JP2015119970A - タンピングパンチステーションおよびタンピングパンチステーション内でカプセルに充填するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高品質のペレットが構造的に簡単なやり方でそれによって生成され得るタンピングパンチステーションおよび方法を提供する。【解決手段】カプセル充填機内でカプセルに充填するためのタンピングパンチステーションであって、穿孔１２を備える回転式に駆動可能な投与ディスク１０と、穿孔に充填材料を充填する充填装置と、タンピングパンチ２８および放出パンチとを備え、タンピングパンチおよび放出パンチが、縦方向に移動可能なパンチ支持体３２上に保持され、縦方向移動により、充填材料を穿孔内にプレスするためのタンピングパンチおよび穿孔内で作り出されたペレットを放出するための放出パンチを穿孔内に移動させることができ、投与ディスクの増分的回転のための第１の駆動手段と、パンチ支持体の縦方向移動のための第２の駆動手段とが設けられるタンピングパンチステーションに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、カプセル充填機内で充填材料をカプセルに充填するためのタンピングパンチステーションであって、穿孔の少なくとも１つのグループを備える回転式の駆動可能な投与ディスクと、穿孔に充填材料を充填するための充填装置と、タンピングパンチの少なくとも１つのグル―プおよび放出パンチの１つのグループとを備え、タンピングパンチおよび放出パンチが、縦方向に移動可能なパンチ支持体上に保持され、パンチ支持体の縦方向移動により、充填材料を穿孔内にプレスするためのタンピングパンチおよび穿孔内でタンピングパンチによって作り出されたペレットを放出するための放出パンチが、穿孔内に移動され得る、タンピングパンチステーションに関する。本発明はまた、カプセル充填機のタンピングパンチステーション内で充填材料をカプセルに充填するための方法にも関する。

そのようなタンピングパンチステーションは、いわゆる回転機として設計された、カプセル充填機内で使用される。これらは、周囲周りに分散された異なるプロセスステーション、特に供給ステーション、カプセル半体に分離するための分離ステーション、１つまたは複数の投与ステーション、カプセル半体を閉鎖するための閉鎖ステーション、１つまたは複数の放出ステーション、および適用可能な場合、１つまたは複数の空化ステーションを有する。タンピングパンチステーションは、たとえば、充填材料を投与し、これをカプセルに移送するのに適する投与ステーションとして使用される。

タンピングパンチステーション穿孔の直径および穿孔間の距離は、カプセル充填機のカプセルホルダ内に保持された、充填されるカプセルに合わせて調整される。タンピングパンチステーションは、さらに、たとえばタンピングパンチの５つのグループおよび放出パンチの１つのグループを備える。タンピングパンチのグループの５つにおいて、ペレットが、穿孔穴内に充填材料から除々に作り出される。放出パンチのグループは、ペレットを穿孔から押し出し、このペレットを移送し、それによってカプセルホルダ内に保持されたカプセルの底部内に入れる。

投与ディスクは、通常、ステップ切り替えギアボックスを介して増分的に駆動され、それにより、穿孔の個々のグループは、タンピングパンチのグループおよび放出パンチのグループに連続的に近付く。各々のサイクルは、静止時間および切り替え時間に分割される。静止時間は、投与ディスクが着座し、ペレットが形成されるまたはそれぞれ放出される、停止時間である。切り替え時間は、投与ディスクが、その軸回りを回転し、穿孔の各々のグループが、パンチの次のグループまで循環する、投与ディスクの移動時間である。切り替え時間と静止時間の間の比は、ステップ切り替えギアボックスの設計の過程中に決定され、その後は変更できない。

さらに、そのようなタンピングパンチステーションは、持ち上げ装置を有し、この持ち上げ装置は、タンピングパンチおよび放出パンチを担持し、投与ディスクの時計式移動にしたがって縦方向に上下に移動する。持ち上げ装置は、通常、機械式カムによって駆動され、この場合、そのストローク長さは、タンピングパンチステーションの設計中に１回決定され、これももはや調整可能ではない。ペレットは、持ち上げ装置上のタンピングパンチのグループの異なる締め付け高さによって段階式に構築される。投与ディスクの回転および持ち上げ装置の移動が、同期化されることを確実にするために、両方の駆動列は、機械的に結合され、共通のドライブによって駆動される。投与ディスクがその切り替え時間にあり、たとえば穿孔穴の６つのグループにおいて６０°で回転する間、タンピングパンチは、すでにその縦方向の下向き移動を開始している。これらは、投与ディスクの穿孔に、また適用可能な場合、投与ディスクが静止時間のためのその位置にすでに到達していた場合にのみ充填材料から作製された粉体層に到達する。プレス手順後、パンチはその最初の位置に戻り、この場合、投与ディスクは、パンチがその最も上側の位置に到達する前にすでにさらに回転し始めている。

投与ディスクのためのステップ切り変えギアを用いることにより、静止時間と切り替え時間の間の比は堅固である。静止時間が、たとえば、充填材料をうまく流せないためにより長い充填時間が必要になることによる生産的理由で延長される必要がある場合、または切り替え時間が、たとえば、さもなければ充填材料の均一な層が、投与ディスク上に形成されないために延長される必要がある場合、それぞれの他方の時間もまた延長される。投与ディスクの停止および回転からのサイクル時間全体は、それによって、必要以上に無用に延長される。

