DE3639918A1 - Vorrichtung zur steuerung und ueberwachung einer rotationstablettierpresse - Google Patents
Vorrichtung zur steuerung und ueberwachung einer rotationstablettierpresseInfo
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung
und Überwachung einer Rotationstablettierpresse gemäß Ober
begriff des Anspruchs 1.
Rotationstablettierpressen zum Pressen und zum Aus
bilden medizinischer oder ähnlicher Pulver oder Granulate
zu Tabletten sind in der Pharmazie seit langem bekannt.
Eine solcher bekannten Tablettierpressen zeigt beispiels
weise die US-PS 3 25 176. Bei einer solchen Rotationspresse
werden Pulver oder andere Materialien, die zu Tabletten form
bar sind, in eine einer Vielzahl von gewöhnlich zylindrischen
Unterformen eingebracht, die innerhalb eines die Unterformen
aufnehmenden Drehturmes angeordnet sind. Zwei gegenüberliegend
angeordnete, durch Nocken betätigte Oberstempel verpressen
das Pulver von beiden Enden jeder tablettenformenden Unter
form und kompaktieren dabei das Pulver zu einer Tablette.
Die Drehturmanordnung ermöglicht einerVielzahl von Ober
stempel- und Unterstempelsätzen, Tabletten auf einem kreis
förmigen, von der Rotationspresse beschriebenen Weg konti
nuierlich herzustellen, indem eine Anordnung von Nocken
oberhalb und unterhalb des Drehturmes betätigt werden zum
Anheben und Absenken der Oberstempel. Mit modernen Tablettier
pressen werden pharmazeutische Tabletten in einer Menge bis
zu 12 000 Tabletten pro Minute erzeugt.
Es ist dabei höchst wünschenswert, daß sämtliche durch
die Rotationstablettierpresse hergestellten Tabletten von
gleicher und genau gesteuerter Größe und von gleichem und
genau gesteuertem Gewicht sind. Dies ist insbesondere von
Bedeutung für medizinische Tabletten, da sorgfältig vorge
schriebene Dosierungen schwierig einzuhalten sind ohne ge
naue Steuerung der Tablettengröße und des Tablettengewichtes.
Ungenauigkeiten bei der Tablettengröße und dem Tabletten
gewicht ergeben sich aus einer Vielzahl von Umständen, re
sultieren jedoch in der Regel aus einer ungleichen
Einfüllung des Pulvers in die Unterstempel/Oberstempelanordnung.
Ungenauigkeiten können sich auch ergeben aus ungenau gearbei
teten oder beschädigten Tablettierpressen oder Unterformele
menten oder aus Änderungen der Dichte oder des Feuchtigkeits
gehaltes des gepreßten Pulvers.
Es sind schon mehrere Vorrichtungen eingesetzt worden,
um das Gewicht gepreßter Tabletten zu bewerten und um fest
zustellen, ob solche Tabletten in Ordnung sind oder nicht.
Gewöhnlich werden die einzelnen Tabletten überwacht durch
Auswertung des Druckes bzw. der Kompression zwischen den
Oberstempeln bei der Tablettenherstellung. Übergewichtige
Tabletten ergeben sich aus einem Zuviel an Pulver oder granu
latförmigem Material, das zwischen die einander gegenüber
liegenden Oberstempel eingeführt ist, und erfordern höhere Kom
paktierungskräfte als üblich. Analog erfordern untergewich
tige Tabletten, die sich aus geringeren als normalen Pulver
mengen oder Granulatmengen zwischen den einander gegenüber
liegenden Oberstempeln ergeben, geringere Druckkräfte zwischen
den einander gegenüberliegenden Oberstempeln als normal. Da
her werden üblicherweise übergewichtige und untergewichtige
Tabletten in Tablettierpressen durch Verwendung eines Dehnungs
meßgerätes (oder vergleichbarer Einrichtungen) erfaßt durch
Messung der Kräfte an den Oberstempeln. Ein solches Dehnungs
meßgerät ist in der US-PS 37 91 205 gezeigt. Die US-PS
37 34 663 zeigt eine Steuerschaltung, die die in die Unter
form eingebrachte Pulvermenge überwacht und, falls notwendig,
ändert in Abhängigkeit von den gemessenen Tablettenkompressions
kräften, erfaßt durch Widerstandsänderungen im Dehnungsmeßgerät.
Tablettierpressen weisen üblicherweise eine Vorrichtung
zum Entfernen ausgebildeter Tabletten aus den Ober- und Unter
stempeln auf. Normalerweise weist eine Rotationstablettier
presse ein zweites Nockensystem auf, durch das die unteren
Oberstempel die ausgebildeten Tabletten nach dem Preßvorgang
auf die Ebene des Drehturmes anheben. Ein Messer oder eine
ähnliche Einrichtung befindet sich etwas oberhalb der Dreh
scheibe an einer den Weg der Unterstempel schneidenden Stelle
und damit der Tabletten, die aus den Unterstempeln angehoben
worden sind. Das Messer bzw. das Blatt streift dann die Ta
bletten vom Drehturm ab und führt sie einer Ausgaberutsche
zu.
Oft ist die Messer- bzw. Blatteinrichtung der oben be
schriebenen Art mit einem Ausstoßgatter kombiniert, wie es
beispielsweise in der US-Patentanmeldung Nr. 6 50 346 gezeigt
ist, die auf den gleichen Anmelder wie die vorliegende An
meldung zurückgeht. Ausschußtabletten werden erfaßt durch
Auswertung der Oberstempelkräfte, die durch die Dehnungs
meßgeräte ermittelt werden, und es wird ein pneumatischer
Luftstrahl zeitlich so gesteuert, daß er Ausschußtabletten
vom Messer zu einer Ausstoßrutsche ableitet. Ein ordnungs
gemäßer Betrieb einer solchen Vorrichtung erfordert eine
Instrumentierung für die genaue Steuerung des pneumatischen
Luftstrahls in Abhängigkeit vom eine Ausschußtablette an
zeigenden Signal. Solche Instrumentierung wiederum erfordert
hochpräzise Geräte zur Erzeugung des die spezielle auszu
stoßende Ausschußtablette anzeigenden Signales. Für jede
Hochgeschwindigkeitsvorrichtung wie für die, die mehr als
12 000 Tabletten pro Minute herstellt, können schon gering
fügige Ungenauigkeiten das Ausstoßen anderer als der spe
ziellen Ausstoßtabletten bewirken. Um solche Fehler zu ver
meiden, sind die Tablettierpressen-Steuereinrichtungen ge
wöhnlich so eingestellt, daß mehrere Tabletten aus der Um
gebung der abgetasteten Ausschußtablette ausgestoßen werden.
Außerdem kann die Gefahr einer unnötigen Tablettenaus
stoßung dann verringert werden, wenn die die einzelnen
Oberstempelpreßvorgänge betreffenden Informationen von einer
Bedienungsperson mit einer wiedergebbaren Kennziffer bewertet
werden können. Auf diese Weise können mechanische und Kom
ponentenverschleißprobleme noch im Anfangsstadium erkannt
werden und danach beseitigt werden, bevor sich die Probleme
verschlimmern, wenn eine Bedienungsperson in der Lage ist,
die Kompressionskräfte während des Betriebes der Rotations
presse zu überwachen und wenn sie solche weiteren Informationen
wie den Kompressionsdruckbereich jedes Oberstempelsatzes und sta
tistische Vergleichsergebnisse der Kräfte über die Dauer
des Rotationspreßbetriebes erhält. Ähnlich können einzelne
mechanische Abweichungen zwischen den Oberstempeln oder Nocken
erfaßt werden, und es können Korrektureinstellungen für unter
schiedlichen Unterstempel- und Oberstempelverschleiß oder
für unterschiedliche Einstellungen anderer einzelner Pressen
teile vorgenommen werden.
