Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung

Abstract

 Die Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung umfasst eine Vorrichtung (2) zum Zuführen von Tabletten (4) in eine Fallstrecke (6), und einen kapazitiven Sensor (12) zum Überprüfen jeder fallenden Tablette (4) in der Fallstrecke (6). Außerdem besitzt sie eine Trenneinrichtung (8) zum Trennen von guten und schlechten Tabletten (4), welche unterhalb des Sensors (12) in der Fallstrecke (6) angeordnet ist, sowie eine Steuereinrichtung (7), welche mit dem Sensor (12) und der Trenneinrichtung (8) verbunden ist und die Trenneinrichtung (8) auf Basis der vom Sensor (12) gelieferten Werte ansteuert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung.

[0002] Bei der Abfüllung pharmazeutischer Produkte müssen strenge Qualitätskriterien eingehalten werden. Hierzu sind bei der Abfüllung pharmazeutischer Produkte in Medikamentenbehälter wie Dosen oder Fläschchen verschiedene Arten von Sensoren bekannt. Diese Sensoren werden verwendet, um die Anzahl von Tabletten während des Fallens in den Behälter zu zählen und somit einen korrekt befüllten Behälter zu gewährleisten. Hauptsächlich werden hierzu Lichtschranken verwendet, die aber verschmutzen können. Auch der Einsatz von elektrostatischen Sensoren wurde angedacht.

[0003] Aus der US 4,461,363 ist eine Abfüllvorrichtung mit einem kapazitiven Messsensor bekannt, der die fallenden Tabletten auf ihre Masse hin untersucht. Jedoch müssen hier alle mit einer defekten Tablette befüllten Behälter aussortiert werden, was zu einer großen Anzahl unnötig aussortierter Tabletten führt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung zu schaffen, die sehr zuverlässig arbeitet, bei der eine extrem schnelle quantitative Untersuchung der Tabletten während des Abfüllvorgangs möglich ist und durch die eine Aussortierung guter Tabletten ausgeschlossen wird, sowie ein entsprechendes Verfahren zur überwachten Tablettenabfüllung anzugeben.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10 gelöst.

[0006] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung weist eine Vorrichtung zum Zuführen von Tabletten in eine Fallstrecke und einen kapazitiven Sensor zum Überprüfen jeder fallenden Tablette in der Fallstrecke auf. Außerdem weist sie eine Trenneinrichtung zum Trennen von guten und schlechten Tabletten auf, welche unterhalb des Sensors in der Fallstrecke angeordnet ist, sowie eine Steuereinrichtung, welche mit dem Sensor und der Trenneinrichtung verbunden ist und die Trenneinrichtung auf Basis der vom Sensor gelieferten Werte ansteuert.

[0007] Damit ist es möglich, die Tabletten direkt während des Abfüllvorgangs quantitativ zu untersuchen. Durch die Ausschleusung schlechter Tabletten noch vor dem zu befüllenden Behälter wird die Anzahl guter Tabletten, welche ausgesondert werden müssen, auf Null reduziert.

[0008] Vorzugsweise weist der Sensor einen Spannungsgenerator für ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld, zwei sich gegenüberliegende, sich vertikal erstreckende und vom Spannungsgenerator jeweils kurzzeitig entgegengesetzt aufgeladene Kondensatorplatten und ein Strommessgerät auf. Das elektrische Wechselfeld weist vorzugsweise eine Frequenz von zwischen 500 kHz und 10 MHz, mehr bevorzugt 1 MHz auf.

[0009] Mit diesem Aufbau ist der Sensor geeignet, mehr als 1.000 Tabletten pro Minute zu detektieren. Dabei ist der Sensor vorzugsweise auch geeignet, die Daten einer Tablette innerhalb eines Zeitfensters von weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms, mehr bevorzugt weniger als 10 ms, aufzunehmen, was die exakte und schnelle Ansteuerung der Trennvorrichtung erst ermöglicht.

