专利名称：用于硬质明胶胶囊或类似物的粉末计量和给料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于硬质明胶胶囊或类似物的粉末计量和给料装置，该装置已经公开在德国专利文献DE19720362A1中。在这种公知装置中，设有计量和挤压计量盘孔内粉末的装填柱塞，与柱塞相连的弹簧被气动装置取代。所以可排除弹簧断裂的可能，同时可减小装置变换产品规格时所需的改装操作。此外还公开了与该装置的控制器相连的压力传感器，用于气动装置对所述装填柱塞的监测和控制。
不仅用气动装置代替弹簧的公知装置，而且其装填柱塞具有弹簧的公知装置迄今为止均不能定量地通过装填柱塞确定计量盘孔内的装填粉末量。
本发明如权利要求1的特征部分所述的用于硬质明胶胶囊或类似物的粉末计量和给料装置和已有技术相比，其优点是，可定量地确定计量盘孔内所形成的挤压体的重量。所以可通过简单的方法对挤压体实现100％的重量控制，而在此之前是在装置以外通过称量设备进行重量控制的，例如对封闭的硬质明胶胶囊进行称重。采用称量装置对硬质明胶胶囊进行100％的重量检查受到装置称量能力的限制，或者需要多台称量装置。
本发明所述装置的其他有利改进体现在从属权利要求中。通过权利要求2所述方案(例如)可实现对已有的具有机械弹簧的普通装填柱塞进行改装。该结构不仅允许对每个挤压体进行重量检查，而且在必要时还能告知出现了断裂的弹簧。一种特别简单的规格匹配和调整方便的装置体现在权利要求3中。采用该结构可以通过气动装置调节各个装填挺杆组，从而实现对挤压体的规格或重量的匹配。按照权利要求7所述方案可以对具有弹簧的装置进行改装，而无需使用气动装置。
下面对照附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
图1表示所述用于硬质明胶胶囊或类以物的粉末计量和给料装置的纵向剖视图，图2表示一个计量盘简化俯视图，
图3表示一组装填柱塞的气动控制器的示意图，图4表示一个计量盘的剖视图，显示出一个作用有弹簧的装填柱塞的局部，图5表示一个计量盘的剖视图，显示出另一种结构的装填柱塞的局部。
图1所示的用于硬质明胶胶囊1或类似物的粉末计量和给料装置10，具有一个装料罐11。所述装料罐11由一个外壳12、盖13和计量盘14组成。在计量盘14的高度上，有一个圆环15将装料罐11包围，所述圆环用于容纳胶囊的上部2。在圆环15的下面是若干弧形段17，用于容纳胶囊下部3。所述弧形段17可分别围绕一个固定在圆环15内的、未画出的销轴摆动，并且在运行时通过一个固定的凸轮20经凸轮辊子21，按照要求向内，即向计量盘14的孔22下面运动，或者向外，即朝圆环15的圆周以外运动。所述计量盘固定在轴23上，该轴与装置10的驱动机构相连，所述驱动装置可使计量盘14步进确定的角度地转动。如图2所示，所述计量盘14一共有4个呈90度分布的孔组18a至18d，每组分别有5个孔22。
为固定凸轮20，设置了第二个圆环24，它固定在装置10的台板25上。在凸轮20和计量盘14之间设置了一个中间环26，它以公知的方式通过未画出的调整机构压在计量盘14的下面。该中间环26用于在粉末计量的范围内将计量盘14的孔22密封。
如图1所示，在装料罐11的上部设置了一个通过立柱27可上下移动的支架28，它具有一个特定的行程。在支架28的刻盘上以相同的角间距设置了多个装填柱塞托架29，在实施例中有3个装填柱塞托架29，其中分别具有5个装填柱塞30，它们可穿过装料罐11的盖13上对应的孔。此外在支架28上还设置了顶推柱塞31，它与设置在支架28上的固定件32相连，并可做高度调整。所述顶推柱塞31在装料罐11内部由一个公知的，不属于本发明本质部分的粉末清除体33包围。
本发明的本质体现在所述装填柱塞30的设置、结构和工作方式中。特别是根据本发明的第一个实施例，至少在计量盘14顺时针转动时(图2)，直接位于顶推柱塞31前面的装填柱塞30(即在所示的计量盘14的位置上，位于孔22的孔组18d上面的装填柱塞30)设置了气动装置，以取代公知的弹簧19(图4)。为此在对应于装填柱塞30的装填柱塞托架29中为每个装填柱塞30分别构成一个孔34。在孔34中，作为活塞35构成的装填柱塞30的上端可在特定的距离内滑动并保持密封。通过挡块36可在计量盘14的方向上限制活塞35的最大行程。所述装填柱塞托架29的孔34具有一个共用的压缩空气接管37(图3)，该接管通过一个压力调节回路38与压缩空气源39相连。所述压力调节回路38可经管路41由该装置的控制器40控制。特别是经压力调节回路38的管路41可由控制器40预设一个额定压力值P(额定)。此外在活塞35上面构成孔34的压力腔42经管路43与压力传感器44相连，它将测量到的压力值P(实际)传递给控制器40作为输入参数。所述控制器40还与一个计量装置45相连，它将一个硬质明胶胶囊1的计量结果M(胶囊)经另一个线路46传递给控制器40作为输入参数。最后通过线路47可控制一个排出装置48，从而将各个硬质明胶胶囊1从装置10中顶推出来。
