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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressionseinheit und eine
Rundlauftablettierpresse, welche die Kompressionseinheit umfasst.
Die Rundlauftablettierpresse umfasst ein Gehäuse, eine Rundlaufmatrizenscheibe
bzw. -tisch, die/der abtrennbar mit einer in dem Gehäuse angeordneten
Antriebswelle verbunden ist, zur Rotation der Matrizenscheibe, eine
Anzahl von Matrizen, die umfänglich
in der Matrizenscheibe angeordnet sind, wobei jeder Matrize mindestens
ein erster Stempel zugeordnet ist, welcher ein in der Matrize durch
eine Öffnung
der Matrize aufnehmbares erstes Ende aufweist, welches durch Hin-
und Herbewegung des Stempels zur Kompression eines Pulvers bzw.
Puders oder eines Granulats bzw. körnigen Materials in der Matrize
vorgesehen ist, und zumindest eine Nocke zur Zusammenarbeit mit
einem zweiten Ende der Stempel, um ein axiales Versetzen der Stempel
durch Rotation der Matrizenscheibe zu bewirken, wobei eine Kompressionseinheit,
die abtrennbar in dem Gehäuse
angebracht ist, die Matrizenscheibe mit Stempeln, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen, und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten umfasst.
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EP 0 288 798 beschreibt
eine Tablettierpresse mit einer Matrizenscheibe, die um eine vertikale Achse
drehbar ist, wobei jeder Matrize obere und untere Stempel zugeordnet
sind, die in ihr aufnehmbar sind, und wobei die Stempel durch obere
beziehungsweise untere Nocken geführt werden, wobei die Nocken
relativ zu dem Pressengehäuse
stationär sind.
Um einen Wechsel bzw. eine Umrüstung
sowie ein Reinigen von Komponenten zwischen Ladungen bzw. Chargen
möglich
zu machen, ist die Matrizenscheibe mit Stempeln und Nocken als eine
Einheit von dem Pressengehäuse
abtrennbar.
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EP 1 050 399 beschreibt
eine Rundlauftablettierpresse des gleichen Typs, bei welcher der
Austausch von Komponenten zwischen Ladungen, durch das Vorsehen
von einem U-förmigen
starren Verbindungsrahmen zwischen den oberen und unteren Nocken,
weiter verbessert wurde. Der Verbindungsrahmen ist abtrennbar mit
dem Pressengehäuse
verbunden, wobei die Einheit, welche den Verbindungsrahmen, eine
Matrizenscheibe, Stempel und Nocken umfasst, in einem einzelnen
Arbeitsvorgang, durch Trennung des Verbindungsrahmens von dem Gehäuse und
außer
Eingriff bringen der Matrizenscheibe von ihrer Antriebswelle, entfernt
werden kann. Ferner ist es möglich,
Zusatzausstattungen bzw. -einrichtungen, wie beispielsweise eine
Zuführvorrichtung
und ein Tablettenauslass, an dem Verbindungsrahmen anzubringen,
so dass diese Komponenten zusammen mit der Einheit entfernt werden
können.
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Obwohl
es diese Tablettierpressen des Stands der Technik ermöglichen
eine Einheit auszutauschen, welche die Matrizenscheibe und mehr oder
weniger andere Komponenten mit einer entsprechenden Einheit umfasst,
die in der Zwischenzeit gereinigt wurde, ist es immer noch notwendig
den verbleibenden Teil des Pressengehäuses, der die Matrizenscheibe
während
der Produktion umgibt, manuell zu reinigen. Während diesen Reinigungsvorgängen steht
die Produktion still. Ferner muss die verunreinigte Matrizenscheibe
mit den zugeordneten Komponenten nachfolgend an eine Reinigungsstelle transportiert,
manuell auseinandergebaut, gereinigt und schließlich zusammengebaut werden.
Während sämtlichen
dieser Vorgänge
wird die Umwelt mit dem Produkt verunreinigt bzw. kontaminiert und
der Bediener ist dem Produkt ausgesetzt. Außerdem sind die Vorgänge sehr
zeitaufwendig und deshalb kostspielig.
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Des
Weiteren ist es bei Wechseln zwischen Ladungen toxischer Produkte
notwendig einen sogenannten Isolator oder eine Glove-Box zu verwenden, der/die
um die Tablettierpresse herum errichtet wird, um jegliche Verunreinigung
der Umgebung durch das Produkt zu verhindern. In diesem Fall ist
ein Reinigen, aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit und Handhabbarkeit
in der Glove-Box oder dem Isolator, sehr viel schwieriger.
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EP 0 637 507 beschreibt
eine Rundlauftablettierpresse, die mit einer Ausstattung für ein sogenanntes
Waschen-am-Platz (washing-in-place, WIP) versehen ist, in der Form
von Sprühdüsen zum
Sprühen
eines Waschmittels auf die Matrizenscheibe und zugeordnete Komponenten
sowie Saugrohren zum Ableiten des Waschmittels. Bei bekannten Tablettierpressen
dieses Typs ist es jedoch ein Problem, dass das Waschen mittels
Sprühdüsen nicht
effizient genug ist, um die erforderliche endgültige Reinheit zu erreichen,
aufgrund der Tatsache, dass das Waschmittel in die komplexe Konstruktion
der Matrizenscheibe mit Stempeln, der Pulver-Zuführvorrichtung und Tablettenauslasses
usw. nicht hinreichend eintreten kann. Folglich ist immer noch eine
zeitaufwendige endgültige
manuelle Reinigung der Tablettierpresse notwendig. Die vorhergehenden
Waschen-am-Platz-Vorgänge
mittels der Sprühdüsen nehmen
auch einen langen Zeitraum in Anspruch, zum Beispiel bis zu acht
Stunden, hauptsächlich
aufgrund von langen Trocknungs- und Kühlungszyklen nach dem Waschzyklus.
Während
dieser Zyklen ist die Tablettierpresse aus der Produktion heraus.
Außerdem
umfasst die zum Waschen-am-Platz erforderliche Ausstattung mehrere
Sprühdüsen und Saugrohre
usw., und erhöht
folglich den Preis der Tablettierpresse beträchtlich.
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US 4,259,049 beschreibt
eine Rundlauftablettierpresse bei der einige der negativen Effekte
der Stauberzeugung während
der Produktion vermindert wurden. Die vorderen Endabschnitte der
Stempel sind von Manschetten umgeben, durch welche Gas zu den vorderen
Enden der Stempel hin geblasen wird, um eine Ablagerung von Staub
auf den Stempeloberflächen
zu verhindern. Um eine Ablagerung des von den Stempeln weg geblasenen
Staubs auf anderen Komponenten in dem Pressengehäuse während des Betriebs zu verhindern,
sind diese Manschetten von Saugkammern umgeben, die durch stationär angebrachte
(Schutz-)Schilde vorgesehen werden. Aufgrund dieser Schilde sind
jedoch der Wechsel sowie das Reinigen der Maschine zwischen Ladungen
sogar noch komplizierter und folglich zeitaufwendiger, da die Schilde
manuell entfernt werden müssen,
um einen Zugriff auf die Matrizen und zugeordnete Stempel zu haben.
Da diese Tablettierpresse kein Entfernen der Matrizenscheibe und
Stempel als eine Einheit vorsieht, müssen diese Komponenten nachfolgend
auch manuell und eins nach dem anderen auseinandergebaut werden,
wobei es alles Vorgänge sind,
die sehr zeitaufwendig sind und während des Stillstands der Maschine
ausgeführt
werden müssen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kompressionseinheit
zur lösbaren
Anbringung in einem Gehäuse
einer Rundlauftablettierpresse bereitzustellen, durch welche die
für das
Reinigen der Presse zwischen Ladungen erforderliche Zeit reduziert
ist, verglichen mit Pressen des Stands der Technik, und durch welche
die Gefahr einer Verunreinigung der umgebenden Umwelt sowie, dass
der Bediener dem Produkt ausgesetzt wird, auf ein Minimum reduziert
werden kann.
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In
Hinblick auf diese Aufgabe ist die Kompressionseinheit dadurch gekennzeichnet,
dass sie jede Matrizenöffnung
und ihr entsprechendes erstes Stempelende in einer Kammer einschließt, dass
die Zuführvorrichtung
und die Tablettenentladevorrichtung eingeschlossen sind, dass die
Zuführvorrichtung
mit einem Einlass zur abtrennbaren Verbindung mit einem externen
Zuführkanal
in Verbindung steht, und dass die Tablettenentladevorrichtung mit
einem Auslass in Verbindung steht.
