DE3404108C2 - - Google Patents

Description

Bei Tablettenpressen zum Herstellen von ringförmigen oder mit Ausschnitten versehenen Tabletten werden mehrteilige Stempel benutzt, die einen ständig in die Matrizenbohrung hineinragenden, feststehenden Stempelteil und einen beweg­ lichen Stempelteil haben, der am feststehenden Stempelteil geführt wird und mit dem Gegenstempel zusammenwirkt, um die Tablette in der Matrizenbohrung zu formen und zu pres­ sen und am Ende des Preßvorganges auszustoßen. Da es aus Gründen der Festigkeit nicht möglich ist, den beweglichen Stempelteil gegenüber der Matrizenbohrung und dem fest­ stehenden Stempelteil abzudichten, kann das pulverförmige Preßgut zwischen die sich relativ zueinander bewegenden Flächen des feststehenden Stempelteiles und des beweglichen Stempelteiles bzw. des den feststehenden Stempelteil über­ greifenden Gegenstempels gelangen und die Gleitflächen verschmutzen und sich im Innenhohlraum des Stempels fest­ setzen, wobei es sich gleichzeitig mit Schmiermittel ver­ mischt, welches die Gleitbewegung der rasch gegeneinander bewegten Stempelteile dort erleichtern soll, wo diese an­ einander geführt werden. Der ins Innere der Stempel ein­ dringende Preßgutstaub kann sehr rasch zu Betriebsstörungen führen und einen Bruch der Preßstempel zur Folge haben, wenn diese nicht rechtzeitig gereinigt werden. Die Reini­ gung der Preßstempel war jedoch bisher sehr aufwendig und zeitraubend, da jeder einzelne Stempel aus der Maschine ausgebaut und zerlegt werden mußte, um den Preßgutstaub aus dem Inneren der Stempel zu entfernen. Dies hatte zur Folge, daß bei den bisher bekannten Maschinen mit mehrtei­ ligen Preßstempeln die Totzeiten der Maschine, d. h. die Zeiten, in denen diese gewartet und gereinigt werden mußte und deshalb stillstand, länger waren als die Produktions­ zeiten.

Es ist eine Tablettenpresse der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art bekannt (GB-PS 4 79 909), bei der die Unterstempel einen Innenhohlraum mit mehreren Kernstempeln aufweisen, die durchgehende Löcher in den hergestellten Tabletten erzeugen. An den Gleitflächen zwischen diesen Kernstempeln, die min­ destens zeitweise feststehen, und dem ihnen gegenüber be­ weglichen Stempelteil, der die Unterfläche der herzustellen­ den Tablette bildet, kann Preßgut in den Hohlraum im Inneren des beweglichen Werkzeugteiles eindringen und sich dort auch dann festsetzen, wenn wie gezeigt, der Hohlraum des Unterstempels nach unten zu offen ist.

Um die Ansammlung und Verdichtung von Preßgutstaub in den Oberstempeln zu verhindern, die sich mit ihrem Innenhohl­ raum über die feststehenden Kernstempel des Unterstempels schieben, sind an den Oberstempeln seitliche Öffnungen vorgesehen, durch die das in den Hohlraum eingedrungene Pulver entweichen kann. Durch diese Öffnungen wird zwar der Axialkanal des Oberstempels eine gewisse Zeit freige­ halten, solange der Axialkanal einen genügend großen Durch­ messer hat und das zu verarbeitende Preßgut eine verhält­ nismäßig trockene Konsistenz hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, dafür zu sorgen, daß die Innenhohlräume der Werkzeuge von Tablettenpressen, insbe­ sondere wenn diese Werkzeuge mehrteilig sind, während des Betriebes ständig von eingedrungenem Preßgutstaub freige­ halten werden.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des neuen Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sich im Inneren der Preßgutstempel kein Preßgutstaub an­ sammeln kann und eine Verschmutzung der Stempelgleitflächen oder ein Blockieren der Stempel durch verkrustete Preßgut­ teilchen nicht eintreten kann. Es ist deshalb möglich, die Tablettenpresse kontinuierlich zu betreiben.

