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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pressung, insbesondere Versuchspressung,
von Tabletten mit einer Rundläufer-Tablettiermaschine
sowie eine Rundläufer-Tablettiermaschine.
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Rundläufer-Tablettiermaschinen
und Verfahren zur Pressung von Tabletten mit einer Rundläufer-Tablettiermaschine
sind grundsätzlich
bekannt. Hierbei wird ein Matrizentisch in Rotation versetzt. Der
Matrizentisch besitzt auf einer Umfangslinie um eine Drehachse eine
bestimmte Anzahl von Matrizen. Den Matrizen ist jeweils ein Unter-
und ein Oberstempel zugeordnet, die synchron mit dem Matrizentisch
mitrotieren und über
Führungskurven
geführt sind.
Dem Matrizentisch ist eine Fülleinrichtung,
ein so genannter Füllschuh,
zugeordnet, über
den eine zu pressende Masse in die Matrizen eingebracht wird. Die
Stempel werden an wenigstens einer Druckstation, gegebenenfalls
einer Vordruckstation einer Hauptdruckstation, vorbeigeführt, wobei
stationär
angeordnete Druckrollen eine Presskraft auf die Stempel und diese
wiederum auf die zu pressende Masse ausüben. Die gepressten Tabletten
werden anschließend
auf geeignete Art und Weise aus den Matrizen ausgeworfen.
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Aus
DE 103 19 024 B3 ist
ein Verfahren zur Versuchspressung von Tabletten mit einer Rundläufer-Tablettiermaschine
bekannt, bei dem innerhalb einer Umdrehung des Matrizentisches eine
Tablette gepresst werden kann. Hierzu wird der Matrizentisch in
einer definierten Position angehalten, in der sich das für eine Einzelpressung
ausgewählte
Stempelpaar in einer Füll position
befindet. Anschließend
wird bei stillstehendem Rotor die sich in Füllposition befindende Matrize
befüllt
und der Rotor anschließend
in Drehung versetzt. Der Rotor soll hierbei so beschleunigt werden,
dass bei Erreichen einer Druckstation durch das ausgewählte Stempelpaar
eine Produktionsgeschwindigkeit erreicht ist. Über mehrere Messaufnehmer werden
verschiedene Parameter, wie beispielsweise von den Stempeln ausgeübte Presskraft und
die Drehzahl des Rotors, gemessen und aufgezeichnet.
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Bei
diesem Verfahren ist nachteilig, dass eine Beschleunigung des Matrizentisches
innerhalb eines Kreisabschnittes auf Produktionsgeschwindigkeit
nicht möglich
ist. Kurz nach der Füllposition
(wenige Winkelgrade danach) befindet sich üblicherweise ein Vordruckstation,
gefolgt von einer Hauptdruckstation. Die genaue Position der Stationen
ist abhängig
vom Maschinentyp (Mehrschicht- oder Doppelrundlaufpresse), es ist
aber möglich,
dass die Hauptdruckstation nach weniger als 180° (das entspricht einer halben
Rotorumdrehung) erreicht wird. Eine Beschleunigung des Matrizentisches
aus dem Stillstand innerhalb derart kleiner Winkelbereiche auf eine
Produktionsdrehzahl, zumal dies mit einer Produktions-Rundläufer-Tablettiermaschine
erfolgen soll, ist nicht möglich.
Somit weisen die während
der Versuchspressung ermittelten Messwerte Ungenauigkeiten auf,
die von den tatsächlich
unter Produktionsbedingungen rotierenden Matrizentischen erzielten Werten
abweichen.
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Aus
DE 296 19 278 U1 ist
eine Vorrichtung zur Herstellung von Tabletten bekannt, bei der
einem Matrizentisch eine als rotierende Scheibe ausgebildete Befülleinrichtung
zugeordnet ist. Diese überlappen
sich, so dass durch getaktetes Weiterschalten jeweils eine Matrize
mit einem Pulverbett der Befülleinrichtung
in Überdeckung
gebracht wird. Während dieser
Stillstandposition wird das Pulverbett in die Matrize überführt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Pressung
von Tabletten und eine Rundläufer-Tablettiermaschine
der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, mit denen in einfacher Weise eine Versuchspressung
von Tabletten unter tatsächlichen
Produktionsbedingungen möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 und eine Rundläufer-Tablettiermaschine
mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen gelöst.
