EP3617080A1

EP3617080A1 - Ausrichtvorrichtung zum ausrichten von tabletten, verfahren zum ausrichten von tabletten

Info

Publication number: EP3617080A1
Application number: EP18191193.4A
Authority: EP
Inventors: Marco Weigel
Original assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-03-04
Also published as: CA3051974A1; CN110861805A; US20200069527A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausrichtvorrichtung für Tabletten (2). Die Ausrichtvorrichtung umfasst eine Welle (3) und eine umfangsseitig an der Welle (3) angeordnete Stützeinheit (15), wobei die Welle (3) relativ zur Stützeinheit (15) drehbar ist, und wobei die Stützeinheit (15) einen Zuführkanal (16) zum Zuführen von Tabletten (2) auf die Welle (3) aufweist. Die Welle (3) weist umfangsseitig mindestens eine Ausrichtnut (6) für eine Tablette (2) auf und mündet mit ihrem Mündungsende (8) in eine Aufnahmetasche (12) für eine Tablette (2). Eine Aufnahmestelle (7) der Ausrichtnut (6) liegt in Richtung der Drehachse (4) auf gleicher Position wie der Zuführkanal (16). Das Mündungsende (8) ist in Richtung der Drehachse (4) seitlich versetzt zum Zuführkanal (16) angeordnet. Ein in Richtung der Drehachse (4) gemessener lokaler Abstand (a) zwischen dem Zuführkanal (16) und der Ausrichtnut (6) nimmt ausgehend von der Aufnahmestelle (7) zum Mündungsende (8) hin entgegen der Drehrichtung (5) der Welle (3) kontinuierlich zu. Die Stützeinheit (15) weist eine mit der Ausrichtnut (6) zusammenwirkende Führungsbahn (10) für eine Führung der Tablette (2) achsparallel zur Drehachse (4) der Welle (3) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausrichtvorrichtung zum Ausrichten von Tabletten sowie ein Verfahren zum Ausrichten von Tabletten.
Herkömmliche Verpackungsformen für Tabletten sind beispielsweise sogenannte Blisterstreifen, in welchen die Tabletten separat voneinander verpackt sind. Tabletten können zudem auch als Schüttgut in flaschenartige Behälter aus Kunststoff oder Glas abgefüllt werden. Herkömmliche Abfüllvorrichtungen führen die Tabletten den Verpackungen zu, ohne diese dabei in eine definierte Lage auszurichten.
Es gibt jedoch Anwendungsfälle, in denen die nicht ausgerichtete Zufuhr der Tabletten problematisch ist. Beispielsweise besteht ein Bedarf daran, eine bestimmte Anzahl von Tabletten in Steckkapseln zu füllen. Sofern eine kreisrunde Tablette in ihrem Durchmesser nur minimal kleiner ist als der Innendurchmesser des zu befüllenden Kapselunterteils, kann sie nur in horizontaler, mit anderen Worten koaxialer Lage eingebracht werden. Hochkant oder in anderer räumlicher Orientierung würde die Tablette am Hals des Kapselunterteils klemmen. Darüber hinaus besteht eine Teilaufgabe darin, eine bestimmte Anzahl von Tabletten in der Kapsel unterzubringen. Sofern eine oder mehrere Tabletten hochkant im Kapselunterteil zu liegen kommen, reicht der Innenraum für die Aufnahme sämtlicher Tabletten nicht aus. Nur wenn sämtliche Tabletten horizontal aufeinander geschichtet liegen, bleibt das Packmaß innerhalb einer vorbestimmten Grenze, und nur dann lässt sich die befüllte Kapsel ordnungsgemäß schließen. Gleiche oder ähnliche Probleme können auch bei anderen Verpackungsarten auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausrichtvorrichtung für Tabletten zu entwickeln, mittels der eine ausgerichtete Übergabe von Tabletten in einen Zielbehälter möglich wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Ausrichtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung umfasst eine Welle und eine umfangsseitig an der Welle angeordnete Stützeinheit. Die Welle ist relativ zur Stützeinheit drehbar. Die Stützeinheit weist einen Zuführkanal zum Zuführen von Tabletten auf die Welle auf. Die Welle weist umfangsseitig mindestens eine Ausrichtnut zum Transport und Ausrichten einer Tablette mit einer Aufnahmestelle und einem Mündungsende auf. Die Ausrichtnut mündet mit ihrem Mündungsende in eine Aufnahmetasche zur Aufnahme einer Tablette. Die Aufnahmetasche ist ebenfalls umfangsseitig an der Welle ausgebildet. Die Aufnahmestelle der Ausrichtnut liegt in Richtung der Drehachse auf gleicher Position wie der Zuführkanal, und das Mündungsende der Ausrichtnut ist in Richtung der Drehachse seitlich versetzt zum Zuführkanal angeordnet. Ein in Richtung der Drehachse gemessener Abstand zwischen dem Zuführkanal und der Ausrichtnut nimmt ausgehend von der Aufnahmestelle zum Mündungsende hin entgegen der Drehrichtung der Welle kontinuierlich zu. Außerdem weist die Stützeinheit eine mit der Ausrichtnut zusammenwirkende Führungsbahn für eine Führung der Tablette achsparallel zur Drehachse der Welle auf.