DE102008028042B4

DE102008028042B4 - Materialzuführung für eine Tablettenpressmaschine, Tablettenpressmaschine und Reinigungsverfahren für eine Tablettenpressmaschine

Info

Publication number: DE102008028042B4
Application number: DE102008028042A
Authority: DE
Inventors: Stephen John Pollard
Original assignee: Manesty Oystar
Current assignee: Syntegon Technology Ltd
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: ES2459465T3; DE102008001372A1; CN102036811A; US8419410B2; DE102008001372B4; US20110079319A1; WO2009130293A1; EP2279076A1; CN102036811B; DE102008028042A1; PL2279076T3; EP2279075A1; WO2009130267A1; CN102026800A; US20110318444A1; EP2279076B1

Abstract

Materialzuführung (20) für eine Tablettenpressmaschine (1) mit einem Rotor (10), der eine Matrizenscheibe (12) umfasst, in der eine Vielzahl von Matrizen (14) angeordnet ist, wobei die Materialzuführung (20) dazu vorgesehen ist, den in der Matrizenscheibe (12) ausgebildeten Matrizen (14) zu tablettierendes Material zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuführung (20) ein Tragteil (30) und ein Zufuhrteil (40) umfasst, wobei a. die Position des Tragteils (30) relativ zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) in vertikaler Richtung mechanisch fixierbar ist, und b. das Zufuhrteil (40) über zumindest ein variables Lagerteil (50) auf dem Tragteil (30) gelagert ist, wobei das variable Lagerteil (50) dazu eingerichtet ist, in vertikaler Richtung einen variablen Abstand des Zufuhrteils (40) zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) einzustellen.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Tablettenpressmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Tablettenpressmaschine, bei der die Matrizenscheibe des Rotors in einem abgeschlossenen Gehäuse angeordnet ist, in dem darüber hinaus eine Sprüheinrichtung angeordnet ist, mit welcher zu Reinigungszwecken eine Reinigungsflüssigkeit wie z. B. Wasser innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses zu Reinigungszwecken versprüht werden kann. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Materialzuführung für eine Tablettenpressmaschine, die dazu vorgesehen ist, in einer Matrizenscheibe einer Tablettenpressmaschine ausgebildeten Matrizen zu tablettierendes Materials zuzuführen. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung eines abgeschlossenen Gehäuses einer Tablettenpressmaschine, in der die Matrizenscheibe der Tablettenpressmaschine angeordnet ist.
Tablettenpressmaschinen sind in vielfältiger Zahl aus dem Stand der Technik bekannt. Grundsätzlich weisen gattungsgemäße Tablettenpressmaschinen eine Rotoreinheit auf, die praktisch immer von einer angetriebenen Spindel getragen wird und die sich gemeinsam mit der Spindel um eine vertikal ausgerichtete Drehachse D dreht. Weiterhin umfasst eine solche Rotoreinheit eine Matrizenscheibe, in der eine Mehrzahl von Matrizen oder Matrizenaufnahmen ausgebildet ist. Die Matrizenaufnahmen sind dazu vorgesehen, separat ausgebildete Matrizen in sich aufzunehmen. Oberhalb und unterhalb der Matrizenscheibe sind in der Regel Ober- bzw. Unterstempelaufnahmen angeordnet, in denen eine Vielzahl in Richtung der Drehachse D verschiebbare Ober- bzw. Unterstempel angeordnet sind, die mit ihren Enden in die Matrizen der Matrizenscheibe eingreifen. Die Ober- bzw. Unterstempel werden bei einer Drehung der Rotoreinheit von Nocken betätigt, die beispielsweise mechanisch fest mit einem Gestell der Tablettenpressmaschine verbunden sein können. Die Nocken können aber auch als Scheiben ausgebildet sein, die drehbar auf dem Gestell der Tablettenpressmaschine gelagert sind.
Zur Herstellung von Tabletten wird über eine Materialzuführung den in der Matrizenscheibe ausgebildeten Matrizen pulverförmiges Material zugeführt, welches dann durch die in die Matrizen eingreifenden Ober und Unterstempel verdichtet wird. Bei ausreichender Verdichtung des pulverförmigen Materials erhält man eine Tablette, welche dann durch eine entsprechende Auswurfbewegung eines Ober- bzw. Unterstempels aus der Matrize ausgeworfen und durch geeignete mechanische Vorrichtungen aus der Tablettenpressmaschine herausgeführt wird.