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Dadurch,
dass der Matrizentisch der Rundläufer-Tablettiermaschine
zunächst
auf eine Nenndrehzahl beschleunigt wird, anschließend eine
Fülleinrichtung
in eine Füllposition
gebracht wird und dann mindestens eine Matrize des Matrizentisches mit
dem zu verpressenden Material befüllt wird, ist vorteilhaft möglich, den
Matrizentisch zunächst
auf seine Nenndrehzahl, das heißt
die gewünschte
Produktionsgeschwindigkeit, zu beschleunigen und dann erst mit der
Füllung
der wenigstens einen Matrize zu beginnen. Bis der Matrizentisch
seine Nenndrehzahl erreicht hat, läuft dieser quasi leer durch,
da die Fülleinrichtung
von ihrer eigentlichen Füllposition in
eine Parkposition verlagert ist. Es ist sichergestellt, dass die
Füllung
erst dann beginnt, wenn die Nenndrehzahl erreicht ist, so dass auch
die nachfolgende Pressung, gegebenenfalls Vorpressung und Hauptpressung,
unter tatsächlichen
Produktionsbedingungen erfolgt.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine
Mindestanzahl von Umdrehungen des Matrizentisches vorgegeben wird,
bis die Fülleinrichtung
in die Füllposition
gebracht wird. So ist das Erreichen der Nenndrehzahl in jedem Falle
sichergestellt.
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In
weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die in die Füllposition gebrachte
Fülleinrichtung
während
einer vorgebbaren Anzahl von Umdrehungen des Matrizentisches oder
einer vorgebbaren Anzahl von Tabletten in der Füllposition verbleibt. Hierdurch
kann eine wählbare Anzahl von
Tabletten gepresst werden, ohne dass die Nenndrehzahl des Matrizentisches
verändert
werden muss. Die Anzahl der zu pressenden Tabletten lässt sich
hier einerseits über
die Anzahl der Umdrehungen des Matrizentisches und/oder über die
Anzahl der Matrizen bzw. der befüllbaren
Matrizen des Matrizentisches bestimmen.
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Darüber hinaus
ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
während
des Verlagerns der Fülleinrichtung
in die Parkposition die zu verpressende Masse ausgetauscht wird.
Somit wird in einfacher Weise möglich,
den Matrizentisch mit der Nenndrehzahl rotieren zu lassen und nacheinander
Tabletten aus unterschiedlichen Pressmassen herzustellen. Hierbei
kann vorgesehen sein, dass mit jeder Umdrehung des Matrizentisches
die Pressmasse geändert
wird. Nach Füllung
der wenigstens einen Matrize wird die Fülleinrichtung in ihre Parkposition
verbracht und die von der ersten zu verpressenden Masse unterschiedliche
zu verpressende Masse eingebracht. Die Fülleinrichtung wird anschließend wieder
in ihre Füllposition
verbracht. In der Zeitspanne, in der die Fülleinrichtung von der Füllposition
in die Parkposition gebracht wird, die zu verpressende Masse gewechselt
wird und die Fülleinrichtung
wieder in die Füllposition
verbracht wird, durchläuft
die zuvor gefüllte
Matrize mit den zugeordneten Stempeln die Pressstation, gegebenenfalls
die Vorpressstation und die Hauptpressstation, so dass die Fülleinrichtung
wieder rechtzeitig in der Füllposition
ist. Somit lassen sich Einzeltabletten mit unterschiedlicher Zusammensetzung
kontinuierlich herstellen. Dies bietet erhebliche Vorteile bei der
Herstellung ganzer Versuchsserien von Tabletten mit unterschiedlicher
Zusammensetzung oder gegebenenfalls bei der gewollten Herstellung
von aus Einzeltabletten bestehenden Tablettenserien mit voneinander abweichender
Dosierung eines Wirkmittels oder dergleichen.
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Ferner
ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
durch Verlagern der Fülleinrichtung
von der Füllposition
in die Parkposition und dann wieder in die Füllposition während einer Umdrehung
des Matrizentisches durch aufeinander folgendes Einbringen unterschiedlicher
zu verpressender Masse in die gleiche Matrize mit mehreren Umdrehungen
des Matrizentisches Mehrschichttabletten hergestellt werden können. Hierbei
wird der Auswurf der gepressten Tablette nach der Pressstation unterdrückt, so
dass auf die gepresste erste Schicht wenigstens eine weitere Schicht
aufgebracht werden kann.