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung und das zugehörige erfindungsgemäße Verfahren zum Ausrichten einzelner Tabletten lassen sich wie folgt zusammenfassen: Zum Ausrichten einer Tablette wird diese über den Zuführkanal der Stützeinheit auf die Welle zugeführt. Dabei fällt die Tablette unter Wirkung der Schwerkraft durch den Zuführkanal auf die Welle und bleibt dort zunächst im Mündungsbereich des Zuführkanals liegen. Der Begriff "Schwerkraft" ist im Sinne der Anmeldung als Fallbeschleunigung bzw. als Schwerebeschleunigung zu verstehen. Es kann aber auch beispielsweise eine mechanisch angetriebene Zufuhr beispielsweise in horizontaler Richtung ohne Nutzung der Schwerkraft zweckmäßig sein. Jedenfalls kommt infolge der Drehung der Welle und des oben beschriebenen Verlaufs der Ausrichtnut zunächst deren Aufnahmestelle in Überdeckung mit dem Zuführkanal. Die Tablette wird nun an der Aufnahmestelle von der Ausrichtnut erfasst, jedoch von der Führungsbahn der Stützeinheit am Mitdrehen gehindert. Die Stützeinheit lässt nur eine im Wesentlichen achsparallele Bewegung der Tablette zu. In Wechselwirkung hiermit wird die Tablette in Bewegung gesetzt. Sie bewegt sich entlang des aktuellen Kreuzungspunktes der Ausrichtnut mit der Führungsbahn. Als Folge des zunehmenden lokalen Axialabstandes der Ausrichtnut wandert dieser Kreuzungspunkt von der Aufnahmestelle bis zum Mündungsende. Gleichermaßen und an gleicher Stelle wandert auch die Tablette vom Zuführkanal bis zum Mündungsende und schließlich bis in die Aufnahmetasche. Die gegenseitige Wechselwirkung von Führungsbahn und Ausrichtnut führt neben der vorstehenden Transportwirkung auch dazu, dass die möglicherweise anfänglich aufrecht stehende Tablette umkippt und schließlich flach im Mündungsbereich der Ausrichtnut bzw. in der Aufnahmetasche zu liegen kommt. Mit anderen Worten kommt es auf die initiale Ausrichtung der Tablette nicht an. Die Tabletten können in beliebiger räumlicher Orientierung zugeführt werden. Unabhängig von ihrer anfänglichen räumlichen Orientierung wird jede einzelne Tablett in eine flache Lage ausgerichtet, aus der sie dann entnommen und im ausgerichteten Zustand in den Zielbehälter überführt werden kann.
Die Drehbewegung der Welle ist bevorzugt diskontinuierlich bzw. in anderen Worten getaktet. Dies erlaubt eine vereinfachte Synchronisierung der Drehbewegung der Welle mit der Tablettenzufuhr und auch mit der Tablettenentnahme. Das erfindungsgemäße Verfahren kann alternativ aber auch bei kontinuierlicher Drehbewegung erfolgen.
Die Ausrichtnut verläuft von ihrer Aufnahmestelle zu ihrem Mündungsende hin vorzugsweise bogenförmig. Es hat sich gezeigt, dass durch die bogenförmige Ausgestaltung das Abrollen von Tabletten entlang der Ausrichtnut begünstigt wird.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Ausrichtnut eine in radialer Richtung zur Drehachse gemessene effektive Tiefe aufweist, die ausgehend von der Aufnahmestelle zum Mündungsende hin entgegen der Drehrichtung der Welle zunimmt. Die effektive Tiefe der Ausrichtnut beschreibt die in radialer Richtung zur Drehachse gemessene Strecke, um welche sich die Tablette ausgehend von der Umfangsseite der Welle in die Ausrichtnut absenkt. Mit zunehmender effektiver Tiefe wird die Tablette in der Ausrichtnut besser geführt. Insbesondere wird erreicht, dass die Lageänderung einer möglicherweise stehenden Tablette in die gewünschte einheitliche liegende Ausrichtung sanft und ohne hohe mechanische Belastung der Tablette erfolgt.
Für die Ausgestaltung der Führungsbahn kommen verschiedene Optionen in Betracht. Bevorzugt umfasst die Führungsbahn der Stützeinheit eine aufrechte Stützwand, die parallel zur Drehachse umfangsseitig an der Welle angeordnet ist. Die aufrechte Positionierung der Stützwand bedeutet hier, dass sie im Betrieb im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung steht und dabei etwa tangential zur Oberfläche der Welle verläuft. Im Querschnitt betrachtet bildet sich zwischen Stützwand und Wellenoberfläche eine Rinne, in der die Tablette zu liegen kommt. Hierdurch kann die auf die Tablette wirkende Schwerkraft für die Zufuhr durch den Zuführkanal sowie für die Positionierung und Ausrichtung auf der Welle, in der Ausrichtnut und relativ zur Führungsbahn genutzt werden, ohne dass hierzu weitere technische Vorkehrungen erforderlich wären.
Die Führungsbahn der Stützeinheit umfasst vorzugsweise zwei sich zugewandte, senkrecht zur Drehachse verlaufende Begrenzungsseiten, wobei die erste Begrenzungsseite angrenzend zur Aufnahmestelle und die zweite Begrenzungsseite angrenzend zum Mündungsende der Ausrichtnut angeordnet ist. Die Begrenzungsseiten begrenzen einen Auflagebereich in Richtung der Drehachse. Die Ausrichtnut erstreckt sich in Richtung der Drehachse über den gesamten Auflagebereich. Durch die Begrenzungsseiten wird sichergestellt, dass die Tablette nicht aus dem Auflagebereich fällt oder sich bei Drehung der Welle aus diesem herausbewegt, dass sie folglich also immer im Wirkungsbereich der Ausrichtnut bleibt.
