EP4151197B1

EP4151197B1 - Verfahren zur befüllung zweiteiliger kapseln mit je einem kapseloberteil und je einem kapselunterteil mit einer kapselfüllmaschine

Info

Publication number: EP4151197B1
Application number: EP21197557.8A
Authority: EP
Inventors: Steffen Gall; Jonathan Cocks; Reiner Wurst; Florian Huhnen
Original assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2025-12-24
Anticipated expiration: 2041-09-17
Also published as: EP4151197A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung zweiteiliger Kapseln mit je einem Kapseloberteil und je einem Kapselunterteil mit einer Kapselfüllmaschine.
Vorrangig im pharmazeutischen Bereich, aber auch im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel werden Kapseln zur Verabreichung dosierter Mengen eines pulvrigen, granulatartigen oder flüssigen Präparates eingesetzt. Die Kapseln bestehen aus Hartgelatine oder dergleichen und lösen sich nach dem Verschlucken auf, in dessen Folge ihr Inhalt freigesetzt wird.
Bei sogenannten Steckkapseln erfolgt auf getakteten Kapselfüllmaschinen zunächst eine Zufuhr von Leerkapseln, welche aufrecht stehend in Kapselhaltern positioniert und dann geöffnet werden. In einer oder mehreren Dosierstationen werden die nach oben offenen Kapselunterteile mit dem vorgesehenen Präparat in dosierter Menge befüllt. Die zuvor abgezogenen Kapseloberteile werden in einer Schließstation auf die gefüllten Kapselunterteile aufgesteckt. Die auf diese Weise entstandenen fertig befüllten Kapseln werden schließlich in einer Ausstoßstation aus ihren Kapselhaltern herausgenommen und dann der Weiterverarbeitung, insbesondere der Verpackung zugeführt.
Es sind Kapselfüllmaschinen bekannt, die als Rundläufer mit einem Drehtisch ausgebildet sind. Derartige Kapselfüllmaschinen besitzen eine Antriebseinheit, die den Drehtisch antreibt, wodurch die Kapseln von Station zu Station befördert werden. Die genannten Stationen sind feststehend ausgebildet und in gleichen Winkelabständen um den Drehtisch verteilt angeordnet. Die Handhabung, insbesondere das Öffnen und Schließen von Kapseln erfordert eine genaue Abstimmung der einzelnen Maschinenelemente zueinander. Andernfalls können Beschädigungen an den Kapseln sowie deren Aussortierung die Folge sein. Daher wird bei bekannten Rundläufern die Schließvorrichtung mechanisch mit dem Drehtisch gekoppelt, beispielsweise durch eine Kulisse, wodurch auch die Schließvorrichtung durch die Antriebseinheit des Drehtisches angetrieben ist. Die Schieberelemente der Schließvorrichtung führen in Abhängigkeit des Drehwinkels des Drehtisches Kapseloberteile und -unterteile zusammen und verschließen diese. Durch die mechanische Kopplung zwischen Drehtisch und Schließvorrichtung ist ein präzises Zusammenspiel beider Einheiten gegeben.
Kapselfüllmaschinen mit einer Hauptantriebseinheit zum Betrieb der Kapselfüllmaschine und einer separat von der Hauptantriebseinheit ausgebildeten Nebenantriebseinheit zum Antreiben einer Schließvorrichtung sind aus US 8,596,025 B2 , US 2008/0236106 A1 , US 3,978,640 A , US 4,615,165 A , EP 2 490 649 B1 , US 10 935 415B2 und EP 1 547 570 A1 bekannt.