Da das zu tablettierende Material nie zu 100% zu Tabletten verarbeitet werden kann, und darüber hinaus teilweise hochwirksame medizinische Bestandteile enthält, die beim Einatmen für einen Bediener der Tablettenpressmaschine problematisch bis gefährlich sein können, muss bei einem Wechsel des zu tablettierenden Materials, d. h. einem Chargenwechsel, eine sorgfältige Reinigung der Tablettenpressmaschine vorgenommen werden. Hierzu ist insbesondere wichtig, in der Luft befindliches pulverförmiges Material sowie auf dem Rotor der Tablettenpressmaschine und dessen Umgebung befindliches Material zu binden, so dass es nicht mehr vom Bedienpersonal eingeatmet werden kann. Hierzu sind aus dem Stand der Technik Tablettenpressmaschinen bekannt, die einen abgeschlossenen Gehäusebereich aufweisen, in welchem zumindest die Matrizenscheibe des Rotors, in der Regel aber darüber hinaus auch die Ober- und Unterstempelaufnahme nebst der zugehörigen Stempel sowie die Betätigungsnocken der Ober- und Unterstempel angeordnet sind. Um das nicht zu Tabletten verarbeitete pulverförmige Material zu binden, ist im abgeschlossenen Gehäuse der Tablettenpressmaschine eine Sprüheinrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit wie beispielsweise Wasser angeordnet. Bei einem Chargenwechsel wird vor einem Öffnen des abgeschlossenen Gehäusebereichs eine Reinigungsflüssigkeit versprüht, die die in der Luft befindlichen Schwebeteilchen auswäscht und darüber hinaus möglichst sämtliche im Bereich des abgeschlossenen Gehäuses angeordnete Oberflächen benetzt, um darauf befindliche pulverförmige Materialreste zu binden. Die in der Reinigungsflüssigkeit gebundenen pulverförmigen Materialreste können dann nicht mehr in die Luft gelangen, vielmehr kann der abgeschlossene Gehäusebereich nunmehr geöffnet und beispielsweise manuell vom Bedienpersonal gereinigt werden.
Für den Reinigungsvorgang ist in der Regel eine weitgehende Zerlegung der Tablettenpressmaschine erforderlich, was teilweise erhebliche Stillstandzeiten mit sich bringt, was relevante Kosten verursacht. Jede Verringerung der Stillstandzeit beim Chargenwechsel – beispielsweise durch eine Vereinfachung des Reinigungsprozesses – zieht daher unmittelbar finanzielle Vorteile nach sich.
Wie vorstehend bereits erwähnt wird bei einer gattungsgemäßen Tablettenpressmaschine das zu tablettierende Material den Matrizen in der Matrizenscheibe über eine Materialzuführung zugeleitet. In der Regel leitet eine solche Materialzuführung das pulverförmige Material den in der Matrizenscheibe ausgebildeten Matrizen oberseitig zu. Hierzu ist in der Materialzuführung eine Zufuhröffnung ausgebildet, welche oftmals mehrere hintereinander angeordnete Matrizen der Matrizenscheibe übergreift, und welche von einer oftmals umlaufenden Dichtung umfasst wird. Diese Dichtung dichtet den von der Zuführöffnung umfassten Raumbereich gegenüber der Umgebung ab. Die Dichtung wird häufig in minimalem Abstand über der Oberseite der Matrizenscheibe geführt. Alternativ kommen auch schleifende Dichtungen zum Einsatz. In beiden Bauformen ist jedoch eine hochpräzise Justierung der Materialzufuhr und der darin enthaltenden Dichtung relativ zur Rotoreinheit unerlässlich, um übermäßigen Verschleiß an der Matrizenscheibe selbst, der Dichtung oder der Materialzuführung zu vermeiden. Auch der mit dem Verschleiß unvermeintlich einhergehende Materialabrieb kann problematisch sein, wenn er in die auf der Tablettenpressmaschine hergestellten Tabletten eingetragen wird. Aus diesem Grunde muss die Materialzuführung bei den aus dem Stand der Technik vorbekannten Konstruktionen nach einem Auseinanderbauen der Maschine beispielsweise zu Reinigungszwecken genau neu ausgerichtet werden. Dieser Justageprozess ist dabei häufig sehr aufwendig und damit zeitintensiv. Eine Demontage der Materialzuführung ist jedoch bei dem aus dem Stand der Technik vorbekannten gattungsgemäßen Tablettenpressmaschinen in der Regel unerlässlich, da ansonsten die im Bereich der Materialzuführung, insbesondere der innenliegenden Zuführöffnung sowie dem Kontaktbereich mit der Matrizenscheibe, befindlichen pulverförmigen Materialrückstände beim Reinigungsvorgang nicht erfasst werden können.
Genau hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, eine Materialzuführung für eine Tablettenpressmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine Reinigung der Tablettenpressmaschine bei einem Chargenwechsel vereinfacht. Darüber hinaus soll eine Tablettenpressmaschine angegeben werden, deren Reinigung gegenüber den aus dem Stand der Technik vorbekannten Tablettenpressmaschinen vereinfacht ist. Schließlich soll ein Verfahren angegeben werden, welches eine vereinfachte Reinigung einer gattungsgemäßen Tablettenpressmaschine erlaubt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Materialzuführung für eine Tablettenpressmaschine gemäß Anspruch 1, durch eine Tablettenpressmaschine gemäß Anspruch 2 sowie durch ein Verfahren zur Reinigung einer Tablettenpressmaschine gemäß Anspruch 18.
Eine erfindungsgemäße Materialzuführung ist für eine Tablettenpressmaschine vorgesehen, die einen Rotor aufweist, der eine Matrizenscheibe umfasst. In dieser ist eine Vielzahl von Matrizen angeordnet. Die Materialzuführung ist dazu vorgesehen, den in der Matrizenscheibe ausgebildeten Matrizen zu tablettierendes (pulverförmiges) Material zuzuführen. Erfindungsgemäß umfasst die Materialzuführung ein Tragteil und ein Zufuhrteil, wobei die Position des Tragteils relativ zur Matrizenscheibe des Rotors mechanisch fixierbar ist. Weiterhin ist das Zufuhrteil über zumindest ein variables Lagerteil auf dem Tragteil gelagert, wobei das variable Lagerteil dazu eingerichtet ist, bevorzugt in vertikaler Richtung einen variablen Abstand des Zufuhrteils zur Matrizenscheibe des Rotors einzustellen.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Materialzuführung werden nachfolgend im Zusammenhang mit der weiterhin beanspruchten Tablettenpressmaschine beschrieben. Diese bevorzugten Weiterbildungen sind aber auch beschränkt auf Materialzuführungen für eine gattungsgemäße Tablettenpressmaschine – d. h. ohne die Merkmale einer gattungsgemäßen Tablettenpressmaschine – Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.
