EP0379912A2 - Method for coating forming tools in tabletting machines - Google Patents
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- EP0379912A2 EP0379912A2 EP90100669A EP90100669A EP0379912A2 EP 0379912 A2 EP0379912 A2 EP 0379912A2 EP 90100669 A EP90100669 A EP 90100669A EP 90100669 A EP90100669 A EP 90100669A EP 0379912 A2 EP0379912 A2 EP 0379912A2
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/0005—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing for briquetting presses
- B30B15/0011—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing for briquetting presses lubricating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/06—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with a blast of gas or vapour
Definitions
- the invention relates to a method for the intermittent coating of molds, primarily in tableting machines, by means of discrete droplets of liquid or suspended lubricants, as well as lubricant melts, the main part of which is to apply a lubricant ring to the die walls for the production of moldings in the pharmaceutical and food industries. and catalyst area.
- a small amount of lubricant dosed by means of a metering pump in dissolved, suspended or molten form is transferred together with its vehicle with a small amount of gas sufficient for this to the tabletting tools and driven apart with a subsequent larger amount of gas.
- Air is preferably used as the gas.
- This causes depletion in the middle of the lubricant stain and a significant accumulation of lubricant in the peripheral area.
- the transfer of this principle to the filming of the tools means that in an ideal manner, where little lubrication or anti-adhesion is necessary, the described depletion and in the edge area, e.g. B. at the transition to the die wall, the necessary lubricant enrichment to overcome the friction when ejecting the tablet.
- the meniscus of the liquid lubricant, or a drop of lubricant adhering to it at the open end of a liquid tube in the nozzle, generated in the time interval between two stamps passing by a continuously operating metering pump, or a lubricant drop adhering there, is released by the first air released by the activated air valve transported to the surface of the pressing tools and driven apart on these surfaces by a subsequently developing air pulse.
- the coating process is therefore superimposed on a second process: the liquid continuously conveyed during the duration of the air pulse, which in the form of very small droplets at the end of the liquid tube in a nozzle, e.g.
- the spray patterns with the inhomogeneous lubricant distribution with preference for the edge area and the fact that the main amount of the metered liquid is pumped between 2 stamps during the break (approx. 75% estimated), prove the preferred distribution of the Amount of lubricant according to the principle according to the invention "transfer to the tools / drive apart, in particular to the die wall".
- the liquid tube of which has an inner diameter of 0.3 mm, and a quantity of lubricant liquid of 9 ml per 50,000 cycles there is generally no real drop formation at the end of the liquid tube; Rather, the gas or air there tears a convex meniscus that is being formed, which is then conveyed to the surface of the pressing tools to be acted upon and spread out there to the edge zones of this surface.
- a metering pump z. B a centrifugal pump or peristaltic pump, in particular a gear pump.
- the different lubricant requirements between the upper punch and the lower punch with the die wall can be controlled or regulated via the cross-section of the line (e.g. via the cross-section of the hose lines). It is recommended, however, in the feed lines for the liquid and the gas manually or process-linked controls, for. B. in the form of throttle valves (see below).
- the amount of air applied is 1 to 35 ml per shot depending on the diameter of the lubricant droplets to be conveyed, approx.
- 1 to 5 ml serve to detach the droplets from the nozzle opening and to transport them to the target points, 3 to 30 ml to disperse the Liquid, suspension or melt on the surface of the press tool in question.
- the lubricant is fired at the right time over the center of the zone to be acted upon, the air blast for distributing the lubricant in this zone is somewhat delayed, e.g. B. after 1.5 ms.
- the centrifugal pump continuously produces the lubricant metered in further, if the nozzle end is not close (in the range of a few millimeters) to the location to be acted on, there is a risk that subsequent droplets will be sprayed beyond the edge of the object.
- a more time-controlled control of the air quantities can be achieved, however, in that an air valve is installed in the air supply line, by the actuation of which an air pulse is generated, such as that used to detach a liquid tube, e.g. B. in a two-fluid nozzle, built-up concave meniscus and for transporting the released droplet on the surface to be acted upon by a pressing tool is just needed.
- the amount of air required to spread a droplet on the target surface is released by suddenly opening the air valve again or, alternatively, by opening a second air valve, the air supply line of which opens into the nozzle bypassing the first air valve.
- a liquid valve in the lubricant supply line to the nozzle.
