EP3380060B1

EP3380060B1 - Vorrichtung und verfahren zum ausstossen zumindest einer kapsel aus einem kapselhalter

Info

Publication number: EP3380060B1
Application number: EP15805103.7A
Authority: EP
Inventors: Reiner Wurst; Timo KÜHNERT
Original assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2020-01-01
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: WO2017088894A1; US10596070B2; CA3006227A1; US20180271750A1; CN108289792B; EP3380060A1; CN108289792A; CA3006227C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel aus einem Kapselhalter sowie ein Verfahren zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel aus einem Kapselhalter mittels einer solchen Vorrichtung.
Pharmazeutische Präparate, Nahrungsergänzungsmittel oder andere Stoffe werden häufig in sogenannten Steckkapseln verabreicht, die seitens des Benutzers zum Verschlucken vorgesehen sind. Solche Steckkapseln bestehen aus einem Unterteil, einem aufgesteckten Oberteil und dem genannten Präparat als Füllung. Bei der Herstellung wird zunächst das Unterteil mit dem gewünschten Inhalt befüllt. Hieran anschließend erfolgt ein Verschließen durch Aufstecken des Oberteils. Während des Füll- und Schließvorganges werden die Kapselunterteile bzw. die verschlossenen Kapseln in einem Kapselhalter gehalten, wobei ein solcher Kapselhalter zumindest zwei, im Regelfall auch deutlich mehr Kapselaufnahmen für je eine Kapsel aufweist. Ein solcher Kapselhalter wird zyklisch zu verschiedenen Stationen verfahren, in denen unter anderem die Befüllung, das Verschließen und das Ausstoßen der fertigen Kapseln erfolgt.
Zur Erzielung einer hohen Prozesssicherheit kommen auch zunehmend Prüfstationen zum Einsatz, in denen eine ordnungsgemäße Befüllung, ein ordnungsgemäßes Verschließen der Kapsel und/oder andere Qualitätsmerkmale geprüft werden. Im Sinne einer 100%-Kontrolle können ordnungsgemäße Kapseln von nicht ordnungsgemäßen Kapseln unterschieden und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.
Falls innerhalb eines Kapselhalters zumindest eine Kapsel als nicht ordnungsgemäß erkannt wird, wird eine Ausscheidung initiiert. Hierfür durchläuft der Kapselhalter zwei verschiedene Ausstoßstationen, wobei in einer Ausstoßstation die als schlecht befundenen Kapseln und in der anderen Station die als gut befundenen Kapseln ausgestoßen und der weiteren Verwendung zugeführt werden. In den einzelnen Stationen befinden sich Auswerfer, die die jeweiligen Kapseln aus ihren Kapselaufnahmen auswerfen. Dabei kommen häufig einfache Bauformen zum Einsatz, bei denen sämtliche Auswerfer einer Station gemeinsam angetrieben und bewegt werden. Falls also zumindest eine einzige Kapsel der Gesamtmenge von Kapseln im Kapselhalter als schlecht erkannt wird, werden sämtliche in diesem Zyklus gleichzeitig im Kapselhalter befindliche Kapseln gemeinsam ausgestoßen. Falls aber keine Kapsel als schlecht identifiziert wurde, werden in der zugeordneten Auswurfstation sämtliche Kapseln gleichzeitig ausgestoßen und der Weiterverarbeitung zugeführt. Zwar sind entsprechende Vorrichtungen einfach im Aufbau. Es kann jedoch ein unerwünscht hoher Ausschuss entstehen.
In Abweichung hiervon entwickelt sich ein zunehmendes Bedürfnis nach einer Einzelausscheidung. Falls also innerhalb eines Satzes von Kapseln eine oder mehrere Kapseln als schlecht erkannt werden, sollen auch nur diese schlechten Kapseln individuell ausgestoßen und entsorgt werden, während die verbleibenden guten Kapseln des gleichen Satzes von Kapseln separat ausgestoßen und der Weiterverarbeitung zugänglich gemacht werden sollen.
Dies setzt voraus, dass die einzelnen einem Kapselhalter zugeordneten Auswerfer unabhängig voreinander betätigbar sind, wobei die Vorrichtung eine Antriebseinheit zum voneinander unabhängigen Betätigen der Auswerfer in eine Auswurfrichtung und in eine entgegengesetzte Rückholrichtung umfasst. Häufig sind jedoch die Kapselaufnahmen innerhalb eines Kapselhalters sehr dicht beieinander angeordnet, so dass wenig Bauraum für einen individuellen Antrieb der einzelnen Auswerfer verbleibt. Dieser Umstand wird noch dann erschwert, wenn die Kapselaufnahmen zwei- oder mehrreihig im Kapselhalter angeordnet sind. Neben dem geringen zur Verfügung stehenden Bauraum muss unter Berücksichtigung hoher Taktraten ein hohes Maß an Betriebssicherheit beachtet werden, da Fehlfunktionen einzelner Auswerfer nicht nur die individuelle Kapselausscheidung beeinträchtigen, sondern darüber hinaus auch zu Fehlfunktionen der gesamten Füllmaschine bis hin zur Blockade und Maschinenschädigung führen können. DE102006035280 offenbart eine Vorrichtung mit allen den technischen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel aus einem Kapselhalter anzugeben, mittels derer eine schonende und prozesssichere Einzelausstoßung einer Kapsel möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel aus einem Kapselhalter anzugeben, welches einen prozesssicheren Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit der Vorrichtung für jeden Auswerfer je einen individuell betätigbaren pneumatischen Betätigungszylinder als Antrieb für den jeweiligen Auswerfer sowie ein für mehrere und insbesondere für alle Auswerfer gemeinsam bereitgestelltes Begrenzungselement mit einem zyklischen Hubantrieb umfasst, wobei den Auswerfern je ein in der Rückholrichtung wirkender Anschlag für das Begrenzungselement zugeordnet ist.
