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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Presslingen in einer Rundläuferpresse. Außerdem betrifft die Erfindung eine Rundläuferpresse zum Erzeugen von Presslingen, umfassend mindestens eine Aufnahme für zu verpressendes Material, mindestens eine Füllstation zum Füllen des zu verpressenden Materials in die mindestens eine Aufnahme, mindestens eine Pressstation mit mindestens einem Pressstempel zum Verpressen des zu verpressenden Materials in der mindestens einen Aufnahme zu einem Pressling und mindestens eine Ablaufstation zum Führen der erzeugten Presslinge aus der Rundläuferpresse.
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Beispielsweise aus
DE 101 42 773 C1 ist eine hydraulische Presse zum Pressen von Metallpulver bekannt. Aus
DE 10 2011 101 287 B4 ist eine Rundläuferpresse bekannt. In derartigen Pressen erzeugte Presslinge müssen in der Presse und aus der Presse heraus gefördert werden. Beispielsweise werden bei Rundläufertablettenpressen oder Exzenter- bzw. Einachspressen hergestellte Presslinge nach dem Pressen von einem unteren Stempel aus der Aufnahme geschoben und anschließend von einem Tablettenabstreifer abgestreift und einem Tablettenablauf zugeführt.
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Im Zuge ihrer Förderung stehen die Presslinge in Kontakt mit den Oberflächen der die Presslinge jeweils führenden Bauteile. Durch diesen Kontakt kommt es zu Reibung. Dies wiederum kann zu einem Verschleiß, einer Beschädigung und/oder einer unerwünschten Verfärbung der erzeugten Presslinge führen. Außerdem besteht ein Risiko der Anhaftung des Presslingsprodukts an den entsprechenden produktberührenden Oberflächen und dadurch ein erhöhtes Risiko einer Kreuzkontamination, die beispielsweise bei pharmazeutisch genutzten Pressen unbedingt zu vermeiden ist. Auch kann es zu einer Verzögerung des Presslingstransports und dadurch einem erhöhten Risiko einer Staubildung der Presslinge zum Beispiel im Bereich eines Presslingsablaufs oder im Bereich von die Presslinge in ihrer Richtung ablenkenden Bauteilen kommen.
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Es wurde bereits der Einsatz von besonderen reibungsreduzierenden Werkstoffen oder Beschichtungen für die entsprechenden Oberflächen der Presse vorgeschlagen. Dies verursacht allerdings zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten. Außerdem ist hiermit oftmals eine verschlechterte Standzeit verbunden. Andere bekannte Maßnahmen betreffen die Strukturierung der die Presslinge führenden Oberflächen oder Bearbeitungsverfahren für diese Oberflächen, um die Reibung zu minimieren. Während durch diese Maßnahmen zwar eine Reduzierung der Reibung möglich ist, besteht weiterhin ein beachtlicher Reibungswiderstand, der zu den oben genannten Problemen führt. Auch kommt es im Stand der Technik teilweise zu Schwierigkeiten beim Presslingstransport aufgrund von statischer Aufladung der Presslinge.
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Aus
DE 10 2010 005 780 A1 sind eine Rundläufer-Tablettenpresse und ein Verfahren zum Pressen von Tabletten in einer Rundläufer-Tablettenpresse bekannt, wobei die Ober- und/oder Unterstempel zumindest an mindestens einer Pressstation und/oder an mindestens einer Füllstation und/oder an mindestens einer oberen Steuerkurve und/oder an mindestens einer unteren Steuerkurve zumindest zeitweise in Schwingungen versetzt werden, beispielsweise durch einen Ultraschallschwingungserzeuger. Weiterhin ist aus
JP 2007-118023 A bei einer Einachspresse bekannt, mittels eines Ultraschallschwingungserzeugers den Befüllvorgang einer Presskavität zu befördern. Aus
DE 20 2007 003 176 U1 ist der Einsatz von Ultraschall zum Zweck der Reinigung des Arbeitsraums einer Rundläufer-Tablettenpresse bekannt.
