WO2006034898A1 - Device for filling doses of a liquid - Google Patents

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WO2006034898A1
WO2006034898A1 PCT/EP2005/053565 EP2005053565W WO2006034898A1 WO 2006034898 A1 WO2006034898 A1 WO 2006034898A1 EP 2005053565 W EP2005053565 W EP 2005053565W WO 2006034898 A1 WO2006034898 A1 WO 2006034898A1
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filling
measuring sensor
force measuring
liquid
pump
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PCT/EP2005/053565
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Walter Boehringer
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/02—Piston parameters
    • F04B2201/0204—Power on the piston

Definitions

  • the invention is based on a device for the metered filling of a liquid in accordance with the manner defined in greater detail in the preamble of patent claim 1.
  • Such a device is known from practice and can be used in particular for filling gelatin capsules with a thin or viscous liquid of high or low viscosity.
  • the known device comprises a pump block in which a liquid supply channel and a plurality of so-called filling tracks are formed, which can be used simultaneously or parallel to the filling of a respective capsule.
  • Each filling track comprises a spool axially displaceable in a through-bore, which is provided with a filling nozzle, and a pump cylinder space in which a pump piston is guided in an axially displaceable manner.
  • a control position of the spool can be sucked by the pump piston liquid from the liquid supply channel into the pump cylinder chamber or promoted from the latter via a delivery bore of the spool to the filling and filled from there into the capsule or a still to be closed capsule half.
  • the pump pistons of the individual filling tracks of the filling device can be actuated by means of a common movement unit connected via a rake-type coupling device.
  • Vor ⁇ direction statements can be made in terms of proper operation of the individual filling traces in operation.
  • the device according to the invention with the features of the Ober ⁇ concept of claim 1, wherein between the Pum ⁇ penk ⁇ piston and the movement unit, a force measuring ange ⁇ is arranged, by means of which acting on the pump piston tensile and compressive forces can be determined, has the advantage that at A precise process monitoring with regard to a suction or dosing operation carried out by means of the respective filling track is possible for a filling process, since both the suction process and the dosing process are each characterized by a characteristic can be assigned rist, acting on the pump piston force curve zuge ⁇ . A filling process carried out by means of the device according to the invention can therefore be monitored precisely.
  • a force / time curve can be recorded, which can be compared with a determined, for example, in a test run Reverenzkurve.
  • a general wear of the device for example, a breakage of a seal of the device, a stiffness of the pump piston, a formation of air bubbles or the like in the medium to be filled or also a temperature fluctuation of the medium to be filled can be detected.
  • a control calibration between individual filling steps may optionally be carried out automatically.
  • the device according to the invention is suitable for metered filling of any liquids in containers provided for this purpose.
  • very low-viscosity or substantially paraffin-like media can be filled in a metered manner by means of the device according to the invention.
  • the device according to the invention is used in particular for filling liquid pharmaceutical products into containers provided for this purpose, such as capsules.
  • the device according to the invention comprises a multiplicity of filling tracks which can be operated simultaneously and in parallel and which can be actuated by means of a common movement unit. A force measuring sensor is then arranged between the movement unit and each pump piston assigned to a respective filling track. This makes it possible for the force profiles occurring at the individual pump pistons to be compared with one another. As a result, it is possible at an early stage to conclude that any one or more of the filling traces will work incorrectly.
  • the force measuring sensor is clamped between the movement unit provided with a drive device and an adapter element associated with the relevant pump piston.
  • the adapter element protects the force measuring sensor against any damaging shear forces.
  • the force measuring sensor is biased by a tie rod with a defined compressive force.
  • the difference between this defined pressure force and the tensile or compressive force occurring when the pump piston is actuated can then be determined, for example, as a measurement signal in the form of a voltage by the force measuring sensor.
  • the measurement signal can then be evaluated and analyzed in a suitable manner.
  • the force measuring sensor is formed from a piezoelectric measuring element. As a result of tensile or compressive forces then fall to the piezoelectric measuring element charges. Such a measuring element shows a very fast response and usually a low thermal expansion coefficient and high mechanical strength.
  • a strain gauge or the like is used as a force measuring sensor as an alternative to the piezoelectric measuring element.
  • the force measuring sensor is preferably connected to an evaluation device.
  • the evaluation device is preceded by a charge amplifier. Such increases the evaluation accuracy.
