DE2029094C3

DE2029094C3 - Rundlauf-Tablettierpresse

Info

Publication number: DE2029094C3
Application number: DE2029094A
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Osaka Sagawa
Original assignee: Shionogi and Co Ltd
Current assignee: Shionogi and Co Ltd
Priority date: 1969-06-12
Filing date: 1970-06-12
Publication date: 1984-07-19
Also published as: CA929799A; JPS503027B1; CH509149A; DE2029094A1; GB1251179A; DE2029094B2; FR2051098A5; US3663147A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rundlauf-Tablettierpresse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art

Aus »Maschinenbautechnik« 13 _ν19δ4), Heft 6, Seite 306, zweiter Textabsatz, ist eine der vorstehenden Gattung ähnliche Tablettierpresse bekannt, bei der jedoch die Preßkräfte ausschließlich durch Kurvensegmente und nicht durch Druckwalzen ausgeübt werden. Bei dieser bekannten Tablettierpresse findet vor dem Fertigpressen ein Vorpressen statt. Einen ähnlichen Stand der Technik zeigt auch die deutsche Patentanmeldung A 43 (Klasse 80a—18/01), bekanntgemacht am 23.2.1950, wobei jedoch das Preßgut nur durch untere Stempel gepreßt wird und die Fertigpreßkraft bei Stillstand des Rundläufers über ein Druckstück, bei dem die Art der Kraftbeaufschlagung nicht beschrieben ist, auf die Stempel und damit das Preßgut ausgeübt wird.

In »Maschinenbautechnik« 13 (1964), Heft 6, Seite 306, dritter Textabsatz, ist eine Rundlauf-Tablettierpresse beschrieben, die ebenfalls der eingangs angeführten Gattung ähnlich ist. In dieser Druckschrift ist davon die Rede, daß »die Hauptpreßkraft« mit Hilfe von in der Presse gelagerten Druckrollen ausgeübt wird. Selbst wenn man aus dem Begriff »die Hauptpreßkraft« schließen würde, daß irgendwo in der Presse noch eine Hilfspreßkraft und nicht nur Verschiebungskräfte zum Verschieben der Stempel, z. B. beim Auswerfen der Preßlinge, ausgeübt werden, enthält diese Druckschrift keine Aussage über den Ort der Ausübung der Hiifspreßkraft in der Presse.

Nach einer inländischen offenkundigen Vorbenutzung ist ferner eine gattungsgemäße Rundlauf-Tablettiermaschine bekanntgeworden, bei der im Falle von zwei Druckwalzenpaaren Führungen, die eine Hilfspreßkraft auf das Preßgut ausüben, zwischen den in Bewegungsrichtung des Preßguts aufeinander folgenden beiden Druckwalzenpaaren angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rundlauf-Tablettierpresse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Hilfspreßkraft an einer Stelle des Tablettiervorgangs aufgebracht wird, die sich für die Beschädigungsunempfindlichkeit der fertigen Preßlinge, d. h. ihre Qualität, am günstigsten erweist

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 vorgesehen.

!0 Aus der DE-PS 3 05 018 ist eine Rundlauf-Tablettierpresse zum Pressen ringförmiger Preßlinge aus Sprengstoff bekannt Diese Presse besitzt drei aufeinanderfolgende Preßstufen mit zunehmendem Preßdruck. In der Zeichnung dieser Druckschrift sind zwischen den

υ Druckwalzenpaaren der einzelnen Preßstufen Leitbleche dargestellt auf denen die Stempel entlanggleiten können, bis sie vom jeweils nachfolgenden Druckwalzenpaar erfaßt werden. Die Leitbleche sind gegenüber den Preßhohlräumen weiter zurückgesetzt als das jeweils vorhergehende Druckwalzenpaar und sind wesentlich dünner als die sonstiger. Führungen zum Verschieben der Stempel. Aus diesen Gründen und wegen der relativ geringen Rückfederung von gepreßtem Sprengstoff ist davon auszugehen, daß die Leitbleche nicht als eine Hilfspreßkraft ausübende Führungen wirken.

