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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Tablettenpresse nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf
eine Tablettenpresse, deren Rotor eine aus Segmenten bestehende
Matrizenscheibe aufweist.
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Eine
typische Tablettenpresse ist eine sogenannte Rundlaufpresse. Wenn
vorstehend und nachstehend von Tablettenpressen die Rede ist, sind
naturgemäß auch solche Rundlaufpressen gemeint,
mit denen beliebig andere Preßlinge hergestellt werden können,
beispielsweise im Nahrungsmittel-, Waschmittel- oder sonstigem Bereich.
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Der
typische Aufbau einer Rundlaufpresse ist die Lagerung eines Rotors
in einem Pressengestell, wobei der Rotor Bohrungen aufweist für
die Führung von Ober- und Unterstempeln, zwischen denen
eine Matrizenscheibe angeordnet ist mit Matrizenbohrungen, mit denen
die Stempel während des Umlaufs des Rotors zusammenwirken.
Die Preßstempel werden in Druckstationen von Druckrollen betätigt
und außerhalb von diesen über Steuerkurven geführt.
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Der
Rotor wird von einem geeigneten Antriebsmotor angetrieben. In diesem
Zusammenhang ist auch bekannt geworden, einen elektrischen Motor in
einen Rotor zu integrieren, wobei der Läufer des elektrischen
Motors außen liegt und in Eingriff ist mit der Innenwandung
des Rotors. Der Rotor ist zumeist einteilig geformt. Auch die Matrizenscheibe
kann einteilig mit dem Rotor ausgebildet sein.
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Aus
DE 101 59 114 ist jedoch
auch bekannt geworden, die Matrizenscheibe aus einzelnen Segmenten
zusammenzusetzen. Die Segmente werden in geeigneter Art und Weise
im Rotor festgelegt. Aus dem genannten Dokument ist auch bekannt
geworden, die Segmente mit Hilfe von Druck-Gewindestiften gegen
eine Widerlagerfläche des Rotors anzupressen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tablettenpresse mit segmentierter
Matrizenscheibe so auszubilden, daß auf einfache Weise
vorgegebene Spannkräfte auf die Matrizensegmente aufgebracht
werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei
der Erfindung ist im Gestell der Tablettenpresse mindestens eine
Antriebsvorrichtung für die Spannelemente angeordnet mit
einem in der Höhe verstellbaren Antriebselement, das wahlweise
mit dem unteren Ende des Spannelements in Eingriff bringbar ist.
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Wie
im Stand der Technik ist das Spannelement durch einen Durchgang
im Rotor hindurchgeführt und in Anlage mit der Unterseite
des zugeordneten Matrizen segments in Eingriff bringbar. Eine Antriebsvorrichtung,
die elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeiten kann, ist
dazu dafür ausgelegt, auf das Spannelement eine axiale
Druckkraft entweder direkt oder indirekt aufzubringen, um mit dem Spannelement
eine vorgegebene Spannkraft auf das zugehörigen Matrizensegment
auszuüben. Die Antriebsvorrichtung ist stationär
im Gestell angeordnet, wodurch der Rotor durch entsprechende Drehung
so eingestellt werden muß, daß Antriebselement
und Spannelement zueinander ausgerichtet sind, wenn das Spannelement
betätigt werden soll.
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Mit
Hilfe der Erfindung läßt sich das Spannen der
Matrizenelemente automatisieren, und es ist nicht erforderlich, über
eine Bedienperson eine vorgegebene Kraft auf das Spannelement aufzubringen, beispielsweise
mit Hilfe eines Drehmomentenschlüssels. Beim manuellen
Spannen der Segmente muß der Bediener die notwendige Spannkraft
bzw. Lösekraft selbst aufbringen. Daher kann geschehen,
daß die notwendige Verspannung nicht gewährleistet
ist. Bei eingebauten Tablettierwerkzeugen ist das manuelle Spannen
und Lösen nur schwer oder gar nicht durchführbar.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Rotor von
einem stationären Gehäuse umgeben ist, das dichtend
mit dem Rotor zusammenwirkt und einen Prozeßraum bildet
und die unteren Enden der Spannelemente außerhalb des Prozeßraums
liegen. Der Prozeßraum ist so ausgeführt, daß er
im wesentlichen den Rotor umgibt, jedoch die oberen und unteren
Bereiche des Rotors freiläßt. Der Prozeßraum
ist daher relativ klein, ermöglicht dadurch aber auch ein
Reinigen aller dem Prozeßraum zugekehrten Teile, ohne daß ein
Ausbau von Stempeln oder dergleichen erforderlich wird. Es ist daher
nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch von Vorteil,
wenn die Spannelemente dichtend durch die Durch führung
hindurchgeführt sind in den Prozeßraum hinein.