  • the evaluation device can be provided with a measured value display device.
  • the single FIGURE shows a section through a device for metered filling of a liquid.
  • a device 10 which serves for the simultaneous filling of a plurality of gelatine-manufactured capsule halves 12 with a pharmaceutical product.
  • the capsule halves 12 must be closed after the filling process with a corresponding, not shown counterpart ver ⁇ .
  • the device 10 comprises a multiplicity of adjacently arranged filling tracks, with which in each case one capsule half 12 of a gelatin capsule can be filled.
  • one of these filling tracks is represented as representative of the other filling tracks.
  • the device 10 comprises a pump block 14, which is penetrated for each filling track by a spool 18, the is guided axially displaceable in a formed as a through hole control bore 16.
  • the spool 18 is provided at its end shown in the drawing below with a filling nozzle 20. At the end facing away from the filling nozzle 20 engages on the spool 18 to an actuator, not shown.
  • a pump cylinder space 22 is formed in the pump block 14, in which a pump piston 24 provided with a seal is guided axially displaceably.
  • the pump cylinder chamber 22 opens into the control bore 16.
  • the pump piston 24 can be actuated by means of a movement unit 26 provided with a drive device, which acts on all filling tracks of the device 10.
  • a coupling element 28 is provided which is frictionally connected to an adapter piece 30.
  • a force measuring sensor 32 is provided for each filling track, which is formed from a piezoelectric measuring element and is biased by means of a screw 34 acting as a tie rod with a defined pressure force.
  • the screw 34 passes through the actuating unit 26 and the force measuring sensor 32 and engages in the adapter part 30.
  • the force measuring sensor 32 is provided via a measuring line 36 with an evaluation device 28, which is an unspecified Steady charge amplifier is connected upstream.
  • the evaluation device 38 is in turn provided with a measured value display device 40.
  • a temporal course of the forces acting on the pump piston 24 can be represented by the force measuring sensor 32.
  • the pump block 14 is further provided with a liquid supply passage 42, which is connected via a branch 44 to the control bore 16 such that at a corresponding position of the control slide 18 via a control groove 46 arranged on the circumference of the control slide 46, a connection is established is made to the pump cylinder chamber 22.
  • a delivery channel 48 is formed in the spool valve 18, via which a connection between the pump cylinder chamber 22 and the filling nozzle 20 exists at a corresponding position of the control spool 18.
  • control slide 18 and the movement unit 26 are synchronized in an electronic or mechanical manner.
  • the device shown in the drawing operates in the manner described below.
  • the spool 18 is moved in accordance with an arrow b in the filling position, so that the control recess 46 is closed and the delivery channel 48 is connected to the Pumpenzylin ⁇ derraum 22 in connection.
  • the movement unit 26 is then moved according to an arrow c with all the components connected to it, ie. H. with the force measuring sensor 32, the adapter part 30 the coupling element 28 and thus the pump piston 24 is displaced in the direction c, whereby the fluid contained in the pump cylinder chamber 22 through the delivery channel 48 to the filling nozzle 20 and thereby into a capsule half 12 of Gela ⁇ tine capsule is promoted.
  • the forces acting on the force measuring sensor increase, which leads to a voltage increase.
  • tensile or compressive forces are generated on the coupling element 28 and the adapter piece 30 or on the movement unit 34. Since the force measuring sensor 32 is preloaded with a defined pressure force, a force difference ⁇ F can be measured as the measuring voltage ⁇ V of the force measuring device. Sensor 32 is transmitted via the measuring line 36 to the charge amplifier and the evaluation device 38 and are provided as a signal on the display device 40 in the form of a force / time curve dar ⁇ .

Abstract

The invention relates to a device for filling doses of a liquid. Said device comprises a pump block (14) provided with a liquid supply channel (42). In said pump block, at least one filling track is configured and comprises a filling nozzle (20) and a pump cylinder chamber (22). A pump plunger (24) driven by a moving unit (26) is guided in said chamber so as to be axially displaced so that optionally liquid can be drawn off from the liquid supply channel (42) into the pump cylinder chamber (22) or can be delivered to the filling nozzle (20). A force sensor (32) is disposed between the pump plunger (24) and the moving unit (26) and is used to determine the tensile and compressive forces acting upon the pump plunger (24).

