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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tablettenpresse, benutzt
zur Herstellung von Tabletten, insbesondere, und ohne den Zweckbereich der
Erfindung zu begrenzen, von pharmazeutischen Tabletten aus geeignet
zubereiteten und dosierten festen Substanzen in Pulver- oder Granulatform.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Tablettenpresse von bekanntem
Typ, enthaltend eine Kompressionsvorrichtung mit einem Rotor, der drehbar
in einem Gehäuse
oder in einer feststehenden Struktur aufgenommen ist.
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Der
Rotor enthält
eine Matrizenscheibe und weitere zwei Scheiben auf beiden Seiten
derselben, jede einen Satz von sich wechselweise bewegenden Stempeln
tragend, sich gegenüberliegend
und ausgerichtet zu einem entsprechenden Satz von Stempeln an der
anderen Scheibe, so dass eine Anzahl von Paaren von Stempeln gebildet
wird.
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Die
Matrizenscheibe hat ebenfalls eine Anzahl von durchgehenden Matrizen,
wo die Paare von wechselweisen Stempeln auf solche Weise montiert sind,
dass ein leerer Raum von veränderbaren
Grösse
zwischen den Stempeln eines jeden Paares gebildet wird, dazu bestimmt,
eine dosierte Menge von Pulver aufzunehmen.
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Die
Kompressionsvorrichtung ist einem ersten und einem zweiten Satz
von Nocken zugeordnet, welche, wenn sich der Rotor dreht, eine Antriebsbewegung
auf die Stempel übertragen,
welche die einzelnen Stempel in einem jeden Paar zyklisch zueinander
hin und voneinander fort bewegt, und zwar auf solche Weise, dass
das in einer jeden Matrize der Matrizenscheibe enthaltene Pulver
gepresst wird, um eine übliche
Tablette zu formen.
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Um
eine Tablettenpresse dieses Typs perfekt sauber und in einem leistungsfähigen Betriebszustand
entsprechend den in der pharmazeutischen Industrie geforderten strengen
Hygienevorschriften zu halten, ist die Kompressionsvorrichtung in
einer Lösung
nach der bekannten Technik, beschrieben in dem
US-Patent 4,988,275 , an die Nocken
auf solche Weise angeschlossen, dass sie zusammen mit den Nocken
insgesamt aus dem feststehenden Gehäuse herausgehoben werden kann,
um zu ermöglichen, dass
die Maschine am Ende eines Produktionszyklus schnell umgerüstet und
gereinigt werden kann, bereit zum Pressen eines anderen Produktes,
das sich von dem vorher verarbeiteten Produkt unterscheidet.
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Mit
anderen Worten kann die gesamte Kompressionsvorrichtung, mit Ausnahme
der Teile, die zur mechanischen Übertragung
der Antriebsbewegung auf den Rotor benutzt werden, erzeugt durch Antriebsteile,
die sich ausserhalb der Kompressionsvorrichtung befinden, bei der oben
erwähnten
Lösung
zusammen mit den Nocken als einzige Einheit herausgenommen werden,
um so das Waschen, Trocknen und Sterilisieren des Inneren des Gehäuses und
der Kompressionsvorrichtung selbst zu erleichtern.
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Somit
kann die strukturelle Einheit, bestehend aus der Kompressionsvorrichtung
und den Nocken, insgesamt herausgenommen und ausserhalb der Maschine
auseinander genommen werden zum Reinigen, Sterilisieren oder Umrüsten, während die Produktion
fast unverzüglich
weitergehen kann unter Verwendung einer anderen identischen strukturellen Einheit,
welche vor dem Herausnehmen der ersten strukturellen Einheit vorbereitet
worden ist. Dies reduziert grösstenteils
die Haltezeit, die zum Reinigen, Sterilisieren und Umrüsten der
Maschine erforderlich ist, und minimiert das Verhältnis der
Haltezeit zu der gesamten Produktionszeit.