Viele Rotationstablettierpressen, die eine Überwachung
erfordern, sind doppelt arbeitende Pressen, d.h. daß die
Tablettierpresse einen Satz von Hubnocken auf gegenüber
liegenden Seiten des Drehturmes aufweist, die zur Erzeugung
der Tabletten simultan arbeiten. Für solche Doppelrotations
tablettierpressen ist die Verwendung dualer Systeme von Kom
pressionsdetektoren, Monitoren, Ausstoßgattern und Steuer
systemen vorteilhaft. Solche Dualüberwachung gestattet den
Vergleich des Betriebs auf jeder Seite der Tablettierpresse
während deren Betrieb, so daß die Bedienungsperson so gut
wie möglich eine gleiche Leistung auf jeder Seite aufrecht
erhalten kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb
darin, eine Steuervorrichtung für eine pharmazeutische Ta
blettierpresse anzugeben, die für eine Rotationstablettier
doppelpresse geeignet ist und genau sowohl Tablettendruck
informationen als auch Ausstoßinformationen für Ausschuß
tabletten präzise kontrollieren und steuern kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Presse so auszubilden, daß die Kompressionskräfte
für jeden einzelnen Oberstempelsatz überwachbar sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Pressensteuer- und Überwachungseinrichtung anzu
geben, die Pressendruck und gleichzeitig den Systembetrieb
betreffende Informationen einer Bedienungsperson zuführt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine derartige Tablettenpreßsteuer- und Überwachungs
anordnung anzugeben, die eine statistische Abstraktion der
Pressendruckinformation erzeugt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine solche Tablettierpressensteuer- und Überwachungs
einrichtung anzugeben, die detaillierte, die Tablettierpressen
leistung und gleichzeitig den Pressenbetrieb betreffende
Informationen erzeugt, und zwar auf eine Weise, daß sie so
wohl optisch erkennbar und relativ leicht verwendbar sind.
Diese Aufgaben werden durch die Erfindung nach den An
sprüchen 1, 4 und 7 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Steuer
und Überwachungsvorrichtung für eine Hochgeschwindigkeits-
Rotationstablettierdoppelpresse vorgesehen, bei der auf jeder
Seite drei Dehnungsmeßgeräte vorgesehen sind, die den Tablet
tierenddruck, Vordruck und den Druck während der Tabletten
auslösung anzeigende Signale erzeugen. Die Dehnungsmeßgeräte
erzeugen Steuersignale, die von einem Spitzendetektor empfangen
werden, der das maximale Dehnung darstellende Maximalsignal
hält. Die Maximumsignale werden in digitale Informationen um
gewandelt, die dann einem Mikroprozessor zugeführt werden.
Der Mikroprozessor vollführt zwei Funktionen. Er steuert
einmal den Betrieb des Ausstoßgatters und steuert die Ta
blettenkonsistenz durch Steuerung der Pulvereinfüllmenge in
die Unterformen. Zum zweiten übermittelt er Informationen
auf einen Schreib/Lesespeicher (RAM). Der RAM wird ge
steuert durch eine Hauptzentraleinheit, die in 180° Phasen
verschiebung zu dem Mikroprozessor getaktet wird. die Haupt
zentraleinheit verarbeitet die Information des RAM und er
zeugt entweder eine Bildschirmausgabe oder eine Druckeraus
gabe sowohl der Tablettierpressenrohdaten als auch der sta
tistisch abstrahierten Tablettierpressendaten.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer
pharmazeutischen Tablettierpresse , die
an ein Tablettierpressen-Steuergerät
gemäß vorliegender Erfindung ange
schlossen ist,
Fig. 2 eine seitliche Querschnittsansicht
eines Teils der Tablettierpresse gemäß
Fig. 1 mit einer Darstellung der Ta
blettierpressenunterstempel,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der
Tablettierpresse gemäß Fig. 1 und 2,
wobei das Trennen der geformten Ta
bletten von den Unterformen und die
Vorrichtung zum Ausstoßen von Ausschuß
tabletten gezeigt sind,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des
Betriebs der pneumatischen Tabletten
ausstoßvorrichtung,
Fig. 5 ein schematisches Diagramm des Steuer
systems der Steuervorrichtung nach
Fig. 1,
Fig. 6 ein Blockdiagramm der Steuervorrichtung
nach Fig. 5 mit einer Hauptzentral
einheit und einem Mikroprozessor,
Fig. 7 eine grafische Darstellung der Takt
signale und der Zeitsignale der Zentral
einheit und des Mikroprozessors gemäß
Fig. 6,
Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Spitzendetektors
der Steuervorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 9 ein schematisches Schaltbild des Spitzen
detektors nach Fig. 8,
Fig. 10 eine grafische Darstellung der dem
Spitzendetektor nach Fig. 9 zugeord
neten Signale,
Fig. 11 ein Blockdiagramm eines Multiplexers
und eines A/D-Konverters der Steuer
vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Sensor/Steuer
schaltung der Steuereinrichtung nach
Fig. 5,
Fig. 13 eine Darstellung einer grafischen Wieder
gabe der Steuereinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 14 eine Darstellung einer zweiten grafischen
Wiedergabe der Steuereinrichtung nach
Fig. 1 und
Fig. 15 eine Darstellung einer dritten grafischen
Wiedergabe der Steuereinrichtung nach
Fig. 1.
In der Fig. 1 ist eine Tablettierpresse 10 zusammen
mit einer Steuereinrichtung 12 dargestellt. Die Tablettier
presse weist einen Drehturm 14 auf, der mehrere Unterformen
(in der Fig. 1 nicht gezeigt) enthält für die Bildung von
Tabletten aus zwischen Oberstempeln (in der Fig. 1 nicht
dargestellt) verpreßten Pulvern. Der Drehturm 14 läuft mit
einer hohen Winkelgeschwindigkeit zwischen einer oberen
und einer unteren Nockenvorrichtung zum Betreiben der Ta
blettieroberstempel um. Nach Fertigstellung werden die
Tabletten aus der Nähe des Drehturmes 14 einem Ausstoß
kanalsystem 16 und einem Ausgangskanal 18 zugeführt. Aus
schußtabletten werden über einen Ausstoßausgang 20 abgegeben.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
die Steuereinrichtung 12 einen Bildschirm 22 und eine alpha
numerische Eingabetastatur 24 auf. Die Steuereinrichtung 12
umfaßt einen Drucker zum Drucken fester, von der Bedienungs
person angeforderter Informationen. Aus Bequemlichkeit ist
die gesamte Steuereinrichtung innerhalb eines einheitlichen
Gehäuses 21 angeordnet, das vorzugsweise auf Rädern verfahr
bar ist.
In der Fig. 2 ist ein Teil der Tablettenoberstempel
und Tablettenunterstempel-Vorrichtung dargestellt. Mehrere
Unterstempel 30 sind innerhalb eines Pressendrehturmes 14
angeordnet. Jede Unterform weist einen zylindrischen Hohl
raum 32 auf, in den Oberstempel 34 senkrecht hineingleiten
zur Herstellung der Tabletten. Medizinisches Pulver 36 wird
in die zylindrischen Hohlräume 32 eingeführt und zwischen
den Oberstempeln verpreßt zur Bildung einer Tablette 38.
Der Preßvorgang der Oberstempel 34 erfolgt durch eine Ver
bindung der Oberstempelköpfe mit einem oberen Nocken 42 und
einem unteren Nocken 44. Jeder Oberstempel 34 wird durch
Nocken 42 und 44 und durch Drehung des Drehturmes 14 betätigt,
da die Nocken bezüglich des Drehturmes ortsfest angeordnet
sind und die Oberstempel mit dem Drehturm umlaufen.