Description

Vorrichtung zum dosierten Abfüllen einer FlüssigkeitDevice for the metered filling of a liquid
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum dosierten Abfül¬ len einer Flüssigkeit gemäß der im Oberbegriff des Patentan¬ spruches 1 näher definierten Art aus.The invention is based on a device for the metered filling of a liquid in accordance with the manner defined in greater detail in the preamble of patent claim 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der Praxis bekannt und kann insbesondere zum Befüllen von Gelatinekapseln mit einer dünn- oder dickflüssigen Flüssigkeit hoher oder auch geringer Viskosität eingesetzt werden.Such a device is known from practice and can be used in particular for filling gelatin capsules with a thin or viscous liquid of high or low viscosity.
Die bekannte Vorrichtung umfasst einen Pumpenblock, in dem ein Flüssigkeitszufuhrkanal sowie eine Vielzahl so genannter Abfüllspuren ausgebildet sind, die gleichzeitig bzw. parallel zur Befüllung jeweils einer Kapsel eingesetzt werden können. Jede Abfüllspur umfasst einen in einer Durchgangsbohrung axi¬ al verschiebbaren Steuerschieber, der mit einer Fülldüse ver¬ sehen ist, sowie einen Pumpenzylinderraum, in dem ein Pumpen¬ kolben axial verschiebbar geführt ist. In Abhängigkeit von einer Steuerstellung des Steuerschiebers kann mittels des Pumpenkolbens Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitszufuhrkanal in den Pumpenzylinderraum angesaugt oder aus letzterem über eine Förderbohrung des Steuerschiebers zu der Fülldüse gefördert und von dort in die Kapsel bzw. eine noch zu verschließende Kapselhälfte eingefüllt werden. Die Pumpenkolben der einzel¬ nen Abfüllspuren der Abfüllvorrichtung sind mittels einer ge¬ meinsamen, über eine rechenartige Kupplungseinrichtung ange¬ bundene Bewegungseinheit betätigbar. Bei der bekannten Vor¬ richtung können im Betrieb nur schwer Aussagen hinsichtlich eines ordnungsgemäßen Arbeitens der einzelnen Abfüllspuren gemacht werden.The known device comprises a pump block in which a liquid supply channel and a plurality of so-called filling tracks are formed, which can be used simultaneously or parallel to the filling of a respective capsule. Each filling track comprises a spool axially displaceable in a through-bore, which is provided with a filling nozzle, and a pump cylinder space in which a pump piston is guided in an axially displaceable manner. Depending on a control position of the spool can be sucked by the pump piston liquid from the liquid supply channel into the pump cylinder chamber or promoted from the latter via a delivery bore of the spool to the filling and filled from there into the capsule or a still to be closed capsule half. The pump pistons of the individual filling tracks of the filling device can be actuated by means of a common movement unit connected via a rake-type coupling device. In the known Vor¬ direction statements can be made in terms of proper operation of the individual filling traces in operation.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Ober¬ begriffes des Patentanspruches 1, bei der zwischen dem Pum¬ penkolben und der Bewegungseinheit ein Kraftmesssensor ange¬ ordnet ist, mittels dessen auf den Pumpenkolben wirkende Zug- und Druckkräfte ermittelbar sind, hat den Vorteil, dass bei einem Abfüllvorgang eine exakte Prozessüberwachung hinsicht¬ lich eines mittels der betreffenden Abfüllspur durchgeführten Ansaug- bzw. Dosiervorgangs möglich ist, da sowohl dem An¬ saugvorgang als auch dem Dosiervorgang jeweils ein charakte- ristischer, auf den Pumpenkolben wirkender Kraftverlauf zuge¬ ordnet werden kann. Ein mittels der Vorrichtung nach der Er¬ findung durchgeführter Abfüllprozess kann damit genau über¬ wacht werden.The device according to the invention with the features of the Ober¬ concept of claim 1, wherein between the Pum¬ penk¬ piston and the movement unit, a force measuring ange¬ is arranged, by means of which acting on the pump piston tensile and compressive forces can be determined, has the advantage that at A precise process monitoring with regard to a suction or dosing operation carried out by means of the respective filling track is possible for a filling process, since both the suction process and the dosing process are each characterized by a characteristic can be assigned rist, acting on the pump piston force curve zuge¬. A filling process carried out by means of the device according to the invention can therefore be monitored precisely.