さらに、投与ディスクおよびパンチの移動順序は、投与ディスクの回転およびパンチの持ち上げ移動のための駆動列の結合により、互いに依存している。これらの移動の一方が低速化される必要がある場合、他方の移動もまた自動的に低速化される。たとえば、タンピングパンチは、粉末層および穿孔内により遅く浸漬することが必要とされることがある。タンピングパンチの固定された持ち上げは、これもまた設けられた機械式カムによってもたらされる。タンピングパンチの締め付け高さまたはそれぞれプレス力における変更のみにより、ペレット高さ、したがって生成されるペレットの密度および質量は影響され得る。現況技術では、これは、タンピングパンチの別個に調整可能な締め付け高さによってまたはそれぞれ調整可能なばね特性（空気式または機械式）によって実現される。このために、個々のドライブが、現況技術において部分的に設けられる。これは、不利であり、構造的に複雑である。

別のタンピングパンチステーションが、特許文献１から知られている。パンチは、それによって、柱を介して駆動される支持体上に保持される。柱は、クランクドライブを介して共通のサーボドライブに連結され、それにより、柱は同期して作動するはずである。柱のドライブに必要とされる相当な構造的努力は、不利である。ドライブに調整を加えることは困難である。さらに、すべてのプレス力が、単一のサーボドライブから伝達されなければならない。

独国特許出願公開第１０２００６０１４４９６Ａ１号明細書

説明された従来技術を起点にし、本発明の目的は、高品質のペレットが構造的に簡単なやり方でそれによって生成され得る、最初にあげられたタイプのタンピングパンチステーションおよび方法を提供することである。この方法は、方鉛鉱の分野におけるトライアルプレスに対しても高い柔軟性を達成しなければいけない。

本発明は、請求項１、１３、および１４の主題によってこの目的を達成する。有利な実施形態は、従属請求項、説明、および図において見出される。

最初にあげられたタイプのタンピングパンチステーションに関して、本発明は、第１の駆動手段が、投与ディスクの、タンピングパンチの少なくとも１つのグループおよび放出パンチのグループに沿った増分的回転のために設けられ、第２の駆動手段が、パンチ支持体の縦方向移動のために設けられ、この場合、第２の駆動手段は、それぞれ１つのスピンドルナットおよびスピンドルナット内で誘導されるそれぞれ１つの縦方向のドライブスピンドルを備えた、パンチ支持体上に作用する少なくとも２つのスピンドルドライブを備え、第２の駆動手段は、少なくとも２つのドライブモータを備え、ドライブモータの各々は、パンチ支持体を縦方向に移動させるためにスピンドルドライブの１つを駆動することによって目的を解決する。

回転式に駆動される投与ディスクは、穿孔のいくつかのグループを有することができ、これらの穿孔は、投与ディスクを回転させることによって、タンピングパンチおよび放出パンチのグループに沿って連続的に誘導される。タンピングパンチのいくつかのグループもまた、設けられることが可能であり、これらは、穿孔穴によって連続的に通過される。たとえば、タンピングパンチの５つのグループを設け、放出パンチの１つのグループを設けることができる。この場合、たとえば穿孔の６つのグループを、投与ディスクの周囲に沿って分散して配置することができる。直径および互いに関する配置、特に互いからの距離に関して、穿孔は、カプセルが、タンピングパンチステーションが装備されたカプセル充填機において充填され、カプセルホルダ内に配置されるように調整される。タンピングパンチの各々は、対応して位置合わせされた穿孔内に縦方向移動によって移動し、たとえば穿孔内に配置された粉末状の充填材料をペレットになるようにプレスする。穿孔は、主に、重力によって充填材料で充填される。さらに、タンピングパンチは、その下向きの移動の過程で、たとえば投与ディスク上に位置する充填材料を穿孔内に運ぶことができる。タンピングパンチは、穿孔内でこの充填材料を圧縮する。特に、穿孔によって連続的に接近されるタンピングパンチのいくつかのグループが設けられるとき、ペレットは増分的に作り出される。タンピングパンチのグループは、このために、支持体上で異なる高さに配置させることができ、または異なるグループのタンピングパンチが異なる長さを有することができる。穿孔の直径および投与ディスクの高さは、生成されるペレットのサイズ、したがって投与される充填材料の量を与える。ペレットは、放出パンチによって穿孔から放出され、カプセル底部に移送され、カプセル底部は通常、そのために穿孔の下方にそのカプセルホルダと共に配置される。穿孔は、タンピングパンチが穿孔内に移動されたときにその底側が閉じられ、放出パンチが穿孔内に移動されたときにその底側が開く。タンピングパンチの領域内の穿孔の閉鎖は、たとえばタンピングディスクによって行われ得る。これは、充填材料をペレットになるようにプレスするためのタンピングパンチに対するカウンタ軸受を形成する。投与ディスクは、ペレットの生成および移送の過程中、増分的に回転され、この場合これは、さらに、停止時間（静止時間）および移動時間（切り替え時間）を経る。

本発明によるタンピングパンチステーションの場合、別個の駆動手段が、一方では投与ディスクの増分的回転のために、他方ではパンチ支持体の縦方向移動のために設けられる。パンチ支持体を縦方向に移動させる第２の駆動手段は、縦方向のドライブスピンドルを備えた少なくとも２つのスピンドルドライブを有し、この縦方向のドライブスピンドルは、その長さの一セクションを少なくとも介して設計された外部ねじ山によってスピンドルナットの内部ねじ山内で誘導される。さらに、第２の駆動手段は、少なくとも２つのドライブモータを有し、その１つはそれぞれ、スピンドルドライブ、特にスピンドルナットまたはドライブスピンドルの１つを回転可能な形で駆動する。ドライブスピンドルまたはスピンドルナットは、それによって縦方向に移動され、したがってパンチ支持体およびそれに伴って、タンピングパンチおよび放出パンチを縦方向に上下に移動させる。