Im zugeordneten erfindungsgemäßen Verfahren wird das Begrenzungselement mittels seines zyklischen Hubantriebs permanent zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position in der Auswurfrichtung bzw. in der Rückholrichtung hin und her verfahren. Abhängig davon, ob eine individuelle Kapsel als gut oder schlecht erkannt wurde, wird die Kolbenstange des jeweils zugeordneten Betätigungszylinders in der Auswurfrichtung derart ausgefahren, dass der zugeordnete Anschlag am Begrenzungselement zur Anlage kommt und dabei die Bewegung des Auswerfers in der Auswurfrichtung begrenzt. Mittels seiner durch das Begrenzungselement in der Auswurfrichtung begrenzten Bewegung stößt nun der Auswerfer die zugeordnete Kapsel aus ihrer Kapselaufnahme.
Gemäß der Erfindung sind also zwei Antriebe miteinander kombiniert. Einer dieser beiden Antriebe ist durch die genannten Pneumatikzylinder gebildet. Diese können platzsparend parallel zueinander angeordnet und betätigt werden, so dass eine individuelle und voneinander unabhängige Bewegung der einzelnen Auswerfer selbst bei sehr geringem zur Verfügung stehenden Bauraum noch realisiert werden kann.
Die Pneumatikzylinder haben jedoch einen systembedingten Nachteil. Sobald die eine oder die andere Seite des Kolbens mit Arbeitsdruck beaufschlagt wird, erfolgt eine sehr schnelle Bewegung der Kolbenstange, deren Geschwindigkeit allein mit pneumatischen Mitteln nicht mit befriedigender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit eingestellt bzw. beschränkt werden kann. Insbesondere in der Ausstoßrichtung kann eine zu schnelle Bewegung zu einer Schädigung der Kapseln führen, während der Versuch einer pneumatischen Geschwindigkeitsdrosselung die Gefahr mit sich bringt, dass sich die Kolbenstangen zu langsam bewegen und ihrer Funktion nicht nachkommen können. Hier kommt die Wirkung des Begrenzungselementes zum Tragen. Da dieses für eine gleichzeitige Einwirkung auf mehrere und insbesondere auf alle Auswerfer ausgelegt bzw. bereitgestellt ist, ist das Begrenzungselement auch nur in einem oder in einigen wenigen Exemplaren vorhanden. Dementsprechend ist auch nur ein einziger zyklischer Hubantrieb oder eine geringe Anzahl davon erforderlich, so dass die für die individuell betätigbaren Auswerfer und pneumatischen Betätigungszylinder geltenden Bauraumbeschränkungen hier nicht greifen.
Das Begrenzungselement wird nun mittels seines zyklischen Hubantriebs permanent zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position hin und her verfahren und ist dabei - sofern die Pneumatikzylinder unbetätigt in ihrer rückgeholten Ruheposition verbleiben - funktionslos. Sofern jedoch infolge der oben beschriebenen Gut/Schlecht-Erkennung ein oder mehrere Betätigungszylinder in der Auswurfrichtung betätigt werden, kommen die zugeordneten Anschläge am Begrenzungselement zur Anlage. Das Begrenzungselement, welches durch die Zwangsbewegung seines eigenen, beispielsweise elektromotorischen Antriebes in Geschwindigkeit und Amplitude eindeutig definiert eingestellt ist, begrenzt damit die pneumatisch initiierte Bewegung der Kolbenstangen und der Auswerfer in gleicher Weise. Die Ausstoßgeschwindigkeit ist damit unabhängig vom pneumatischen Betriebsdruck durch die Kinematik des Begrenzungselementes vorgegeben. Es muss lediglich ein ausreichender pneumatischer Betriebsdruck bereitgestellt werden, der die Anschläge bei Bedarf gegen das Begrenzungselement drücken kann. Mit dem gemeinsam wirkenden Begrenzungselement ist also über die Begrenzung der Ausfahrgeschwindigkeit, gegebenenfalls auch über die Begrenzung des Ausfahrwegs der individuell betätigten Pneumatikzylinder ein sicherer Ausstoß der ausgewählten Kapseln ohne deren Überlastung sichergestellt, während gleichzeitig die individuelle Betätigbarkeit der einzelnen Pneumatikzylinder und Auswerfer beibehalten wird.
