УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ФАСУЕМОГО ПРОДУКТА
DEVICE FOR DOSING PACKAGED PRODUCT

Настоящее изобретение относится к устройству для фасовки прежде всего порошкообразного фасуемого продукта.
Устройство указанного в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения типа известно из DE 102011085283 А1. У такого устройства несколько дозировочных камер дозирующего колеса образованы одной общей деталью. Между втулкообразными надставками и отверстиями расположен фильтр, который можно при необходимости заменить, если он, например, забился фасуемым продуктом и не позволяет более очистить его в достаточной мере. Для такой замены фильтра обычно требуется разбирать наполнительный узел и затем вновь собирать его, что сопряжено с определенными затратами.
В основу изобретения была положена задача обеспечить возможность приведения фильтра вновь в работоспособное состояние без повышенных затрат и потери времени. Указанная задача решается с помощью отличительных признаков, представленных в независимом пункте формулы изобретения.
Преимущество предлагаемого в изобретении устройства с отличительными признаками, представленными в независимом пункте формулы изобретения, перед известным из уровня техники решением состоит в возможности быстрого приведения фильтра вновь в надлежащее состояние без разборки наполнительного узла. Такая возможность достигается согласно изобретению благодаря тому, что предусмотрено по меньшей мере одно транспортировочное средство для перемещения фильтра в радиальном направлении и/или осевом направлении относительно оси вращения дозирующего колеса, которое передвигает фильтр относительно дозировочной камеры, вследствие чего с ее нижней стороны оказывается расположен следующий, работоспособный участок фильтра. В результате подобного продвижения фильтра, например, его закупоренные частицами порошка участки заменяются на новые, еще не использовавшиеся участки. Такое продвижение фильтра может осуществляться, например, путем перемещения или поворота вала извне без необходимости разборки фасовочного колеса, при этом возможно целенаправленное помещение новых работоспособных участков фильтра под дозировочные камеры.
В еще одном предпочтительном варианте предусмотрено натяжное средство для фильтра. Благодаря этому фильтр натягивается с одинаковым усилием у каждой дозировочной камеры, вследствие чего исключается образование складок, которые могли бы затруднить процесс дозирования.
Кроме того, в соответствии с изобретением в качестве транспортировочного средства предусмотрен по меньшей мере один валик, преимущественно размоточный валик и/или намоточный валик. В этом случае в начале процесса дозирования на валик может быть намотано несколько слоев фильтра, благодаря чему даже после множества циклов дозирования обеспечивается наличие достаточного количества новых, работоспособных участков фильтра. В особенно предпочтительном варианте фильтр соединен с валиками, приведение которых в действие, соответственно во вращение позволяет тем самым добиться соответствующего передвижения фильтра.
В еще одном предпочтительном варианте подвод для газообразной среды выполнен подвижным. В нормальном режиме работы подвод прижимает фильтр к нижней стороне дозировочной камеры. При перемещении же фильтра подвод не прикладывает к фильтру прижимное усилие для возможности его передвижения. Благодаря тому, что фильтр в своем прижатом к нижней стороне дозировочной камеры положении располагается заподлицо с этой ее нижней стороной, возможно прецизионное дозирование фасуемого продукта.
В еще одном предпочтительном варианте при наличии двух валиков между ними может быть предусмотрено зубчатое зацепление. Благодаря этому обеспечивается возможность синхронной работы обоих валиков. Кроме того, становится излишним дополнительное фиксирующее или стопорное приспособление для валиков, поскольку для предотвращения дальнейшего перемещения фильтра необходимо фиксировать только один валик.
В еще одном предпочтительном варианте натяжное средство соединено с дозирующим колесом с возможностью своего свободного перемещения, предпочтительно соединено с ним карданным подвесом. В особенно предпочтительном варианте натяжное средство имеет по меньшей мере одну пружину. Благодаря этому удается компенсировать возможные погрешности сборки или неоднородности фильтра.
В еще одном предпочтительном варианте фильтр выполнен по меньшей мере лентообразным, прежде всего имеющим несколько фильтровальных лент.
Использование нескольких и поэтому более узких фильтровальных лент обладает тем преимуществом, что неоднородности в фильтре, погрешности сборки или неточности изготовления не особо сказываются на равномерности натяжения фильтра.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в остальных зависимых пунктах формулы изобретения, а также рассмотрены в последующем описании.
