[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
1. Füllkeil für eine Maschine zum Herstellen von Gelatinekapseln, mit an dem Füllkeil
angeordneten Ausspritzdüsen für das Füllgut und mit einer innerhalb des Füllkeils
vorgesehenen Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Füllkeil (11) Rohre (19) zur Durchleitung eines flüssigen Heizmediums
angeordnet sind.
2. Füllkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (19) U-förmig in dem Füllkeil (11) angeordnet sind und daß die Einlaßenden
und die Auslaßenden der Rohre (19) an der gleichen Stirnseite (11a) des Füllkeils
(11) angeordnet sind.
3. Füllkeil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (19) über die Länge des Füllkeils (11) durchlaufen und daß an der
gegenüberliegenden Stirnseite (11b) ein Überbrückungsglied (23) mit einem U-förmigen
Rohrstück (25) vorgesehen ist, daß zwei zusammengehörige Rohre (19) miteinander verbindet.
4. Füllkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Rohren (19) ein beheizbarer Vorratsbehälter (21) für das flüssige Heizmedium
verbunden ist.