DE4025487A1 - Fuellgeraet fuer die matrizen einer tablettiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllgerät für die Matrizen einer Tablettiermaschine, mit einer den die Matrizen aufweisenden Teilkreis des Matrizentisches par­ tiell überdeckenden Füll- und Dosiereinrichtung für die Matrizen.

Ein Füllgerät der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 26 39 090 B2 bekannt. Bei diesem vorbekannten Füllgerät ist ein Getriebegehäuse auf einer Bodenplatte angeordnet, in welcher ein Füllrad mit radial ausgerichteten Flügeln im Uhrzeiger­ sinn rotiert. Die Flügel überstreichen in der Arbeitsstellung des Füllgerätes die einzelnen Matrizen und füllen dabei Tablettenpulver in die Matrizen. Hinter dem Füllrad ist ein Dosierrad angeordnet, das abgewinkelte Flügel aufweist, die gegen den Uhrzeigersinn rotieren. Mittels des Dosierrades wird überschüssiges Pulver über den einzelnen Matrizen des Matrizentisches abgestreift und in den Arbeitsbereich des Füllrades zurückgeführt. Nachteilig hierbei ist, daß eine relativ große Menge an Tablettenpulver in Drehrichtung des Matrizentisches mitgenommen und in eine auf diesem ausge­ bildete Rinne abgeführt wird. Von dort wird das Pulver­ material teilweise zurückgeführt und teilweise abgesaugt. Dabei kann das Pulvermaterial verunreinigender Schmutz in das Pulvermaterial gelangen. Auch ergibt sich bei großen Drehzahlen des Matrizentisches eine Staubentwicklung, wo­ durch Pulvermaterialstaub in die Stempelbohrungen ein­ dringt und es zu einem Verschleiß der Werkzeuge kommt, d. h. insbesondere beim Aufwärts-bzw. Abwärtshub der Stempel. Darüber hinaus kommt es zu einem erheblichen Verlust an Tablettenpulver. Schließlich kann es bei dem bekannten Füllgerät dazu kommen, daß Pulvermaterial, z. B. toxisches Pulvermaterial aus dem Füllgerät austritt und das Bedienungs­ personal gefährdet.

Der Erfindung liegt von daher der Aufgabe zugrunde, ein Füllgerät für die Matrizen einer Tablettiermaschine zu schaffen, welches das Pulvermaterial dem Preßvorgang nahezu verlustfrei zuführt und insbesondere überschüssiges Pulver­ material verlustfrei abführt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Füll- und Dosiereinrichtung aus einem um zwei Umlaufräder herumgelegten, auf seiner Außenseite mit Nocken versehenen Endlosriemen und aus einem die äußere Nockenbahn umschließenden, oberhalb des Teilkreises der Matrizen eine Füllbereichs­ kurve und eine Abstreichbereichskurve aufweisenden Füll­ gerätegehäuse gebildet ist. Das erfindungsgemäße Füllgerät bildet ein geschlossenes System bei der Rückführung des nach dem Anheben der Unterstempel abfallenden, überschüssigen Pulvermateriales. Das erfindungsgemäße Füllgerät führt das Pulvermaterial, insbesondere Tablettenpulver, dem Preßvorgang verlustfrei zu und wieder ab, ohne daß Pulvermaterial aus dem Füllgerät austritt und in aufwendiger Weise wieder abge­ saugt werden muß. Somit bleibt das Pulvermaterial, insbesondere Tablettenpulver, bakteriologisch rein und enthält keinen aus dem allgemeinen Arbeitsprozeß der Tablettiermaschine stammenden Schmutz. Erfindungsgemäß wird nämlich das Pulvermaterial, insbesondere Tablettenpulver, mittels der Nocken des Endlosriemens in die Füllbereichskurve gebracht und dort in die Matrizen eingebracht. Anschließend wird das überschüssige Pulvermaterial nach dem Anheben der Unter­ stempel von den Nocken innerhalb der Abstreifbereichskurve wieder abgezogen und dem Füllprozeß verlustfrei wieder zuge­ führt.

