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Die
Erfindung betrifft eine Rundläufer-Tablettiermaschine
mit allen Merkmalen im Oberbegriff des Anspruch 1.
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Rundläufer-Tablettiermaschinen
der gattungsgemäßen Art
sind bekannt. Hierbei wird üblicherweise
der Rotor durch Starten der Antriebsmaschine aus dem Stillstand
auf seine Nenndrehzahl gebracht. Über wenigstens einen Füllschuh
werden die Matrizen mit der Pressmasse gefüllt und je nach Winkelstellung
des Rotors werden über
Führungskurven
geführte
Unterstempel und Oberstempel axial zu den Matrizen verlagert. Die
Unter- und Oberstempel werden an wenigstens einer Pressstation,
in der Regel an einer Vorpressstation und einer Hauptpressstation,
vorbeigeführt.
Dort werden die Ober- und Unterstempel an stationär angeordneten
Druckrollen im Wesentlichen tangential vorbeigeführt, so dass auf die in den
Matrizen eingebrachte Pressmasse eine Presskraft aufbringbar ist.
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Aus
EP 1 445 093 B1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Rundläufer-Tablettiermaschine
bekannt, bei der eine Presskraft ermittelt wird und die ermittelte
Presskraft mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen wird und bei
Unterschreiten des Grenzwertes eine Drehzahl des Rotors auf eine
Drehzahl unterhalb der Nenndrehzahl reduziert wird. Hierdurch wird
eine Beschleunigung des Rotors und eine Beschleunigung der Druckrollen auf
ihre Nenndrehzahlen synchronisiert. Insbesondere wird vermieden,
dass der Rotor vor den Druckrollen auf seine Nenndrehzahl beschleunigt
wird. Somit wird ein schlagartiges Auftreffen der Stempel auf die Druckrollen
und somit eine Beschädigungsmöglichkeit
der Druckrollen und/oder der Stempel vermieden.
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Soll
nun eine gattungsgemäße Rundläufer-Tablettiermaschine
nur mit einem reduzierten Werkzeugsatz, das heißt die Anzahl der Ober- und Unterstempel
entspricht nicht der Anzahl der Matrizen, betrieben werden, ist
eine Synchronisierung der Drehzahlen des Rotors und der Druckrollen über eine Ermittlung
der Presskraft nicht möglich.
Der Betrieb von Rundläufer-Tablettiermaschinen
mit einem reduzierten Werkzeugsatz ist insbesondere im Laborbetrieb
wünschenswert.
Hier kann mitunter eine Rundläufer-Tablettiermaschine
auch nur mit einem Stempelpaar betrieben werden. Wenn bei einer
derartigen Situation der Rotor mit Nenndrehzahl betrieben wird, trifft
das Stempelpaar auf stehende Druckrollen, das heißt der Oberstempel
auf die obere Druckrolle und der Unterstempel auf die untere Druckrolle.
Hierbei werden die Stempel durch die Drehbewegung des Rotors an
den Druckrollen vorbei – diese
berührend – gezogen,
wobei hierbei über
die Rotation der Stempel die Beschleunigung der Druckrollen erfolgt,
so dass die Beschleunigung der Druckrollen direkt abhängig von
der Rotationsgeschwindigkeit der Stempel ist. Sind nur wenige oder
gar nur ein Stempelpaar vorhanden, treffen diese entsprechend dem
auf Nenndrehzahl beschleunigten Rotor auf die stehende oder nur
unzureichend beschleunigte Druckrolle. Dieses schlagartige Auftreffen
der Stempel auf die Druckrolle führt
dazu, dass plötzlich
eine hohe kinetische Energie von der Druckrolle und den betroffenen Stempeln
absorbiert werden muss. Dies kann zu Schädigungen der Druckrollen und/oder
der Stempel führen.
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Aus
JP 200030192 A ist
eine Rundläufer-Tablettiermaschine
bekannt, bei der die Druckrollen mehrteilig ausgebildet sind und
wenigstens ein Teil dieser Druckrollen durch Antriebe direkt angetrieben werden,
um eine Synchronisation der Druckrollen mit der Tangentialgeschwindigkeit
der Stempel zu erreichen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rundläufer-Tablettiermaschine
zu schaffen, mittels der derartige Schäden vermieden werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Rundläufer-Tablettiermaschine
mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Dadurch,
dass die obere Druckrolle und/oder die untere Druckrolle durch den
Rotor angetrieben wird oder antreibbar ist, wobei die obere Druckrolle und/oder
die untere Druckrolle über
ein Reibrad, ein Getriebe oder dergleichen mit dem Rotor wirkverbunden
ist oder wirkverbindbar ist, so dass auch bei einem reduzierten
Werkzeugsatz eine Synchronisation der Drehzahlen des Rotors und
der Druckrollen möglich
ist, ist vorteilhaft möglich,
die obere Druckrolle und/oder die untere Druckrolle vor Auftreffen
der Stempel in Rotation zu versetzen, das heißt zu beschleunigen. Dadurch
wird möglich, bei
einer Rundläufer-Tablettiermaschine,
die mit einem reduzierten Werkzeugsatz betrieben wird, die normalen
Produktionsbedingungen der Rundläufer-Tablettiermaschine zu
simulieren. Die Druckrolle beziehungsweise die Druckrollen können derart
in Rotation versetzt werden, wie dies üblicherweise durch aufeinander
folgendes Auftreffen der Stempel bei einer normal bestückten Rundläufer-Tablettiermaschine
erfolgt.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass nur
eine der Druckrollen mit dem Rotor wirkverbunden ist und die jeweils
andere zugeordnete Druckrolle über
ein passives Übertragungsmittel,
beispielsweise einen Zahnriemen, Keilriemen oder dergleichen, mit
angetrieben wird. Hierdurch lässt
sich ebenfalls in vorteilhafter Weise bei geringerem Aufwand ein
zur Rotordrehzahl synchrones Antreiben der Druckrollen erzielen.