Versuche mit Maisstärke zeigen, daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme Preßlinge hoher Qualität und großer Unempfindlichkeit gegen Beschädigungen,

ίο beispielsweise durch Bruch, schichtartige Trennung oder kappenartiges Abspalten von Teilen, erhalten werden. Versuche mit Maisstärke zeigen auch, daß die Qualität der Preßlinge besser ist, wenn man die Hilfspreßkraft nach einer Hauptpreßkraft ausübt, also mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Presse arbeitet, als wenn man die Hilfspreßkraft ohne vorherige Hauptpreßkraft ausübt Es ist zu erwarten, daß dieser Vorteil auch beim Pressen von anderem Preßgut eintritt Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit hoher

■io Geschwindigkeit arbeiten, und die Zahl der Druckstufen kann klein gehalten werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann praktisch beliebiges Preßgut tablettiert werden, beispielsweise Nahrungsmittel, pharmazeutische Stoffe, landwirtschaftliche Chemikalien, Metallpulver, keramische Stoffe, Kunststoffe, zu sinternde oder zu überziehende Körper.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Führungen in Axialrichtung federnd gelagert

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Diagrammen und von Zeichnungen eines Ausführungsb'Mspiels der Tablettierpresse noch näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 bis 5 Diagramme mit Komprimierungsmustern und Versuchsergebnissen;

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die Tablettierpresse, wobei die kreisförmige Schnittebene in die Zeichenebene abgewickelt ist;

F i g. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der

fco Tablettierpresse gemäß F i g. 6.

Für Versuche hat man Maisstärke entsprechend den Komprimierungsmustern A, B, C, D, Eund Fnach F i g. 3 gepreßt. Die Komprimierungsmuster E und F entsprechen einer erfindungsgemäßen Ausbildung der

(>·> Tablettierpresse, da jeweils mindestens einmal nach Ausübung einer Hauptpreßkraft eine Hilfspreßkraft ausgeübt wird. Auf der Ordinate ist jeweils in nichtlinearem Maßstab der Preßdruck aufgetragen,

■■während auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist Die !^Spitzen der dargestellten Graphen bedeuten einen sfjiauptpreßdruck von etwa 2000 kg pro Tablette mit kleinem Durchmesser von 5 bis 15 mm, während die [,^waagerechten Abschnitte der Grapher, eine Hilfspreßjakraft von etwa 300 kg bedeuten.

ij Fi g. 1 und 2 zeigt die Härte und die Rückfederung ^f aus der Verformung der entsprechend den Komprimiesfrungsmustern A bis Fgepreßten Tabletten. Dabei ist die öfHärte als die Kraft bestimmt worden, bei der die «Tablette bricht, und ist die Rückfederung aus der h'Verformung als die Expansion der Tablette nach ^Zusammenpressen auf eine Stärke von 4 rnm bestimmt ^worden.

φ. Die Härte ist ein Maß für die Bruchbeständigkeit der ^Tabletten, während die Rückfederung aus der Verforf| mung ein Maß für die Empfindlichkeit gegen schichtartii;!J ge Trennung oder kappenartige Abspaltung eines i|? Tablettenteils ist, wobei also höhere Härte höhere H Bruchbeständigkeit und höhere Rückfederung aus der Sf Verformung höhere Empfindlichkeit bedeutet
f§ F i g. 1 und 2 zeigt, daß die mit einer erfindungsgemäß H ausgebildeten Tablettierpresse gepreßten Tabletten |S (Säulen E und F) günstigere Eigenschaften haben ig und der Hilfspreßdruck sich beim Preßvorgang j; J vorteilhaft auswirkt

R; F i g. 4 und 5 zeigt am Beispiel des Komprimierungs- '$ musters B aus F i g. 3 den Einfluß der Größe des '2 Hilfspreßdrucks P₂ auf die Härte und das Rückfedern .-.., nach der Verformung. Man sieht, daß Hilfspreßdrücke i_; über einen weiten Bereich von 300 bis 1200kg pro ?';' Tablettenfläche wirksam sind; selbst bei im Vergleich : zum Hauptpreßdruck niedrigem Hilfspreßdruck ergibt sich eine Wirkung.

Die abgewickelte Darstellung der Fig.6 ist so vorgenommen, daß bei der Presse die Teile am rechten, äußeren Ende der Zeichnung an die Teile am linken äußeren Ende der Zeichnung anschließen. Einer Bewegung der T^iIe von links nach rechts in Fig.6 i' entspricht also eine Drehung des Rundläufers. Dabei , sind die zeitlich aufeinanderfolgenden Stellungen der f;. sich drehenden Teile der Reihe nach mit den aufsteigenden, zwei letzten Ziffern dreiziffriger Zahlen ,·■■; bezeichnet, z. B. 201 bis 217.