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Durch
ein Einschließen
beider Bereiche, um die Matrize, wo die Tabletten komprimiert werden, und
die Zuführ-
und Entladevorrichtungen herum, ist es möglich, das Produkt immer in
der abtrennbaren Kompressionseinheit und dem äußeren Zuführkanal begrenzt zu halten,
und dadurch, dass des Weiteren eine lösbare Verbindung zwischen der
Zuführvorrichtung
und dem äußeren Zuführkanal
vorgesehen wird, kann die Kompressionseinheit zwischen Ladungen schnell
und leicht in einem einzelnen Arbeitsvorgang mit einer bereits gereinigten
Einheit ausgetauscht werden, ohne dass andere Zusatzteile als der
Zuführkanal
der Tablettierpresse gereinigt werden müssen, und ohne dass der Bediener
dem Produkt ausgesetzt wird.
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Während der
Zuführkanal
leicht mittels bekannter Techniken gereinigt werden kann, wie beispielsweise
Reinigen-am-Platz (cleaning-in-place, CIP) mittels Sprühdüsen, erfordert
die Kompressionseinheit ein wesentlich gründlicheres Reinigungsverfahren.
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Gemäß der Erfindung,
weil die benutzte Kompressionseinheit die Produktrückstände begrenzt,
kann die Einheit an eine spezielle Reinigungsstation transportiert
werden, ohne eine Verunreinigung der Umwelt. Die Reinigung der Einheit kann
manuell ausgeführt
werden, möglicherweise
in einem Isolator, ohne die Produktion zu verzögern, da eine andere bereits
gereinigte Einheit in der Tablettierpresse für die Produktion angebracht
wird, wobei die Reinigung aber vorteilhafterweise automatisiert werden
kann. In einer speziellen automatisierten bzw. automatischen Reinigungsstation
ist es möglich,
die Kompressionseinheit viel gründlicher
und auch schneller zu reinigen, als es in der bekannten Tablettierpresse
möglich
ist, die mit einer Waschen-am-Platz-Ausstattung versehen ist, weil
die Einheit von ihrer Umgebung in der Presse getrennt ist, so dass
der Betrieb der Reinigungsausstattung nicht auf den begrenzten Raum
in der Presse beschränkt
ist. Ferner wird die Funktion der Tablettierpresse nicht durch das
Vorhandensein der Reinigungsausstattung beeinflusst. Folglich kann
die Einheit sehr viel umfassender durch eine spezielle Ausstattung
gehandhabt werden, zum Beispiel können die Stempel während des
Sprühens
mit dem Reinigungsmittel kraftvoll in ihren Matrizen bewegt werden,
die Tablettenzuführvorrichtung
kann automatisch bewegt oder sogar auseinandergebaut werden, usw..
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Außerdem ist
eine automatische Reinigungsstation, die mit hochentwickelten Manipulatoren
bzw. Betätigungsvorrichtungen
und Sprühdüsen ausgestattet
ist, in der Lage mehreren Tablettierpressen zu dienen, welche nur
während
eines sehr reduzierten Zeitraums für einen Austausch der Kompressionseinheit
zwischen Ladungen aus der Produktion heraus sein müssen. Folglich
sind bei einer Produktionsanlage, die aus mehreren Tablettierpressen
besteht, die Unkosten einer Reinigungsausstattung sehr reduziert,
verglichen mit Tablettierpressen, die mit einer Reinigen-am-Platz-Ausstattung
versehen sind, weil in dem letzteren Fall jede Presse mit einer teuren
Reinigungsausstattung versehen werden muss.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die zweiten Stempelenden für
eine Betätigung
von außerhalb
der Kompressionseinheit zugänglich.
Auf diese Art ist es möglich,
Betätigungseinrichtungen, wie
beispielsweise Walzen und möglicherweise
die Nocken, in dem Pressengehäuse
unterzubringen, wodurch diese Ausstattung nicht mit der Kompressionseinheit
zwischen Ladungen ausgetauscht werden muss, und ferner ist es möglich, die
Betätigungseinrichtung
außerhalb
des eingeschlossenen Produktbereichs zu halten, so dass der Betrieb
dieser Ausstattung nicht negativ durch die Produktpartikel beeinflusst
wird, und so, dass die Ausstattung zwischen Ladungen nicht gereinigt
werden muss. Außerdem kann
ein mögliches
Schmieren der Betätigungseinrichtung
nicht zu einer Verunreinigung des Produkts mit Schmiermitteln führen.
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Bei
einer strukturell besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Kompressionseinheit ein
Gehäuse,
welches mindestens einen Teil der Matrizenscheibe, der Zuführvorrichtung
und der Tablettenentladevorrichtung umgibt, und wobei der Einlass und
der Tablettenauslass in einer Wand des Gehäuses angeordnet sind. Durch
ein Einschließen
der Kompressionseinheit mittels eines integrierten umgebenden Gehäuses, kann
das Reinigen der Einheit in einer speziell entworfenen Reinigungsstation
weiter erleichtert werden, dahingehend, dass die Zirkulation von
Reinigungsfluid in dem Gehäuse
durch eine angemessene Ausgestaltung des Gehäuses optimiert werden kann.
In einer Reinigungsstation kann eine Zufuhr und ein Ablaufen von
Reinigungsfluid vorteilhafterweise durch den Produkteinlass beziehungsweise
den Tablettenauslass des Gehäuses
geleitet werden.
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Das
Gehäuse
der Kompressionseinheit kann mit einem lösbaren Öffnungsmechanismus versehen sein,
zum Öffnen
von zumindest einer Tür
in dem Gehäuse
oder dem Abtrennen von zumindest einem Teil des Gehäuses von
der Kompressionseinheit, um ein Reinigen der Einheit zu erleichtern.
Das Öffnen
des Gehäuses
kann vorteilhafterweise automatisch in einer geschlossenen Kammer
in einer automatischen Reinigungsstation durchgeführt werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind jeder Matrize ein erster und ein zweiter Stempel zugeordnet,
welche zur Hin- und
Herbewegung in eine Richtung parallel zur Rotationsachse der Matrizenscheibe
vorgesehen sind, wobei der erste beziehungsweise zweite Stempel
in Führungen
auf jeweils einer Seite der Matrize aufgenommen ist, wobei die Führungen
in einem Rundlaufturm aufgenommen sind, welcher die Matrizenscheibe
umfasst, wobei das von der Kompressionseinheit eingeschlossene bzw.
umfasste Gehäuse
den Umfang des Turms umgibt und mittels Dichtungen gegen den letzeren
abgedichtet ist, welche die Rotation des Turms relativ zum Gehäuse erlauben,
und wobei das Gehäuse
eine Klammer bzw. einen Bügel
aufweist, welche/r mittels eines Lagers drehbar mit dem Turm verbunden
ist. Auf diese Art können
die zweiten Stempelenden von entgegengesetzten Enden des Turms zur
Betätigung vorstehen,
und der Kompressionsbereich kann durch den Umfang des Turms und
das umgebende stationäre
Gehäuse
abgegrenzt werden. Eine dichte Dichtung zwischen dem Turm und dem
Gehäuse
kann als eine Folge des Lagers erzielt werden, welches das Gehäuse in Bezug
auf den Turm zentriert.
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Die
Stempel können
vorteilhafterweise gegen ihre Führungen
an den ersten Stempelenden mittels Dichtungen abgedichtet werden,
welche eine axiale Verschiebung bzw. ein axiales Versetzen der Stempel
in den Führungen
erlauben, wie beispielsweise Lippendichtungen oder Balgdichtungen.
Dies verhindert, dass das Produkt in die Führungsbohrungen eintritt und
dadurch den Betrieb der Stempel negativ beeinflusst.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform weist
die Kompressionseinheit Zusatzvorrichtungen auf, die mit dem Pressengehäuse über lösbare Verbindungen
in Verbindung stehen, wie beispielsweise Staubabsaugdüsen, welche
durch lösbare
Rohrverbindungen mit dem Pressengehäuse in Verbindung stehen, eine
Pulverzuführvorrichtung,
welche durch eine lösbare Wellenverbindung
mittels eines im Tablettierpressengehäuse aufgenommenen Antriebs
angetrieben wird, ein Schmiersystem, welches mit dem Pressengehäuse durch
lösbare
Rohrverbindungen in Verbindung steht, usw.. Dies lässt ein
Optimieren der Funktion der Kompressionseinheit während der
Produktion zu, und sichert gleichzeitig einen schnellen und leichten
Austausch der Kompressionseinheit. Durch das Vorsehen von Staubabsaugdüsen ist
es ferner möglich,
einen Unterdruck in der Umschießung
der Kompressionseinheit während
der Produktion beizubehalten, wodurch das Risiko jeglicher Leckage
des Produkts minimiert wird. Sogar während eines Austauschs der
Kompressionseinheit kann ein anfänglicher
Unterdruck, der in der Einschließung vor einer Trennung der
Einheit von dem Pressengehäuse
vorgesehen ist, eine zusätzliche
Sicherheit gegen Leckage vorsehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind lösbare
Kanalverbindungen zwischen Einlässen
oder Auslässen
der Kompressionseinheit und entsprechenden Kanälen im Pressengehäuse mit
einem Schließmechanismus
auf jeder Seite eines Trennungsmechanismus versehen. Durch ein Schließen der
Einlässe
oder Auslässe
in der Kompressionseinheit und der entsprechenden Kanäle in dem
Pressengehäuse
vor einem Lösen
der Verbindungen, ist das eingeschlossene Produkt immer noch in
der Kompressionseinheit und den entsprechenden Kanälen nach
einem Trennen der Einheit von dem Gehäuse begrenzt, wodurch eine
Leckage des Produkts an die Umgebung während eines Austauschs der
Kompressionseinheit verhindert wird.