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Obwohl
eine auf diese Weise ausgelegte Tablettenpresse bewiesen hat, dass
sie eine bedeutende Verbesserung gegenüber den vor dieser Offenlegung
vorhandenen Maschinen darstellt, besteht immer noch das Bedürfnis nach
einer weiteren Verbesserung. Die Tatsache, dass die Teile zur mechanischen Übertragung
des Antriebs noch an Ort und Stelle bleiben, ist ein Nachteil, da
noch viel Zeit erforderlich ist, um sie zu reinigen, Rückstände von
pulverförmigen
Produkten sowie Schmiermittel zu entfernen, welche wesentlich für ihren
korrekten Betrieb sind, aber welches ebenfalls durch das zu verarbeitende
pulverförmige
Produkte verunreinigt sein kann, und sauberes Schmiermittel zuzuführen, bevor
die Tablettenpresse wieder zusammengesetzt und für einen neuen Produktionszyklus
in Betrieb genommen wird.
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Es
ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile
zu überwinden.
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Insbesondere
hat die vorliegende Erfindung zum Zweck, eine Tablettenpresse vorzusehen,
in welcher der Wechsel zu einem neuen Produkt weiter vereinfacht
und beschleunigt wird durch die Reduzierung der Abmessung und des
Oberflächenbereiches der
vor dem Beginn eines neuen Produktionszyklus zu reinigenden und
vorzubereitenden Teile.
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In Übereinstimmung
mit diesen Zwecken sieht die vorliegende Erfindung eine Tablettenpresse vor,
enthaltend ein feststehendes Gehäuse,
welches eine Kompressionsvorrichtung aufnimmt, enthaltend einen
angetriebenen Rotor, der sich um eine bestimmte Achse dreht, wobei
der Rotor eine Matrizenscheibe und weitere zwei Scheiben auf beiden
Seiten derselben enthält,
jede wenigstens ein Paar von sich wechselweise bewegenden Stempeln
tragend, die sich gegenüberlegen
und zueinander ausgerichtet sind, wobei die Matrizenscheibe wenigstens
eine durchgehende Matrize enthält,
wo das Paar von wechselweisen Stempeln auf solche Weise montiert ist,
dass zwischen den einzelnen Stempeln ein leerer Raum von veränderbarer
Grösse
geformt wird, dazu bestimmt, eine dosierte Menge von zu pressendem Pulver
aufzunehmen; einen ersten Nockensatz und einen zweiten Nockensatz,
beide der Kompressionsvorrichtung zugeordnet, und welche, wenn sich
der Rotor dreht, auf die Stempel eine Antriebsbewegung übertragen,
welche sie zyklisch und auf solche Weise zueinander hin und voneinander
fort bewegt, dass das in der Matrize der Matrizenscheibe enthaltene Pulver
gepresst wird; wobei die Maschine dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Gehäuse
im Inneren abgedichtete Trennmittel enthält, dazu bestimmt, getrennte
Räume zur
Aufnahme der Kompressionsvorrichtung und von wenigstens einem der
beiden Sätze von
Nocken abzugrenzen, das heisst entweder den ersten Nockensatz oder
den zweiten Nockensatz.
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Die
technischen Eigenschaften der Erfindung, unter Bezugnahme auf die
obigen Zwecke, sind klar in den anhängenden Patentansprüchen beschrieben,
und ihre Vorteile gehen deutlich aus der nachstehenden detaillierten
Beschreibung hervor, und zwar unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen,
welche eine vorgezogene Ausführung der
Erfindung zeigen, vorgesehen rein als ein Beispiel, ohne den Zweckbereich
des erfinderischen Konzeptes einzugrenzen, und in welchen:
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1 eine
Frontansicht von einer Tablettenpresse nach der vorliegenden Erfindung
ist, mit einigen Teilen entfernt, um andere besser darzustellen, ausgestattet
mit einer in zwei verschiedenen Positionen gezeigten Kompressionsvorrichtung,
nämlich
einer Betriebsposition und einer Wartungsposition;
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2 ist
eine vergrösserte
Frontansicht von einem Detail der in 1 dargestellten
Maschine in einer Betriebsposition;
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3 ist
eine Planansicht von oben der in den 1 und 2 gezeigten
Maschine, mit einigen Teilen entfernt, um andere besser darzustellen;
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4a, 4b und 5a, 5b sind
Ansichten im Schnitt nach den Linien IV-IV und V-V, jeweils zwei Details
aus der 3 in zwei verschiedenen Zuständen zeigend,
nämlich
in einem Zustand, in welchem die Maschine arbeitet, und in einem
Ruhezustand, in welchem sie für
einen neuen Produktionszyklus umgerüstet werden kann.