Da ein Stempelpaar nach dem anderen an nach außen führen­ den Öffnungen vorbeiläuft, durch die die Innenhohlräume der Stempel an eine Saugvorrichtung angeschlossen werden, wird im Innenhohlraum eines jeden Preßstempels periodisch jeweils dann ein Unterdruck erzeugt und eingedrungener Preßgutstaub abgesaugt, wenn sich die Stempel außerhalb der Matrize befinden. Hierdurch wird nur der bereits im Stempel befindliche Preßgutstaub abgesaugt, nicht aber in die Matrize eingefülltes Preßgut herausgesaugt, das zu der Tablette verpreßt werden soll.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Öffnung des Innen­ hohlraumes des Oberstempels am oberen Ende einer Axialboh­ rung angeordnet ist und die Saugdüse unmittelbar oberhalb der Stelle, an der der Oberstempel seine höchste Lage er­ reicht, mit der ins Freie führenden Öffnung der Axialboh­ rung fluchtet. Eine solche Konstruktion ist besonders ein­ fach, da im Oberstempel nur eine axiale Bohrung erforderlich ist, die von dem Innenhohlraum am Stempelkopf ausgeht, der den feststehenden Stempelteil des Unterstempels übergreift und in die Matrizenbohrung eindringt, um das Preßgut zur Tablette zu verdichten. In seiner höchsten Lage gelangt der Oberstempel dann in den Bereich der Saugdüse, so daß der in den Innenhohlraum etwa eingedrungene Preßgutstaub durch die Axialbohrung im Stempel nach oben abgesaugt wird.

Der Unterstempel weist zweckmäßig unterhalb seines in die Matrizenbohrung eindringenden Stempelkopfes mindestens eine Zuluftbohrung auf, durch welche der Innenhohlraum im Unterstempel mit der Außenluft in Verbindung steht. Hier­ durch ist gewährleistet, daß im Innenhohlraum des Unter­ stempels durch den Unterdruck eine Strömung erzeugt werden kann, so­ bald die Öffnung der Querbohrung in den Bereich der Saug­ düse für den Unterstempel gelangt.

Um genügend lange in jedem Stempel einen Unterdruck zu erzeugen, ist die Saugdüse in Bewegungsrichtung des Matri­ zentellers zweckmäßig wesentlich breiter als die an ihr vorbeilaufende, zum Innenhohlraum des Stempels führende Öffnung. Anstelle einer breiten Saugdüse können in Bewe­ gungsrichtung des Matrizentellers auch mehrere Saugdüsen hintereinander angeordnet sein, die an die Saugvorrichtung angeschlossen sind.

Die Erfindung ist bei allen Tablettenpressen mit mehrteili­ gen Pressenstempeln anwendbar, sie hat jedoch besondere Bedeutung bei schnellaufenden Rundlauftablettenpressen, bei denen eine oder mehrere Matrizenbohrungen im Kreise auf einem sich drehenden Matrizenteller angeordnet sind und wo­ bei jeder Matrizenbohrung ein Stempelpaar von Ober- und Unterstempel zugeordnet ist. Insbesondere bei einer Ta­ blettenpresse mit einem längsverschieblichen Matrizenteller, der mehrere, in einer Reihe hintereinander angeordnete Ma­ trizenbohrungen aufweist, sind Saugdüsen vorteilhaft, die in Bewegungsrichtung des Matrizentellers wesentlich breiter sind als die an ihr vorbeilaufenden, zum Innenhohlraum der Stempel führenden Öffnungen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird durch die Zeichnungen an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch den Matrizen­ teller einer Rundlauftablettenpresse im Bereich einer Matrizenbohrung mit Ober­ stempel und mehrteiligem Unterstempel, wobei die Stempel in der linken Hälfte in ihrer Preßstellung und in der rech­ ten Hälfte in ihrer auseinandergefahrenen Stellung unmittelbar nach dem Preßvorgang dargestellt sind und

Fig. 2 einen Teilschnitt der Fig. 1 nach Linie II-II,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung zu Fig. 1.

