DE19955196A1 - Method to maintain breaking resistance of e.g. washing powder tablets etc. with constant automatic adaptation of dosing resp. compacting rollers to compensate for charging variations - Google Patents
Method to maintain breaking resistance of e.g. washing powder tablets etc. with constant automatic adaptation of dosing resp. compacting rollers to compensate for charging variationsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstanthalten der Bruchhärte von Tabletten, insbesondere von Waschmitteltabletten oder dgl. bei Tablettiermaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for keeping constant the breaking hardness of tablets, especially of Detergent tablets or the like in tablet machines according to the preamble of claim 1.
Eine der Hauptforderungen bei der Herstellung von Tabletten ist die Erzielung eines möglichst konstanten Tablettengewichts. Vorausgesetzt, daß die Tabletten steghöhe konstant ist, ergibt sich eine direkte Korrelation zwischen dem Tablettengewicht und der notwendigen Preßkraft zur Herstellung der Tablette.One of the main requirements in the manufacture of Tablets is the most constant possible Tablet weight. Provided that the tablets web height is constant, there is a direct Correlation between the tablet weight and the necessary pressing force for the production of the tablet.
Diese Eigenschaft wird von den meisten Herstellern von Tablettiermaschinen dazu genutzt, um das Tabletten gewicht in engsten Toleranzgrenzen zu halten, indem die Preßkraft zur Regelung der Dosierung als Führungsgröße dient. Kleinste Schwankungen der Preßkraft führen zu unterschiedlichen Dichten innerhalb des Tabletten gefüges, was sich wiederum auf die Bruchhärte der einzelnen Tablette auswirkt.This property is used by most manufacturers of Tableting machines used to make the tablets to keep weight within the narrowest tolerance limits by the Pressing force to regulate the dosage as a reference variable serves. Smallest fluctuations in the pressing force lead to different densities within the tablet structure, which in turn affects the fracture hardness of the single tablet.
Für einige Anwendungsfälle, zum Beispiel in der Waschmittelindustrie, ist es wichtig, daß die Tabletten nicht nur ein konstantes Gewicht aufweisen, sondern auch eine konstante Bruchhärte, da sie die Auflösezeit während des Waschvorganges bestimmt. Die Tabletten bruchfestigkeit wird im wesentlichen durch die Tablet tendichte bestimmt.For some applications, for example in the Detergent industry, it is important that the tablets not only have a constant weight, but also a constant breaking hardness, since it has the dissolution time determined during the washing process. The tablets Break resistance is essentially through the tablet determined density.
Für die Steuerung der Preßkraft ist die Hauptdruck station einer Tablettiermaschine von ausschlaggebender Bedeutung. Die Hauptdruckstationen von Tablettierma schinen lassen sich auf drei Konstruktionsprinzipien zurückführen, nach denen die Druckrollen in ihrer Position voreingestellt werden können.The main pressure is used to control the pressing force A crucial tablet station Importance. The main printing stations of Tablettierma machines can be based on three construction principles return after which the pressure rollers in their Position can be preset.
Die Verstellung der Druckrollen zueinander hat jeweils eine Änderung der Tablettensteghöhe zur Folge.The adjustment of the pressure rollers to each other has a change in the height of the tablet bar.
Aus der DE-OS 26 23 737 ist eine Drucküberwachung bei Tablettenpressen bekannt, bei der während des Preß vorganges kein Ausweichen der Druckrollen vorgesehen ist. Mit den voreingestellten Druckrollen wird eine Tablette gepreßt, danach geprüft, und bei Erfüllung der vorgegebenen Parameter wird die daraus resultierende aufgetretene und gemessene maximale Preßkraft als Optimalwert festgelegt.From DE-OS 26 23 737, pressure monitoring is included Tablet presses known during the press process no evasion of the pressure rollers provided is. With the preset pressure rollers, one Tablet pressed, then checked, and when the given parameters becomes the resulting one occurred and measured maximum pressing force as Optimal value set.