[0010] In einer Ausführungsform weisen die Kondensatorplatten eine Höhe von zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise 10 mm, auf und besitzen einen Abstand von zwischen 5 und 30 mm zueinander, der aber mindestens 10% größer als die Tablettenbreite ist.

[0011] In einer weiterführenden Ausführungsform umfasst die Vorrichtung außerdem eine Kamera, welche oberhalb des Sensors angeordnet ist und mit der Steuereinrichtung verbunden ist. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung darauf ausgerichtet, die vom Sensor gelieferten Werte und die von der Kamera gelieferten Informationen über eine bestimmte Tablette als gemeinsame Basis für die Ansteuerung der Trenneinrichtung zu verwenden. Somit werden nicht nur Tabletten ausgesondert, welche eine falsche Masse besitzen, sondern beispielsweise auch Tabletten korrekter Masse, welche eine andere Farbe haben.

[0012] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Trenneinrichtung als Blaseinrichtung ausgebildet, welche einen seitlichen Luftstoß auf ausgewählte fallende Tabletten richtet. Dadurch wird die zielgenaue Aussonderung schlechter Tabletten auch bei schnell ablaufender Befüllung gewährleistet, ohne den Betrieb der Vorrichtung zu stören.

[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren zur überwachten Tablettenabfüllung weist folgende Schritte auf: Zuführen von Tabletten in eine Fallstrecke, Überprüfen jeder fallenden Tablette in der Fallstrecke mittels eines kapazitiven Sensors, und gesteuertes Trennen von guten und schlechten Tabletten unterhalb des Sensors in der Fallstrecke auf Basis der vom Sensor gelieferten Werte.

[0014] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Fig. 1

ist eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung; und

Fig. 2

ist eine schematische Darstellung des verwendeten Sensors.

[0015] Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführvorrichtung 2 für Tabletten 4, die üblicherweise als Schwingförderer ausgebildet ist. Die Tabletten sind durch die Zuführvorrichtung 2 bereits vereinzelt. Von der Zuführvorrichtung 2 gelangen die Tabletten 4 in eine Fallstrecke 6, durch die sie in dosenartige oder flaschenartige Behälter 14 fallen. Die Behälter 14 werden mittels einer Fördervorrichtung 20 transportiert. Ein Sensor 12 zur Aufnahme von quantitativen Eigenschaften, insbesondere der Masse der Tabletten 4, ist in der Fallstrecke 6 angeordnet, hier im oberen Randbereich der Fallstrecke 6.

[0016] Der Sensor 12 übermittelt, wie weiter unten noch näher beschrieben wird, die gemessenen Werte an eine Steuereinrichtung 7, die wiederum darauf ausgerichtet ist, unmittelbar anschließend, d.h. innerhalb von 10 ms, einen Steuerbefehl an eine Trenneinrichtung 8 auf Basis der vom Sensor 12 übermittelten Werte zu senden. Die Trenneinrichtung 8 sorgt für eine Trennung von guten und schlechten Tabletten 4. Im vorliegenden Beispielsfall werden schlechte Tabletten 4 aktiv aussortiert, es ist jedoch auch denkbar, dass jede gute Tablette 4 durch die Trenneinrichtung 8 aktiv in den Behälter 14 geleitet wird. Die Trenneinrichtung 8 ist vorzugsweise eine Blaseinrichtung, welche einen Luftstrahl von der Seite gezielt auf eine bestimmte Tablette 4 richtet. Eine solche Blaseinrichtung hat den Vorteil gegenüber mechanischen Vorrichtungen, dass die Reaktionszeit deutlich kürzer ist und somit die Zielgenauigkeit auch bei hohem Durchsatz der Füllvorrichtung gewährleistet ist. Die schlechten Tabletten 4 landen in einem Ausschussbehälter 9a.

[0017] Für die Berechnung der genauen Zeit der Einschaltung der Trenneinrichtung 8 berücksichtigt die Steuereinrichtung 7 vorzugsweise die Größe und Geschwindigkeit der jeweiligen Tablette 4 anhand von zuvor aufgenommenen Kalibrationswerten. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Sensors 12, der Steuereinrichtung 7 und der Trenneinrichtung 8 kann die Trenneinrichtung 8 nahe unterhalb des Sensors 12 angeordnet sein.