In den Zeichnungen ist mit 10 der Matrizenteller einer Rundlauftablettenpresse bezeichnet, der in dem hier nicht näher dargestellten Maschinenständer um eine ver­ tikale Drehachse 11 drehbar gelagert ist. Der Matrizen­ teller 10 wird durch zwei große, in Umfangsrichtung sich erstreckende Ausnehmungen 12 und 13 in eine obere Matri­ zenplatte 14 und in eine untere Matrizenplatte 15 unter­ teilt, zwischen denen sich der Matrizentisch 16 befindet. Im Matrizentisch 16 ist eine Vielzahl von Matrizen 17 im Kreis angeordnet, von denen in Fig. 1 nur eine darge­ stellt ist. Jede Matrize 17 sitzt in einer hierfür vorge­ sehenen Ausnehmung 18 im Matrizentisch und ist in dieser auf hier nicht näher dargestellte Weise festgeklemmt. In der Mitte hat die Matrize 17 eine Matrizenbohrung 19, in die das pulverförmige Preßgut eingefüllt und von den Preßstempeln verdichtet und zu Tabletten gepreßt wird.

Jeder Matrize 17 ist ein Oberstempel 20 und ein Unter­ stempel 21 zugeordnet, von denen der Oberstempel 20 in der oberen Matrizenplatte 14 und der Unterstempel 21 in der unteren Matrizenplatte 15 in vertikaler Richtung verschieblich gelagert ist. Während des Rundlaufes des Matrizentellers 10 gleiten die Oberstempel 20 an hier nicht näher dargestellten oberen Gleitschienen und die Un­ terstempel 21 auf unteren Gleitschienen 22 entlang. Die Gleitschienen sind so ausgebildet, daß die Oberstempel 20 und die Unterstempel 21 während des Rundlaufes des Matri­ zentellers 10 sich in vertikaler Richtung aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Hierbei können der Oberstem­ pel 20 und der Unterstempel 21 die in Fig. 1 auf der rech­ ten Hälfte dargestellte obere Stellung einnehmen, in der sich der Oberstempel 20 in seiner größten Entfernung von der Matrize befindet und der Kopf 23 des Unterstempels den oberen Rand der Matrize 17 erreicht. In ihrer tiefsten Lage haben Oberstempel 20 und Unterstempel 21 die auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellte Stellung, in der der Kopf 23 des Unterstempels 21 sich im unteren Teil der Ma­ trizenbohrung 19 befindet und der Kopf 24 des Oberstempels 20 in die Matrizenbohrung 19 eintaucht.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spiel besteht der Unterstempel 21 aus einem feststehenden Stempelteil 21 a und einem beweglichen Stempelteil 21 b, der in vertikaler Richtung gegenüber dem feststehenden Stempelteil 21 a auf und ab verschiebbar ist. Der fest­ stehende Stempelteil hat einen festen Stift 25, der zentrisch in die Matrizenbohrung 19 hineinragt und mit seinem unteren Ende 25 a in einem Kolben 26 befestigt ist. Der Kolben 26 ist in der unteren Matrizenplatte 15 des Matrizentellers 10 mit einem Halter 27 befestigt, der in eine Radialbohrung 28 des Matrizentellers 10 ein­ geschraubt ist und den Kolben 26 des Stiftes 25 durch­ dringt. Der Kolben 26 ist abgestuft und in seinem oberen Teil 26 a etwas dünner als in seinem unteren Teil 26 b.