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Ausrichtvorrichtung eine Vakuumliefereinheit zur Bereitstellung von Vakuum umfasst und dass die Aufnahmetasche eine Ansaugbohrung aufweist, die mit der Vakuumliefereinheit strömungs- bzw. druckübertragend verbindbar ist. Über die Vakuumliefereinheit wird an der Ansaugbohrung der Aufnahmetasche ein Unterdruck erzeugt. Dadurch wird die Tablette an der Ansaugbohrung der Aufnahmetasche mittels eines Vakuums gehalten. In bevorzugter Weiterbildung wird das Vakuum an dieser Stelle dann angelegt, wenn die Tablette in der Aufnahmetasche zum Liegen gekommen ist. Das Vakuum wird insbesondere dann abgeschaltet, wenn die Übergabeposition erreicht ist, spätestens jedoch kurz bevor die nächste Tablette in die Aufnahmetasche rutscht. Im Gegensatz zu einem konstant anliegenden Vakuum wird durch das geschaltete Vakuum erreicht, dass die Tablette komplett in ihre Tasche rutscht und auf diese Weise Positionsabweichungen bei der Tablettenübergabe vermieden werden. Die Tablette ist in jeder Position der Welle in der Aufnahmetasche fixiert. Auch wenn die Aufnahmetasche nach unten gerichtet ist, bleibt die Tablette entgegen ihrer Schwerkraft an der Welle fixiert. Ein ungewünschtes Lösen der Tablette aus der Aufnahmetasche wird somit vermieden. In optionaler Weiterbildung kann es zweckmäßig sein, dass die Ansaugbohrung von einer Ansaugtasche umgeben ist. Bei großem Wirkquerschnitt der Ansaugtasche kann eine hohe Ansaugkraft erzielt werden, während gleichzeitig der Querschnitt der Ansaugbohrung und damit der zugehörige Ansaugluftdurchsatz klein gehalten werden kann.
Die Ausrichtvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Greifeinheit zur Entnahme der jeweiligen Tablette aus der Aufnahmetasche. Hierzu wird die Welle in eine Übergabeposition gedreht, die Tablette mittels der Greifeinheit gefasst und aus der Aufnahmetasche herausgenommen. Die Tablette wird in einer definierten Position in der Aufnahmetasche der Greifeinheit übergeben, wodurch die Tablette mittels der Greifeinheit gezielt weitergegeben werden kann. So kann mittels der Greifeinheit beispielsweise ein Befüllen einer Kapsel, das Stapeln der Tabletten etc. erfolgen. Die Greifeinheit umfasst zweckmäßig mindestens zwei Greifarme, insbesondere mindestens drei Greifarme, und vorzugsweise vier Greifarme. Es kann aber auch vorteilhaft sein, eine andere Anzahl Greifarme beispielsweise in Abhängigkeit der Tablettengröße vorzusehen. Vorteilhaft sind die mindestens zwei Greifarme federnd ausgebildet. Beim Greifen der Tablette kontaktieren die Greifarme die Tablette umfangsseitig. Die Greifarme werden dabei in radialer Richtung ausgehend vom Tablettenmittelpunkt federnd nach außen gebogen und halten die Tablette mittels einer Klemmkraft passiv fest. Die Tablette kann dann aus der Aufnahmetasche genommen werden, wobei die durch die federnden Greifarme gebildete Klemmkraft größer ist, als die Ansaugkraft resultierend aus dem Unterdruck an der Ansaugbohrung. Alternativ kann die Tablette auch durch eine aktive Greifeinheit aufgenommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung mit einer Welle, mit einer Stützeinheit und mit einer zugeführten, noch nicht ausgerichteten Tablette,
Fig. 2: in einer perspektivischen Darstellung die Welle der Ausrichtvorrichtung nach Fig. 1 mit einer Ausrichtnut und Einzelheiten ihrer geometrischen Ausgestaltung,
Fig. 3: in einer Seitenansicht die Ausrichtvorrichtung nach Fig. 1 mit Einzelheiten zur gegenseitigen Positionierung von Welle und Stützeinheit,
Fig. 4a und 4b: in perspektivischen Darstellungen die Ausrichtvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in verschiedenen Auflagepositionen der Tablette
Fig. 5a bis 5d: in perspektivischen Darstellungen die Ausrichtvorrichtung nach den vorherigen Figuren in verschiedenen Wellenpositionen und Ausrichtstufen der Tablette,