在本发明所述的第一个实施例中，仅直接位于所述顶推柱塞31之前的装填柱塞30(在孔组18d的范围内)设置了所述压力传感器44。而根据图4所示，其他两组装填柱塞30具有普通的弹簧19，该弹簧经装填柱塞托架29例如作用在所述装填柱塞30的上部。
以上所述装置10的工作过程如下为使装料罐11内的粉末在孔22内形成挤压体，所述计量盘14顺时针以步进方式在装填柱塞托架29的装填柱塞30下面转动。然后装填柱塞30在支架28的向下运动中插到计量盘14的孔22中，此时处在孔22中的粉末被压实。在粉末被压实或挤压过程中，中间环26构成了装填柱塞30和粉末的挡板。随后所述装填柱塞30在支架28的作用下，重新从计量盘14的孔22中抽出，所述计量盘14接着转动到下一个装填柱塞托架29的范围内。在最后一次挤压过程结束后，所形成的挤压体进入顶推柱塞31的范围，在此处它被推入已经在弧形段17内准备好的胶囊下部3内。随后所述胶囊下部3与胶囊上部2被扣合在一起。
由所述装填柱塞30在孔22内形成的挤压体的重量或质量以及硬质明胶胶囊1的质量M(胶囊)一方面是通过所述装填柱塞30的行程确定的(源于支架28的行程)，另一方面是通过与所述装填柱塞30共同作用的弹簧19的弹性率以及额定压力值P(额定)的大小确定的。弹簧19的弹性率越大或额定压力值P(额定)越高，最后一组装填柱塞中的装填柱塞30弹入孔22内的程度就越小，也就是说孔22内的粉末密度也就越大，所以挤压体的质量也增大。
此时本质的特征在于，通过由压力传感器44测定的对应于装填柱塞30弹性行程的压力值P(实际)，一方面可得知与装填柱塞30共同作用的弹簧19之一是否已经断裂，另一方面可得知在孔22中的挤压体质量是否处在规定的公差范围内。对以上功能的解释是，对于正确工作的弹簧和正确给定的额定压力值P(额定)而言，压力值P(实际)或装填柱塞30在孔22内插入的弹性行程可提高到一定的程度或者具有一定的特性曲线。所述压力值P(实际)的大小或曲线对应于装填柱塞30的弹性行程的高度或曲线。当弹簧19断裂时，在孔22内的粉末被对应的装填柱塞30的挤压程度大大减小，甚至完全没有挤压，所以与压力传感器44相连的最后一个装填柱塞30将更多地插到对应的孔22中，因为粉末在前面被挤压的程度较小。由于该原因会造成所测定的压力值P(实际)在柱塞插入时仅增加较小的数值，或者具有另外一种特性曲线。所以可以识别出弹簧19的断裂，其方法是将压力值P(实际)与存储在控制器40内的一个压力值进行比较。此外还可通过称量装置45测定与所述压力值P(实际)对应的硬质明胶胶囊1的质量M(胶囊)，测定的时间可以对应于装填柱塞30插到孔22中的时间顺序的特定分布曲线。例如如果所测定的质量M(胶囊)过高，则控制器40将设定一个较小的额定压力值P(额定)，从而使最后一个装填柱塞30插入孔22的程度稍稍减小，进而稍稍减小粉末的计量数量。因此通过测定的压力值P(实际)可以得知挤压体的质量。
如果所测定的挤压体压力值P(实际)以及装有所述挤压体的硬质明胶胶囊1的质量超出了预定的公差，则可以通过排出装置48将对应的硬质明胶胶囊1分离出来。
通过以上所述第一实施例还可实现，在规格改变时无需更换弹簧19即可通过改变额定压力值P(额定)而在一定范围内改变挤压体的质量，所以减少了装置10的改装时间。
在本发明的一个第二实施例中，所有装填柱塞30均配置了气动装置，也就是说，装填柱塞30没有图4所示的弹簧19。和第一实施例一样，本例中直接位于顶推柱塞31之前的装填柱塞30也具有用于测定压力值P(实际)的压力传感器44。
为了在所述第二实施例中，在支架28的一个预定行程上装填柱塞30可对粉末施加不同的挤压压力，从而实现挤压体具有不同的密度和体积，设置了不同的额定压力值P(额定)。根据所设定的额定压力值P(额定)，相应的空气压力可作用在活塞35的上端，从而相应地调整装填柱塞30的缓冲程度。这就是说，当空气压力相对较高时，装填柱塞30的缓冲程度相对较小，所以在装填柱塞30在孔22内向下运动时，粉末被挤压的程度相对较大。因此以上过程可得到具有相对较大密度和质量的挤压体。当空气压力相对较小时，处在活塞35上部的孔34内的空气在对挤压体进行挤压时，被压缩的程度相对较大。也就是说，可得到密度和质量相对较小的挤压体。
