DE2248677A1

DE2248677A1 - PROCEDURE AND ELECTRICAL CIRCUIT FOR DETERMINING THE TABLET WEIGHT IN TABLET MACHINES

Info

Publication number: DE2248677A1
Application number: DE19722248677
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dr Heringhaus
Original assignee: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH
Current assignee: Hottinger Bruel and Kjaer GmbH
Priority date: 1972-10-04
Filing date: 1972-10-04
Publication date: 1974-04-11

Description

Verfahron und elektrische Schaltung, zur Ermittlung des Tabletten-Gewichtes bei Tablettiermaschinen.Travel and electrical circuit to determine the tablet weight in tablet machines.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Gewichtes von Tabletten bei Tablettiermaschinen, bei denen die periodische Preßkraft mittels Kraftaufnehmern gemessen wird, sowie Schaltungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the weight of tablets in tableting machines, in which the periodic pressing force means Force transducers is measured, as well as circuits for carrying out the method.

Bei modernen Tablettiermaschinen ist ein Drehteller mit an der Peripherie angeordneten Stößeln vorgesehen, die beim Umlauf unter zwei feststehenden Walzen durchlaufen und das pulverförmige Material zu einer Tablette pressen. Das Gewicht dieser Tabletten muß überwacht werden, um Tabletten, die ein Tber- oder Untergewicht aufweisen, auszuscheiden. Eine Einzelwägung ist wegen der hohen Arbeitsgeschwindigkeit der modernen Tablettiermaschinen nicht möglich. Daher wird das Gewicht der Tabletten während des Preßvorgallges überwacht. Zu diesem Zweck wird die Preßkraft, die die Walen auf die Stößel ausiibt, mittels Kraftaufnehmern gemessen. Aus der -Größe der Preßkraft kann auf das Volumen und damit auf das Gewicht des zwischen den Stö3eln eingeschlossenen Materials geschlossen werden. Ein bekanntes Verfahren zur Messung der Preßkraft besteht darin, da3 die Walzen auf jeweils einem um einen festen Punkt drehbaren Hebel montiert sin< und diese Hebel isbr eine Querstange !niteinander verbunden sind. D ese Querstange erfährt eine Dehnung, wenn die Walzen auf df. -,C'C''^ eine Kraft ausüben. Die Dehnung der (8uerstange kann bestimmt werden, indem auf ihr Dehnungsmeßstreifen aufgebracht sind, die ein dehnungsproportionales Signal liefern.In modern tablet machines, there is a turntable on the periphery arranged tappets are provided, which rotate under two fixed rollers run through and press the powdery material into a tablet. The weight These tablets must be monitored for tablets that are overweight or underweight have to be eliminated. A single weighing is necessary because of the high working speed not possible with modern tablet machines. Hence the weight of the tablets monitored during the Preßvorgallges. For this purpose, the pressing force that the Walen exerts on the ram, measured by force transducers. From the size of the Pressing force can affect the volume and thus the weight of the between the plungers enclosed material are closed. A well-known method of measurement The pressing force consists in the fact that the rollers each move around a fixed point rotatable levers are mounted and these levers are a crossbar! are connected. Th s cross bar is stretched when the rollers move to df. -, C'C " ^ exert a force. The elongation of the (8uerstange can be determined by clicking on their strain gauges are applied, which have a strain-proportional signal deliver.

Dieses Signal stellt dann ein Maß für das Tablettengewicht dar.This signal then represents a measure of the tablet weight.