Die dargestellte Tablettierpresse weis* einen Matrizenträger 52, einen oberen Stempelträger 51 und einen unteren Stempelträger 53 auf, wobei diese einen Rundläufer bildenden Teile gemeinsam um eine senkrechte Achse relativ zu einem ortsfesten Rahmen 1 ;■;■ drehbar sind. Der obere Stempelträger trägt eine Reihe von vertikal gleitend beweglichen Oberstempeln 201 bis 217 und der untere Stempelträger trägt eine Reihe von vertikal gleitend beweglichen Unterstempeln 301 bis 317. Die Stempel 201 bis 217 und 301 bis 317 weisen Umkleidungen auf, die im allgemeinen von den Stempeln trennbar sind. Der Matrizenträger 52 trägt Matrizen 401 bis 417, deren Innenräume die Preßhohlräume bilden und jeweils an die Köpfe der Oberstempel und der Unterstempel angepaßt sind. Zum Drehen des ; Rundläufers in einer horizontalen Ebene ist ein nicht : dargestellter Antrieb vorgesehen.

Längs der kreisförmigen Bewegungsbahn der Stempel 201 bis 217 und 301 bis 317 sind zwei Paare Druckwalzen 61 bis 64 vorgesehen, wobei jedes Paar 61, 62 bzw. 63, 64 aus einer Druckwalze unterhalb des Rundläufers und einer Druckwalze oberhalb des Rundläufers vertikal über der unteren Druckwalze besteht. Die Walzen wirken auf die den Stempelköpfen abgewandten Stempelenden und können Druck auf diese ausüben. Die Presse hat also zwei aufeinanderfolgend wirksame Hauptdruckstufen. Die Rotationsachsen der Druckwalzen schneiden die Rotationsachse des Rundläufers.

Abgesehen von der oben beschriebenen kreisförmigen Bewegung müssen die Stempel 201 bis 217 und 301 bis 317 auch senkrechte Bewegungen ausführen können. Hierzu gehören Bewegungen vor der Hauptkompression, Bewegungen zum Füllen des Preßgutes in die Preßhohlräume und Bewegungen zum Auswerfen der fertigen Tabletten. Zur Durchführung dieser Bewegungen sind schienenartige Führungen 7 und Steuerelemente 81 und 82 vorgesehen, die mit den Stempeln zusammenwirken und an ihrer Aufgabe entsprechenden Stellen des Rahmens 1 angebracht sind

Die Stempel bzw. Stempelumkieidungen sind jeweils mit einer fortragenden, horizontalachsigen Hilfswalze 201a bis 217a und 301a bis 317a versehen, deren Durchmesser nahezu dem StempeldurcV-riesser bzw. dem Stempeiumkieidungsdurehmesser entspricht Mit den Hilfswalzen wirken halbringförmige, schienenartige Führungen 121, 122, 123 und 124 am Rahmen 1 zusammen, von denen die Führung 121 mit den Oberstempe!« in den Stellungen 204 bis 210 an deren Walzen 204a bis 210a in Berührung steht, während die Führung 123 die Unterstempel in den Stellungen 304 bis 311 an deren Walzen 304a bis 311 a berührt Die Führung 122 steht mit den Oberstempeln in den Stellungen 212 bis 214 an deren Walzen 212a bis 214a in Berührung, während die Führung 124 die Unterstempel in den Stellungen 312 bis 314 an deren Walzen 312a bis 314a berührt Die Verbindungen zwischen den Hilfswalzen und Stempeln sind so ausgebildet daß sie jeweils einer Druckbelastung von mindestens 300 kg standhalten. Wie aus F i g. 7 hervorgeht sind die Führungen 121 bis 124 an Anschlägen 121a bis 124a, die vom Rahmen 1 vorstehen, über zweckmäßige, federnd nachgiebige Mittel, beispielsweise Federn 121s bis 124s, angebracht so daß sie ständig in guter Berührung mit den Hilfswaizen stehen können.

Ferner sind an den entsprechenden Stellen der Rundläuferbahn eine Zufuhreinrichtung 9 aim Einfüllen des Preßgutes 8 in die Matrizenhohlräume sowie ein Ablenkblech oder eine Ablenkplatte 11 vorgesehen, die die fertiggeformten und nach oben über die Oberfläche des Matrizenträgers 52 ausgestoßenen Tabletten 10 ablenkt

Verlängerungen 82' und 82" des Steuerelements 82, die in bekannten Maschinen zum Verhindern des Herabfallens der Unterstempel vorgesehen sind, sind bei der erfindungsgemäßen Presse überflüssig.