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Vorteilhafterweise
sind die lösbaren
Kanalverbindungen in der Form von sogenannten Doppelkugelventilen
vorgesehen. In einem derartigen Ventil ist ein Kugelventil an jeder
Seite eines Trennungsmechanismus vorgesehen.
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Zur
Nutzung mit toxischen Produkten sind die lösbaren Kanalverbindungen vorzugsweise
in der Form von sogenannten Teilungsventilen mit zwei sich entsprechenden
Ventilelementen, wie Teilungsschmetterlingsventilen, vorgesehen.
Dieser Verbindungstyp lässt
ein Schließen
des Kanaldurchgangs und nachfolgende Separation der zwei Ventilteile
zu, wodurch jedes der zwei sich entsprechenden Ventilelemente in
seinem entsprechenden Ventilteil verbleibt und die Ventilöffnung verschließt, praktisch ohne
jegliche Leckage des Produkts an die Umgebung.
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Ferner
können
die lösbaren
Kanalverbindungen auch in der Form von Kunststoffrohren vorgesehen
sein. Die lässt
ein Schließen
der Verbindungen durch Zusammendrücken des Kunststoffrohrs und seinem
Erwärmen
zu, wodurch es zusammengeschweißt
wird. Das Rohr kann dann in der Mitte der Schweißstelle durchgetrennt werden,
so dass die zwei resultierenden Rohrenden abgedichtet sind.
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Bei
einer Ausführungsform
sind eine Anzahl von oberen Nocken zum Zusammenwirken mit ersten
Stempeln und eine Anzahl von unteren Nocken zum Zusammenwirken mit
zweiten Stempeln an der Kompressionseinheit angebracht, damit sie
von dem Pressengehäuse
zusammen mit der Kompressionseinheit entfernt werden können.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
sind eine Anzahl von oberen Nocken zum Zusammenwirken mit ersten
Stempeln an der Kompressionseinheit angebracht, damit sie von dem
Pressengehäuse
zusammen mit der Kompressionseinheit entfernt werden können, und
wobei eine Anzahl von unteren Nocken zum Zusammenwirken mit zweiten
Stempeln in dem Pressengehäuse
derart angebracht sind, dass die zweiten Stempel zum Entfernen dieser
zusammen mit der Kompressionseinheit von den unteren Nocken lösbar sind.
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Vorteilhafterweise
ist eine obere Nocke zum Zusammenwirken mit Stempeln an der Kompressionseinheit
einstellbar angebracht. Dadurch ist es möglich, in einer Reinigungsstation
die Nocke einzustellen bzw. anzupassen, um die Stempel auf eine
Art zu bewegen, die für
den Reinigungsvorgang besonders geeignet ist, wobei sie zum Beispiel
beim Reinigen kraftvoller bewegt werden können als beim Tablettenpressvorgang.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist eine Kompressionsrolle bzw. -walze zum Zusammenwirken mit ersten
Stempeln durch einen höheneinstellbaren
Block oberhalb der Kompressionseinheit (unter-)stützt, und
der höheneinstellbare Block weist
ein Kopplungselement zum Eingreifen in ein entsprechendes Kopplungselement
an der Kompressionseinheit auf. Auf diese Art können durch den höheneinstellbaren
Block zwei Funktionen ausgeführt werden:
Die richtige Höhenposition
der Kompressionsrolle während
der Produktion kann festgelegt werden, und die Matrizenscheibe der
Kompressionseinheit kann angehoben werden, um sie von der Antriebswelle
in dem Pressengehäuse
außer
Eingriff zu bringen, um die Kompressionseinheit zur Reinigung zwischen
Ladungen zu entfernen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Pressengehäuse mit
einem um eine vertikale Achse drehbaren Schwenkarm versehen, welcher
mit einem Kopplungselement zum Eingreifen in ein entsprechendes
Kopplungselement an der Kompressionseinheit versehen ist. Dadurch
kann die Kompressionseinheit nach einem Anheben von der Antriebswelle
aus dem Pressengehäuse
heraus geschwungen und auf einem Wagen bzw. Schlitten zur Überführung an
eine Reinigungsstation platziert werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist das Pressengehäuse
mit einer separaten Stütze
für die
Zuführvorrichtung
versehen, wobei die Zuführvorrichtung
relativ zur Kompressionseinheit versetzbar ist, und wobei die Stütze einen
Schnappkopplungsmechanismus wie einen pneumatischen Kopplungsmechanismus
zur Verbindung mit der Zuführvorrichtung
aufweist. Die Stütze
gewährleistet
eine richtige Positionierung der Zuführvorrichtung relativ zu der Matrizenscheibe,
und der Schnappkopplungsmechanismus stellt eine schnelle und leichte
Trennung der Zuführvorrichtung
von der Stütze
sicher, wenn die Kompressionseinheit zu entfernen ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Rundlauftablettierpresse,
welche die zuvor definierte Kompressionseinheit umfasst.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Kompressionseinheit ein Gehäuse, welches mindestens einen
Teil der Matrizenscheibe, der Zuführvorrichtung und der Tablettenentladevorrichtung umgibt,
wobei der Einlass und ein Tablettenauslass in einer Wand des Gehäuses angeordnet
sind, und wobei das Gehäuse
der Kompressionseinheit mit einem lösbaren Öffnungsmechanismus zum Öffnen von mindestens
einer Tür
in dem Gehäuse
oder zum Abtrennen von mindestens einem Teil des Gehäuses von
der Kompressionseinheit versehen ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Reinigungsstation zum automatischen
Reinigen einer Kompressionseinheit, welche von einer Rundlauftablettierpresse
abgetrennt ist, wobei die Kompressionseinheit eine Anzahl von Matrizen
umfasst, welche am Umfang einer Rundlaufmatrizenscheibe angeordnet sind,
wobei jeder Matrize mindestens ein erster Stempel zugeordnet ist,
welcher ein in der Matrize durch eine Öffnung der Matrize aufnehmbares
erstes Ende aufweist, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten.
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Die
erfindungsgemäße Reinigungsstation
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei separate Reinigungsfluidvorrichtungen
umfasst, welche jeweils ein Verbindungsstück zur abtrennbaren Verbindung
mit einem entsprechenden, an der Kompressionseinheit vorgesehenen
Verbindungsstück aufweisen,
und welches mit einer Einschließung
der Kompressionseinheit in Verbindung steht, wobei die Reinigungsfluidvorrichtungen
für die
Zufuhr von Reinigungsfluid an die Kompressionseinheit und für den Abfluss
von Reinigungsfluid von der Kompressionseinheit angeordnet sind.