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ist mit der Nummer 1 in
ihrer Gesamtheit eine Tablettenpresse bezeichnet, benutzt zur Herstellung
von Tabletten, insbesondere pharmazeutische Tabletten, und zwar
durch Pressen eines entsprechend formulierten Pulver- oder Granulatproduktes
unter hohem Druck.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält die Maschine 1 im
wesentlichen ein feststehendes Gehäuse 2, welches eine insgesamt
mit 3 bezeichnete Kompressionsvorrichtung aufnimmt, enthaltend
einen angetriebenen Rotor 4, der sich um eine vertikale
Achse 5 dreht.
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Der
Rotor 4 ist mit einer Matrizenscheibe 6 und zwei
weiteren Scheiben 7, 8 versehen, letztere angeordnet
auf beiden Seiten der Matrizenscheibe 6 und sich mit dieser
drehend. Die beiden Scheiben 7, 8 tragen zwei
Sätze von
sich wechselweise bewegenden Stempeln 9, 10, nämlich einen
unteren Satz von Stempeln 9 und einen oberen Satz von Stempeln 10.
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Die
Stempel 9, 10 sind auf solche Weise montiert,
dass sie zu der Matrizenscheibe 6 hin hervorstehen, und
sie sind paarweise einander gegenüberliegend positioniert, ausgerichtet
in einer vertikalen Richtung parallel zu der Drehachse 5 des
Rotors 4.
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Wie
in 2 gezeigt ist, hat die Matrizenscheibe 6 eine
Anzahl von durchgehenden Matrizen 11, die um ihren Umlauf
verteilt sind.
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Jede
Matrize 11 ist mit ihren entgegengesetzten Enden zwei Stempeln 9, 10 zugeordnet,
welche Arbeitsköpfe 30a und 30b (2, 4a, 4b, 5a, 5b) haben,
die auf solche Weise in die Matrize 11 greifen, dass ein
leerer Raum 12 zwischen ihnen abgegrenzt wird, dazu bestimmt,
eine dosierte Menge von Pulver zu enthalten.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, sind die Stempel 9 und 10 den
Matrizen 11 auf solche Weise zugeordnet, dass sie sich
im Verhältnis
zu diesen zueinander hin und voneinander fort bewegen und somit
das Volumen verändern,
in welchem das pulverförmige
Material enthalten ist, und zwar von einer maximalen Höhe, wenn
eine geeignet dosierte Menge von pulverförmigem Produkt aufgenommen wird,
auf eine minimale Höhe,
wenn das pulverförmige
Produkt unter hohem Druck gepresst wird.
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Der
Antrieb und die Synchronisierung der Stempel 9, 10 mit
der mit der auf diese durch die Umdrehung des Rotors 4 übertragenen
Drehbewegung werden ausgeführt
durch erste und zweite Nockensätze,
bezeichnet in ihrer Gesamtheit mit 13 und 14 (1 und 2),
welcher der Kompressionsvorrichtung 3 auf solche Weise
zugeordnet sind, dass sie auf die Stempel 9, 10 eine
zyklische wechselweise Bewegung zueinander hin und voneinander fort übertragen.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält das Gehäuse 2 im
Inneren abgedichtete Trennmittel, in ihrer Gesamtheit mit 15 bezeichnet und
dazu bestimmt, von dem Gehäuse 2 und
voneinander getrennte Räume 16, 17, 20 abzugrenzen,
die jeweils zur Aufnahme der Kompressionsvorrichtung 3,
des ersten Nockensatzes 13, angeordnet unter der Kompressionsvorrichtung 3,
und des zweiten Nockensatzes 14, positioniert über der
Kompressionsvorrichtung 3, vorgesehen sind.
