EP0227060A2 - Filling wedge for an apparatus making gelatin capsules - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a filling wedge for a machine for producing gelatin capsules.
- Such machines have forming rolls arranged in pairs next to one another, which have recessed half-hollow shapes of the capsules to be produced with raised, bead-like edges in their lateral surfaces and ejection stamps for automatically ejecting the finished capsules at the base of the hollow forms.
- a filler wedge rests in the gusset-shaped area above the two parallel forming rolls, the lower edge of which lies directly above the line of contact of the forming rolls.
- the filling wedge carries spray nozzles for the filling material in the form of fine slits or holes on this cutting edge or on the side thereof.
- the nozzles are each connected to a common metering device via a metering pump.
- Gelatin foils are introduced from the sides into the area under the filling wedge via the two form rollers.
- the filling wedge which has been electrically heated up to now, has the task of slightly warming the surfaces of the gelatin foils running past them and thereby softening them so that the foils are then welded to one another at the moment of punching out between the raised bead edges of the shaping rollers. This punching is done at the level of the line of contact between the forming rolls.
- the filling material is injected through the jetting nozzles of the filling wedge between the gelatin foils, which have hitherto been closely adjacent to one another. This causes the gelatin foils to be pressed into the hollow molds and filled with filling material and then immediately sealed.
- the ejection punches located inside push the finished capsules from the hollow molds and separate them from the remaining film residues, the so-called mesh.
- the electrical heating elements (resistance heating) arranged in the interior of the filling wedge do not have an equally good contact with the metal of the filling wedge over their entire surface, so that the heat transfer from the heating rods to the filling wedge is non-uniform.
- a temperature gradient occurs along the filling wedge, i.e. in the axial direction of the forming rolls. Since there are generally several, e.g. If six to eight filling stations are arranged side by side, not all filling stations have the same optimal temperature on the surface of the filling wedge.
- the surface temperature of the filler wedge has a significant influence on the melting process and the welding process on the gelatin foil, whereby even small temperature changes of approximately ⁇ 1 ° Celsius can lead to the product not being properly welded afterwards.
- the invention has for its object to eliminate these disadvantages and to provide a filler wedge which has a constant and easily controllable temperature along its surface coming into contact with the gelatin film.
- the invention is characterized in claim 1.
- tubes are now arranged inside the filling wedge, through which a liquid heating medium can be passed.
- a liquid heating medium can preferably be water, but also oil or other flowable media.
- the liquid heating medium can be passed through the pipes at high speed, so that its temperature gradient from entry to exit can be kept very small. This means that the temperature of the heating medium is practically constant over the entire length of the tubes, so that a uniform, good heat transfer from the liquid heating medium to the tubes and from them to the surface of the filling wedge takes place which comes into contact with the gelatin foils.
- a filling wedge 11 is arranged, which extends with its lower cutting edge 13 into the narrowing area between the molding rolls 1.
- the filler wedge 11 has ejection nozzles 15 which, in the exemplary embodiment shown, are directed to both sides and which are connected to a metering device 17 (piston pump or the like) via a line arranged in the filler wedge 11.