Eine erfindungsgemäße Tablettenpressmaschine weist einen Rotor auf, der eine Matrizenscheibe umfasst. In dieser ist eine Vielzahl von Matrizen angeordnet, die unmittelbar in der Matrizenscheibe ausgeformt oder auch als separate Einsätze ausgebildet sein können. Weiterhin umfasst die Tablettenpressmaschine eine Materialzuführung, die dazu vorgesehen ist, den in der Matrizenscheibe ausgebildeten Matrizen das zu tablettierte Material zuzuführen. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Materialzuführung ein Tragteil und ein Zufuhrteil umfasst. Dabei ist die Position des Tragteils relativ zum Rotor der Tablettenpressmaschine mechanisch fixierbar, bevorzugt nachdem eine Justage des Tragteils relativ zum Rotor erfolgt ist. Das Zufuhrteil der Materialzuführung hingegen ist über zumindest ein variables Lagerteil auf dem Tragteil gelagert, wobei das variable Lagerteil dazu eingerichtet ist, einen variablen Abstand des Zufuhrteils zum Rotor einzustellen. Dabei soll diese Einstellbarkeit so ausgestaltet sein, dass insbesondere im Stillstand der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine bevorzugt ferngesteuert von einem Bediener der Abstand des Zufuhrteils vom Rotor zumindest in vertikaler Richtung verändert werden kann. Insbesondere soll eine solche Abstandsänderung über das zumindest eine variable Lagerteil realisiert werden können, indem das Zufuhrteil von der Oberseite der Matrizenscheibe abgehoben wird. Hierdurch wird der Kontaktbereich zwischen Zufuhrteil und Rotor, hier insbesondere also die Matrizenscheibe, für eine Reinigung zugänglich. In der Regel wird das zumindest eine variable Lagerteil eine ferngesteuerte Vertikalbewegung des Zufuhrteils um Bruchteile eines Millimeters bis zu mehreren Millimetern erlauben. Beträgt die Vertikalbewegung tatsächlich einige Millimeter, so gestaltet sich die Reinigung des Rotors sowie des Zufuhrteils besonders einfach, da in diesem Fall geeignete Reinigungsgerätschaften wie Reinigungstücher einfach in den Zwischenraum zwischen Zufuhrteil und Matrizenscheibe eingebracht werden können. Auch das Einbringen der Reinigungsflüssigkeit mittels der Versprüheinrichtung ist deutlich erleichtert.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das variable Lagerteil dazu eingerichtet, das Zufuhrteil gegenüber dem Rotor definiert zu verkippen, insbesondere dergestalt, dass das Zufuhrteil im Wesentlichen in seinem Kontaktbereich mit der Matrizenscheibe angehoben wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Lagerung des Zufuhrteils auf dem Tragteil über zwei variable Lagerteile und ein festes Lagerteil erwiesen, die so angeordnet sind, dass sie eine Ebene aufspannen. Insbesondere können die Lagerteile am Tragteil vorgesehen sein. Das Zufuhrteil wird dann auf drei Kontaktpunkte aufgesetzt, die von den drei am Tragteil angeordneten Lagerteilen ausgebildet werden. Besonders bevorzugt ist hier eine Kippbewegung des Zufuhrteils auf jedem einzelnen Lagerteil möglich, so dass durch unterschiedliche Auslenkung der variablen Lagerteile in vertikaler Richtung das Zufuhrteil einerseits angehoben und andererseits verkippt werden kann. Ist eine Winkelbeweglichkeit des Zufuhrteils auf den Lagerteilen hingegen nicht vorgesehen, so kann zumindest eine Bewegung des Zufuhrteils in vertikaler Richtung auf einfachste Weise realisiert werden. Hierzu sind dann drei variable Lagerteile vorzusehen, die gleichsinnig ausgelenkt werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn das zumindest eine variable Lagerteil einen pneumatisch betätigten Hubkolben umfasst, der bei einer Druckbeaufschlagung beispielsweise mittels Druckluft eine nach oben gerichtete Hubbewegung ausführt. Daneben können aber selbstverständlich auch hydraulische oder elektromechanische Aktoren verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst das variable Lagerteil neben einem pneumatisch betätigten Hubkolben eine Druckfeder, die eine der pneumatisch betätigten Bewegung des Hubkolbens entgegen gerichtete Kraft erzeugt, die auf den Hubkolben einwirkt. Dabei handelt es sich bei der Druckfeder bevorzugt um eine Kompressionsfeder, deren Rückstellkraft zumindest über einen gewissen Auslenkungsbereich im Wesentlichen unabhängig von ihrer Kornpression ist. Ein Beispiel für eine solche Druckfeder ist eine multimodale Wellenscheibe.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Zufuhrteil über das zumindest eine variable Lagerteil 50 auf dem Tragteil der Materialzuführung gelagert, dass sich stets dieselbe Auflagekraft des Zufuhrteils auf der Oberseite der Matrizenscheibe ergibt, unabhängig von der tatsächlichen Auslenkung der variablen Lagerteile. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Materialzuführung so ausgestaltet, dass sich bei einem Aufsetzen des Zufuhrteils auf das Tragteil der Abstand des Zufuhrteils zum Rotor, insbesondere zur Matrizenscheibe, selbsttätig auf einen voreingestellten Wert einstellt.