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Aus
DE 199 16 922 A1 ist eine Vorrichtung zum berührungslosen Transportieren von berührungsempfindlichen Bauteilen entlang einer Transportbahn unter Verwendung von Schallerzeugungsmitteln bekannt. Das Fördern von Bauteilen mittels Schalllevitation ist außerdem bekannt aus
US 6 455 982 B1 .
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Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Rundläuferpresse der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen Presslinge ohne die Gefahr von Beeinträchtigungen der Presslingsqualität zuverlässig gefördert werden können.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die Erfindung löst die Aufgabe für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass mindestens eine die Presslinge in der Rundläuferpresse führende Oberfläche derart in Schwingungen versetzt wird, dass sich zwischen der Oberfläche und den Presslingen eine Luftschicht ausbildet, auf der die Presslinge über die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche gefördert werden.
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Für eine Rundläuferpresse der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass die Rundläuferpresse mindestens einen Schwingungserzeuger aufweist, der mindestens eine die Presslinge in der Rundläuferpresse führende Oberfläche derart in Schwingungen versetzt, dass sich zwischen der Oberfläche und den Presslingen eine Luftschicht ausbildet, auf der die Presslinge über die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche gefördert werden.
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Die erfindungsgemäße Rundläuferpresse kann eine Rundläufer-Tablettenpresse sein, wie grundsätzlich bekannt aus
DE 10 2011 101 287 B4 . Das zu verpressende Material kann ein pulverförmiges Material sein. Die Rundläuferpresse besitzt mehrere Paare von Ober- und Unterstempeln, die entsprechend in eine Mehrzahl von Aufnahmen gefülltes Material zu einer Mehrzahl von Presslingen verpressen. Die Presse kann auch mehrere Fülleinrichtungen und mehrere Pressstationen und gegebenenfalls mehrere Ablaufstationen aufweisen, so dass zum Beispiel Presslinge aus mehreren Schichten (Mehrschichtpresslinge) erzeugt werden können oder dass nach Art eines Mehrfach- bzw. Doppelrundläufers parallel Presslinge erzeugt werden können.
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Grundsätzlich kann jede produkt- oder presslingsberührende Oberfläche der Rundläuferpresse in der erfindungsgemäßen Weise zur Erzeugung einer trennenden Luftschicht in Schwingungen versetzt werden. Insbesondere kann die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche mindestens eine Oberfläche eines die Presslinge zu einem aus der Presse führenden Presslingsablauf führenden Abstreifers und/oder mindestens eine Oberfläche eines die Presslinge aus der Presse führenden Presslingsablaufs sein. Derartige Abstreifer sind beispielsweise bei Rundläuferpressen oberhalb der Matrizenscheibe angeordnet und besitzen eine zur Drehrichtung schräge oder sichelförmige Abstreifoberfläche, die die in den Aufnahmen der Matrizenscheibe erzeugten und durch die Unterstempel auf die Oberseite der Matrizenscheibe ausgeworfenen Presslinge von der Oberseite der Matrizenscheibe zu einem Presslingsablauf bzw. Tablettenablauf abstreift. Grundsätzlich kann der Abstreifer ausgestaltet sein wie beispielsweise aus
DE 10 2011 101 287 B4 bekannt. Der Presslingsablauf kann eine sogenannte Ablaufweiche umfassen, die den durch den Abstreifer von der Matrizenscheibe geführten Presslingsstrom zum Beispiel abhängig von einem Prüfergebnis einer Prüfeinrichtung in einen ersten Ablaufkanal (für gut befundene Presslinge) und einen zweiten Ablaufkanal (für schlecht befundene Presslinge) aufteilt. Eine solche Ablaufweiche kann grundsätzlich ausgestaltet sein wie zum Beispiel aus
DE 10 2010 012 327 B4 bekannt.