Die "rundsätzliche Schwierigkeit liegt darin, daß die Stange sehr stark dimensioniert sein muß, um auch große Pre3kräfte zu ermöglichen. Durch die beim Betrieb unverrieLr?bare Erwärmung tritt vedoch eine allmähliche Längung auf, die trotz der hierauf aDgestimmten Dehnungsmef3streifen ein elektrisches Signal liefert, clac von der eigentlichen Preßkraft nicht unterschieden wurden kann und als Fehler eingeht. Dieses Störsignal liegt bei kleinen Kraft bereichen in der Größenordnung des Nutzsignaies so da;3 das gesamte Verfahren nicht mehr brauchbar ist. Eine Abhilfe ist zunächst nur durch Stillsetzen der Maschine in regelmäßiger Abständen und Nullabgleich der Aufnehmerschaltun0 bei entlastetem Stössel mo lich.The "fundamental difficulty lies in the fact that the rod is very must be strongly dimensioned in order to also enable large pr3 forces. By however, the increase in temperature, which cannot be disclosed during operation, is gradually elongated which, in spite of the strain gauges matched to this, produce an electrical signal supplies, clac cannot be distinguished from the actual pressing force and received as an error. This interference signal is of the order of magnitude in the case of small force areas of the useful signaies so there; 3 the entire procedure is no longer usable. A remedy is initially only by stopping the machine at regular intervals and zeroing The sensor switching is possible with the tappet relieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Gewichtes von Tabletten bei Tablettiermaschinen zu schaffen, das frei ist von den erwähnten Nachteilen und eine genaue und zuverlässige errnittlung des Gewichtes der Tabletten ermöglicht.The invention is based on the object of a method for determining of the weight of tablets in tableting machines that is free of the disadvantages mentioned and an accurate and reliable determination of the weight of the tablets.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, da3 das Signal der Kraftaufnehmer derart in seiner Höhe verschcöen wird, daß seine unteren Extremwerte auf der Null-Linie liegen. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, dalj das Nutzsignal periodisch, die Drifterscheinung hingegen quasistatisch ist. Die Signale werden in einer Frequenzweiche getrennt und für das periodische Nutzsignal anschließend eine künstliche Nullinie hergestellt. Die Kraftspitzen beziehen sich somit exakt auf die Kraft "Null" und können zur einwandfreien Klassierung der Gewichte benutzt werden.The solution to this problem is that the signal from the force transducer is so shifted in height that its lower extreme values on the zero line lie. This takes advantage of the fact that the useful signal is periodic, the Drift phenomenon, on the other hand, is quasi-static. The signals are in a crossover network separately and then an artificial zero line for the periodic useful signal manufactured. The force peaks thus relate exactly to the force "zero" and can be used to properly classify the weights.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, elektrische Schaltungen zur Durchführung des Verfahrens auszugestalten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die elektrische Schaltung darin, daß das Signal der Kraftaufnehmer nach Verstärkung einem Hochpaß mit sehr tiefer Grenzfrequenz zugeführt, der negative Spitzenwert des dadurch entstehenden, zu Null-Linie angenähert symmetrischen Signals, in einem Spitzenwertspeicher gespeichert und mit Hilfe einer Additionsschaltung zum AusganfsiEnal des Hoch- @asses hinzuaddiert wird. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die an sich aus der Fernsehtechnik bekannt »eriod sehe "Null-Tastung" eines Signals zur vertikalen Ver-;: je auf eine exakte Nullinie herangezogen wird. Es besteht auch umgekehrt die Möglichkeit, da¢9, der Driftwert des Signals durch eine Tiefpaßschaltung ermittelt und zu einer Null-Tarierungdes Meßverstärkers herangezogen wird.There are several ways to carry out electrical circuits of the process. In a preferred embodiment of the invention the electrical circuit is that the signal of the force transducer after Gain fed to a high-pass filter with a very low cut-off frequency, the negative one Peak value of the resulting signal, which is approximately symmetrical to the zero line, stored in a peak value memory and with the help of an addition circuit to the start of the high @asses is added. Another Embodiment of the invention is that the per se from television technology known »eriod see" zero keying "of a signal for vertical displacement ;: each to one exact zero line is used. Conversely, there is also the possibility that ¢ 9, the drift value of the signal is determined by a low-pass circuit and a zero taring of the Measuring amplifier is used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the schematic Drawing explained in more detail.

Die Tablettiermaschine besteht gemäß Fig. 1 aus einem Drehteller 1 illit Bohrungen 2 an seiner Peripherie. In diese Bohrungen greifen Stößel 5 von oben und unten ein, und zwar in der Weise, da zunächst von dem unteren Stößel die Bohrung verschlossen, und anschließend das zu verpressende Material in die Bohrung eingefüllt wird. Die Stößel 3 gleiten anschließend-unter Walzen 4 hindurch und werden dadurch in die Bohrungen 2 hineingedrückt. Das zwischen den Stößeln befindliche Material wird dadurch zu einer Tablette zusammengepre,ßt. Anschließend gibt der untere Stößel die Bohrung frei, so daß die Tablette die Bohrung verlassen kann.According to FIG. 1, the tablet machine consists of a turntable 1 illit holes 2 on its periphery. In these bores, plungers 5 engage above and below, in such a way that the first of the lower plunger Hole closed, and then the material to be pressed into the hole is filled. The plungers 3 then slide under rollers 4 and become thereby pressed into the bores 2. The one between the tappets This compresses the material into a tablet. Then the lower plunger free the hole so that the tablet can leave the hole.