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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 Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
teilweise schematische Darstellung einer Rundläufer-Tablettiermaschine und
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2 schematisch
eine Variante zur Ansteuerung der Druckrollen.
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Rundläufer-Tablettiermaschinen
der hier angesprochenen Art sind allgemein bekannt, so dass im Rahmen
der vorliegenden Beschreibung auf den grundlegenden Aufbau und grundlegende
Funktionen nicht näher
eingegangen wird.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass eine
Rundläufer-Tablettiermaschine
als Labormaschine, das heißt,
nicht während
ihres normalen Produktionseinsatzes, betrieben wird.
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1 zeigt
in einer schematisierten Teilansicht die Abwicklung eines Rotors 12 einer
insgesamt mit 10 bezeichneten Rundläufer-Tablettiermaschine. Der
Rotor 12 besitzt über
seinen Umfang eine Vielzahl beabstandeter Matrizen 14.
Einer ausgewählten Anzahl
von Matrizen, im dargestellten Beispiel nur eine Matrize 14,
ist ein Unterstempel 16 und ein Oberstempel 18 zugeordnet,
die über
hier angedeutete Führungskurven 20 beziehungsweise 22 geführt sind.
Der Rotor 12 sowie der Unterstempel 16 und Oberstempel 18 rotieren
hierbei synchron um die Drehachse des Rotors 12. Der Rotor 12 ist
durch eine hier nur angedeutete elektrische Antriebsmaschine 24 rotierbar.
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In
die Matrize 14, der Unterstempel 16 und Oberstempel 18 zugeordnet
sind, wird über
eine Einfülleinrichtung,
einen so genannten Füllschuh,
eine hier lediglich angedeutete Pressmasse 26 eingefüllt. Die übrigen,
für den
Laborbetrieb nicht benötigten Matrizen 14 sind
beispielsweise mit so genannten Blindmatrizen verschlossen. Die
Pressmasse 26 wird über
die gesamte Höhe
der Matrize 14 eingefüllt.
Die Füllhöhe kann
beispielsweise durch die Höhenlage des
Unterstempels 16 an einer nicht dargestellten Abstreifstation
definiert werden.
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Entsprechend
dem Verlauf der Führungskurven 20 und 22 tauchen
der Unterstempel 16 und der Oberstempel 18 in
die Matrize 14 ein (in 1 durch die
gestrichelte Darstellung des Unterstempels 16 und des Oberstempels 18 in
einer jeweils gedachten nachfolgenden Position angedeutet) und verpressen die
Pressmasse 26 zu der gewünschten Tablette oder dergleichen.
Hierzu werden der Unterstempel 16 und der Oberstempel 18 an
wenigstens einer Pressstation 28 vorbeigeführt, die
ortsfest angeordnete Druckrollen 30 umfasst. Die Druckrollen 30 sind jeweils
um eine Drehachse 32 drehbar gelagert. Der Abstand der
Druckrollen 30 zueinander ist definiert und bestimmt letztendlich
die Höhe
der zu pressenden Tablette. Ein Antrieb der Druckrollen 30 in
Pfeilrichtung 34 – die
obere Druckrolle 30 entgegen dem Uhrzeigersinn, die untere
Druckrolle 30 im Uhrzeigersinn – erfolgt erfindungsgemäß in noch
zu erläuternder
Weise. Die Druckrollen 30 rotieren mit einer Drehzahl nD während
der Rotor 12 mit einer Drehzahl nR rotiert.
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Bei
einer aus dem Stand der Technik bekannten Rundläufer-Tablettiermaschine 10,
das heißt ohne
den erfindungsgemäß vorgesehenen
aktiven Antrieb der Druckrollen 30, ergäbe sich folgende Situation.
Der Rotor 12 wird durch die Antriebsmaschine 24 in
Rotation versetzt und rotiert mit der Nenndrehzahl nR.