Aus der EP 0 204 266 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Druckrollen einer Rundläufer-Tablettiermaschine bekannt, bei dem bei Überschreitung einer vorein gestellten maximalen Preßkraft ein Ausweichen der Hauptdruckrollen vorgesehen ist. Eine Hauptdruckrolle ist mit einem rechnergesteuerten Stellmotor versehen, mit dem der Abstand zwischen den Hauptdruckrollen zueinander verändert wird, wenn an den Vordruckrollen eine unzulässig hohe Preßkraft gemessen wird. Damit verbunden wird in den meisten Fällen die Presse gestoppt, um den Werkzeugschutz zu gewährleisten.EP 0 204 266 A1 describes a control method the pressure rollers of a rotary tablet machine known, in the event of exceeding one set maximum pressing force to avoid the Main pressure rollers is provided. A main print roll is equipped with a computer-controlled servomotor, with which the distance between the main pressure rollers is changed to each other when on the form rollers an impermissibly high pressing force is measured. In order to in most cases the press is connected stopped to ensure tool protection.
In der DE-OS 25 50 680 wird eine Einrichtung zur Kontrolle des Gewichts von Tabletten während der Herstellung beschrieben, um das Tablettengewicht konstant zu halten. Dazu wird die Druckrolle mit einem Pneumatikzylinder verbunden. Der beaufschlagte Druck wird entsprechend den Herstellungsbedingungen der Tablette eingestellt. Die Druckrolle kann, je nach beaufschlagtem Druck im Pneumatikzylinder, im Bedarfs fall eine Ausweichbewegung vornehmen. Der bei der Ausweichbewegung zurückgelegte Weg dient als Regelgröße der Dosierung. Durch die vorhandene Trägheit der Masse kann diese Lösung nur für einen begrenzten unteren Drehzahlbereich eingesetzt werden. Die Einstellung des pneumatischen Druckes am Pneumatikzylinder erfolgt zudem manuell und ist stark von der Erfahrung und dem Geschick des Einstellenden abhängig. Die Qualität der Regelung hängt im wesentlichen von dieser Einstellung ab. Durch das eventuelle Ausweichen der Druckrolle während des Preßvorganges wird als Nebenergebnis eine im Verhältnis zu anderen Verfahren konstantere Dichte erreicht. Nachteilig ist es jedoch, daß dabei Tabletten unterschiedlicher Steghöhe entstehen, was bei einigen Produkten unerwünscht ist.In DE-OS 25 50 680 a device for Control the weight of tablets during the Manufacture described to the tablet weight to keep constant. For this, the pressure roller with a Pneumatic cylinder connected. The pressure applied is manufactured according to the manufacturing conditions of Tablet set. The pressure roller can, depending on pressurized pressure in the pneumatic cylinder, if required if necessary, make an evasive movement. The one at the Evasive movement is used as a controlled variable the dosage. Due to the inertia of the mass this solution can only be for a limited lower Speed range can be used. The setting of the pneumatic pressure on the pneumatic cylinder also manual and is strong from experience and that Skill of the hiring person dependent. The quality of the Regulation essentially depends on this setting from. By possibly evading the pressure roller as a by-product during the pressing process density more constant compared to other processes reached. However, it is disadvantageous that tablets are used different web heights arise, which some Products is undesirable.
Es ist weiterhin bekannt, daß ein Zusammenhang zwischen
der Druckhaltezeit (Preßkraftverlauf) zur Erstellung
einer Tablette und der daraus resultierenden
Tablettenhärte besteht (I. M. Newton and al.: "Computer
analysis of the relation between tablet strength and
compaction pressure", Journal of Pharm. . . . . 23 (1971) 19;
E. N. Hiestand and al.: "Tensile Strength of Compressed
Powders and an Example of Incompatibility as End-Point
an Shear Yield Locus", Journal of Pharmaceutical
Sciences 63, 605 (1974), S. 73ff.). Die Bruchhärte steht
im Zusammenhang mit der Preßkraft und der verwendeten
Preßzeit. So kann eine gleiche Tablettenhärte bei
kürzeren Preßzeiten erzielt werden, indem der Preßdruck
erhöht wird. Diesem Verfahren sind natürliche Grenzen
gesetzt. Um also die Druckhaltezeit zu beeinflussen,
stehen zur Zeit drei bekannte Verfahren zur Verfügung:
It is also known that there is a connection between the pressure-holding time (pressure force curve) for creating a tablet and the resulting tablet hardness (IM Newton and al .: "Computer analysis of the relation between tablet strength and compaction pressure", Journal of Pharm. 23 (1971) 19; EN Hiestand and al .: "Tensile Strength of Compressed Powders and an Example of Incompatibility as End-Point an Shear Yield Locus", Journal of Pharmaceutical Sciences 63, 605 (1974), pp. 73ff .). The breaking hardness is related to the pressing force and the pressing time used. The same tablet hardness can be achieved with shorter pressing times by increasing the pressing pressure. There are natural limits to this process. In order to influence the pressure holding time, three known methods are currently available:
- 1. Veränderung der Stempelkopfformen, damit ein möglichst großes Plateau entsteht und die Verweil dauer des Stempels unter der Druckrolle möglichst lang ist. In der pharmazeutischen Industrie kommen normierte Stempel zur Anwendung. Durch die Änderung der Stempelkopfform können die bereits vorhandenen Stempel nicht mehr benutzt werden. Dadurch entstehen Mehrkosten für die Anwender durch das Bereithalten verschiedener Stempeltypen.1. Change the stamp head shapes so that a the largest possible plateau and the lingering duration of the stamp under the pressure roller if possible is long. Come in the pharmaceutical industry standardized stamps for use. By the change the stamp head shape can be the existing ones Stamps are no longer used. This creates Additional costs for the users by having them ready different stamp types.
