EP4282395B1 - Kapselfüllmaschine - Google Patents
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- EP4282395B1 EP4282395B1 EP22174944.3A EP22174944A EP4282395B1 EP 4282395 B1 EP4282395 B1 EP 4282395B1 EP 22174944 A EP22174944 A EP 22174944A EP 4282395 B1 EP4282395 B1 EP 4282395B1
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- European Patent Office
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- weighing
- inclusive
- capsule filling
- frame
- filling machine
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
- A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
- A61J3/07—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use
- A61J3/071—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use into the form of telescopically engaged two-piece capsules
- A61J3/074—Filling capsules; Related operations
Definitions
- the invention relates to a capsule filling machine with a machine frame on which a turntable with a vertical axis of rotation is rotatably mounted for the transport of capsules to be filled to various processing stations.
- Weight control is becoming increasingly important for critical products, particularly in the pharmaceutical sector. Suitable test steps are used to determine whether the individual capsules have been properly filled with the intended amount of product within certain tolerances. Random samples can be taken for this purpose. However, there is an increasing desire for 100% in-process control
- Capsules of the type mentioned above have a total mass in the milligram range.
- a weighing device for checking the correct filling of the capsule must therefore be able to achieve reliable weighing results in the weight range mentioned. This requires in particular that disturbances such as drafts and mechanical vibrations are kept as far away from the weighing device as possible. This can be achieved in particular if the capsules are weighed in a subsequent process step after the capsule has left the area of the turntable.
- Another challenge is to enable the capsule filling machine to operate under containment conditions.
- the working area must be hermetically sealed so that no active ingredient escapes during the filling or cleaning process.
- the invention is based on the object of providing a capsule filling machine in which fast and accurate capsule weighing is possible in the intake area of its turntable.
- the weighing device has a weighing frame which is provided with its own weighing frame feet for independent placement on the floor.
- the machine table has a recess with a surrounding edge, whereby the weighing device is mounted in the recess with all-round clearance from whose edge is positioned.
- the capsule filling machine further comprises a sealing collar which extends along a longitudinal axis running at least primarily in the vertical direction, has two ends lying one above the other in relation to the longitudinal axis, and also comprises a casing running around the longitudinal axis.
- the sealing collar encloses the recess in the machine table in the area of one of its ends, where it is sealingly connected to the machine table in the area of the peripheral edge.
- the sealing collar encloses the weighing frame in the area of its other end and is sealingly connected to the weighing frame there.
- the vertically aligned sealing collar can transmit practically no forces, since it is much more flexible radially to the casing than in the direction of its longitudinal axis.
- the required tight connection of the collar to both the machine table and the weighing frame means that the weighing device is sufficiently mechanically decoupled.
- the weighing device can carry out the required weighings with high accuracy and at a high cycle rate. This includes the possibility of 100% in-process control with the weight check of all capsules processed on the turntable, without having to unnecessarily reduce the cycle rate of the turntable.
- the casing of the sealing collar runs at an opening angle to its longitudinal axis.
- the opening angle is expediently in a range from 0° to 30° inclusive, preferably in a range from 0° to 15° inclusive, and is in particular approximately 0°.
- the casing can have a conical opening, for example, comparable to a tent, without the desired radial flexibility being significantly impaired.
- the casing surface runs parallel to the longitudinal axis of the sealing collar, which reduces the potential for interference transmission to a minimum.
- the longitudinal axis of the sealing collar does not necessarily have to run exactly vertically, but can also be at an axial angle to it.
- the axial angle is expediently in a range from 0° to 30° inclusive, preferably in a range from 0° to 15° inclusive, and is in particular approximately 0°.
- the elastic flexibility of the casing is retained in line with the possible opening angle.
- the longitudinal axis of the sealing collar runs parallel to the axis of rotation of the turntable, which has proven to be the optimum for avoiding mechanical interference transmission.
- the radial flexibility of the casing provided according to the invention is essentially due to the flexural softness of the casing material and can be brought about in various ways.
- the The casing is made of an elastically flexible material, in particular silicone, rubber or the like.
- the flexural softness is brought about by a geometric measure, namely by the casing being made of a thin-walled material.