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Mehr
im Detail betrachtet, besteht der mit 17 bezeichnete Raum
aus einer abgedichteten wasserdichten Kammer, in welcher die Kompressionsvorrichtung 3 während des
oben beschriebenen Betriebszyklus arbeitet. Am Ende eines Produktionszyklus
von einem Typ von Produkt muss die Kammer 17 vollkommen
und gründlich
unter Verwendung von Sprühmitteln
(von üblicher
Art und daher nicht gezeigt) gereinigt werden, welche einen vollständigen Sterilisier-
und Ablasszyklus ausführen,
um alle Verunreinigungen aus der Kammer 17 zu entfernen.
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Wieder
unter Bezugnahme auf die 1 und 2, enthalten
die Trennmittel 15, deren primäre Aufgabe es ist, eine Verbindung
zwischen den Räumen 16, 17, 20 zu
vermeiden, so dass das durch die Kompressionsvorrichtung 3 verarbeitete
pulverförmige
Material sich nicht an den Nocken 13 und 14 ablagern
kann, Wände 21, 22,
die entsprechend in dem Gehäuse 2 verteilt
und mit hermetisch abdichtenden Mitteln 18, 19 versehen
sind.
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Eine
erste Wand 21, vorzugsweise als ebene flache Scheibe mit
einer mittleren Bohrung ausgebildet, ist gerade unterhalb der unteren
Scheibe 7 der Kompressionsvorrichtung 3 angeordnet,
und zwar zwischen dem Rotor 4 und dem unteren Nockensatz 13,
verwendet zum Antrieb der unteren Stempel 9 des Rotors 4.
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Eine
zweite Wand 22 von einer komplexen Form grenzt im Inneren
des Gehäuses 2 eine
Art von oberer Abdeckung ab, welche den Nockensatz 14 enthält, verwendet
zum Antrieb der oberen Stempel 10, und welche an dem Umfang
der oberen Scheibe 8 dem Rotor 4 zugeordnet ist.
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Praktisch
begrenzen die beiden Wände 21 und 22 zusammen
mit den äusseren
Wänden
der Maschine 1 den mittleren Raum 17, sowie über und unter
diesem die Räume 16 und 20,
welche die Nockensätze 13 und 14 enthalten.
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Die
vorgenannten Dichtungen enthalten Dichtungen 19 statischer
Art und Dichtungen 18 dynamischer Art, entsprechend miteinander
kombiniert.
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Die
statischen Dichtungen 19 sind durch balgartige rohrförmige Elemente
gebildet, die zwischen den Stempeln 9, 10 und
den betreffenden Trägerscheiben 7, 8 wirken,
wobei sie miteinander verbunden sind.
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Die
dynamischen Dichtungen 18, die zwischen dem Rotor 4 der
Kompressionsvorrichtung 3 und den feststehenden Wänden 21 und 22 des
feststehenden Gehäuses 2 wirken,
enthalten ringförmige Dichtungen 18 mit
einer Lippe 23 und einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt.
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Die
oben beschriebenen Dichtungen 18, 19 machen es
vorteilhafterweise möglich,
die Anzahl und die Oberflächenbereiche
von den Teilen der Maschine 1 zu reduzieren, die durch
das zu verarbeitende pulverförmige
Produkt verunreinigt werden können,
was bedeutet, dass, wenn die nach dem Stand der Technik beschriebene
Kompressionsvorrichtung 3 aus dem Gehäuse 2 herausgehoben
wird, um sie zu reinigen und auch Zugang zu den Teilen der Maschine 1 zu
erhalten, welche die Kompressionsvorrichtung 3 selbst enthält, die
Reinigung schneller und leichter erfolgt.