Die Druckrollen 30 befinden sich in Stillstand. Der Unterstempel 16 und
der Oberstempel 18 würden
dann mit der Nenndrehzahl nR auf die sich
im Stillstand befindenden Druckrollen 30 treffen. Dies führt dazu,
dass die Stempel 16 und 18 mit großer Beschleunigung
auf die Oberflächen 38 der
Druckrollen 30 auftreffen, so dass hierdurch erhebliche
kinetische Energie absorbiert werden muss. Dies kann zur mechanischen
Beschädigung
sowohl der Oberfläche 38 der
Druckrollen 30 als auch der Stempel 16, 18 führen. Nach
Durchlauf der Stempel 16 und 18 durch die Pressstation 28 fehlt
ein weiteres Antriebsmoment für
die Druckrollen 30, da dem einen Stempelpaar der Stempel 16 und 18 infolge
des Laborbetriebes der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 keine
weiteren Stempelpaare nachfolgen. Erst bei der nächsten kompletten Umdrehung
des Rotors 12 treffen die Stempel 16 und 18 wieder
auf die Druckrollen 30, die sich dann bereits wieder im
Stillstand oder gegebenenfalls noch in geringer Drehzahl befinden.
Dies würde
wiederum zu einer hohen mechanischen Belastung sowohl der Druckrollen 30 als
auch der Stempel 16 und 18 führen.
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Um
diese mechanische Belastung zu verhindern, ist Folgendes vorgesehen:
Die
Druckrollen 30 sind mit einem, in 1 lediglich schematisch
angedeuteten, Antrieb 40 beziehungsweise 40' wirkverbunden.
Diese Antriebe 40 beziehungsweise 40' treiben die
Druckrollen 30 an, so dass diese unabhängig von der momentanen Position
der Stempel 16 beziehungsweise 18 mit einer vorgebbaren
Drehzahl nDsoll um ihre Drehachsen 32 rotieren.
Diese vorgebbare Drehzahl nDsoll ist vorzugsweise
synchronisiert mit der Drehzahl des Rotors 12 nR. Hierdurch wird erreicht, dass bei Auftreffen
der Stempel 16 beziehungsweise 18 auf die Oberflächen 38 der
Druckrollen 30 erheblich weniger kinetische Energie (im
Idealfall gar keine) absorbiert werden muss, so dass mechanische
Beschädigungen
ausgeschlossen werden können.
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Anhand
der in 2 gezeigten schematischen Darstellung wird die
Möglichkeit
des Antriebes der Druckrollen 30 verdeutlicht.
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In 2 ist
der durch die elektrische Antriebsmaschine 24 antreibbare
Rotor 12 sowie die dem Rotor 12 zugeordneten Druckrollen 30 dargestellt.
Auf die Darstellung der Stempel 16 und 18 wurde
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
verzichtet. Der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 ist
ein Steuergerät 42 zugeordnet,
das eine Vielzahl von Steuer- und Regelfunktionen übernehmen
kann. Hier wird jedoch nur auf den für die Erfindung wesentlichen
Aufbau und die Funktion des Steuergerätes 42 eingegangen. Das
Steuergerät 42 ist über eine
Signalleitung 44 mit der Antriebsmaschine 24 verbunden.
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Zwischen
dem Rotor 12 und der oberen Druckrolle 30 besteht über ein
Reibrad 54 eine Wirkverbindung. Bei Rotation des Rotors 12 wird über das Reibrad 54 eine
entsprechend synchrone Drehbewegung auf die obere Druckrolle 30 übertragen.
Die obere Druckrolle 30 ist über ein Übertragungsmittel 52,
beispielsweise einen Keilriemen, einen Zahnriemen, eine Kette oder
dergleichen, mit der unteren Druckrolle 30 wirkverbunden,
so dass auch diese synchron mit dem Rotor 12 rotiert. Hierbei
wird die erforderliche Drehrichtung der Druckrollen 30 – wie 1 zeigt – gewährleistet.
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Nach
weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvarianten können auch
andere geeignete Antriebe für
die Druckrollen 30 vorgesehen sein. Entscheidend ist, dass
die Druckrollen 30 synchron mit dem Rotor 12 angetrieben
mitrotieren.
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- 10
- Rundläufer-Tablettiermaschine
- 12
- Rotor
- 14
- Matrizen
- 16
- Unterstempel
- 18
- Oberstempel
- 20
- Führungskurven
- 22
- Führungskurven
- 24
- Antriebsmaschine
- 26
- Pressmasse
- 28
- Pressstation
- 30
- obere
und untere Druckrolle
- 32
- Drehachse
- 34
- Pfeilrichtung
- 40
- Antrieb
der oberen Druckrolle
- 40'
- Antrieb
der unteren Druckrolle
- 42
- Steuergerät
- 44
- Signalleitung
- 46
- Signalleitung
- 48
- Signalleitung
- 50
- Prozessor
- 52
- Übertragungsmittel
- 54
- Reibrad