[0018] Außerdem kann eine Kamera 11, z.B. eine Farbkamera, oberhalb der Zuführvorrichtung 2 angeordnet sein und Informationen über die einzelnen Tabletten 4 aufnehmen. Diese Informationen können von der Steuereinrichtung 7 ebenfalls verwendet werden, um die Trenneinrichtung 8 zu steuern. Die Bilddaten dürfen dabei eine längere Verarbeitungszeit als die Sensordaten erfordern. Damit kann sowohl eine Ausschleusung von Tabletten 4 mit abweichender Masse (über den Sensor 12) als auch mit abweichender Farbe (über die Kamera 11) erzielt werden.

[0019] In Einklang mit der Detektion der Tabletten 4 kann durch die Steuereinrichtung 7 eine Abfüllsteuerung 9 aktiviert werden, wenn eine bestimmte Anzahl an guten Tabletten 4 in einen Behälter 14 gelangt ist. Dabei ist es möglich, dass die Abfüllsteuerung 9 bei vollständiger Befüllung eines Behälters 14 über bewegliche Abfüllmittel 10, beispielsweise über eine Schwenkung von Zuführkanälen oder das vorübergehende Schließen und erneute Öffnen einer Speicherklappe im Zuführkanal, eine Befüllung des nächsten Behälters 14 initiiert. Hierzu wird auch die Fördervorrichtung 20 vorzugsweise getaktet weiterbewegt, sodass der nächste Behälter 14 in die Füllposition gebracht wird.

[0020] In Fig. 2 ist das Aufbauprinzip des Sensors 12 skizziert. Der Sensor 12 ist als kapazitiver Messsensor ausgebildet und umfasst zwei sich vertikal erstreckende, sich gegenüberliegende Kondensatorplatten 15, 16, zwischen denen Tabletten 4 hindurch fallen. Die Kondensatorplatten 15, 16 werden durch einen Spannungsgenerator 13 für hochfrequente Wechselspannung in sehr kurzen Abständen jeweils entgegengesetzt aufgeladen. Die Frequenz beträgt zwischen 500 kHz und 10 MHz, vorzugsweise 1 MHz. In den beiden Teilfiguren sind jeweils die Ladungszustände der Kondensatorplatten 15, 16 bei Anliegen entgegengesetzter Spannung dargestellt. Im linken Abschnitt ist die Kondensatorplatte 15 positiv aufgeladen und die Kondensatorplatte 16 negativ aufgeladen, während im rechten Abschnitt die Kondensatorplatte 16 positiv und die Kondensatorplatte 15 negativ aufgeladen ist.

[0021] Durch die Änderung der angelegten Spannung U_Generator(t) ergeben sich minimale Polarisationsänderungen in der an sich einen Isolator darstellenden Tablette 4 im elektrischen Wechselfeld. Diese minimalen Polarisationsänderungen können durch ein Strommessgerät 18 aufgenommen werden. Der gemessene Strom I_M(t) ist proportional zur Anzahl der geladenen Teilchen in der Tablette 4. Selbst während des Fallens und damit der extrem kurzen Zeit, während der sich jede Tablette 4 im Bereich des Sensors 12 befindet, werden hervorragende Ergebnisse erzielt. Auch die stete Beschleunigung der Tabletten 4 wirkt sich nicht negativ auf das Messergebnis aus.

[0022] Die detaillierten Ausgestaltungen des Sensors 12 sind vielfältig, solange der in Fig. 2 beschriebene Grundaufbau eingehalten wird. In einem bevorzugten Beispiel weisen die Kondensatorplatten 15, 16 eine Höhe von zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise 10 mm, auf und besitzen einen Abstand von zwischen 5 und 30 mm zueinander, der vorzugsweise aber mindestens 10% größer als die Tablettenbreite ist. In jedem Fall müssen für die jeweilige Tablettensorte zuvor entsprechende Referenzmodelle aufgenommen werden, um den Sensor 12 für das betreffende Anwendungsgebiet zu eichen.