So kann mittels des Kraftmesssensors eine Kraft/Zeit-Kurve aufgenommen werden, die mit einer beispielsweise bei einem Testlauf ermittelten Reverenzkurve verglichen werden kann. Durch den Vergleich kann beispielsweise ein allgemeiner Ver¬ schleiß der Vorrichtung, ein Bruch einer Dichtung der Vor¬ richtung, eine Schwergängigkeit des Pumpenkolbens, eine Aus¬ bildung von Luftblasen oder dergleichen in dem abzufüllenden Medium oder auch eine Temperaturschwankung des abzufüllenden Mediums erkannt werden. Auch kann durch Auswertung des Kur¬ venverlaufs eine mittels der Fülldüse ausgeförderte Füllmenge überwacht werden. Des Weiteren kann durch Auswertung der Kraft-Zeit-Kurve eine Kontrollkalibrierung zwischen einzelnen Abfüllschritten gegebenenfalls automatisch durchgeführt wer¬ den.Thus, by means of the force measuring sensor, a force / time curve can be recorded, which can be compared with a determined, for example, in a test run Reverenzkurve. By way of comparison, for example, a general wear of the device, a breakage of a seal of the device, a stiffness of the pump piston, a formation of air bubbles or the like in the medium to be filled or also a temperature fluctuation of the medium to be filled can be detected. By evaluating the course of the curve, it is also possible to monitor a filling quantity delivered by means of the filling nozzle. Furthermore, by evaluating the force-time curve, a control calibration between individual filling steps may optionally be carried out automatically.
Grundsätzlich eignet sich die Vorrichtung nach der Erfindung zum dosierten Abfüllen beliebiger Flüssigkeiten in dafür vor¬ gesehene Behältnisse. So können sehr dünnflüssige oder auch im Wesentlichen parafinartige Medien mittels der Vorrichtung nach der Erfindung in dosierter Weise abgefüllt werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung dient jedoch insbesondere zum Abfüllen flüssiger pharmazeutischer Produkte in dafür vorge¬ sehene Behältnisse, wie beispielsweise Kapseln. In der Regel umfasst die Vorrichtung nach der Erfindung eine Vielzahl gleichzeitig und parallel betreibbarer Abfüllspuren, die mittels einer gemeinsamen Bewegungseinheit betätigbar sind. Zwischen der Bewegungseinheit und jedem, jeweils einer Abfüllspur zugeordneten Pumpenkolben ist dann ein Kraftmess¬ sensor angeordnet. Dies ermöglicht es, dass die an den ein¬ zelnen Pumpenkolben auftretenden Kraftverläufe miteinander verglichen werden können. Dadurch kann frühzeitig auf ein et¬ waig fehlerhaftes Arbeiten einer oder auch mehrerer der Ab¬ füllspuren geschlossen werden.In principle, the device according to the invention is suitable for metered filling of any liquids in containers provided for this purpose. Thus, very low-viscosity or substantially paraffin-like media can be filled in a metered manner by means of the device according to the invention. However, the device according to the invention is used in particular for filling liquid pharmaceutical products into containers provided for this purpose, such as capsules. As a rule, the device according to the invention comprises a multiplicity of filling tracks which can be operated simultaneously and in parallel and which can be actuated by means of a common movement unit. A force measuring sensor is then arranged between the movement unit and each pump piston assigned to a respective filling track. This makes it possible for the force profiles occurring at the individual pump pistons to be compared with one another. As a result, it is possible at an early stage to conclude that any one or more of the filling traces will work incorrectly.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist der Kraftmesssensor zwischen der mit einer Antriebseinrichtung versehenen Bewegungseinheit und einem dem betreffenden Pumpenkolben zugeordneten Adapterelement einge¬ spannt. Das Adapterelement schützt den Kraftmesssensor vor gegebenenfalls schädigenden Scherkräften.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the force measuring sensor is clamped between the movement unit provided with a drive device and an adapter element associated with the relevant pump piston. The adapter element protects the force measuring sensor against any damaging shear forces.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist der Kraftmesssensor mittels eines Zugankers mit einer definierten Druckkraft vorgespannt. Die Differenz zwischen dieser definierten Druckkraft und der bei einer Be¬ tätigung des Pumpenkolbens anfallenden Zug- bzw. Druckkraft kann dann beispielsweise als in Form einer Spannung vorlie¬ gendes Messsignal durch den Kraftmesssensor ermittelt werden. Das Messsignal kann dann in geeigneter Weise ausgewertet und analysiert werden. Bei einer besonders verschleißbeständigen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist der Kraftmesssensor aus einem piezoelektrischen Messelement gebildet. Infolge von Zug- oder Druckkräften fallen dann an dem piezoelektrischen Messelement Ladungen an. Ein derartiges Messelement zeigt ein sehr schnelles Ansprechverhalten sowie in der Regel einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und eine hohe mechanische Belastbarkeit.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the force measuring sensor is biased by a tie rod with a defined compressive force. The difference between this defined pressure force and the tensile or compressive force occurring when the pump piston is actuated can then be determined, for example, as a measurement signal in the form of a voltage by the force measuring sensor. The measurement signal can then be evaluated and analyzed in a suitable manner. In a particularly wear-resistant embodiment of the device according to the invention, the force measuring sensor is formed from a piezoelectric measuring element. As a result of tensile or compressive forces then fall to the piezoelectric measuring element charges. Such a measuring element shows a very fast response and usually a low thermal expansion coefficient and high mechanical strength.
