SCHLIPF, Jens (Kleinbottwarer Hof 12, Freiberg A. N., 71691, DE)
BOEHRINGER, Walter (Staigstr. 55, Remshalden, 73630, DE)
SCHMIED, Ralf (Rilkestr. 6, Freiberg, 71691, DE)
SCHLIPF, Jens (Kleinbottwarer Hof 12, Freiberg A. N., 71691, DE)
BOEHRINGER, Walter (Staigstr. 55, Remshalden, 73630, DE)
| Ansprüche
1. Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut, mit einem Füllgutbehälter (12), an dessen Grund zumindest eine Dosieröffnung (14) angeordnet ist, mit zumindest einem übergabestempel (16), der über ein Bewegungssystem (24, 25) in die Dosieröffnung (14) einführbar ist zur
übergabe des in der Dosieröffnung (14) befindlichen Füllguts in ein Behältnis (22), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Bewegungssystem (24, 25) eine Antriebseinheit (27) vorgesehen ist, zur Aufbringung einer Kraft auf den übergabestempel (16), so dass sich noch am übergabestempel (16) anhaftendes Füllgut von diesem löst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) einen kurzzeitigen Stoß auf den übergabestempel (16) ausübt.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) eine Kraft auf den übergabestempel (16) entgegen der übergaberichtung ausübt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (27) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betrieben ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein übergabestempelhalter (30) vorgesehen ist, der der Befestigung der übergabestempel (16) dient und der in übergaberichtung relativ zu dem Bewegungssystem (24, 25) durch die Antriebseinheit (27) beweglich ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung (28) vorgesehen ist, um eine Relativbewegung zwischen dem Bewegungssystem (24, 25) und dem übergabestempelhalter (30) zu ermöglichen.
7. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Zylinder (36), vorzugsweise ein Hydraulikzylinder (26), betätigter Hubstößel (38) gegen die Unterseite eines Jochs (34) drückt zur Bewegung des übergabestempelhalters (30) und/oder des übergabestempels (16).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Führung (28) und übergabestempelhalter (30) zumindest eine Feder (42) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (34) über zumindest eine Welle (32) mit dem übergabestempelhalter (30) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (42) um die Welle (32) angeordnet ist. |
Beschreibung
Titel
Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Aus der DE 102 11 118 Al ist bereits eine solche Vorrichtung bekannt, welche einen Füllgutbehälter aufweist, in dessen Boden Bohrungen ausgebildet sind. Die Bohrungen wirken mit Stopfstempeln und übergabestempeln zusammen. Unterhalb des Bodens ist ein Stopfring angeordnet, der als Gegenhalter für die Stopfstempel wirkt. Zur Vermeidung von Pulververlusten ist vorgesehen, den Füllgutbehälter axial beweglich derart auszubilden, dass er während der Abwärtsbewegung der Stopfstempel gegen den Stopfring gedrückt werden kann. Dies erfolgt mittels
Niederhalteelementen, welche synchron mit den Stopfstempeln bewegbar sind.
Insbesondere bei der Pulverübergabe von klebrigen Produkten kann der Pulverpressling an dem übergabestempel anhaften und somit nicht selbstständig in das bereitstehende Kapselunterteil fallen. In einer bekannten Lösung des
Problems wird der übergabestempel knapp oberhalb des Unterteilsegments solange in Lage gehalten, bis sich der Kapseltransport mit den kreisförmig angeordneten Unterteilsegmenten um einen gewissen Winkel weiterbewegt hat. Da die Oberkante der Kapselunterteile tiefer als die Oberkante des Unterteilsegments liegt, werden dabei die Pulverpresslinge an der Oberkante des
Unterteilsegments von den übergabestempeln abgeschert und fallen dann entweder in die Kapselunterteile, oder sie bleiben am Bohrungsrand des Unterteilsegments kleben. Das ungleichmäßige Abbrechen der Pulverpresslinge führt jedoch zu Dosierungenauigkeiten und zu Produktverschleppung bzw. Verschmutzung sowie zu Problemen beim Verschließen der Kapseln. Es ist
Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beheben. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein sicheres Abklopfen der Pulverpresslinge während des übergabevorgangs erreicht werden kann. Durch die zusätzliche Antriebseinheit kann eine so große Kraft auf die mit dem Füllgut in Kontakt stehenden
übergabestempel ausgeübt werden, dass aufgrund der spontanen Beschleunigung der schweren übergabestempel einerseits und die Massenträgheit der sehr leichten Pulverpresslinge (Füllgut) andererseits eine Abreißkraft bewirkt wird, die größer ist als die seither wirksamen Anhaftungskräfte zwischen übergabestempel und Pulverpressling. Die so abgelösten Pulverpresslinge legen ungehindert ihren weiteren Weg nach unten in das Kapselunterteil im freien Fall zurück.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit den übergabestempel entgegen der übergaberichtung beschleunigt. Hier lässt ein vehementer Impuls bzw. Schlag gerade während der ausklingenden Abwärtsbewegung den Stempel plötzlich nach oben schießen, sodass besonders große Kräfte auf diesen einwirken.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen
Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. So zeigen:
Die Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Dosiervorrichtung,
die Figur 2 eine Schnittdarstellung durch die zusätzliche Antriebseinheit sowie
die Figur 3 eine um 90 Grad gegenüber Figur 2 gedrehte weitere Schnittansicht.
Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut dient in der pharmazeutischen Industrie zur Befüllung von Hartgelatinekapseln mit Arzneimitteln. Hierzu weist die Vorrichtung 10 einen Füllgutbehälter 12 für das Füllgut auf, der einen im Wesentlichen scheibenförmigen Boden und eine äußere, vertikal umlaufende Begrenzungswand besitzt. Im Boden sind in jeweils gleichen Winkelabständen Dosieröffnungen 14 beziehungsweise Dosieröffnungsgruppen ausgebildet, welche mit zumindest einem übergabestempel 16 zusammenwirken. Die übergabestempel 16 sind in einer Stempelführung 17, die in einen Querarm 26 integriert ist, beweglich gelagert. Der Querarm 26 ist Teil eines Bewegungssystems 24, über welches mit Hilfe der Säulen 25 ein übergabehub für die übergabestempel 16 erzeugt wird. Die Säulen 25 sind entsprechend auf- und abwärts bewegbar. In der übergabestellung befinden sich unterhalb der Dosieröffnungen 14 in einem Kapselhalter 20 bereitstehende Kapselunterteile 22 zur Aufnahme des dosierten Füllguts.
Zusätzlich zu dem Bewegungssystem 24 können nun die übergabestempel 16 durch eine Antriebseinheit 27 in übergaberichtung relativ zu dem Querarm 26 bewegt werden. Bestandteil der Antriebseinheit 27 ist ein Pneumatikzylinder 36, mit dem über eine Senkschraube 40 ein Hubstößel 38 verbunden ist. Bei Aktivierung des Pneumatikzylinders 36 drückt der Hubstößel 38 gegen die Unterseite eines den Hubstößel 38 komplett überdeckenden Joches 34. Das Joch 34 wiederum ist über Schrauben 33 jeweils seitlich mit in übergaberichtung orientierten Wellen 32 befestigt. Die Wellen 33 wiederum sind jeweils an ihren
Enden über Verbindungsstifte 44 mit einem übergabestempelhalter 30 verbunden. Im übergabestempelhalter 30 ist ein Kamm 18 angeordnet zur Befestigung der Enden der übergabestempel 16 mit dem übergabestempelhalter 30. übergabestempelhalter 30, Kamm 18, Wellen 32, Joch 34 und Schrauben 33 bilden eine zueinander feststehende Einheit, die sich in einer Führung 28
gegenüber dem Querarm 26 in oder entgegen der übergaberichtung bewegen lässt. Die Führung 28 ist jeweils über eine Verschraubung 29 mit dem Querarm 26 bzw. dessen Stempelführung 17 fest verbunden.
Die Welle 32 durchdringt die Führung 28 über eine entsprechende öffnung und ragt über eine Ausnehmung 46 in das Innere des übergabestempelhalters 30 ein, um über den Verbindungsstift 44 mit diesem fest verbunden zu werden. Im Bereich der Ausnehmung 46 ist jeweils um die Welle 32 eine Feder 42 angeordnet, die sich an der Oberseite gegenüber der Führung 28, an der Unterseite gegenüber der Oberseite des übergabestempelhalters 30 abstützt.