Die Entfernung der geformten Tabletten 38 aus dem zy
lindrischen Hohlraum 32 wird bewirkt durch Betätigung eines
Hubnockens 46, der lediglich mit den Oberstempeln in Berührung steht,
so daß bei Drehung des Drehturmes die Tablette 38 bis zur
Oberfläche 48 des Drehturmes 14 angehoben wird.
Die Tabletten 38 werden dann von der Oberfläche 48 des
Drehturmes 14 mit Hilfe einer Führungswand 50 wegbewegt. Aus
schußtabletten werden aus der Nähe der Führungswand 50 mit
Hilfe eines pneumatischen Luftstrahles über eine Düse 54
eines Pneumatikrohres 52 ausgestoßen.
Gemäß Fig. 3 drehen die Tabletten 38 zusammen mit dem
Drehturm 14 im Uhrzeigersinn. Sobald die Tabletten 38 aus
dem zylindrischen Hohlraum 32 austreten, berühren sie die
Führungswand 50, die die Tabletten aus der Nähe der Unter
stempel 30 wegführt entlang eines Ausstoßweges 51. Die Ta
bletten 38 werden nach unten durch eine abwärts geneigte
Wand 56 zu einem Ausstoßkanal 16 abgelenkt und über den
Ausstoßkanal 18 (Fig. 1) abgegeben. Zurückgewiesene Tabletten
werden von einem pneumatischen Luftstrom über die Düse 54
einem Bereich 58 zugeführt und über einen Ausgang 20 (Fig. 1)
ausgestoßen. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist das
Ausschußgatter einen Luftstrom von konstantem niedrigen Druck
von etwa 5 psi (35,151× 10 2 Kilopond/cm2) auf, der über
ein Niederdruckrohr 60 abgegeben wird. Der konstante Luft
strom sorgt für eine bessere Aussortierung ungewöhnlich ge
formter Tabletten. Außerdem umfaßt das Ausschußgatter bei der
bevorzugten Ausführungsform einen über eine obere Düse 62
abgegebenen konstanten Luftstrom, um einen Unterdruck im Aus
schußbereich 58 zu erzeugen. Eine detaillierte Funktionsbe
schreibung der bevorzugten Ausführungsform des Ausschußgatters
findet sich in der US-Patentanmeldung Nr. 6 50 346.
In der Fig. 4 ist die Steuerung des pneumatischen Strahls
durch die Düse 54 dargestellt. Druckluft von einer Druckluft
quelle (nicht dargestellt) wird über eine Leitung 64 einem
druckbetätigten Zweiwegeventil 66 zugeführt. Das Ventil 66
leitet die Luft von der Leitung 64 der Düse 54 zu.
Druckluft von der Luftquelle wird außerdem einem ersten
und einem zweiten Luftsteuersolenoid 70 bzw. 72 über eine
Leitung 68 zugeführt. Jedes Luftsteuersolenoid 70, 72 wird
gesteuert durch eine Ausschußgatter-Steuerlogik 501 (nach
folgend beschrieben). Wenn das Luftsteuersolenoid 70 durch
die Ausschußgatter-Steuerlogik 501 betätigt wird, strömt
Luft aus der Leitung 68 zum druckbetätigten Zweiwegeventil 66,
wodurch das Ventil 66 nach rechts bewegt wird und der Weg für
die Druckluft über die Leitung 64 und aus der Düse 54 heraus
geöffnet wird. Analog wird durch Betätigung der Luftsteuer
solenoiden 72 das druckbetätigte Zweiwegeventil 66 nach
links bewegt, das den Luftströmungsweg von der Leitung 64
zur Düse 54 schließt, wodurch der Luftstrom unterbrochen
wird.
Die Tablettierpresse ist gewöhnlich in Form einer
doppelseitigen Rotationstablettierpresse ausgebildet, die
gleichzeitig auf gegenüberliegenden Seiten des Drehturmes
an getrennten Preßstationen Tabletten komprimieren und aus
bilden kann. In der Fig. 5 weist die Ta
blettierpresse zwei von drei getrennten Dehnungsmeßgeräten 76
auf, die an entsprechenden Preßstationen angeordnet sind.
Eines dieser drei Dehnungsmeßgeräte überwacht die Druck
kräfte zwischen Rollen 42 und 44 (Fig. 2) zur Anzeige der
zum Zeitpunkt der Tablettenpressung auftretenden Druckkraft,
d.h. des Enddruckes. Ein zweites Dehnungsmeßgerät überwacht
die zwischen zwei Vordruckrollen auftretende Druckkraft, die
ähnlich ausgebildet sind wie die Rollen 42, 44 und oberhalb
der Rollen 42, 44 angeordnet sind. Der Vordruck tritt vor
dem Enddruck auf, um eine langsame Kompaktierung des Pulvers
zwecks Entfernung von Luft aus dem Hohlraum vor dem Preß
vorgang zu bewirken. Ein drittes Dehnungsmeßgerät überwacht
den Nocken 46 (Fig. 2) im Lösezeitpunkt, wenn der Unter
stempel in seine obere Position bewegt ist, in der die Ta
blette 38 auf die Oberfläche des Drehturmes bewegt wird.
Jedes der Dehnungsmeßgeräte 76 erzeugt ein Steuersignal,
das von einem von drei Spitzendetektoren 78 empfangen wird,
die das Maximum des Steuersignales ermitteln, das die maxi
male Dehnung auf den Oberstempeln in der zugeordneten Druck
stufe, Vordruckstufe oder Lösestufe darstellt. Es werden
mehrere Spitzendetektoren verwendet, für den Fall, daß eine
Dehnungsmessung eines Oberstempels gleichzeitig mit einer
Dehnungsmessung eines nachfolgenden Oberstempels durchge
führt wird. Die getrennten Spitzendetektoren speichern die
Dehnungsspitzenspannung, bis das Steuersystem in der Lage
ist, diese abzulesen. Das Analogsignal jedes Spitzendetektors
wird in ein Digitalsignal durch einen Analog/Digital-Konverter
89 umgewandelt. Das Digitalsignal wird von einem herkömmlichen
Mikroprozessor 84 aufgenommen, der das Signal zur Speicherung
von Informationen im Schreib/Lesespeicher (RAM) 88 verarbeitet.
Der Mikroprozessor 84 steuert ferner das Ausschußgatter 82 und
einen Pulvereinfüllregler 83 in Abhängigkeit von der verarbei
teten aufgenommenen Information des Dehnungsmeßgerätes.
Informationen werden außerdem dem Mikroprozessor 84 durch
mehrere durch ein Blockdiagramm 86 gekennzeichnete Magnet
sensoren zugeführt. Die Magnetsensoren überwachen die Bewegung
des Drehturmes relativ zu der zugeordneten Preßstation und
überwachen auch die Nähe bzw. den Abstand der abgemessenen
Tablette zum Ausschußgatter.
Eine Hauptzentraleinheit 90 ist mit beiden RAMs 88 ver
bunden zur Aufnahme von durch beide Mikroprozessoren 84 ver
arbeiteten Daten. Jeder Mikroprozessor ist für eine einzelne
Preßstation auf einer Seite der Tablettierpresse verantwortlich.
Jeder Mikroprozessor 84 speichert in seinem entsprechenden RAM
verarbeitete Daten auf der Grundlage von Informationen, die
aus seinem Druckbereich erhalten wurden. Eine Hauptzentral
einheit 121 kann Informationen von beiden RAMs aufnehmen, die
notwendig sind, um mit der Bedienungsperson über einen Bild
schirm 22 in Verbindung zu treten.