Fig. 6a bis 6c: in perspektivischen Darstellungen die Ausrichtvorrichtungen nach den vorherigen Figuren bei der Entnahme der ausgerichteten Tablette mittels einer Greifeinheit.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung 1 gezeigt, welche als Bestandteil einer nicht dargestellten Abfülleinrichtung für Tabletten 2 vorgesehen ist. Im konkreten Fall ist die Ausrichtvorrichtung 1 Bestandteil einer Kapselmaschine, bei welcher mehrere Tabletten 2 ausgerichtet und mit ihren Flachseiten aufeinander gestapelt in Steckkapseln eingefüllt werden. Die Tablette 2 kann ein pharmazeutisches Präparat oder ein Nahrungsergänzungsmittel sein.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Ausrichtvorrichtung 1 eine Welle 3, die in Drehrichtung 5 um eine Drehachse 4 antreibbar ist, und eine an der Welle 3 umfangsseitig angeordnete Stützeinheit 15. Die Welle 3 ist relativ zur Stützeinheit 15 drehbar gelagert. Unter Drehung der Welle 3 wird eine der Welle 3 zugeführte Tablette 2 zwischen der Welle 3 und der Stützeinheit 15 in eine definierte Lage ausgerichtet und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Durch die definierte Lage kann die Tablette 2 gezielt in entsprechende Verpackungen abgelegt werden. Hierdurch wird beispielsweise ein Stapeln der Tabletten 2 und ein klemmfreies Ablegen insbesondere im Unterteil der Steckkapsel ermöglicht. Auch bei Blisterverpackungen oder anderen Verpackungen können die Tabletten 2 gezielt in entsprechenden Kavitäten unter engsten Toleranzen abgelegt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Stützeinheit 15 einen Zuführkanal 16, über welchen die Tabletten 2 der Welle 3 zugeführt werden. Im Ausführungsbeispiel ist der Zuführkanal 16 parallel zur Schwerkraft g ausgerichtet. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, den Zuführkanal 16 zur Schwerkraft g geneigt verlaufend auszubilden. Ferner umfasst die Stützeinheit 15 eine erste Begrenzungsseite 17 und eine zweite Begrenzungsseite 18. Die beiden Begrenzungsseiten 17, 18 sind sich gegenseitig zugewandt und begrenzen in Richtung der Drehachse 4 einen Auflagebereich 22. Zudem weist die Stützeinheit 15 eine aufrechte Stützwand 19 auf, welche umfangsseitig an der Welle 3 angeordnet ist und den Auflagebereich 22 umfangsseitig zur Welle 3 begrenzt. Die Stützwand 19 verbindet die beiden Begrenzungsseiten 17, 18 miteinander. Die Tablette 2 ist somit durch die Stützwand 19 und die beiden Begrenzungsseiten 17, 18 im Auflagebereich 22 der Welle 3 gesichert und kann dadurch nicht von der Welle 3 abrutschen bzw. herunterfallen. Sowohl die Stützwand 19 als auch die beiden Begrenzungsseiten 17, 18 erstrecken sich im Ausführungsbeispiel parallel zur Richtung der Schwerkraft g, es kann jedoch auch eine zur Schwerkraft g geneigt verlaufende Ausrichtung zweckmäßig sein.
Die Stützeinheit 15 weist noch eine Führungsbahn 10 auf für eine Führung der Tablette 2 achsparallel zur Drehachse 4 der Welle 3, wobei diese Führungsbahn 10 mit einer in Fig. 2 dargestellten und weiter unten näher beschriebenen Ausrichtnut 6 zusammenwirkt. Teil der Führungsbahn 10 ist die genannte Stützwand 19, welche zusammen mit der Umfangsfläche der Welle 3 eine achsparallel zur Drehachse 4 verlaufende Rinne bildet. Die Rinne wirkt als die genannte Führungsbahn 10. In ihr kommt die Tablette zu liegen, und in ihr kann sie parallel zur Drehachse 4 bewegt werden, ohne in Umfangsrichtung von der Drehbewegung der Welle 3 mitgenommen zu werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an der Stützwand 19 der Stützeinheit 15 ein Ausrichtvorsprung 20 ausgebildet. Der Ausrichtvorsprung 20 weist eine der ersten Begrenzungsseite 17 zugewandte Vorsprungseite 35 auf. Der Zuführkanal 16 ist aus der Vorsprungseite 35, der ersten Begrenzungsseite 17 und zumindest teilweise aus der Stützwand 19 gebildet. Die Tablette 2 wird beim Fallen durch den Zuführkanal 16 auf die Welle 3 durch die erste Begrenzungsseite 17 und die Vorsprungseite 35 in Richtung der Drehachse 4 und durch die Stützwand 19 umfangsseitig zur Welle 3 geführt. Der Ausrichtvorsprung 20 kann aber auch so weit in der Vertikalen von Führungsbahn 10 entfernt sein, dass dieser die Tablette 2 beim Ausrichtvorgang nicht berührt. Gegebenenfalls kann auf den Ausrichtvorsprung 20 ganz verzichtet werden.