Nachteilig an derartigen Kapselfüllmaschinen sind die aufwendigen Einrichtungsarbeiten, die bei Einstellungen wie dem Hub der Schieberelemente oder ähnlichem notwendig sind. Soll eine neue Charge Kapseln produziert werden, kann aufgrund unterschiedlicher Kapselgrößen sogar der Wechsel der Schieberelemente notwendig sein. Dieser Umstand ist zeitaufwendig und kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Befüllung zweiteiliger Kapseln mit je einem Kapseloberteil und je einem Kapselunterteil mit einer Kapselfüllmaschine derart weiterzubilden, dass eine flexible Produktion bei zugleich schnellen Umrüstzeiten ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Kapselfüllmaschine zur Befüllung zweiteiliger Kapseln mit je einem Kapseloberteil und je einem Kapselunterteil umfasst eine Hauptantriebseinheit zum Betrieb der Kapselfüllmaschine und eine Schließvorrichtung zum Verschließen von Kapseloberteil und Kapselunterteil. Die Kapselfüllmaschine umfasst eine Kapseloberteilaufnahme für das Kapseloberteil und eine Kapselunterteilaufnahme für das Kapselunterteil. Die Schließvorrichtung umfasst mindestens ein erstes Verschließelement zur Ausübung einer auf die Kapsel wirkenden Steckkraft sowie mindestens ein zweites Verschließelement zur Ausübung einer der Steckkraft entgegenwirkenden Gegenkraft. Die Schließvorrichtung umfasst eine von der Hauptantriebseinheit separat ausgebildete Nebenantriebseinheit, wobei das mindestens eine erste Verschließelement mittels der Nebenantriebseinheit angetrieben ist.
Das erste Verschließelement der Schließvorrichtung wird demnach nicht über die Hauptantriebseinheit, sondern über eine separat von dieser ausgebildeten Nebenantriebseinheit angetrieben. Somit ist das erste Verschließelement kinematisch nicht mit der Hauptantriebseinheit, insbesondere mit dem Drehtisch der Kapselfüllmaschine zwangsgekoppelt. Die Kinematik des ersten Verschließelementes kann auf einfache Weise individuell an die Produktionsbedingungen angepasst werden. Somit können Produktionsschwanken ausgeglichen werden, ohne das erste Verschließelement mechanisch nachstellen zu müssen. Beispielsweise bei der Umrüstung der Kapselfüllmaschine auf eine Befüllung verschieden großer Kapseln kann die Weglänge des ersten Verschließelementes angepasst werden. Ein Austausch des ersten Verschließelementes gegen ein Verschließelement mit anderer Geometrie ist nicht notwendig. Ferner kann auch die Geschwindigkeit des ersten Verschließelementes an das Füllgut der Kapseln angepasst werden. Dies bietet sich vor allem bei schwer abfüllbaren Produkten an. Sind die Kapseln beispielsweise mit einem flüssigen Füllgut zu befüllen, kann die Schließgeschwindigkeit des ersten Verschließelementes reduziert werden, um somit ein Verschütten des Füllgutes zu vermeiden. Bei besonders staubigem Füllgut kann auf selbe Art und Weise die Verstaubung der Maschine reduziert werden.
Ein weiterer Anwendungsfall besteht in der Kalibrierung der nicht dargestellten AMV-Sensoren der Füllstationen. Die Kapseln werden in leerem Zustand auf einer Wiegevorrichtung der Kapselfüllmaschine gewogen, anschließend befüllt und erneut gewogen. Von dem Brutto-Gewicht einer Kapsel mit Füllgut wird das gemessene Tara-Gewicht der bloßen Kapsel abgezogen, so dass das Netto-Gewicht des Füllgutes ermittelt wird. Dieses Netto-Gewicht wird mit den Messwerten der AMV-Sensoren abgeglichen und anschließend die AMV-Sensoren kalibriert.