Jeder Mikroprozessor 84 überwacht die einzelnen Ober
stempel der Tablettierpresse zur Aufnahme einer Vielzahl von
im RAM 88 bei jeder Drehturmdrehung abzuspeichernden Daten
informationen. Für eine Tablettierpresse, die beispielsweise
75 Oberstempel aufweist, erzeugt der Mikroprozessor 84 Daten,
die jedem der 75 Oberstempel zugeordnet sind, und speichert
der Mikroprozessor die Daten in tabellierter Form in RAM 88 ab.
Die Hauptzentraleinheit 90 andererseits nimmt tabellierte
Information aus dem RAM 88 bei jeder Drehturmdrehung auf.
Die Hauptzentraleinheit 90 kann das Programm des Mikro
prozessors 84 anwählen und modifizieren, um dem Mikroprozessor
zu befehlen, die Hauptzentraleinheit zu ausgewählten Zeiten
zu unterbrechen, beispielsweise bevor der Prozessor im RAM
gespeicherte Maximumdruckwerte ändert. Die Hauptzentralein
heit fügt in den Code des Mikroprozessors gewisse Flags zur
Mitteilung der Unterbrechungszeitpunkte ein. Das für die
Zentraleinheit zugängliche Programm des Prozessors ist im
RAM abgespeichert.
Allgemein ausgedrückt, jedes Ausschußgatter 82 und jeder
Pulvereinfüllregler 83 wird durch seinen zugeordneten Mikro
prozessor 84 gesteuert. Außerdem speichert jeder Mikropro
zessor Daten der Druck- und Lösekräfte der zugeordneten
Druckstationen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfassen
die Daten nicht nur die Druckkräfte der maximalen Drücke,
sondern auch die Druckkräfte während der Vordruck- und der
Lösezeit. Die Hauptzentraleinheit 90 hat Zugriff zu den in
jedem RAM 88 gespeicherten Daten, wodurch die Hauptzentral
einheit die tabellierten Daten verarbeiten kann und für ver
schiedene Bildschirmwiedergaben der laufenden Betriebsdaten
der Rotationspresse sorgen kann.
Unter Bezug auf Fig. 6 steuert der Mikroprozessor 84
die Arbeitsweise des Spitzenabtastkreises, des Ausschußgatter
kreises und des Pulvereinfüll-Reglerkreises über Eingabe/
Ausgabekanäle 103. Die vom Mikroprozessor aufgenommenen Daten
werden verarbeitet und im RAM 88 abgespeichert.
Der Mikroprozessor 84 adressiert den RAM 88 entlang
einem Adressenbus 125 über einen Adressenpuffer 127. Der
RAM 88 antwortet auf die auf dem Bus 125 erscheinende Adressen
information zum Einlesen in die adressierte Stelle des RAM 88
oder zum Auslesen aus dieser Stelle. Die auf dem Datenbus 129
erscheinenden Daten werden in den RAM 88 eingelesen oder aus
diesem ausgelesen. Der Mikroprozessor 84 überträgt Daten oder
empfängt Daten vom Datenbus 129 über einen Datenbuspuffer 131.
Ähnlich adressiert die Hauptzentraleinheit 90 den RAM 88
über einen Adressenbuspuffer 133. Datenempfang vom RAM 88
oder Datenübertragung auf den RAM 88 durch die Hauptzentral
einheit 90 erfolgt über einen Datenbuspuffer 135. Der Daten
buspuffer 135 und der Adressenbuspuffer 133 sind an ent
sprechende Busleiter 129, 125 angeschlossen.
Zwei Adressendecoder 137, 139 werden entsprechend durch
den Mikroprozessor 84 und die Hauptzentraleinheit 90 ver
wendet zur Freigabe des RAM 88 zwecks Speicherung oder Auf
suchen von Daten. Zur Benutzung des RAM 88 überwacht eine
Steuerlogik 141 den Zugriff zum RAM 88 durch entweder den
Mikroprozessor 84 oder die Hauptzentraleinheit 90. Die Takt
phasen der Hauptzentraleinheit 90 und des Mikroprozessors 84
befinden sich um 180° außer Phase. Daher ist ein Zugriff der
Hauptzentraleinheit auf den RAM 88 möglich, wenn der Mikro
prozessor 84 seine Adresseninformation in den Adressenpuffer
127 und den Decoder 137 eingibt. Und wenn die Hauptzentral
einheit 90 ihre Adresseninformation in die Puffer 133 und
139 eingibt, ist der Zugriff des Mikroprozessors 84 auf den
RAM möglich. Die Steuerlogik 141 entscheidet zwischen dem
Datenbus und dem Adressenbus, um zu sichern, daß kein Bus-
Streit zwischen dem Mikroprozessor 84 und der Zentraleinheit
90 auftritt.
Wie in der Fig. 7 gezeigt ist, stellt die Kurve A den
Haupttakt des Prozessors 84 und die Kurve B den Haupttakt
der Zentraleinheit 90 dar. Die Kurve C andererseits stellt
eine durch die Steuerlogik 141 erzeugte Pulsfolge dar, die
zu den Überschaltzeiten der Haupttakte einen Totbandbereich
installiert. Diese Impulsfolge wird verwendet, um einen
gleichzeitigen Zugriff des Mikroprozessors und der Zentral
einheit auf den Adressenbus und den Datenbus zu vermeiden.
Unter Bezug auf Fig. 8 wird ein Dehnungsmeßgerät 201
durch einen Spitzendetektorkreis 209 überwacht. Der Spitzen
detektor 209 ist steuerbar durch den Mikroprozessor 84 über
eine Steuerlogik 217 und einen Verstärkungseinstellkreis 219.
Der Spitzendetektor 209 erzeugt zwei Ausgangssignale OUT
und ADF.
Der Spitzendetektor 209 überwacht das Dehnungsmeßgerät
zum Zeitpunkt des Enddruckes der Tablettierpresse. Bei der
bevorzugten Ausführungsform der Steuereinrichtung 12 werden
drei Spitzendetektorkreise gemäß Fig. 8 verwendet. Ein
Spitzendetektor überwacht das Dehnungsmeßgerät, das für
den Enddruck der Tablettenoberstempel vorgesehen ist. Ein
zweiter Spitzendetektor überwacht ein Dehnungsmeßgerät für
den Vordruck der Tablettenoberstempel, und ein dritter Spitzen
detektor überwacht ein Dehnungsmeßgerät für das Lösen der Ta
blettenoberstempel. Es versteht sich, daß ähnliche Spitzen
detektorschaltkreise für andere Maschinendehnungserscheinungen
verwendet werden können.
In der Fig. 9 ist der Spitzendetektor 209 genauer dar
gestellt. Zwei Eingangsleiter 301, 303 sind mit einem her
kömmlichen Dehnungsmeßgerät 304 zur Überwachung der Spannung
über dem Meßgerät in herkömmlicher Weise verbunden. Ein Ver
stärker 305 mit einem Verstärkungsfaktor von 1000, bestehend
aus einem Operationsverstärker 307, erzeugt ein Spannungs
signal an einem Knotenpunkt 309, das der durch das Meßgerät
304 ermittelten Dehnung entspricht. Der Verstärkerschaltkreis
305 weist einen veränderlichen Widerstand RV1 auf, der wie
gezeigt mit dem Operationsverstärker 307 verbunden ist.
Ein Tiefpaßfilter 311, gebildet aus zwei Operations
verstärkern 313, 315 nimmt das Dehnungsspannungssignal am
Knotenpunkt 309 auf zur Erzeugung eines im Tiefpaß gefilter
ten Dehnungssignales am Knotenpunkt 317. Das Tiefpaßfilter
311 ist von herkömmlichem Aufbau und weist Widerstände R 21- R 24
und Kondensatoren C 19- C 22 auf, die wie gezeigt miteinander
verbunden sind.