- the filling material F is injected into the resulting capsules K from the metering device 17 via the ejection nozzles 15, as can be seen from FIG. 1.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln. Solche Maschinen weisen paarweise nebeneinander angeordnete Formwalzen auf, die in ihren Mantelflächen ausgesparte halbe Hohlformen der zu fertigenden Kapseln mit erhabenen, wulstartigen Rändern sowie am Grund der Hohlformen Auswurfstempel zum selbsttätigen Auswerfen der fertigen Kapseln aufweisen. In dem zwickelförmigen Bereich oberhalb der beiden parallel nebeneinanderliegenden Formwalzen ruht ein Füllkeil, dessen nach untern gerichtete Schneide unmittelbar oberhalb der Berührungslinie der Formwalzen liegt. An dieser Schneide oder seitlich davon trägt der Füllkeil Ausspritzdüsen für das Füllgut in Form feiner Schlitzte oder Löcher. Die Düsen stehen jeweils über eine Dosierpumpe mit einer gemeinsamen Dosiervorrichtung in Verbindung. Über die beiden Formwalzen werden von den Seiten her Gelatinefolien in den Bereich unter dem Füllkeil eingeführt. Der Füllkeil, der bisher elektrisch beheizt wurde, hat hierbei die Aufgabe, die Oberflächen der an ihm vorbeilaufenden Gelatinefolien leicht anzuwärmen und dadurch zu erweichen, damit die Folien anschließend im Augenblick des Ausstanzens zwischen den erhabenen Wulsträndern der Formwalzen miteinander verschweißt werden. Dieses Ausstanzen geschieht in Höhe der Berührungslinie zwischen den Formwalzen. Kurz bevor dabei die obere Naht der Kapseln geschlossen wird, wird durch die Ausspritzdüsen des Füllkeils das Füllgut zwischen die bis dahin eng aneinanderliegenden Gelatinefolien eingespritzt, Hierdurch werden die Gelatinefolien in die Hohlformen hineingepreßt und mit Füllgut gefüllt und anschließend sofort verschlossen. Beim Weiterlaufen der Formwalzen stoßen die in ihrem Inneren befindlichen Auswurfstempel die fertigen Kapseln aus den Hohlformen aus und trennen sie von den dazwischen zurückbleibenden Folienresten, dem sogenannten Netz.The invention relates to a filling wedge for a machine for producing gelatin capsules. Such machines have forming rolls arranged in pairs next to one another, which have recessed half-hollow shapes of the capsules to be produced with raised, bead-like edges in their lateral surfaces and ejection stamps for automatically ejecting the finished capsules at the base of the hollow forms. A filler wedge rests in the gusset-shaped area above the two parallel forming rolls, the lower edge of which lies directly above the line of contact of the forming rolls. The filling wedge carries spray nozzles for the filling material in the form of fine slits or holes on this cutting edge or on the side thereof. The nozzles are each connected to a common metering device via a metering pump. Gelatin foils are introduced from the sides into the area under the filling wedge via the two form rollers. The filling wedge, which has been electrically heated up to now, has the task of slightly warming the surfaces of the gelatin foils running past them and thereby softening them so that the foils are then welded to one another at the moment of punching out between the raised bead edges of the shaping rollers. This punching is done at the level of the line of contact between the forming rolls. Shortly before the upper seam of the capsules is closed, the filling material is injected through the jetting nozzles of the filling wedge between the gelatin foils, which have hitherto been closely adjacent to one another. This causes the gelatin foils to be pressed into the hollow molds and filled with filling material and then immediately sealed. As the form rollers continue to run, the ejection punches located inside push the finished capsules from the hollow molds and separate them from the remaining film residues, the so-called mesh.
Die im Inneren des Füllkeils angeordneten elektrischen Heizstäbe (Widerstandsheizung) haben nicht über ihre ganze Oberfläche einheitlich einen gleich guten Kontakt mit dem Metall des Füllkeils, so daß der Wärmeübergang von den Heizstäben auf den Füllkeil ungleichförmig ist. Außerdem stellt sich längs des Füllkeils, also in Achsrichtung der Formwalzen, ein Temperaturgefälle ein. Da längs des Füllkeils im allgemeinen mehrere, z.B. sechs bis acht Füllstationen nebeneinander angeordnet sind, ergibt sich nicht an sämtlichen Füllstationen die gleiche optimale Temperatur an der Oberfläche des Füllkeils. Die Oberflächentemperatur des Füllkeils beeinflußt ganz wesentlich den Schmelzvorgang und den Schweißprozeß an der Gelatinefolie, wobei schon kleine Temperaturänderungen von etwa ± 1° Celsius dazu führung können, daß das Produkt anschließend nicht richtig verschweißt ist. Entweder war die Anschmelzung zu gering, so daß nicht eine ausreichende Verschweißung auftritt, oder die Gelatine wurde zu stark angeschmolzen, so daß beim anschließenden Verschweißen und Trocknen sich die