- a material is referred to as thin-walled if its thickness is so much smaller than its other dimensions that, due to the low area moment of inertia, the bending load-bearing capacity is considerably lower than the load-bearing capacity in the material plane, as is the case with thin-walled sheets, for example.
- the thin-walled design is combined with an elastically flexible material, both effects are added together. In the horizontal plane of the capsule filling machine, a particularly pronounced flexibility and thus also a particularly low mechanical force and disturbance transmission to the weighing device are achieved.
- the only mechanical connection between the machine frame and the weighing frame is made by the sealing collar, which reduces the interference transmission to a minimum.
- Fig.1 shows in a schematic representation an embodiment of a capsule filling machine according to the invention for capsules 4.
- the capsules 4 are Push-in capsules that are intended to be swallowed by a consumer. They consist of an upper part and a lower part, which are delivered loosely put together as empty capsules.
- the capsule filling machine comprises a machine frame 1 on which a rotary plate 2 is rotatably mounted.
- a number of processing stations 5, 6, 7, shown only schematically here, are arranged around the rotary plate 2.
- the capsules 4 held in a capsule holder of the rotary plate 2 are moved to the various processing stations 5, 6, 7 as a result of a step-by-step, timed rotation of the rotary plate 2 in order to be filled there.
- Only three processing stations 5, 6, 7 are shown here as an example. In practice, there are a higher number of them, which vary as required.
- the empty capsules are opened as process steps in the filling process, filled with measured partial quantities of a desired product and then closed again. This can be followed by a quality control with rejection of bad capsules.
- the fully filled capsules that are found to be good are finally removed from the capsule holder of the rotary plate 2 and sent for further processing or packaging.
- the capsule filling machine is shown in an operating configuration in which it is placed on a flat, horizontal floor 11.
- a vertical direction z running in the direction of gravity is defined perpendicular to the horizontal floor 11.
- the capsule filling machine comprises a machine frame 1 with a machine table 9 which is aligned horizontally.
- the machine frame 1 comprises machine frame feet 10 by means of which it stands on the floor 11.
- the said turntable 2 is rotatably mounted on the machine frame 1 such that its axis of rotation 3 runs vertically, i.e. in the direction of gravity or vertical direction z.
- the rotary movements and in particular the rotational accelerations therefore take place essentially in a plane parallel to the floor 11 and to the plane of the machine table 9.
- One of the processing stations namely the processing station 7, is designed as a weighing device 8, which is only indicated schematically here without details.
- a weighing device 8 is used for a 100% gross check for weighing all of the capsules 4 when filled.
- the capsules 4 are moved to the weighing device 8 by means of the turntable 2, removed from their capsule holder, weighed in the weighing device 8 and then returned to the capsule holder of the turntable 2. All of the movements required for this and in particular the acceleration and stopping of the rotation of the turntable 2 generate mechanical reactions which, as potential disturbances in the weighing process, should be kept largely away from the weighing device 8.
- the weighing device 8 has a weighing frame 12, which is provided with its own weighing frame feet 13, and with which it is placed on the floor 11 independently of the machine frame 1. The weight of the weighing device 8 therefore rests essentially completely on the weighing frame feet 13, while the weight of the rest of the capsule filling machine rests essentially completely on the machine frame feet 10.
- the machine table 9 is provided with a recess 14, wherein the recess 14 has a peripheral edge 15.
- the weighing device 8 is positioned within this recess 14 in such a way that it maintains a distance from the edge 15 on all sides. With the exception of a sealing collar 16 described further below, there is therefore no direct contact between the machine table 9 or other parts of the machine frame 1 and the weighing device 8.
- the capsule filling machine comprises a sealing collar 16.
- the sealing collar 16 has a jacket 20 which runs around the recess 14 and the weighing frame 12 of the weighing device 8 set up therein.
- the jacket 20 runs around a longitudinal axis 17 along which the sealing collar 16 extends.
- the longitudinal axis 17 of the sealing collar 16 runs primarily in the vertical direction z.
- the jacket 20 of the sealing collar 16 runs around the longitudinal axis 17 in such a way that its distance from the longitudinal axis 17 does not change along the vertical direction z.