Die erstgenannte Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, sofern das Zufuhrteil der Materialzuführung über eine Dichtung verfügt, die in mechanischem Kontakt mit der Oberseite der Matrizenscheibe steht im Betrieb der Tablettenpressmaschine, es sich also um eine Schleifdichtung handelt. Die zweitgenannte Ausgestaltung weist insbesondere dann Vorteile auf, wenn ein mechanischer Kontakt zwischen dem Zufuhrteil, insbesondere eine am Zufuhrteil vorgesehenen Dichtung, und der Matrizenscheibe des Rotors vermieden werden soll. Hierzu kann unter allen Betriebsbedingungen der Tablettenpressmaschine ein minimaler Abstand zwischen dem Zufuhrteil, insbesondere einer im Zufuhrteil angeordneten Dichtung, und der Matrizenscheibe aufrechterhalten werden.
Die erstgenannte Ausgestaltung weist insbesondere dann Vorteile auf, wenn am Zufuhrteil eine Schleifdichtung vorgesehen ist, welche beispielsweise mittels einer geeignet ausgestalteten Feder gegen die Oberfläche der Matrizenscheibe vorgespannt wird. Hierzu kann die Dichtung eine separat ausgebildete inhärente beispielsweise Druck Feder aufweisen. Alternativ kann aber auch auf eine Federwirkung des für die Dichtung verwendeten Werkstoffs zurückgegriffen werden. So kann beispielsweise eine metallische Schleifdichtung eine geeignete elastische Verformbarkeit aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen, die eine Einstellung der Position des Tragteils zumindest in vertikaler Richtung erlaubt. Bei einer solchen Verstelleinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Mikrometerschraube handeln. Insbesondere kann hier eine zweistufige Mikrometerschraube vorgesehen werden, die in einer ersten Stufe eine Grobeinstellung der Position im Bereich von Millimetern erlaubt. Eine zweite Stufe erlaubt dann eine Feinjustierung der Position im Bereich von Bruchteilen von Millimetern, bevorzugt im Bereich von Mikrometern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine ist eine Fixiereinheit vorgesehen, mittels der das Zufuhrteil mechanisch auf dem Tragteil fixiert werden kann. Insbesondere kann es sich bei einer solchen Fixiereinheit um eine oder mehrere manuell betätigbare Feststellschrauben handeln, die mit ihrem Schaft beispielsweise in die Hubkolben der Variablen Lagerteile eingreifen. Alternativ kann die Fixiereinheit auch als manuell zu betätigender Bajonettverschluss ausgestaltet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Reinigen einer Tablettenpressmaschine vorgesehen, die einen Rotor aufweist, der eine Matrizenscheibe umfasst, in der eine Vielzahl von Matrizen angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Tablettenpressmaschine eine Materialzuführung, die dazu vorgesehen ist, den in der Matrizenscheibe ausgebildeten Matrizen zu tablettierendes Material zuzuführen. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

1. Bereitstellen einer Materialzuführung, die ein Tragteil und ein Zufuhrteil umfasst, wobei a) die Position des Tragteils relativ zur Matrizenscheibe des Rotors mechanisch fixierbar ist, und b) das Zufuhrteil über zumindest ein variables Lagerteil auf dem Tragteil gelagert ist, und
2. Vergrößern des Abstands des Zufuhrteils zur Matrizenscheibe des Rotors mittels des variablen Lagerteils bevorzugt in vertikaler Richtung.

In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zumindest die Matrizenscheibe des Rotors, das Zufuhrteil der Materialzuführung und eine Versprühreinrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit in einem abgeschlossenen Gehäuse angeordnet. In einem weiteren Verfahrensschritt 3. wird mittels der Versprüheinrichtung eine Reinigungsflüssigkeit in dem abgeschlossenen Gehäuse versprüht, wobei sich das Zufuhrteil im (angehobenen/verkippten) Reinigungszustand befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher insbesondere geeignet zur Ausführung auf einer erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine, oder auf einer gattungsgemäßen Tablettenpressmaschine unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Materialzuführung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:
1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine in seitlicher Schnittdarstellung,
2: eine Aufsicht auf eine Matrizenscheibe mit aufgesetzter erfindungsgemäßer Materialzuführung,
3: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Materialzuführung,
4: eine perspektivische Darstellung des Tragteils der Materialzuführung aus 3 in oberseitiger Ansicht,
5: eine perspektivische Darstellung des Zufuhrteils der Materialzuführung aus 3 in unterseitiger Ansicht,
6: einen Schnitt durch die Materialzuführung aus 3,
7: einen vergrößerten Ausschnitt aus 7 in der Betriebsstellung der Materialzuführung, und
8: den Ausschnitt aus 8 in der Reinigungsstellung der Materialzuführung.