[0023] Auf diese Weise ist es möglich, beim Abfüllen nicht nur die Tabletten 4 zu zählen, sondern auch quantitative Merkmale der Tabletten 4 zu verifizieren und somit sowohl gebrochene Tabletten 4, im Doppel eintreffende Tabletten 4 als auch im bevorzugten Fall farblich abweichende Tabletten 4 zu entdecken und in-line auszusortieren, bevor sie in den Behälter 14 gelangen.

[0024] Mit dem beschriebenen System kann eine Analyse von mehr als 1.000 Tabletten pro Minute erfolgen, wobei die Daten einer Tablette 4 vom Sensor 12 innerhalb eines Zeitfensters von weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms, mehr bevorzugt weniger als 10 ms, aufgenommen werden.

[0025] Als Tabletten werden hier auch alle möglichen Formen von festen pharmazeutischen Produkten bezeichnet, auch Dragees, Kapseln etc.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur überwachten Tablettenabfüllung mit
einer Vorrichtung (2) zum Zuführen von Tabletten (4) in eine Fallstrecke (6), und
einem kapazitiven Sensor (12) zum Überprüfen jeder fallenden Tablette (4) in der Fallstrecke (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
sie eine Trenneinrichtung (8) zum Trennen von guten und schlechten Tabletten (4) aufweist, welche unterhalb des Sensors (12) in der Fallstrecke (6) angeordnet ist, sowie eine Steuereinrichtung (7), welche mit dem Sensor (12) und der Trenneinrichtung (8) verbunden ist und die Trenneinrichtung (8) auf Basis der vom Sensor (12) gelieferten Werte ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) einen Spannungsgenerator (13) für ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld, zwei sich gegenüberliegende, sich vertikal erstreckende und vom Spannungsgenerator (13) jeweils kurzzeitig entgegengesetzt aufgeladene Kondensatorplatten (15, 16) und ein Strommessgerät (18) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Wechselfeld eine Frequenz von zwischen 500 kHz und 10 MHz, vorzugsweise 1 MHz aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) geeignet ist, mehr als 1.000 Tabletten (4) pro Minute zu detektieren.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) geeignet ist, die Daten einer Tablette (4) innerhalb eines Zeitfensters von weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms, mehr bevorzugt weniger als 10 ms, aufzunehmen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorplatten (15, 16) eine Höhe von zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise 10 mm, aufweisen und einen Abstand von zwischen 5 und 30 mm zueinander besitzen, der aber mindestens 10% größer als die Tablettenbreite ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kamera (11) aufweist, welche oberhalb des Sensors (12) angeordnet ist und mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) die Trenneinrichtung (8) auf Basis der von der Kamera (11) gelieferten Informationen ansteuert.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (8) als Blaseinrichtung ausgebildet ist, welche einen seitlichen Luftstoß auf ausgewählte fallende Tabletten (4) richtet.

10. Verfahren zur überwachten Tablettenabfüllung mit folgenden Schritten:

- Zuführen von Tabletten (4) in eine Fallstrecke (6), und

- Überprüfen jeder fallenden Tablette (4) in der Fallstrecke (6) mittels eines kapazitiven Sensors (12),
gekennzeichnet durch
gesteuertes Trennen von guten und schlechten Tabletten (4) unterhalb des Sensors (12) in der Fallstrecke (6) auf Basis der vom Sensor (12) gelieferten Werte.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) die Daten einer Tablette (4) innerhalb eines Zeitfensters von weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms, mehr bevorzugt weniger als 10 ms, aufnimmt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (11) oberhalb des Sensors (12) Informationen über jede Tablette (4) aufzeichnet und diese Informationen zusammen mit den vom Sensor (12) gelieferten Werten als Basis für das gesteuerte Trennen verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Trennens den Schritt umfasst, einen seitlichen Luftstoß auf ausgewählte fallende Tabletten (4) zu richten.

Zeichnung