Ниже предлагаемое в изобретении устройство более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - схематичный вид в плане устройства для фасовки фасуемого продукта,
на фиг. 2 - схематичный вид в разрезе наполнительного устройства,
на фиг. 3 - вид в разрезе дозирующего колеса в первом положении в процессе фасовки,
на фиг. 4 - вид в разрезе изображенного на фиг. 3 дозирующего колеса во втором положении, в котором происходит дальнейшее перемещение фильтра,
на фиг. 5 - вид в аксонометрии дозирующего колеса без дозирующего кожуха,
на фиг. 6 вид в аксонометрии изображенного на фиг. 5 дозирующего колеса с дозирующим кожухом,
на фиг. 7 - вид в аксонометрии и сверху изображенного на фиг. 1 устройства для фасовки фасуемого продукта и
на фиг. 8 схематичный вид в разрезе дозирующего колеса, выполненного еще по одному варианту.
На фиг. 1 в общем виде показано устройство 20, которое имеет позиционирующее колесо 40, имеющее в общей сложности двенадцать позиций 1-12. На позиционирующем колесе 40 по его окружности расположено в общей сложности двенадцать капсулодержателей 30, каждый из которых имеет по множеству гнезд 31, 32 под помещаемые в них капсулы 22. Гнезда 31, 32 расположены при этом в каждом капсулодержателе 30 двумя рядами параллельно друг другу, а именно первым рядом R1 и вторым рядом R2. Направление вращения позиционирующего колеса 40 указано стрелкой А.
Позициями позиционирующего колеса 40 являются при этом следующие. На позиции 1 из их запаса подаются пустые, закрытые капсулы, которые имеют нижнюю часть (корпус) 23 и верхнюю часть (крышечку) 24. Каждая капсула при этом отдельно помещается в одно из гнезд 31 в капсулодержателе 30.
На позиции 2 капсулы 22 открываются, т.е. их верхняя часть 24 удаляется с их нижней части 23, которая тем самым остается в гнезде 31.
Следует отметить, что подача и открывание капсул могут также осуществляться на одной и той же позиции. Так, например, возможен также вариант, в котором на позиции 1 капсулами заполняется первый ряд гнезд капсулодержателя, а на позиции 2 второй ряд его гнезд и на этих позициях капсулы предпочтительно также сразу же открываются.
Позиции 3 и 4 в рассматриваемом варианте не используются.
Позиция 5 представляет собой наполнительную (или фасовочную) позицию, на которой открытые капсулы 22 заполняются фасуемым продуктом. Для этого предусмотрено наполнительное устройство 25, которое более детально показано на последующих чертежах. Наполнительное устройство 25, показанное на фиг.2, имеет дозирующее колесо 26 и расходную емкость 27, в которой находится порошкообразный фасуемый продукт 21. Наполнительное устройство 25 могло бы, например, иметь не показанное на чертеже устройство его перемещения, которым наполнительное устройство 25 перемещается в двух направлениях, а именно в первом направлении X и во втором направлении Y.
На фиг. 2 наполнительное устройство показано при этом в начальной позиции в процессе заполнения капсул фасуемым продуктом, в которой наполнительное устройство 25 расположено над гнездом 31 первого ряда R1 гнезд и тем самым находится в первом положении заполнения капсул фасуемым продуктом. Дозирующее колесо 26 имеет первую дозировочную камеру 28а и вторую дозировочную камеру 28b. В показанном на фиг.2 положении в позиции загрузки в первую дозировочную камеру 28а под действием вакуума всасывается малая порция фасуемого продукта из расходной емкости 27. Затем дозирующее колесо 29 поворачивается в направлении стрелки В на 180° в позицию выгрузки, в которой эта малая порция фасуемого продукта выдувается сжатым воздухом из первой дозировочной камеры, ссыпаясь из нее в нижнюю часть 23 капсулы. При необходимости наполнительное устройство 25 совершает затем перемещение, в результате которого во втором положении заполнения капсул фасуемым продуктом позиция выгрузки оказывается расположена над гнездом 32 второго ряда R2 гнезд. После этого таким же образом нижняя часть 23 капсулы, находящаяся в гнезде 32 второго ряда R2 гнезд, заполняется следующей порцией фасуемого продукта. В особенно предпочтительном варианте дозирующее колесо 29 может также иметь четыре расположенных с угловым шагом в 90° друг относительно друга дозировочных камер, причем в этом случае дозирующее колесо 26 для загрузки и выгрузки фасуемого продукта 21 поворачивается далее каждый раз на 90°. Следует отметить, что в альтернативном варианте наполнительное устройство может также иметь несколько наполнительных секций, которые расположены в ряд и количество которых равно количеству гнезд 31, 32 в ряду R1, соответственно в ряду R2 или равно кратному или дробному числу от их количества. На фиг. 2 обозначена, кроме того, позиция 38 очистки, которая смещена вдоль направления В вращения позиционирующего колеса на 90° относительно позиции заполнения капсул 22.