Der bewegliche Teil 21 b des Unterstempels 21 hat einen sich in Axialrichtung erstreckenden Innenhohlraum 30, der einerseits von der Innenwandung 31 des Unterstempel­ schaftes 32 und andererseits von der äußeren Umfangsflä­ che des Stiftes 25 bzw. des Kolbens 26 begrenzt wird. Im Bereich seines Kopfes 23 hat der bewegliche Teil 21 b des Unterstempels 21 eine Bohrung 33, in der sich der Stift 25 befindet und mit der der bewegliche Teil 21 b am Stift 25 entlanggleiten kann, wenn sich der Stempelkopf 23 in der Matrizenbohrung 19 auf- und abbewegt. In ähnlicher Weise liegt die zylindrische Innenwandung 31 des beweg­ lichen Stempelteiles 21 b an der äußeren, zylindrischen Fläche des Kolbens 26 an und gleitet an diesem entlang.

Man erkennt aus Fig. 1, daß der Unterstempel 21 in einem vertikalen Stempelloch 34 der unteren Matrizenplatte 15 gleitend gelagert und an seinem Außenumfang am oberen Rand der unteren Matrizenplatte 15 mit einer Gummiman­ schette 35 abgedichtet ist. Außerdem hat der bewegliche Teil 21 b des Unterstempels 21 im Bereich seines unteren Schaftes einen Durchbruch 36 in der Stempelwandung, der von dem Halter 27 des festen Stempelteiles 21 a durch­ griffen wird und der so groß ist, daß sich der bewegli­ che Teil 21 b des Unterstempels 21 im Bereich des Halters 27 ungehindert auf- und abbewegen kann.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, steht der Innenhohlraum 30 des Unterstempels 21 über zwei radial verlaufende Zu­ luftbohrungen 38 mit der Außenluft in Verbindung. In der unteren Matrizenplatte 15 des Matrizentellers 10 befindet sich eine radial angeordnete Querbohrung 39, die im Stempelloch 34 im Bereich des Durchbruches 36 des beweglichen Stempelteiles 21 b und an der äußeren Umfangswand 40 der unteren Matrizenplatte 15 eine Öff­ nung 41 hat. Wenn sich der Matrizenteller 10 dreht, läuft diese Öffnung 41 der Querbohrung 39 an einer Saugdüse 42 vorbei, die mit einer Halterung 43 im Ma­ schinenständer in Höhe der Öffnung 41 an einer Stelle befestigt ist, an der sich der Unterstempel 21 unmit­ telbar vor der Füllstation befindet, in der das pulver­ förmige Preßgut in die Matrizenbohrung 19 eingefüllt werden soll und in der der Kopf 23 des beweglichen Teiles 21 b des Unterstempels 21 seine tiefste Lage einnimmt, die in Fig. 1 auf der linken Hälfte der Zeichnung dargestellt ist. Die Saugdüse 42 ist über einen Schlauch 44 oder eine andere Saugleitung an eine Saugvorrichtung 45, beispielsweise ei­ nen Unterdruckbehälter oder einen Unterdruckerzeuger ange­ schlossen, der einen Sammelbehälter für staubförmiges Gut aufweist. Diese Saugvorrichtung 45 erzeugt in der Sauglei­ tung 44 und in der Saugdüse 42 einen stets wirksamen Unter­ druck, der sich durch die Querbohrung 39 und den Durchbruch 36 im Innenhohlraum 30 des Unterstempels 21 auswirkt, jedes­ mal, wenn die Öffnung 41 mit der Saugdüse 42 fluchtet, deren Mundstück 42 a sich unmittelbar neben dem äußeren Umfangsrand 40 der unteren Matrizenplatte 15 befindet.