- 2. Reduzierung der Tischdrehzahl mit dem Effekt, daß die Druckhaltezeit vergrößert wird. Durch die Reduzierung der Tischdrehzahl ergibt sich als Nachteil eine geringere Ausstoßleistung. Dies ist gleichbedeutend mit einer geringeren Produktivität und mit steigenden Kosten.2. Reduction of the table speed with the effect that the pressure holding time is increased. Through the The table speed is reduced as Disadvantage: lower output. This is tantamount to lower productivity and with increasing costs.
- 3. Installation von Druckhalteschienen zwischen der Vor- und der Hauptdruckstation, um somit notfalls Einfluß auf die Druckhaltezeit auszuüben.3. Installation of pressure holding rails between the In front of and the main printing station, so if necessary To influence the pressure holding time.
Mit diesen Verfahren ist es möglich, auf die Tabletten bruchfestigkeit Einfluß zu nehmen, jedoch nicht auf die Steuerung der Bruchhärteschwankungen. Der Grund für hohe Streuungen ist darin begründet, daß sich kleinste Volumenschwankungen bei konstanter Steghöhe signifikant auf die Bruchhärte auswirken. Die typische relative Standardabweichung beträgt < 15%.With these procedures it is possible to get on the tablets impact strength, but not on the Control of fluctuations in hardness. The reason for high scatter is due to the fact that the smallest Volume fluctuations with constant web height significant affect the hardness of fracture. The typical relative Standard deviation is <15%.
Aus der EP 0 87 38 55 A2 ist es bekannt, bei der Herstellung von Preßlingen aus Hartmetall oder dgl. geteilte Preßwerkzeuge zu verwenden, um den verstellbaren Stempelteil so zu verstellen, daß eine Anpassung an ein aufgezeichnetes und in einem Rechner gespeichertes Kraft-Weg-Diagramm ermöglicht und somit eine möglichst homogene Struktur bei Preßlingen erreicht wird.From EP 0 87 38 55 A2 it is known in which Production of compacts from hard metal or the like. to use split dies to the adjustable stamp part so that a Adaptation to a recorded and in a computer stored force-displacement diagram enables and thus the most homogeneous structure possible in the case of compacts is achieved.
Aus der DE 198 28 004.1 ist es weiterhin bekannt, durch die Begrenzung der maximalen Preßkraft während des Komprimierens jeder Tablette durch die Verstellung der Hauptdruckrolle in Abhängigkeit von der Preßkraft während des Preßvorgangs, eine konstante Dichte und eine deutliche Reduzierung der Bruchhärteschwankungen zu erreichen. Als Folge der Verstellung wird nicht nur eine konstante Preßkraft, sondern auch eine Verlängerung der Druckhaltezeit erzielt. Die Druckrolle wird während des Komprimierungsprozesses sowohl in positiver als auch in negativer Richtung verstellt. Die Folge der verlängerten Druckhaltezeit ist auch, daß die Tabletten bei gleicher Ausstoßleistung mit einer geringeren Preßkraft hergestellt werden können.From DE 198 28 004.1 it is also known to the limitation of the maximum pressing force during the Compressing each tablet by adjusting the Main pressure roller depending on the pressing force during the pressing process, a constant density and a significant reduction in the fluctuations in hardness to reach. As a result of the adjustment will not only a constant pressing force, but also a Extension of the pressure holding time achieved. The pressure roller is in during the compression process in both adjusted more positively and in the negative direction. The The consequence of the extended pressure holding time is also that the Tablets with the same output with one lower pressing force can be produced.