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Die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche kann mindestens eine Oberfläche einer Matrizenscheibe eines Rotors der Rundläuferpresse sein. Die Rundläuferpresse kann einen durch einen geeigneten Antrieb drehend angetriebenen Rotor besitzen, umfassend eine Matrizenscheibe mit einer Vielzahl von Aufnahmen zum Verpressen der Presslinge und einer Vielzahl von mit der Matrizenscheibe umlaufenden Oberstempeln und Unterstempeln, die jeweils in einer Oberstempelaufnahme bzw. einer Unterstempelaufnahme des Rotors geführt sind. Über geeignete Steuerkurven werden die Ober- und Unterstempel im Zuge ihrer Drehbewegung mit dem Rotor in vertikaler Richtung verfahren zum Verpressen von in einer Fülleinrichtung in die Aufnahmen der Matrizenscheibe gefülltem Material. Im Bereich des Verpressens ist eine Pressstation vorgesehen, die beispielsweise eine oder mehrere obere und untere Druckrollen besitzt, die mit den Enden der Ober- und Unterstempel zusammenwirken. Die Pressstation kann beispielsweise eine Vorpressstation und eine Hauptpressstation umfassen, wobei die Vorpressstation obere und untere Vordruckrollen und die Hauptpressstation obere und untere Hauptdruckrollen aufweisen kann. Der Pressstation nachgeordnet sein kann ein Abstreifer der erläuterten Art, der von den Unterstempeln auf die Oberseite der Matrizenscheibe ausgeworfene Presslinge zu einem Presslingsablauf führt. Die Matrizenscheibe kann einen einstückig geschlossenen Ring bilden oder aus Ringsegmenten zusammengesetzt sein. Die Aufnahmen zum Erzeugen der Presslinge können durch unmittelbar in die Matrizenscheibe bzw. die Ringsegmente eingebrachte Bohrungen oder durch in die Matrizenscheibe bzw. die Ringsegmente eingesetzte Matrizen gebildet sein. Durch das in Schwingung Versetzen der Matrizenscheibe werden die nach dem Verpressen auf die Oberseite der Matrizenscheibe und entlang der Oberseite der Matrizenscheibe geförderten Presslinge geschützt.
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Bekanntlich werden die Presslinge in Rundläuferpressen entlang mehrerer Oberflächen geführt. Beispielsweise werden sie auf entsprechenden Oberflächen oder seitlich entlang solcher Oberflächen geführt. Erfindungsgemäß wird mindestens ein eine entsprechende Oberfläche besitzendes Bauteil der Rundläuferpresse derart in Schwingungen versetzt, dass sich zwischen der entsprechenden Oberfläche und den über oder entlang dieser Oberfläche geführten Presslingen eine die Presslinge von der Oberfläche trennende Luftschicht ausbildet. Diese Luftschicht stellt sicher, dass die Presslinge während ihres Förderns über oder entlang der Oberfläche im Wesentlichen keinen Kontakt mit der jeweiligen Oberfläche haben. Die erzeugte trennende Luftschicht verhindert im Wesentlichen vollständig, dass es zu einem die Presslinge gegebenenfalls in ihrer Qualität beeinträchtigenden Kontakt mit der Oberfläche kommt. Insbesondere kommt es anders als beispielsweise bei einem einfachen Vibrieren einer Oberfläche nicht zu einem „Hüpfen“ der Presslinge über die Oberfläche. Entsprechend erfolgt erfindungsgemäß im Wesentlichen keine Reibung zwischen der jeweiligen Oberfläche und den über oder entlang dieser Oberfläche bewegten Presslingen. Zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise das Ausbringen gerichteter Luftströme durch Düsen oder dergleichen sind nicht erforderlich. Vielmehr ist durch das Erzeugen der Luftschicht und die übrige konstruktive Ausgestaltung der Presse allein ein im Wesentlichen kontaktfreier Transport der Presslinge in der Presse möglich. So können die Presslinge beispielsweise durch die Drehbewegung eines Rotors der Presse und/oder durch Gravitation auf der Luftschicht über die entsprechende Oberfläche gefördert werden. Durch die aufgrund der Schwingungsanregung erzeugte verdichtete trennende Luftschicht und dem damit verbundenen weitgehenden Verhindern eines Kontakts zwischen dem Pressling und der jeweiligen Oberfläche werden die eingangs erläuterten Probleme gelöst. Insbesondere wird die Gefahr eines Verschleißes, einer Beschädigung oder auch einer unerwünschten Verfärbung des Presslings sowie einer Kreuzkontamination sicher vermieden. Dasselbe gilt für durch Reibung verursachte Verzögerungen der Presslinge im Zuge ihres Förderns durch die Presse. Auch statische Aufladungen des Presslings stellen insoweit kein Problem dar.