Das gefilterte Dehnungssignal erscheint am Knotenpunkt
317 und wird einer Verstärkungseinstellstufe 319 zugeführt,
die gesteuert wird von einer Verstärkungs-Einstellogik 219.
Die Verstärkungseinstellstufe 319 wird gebildet durch einen
Operationsverstärker 321, Widerständen R 25, R 26 und Regel
widerständen RV2, RV3, die wie gezeigt miteinander verbunden
sind. Der Operationsverstärker 321 erzeugt ein Ausgangs
signal ADF am Knotenpunkt 323. Der Sinn und Zweck der Ver
stärkungseinstellstufe besteht darin, den Mikroprozessor
in die Lage zu versetzen, eine höhere Verstärkung für nie
drigere Druckspannungen zu wählen, um den maximalen Bereich
des Analog/Digital-Konverters auszunutzen.
Die Verstärkungs-Einstellogik 219 wird von einer ana
logen Schalteinrichtung 325, einem Widerstand R 105 und einem
Regelwiderstand RV15 gebildet, die wie gezeigt miteinander
verbunden sind. Die Schalteinrichtung 325 verbindet den
Widerstand R 105 und den Regelwiderstand RV15 mit dem Leiter
327 in Abhängigkeit vom Mikroprozessorbefehl.
Das ADF-Signal am Knotenpunkt 323 wird einem herkömm
lichen Spitzendetektor-und Haltekreis 329 zugeführt.
Der Spitzendetektor-und Haltekreis 329 weist einen Tast
speicherverstärker 331, Operationsverstärker 333, einen
Schutzring 335 (um ein Entladen des Speicherkondensators C 25
zu verhindern), Dioden D 6-D 8, Widerstände R 27- R 31, einen
Regelwiderstand RV4 und Kondensatoren C 23- C 25 auf, die wie
gezeigt miteinander verbunden sind. Der Schaltkreis 329
tastet die Spitzenspannung des ADF-Signales ab und erzeugt
ein OUT-Signal, das ein Gleichspannungssignal der abge
tasteten Spitzenspannung ist.
Wie in der Fig. 10 gezeigt ist, weist das ADF1-Druck
signal eine Spitzenspannung oder OUT1 auf. Die Spitzen
spannung des ADF1-Signales erscheint zur Zeit t 4. Ein Signal
ADF2 eines zweiten Dehnungsmeßgerätes weist eine Spitzen
spannung OUT2 zum Zeitpunkt t 2 auf. Der Spitzendetektorkreis
329 überwacht den ADF-Signalverlauf und erzeugt das OUT-
Signal als Spitzenspannung.
Die Steuerlogik 217 (Fig. 9) erzeugt ein PR1-Ausgangs
signal zwischen den Widerständen R 27, R 28 und führt dem
Eingang 8 des Tastspeicherverstärkers 331 ein QRS1-Ausgangs
signal zu. Diese beiden Signale PR1 und QRS1 dienen zum Rück
setzen des Schaltkreises 329 auf Null, um den Detektor- und
Haltekreis 329 zur Erzeugung des nächsten großen OUT1-
Signales für den folgenden Oberstempel vorzubereiten. Der
Mikroprozessor 84 steuert die Logik 217 zum Zurücksetzen
des Detektor- und Haltekreises 329 zur geeigneten Zeit
zwischen den Signalspitzen.
Die Steuerlogik 217, die durch den Mikroprozessor
aktiviert wird, wird durch einen Analogschalter 337 und
einen monostabilen Multivibrator 339, einen Widerstand R 107
und einen Kondensator C 52, die sämtlich wie gezeigt mitein
ander verbunden sind, gebildet. Die Logik 217 erzeugt ein
PR-Signal und ein QRS-Signal, welches den Spitzendetektor
und Haltekreis 329 zurücksetzt. Die Logik 217 erzeugt in
Abhängigkeit von einem Signal des Mikroprozessors 84 das
PR- und QRS-Signal.
Es soll nun Bezug genommen werden auf die Fig. 11.
Ein Multiplexer 401 überwacht die OUT-und ADF-Signale von
bis zu vier Spitzendetektorkreisen 209. Der Multiplexer 401
wird gesteuert durch den Mikroprozessor 84 zur Übertragung
eines ausgewählten ADF-oder OUT-Signales auf einen Tast
speicherkreis 403. Ein 12-Bit-Analog/Digital-Konverter 405
wandelt das im Kreis 403 gespeicherte Signal in ein digi
tales Ausgangssignal für den Mikroprozessorbus 406 um und
stellt fest, ob das Signal des Schaltkreises 403 unter Null
Volt liegt. Wenn das Signal unter Null Volt fällt, wird ein
Fehlersignal erzeugt.
Der A-D-Konverter 405 ist vom Mikroprozessor 84 durch
einen herkömmlichen bipolaren Konverter 407 schaltbar zum
Prüfen, ob das im Tastspeicherkreis 403 gespeicherte Signal
negativ ist. Der Mikroprozessor 84 befiehlt dem Konverter 405,
eine negative Spannung festzustellen, die auf dem Datenbus
406 angezeigt wird. Wenn der Mikroprozessor feststellt, daß
ein negatives Signal erzeugt worden ist, teilt er dies der
Bedienungsperson über den Bildschirm 21 mit, der ein Fehler
signal anzeigt.
Es soll nun Bezug genommen werden auf Fig. 12. Ein
Oberstempel-Annäherungssensor 801 befindet sich in orts
fester Beziehung zur Tablettierpresse, um die umlaufenden
Oberstempel der Presse zu überwachen. Der Sensor 801 erzeugt
einen elektrischen Impuls in Abhängigkeit von der Vorbei
bewegung jedes Oberstempels am Sensor 801. Eine Markierung
oder ein anderes abtastbares Kennzeichen kann auf dem Dreh
turm an jeder Oberstempelposition für das Abtasten durch den
Sensor 801 angebracht werden. Alternativ können die Bolzen
oder Schraubenhalterungen jedes Oberstempels im Drehturm ab
getastet werden.
Aufeinanderfolgende, durch den Sensor 801 erzeugte Im
pulse werden über einen Leiter 803 einem optischen Trenn
kreis 804 zugeführt. Ein Exklusiv-ODER-Gatter 106 läßt das
Signal des Leiters 803 zu einem spannungsgesteuerten Oszillator/
Detektorkreis 805 über einen Eingangsleiter 813 durch. Der
Oszillator/Detektorkreis 805 erzeugt ein oszillierendes Aus
gangssignal auf einem Leiter 807, der an einen Zähler 809
angeschlossen ist. Der Zähler 809 wird in Abhängigkeit vom
oszillierenden Signal auf dem Leiter 807 erhöht. Das Aus
gangssignal des Zählers 809 mit dem höchsten Bitwert wird
zurückübertragen auf den Oszillator/Detektor 805 über einen
Leiter 811 zum Phasenvergleich mit dem oszillierenden Eingangs
signal vom Leiter 813. Der Oszillator/Detektorkreis 805 ändert
die Frequenz des Ausgangssignales auf dem Leiter 807, um die
zwei oszillierenden Eingangssignale 811, 813 phasengleich zu
machen.
Jedes Bit im Zählerstand des Zählers 809 stellt daher
einen inkrementellen Zeitspalt zwischen der Bewegung auf
einanderfolgender Oberstempel vorbei am Oberstempelannähe
rungssensor 801 dar. Das Zählausgangssignal des Zählers 809
wird überwacht vom Mikroprozessor 84 über den Puffer 815.
Das Exklusiv-ODER-Gatter 806 dient als programmierbarer
Inverter. Der Mikroprozessor 84 invertiert das auf dem Leiter
803 über den Leiter 802 auftretende Signal. Dies ermöglicht
eine Veränderung der Vorderflanke des oszillierenden Signales
zur Übereinstimmung mit dem Oszillator/Detektorkreis 805.