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Wie
in den 1, 3, 4a, 4b 5a und 5b gezeigt ist, enthält die Maschine 1 ausserdem
unter dem Rotor 4 eine Flächenkupplung 31 mit
Zapfen 32, sowie lösbare
Verbindungsmittel 24a, die zwischen den Stempeln 9 an
der unteren Scheibe 7 und den darunter liegenden Nocken 13 arbeiten.
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Die
Flächenkupplung 31 ist
zwischen dem Rotor 4 und einer darunter liegenden rohrförmigen Welle 33 montiert,
die koaxial zu dem Rotor 4 verläuft und durch einen Motor 35 angetrieben
wird.
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Die
Kupplung 31 erlaubt die Übertragung der drehenden Antriebsbewegung
auf den Rotor 4 durch Einrasten der Zapfen 32 in
entsprechende Vertiefungen 34 in dem Rotor 4.
Unter Bezugnahme auf die 4a und 4b enthalten die lösbaren Verbindungsmittel 24a eine
Führung 25a,
die Teil des Nockensatzes 13 bildet, und deren Querschnitt
so geformt ist, dass sie zu den im wesentlichen abgerundeten Köpfen 26a der
Stempel 9 passt, und zwar auf solche Weise, dass sie diese
umfasst.
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Die
Führung 25a enthält getrennte
Bestandteile 27a, 28a, welche quer zu der Richtung,
in welcher sich die Führung 25a erstreckt,
zueinander hin und voneinander fort bewegt werden können.
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Antriebsmittel,
welche eine oder mehrere Antriebsschrauben 29a enthalten
können,
vorzugsweise handbetrieben, sind auf solche Weise mit der Führung 25a verbunden,
dass sie die Bestandteile 27a, 28a zwischen Endpositionen
bewegen, in welchen die Bestandteile 27a und 28a (s. 4a) dicht zusammen sind und die Köpfe 26a der
Stempel 9 im Inneren der Führung 25a gehalten
werden, oder umgekehrt, in welchen die Bestandteile 27a und 28a (s. 4b) voneinander abstehen, so dass es den
zwischen ihnen angeordneten Köpfen 26a erlaubt
ist, freigegeben und von der Führung 25a fort
bewegt zu werden.
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Die
Freigabe des unteren Nockensatzes 13 von den Stempeln 9 erlaubt
es der Kompressionsvorrichtung 3, herausgehoben zu werden,
während
der untere Nockensatz 13 im Inneren des Raumes 16 verbleibt.
Letzterer kann dann mit einem abdichtenden Deckel 40 (s.
unterbrochene Linie in 2) während der Reinigung und/oder
Sterilisierung und/oder der Wartungsarbeiten verschlossen werden.
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Ähnlich kann
im Falle der Wartung an dem oberen Nockensatz 14 im Inneren
der Maschine ein zweiter abdichtender Deckel 42 (gezeigt
durch eine andere unterbrochene Linie in 2) angebracht werden,
während
die routinemässige
Reinigung und/oder Sterilisierung im Inneren des Raumes 17 vorgenommen
wird (wenn die Kompressionsvorrichtung 3 herausgenommen
ist). Wenn die Maschine 1 nach der wie oben beschriebenen
Erfindung ausgelegt ist, kommt zu den oben erwähnten Vorteilen der Reduzierung
der Anzahl von Teilen, die von der verunreinigenden Wirkung durch
das zu verarbeitende pulverförmige
Produkt betroffen sind, noch der weitere Vorteil hinzu, dass nicht
das Herausnehmen des Nockensatzes 13 unter der Kompressionsvorrichtung 3,
oder auch von beiden Nockensätzen 13 und 14 erforderlich
ist, wenn ein Produktionszyklus mit einem anderen pulverförmigen Produkt
beginnen soll.
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Tatsächlich werden
dank der oben beschriebenen Trennmittel der Nockensatz 13 und
das mechanische Übertragungssystem,
gebildet durch die Kupplung 31 und die Antriebswelle 33,
normalerweise nicht durch das zu verarbeitende pulverförmige Produkt
verunreinigt.
