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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Führung von
Unterstempeln über
den Unterstempelkopf in einer einen Rotor aufweisenden Rundläuferpresse
im Bereich einer Befüllvorrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ober-
und Unterstempel einer Rundläuferpresse,
die in einer Stempelführung
des Pressenrotors hubbeweglich sind und mit Bohrungen im Matrizentisch
zusammenwirken, werden während
der Umdrehung des Rotors in der Höhe gesteuert. Die Befüllung der
Bohrungen mit einem zu verpressenden Pulver erfolgt mit einer Befülleinrichtung,
wobei die Unterstempel in der Bohrung verbleiben, während die Oberstempel
sich oberhalb der Bohrung befinden. Die Höhenlagen der Unterstempel während der
Befüllung
geben das Befüllvolumen
vor. Nach dem Verpressen findet das Ausstoßen der Presslinge auf die Höhe des Matrizentisches
statt, wozu eine Auswerferkurve gehört. Zur Einstellung des Füllvolumens werden
die Unterstempel mit Hilfe einer Füllkurve auf die in der Bohrung
benötigte
Fülltiefe
heruntergezogen. Nach dem Füllen
werden die Unterstempel in einer Dosierstation wieder um ein bestimmtes
Maß nach
oben bewegt, wodurch ein Teil der Füllung ausdosiert, d.h. wieder
in die Befüllvorrichtung
zurückgeführt wird.
Hierfür
ist eine Dosierkurve vorgesehen, die mit Hilfe eines geeigneten
geregelten Positionierantriebs stufenlos in der Höhe verstellbar
ist.
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Die
einzelnen Kurven werden üblicherweise mit
Kurvenelementen realisiert, die die Stempelköpfe (ihren. Dies ist auch der
Fall bei der Füllkurve.
Es ist bekannt, Füllkurven
mit unterschiedlichen Fülltiefenabstufungen
vorzusehen. Ist ein größeres Füllvolumen
erforderlich, wird eine Füllkurve
mit größerer Verstelltiefe
gewählt
und umgekehrt. Das exakte Füllvolumen
wird durch einen mehr oder weniger großen Hub der Dosierkurve eingestellt.
Bei großen
Ausdosierhüben
der Dosierkurve kann geschehen, daß in die Befülleinrichtung
zurückdosiertes
Pulver zu Problemen bei der Befüllung
führt,
z.B. durch Verstopfungen, unerwünschtes
Komprimieren des Pulvers in der Befülleinrichtung, Verkleben des
Pulvers und so weiter. In solchen Fällen kann es notwendig sein,
die Füllkurve
durch eine geeignetere auszutauschen, z.B. mit einer mit geringerer
Fülltiefe.
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Ein
Wechsel zu einer anderen Füllkurve kann
unter Umständen
auch erforderlich werden, wenn der Tablettenausstoß der Maschine
erhöht wird.
Es hat sich herausgestellt, daß bei
gleicher Position der Unterstempel die in die Bohrungen eingefüllte Materialmenge
um so geringer wird, je höher die
Drehzahl des Rotors ist. Ab einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit
ist die verbleibende Füllzeit zu
gering, um die Bohrung gänzlich
mit Pulver aufzufüllen.
Das hat zur Folge, daß in
der Dosierstation kein exaktes Füllvolumen
durch Ausdosieren mehr erreicht werden kann. Auch hier kann es erforderlich sein,
die Fülltiefe
zu verändern,
d.h. hier zu vergrößern, damit
der Pressling das Sollgewicht erhält.
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Das
Auswechseln einer Füllkurve
ist mit einem großen
Montage- und Zeitaufwand verbunden. Hierzu müssen die Maschinenverkleidungsteile
und die Pulverbefülleinrichtung
aus der Maschine entnommen werden. Ferner müssen mehrere Unterstempel ausgebaut
und das in der Presse befindliche Pulver abgesaugt werden. Während der
Umrüstzeit ist
der Produktionsbetrieb der Presse naturgemäß unterbrochen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung von
Unterstempeln über
ihren Unterstempelkopf in einer einen Rotor aufweisenden Rundläuferpresse
im Bereich einer Befüllvorrichtung
zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile behebt und eine Änderung
der Fülltiefe ohne
größeren Aufwand
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Anspruch 1 ist ein erstes pressenfestes Füllkurvenelement vorgesehen
mit einem sich an die Auswerferkurve anschließenden ersten Füllkurvenabschnitt.