Die bei.:hfiebene Tablettierpresse arbeitet wie folgt: Der durch die Zufuhreinrichtung 9 mit dem Preßgut 8 gefüllte Matrizenhohlraüm bei Position 401 am äußeren linken Ende der Fig.6 wirkt mit den oberen und unteren Stempeln zusammen, so daß das Preßgut 8 an den Stellungen 203 bis 205,303 bis 305 und 403 bis 405 zusammengepreßt wird, während es gleichzeitig in der F i g, 6 weiter nach rechts zu den Stellungen 207,307 und 407 weiterbewegt wird, wo es durch die Druckwalzen 61 und 62 komprimiert wird. Die Kombination der Stempel mit der Matrize und dem darin enthaltenen, einmal zusammengepreßten Preßgut 8 wird weiter nach rechts bewegt und erneut durch die Druckwalzen 63 und 64 an den Stellungen 211, 311 und 411 komprimiert Bei der Weiterbewegung wird der untere Stempel zusammen mit der geformten Tablette 10 und der obere Stempel

durch die Steuerelemente 81 und 82, die mit den unteren Bereichen der unteren Stempel an den Stellungen 312 bis 315 in Berührung stehen, nach oben verschoben. Auch der obere Stempel beginnt durch die Führung 7 bei den Stellungen 214 ff., nach oben verschoben zu werden und gelangt schließlich in eine Stellung, in der ein entsprechendes Spiel zwischen dem Stempel und der Tablette 10 besteht die über die Oberfläche des Matrizenträgers 52 an den Stellungen 215 ff. angehoben wird. In diesem Zustand wird die Tablette 10 durch das Ablenkblech 11 von der Bahn weggeschoben und in ein nicht gezeigtes Aufnahmegefäß gebracht oder einer Weiterbehandlung zugeführt.

Während die Kombination aus Matrizenhohlraum und einem oberen und unteren Stempel das Preßgut hält, empfängt sie Hilfspreßdrücke durch die Berührung zwischen den Führungen 121,122,123 und 124 und den

Hiifswalzen 201a bis 217a und 301a bis 317a an den Stellungen vor dem ersten Hauptpreßdruck, zwischen den beiden Druckwalzenpaaren 61, 62 und 63, 64 und nach dem zweiten Hauptpreßdruck, und diese Vorgänge können als vorbereitendes Verfestigen und komplementäres oder abschließendes Zusammenpressen betrachtet werden. Wie oben bereits beschrieben, erhält der zu verformende Stoff während seiner Bewegung einen Druck, der dem Kompressionsmuster F in Fig.3 entspricht Unter diesen Hilfspreßdrücken ist derjenige von besonderer Bedeutung, der nach dem zweiten Hauptpreßdruck aufgebracht wird, während die oberen und unteren Stempel in den Stellungen 212 bis 214 und 312 bis 314 insgesamt nach oben gestoßen werden und in nahezu parallelem Verhältnis zueinander gehalten werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rundlauf-Tablettierpresse mit einem um eine senkrechte Achse drehbaren Rundläufer, der einen oberen Stempelträger mit über seinen Umfang verteilten, axial verschiebbaren Oberstempeln, einen unteren Stempelträger mit über seinen Umfang verteilten, axial verschiebbaren Unterstempeln sowie einen dazwischen angeordneten Matrizenträger mit über seinen Umfang verteilten Preßhohiräumen, auf die die Oberstempel und Unterstempel paarweise arbeiten, aufweist;

mit mehreren Paaren Druckwalzen, die eine axiale Hauptpreßkraft der Reihe nach auf die zwischen ihnen hindurch bewegten Stempelpaare ausüben;
und mit drehbarer. Rollen an den Stempeln oder Stempelumkleidungen, die auf Führungen laufen, die die Stempel auf- und abbewegen sowie eine Hilfspreßkraft auf das Preßgut ausüben,
dadurch gekennzeichnet, daß Führungen (122, 124), die eine Hilfskraft auf das Preßgut ausüben hinter dem letzten Druckwalzenpaar (63, 64), das die vorhergehende Hauptpreßkraft auf das Preßgut ausübt, angeordnet sind.

2. Rundlauf-Tablettierpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (121, 123; 122,124) in Axialrichtung federnd gelagert sind.