DE102009016406B4

DE102009016406B4 - Druckstation in einer Rundläuferpresse

Info

Publication number: DE102009016406B4
Application number: DE102009016406A
Authority: DE
Inventors: Stefan Lüdemann; Kurt Marquardt; Jan Naeve
Original assignee: Fette GmbH
Current assignee: Fette GmbH
Priority date: 2009-04-04
Filing date: 2009-04-04
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-04-05
Also published as: PL2236274T3; DE102009016406A1; JP5491257B2; JP2010240742A; US8453565B2; EP2236274B1; US20100251909A1; EP2236274A2; EP2236274A3

Abstract

Druckstation in einer Rundläuferpresse, mit einem Lagerbauteil für eine Druckrolle, das entlang einer am Gestell der Rundläuferpresse angebrachten Führung in der Höhe vertikal verstellbar ist, und einem ersten gestellfesten Verstellantrieb, der über ein Verstellgetriebe mit dem Lagerbauteil gekoppelt ist zur Höhenverstellung des Lagerbauteils, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle oder Achse für die Druckrolle (10) oder das Lagerbauteil oder ein Teil von diesem mit einem zweiten Verstellantrieb (30) so gekoppelt ist, dass die Druckrolle (10) unabhängig vom ersten Verstellantrieb (46) in seiner Höhe verstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckstation in einer Rundläuferpresse nach dem Patentanspruch 1.
Eine Rundläuferpresse besitzt mindestens eine obere und eine untere Druckstation mit mindestens einer Druckrolle. Die Druckrollen wirken auf die Ober- und Unterstempel, um das in Matrizenbohrungen eingefüllte Pulvermaterial zu verpressen. Die Druckrollen sind üblicherweise in einem stabilen Lagerbauteil drehbar gelagert. Da die Dicke etwa einer Tablette vorbestimmt ist, bedarf es einer entsprechenden Einstellung mindestens der oberen Druckrolle, um auf das gewünschte Dickenmaß zu kommen (Steghöhe). Um unterschiedliche Dicken der Presslinge auf einer Rundläuferpresse herstellen zu können, ist daher bekannt, das Lagerbauteil mit Hilfe eines Verstellantriebs und eines Verstellgetriebes vertikal in der Höhe verstellbar zu machen. Da die Druckrolle in der Höhe eine sehr genaue Einstellung erhalten muss, ist die Übersetzung des Verstellgetriebes sehr groß. So ist eine große Anzahl von Umdrehungen eines rotierendes Antriebsmotors erforderlich, um eine Verstellung von einem Millimeter zurückzulegen. Es vergeht daher eine beträchtliche Zeit, um eine Druckrolle auf ein anderes Maß zu verfahren.
Es ist auch bekannt, Rundläuferpressen für die Herstellung von Mehrschichttabletten zu verwenden. Die erste Schicht wird in einer ersten Druckstation angepresst, bevor die zweite Schicht aufgefüllt wird. Bei drei Schichten wird auch die zweite Schicht in einer weiteren Druckstation angepresst, bevor in einer dritten Druckstation die vollständige Verpressung aller drei Schichten stattfindet. Bei der endgültigen Verpressung werden üblicherweise zwei Druckrollen nacheinander zum Einsatz gebracht (Vor- und Hauptdruckstation).
Beim Einfahren der Produktion für eine neue Mehrschichttablette werden Muster für die einzelnen Schichten gezogen. Ein derartiges Musterziehen ist insbesondere dafür erforderlich, die Auswirkungen auf die Füllung, die einzelnen Schichten und damit den Wirkstoffanteil zu bestimmen, bevor mit der Produktion der Mehrschichttablette begonnen wird. Da jedoch bei den ersten Schichten einer Mehrschichttablette jeweils nur eine leichte Anpressung in den betreffenden Druckstationen erfolgt, ist es nicht möglich, die Schichten zerstörungsfrei aus den Matrizenbohrungen herauszuheben und abzustreifen. Es ist daher bekannt, durch Verstellung der entsprechenden Druckrolle die als Muster zu ziehende Schicht stärker anzupressen, wenn sie einzeln produziert und ausgeworfen werden soll. Nach Maßgabe der Anpresskraft muss die Druckrolle um einen gewünschten Weg verfahren werden. Bei dem Verstellen der Druckrolle während des Musterzuges steigt die Presskraft aufgrund der geringen Verfahrgeschwindigkeit der Druckrolle nur langsam an. Der Antriebsmotor benötigt eine Vielzahl von Umdrehungen, um z. B. die Druckrolle um 1 oder 2 mm zu verfahren. Diese geringe