem Trennen der Hubelemente voneinander bzw. der Dosiereinheit von der Antriebseinheit. Als Distanzhalter können beispielsweise Klemmschellen oder ähnliches vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft auch eine Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, umfassend eine oder mehrere Dosierstationen nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Soweit die Kapselfüllmaschine mehrere Dosierstationen umfasst, können diese identisch oder unterschiedlich zueinander ausgebildet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Dosierstation in einem ersten Betriebszustand in einer Schnittansicht,
Fig. 2: die Dosierstation aus Fig. 1 in einem zweiten Betriebszustand in einer Schnittansicht,
Fig. 3: die Dosierstation aus Fig. 1 in einem dritten Betriebszustand in einer Schnittansicht, und
Fig. 4: einen Teil der lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel der in Fig. 1 gezeigten Dosierstation in einer teilweise transparenten Darstellung.

Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Dosierstation ist für den Einsatz in einer Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln vorgesehen. Die Dosierstation umfasst eine in den Figuren allgemein bei dem Bezugszeichen 10 gezeigte Dosiereinheit, in der der Dosierstation zugeführte Kapselunterteile über eine nicht näher dargestellte Fülleinrichtung mit Füllmaterial befüllt werden. Die Dosierstation umfasst darüber hinaus eine in den Figuren 1 bis 3 allgemein bei dem Bezugszeichen 12 gezeigte Antriebseinheit. Die Dosiereinheit 10 ist auf einer Montageplatte 14 angeordnet und befestigt, beispielsweise verschraubt oder anderweitig befestigt. Die Antriebseinheit 12 ist unterhalb einer Tragplatte 16 angeordnet und an der Tragplatte 16 befestigt, ebenfalls beispielsweise verschraubt oder anderweitig befestigt.
Die Dosiereinheit 10 umfasst einen Stempelträger 18, der mindestens eine Gruppe von Stopfstempeln 20 und mindestens eine Gruppe von Ausstoßstempeln 22 trägt. Die Dosiereinheit 10 besitzt weiterhin eine Dosierscheibe 24 mit einer oder mehreren Gruppen von Bohrungen. Die Dosierscheibe 24 ist ringförmig ausgebildet und wird von einer Tragwelle 26 gehalten. In den Fig. 1 und 2 ist die Dosiereinheit 10 mit ihrer Montageplatte 14 in unten noch näher erläuterter Weise durch erste Spannmittel 28 lösbarer Befestigungs- und Koppelmittel mit der Tragplatte 16 und damit der Antriebseinheit 12 verspannt.
Die Antriebseinheit 12 umfasst einen Drehantrieb 30, beispielsweise einen Elektromotor, der mit einer Antriebswelle 32 gekoppelt ist. In dem in den Fig. 1 und 2 durch die ersten Spannmittel 28 verspannten Zustand wird die Dosierscheibe 24 mit ihrer Tragwelle 26 gegen die Antriebswelle 32 des Drehantriebs 30 gepresst. Zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten ist zwischen der Tragwelle 26 und der Antriebswelle 32 eine Diamantscheibe 34 angeordnet. Bei dem Bezugszeichen 36 ist eine Verdrehsicherung für den Drehantrieb 30 gezeigt. Ein mit Federn 38 versehenes Federpaket 40 drückt den in Axialrichtung der Antriebswelle 32 schwimmend gelagerten Drehantrieb 30 mit der Antriebswelle 32 in den Fig. 1 und 2 nach oben gegen die Tragwelle 26. In dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zustand besteht ein Reibschluss zwischen der Antriebswelle 32 und der Tragwelle 26, so dass die Dosierscheibe 24 durch den Drehantrieb 30 drehend angetrieben werden kann.