Im Rahmen der Erfindung kann mittels des Begrenzungselementes auch eine Rückführung von einem oder mehreren ausgefahrenen Auswerfern und des zugehörigen Betätigungszylinders vorgenommen werden. Falls keine pneumatische Rückführung vorgesehen ist, wirkt das Begrenzungselement als mechanische Zwangsrückführung. Zweckmäßig erfolgt aber im gewöhnlichen bzw. regulären Betrieb die Rückführung des jeweils ausgefahrenen Auswerfers pneumatisch mittels des zugehörigen Betätigungszylinders, wodurch die mechanische Belastung und der Leistungsbedarf des Begrenzungselementes verringert sind. Lediglich im Falle einer Funktionsstörung, bei der die pneumatische Rückführung nicht ordnungsgemäß erfolgt ist oder nicht herbeigeführt werden kann, erfolgt die Rückführung des ausgefahrenen Auswerfers und des zugehörigen Betätigungszylinders mittels des Begrenzungselementes selbsttätig durch den Kontakt des Begrenzungselementes am jeweiligen Anschlag, wobei die Rückholbewegung des Begrenzungselementes in der Rückholrichtung auf den jeweiligen Anschlag wirkt. Hierdurch ist zuverlässig sichergestellt, dass keiner der Auswerfer und Betätigungszylinder in der ausgefahrenen Position verbleiben und damit den ordnungsgemäßen weiteren Betrieb behindern kann.
Für die Ausgestaltung des Begrenzungselementes kommen verschiedene Bauformen im Rahmen der Erfindung in Betracht. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Begrenzungselement einen Grundkörper mit davon hervorstehenden Begrenzungsvorsprüngen, wobei die Begrenzungsvorsprünge zur Anlage an den Anschlägen ausgelegt sind. Über die Bewegung des Grundköpers erfahren alle Begrenzungsvorsprünge den gleichen Bewegungsablauf, so dass eine Synchronisierung der Bewegung einzelner Auswerfer und Betätigungszylinder selbsttätig erfolgt. Auch für die Auswerfer kommen verschiedene Bauformen beispielsweise in Form von Kipphebeln oder dergleichen in Betracht. Bevorzugt sind die Auswerfer als axial bewegliche Stößel ausgebildet, wobei je eine Kolbenstange, ein zugeordneter Stößel und ein zugeordneter Anschlag eine gemeinsam koaxial bewegliche und linear geführte Funktionseinheit bilden. Die koaxiale Bauweise ist platzsparend, einfach im Aufbau und funktionssicher. Außerdem lässt sich leicht eine Interaktion mit dem Begrenzungselement herbeiführen.
Es kann zweckmäßig sein, die Begrenzungsvorsprünge beispielsweise radial auf die jeweiligen Stößel bzw. Anschläge zu richten. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Stößel mit den zugehörigen Anschlägen in einer Reihe angeordnet, wobei die Begrenzungsvorsprünge zwischen den Stößeln hindurchgeführt sind. Eine solche Anordnung ist unempfindlich gegen Lagetoleranzen und stellt sicher, dass die jeweils pneumatisch bewegten Einheiten mit ihren Anschlägen immer und reproduzierbar an den Begrenzungsvorsprüngen des Begrenzungselementes zur Anlage kommen. In weiterer Unterstützung dieses Zieles sind die Anschläge jeweils durch einen Ringflansch gebildet. Die Ausbildung als Ringflansch stellt die Wirkung selbst dann sicher, wenn sich eine unbeabsichtigte Drehung des jeweiligen Bauteils um seine Längsachse eingestellt hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: in einer schematischen Frontansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel aus einem Kapselhalter mit in Ruhestellung befindlichen, individuell und pneumatisch betätigbaren Auswerfern und mit einem im Betrieb permanent auf und ab bewegten Begrenzungselement,
Fig. 2: die Anordnung nach Fig. 1 mit zwei als schlecht erkannten Kapseln bei noch nicht begonnenem Ausstoßvorgang.
Fig. 3: die Anordnung nach Fig. 2 mit zwei den schlechten Kapseln zugeordneten Auswerfern zu Beginn ihres Ausstoßvorganges in Anlage am Begrenzungselement,
Fig. 4: die Anordnung nach den Figuren 2, 3 im vollständig ausgefahrenen Zustand der Auswerfer mit ausgeworfenen Schlechtkapseln,
Fig. 5: die Anordnung nach den Figuren 2 bis 4 nach dem Ausstoßvorgang mit einem pneumatisch zurückgezogenen Auswerfer und mit einem mittels des Begrenzungselementes zwangsrückgeholten Auswerfer, und
Fig. 6: in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung nach den Figuren 1 bis 5 mit Einzelheiten zur Ausgestaltung des Hubantriebes mit einer Kurvenscheibe.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Frontansicht eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel 1 aus einem Kapselhalter 2. Die gezeigte Vorrichtung ist Teil einer Kapselfüllanlage mit mehreren Stationen, in denen die Kapseln mit ihren vorgesehenen Inhaltsstoffen gefüllt, verschlossen, geprüft und dann der Weiterverarbeitung, also beispielsweise der Verpackung in einen Blister oder dergleichen zugeführt werden. Hierzu ist der Kapselhalter 2 mit mehreren durchgehenden Kapselaufnahmen 3 versehen, wobei der Kapselhalter 2 hier nur beispielhaft eine Reihe von sechs Kapselaufnahmen 3 aufweist. Es kann auch jede beliebige andere Anzahl zweckmäßig sein. Außerdem können im Rahmen der Erfindung auch zwei oder mehr solcher Reihen mit matrixartig angeordneten Kapselaufnahmen 3 zweckmäßig sein.