- a distance that changes in the vertical direction z can also be expedient, in which case a correspondingly conical jacket 20' runs at an opening angle ⁇ to the longitudinal axis 17.
- the sealing collar has two ends 18, 19 lying one above the other with respect to the longitudinal axis 17.
- the sealing collar 16 encloses the recess 14 and is there connected to the machine table 9 in a sealing manner adjacent to the peripheral edge 15.
- the sealing collar 16 encloses the weighing frame 12 and is there connected to it in a sealing manner.
- an inverted arrangement can also be useful, in which the upper end 19 adjoins the machine table 9, while the lower end 18 is connected to the weighing frame 12.
- a tight connection is established between the weighing device 8 and the machine table 9 by means of the sealing collar 16, so that the said working space as a whole is hermetically sealed despite the recess 14.
- the sealing collar is the only mechanical connection between the machine frame 1 and the weighing frame 12.
- the first measure for mechanically decoupling the weighing device 8 from the machine frame 1 was the all-round distance of the weighing frame 12 from the edge 15 of the recess 14.
- the sealing collar must meet various requirements. These include, first of all, the limits of the opening angle ⁇ and the axial angle ⁇ already shown above.
- the casing 20 of the sealing collar 16 is designed to be flexible.
- the term "flexible" means that when a load is applied transversely to the vertical direction z, the casing 20 gives way due to bending deformation to such an extent that no relevant mechanical disturbances are transmitted to the weighing device 8 in the horizontal direction.
- the casing 20 consists of an elastically flexible material, with silicone being chosen in the example shown. However, rubber or another elastomer can also be appropriate.
- the casing 20 is designed to be thin-walled compared to its other dimensions, so that a corresponding radial flexibility is brought about for geometric reasons alone.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Kapselfüllmaschine mit einem Maschinengestell, an welchem ein Drehteller mit einer in Vertikalrichtung verlaufenden Drehachse für den Transport von zu befüllenden Kapseln zu verschiedenen Bearbeitungsstationen drehbar gelagert ist.
- Medikamente, Nahrungsergänzungsmittel oder dergleichen werden verbreitet in verschluckbaren Kapseln als Darreichungsform angeboten. Bei deren Herstellung werden Leerkapseln in einer Kapselfüllmaschine geöffnet, mit einem bestimmten Produkt gefüllt und dann wieder geschlossen. Bei einer typischen Bauweise der Kapselfüllmaschine werden die zu befüllenden Kapseln mittels eines Drehtellers zu verschiedenen Bearbeitungsstationen getaktet transportiert, wo dann die einzelnen Prozessschritte ausgeführt werden. Je nach Qualitätsanforderung beschränken sich die Prozessschritte nicht nur auf den reinen Vorgang des Befüllens. Vielmehr kommen zunehmend ergänzende Prozessschritte und zugehörige Bearbeitungsstationen zum Einsatz, welche der Qualitätskontrolle dienen.
- Bei kritischen Produkten insbesondere aus dem Pharmabereich kommt der Gewichtskontrolle zunehmende Bedeutung zu. In geeigneten Prüfschritten soll ermittelt werden, ob die einzelnen Kapseln mit der vorgesehenen Produktmenge innerhalb bestimmter Toleranzen ordnungsgemäß befüllt wurden. Hierzu können Stichproben genommen werden. Zunehmend besteht jedoch der Wunsch nach einer 100%igen In-Prozess-Kontrolle
- Kapseln der eingangs genannten Art haben eine Gesamtmasse im Milligramm-Bereich.
- Eine Wiegevorrichtung zur Prüfung der korrekten Kapselbefüllung muss deshalb in der Lage sein, im genannten Gewichtsbereich zuverlässige Wiegeergebnisse zu erzielen. Das setzt insbesondere voraus, dass Störgrößen wie Luftzug und mechanische Erschütterungen weitestgehend von der Wiegeeinrichtung ferngehalten werden. Das kann insbesondere dann gelingen, wenn die Wiegung der Kapseln in einem nachgeschalteten Prozessschritt erfolgt, nachdem die Kapsel den Bereich des Drehtellers verlassen hat.