Eine erfindungsgemäße Tablettenpressmaschine 1 ist aus 1 in einer vereinfachten Schnittdarstellung ersichtlich. Die Tablettenpressmaschine 1 weist einen Rotor 10 auf, der eine Spindel 16 umfasst, die in einem Lager 18 drehbar im Gestell 64 der Tablettenpressmaschine 1 gelagert ist. Das Gestell 64 kann beispielsweise aus einem Gitterrohrrahmen bestehen, der der Tablettenpressmaschine 1 die erforderliche mechanische Stabilität verleiht. Weiterhin umfasst der Rotor 10 eine Matrizenscheibe 2, in der eine Vielzahl gleich beabstandet angeordneter Matrizen 14 angeordnet sind. Dabei können die Matrizen 14 unmittelbar als Ausnehmung in der Matrizenscheibe 12 ausgebildet sein, sie können aber auch als separate Teile ausgebildet sein, die in komplementär ausgebildete Ausnehmungen in der Matrizenscheibe 12 eingesetzt sind (wie dargestellt). Bevorzugt ist die Matrizenscheibe 12 einstückig ausgebildet, es ist aber ohne weiteres möglich, mehrteilig ausgebildete Matrizenscheiben einzusetzen. Die Spindel 16 des Rotors 10 wird über einen Motor 11 angetrieben. Die weiterhin am Rotor 10 einer gattungsgemäßen Tablettenpressmaschine angeordneten Komponenten wie Ober- bzw. Unterstempelführung sowie die darin gelagerten Ober- bzw. Unterstempel nebst der zugehörigen Betätigungsnocken sind aus Vereinfachungsgründen in 1 nicht dargestellt, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht relevant sind.
Weiterhin ist in 1 schematisch eine Materialzuführung 20 angedeutet, über welche das in der Regel pulverförmige Material den in der Matrizenscheibe 12 ausgebildeten Matrizen 14 für eine Tablettierung zugeführt wird. Dabei umfasst die Materialzuführung 20 im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Tragteil 30, welches über eine in 1 nicht dargestellte Verstelleinrichtung 32 in seiner Höhe relativ zur Matrizenscheibe 14 des Rotors 12 justiert werden kann. Das Tragteil 30 trägt oberseitig ein Zufuhrteil 40, in welchem eine Zufuhröffnung 44 für das pulverförmige Material ausgebildet ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Matrizenscheibe 12 des Rotors 10 sowie die Materialzuführung 20 in einem abgeschlossenen Gehäuse angeordnet, welches in das Gestell 64 der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine 1 integriert ist. Dabei ist unter abgeschlossen zu verstehen, dass das Gehäuse gegen ein Austreten des pulverförmigen Materials, welches von der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine tablettiert werden soll, durch geeignete Verschlusseinrichtungen wie Fenster bzw. Türen abgedichtet ist. Eine Verunreinigung der Umgebung der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine 1 mit dem zu tablettierenden pulverförmigen Material ist damit ausgeschlossen. In der Regel ist der Innenraum des abgeschlossenen Gehäuses über Türen (nicht dargestellt) zugänglich, beispielsweise für Wartungs- bzw. Reinigungszwecke.
Zu Reinigungszwecken dient auch die Sprüheinrichtung 62, welche innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses angeordnet ist. Die Sprüheinrichtung 62 umfasst eine Mehrzahl von Sprühdüsen, die dazu vorgesehen sind, im Innenraum des abgeschlossenen Gehäuses eine Reinigungsflüssigkeit wie beispielsweise Wasser zu versprühen. Die Reinigungsdüsen der Sprüheinrichtung 62 sind dabei so im Innenraum des abgeschlossenen Gehäuses angeordnet, dass praktisch der gesamte Innenraum des abgeschlossenen Gehäuses vom Sprühnebel der Reinigungsflüssigkeit erfasst wird.
2 zeigt nun schematisch eine Aufsicht auf die Matrizenscheibe 12 des Rotors 10 der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine 1. Deutlich zu erkennen ist die Mehrzahl äquidistant angeordneter Matrizen 14, die im Ausführungsbeispiel als separat ausgebildete Matrizen 14 verwirklicht sind. Zu erkennen ist weiterhin, dass das Tragteil 30 der Materialzuführung 20 neben der Matrizenscheibe 12 angeordnet ist. Das Zufuhrteil 40 ist auf dem Tragteil 30 gelagert und übergreift die Matrizenscheibe 12 teilweise. Zu erkennen ist auch die im Zufuhrteil 40 ausgebildete Zufuhröffnung 44, die eine Mehrzahl von Matrizen 14 der Matrizenscheibe 12 übergreift.
3 zeigt nun eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Materialzuführung 20, die ein höhenverstellbares Tragteil 30 sowie ein oberseitig auf dem Tragteil 30 gelagertes Zufuhrteil 40 umfasst. Das Tragteil 30 ist über ein säulenartiges Element mechanisch mit dem Gestell 64 der Tablettenpressmaschine 1 verbunden, wobei in dieses säulenartige Element eine Verstelleinrichtung 32 integriert ist, die eine Höhenverstellung des Tragteils 30 nach der Art einer Mikrometerschraube zulässt. Über die Verstelleinrichtung 32 ist insbesondere die Vertikalposition des Tragteils 30 relativ zur Oberseite der Matrizenscheibe 12 einstellbar.
Oberseitig auf dem Tragteil 30 ist das Zufuhrteil 40 der Materialzuführung 20 angeordnet, wobei das Zufuhrteil 40 über eine manuell betätigbare Fixiereinheit in Form einer Knebelschraube festgelegt wird.