- the liquid valve interrupts the continuous supply of the dissolved or suspended lubricant for a short time during which the zone of the pressing tool (e.g. a die) that has already been acted on before the nozzle opening is led away and a new target object is brought in. If one maintains the air volume control described above, then with the additional liquid control a very precise application of the desired zones and a good spreading of the lubricant droplets to the peripheral zones, that is e.g. B. up to the side walls of the matrices.
- the separate air supply is preferably carried out via a three-substance nozzle, in the center of which the liquid tube is accommodated, which ends in the region of the nozzle opening, preferably just outside of it (eg 0.3 mm).
- This Liquid tube surrounds a first air nozzle chamber, in which the quantity of air required for detaching the concave meniscus and for transporting the detached droplet or droplets to the target area is preferably released, preferably as a short air pulse.
- This air nozzle chamber is surrounded by a second chamber, through which the air required for expansion is released.
- the release of the liquid and air quantities takes place in a manner coupled to the cadence of the tableting machine in such a way that first, when the target object approaches, the liquid valve opens briefly, then the air quantity required for releasing droplets is brought in via the first air valve and then via the second air valve, the liquid droplets arriving at the target object are spread out there.
- a first nozzle in the form of a two-substance nozzle consisting of the liquid tube and a nozzle chamber enveloping it with a nozzle opening for providing the gas for detaching and transporting the liquid droplets generated, with a downstream separate gas or air nozzle its own air valve is added to spread the droplets apart on the target object.
- the three-component nozzle described above is thus divided into two separate nozzles; this creates a spatial separation between a metering device and a device for spreading apart a lubricant liquid, suspension or melt.
- the air used for expansion generally with a higher gas pressure, e.g. 4 bar
- the spatial distance of such a two-part nozzle arrangement can be changed by devices known per se in accordance with the number of revolutions of the tablet plate, in order to optimally offset the two functions, namely Transfer of the lubricant to the pressing tools and spreading apart the lubricant drops.
- Electromagnetically or pneumatically operated air and liquid valves are generally used for the devices described above for carrying out the method according to the invention; however, these valves can also be replaced by piezo valves, in particular piezo air valves, which operate almost without inertia.
- their drive piezo valve as an elongator or flexible oscillator
- their drive can first set the cross-section of the opening to, for example, one tenth of the possible maximum opening, as a result of which the metered liquid is directed onto the tool without atomization.
- the lubricant liquid or suspension is driven apart on the pressurized zone of the pressing tool when the piezo valve is opened to the maximum.
- the used quick-closing valves for the air and liquid supply which are preferably operated electromagnetically be or work on a piezo basis, can be integrated in a so-called nozzle block, which also contains the nozzles with their supply lines, in the smallest space.
- the valves divide the amount of lubricant metered in by a micropump and are controlled depending on the press speed by means of pulse generators known per se.
- the actual metering of the lubricant liquid, suspension or melt does not take place via valves, but by means of a micropump.
- a robust peristaltic pump has proven itself best as a micropump.
- the micropump must be designed so that it is able to apply very small amounts of the lubricant, e.g. B. 10 g of the lubricant per hour to promote metered.
- the nozzle assembly is, preferably, immediately in front of the filling shoe (behind the tablet scraper) and has e.g. B. each a lubricant nozzle directed downwards and upwards, optionally with an air nozzle arranged downstream, with which the amount of lubricant applied and metered from the lubricant nozzle is "blown" on the lower punch in a ring shape on the die wall.
- the "lubricant application” looks, for example, as follows: a stamp shaft is tapped via a sensor and starts, after a selectable delay, the first pulse for the control of the liquid valve, the length of which, for. B. may be 1.35 ms (millisecond).
- the lubricant liquid is preferably in a container under pressure (0.1 to 3.5 bar).
- the amount of lubricant dispensed per molding is approximately 30 to 150 micrograms, depending on the size of the molding.
- the second time-codable pulse which also has a selectable delay starts, is used for the air valve to selectively apply the amount of lubricant to the active tool surfaces with the help of a defined air blast.
- the air valve is opened further or the 3rd valve, which supplies the 2nd air nozzle, starts after an adjustable delay in order to "blow” the applied amount of lubricant into a ring on the die wall, or to start the amount of lubricant on the upper punch spread the stamp edge.
- control program of the valves which can also be combined with a dosing pump that runs synchronously with the machine cycle number (the press), comes from a pulse generator.
- lubricant is stearic acid or fumaric acid in alcoholic solution, but also magnesium stearate in suspended form in a suitable medium.