- Für bestimmte Wiegeaufgaben wie beispielsweise eine 100%ige Bruttowiegung ist es erforderlich, dass die Kapseln im Arbeitsbereich des Drehtellers bleiben. Solange sich jedoch die Kapseln dort befinden, erzeugt die Kapselfüllmaschine insbesondere infolge ihres getakteten Betriebes erhebliche Erschütterungen, welche die Wiegung in unmittelbarer Nähe des Drehtellers erschweren. Ein bekanntes Beispiel einer solchen Kapselfüllmaschine ist in
offenbart.US 9 021 772 B2 - Eine weitere Herausforderung besteht darin, den Betrieb der Kapselfüllmaschine unter Containment-Bedingungen zu ermöglichen. Der Arbeitsraum muss hermetisch abgedichtet sein, damit beim Füll- oder Reinigungsvorgang kein Wirkstoff nach außen gelangt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kapselfüllmaschine anzugeben, bei der eine schnelle und genaue Kapselwiegung im Einzugsbereich ihres Drehtellers möglich ist.
- Diese Aufgabe wird durch einen Kapselfüllmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wiegeeinrichtung ein Wiegegestell aufweist, welches mit eigenen Wiegegestellfüßen zum unabhängigen Abstellen auf dem Boden versehen ist. Der Maschinentisch weist eine Aussparung mit einem umlaufenden Rand auf, wobei die Wiegeeinrichtung in der Aussparung mit allseitigem Abstand zu deren Rand positioniert ist. Die Kapselfüllmaschine umfasst ferner einen Dichtkragen, welcher sich entlang einer zumindest vorrangig in der Vertikalrichtung verlaufenden Längsachse erstreckt, dabei zwei bezogen auf die Längsachse übereinanderliegende Enden aufweist, und außerdem einen um die Längsachse umlaufenden Mantel umfasst. Der Dichtkragen umschließt im Bereich eines seiner Enden die Aussparung im Maschinentisch, wobei er dort im Bereich des umlaufenden Randes dichtend mit dem Maschinentisch verbunden ist. Des Weiteren umschließt der Dichtkragen im Bereich seines anderen Endes das Wiegegestell und ist dort dichtend mit dem Wiegegestell verbunden.
- Durch das Abstellen der Wiegeeinrichtung auf eigenen Wiegegestellfüßen in Verbindung mit dem allseitigen Abstand der Wiegeeinrichtung zum Rand der Aussparung im Maschinentisch ist eine weitgehend vollständige mechanische Entkopplung der Wiegeeinrichtung von den übrigen Komponenten der Kapselfüllmaschine erzielt. Schwing- und Stoßbelastungen aus dem getakteten Betrieb des Drehtellers können weder unmittelbar durch den Maschinentisch noch durch das Maschinengestell auf die Wiegeeinrichtung bzw. auf deren Wiegegestell übertragen werden.
- Eine weitere Rolle spielt dabei der Dichtkragen, mittels dessen eine dichte Verbindung zwischen der Wiegeeinrichtung und dem Maschinentisch hergestellt wird. Dies verhindert ein Austreten von frei gewordenem Füllmaterial aus der Kapselfüllmaschine beim Füllbetrieb oder beim anschließenden Reinigungsbetrieb. Zwar ist eine entsprechende Dichtung potenziell zu einer ungewünschten mechanischen Störungsübertragung geeignet. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit Kragenform und mit zumindest näherungsweise vertikaler Längsachse hat sich überraschend gezeigt, dass die Wiegeeinrichtung im Wesentlichen frei von mechanischen Störgrößen des Drehtellerbetriebes bleibt. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die getaktete Bewegung des Drehtellers um dessen vertikale Drehachse zu Beschleunigungskräften führt, die im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene und damit radial zum Dichtkragen wirken. In dieser Ebene bzw. Richtung kann der vertikal ausgerichtete Dichtkragen praktisch keine Kräfte übertragen, da er radial zum Mantel sehr viel nachgiebiger ist als in Richtung seiner Längsachse. Trotz der erforderlichen dichten Anbindung des Kragens sowohl an den Maschinentisch als auch an das Wiegegestell bleibt es bei einer ausreichenden mechanischen Entkopplung der Wiegeeinrichtung. Als Folge kann die Wiegeeinrichtung mit hoher Genauigkeit und mit hoher Taktzahl die gewünschten Wiegungen durchführen. Dies schließt die Möglichkeit einer 100%igen In-Prozess-Kontrolle mit der Gewichtsüberprüfung von allen auf dem Drehteller verarbeiteten Kapseln ein, ohne die Taktzahl des Drehtellers unnötig reduzieren zu müssen.