Nach einem Verbinden der Verbindungsstücke der Reinigungsstation mit
den entsprechenden Verbindungsstücken
der Kompressionseinheit, möglicherweise
mittels Schnappverbindungen, kann ein Reinigungsfluid kraftvoll
durch die Einschließung
zirkuliert werden, möglicherweise
in abwechselnde Richtungen, wodurch ein effektives Reinigen sämtlicher
Komponenten, welche durch die Einschließung der Kompressionseinheit
umgeben sind, durchgeführt
wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist mindestens eine der Reinigungsfluidvorrichtungen mit einer Reinigungsfluidsprühdüse versehen,
welche zur automatischen Einführung
durch das entsprechende Verbindungsstück an der Kompressionseinheit
angeordnet ist. Auf diese Art kann das Reinigungsfluid direkter
auf die zu reinigenden Komponenten gezielt werden, wodurch eine
effektivere Reinigung sichergestellt wird.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren eine Reinigungsstation zum automatischen
Reinigen einer Kompressionseinheit, welche von einer Rundlauftablettierpresse
abgetrennt ist, wobei die Kompressionseinheit eine Anzahl von Matrizen
umfasst, welche am Umfang einer Rundlaufmatrizenscheibe angeordnet sind,
wobei jeder Matrize mindestens ein erster Stempel zugeordnet ist,
welcher ein in der Matrize durch eine Öffnung der Matrize aufnehmbares
erstes Ende aufweist, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten, wobei die Reinigungsstation eine Reinigungskammer
zur Aufnahme der Kompressionseinheit während des Reinigens umfasst,
und wobei die Reinigungskammer mit mindestens einer Reinigungsfluidsprühdüse versehen
ist, wobei die Reinigungsstation dadurch gekennzeichnet ist, dass
sie eine automatische Betätigungsvorrichtung
zum Öffnen
von mindestens einer Kammer umfasst, welche von der Kompressionseinheit
umfasst ist und welche vor dem Öffnen
zumindest eine Matrizenöffnung
und ihr entsprechendes erstes Stempelende einschließt. Dadurch
wird ein sehr schneller und effektiver Reinigungsvorgang sichergestellt,
da die Kompressionseinheit nach einem Platzieren in die Reinigungskammer
automatisch gereinigt wird, und ein sehr guter Zugang zu den Komponenten
der Kompressionseinheit wird nach dem Öffnen der Kammer, welche diese Komponenten
umfasst, erhalten. Deshalb kann das Reinigungsfluid direkter an
die zu reinigen Komponenten gesprüht werden.
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Die
Reinigungskammer kann so angepasst sein, dass die zweiten Stempelenden
zur Betätigung von
außerhalb
der Reinigungskammer zugänglich sind.
Dies kann vorteilhaft sein, falls die zweiten Stempelenden während des
Reinigens betätigt,
aber vorzugsweise ohne Kontakt mit dem Reinigungsfluid gehalten
werden sollen, wodurch ein erneutes Schmieren von ihnen nach einem
Austausch der Kompressionseinheit in der Tablettierpresse vermieden
wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
umfasst die Reinigungsstation eine Antriebwelle zur abtrennbaren
Verbindung mit der Rundlaufmatrizenscheibe der Kompressionseinheit
zur Rotation der Matrizenscheibe während der Reinigung, um ein
axiales Versetzen der Stempel zu bewirken. Dies stellt ein effektives
Entfernen von in den Matrizen gefangenen Produktpartikeln sowie
Partikeln sicher, welche an den Stempeln anhaften, insbesondere
um die Dichtungen mit ihren Führungen
herum.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Reinigungsstation
eine automatische Betätigungsvorrichtung
zum Einstellen einer Nocke der Kompressionseinheit, oder die Reinigungsstation
umfasst mindestens eine Nocke zum Zusammenwirken mit einem zweiten
Ende der Stempel, um ein axiales Versetzen der Stempel durch Rotation
der Matrizenscheibe zu bewirken. Durch ein Einstellen der Nocken
der Kompressionseinheit, oder einem Verwenden von besonders angepassten
Nocken der Reinigungseinheit, ist es möglich, die Stempel auf eine
für den
Reinigungsvorgang besonders geeignete Art zu bewegen, wie oben veranschaulicht wurde.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Reinigungsstation
eine automatische Betätigungsvorrichtung
zum Öffnen und/oder
Bewegen einer Pulverzuführvorrichtung und/oder
einer Tablettenentladevorrichtung der Kompressionseinheit. Dies
stellt ein effektives Reinigen der inneren Komponenten der Pulverzuführvorrichtung
und/oder der Tablettenentladevorrichtung sicher.
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Die
Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Tabletten
oder dergleichen in einer Rundlauftablettierpresse mit einem Pressengehäuse und
einer Kompressionseinheit umfassend eine Anzahl von Matrizen, welche
am Umfang einer Rundlaufmatrizenscheibe angeordnet sind, wobei jeder Matrize
mindestens ein erster Stempel zugeordnet ist, welcher ein in der
Matrize durch eine Öffnung
der Matrize aufnehmbares erstes Ende aufweist, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten oder dergleichen, wobei die Kompressionseinheit
zwischen Ladungen von Tabletten von dem Pressengehäuse abgetrennt
und zu einer Reinigungsstation überführt wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass, während des Pressens von Tabletten
oder dergleichen und während
der Überführung der
Kompressionseinheit zu der Reinigungsstation, jede Matrizenöffnung und
ihr entsprechendes erstes Stempelende in einer Kammer der Kompressionseinheit
eingeschlossen beibehalten werden und die Zuführvorrichtung und die Tablettenentladevorrichtung
eingeschlossen beibehalten werden.
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Als
eine Folge des oben diskutierten effektiveren Reinigungsvorgangs,
welcher hierin zwischen der Herstellung von aufeinanderfolgenden
Ladungen von Tabletten angewandt wird, wird das Risiko einer Verunreinigung
einer Ladung mit Produktpartikeln von einer vorherigen Ladung minimiert.
Folglich kann ein sogar noch reineres Endprodukt und deshalb ein Produkt
von höherer
Qualität
erhalten werden. Weil die Notwendigkeit zum Reinigen des Pressengehäuses vor
dem Einführen
einer gereinigten Kompressionseinheit beseitigt ist, ist ferner
eine Maschinen-Stillstandszeit reduziert und Produktionskosten sind
reduziert, was zu einem wettbewerbsfähigeren Endprodukt führt.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Reinigen einer Kompressionseinheit,
welche von einer Rundlauftablettierpresse abgetrennt ist, wobei
die Kompressionseinheit eine Anzahl von Matrizen umfasst, welche
am Umfang einer Rundlaufmatrizenscheibe angeordnet sind, wobei jeder
Matrize mindestens ein erster Stempel zugeordnet ist, welcher ein
in der Matrize durch eine Öffnung
der Matrize aufnehmbares erstes Ende aufweist, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet
ist, dass mindestens eine separate Reinigungsfluidvorrichtung mittels
eines Verbindungsstücks
mit einem entsprechenden, an der Kompressionseinheit vorgesehenen
Verbindungsstück
verbunden wird, welches mit einer Einschließung der Kompressionseinheit
in Verbindung steht, und dass anschließend Reinigungsfluid zu der Einschließung der
Kompressionseinheit von der mindestens einen Reinigungsfluidvorrichtung
geführt wird.
Vorzugsweise werden wenigstens zwei Reinigungsfluidvorrichtungen
verwendet, wodurch das Reinigungsfluid von der Einschließung zu
einer der Reinigungsfluidvorrichtungen abgeleitet wird. Das Reinigungsfluid
kann durch die Einschließung
der Kompressionseinheit in abwechselnde Richtungen zirkuliert werden.
Dadurch werden die oben erwähnten
Vorteile erhalten.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer Kompressionseinheit,
welche von einer Rundlauftablettierpresse abgetrennt ist, wobei die
Kompressionseinheit eine Anzahl von Matrizen umfasst, welche am
Umfang einer Rundlaufmatrizenscheibe angeordnet sind, wobei jeder
Matrize mindestens ein erster Stempel zugeordnet ist, welcher ein
in der Matrize durch eine Öffnung
der Matrize aufnehmbares erstes Ende aufweist, eine Zuführvorrichtung
für die
Zufuhr von zu komprimierendem Material in die Matrizen und eine
Tablettenentladevorrichtung zum Entfernen von komprimiertem Material
in der Form von Tabletten, wobei die Kompressionseinheit in eine
geschlossene Reinigungskammer platziert wird, wobei das Verfahren
dadurch gekennzeichnet ist, dass, in der geschlossenen Reinigungskammer, eine
durch die Kompressionseinheit umfasste Kammer, welche eine Matrizenöffnung und
ihr entsprechendes erstes Stempelende einschließt, geöffnet wird, woraufhin die Kompressionseinheit
mittels des Reinigungsfluids gereinigt wird. Dadurch werden die oben
erwähnten
Vorteile erhalten.
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In
der geschlossenen Reinigungskammer können die Stempel von der Kompressionseinheit entfernt
werden. Dies erleichtert ein effektives Reinigen, da zwischen den
Stempeln und ihren entsprechenden Führungen gefangenes Produkt
während des
Reinigens leichter entfernt werden kann.