Die Antriebseinheit 12 umfasst darüber hinaus in dem dargestellten Beispiel zwei allgemein bei dem Bezugszeichen 42 gezeigte Hubantriebe, die beispielsweise ebenfalls Elektromotoren umfassen. Die Elektromotoren der Hubantriebe 42 treiben in dem dargestellten Beispiel eine nicht näher dargestellte axial feststehend, jedoch drehbar gelagerte Spindelmutter an, in der jeweils eine Spindel 44 axial beweglich geführt ist. Bei einer durch den jeweiligen Elektromotor angetriebenen Drehung der Spindelmutter wird die Spindel 44 somit in vertikaler Richtung auf- bzw. abbewegt. An dem Stempelträger 18 sind in dem dargestellten Beispiel zwei Hubhülsen 46 befestigt, die durch jeweils einen Zuganker 48 in dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zustand mit den Spindeln 44 derart verbunden sind, dass eine axiale Bewegung der Spindeln 44 über die Hubhülsen 46 zu einer entsprechenden axialen Bewegung des Stempelträgers 18 mit den Stempeln 20, 22 führt. In Fig. 1 ist ein aus den Bohrungen der Dosierscheibe 24 herausgefahrener Zustand der Stempel 20, 22 gezeigt, während in Fig. 2 die Stempel 20, 22 durch vertikales Verfahren des Stempelträgers 18 nach unten in die Bohrungen der Dosierscheibe 24 eingefahren sind. Die Spindeln 44 sind jeweils in fest mit der Antriebseinheit 12 verbundenen Führungssäulen 50 gelagert und axial geführt. Die Hubhülsen 46 sind entsprechend jeweils in fest mit der Dosiereinheit 10 verbundenen Führungssäulen 52 geführt und gelagert. Jeweils eine Verdrehsicherung 54 verhindert ein Verdrehen der Hubantriebe 42 in einem von den Hubhülsen 46 des Stempelträgers 18 gelösten Zustand.
Für einen Ausbau der Dosiereinheit 10 werden einerseits die Zuganker 48 gelöst, so dass die Hubhülsen 46 nicht mehr mit den Spindeln 44 der Hubantriebe 42 verbunden sind. Um ein unkontrolliertes Absenken des Stempelträgers 18 zu verhindern, werden in Fig. 3 bei dem Bezugszeichen 56 dargestellte Distanzhalter, vorliegend Klemmschellen, an den Hubhülsen 46 zwischen dem Stempelträger 18 und den Führungssäulen 52 montiert. Außerdem werden die ersten Spannmittel 28 gelöst. Mittels einer mechanischen Hilfsvorrichtung kann die Dosiereinheit 10 mit ihrer Montageplatte 14 in diesem gelösten Zustand von der Tragplatte 16 und damit der Antriebseinheit 12 durch Anheben und beispielsweise Herausschwenken gelöst und auf einen in Fig. 3 dargestellten Rüstwagen 58 aufgesetzt werden. In dem linken Bildteil von Fig. 3 ist zu erkennen, dass in dem abgelösten Zustand der Dosiereinheit 10 die Antriebswelle 32 des Drehantriebs 30 durch das Federpaket 40 mit seinen Federn 38 in Axialrichtung nach oben gedrückt wird, so dass die Antriebswelle 32 über die Oberseite der Tragplatte 16 übersteht. Für eine erneute Montage der Dosiereinheit 10 wird diese zusammen mit der Montageplatte 14 beispielsweise wiederum mittels der mechanischen Hilfsvorrichtung auf die Tragplatte 16 aufgesetzt und mittels der ersten Spannmittel 28 an der Tragplatte 16 verspannt. Dabei wird die Antriebswelle 32 und mit ihr der Drehantrieb 30 gegen die Vorspannung der Federn 38 des Federpakets 40 wieder nach unten gedrückt. Anschließend werden die Zuganker 48 durch die Hubhülsen 46 hindurch in den Spindeln 44 befestigt, beispielsweise durch Verschraubung. Sodann kann die Kapselfüllmaschine wieder in Betrieb genommen werden.