Um sich selbst zu initialisieren, überwacht der Pro
zessor 84 das ADF-Signal über den Konverter 405 (Fig. 11).
Sobald die ADF-Spannung ansteigt bis zur Spitzenspannung
und dann zu fallen beginnt, ermittelt der Prozessor den
Spitzenwert. Zu dieser Zeit empfängt der Prozessor den im
Puffer 815 (Fig. 12) gespeicherten Zählwert als Anzeige für
die Zeit, in der Preßdruck (oder Vordruck oder Lösedruck)
erzeugt wird. Auf diese Weise ermittelt der Mikroprozessor
die Winkelposition des Drehturmes, innerhalb der die Spitzen
werte während des Druckbetriebes, Vordruckbetriebes oder
Lösebetriebes erscheinen. Der Mikroprozessor 84 speichert
in seinem Speicher diese Zeiten bzw. Zeitspalten zum Wieder
auffinden der Spitzenwerte des Spitzendetektors 209 (Fig. 8).
Der Mikroprozessor 84 sucht die Spitzenwerte vom A/D-Konverter
405 (Fig. 11), indem der gespeicherte Spitzenzählerwert einem
Komparator 817 (Fig. 12) zugeführt wird zum Vergleich mit den
sich wiederholenden Zählungen im Zähler 809. Wenn der Vergleich
durchgeführt ist, erzeugt der Komparator 817 ein Ausgangs
signal "M" zur Anzeige der Kompressions- bzw. Druckzeit. Der
Mikroprozessor 84 überträgt somit auf den Komparator 817 den
bestimmten Zeitabschnitt (Zählung), in dem er die Erzeugung
des Signales "M" wünscht. Das Signal "M" wird erzeugt zur
Anzeige, daß der Multiplexer 401 das zugeordnete Analogsignal
dem Tastspeicherkreis 403 zuführen soll, und daß der A/D-
Konverter 405 die Umwandlung durchführen soll. Der Prozessor
steuert den A/D-Konverter zur Durchführung der Umwandlung.
Das "M"-Signal wird dazu verwendet, den Mikroprozessor
84 zu unterbrechen. Bei Unterbrechung schaut der Kompressor
auf den im Komparator 817 gespeicherten Zeitspaltzählerstand
zur Ermittlung des geeigneten auszuführenden Programmes.
Es soll nun auf Fig. 10 Bezug genommen werden; der nach
folgend auftretende Spitzenwert (bei t 20) erscheint beispiels
weise 16 Zeitspalten nach dem Spitzenwert (bei t 4) des vorher
gehenden Oberstempels. Um den nachfolgenden Spitzenwert
abzutasten, muß der Spitzendetektor 209 vor dem Zeitpunkt
t 20 zurückgesetzt werden. Der Mikroprozessor setzt daher
den Spitzenwerthaltekreis zurück zur Vorbereitung der Ab
tastung des Spitzenwertes des nächsten Drucksignales.
Analog überwacht der Mikroprozessor den Zähler 809
(Fig. 12) über den Vergleicher 817 zur Anzeige der Zeit,
in der der Spitzenwert des Vordrucksignales (ADF2) erscheint,
um das Vordrucksignal dem Tast- und Haltekreis 403 zuzu
führen und die Umwandlung durch den A/D-Konverter zu be
wirken, wenn der Spitzenwert des Vordrucksignales (ADF2)
zur Zeit t 2 erscheint (Fig. 10). Der Mikroprozessor setzt
dann den Spitzenwerthaltekreis zur geeigneten Zeit über die
zugeordnete Steuerlogik 217 zurück. Auf diese Weise können
mehrere Spitzendetektorkreise gesteuert werden, indem ein
einzelner magnetischer Sensor die Bewegung der Oberstempel
in den Druckbereich überwacht.
Unter Bezug auf Fig. 12 befindet sich ein Drehturm
sensor 701 in ortsfester Beziehung zu der Tablettierpresse
zur Überwachung einer Markierung oder anderen Kennzeichnung
auf dem Drehturm. Der Sensor 701 erzeugt ein Pulssignal auf
dem Leiter 703, das anzeigt, daß eine einzelne Drehturmum
drehung erfolgt ist. Dieses Anzeigesignal wird dem Mikro
prozessor 84 zugeführt. Ein optischer Trennkreis 705 kann
zwischen Sensor 701 und Leiter 703, wie sich versteht, ein
gesetzt werden.
Eine Ausschußgatter-Steuerlogik 501, wobei auf Fig. 4
Bezug genommen wird, wird direkt gesteuert durch den Mikro
prozessor 84 zwecks Betätigung des Gatters 503, um die
Tablette in den Abgabetrichter 58 zu lenken. Solenoidventile
70, 72 werden durch die Steuerlogik 501 zur Betätigung des
Gatters 503 elektrisch betätigt.
Der Mikroprozessor 84 wird mit Informationen programmiert,
die in Beziehung stehen zur relativen Position des Ausschuß
gatters bezüglich der Auslösedruckstufe. Daher kennt der Mikro
prozessor die Zahl der Zeitspalte, d.h. die Winkelposition
des Drehturmes, in der das Ausschußgatter betätigt wird.
Alternativ kann ein Magnetsensor verwendet werden, der durch
den Mikroprozessor überwacht werden kann zur Betätigung des
Ausschußgatters zu einer vorbestimmten Zeit nach Abtastung
durch den Magnetsensor.
Die Ausschußgatter-Steuerlogik 501 (Fig. 4) wird be
tätigt zu einem bestimmten Zeitpunkt (Zeitspalt), d.h. bei
einer bestimmten Winkelposition des Drehturmes, um das Druck
ventil 66 zu öffnen, damit Luft der Düse 54 zuführbar ist.
Eine vorbestimmte Zahl von Zeitspalten später wird die Aus
schußgatter-Steuerlogik 501 erneut betätigt durch den Mikro
prozessor, um das druckbetätigte Ventil 66 zu schließen.
Es versteht sich, daß die Bedienungsperson sowohl die
Tablettierpresse als auch den Pulvereinfüllregler einstellt,
um Tabletten mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften
zu erhalten. Nachdem er die Tabletten hinsichtlich gewünschter
Größe, gewünschtem Gewicht, gewünschter Härte usw. erhalten
hat, betätigt er die Pressensteuerung 26 (Fig. 5), wodurch
das System aus dem Handbetrieb in den Automatikbetrieb ge
schaltet wird und das Steuersystem den Betrieb zur Erzeugung
solcher Tabletten fortsetzt. Der Mikroprozessor 84 mittelt
die Druckkräfte aller Oberstempel für eine Umdrehung. Die
gemittelte Druckkraftinformation wird im RAM 88 als Druck
sollwert gespeichert und wird verwendet zur Herstellung
der gewählten Tabletten, wenn die Bedienungsperson das System
in den Automatikbetrieb schaltet. Beim Automatikbetrieb
steuert der Prozessor den Druck unter Bezug auf den be
stimmten, im RAM 88 gespeicherten Drucksollwert, indem
der Pulvereinfüllregler 83 eingestellt wird.
Der Mikroprozessor 84 speichert die Spitzenwerte für
jeden Oberstempel für die Vordruck-, Druck- und Lösestufen
in Tabellenform im RAM 88. Mit dieser Information erzeugt
der Mikroprozessor 84 eine mittlere Druckkraft und vergleicht
diese mit dem Druckkraftsollwert im Speicher. Wenn der Ver
gleich eine zu große Abweichung ergibt, wird der Pulver
einfüllregler 83 so eingestellt, daß der mittlere Druck
den Kompressionssollwert wieder einnimmt.