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Die
Erfindung wird nun ausführlicher
unten mittels Beispielen von Ausführungsformen beschrieben, unter
Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen, in denen
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1 eine
Perspektivansicht einer Rundlauftablettierpresse gemäß der Erfindung
ist, wobei die Abdeckung des Gehäuses
teilweise entfernt ist,
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2 ein
axialer Querschnitt einer Kompressionseinheit der Tablettierpresse
in 1 ist,
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3 eine
Perspektivansicht der in 2 gezeigten Kompressionseinheit
ist, wobei die Seitenwand teilweise entfernt ist,
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4 eine
Perspektivansicht der Kompressionseinheit in 3 im geschlossenen
Zustand ist,
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5 bis 7 jeweils
axiale Querschnitte durch ein Teilungsschmetterlingsventil in unterschiedlichen
Betriebspositionen sind,
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8 eine
Perspektivansicht der Rundlauftablettierpresse in 1 ist,
wobei sie mit der Kompressionseinheit in einer Position zum Entfernen
gezeigt wird, und
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9 eine
Reinigungsstation gemäß der Erfindung
mit einer angebrachten Kompressionseinheit ist.
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1 zeigt
eine Rundlauftablettierpresse 1 zum Komprimieren eines
Ausgangsmaterials in der Form von Pulver oder Granulat in Tabletten,
Presskörpern
oder dergleichen. Die gezeigte Presse ist ein zur Verwendung in
der pharmazeutischen Industrie geeigneter Typus, aber die Presse
gemäß der Erfindung
kann auch eine sogenannte Industriepresse sein, die bei der Produktion
von einer Reihe von unterschiedlichen Produkten verwendet wird,
wie beispielsweise Vitamine, Tierfutter, Wasch- bzw. Reinigungsmittel,
Sprengstoffe, Keramiken, Batterien, Kugeln, Lager, Kernbrennstoffe,
usw..
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Die
Rundlauftablettierpresse 1 weist ein Pressengehäuse 2 mit
einem inneren Rahmen 3 auf, welcher verschiedene, in dem
Gehäuse 2 befindliche Komponenten
stützt,
und eine äußere Auskleidung 4, die
lediglich an einem unteren Abschnitt 5 der Presse gezeigt
wird. Das Pressengehäuse 2 besteht
aus drei Abschnitten, die sich aufeinander befinden und mittels
von Trennwänden
separiert sind. Der untere Abschnitt, als der Antriebsabschnitt 5 bezeichnet,
ist durch eine untere Trennwand 7 von einem zentralen Abschnitt
separiert, der als Kompressionsabschnitt 6 bezeichnet wird,
und der Kompressionsabschnitt 6 ist von einem oberen Abschnitt,
der als Zusatz- bzw. Hilfsabschnitt 8 bezeichnet wird,
durch eine obere Trennwand 9 separiert.
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Der
Antriebsabschnitt 5 umfasst einen nicht gezeigten elektrischen
Antriebsmotor, welcher eine vertikale Antriebswelle 10 antreibt,
die durch eine zentrale Öffnung
in der unteren Trennwand 7 vorsteht und an ihrem oberen
Ende einen Kopplungsteil 11 für eine abtrennbare Verbindung
mit einem Rundlaufturm 12 aufweist, welcher sich in einem
Gehäuse bzw.
einer Einhausung 13 einer Kompressionseinheit 14 befindet,
die in dem Kompressionsabschnitt 6 des Pressengehäuses 2 abtrennbar
angeordnet ist, siehe auch 2 und 8.
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Unter
Bezugnahme auf 2 umfasst der Rundlaufturm 12 eine
Matrizenscheibe 15 mit einer Anzahl von Matrizen, die entlang
ihres Umfangs gleichmäßig verteilt
angeordnet sind, wobei jede Matrize die Form einer Bohrung 16 aufweist,
welche mit ihrer Achse parallel zu der vertikalen Rotationsachse des
Turms 12 angeordnet ist. Auf jeder Seite der Matrizenscheibe 15 sind
obere beziehungsweise untere Stempel 17, 18 in
entsprechenden Führungen 19, 20 angeordnet,
welche derart in dem Turm 12 aufgenommen sind, dass ein
erstes Ende 21, 22 von jedem Stempel 17, 18 in
der Lage ist durch ein Versetzen des Stempels in seiner Führung 19, 20 in
eine entsprechende Matrize 16 einzutreten, um Material
in der Matrize zu komprimieren. Die Stempel 17, 18 sind
gegen ihre Führungen 19, 20 an
dem Ende von diesen, welches der Matrizenscheibe 15 zugewandt ist,
mittels Lippendichtungen 87 abgedichtet. Zur Verwendung
mit toxischen Produkten kann eine Balgdichtung, zum Beispiel aus
Silikon, verwendet werden.
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Ein
zweites Ende 23, 24 von jedem Stempel 17, 18 wirkt
mit oberen beziehungsweise unteren Nocken 25, 26 zusammen,
die stationär
relativ zu dem Pressengehäuse 2 angeordnet
sind, um ein axiales Versetzen der Stempel durch Rotation des Turms 12 zu
bewirken. Jedes zweite Ende 23, 24 der Stempel 17, 18 weist
einen Kopf 27 mit einer nach oben gerichteten Seite 28 und
einer nach unten gerichteten Seite 29 zum Gleiten gegen
entsprechende Oberflächen 30, 31 an
den Nocken 25, 26 auf, so dass die Stempel, als
eine Folge der unterschiedlichen Höhenpositionen der Nockenoberflächen 30, 31 in
der Umfangsrichtung des Turms, in beide Richtungen, nach oben und
nach unten geschoben werden können.
Die Nocken 25, 26 erstrecken sich nur entlang eines
Teils des Umfangs des Turms, und an derjenigen Umfangsposition wo
die endgültige
Kompression des Materials in der Matrize durchzuführen ist, übernehmen
obere und untere Vorkompressionsrollen 32, 46 beziehungsweise
obere und untere Hauptkompressionsrollen 33, 47 das
Versetzen der Stempel 17, 18, siehe 1 und 8.
Die oberen Rollen 32, 33 sind in höheneinstellbaren
Blöcken 34, 35 gelagert, welche
in dem Gehäuse 2 angeordnet
sind.
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Die
unteren Nocken 26 sind derart an einem Teil des Rahmens 3 angebracht,
dass sie geöffnet werden
können,
um ein Entfernen der unteren Stempel 18 zusammen mit der
Kompressionseinheit 14 von dem Gehäuse 2 zuzulassen,
zum Beispiel durch ein Entfernen von demjenigen Teil der unteren
Nocken, welcher die nach unten gerichteten Nockenoberflächen 30 trägt. Die
unteren Nocken 26 können jedoch
auch so an der Kompressionseinheit 14 angebracht werden,
dass sie zusammen mit dieser entfernt werden. Jeder untere Stempel 18 ist
mit einem Bremssystem 36 in der Form einer federbelasteten Kugel
versehen, welche in einer Bohrung senkrecht zu der Führung des
Stempels vorgesehen ist, wodurch die Kugel gegen den Stempelumfang
gedrückt wird
und dadurch verhindert, dass der Stempel herunterfällt, wenn
er die Nocke verlässt,
wo die Kompressionsrollen 32, 33 das Zusammendrücken übernehmen
sollen, sowie nach einem Entfernen der Kompressionseinheit von dem
Gehäuse 2.
Andere Bremssysteme mit einer unterschiedlichen Konstruktion, die
im Stand der Technik bekannt sind, können auch verwendet werden.
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Die
oberen Nocken 25 sind in der Kompressionseinheit 14 zur
Entfernung zusammen mit dieser von dem Pressengehäuse 2 angebracht,
und sind mittels eines Bügels 37 starr
mit dem Gehäuse 13 der Kompressionseinheit
verbunden. Das Gehäuse 13 wird
in der montierten Position der Kompressionseinheit 14 in
dem Pressengehäuse 2 relativ
zu dem letzteren mittels einer nicht gezeigten lösbaren Verbindung mit dem Gehäuse stationär gehalten.
Um eine richtige Zentrierung der oberen Nocke 25 und des Gehäuses 13 relativ
zu dem Turm 12 sicherzustellen, werden die Nocken 25 mittels
einer Rolle und/oder eines Kugellagers 38 durch den Turm 12 gestützt.