Verfahrgeschwindigkeit hat jedoch Auswirkung auf die Füllung der Schichtmuster und führt zu einem verfälschten Schichtmustergewicht. Die Produktion der Gut-Tabletten basiert sonst auf dem verfälschten Schichtmustergewicht und kann zu falschen Wirkstoffkonzentrationen führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckstation zu schaffen, die für das Musterziehen eine rasche Verstellung der Druckrolle ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Druckstation ist eine Welle oder Achse für die Druckrolle oder das Lagerbauteil oder ein Teil von diesem mit einem zweiten Verstellantrieb so gekoppelt, dass die Druckrolle unabhängig vom ersten Verstellantrieb in ihrer Höhe verstellbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Druckstation ist die Druckrolle mit Hilfe des ersten Verstellantriebs präzise auf ein gewünschtes Höhenmaß einstellbar. Mit Hilfe des zweiten Verstellantriebs kann die Druckrolle bzw. das Lagerbauteil dafür ebenfalls verstellt werden, und zwar mit relativ großer Geschwindigkeit. Die erfindungsgemäße Druckstation ermöglicht mithin sowohl eine langsame stufenlose Positionierung der Druckrolle als auch eine schnelle schrittweise Positionierung unter Berücksichtigung einer hohen Positionsgenauigkeit über den gesamten Verstellbereich. Die Positionierung kann mit oder ohne Last erfolgen.
Es sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten denkbar, einen zweiten Verstellantrieb mit dem Lagerbauteil oder der Achse oder Welle der Druckrolle so zu koppeln, dass die gewünschte Verstellung mit gewünschter Geschwindigkeit vonstatten gehen kann. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, dass die Achse der Druckrolle im Lagerbauteil exzentrisch gelagert ist und an der Achse exzentrisch ein Linearantrieb angreift zwecks Verdrehung der Achse im Lagerbauteil. Die Exzentrizität der Achse braucht nur geringfügig sein, denn eine Verstellung um einen Weg von 2 mm bis 3 mm reicht für ein Musterziehen völlig aus.
In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass im Lagerbauteil ein hülsenförmiger Exzenterbolzen gelagert ist, der seinerseits die Druckrolle drehbar lagert. Ein von außen zugänglicher scheibenförmiger Abschnitt des Exzenterbolzens ist in einem Abschnitt des Lagerbauteils drehbar gelagert. Er weist einen bogenförmigen Schlitz auf, in den ein mit dem Lagerabschnitt verbundener Anschlag eingreift. Die Länge des Schlitzes im scheibenförmigen Abschnitt des Exzenterbolzens bestimmt den maximalen Verstellweg der Druckrolle. An dem scheibenförmigen Abschnitt kann der Linearantrieb exzentrisch angreifen. Um den Verstellweg zu variieren, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass ein zweiter Anschlag im Schlitz in unterschiedlichen Positionen mit dem Lagerabschnitt verbindbar ist.
Der Linearantrieb ist vorzugsweise ein Pneumatikzylinder.
Anstelle des beschriebenen Exzenterantriebs ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, einen Kurzhubzylinder oder ein Piezoelement vorzusehen, der/das zwischen Lagerbauteil und einem Lagerbolzen für die Druckrolle wirkt, um die Druckrolle relativ rasch um einen bestimmten Weg in der Höhe zu verstellen. Hierfür ist erforderlich, dass der Lagerbolzen im Lagerbauteil vertikal verschiebbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt perspektivisch eine Druckstation nach der Erfindung,
2 zeigt eine Seitenansicht der Druckstation nach 1,
3 zeigt eine Draufsicht auf die Druckstation nach 1,
4 zeigt eine weitere Seitenansicht der Druckstation nach 1,
5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach 2 entlang der Linie 5-5,
6 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach 3 entlang der Linie 6-6.
In den Figuren ist eine Druckrolle 10 dargestellt, wie sie in Druckstationen von Tablettenpressen oder dergleichen eingesetzt wird. Auf den Aufbau bzw. die Konfiguration der Druckrolle 10 soll nicht weiter eingegangen werden, weil diese bekannt sind. Anstelle einer Druckrolle kann auch eine Druckschiene verwendet werden.