In einer nicht dargestellten Füllstation enthält jede Kapselaufnahme 3 zunächst nur ein nach oben offenes Kapselunterteil, welches dann mit einem pharmazeutischen Pulver, einem Nahrungsergänzungsmittel oder einem anderen gewünschten Inhaltsstoff in geeigneter Menge befüllt wird. In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Schließstation werden dann auf die Kapselunterteile jeweils ein Kapseloberteil aufgesteckt, so dass fertige Kapseln 1 gemäß der Darstellung nach Fig. 1 gebildet sind. Außerdem durchläuft der Kapselhalter 2 noch eine ebenfalls nicht dargestellte Prüfstation. Dort sind geeignete Sensoren angebracht, die bei jeder einzelnen Kapsel 1 individuell mögliche Kapselfehler in Form von Schäden an der Kapselhülle oder in Form von unzureichender bzw. ausgebliebener Befüllung erkennen können. Im Rahmen einer 100%-Kontrolle wird also erkannt, ob bzw. in welcher Kapselaufnahme 3 sich eine gute oder eine schlechte Kapsel 1 befindet. Abhängig von dieser Gut/Schlecht-Erkennung soll in der hier gezeigten Ausstoßstation eine individuelle Ausstoßung von einzelnen Kapseln 1 aus ihren jeweiligen Kapselaufnahmen 3 erfolgen.
Hierzu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung korrespondierend zur Anzahl der Kapselaufnahmen 3 eine gleiche Anzahl von Auswerfern 4 auf. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Antriebseinheit 6 zum voneinander unabhängigen Betätigen der Auswerfer 4 in einer Auswurfrichtung 7 und in einer entgegengesetzten Rückholrichtung 8.
Die genannte Antriebseinheit 6 ist zweigeteilt. Ein erster Teil der Antriebseinheit 6 wird durch pneumatische Betätigungszylinder 14 mit je einer axial verfahrbaren Kolbenstange 15 gebildet, wobei jedem Auswerfer 4 ein Betätigungszylinder 14 funktional zugeordnet ist, und wobei die Betätigungszylinder 14 individuell, also unabhängig voneinander betätigbar sind.
Jeder Baueinheit aus Betätigungszylinder 14 und Auswerfer 4 umfasst noch je einen Anschlag 17, der für eine Anlage an einem Begrenzungselement 9 ausgelegt ist, und der im Falle der Anlage daran auf die genannte Baueinheit in der Rückholrichtung 8 einwirkt bzw. eine Kraft in der Rückholrichtung 8 ausübt. Die Anschläge 17 sind hier durch die dem Begrenzungselement 9 zugewandten Stirnflächen von umlaufenden Ringflanschen 16 gebildet, wobei je ein solcher Ringflansch 16 bezogen auf die Axialrichtung zwischen der Kolbenstange 15 und dem Auswerfer 4 angeordnet ist. Die Anschläge 17 bzw. Ringflansche 16 können aber auch an den Kolbenstangen 15, den Auswerfern 4 oder nicht dargestellten, optionalen Verbindungselementen dazwischen positioniert sein.
Ein zweiter Teil der Antriebseinheit 6 wird durch das genannte Begrenzungselement 9 mit einem zyklischen Hubantrieb 20 gebildet. Der zyklische Hubantrieb 20, der hier nur schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise durch einen elektromotorischen Antrieb beispielsweise mit Getriebemotor, Kurbel und Pleuel gebildet sein. Natürlich kommen auch Linearmotoren oder dergleichen in Betracht. Einzelheiten zu einer bevorzugten Ausführungsform des Hubantriebes 20 mit einer Kurvenscheibe 21 sind in Fig. 6 dargestellt und weiter unten näher beschrieben. Jedenfalls ist der Hubantrieb 20 derart ausgestaltet, dass das Begrenzungselement 9 im Betrieb in einer Zwangsbewegung zyklisch und permanent zwischen einer mit durchgezogener Linie dargestellten eingefahrenen Position und einer gestrichelt dargestellten und mit 9' bezeichneten Position in der Auswurfrichtung 7 bzw. in der Rückholrichtung 8 hin und her verfahren wird. Beispielsweise durch Drehzahlsteuerung des Hubantriebes 20 können zumindest die Hubgeschwindigkeit, gegebenenfalls auch die Hubamplitude präzise vorgegeben werden. Die Funktion des Begrenzungselementes 9 ergibt sich aus der weiter unten stehenden Beschreibung zu den Figuren 2 bis 5.
Die Auswerfer 4 können Auswurfhebel oder dergleichen sein und sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als linear bzw. axial bewegliche Stößel 5 ausgebildet, welche individuell in Linearführungen 12 eines Tisches 13 axial beweglich geführt sind. Die pneumatischen Betätigungszylinder 14 können indirekt über Umlenkhebel oder dergleichen auf die jeweils zugeordneten Auswerfer 4 einwirken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind je eine Kolbenstange 15 eines Betätigungszylinders 14, ein zugeordneter Stößel 5 und ein zugeordneter Anschlag 17 koaxial zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden, wobei auch eine anteilige Ausführung zweckmäßig sein kann. Außerdem sind die genannten koaxialen Baueinheiten, zumindest aber die Stößel 5 koaxial zu den jeweiligen Kapselaufnahmen 3 ausgerichtet, um bei Bedarf in diese zum Zwecke des Kapselausstoßes hineingefahren werden zu können.