一方では投与ディスクおよび他方ではタンピングパンチまたはそれぞれ放出パンチの駆動列は、こうして分離される。さらに、投与ディスクの停止時間と移動時間、すなわち静止時間と切り替え時間の間の比を、第１の駆動手段に適切なドライブを選択することによって可変に調整することが可能である。適切な制御装置が、このために設けられ得る。また、投与ディスクの回転速度、回転通路、および回転方向を可変に調整することもここでは可能である。さらに、パンチ支持体、したがってタンピングパンチおよび放出パンチの縦方向進行および縦方向進行速度は、パンチ支持体の別個の第２の駆動手段に基づいて可変に調整され得る。これもまた、制御装置によって行うことができる。本発明によって提供されるスピンドルドライブは、少ない構造的努力によって特徴付けられ、正確にかつ同期的に制御可能である。したがって、パンチ支持体に２つのスピンドルドライブを設けることは、同期化に関して問題ではない。さらに、そのようなスピンドルドライブは、非常に高いプレス力を伝達する。

すでに述べたように、タンピングパンチのストローク長さを可変式に調整することにより、別個の調整オプション、たとえば別個のドライブを設ける必要なく、タンピングパンチのプレス力を変更することが可能である。タンピングパンチのすべてのグループは、それによって同じようにして設定され、それによって、連続的に一様のペレットがもたらされる。可変のプレス力の移行もまた、別個に設計された第２の駆動手段によって調整され得る。現況技術では、最大プレス力の浸漬速度および持続時間は、機械的に変更不能な形で、対応するカムを介して調整されるが、異なるプレス力の移行は、制御装置によって実現され得る。これは、たとえば、投与ディスクの切り替え時間に望ましくない形で影響を与えることなく、圧力保持時間を適切に延長するために使用され得る。より大きいプロセスウィンドウが、異なる生成物のために結果として生じる。

それにしたがって、本発明はまた、カプセル充填機のタンピングパンチステーション内で充填材料をカプセルに充填するための方法であって、タンピングパンチステーションが、穿孔の少なくとも１つのグループを備えた回転式に駆動可能な投与ディスクと、さらに、穿孔に充填材料を充填するための充填装置と、タンピングパンチの少なくとも１つのグル―プおよび放出パンチの１つのグループとを備え、タンピングパンチおよび放出パンチが、縦方向に移動可能であり、タンピングパンチステーションが、投与ディスクの、タンピングパンチの少なくとも１つのグループおよび放出パンチのグループに沿った増分的回転のための第１の駆動手段と、タンピングパンチの少なくとも１つのグループの縦方向移動のための第２の駆動手段とを備える、方法において、以下の方法ステップ：
・第１の駆動手段を用いて、投与ディスクが、穿孔のグループがタンピングパンチのグループに位置合わせされる回転位置に回転され、
・第２の駆動手段を用いて、穿孔内に充填された充填材料をペレットになるようにプレスするためのタンピングパンチが、穿孔内に移動され、タンピングパンチは、圧力保持時間の間穿孔穴内に保持され、その後穿孔穴から後退され、
・第１の駆動手段を用いて、投与ディスクが、穿孔のグループが放出パンチのグループに位置合わせされる回転位置に回転され、
・放出パンチが、穿孔内でタンピングパンチによって作り出されたペレットの放出のために穿孔内に移動され、
・タンピングパンチの圧力保持時間が、第１の駆動手段および／または第２の駆動手段の可変の作動によって、異なる充填プロセス間で変更されることを特徴とする、方法にも関する。

タンピングパンチ、好ましくはタンピングパンチおよび放出パンチは、それによって、第２の駆動手段によって縦方向に移動される、縦方向に移動可能なパンチ支持体上に保持され得る。タンピングパンチの穿孔内の圧力保持時間は、最大プレス力が、タンピングパンチによるプレスプロセス中に効力を発する時間として定義される。この圧力保持時間は、第１および／または第２の駆動手段の適切な制御器によって的を絞ったやり方で調整され得る。たとえば、タンピングパンチを第２の駆動手段によってより速く穿孔内外に移動させることができ、したがって圧力保持時間は、投与ディスクのサイクル時間を変更することなく延長され得る。また、一定の送り込みおよび退出の速度の場合、投与ディスクのサイクル時間を変更することによって圧力保持時間を変更することも可能である。このようにして、圧力保持時間は、充填プロセスにおける変更、たとえばプレスされる充填材料の変更などの場合、別個の第１および第２の駆動手段によって変更することができ、したがってそれぞれのプロセス状態に合わせて個々に調整することができる。タンピングパンチステーション内で作り出されたペレットの品質は、それによって向上され得る。

別個の第１および第２の駆動手段により、生成が終了した後に簡単なやり方でタンピングパンチステーションをきれいにすることも可能である。このために、パンチ支持体の持ち上げ運動を停止状態にすることができ、投与ディスクは、たとえば、タンピングパンチステーション内に依然として配置される粉末状の充填材料が、排出され収集され得るように永久的に回転させることができる。さらに、タンピングパンチステーションが、距離測定および／またはプレス力のセンサを有することが可能であり、それを用いて、支持体またはそれぞれタンピングパンチおよび／または放出パンチがペレットの生成の過程において進行する通路、および／またはペレットの生成の過程において生じるプレス力が、測定される。測定結果は、制御装置に与えることができ、制御装置は、所定の通路長さおよび／またはプレス力の適切な調節を実施することができる。したがって、たとえば特定のプレス力を指定することができ、それによってさらに、生成されるペレットの質量および密度が定義される。

特に実用的な設計によれば、パンチ支持体は、支持プレートまたは支持ブリッジになることができ、この場合、２つのスピンドルドライブを設ける場合、スピンドルドライブ、特にドライブスピンドルまたはスピンドルナットは、支持プレートまたは支持ブリッジの対向して位置する端部上に締め付けられる。特に一定の力の生成が、ここでは達成される。

