DE102006020214B3 - Vorrichtung zur Führung von Unterstempeln - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Führung von Unterstempeln über den Unterstempelkopf in einer einen Rotor aufweisenden Rundläuferpresse im Bereich einer Befüllvorrichtung, wobei eine Füllkurve zwischen einer in Produktionsrichtung gesehen vorangehenden Auswerferkurve und einer höhenverstellbaren Dosierkurve angeordnet und so ausgebildet ist, dass die Köpfe der mit dem Rotor umlaufenden Unterstempel vom Niveau am Ende der Auswerferkurve auf ein tiefer liegendes Übergangsniveau der Dosierkurve abgesenkt werden, wobei ein pressenfestes erstes Füllkurvenelement mit einem sich an die Auswerferkurve anschließenden ersten Führungskurvenabschnitt versehen ist, an dem allein die Unterstempelköpfe auf der der Rotorachse zugekehrten Seite im Anschluss an die Auswerferkurve geführt sind, ein verstellbares zweites Füllkurvenelement vorgesehen ist, mit einem zweiten Füllkurvenabschnitt, an dem die Unterstempelköpfe allein auf der der Rotorachse abgekehrten Seite geführt sind, bevor sie auf die Dosierkurve treffen, das zweite Füllkurvenelement zwecks Verstellung der Fülltiefe entlang einer vorgegebenen Verstellsteigung sowohl vertikal als auch in Umfangsrichtung des Rotors verstellbar ist und erstes und zweites Füllkurvenelement dritte schraubenlinienförmige Füllkurvenabschnitte aufweisen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Füllkurvenabschnitt und sich teilweise gegenüberliegen und die Unterstempelköpfe über eine bestimmte Strecke gemeinsam führen, wobei die Steigung der dritten ...

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt als Abwicklung des Teilkreisdurchmessers das Funktionsschema einer Rundläuferpresse.
  • 2 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform einer Füllkurve nach der Erfindung.
  • 3 zeigt die Draufsicht auf die Füllkurve nach 2.
  • 4 zeigt eine ähnliche Seitenansicht wie 2 jedoch in einer minimalen Füllstellung.
  • 5 zeigt die Draufsicht der Füllkurve nach 4.
  • 6 zeigt die Schnitte durch 2 bzw. 5 an den angegebenen Positionen.
  • 7 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Füllkurve nach der Erfindung in maximaler Fülltiefe.
  • 8 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 7 jedoch mit minimaler Fülltiefe.
  • 9 zeigt eine Draufsicht auf die Füllkurve nach den 7 und 8.
  • 10 zeigt den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in unterschiedlichen Fülltiefen.
  • 11 zeigt den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in unterschiedlichen Fülltiefen.
  • 12 zeigt den angegebenen Schnitt durch die Darstellung nach 9 in unterschiedlichen Fülltiefen.
  • 1 zeigt in der Abwicklung einen Rotor 10 für eine Rundläufertablettenpresse.
  • 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.
  • Nachfolgend wird nur die Füllkurve 24 behandelt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Soweit in den 7 bis 12 gleiche Teile wie in 1 dargestellt sind, werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • 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.
  • 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.
  • In 11 und 12 ist jeweils links die maximale Fülltiefe und in der Darstellung rechts die minimale Fülltiefe angedeutet.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Führung von Unterstempeln über den Unterstempelkopf in einer einen Rotor aufweisenden Rundläuferpresse im Bereich einer Befüllvorrichtung, wobei eine Füllkurve zwischen einer in Produktionsrichtung gesehen vorangehenden Auswerferkurve und einer höhenverstellbaren Dosierkurve angeordnet und so ausgebildet ist, daß die Köpfe der mit dem Rotor umlaufenden Unterstempel vom Niveau am Ende der Auswerferkurve auf ein tiefer liegendes Übergangsniveau der Dosierkurve abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein pressenfestes erstes Füllkurvenelement (42) mit einem sich an die Auswerferkurve anschließenden ersten Füllkurvenabschnitt (46) vorgesehen ist, an dem die Unterstempelköpfe (22) allein auf der der Rotorachse zugekehrten Seite im Anschluß an die Auswerferkurve (38) geführt sind, ein verstellbares zweites Füllkurvenelement (48) vorgesehen ist, mit einem zweiten Füllkurvenabschnitt (52), an dem die Unterstempelköpfe (22) allein auf der der Rotorachse abgekehrten Seite geführt sind, bevor sie auf die Dosierkurve (26) treffen, daß das zweite Füllkurvenelement (48) zwecks Verstellung der Fülltiefe (t) entlang einer vorgegebenen Verstellsteigung sowohl vertikal als auch in Umfangsrichtung des Rotors (10) verstellbar ist und erstes und zweites Füllkurvenelement (42, 48) dritte schraubenlinienförmige Füllkurvenabschnitte (54) aufweisen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Füllkurvenabschnitt (46, 52) und sich teilweise gegenüber liegen und die Unterstempelköpfe (22) über eine bestimmte Strecke gemeinsam führen, wobei die Steigung der dritten Füllkurvenabschnitte (54) der Verstellsteigung entspricht.
  2. Vorrichtung zur Führung von Unterstempeln über den Unterstempelkopf in einer einen Rotor aufweisenden Rundläuferpresse im Bereich einer Befüllvorrichtung, wobei eine Füllkurve zwischen einer in Rotordrehrichtung gesehen vorangehenden Auswerferkurve (38) und einer höhenverstellbaren Dosierkurve (26) angeordnet und so ausgebildet ist, daß die Köpfe der mit dem Rotor umlaufenden Unterstempel vom Niveau am Ende der Auswerferkurve auf ein tiefer liegendes Übergangsniveau der Dosierkurve abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein vertikal verstellbares Füllkurvenelement (60) vorgesehen ist, das in Bewegungsrichtung des Rotors (10) drei aufeinanderfolgende Füllkurvenabschnitte (70, 72, 74) aufweist, der erste Füllkurvenabschnitt (70) so beschaffen ist, daß die Unterstempelköpfe (22) unabhängig von der Verstellhöhe in das Füllkurvenelement (60) einlaufen, und der zweite Füllkurvenabschnitt (72) rampenförmig ist mit einem zum tiefer liegenden dritten Füllkurvenabschnitt (74) verlaufenden Gefälle.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des verstellbaren Füllkurvenelements (48, 60) stufenlos oder in vorgegebenen Stufen erfolgt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des verstellbaren Füllkurvenelements (48, 60) mittels eines Verstellantriebs erfolgt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Füllkurvenelement (48) entlang einer Kurvenelementführung geführt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenelementführung von einer Nut- und Federführung oder einer Stift/Nutführung gebildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Füllkurvenelement (48) mittels einer Schraube (50) am ersten Füllkurvenelement (42) festlegbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllkurvenelement (60) zwei Führungsstifte (62, 64) aufweist, die in Führungsbohrungen eines Lagerbauteils (40, 66) vertikal geführt sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lagerbauteil (40, 66) für das Füllkurvenelement (60) eine Verstellschraube (68) gelagert ist, die mit der Unterseite des Füllkurvenelements (60) zusammenwirkt.
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