При необходимости на позиции 6 также может быть дополнительно предусмотрено еще одно наполнительное устройство, и в этом случае, например, первое наполнительное устройство на позиции 5 осуществляет частичное заполнение капсул фасуемым продуктом, а второе наполнительное устройство на позиции 6 осуществляет завершающее окончательное заполнение капсул фасуемым продуктом и точное дозирование его количества.
На позиции 7 может быть, например, предусмотрено весоизмерительное устройство для (весового) контроля заполненных капсул.
Позиция 8 представляет собой позицию отбраковывания, на которой могут отсортировываться поврежденные или незаполненные либо неправильно заполненные капсулы.
На позиции 9 верхние части 24 капсул вновь помещаются над их уже заполненными нижними частями 23, а на позиции 10 капсулы вновь закрываются. Закрывание капсул может осуществляться, например, путем опускания их верхних частей на их нижние части.
Позиция 11 представляет собой позицию выгрузки заполненных капсул, а позиция 12 представляет собой позицию очистки, на которой очищаются капсулодержатели 30 во избежание неправильного заполнения капсул, соответственно неправильного их помещения в гнезда 31.
На фиг. 3 в разрезе дозирующего колеса 29 более подробно показана его конструкция. Наружный кожух дозирующего колеса 29 образован дозирующим кожухом (гильзой) 42. Этот дозирующий кожух 42 имеет несколько сквозных отверстий, образующих дозировочные камеры 28а, 28b. В рассматриваемом варианте дозировочные камеры 28а, 28b расположены в окружном направлении дозирующего колеса с угловым шагом в 90° друг относительно друга. Под каждой дозировочной камерой 28а, 28b предусмотрено по подводу 46 для газообразной среды, такой, например, как воздух. Этот подвод 46 имеет большее круглое поперечное сечение и проходит в осевом направлении, параллельном оси вращения дозирующего колеса 29. От подводов 46 в радиальном направлении наружу ответвляются каналы, ведущие к дозировочным камерам 28а, 28b. Поперечное сечение каждого такого канала соответствует поперечному сечению дозировочной камеры 28а, 28b. Между каналом, соответственно подводом 46 и радиально нижней стороной дозировочной камеры 28а, 28b находится фильтр 36. Подобный фильтр 36 выполнен при этом таким образом, что он, с одной стороны, удерживает в дозировочной камере 28а, 28b находящийся в ней фасуемый продукт 21. С другой стороны, фильтр 36 проницаем для газообразной среды, которая может поступать по подводу 46 к соответствующей дозировочной камере 28а, 28b.
При дозировании фасуемого продукта 21 из расходной емкости 27 в соответствующую дозировочную камеру 28а, 28b в подводе 46 создается разрежение, соответственно вакуум, под действием которого фасуемый продукт 21 всасывается в дозировочную камеру 28а, 28b. Затем при соответствующем повороте дозирующего колеса 29 вокруг своей оси не попавший в дозировочную камеру фасуемый продукт 21 задерживается наружным краем расходной емкости 27. Дозирующее колесо 29 поворачивается далее в положение опорожнения. В этом положении опорожнения, как это, например, показано на фиг.2 внизу, для выгрузки дозированного фасуемого продукта 21 в капсулы 22 создается импульс или толчок сжатого воздуха. Соответственно, с этой целью в подводе 46 создается повышенное давление.