スピンドルドライブは、パンチ支持体上に締め付けられた縦方向のドライブスピンドルをそれぞれ備えることができ、この場合、ドライブスピンドルは、回転式に軸方向に固定される形で装着されたスピンドルナット内でそれぞれ誘導され、少なくとも２つのドライブモータが、パンチ支持体の縦方向移動のためにスピンドルナットの１つをそれぞれ回転式に駆動する。この場合、ドライブスピンドルおよびこれらに伴うパンチ支持体は、こうして、軸方向に固定されたスピンドルナットの回転によって縦方に移動される。

代替的な設計によれば、スピンドルドライブは、回転式に軸方向に固定され装着された縦方向のドライブスピンドルをそれぞれ備え、この場合、ドライブスピンドルは、パンチ支持体上に締め付けられたスピンドルナット内で回転可能な形でそれぞれ誘導され、少なくとも２つのドライブモータが、パンチ支持体の縦方向移動のためにドライブスピンドルの１つをそれぞれ回転式に駆動する。この場合、スピンドルナット、およびこれらに伴うパンチ支持体は、こうして、軸方向に固定されたドライブスピンドルの回転によって縦方向に移動される。

第２の駆動手段のドライブモータは、電気モータになることができる。軸方向に永久的に配置されたスピンドルナットまたはそれぞれドライブスピンドルは、次いで、第２の駆動手段のドライブモータのロータ上にそれぞれ締め付けられ、これらと共に回転され得る。これらは、特に、直接ドライブになることができる。サーボモータまたはトルクモータが、好ましくは、電気モータとして論議される。これらは、特に良好に柔軟に制御され得る。

別の実施形態によれば、軸方向に永久的に配置されたスピンドルナットまたはそれぞれドライブスピンドルは、ドライブモータの止まり穴内にそれぞれ配置され得る。たとえば、スピンドルナットが、止まり穴内に軸方向に永久的に配置される場合、ドライブスピンドルを、このプロセスにおいて止まり穴の端部によって軸方向に制限することができ、それにより、増大したストローク長さが、タンピングパンチおよび放出パンチに対して利用可能である。ストローク長さのさらなる拡大のために、第２の駆動手段のドライブモータは、それぞれ中空シャフトモータであり、この場合、軸方向に永久的に配置されたスピンドルナットが、ドライブモータの中空シャフト内にそれぞれ配置されることが提供され得る。特に、ドライブモータのロータは、中空シャフトロータとして設計され得る。この設計では、特にドライブスピンドルが中空シャフト内で軸方向に移動することから、タンピングパンチおよび放出パンチの主に制限されないストローク長さが可能である。

第１の駆動手段は、サーボモータを備えることができる。さらに、第１の駆動手段は、たとえばトルクモータなどの直接ドライブになることができる。投与ディスクの柔軟な移動は、特に、そのようなドライブによって良好に制御可能である。

充填装置は、穿孔内に充填される充填材料が中に配置される、投与ディスクを少なくとも部分的に覆う充填トラフによって形成され得る。投与ディスクは、この充填トラフの下方で回転する。これは、特に、投与ディスクの回転中、穿孔が、タンピングパンチの各々のグループに到達する前に充填トラフを通ってその下方を通過し、特に、充填トラフの下方の、タンピングパンチの各々のグループの領域内に依然として配置されるように投与ディスクを覆う。タンピングパンチは、次いで、充填トラフ内に配置された充填材料を通って穿孔に入り、それによってまだ穿孔内に落下していない充填材料を重力によって穿孔内に運び、その後、穿孔内で充填材料をプレスする。

すでに述べたように、投与ディスクは、穿孔の少なくとも２つのグループを備えることができる。さらに、投与ディスクｎは、穿孔のグループを備えることができ、この場合、ｎは、２より大きい自然数である。タンピングパンチのｎー１のグループが、このとき、パンチ支持体上に保持される。たとえば、穿孔の６つのグループ、ならびにこれに対応するタンピングパンチの５つのグループおよび放出パンチの１つのグループが、設けられ得る。

本発明はまた、カプセル上部およびカプセル底部から一緒にされるカプセルに充填するためのカプセル充填機であって、複数のカプセルホルダがその周囲に設けられたコンベヤホイールであって、複数のカプセルホルダの各々が、それぞれ１つのカプセル用のカプセル受容器のグループを有する、コンベヤホイールを備え、さらに、コンベヤホイールドライブであって、それによってコンベヤホイールが、カプセルホルダがコンベヤトラックに沿って増分的に移動するように増分的に回転され得る、コンベヤホイールドライブを備え、コンベヤトラックに沿って配置された複数のプロセスステーションであって、充填されるカプセルをカプセル受容器内に供給するための少なくとも１つの供給ステーションと、充填されるカプセルを、カプセル上部をカプセル底部から分離することによって開封するための少なくとも１つの開封ステーションと、前記請求項の一項に記載の、本発明による少なくとも１つのタンピングパンチステーションと、カプセル上部をカプセル下部に連結することによって充填されたカプセルを閉鎖するための少なくとも１つの閉鎖ステーションと、充填されたカプセルを放出するための少なくとも１つの放出ステーションとを備える、プロセスステーションとを備えるカプセル充填機にも関する。１つまたは複数のプロセスステーションが、それによって１つの結合プロセスステーションになるように組み込まれ得る。