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Das
Gehäuse 13 der
Kompressionseinheit 14 umfasst eine obere Wand 39,
eine untere Wand 40 und mehrere Seitenwände 41. Eine Anzahl
der Seitenwände 41 kann
von der Kompressionseinheit 14 abgetrennt werden, um Zugang
zu den inneren Komponenten der Einheit für einen Austausch der Komponenten
bei einer Umrüstung
zwischen Ladungen unterschiedlicher Produkte zu erlangen, zum Reinigen
oder zur Wartung, siehe auch 3, in welcher
eine der Seitenwände
entfernt wurde. Die oberen und unteren Wände 39, 40 sind
im Wesentlichen eben, wobei jede eine zentrale kreisförmige Öffnung 42, 43 aufweist,
welche mittels einer Dichtung 44, 45, wie beispielsweise
eine Lippendichtung, drehbar gegen den Umfang des Turms 12 abgedichtet
ist. Das oben erwähnte
Zentrieren des Gehäuses 13 relativ zu
dem Turm 12 mittels der Lager stellt eine korrekte Funktion
der Dichtungen 44, 45 sicher. Die meisten der
Seitenwände 41 weisen
eine gebogene Ausgestaltung auf, um dem Gehäuse 13 im Blick von
oben eine im Wesentlichen runde Form zu geben, wodurch eine kompakte
Einheit erhalten wird und zu viele Ecken vermieden werden, wo sich
während
der Produktion Staub in dem Gehäuse
aufbauen kann.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist die Kompressionseinheit 14 mit
einer Zuführvorrichtung
in der Form eines bekannten Doppel-Kreiselverteilers 48 versehen,
welcher zwei nicht gezeigte, in einem Zuführvorrichtungsgehäuse 49 befindliche
Rundlaufschaufeln aufweist und mittels separater, in dem Hilfsabschnitt 8 des
Pressengehäuses
befindliche Antriebsmotoren 50, 51 angetrieben
wird, welche eine unabhängige
Geschwindigkeitsfestlegung der Schaufeln vorsehen, siehe auch 1.
Das Zuführvorrichtungsgehäuse 49 ist
gegen die Matrizenscheibe offen, so dass die Schaufeln ein richtiges
Füllen der
Matrizen 16 mit Ausgangsmaterial sicherstellen können. Die
Schaufel-Antriebsmotoren 50, 51 sind mit den Schaufeln
mittels Antriebswellen 52, 53 des Kardan-Typs
mechanisch verbunden, wobei die letzteren mit in der oberen Wand 39 der
Kompressionseinheit 14 befindlichen Antriebskopplungsteilen 54, 55 abtrennbar
verbunden sind, und mit den jeweiligen Schaufeln in der Zuführvorrichtung 48 antreibend
verbunden sind. Die Antriebskopplungsteile 54, 55 können sich
auch an dem Zuführvorrichtungsgehäuse 49 befinden,
so dass die Antriebswellen 52, 53 durch die obere
Wand 39 vorstehen. Nach einem Trennen der Antriebswellen 52, 53 von
den Antriebskopplungsteilen 54, 55 können dann
die Durchgangslöcher
in der oberen Wand 39 mittels Stopfen geschlossen werden.
Welche Lösung
zu wählen
ist, kann von der Toxizität
des zu handhabenden Produkt abhängen.
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Das
Zuführvorrichtungsgehäuse
49 weist
einen Ausgangsmaterial-Einlass auf, welcher sich durch die obere
Wand
39 des Gehäuses
13 der
Kompressionseinheit
14 öffnet,
und ist mit einer ersten Kopplungshälfte
56 zur Verbindung
mit einer entsprechenden zweiten Kopplungshälfte
57 versehen,
welche an einem unteren Ende eines Zufuhrkanals
58 in dem
Pressengehäuse
2 vorgesehen
ist. In
1 werden die Kopplungshälften vor
der Verbindung miteinander gezeigt. Ein oberes Ende des Zufuhrkanals
58 ist
mit einer Kopplungshälfte
59 zur
Verbindung mit einer entsprechenden Kopplungshälfte eines nicht gezeigten,
aber bekannten Zuführsystems
versehen, z.B. ein sogenannter IBC (intermediate bulk container).
Die Kopplungshälften
56,
57 können mit einem
Schließmechanismus
versehen sein, und für einen
Betrieb mit toxischen Produkten können sie ein sogenanntes Teilungsventil
bilden, wie beispielsweise ein Teilungsschmetterlingsventil. Die
5 bis
7 zeigen
ein für
den erwähnten
Zweck geeignetes Teilungsschmetterlingsventil
60, welches
von der Gea Buck Valve GmbH, Deutschland, erhältlich ist. Ein Ventil dieses
Typs ist in
DE 200
14 872 U1 beschrieben. Das Ventil
60 umfasst eine
aktive und eine passive Ventilklappe
61,
62, von
denen eine in der ersten Kopplungshälfte
56 eingesetzt
bzw. gelagert ist, und von denen eine in der zweiten Kopplungshälfte
57 gelagert
ist, so dass jede der Kopplungshälften durch
die entsprechende Klappe in dem Zustand, wo die Kopplungshälften separiert
sind, geschlossen werden kann, siehe
5. Nach
einem Verbinden der zwei Kopplungshälften
56,
57 miteinander,
sind die zwei Ventilklappen
61,
62 ausgerichtet
und stoßen
aneinander an, wie in
6 gezeigt, und durch eine Betätigung der
aktiven Klappe
61 können
die zwei Klappen
61,
62 zusammen um eine gemeinsame
Achse
63 gedreht werden, um eine offene Position zu erreichen,
welche den Durchgang von Material durch das Ventil
60 zulässt, siehe
7.
Die Kopplungshälfte
56 mit
der aktiven Klappe
61 kann sich entweder an der Kompressionseinheit
14 oder
dem Pressengehäuse
2 befinden.
Zur Verwendung bei weniger anspruchsvollen Anwendungen kann alternativ
ein Doppelkugelventil bekannten Typs verwendet werden. Ein Doppelkugelventil
umfasst zwei separate Kugelventile, welche lösbar miteinander verbunden
sind. Die Kopplungshälften
56,
57 können nach
der Separation mittels bekannter Techniken gereinigt werden, wie
beispielsweise die Verwendung einer mobilen Reinigungsstation (mobile
cleaning station, CIP), welche abdichtend mit der Kopplungshälfte verbunden
wird und die inneren Teile der letzteren automatisch reinigt. Der
Zufuhrkanal
58 in dem Pressengehäuse
2 und andere Produkt
leitende Komponenten in dem Pressengehäuse
2 können durch ähnliche
bekannte Techniken gereinigt werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 3 und 4 ist die
Kompressionseinheit 14 ferner mit einer Tablettenrutsche
bzw. -rinne 64 versehen, welche von dem Gehäuse 13 vorsteht,
zum Wegleiten von komprimiertem Material in der Form von Tabletten
von den Matrizen 16. In dem Gehäuse 13 umfasst die
Tablettenrutsche 64 eine nicht gezeigte, aber bekannte Tablettenentladevorrichtung,
um die Tabletten von den Matrizen einzusammeln und sie durch die
Tablettenrutsche 64 heraus zu führen. Die Tablettenentladevorrichtung
kann zum Beispiel eine einfache Führungsplatte oder -rutsche
sein. Die Tablettenrutsche 64 weist zwei Auslässe 65, 66 auf,
siehe auch 1, und ist mit einem nicht gezeigten,
aber bekannten Sortierapparat versehen, welcher richtig gepresste Tabletten
zu einem der Auslässe,
und fehlerhafte Tabletten zu dem anderen Auslass leitet. Die Ausgestaltung
der Auslässe 65, 66 kann
unterschiedlich sein, und 1 zeigt
eine Ausgestaltung, die sich von derjenigen unterscheidet, welche
in den 3 und 4 gezeigt wird. Der Sortierapparat
wird elektrisch angetrieben und mittels nicht gezeigter elektrischer Verbindungen
mit dem Pressengehäuse
gesteuert. Die Auslässe 65, 66 können die
Tabletten direkt in Behälter
leiten und können
mit einem Schließmechanismus
versehen sein, oder sie können
mit einem weiteren System aus Kanälen mittels Kopplungen, wie
beispielsweise die oben erwähnten
Teilungsventile, verbunden sein. Bei der gezeigten Ausgestaltung ist
die Tablettenrutsche 64 starr mit dem Gehäuse 13 verbunden
und wird durch die nicht gezeigte äußere Auskleidung 4 des
Kompressionsabschnitts 6 des Pressengehäuses 2 vorstehen,
und die Rutsche ist dadurch so angepasst, dass sie von dem Pressengehäuse zusammen
mit der Kompressionseinheit 14 entfernt wird. Anstelle
der gezeigten Tablettenrutsche 64 kann das Gehäuse 13 aber
auch mit einem Tablettenauslass in der Form von einer Kopplungshälfte versehen
sein, die mit einer entsprechenden Kopplungshälfte eines Tablettenkanals
in dem Pressengehäuse 2 zu
verbinden ist, wodurch diese Kopplungshälften ein Teilungsventil des
oben diskutierten Typs bilden können.
In diesem Fall wird die erwähnte Kopplungshälfte des
Gehäuses 13 mit
der oben erwähnten,
in dem Gehäuse
angeordneten Tablettenentladevorrichtung in Verbindung stehen.