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Der oder die Schwingungserzeuger, die entsprechend an dem die jeweilige Oberfläche aufweisenden Bauteil angeordnet sind, können von der Maschinensteuerung der Presse angesteuert werden.
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Die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche kann insbesondere mittels eines Ultraschallschwingungserzeugers in Ultraschallschwingungen versetzt werden. Gerade im Bereich der Rundläuferpressen, ist der Ultraschallbereich ein besonders geeigneter Frequenzbereich zum Erzeugen der trennenden Luftschicht und damit des kontaktfreien Presslingstransports auf den betroffenen Bauteiloberflächen.
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Die Presse kann eine Mehrfach-Rundläuferpresse, insbesondere eine Doppel-Rundläuferpresse sein. Die mindestens eine in Schwingungen versetzte Oberfläche kann dann mindestens eine Oberfläche einer die Presslinge zwischen einer ersten Pressstation und einer zweiten Füllstation der Mehrfach-Rundläuferpresse ablenkenden Ablenkeinrichtung sein. Die Mehrfach-Rundläuferpresse kann grundsätzlich zum Beispiel ausgestaltet sein wie bekannt aus
DE 10 2009 021 276 B4 . Bei einer solchen Doppel-Rundläuferpresse sind eine erste Füllstation und eine das in dieser ersten Füllstation in die Aufnahmen der Matrizenscheibe gefüllte Material verpressende erste Pressstation sowie eine zweite Füllstation und eine das in dieser zweiten Füllstation in die Matrizenbohrungen gefüllte Material verpressende zweite Pressstation vorgesehen. Es können auch noch weitere Füllstationen und Pressstationen vorgesehen sein. Durch die zwischen der ersten Pressstation und der zweiten Füllstation vorgesehene Ablenkeinrichtung werden in der ersten Pressstation erzeugte Presslinge beispielsweise einem ersten Presslingsablauf zugeführt. In der zweiten Füllstation wird dann in die wieder unbefüllten Aufnahmen der Matrizenscheibe wieder zu verpressendes Material gefüllt, welches dann in der zweiten Pressstation verpresst wird. Die Presslinge werden nachfolgend zu der zweiten Pressstation ebenfalls einem Presslingsablauf, beispielsweise demselben Presslingsablauf wie die aus der ersten Pressstation kommenden Presslinge, oder einem anderen Presslingsablauf zugeführt.
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Erfindungsgemäß können grundsätzlich sämtliche im Zuge des Förderns der Presslinge durch die Presse die Presslinge berührenden Oberflächen in Schwingungen versetzt werden, um die erwünschte trennende Luftschicht zu erzeugen. Es ist aber auch möglich, nur eine oder nur einige dieser Oberflächen in der erfindungsgemäßen Weise in Schwingungen zu versetzen. Beispielsweise sind solche Oberflächen, die eine Richtungsänderung der Presslinge erzeugen, insbesondere Ablenkeinrichtungen oder Abstreifer, aufgrund der hiermit verbundenen besonders großen Belastungsgefahr besonders geeignet für die erfindungsgemäße Schwingungsanregung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit der erfindungsgemäßen Presse durchgeführt werden. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Presse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 einen Teil einer Rundläuferpresse für Tabletten in einer in die Zeichnungsebene abgewickelten Darstellung, und
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2 einen Teil der in 1 dargestellten Rundläuferpresse mit einem erfindungsgemäßen Schwingungserzeuger.