Wie schon erwähnt können die Betätigungszylinder 14 einzeln und unabhängig voneinander betrieben werden. Hierzu ist jedem einzelnen Betätigungszylinder 14 je ein Steuerventil 19 zugeordnet, wobei hier zur besseren Übersicht nur ein beispielhaftes Steuerventil 19 für einen der Betätigungszylinder 14 dargestellt ist. Die pneumatischen Betätigungszylinder können selbstrückstellende, einfachwirkende Zylinder sein, wobei die Betätigung in der Auswurfrichtung 7 pneumatisch und in der Rückholrichtung 8 durch Federkraft erfolgt. Anstelle einer Rückholbewegung durch Federkraft kann auch eine Rückholung mittels des Begrenzungselementes 9 gemäß Fig. 5 erfolgen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedoch die pneumatischen Betätigungszylinder 14 als doppelwirkende Zylinder mit Pneumatikanschlüssen für die pneumatische Betätigung sowohl der Auswurfrichtung 7 als auch in der Rückholrichtung 8 ausgestaltet. Je nach gewünschter Betätigungsrichtung werden die zugeordneten Pneumatikanschlüsse der Betätigungszylinder 14 mittels des jeweiligen Steuerventils 19 mit einer Druckquelle 18 in Verbindung gebracht. Hierfür ist im gezeigten Ausführungsbeispiel das Steuerventil 19 als 5/2-Wegeventil ausgeführt. Es können aber auch andere Bauformen des Steuerventils 19 zweckmäßig sein. Jedenfalls erfolgt die Ansteuerung der Steuerventile 19 und damit die individuelle Auswurf- oder Rückholbewegung der Betätigungszylinder 14 sowie der Auswerfer 4 mittels einer nicht dargestellten Steuereinheit abhängig von einer zuvor vorgenommenen Gut/Schlecht-Erkennung der Kapseln 1 in den Kapselaufnahmen 3 des Kapselhalters 2.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Normalzustand, bei der sämtliche im Kapselhalter 2 befindlichen Kapseln 1 als gut bzw. ordnungsgemäß erkannt wurden. In diesem Falle befinden sich sämtliche Auswerfer 4 in einer in der Rückholrichtung 8 zurückgezogenen, unwirksamen Ruheposition. Das Gleiche gilt auch für die Kolbenstangen 15 der Betätigungszylinder 14 und für die Anschläge 17. Hierzu ist die Rückholseite der Betätigungszylinder 14 mittels der Steuerventile 19 mit Druck beaufschlagt, so dass sämtliche Betätigungszylinder 14 in der Rückholrichtung 8 eingefahren sind und in dieser eingefahrenen Position unter Druck gehalten werden. Natürlich ist bei gleicher Wirkung auch eine umgekehrte Ausgestaltung möglich, bei der die zurückgezogene Position der Auswerfer 4 mit einem ausgefahrenen Zustand der Betätigungszylinder 14 korrespondiert. Jedenfalls wird erreicht, dass in diesem Normalzustand die Anschläge 17 nicht zur Anlage am Begrenzungselement 9 kommen. Das Begrenzungselement 9 seinerseits wird im erfindungsgemäßen Verfahren mittels seines zyklischen Hubantriebs 20 permanent zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position hin und her bewegt, wobei es in dem hier in Fig. 1 dargestellten Normalfall mangels Kontakt mit den Anschlägen 17 wirkungslos ist. Keine der Kapseln 1 wird hier aus dem Kapselhalter 2 ausgestoßen. Vielmehr folgt ein Auswurf der Kapseln 1 in einer nachfolgenden, nicht dargestellten Bearbeitungsstation, wo dann die für gut befundenen und ausgestoßenen Kapseln der Weiterverarbeitung zugeführt werden.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen als sequentielle Phasenbilder die Vorrichtung nach Fig. 1 für den abweichenden Fall, dass zumindest eine Kapsel 1', hier beispielhaft zwei Kapseln 1', 1" als fehlerhaft erkannt wurden. Zur Verdeutlichung sind hier die fehlerhaften Kapseln 1', 1" mit Rissen in der Kapselhülle beispielhaft dargestellt. Natürlich kommt auch jede andere erkennbare Fehlerform wie beispielsweise eine unzureichende oder vollständig ausgebliebene Füllung der Kapseln 1', 1" in Betracht. Jedenfalls ist mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die als schlecht erkannten Kapseln 1', 1" individuell von den als gut erkannten Kapseln 1 mittels eines individuellen Kapselausstoßvorganges zu trennen.
Zur Verdeutlichung ist in Fig. 2 nun der Fall dargestellt, dass die nicht dargestellte Kapselprüfung als Ergebnis hervorgebracht hat, dass zwei bestimmte Kapseln 1', 1" nicht ordnungsgemäß sind, während die verbleibenden Kapseln 1 als gut beziehungsweise ordnungsgemäß erkannt wurden. Hierauf folgt eine individuelle Betätigung der den schlechten Kapseln 1', 1" zugeordneten pneumatischen Betätigungszylinder 14, wobei diese jedoch nach Fig. 2 noch in ihrer eingefahrenen Ruheposition verblieben sind. Gleichwohl hat jedoch im Rahmen der zyklischen Auf- und Abbewegung eine Bewegung des Begrenzungselementes 9 in der Auswurfrichtung 7 begonnen.