Anhand der Fig. 4 sollen die ersten Spannmittel 28 näher erläutert werden. Die ersten Spannmittel weisen jeweils einen ersten Spannbolzen auf, der in Fig. 4 bei dem Bezugszeichen 60 gezeigt ist. Die anderen ersten Spannbolzen 60 der ersten Spannmittel 28 sind identisch ausgebildet, so dass nachfolgend der in Fig. 4 gezeigte erste Spannbolzen 60 beispielhaft erläutert wird. Der erste Spannbolzen 60 verjüngt sich an seinem freien Ende 62. Bei dem Bezugszeichen 64 ist eine Umfangsnut des ersten Spannbolzens 60 zu erkennen. Das Bezugszeichen 66 bezeichnet eine Spannaufnahme, die beispielsweise auch in dem linken Bildbestandteil von Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Pro erstem Spannbolzen 60 ist eine Spannaufnahme vorgesehen. Im Zuge des Aufsetzens der Dosiereinheit 10 mit der Montageplatte 14 auf die Tragplatte 16 werden die ersten Spannbolzen 60 in die Spannaufnahmen 66 eingesetzt, wobei das verjüngte freie Ende 62 zu einer automatischen Zentrierung führt. Nachfolgend werden die identisch ausgebildeten Spannaufnahmen beispielhaft anhand der in Figur 4 gezeigten Spannaufnahme 66 erläutert. Im Zuge des Einsetzens in die Spannaufnahmen 66 verrastet ein in Fig. 4 bei dem Bezugszeichen 68 dargestellter und entlang des Pfeils 70 axial verschiebbar gelagerter Spannschieber mit seiner Spitze 72 in der Umfangsnut 64 des jeweiligen Spannbolzens 60. Hierzu ist der Spannschieber 68 beispielsweise durch Federvorspannung in eine in den Einführweg des Spannbolzens 60 ragende Verriegelungsstellung vorgespannt. Auf diese Weise erfolgt in besonders einfacher Art eine selbsthemmende Verriegelung des Spannbolzens 60 in der Spannaufnahme 66 und damit eine Verspannung der Dosiereinheit 10 mit der Montageplatte 14 an der Antriebseinheit 12 mit der Tragplatte 16. Zum Lösen kann beispielsweise pneumatisch durch Druckluft ein Entriegelungskolben 74 entlang des Pfeils 76 betätigt werden. Hierdurch kann ein Verriegelungsbolzen 78 ausgelöst werden, der den Spannschieber 68 gegen seine Federvorspannung aus der Umfangsnut 64 des Spannbolzens 60 herausdrückt, so dass der Spannbolzen 60 und damit die Dosiereinheit 10 mit ihrer Montageplatte 14 von der Tragplatte 16 gelöst werden kann.

Claims

Dosierstation für eine Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, wobei die Dosierstation eine Dosiereinheit (10) umfasst, in der der Dosierstation zugeführte Kapselunterteile über eine Fülleinrichtung mit Füllmaterial befüllt werden, und wobei die Dosierstation eine Antriebseinheit (12) mit mindestens einem Antrieb umfasst, der mindestens eine Komponente der Dosiereinheit (10) antreibt, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Antriebseinheit (12) unterhalb einer Tragplatte (16) angeordnet ist,

- dass die Dosiereinheit (10) auf der Tragplatte (16) angeordnet werden kann, wobei lösbare Befestigungs- und Koppelmittel vorgesehen sind, mit denen die Dosiereinheit (10) im auf der Tragplatte (16) angeordneten Zustand lösbar an der Tragplatte (16) befestigbar ist, wobei bei durch die Befestigungs- und Koppelmittel lösbar an der Tragplatte (16) befestigter Dosiereinheit (10) der mindestens eine Antrieb mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente gekoppelt ist, und wobei im von der Tragplatte (16) gelösten Zustand der Dosiereinheit (10) die Kopplung des mindestens einen Antriebs mit der mindestens einen durch den mindestens einen Antrieb angetriebenen Komponente aufgehoben ist, so dass die Dosiereinheit (10) als Modul aus der Dosierstation entnommen werden kann.
Dosierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (10) auf einer Montageplatte (14) befestigt ist, wobei die Dosiereinheit (10) mit der Montageplatte (14) auf der Tragplatte (16) angeordnet werden kann und im auf der Tragplatte (16) angeordneten Zustand durch die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel lösbar an der Tragplatte (16) befestigbar ist, und wobei die Dosiereinheit (10) im von der Tragplatte (16) gelösten Zustand der Montageplatte (14) mit der Montageplatte (14) als Modul aus der Dosierstation entnommen werden kann.
Dosierstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel erste Spannmittel (28), vorzugsweise mindestens einen ersten Spannbolzen (60), umfassen, mit denen die Montageplatte (14) im auf der Tragplatte (16) angeordneten Zustand mit der Tragplatte (16) verspannt wird.
Dosierstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel mindestens einen an der Montageplatte (14) oder an der Tragplatte (16) befestigten, ersten Spannbolzen (60) umfassen, der bei einem Aufsetzen der Montageplatte (14) auf der Tragplatte (16) in mindestens einer an der jeweils anderen von Tragplatte (16) oder Montageplatte (14) befestigten, mechanisch schließenden Spannaufnahme (66) verriegelt.