hergestellte Kapsel an der Schweißnaht noch wesentlich verändern kann. Mit bekannten Füllkeilen ergab sich daher immer ein gewisser Anteil nicht brauchbarer gefüllter Gelatinekapseln, die als Ausschuß ausgesondert werden mußten.The electrical heating elements (resistance heating) arranged in the interior of the filling wedge do not have an equally good contact with the metal of the filling wedge over their entire surface, so that the heat transfer from the heating rods to the filling wedge is non-uniform. In addition, a temperature gradient occurs along the filling wedge, i.e. in the axial direction of the forming rolls. Since there are generally several, e.g. If six to eight filling stations are arranged side by side, not all filling stations have the same optimal temperature on the surface of the filling wedge. The surface temperature of the filler wedge has a significant influence on the melting process and the welding process on the gelatin foil, whereby even small temperature changes of approximately ± 1 ° Celsius can lead to the product not being properly welded afterwards. Either the melting was too low, so that a sufficient weld does not occur, or the gelatin was melted too much, so that during the subsequent welding and drying, the capsule produced on the weld seam can still change significantly. Known filling wedges therefore always resulted in a certain proportion of unusable filled gelatin capsules, which had to be discarded as rejects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen Füllkeil zu schaffen, der längs seiner mit der Gelatinefolie in Berührung kommenden Oberfläche eine gleichbleibende und gut steuerbare Temperatur aufweist.The invention has for its object to eliminate these disadvantages and to provide a filler wedge which has a constant and easily controllable temperature along its surface coming into contact with the gelatin film.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.The invention is characterized in
Hiernach sind innerhalb des Füllkeils anstelle elektrischer Widerstands-Heizstäbe nunmehr Rohre angeordnet, durch die ein flüssiges Heizmedium hindurchgeleitet werden kann. Bei diesem Heizmedium kann es sich vorzugsweise um Wasser, aber auch um Öl oder andere fließfähige Medien handeln. Das flüssige Heizmedium kann mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohre geleitet werden, so daß sein Temperaturgradient von Eintritt bis zum Austritt sehr klein gehalten werden kann. Das bedeutet also, daß die Temperatur des Heizmediums über die ganze Länge der Rohre praktisch konstant ist, so daß ein gleichförmiger guter Wärmeübergang vom flüssigen Heizmedium auf die Rohre und von diesen an diejenige Oberfläche des Füllkeils stattfindet, die mit den Gelatinefolien in Berührung kommt.According to this, instead of electrical resistance heating rods, tubes are now arranged inside the filling wedge, through which a liquid heating medium can be passed. At this heating medium can preferably be water, but also oil or other flowable media. The liquid heating medium can be passed through the pipes at high speed, so that its temperature gradient from entry to exit can be kept very small. This means that the temperature of the heating medium is practically constant over the entire length of the tubes, so that a uniform, good heat transfer from the liquid heating medium to the tubes and from them to the surface of the filling wedge takes place which comes into contact with the gelatin foils.
An dem Füllkeil, an dem die Gelatinefolie vorbeistreift, ist ein beträchtlicher Wärmeübergang auf die Gelatine vorhanden. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Füllkeils kann die Temperaturverteilung über die ganze Berührungsoberfläche des Füllkeils auf weniger als ± 1° Celsius genau konstant gehalten werden, so daß nicht nur über die Umfangslänge des Füllkeils in Bewegungsrichtung der Gelatinefolie, sondern vor allem senkrecht hierzu, also in Achsrichtung der Formwalzen bzw. in Längsrichtung des Füllkeils gleiche Schweißbedingungen für mehrere nebeneinanderliegende Füllstationen gegeben sind. Hierdurch erhält man gleichmäßig verschweißte Gelatinekapseln mit einem geringen Anteil an Ausschuß.There is considerable heat transfer to the gelatin at the filler wedge, which the gelatin foil brushes past. With the design of the filler wedge according to the invention, the temperature distribution over the entire contact surface of the filler wedge can be kept exactly constant to less than ± 1 ° Celsius, so that not only over the circumferential length of the filler wedge in the direction of movement of the gelatin foil, but above all perpendicularly to it, i.e. in the axial direction the form rollers or in the longitudinal direction of the filling wedge give the same welding conditions for several filling stations lying next to each other. This results in evenly welded gelatin capsules with a small proportion of rejects.