In Fig. 2 ist in perspektivischer Darstellung die Welle 3 der Ausrichtvorrichtung 1 aus Fig. 1 gezeigt. Die Welle 3 weist umfangsseitig eine Ausrichtnut 6 auf. Die Ausrichtnut 6 erstreckt sich von einer Aufnahmestelle 7 bis zu einem Mündungsende 8. Am Mündungsende 8 mündet die Ausrichtnut 6 in eine Aufnahmetasche 12, die zur Aufnahme der Tablette 2 dient. Die Aufnahmestelle 7 der Ausrichtnut 6 liegt in Richtung der Drehachse 4 auf Höhe des Zuführkanals 16, also in Richtung der Drehachse 4 auf gleicher Position wie der Zuführkanal 16 (Fig. 5a), wobei das Mündungsende 8 der Ausrichtnut 6 zum Zuführkanal 16 in Richtung der Drehachse 4 zur zweiten Begrenzungsseite 18 hin seitlich versetzt angeordnet ist. Sowohl die Aufnahmestelle 7 der Ausrichtnut 6 als auch deren Mündungsende 8 liegen in Richtung der Drehachse 4 auf Höhe des Auflagebereichs 22. Dabei ist in Richtung der Drehachse 4 die erste Begrenzungsseite 17 benachbart zur Aufnahmestelle 7 und die zweite Begrenzungsseite 18 benachbart zum Mündungsende 8 der Ausrichtnut 6 angeordnet. Die Ausrichtnut 6 weist einen in Richtung der Drehachse 4 gemessenen lokalen Abstand a zum Zuführkanal 16 auf (Fig. 5d), der ausgehend von der Aufnahmestelle 7 zum Mündungsende 8 der Ausrichtnut 6 hin entgegen der Drehrichtung 5 der Welle 3 kontinuierlich zunimmt. Die Ausrichtnut 6 erstreckt sich ausgehend von ihrer Aufnahmestelle 7 bis hin zu ihrem Mündungsende 8 kontinuierlich sowohl in Richtung der Drehachse 4 als auch in Umfangsrichtung bzw. in Drehrichtung 5. Demnach weist die Ausrichtnut 6 keinen lediglich parallel zur Drehachse 4 verlaufenden Abschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel weist die Ausrichtnut 6 einen bogenförmigen Verlauf auf. Es können jedoch auch anders geformte Verläufe der Ausrichtnut 6 zweckmäßig sein.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Ausrichtnut 6 auf der Umfangsseite 21 der Welle 3 durch zwei Nutkanten 36, 37 begrenzt. Dabei ist die erste Nutkante 36 nahe der ersten Begrenzungsseite 17 und die zweite Nutkante 37 nahe der zweiten Begrenzungsseite 18 angeordnet. Zudem ist die erste Nutkante 36 in Drehrichtung 5 der Welle 3 nachfolgend zur zweiten Nutkante 37 angeordnet. Ferner weist die Ausrichtnut 6 eine Nutbreite b auf, die dem in Richtung der Drehachse 4 gemessenen Abstand zwischen den Nutkanten 36, 37 entspricht. Zudem besitzt die Ausrichtnut 6 eine Nuttiefe c (Fig. 5c), die dem radial zur Drehachse 4 gemessenen maximalen Abstand zwischen dem Nutboden 38 und der Umfangsseite 21 der Welle 3 entspricht. Sowohl die Nutbreite b als auch die Nuttiefe c nehmen ausgehend von der Aufnahmestelle 7 zum Mündungsende 8 hin entgegen der Drehrichtung 5 der Welle 3 zu. Dabei ist im Ausführungsbeispiel an jedem Umfangsabschnitt die Nutbreite b größer als die Nuttiefe c. Ferner besitzt die Ausrichtnut 6 eine in radialer Richtung zur Drehachse 4 gemessene effektive Tiefe 9 (Fig. 5b), die ebenfalls ausgehend von der Aufnahmestelle 7 zum Mündungsende 8 hin entgegen der Drehrichtung 5 der Welle 3 zunimmt. Die effektive Tiefe 9 der Ausrichtnut 6 ergibt sich aus der Nutbreite c und der Nuttiefe b und entspricht einer in radialer Richtung der Drehachse 4 gemessenen Strecke, um welche sich die Tablette 2 ausgehend von der Umfangsseite 21 der Welle 3 in die Ausrichtnut 6 absenkt. Je tiefer die Tablette 2 in die Ausrichtnut 6 absinkt, desto besser wird die Tablette 2 in der Ausrichtnut 2 geführt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, mündet die Ausrichtnut 6 mit ihrem Mündungsende 8 in eine Aufnahmetasche 12. Die Aufnahmetasche 12 weist einen ebenen Taschenboden 13 auf, der auf einer Ebene liegt, welche durch eine Sekante des zylindrischen Wellenumfangs und durch eine Parallele zur Drehachse 4 aufgespannt ist. Die Aufnahmetasche 12 ist außerhalb des angrenzenden Mündungsendes 8 umfangsseitig durch Hochseiten 40 begrenzt, welche eine in Richtung der Drehachse 4 gemessene Breite d der Aufnahmetasche 12 vorgeben. Die Breite d der Aufnahmetasche 12 ist geringfügig größer als der Durchmesser f der Tablette 2. Dadurch wird ein Gleiten der Tablette 2 in die Aufnahmetasche 12 gewährleistet, ohne dass sich die Tablette 2 an den Hochseiten 40 der Aufnahmetasche 12 verkantet oder verhakt. Die Aufnahmetasche 12 erstreckt sich ausgehend vom Mündungsende 8 der Ausrichtnut 6 bis zu einem Taschenende 39, das als definierter Anschlag der Tablette 2 dient. Das Taschenende 39 ist im Ausführungsbeispiel an den senkrecht zum Taschenboden 13 verlaufenden Hochseiten 40 teilweise abgerundet, um eine flächige Auflage der Tablette 2 mittels ihrer Umfangsseite 41 zu ermöglichen. Ferner weist die Aufnahmetasche 12 eine Tiefe e an ihrem Taschenende 39 auf, die dem in radialer Richtung zur Drehachse 4 gemessenen Abstand zwischen dem Taschenboden 13 und der Umfangseite 21 der Welle 3 entspricht. Die Tiefe e der Aufnahmetasche 12 an ihrem Taschenende 39 entspricht in etwa der Dicke j der Tablette 2.