Denkbar ist es natürlich auch, dass alternativ zu dem piezo¬ elektrischen Messelement beispielsweise ein Dehnungsmess¬ streifen oder dergleichen als Kraftmesssensor eingesetzt wird.Of course, it is also conceivable that, for example, a strain gauge or the like is used as a force measuring sensor as an alternative to the piezoelectric measuring element.
Um die Signalverarbeitung automatisiert durchführen zu kön¬ nen, ist der Kraftmesssensor vorzugsweise mit einer Auswerte¬ einrichtung verbunden. Insbesondere bei Verwendung eines pie¬ zoelektrischen Messelements als Kraftmesssensor ist es vor¬ teilhaft, wenn der Auswerteeinrichtung ein Ladungsverstärker vorgeschaltet ist. Ein solcher erhöht die Auswertegenauig¬ keit.In order to be able to carry out the signal processing in an automated manner, the force measuring sensor is preferably connected to an evaluation device. In particular when using a piezoelectric measuring element as a force measuring sensor, it is advantageous if the evaluation device is preceded by a charge amplifier. Such increases the evaluation accuracy.
Zur visuellen Betrachtung bzw. Überwachung der Messsignale kann die Auswerteeinrichtung mit einer Messwertanzeigeein- richtung versehen sein.For visual observation or monitoring of the measurement signals, the evaluation device can be provided with a measured value display device.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen¬ standes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeich¬ nung und den Patentansprüchen entnehmbar. ZeichnungFurther advantages and advantageous embodiments of the object according to the invention can be taken from the description, the drawings and the claims. drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Abfüllvorrichtung nach der Erfin¬ dung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the filling device according to the Erfin tion is shown schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum dosierten Abfüllen einer Flüssigkeit.The single FIGURE shows a section through a device for metered filling of a liquid.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, die zum gleichzeitigen Befüllen mehrerer, aus Gelatine gefertigter Kapselhälften 12 mit einem pharmazeutischen Produkt dient. Die Kapselhälften 12 müssen nach dem Befüllvorgang mit einem korrespondierenden, hier nicht dargestellten Gegenstück ver¬ schlossen werden.In the drawing, a device 10 is shown, which serves for the simultaneous filling of a plurality of gelatine-manufactured capsule halves 12 with a pharmaceutical product. The capsule halves 12 must be closed after the filling process with a corresponding, not shown counterpart ver¬.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Vielzahl nebeneinander ange¬ ordneter Abfüllspuren, mit denen jeweils eine Kapselhälfte 12 einer Gelatinekapsel befüllt werden kann. In der Zeichnung ist stellvertretend für die anderen Abfüllspuren eine dieser Abfüllspuren dargestellt.The device 10 comprises a multiplicity of adjacently arranged filling tracks, with which in each case one capsule half 12 of a gelatin capsule can be filled. In the drawing, one of these filling tracks is represented as representative of the other filling tracks.