Bei den bisher benutzten elektrischen Heizeinrichtungen war also infolge der Trägheit des Regelmechanismus ein beträchtlicher Temperaturgradient längs des Füllkeils vorhanden, der dazu führte, daß ein Teil der Kapseln nicht richtig verschweißt wurde, was einen wesentlichen Qualitätsmangel des Produktes darstellte. Bei Durchströmung und Beheizung des Füllkeils mit einer Flüssigkeit, die mittels eines heizbaren Vorratsbehälters auf konstanter Temperatur gehalten werden kann und die außerordentlich schnell durch den Füllkeil hindurchgeleitet werden kann, so daß praktisch in dem Füllkeil kein Temperaturgefälle eintritt, ist gewährleistet, daß unabhängig von der Wärmeabgabe aud der Flüssigkeit an den Füllkeil eine sehr homogene Temperaturverteilung vorliegt und über die gesamte Breite und Länge des Füllkeils gleiche Schweißbedingungen gewährleistet sind.In the electrical heating devices used to date, there was therefore a considerable temperature gradient along the filling wedge due to the inertia of the control mechanism, which led to part of the capsules not being properly welded, which constituted a significant quality defect in the product. When flow and heating of the filler wedge with a liquid, which can be kept at a constant temperature by means of a heatable storage container and which can be passed extremely quickly through the filler wedge, so that practically no temperature gradient occurs in the filler wedge, it is ensured that regardless of the heat emission from the liquid to the filling wedge a very homogeneous temperature distribution and the same welding conditions are guaranteed over the entire width and length of the filling wedge.
Die Rohre für das flüssige Heizmedium können innerhalb des Füllkeils in U-Form angeordnet sein, wobei die Einlaßenden und die Auslaßenden der Rohre an ein und derselben Stirnseite des Füllkeils angeordnet sein können (Anspruch 2). Hierbei sind dann Abdichtungen und bewegliche Anschlüsse, z.B. mittels Schläuchen, nur an einer Stirnseite des Füllkeils notwendig.The tubes for the liquid heating medium can be arranged in a U-shape within the filling wedge, the inlet ends and the outlet ends of the tubes being able to be arranged on one and the same end face of the filling wedge (claim 2). Seals and movable connections, e.g. by means of hoses, only necessary on one end of the filling wedge.
Bei dieser Ausbildung ist es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft, wenn die Rohre längs des Füllkeils durchlaufen und an der gegenüberliegenden Stirnseite ein Überbrückungsglied vorgesehen ist, daß ein U-förmiges Rohrstück aufweist, durch das jeweils zwei zusammengehörige Rohre für Hinlauf und Rücklauf des Heizmediums miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Rohre in dem Füllkeil einfach als durchgehende Längsbohrungen auszubilden.In this embodiment, it is advantageous according to
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
- Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Kapselherstellungsmaschine mit Formwalzen und Füllkeil;
- Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Füllkeil von oben.
- Fig. 1 shows a schematic side view of the essential parts of a capsule manufacturing machine with forming rollers and filling wedge;
- Fig. 2 shows a schematic plan view of the filling wedge from above.