Der im Zufuhrteil 40 ausgebildeten und in 3 nicht sichtbaren Zufuhröffnung 44, wird über einen nochmals oberseitig des Zufuhrteils 40 angeordneten und motorisch angetriebenen Portionierer 70 das zu tablettierende pulverförmige Material zugeführt. Der Portionierer 70 umfasst seinerseits einen oberseitig angeordneten Zufuhrstutzen 72, welchem von oben kommend das pulverförmige Material zugeführt wird. Weiterhin dreht sich im Inneren des Portionierers 70 eine motorisch angetriebene Transportscheibe 74, welche das pulverförmige Material vom Zufuhrstutzen 72 zur Zufuhröffnung 44 des Zufuhrteils 40 fördert.
4 zeigt nun eine perspektivische Darstellung des Tragteils 30 der Materialzuführung 20 gemäß 3 in einer oberseitigen Ansicht. Deutlich zu erkennen ist die unterseitig angeordnete Verstelleinrichtung 32 zur Einstellung der Vertikalposition. Weiterhin sind zwei Lagerteile 50 zu erkennen, die angrenzend an den Kontaktbereich mit der Matrizenscheibe 12 in der Oberseite des Tragteils 30 angeordnet sind. Die Lagerteile 50 sind als druckluftbetätigte Hubkolben 52 ausgebildet, die über Druckluftzuführungen 58 mit Druckluft versorgt werden. Weiterhin ist auf der Oberseite des Tragteils 30 ein Lagerpunkt 34 für einen am Zufuhrteil 40 komplementär ausgebildeten Zapfen 49 angeordnet.
5 zeigt das Zufuhrteil 40 der Materialzuführung 20 gemäß 3 in einer perspektivischen Darstellung von unten. Deutlich zu erkennen ist die Zufuhröffnung 44, welcher oberseitig vom in 5 nicht ersichtlichen Portionierer 70 das zu tablettierende pulverförmige Material zugeführt wird. Die Zufuhröffnung 44 wird von einer umlaufenden Dichtung 46 umgriffen, bei der es sich beispielsweise um eine Dichtung aus einem polymeren Werkstoff handeln kann.
Weiterhin weist das Zufuhrteil 40 drei unterseitig angeordnete Zapfen 48, 49 auf. Dabei sind zwei erste Zapfen 48 komplementär zu Ausnehmungen 53 ausgebildet, die sich in den oben liegenden Enden der Hubkolben 52 der variablen Lagerteile 50 erstrecken. Der weiterhin vorgesehene zweite Zapfen 49 ist komplementär ausgebildet zu dem im Tragteil 30 ausgebildeten Lagerpunkt 34. Wird das Zufuhrteil 40 mit den Zapfen 48, 49 auf die im Tragteil 30 ausgebildeten Lagerteile 50 sowie den Lagerpunkt 34 aufgesetzt, so wird die erfindungsgemäße Materialzuführung 20 ausgebildet. Der Lagerpunkt 34 ist bezüglich seiner räumlichen Position fixiert, hingegen können die Hubkolben 52 eine Hubbewegung in Vertikalrichtung ausführen. Die ersten Zapfen 48 sowie die komplementären Ausnehmungen 53 in den Hubkolben 52 sind so ausgebildet, dass eine Kippbewegung des Zufuhrteils 40 auf den Hubkolben 52 möglich ist. Entsprechend ist auch die Kombination aus dem zweiten Zapfen 49 sowie dem Lagerpunkt 34 so ausgestaltet, dass eine Kippbewegung des Zufuhrteils 40 auf dem Tragteil 30 möglich ist. Schließlich ist an einem der Zapfen 48 zusätzlich eine Fixiereinheit 42 in Form einer Knebelschraube ausgebildet. Eine Betätigung der Knebelschraube 42 legt den Zapfen 48 in der komplementären Ausnehmung 53 im Hubkolben 52 fest, wobei die mechanische Verbindung so ausgestaltet ist, dass weiterhin eine Kippbewegung des Zufuhrteils 40 auf dem Tragteil 30 möglich bleibt. Durch die Betätigung der Knebelschraube 42 wird das Zufuhrteil 40 auf dem Tragteil 30 aber mechanisch festgelegt.
In einer alternativen Ausgestaltung, die aus den Figuren nicht ersichtlich ist, ist am Tragteil 30 anstelle eines fixierten Lagerpunkts 34 für den zweiten Zapfen 49 ebenfalls ein variables Lagerteil 50 vorgesehen. Insgesamt sind somit am Tragteil 30 drei Lagerteile 50 vorgesehen. Durch eine gleichzeitige Betätigung aller drei variabler Lagerteile 50 kann eine reine Vertikalbewegung des Zufuhrteils 40 ausgeführt werden. Sind die Lagerteile 50 entsprechend ausgestaltet, dass eine Kippbewegung der Zapfen 48, 49 in den zugehörigen Ausnehmungen 53 der Hubkolben 52 möglich ist, so kann durch eine unterschiedliche Betätigung der Hubkolben 52 ebenfalls eine Kippbewegung des Zufuhrteils 40 auf dem Tragteil 30 realisiert werden. Dabei wird bevorzugt eine stärkere Vertikalbewegung des Zufuhrteils 40 in dem an die Matrizenscheibe 12 angrenzenden Bereich realisiert, so dass sich das Zufuhrteil 40 hier besonders stark von der Matrizenscheibe 12 abhebt.