- In bevorzugter Weiterbildung verläuft der Mantel des Dichtkragens in einem Öffnungswinkel zu dessen Längsachse. Der Öffnungswinkel liegt zweckmäßig in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15°, und beträgt insbesondere etwa 0°. Dies bedeutet, dass der Mantel vergleichbar zu einem Zelt eine beispielsweise konische Öffnung haben kann, ohne dass die gewünschte radiale Nachgiebigkeit signifikant beeinträchtigt wird. Im Falle des bevorzugten Öffnungswinkels von 0° verläuft die Mantelfläche jedoch parallel zur Längsachse des Dichtkragens, wodurch das Potenzial einer Störungsübertragung auf ein Minimum reduziert ist.
- Die Längsachse des Dichtkragens muss ihrerseits nicht notwendig exakt in Vertikalrichtung verlaufen, sondern kann auch in einem Achswinkel dazu liegen. Der Achswinkel liegt zweckmäßig in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15°, und beträgt insbesondere etwa 0°. Auch in diesen Fällen bleibt die elastische Nachgiebigkeit des Mantels analog zum möglichen Öffnungswinkel erhalten. In letztgenanntem Fall verläuft die Längsachse des Dichtkragens parallel zur Drehachse des Drehtellers, was sich als Optimum zur Vermeidung einer mechanischen Störungsübertragung herausgestellt hat.
- Die nach der Erfindung vorgesehene radiale Nachgiebigkeit des Mantels ist im Wesentlichen auf eine Biegeweichheit des Mantelmaterials zurückzuführen und kann auf verschiedene Weise herbeigeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mantel aus einem elastisch nachgiebigen Material, und insbesondere aus Silikon, Gummi oder dergleichen gefertigt. In einem weiteren Aspekt, der alternativ oder zusätzlich zum Einsatz kommen kann, wird die Biegeweichheit durch eine geometrische Maßnahme herbeigeführt, nämlich indem der Mantel aus einem dünnwandigen Material besteht. Als dünnwandig wird in der Mechanik ein Material bezeichnet, wenn dessen Dicke um so viel kleiner ist als seine übrigen Abmessungen, dass aufgrund des geringen Flächenträgheitsmomentes die Biegetragfähigkeit erheblich geringer ist als die Tragfähigkeit in der Materialebene, wie man es beispielsweise von dünnwandigen Blechen kennt. Bei einer Kombination der dünnwandigen Bauweise mit einem elastischen nachgiebigen Material addieren sich beide Wirkungen. In der Horizontalebene der Kapselfüllmaschine werden eine besonders ausgeprägte Nachgiebigkeit und damit auch eine besonders geringe mechanische Kraft- und Störungsübertragung auf die Wiegeeinrichtung erzielt.
- Je nach Anforderung an die mechanische Abkopplung der Wiegeeinrichtung kann es toleriert werden, dass weitere mechanisch wirksame Verbindungen zwischen dem Maschinengestell und dem Wiegegestell bestehen, sofern deren Störungsübertragung nicht allzu ausgeprägt ist. Bevorzugt ist jedoch die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Maschinengestell und dem Wiegegestell durch den Dichtkragen hergestellt, wodurch die Störgrößenübertragung auf ein Minimum reduziert wird.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nahfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt
- Fig. 1
- in einer schematischen Seitenansicht eine Kapselfüllmaschine mit einer mechanisch abgekoppelten Wiegeeinrichtung und mit einem vertikal angeordneten, biegeweichen Dichtkragen.