Ferner weist die Ausrichtvorrichtung 1 eine nicht dargestellte Vakuumliefereinheit auf, die zur Bereitstellung von Vakuum dient. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Welle 3 mit einer sich in Richtung der Drehachse 4 erstreckenden Vakuumbohrung 25 versehen, die mit der Vakuumliefereinheit strömungs- und druckübertragend verbunden ist. Zudem ist in der Aufnahmetasche 12 eine Ansaugbohrung 24 ausgebildet, die sich vom Taschenboden 13 zur Vakuumbohrung 25 der Welle 3 erstreckt, und die mittels eines nicht dargestellten Druckkanals mit der Vakuumbohrung verbunden ist. Demnach ist die Ansaugbohrung 24 über die Vakuumbohrung 25 mit der Vakuumliefereinheit strömungs- und druckübertragend verbunden, wodurch in der Aufnahmetasche 12 an der Ansaugbohrung 24 ein Vakuum zum Halten der Tablette 2 bereitgestellt werden kann. Der ebene Taschenboden 13 begünstigt die flächige Auflage der Tablette 2 auf der Öffnung der Ansaugbohrung 24, so dass die Tablette 2 die Ansaugbohrung 24 verschließt und sich ein ausreichend hoher Unterdruck zum Halten der Tablette 2 bilden kann. Der ebene Taschenboden 13 ist optional im Bereich der Ansaugbohrung 24 mit einer kleinen Saugtasche 31 versehen, welche die Ansaugbohrung 24 umgibt. Über die vergleichsweise große Wirkfläche der Tasche verteilt liegt Vakuum an der Tablette 2 an, um diese effektiv halten zu können und somit der Radial wirkenden Kraft beim Drehen der Welle 3 effektiv entgegenzuwirken. Gleichzeitig kann der Querschnitt der Ansaugbohrung 24 gering gehalten werden, wodurch ein nur geringer Volumenstrom an Luft zur Bereitstellung des Unterdrucks angesaugt werden muss.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Stützeinheit 15 und die Welle 3 in einem Abstand i zueinander angeordnet. Der Abstand i ist so groß, dass sich die Welle 3 und die Stützeinheit 15 nicht kontaktieren. Zudem ist der Abstand i geringer als die Dicke j einer Tablette 2, so dass die Tablette 2 in der Führungsbahn 10 (Fig. 1) liegen bleibt, ohne zwischen Welle 3 und Stützeinheit 15 hindurchzufallen. Um eine Bearbeitung verschieden dicker Tabletten 2 zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, an der Ausrichtvorrichtung einen variabel einstellbaren Abstand i zwischen der Welle 3 und der Stützeinheit 15 in Richtung der Drehachse 4 auf der Höhe des Auflagebereichs 22 vorzusehen.
Nachfolgend ist ein erfindungsgemäßes Ausrichtungsverfahren einer Tablette mittels der erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung 1 beschrieben:
Zum Ausrichten einer Tablette 2 wird diese über den Zuführkanal 16 der Stützeinheit 15 auf die Welle 3 zugeführt. Dabei fällt die Tablette 2 unter Wirkung der Schwerkraft g durch den Zuführkanal 16 auf die Welle 3. Anschließend gleitet und/oder rollt die Tablette 2 auf der Welle 3 in Richtung zur Stützwand 19 ab und kommt auf der Welle 3 an der Stützwand 19 angelehnt zu liegen. Wie beispielsweise in den Figuren 1, 4a, 4b gezeigt, kann die Tablette 2 in unterschiedlichen Lagen an der Stützeinheit 15 anliegen. In Fig. 1 liegt die Tablette 2 mit einer ihrer Bodenseiten 42 an der Stützeinheit 15 angelehnt an. Dabei verläuft die Bodenseite 42 in etwa parallel zur Stützwand 19 der Stützeinheit 15. Die Tablette 2 liegt mit ihrer Umfangsseite 41 auf der Umfangsseite 21 der Welle 3 auf. In Fig. 4a hingegen liegt die Tablette 2 mit ihrer Bodenseite 42 auf der Welle 3 auf und stützt sich mit ihrer Umfangsseite 41 an der Stützwand 19 ab. In Fig. 4b kontaktiert die Tablette 2 lediglich mit ihrer Umfangsseite 41 die Umfangsseite 21 der Welle 3 und die Stützwand 19 der Stützeinheit 15. Die Tablette 2 liegt in allen Lagen im Auflagebereich 22 der Welle 2 auf Höhe des Zuführkanals 16.
Wie in den Fig. 1, 4a, 4b gezeigt, ist die Welle 3 beim Zuführen der Tablette 2 auf die Welle 3 anfänglich derart positioniert, dass die Ausrichtnut 6 vollständig oder zumindest teilweise durch die Stützeinheit 15 verdeckt ist. Nach dem Zuführen der Tablette 2 dreht sich die Welle 3 in Drehrichtung 5 der Welle 3, wie in Fig. 3 gezeigt. Dabei dreht sich mit der Rotation der Welle 3 die Ausrichtnut 6 von ihrer verdeckten Position unter der Stützeinheit 15 kontinuierlich hervor.
Die Figuren 5a bis 5d zeigen in perspektivischen Darstellungen die erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung 1 in einem zeitlichen Ablauf bei der Ausrichtung einer Tablette 2. Die Fig. 5a zeigt die Welle 3 in einer Position, in welcher die Ausrichtnut 6 zumindest teilweise freigedreht ist. In dieser Stellung der Welle 3 befindet sich die Aufnahmestelle 7 oberhalb des Mündungsendes 8 der Ausrichtnut 6, so dass die Ausrichtnut 6 kontinuierlich von der Aufnahmestelle 7 zu ihrem Mündungsende 8 hin nach unten in Richtung der Schwerkraft g verläuft. Die Tablette 2 gleitet unter Wirkung der Schwerkraft g entlang der Umfangsseite 21 der Welle 3 in die Aufnahmestelle 7 der Ausrichtnut 6 hinein und wird an ihrer Umfangsseite 41 in der Ausrichtnut 6 im Wesentlichen an der ersten Aufnahmekante 36 gehalten. Die Tablette 2 gleitet und/oder rollt mittels der Schwerkraft g entlang der ersten Nutkante 36 nach unten, bis die Tablette 2 an der Stützwand 19 anschlägt.