In bevorzugter Weise sind die Nocken in Drehrichtung des Endlosriemens auf der Vorderseite mit Dosierschaufeln und auf der Rückseite mit Ablenkschrägen versehen, wobei die Ablenkschrägen das zu verpressende Pulvermaterial in die Füllbereichskurve führen und die Dosierschaufeln das über­ schüssige, aus den Matrizen herausgedrückt werdende Pulver­ material in der Abstreichsbereichskurve wieder abziehen und dem erneuten Füllvorgang zuführen. Dabei sind die Füll- und Abstreichbereichskurven erfindungsgemäß aus den Teilkreis der Matrizen überdeckenden Ausbauchungen des Füllgerätege­ häuses gebildet,und zwischen beiden Kurven sind an die äußere Nockenbahn herangeführte Kurvenbereiche in Form von Schikanen angeordnet.

Erfindungsgemäß ist das Füllgerätegehäuse aus einer auf der Oberfläche des Matrizentisches dicht aufliegenden, die Füll- und Abstreifkurve bildenden Füllgeräteplatte aus Kunststoff, einer diese nach oben abdichtenden metallischen Zwischenplatte und aus einem metallischen Gehäusedeckel gebildet, wobei der Gehäusedeckel eine Zuführöffnung und eine dieser zugeordnete regelbare Zuführeinrichtung für das Pulvermaterial aufweist. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Innenraum des Füllgerätegehäuses innerhalb der Füll­ bereichskurve ständig ausreichend mit Pulvermaterial ver­ sorgt wird, das teilweise über die Dosierschaufeln der Nocken zurückgeführt und teilweise über die Zuführeinrichtung neu zugeführt wird.

Erfindungsgemäß ist die regelbare Zuführeinrichtung aus einem im Gehäusedeckel drehbar gelagerten rohrförmigen Zuführtrichter, einem darin fest angeordneten Schrägblech und einer Antriebs- und Regeleinrichtung ausgebildet, die aus einer am Zuführ­ trichter ausgebildeten Außenverzahnung, einem in dieses eingreifenden Zahnrad und einem dieses antreibenden, regel­ baren Antriebsmotor gebildet ist, der in Abhängigkeit von der Pulvermaterialmenge im Innenraum des Füllgerätegehäuses und in Abhängigkeit von der Drehzahl des Matrizentisches geregelt wird. Die Regelung erfolgt dabei entweder über einen, im Füllgerätegehäuse auf dem Pulvermaterial schwimmenden und von diesem angehobenen Schwimmer, über einen kapazitiven Geber mit einem bestimmten Schaltabstand, der bei bestimmter Pulvermaterialhöhe im Füllgerätegehäuse den kapazitiven Geber einschaltet, über den Motorstrom für die Antriebswelle des Endlosriemens, wobei die Leistung bzw. das Drehmoment an der Antriebswelle gemessen wird, oder über Dehnungsmeß­ streifen (DMS) oder eine Piezomessung des Staudruckes. In Abhängigkeit von einer dieser Regelungsmöglichkeiten und in Abhängigkeit von der Drehzahl des Matrizentisches wird der Eintrittsquerschnitt der Zuführöffnung im Gehäusedeckel mittels Drehung des rohrförmigen Zuführtrichters gesteuert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen näher dargestellten Ausführungsbeispieles eines Füllgerätes für die Matrizen einer Tablettiermaschine näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das den Matrizentisch einer Tablettiermaschine teilweise überdeckende Füll­ gerät,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Füllgerät gemäß der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Füllgerät gemäß der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Füllgeräteplatte aus Kunststoff bei abgenommener Zwischenplatte und abgenommenen Gehäusedeckel,

Fig. 5 einen Detailquerschnitt gemäß der Linie D-D in Fig. 4 und

Fig. 6 einen weiteren Detailquerschnitt gemäß der Linie E-E in Fig. 1.

Das Füllgerät 1 für die auf dem Teilkreis 2 rotierenden Matrizen eines Matrizentisches 3 einer Tablettiermaschine überdeckt den Matrizentisch 3 partiell über einen Umfangswinkel von etwa 100°. Das Füllgerät 1 dient dazu, die Matrizen des Matrizentisches 3 mit Pulvermaterial zu füllen und das nach dem Anheben der Unterstempel überschüssige Pulver­ material wieder abzuziehen, wobei eine verlustfreie Zuführung und Abführung des Pulvermateriales erreicht werden soll.