Die Vorrichtung 10 umfasst einen Pumpenblock 14, der für jede Abfüllspur von einem Steuerschieber 18 durchgriffen ist, der in einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten Steuerbohrung 16 axial verschiebbar geführt ist. Der Steuerschieber 18 ist an seinem in der Zeichnung unten dargestellten Ende mit einer Fülldüse 20 versehen. An dem der Fülldüse 20 abgewandten Ende greift an dem Steuerschieber 18 eine nicht näher dargestellte Betätigungseinrichtung an.The device 10 comprises a pump block 14, which is penetrated for each filling track by a spool 18, the is guided axially displaceable in a formed as a through hole control bore 16. The spool 18 is provided at its end shown in the drawing below with a filling nozzle 20. At the end facing away from the filling nozzle 20 engages on the spool 18 to an actuator, not shown.
Rechtwinklig zur Achse der Steuerbohrung 16 ist in dem Pum¬ penblock 14 ein Pumpenzylinderraum 22 ausgebildet, in dem ein mit einer Dichtung versehener Pumpenkolben 24 axial ver¬ schiebbar geführt ist. Der Pumpenzylinderraum 22 mündet in die Steuerbohrung 16. Der Pumpenkolben 24 ist mittels einer mit einer Antriebseinrichtung versehenen Bewegungseinheit 26 betätigbar, die auf sämtliche Abfüllspuren der Vorrichtung 10 wirkt. Zur Kupplung der Bewegungseinheit 26 mit den Kolben 24 der einzelnen Abfüllspuren ist jeweils ein Kupplungselement 28 vorgesehen, das mit einem Adapterstück 30 kraftschlüssig verbunden ist.Perpendicular to the axis of the control bore 16, a pump cylinder space 22 is formed in the pump block 14, in which a pump piston 24 provided with a seal is guided axially displaceably. The pump cylinder chamber 22 opens into the control bore 16. The pump piston 24 can be actuated by means of a movement unit 26 provided with a drive device, which acts on all filling tracks of the device 10. For coupling the movement unit 26 with the piston 24 of the individual filling tracks, in each case a coupling element 28 is provided which is frictionally connected to an adapter piece 30.
Zwischen dem Adapterstück 30 und der Bewegungseinheit 26 ist für jede Abfüllspur ein Kraftmesssensor 32 vorgesehen, der aus einem piezoelektrischen Messelement gebildet ist und mit¬ tels einer als Zuganker wirkenden Schraube 34 mit einer defi¬ nierten Druckkraft vorgespannt ist. Die Schraube 34 durch¬ greift die Betätigungseinheit 26 und den Kraftmesssensor 32 und greift in das Adapterteil 30 ein.Between the adapter piece 30 and the movement unit 26, a force measuring sensor 32 is provided for each filling track, which is formed from a piezoelectric measuring element and is biased by means of a screw 34 acting as a tie rod with a defined pressure force. The screw 34 passes through the actuating unit 26 and the force measuring sensor 32 and engages in the adapter part 30.
Der Kraftmesssensor 32 ist über eine Messleitung 36 mit einer Auswerteeinrichtung 28 versehen, der ein nicht näher darge- stellter Ladungsverstärker vorgeschaltet ist. Die Auswerte¬ einrichtung 38 ist wiederum mit einer Messwertanzeigeeinrich- tung 40 versehen. Auf einem Display der Messwertanzeigeein- richtung 40 ist ein mittels des Kraftmesssensors 32 ermittel¬ ter zeitlicher Verlauf der auf den Pumpenkolben 24 wirkenden Kräfte darstellbar.The force measuring sensor 32 is provided via a measuring line 36 with an evaluation device 28, which is an unspecified Steady charge amplifier is connected upstream. The evaluation device 38 is in turn provided with a measured value display device 40. On a display of the measured value display device 40, a temporal course of the forces acting on the pump piston 24 can be represented by the force measuring sensor 32.
Der Pumpenblock 14 ist des Weiteren mit einem Flüssigkeitszu¬ fuhrkanal 42 versehen, der über eine Abzweigung 44 mit der Steuerbohrung 16 derart verbunden ist, dass bei entsprechen¬ der Stellung des Steuerschiebers 18 über eine am Umfang des Steuerschiebers 18 angeordnete Steueraussparung 46 eine Ver¬ bindung zu dem Pumpenzylinderraum 22 hergestellt ist.The pump block 14 is further provided with a liquid supply passage 42, which is connected via a branch 44 to the control bore 16 such that at a corresponding position of the control slide 18 via a control groove 46 arranged on the circumference of the control slide 46, a connection is established is made to the pump cylinder chamber 22.