Auch bei der Brutto-Tara-Wägung wird die zu wiegende Kapsel zuerst über die Einsetzstation einem Kapselsegment der Kapselfüllmaschine zugeführt. In diesem Produktionsschritt befindet sich die Kapsel in einer vorverschlossenen Stellung - nachfolgend Vorverschluss genannt. In dieser Stellung lässt sich die Kapsel maschinell in ihre beiden Hälften trennen. Ist die Kapsel hingegen befüllt, wird diese vollständig verschlossen - nachfolgend Vollverschluss genannt. Im Vollverschluss ist das Kapselunterteil tiefer in das Kapseloberteil geschoben als im Vorverschluss. Bei der Brutto-Tara-Wägung wird die Kapsel nach dem Trennvorgang jedoch nicht befüllt, sondern leer wieder verschlossen, um das Tara-Gewicht der Kapsel auf der Wiegevorrichtung zu bestimmen. Da auch das Brutto-Gewicht derselben Kapsel bestimmt werden soll, ist es entscheidend, dass bei der Schließvorrichtung die Kapsel lediglich vorverschlossen wird, um diese eben nach der Ermittlung des Tara-Gewichtes gemäß der Reihenfolge der Stationen der Kapselfüllmaschine wieder maschinell zu trennen und zu befüllen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kapselfüllmaschinen mussten die Kapseln von Hand wieder in den Vorverschluss gesteckt werden. Demnach gestaltet sich eine Kalibrierung der AMV-Sensoren zeit- und kostenintensiv. Die erfindungsgemäße Kapselfüllmaschine ermöglicht auf einfache Weise, die Einstellung des Schließweges des ersten Verschließelementes anzupassen, wodurch die Kapsel für die Ermittlung des Tara-Gewichtes vorverschlossen und für die Ermittlung des Brutto-Gewichtes vollverschlossen werden kann. Diese Kalibrierung der AMV-Sensoren kann dadurch voll automatisch erfolgen, ohne den Weg der Verschließelemente mechanisch anpassen oder sogar Verschließelemente austauschen zu müssen.
Vorzugsweise ist das mindestens eine erste Verschließelement der Kapselunterteilaufnahme und das mindestens eine zweite Verschließelement der Kapseloberteilaufnahme zugeordnet. Die Kapselunterteilaufnahme ist dazu vorgesehen, das Kapselunterteil zu halten. Demnach wirkt beim Schließen der Kapsel das erste Verschließelement auf das Kapselunterteil und schiebt dieses in Richtung zum Kapseloberteil. Das Kapseloberteil ist in der Kapseloberteilaufnahme gehalten, wobei das zweite Verschließelement auf das Kapseloberteil wirkt. Das erste Verschließelement wirkt mit einer Steckkraft auf das Kapselunterteil in Richtung des Kapseloberteils, wobei das zweite Verschließelement auf das Kapseloberteil mit einer Gegenkraft der Steckkraft entgegenwirkt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Kapselunterteil in das Kapseloberteil gesteckt wird, ohne dass das Kapseloberteil dabei aus der Kapseloberteilaufnahme springt.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass das mindestens eine zweite Verschließelement mit der Hauptantriebseinheit wirkverbunden ist. Da das zweite Verschließelement im Wesentlichen zur Erzeugung einer der Steckkraft entgegenwirkenden Gegenkraft dient, die individuelle Einstellung der Bewegung des zweiten Verschließelementes also nicht zwingend erforderlich ist, ist es zweckmäßig, das zweite Verschließelement über den Hauptantrieb anzutreiben. In einer alternativen Ausgestaltung der Kapselfüllmaschine kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Schließvorrichtung eine weitere, separat von der Hauptantriebseinheit ausgebildete Nebenantriebseinheit umfasst, wobei das mindestens eine zweite Verschließelement mittels der weiteren Nebenantriebseinheit angetrieben ist. Die Nebenantriebseinheit und die weitere Nebenantriebseinheit sind zwei voneinander unabhängige Antriebseinheiten. Somit ist die Kinematik des ersten Verschließelements individuell über die Nebenantriebseinheit, die Kinematik des zweiten Verschließelementes individuell über die weitere Nebenantriebseinheit einstellbar.
Vorzugsweise ist das mindestens eine erste Verschließelement als ein Schließstift ausgebildet. Das mindestens eine zweite Verschließelement ist insbesondere als eine Aufnahmetasche ausgebildet. Die Aufnahmetasche ermöglicht einen festen Halt des Kapseloberteils, wodurch ein Springen aus der Kapseloberteilaufnahme vermieden werden kann. Bevorzugt ist die Aufnahmetasche keilförmig oder kegelförmig ausgebildet. Dadurch können Kapseln mit unterschiedlicher Größe in einer Aufnahme fixiert werden.
Es kann in einer alternativen Ausführung der Kapselfüllmaschine auch zweckmäßig sein, dass das zweite Verschließelement als ein Schließstift ausgebildet ist.
Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Nebenantriebseinheit einen Servomotor umfasst, der auf die erste Verschließeinrichtung wirkt. In einer alternativen Ausgestaltung der Kapselfüllmaschine kann es auch zweckmäßig sein, anstelle des Servomotors einen Schrittmotor vorzusehen. Auch für die weitere Nebenantriebseinheit kann analog der Nebenantriebseinheit ein Servomotor oder ein Schrittmotor vorgesehen sein.
Die Kapselfüllmaschine umfasst vorzugsweise eine Steuerung. Diese Steuerung ist insbesondere auch der Schließvorrichtung zugeordnet, wobei mittels der Steuerung die Bewegung des mindestens einen ersten Verschließelementes einstellbar ist. Dabei steuert die Steuerung die Nebenantriebseinheit. Ist eine weitere Nebenantriebseinheit vorgesehen, so kann diese ebenfalls über die Steuerung eingestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: in einer Draufsicht eine Kapselfüllmaschine in erfindungsgemäßer Ausgestaltung mit Drehtisch, mit Kapselsegmenten auf dem Drehtisch sowie mit einer Schließvorrichtung mit einer Antriebseinheit,
Fig. 2: in einer ausschnittsweisen Seitenansicht die Kapselfüllmaschine nach Fig. 1,
Fig. 3: in einer Seitenansicht die Nebenantriebseinheit der Kapselfüllmaschine nach Fig. 1,
Fig. 4: in einer perspektivischen Darstellung die Nebenantriebseinheit der Kapselfüllmaschine nach Fig. 1 und
Fig. 5 bis 7: in ausschnittsweisen Schnittdarstellungen das Kapselsegment sowie die ersten und zweiten Schließelemente beim Schließvorgang mehrerer Kapseln.

Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Kapselfüllmaschine 1 zum Befüllen von Kapseln 10 (Fig. 5 bis Fig. 7) mit einem Füllgut. Das Füllgut kann in Form eines Pulvers, eines Granulats, Tabletten oder dgl. bereitgestellt sein. Dabei kann es sich um ein pharmazeutisches Präparat, ein Nahrungsergänzungsmittel oder dergleichen handeln. Die Kapseln 10 bestehen aus einem Kapselunterteil 32 und einem darauf aufgesteckten Kapseloberteil 31, die beide beispielsweise aus Hartgelatine hergestellt sind.
Die Kapselfüllmaschine 1 nach Fig. 1 umfasst einen Drehtisch 2 und eine schematisch dargestellte Hauptantriebseinheit 4, wobei der Drehtisch 2 mittels der Hauptantriebseinheit 4 drehend um eine vertikale Drehachse 3 entsprechend der Drehrichtung 9 in getakteten Schritten antreibbar ist. Die Hauptantriebseinheit 4 umfasst mindestens einen Elektromotor, der mit dem Drehtisch 2 wirkverbunden ist und diesen antreibt. Vorzugsweise umfasst die Kapselfüllmaschine 1 eine Steuerung 30, die mit der Hauptantriebseinheit gekoppelt ist. Auch die Steuerung 30 ist in Fig. 1 lediglich schematisch strichliert dargestellt. Auf einem Umfangsbereich des Drehtisches 2 ist in gleichmäßigen Winkelabständen eine Anzahl von Kapselsegmenten 5 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwölf Kapselsegmente 5 vorgesehen. Auch eine andere Anzahl an Kapselsegmenten 5 kann zweckmäßig sein. Jedes Kapselsegment 5 besteht aus je einem fest am Umfangsbereich des Drehtisches 2 befestigten Segmentunterteils 6 sowie einem relativ dazu verschwenkbaren Segmentoberteil 7. Um den Drehtisch 2 herum sind mehrere feststehende, also nicht mit dem Drehtisch 2 mitdrehende Bearbeitungsstationen 11 bis 22 positioniert, die in Fig. 1 nicht im Detail dargestellt sind. Die Anzahl der Bearbeitungsstationen 11 bis 22 entspricht der Anzahl der Kapselsegmente 5, so dass in jeder in Winkelschritten getakteten Drehposition des Drehtisches 2 jedes Kapselsegment 5 im Zugriffsbereich je einer der Bearbeitungsstationen 11 bis 22 zu liegen kommt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthalten die Kapselsegmente 5 des bevorzugten Ausführungsbeispiels mehrere Kapselaufnahmen 8 zur Aufnahme der Kapseln 10. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält jedes Kapselsegment 5 fünf Kapselaufnahmen 8. Es kann zweckmäßig sein, auch mehrere Kapselaufnahmen 8, insbesondere zehn, vorzugsweise zwölf Kapselaufnahmen 8 vorzusehen. Die Kapselaufnahmen 5 sind im bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer linearen, geradlinigen Reihe angeordnet. Bei einer hohen Anzahl an Kapselaufnahmen 5 können diese auch in zwei oder mehreren solcher Reihen angeordnet sein.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kapselfüllmaschine 1 umfasst eine Einsetzstation 11, in der zunächst provisorisch zusammengesteckte, aus Kapselunterteil 32 und Kapseloberteil 31 bestehende Leerkapseln in die Kapselaufnahmen 8 des Kapselsegmentes 5 eingesetzt werden. Im gewöhnlichen Betrieb erfolgt eine Trennung des aufgesteckten Kapseloberteils 31 vom Kapselunterteil 32. Die nächste Bearbeitungsstation ist eine Ausscheidestation 12. Fehlerhafte, nicht getrennte Leerkapseln werden in der Ausscheidestation 12 ausgeschieden.
Nach der Ausscheidestation 12 wird das Segmentoberteil 7 mit den darin gehaltenen Kapseloberteilen 31 gegenüber dem Segmentunterteil 6 mit den darin gehaltenen Kapselunterteilen 32 verschwenkt. Auf die Ausscheidestation 12 folgen hier insgesamt drei Füllstationen 13, 14, 15, in denen die in den Segmentunterteilen 6 gehaltenen Kapselunterteile 32 mit dem vorgesehenen Füllgut befüllt werden. Es kann auch ausreichen, nur eine oder zwei Füllstationen vorzusehen.
Nach dem Durchlaufen der letzten Füllstation 15 erfolgt über die Stationen 16, 17, 18 ein Einschwenken des Segmentoberteils 7 zurück in die fluchtende Lage relativ zum Segmentunterteil 6. In der Schließstation 18 werden die Kapseln 10 verschlossen, indem die zuvor abgezogenen bzw. getrennten Kapseloberteile 31 zurück auf die befüllten Kapselunterteile 32 geschoben und verrastet werden. An die Schließstation 18 schließen sich mehrere Kontrollstationen 19, 20 an. In den Kontrollstationen 19, 20 werden Kapseln 8 geprüft und gegebenenfalls aussortiert. In einer nachfolgenden Auswurfstation 21 werden die verbleibenden und für gut befundenen Kapseln 10 mittels nicht dargestellter Stößel oder anderer Auswurfmittel ausgestoßen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Kapselfüllmaschine 1 eine Schließvorrichtung 23, wobei mittels der Schließvorrichtung 23 an der Schließstation 18 die Kapseln 10 wieder verschlossen werden. Die Schließvorrichtung 23 ist nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben:
Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, umfasst die Schließvorrichtung 23 eine von der Hauptantriebseinheit 4 separat ausgebildete Nebenantriebseinheit 24, demnach die Nebenantriebseinheit 24 mechanisch vollständig von der Hauptantriebseinheit 4 entkoppelt ist. Ferner umfasst die Schließvorrichtung 23 mindestens ein von der Nebenantriebseinheit 24 angetriebenes erstes Verschließelement 26. Das Verschließelement 26 ist derart ausgelegt, dass dieses beim Verschließen der Kapsel 10 auf das Kapselunterteil 32, genauer auf den Boden des Kapselunterteils 32, mit einer Steckkraft F_S in Richtung zum Segmentoberteil 7 wirkt.