Dosierstation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spannaufnahme (66) mindestens einen quer zur Einführrichtung des mindestens einen Spannbolzens (60) in die mindestens eine Spannaufnahme (66) axial verschiebbar gelagerten Spannschieber (68) umfasst, wobei der mindestens eine Spannschieber (68) in eine Verriegelungsstellung vorgespannt ist, in der der mindestens eine Spannschieber (68) verriegelnd in mindestens eine Umfangsnut (64) mindestens eines in die mindestens eine Spannaufnahme (66) eingeführten Spannbolzens (60) eingreift.
Dosierstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannschieber (68) der mindestens einen Spannaufnahme (66) pneumatisch gegen seine Vorspannung aus der Verriegelungsstellung in eine den mindestens einen Spannbolzen (60) freigebende Entriegelungsstellung bewegbar ist.
Dosierstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb der Antriebseinheit (12) ein Drehantrieb (30) ist, der mit einer drehend angetriebenen Komponente der Dosiereinheit (10) koppelbar ist.
Dosierstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel Vorspannmittel, vorzugsweise Federvorspannmittel, umfassen, die bei auf der Tragplatte (16) aufgesetzter Dosierstation (10) eine Antriebswelle (32) des Drehantriebs (30) gegen die drehend angetriebene Komponente der Dosiereinheit (10) pressen.
Dosierstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (30) und/oder die Antriebswelle (32) des Drehantriebs (30) in axialer Richtung der Antriebswelle (32) schwimmend gelagert ist.
Dosierstation nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schnittstelle zwischen der Antriebswelle (32) und der drehend angetriebenen Komponente ein den Reibungskoeffizienten erhöhendes Zwischenelement angeordnet ist, vorzugsweise eine Diamantscheibe (34).
Dosierstation nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Drehantrieb (30) drehend angetriebene Komponente der Dosiereinheit (10) eine Dosierscheibe (24) ist mit mindestens einer Gruppe von Bohrungen, und dass die Dosiereinheit (10) weiterhin mindestens eine Gruppe von Stopfstempeln (20) und eine Gruppe von Ausstoßstempeln (22) umfasst, wobei die Stopfstempel (20) und die Ausstoßstempel (22) an einem durch mindestens einen Hubantrieb (42) der Antriebseinheit (12) vertikal verfahrbaren Stempelträger (18) gehalten sind, wobei durch vertikales Verfahren des Stempelträgers (18) die Stopfstempel (20) zum Verpressen des Füllmaterials in die Bohrungen und die Ausstoßstempel (22) zum Ausstoßen von durch die Stopfstempel (20) in den Bohrungen erzeugten Presslingen in die Bohrungen einfahren können.
Dosierstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungs- und Koppelmittel weiterhin zweite Spannmittel, vorzugsweise mindestens einen zweiten Spannbolzen, umfassen, mit denen der mindestens eine Hubantrieb (42) oder mindestens ein mit dem mindestens einen Hubantrieb (42) verbundenes Hubelement mit mindestens einem an dem Stempelträger (18) angreifenden Hubelement wahlweise verspannt werden kann oder von dem mindestens einen an dem Stempelträger (18) angreifenden Hubelement gelöst werden kann.
Dosierstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung (54) vorgesehen ist, die ein Verdrehen des mindestens einen Hubantriebs (42) und/oder des mindestens einen mit dem mindestens einen Hubantrieb (42) verbundenen Hubelements im von dem mindestens einen an dem Stempelträger (18) angreifenden Hubelement gelösten Zustand verhindert.
Dosierstation nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine an dem Stempelträger (18) angreifende Hubelement in mindestens einer fest an der Dosiereinheit (10) angeordneten Führungssäule (52) axial geführt ist und/oder dass das mindestens eine mit dem mindestens einen Hubantrieb (42) verbundene Hubelement in mindestens einer fest an der Antriebseinheit (12) angeordneten Führungssäule (50) axial geführt ist.
Dosierstation nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein an dem Stempelträger (18) oder dem mindestens einen an dem Stempelträger (18) angreifenden Hubelement angreifender Distanzhalter (56) vorgesehen ist, der nach einem Lösen des mindestens einen Hubantriebs (42) und/oder des mindestens einen mit dem mindestens einen Hubantrieb (42) fest verbundenen Hubelements von dem mindestens einen an dem Stempelträger (18) angreifenden Hubelement ein unkontrolliertes Absenken des Stempelträgers (18) verhindert.
Kapselfüllmaschine zum Befüllen und Verschließen von aus einem Kapseloberteil und einem Kapselunterteil zusammengesetzten Kapseln, umfassend eine oder mehrere Dosierstationen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.