Der Mikroprozessor 84 vergleicht außerdem jede Druck
spitze mit einem oberen und unteren vom Sollwert abweichenden
Grenzwert, um festzustellen, ob eine bestimmte ausgebildete
Tablette am Ausschußgatter 82 ausgestoßen werden soll. Der
Mikroprozessor 84 entscheidet, ob die Tablette als Ausschuß
zu betrachten ist durch Vergleich der der Tablette zuge
ordneten Druckkraft mit einem voreingestellten Bereich von
Druckkräften.
Wenn der spezielle Oberstempel, der die Tablette her
gestellt hat, länger ist als die anderen Stempel, wird die
entsprechende Druckkraft verglichen mit den Druckkräften
der anderen Stempel stets größer sein. Dies ist auch dann
der Fall, wenn die für die Herstellung der Tablette verwen
dete Pulvermenge und damit das Tablettengewicht gleich ist.
Um eine Kompensierung für die Längen der Oberstempel
herbeizuführen, werden die Druckkräfte für einen bestimmten
Oberstempel für mehrere Drehturmumdrehungen gemittelt. Dieser
Mittelwert wird verwendet zur Festlegung einer Abweichung
vom Mittelwert, um zu entscheiden, ob die durch den Ober
stempel hergestellte Tablette auszustoßen ist. Auf diese
Weise erfolgt eine automatische Kompensation der Länge der
Oberstempel durch den Rechner.
Wenn ein digitaler Druckwert vom A/D-Konverter aufge
nommen wird, wird dieser Wert in Übereinstimmung mit dem
zugeordneten Oberstempel normiert, um zu bestimmen, ob die
Tablette auszustoßen ist. Die Druckkraftmittelwerte sämt
licher Oberstempelwerte werden gemittelt, um zu einem ein
zigen mittleren Druckwert zu kommen. Dann wird der einzelne
Druckmittelwert eines bestimmten Oberstempels mit dem Gesamt
mittelwert verglichen. Die Abweichung des mittleren Druckes
eines bestimmten Oberstempels bezüglich des Gesamtmittel
wertes wird verwendet als Kompensationswert, um die Druck
kraft des bestimmten Oberstempels auf den normierten Wert
zu bringen. Die Differenz des Mittelwertes wird vom Aus
gangswert des A/D-Konverters abgezogen, um die Druckkraft
für den bestimmten Oberstempel zu normieren. Auf diese
Weise wird, sobald jede Druckkraft der Oberstempel normiert
ist, die normierte Druckkraft mit einem einzelnen Abweichungs
wert verglichen. Dies dient dazu, Auswirkungen von Ober
stempellängenänderungen auf die Kompressionswerte zu elimi
nieren und der Bedienungsperson einen einzigen Satz von
Abweichungsgrenzwerten zur Verfügung zu stellen. Mit einem
einzigen Abweichungsgrenzwert ist die Bedienungsperson in
der Lage anzugeben, wie gut der Pulverstrom in den Unter
stempel erfolgt.
Um die Druckkräfte einzustellen, können bestimmte
Oberstempel mit anderen der Tablettierpresse ausgetauscht
werden. Der Rechner ist in der Lage, aus der größten ge
mittelten Kompressionskraft (bezüglich bestimmter Oberstempel)
und aus der niedrigsten mittleren Kompressionskraft (bezüg
lich bestimmter Oberstempel) zu bestimmen, welche der Ober
stempel geschaltet werden sollten, um die Oberstempel näher
an die mittlere Druckkraft heranzubringen. Einer der Ober
stempelpaare (der zwei Oberstempel an einer Oberstempel
position) mit dem höchsten Druckmittelwert sollte mit einem
der Oberstempelpaare mit dem niedrigsten Druckmittelwert
geschaltet werden. Hierdurch ist eine gleichförmige Tabletten
härte erreichbar, wenn die Tablettenhärte einen Gesichtspunkt
darstellt, beispielsweise für den Fall, daß das Erzeugnis
bestimmte Zeitauflöseeigenschaften aufweisen soll. Das Ge
wicht der Tabletten ändert sich nicht, nur deren Härte.
In der Fig. 13 ist eine durch die Hauptzentraleinheit
erzeugte Wiedergabe dargestellt. Die Zentraleinheit erzeugt
an einer Stelle 911 die Gesamtzahl der in der Rotationspresse
ordnungsgemäß erzeugten Tabletten. Diese Angabe wird konti
nuierlich während des Betriebs der Presse erhöht. So zeigt
beispielsweise die Wiedergabe 81 die Zahl der Ausschuß
tabletten an, d.h. die Zahl der von jeder Seite der Doppel
presse ausgestoßenen Ausschußtabletten. Es versteht sich,
daß die Gesamttablettenzahl nicht die beim Betriebsbeginn
oder bei Betriebsende abgetasteten oder ausgegebenen Ta
bletten mit umfaßt, d.h. daß beim Handbetrieb keine Zählung
erfolgt, bis nicht das System in den Automatikbetrieb ge
schaltet ist.
Alternativ zur Wiedergabe 911 kann ein Alarmsignal
erzeugt werden, das der Bedienungsperson signalisiert, daß
der Behälter mit den ordnungsgemäß hergestellten Tabletten
zu entleeren ist, wenn dieser gefüllt ist. Die Zahl der
Tabletten kann über das Tastenfeld 24 eingegeben werden.
Anstelle der Erzeugung eines Alarmes kann das Alarmsignal
auch dazu verwendet werden, einen Solenoiden zu betätigen,
um Becher zu wechseln oder um andere Tätigkeiten entsprechend
dem Wunsch der Bedienungsperson durchzuführen.
Die Hauptzentraleinheit gibt auch Informationen wieder,
die die Druckkräfte der verschiedenen Oberstempel betreffen.
Eine Druckskala 83 wird in Werten von 100 pound (45 kg)
senkrecht wiedergegeben. Links und rechts der Druckskala 83
werden Druckwerte entsprechend der linken und rechten Hälfte
der Rotationsdoppelpresse wiedergegeben. Ein historischer
Bereich mittlerer Druckkräfte wird durch eine Balkenskala 85
in Schwarz dargestellt, wobei die gemittelten Druckkräfte
bei der letzten Umdrehung in Weiß wiedergegeben werden (86).
Alternativ können auch nur die gemittelten Kompressionskräfte
für die letzte Umdrehung wiedergegeben werden, wie bei 88
gezeigt ist.
Die Wiedergabe kann den Druck anzeigen, auf den die
Presse eingestellt ist (Sollwert) und die Balkenskala kann
Änderungen nach oben und nach unten hiervon anzeigen. In
der Fig. 13 ist das linke Oberstempelfeld auf 3000 pounds
(3000×0,453 kg) eingestellt und das rechte Feld auf
3000 pounds (3000× 0,453 kg), wie durch die Anzeigen"SET"
87 gezeigt ist. Ähnlich können die oberen und unteren Aus
schußgrenzwerte (Position 89) wiedergegeben werden, die
zeigen, welche Druckkräfte der Oberstempel die Betätigung
der Ausschußgatter 82 bewirken.
Eine Wiedergabe der Preßleistungsdaten (Position 91)
gibt eine statistische Analyse der Druckkraftinformation
in wiederkehrenden Intervallen wieder. Die Zentraleinheit 90
berechnet die Standardabweichung aus der mittleren Kraft,
der Maximalkraft und der Minimalkraft. Der Variations
koeffizient kann dann aus der Standardabweichung berechnet
werden. Der Variationskoeffizient wird als Prozentwert, ab
gezogen von 100, wiedergegeben und stellt für die Bedienungs
person eine Realzeitmessung der Abweichung von Intervall zu
Intervall beim Preßvorgang dar. Dies kann bei jeder Umdrehung
berechnet werden. Im Kasten 91 ist dies sichtbar.