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Ferner
ist die Kompressionseinheit 14 mit Staubabsaugungs-Kopplungshälften 67, 68 versehen,
siehe 3, die sich nach außen durch die untere Wand 40 des
Gehäuses 13 öffnen, zur
Verbindung mit entsprechenden, nicht gezeigten Kopplungshälften, die
sich in dem Pressengehäuse 2 befinden
und mit einem nicht gezeigten, bekannten Ansaugsystem verbunden
sind. Das Ansaugsystem kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein,
dass es konstant einen bestimmten Unterdruck in dem Gehäuse 13 der
Kompressionseinheit 14 hält, um jegliche Leckage aus
dem Gehäuse
zu verhindern. Der Unterdruck kann vorteilhafterweise überwacht
und gesteuert werden, um einen bestimmten Wert beizubehalten. Die
Staubabsaugungs-Kopplungshälften 67, 68 an
der Einheit 14 können
zusammen mit den entsprechenden Kopplungshälften in dem Pressengehäuse 2 Teilungsventile
des oben beschriebenen Typs bilden. Bei der Kompressionseinheit
werden die Staubabsaugungs-Kopplungshälften 67, 68 mit
nicht gezeigten Staubabsaugungs-Düsen verbunden, welche an angemessenen
Positionen in dem Gehäuse platziert
sind, um einen Aufbau bzw. eine Zunahme von Staub in dem Gehäuse zu verhindern.
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An
der unteren Trennwand 7 in dem Pressengehäuse 2 ist
eine Stützsäule 71 mit
einer oberen pneumatischen Kopplungshälfte 72 zur Verbindung mit
einer entsprechenden Kopplungshälfte 73 vorgesehen,
welche die Rundlaufzuführvorrichtung 48 in der
Kompressionseinheit 14 stützt. Die Position der Kopplungshälfte 72 kann
relativ zu der Stützsäule 71 angepasst
werden, was zu einer Anpassung der Position der Zuführvorrichtung 48 bezüglich des
Turms 12 führt.
Durch diese Anpassung wird die Kopplungshälfte 73, welche die
Zuführvorrichtung
stützt,
leicht in dem Gehäuse 13 versetzt.
Die Kopplungshälfte 73 steht
durch die untere Wand 40 des Gehäuses 13 auf eine dicht
abgedichtete, an sich bekannte Art vor.
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Ferner
ist die Kompressionseinheit 14 mit bekannten Systemen zur
Stempel-Schmierung versehen, wobei das Schmieröl oder -fett von dem Pressengehäuse durch
Kanäle
zugeführt
wird, welche mit der Kompressionseinheit über lösbare Kopplungen verbunden
sind, die mit Schließmechanismen,
wie oben erklärt,
versehen sind. Eine geeignete Kopplung für diesen Zweck ist ein sogenannter
Schnellkoppler, welcher von Legris Belgium SA erhältlich ist. Schmierfluid
zur Matrizenwand- und Stempelflächen-Schmierung
kann auf ähnliche
Arten vorgesehen werden.
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Zur
Verwendung mit toxischen Produkten können im Allgemeinen sämtliche
Produkt-Kanalverbindungen zwischen der Kompressionseinheit 14 und
dem Pressengehäuse 2 vorteilhafterweise
in der Form der obigen Teilungsschmetterlingsventile sein. Alternativ
können
die Produkt-Kanalverbindungen zwischen der Kompressionseinheit 14 und
dem Pressengehäuse 2 in
der Form von Wegwerf-Kunststoffrohren
sein, welche vor einem außer
Eingriff bringen der Kompressionseinheit von dem Pressengehäuse halbiert
werden. Vor dem Zertrennen des Rohrs wird es flach gepresst und
erwärmt,
um die Rohrverbindung durch ein Zusammenschweißen seiner Wand zu blockieren.
Das Rohr wird in der Mitte der Schweißstelle zertrennt, so dass
die resultierenden zwei Rohrteile blockiert sind und eine Produktleckage
an die Umgebung verhindert wird. Wenn eine gereinigte Kompressionseinheit
in dem Pressengehäuse
angebracht wird, werden neue Kunststoffrohre an den Verbindungen
angebracht. Andere Verbindungen, wie beispielsweise elektrisch oder
mechanisch lösbare
Verbindungen, treten in das Gehäuse 13 der Kompressionseinheit 14 durch
angemessene Dichtungen ein.
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Um
das Innere der Kompressionseinheit 14 zwischen Ladungen
unterschiedlicher Produkte zu reinigen, oder um die Einheit mit
einem anderen Typ von Einheit auszutauschen, ist die Tablettierpresse 1 mit
einem Handhabungsssystem zum Entfernen der Einheit von der Presse
und zum Platzieren einer anderen Einheit in der Presse ausgestattet,
siehe 8. Der höheneinstellbare
Block 35, welcher die Kompressionsrolle 33 trägt, ist
mit einem Kopplungselement 74 zum Eingriff mit einem entsprechenden Kopplungselement 75 an
der Kompressionseinheit 14 versehen. Auf diese Art kann
die Kompressionseinheit 14 mittels des höheneinstellbaren
Blocks 35 in eine Position angehoben werden, in welcher
der Turm 12 von dem Kopplungsteil 11 an der Antriebswelle 10 außer Eingriff
ist. In dieser Position kann die Kompressionseinheit 14 mittels
eines Schwenkarms 76, der um die Achse des vertikalen Ständers 77 des Rahmens 3 drehbar
gelagert ist, aus dem Pressengehäuse 2 heraus
in eine Position geschwenkt werden, wo sie auf einem Schlitten 78 zum
Beispiel zur Überführung der
Einheit 14 an eine Reinigungsstation abgelegt werden kann.
Für diesen
Zweck ist der Schwenkarm 76 mit einem Kopplungselement 79 zum
Eingriff mit dem Kopplungselement 75 an dem Kompressionsmodul 14 versehen.
Der Schlitten 78 ist mit einem Block 80 zum dreh-
bzw. schwenkbaren Stützen
des Turms 12 versehen, wobei der Block mit einem Griff 81 zur
Rotation des Turms ausgestattet ist, um ein Entfernen der Stempel
von dem Turm, usw., zu erleichtern. Ferner ist der Schlitten 78 mit
einer Stützsäule 82 versehen,
welche der Stützsäule 71 in
dem Pressengehäuse 2 entspricht,
zum Stützen der
Zuführvorrichtung
während
der Rotation des Turms und der Bewegung des Schlittens 78.
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9 zeigt
sehr schematisch eine erste Ausführungsform
einer automatischen Reinigungsstation 83 gemäß der Erfindung.
Die Reinigungsstation 83 kann mit einem nicht gezeigten
Bedienungssystem, ähnlich
demjenigen der Tablettierpresse 1, versehen sein, um die
Kompressionseinheit 14 aus dem Schlitten 78 in
ihre montierte Position und wieder zurück zu dem Schlitten zu heben.
Rohre 84, 85, 86 zum Zuführen und
Ableiten von Reinigungsfluid sind mittels geeigneter Verbindungsstücke in der
Form von Kopplungshälften
an der Kopplungshälfte 56 für den Ausgangsmaterial-Einlass,
an dem Tablettenauslass und an einer Staubabsaugungs-Kopplungshälfte mit
der Kompressionseinheit 14 verbunden. Es können mehr Reinigungsfluidrohre
als in der Zeichnung gezeigt verwendet werden, und es können an
der Kompressionseinheit auch speziell entworfene Reinigungsfluid-Einlass-/Auslassverbindungen
vorgesehen sein, die während
der Tablettenproduktion geschlossen sind. Das Reinigungsfluid kann
in abwechselnde Richtungen durch die jeweiligen Rohre zirkuliert
werden, wodurch eine effektivere Reinigungswirkung in dem Gehäuse 13 der
Kompressionseinheit 14 vorgesehen wird. Heißluft oder
-gas können
durch Rohre nach dem Reinigen eingeführt werden, um ein Trocknen
zu bewirken. Ferner können
die Rohre 84, 85, 86 durch Reinigungsfluidvorrichtungen
in der Form von positionierbaren Zufuhr- und Ableitungskammern ersetzt
werden, die ebenfalls Kopplungshälften
aufweisen, welche zu den Kopplungshälften an der Kompressionseinheit
passen, aber ferner Reinigungsfluidsprühdüsen aufweisen, welche zur automatischen Einführung durch
die entsprechenden Kopplungshälften 56, 67, 68 an
der Kompressionseinheit 14 angeordnet sind.