In dem Steuerschieber 18 ist zudem ein Förderkanal 48 ausge¬ bildet, über den bei einer entsprechenden Stellung des Steu¬ erschiebers 18 eine Verbindung zwischen dem Pumpenzylinder¬ raum 22 und der Fülldüse 20 besteht.In addition, a delivery channel 48 is formed in the spool valve 18, via which a connection between the pump cylinder chamber 22 and the filling nozzle 20 exists at a corresponding position of the control spool 18.
Der Steuerschieber 18 und die Bewegungseinheit 26 sind auf elektronische oder mechanische Weise synchronisiert betätig¬ bar.The control slide 18 and the movement unit 26 are synchronized in an electronic or mechanical manner.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.The device shown in the drawing operates in the manner described below.
Zum Ansaugen des pharmazeutischen Produkts aus dem Flüssig¬ keitszufuhrkanal 42 in den Pumpenzylinderraum 22 nimmt der Steuerschieber 18 die in der Zeichnung dargestellte Stellung ein. Die Bewegungseinheit 26 zieht dann über den vorgespann¬ ten Zuganker 34, das Adapterteil 30 sowie das mit diesem ver¬ bundene Kupplungselement 28 den Pumpenkolben 24 in eine in der Zeichnung mit einem Pfeil d gekennzeichnete Richtung. Da¬ durch wird Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitszufuhrkanal 42 ü- ber die Steueraussparung 46 des Steuerschiebers 18 in den Pumpenzylinderraum 22 gesaugt. Der Kraftmesssensor 32 wird durch diese Bewegung der Bewegungseinheit 26 entlastet, was zu einem Spannungsabfall führt.For sucking the pharmaceutical product from the liquid keitszufuhrkanal 42 into the pump cylinder chamber 22 of the spool 18 takes the position shown in the drawing one. The movement unit 26 then pulls the pump piston 24 in a direction indicated by an arrow d in the drawing via the prestressed tie rod 34, the adapter part 30 and the coupling element 28 connected thereto. As a result, liquid is sucked out of the liquid feed channel 42 via the control recess 46 of the control slide 18 into the pump cylinder space 22. The force measuring sensor 32 is relieved by this movement of the moving unit 26, resulting in a voltage drop.
Anschließend wird der Steuerschieber 18 gemäß einem Pfeil b in Füllstellung verfahren, so dass die Steueraussparung 46 verschlossen ist und der Förderkanal 48 mit dem Pumpenzylin¬ derraum 22 in Verbindung steht. Dann wird die Bewegungsein¬ heit 26 gemäß einem Pfeil c mit sämtlichen mit ihr verbunde¬ nen Bauteilen, d. h. mit dem Kraftmesssensor 32, dem Adapter¬ teil 30 dem Kupplungselement 28 und damit dem Pumpenkolben 24 in Richtung c verschoben, wodurch die in dem Pumpenzylinder¬ raum 22 enthaltene Flüssigkeit durch den Förderkanal 48 zu der Fülldüse 20 und dadurch in eine Kapselhälfte 12 der Gela¬ tinekapsel eingefördert wird. Dadurch erhöhen sich die auf den Kraftmesssensor wirkenden Kräfte, was zu einer Spannungs¬ erhöhung führt.Subsequently, the spool 18 is moved in accordance with an arrow b in the filling position, so that the control recess 46 is closed and the delivery channel 48 is connected to the Pumpenzylin¬ derraum 22 in connection. The movement unit 26 is then moved according to an arrow c with all the components connected to it, ie. H. with the force measuring sensor 32, the adapter part 30 the coupling element 28 and thus the pump piston 24 is displaced in the direction c, whereby the fluid contained in the pump cylinder chamber 22 through the delivery channel 48 to the filling nozzle 20 and thereby into a capsule half 12 of Gela¬ tine capsule is promoted. As a result, the forces acting on the force measuring sensor increase, which leads to a voltage increase.