本発明はまた、最初にあげられたタイプの方法であって、次の方法ステップ：
ａ．投与ディスクが、第１の駆動手段を用いて、穿孔がタンピングパンチに位置合わせされる回転位置になるように第１の回転方向に回転され、
ｂ．第２の駆動手段を用いて、タンピングパンチが、穿孔内に充填された充填材料をプレスするために穿孔内外に縦方向に移動され、
ｃ．第２の駆動手段を用いて、タンピングパンチが、穿孔内に充填された充填材料をプレスするために穿孔内外に縦方向に再度移動され、
ｄ．必要とされる場合、方法ステップｃが、１回または複数回反復され、
ｅ．投与ディスクが、第１の駆動手段によって、穿孔が放出パンチに位置合わせされる回転位置に回転され、
ｆ．放出パンチが、穿孔内でタンピングパンチによって作り出されたペレットの放出のために穿孔内に移動されることを特徴とする、方法によって目的を解決する。

本発明による方法の場合、タンピングパンチの正確に１つのグループおよび放出パンチの正確に１つのグループを有するタンピングパンチステーションが、特に使用され得る。したがって、これはまた、投与ディスク内に穿孔の正確に１つのグループを備えることもできる。投与ディスクおよびパンチ支持体のための駆動手段の分離に基づき、ペレットは、タンピングパンチのいくつかのグループを備えたタンピングパンチステーションのように、タンピングパンチのグループが増分的に穿孔内外に繰り返し移動することによって増分的に構築され得る。タンピングパンチのストローク長さは、それによって、たとえば１つのプレス手順から次にかけて、第２の駆動手段によって低減される。たとえばタンピングパンチのグループの５回の縦方向移動後、投与ディスクは、次いで、穿孔穴が、放出パンチに位置合わせされ、ペレットが、放出パンチを移動させることによって放出され得るように回転され得る。このようにして、特にコンパクトなタンピングパンチステーションが可能にされ、これは、特に、方鉛鉱の分野における実験機械として良好に適合される。タンピングパンチによるプレスの過程における充填材料の挙動もまた、そのようなタンピングパンチステーションに関して、すなわち特に、どれほどの頻度で、またどのようなプレス力で、タンピングが行われなければならないかの疑問について特に良好に検討され得る。

穿孔内への移動の過程において、タンピングパンチそれぞれは、穿孔穴内に、まだ穿孔内に進められていない充填材料を重力によって運び、それにより、個々の圧力手順間の投与ディスクは、回転される必要はない。しかし、それぞれの材料の流れ特性に応じて、粉体層が再度均一に閉じられるように、投与ディスクを２つのプレス手順間で（たとえば３６０°）回転させることが必要になり得る。それにしたがって、投与ディスクが、各々のプレス手順後、かつ次のプレス手順の前に、第１の駆動手段によって、これが、穿孔がタンピングパンチに位置合わせされる回転位置を再度とるまで、第１の回転方向および／または第２の回転方向に回転されることが提供され得る。タンピングパンチまたはそれぞれ放出パンチに位置合わせされた穿孔の位置への投与ディスクの回転、およびその後のタンピングパンチまたはそれぞれ放出パンチのさらなる回転および縦方向移動は、それによって、上記で全般的に説明したように、互いに関して時間的にずらして、または少なくとも部分的に並行して行うことができる。

特に、穿孔の少なくとも２つのグループが投与ディスク内に設けられた場合、穿孔内外への放出パンチの移動は、第２の駆動手段によって、すなわちタンピングパンチと一緒に行うことができる。しかし、述べたように、本発明による方法の場合、特に、穿孔の１つのグループのみを備えた投与ディスクもまた使用され得る。この場合、穿孔内外への放出パンチの移動は、第３の駆動手段によって行い、この第３の駆動手段を用いて、放出パンチは、タンピングパンチに関係無く移動可能である。特に、穿孔の１つのグループのみが設けられる場合、放出パンチのための別個の駆動手段が、放出パンチが、タンピングパンチによって穿孔内でペレットを作り出す間、タンピングパンチに伴って閉鎖された投与ディスクに衝突しないように設けることが必要とされる。したがって、別個の第３の駆動手段により、放出パンチが、タンピングパンチが穿孔内に縦方向に入る場合、これらと共に移動しないことが特に可能になる。さらに、放出パンチ用の第３の駆動手段を設ける場合、放出パンチの持ち上げは、有利には、タンピングパンチのストロークによって影響されない。

方法は、本発明によるタンピングパンチステーション、または本発明によるカプセル充填機械でそれぞれ実施され得る。本発明による方法の場合、タンピングパンチおよび放出パンチが、パンチ支持体上に配置されないことが可能である。穿孔の１つのグループのみを備えた、本発明によるタンピングパンチステーションを使用する場合、別個の移動のための第３の駆動手段がパンチ支持体上に配置可能であり、それにより、放出パンチは、パンチ支持体上の共通の配置にも関わらず、タンピングパンチから別個に移動可能である。

本発明の例示的な実施形態が、図に基づいて以下により詳細に説明される。図は概略的に示している。
本発明によるタンピングパンチステーションの第１の断面図である。 図１からのタンピングパンチステーションの第２の断面図である。 第２の作動状態にある、図１からのタンピングパンチステーションの図である。 第３の作動状態にある、図１からのタンピングパンチステーションの図である。