Das Füllgerät 1 umfaßt zunächst eine Füllgeräteplatte 4 aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, die dicht auf dem Matrizen­ tisch 3 aufliegt, so daß zwischen der Füllgeräteplatte 4 und dem Matrizentisch 3 kein Pulvermaterial austreten kann. Die Form der Füllgeräteplatte 4 und deren Innenraum 5 ergeben sich insbesondere aus Fig. 4. Die Füllgeräteplatte 4 und deren Innenraum 5 sind durch eine Zwischenplatte 6 aus Aluminium abgedeckt. Ein Gehäusedeckel 7 aus Aluminium ist auf die Zwischenplatte 6 aufgesetzt und mittels Gewinde­ schrauben 8 mit der Füllgeräteplatte 4 derart verschraubt, daß die Zwischenplatte 6 aus Aluminium fest eingespannt ist. Innerhalb des Gehäusedeckels 7 sind zwei als Zahnriemen­ scheiben 9, 10 ausgebildete Umlaufräder gelagert, welche im Innenraum 5 der Füllgeräteplatte 4 angeordnet sind. Die in Fig. 3 rechts dargestellte Zahnriemenscheibe 9 ist mit einer Antriebsachse 11 festverbunden, die über in dem Gehäuse­ deckel 7 gelagerte Wälzlager 12 drehgelagert und in nicht näher dargestellter Weise drehangetrieben ist. Die in Fig. 3 links dargestellte Zahnriemenscheibe 10 ist auf einem im Gehäusedeckel 7 fest eingesetzten Achse 13 über Wälz­ lager 14 drehbar gelagert. Beide Zahnriemenscheiben 9, 10 sind in der Querschnittsebene der aus Aluminium bestehenden Zwischenplatte 6 mit Abdeckscheiben 15 aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, versehen, die über Gewindeschrauben 16 an den Zahnriemenscheiben 9, 10 festgelegt sind. Zwischen den beiden Zahnriemenscheiben 9, 10 ist im Innenraum 5 der Füllgeräteplatte 4 eine Zwischenschiene 17 aus Kunststoff, insbesondere Polyamid gelagert, welche gemäß Fig. 4 den zwischen den Zahnriemenscheiben 9, 10 befindlichen Zwischen­ raum dicht einschließt. Die Form der Zwischenschiene 17 ergibt sich insbesondere aus Fig. 4.