Die Nebenantriebseinheit 24 umfasst einen Elektromotor 40 sowie einen mittels des Elektromotors 40 angetriebenen Linearantrieb 45. Der Elektromotor 40 ist über eine Kupplung 41 mit einer Antriebswelle 42 verbunden. Die Kupplung 41 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als eine Balgkupplung ausgeführt, es können jedoch auch andere Kupplungsarten zweckmäßig sein. Die Antriebswelle 42 wirkt wiederum über ein Getriebe 43 auf den Linearantrieb 45, der im Ausführungsbeispiel als Gewindespindel ausgebildet ist. An seinem einen Ende ist der Linearantrieb 45 mit einer unteren Halteplatte 35 für das mindestens eine Verschließelement 26 verbunden. Der Linearantrieb 45, angetrieben durch den Elektromotor 40, kann die Halteplatte 35 anheben und ebenso wieder absenken. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind sämtliche Komponenten der Nebenantriebseinheit 24 entweder unmittelbar an einer starren Tischplatte 37 der Kapselfüllmaschine 1 oder über einen an der Tischplatte 37 angeordneten Halterahmen 38 befestigt. In einer alternativen Ausführung kann es zweckmäßig sein, andere Maschinenelemente für die Nebenantriebseinheit 24 vorzusehen. Wesentlich ist jedoch, dass die Nebenantriebseinheit 24 mechanisch entkoppelt von der Hauptantriebseinheit 4 ausgebildet ist und dass das mindestens eine erste Verschließelement 26 in Form einer linearen Bewegung über die Nebenantriebseinheit 24 antreibbar ist.
Der Nebenantriebseinheit 24, insbesondere deren Elektromotor 40, ist die in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutete Steuerung 30 zugeordnet. Demnach können Bewegungsparameter wie Weglänge, Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc. des ersten Verschließelementes 26 mittels der Nebenantriebseinheit 24 über die Steuerung 30 eingestellt werden. Da die Nebenantriebseinheit 24 mechanisch vollständig von der Hauptantriebseinheit 4 entkoppelt ist, können die oben genannten Parameter unabhängig von der Drehbewegung des Drehtisches 2 eingestellt werden. Somit können die Bewegungsparameter auf einfache Weise über die Steuerung 30 an die Prozessparameter angepasst werden, ohne dabei mechanische Einstellungen an der Kapselfüllmaschine 1, beispielsweise ein Wechsel eines Verschließelementes 26, vornehmen zu müssen. Prozessparameter können, wie anfänglich bereits beschrieben, das abzufüllende Füllgut, die Menge des Füllgutes, die Kapselgröße, etc. sein.
Wie insbesondere in den Fig. 5 bis 7 gezeigt, ist das mindestens erste Verschließelement 26 auf der unteren Halteplatte 35 angeordnet, die bezüglich der Schwerkraft S unterhalb des Segmentunterteils 6 angeordnet ist. Die Halteplatte 35 weist in bevorzugter Ausführung eine plattenähnliche Grundgeometrie auf. Es kann in einer alternativen Ausgestaltung auch zweckmäßig sein, eine andere Geometrie für die Halteplatte 35 vorzusehen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind fünf erste Verschließelemente 26 auf der unteren Halteplatte 35 angeordnet. Die Anzahl der ersten Verschließelemente korrespondiert mit der Anzahl der Kapselaufnahmen 8, demnach selbstverständlich auch eine andere Anzahl an ersten Verschließelementen 26 zweckmäßig sein kann. Die untere Halteplatte 35 ist wiederum mit der Nebenantriebseinheit 24 derart wirkverbunden, dass die untere Halteplatte 35 mit den Verschließelementen 26 durch die Nebenantriebseinheit 24 angetrieben linear bewegbar ist. Die untere Halteplatte 35 ist mit den Verschließelementen 26 fluchtend gegenüber den Kapselaufnahmen 8 angeordnet. Bei Ausführung einer Linearbewegung durch die Nebenantriebseinheit 24 tauchen die Verschließelemente 26 in das Segmentunterteil 6, insbesondere in die an dem Segmentunterteil 6 ausgebildeten Kapselunterteilaufnahmen 34 ein und schieben das Kapselunterteil 32 entgegen der Schwerkraft S nach oben in Richtung des Segmentoberteils 7.