Als konstruktive Einzelheit ist hier noch erkennbar, dass das Begrenzungselement 9 einen Grundkörper 10 mit davon senkrecht zur Zeichnungsebene hervorstehenden Begrenzungsvorsprüngen 11 umfasst, wobei die Begrenzungsvorsprünge 11 zur Anlage an den Anschlägen 17 ausgelegt sind. Weiter ist hier noch in Übereinstimmung mit Fig. 1 erkennbar, dass bezogen auf die Axialrichtung zwischen den Kolbenstangen 15 und den zugeordneten Stößeln 5 je ein umlaufender Ringflansch 16 angeordnet ist. Die Ringflansche 16 bilden mit ihren den Stößeln 5 zugewandten Stirnseiten jeweils den zugeordneten Anschlag 17. Die Stößel 5 sind äquidistant in einer Reihe angeordnet. Die Begrenzungsvorsprünge 11 des Begrenzungselementes 9 sind zwischen den Stößeln 5 senkrecht zur Zeichnungsebene und daher senkrecht zu der durch die Stößel 5 aufgespannten Ebene hindurchgeführt. Außerdem befindet sich noch an beiden Außenseiten der Reihe von Stößeln 5 je ein Begrenzungsvorsprung 11, so dass jeder einzelne Stößel 5 gabelartig mittels eines Paares von Begrenzungsvorsprüngen 11 umgriffen ist. Breite und Abstand der Begrenzungsvorsprünge 11 und der Anschläge 17 ist dabei derart aufeinander abgestimmt, dass je ein Anschlag 17 an je einem Paar von Begrenzungsvorsprüngen 11 zur Anlage kommen kann.
Ausgehend von der Initialposition nach Fig. 2 werden nun diejenigen Stößel 5', 5" in der Auswurfsrichtung 7 bewegt, die den als schlecht erkannten Kapseln 1', 1" zugeordnet sind. Dies kann für eine einzelne schlechte Kapsel 1', aber auch für mehrere oder sogar sämtliche im Kapselhalter 2 befindlichen Kapseln gelten. Jedenfalls wird hierfür das dem jeweiligen Betätigungszylinder 14 zugeordnete Steuerventil 19 gemäß Fig. 3 derart umgeschaltet, dass die individuell zugeordneten Kolbenstangen 15', 15" in der Auswurfrichtung 7 ausgefahren werden. Das Gleiche gilt natürlich auch für die damit verbundenen Ringflansche 16', 16", die daran ausgebildeten Anschläge 17', 17" und die damit verbundenen Stößel 5', 5". Die pneumatische Bewegung der Kolbenstangen 15', 15" ist jedoch potenziell schneller als die mechanisch vorgegebene Hubbewegung des Begrenzungselementes 9 in der Auswurfrichtung 7. Folglich legen sich die Anschläge 17', 17" an den zugeordneten Begrenzungsvorsprüngen 11 des Begrenzungselementes 9 an. Das Begrenzungselement 9 übt mittels seiner Begrenzungsvorsprünge 11 eine Kraft auf die Anschläge 17', 17" in der Rückholrichtung 8 aus, wodurch die Ausfahrgeschwindigkeit der Stößel 5', 5" und mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Begrenzungselementes 9 in der Auswurfrichtung 7 begrenzt synchronisiert wird. Hierdurch geraten die betätigten Stößel 5', 5" mit begrenzter Geschwindigkeit in Kontakt mit den auszuwerfenden Kapseln 1', 1" gemäß der Darstellung nach Fig. 3.
Fig. 4 zeigt als nächstes Phasenbild die gleiche Vorrichtung, wobei das Begrenzungselement 9 im Rahmen seiner zyklischen Bewegung seine in der Auswurfrichtung 7 maximal ausgefahrene Position erreicht hat. Die den Stößeln 5', 5" zugeordneten Anschläge 17, 17" liegen weiterhin an den Begrenzungsvorsprüngen 11 des Begrenzungselementes 9 an, so dass hierdurch auch die Amplitude der Hubbewegung der aktvierten Stößel 5', 5" begrenzt ist. Jedenfalls haben die aktivierten Stößel 5', 5" ihren maximalen Ausfahrweg in der Auswurfrichtung 7 derart erreicht, dass die als schlecht erkannten Kapseln 1', 1" ausgestoßen sind.
Hieran schließt sich nun die Rückholbewegung der ausgefahrenen Stößel 5', 5" gemäß des nächsten Phasenbildes nach Fig. 5 an. Die den zuvor ausgefahrenen Stößeln 5', 5" zugeordneten Steuerventile 19 werden wieder zurück in die Ausgangsposition nach den Figuren 1, 2 geschaltet, in dessen Folge die Kolbenstangen 15', 15" mit den zugehörigen Ringflanschen 16', 16" und Stößeln 5, 5" in der Rückholrichtung 8 eingefahren werden. Auch das Begrenzungselement 9 macht im Rahmen seiner zyklischen Auf- und Abbewegung eine Bewegung in der Rückholrichtung 8. Die pneumatisch herbeigeführte Einfahrbewegung der Kolbenstangen 15, 15" ist jedoch im Regelfall schneller als die Rückholbewegung des Begrenzungselementes 9, so dass im regulären Betrieb die Anschläge 17', 17" vom Begrenzungselement 9 abheben. Im regulären Betrieb hat also das Begrenzungselement 9 keine Wirkung auf den Rückholvorgang der zuvor betätigten Stößel 5', 5".