Um beide Zahnriemenscheiben 9, 10 ist innerhalb des Innen­ raumes 5 der Füllgeräteplatte 4 ein als Zahnriemen 18 aus­ gebildeter Endlosriemen herumgelegt, der auf seiner Außen­ seite mit einer Vielzahl von Nocken 19 versehen ist, die zusammen mit dem Zahnriemen 18 und angetrieben durch die Antriebsachse 11 der Zahnriemenscheibe 9 in Uhrzeigerrichtung umlaufen. Jeder Nocken 19 umfaßt in Drehrichtung des Zahn­ riemens 18 auf der Vorderseite eine Dosierschaufel 20 und auf der Rückseite eine Ablenkschräge 21. Die äußere Gerad­ flächen 22 der Nocken 19 bilden die äußere Nockenbahn, an welche der Innenraum 5 der Füllgeräteplatte 4 außerhalb des Bereiches, in dem die Füllgeräteplatte 4 den Matrizentisch 3 überdeckt,eng angepaßt ist. Nur im Bereich oberhalb des Matrizentisches 3 ist der Innenraum 5 der Füllgeräteplatte 4 mit seiner Innenwandung in einem größeren Abstand zur äußeren Nockenbahn angeordnet. Der Innenraum 5 der Füll­ geräteplatte 4 bildet neben der in Fig. 4 links dargestellten Zahnriemenscheibe 10 eine Füllbereichskurve 23 und neben der in Fig. 4 rechts dargestellten Zahnriemenscheibe 9 eine Abstreichbereichskurve 24, zwischen denen zwei dicht an die äußeren Nockenbahn heranragende Schikanen 25 angeordnet sind, die im Bereich des Teilkreises 2 enden und zwischen denen eine Mulde 26 ausgeformt ist. Das im Innenraum 5 der Füll­ geräteplatte 4 befindliche Pulvermaterial wird mittels der in Uhrzeigerrichtung zusammen mit dem Zahnriemen 18 rotierenden Nocken 19 mitgenommen und über deren rückwärtige Ablenk­ schrägen 21 in die Füllbereichskurve 23 hineingedrückt. Hier erfolgt ein Füllen der im Teilkreis 2 des Matrizentisches 3 befindlichen Matrizen mit Pulvermaterial bei abgesenkten Unterstempeln. Das überschüssige Pulvermaterial wird mittels der in Drehrichtung der Nocken 19 vorn liegenden Dosier­ schaufeln 20 weitergefördert und passiert die nachfolgenden Schikanen 25 und die dazwischen liegende Mulde 26 und gelangt in den in Drehrichtung hinter der Füllbereichskurve 23 gelegene Abstreifbereichskurve 24. Im Bereich der Abstreifbereichs­ kurve 24 sind die Unterstempel bereits um ein solches Maß wieder angehoben, daß überschüssiges Pulvermaterial aus den Matrizen anfällt. Dieses wird im Schnittbereich zwischen der Abstreifbereichskurve 24 und dem Teilkreis 2 abgezogen und mittels der Dosierschaufeln 20 der Nocken 19 in Dreh­ richtung der Nocken 19 weitergefördert.

Die Zufuhr des Pulvermateriales zum Innenraum 5 der Füll­ geräteplatte 4 erfolgt über eine im Gehäusedeckel 7 ausge­ bildete Zuführöffnung 30 und eine auf diese aufgesetzte Zuführeinrichtung 31 für das Pulvermaterial. Die Zuführein­ richtung 31 umfaßt ein auf den Gehäusedeckel 7 aufgeschraubtes Gehäuse 32 mit einer ersten Gehäuseöffnung 33, in der ein rohrförmiger Zuführtrichter 34 unmittelbar oberhalb der Zuführöffnung 30 des Gehäusedeckels 7 gelagert ist, der an seinem unteren Ende mit einer Außenverzahnung 35 und in seinem Innenraum mit einem fest eingesetzten Schrägblech 36 versehen ist. Durch das Schrägblech 36 wird eine in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellte schlitzförmige Auslauföffnung 37 des Zuführtrichters 34 gebildet, die bei maximaler Zufuhr­ menge an Pulvermaterial unmittelbar oberhalb des Bewegungs­ weges der Nocken 19 des Zahnriemens 18 liegt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Durch eine Drehung des Zuführtrichters 34 kann die Auslauföffnung 37 oberhalb des Bereiches der die Zahnriemenscheibe 10 abdeckenden Abdeckscheibe 15 gebracht werden, so daß die Auslauföffnung 37 teilweise bis vollständig geschlossen werden kann. Die Drehung des Zufuhrtrichters 34 erfolgt über ein mit der Außenverzahnung 35 des Zuführtrichters 34 kämmendes Zahnrad 38, das mit seiner Achse 39 über Wälz­ lager 40, 41 sowohl im Gehäusedeckel 7 für die Füllgeräte­ platte 4 als auch im Gehäuse 32 der Zuführeinrichtung 31 gelagert ist und über welche die Auslauföffnung 37 des Zuführ­ trichters 34 eingestellt wird.