Versuchsreihen haben gezeigt, daß eine Korrelation besteht auch zwischen der im zeitlichen Ablauf des Preßvorganges gebildeten Fläche unter der Preßkraftkurve und der Bruchhärte einer Tablette. Test series have shown that a correlation also exists between the in the course of time of the Pressing area formed under the Press force curve and the hardness of break of a tablet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zu entwickeln, mit dem die Herstellung von Tabletten in engsten Gewichtsgrenzen und mit deutlich reduzierten Bruchhärteschwankungen gewährleistet wird.The object of the invention is a generic Develop a process by which the production of Tablets in the narrowest weight limits and with clear reduced fracture hardness fluctuations is guaranteed.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird von jedem einzelnen Preßvorgang die Fläche unter der Preßkraftkurve im zeitlichen Ablauf ermittelt, die ermittelten Werte der einzelnen Preßvorgänge werden zu einem gleitenden Mittelwert berechnet, der berechnete gleitende Mittelwert wird als Verstellgröße für die Dosierung eingesetzt.The solution to the problem results from the characteristics of claims 1 and 3. In the method according to the invention the surface of each individual pressing process the pressing force curve determined over time, the determined values of the individual pressing processes become calculated a moving average, the calculated moving average is used as an adjustment variable for the Dosage used.
Zum Konstanthalten der Bruchhärte von Tabletten ist erfindungsgemäß des weiteren vorgesehen, daß aus der Drehzahl der Tablettiermaschine und/oder aus der maximalen Preßkraft und/oder aus der zur Herstellung der Tablette notwendigen Fläche unter der Preßkraftkurve (notwendige Arbeit) mindestens eine resultierende Stellgröße ermittelt wird, mit der die Dosierung und/oder die Steghöhe verstellt werden.To keep the breaking hardness of tablets constant according to the invention further provided that from the Speed of the tableting machine and / or from the maximum pressing force and / or from the manufacturing necessary area of the tablet under the Press force curve (necessary work) at least one the resulting manipulated variable is determined with which the Dosage and / or the web height can be adjusted.
Der Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht insbesondere darin, daß durch die ständige Anpassung der Dosierung bzw. der Druckrollen Chargenschwankungen ausgeglichen werden, so daß eine reproduzierbare Qualität gewährleistet werden kann.The advantage of the method according to the invention is especially in that through constant adaptation the dosage or the pressure rollers batch fluctuations be balanced so that a reproducible Quality can be guaranteed.
Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims described.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below in exemplary embodiments explained in more detail.
Beim Pressen von Tabletten, bei denen die definierte Tablettenbruchfestigkeit von erhöhter Bedeutung ist, um zum Beispiel ein möglichst zuverlässiges und schnelles Auflösen in einem flüssigen Medium und gleichzeitig die Transportfähigkeit sowie das Handling der Tablette zu gewährleisten, spielt es eine große Rolle, die Preß kraft über eine möglichst definierte Druckhaltezeit konstant zu halten.When pressing tablets where the defined Tablet crush strength is of increasing importance to for example, one that is as reliable and fast as possible Dissolve in a liquid medium and at the same time Transportability and handling of the tablet too ensure it plays a big part in the press force over a defined pressure holding time to keep constant.
Es spielt weiterhin eine große Rolle, eine ständige Anpassung der Dosierung bzw. der Druckrollen zu gewährleisten.It continues to play a big role, a constant one Adjustment of the dosage or the pressure rollers too guarantee.
Das Verfahren nach der Erfindung sieht dazu vor, anstelle eine Verstellung der Druckrolle bei jedem einzelnen Preßvorgang in positiver oder in negativer Richtung vorzunehmen, die Druckrollen aufgrund des berechneten gleitenden Mittelwertes zu verstellen, wenn der gleitende Mittelwert signifikante Veränderungen anzeigt. Die Verstellung der Druckrollen erfolgt, sobald ein neuer Wert berechnet wurde, aber nicht mehr zeitlich synchron zum Preßvorgang.The method according to the invention provides instead of adjusting the pressure roller for everyone individual pressing process in positive or in negative Make direction, the pressure rollers due to the calculated moving average if the moving average significant changes displays. The pressure rollers are adjusted as soon as a new value was calculated, but no more synchronized with the pressing process.