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Es
wird deutlich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter reproduzierbaren
Produktionsbedingungen eine Füllung
und Ausdosierung der Matrizen erfolgen kann und unter den reproduzierbaren
Produktionsbedingungen ein Verpressen, auch für eine geringe Anzahl von Tabletten,
möglich
ist. Es ist vorgesehen, dass die während der Versuchspressung
abgegriffenen Messergebnisse, beispielsweise einer Presskraft an
der Druckstation, insbesondere einer Presskraft an einer Vorpressstation
und einer Presskraft an einer Hauptpressstation, der Stempelweg
sowie eine Drehzahl des Matrizentisches bzw. eine Umlaufgeschwindigkeit
der Matrizen bzw. Stempelpaare gemessen und aufgezeichnet werden
können
und die erfassten Werte zur Analyse und Weiterverarbeitung benötigt werden
(also getrennt von einer Versuchspressung) oder zur Einstellung
der unterschiedlichen Parameter der Rundläufer-Tablettiermaschine verwendet
werden können.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Rundläufer-Tablettiermaschine;
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2 eine
schematische Seitenansicht der Rundläufer-Tablettiermaschine und
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3 ein
Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
schematisch eine insgesamt mit 10 bezeichnete Rundläufer-Tablettiermaschine.
Die Rundläufer-Tablettiermaschine 10 umfasst
einen Matrizentisch 12, der um eine Drehachse 14 mittels
eines nicht dargestellten Antriebes rotierbar ist. Der Matrizentisch 12 umfasst
eine bestimmte Anzahl auf einer Umfangslinie um die Drehachse 14 angeordneter
Matrizen 16. Jeder Matrize 16 ist ein nicht dargestelltes
Paar von Stempeln, jeweils ein Unterstempel und ein Oberstempel,
zugeordnet. Diese Stempel werden in ebenfalls nicht dargestellten
Führungskurven
synchron mit der jeweilig zugeordneten Matrize 16 um die
Drehachse 14 rotiert.
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Die
Rundläufer-Tablettiermaschine 10 umfasst
ferner eine Fülleinrichtung 18,
die üblicherweise von
einem Füllschuh 20 mit
einer Füllkammer 22 gebildet
ist. Der Füllschuh 20 ist
um eine Drehachse 24 entsprechend dem dargestellten Doppelpfeil 26 von einer
Füllposition – gemäß der Darstellung
in 1 – in
eine Parkposition und umgekehrt verlagerbar.
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Die
Rundläufer-Tablettiermaschine 10 umfasst
ferner eine Vorpressstation 28 und eine Hauptpressstation 30,
die jeweils ein Paar Druckrollen 32 bzw. 34 umfasst.
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Anhand
der schematischen Seitenansicht in 2, wobei
gleiche Teile wie in 1 mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, wird deutlich, dass der Matrizentisch 12 mittels
eines Antriebes 36 um seine Drehachse 14 rotierbar
ist. Der Fülleinrichtung 18 ist
ebenfalls ein Antrieb 38 zugeordnet, beispielsweise ein
Servomotor, der den Füllschuh 20 aus
seiner dargestellten Füllposition
in die nicht dargestellte Parkposition und umgekehrt verlagert.
Ferner ist die Hauptpressstation 30 mit ihren Druckrollen 34 dargestellt,
die um jeweils eine Drehachse 40 drehbeweglich gelagert
sind. Auf die Darstellung der Druckrollen 32 der Vorpressstation 28 wurde
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
verzichtet. Ferner wurde auf die Darstellung der Unterstempel und
Oberstempel sowie der diesen zugeordneten Führungskurven ebenfalls verzichtet.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Rundläufer-Tablettiermaschine 10 zeigt
folgende Funktion:
Der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Wirkungsweise
einer Rundläufer-Tablettiermaschine 10 sind
allgemein bekannt, so dass hierauf im Rahmen der vorliegenden Beschreibung
nicht näher
eingegangen werden soll. Es wird lediglich auf die für die Erfindung
besonders bedeutungsvollen Merkmale näher eingegangen.