Die Druckrolle 10 wird in einem Lagerbauteil 12 drehbar gelagert. Das Lagerbauteil besteht aus einem ersten Lagerabschnitt 14 und einen zweiten Lagerabschnitt 16, die am unteren Ende bei 18 (siehe 4) fest miteinander verbunden sind. Die Abschnitte 14, 16, 18 bilden eine Lagergabel für die Druckrolle 10. Eine derartige Konstruktion ist an sich bekannt. Zur Lagerung der Druckrolle 10 erstreckt sich in die beiden Lagerabschnitte 14, 16 ein Exzenterbolzen 22. Ein Bolzen 20, der sich durch den Exzenterbolzen erstreckt, dient der axialen Sicherung des Exzenterbolzens 22, der seinerseits durch den Lagerabschnitt 16 hindurchgeführt und in einer Ausnehmung des Lagerabschnitts 14 eingesteckt ist. Der Exzenterbolzen 22 lagert über ein Rollenlager 24 die Druckrolle 10. Der Exzenterbolzen 22 hat einen von außen zugänglichen scheibenförmigen Abschnitt 26, der in einer entsprechenden kreisförmigen Ausnehmung des Lagerabschnitts 16 drehbar aufgenommen ist. An dem scheibenförmigen Abschnitt 26 greift bei 28 exzentrisch ein pneumatischer Linearantrieb 30 an.
Wie aus den 1 und 2 hervorgeht, weist der scheibenförmige Abschnitt 26 einen kreisbogenförmigen Schlitz 32 auf, in den ein erster Anschlagstift 34 hineinragt sowie ein zweiter Anschlag 36, der mit Schraubstiften am Lagerabschnitt 16 befestigbar ist. Auch der Anschlag 36 kann von einem Anschlagstift gebildet sein.
Die beiden Lagerabschnitte 14, 16 sowie der Verbindungsabschnitt 18 bilden mit der Druckrolle 10 eine Einheit, die entlang von Führungen 40, 42 in der Höhe präzise geführt ist.
Ein Verstellmotor 44 ist an ein Verstellgetriebe 46 angekoppelt, das über eine Flanschverbindung 18a mit dem nicht gezeigten Gestell der Tablettenpresse verbunden ist. Ein nicht gezeigtes Verstellelement am Ausgang des Verstellgetriebes 46 verstellt das Lagerbauteil 12 in seiner Höhe entlang den Führungen 40, 42. Die Übersetzung des Verstellgetriebes ist außerordentlich groß, so dass eine große Anzahl von Umdrehungen des Antriebsmotors 44 erforderlich ist, um einen nur kleinen Verstellweg der Druckrolle 10 zu realisieren. Damit der Verstellweg erfasst werden kann, ist dem Verstellmotor 44 ein Sensor 50 zugeordnet, der über die Umdrehungen des Motors 44 den Verstellweg ermittelt.
Die Druckrolle 10 kann mithin mit dem Lagerbauteil 12 und dem Exzenter verstellt werden. Während des Betriebes kann die Druckrolle 10 feinfühlig über das Verstellgetriebe 46 und schrittweise über die Exzenterverstellung mit Hilfe des Exzenterbolzens 22 und des Linearantriebs 30 bewegt werden. Die gezeigte Konstruktion ist so ausgeführt, dass sowohl mit als auch ohne Presskraft eine positionsgenaue Einstellung der Druckrolle 10 möglich ist.
Zur stärkeren Verpressung eines Schichtmusters muss die Steghöhe der Tabletten in möglichst kurzer Zeit verringert werden, um Produktverlust und Verfälschungen der Schichtmustergewichte zu vermeiden. Dies wird durch die Betätigung des Exzenterbolzens 22 über den Zylinder 30 realisiert. Nach Beenden des Schichtmusterzuges wird die Exzenterverstellung in die Ausgangsposition zurückgebracht, wie sie in 1 dargestellt ist. Dadurch ist die ursprüngliche Steghöhe wieder eingestellt. Nachdem der Musterzug beendet ist, übernimmt das Verstellgetriebe 46 die feinfühlige Regelung der Steghöhe der Tabletten, die während der Produktion gefordert ist.
Bei der Erfindung wird somit eine Kombination eines langsamen, stufenlosen, präzisen Positionieren und eines schnellen, schrittweisen Positionierens erzielt. Dadurch leidet nicht die hohe Genauigkeit in der Betriebssituation, während die Durchführung eines Musterzuges zeitlich stark reduziert werden kann mit einem Minimum an Ausschuss von Tablettenmaterial.
In den 5 und 6 sind Dichtungen 52, 54 zwischen den Lagerabschnitten 14, 16 und der Druckrolle 10 zu erkennen. Sie sollen verhindern, dass Verunreinigungen in das Rollenlager 24 dringen.
Bei der beschriebenen exzentrischen Verstellung der Druckrolle 10 ist nicht zu vermeiden, dass die Druckrolle sich auch seitlich in ihrer Lage verändert. Diese Lageveränderung ist jedoch so minimal, dass Auswirkungen auf den Pressbetrieb beim Auszug von Schichtmustern vernachlässigt werden können.