Ferner umfasst die Schließvorrichtung 23 mindestens ein zweites Verschließelement 27. Das zweite Verschließelement 27 ist derart ausgelegt, dass dieses beim Verschließen der Kapsel 10 auf das Kapseloberteil 31 mit einer Gegenkraft F_G in Richtung zum Segmentunterteil 6 hin wirkt. Wie insbesondere in den Fig. 5 bis 7 gezeigt, ist das mindestens zweite Verschließelement 27 auf einer oberen Halteplatte 36 angeordnet, die bezüglich der Schwerkraft S oberhalb des Segmentoberteils 7 angeordnet ist. Analog dem Aufbau der unteren Halteplatte 35 sind im bevorzugten Ausführungsbeispiel fünf zweite Verschließelemente 27 auf der oberen Halteplatte 36 angeordnet. Wie bereits beschrieben, auch die Anzahl der zweiten Verschließelemente 27 korrespondiert mit der Anzahl der Kapselaufnahmen 8. Die obere Halteplatte 36 ist mit den zweiten Verschließelementen 27 fluchtend gegenüber den Kapselaufnahmen 8 angeordnet. Die obere Halteplatte 36 ist über ein Getriebe 39 mechanisch mit der Hauptantriebseinheit 4 verbunden. Sowohl die Linearbewegung der zweiten Verschließelemente 27 als auch die Drehbewegung des Drehtisches erfolgen mittels der Hauptantriebseinheit 4. Somit ist die Linearbewegung der zweiten Verschließelemente 27 unmittelbar abhängig von der Drehbewegung des Drehtisches 2. Das Getriebe 39 kann beispielsweise als ein Kurvengetriebe bzw. als eine Kulisse an dem Drehtisch 2 ausgebildet sein.
In den Fig. 5 bis 7 ist der Schließvorgang der Kapseln 10 dargestellt. In Fig. 5 sind das Segmentunterteil 6 und das Segmentoberteil 7 in Überdeckung gezeigt, so dass die Kapselunterteilaufnahme 34 und Kapseloberteilaufnahme 33 fluchtend zueinander ausgerichtet sind. In der Kapselunterteilaufnahme 34 des Segmentunterteils 6 ist das Kapselunterteil 31 gehalten, in der Kapseloberteilaufnahme 33 des Segmentoberteils 7 ist das Kapseloberteil 31 gehalten. Die ersten Verschließelemente 26 sind beabstandet zu den Kapselunterteilen 32, die zweiten Verschließelemente 27 beabstandet zu den Kapseloberteilen 31 ausgerichtet. Zum Schließen der Kapselhälften 31, 32 fahren die ersten Verschließelemente 26 und die zweiten Verschließelemente 27 zusammen. Dabei werden die zweiten Verschließelemente 27 über die Hauptantriebseinheit 4 linear in Richtung zum Segmentunterteil 6 hin bewegt, bis diese die Kapseloberteile 31 kontaktieren (Fig. 6). Zeitgleich werden die ersten Verschließelemente 26 über die Nebenantriebseinheit 24 linear in Richtung zum Segmentoberteil 7 hin bewegt, bis diese die Kapselunterteile 32 kontaktieren. Die ersten Verschließelemente 26 werden weiter in Richtung zum Segmentoberteil 7 hin bewegt und wirken dabei mit der Steckkraft F_S auf die Kapselunterteile 32. Die Kapselunterteile 32 werden mittels der ersten Verschließelemente 26 in die jeweiligen Kapseloberteile 31 geschoben, wobei nun die zweiten Verschließelemente 27 eine Gegenkraft F_G auf die Kapseloberteile 31 ausüben (Fig. 7). Infolge können die Kapseloberteile 31 nicht aus der Kapseloberteilaufnahme 33 geschoben werden, wodurch ein sicheres Schließen der Kapseln 10 gewährleistet ist. Sind die Kapseln 10 verschlossen, fahren die ersten Verschließelemente 26 und die zweiten Verschließelemente 27 wieder auseinander, wodurch die Kapseln 10 auf dem Drehtisch 2 zur nächsten Station befördert werden können.