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Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. 1 zeigt den Aufbau einer an sich bekannten Rundläufertablettenpresse. Dargestellt ist der Rotor der Rundläufertablettenpresse, der von einem nicht dargestellten Drehantrieb um eine in der Regel vertikale Achse rotiert wird. Der Rotor der Rundläufertablettenpresse besitzt eine obere Stempelführung 14 und eine untere Stempelführung 16 zur Aufnahme von Oberstempeln 18 und Unterstempeln 20. Die Oberstempel 18 und die Unterstempel 20 wirken mit Aufnahmen 22 einer Matrizenscheibe 24 zusammen, die zwischen den Stempelführungen 14, 16 angeordnet ist. Über eine Fülleinrichtung 26 wird den Aufnahmen 22 pulverförmiges Pressmaterial zugeführt. Die Fülleinrichtung 26 ist Teil einer Füll- und Dosierstation der Presse, die weiterhin Füllkurvenelemente 28 und Dosierkurvenelemente 30 umfasst. Der Rotor umfasst weiterhin untere Ausstoßkurvenelemente 32 und obere Aufzugskurvenelemente 33 einer Ablaufstation. Oberhalb der Oberseite der Matrizenscheibe 24 und relativ zu dem Rotor feststehend ist ein Abstreifer 54 vorgesehen, der in der Presse erzeugte Presslinge 55 einem Presslingsablauf 56 der Ablaufstation zuführt.
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In Drehrichtung des Rotors der Fülleinrichtung 26 nachgeordnet befindet sich eine Pressstation mit einer Vorpressstation 34 und einer Hauptpressstation 36. Die Vorpressstation 34 besitzt eine obere Presseinrichtung 38 mit einer oberen Druckrolle 40 und eine untere Presseinrichtung 42 mit einer unteren Druckrolle 44. Die Hauptpressstation 36 umfasst entsprechend eine obere Presseinrichtung 46 mit einer oberen Druckrolle 48 sowie eine untere Presseinrichtung 50 mit einer unteren Druckrolle 52. Die Ober- und Unterstempel 18, 20 wirken mit den Druckrollen 40, 44, 48, 52 in an sich bekannter Weise zusammen, um das in die Aufnahmen 22 gefüllte Pressmaterial zu Presslingen 55 zu verpressen. Der der Vorpressstation 34 und der Hauptpressstation 36 nachgeordnete Abstreifer 54 lenkt die zu diesem Zeitpunkt von den Unterstempeln 20 auf die Oberseite der Matrizenscheibe 24 ausgeworfenen Presslinge 55 in an sich bekannter Weise dem Presslingsablauf 56 zu.
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In 2 ist am Beispiel des Presslingsablaufs 56 die erfindungsgemäß vorgesehene Schwingungsanregung für die weitgehend kontaktfreie Förderung der Presslinge 55 dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die in 2 für das Beispiel des Presslingsablaufs 56 dargestellte Schwingungsanregung in entsprechender Weise auch für andere mit den Presslingen im Zuge der Förderung durch die Presse in Kontakt kommende Oberflächen einsetzbar ist.
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In 2 ist bei dem Bezugszeichen 58 ein Schwingungserzeuger gezeigt, in dem dargestellten Beispiel ein Ultraschallschwingungserzeuger. Dieser ist in dem dargestellten Beispiel an der Unterseite des Presslingsablaufs 56 befestigt, so dass der Presslingsablauf 56 durch den Schwingungserzeuger 58 in Schwingungen, vorliegend in Ultraschallschwingungen, versetzt wird. Dadurch bildet sich auf der dem Schwingungserzeuger 58 abgewandten Oberseite des Presslingsablaufs 56 eine trennende Luftschicht 60 aus, auf der die Presslinge 55 ohne Reibung verursachenden Kontakt über die Oberfläche des Presslingsablaufs 56 gefördert werden. In dem dargestellten Beispiel besitzt der Presslingsablauf 56 eine Neigung zur Horizontalen, so dass die Presslinge 55 auf der trennenden Luftschicht 60 durch Gravitation gefördert werden. Die Luftschicht 60 stellt sicher, dass die Presslinge 55 nicht durch Reibungskontakt mit der Oberfläche des Presslingsablaufs 56 in ihrer Qualität beeinträchtigt werden können. Der Schwingungserzeuger 58 kann beispielsweise durch die Maschinensteuerung der Rundläufertablettenpresse angesteuert werden.