Die Feder 42 dient dazu, die Baugruppe, bestehend aus übergabestempelhalter 30, Wellen 32, Schrauben 33 und Joch 34 wieder zurück in die ursprüngliche Ausgangsposition nach einem erfolgten Hub entgegen der übergaberichtung zu bringen. Weiterhin lässt sich der Figur 1 entnehmen, dass der übergabestempelhalter 30 im Wesentlichen becherförmig geführt ist gegenüber der Führung 28. Dies hindert die Verschmutzung durch Füllgut.
Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 dient der Dosierung des Füllguts in bereitstehende Kapselunterteile 22. Hierzu wird der Füllgutbehälter 12 schrittweise unter nicht dargestellte Stopfstempel bzw. in der übergabeposition unter die übergabestempel 16 gedreht. Während der Stillstandsphase des Füllgutbehälters 12 wird im Bereich der Dosieröffnungen 14 befindliches Füllgut, beispielsweise Pulver oder Pellets, durch eine Abwärtsbewegung des nicht dargestellten Stopfstempels in die Dosieröffnungen 14 eingedrückt. Im Bereich der übergabestempel 16, in welchen die Dosieröffnungen 14 verbunden sind mit den darunter stehenden Kapselunterteilen 22, wird der Pulverpressling von dem übergabestempel 16 durch eine Abwärtsbewegung des Bewegungssystems 24 in das jeweilige Kapselunterteil 22 übergeschoben. Insbesondere bei klebrigen Produkten oder durch statische Aufladung können Pulverpresslinge noch an den übergabestempeln 16 haften bleiben. Dies wird nun verhindert durch die zusätzlich zum Bewegungssystem 24 vorgesehene Antriebseinheit 27, die durch eine Abklopfbewegung das Abfallen der Pulverpresslinge von den übergabestempeln 16 unterstützt. Am Ende des beschriebenen übergabehubs werden die übergabestempel 16 durch die abgebremste Abwärtsbewegung verzögert. Nun tritt die Antriebseinheit 27, bestehend beispielsweise aus dem
Pneumatikzylinder 36 und dem Hubstößel 38, in Aktion. Durch den Pneumatikzylinder 36 wird der Hubstößel 38 nach oben entgegen der übergaberichtung beschleunigt und trifft mit voller Wucht auf die Unterseite des Jochs 34. Das Joch 34 ist mechanisch gekoppelt über die Wellen 32 mit den Verbindungsstiften 44 mit dem übergabestempelhalter 30, sodass die
übergabestempel 16 einen kräftigen Ruck entgegen der übergaberichtung vollführen. Die übergabestempelhalterung 30 ist starr über den Kamm 18 mit den Köpfen der übergabestempel 16 verbunden. Dieser vehemente Impuls beschleunigt die übergabestempel 16 während der ausklingenden Abwärtsbewegung plötzlich nach oben. Die spontane Beschleunigung der schweren übergabestempel 16 einerseits und die Massenträgheit der sehr leichten Pulverpresslinge andererseits bewirken eine Abreißkraft, die größer ist als die seither wirksamen Anhaftungskräfte zwischen übergabestempel 16 und Pulverpressling. Der so abgelöste Pulverpressling legt nun ungehindert den weiteren Weg nach unten in das bereitstehende Kapselunterteil 22 im freien Fall zurück. Der relativ zu der Führung 28 nach oben bewegte übergabestempelhalter 30 wird durch die Federn 42 wieder in die ursprüngliche Ausgangslage nach unten in übergaberichtung gebracht.
Die beschriebene Vorrichtung zum Dosieren von pulverförmigem Füllgut eignet sich insbesondere für Pulverdosiervorrichtungen im pharmazeutischen Bereich. Sie ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt. Auch sind Abwandlungen hinsichtlich der Antriebseinheit 27 möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Wesentlich ist, dass eine hinreichend große Kraft auf den übergabestempel 16 ausgeübt wird, sodass ein noch anhaftendes Füllgut mit einer so großen Kraft beaufschlagt wird, dass es von der Unterseite des Stempels 16 abfällt. Dies kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch, beispielsweise durch einen Elektroantrieb, oder sonstige geeignete Antriebseinheiten erfolgen.