-
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kapselfüllmaschine für Kapseln 4. Bei den Kapseln 4 handelt es sich um Steckkapseln, die zum Verschlucken durch einen Verbraucher vorgesehen sind. Sie bestehen aus einem Oberteil und einem Unterteil, welche im lose zusammengesteckten Zustand als Leerkapseln angeliefert werden. - Die Kapselfüllmaschine umfasst ein Maschinengestell 1, an welchem ein Drehteller 2 drehbar gelagert ist. Rings um den Drehteller 2 sind mehrere, hier nur schematisch angedeutete Bearbeitungsstationen 5, 6, 7 angeordnet. Die in einem Kapselhalter des Drehtellers 2 gehaltenen Kapseln 4 werden infolge einer schrittweise getakteten Drehbewegung des Drehtellers 2 zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen 5, 6, 7 verfahren, um dort ihre Befüllung durchzuführen. Beispielhaft sind hier nur drei Bearbeitungsstationen 5, 6, 7 dargestellt. In der Praxis gibt es eine höhere und bedarfsweise variierende Anzahl davon. Typischerweise werden hier als Verfahrensschritte des Füllvorganges die Leerkapseln geöffnet, mit dosierten Teilmengen eines gewünschten Produkts befüllt und dann wieder geschlossen. Hieran kann sich eine Qualitätskontrolle mit Schlechtkapsel-Auswurf anschließen. Die für gut befundenen, fertig befüllten Kapseln werden schließlich aus dem Kapselhalter des Drehtellers 2 entnommen und der Weiterverarbeitung bzw. Verpackung zugeführt.
- Die Kapselfüllmaschine ist in Betriebskonfiguration dargestellt, in der sie auf einem ebenen, horizontalen Boden 11 abgestellt ist. Senkrecht zum horizontalen Boden 11 ist eine in Gewichtskraftrichtung verlaufende Vertikalrichtung z definiert. Die Kapselfüllmaschine umfasst ein Maschinengestell 1 mit einem Maschinentisch 9, welcher horizontal ausgerichtet ist. Das Maschinengestell 1 umfasst Maschinengestellfüße 10, mittels derer es auf dem Boden 11 aufsteht. Am Maschinengestell 1 ist der genannte Drehteller 2 derart drehbar gelagert, dass seine Drehachse 3 vertikal, also in der Gewichtskraft- bzw. Vertikalrichtung z verläuft. Die Drehbewegungen und insbesondere die Drehbeschleunigungen finden damit im Wesentlichen in einer Ebene parallel zum Boden 11 und zur Ebene des Maschinentischs 9 statt.
- Eine der Bearbeitungsstationen, nämlich die Bearbeitungsstation 7 ist als Wiegeeinrichtung 8 ausgeführt, welche hier ohne Details nur schematisch angedeutet ist. In ihr können einzelne oder auch alle auf dem Drehteller 2 geförderten Kapseln 4 im Leerzustand und/oder im gefüllten Zustand gewogen werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Wiegeeinrichtung 8 einer 100%igen Bruttokontrolle zur Verwiegung aller Kapseln 4 im gefüllten Zustand. Die Kapseln 4 werden hierzu mittels des Drehtellers 2 zur Wiegeeinrichtung 8 verfahren, aus ihrem Kapselhalter entnommen, in der Wiegeeinrichtung 8 gewogen und dann wieder zurück in den Kapselhalter des Drehtellers 2 verbracht. Alle hierfür erforderlichen Bewegungen und insbesondere das Beschleunigen und Anhalten der Drehbewegung des Drehtellers 2 erzeugen mechanische Reaktionen, die als potenzielle Störgrößen des Wiegevorgangs weitgehend von der Wiegeeinrichtung 8 ferngehalten werden sollen.
- Die Wiegeeinrichtung 8 weist ein Wiegegestell 12 auf, welches mit eigenen Wiegegestellfüßen 13 versehen ist, und mit welchen es unabhängig vom Maschinengestell 1 auf dem Boden 11 abgestellt ist. Das Gewicht der Wiegeeinrichtung 8 ruht also im Wesentlichen vollständig auf den Wiegegestellfüßen 13, während das Gewicht der übrigen Kapselfüllmaschine im Wesentlichen vollständig auf den Maschinengestellfüßen 10 ruht.