Die Fig. 14 zeigt ein Histogramm 93, das die bei den
verschiedenen Druckkräften erzeugten Tablettenzahlen wieder
gibt. Die Kraft ist aufgetragen auf der X-Achse und die Zahl
der Tableten in Form senkrechter Balken, wodurch eine sicht
bare Anzeige sämtlicher Druckkräfte möglich ist. Auch können
aktuelle Daten neben dem Histogramm, wie bei 94 gezeigt,
wiedergegeben werden.
Eine dritte Art der Wiedergabe ist in der Fig. 15 dar
gestellt. Die Druckkraft für jeden Oberstempel für eine be
stimmte Seite der Doppelpresse kann dargestellt werden, wobei
die Oberstempelzahl auf der X-Achse 95 und die Amplituden
der Spitzenkraft auf der Y-Achse 97 wiedergegeben sind. Die
Grafik zeigt den Bereich der Druckkraftamplituden 98 für
jeden Oberstempel und zeigt auch die Oberstempeldruckkraft 99
für die letzte Umdrehung. Die in der Fig. 15 wiedergegebene
Information erlaubt eine genaue Einstellung einzelner Ober
stempel, um so die Gesamtabweichung von der untersten Ober
stempel-Spitzendruckkraft bis zur höchsten Oberstempel-
Spitzendruckkraft zu minimieren. Auf diese Weise kann die
Variation sämtlicher erzeugter Tabletten verringert werden.
So kann beispielsweise, wie in der Fig. 15 gezeigt ist,
eines der Oberstempelpaare des Oberstempels 10 ersetzt
werden durch die Oberstempelpaare des Oberstempels 15.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung einer Rotations
tablettierpresse, die eine Vorrichtung zum Ausstoßen von Aus
schußtabletten und mehrere Tablettenunterstempel aufweist,
denen jeweils ein Tablettenoberstempelsatz zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch
- - Mittel zur Erzeugung von Tablettierdruck anzeigenden Daten an wenigstens einem Tablettierunterstempel,
- - Mittel zur Datenverarbeitung und Steuermittel, die mit dem Mittel zur Erzeugung der Daten verbunden sind zur Verarbeitung der Tablettierdruckdaten und zur Steuerung der Ausschußtabletten-Ausstoßvorrichtung,
- - einen mit den Mitteln zur Datenverarbeitung und den Steuermitteln verbundenen Datenspeicher zur adressier baren Speicherung wenigstens eines Teils der durch die Datenverarbeitungsmittel und Steuermittel verarbeiteten Information,
- - eine Einrichtung zur Verarbeitung der Druckdaten, die mit dem Datenspeicher verbunden ist und die im Daten speicher gespeicherten Daten verarbeitet, gleichzeitig mit den Datenverarbeitungsmitteln und den Steuermitteln und
- - Mittel zum Eingeben und Herausziehen von Information aus der Einrichtung zur Verarbeitung der Druckdaten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rotationstablettierpresse eine zweite
Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Pulvereinfüllung
in die Unterstempel aufweist, und daß die Datenverarbeitungs
mittel und Steuermittel außerdem den Betrieb dieser Steuer
vorrichtung unter Zuführung von Pulvereinfülldaten zum Daten
speicher steuern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der Druckdaten,
die Datenverarbeitungs- und Steuermittel sowie der Daten
speicher zusammen eine Pressensteuereinheit aufweisen, und
daß ferner weitere Pressensteuereinheiten vorgesehen sind,
die jeweils über ihre Datenspeicher mit der Einrichtung zur
Verarbeitung der Druckdaten verbunden sind.
4. Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Betriebs einer
Rotationstablettierpresse, die mehrere Tablettenpreßstationen
aufweist, die jeweils einen Unterstempel und zugeordnete Paare
von gegenüberliegenden Oberstempeln aufweisen, gekenn
zeichnet durch folgende Verfahrensschritte :
- - Erzeugung von Daten, die die Druckkräfte zwischen den Oberstempeln an jeder Stempelstation beim Pressen der Tabletten anzeigen,
- - Verarbeitung der Druckkräftedaten in einer Informations verarbeitungseinrichtung,
- - Steuerung von Periphergeräten der Preßstationen gleich zeitig mit der Verarbeitung der Daten in der Informa tionsverarbeitungseinrichtung und
- - Wiedergabe der durch die Informationsverarbeitungs einrichtung verarbeiteten Daten zur Überwachung sowohl der Tablettierdruckkraft an jeder Preßstation als auch der statistischen Abweichungen der Tablettierdruckkraft an jeder Preßstation über die Zeit während des Betriebs der Tablettierpresse.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Betrieb der Periphergeräte der
Preßstationen anzeigenden Informationen gleichzeitig mit den
verarbeiteten Tablettierdruckkraftdaten wiedergegeben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Tablettierpreß
stationen in einem Drehturm angebracht sind und die Tablettier
presse Sensoren zur Abtastung der Drehturmbewegung und der
Tablettierbewegung aufweist, gekennzeichnet
durch die weiteren Verfahrensschritte :
- - Verarbeitung der aus der Bewegung des Drehturmes und der Tablettierpresse abgeleiteten Information gleich zeitig mit der Verarbeitung der Druckkraftdaten und
- - Steuerung des Betriebs der peripheren Einrichtungen in Abhängigkeit sowohl von den Druckkraftinformationen als auch den Drehturm- und Tablettierbewegungsinfor mationen.
7. Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung einer Rotations
tablettierpresse, die mehrere Tablettierpressenstationen um
faßt, von denen jede einen Unterstempel und zwei gegenüber
liegende Oberstempel aufweist, um Pulver zu Tabletten zu
pressen, gekennzeichnet durch
- - zwei oder mehr Dehnungsmeßgeräte zur Überwachung der Druckkräfte bei der Bildung der Tabletten, wobei die Dehnung der die Tabletten formenden Stempel abgetastet wird, wobei ein Dehnungsmeßgerät Informationen zur Anzeige des Enddruckes des Tablettierstempels erzeugt und ein zweites Dehnungsmeßgerät Informationen zur Anzeige entweder des Vordruckes der Tablettierstempel oder des Lösedruckes der Tablettierpresse erzeugt,
- - mit den Dehnungsmeßgeräten verbundene Mittel zur Um wandlung der Druckinformation in eine geeignete Form und
- - Mittel zur Steuerung des Betriebs der Periphergeräte der Tablettierpresse in Abhängigkeit von der umge wandelten Information der Dehnungsmeßgeräte.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mittel zur Steuerung des Betriebes
der peripheren Geräte auch zur Informationsverarbeitung vor
gesehen sind, gekennzeichnet ferner durch
- - Mittel zur Informationsspeicherung, die an die Mittel zur Steuerung des Betriebs der peripheren Geräte an geschlossen sind, derart, daß die Druckdaten der Dehnungsmeßgeräte adressierbar gespeichert werden,
- - Mittel zur weiteren Verarbeitung von Informationen, die an die Mittel zur Informationsspeicherung ange schlossen sind und
- - Mittel zur Wiedergabe der weiterverarbeiteten In formation.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/US1986/000580 WO1986005743A1 (en) | 1985-03-29 | 1986-03-26 | Pharmaceutical tablet press control mechanism |
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ID=22195424
Family Applications (1)
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DE19863639918 Withdrawn DE3639918A1 (de) | 1986-03-26 | 1986-11-22 | Vorrichtung zur steuerung und ueberwachung einer rotationstablettierpresse |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1986
- 1986-11-22 DE DE19863639918 patent/DE3639918A1/de not_active Withdrawn
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