Während des Saug- bzw. Dosiervorgangs entstehen an dem Kupp¬ lungselement 28 und dem Adapterstück 30 bzw. an der Bewe¬ gungseinheit 34 Zug- bzw. Druckkräfte. Da der Kraftmesssensor 32 mit einer definierten Druckkraft vorgespannt ist, kann ei¬ ne Kraftdifferenz ΔF als Messspannung ΔV von dem Kraftmess- sensor 32 über die Messleitung 36 an den Ladungsverstärker und die Auswerteeinrichtung 38 übermittelt und als Signal an der Anzeigeeinrichtung 40 in Form einer Kraft/Zeit-Kurve dar¬ gestellt werden. During the suction or dosing process, tensile or compressive forces are generated on the coupling element 28 and the adapter piece 30 or on the movement unit 34. Since the force measuring sensor 32 is preloaded with a defined pressure force, a force difference ΔF can be measured as the measuring voltage ΔV of the force measuring device. Sensor 32 is transmitted via the measuring line 36 to the charge amplifier and the evaluation device 38 and are provided as a signal on the display device 40 in the form of a force / time curve dar¬.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung zum dosierten Abfüllen einer Flüssigkeit, um¬ fassend mindestens einen mit einem Flüssigkeitszuführka¬ nal (42) versehenen Pumpenblock (14), in dem mindestens eine Abfüllspur ausgebildet ist, die eine Fülldüse (20) und einen Pumpenzylinderraum (22) umfasst, in dem ein mittels einer Bewegungseinheit angetriebener Pumpenkolben1. A device for the metered filling of a liquid, comprising at least one pumping unit (42) provided with a liquid feed channel (42), in which at least one filling track is formed, which comprises a filling nozzle (20) and a pump cylinder chamber (22), in which a driven by a moving unit pump piston
(24) axial verschiebbar geführt ist, so dass wahlweise Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitszufuhrkanal (42) in den Pumpenzylinderraum (22) angesaugt oder aus dem Pumpenzy¬ linderraum (22) zu der Fülldüse (20) gefördert wird, da¬ durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenkolben (24) und der Bewegungseinheit (26) ein Kraftmesssensor (32) angeordnet ist, mittels dessen auf den Pumpenkolben (24) wirkende Zug- und Druckkräfte ermittelbar sind.(24) is guided axially displaceable, so that selectively liquid from the liquid supply channel (42) sucked into the pump cylinder chamber (22) or from the Pumpenzy¬ linderraum (22) to the filling nozzle (20) is promoted, da¬ characterized in that between the pump piston (24) and the movement unit (26) a force measuring sensor (32) is arranged, by means of which on the pump piston (24) acting tensile and compressive forces can be determined.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftmesssensor (32) zwischen einem mit einem Kupp- lungselement (28) zusammenwirkenden Adapterstück (30) und der Bewegungseinheit (26) eingespannt ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the force measuring sensor (32) between a with a Kupp- (28) cooperating adapter piece (30) and the movement unit (26) is clamped.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Kraftmesssensor (32) mittels eines Zugan¬ kers (34) mit einer definierten Druckkraft vorgespannt ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized gekennzeich¬ net, that the force measuring sensor (32) by means of a Zugan¬ kers (34) is biased with a defined compressive force.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Kraftmesssensor (32) ein piezo¬ elektrisches Messelement ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that the force measuring sensor (32) is a piezo¬ electrical measuring element.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Kraftmesssensor (32) mit einer Auswerteeinrichtung (38) verbunden ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the force measuring sensor (32) with an evaluation device (38) is connected.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Kraftmesssensor (32) verbundenen Auswerteein¬ richtung (38) ein Ladungsverstärker zugeordnet bzw. vor¬ geschaltet ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that associated with the force measuring sensor (32) Auswerteein¬ direction (38) is assigned to a charge amplifier or connected vor¬.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass die mit dem Kraftmesssensor (32) verbundene Auswerteeinrichtung (38) mit einer Messwertanzeigeein- richtung (40) versehen ist.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized gekennzeich¬ net, that with the force measuring sensor (32) connected to the evaluation device (38) is provided with a Messwertanzeigeein- direction (40).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn¬ zeichnet durch eine Vielzahl von Abfüllspuren, die mit- tels einer gemeinsamen Bewegungseinheit (26) betätigbar sind. 8. Device according to one of claims 1 to 7, gekenn¬ characterized by a plurality of filling tracks, the mit- Tels a common movement unit (26) are actuated.
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