Ausgehend von einer Ausgangslage der Tablette 2 nach Fig. 4b, kann sich die Tablette 2 mit ihrer Umfangsseite 41 an der Vorsprungseite 35 und an der Stützwand 19 abstützen und dadurch bei Drehung der Welle 3 zum Umkippen bewegt werden, sofern der Ausrichtvorsprung 20 entsprechend ausgestaltet ist. In einem solchen Fall kann es zweckmäßig sein, die Welle 3 mit einer zweiten, in Umfangsrichtung versetzten Ausrichtnut 6 zu versehen. Die erste Umfangsnut 6 würde dann das Umkippen der Tablette 2 initiieren, während die nachfolgende, hier nicht gezeigte Umfangsnut für den Weitertransport der Tablette 2 sorgt. Da der Ausrichtvorsprung 20 der Stützeinheit 15 im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch einen in Richtung der Schwerkraft g gemessenen Abstand h zur Umfangsseite 21 der Welle 3 aufweist (Fig. 5b), der größer als der Durchmesser f der Tablette 2 ist, ist es der Tablette 2 möglich, unter den Ausrichtvorsprung 20 ohne Kontakt mit der Vorsprungseite 35 zu gleiten. Der Ausrichtvorsprung 20 spielt hier also für den Ausrichtvorgang keine Rolle. Anfänglich steht die Tablette eigenstabil mit ihrer Umfangsseite auf der Umfangsseite der zylindrischen Welle 3 auf. Infolge der Drehung der Welle 3 tritt nun die Umfangsnut 6 unter die Tablette 2, welche dann zunächst nur auf der vorlaufenden Nutkante 37 zu liegen kommt. Das Gleichgewicht der Tablette 2 wird gestört, so dass diese umkippt. Mit weiterer Drehung der Welle 3 in eine Stellung zunächst nach Fig. 5a und dann nach Fig. 5b richtet sich die Tablette 2 mit ihrer Bodenseite 42 in etwa parallel zur Drehachse 4 aus und liegt dabei in der Ausrichtnut 6. Die Tablette 2 versinkt dabei mit fortschreitender Drehung der Welle 3 zunehmend in der Ausrichtnut 6.
Wie in Fig. 5b gezeigt, wird mit fortlaufender Drehung der Welle 3 die Ausrichtnut 6 weiter von der Stützeinheit 15 freigegeben. Hierbei bewirkt der in Richtung der Drehachse 4 gemessene Abstand a zwischen der Ausrichtnut 6 und dem Zuführkanal 16, welcher entgegen der Drehrichtung 5 zunimmt, dass die Tablette 2 mit Drehung der Welle 3 in Richtung der Drehachse 4 befördert wird. Geführt von der ersten Nutkante 36 gleitet und/oder rollt die Tablette 2 von der Aufnahmestelle 7 bis zum Mündungsende 8 der Ausrichtnut.
Wie in Fig. 5c gezeigt, gleitet die Tablette 2 unter Drehung der Welle 3 vom Mündungsende 8 der Ausrichtnut 6 in die Aufnahmetasche 12. Am Taschenende 39 der Aufnahmetasche 12 liegt die Tablette 2 an den Hochseiten 40 vorzugsweise flächig an, wodurch sich die Tablette 2 in einer definierten Ausrichtung befindet. Um die Tablette 2 in dieser Ausrichtung zu fixieren, wird diese mittels Vakuum gehalten. Hierzu wird Vakuum an der Ansaugbohrung 24 und an der oben schon im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnten optionalen Saugtasche 31 zugeschaltet, wodurch die Tablette 2 mittels des Unterdrucks in der Aufnahmetasche 12 fixiert ist. Das Vakuum wird durch die Vakuumliefereinheit bereitgestellt, welche über die Vakuumbohrung 25 der Welle 3 mit der Ansaugbohrung 24 strömungs- und druckübertragend verbunden ist. Das Vakuum kann über die Vakuumliefereinheit bedarfsgerecht zugeschaltet und abgeschaltet werden. Auch eine dauerhafte Bereitstellung von Vakuum kann zweckmäßig sein. Wie Fig. 5d zeigt, kann durch die Fixierung der Tablette 2 mittels Vakuum die Welle 3 in eine beliebige Übergabeposition weiter gedreht werden, ohne dass die Tablette 2 bedingt durch die Schwerkraft g von der Welle 3 fällt.
In den Fig. 6a bis 6c ist ein Greifvorgang einer Greifeinheit 26 der Ausrichtvorrichtung 1 in einer Übergabeposition 30 gezeigt. Die Greifeinheit 26 ist umfangsseitig an der Welle 3 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die Greifeinheit 26 unterhalb der Welle 3 angeordnet, es können jedoch auch andere Anordnungen der Greifeinheit 26 zweckmäßig sein. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Greifeinheit 26 drei Greifarme 27. In einem alternativen, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann auch eine andere Anzahl Greifarme 27 zweckmäßig sein. So kann die Anzahl der Greifarme 27 beispielsweise an den Durchmesser f der Tablette 2 angepasst werden. Die Greifarme 27 sind an einer Grundplatte 28 kreisförmig in einem gleichen Winkelabstand angeordnet. Die Greifarme 27 sind im Ausführungsbeispiel federnd an der Grundplatte 28 angeordnet. Der von den Greifarmen 27 gebildete Kreisdurchmesser ist etwas geringer als der Durchmesser f der Tablette 2. Es kann auch zweckmäßig sein, aktiv bewegende Greifarme vorzusehen. Diese können beispielsweise über eine Mechanik den von ihnen gebildeten Kreisdurchmesser reduzieren und wieder erweitern und somit die Tablette aktiv greifen und loslassen. Damit die Tablette 2 von den Greifarmen 27 aufgenommen werden kann, sind in der Aufnahmetasche 12 entsprechend der Anzahl Greifarme 27 Ausnehmungen 14 vorgesehen. So können die Greifarme 27 in die Ausnehmungen 14 eintauchen und die Tablette 2 greifen.