Wendet man sich nun dem Oberstempel 20 zu, so erkennt man, daß dieser mit seinem Schaft 46 in einem Stempelloch 47 der oberen Matrizenplatte 14 in vertikaler Richtung gleitend ge­ führt ist und in seinem Kopf 24 einen Innenhohlraum 48 auf­ weist, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Mittelstiftes 25 angepaßt ist. Beim Eintauchen in die Matrizenbohrung 19 übergreift der Kopf 24 mit seinem Innenhohlraum 48 den Kopf des Mittelstiftes 25, so daß das in dem Ringraum zwischen Matrizenbohrung und Mittelstift befindliche Preßgut nach unten gegen den Kopf 23 des beweglichen Teiles 21 b des Un­ terstempels 21 gedrückt und eine ringförmige Tablette ge­ formt wird.

An den Innenhohlraum 48 des Kopfes 24 des Oberstempels 20 schließt sich eine Axialbohrung 49 an, die mit einer am oberen Schaftende angeordneten Öffnung 50 nach außen führt.

Wenn sich der Oberstempel 20 in seiner höchsten Lage befin­ det, die in Fig. 1 auf der rechten Seite dargestellt ist und die dann erreicht wird, wenn sich die zugehörige Matri­ zenbohrung 19 unmittelbar vor der Füllstation befindet, in der sie mit Preßgut befüllt wird, läuft die Öffnung 50 der Axialbohrung 49 an einer Saugdüse 51 vorbei, die mit einer Halterung 52 im Maschinenständer fest angeordnet ist. Die Saugdüse 51 ist ebenso wie die Saugdüse 42 mit einer Saug­ leitung 53 an die Saugvorrichtung 45 angeschlossen und saugt in den Innenhohlraum 48 des Oberstempels 20 etwa eingedrungenen Preßgutstaub durch die Axialbohrung 49 ab, jedesmal wenn die Öffnung 25 des Oberstempels an ihrer Mündung 51 a vorbeiläuft. Damit für das Absaugen von Preß­ gutstaub aus dem Innenhohlraum 48 genügend Zeit zur Ver­ fügung steht, sind in Umfangsrichtung des Matrizentellers 10, in der sich die Oberstempel 20 bewegen, mehrere Saug­ düsen 51 unmittelbar hintereinander (in Fig. 1 etwa senk­ recht zur Zeichenebene) angeordnet, obgleich in Fig. 1 nur eine dieser Saugdüsen 51 erkennbar ist. Die Saugdüse 42 zum Absaugen von Preßgutstaub aus dem Innenhohlraum 30 des Unterstempels 21 hat eine in Umfangsrichtung des Matrizentellers längliche Düsenöffnung, die wesentlich breiter ist als die an ihr vorbeilaufende Öffnung 41 der Querbohrung 39, die zu dem Innenhohlraum 30 führt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Beim Einfüllen des Preßgutstaubes in die Matrizenbohrung 19 und beim anschließenden Pressen der Ringtabletten kann Preß­ gutstaub zwischen der Außenfläche des festen Stiftes 25 und der Mittelbohrung 33 im beweglichen Teil 21 b des Unterstem­ pels 21 in den Innenhohlraum 30 gelangen. Gleichzeitig kön­ nen beim Eintauchen des Oberstempels 20 geringe Mengen an Preßgutstaub in den Innenhohlraum 48 des Oberstempels 20 eintreten.

Sobald nun der Matrizenteller 10 bei seinem Rundlauf unmit­ telbar vor der Füllstation angelangt ist und der Unterstem­ pel 21 seine in Fig. 1 links dargestellte tiefste Stellung und der Oberstempel 20 seine in Fig. 1 höchste Stellung er­ reicht hat, laufen die Öffnung 41 der Querbohrung 39 an der Saugdüse 42 und die Öffnung 50 der Axialbohrung 49 an der Saugdüse 51 vorbei. Hierdurch werden der Innenhohlraum 30 des Unterstempels 21 und der Innenhohlraum 48 des Oberstem­ pels 20 an die Saugvorrichtung 45 angeschlossen, und es wird in beiden Hohlräumen ein Luftstrom erzeugt, wobei im Ober­ stempel unmittelbar durch den nach unten offenen Innenhohl­ raum 48 und bei dem Unterstempel durch die Zuluftöffnungen 38 Außenluft durch den Innenhohlraum gesaugt wird. Die hin­ durchströmende Luft nimmt eingedrungenen Staub mit und be­ fördert ihn durch die Axialbohrung 49 bzw. den Durchbruch 36 und die Querbohrung 39 in die Saugdüsen 51 bzw. 42 und von dort durch die Saugleitungen 53 und 44 in die Saugvor­ richtung 45, wo der Staub abgeschieden wird.