別途明記されない限り、同じ参照番号は、図内の同じ対象物を示す。図に示すタンピングパンチステーションは、たとえば硬質ゼラチンカプセルに、たとえば粉末状の充填材料を充填するためのカプセル充填機の一部として設けられる。カプセルは通常、カプセル上部およびカプセル底部からなる。カプセル充填機は、複数のカプセルホルダがその周囲に設けられたコンベヤホイールを備え、複数のカプセルホルダは、それぞれ１つのカプセルまたはそれぞれ１つのカプセル底部が中に保持されたカプセル受容器のグループをそれぞれ有する。さらに、カプセル充填機は、コンベヤホイールドライブを備え、それによってコンベヤホイールは、カプセルホルダが、コンベヤトラックに沿って増分的に移動するように増分的に回転され得る。さらに、カプセル充填機は、コンベヤトラックに沿って配置された複数のプロセスステーション、とりわけ、充填されるカプセルをカプセル受容器内に供給するための少なくとも１つの供給ステーションと、充填されるカプセルを、カプセル上部をカプセル底部から分離することによって開封するための少なくとも１つの開封ステーションと、図に示すタンピングパンチステーションと、カプセル上部をカプセル下部に連結することによって、充填されたカプセルを閉鎖するための少なくとも１つの閉鎖ステーションと、充填されたカプセルを放出するための少なくとも１つの放出ステーションとを備える。

図に示すタンピングパンチステーションは、その周囲に沿って等しく分散された穿孔１２のいくつかのグループを有する、投与ディスク１０を有する。ドライブシャフト１６が、フランジ１４を介して投与ディスク１０に連結され、たとえばサーボモータまたはトルクモータなどの第１のドライブモータ１８によって回転軸２０回りで回転式に駆動可能である。投与ディスク１０もまた、ドライブシャフト１６と共に回転される。タンピングディスク２６を担持する基部２４が、投与ディスクと共に回転されない保持プレート２２上に配置される。タンピングディスク２６は、タンングパンチ２８の領域内で穿孔１２を下向きに閉じ、タンピングパンチ２８のためのカウンタ軸受を形成する。タンピングパンチ２８は、プレートまたはそれぞれブリッジ形状のパンチ支持体３２上にばね３０を介して締め付けられる。図示する例では、ドライブスピンドル３４が、パンチ支持体３２の対向して位置する端部上に締め付けられる。ドライブスピンドル３４は、ガイド３６内に軸方向に変位可能な形で受け入れられ、外部ねじ山を介してスピンドルナット３８と係合する。図示する例では、スピンドルナット３８は、中空シャフトとして設計された中空シャフトモータ４０のロータ上に軸方向に固定される形でそれぞれ配置され、中空シャフトモータ４０のロータと共に回転可能である。図１に見ることができるように、ドライブスピンドル３４は、保持プレート２２を通って中空シャフトモータ４０の中空シャフト内に延びる。スピンドルナット３８の回転により、ドライブスピンドル３４およびこれらに伴って、さらに以下で説明されるタンピングパンチ２８および放出パンチを備えたパンチ支持体３２は、縦方向に移動される。たとえば、タンピングパンチ２８の５つのグループが、設けられ得る。たとえば、穿孔１２の６つのグループが、このとき、投与ディスク１０内に設計され得る。さらに、参照番号４２の場合、充填トラフが示され、これは、穿孔内に充填される充填材料で充填される。

放出パンチ４４のグループもまた、パンチ支持体３２上に保持されることが図２に見ることができる。図２に見ることができるように、タンピングディスク２６は、放出パンチ４４の領域内で穿孔１２の底部を覆わず、それにより、穿孔は、ここでは底部に向かって開いている。さらに、参照番号４６の場合、充填材料を投与ディスク１０の上部から剥離するための剥離装置が、放出パンチ４４の領域内に見ることができる。

作動中、投与ディスク１０は、ドライブモータ１８を介して増分的に回転され、この場合、穿孔１２のグループは、タンピングパンチ２８のグループまたは放出パンチ４４のグループにそれぞれ位置合わせされる。スピンドルナットは、それによって、中空シャフトモータ４０を介して回転され、それによってドライブスピンドル３４、したがってタンピングパンチ２８および放出パンチ４４を備えたパンチ支持体３２が、縦方向に移動され、それにより、穿孔１２内のタンピングパンチ２８は、充填トラフ４２内に配置された粉末状の充填材料からペレットを連続的に形成する。放出パンチ４４に位置合わせされた穿孔１２は、述べたように、その底側が開いている。放出パンチ４４は、それによって、穿孔１２内に作り出されたペレットを、カプセル充填機のカプセルホルダ内に配置された、このために位置合わせされたカプセル底部内へと下方向に放出することができる。タンピングパンチ２８の下方向かつ穿孔１２内への移動は、図３および４に見ることができる。

さらに、図に示されない制御装置が設けられ、この制御装置は、一方ではドライブモータ１８を、他方では中空シャフトモータ４０を整合された適切なやり方で制御する。一方では投与ディスク１０のための駆動手段および他方ではタンピングパンチ２８および放出パンチ４４を備えたパンチ支持体３２の駆動手段を分離することにより、切り替え時間および静止時間を可変に調整することが可能である。また、パンチ支持体３２、したがってタンピングパンチ２８および放出パンチ４４のストローク長さを変更することも可能である。適切なセンサもまた設けることができ、これを用いて、たとえばタンピングパンチ２８の領域内のプレス力が測定される。測定結果は、制御装置に送ることができ、制御装置は、所定のプレス力を満たすために適切な制御回路を実行することができる。