Подвод 46 выполнен радиально подвижным относительно дозировочной камеры 28а, 28b. В показанном на фиг.3 положении, которое соответствует обычному рабочему положению в процессе фасовки, подвод 46 прижимает фильтр 36 к нижней стороне дозировочной камеры 28а, 28b. Такое прижатие фильтра к нижней стороне дозировочной камеры может, например, обеспечиваться усилием упругого элемента или пружины и служит для уплотнения между собой подвода 46, фильтра 36 и дозировочной камеры 28а, 28b. В рассматриваемом варианте фильтр 36 соединен также с теми его участками, которые находятся под следующей дозировочной камерой 28а, 28b, смещенной в окружном направлении, например, на 90°. В предпочтительном варианте все участки фильтра под всеми дозировочными камерами 28а, 28b дозирующего колеса 29 соединены между собой. Фильтр 36, а тем самым и все его участки под дозировочными камерами 28а, 28b выполнены передвижными. В рассматриваемом варианте согласно фиг.3 и 4 фильтр 36 можно передвигать далее вокруг оси вращения дозирующего колеса 29 в его окружном направлении. Для этого предусмотрено транспортировочное средство 43. Такое транспортировочное средство 43 в рассматриваемом варианте имеет два валика 47, 48. Они соединены между собой зубчатым зацеплением 49. Валик 47 служит размоточным валиком. На него намотаны свежие, еще не использовавшиеся участки фильтра, соответственно те его участки, которые еще не располагались под дозировочными камерами 28а, 28b. На другом своем конце фильтр 36, проходя вдоль всего внутреннего периметра дозирующего кожуха 42, соединен с валиком 48, который выполняет функцию намоточного валика. На валик 48 наматываются использованные участки фильтра, т.е. те его участки, которые уже располагались с нижней стороны дозировочной камеры 28а, 28b и которые вследствие, например, налипания на них порошка более не являются газопроницаемыми и поэтому стали непригодны для надлежащего выполнения своей функции в процессе фасовки.
Фильтр 36 с целью обеспечить его расположение под дозировочными камерами 28а, 28b без образования складок и заподлицо следует натягивать. Для этого предусмотрены соответствующие натяжные средства 44. Они расположены, например, на внутренней стороне дозирующего кожуха 42. Такие натяжные средства своими выступающими радиально к центру дозирующего колеса 29 поверхностями контактируют с фильтром 36 таким образом, что обеспечивают его натяжение. С этой целью предусмотрен прежде всего подвес 45, которым эта наружная часть натяжного средства 44 соединена с дозирующим кожухом 42 с возможностью своего свободного перемещения. В предпочтительном варианте речь при этом идет о карданном подвесе 45. Для приложения к фильтру 36 достаточного усилия его натяжения предусмотрены, например, соответствующие упругие элементы (пружины, воздушные подушки и т.д.) в качестве части подвеса 45, как это показано на фиг. 3, 4. Использование прежде всего свободного карданного подвеса 45 позволяет простым путем компенсировать возможные погрешности сборки или неоднородности фильтра 36. В предпочтительном варианте натяжные средства 44 расположены по одному между двумя соседними между собой в окружном направлении подводами 46. Натяжные средства 44 в предпочтительном варианте проходят по всей ширине фильтра 36, которая ориентируется на длину дозирующего колеса 29 со множеством расположенных рядом друг с другом дозировочных камер 28а, 28b, как это детальнее показано также на фиг. 6.
На фиг. 4 дозирующее колесо показано в положении перемещения фильтра 36. Для этого подводы 46 смещают в радиальном направлении 54 от дозирующего кожуха 42. В результате этого фильтр 36 перестает прижиматься к внутренней стороне дозирующего кожуха 42 и становится свободно подвижным в направлении 52 его передвижения. Путем соответствующего управления транспортировочным средством 43, состоящим, например, из валиков 47, 48, фильтр 36 передвигают далее. Уже использованные участки фильтра 36 наматываются на валик 48. Соответственно, новые участки фильтра 36 разматываются с валика 47. Зубчатое зацепление 49 позволяет синхронизировать движение обоих валиков 47, 48.
На фиг. 5 дозирующее колесо 29 показано без дозирующего кожуха 42. Фильтр 36 в целом проходит в основном по всей длине дозирующего колеса 29. В качестве примера на чертеже показаны три параллельные между собой фильтровальные ленты 56, располагающиеся в окружном направлении дозирующего колеса. Существенное значение при этом имеет такое выполнение фильтровальных лент 56, что они перекрывают все зоны, где расположены дозировочные камеры 28а, 28b. Валики 47, 48 также проходят по всей длине дозирующего колеса 29 от одной его торцевой стороны до другой. На одной торцевой стороне предусмотрен по меньшей мере один проход 57 для приведения в действие транспортировочного средства 43, например для приведения во вращение по меньшей мере одного из валиков 47, 48. В рассматриваемом варианте предусмотрено два прохода 57 для каждого из валиков 47, 48. Валики 47, 48 вращаются во взаимно противоположных направлениях, как это обозначено соответствующими стрелками. Начало и конец фильтровальных лент 56 соединены с валиками 47, 48, благодаря чему возможны наматывание использованных участков фильтра на намоточный валик и разматывание неиспользованных участков фильтра с размоточного валика. Использование нескольких и поэтому более узких фильтровальных лент 56 обладает тем преимуществом, что неоднородности в фильтре 36, погрешности сборки или неточности изготовления не особо сказываются на равномерности натяжения фильтра. В принципе, однако, можно было бы использовать только одну-единственную фильтровальную ленту 56. Принципиально возможно также использование двух или нескольких фильтровальных лент 56. Натяжные средства 44 следует надлежаще располагать таким образом, чтобы надежно достигалось требуемое натяжение всех фильтровальных лент 56 в зоне дозировочных камер 28а, 28b.