Zur Messung der Anpreßkraft und damit zur Bes-timmung des Gewichtes der Tabletten sind die Walzen 4 auf Traversen 5 montiert die um jeweils einen Punkt 6 drehbar sind. De beiden Traversen 5 sind über eine Querstange 7 miteinander verbunden. Die Querstange 7 erfährt eine Dehnung, wenn die Walzen 4 die Stößel 3 zusammendrücken.For measuring the contact pressure and thus for determining the weight of the tablets, the rollers 4 are mounted on cross members 5, each around one point 6 are rotatable. The two cross members 5 are connected to one another via a cross bar 7. The cross rod 7 is stretched when the rollers 4 compress the plungers 3.

Die Größe dieser Dehnung ist ein Maß für den Anpreßdruck und damit für die zwischen den beiden Stößeln zusammengepreßte Materialmenge.The size of this expansion is a measure of the contact pressure and thus for the amount of material compressed between the two rams.

Die Größe dieser Dehnung wird gemessen, indem auf die Querstange 7 Dehnungsmeßstreifen 8 aufgeklebt sind. Derartige Anordnungen sind bekannt, die obigen Ausführungen dienen insoweit nur der Erläuterung.The size of this stretch is measured by placing on the crossbar 7 Strain gauges 8 are glued on. Such arrangements are known, the above In this respect, explanations only serve to explain.

Das Ausgangssignal der Dehnungsmeßstreifen ? wird einem Meßverstärker 9 zugeführt. Infolge der Drifterscheinungen durch de Erwartung der Querstange 7 weist das Ausgangssignal des Meßverstärkers 9 die in Fig. 2 dargestellte Form auf. Das eigentliche Kraft-Signal ist periodisch und hat die Höhe C. Es ist jedoch außerdem um eine Gleichspannung vom Betrage A Von der Null-Linie verschoben.The output of the strain gauges? becomes a measuring amplifier 9 supplied. As a result of the drift phenomena due to the expectation of the cross bar 7 the output signal of the measuring amplifier 9 has the form shown in FIG. The actual force signal is periodic and has the level C. However, it is also Shifted from the zero line by a DC voltage of the amount A.

Diese Größe A ist bei kalter Maschine gleich Hull. Während des Erwärmungevorganges andert sich sowohl die Größe als ach die Richtung A in nicht kontrollierbarer Weise. Zur Beseitigung dieses Gleichspannungsanteils wird nunmehr das Ausgangssignal des Meßverstärkers 9 einem Hochpaß 10 mit sehr tiefer Grenzfrequenz zugeführt. Der Wert A wird damit unterdrückt und das Signal erhält eine zur Null-Linie angenähert symmetriehe Form, die in Fig. 5 dargestellt ist. Dieses Signal wird nun einerseits direkt, andererseits über einen Spitzenwertspeicher mit Phasenumkehrer 11 einer Additionsschaltung 12 zugeführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 12 hat dann die in Fig. 4 dargestellte Form. Seine unteren Extremwerte liegen genau auf der Null-Linie, so daß die Höhe C des Signals direkten Aufschluß über die Anpreßkraft der Stößel und damit das Gewicht der Tablette gibt.This size A is equal to Hull when the machine is cold. During the heating process changes both the size and the direction A in an uncontrollable manner. To eliminate this DC voltage component, the output signal of the Measuring amplifier 9 is fed to a high-pass filter 10 with a very low cut-off frequency. The value A is thus suppressed and the signal is approximately symmetrical to the zero line Shape shown in FIG. This signal is now on the one hand direct, on the other hand Via a peak value memory with phase inverter 11 of an addition circuit 12 fed. The output signal of the amplifier 12 then has that shown in FIG Shape. Its lower extreme values lie exactly on the zero line, so that the height C of the signal provides direct information about the contact pressure of the plunger and thus the weight of the tablet there.

Das in Fig. 4 trgestellte Signal kann damit direkt zu gewichtsabgängigen Maßnahmen benutzt werden, z. B. durch eine Klappensteuerung eine Aussortierung von Tabletten mit über oder Untergewicht vorzunehmen.The signal shown in FIG. 4 can thus be directly related to weight Measures are used, e.g. B. sorting out by a flap control Take tablets if you are over or underweight.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Procedure for determining the weight of tablets in tahetting machines, in which the periodic pressing force is measured by means of force transducers, thereby marked there,? the signal of the force transducer shifted in height in this way becomes that its lower extreme values were on the zero line.

2. Circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the signal from the force transducer (8) is a high-pass filter after amplification (10) with a very low cut-off frequency, the negative peak value of the result resulting signal, which is approximately symmetrical to the zero line, in a peak value memory stored with a phase inverter (11) and with the help of an addition circuit (12) is added to the output signal of the high-pass filter (10).

3. A circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a known periodic zero keying for shifting the output signal of the force transducer (3) is used.

4. A circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the drift deviation (A) is determined by a low-pass circuit and is used for zero taring of the MelB amplifier (9).