Die Antriebsvorrichtung liegt hingegen außerhalb des Prozeßraums.
Beim Umrüsten muß daher nicht im eingeengten Raum
gearbeitet werden. Auch die dem Prozeßraum zugekehrten
Abschnitte der Spannelemente können durch Reinigung innerhalb
des Prozeßraums mit gereinigt und müssen daher
nicht ausgebaut werden.
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Es
sind verschiedene Ausführungsformen denkbar, die Spannelemente
axial in Anlage mit den Segmenten der Matrizenscheibe zu bringen.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß dem unteren
Ende des Spannelements ein Spindelantrieb zugeordnet ist und eine
Drehantriebsvorrichtung vorgesehen ist, deren Drehspindel mit dem
Spindelantrieb koppelbar ist. In diesem Zusammenhang ist in einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die
Antriebsvorrichtung mit einer Hubvorrichtung im Gestell verbunden
ist. Es ist jedoch auch ein Drehantrieb denkbar, dessen Drehspindel
axial verstellbar ist, um in Eingriff mit dem Spindelantrieb des
Spannelements gebracht zu werden.
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Eine
Matrizenscheibe besteht aus mehreren Segmenten, beispielsweise aus
fünf Segmenten. Eine Ausgestaltung sieht vor, daß pro
Segment zwei oder mehr Spannelemente vorgesehen sind. Dadurch ist
ein gleichmäßiges Spannen der Segmente erreichbar,
insbesondere, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
parallele Antriebsvorrichtungen gleichzeitig betrieben werden.
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Es
ist zwar denkbar, im Gestell die Zahl der Antriebsvorrichtungen
gleich der Zahl der Spannelemente zu wählen. Der Aufwand
hierfür ist relativ hoch. Es kann daher nach einer Ausgestaltung
der Erfindung auch eine geringere Anzahl von Antriebsvorrichtungen
verwendet werden, wenn eine Steuervorrichtung für den Drehmotor
des Rotors so ausgelegt ist, daß der Rotor in vorgegebenen
Drehstellungen positionierbar ist, um das Antriebselement mit dem
Spannelement auszurichten.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
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1 zeigt
perspektivisch ein Segment eines Rotors der erfindungsgemäßen
Tablettenpresse in Seitenansicht.
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2 zeigt
perspektivisch eine ähnliche Ansicht wie 1,
jedoch von schräg unten.
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3 zeigt
die Seitenansicht eines Rotors nach der erfindungsgemäßen
Tablettenpresse mit einer schematisch angedeuteten Spannvorrichtung
für ein Matrizensegment.
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4 zeigt
eine ähnliche Darstellung wie 3 mit zwei
Spannelementen für ein Segment der Matrizenscheibe.
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5 zeigt
wiederum eine ähnliche Darstellung wie die 4 mit
einer Einzelheit bezüglich der Betätigung von
Spannelementen.
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6 zeigt
eine Draufsicht auf eine segmentierte Matrizenscheibe mit Spannvorrichtungen
nach 5.
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7 zeigt
eine Einzelheit eines Spindeltriebs für die Betätigung
eines Spannelements nach der Erfindung.
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8 zeigt
einen Schnitt durch die Darstellung nach 7 entlang
der Linie 8-8.
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9 zeigt
den Schnitt nach 8 eingesetzt in einen Rotor
gemäß 1 bzw. 2.
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10 zeigt
die Seitenansicht eines Teils eines Rotors mit zwei parallelen Antriebsvorrichtungen.
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Die
1 und
2 zeigen
ein Segment eines Rotors
10 für eine Tablettenpresse,
wie sie allgemein im Stand der Technik bekannt ist. Der Rotor weist
eine obere Stempelführung
12 und eine untere Stempelführung
14 auf,
welche Führungsbohrungen
16 bzw.