In einer alternativen Ausführung der Kapselfüllmaschine 1 kann es vorteilhaft sein, auch für die zweiten Verschließelemente 27 eine separat von der Hauptantriebseinheit 4 ausgebildete weitere Nebenantriebseinheit vorzusehen. Demnach könnten die Bewegungsparameter sowohl der ersten Verschließelemente 26 als auch der zweiten Verschließelemente 27 individuell eingestellt werden.
Wie insbesondere in den Fig. 5 bis 7 gezeigt, sind sowohl die ersten Verschließelemente 26 als auch die zweiten Verschließelemente 27 als Schließstifte ausgeführt. Es kann in einer alternativen Ausführung auch zweckmäßig sein, anstelle von Schließstiften 28 andere Verschließelemente vorzusehen.

Claims

Verfahren zur Befüllung zweiteiliger Kapseln mit je einem Kapseloberteil und je einem Kapselunterteil mit einer Kapselfüllmaschine,
wobei die Kapselfüllmaschine eine Hauptantriebseinheit (4) zum Betrieb der Kapselfüllmaschine (1) und eine Schließvorrichtung (23) zum Verschließen von Kapseloberteil (31) und Kapselunterteil (32) umfasst, wobei die Kapselfüllmaschine (1) ein Kapselsegment (5) umfasst, und wobei das Kapselsegment (5) eine Kapseloberteilaufnahme (33) für das Kapseloberteil (31) und eine Kapselunterteilaufnahme (34) für das Kapselunterteil (32) umfasst, wobei die Schließvorrichtung (23) mindestens ein erstes Verschließelement (26) zur Ausübung einer auf die Kapsel (10) wirkenden Steckkraft (F_S) sowie mindestens ein zweites Verschließelement (27) zur Ausübung einer der Steckkraft (F_S) entgegenwirkenden Gegenkraft (F_G) umfasst

wobei die Schließvorrichtung (23) eine von der Hauptantriebseinheit (4) separat ausgebildete Nebenantriebseinheit (24) umfasst, wobei das mindestens eine erste Verschließelement (26) mittels der Nebenantriebseinheit (24) angetrieben ist, wobei der Schließvorrichtung (23) eine Steuerung (30) zugeordnet ist, wobei mittels der Steuerung (30) die Bewegung des mindestens einen ersten Verschließelementes (26) einstellbar ist,

wobei die Kapselfüllmaschine (1) eine Wiegevorrichtung umfasst,

umfassend die folgenden Schritte:
- Zuführen einer zu wiegenden Kapsel über eine Einsetzstation einem Kapselsegment,

- Trennung des aufgesteckten Kapseloberteils (31) vom Kapselunterteil (32),

- Anpassung der Bewegungsparameter des ersten Verschließelementes (26) an Prozessparameter über die Steuerung (30),

- Nach der Trennung des aufgesteckten Kapseloberteils (31) vom Kapselunterteil (32) Verschließen des leeren Kapselunterteils (32) mit dem Kapseloberteil (32).
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die leere Kapsel in der Schließeinrichtung vorverschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Tara-Gewicht der Kapsel auf einer Wiegevorrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bestimmung des Tara-Gewichtes der Kapsel das aufgesteckte Kapseloberteils (31) vom Kapselunterteil (32) maschinell getrennt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kapselunterteil (32) befüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel vollständig verschlossen wird, so dass sich die Kapsel im Vollverschluss befindet.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Brutto-Gewicht der vollverschlossenen Kapsel auf der Wiegevorrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Netto-Gewicht der Kapsel durch den Abzug des bestimmten Tara-Gewichtes der Kapsel vom bestimmten Brutto-Gewicht der Kapsel bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Netto-Gewicht mit Messwerten der AMV-Sensoren abgeglichen wird und anschließend die AMV-Sensoren insbesondere voll automatisch kalibriert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließweg des ersten Verschließelementes angepasst wird, um die Kapsel vorverschließen zu können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließweg des ersten Verschließelementes angepasst wird, um die Kapsel vollverschließen zu können.