- Der Maschinentisch 9 ist mit einer Aussparung 14 versehen, wobei die Aussparung 14 einen umlaufenden Rand 15 aufweist. Die Wiegeeinrichtung 8 ist innerhalb dieser Aussparung 14 derart positioniert, dass sie einen allseitigen Abstand zum Rand 15 einhält. Mit Ausnahme eines weiter unten noch beschriebenen Dichtkragens 16 gibt es also keinen unmittelbaren Kontakt des Maschinentisches 9 oder anderer Teile des Maschinengestells 1 mit der Wiegeeinrichtung 8.
- Der gesamte Arbeitsraum einschließlich der Bearbeitungsstationen 5, 6, 7 ist hermetisch eingehaust, um ein Austreten von freigewordenem Füllmaterial zu vermeiden, was gleichermaßen für den laufenden Füllprozess wie auch für einen nachfolgenden Reinigungsprozess gilt. Hierzu bildet der Maschinentisch 9 zusammen mit einer angedeuteten Einhausung 21 einen dicht geschlossenen Arbeitsraum. Um auch im Bereich der Wiegeeinrichtung 8 und der Aussparung 14 die erforderliche Dichtigkeit bereitzustellen, umfasst die Kapselfüllmaschine einen Dichtkragen 16. Der Dichtkragen 16 weist einen Mantel 20 auf, welcher um die Aussparung 14 und das darin aufgestellte Wiegegestell 12 der Wiegeeinrichtung 8 umläuft. Außerdem läuft der Mantel 20 um eine Längsachse 17 um, entlang derer sich der Dichtkragen 16 erstreckt. Nach der Erfindung verläuft die Längsachse 17 des Dichtkragens 16 vorrangig in der Vertikalrichtung z. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sie zumindest näherungsweise exakt vertikal, also in der Vertikalrichtung z ausgerichtet. Sie kann aber auch entsprechend der mit 17' bezeichneten Variante eine Neigung aufweisen, wobei ein zugehöriger Achswinkel β zwischen der geneigten Längsachse 17' und der Vertikalrichtung z zweckmäßig in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, und bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15° liegt. Bei der gezeigten vertikalen Ausrichtung der Längsachse 17 ist der Achswinkel β = 0°. Der Mantel 20 des Dichtkragens 16 läuft im gezeigten Ausführungsbeispiel derart um die Längsachse 17 um, dass sich sein Abstand zur Längsachse 17 entlang der Vertikalrichtung z nicht verändert. Innerhalb gewisser Grenzen kann aber auch ein in der Vertikalrichtung z sich verändernder Abstand zweckmäßig sein, wobei dann ein entsprechend kegelartig verlaufender Mantel 20' in einem Öffnungswinkel α zur Längsachse 17 verläuft. Der Öffnungswinkel α liegt bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, und insbesondere in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15°. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Öffnungswinkel α des Mantels 20 = 0°.
- Der Dichtkragen weist zwei bezogen auf die Längsachse 17 übereinanderliegende Enden 18, 19 auf. Im Bereich seines unteren Endes 18 umschließt der Dichtkragen 16 die Aussparung 14 und ist dort angrenzend an den umlaufenden Rand 15 dichtend mit dem Maschinentisch 9 verbunden. Im Bereich seines gegenüberliegenden oberen Endes 19 umschließt der Dichtkragen 16 das Wiegegestell 12 und ist dort mit diesem dichtend verbunden. Natürlich kann auch eine umgekehrte Anordnung zweckmäßig sein, bei der das obere Ende 19 an den Maschinentisch 9 angrenzt, während das untere Ende 18 mit dem Wiegegestell 12 verbunden ist. Jedenfalls wird mittels des Dichtkragens 16 eine dichte Verbindung zwischen der Wiegeeinrichtung 8 und dem Maschinentisch 9 hergestellt, so dass der genannte Arbeitsraum insgesamt trotz der Aussparung 14 hermetisch verschlossen ist. Bei dem Dichtkragen handelt es sich um die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Maschinengestell 1 und dem Wiegegestell 12.