18 haben,
die nicht gezeigte Preßstempel aufnehmen. Nur als Beispiel
wird für die Aufnahme der Preßstempel auf die
bereits genannte
DE 10 2004
040 163 hingewiesen. Der Rotor
10 wird von einem
nicht gezeigten Antriebsmotor in Drehung versetzt. Der Motor kann
gemäß der zuletzt genannten Druckschrift in den
Rotor
10 integriert sein. Der Rotor
10 ist auf
einer Säule eines nicht gezeigten Gestells für
die Tablettenpresse drehbar gelagert. Auch dies ist in
DE 10 2004 040 163 beschrieben.
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Der
Rotor 10 nimmt eine Matrizenscheibe auf, welche aus einzelnen
Segmenten 20 zusammengesetzt ist. 6 zeigt
die Draufsicht auf eine Matrizenscheibe mit fünf zu einem
Kreis angeordneten Segmenten, welche Bohrungen 22 aufweisen.
In den 1 und 2 ist jeweils ein Spannstempel bzw.
Spannelement 24 gezeigt, der sich durch einen Durchgang
in der Unterstempelführung 14 hindurch erstreckt
in Anlage an die Unterseite des Segments 20, um das Segment
gegen eine radiale Widerlagerfläche 26 anzupressen.
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Wie
aus den 1 und 2 hervorgeht, sind
Oberstempel- und Unterstempelaufnahme 12, 14 einteilig
geformt.
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3 zeigt
die Seitenansicht eines Rotors 10a, der im wesentlichen
dem Rotor 10 nach den 1 und 2 gleicht.
Es ist ein einziges Matrizensegment 20 angedeutet, das
gegen eine Widerlagerfläche 26 angepreßt
ist, und zwar mit Hilfe eines Spannelements 24a. Wie durch
Pfeil 28 angedeutet, kann das Spannelement 24a in
Achsrichtung bzw. in seiner Länge verändert werden.
Zu diesem Zweck ist eine Antriebsvorrichtung 44 vorgesehen,
die mit dem nicht gezeigten Gestell der Tablettenpresse verbunden
ist.
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Durch
gestrichelte Linien ist bei 32 in 3 angedeutet,
wie ein Gehäuse um den Rotor 10a herum erstreckt
ist. Es wirkt abdichtend mit dem Rotor 10a zusammen und
bildet einen Preßraum 34. Bei 36 ist
in 3 eine Dichtung gezeigt, die das Spannelement 24a abdichtet,
so daß auch an dieser Stelle der Preßraum 34 gegenüber
der Umgebung abgedichtet ist.
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Der
Rotor nach 4 gleicht dem nach 3,
ist daher mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Er ist gegenüber 3 um
90° verdreht gezeigt. Man sieht, daß das Segment 20 mit
Hilfe von zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Spannelementen 24a, 24b gegen
die Widerlagerfläche 26 des Rotors 10a gepreßt
ist. Es sind somit zwei Antriebe 42, 44 vorgesehen,
die gleichzeitig über die Spannelemente 24a, 24b das
Segment 20 im Rotor 10a festlegen.
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In 5 ist
wiederum der gleiche Rotor wie in den 3 und 4 gezeigt
und hat daher auch dasselbe Bezugszeichen. Die Antriebsvorrichtungen 42, 44 sind über
Hubvorrichtungen 30a, 30b auf einer Plattform 40 des
sonst nicht gezeigten Gestells der Tablettenpresse angeordnet gezeigt.
Die Antriebsvorrichtungen 42, 44 betätigen
drehend Antriebs- oder Kupplungselemente 46. Die Antriebselemente 46 können
jedoch nicht nur in Drehung versetzt werden, sondern auch sich gemäß Pfeil 28 axial
mit den Antriebsvorrichtungen 42, 44 bewegt werden.
Dies geschieht durch die Hubvorrichtungen 30a, 30b,
welche die Antriebsvorrichtungen 42, 44 in der
Höhe bewegen. Die Antriebs- und Kupplungselemente 46 haben
am oberen Ende einen Steg, der mit einer Ausnehmung 48 von
Spannelementen 50, 52 in Eingriff bringbar ist,
um eine Spindel oder dergleichen in Drehung zu versetzen. Diese
Drehung führt dazu, daß am anderen Teil der Spannelemente 50, 52 sich achsparallel
bewegt und das Segment 20 anpreßt oder freigibt.
In 6 ist dies im Hinblick auf das obere Segment 20 gezeigt.
Auch hier können die beiden Spannelemente 50, 52 gleichzeitig
betätigt werden, um das Segment 20 gleichmäßig
gegen die Widerlagerfläche des Rotors anzupressen.