Die Köpfe
der Unterstempel verlassen die Auswerferkurve stets in gleicher
Höhe. Der
erste Füllkurvenabschnitt
ist daher so angeordnet, daß die Stempelköpfe ohne
Stufe in diese überführt werden. Die
Führung
im ersten Füllkurvenabschnitt
ist jedoch ausschließlich
auf der der Rotorachse zugekehrten Seite des Stempelkopfes. Es ist
ein zweites verstellbares Füllkurvenelement
vorgesehen, das an dem ersten Füllkurvenelement
in unterschiedlichen Positionen anbringbar ist. Das zweite Füllkurvenelement weist
einen zweiten Füllkurvenabschnitt
auf, an dem die Unterstempelköpfe
allein auf der der Rotorachse abgewandten Seite geführt sind.
Der zweite Füllkurvenabschnitt
ist der Dosierkurve benachbart und hat die Aufgabe, die Unterstempelköpfe der
ansteigenden Rampe der Dosierkurve zuzuführen. Das zweite Füllkurvenelement
ist sowohl in der Höhe,
d.h. vertikal als auch in Umfangsrichtung des Rotors verstellbar.
Die Höhenverstellung
bewirkt mithin eine unterschiedliche Fülltiefe. Mithin bestimmt die
Position des zweiten Füllkurvenelements
die Fülltiefe.
Die Köpfe der
Unterstempel treffen in unterschiedlichen Höhen auf die zur Dosierkurve
führende
Rampe. Allerdings versteht sich, daß die relativen Positionen
von zweitem Füllkurvenabschnitt
und Dosierkurve ein bestimmtes Verhältnis nicht übersteigen
sollen, was bedeutet, daß die
Ausgangsposition der Dosierkurve an die Fülltiefe und damit die Position
des zweiten Füllkurvenelements
angepaßt
sein muß.
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Die
beiden Füllkurvenelemente
weisen jeweils schraubenlinienförmige
dritte Füllkurvenabschnitte
auf, die zwischen dem ersten und zweiten Füllkurvenabschnitt angeordnet
sind und sich teilweise gegenüberliegen.
Sie sind so ausgebildet, daß sie die
Unterstempelköpfe über eine
Strecke gemeinsam (ihren. Da die Steigung der dritten Füllkurvenabschnitte
der Steigung entspricht, entlang welcher das zweite Füllkurvenelement
verstellbar ist, ergibt sich unabhängig von der Position des zweiten
Füllkurvenelements
ein stetiger Übergang
zwischen den einzelnen Füllkurvenabschnitten,
ohne das die Unterstempelköpfe
bei ihrer Führung
im Bereich der Füllvorrichtung
einen Stoß erleiden.
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Die
Erfindung ermöglicht
daher eine Veränderung
der Fülltiefe
durch die Besonderheit der Füllkurvenelemente,
wobei die Verstellung stufenlos oder auch in festen Stufen manuell
oder motorisch vorgenommen werden kann. Ein Wechsel der Füllkurve
bei einer Änderung
der Fülltiefe
ist daher nicht mehr erforderlich.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung nach Patentanspruch
2 ist ein vertikal verstellbares Füllkurvenelement vorgesehen,
daß in
Bewegungsrichtung des Rotors drei aufeinanderfolgende Füllkurvenabschnitte
aufweist. Der erste Füllkurvenabschnitt ist
so beschaffen, daß die
Unterstempelköpfe
unabhängig
von der Verstellhöhe
in das Füllkurvenelement
einlaufen. Wie oben schon erwähnt, haben
die Unterstempelköpfe
die gleiche Höhe,
wenn sie die Füllkurve
erreichen. Da das erfindungsgemäße Füllkurvenelement
jedoch in der Höhe
verstellbar ist, muß in
diesem Fall sichergestellt sein, daß die Unterstempelköpfe ungehindert
in das Füllkurvenelement einlaufen
können.
Der zweite Kurvenabschnitt ist rampenförmig und gibt das Gefälle vor,
entlang dem die Unterstempelköpfe
laufen. Der dritte Kurvenabschnitt schließt sich an den zweiten an und
hat je nach Einstellung des Füllkurvenelements
eine unterschiedliche Relativhöhe
bezüglich
der anschließenden
Dosierkurve. Auch mit dieser Vorkehrung läßt sich eine Verstellung der
Fülltiefe
in Grenzen erzielen. Gegenüber
der Lösung
nach Anspruch 1 hat sie den Nachteil, daß die Unterstempelköpfe in verschiedenen
Einstellungen des Füllkurvenelements
unter einem wenn auch kleinen Winkel gegen die Kurvenbahn anstoßen.
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Wie
schon erwähnt,
hat das zweite Füllkurvenelement
bezüglich
des pressenfesten ersten Füllkurvenelements
einen vorgegebenen Verstellweg, der vorzugsweise durch eine Kurvenelementführung vorgegeben
ist. Diese Führung
kann z. B. eine Nut- und Federführung
sein oder alternativ eine Stift-Nut-Führung. Es versteht sich, daß nach einem vorgegebenen
Verstellweg das zweite Füllkurvenelement
gegenüber
dem ersten Füllkurvenelement
festgesetzt wird.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt
als Abwicklung des Teilkreisdurchmessers das Funktionsschema einer
Rundläuferpresse.