На фиг. 6 дозирующее колесо показано с дозирующим кожухом 42, охватывающим различные фильтровальные ленты 56 и прочие компоненты, представленные на фиг. 5. При этом в продольном направлении дозирующего колеса 29 расположено множество дозировочных камер 28а, 28b на одной линии, благодаря чему возможно одновременное заполнение нескольких капсул 22, предпочтительно в количестве, соответствующем количеству гнезд 31, 32 в капсулодержателе 30.
На фиг. 7 представлено, каким образом наполнительное устройство 25 с дозирующим колесом 29 интегрировано в устройство 20 для фасовки. Ось вращения дозирующего колеса 29 расположена в основном тангенциально позиционирующему колесу 40, т.е. параллельно продольной оси расположенного на нем капсулодержателя 30.
В альтернативном варианте, показанном на фиг. 8, дозирующее колесо 29 имеет транспортировочное средство 43, которое выполнено в виде транспортировочной крестовины 60. Такое транспортировочное средство 43 соединено с фильтром 36. Фильтр 36 в данном варианте выполнен в виде фильтровального кольца 58. Наружная сторона такого фильтровального кольца 58 примыкает или прилегает к внутренней стороне дозирующего кожуха 42. Внутренняя сторона фильтровального кольца 58 соединена с плечами транспортировочной крестовины 60. Транспортировочное средство 43 способно передвигать фильтр 36 относительно дозировочной камеры 28а, 28b. Транспортировочная крестовина 60 смонтирована на опоре в своей центральной части. Передвижение фильтра 36 происходит, например, в направлении вращения дозирующего колеса 29. Фильтр 36 может быть выполнен жестким.
Фильтр 36 может быть образован спеченным материалом или проволочной сеткой. Однако возможно также использование тканевых фильтров. В особенно предпочтительном варианте используется тонкий тканый фильтр 36. Фильтр 36 может быть выполнен цельным. Альтернативно этому фильтр 36 может также состоять из нескольких отдельных частей, например из нескольких фильтровальных лент 56. Каждая из фильтровальных лент 56 может быть соединена с по меньшей мере одним из валиков 47, 48 или с обоими валиками 47, 48.
В описанных выше вариантах фильтр 36 можно в качестве примера передвигать в радиальном направлении, соответственно в окружном направлении относительно направления вращения дозирующего колеса 29. Однако альтернативно возможен также вариант с передвижением фильтра 36, например, в ином направлении, например вдоль продольной оси дозирующего колеса 29. Существенное же значение имеет то, что транспортировочное средство 43 предназначено для перемещения фильтра 36 таким образом, чтобы под дозировочной камерой 28а, 28b располагались новые, газопроницаемые участки фильтра 36.
Общая идея изобретения может также использоваться в системах фасовки, работа которых основана на иных принципах, например в системах, в которых не применяется дозирующее колесо, а вместо него применяется, например, дозирующий диск. Тем самым в качестве дозирующего средства возможно использование, например, дозирующего колеса 29 или дозирующего диска либо дозирующих средств иного конструктивного исполнения, позволяющих образовать дозировочные камеры 28а, 28b.
Рассмотренное устройство для фасовки прежде всего порошкообразного фасуемого продукта используется преимущественно в упаковочной технике для фасовки и упаковывания фармацевтических препаратов в капсулы 22. Однако равным образом возможна также фасовка иных сыпучих материалов, таких как пеллеты (мелкие шаровидные гранулы) или аналогичные материалы. Вместе с тем применение предлагаемого в изобретении устройства не ограничено фасовкой только таких материалов.