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In 6 kann
ferner erkannt werden, daß zu jedem Segment 20 zwei
Spannelemente gehören, beispielsweise die Spannelemente 50, 52,
wobei für alle Spannelemente 50, 52 nur
zwei Antriebsvorrichtungen 42, 44 vorgesehen sind.
Für das Verspannen der Segmente ist daher der Rotor 10a jeweils
um einen vorgegebenen Winkel zu drehen, um die Spannelemente 50, 52 mit
den Antriebs- oder Kupplungselementen 46 auszurichten.
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In 9 ist
ein Beispiel für ein Spannelement gezeigt, der gemäß 1 und 2 ein
Segment 20 gegen die Widerlagerfläche 26 anpreßt.
Wie ferner zu erkennen ist, befindet sich ein Stempel 60 innerhalb
einer Buchse 62, die am unteren Ende einen Flansch 64 aufweist.
In 2 ist zu erkennen, wie der Flansch 64 in
einer Ausnehmung der unteren Stempelführung 14 aufgenommen
und darin befestigt ist. Die Bewegung des Stempels 60 nach
unten ist durch einen inneren Absatz in der Buchse 62 begrenzt.
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Eine
Gewindespindel 66 ist in eine Innengewindebohrung 68 des
Stempels 60 mittig eingeschraubt. Die Gewindespindel 66 stützt
sich über einen radialen Flansch 70 auf dem inneren
Absatz ab. Am unteren Ende weist die Gewindespindel 66 einen Sechskantkopf 72 auf,
der sich innerhalb einer unteren Ausnehmung 74 der Buchse 62 befindet.
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Wird über
den Sechskantkopf 72 die Gewindespindel 66 verdreht,
wird dadurch der Stempel 60 axial verstellt. In einem seitlichen
radial durchgehenden Schlitz 76 der Buchse 62 befindet
sich ein Kopf 78 einer radial in den Stempel 60 eingeschraubten Schraube 80.
Der Kopf 78 kann sich um einen gewissen Betrag achsparallel
im Schlitz 76 bewegen, verhindert jedoch eine Drehbewegung
des Stempels 60.
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In 10 ist
zu erkennen, wie auf dem Pressengestell 40 eine Halterung 60a für
einen Hubzylinder 62a angeordnet ist. Der Hubzylinder betätigt
eine Traverse 64a, die mit Armen 68a, 70a verschraubt
ist und die am anderen Ende mit dem Gehäuse von Antriebsmotoren 72a, 74a verbunden
sind. Durch die Betätigung des Hubzylinders 62a kann
mithin die Anordnung der beiden Antriebsmotoren 72a, 74a in
der Höhe verstellt werden. Die Antriebsmotoren 72a, 74a weisen
eine Welle 76a bzw. 78a auf, die in einer Führungshülse 80a, 82a laufen
und die am Ende ein Kupplungselement 84, 86 aufweisen.
Die Antriebsmotoren 72a, 74a sind z. B. pneumatische
Motoren, mit deren Hilfe die Kupplungselemente 84, 86 in
Drehung versetzt werden können. Zu diesem Zweck sind die
Motoren 72a, 74a mit Anschlüssen 88, 90 für Druckluft
versehen.
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In 10 ist
auch der untere Teil des Rotors 10 teilweise angedeutet
mit den Spannelementen 24. Wie zu erkennen, sind die Kupplungselemente 84, 86 zu
den in der Mitte gezeigten Spannelementen 24 ausgerichtet.
Wird nun mit Hilfe des Hubzylinders 82 die gesamte Anordnung
nach oben bewegt, bewegen sich die Kupplungselemente 84, 86,
wie dies bereits weiter oben beschrieben wurde, durch einen Durchgang
in der unteren Stempelführung, um mit einer in 10 nicht
gezeigten Spindel der Spannelemente in Drehverbindung zu treten.
Der Spindelantrieb kann z. B. in der Weise ausgeführt sein,
wie dies anhand der 8 und 9 dargestellt
ist. Mit Hilfe der in 10 gezeigten Vorrichtung können
daher zwei Spannelemente 24 für jeweils ein Segment 20 gleichzeitig
betätigt werden. Sollen die Spannelemente für
ein weiteres Matrizensegment betätigt werden, wird der
Rotor 10 um den entsprechenden Winkel weitergedreht, bis
wiederum die Kupplungselemente 84, 86 mit den
zugehörigen Spannelementen 24 ausgerichtet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10159114 [0005]
- - DE 102004040163 [0027, 0027]