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In
einer zweiten, nicht gezeigten Ausführungsform einer automatischen
Reinigungsstation ist eine Reinigungskammer vorgesehen, in welche
die Kompressionseinheit 14 eingeführt werden kann und welche
dann geschlossen werden kann. In der Kammer wird die Kompressionseinheit 14 mittels
einer automatischen Betätigungsvorrichtung
geöffnet,
wodurch eine oder mehrere der Seitenwände 41 vollständig oder
teilweise von der Einheit entfernt werden. Die Seitenwände 41 können zum
Beispiel an die Einheit 14 angelenkt sein, so dass sie
wie Türen
geöffnet
werden können.
Möglicherweise
können
innere Komponenten der Kompressionseinheit auch mittels Betätigungsvorrichtungen
geöffnet
werden, für einen
besseren Zugang von Sprühdüsen während des
Waschens, wobei zum Beispiel das Zuführvorrichtungsgehäuse 49 geöffnet werden
kann, und Komponenten können
für eine
bessere Reinigungswirkung hin- und herbewegt werden. Die Stempel 17, 18 können von
ihren Führungen 19, 10 entfernt
werden. Die Reinigungskammer ist mit möglicherweise automatisch versetzbaren
Sprühdüsen für Reinigungsfluid
und Einlässen,
auch möglicherweise
in der Form von Düsen,
für Heißluft oder
-gas zum Trocknen versehen.
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Die
Reinigungskammer kann so modifiziert werden, dass die zweiten Stempelenden 23, 24 von außerhalb
der Reinigungskammer zur Betätigung
zugänglich
sind. Dies kann dadurch erreicht werden, dass Öffnungen in einer oberen beziehungsweise
einer unteren Wand der Reinigungskammer vorgesehen werden, wodurch
die zweiten Stempelenden 23, 24 von außerhalb
der Reinigungskammer durch diese Öffnungen zugänglich sind,
und wobei die Umfänge
der Öffnungen
in der Reinigungsposition der Einheit in der Reinigungskammer gegen
die oberen beziehungsweise unteren Wände der Kompressionseinheit 14 abgedichtet
sind. Das Innere der Einheit 14 kann durch ein Öffnen der
Seitenwände 41 in
der Reinigungskammer zugänglich
sein, wie oben beschrieben. Auf diese Art werden die Nocken und
die zweiten Stempelenden nicht gereinigt, und erfordern folglich
keine erneute Schmierung nach dem Reinigen der Einheit 14.
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Bei
beiden Ausführungsformen
der Reinigungsstation können
die folgenden Maßnahmen
angewandt werden. Der Turm kann während des Reinigens mittels
einer nicht gezeigten Antriebswelle gedreht werden, welche der Antriebswelle 10 in
dem Pressengehäuse 2 entspricht,
wodurch die Stempel, möglicherweise
in ihre Matrizen hinein und aus ihnen hinaus versetzt werden können, wodurch
eine effektivere Reinigung vorgesehen wird. Speziell entworfene
Nocken, welche für
den Reinigungsvorgang besonders geeignet sind, können verwendet werden, oder
die Position bestehender Nocken 25, 26 an der Einheit
kann in der Reinigungsstation angepasst werden. Ferner können die
Schaufeln der Rundlaufzuführvorrichtung
durch Antriebsachsen rotiert werden, welche den Achsen 52, 53 der
Presse 1 entsprechen.
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Die
unterschiedlichen Typen der Reinigungsstation können mehr oder weniger automatisiert
sein, und natürlich
ist auch ein manuelles Reinigen der Kompressionseinheit 14,
zum Beispiel in einer Glove-Box, möglich.
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Gemäß der Erfindung
kann ein Reinigen der Tablettierpresse 1 zwischen Ladungen
schnell und leicht durchgeführt
werden, ohne den Bediener dem Produkt auszusetzen oder die Umwelt
zu verunreinigen, weil die Kompressionseinheit 14 das Produkt während der
Tablettenproduktion sowie während
des Transports der Einheit an die Reinigungsstation einschließt.
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Die
Erfindung wurde oben mittels einer Tablettierpresse mit einer einzelnen
Zuführvorrichtung und
einer einzelnen Tablettenentladevorrichtung beschrieben; die Tablettierpresse
gemäß der Erfindung kann
jedoch mehrere Tablettenentladevorrichtungen und/oder mehrere Zuführvorrichtungen
in Kombination mit einer einzelnen Matrizenscheibe angeordnet aufweisen.
Zum Beispiel kann die Presse eine sogenannte Doppelständerpresse
mit zwei in der Kompressionseinheit angeordneten Produktionseinheiten sein,
wobei jede Produktionseinheit eine Zuführvorrichtung und eine Tablettenentladevorrichtung
umfasst. Pressen des Stands der Technik sind mit bis zu fünf Produktionseinheiten
bekannt. Außerdem
kann die Presse eine sogenannte Mehrschichtenpresse sein, mit zum
Beispiel zwei Zuführvorrichtungen
und einer Tablettenentladevorrichtung. In einer derartigen Presse
können
Tabletten mit zwei Schichten bzw. Lagen produziert werden. Nach
dem Zuführen
der ersten Schicht mittels der ersten Zuführvorrichtung wird die Tablette
durch die Stempel komprimiert, wobei die nächste Schicht mittels der nächsten Zuführvorrichtung
nachfolgend zugeführt
wird, und schließlich
die Tablette ein zweites Mal komprimiert wird.
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Obwohl
die Erfindung oben mittels einer Rundlauftablettierpresse mit vertikal
ausgerichteten Stempeln und einer Rundlaufzuführvorrichtung erklärt wurde,
ist die Erfindung gleichermaßen
gut anwendbar bei unterschiedlichen Typen von Pressen, wie beispielsweise
eine Rundlaufpresse mit einer Matrizenscheibe mit Stempeln, welche
radial versetzbar darin angeordnet sind, wie zum Beispiel in
US 5,910,324 (Courtoy) oder
US 4,403,935 offenbart.
In einer derartigen Presse kann das Ausgangsmaterial durch einen
zentral relativ zu dem Turm der Presse angeordneten Kanal zu den
Matrizen geleitet werden, und mittels der Zentrifugalkraft, die
durch radiale Kanäle
zu den Matrizen vorgetrieben wird, wodurch das Innere der Zuführvorrichtung
relativ zu seiner Umgebung separat eingeschlossen wird. Die Matrizenscheibe
und die Tabletten-Auslassvorrichtung können dann in einem gemeinsamen
Gehäuse
auf die gleiche Art eingeschlossen werden, wie oben erläutert wurde,
mittels einer nicht in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform.
Da der Ausgangsmaterial-Einlasskanal
zentral durch das Gehäuse
der Kompressionseinheit eintreten kann, kann zumindest ein Teil
des Gehäuses
mit dem Turm rotieren und muss nicht stationär in der Presse sein.
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Auf
eine ähnliche
Art würde
es möglich
sein, die Tablettenentladevorrichtung mit einem zentralen Auslass
auszugestalten, wobei die Zentrifugalkraft durch angemessene Mittel überwunden
wird, wie beispielsweise eine Ansaugeinrichtung oder bekannte mechanische
Transporteinrichtung. Dadurch wird das Innere der Tablettenentladevorrichtung
relativ zu seiner Umgebung separat eingeschlossen. Bei einer Kompressionseinheit
mit separat eingeschlossener Zuführvorrichtung
beziehungsweise Tablettenentladevorrichtung kann jede Matrizenöffnung und
ihr entsprechendes erstes Stempelende relativ zu ihren Umgebungen
in einer separaten Kammer eingeschlossen sein, anstelle eines gemeinsamen
Gehäuses,
wie oben beschrieben.
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Ähnlich ist
die Erfindung auf unterschiedliche Typen von Pressen mit einer sogenannten
Schwerkraftzuführvorrichtung
anstelle einer Rundlaufzuführvorrichtung
anwendbar. Eine Schwerkraftzuführvorrichtung
ist in ihrer einfachsten Form ein trichterförmiger Ausgangsmaterial-Einlass
und wird bei vielen Industriepressen genutzt, zum Beispiel für die Produktion
von Batterien oder elektronischen Komponenten. Eine andere Art von
Zuführsystem,
welches gleichermaßen
angewandt werden kann, ist eine sogenannte Vibrationszuführvorrichtung,
welche im Grunde ein trichterförmiger
Ausgangsmaterial-Einlass ist, der während des Zuführens mittels
eines elektrischen oder mechanischen Antriebs zur Vibration angeregt wird.
Tatsächlich
kann erfindungsgemäß jede Art
von geeignetem Zuführsystem
angewandt werden. Ferner kann sich jede Art von Zusatzausstattung
in der Kompressionseinheit 14 befinden und über lösbare Verbindungen
mit dem Pressengehäuse 2 verbunden
sein.