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2 zeigt
in Seitenansicht eine Ausführungsform
einer Füllkurve
nach der Erfindung.
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3 zeigt
die Draufsicht auf die Füllkurve nach 2.
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4 zeigt
eine ähnliche
Seitenansicht wie 2 jedoch in einer minimalen
Füllstellung.
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5 zeigt
die Draufsicht der Füllkurve
nach 4.
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6 zeigt
die Schnitte durch 2 bzw. 5 an den angegebenen
Positionen.
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7 zeigt
eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Füllkurve
nach der Erfindung in maximaler Fülltiefe.
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8 zeigt
eine ähnliche
Darstellung wie 7 jedoch mit minimaler Fülltiefe.
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9 zeigt
eine Draufsicht auf die Füllkurve nach
den 7 und 8.
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10 zeigt
den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in
unterschiedlichen Fülltiefen.
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11 zeigt
den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in
unterschiedlichen Fülltiefen.
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12 zeigt
den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in
unterschiedlichen Fülltiefen.
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1 zeigt
in der Abwicklung einen Rotor 10 für eine Rundläufertablettenpresse.
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Der
Rotor weist eine Matrizenscheibe 12 mit Bohrungen 14 auf,
mit denen jeweils Paare von Oberstempeln 16 und Unterstempeln 18 zusammenwirken.
Eine Befüllvorrichtung 20 füllt das
zu pressende Pulver in die Bohrungen 14, wenn diese an
der Befüllvorrichtung 20 entlang
laufen. Die Unterstempel 18 haben dann eine Position, welche
das Füllvolumen
vorgibt. Während
des Befüllvorgangs
bewegen sich die Unterstempel mit ihren Köpfen 22 entlang einer
Füllkurve 24,
die eine Neigung nach unten aufweist. Anschließend folgt eine Dosierkurve 26,
mit der die Unterstempel 18 wieder ein wenig angehoben werden,
um das Volumen in den Bohrungen zu dosieren. Das ausdosierte Material
wird von der Befüllvorrichtung 20 aufgenommen.
In zwei aufeinanderfolgenden Druckstationen mit Vordruckrollen 28, 30 und Hauptdruckrollen 32, 34 erfolgt
die Verpressung des Pulvers in den Bohrungen 14. Die Oberstempel 16 werden
allmählich
aus den Bohrungen 14 herausbewegt, und die Unterstempel 18 stoßen die
Presslinge, die mit 36 bezeichnet sind, aus den Bohrungen 14 heraus.
Zu diesem Zweck werden die Unterstempel 18 durch eine Auswerferkurve 38 nach
oben bewegt. Mithin schließt
sich die Füllkurve 24 in
Produktionsrichtung, die in 1 von links
nach rechts verläuft, an
die Auswerferkurve 3 8 an.
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Nachfolgend
wird nur die Füllkurve 24 behandelt.
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In
den 2 bis 6 ist ein Lagerbauteil (unterer
Kurventräger) 40 zu
erkennen, das pressenfest angeordnet ist. Es trägt ein pressenfestes ersten Kurvenelement 42 mit
einer ersten Füllkurve 46.
Auf der Außenseite
des pressenfesten ersten Füllkurvenelements 42 ist
ein zweites Füllkurvenelement 48 angebracht.
Die Kurvenelemente 42, 48 greifen über eine
Nut- und Federverbindung ineinander, welche eine vorgegebene Steigung
schräg
zur Horizontalen aufweist, wie sich aus den 2 und 4 ergibt. Die
Relativlage zueinander wird durch eine Schraube 50 festgelegt.
Das zweite Kurvenelement 48 weist eine zweite Füllkurve 52 (6 – Schnitt
E-E) auf. Die Kurvenelemente 42, 48 haben außerdem dritte Füllkurvenabschnitte 54 (6 – Schnitt
D-D), die gemeinsam wirken und entlang einer schraubenlinienförmigen Bahn
verlaufen. Die Nut- und Federführung
weist die gleiche Steigerung auf, so daß bei einer Relativverschiebung
zwischen den Kurvenelementen, die sowohl vertikal als auch horizontal
ist, die gemeinsamen Füllkurvenabschnitte 54 stets
zueinander ausgerichtet sind und die Köpfe der Unterstempel 18 gemeinsam
führen,
wie dies in 6 dargestellt ist. Im ersten
Füllkurvenelement 42 erfolgt
die Führung
der Köpfe 22 nur
im ersten Kurvenabschnitt 46 auf der der Rotorachse zugekehrten
Seite, während
die andere Seite der Köpfe 22 frei
ist. (6 – Schnitt
F-F) Im zweiten Kurvenelement gemäß 6 – Schnitt
E-E erfolgt eine Führung
ausschließlich durch
den zweiten Füllkurvenabschnitt 52.