Gleichwohl wird auch der Fall einer Funktionsstörung in Betracht gezogen, wie er am Beispiel des Stößels 5" in Fig. 5 dargestellt ist. Derweil der zuvor betätigte Stößel 5' ordnungsgemäß aus seiner zugeordneten Kapselaufnahme 3' mittels seines Betätigungszylinders 14 pneumatisch herausgezogen wurde, ist gleiches nicht oder nicht schnell genug beim Stößel 5" geschehen. Dieser ragt noch zumindest teilweise in die ihm zugeordnete Kapselaufnahme 3" hinein. Sofern nun der Kapselhalter 2 im nächsten Arbeitstakt zu der nachfolgenden Bearbeitungsstation für den Auswurf der guten Kapseln 1 weiterbewegt werden würde, käme es zu einer Kollision des Kapselhalters 2 mit dem noch zumindest teilweise ausgefahrenen Stößel 5". Zur Vermeidung einer solchen Kollision legt sich deshalb das Begrenzungselement 9 mit seinen Begrenzungsvorsprüngen 11 auch in seiner Abwärtsbewegung in der Rückholrichtung 8 an den zugeordneten Anschlag 17" an und bewirkt zwangsweise ein Einfahren des Stößels 5" in der Rückholrichtung 8 zusammen mit dem Begrenzungselement 9.
Aus den vorstehenden Ausführungen zur Funktion des Begrenzungselementes 9 ergibt sich mit anderen Worten, das ein Begrenzungselement 9 für mehrere Auswerfer 4 bereitgestellt ist. "Bereitgestellt" bedeutet hier, dass es nicht zwingend mit einem der Auswerfer 4 gemäß dem Normalfall nach Fig. 1 in Wechselwirkung treten muss, aber dass im Fall der betätigten Zylinder 14 gemäß den Figuren 2 bis 5 eine Wechselwirkung mit den betätigten Auswerfern 4 eintritt. Beispielhaft ist hier ein Begrenzungselement 9 für alle Auswerfer 4 dargestellt. Es kann aber auch zweckmäßig sein, beispielsweise in einer zweireihigen Ausführung der Kapselaufnahmen 3 und Auswerfer 4 zwei solcher Begrenzungselemente 9, also je ein Begrenzungselement 9 für je eine Reihe von Kapselaufnahmen 3 und Auswerfern 4 vorzusehen. Aber auch bei anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr Begrenzungselemente 9 mit einem gemeinsam oder mit mehreren Hubantrieben 20 vorteilhaft sein.
Anschließend wird dann der Kapselhalter 2 mit den verbleibenden, als gut identifizierten Kapseln 1 einer nachfolgenden Bearbeitungsstation zugeführt, wo dann die guten Kapseln 1 ausgestoßen und beispielsweise verpackt werden.
Der selektive Ausstoß von Kapseln 1', 1" aus ihren Kapselaufnahmen 3, 3" unter Beibehaltung der übrigen Kapseln 1 in ihren zugeordneten Kapselaufnahmen 3 ist hier beispielhaft für den Fall dargestellt, dass zunächst schlechte Kapseln 1', 1" ausgestoßen werden, während die guten Kapseln 1 im Kapselhalter 2 verbleiben. Natürlich ist im Rahmen der Erfindung auch eine umgekehrte Vorgehensweise möglich, bei der die für gut befundenen Kapseln 1 in analoger Weise selektiv ausgestoßen werden, während die für schlecht befundenen Kapseln 1', 1" zunächst in ihren Kapselaufnahmen 3, 3" verbleiben und dann in einer nachfolgenden Station ausgesondert werden.
Fig. 6 zeigt noch in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung nach den Figuren 1 bis 5 mit Einzelheiten zur Ausgestaltung des Hubantriebes 20. Der Hubantrieb 20 umfasst einen hier elektrischen Antriebsmotor M sowie eine vom Antriebsmotor M um eine Drehachse 30 entsprechend einem Pfeil 32 drehend angetriebene Kurvenscheibe 21. Die Kurvenscheibe 21 weist auf ihrer Stirnseite eine umlaufende, bezogen auf die Drehachse 30 exzentrische Nut 22 auf. Teile des Hubantriebes 20 ist ferner ein Kipphebel 24, der einseitig mittels eines Festlagers 25 gerätefest gelagert ist, und der an seinem gegenüberliegenden Ende mittels einer gelenkigen Verbindungsstange 26 mit dem Begrenzungselement 9 verbunden ist. Zwischen dem Festlager 25 und der Gelenkverbindung zur Verbindungsstange 26, hier beispielhaft etwa mittig dazwischen ist am Kipphebel 24 ein Führungszapfen 23 angeordnet, der in die exzentrische Nut 22 eingreift. In Folge der exzentrischen Umlaufbewegung der Nut 22 übt der Führungszapfen 23 und mit ihm der gesamte Kipphebel einschließlich seines Verbindungsgelenkes zur Verbindungsstange 26 eine zyklisch oszillierende Schwenk- bzw. Kippbewegung gemäß einem Doppelpfeil 31 mit dem Festlager 25 als Mittelpunkt aus. Durch den praktisch spielfreien Eingriff des Führungszapfens 23 in die exzentrische Nut 22 ist die genannte Schwenk- bzw. Kippbewegung eine Zwangsbewegung ohne Ausweichmöglichkeit.