- Als erste Maßnahme der mechanischen Entkopplung der Wiegeeinrichtung 8 vom Maschinengestell 1 wurde der allseitige Abstand des Wiegegestells 12 zum Rand 15 der Aussparung 14 erwähnt. Als weitere Entkopplungsmaßnahme muss der Dichtkragen verschiedenen Anforderungen genügen. Hierzu gehören zunächst die oben schon aufgezeigten Grenzen des Öffnungswinkels α und des Achswinkels β. Darüber hinaus ist der Mantel 20 des Dichtkragens 16 biegeweich ausgeführt. Der Begriff "biegeweich" bedeutet, dass der Mantel 20 bei einer Lastbeaufschlagung quer zur Vertikalrichtung z infolge von Biegeverformung so weit nachgibt, dass in horizontaler Richtung keine relevanten mechanischen Störungen auf die Wiegeeinrichtung 8 übertragen werden. Hierzu besteht der Mantel 20 aus einem elastisch nachgiebigen Material, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel Silikon gewählt ist. Es kann aber auch Gummi oder ein anderes Elastomer zweckmäßig sein. Außerdem ist der Mantel 20 gemessen an seinen übrigen Dimensionen dünnwandig ausgeführt, so dass eine entsprechende radiale Nachgiebigkeit schon aus geometrischen Gründen herbeigeführt wird.
Claims (6)
- Kapselfüllmaschine mit einem Maschinengestell (1), an welchem ein Drehteller (2) mit einer in Vertikalrichtung (z) verlaufenden Drehachse (3) für den Transport von zu befüllenden Kapseln (4) zu verschiedenen Bearbeitungsstationen (5, 6, 7) drehbar gelagert ist, wobei eine der Bearbeitungsstationen (7) eine Wiegeeinrichtung (8) für Kapseln (4) umfasst, wobei das Maschinengestell (1) mit einem Maschinentisch (9) und mit Maschinengestellfüßen (10) zum Abstellen auf einem Boden (11) versehen ist, wobei die Wiegeeinrichtung (8) ein Wiegegestell (12) aufweist, welches mit eigenen Wiegegestellfüßen (13) zum unabhängigen Abstellen auf dem Boden (11) versehen ist, wobei der Maschinentisch (9) eine Aussparung (14) mit einem umlaufenden Rand (15) aufweist, wobei die Wiegeeinrichtung (8) in der Aussparung (14) mit allseitigem Abstand zu deren Rand (15) positioniert ist, wobei die Kapselfüllmaschine ferner einen Dichtkragen (16) umfasst, welcher sich entlang einer zumindest vorrangig in der Vertikalrichtung (z) verlaufenden Längsachse (17) erstreckt, welcher zwei bezogen auf die Längsachse (17) übereinander liegende Enden (18, 19) aufweist, und welcher einen um die Längsachse (17) umlaufenden Mantel (20) umfasst, wobei der Dichtkragen (16) im Bereich eines seiner Enden (18, 19) die Aussparung (14) im Maschinentisch (9) umschließt und dort im Bereich des umlaufenden Randes (15) dichtend mit dem Maschinentisch (9) verbunden ist, und wobei der Dichtkragen (16) im Bereich seines anderen Endes (19, 18) das Wiegegestell (12) umschließt und dort dichtend mit dem Wiegegestell (12) verbunden ist.
- Kapselfüllmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (20) des Dichtkragens (16) in einem Öffnungswinkel (α) zur Längsachse (17) verläuft, wobei der Öffnungswinkel (α) in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15° liegt, und insbesondere etwa 0° beträgt. - Kapselfüllmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (17) des Dichtkragens (16) in einem Achswinkel (β) zur Vertikalrichtung (z) verläuft, wobei der Achswinkel (β) in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 30°, bevorzugt in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 15° liegt, und insbesondere etwa 0° beträgt. - Kapselfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (20) aus einem elastisch nachgiebigen Material, und insbesondere aus Silikon, Gummi oder dergleichen gefertigt ist. - Kapselfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (20) aus einem dünnwandigen Material besteht. - Kapselfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die einzige mechanische Verbindung zwischen dem Maschinengestell (1) und dem Wiegegestell (12) durch den Dichtkragen (16) hergestellt ist.
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