Die Einstellung der Lage der Auslauföffnung 37 gegenüber der darunter befindlichen Abdeckscheibe 15 der Zahnriemenscheibe 10 erfolgt einerseits in Abhängigkeit von der Drehzahl des Matrizentisches und andererseits in Abhängigkeit vom Füllungs­ grad des Innenraumes 5 des Füllgerätes 1 bzw. der Füllgeräte­ platte 4. Hierzu ist in nicht näher dargestellter Weise eine Meß- und Regeleinrichtung am Füllgerät 1 angebracht. So kann ein Schwimmer auf dem Pulvermaterial im Innenraum 5 ange­ bracht sein, der vom Pulvermaterial angehoben wird und damit den Füllungsgrad des Innenraumes 5 bestimmt. Auch kann ein kapazitiver Geber mit einem bestimmten Schaltabstand im Innenraum 5 angebracht, der bei einer bestimmten Pulver­ materialhöhe anspricht. Ferner können Dehnungsmeßstreifen oder Piezomeßelemente im Innenraum 5 zur Ermittlung des Staudruckes vorgesehen werden. Schließlich kann über den Motorstrom für die Antriebsachse 11 des Zahnriemens 18 die Leistung bzw. das Drehmoment gemessen werden, wobei gilt, daß eine größere Menge an Pulvermaterial im Innenraum mehr Antriebsleistung und damit ein höheres Drehmoment erfordert. Das Füllgerät kann somit einerseits über die Drehzahl des Matrizentisches 3 und andererseits über den Füllungsgrad des Innenraumes 5 in seiner Drehzahl reguliert werden.

Claims (10)

1. Füllgerät für die Matrizen einer Tablettiermaschine, mit einer den die Matrizen aufweisenden Teilkreis des Matrizen­ tisches partiell überdeckenden Füll- und Dosiereinrichtung für die Matrizen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- und Dosiereinrichtung aus einem um zwei Umlauf­ räder (9, 10) herumgelegten, auf seiner Außenseite mit Nocken (19) versehenen Endlosriemen (18) und aus einem die äußere Bahn der Nocken (19) umschließenden, oberhalb des Teil­ kreises (2) der Matrizen eine Füllbereichskurve (23) und eine Abstreichbereichskurve (24) aufweisenden Füllgeräte­ gehäuse (4, 7) gebildet ist.

2. Füllgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (19) in Drehrichtung (Pfeil 42) des Endlos­ riemens (18) auf der Vorderseite Dosierschaufeln (20) und auf der Rückseite Ablenkschrägen (21) aufweisen.

3. Füllgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Umlaufrädern (9, 10) eine deren Zwischenraum verschließende und an die Dicke der Umlauf­ räder (9, 10) angepaßte Zwischenschiene (17) aus Kunststoff angeordnet ist.

4. Füllgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlosriemen (18) als Zahnriemen und die Umlaufräder (9, 10) als Zahnriemenscheiben ausgebildet sind.

5. Füllgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- und Abstreichbereichskurven (23, 24) aus den Teilkreis (2) der Matrizen überdeckenden Ausbauchungen der Füllgeräteplatte (4) gebildet und zwischen beiden Kurven (23, 24) an die äußere Bahn der Nocken (19) herangeführten Schikanen (25) angeordnet sind.

6. Füllgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgerätegehäuse aus einer dicht auf der Oberfläche des Matrizentisches (3) aufliegenden, die Füll- und Abstreichbereichskurven (23, 24) bildenden Füllgeräteplatte (4) aus Kunststoff, einer diese nach oben abdichtenden metallischen Zwischenplatte (6) und aus einem metallischen Gehäusedeckel (7) gebildet ist.

7. Füllgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (7) eine Zuführöffnung (30) und eine dieser zugeordnete regelbare Zuführeinrichtung (31) für das Pulvermaterial aufweist.

8. Füllgerät nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, daß die regelbare Zuführeinrichtung (31) aus einem in einem Gehäuse (32) drehbar gelagerten rohrförmigen Zuführtrichter (34), einem darin festangeordneten Schrägblech (36) und einer Antriebs- und Regeleinrichtung ausgebildet ist.

9. Füllgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Regeleinrichtung für den Zuführtrichter (34) aus einer an diesem ausgebildeten Außenverzahnung (35), einem in diese eingreifenden Zahnrad (38) und einem dieses antreibenden, regelbaren Antriebsmotor gebildet ist.

10. Füllgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des regelbaren Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Drehzahl des Matrizentisches (3) und in Abhängigkeit von der Pulvermaterialmenge im Innenraum (5) der Füllgeräte­ platte (4) erfolgt.