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Die
Fülleinrichtung 18 befindet
sich zunächst in
der nicht dargestellten Parkposition, das heißt, die Füllkammer 22 des Füllschuhs 20 ist
nicht im Wirkbereich der um die Drehachse 14 umlaufenden
Matrizen 16 des Matrizentisches 12. Über die
Antriebsmaschine 36 wird der Matrizentisch 12 aufgrund
eines Steuerbefehls eines nicht dargestellten Steuergerätes in Rotation
versetzt. Ein in 2 angedeuteter Messwertaufnehmer 42 misst
eine Drehzahl des Matrizentischs 12 und/oder eine Anzahl
erfolgter Umdrehungen eines zuvor festgelegten Punktes des Matrizentisches 12 um
die Drehachse 14.
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Ist
eine vorgebbare Mindestzahl von Umdrehungen erreicht oder hat der
Matrizentisch 12 eine vorgebbare Nenndrehzahl (Produktionsgeschwindigkeit)
erreicht, wird über
einen Steuerbefehl des nicht dargestellten Steuergerätes der
Antrieb 38 der Fülleinrichtung 18 aktiviert,
so dass der Füllschuh 20 in die
Füllposition
um die Drehachse 24 geschwenkt wird. Hierdurch wird eine
in der Füllkammer 22 vorhandene
zu pressende Masse in an sich bekannter Weise in unter dem Füllschuh 20 vorbeirotierende Matrizen 16 verbracht.
Die Füllung
und Dosierung der Masse in die Matrize 16 erfolgt durch
eine Höheneinstellung
des zugeordneten Unterstempels anhand seiner Führungskurve und einen gegebenenfalls
vorhandenen Abstreifer. Dies ist an sich bekannt. Entsprechend einer
vorgebbaren Zeitdauer oder Anzahl von Matrizen, die gemäß 2 mit
dem Messwertaufnehmer 42 erfasst wird, in der sich die
Fülleinrichtung 18 in
der Füllposition
befindet, kann die Anzahl der zu füllenden Matrizen 16 eingestellt
werden. Gegebenenfalls sind nicht zu füllende Matrizen 16 mit Blindmatrizen
geschlossen. Es wird also wenigstens eine Matrize 16, gegebenenfalls
auch mehrere Matrizen 16, mit der zu pressenden Masse gefüllt. Entsprechend
der Rotation des Matrizentisches 12 werden die gefüllten Matrizen 16 über die
Vorpressstation 28 und die Hauptpressstation 30 geführt, wobei über die
Druckrollen 32 und 34 eine Presskraft auf die
Unterstempel und Oberstempel in an sich bekannter Weise ausgeübt wird.
Nach Passieren der Druckrollen 34 und der Hauptpressstation 30 wird
die wenigstens eine gepresste Tablette in an sich bekannter Weise
ausgestoßen.
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Für Matrizen,
die noch nicht mit Pressmasse gefüllt sind, sind Fangkurven vorgesehen,
die verhindern, dass die Unterstempel und Oberstempel in den "leeren" Matrizen 16 durch
die Druckrollen 32 bzw. 34 aufeinander gepresst
werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Unterstempel und
Oberstempel sich in den leeren Matrizen 16 nicht berühren können.
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Nachdem
die wenigstens eine Matrize 16 mit der zu verpressenden
Masse gefüllt
ist, ergeben sich für
die Vorgehensweise mehrere Optionen.
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1. Option
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Die
Fülleinrichtung 18 verbleibt
in ihrer Füllposition.
Ist nur eine Matrize 16 oder gegebenenfalls eine geringe
Anzahl benachbarter Matrizen 16 zur Füllung bereit, werden mit jedem
vollen Umlauf des Matrizentisches 12 genau diese eine oder
gegebenenfalls diese wenigen Matrizen 16 neu mit zu verpressender
Masse gefüllt,
so dass eine entsprechende Anzahl von Einzeltabletten herstellbar
ist.