Die Maschine weist zwei parallel zueinander drehbar gelagerte Formwalzen 1 auf, die an ihren Mantelflächen ringsum Hohlformen 3 aufweisen, deren Gestalt jeweils einer halben herzustellenden Gelatinekapsel entspricht. Die Hohlformen 3 sind mit erhabenen, wulstartigen Rändern 5 versehen. Über die beiden Formwalzen 1 werden von beiden Seiten her Gelatinefolien G zugeführt, die sich auf den Wulsträndern 5 abstützen. An der Berührungsstelle zwischen den beiden Formwalzen 1 werden die Gelatinefolien G durch die Wulstränder 5 der Hohlformen 3 gegeneinandergedrückt, miteinander verschweißt und ausgestanzt, so daß sich jeweils abwechselnd eine fertige Gelatinekapsel K und ein Abschnitt der Gelatinefolie mit doppelter Folienstärke in Form eines zusammenhängenden Netzes N ergibt.The machine has two
Oberhalb der beiden Formwalzen 1 ist in demjenigen Bereich, in dem die Formwalzen aufeinanderzu laufen, ein Füllkeil 11 angeordnet, der mit seiner unteren Schneide 13 in den sich verengenden Bereich zwischen den Formwalzen 1 reicht. Oberhalb der Schneide 13 hat der Füllkeil 11 Ausspritzdüsen 15, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach beiden Seiten gerichtet sind und die über eine in dem Füllkeil 11 angeordnete Leitung mit einer Dosiervorrichtung 17 (Kolbenpumpe o.dgl.) in Verbindung stehen. Von der Dosiervorrichtung 17 wird über die Ausspritzdüsen 15 das Füllgut F in die entstehenden Kapseln K eingespritzt, wie sich aus Fig. 1 ergibt. Hierbei werden die durch den Füllkeil 11 angewärmten Gelatinefolien durch den Druck des Füllguts F in die Hohlformen 3 hinein gedehnt und aufgeweitet, so daß die Gelatinefolien zur Anlage in den Hohlformen 3 gelangen. Durch den Weiterlauf der Formwalzen 1 drücken jeweils die Wulstränder 5 der Hohlformen 3 die beiden Gelatinefolien G gegeneinander, so daß diese miteinander am Umfang der Hohlformen 3 verschweißt werden, wodurch eine geschlossene Kapsel K mit darin enthaltenem Füllgut F gebildet wird.Above the two
Die Zeichnung zeigt nicht, daß senkrecht zu der Zeichenebene von Fig. 1 jeweils mehrere Hohlformen 3 längs der Formwalzen 1 hintereinander angeordnet sind, um gleichzeitig mehrere Kapseln K nebeneinander herstellen zu können. Um hierfür eine gleichförmige Temperaturverteilung längs derjenigen Oberfläche des Füllkeils 11 sicherzustellen, die mit den beiden Gelatinefolien G in Berührung kommt, sind innerhalb des Füllkeils 11 Rohre 19 vorgesehen, durch die ein flüssiges Heizmedium strömt.The drawing does not show that perpendicular to the plane of FIG. 1, several
Dieses Heizmedium wird über eine Pumpe P aus einem beheizbaren Vorratsbehälter 21 entnommen, durch den Füllkeil 11 geleitet und dem Vorratsbehälter 21 wieder zugeführt. Die Zeichnung zeigt schematisch nur je ein Rohr 19 für die Hinleitung und die Rückleitung des flüssigen Heizmediums. Es können jedoch auch mehrere Rohre in jeder Richtung vorhanden sein. Die Rohre 19 sind vorzugsweise U-förmig in dem Füllkeil 11 angeordnet. Fig. 2 zeigt, daß an einer Stirnseite 11a des Füllkeils 11 der Einlaß und der Auslaß für die miteinander in Verbindung stehenden Rohre 19 vorgesehen sind. An der gegenüberliegenden Stirnseite 11b ist ein Überbrückungsglied 23 vorgesehen, das ein U-förmiges Rohrstück 25 enthält, das die beiden Hinleitungs- und Rückleitungsrohre 19 miteinander verbindet. Die Rohre 19 können als einfache durchgehende Längsbohrungen in dem Füllkeil 11 vorgesehen oder durch zusätzlich darin angebrachte Rohre gebildet sein.This heating medium is removed from a
Infolge der möglichen hohen Durchströmungsgeschwindigkeit des flüssigen Heizmediums und infolge des guten Wärmeübergangs von diesem auf den Füllkeil 11 ergibt sich an dessen unterer Oberfläche, an der der Füllkeil 11 in Berüchrung mit den Gelatinefolien G kommt, eine gleichmäßige Wärmeverteilung, und zwar sowohl in Umfangsrichtung gemäß Fig. 1 als auch in der senkrecht dazu stehenden Längsrichtung (Fig. 2), so daß praktisch an allen Stellen der Berührungsoberflächen des Füllkeils 11 gleiche Temperaturbedingungen vorliegen, die über den gesamten Berührungsbereich zwischen Füllkeil 11 und Gelatinefolien G zu konstanten Schweißbedingungen und damit zu einwandfrei verschweißten, gefüllten Kapseln K führen.As a result of the possible high flow rate of the liquid heating medium and due to the good heat transfer from it to the
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