図は、タンピングパンチ２８のいくつかのグループを備えたタンピングパンチステーションを示しているが、タンピングパンチ２８の１つだけのグループおよび放出パンチ４４の１つのグループが設けられた設計もまた可能である。そのため、投与ディスク１０は、適用可能な場合、投与ディスク１０内に設計された穿孔１２の単一のグループが、タンピングパンチ２８に位置合わせされるように、ドライブモータ１８によって回転されることが可能である。タンピングパンチ２８は、次いで、中空シャフトモータ４０によって縦方向に駆動されて、連続的して複数回、穿孔１２の内外に移動させることができ、それにより、ペレットが、いくつかのプレス手順において連続的に各穿孔１２内に作り出される。投与ディスク１０は、次いで、さらに回転させることができ、それにより、穿孔１２のグループは、放出パンチ４４のグループに位置合わせされ、放出パンチ４４は、穿孔１２内に生成されたペレットを、上記で説明したやり方でカプセル底部内へと放出することができる。この場合、第３の駆動手段（図示せず）が設けられ、これによって、放出パンチは、タンピングパンチとは関係無く移動可能である。この手順は、特に方鉛鉱の分野に提供される。特にコンパクトな実験用タンピングパンチステーションが使用され得る。

Claims (18)

1. カプセル充填機内で充填材料をカプセルに充填するためのタンピングパンチステーションであって、穿孔（１２）の少なくとも１つのグループを備える回転式に駆動可能な投与ディスク（１０）と、前記穿孔（１２）に前記充填材料を充填するための充填装置と、タンピングパンチ（２８）の少なくとも１つのグル―プおよび放出パンチ（４４）の１つのグループとを備え、前記タンピングパンチ（２８）および前記放出パンチ（４４）が、縦方向に移動可能なパンチ支持体（３２）上に保持され、前記パンチ支持体（３２）の縦方向移動により、前記充填材料を前記穿孔（１２）内にプレスするための前記タンピングパンチ（２８）および前記穿孔（１２）内で前記タンピングパンチ（２８）によって作り出されたペレットを放出するための前記放出パンチ（４４）を、前記穿孔（１２）内に移動させることができる、タンピングパンチステーションにおいて、タンピングパンチ（２８）の前記少なくとも１つのグループおよび放出パンチ（４４）の前記グループに沿った前記投与ディスク（１０）の増分的回転のための第１の駆動手段と、前記パンチ支持体（３２）の縦方向移動のための第２の駆動手段とが設けられ、前記第２の駆動手段が、それぞれ１つのスピンドルナットおよび前記スピンドルナット内で誘導されるそれぞれ１つの縦方向のドライブスピンドル（３４）を備えた、前記パンチ支持体（３２）上に作用する少なくとも２つのスピンドルドライブを備え、前記第２の駆動手段が、前記パンチ支持体（３２）の前記縦方向移動のために前記スピンドルドライブの１つをそれぞれ駆動する少なくとも２つのドライブモータを備えることを特徴とする、タンピングパンチステーション。
2. 前記パンチ支持体（３２）が、支持プレートまたは支持ブリッジであり、前記スピンドルドライブが、前記支持プレートまたは支持ブリッジの対向して位置する端部上に締め付けられることを特徴とする、請求項１に記載のタンピングパンチステーション。
3. 前記スピンドルドライブが、前記パンチ支持体（３２）上に締め付けられた縦方向のドライブスピンドル（３４）をそれぞれ備え、前記ドライブスピンドル（３４）が、回転式に軸方向に固定される形で装着されたスピンドルナット（３８）内でそれぞれ誘導され、前記少なくとも２つのドライブモータが、前記パンチ支持体（３２）の前記縦方向移動のために前記スピンドルナット（３８）の１つをそれぞれ回転式に駆動することを特徴とする、請求項１または２の一項に記載のタンピングパンチステーション。
4. 前記スピンドルドライブが、回転式に軸方向に固定される形で装着された縦方向のドライブスピンドル（３４）をそれぞれ備え、前記ドライブスピンドル（３４）が、前記パンチ支持体（３２）上に締め付けられたスピンドルナット（３８）内でそれぞれ回転式に誘導され、前記少なくとも２つのドライブモータが、前記パンチ支持体（３２）の前記縦方向移動のために前記ドライブスピンドル（３４）の１つをそれぞれ回転式に駆動することを特徴とする、請求項１または２の一項に記載のタンピングパンチステーション。
5. 前記第２の駆動手段の前記ドライブモータが、電気モータであることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載のタンピングパンチステーション。
6. 前記スピンドルナット（３８）または前記ドライブスピンドル（３４）が、前記ドライブモータの止まり穴内に配置されることを特徴とする、請求項３から５の一項に記載のタンピングパンチステーション。
7. 前記第２の駆動手段の前記ドライブモータが、それぞれ中空シャフトモータ（４０）であり、前記スピンドルナット（３８）が、前記ドライブモータの前記中空シャフト内にそれぞれ配置されることを特徴とする、請求項３から５の一項に記載のタンピングパンチステーション。
8. 前記第１の駆動手段が、サーボモータを備えることを特徴とする、請求項１から７の一項に記載のタンピングパンチステーション。
9. 前記第１の駆動手段が、直接ドライブ、特にトルクモータを備えることを特徴とする、請求項１から８の一項に記載のタンピングパンチステーション。
10. 前記投与ディスク（１０）が、穿孔（１２）の少なくとも２つのグループを備えることを特徴とする、請求項１から９の一項に記載のタンピングパンチステーション。
11. 前記投与ディスク（１０）が、ｎ＞２である穿孔（１２）のｎのグループを備え、タンピングパンチ（２８）のｎ−１のグループが、前記パンチ支持体（３２）上に保持されることを特徴とする、請求項１から１０の一項に記載のタンピングパンチステーション。