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Unabhängig davon,
welche Relativlage das Kurvenelement 48 zum Kurvenelement 42 hat,
ergibt sich ein stetiger Übergang
vom inneren Füllkurvenabschnitt 46 zum
Füllkurvenabschnitt 54 und
von diesem zum Füllkurvenabschnitt 52.
Eine unterschiedliche Relativposition hat jedoch eine unterschiedliche Position
des Endes des Füllkurvenabschnitts 52 zur Folge.
Bei den Positionen in 2 werden im Rahmen des Verstellweges
des zweiten Füllkurvenelements 48 die
Unterstempel 18 maximal nach unten bewegt. Die Fülltiefe
in den Bohrungen 14 ist daher maximal, wie auch durch tmax in 2 angedeutet
ist. In 4 ist die Fülltiefe des Unterstempels 18 minimal,
wie durch tmin angedeutet. Bei der maximalen Fülltiefe
ist das zweite Füllkurvenelement 48 maximal gegenüber dem
festen Füllkurvenelement 42 nach rechts
verschoben, angedeutet durch βmax. Bei der minimalen Fülltiefe ist das verstellbare
Füllkurvenelement 48 um
den Mindestweg gegenüber
dem festen Kurvenelement 42 verschwenkt, wie in 5 durch βmin angezeigt.
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In 2 und 4 ist
angedeutet, daß die Verstellung
des verstellbaren Füllkurvenelements 48 in
vier Stufen erfolgt, da eine Festsetzung durch die Schraube 50 nur
in vier Stufen möglich
ist. Es versteht sich, daß auch
eine kontinuierliche Verstellung zwischen minimaler und maximaler
Fülltiefe
möglich ist.
Außerdem
kann diese Verstellung motorisch erfolgen.
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Soweit
in den 7 bis 12 gleiche Teile wie in 1 dargestellt
sind, werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
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In
den 7 bis 12 ist am Lagerbauteil (unterer
Kurventräger) 40 höhenbeweglich
ein Füllkurvenelement 60 angeordnet.
Es besitzt an der Unterseite zwei Führungsbolzen 62, 64,
die in Bohrungen einer Platte 66 des Lagerbauteils 40 höhenbeweglich
geführt
sind. In die Platte 66 greift eine Verstellschraube 68 von
unten ein, die mit ihrem Schaftende an der Unterseite des blockartigen
Füllkurvenelements 60 anliegt.
Je nach Stellung der Verstellschraube 68 kann das Füllkurvenelement 60 in
seiner Höhe
verstellt werden. In 7 ist der Hub h angedeutet.
Somit kann über
die Füllkurvenabschnitte
im Füllkurvenelement 60,
auf die gleich einzugehen sein wird, die Fülltiefe zwischen tmax und
tmin gemäß 7 und 8 verstellt
werden.
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Das
Füllkurvenelement 60 weist
drei in Drehrichtung aufeinanderfolgende Füllkurvenabschnitte auf, nämlich einen
ersten Füllkurvenabschnitt 70,
einen zweiten Füllkurvenabschnitt 72 und
einen dritten Füllkurvenabschnitt 74.
Die Füllkurvenabschnitte 70, 74 sind
horizontal, jedoch in der Höhe
zueinander versetzt. Der zweite Kurvenabschnitt 72 weist
ein Gefälle
auf, durch welches die Unterstempel 18 auf ein unteres
der gewünschten
Fülltiefe
entsprechendes Niveau gezogen werden. Der erste Kurvenabschnitt 70 hat
eine relativ große
Einlaufhöhe
und ermöglicht mithin
den Einlauf der Köpfe 22 der
Unterstempel 18 unabhängig
von der einstellbaren Höhenlage
des Füllkurvenelements 60.
Dies ist in 10 zu erkennen. In der linken
Darstellung nach 10 ist das Füllkurvenelement 60 maximal
abgesenkt, und der Kopf 22 läuft im oberen Bereich des ersten
Füllkurvenabschnitts
ein. In der rechten Darstellung von 10 ist
das Füllkurvenelement 60 maximal
angehoben, so daß der
Kopf 22 im unteren Bereich des ersten Füllkurvenabschnitts einläuft.
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In 11 und 12 ist
jeweils links die maximale Fülltiefe
und in der Darstellung rechts die minimale Fülltiefe angedeutet.