Durch die Ermittlung des gleitenden Mittelwertes und seiner Verwendung als Stellgröße können Tendenzen im Preßvorgang frühzeitig erkannt und ihnen entgegen gewirkt werden. Es muß nicht mehr auf jeden einzelnen Preßvorgang reagiert werden, der Prozeß kann über mehrere Preßvorgänge hinweg beobachtet werden. Die erforderliche Verstellgeschwindigkeit ist dadurch herabgesetzt. By determining the moving average and its use as a manipulated variable can tendencies in Press process recognized early and counter them be knitted. It no longer has to be on everyone Press process can be reacted to, the process can several pressing processes can be observed. The required adjustment speed is thereby reduced.
Auch die Kombination der maximalen Preßkraft und der zur Herstellung der Tablette notwendigen Arbeit (Fläche) kann herangezogen werden. Da die Drehzahl der Maschine als dritte Variable (zeitlicher Verlauf) eine nicht unwesentliche Rolle spielt, ist es ebenfalls möglich, neben der Fläche und der maximalen Preßkraft auch die Drehzahl (als zeitliche Abfolge) als weiteren Regelparameter heranzuziehen. Die beiden oder die drei Werte werden zu einer resultierenden Stellgröße zusammengefaßt (Fuzzy-Regler), die die Dosierung bzw. die Steghöhe verstellt. Es ist auch möglich, die beiden oder die drei Werte zu zwei resultierenden Stellgrößen zusammenzufassen (Fuzzy-Regler), wobei die eine die Dosierung und die andere die Steghöhe verstellt.Also the combination of the maximum pressing force and the work necessary to manufacture the tablet (Area) can be used. Because the speed of the Machine as the third variable (time course) one plays a not insignificant role, it is also possible, in addition to the area and the maximum pressing force also the speed (as a time sequence) as another To use control parameters. The two or the three Values become a resulting manipulated variable summarized (fuzzy controller), the dosing or the web height is adjusted. It is also possible for the two or the three values for two resulting manipulated variables summarize (fuzzy controller), the one the Dosage and the other adjusted the web height.
Die Verstellung der Druckrollen bzw. der Dosierung kann elektronisch/motorisch zum Beispiel über Exzenter oder andere Verstellmechanismen erfolgen.The adjustment of the pressure rollers or the dosage can electronic / motorized, for example via eccentrics or other adjustment mechanisms take place.
Ein geregeltes magnetisches Feld kann sicherstellen, daß die Verstellung der Position ohne mechanische Einwirkung erfolgt.A regulated magnetic field can ensure that the adjustment of the position without mechanical Action takes place.
Die Verstellung ist auch über einen zweiseitig beaufschlagten Zylinder möglich, indem unterschiedliche Drücke auf eine linke und rechte Kammer wirken und durch den Ausgleich eine Verstellung der Druckrolle ermöglichen. Die unterschiedlichen Druckverhältnisse sind somit die Stellgröße.The adjustment is also two-sided pressurized cylinder possible by different Press on a left and right chamber and by adjusting the pressure roller enable. The different pressure conditions are therefore the manipulated variable.
Claims (5)
- - von jedem einzelnen Preßvorgang die Fläche unter der Preßkraftkurve im zeitlichen Ablauf ermittelt wird,
- - die ermittelten Werte der einzelnen Preßvorgänge zu einem gleitenden Mittelwert berechnet werden,
- - der berechnete gleitende Mittelwert als Verstellgröße für die Dosierung eingesetzt wird.
- the area under the pressing force curve is determined over time from each individual pressing operation,
- the calculated values of the individual pressing processes are calculated to a moving average,
- - The calculated moving average is used as an adjustment variable for the dosage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999155196 DE19955196A1 (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | Method to maintain breaking resistance of e.g. washing powder tablets etc. with constant automatic adaptation of dosing resp. compacting rollers to compensate for charging variations |
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| DE19955196A1 true DE19955196A1 (en) | 2001-05-23 |
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| DE1999155196 Ceased DE19955196A1 (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | Method to maintain breaking resistance of e.g. washing powder tablets etc. with constant automatic adaptation of dosing resp. compacting rollers to compensate for charging variations |
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