在本发明所述第三个实施例中，所有装填柱塞30都具有图4所示的弹簧19。但是直接位于顶推柱塞31之前的装填柱塞30和图5一样，分别具有用于相应的装填柱塞30的行程传感器50。这个与装置10的控制器40相连的行程传感器50例如可以作为张量测量条(DMS)或者作为感应式传感器构成。最重要的是，所述行程传感器50在装填柱塞30插到孔22中时，能足够精确地测定装填柱塞30的弹性特性。这种行程特性对应于压力值P(实际)的特性。通过该第三实施例，不仅可识别弹簧19的断裂，而且可识别错误的计量。
需要补充说明的是，图2所示的原理实例，可以采用多种方式加以改变，从而根据用途对设定的空气压力进行微调或者实现更大的调节范围。
此外，还可设想对两个第一实施例加以改变，所述装填柱塞的上部分别与一个设置在装填柱塞托架29内的膜片相连。该膜片的一侧作用有一定的空气压力，从而相应地使空气压力通过膜片缓冲作用于所述装填柱塞30。
权利要求
1.用于硬质明胶胶囊(1)或类似物的粉末计量和给料装置(10)，包括一个用于粉末的装料罐(11)，一个设置在所述装料罐(11)下面的具有孔(22)的、以步进方式转动的计量盘(14)，该计量盘在静止阶段进入可在孔(22)内作进、出运动的装填柱塞(30)的下部，所述柱塞进入孔(22)内时可对粉末进行计量装填和压实，其中该装填柱塞(30)通过设置弹性装置(19)或通过气动装置(38,39,42)得到缓冲，所以它在孔(22)内压实粉末时，可产生一个特定的弹性行程，还包括一个设置在所述装填柱塞(30)后面的顶推柱塞(31)，它可将事先通过装填柱塞(30)在孔(22)中成型的粉末压块项推到已经准备好的胶囊部分(3)内，本发明的特征是，至少直接位于所述顶推柱塞(31)之前的装填柱塞(30)具有测定所述装填柱塞(30)弹性行程的装置(44；50)，并且所述装置(44；50)与一个控制器(40)相连，该控制器将所测定的弹性行程与一个存储在控制器(40)内的弹性行程进行比较。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，直接位于所述顶推柱塞(31)之前的装填柱塞(30)具有气动装置(38,39,42)，并且设置在该装填柱塞(30)之前的装填柱塞(30)与弹性装置(19)相连。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是，所有装填柱塞(30)与气动装置(38,39,42)相连。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征是，所述测定装填柱塞(30)的弹性行程的装置具有压力传感器(44)。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的装置，其特征是，在所述与气动装置(38,42)共同作用的装填柱塞(30)上，装填柱塞(30)位于孔(22)对面的端部构成一个可在缸孔(34)内滑动的活塞(35)，该活塞受到一个压缩空气源(39)的作用。
6.如权利要求5所述的装置，其特征是，所述缸孔(34)通过一个共用的、与所述压缩空气源(39)相连的压缩空气接管(37)连通。
7.如权利要求1所述的装置，其特征是，所有装填柱塞(30)与弹性装置(19)相连，并且测定所述装填柱塞(30)弹性行程的装置具有行程传感器(50)。
全文摘要
本发明涉及一种用于硬质明胶胶囊(1)或类似物的粉末计量和给料装置(10),包括一个以步进方式转动的计量盘(14),其底部有孔(22),并与可在孔内作进、出运动的装填柱塞(30)共同作用。所述装填柱塞(30)设置在共用的装填柱塞托架(29)上,并可插到孔(22)内将粉末制成挤压体。为识别弹簧(19)断裂,并得知所述挤压体的质量,在直接位于所述顶推柱塞(31)之前的装填柱塞(30)上设置可测定弹性行程的装置(42;50)。
文档编号B65B1/38GK1303804SQ0110150
公开日2001年7月18日 申请日期2001年1月13日 优先权日2000年1月13日
发明者W·伦夫特 申请人:罗伯特-博希股份公司