6 zeigt im Teilschnitt, nochmals die Materialzuführung 20 gemäß 3, wobei Tragteil 30 und Zufuhrteil 40 zu einer gebrauchsfertigen Funktionseinheit zusammengefügt sind. Deutlich zu erkennen sind die Knebelschrauben 42, deren als Zapfen 48 ausgebildeten Enden in die Ausnehmungen 53 in den Hubkolben 52 des Tragteils 30 eingreifen. Die gestrichelte Linie, welche mit A-A bezeichnet ist, kennzeichnet die Trennlinie zwischen dem Zufuhrteil 40 und dem Tragteil 30 der Materialzuführung 20. Längs dieser Linie sind das Tragteil 30 und das Zufuhrteil 40 voneinander separierbar.
7 zeigt eine Ausschnittvergrößerung von 6, aus der sich der Aufbau des (angeschnitten dargestellten) Lagerteils 50 im Detail ergibt. Das Lagerteil 50 umfasst einen in Vertikalrichtung beweglichen Hubkolben 52. Gegen dessen Vertikalbewegung ist die Vorspannung einer Druckfeder 54 gerichtet. Dabei ist die Druckfeder 54 als multimodale Wellenscheibe ausgebildet, d. h. als Wellenscheibe, die Wellenförmig verformt ist, wobei unterschiedliche Wellenlängen realisiert sind. Eine solche multimodale Wellenscheibe weist den Vorteil auf, dass sie bei einer Verwendung als Druckfeder über einen gewissen Kompressionsbereich hinweg eine im Wesentlichen konstante Rückstellkraft erzeugt.
Durch eine umlaufende Dichtung 55 ist der Hubkolben 52 gegen den untenliegenden Druckluftkanal 56 abgedichtet. Wird dieser mit Druckluft beaufschlagt, so ergibt sich eine Vertikalbewegung des Hubkolbens 52 gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 54. Der Druckluftkanal 56 des dargestellten Lagerteils 50 wird über in 7 nicht dargestellte Druckluftzuführung 58 mit Druckluft beaufschlagt, vgl. hierzu 4 oberseitig des Tragteils 30 ist der Hubkolben 52 durch eine weitere Dichtung 57 gegen beispielsweise das Eindringen von pulverförmigen Materialrückständen abgedichtet.
Oberseitig bildet der Hubkolben 52 eine Ausnehmung 53 aus, in die das als Zapfen 48 ausgebildete untenliegende Ende der als Fixiereinheit dienenden Knebelschraube 42 eingreift. Über diese Knebelschraube 42 ist das Zufuhrteil 40 mechanisch am Tragteil 30 festgelegt. 7 zeigt die Materialzuführung 20 gemäß 3 im betriebsbereiten Zustand der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine 1. In diesem Zustand liegt die als Schleifdichtung ausgeführte Dichtung 46, welche die Zufuhröffnung 44 im Zufuhrteil 40 umgreift, auf der in 7 nicht dargestellten Matrizenscheibe 12 auf und dichtet so die Zufuhröffnung 44 gegen den außenliegenden Bereich ab.
8 hingegen zeigt die Materialzuführung aus 3 hingegen in ihrer Reinigungsstellung, bei der die Druckluftkanäle 56 der beiden variablen Lagerteile 50 mit Druckluft beaufschlagt sind. Entsprechend sind die Hubkolben 52 in vertikaler Richtung ausgelenkt. Hierdurch ergibt sich eine Separation des Zufuhrteils 40 vom Tragteil 30, welche in 8 gestrichelt angedeutet und mit „d” bezeichnet ist.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass auch im betriebsbereiten Zustand der erfindungsgemäßen Tablettenpressmaschine 1 durchaus eine Druckluftbeaufschlagung der Hubkolben 52 der beiden Lagerteile 50 technisch sinnvoll sein kann, so dass sich eine gewisse Separation zwischen Tragteil 30 und Zufuhrteil 40 ergibt. Dabei kann diese Separation durch geeignete Auswahl des auf den Hubkolben 52 einwirkenden Drucks der zugeführten Druckluft sowie durch geeignete Auswahl der Federkonstante der Druckfeder 54 voreingestellt werden. Dabei wird die Separation vorzugsweise so gewählt, dass sich eine ausreichende Abdichtung der Schleifdichtung 46 gegen die Oberfläche der Matrizescheibe 12 ergibt, ohne dass ein übermäßiger Materialabrieb der Schleifdichtung 46 auftritt.
Um das Zufuhrteil 40 in dieser speziellen Ausgestaltung der Materialzuführung 20 in den Reinigungszustand zu überführen, wird dann der auf die Hubkolben 52 der Lagerteile 50 einwirkende Druck soweit erhöht, dass die Hubkolben 52 die Gegenkraft der Druckfedern 54 überwinden und ihre maximale vertikale Auslenkung erfahren. In diesem Zustand ergibt sich die maximale Separation von Tragteil 30 und Zufuhrteil 40, wobei wie vorstehend bereits erwähnt wurde diese Separation Werte zwischen typisch 0,5 mm und 5 mm einnehmen kann.
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass es sich bei der Dichtung 46 wie bereits erwähnt um eine polymere Dichtung handeln kann. Diese kann insbesondere bei einer Nutzung als Schleifdichtung mittels einer in den 7 und 8 nicht darstellten separat ausgebildeten Druckfeder gegen die Oberfläche der Matrizenscheibe 12 vorgespannt werden.