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Somit,
sobald die Kompressionsvorrichtung 3 von den Zapfen 32 der
Kupplung 31 und von den Bestandteilen 27 und 28a der
Führungen
freigegeben worden ist, kann die Kompressionsvorrichtung 3 selbst
herausgehoben und horizontal nach ausserhalb des Gehäuses 2 verschoben
werden (wie schematisch in 1 dargestellt
ist, die eine vorgezogene Ausführung
der Erfindung zeigt), und zwar entlang geeigneter horizontaler Führungen 36,
so dass sie umgerüstet
oder zwecks einer neuen Produktion ausgetauscht werden kann, während alle
mechanischen Teile unter der horizontalen scheibenförmigen Wand 21 durch
das Verschliessen eines offenen mittleren Teils 37 derselben,
auf welchen die Lippen 23 der V-förmigen Dichtungen wirken, geschützt werden können. Dies
kann erfolgen unter Verwendung eines geeigneten abdichtenden Deckels 40,
wie bei der oben beschriebenen Ausführung.
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Bei
der bis hierher beschriebenen Ausführung kann die Kompressionsvorrichtung 3 der
Maschine 1 aus dem Gehäuse 2 nur
getrennt von dem ersten Nockensatz 13 herausgenommen werden, das
heisst von den unter der Kompressionsvorrichtung 3 angeordneten
Nocken 13. 2 zeigt, dass das Herausnehmen
der Kompressionsvorrichtung 3 das gleichzeitige Abnehmen
der oberen Abdeckung einbezieht, welche den Raum 20 über der
Kompressionsvorrichtung 3 abgrenzt, und welche den oberen Nockensatz 14 aufnimmt.
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Wie
oben erwähnt,
kann der Nockensatz 14 nach ausserhalb des Gehäuses 2 verschoben
werden, da der Nockensatz 14 an den Rotor 4 angeschlossen
ist, und zwar durch einen feststehenden Flansch 38 mit
Wälzlagern 39,
angeordnet zwischen dem Flansch 38 und einer Nabe 45 des
Rotors 4.
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Eine
weitere Verbesserung, die in den Zweckbereich des erfinderischen
Konzeptes fällt, und
die jedem dieses Sektors beim Betrachten leicht klar ist, der über normale
technische Kenntnisse verfügt,
ist, dass auch der Nockensatz 14, der über der Kompressionsvorrichtung 3 angeordnet
ist, auf solche Weise ausgelegt werden kann, dass er von den Stempeln 10 lösbar ist,
um stabil im Inneren des Gehäuses 2 zu
bleiben, während
die Kompressionsvorrichtung 3 herausgenommen wird.
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Wie
in den 5a und 5b gezeigt
ist, kann dies in der gleichen Weise durchgeführt werden, wie sie oben für die unteren
Stempel 9 der Kompressionsvorrichtung 3 beschrieben
ist.
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Tatsächlich zeigen
die 5a und 5b,
dass die Stempel 10 an Verbindungsmittel 24b angeschlossen
werden können,
enthaltend Führungen 25b mit
zwei Bestandteilen 28a und 28b, welche so geformt
sind, dass sie zu den Köpfen 26b der
Stempel 10 passen, und welche zueinander hin und voneinander
fort bewegt werden können,
und zwar unter Verwendung von einer oder mehreren Antriebsschrauben 29b,
die, falls notwendig, zusammen mit elastisch nachgebenden Reaktionsmitteln 41 wirken.
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Es
versteht sich, dass die beschriebene Erfindung in vielen industriellen
Bereichen nützlich
sein kann, und sie kann auf mehrere Weisen verändert und angepasst werden,
ohne dabei von dem Zweckbereich der Erfindung abzuweichen, wie in
den anhängenden
Patentansprüchen
festgelegt ist. Ausserdem können
alle Details der Erfindung gegen technisch gleichwertige Elemente
ausgetauscht werden.