Claims

Druckstation in einer Rundläuferpresse, mit einem Lagerbauteil für eine Druckrolle, das entlang einer am Gestell der Rundläuferpresse angebrachten Führung in der Höhe vertikal verstellbar ist, und einem ersten gestellfesten Verstellantrieb, der über ein Verstellgetriebe mit dem Lagerbauteil gekoppelt ist zur Höhenverstellung des Lagerbauteils, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle oder Achse für die Druckrolle (10) oder das Lagerbauteil oder ein Teil von diesem mit einem zweiten Verstellantrieb (30) so gekoppelt ist, dass die Druckrolle (10) unabhängig vom ersten Verstellantrieb (46) in seiner Höhe verstellbar ist.
Druckstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Druckrolle (10) im Lagerbauteil (12) exzentrisch gelagert ist und an der Achse exzentrisch ein Linearantrieb (30) angreift zwecks Verdrehung der Achse im Lagerbauteil (12).
Druckstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerbauteil (12) ein hülsenförmiger Exzenterbolzen (22) gelagert ist, der seinerseits die Druckrolle (10) drehbar lagert und ein von außen zugänglicher scheibenförmiger Abschnitt (26) des Exzenterbolzens (22) in einem Abschnitt (16) des Lagerbauteils (12) drehbar gelagert ist und einen bogenförmigen Schlitz (32) aufweist, in den mindestens ein mit dem Lagerabschnitt (16) verbundener Anschlag (34, 36) eingreift.
Druckstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagstift oder ein Anschlagsegment mit dem Lagerabschnitt (16) verschraubt ist.
Druckstation nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschlag (36) im Schlitz (32) in unterschiedlichen Positionen mit dem Lagerabschnitt (16) verbindbar ist.
Druckstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerbolzen für die Druckrolle höhenbeweglich im Lagerbauteil gelagert ist und ein Kurzhubzylinder oder ein Piezoelement mit dem Lagerbolzen zusammenwirkt, um diesen in der Höhe zu verstellen.