Alternativ kann die Schleifdichtung 46 auch als metallische Dichtung ausgebildet sein, die ebenfalls vorteilhaft mittels einer separat ausgebildeten Druckfeder gegen die Oberfläche der Matrizenscheibe 12 vorgespannt werden kann. Alternativ ist es auch möglich, die Formgebung der metallischen Dichtung 46 so zu wählen, dass sich eine inhärente Federwirkung der Dichtung 46 ergibt, so dass auf eine separate Druckfeder zum Vorspannen der Dichtung 46 gegen die Oberfläche der Matrizenscheibe 12 verzichtet werden kann. Soll hingegen die Dichtung 46 nicht als Schleifdichtung ausgebildet sein, so kann vollständig auf ein mechanisches Vorspannmittel wie eine separat ausgebildete Druckfeder verzichtet werden.

Claims

Materialzuführung (20) für eine Tablettenpressmaschine (1) mit einem Rotor (10), der eine Matrizenscheibe (12) umfasst, in der eine Vielzahl von Matrizen (14) angeordnet ist, wobei die Materialzuführung (20) dazu vorgesehen ist, den in der Matrizenscheibe (12) ausgebildeten Matrizen (14) zu tablettierendes Material zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzuführung (20) ein Tragteil (30) und ein Zufuhrteil (40) umfasst, wobei a. die Position des Tragteils (30) relativ zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) in vertikaler Richtung mechanisch fixierbar ist, und b. das Zufuhrteil (40) über zumindest ein variables Lagerteil (50) auf dem Tragteil (30) gelagert ist, wobei das variable Lagerteil (50) dazu eingerichtet ist, in vertikaler Richtung einen variablen Abstand des Zufuhrteils (40) zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) einzustellen.
Tablettenpressmaschine (1) mit einem Rotor (10), der eine Matrizenscheibe (12) umfasst, in der eine Vielzahl von Matrizen (14) angeordnet ist, und einer Materialzuführung (20) gemäß Anspruch 1.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das variable Lagerteil (50) dazu eingerichtet ist, das Zufuhrteil (40) gegenüber dem Tragteil (30) zu verkippen.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein abgedichtetes Gehäuse vorgesehen ist, in welchem zumindest die Matrizenscheibe (12), das Zufuhrteil (40) der Materialzuführung (20) und eine Sprüheinrichtung für eine Reinigungsflüssigkeit angeordnet sind.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei variable Lagerteile (50) vorgesehen sind, die eine Ebene aufspannen.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das variable Lagerteil (50) einen pneumatisch betätigten Hubkolben (52) umfasst.
Tablettenpressmaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das variable Lagerteil (50) eine Druckfeder (54) umfasst.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Druckfeder (54) um eine Wellenscheibe handelt.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (54) der pneumatisch betätigten Bewegung des Hubkolbens (52) entgegen wirkt.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung (32) vorgesehen ist, die eine Einstellung der Position des Tragteils (30) in zumindest vertikaler Richtung erlaubt.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (32) als Mikrometerschraube ausgebildet ist.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiereinheit (42) vorgesehen ist, mittels der das Zufuhrteil (40) auf dem Tragteil (30) mechanisch fixiert werden kann.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrteil (40) eine Zufuhröffnung (44) für das zu tablettierende Material aufweist und zwischen Zufuhrteil (40) und Matrizenscheibe (12) eine die Zufuhröffnung (44) zumindest teilweise umgreifende Dichtung (46) angeordnet ist.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (46) so ausgebildet ist, dass die Dichtung (46) mit einer definierten Vorspannkraft gegen die Oberfläche der Matrizenscheibe (12) beaufschlagbar ist.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (46) aus einem metallischen oder einem polymeren Werkstoff besteht.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft mittels elastischer Verformung der Dichtung (46) erzeugt wird.
Tablettenpressmaschine (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft mittels eines separat ausgebildeten Federelements erzeugt wird.
Verfahren zum Reinigen einer Tablettenpressmaschine (1) mit einem Rotor (10), der eine Matrizenscheibe (12) umfasst, in der eine Vielzahl von Matrizen (14) angeordnet ist, und einer Materialzuführung (20), wobei die Materialzuführung (20) dazu vorgesehen ist, den in der Matrizenscheibe (12) ausgebildeten Matrizen (14) zu tablettierendes Material zuzuführen, wobei zumindest die Matrizenscheibe (12) des Rotors (10), das Zufuhrteil (40) der Materialzuführung (20) und eine Versprüheinrichtung (62) für eine Reinigungsflüssigkeit in einem abgeschlossenen Gehäuse angeordnet ist, durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a. Bereitstellen einer Materialzuführung (20), die ein Tragteil (30) und ein Zufuhrteil (40) umfasst, wobei i. die Position des Tragteils (30) relativ zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) mechanisch fixierbar ist, und ii. das Zufuhrteil (40) über zumindest ein variables Lagerteil (50) auf dem Tragteil (30) gelagert ist, b. Vergrößern des Abstands des Zufuhrteils (40) zur Matrizenscheibe (12) des Rotors (10) mittels des variablen Lagerteils (50), und c. mittels der Versprüheinrichtung (62) eine Reinigungsflüssigkeit in dem abgeschlossenen Gehäuse versprüht wird.