12. カプセル上部およびカプセル底部から一緒にされるカプセルに充填するためのカプセル充填機であって、複数のカプセルホルダがその周囲に設けられたコンベヤホイールあって、前記複数のカプセルホルダの各々が、それぞれ１つのカプセル用のカプセル受容器のグループを有する、コンベヤホイールを備え、さらに、コンベヤホイールドライブであって、それによって前記コンベヤホイールが、前記カプセルホルダがコンベヤトラックに沿って増分的に移動するように増分的に回転され得る、コンベヤホイールドライブを備え、前記コンベヤトラックに沿って配置された複数のプロセスステーションであって、充填されるカプセルを前記カプセル受容器内に供給するための少なくとも１つの供給ステーションと、充填される前記カプセルを、前記カプセル上部を前記カプセル底部から分離することによって開封するための少なくとも１つの開封ステーションと、前記請求項の一項に記載の少なくとも１つのタンピングパンチステーションと、前記カプセル上部を前記カプセル下部に連結することによって前記充填されたカプセルを閉鎖するための少なくとも１つの閉鎖ステーションと、前記充填されたカプセルを放出するための少なくとも１つの放出ステーションとを備える、プロセスステーションとを備える、カプセル充填機。
13. カプセル充填機のタンピングパンチステーション内で充填材料をカプセルに充填するための方法であって、前記タンピングパンチステーションが、穿孔（１２）の少なくとも１つのグループを備えた回転式に駆動可能な投与ディスク（１０）と、さらに、穿孔（１２）に前記充填材料を充填するための充填装置と、タンピングパンチ（２８）の少なくとも１つのグル―プおよび放出パンチ（４４）の１つのグループとを備え、前記タンピングパンチ（２８）および前記放出パンチ（４４）が、縦方向に移動可能であり、前記タンピングパンチステーションが、前記投与ディスク（１０）の、タンピングパンチ（２８）の前記少なくとも１つのグループおよび放出パンチ（４４）の前記グループに沿った増分的回転のための第１の駆動手段と、タンピングパンチの前記少なくとも１つのグループの前記縦方向移動のための第２の駆動手段とを有する、方法において、以下の方法ステップ：
    ・前記第１の駆動手段を用いて、前記投与ディスクが、穿孔の前記グループがタンピングパンチのグループに位置合わせされる回転位置に回転され、
    ・前記第２の駆動手段を用いて、前記穿孔内に充填された充填材料をペレットになるようにプレスするための前記タンピングパンチ（２８）が、前記穿孔（１２）内に移動され、前記タンピングパンチは、圧力保持時間の間、前記穿孔穴内に保持され、その後前記穿孔穴から後退され、
    ・前記第１の駆動手段を用いて、前記投与ディスク（１０）が、穿孔の前記グループが放出パンチの前記グループに位置合わせされる回転位置に回転され、
    ・前記放出パンチ（４４）が、前記穿孔（１２）内で前記タンピングパンチ（２８）によって作り出されたペレットの放出のために前記穿孔（１２）内に移動され、
    ・前記タンピングパンチの前記圧力保持時間が、前記第１の駆動手段および／または前記第２の駆動手段の可変の作動によって異なる充填プロセス間で変更されることを特徴とする、方法。
14. カプセル充填機のタンピングパンチステーション内で充填材料をカプセルに充填するための方法であって、前記タンピングパンチステーションが、穿孔（１２）のグループを備えた回転式に駆動可能な投与ディスク（１０）と、さらに、前記穿孔（１２）に前記充填材料を充填するための充填装置と、縦方向に移動可能なタンピングパンチ（２８）のグル―プおよび縦方向に移動可能な放出パンチ（４４）のグループとを備え、以下の方法ステップ：
    ａ．前記投与ディスク（１０）が、第１の駆動手段を用いて、前記穿孔（１２）が前記タンピングパンチ（２８）に位置合わせされる回転位置に、第１の回転方向に回転され、
    ｂ．第２の駆動手段を用いて、前記タンピングパンチ（２８）が、前記穿孔（１２）内に充填された充填材料をプレスするために前記穿孔内（１２）の内外に縦方向に移動され、
    ｃ．前記第２の駆動手段を用いて、前記タンピングパンチ（２８）が、前記穿孔（１２）内に充填された充填材料をプレスするために前記穿孔（１２）の内外に縦方向に再度移動され、
    ｄ．必要とされる場合、方法ステップｃが、１回または複数回反復され、
    ｅ．前記投与ディスク（１０）が、前記第１の駆動手段によって、前記穿孔（１２）が前記放出パンチ（４４）に位置合わせされる回転位置に回転され、
    ｆ．前記放出パンチ（４４）が、前記穿孔（１２）内で前記タンピングパンチ（２８）によって作り出されたペレットの放出のために前記穿孔（１２）内に移動されることを特徴とする、方法。
15. 前記投与ディスク（１０）が、前記方法ステップｂ後、かつ前記方法ステップｃの前に、前記第１の駆動手段を用いて、これが、前記穿孔（１２）が前記タンピングパンチ（２８）に位置合わせされる回転位置を再度とるまで、前記第１の回転方向および／または第２の回転方向に回転されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 前記穿孔（１２）内外への前記放出パンチ（４４）の移動が、前記第２の駆動手段によって行われ、または前記穿孔（１２）の内外への前記放出パンチ（４４）の移動が、第３の駆動手段によって行われ、それによって前記放出パンチが、前記タンピングパンチとは関係無く移動可能であることを特徴とする、請求項１３から１５の一項に記載の方法。
17. 前記タンピングパンチ（２８）、好ましくは前記タンピングパンチ（２８）および前記放出パンチ（４４）が、前記第２の駆動手段によって縦方向に移動可能である、縦方向に移動可能なパンチ支持体（３２）上に保持されることを特徴とする、請求項１３から１６の一項に記載の方法。
18. 請求項１から１１の一項に記載のタンピングパンチステーションまたは請求項１２に記載のカプセル充填機で実施されることを特徴とする、請求項１３から１８の一項に記載の方法。
    

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