Um also die Tablette 2 an die Greifeinheit 26 zu übergeben, bewegt sich die Welle 3 in die Übergabeposition 30, wie in Fig. 6a gezeigt. In der Übergabeposition 30 befindet sich die Tablette 2 direkt gegenüber der Greifeinheit 26. Die Greifeinheit 26 fährt in Richtung zur Welle 3 und taucht mit ihren Greifarmen 27 in die Ausnehmungen 14 an der Aufnahmetasche 12 ein. Da der von den Greifarmen 27 gebildete Durchmesser geringer ist, als der Durchmesser f der Tablette 2, kontaktieren die Greifarme 27 an ihren Enden 29 die Tablette 2. Wie in Fig. 6b gezeigt, fassen die Greifarme 27 an ihren Enden 29 die Umfangseite 41 der Tablette 2 und werden dabei geringfügig aufgebogen. Hierbei entsteht zwischen den Greifarmen 27 und der Tablette 2 eine Klemmkraft, die ausreichend hoch ist, die Tablette 2 entgegen der Ansaugkraft an der Ansaugbohrung 24 aus der Aufnahmetasche 12 zu ziehen. Es kann auch zweckmäßig sein, unmittelbar nach dem Fassen der Tablette 2 durch die Greifarme 27, das Vakuum an der Ansaugbohrung 24 abzustellen. Wie in Fig. 6c gezeigt, fährt die Greifeinheit 26 mit der aufgenommenen Tablette 2 abschließend aus der Aufnahmetasche 12 heraus und stellt die Tablette 2 zur Weiterverarbeitung bereit. Die Welle 3 kann wieder weitergedreht werden. Der Ausrichtungsvorgang einer weiteren Tablette 2 kann mittels der Ausrichtvorrichtung 1 erneut beginnen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Ausführungsbeispiels kann die Welle 3 auch mehrere in Umfangsrichtung der Welle 3 hintereinander angeordnete Ausrichtnuten 6 aufweisen. So kann die Anzahl der ausgerichteten Tabletten 2 pro Umdrehung der Welle 3 erhöht werden. Zudem kann es zweckmäßig sein, eine längere Welle vorzusehen und entlang deren Drehachse mehrere Ausrichtnuten sowie Stützeinheiten vorzusehen. So kann beispielsweise auch bei Kapselmaschinen, die mehrere Bearbeitungsbahnen besitzen, die Anzahl an Ausrichtvorrichtungen 1 angepasst und dadurch eine entsprechende Versorgung an ausgerichteten Tabletten gewährleistet werden.

Claims

Ausrichtvorrichtung für Tabletten (2),
umfassend:
eine Welle (3), welche um ihre Drehachse (4) in einer Drehrichtung (5) antreibbar ist,

und eine umfangsseitig an der Welle (3) angeordnete Stützeinheit (15), wobei die Welle (3) relativ zur Stützeinheit (15) drehbar ist, und wobei die Stützeinheit (15) einen Zuführkanal (16) zum Zuführen von Tabletten (2) auf die Welle (3) aufweist,

wobei die Welle (3) umfangsseitig mindestens eine Ausrichtnut (6) zum Transport und Ausrichten einer Tablette (2) mit einer Aufnahmestelle (7) und mit einem Mündungsende (8) aufweist,

und wobei die Ausrichtnut (6) mit ihrem Mündungsende (8) in eine Aufnahmetasche (12) für eine Tablette (2) mündet, wobei die Aufnahmestelle (7) der Ausrichtnut (6) in Richtung der Drehachse (4) auf gleicher Position wie der Zuführkanal (16) liegt und das Mündungsende (8) der Ausrichtnut (6) in Richtung der Drehachse (4) seitlich versetzt zum Zuführkanal (16) angeordnet ist,

wobei ein in Richtung der Drehachse (4) gemessener lokaler Abstand (a) zwischen dem Zuführkanal (16) und der Ausrichtnut (6) ausgehend von der Aufnahmestelle (7) zum Mündungsende (8) hin entgegen der Drehrichtung (5) der Welle (3) kontinuierlich zunimmt,

und wobei die Stützeinheit (15) eine mit der Ausrichtnut (6) zusammenwirkende Führungsbahn (10) für eine Führung der Tablette (2) achsparallel zur Drehachse (4) der Welle (3) aufweist.
Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtnut (6) von ihrer Aufnahmestelle (7) zu ihrem Mündungsende (8) hin bogenförmig verläuft.
Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtnut (6) eine in radialer Richtung zur Drehachse (4) gemessene effektive Tiefe (9) aufweist, die ausgehend von der Aufnahmestelle (7) zum Mündungsende (8) hin entgegen der Drehrichtung (5) der Welle (3) zunimmt.
Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (10) der Stützeinheit (15) eine aufrechte Stützwand (19) umfasst, die parallel zur Drehachse (4) umfangsseitig an der Welle (3) angeordnet ist.
Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (10) der Stützeinheit (15) zwei sich zugewandte, senkrecht zur Drehachse (4) verlaufende Begrenzungsseiten (17, 18) umfasst, wobei die erste Begrenzungsseite (17) angrenzend zur Aufnahmestelle (7) und die zweite Begrenzungsseite (18) angrenzend zum Mündungsende (8) der Ausrichtnut (6) angeordnet ist.
Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (1) eine Vakuumliefereinheit zur Bereitstellung von Vakuum umfasst und dass die Aufnahmetasche (12) eine Ansaugbohrung (24) aufweist, die mit der Vakuumliefereinheit druckübertragend verbindbar ist.
Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugbohrung (24) von einer Ansaugtasche (31) umgeben ist.
Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (1) eine Greifeinheit (26) zum Fassen einer Tablette (2) aus der Aufnahmetasche (12) umfasst.
Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (26) mindestens zwei Greifarme (27) umfasst.
Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Greifarme (27) federnd ausgebildet sind.