An den Grundkörper 10 des Begrenzungselementes 9 schließen sich Führungsabschnitte 27 mit Lagern 28 an, mittels derer das Begrenzungselement 9 auf Linearführungen 29 gelagert ist. Die Verbindungsstange 26 ist an ihrem dem Kipphebel 24 gegenüberliegenden Ende mittels eines Gelenkes mit dem Begrenzungselement 9 verbunden. Hierdurch überträgt die Verbindungsstange 26 die zyklisch oszillierende Schwenk- bzw. Kippbewegung des Kipphebels 24 derart auf das Begrenzungselement 9, dass dieses die schon zuvor beschriebene zyklisch oszillierende Auf- und Abbewegung in der Auswurfrichtung 7 und der Rückholrichtung 8 ausführt.
Schließlich ist der Seitenansicht nach Fig. 6 noch als Detail entnehmbar, dass die Begrenzungsvorsprünge 11 den jeweiligen Stößel 5 nicht nur beidseitig umgreifen, sondern auch, ausgehend vom Grundkörper 10, bis über den jeweiligen Ringflansch 16 und den dadurch gebildeten Anschlag 17 hervorstehen. Hierdurch ist eine möglichst große Auflagefläche der Begrenzungsvorsprünge 11 am Anschlag 17 erreicht.

Claims

Vorrichtung zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel (1, 1', 1") aus einem Kapselhalter (2), wobei der Kapselhalter (2) zumindest zwei Kapselaufnahmen (3) für je eine Kapsel (1, 1', 1") aufweist, wobei die Vorrichtung zumindest zwei Auswerfer (4) zum Auswerfen je einer Kapsel (1, 1' 1") aus der jeweils zugeordneten Kapselaufnahme (3) umfasst, und wobei die Vorrichtung eine Antriebseinheit (6) zum voneinander unabhängigen Betätigen der Auswerfer (4) in eine Auswurfrichtung (7) und in eine entgegengesetzte Rückholrichtung (8) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) für jeden Auswerfer (4) je einen individuell betätigbaren pneumatischen Betätigungszylinder (14) als Antrieb für den jeweiligen Auswerfer (4) sowie ein für mehrere und insbesondere für alle Auswerfer (4) gemeinsam bereitgestelltes Begrenzungselement (9) mit einem zyklischen Hubantrieb (20) umfasst, wobei den Auswerfern (4) je ein in der Rückholrichtung (8) wirkender Anschlag (17) für das Begrenzungselement (9) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (9) einen Grundkörper (10) mit davon hervorstehenden Begrenzungsvorsprüngen (11) umfasst, wobei die Begrenzungsvorsprünge (11) zur Anlage an den Anschlägen (17) ausgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerfer (4) als axial bewegliche Stößel (5) ausgebildet sind, und dass je eine Kolbenstange (15) eines Betätigungszylinders (14), ein zugeordneter Stößel (5) und ein zugeordneter Anschlag (17) eine gemeinsam koaxial bewegliche und linear geführte Funktionseinheit bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stößel (5) mit den zugehörigen Anschlägen (17) in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Begrenzungsvorsprünge (11) zwischen den Stößeln (5) hindurchgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (17) jeweils durch einen Ringflansch (16) gebildet sind.
Verfahren zum Ausstoßen zumindest einer Kapsel (1, 1', 1") aus einem Kapselhalter (2) mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Das Begrenzungselement (9) wird mittels seines zyklischen Hubantriebes (20) permanent zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position in der Auswurfrichtung (7) bzw. in der Rückholrichtung (8) hin und her verfahren.

- Abhängig davon, ob eine individuelle Kapsel (1, 1', 1") als gut oder schlecht erkannt wurde, wird die Kolbenstange (15) des jeweils zugeordneten Betätigungszylinders (14) in der Auswurfrichtung (7) derart ausgefahren, dass der zugeordnete Anschlag (17) am Begrenzungselement (9) zur Anlage kommt und dabei die Bewegung des Auswerfers (4) in der Auswurfrichtung (7) begrenzt.

- Mittels seiner durch das Begrenzungselement (9) in der Auswurfrichtung (7) begrenzten Bewegung stößt der Auswerfer (4) die zugeordnete Kapsel (1', 1") aus ihrer Kapselaufnahme (3).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des ausgefahrenen Auswerfers (4) und des zugehörigen Betätigungszylinders (14) mittels des Begrenzungselementes (9) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im regulären Betrieb die Rückführung des ausgefahrenen Auswerfers (4) pneumatisch mittels des zugehörigen Betätigungszylinders (14) erfolgt, und dass im Falle einer Funktionsstörung die Rückführung des ausgefahrenen Auswerfers (4) und des zugehörigen Betätigungszylinders (14) mittels des Begrenzungselementes (9) erfolgt.