Der feststehende Stempelteil kann auch in der Nähe der Innenwandung der Matrizenbohrung 19 angeordnet sein und eine andere Form, beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt haben. Es ist auch möglich, den Oberstempel zweiteilig auszubilden und den Innenhohlraum etwas anders zu gestalten. Die Saugdüsen können auch an anderen Stellen auf dem Rund­ laufweg des Matrizentellers angeordnet sein, und es ist auch möglich, die Erfindung bei Tablettenpressen anderer Art einzusetzen, beispielsweise bei solchen Tabletten­ pressen, die nur eine einzige Matrize mit einem Ober- und einem Unterstempel oder mehrere, in einer geradlinigen Reihe hintereinander angeordnete Matrizen haben, die zwischen einem Stempelpaar hin- und hergeschoben werden.

Claims (5)

1. Tablettenpresse zum Herstellen von ringförmigen oder mit Innenausschnitten versehenen Tabletten, mit einem Matrizenteller, dessen Matrizen je ein mit dem Matri­ zenteller umlaufender Oberstempel und ein Unterstempel zugeordnet ist, von denen mindestens einer aus mehre­ ren, ineinandergreifenden, in Axialrichtung relativ zueinander beweglichen Teilen besteht und die einen sich in Axialrichtung erstreckenden Innenhohlraum mit einer nach außen führenden Öffnung aufweisen und wobei mindestens der Unterstempel in seinem Innenhohlraum einen Kernstempel enthält, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenhohlraum (30) des Unterstempels (21) und/oder des Oberstempels (20) bei jedem Umlauf des Matrizentellers (10) über die Öffnung (36 bzw. 50) unmittelbar oder mittels Zwi­ schenleitung (39) im Matrizenteller mit der Saugdüse (42 bzw. 51) einer Saugvorrichtung (45) verbindbar ist, welche Saugdüsen (42 bzw. 51) ortsfest im Pressen­ ständer unmittelbar neben oder über der Bahn angeord­ net sind, welche die nach außen führenden Öffnungen (36 bzw. 50) bzw. die Mündungen der Zwischenleitungen (39) beschreiben, die zu dem Innenhohlraum (30 bzw. 48) des zugeordneten Stempels (21 bzw. 20) führen.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnung (50) des Innenhohlrau­ mes (48) des Oberstempels (20) am oberen Ende einer Axial­ bohrung (49) angeordnet ist und daß die Saugdüse (51) un­ mittelbar oberhalb der Stelle, an der der Oberstempel (20) seine höchste Lage erreicht, mit der ins Freie führenden Öffnung (50) der Axialbohrung (49) fluchtet.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Unterstempel (21) unterhalb seines in die Matrizenbohrung (19) eindringenden Stempel­ kopfes (23) mindestens eine Zuluftbohrung (38) aufweist, durch welche der Innenhohlraum (30) im Unterstempel (21) mit der Außenluft in Verbindung steht.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem beweg­ lichen Matrizenteller, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Saugdüse (42) in Bewegungs­ richtung des Matrizentellers (10) wesentlich breiter ist als die an ihr vorbeilaufende, zum Innenhohlraum (30) des Stempels (21) führende Öffnung.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Matrizentellers (10) mehrere Saugdüsen (51) hinter­ einander angeordnet sind, die an die Saugvorrichtung (45) angeschlossen sind.