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2. Option
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Nach
Füllung
der wenigstens einen Matrize 16 wird die Fülleinrichtung 18 in
die Parkposition verschwenkt. Während
die gefüllte
Matrize 16 mit dem Matrizentisch 12 eine Umdrehung
erfährt,
wird die Fülleinrichtung 18,
die aus mehreren sequentiellen Kammern bestehen kann, die einzeln
angesteuert werden, mit unterschiedlichem zu verpressenden Pulver
gefüllt
und wieder in die Füllposition
verbracht. Ein Rührflügelfüllschuh
kann ebenfalls genutzt werden. Passiert nun die wenigstens eine
Matrize 16 wieder die Fülleinrichtung 18,
wird diese – nachdem zuvor
die gepresste Tablette ausgeworfen wurde – mit dem dann anderen zu verpressenden
Pulver gefüllt,
so dass während
der nächsten
Umdrehung eine Tablette anderer Zusammensetzung gepresst und ausgeworfen
wird. Entsprechend dieser Vorgehensweise kann eine beliebig lange
Serie unterschiedlich gepresster Einzeltabletten (oder eine geringe
Anzahl von Tabletten, wenn mehr als eine Matrize 16, beispielsweise
drei Matrizen 16 gefüllt
werden) hergestellt werden. Zum Austausch der zu pressenden Masse
in der Füllkammer 22 kann
entweder die Masse ausgetauscht werden oder der Füllschuh 20 ist
als Wechselfüllschuh
ausgebildet, so dass immer eine andere Füllkammer 22 in die
Füllposition
gelangt. Die Anzahl der Füllkammern 22 des
Wechselfüllschuhes ist
entsprechend der tatsächlich
gegebenen konstruktiven Möglichkeit
zu wählen.
So kann beispielsweise auch ein Wechselfüllschuh durch schrittweise Rotation
in eine Richtung um eine Drehachse immer eine nächste Füllkammer 22 in die
Füllposition
bringen.
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3. Option
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Nachdem
die wenigstens eine Matrize 16 mit der zu verpressenden
Masse gefüllt
ist, umläuft
diese Matrize 16 eine Umdrehung entlang der Vor- und Hauptpressstation 28, 30 und
wird vor Erreichen (Wiedererreichen) der Fülleinrichtung 18 nicht
ausgeworfen. Während
dieser einen Umdrehung ist eine nächste Füllkammer 22 oder die
gleiche Füllkammer 22 mit
einer gewechselten zu verpressenden Masse in die Füllposition
gebracht. Auf die dann bereits gepresste erste Schicht wird in die
entsprechende Matrize 16 eine weitere Schicht eingebracht.
Auf diese Weise lässt
sich bei mehrfacher Umdrehung der zu füllenden Matrize 16 eine
Mehrschichttablette erzeugen. Ist die entsprechende Anzahl der gewünschten Schichten
erzeugt, kann diese ausgeworfen werden.
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In 3 sind
nochmals die erfindungswesentlichen Schritte des Verfahrensablaufs
verdeutlicht. Zunächst
wird in einem Schritt 50 geprüft, ob der Matrizentisch 12 seine
Nenndrehzahl (Produktionsgeschwindigkeit) oder seine Nenngeschwindigkeit
erreicht hat. Hierbei wird ein Signal vom Messwertaufnehmer 42 verarbeitet.
Ist die Bedingung erfüllt,
wird in einem Schritt 52 die Fülleinrichtung 18 in die
Füllposition
verfahren. Hier kann wieder entsprechend einem Signal des Messwertaufnehmers 42 die Fülleinrichtung 18 für eine oder
auch eine wählbare Anzahl
von Umdrehungen des Matrizentisches 12 in der Füllposition
verbleiben. Ist die gewünschte
Anzahl von Umdrehungen des Matrizentisches 12 erreicht
oder die gewünschte
Anzahl von Matrizen durch den Messwertaufnehmer 42 erfasst
worden, in der die Fülleinrichtung 18 in
der Füllposition
verbleiben soll, wird in einem Schritt 54 die Fülleinrichtung 18 in
eine Parkposition verbracht. Hier kann in einem Schritt 56 die
zu verpressende Masse ausgetauscht werden oder eine weitere Füllkammer 22 wird
positioniert. Anschließend
wird das erfindungsgemäße Verfahren
mit Schritt 52 fortgesetzt, indem die Fülleinrichtung 18 wieder
in die Füllposition
verbracht wird.
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- 10
- Rundläufer-Tablettiermaschine
- 12
- Matrizentisch
- 14
- Drehachse
- 16
- Matrize
- 18
- Fülleinrichtung
- 20
- Füllschuh
- 22
- Füllkammer
- 24
- Drehachse
- 26
- Doppelpfeil
- 28
- Vorpressstation
- 30
- Hauptpressstation
- 32
- Druckrolle
- 34
- Druckrolle
- 36
- Antrieb
- 38
- Antrieb
- 40
- Drehachse
- 42
- Messwertaufnehmer
- 50
- Schritt
- 52
- Schritt
- 54
- Schritt
- 56
- Schritt