- the nozzles are preferably built in the dimensions 0.2 to 0.9 mm for the medium nozzle and 1.0 to 2.5 mm for the air nozzles. However, this is dependent on the tool surface, ie the diameter of the nozzle bores also depends on the size of the molding. In oblong tablets, e.g. B., the lubricant ring formation are also promoted with a special "program control". After the dose lubricant, the air nozzle takes on the task of blowing the material onto the die wall. Arrays arranged in the longitudinal direction (of the machine run) receive a longer "air time" from the air nozzle. In other arrangements, air nozzles that do not aim vertically can favor this process.
- the presses should be designed during the coating process so that so-called. Pull-down curves (for the lower punch) of the die edge is exposed 3 to 5 mm so that the die walls can also be reached.
- the air required for the deformation can also be generated by means of a mini air compressor running synchronously with the machine cycle number.
- the mini compressor is then installed in the coating shoe in order to be able to generate the required amount of air directly in front of the nozzles and / or the valves. If desired, the mini air compressor can vary the air volume depending on the speed.
- FIGS. 1 to 5 show a schematic structure of systems for coating mechanically stressed surfaces on pressing tools in tableting machines with lubricant solutions, suspensions or melts.
- a pump (2) preferably a centrifugal pump, supplies the opening (4) in a nozzle (5) with a convex meniscus (1) via a lubricant line (3) with a defined inner diameter depending on the cadence of the tabletting machine ).
- stage a clarifies the initial state, in the period between the passing of the 1st and the following one Stamp the air valve (6) in the air supply line (7) is still closed. During this time, the pump builds up a convex meniscus (1) at the opening (4).
- the air valve begins to open, the convex lubricant meniscus is transferred here to the stamp surface (8) in the form of one or more droplets.
- the air valve just supplies the maximum necessary air flow, which ensures the coating of the tool by driving the liquid, suspension or melt apart up to the edge zones of the tool, represented by position (9).
- FIG. 2 An alternative procedure shown in FIG. 2 provides for the air valve (6) to give only an air pulse of the size required for detaching and transporting a droplet of lubricant onto the surface to be acted upon and for spreading the droplet on the surface Required amount of air through a second air valve (6a), which opens after the air valve (6) and before the nozzle (5) with its supply line in the line (7).
- a second air valve (6a) which opens after the air valve (6) and before the nozzle (5) with its supply line in the line (7).
- the amount of air needed to detach and transport the drop is much less than the amount of air needed to spread it (e.g., 18,000 lohms versus 400 lohms).
- the actuation of both valves is clocked, depending on the cadence of the tablet machine.
- a liquid valve (14) is fitted in the liquid line (3) between the metering pump (1) and the opening (4), which is clocked with the cadence the tabletting machine and with the opening operations of the air valve (6) or the air valves (6) and (6a) is opened and closed.
- the process is as follows: the metering pump doses liquid into the line (3) with the liquid valve closed (if necessary, as long as the liquid valve (14) remains closed, the liquid is transferred again via a pressure relief valve (15) a line (16) conveyed into the reservoir).
- the air valve (6) opens first and, somewhat later, the liquid valve (14). In the optimal air flow, the released liquid forming the meniscus (1) is conveyed to the tools and spread there.
- a second air nozzle 10 which surrounds the air nozzle (5) in addition to the air nozzle (5) (see Fig. 4), which the provides air required to spread the lubricant. It is a so-called three-component nozzle.
- the liquid valve releases a defined amount of lubricant, which is fired in the form of one or more drops through the opening (4) onto the surfaces to be acted upon.
- the second air valve (6a) is opened, which temporarily releases a much larger amount of air, which is sufficient to spread the drops arriving on the surface of the press zones or to distribute them over them.
- nozzle (5) is used only for detaching and transporting the drops and the nozzle (5) is followed by an air nozzle (10) with its own air valve (11), i.e. a spatial separation between one Device for metering and a device for spreading apart the lubricant liquid, suspension or melt is carried out.
- air nozzle 10 with its own air valve (11)
- a spatial separation between one Device for metering and a device for spreading apart the lubricant liquid, suspension or melt is carried out.
- the metering pump (2) e.g. B.
- an air nozzle (10) e.g. in the form of an air tube
- said air nozzle being connected via a line (13) communicates with an air valve (11).
- the air nozzle (10) emits a hard, short air pulse at the moment in which the relevant zone of the pressing tool, which is affected by drops, is located directly below it, which spreads the liquid drops on the zones to be coated and spreads the lubricant apart drives until this the peripheral zones, z. B. has reached the die edge.
- This variant for loading zones of pressing tools is particularly suitable for very fast-running tablet presses that produce up to 500,000 tablets or cores per hour. With regard to the positioning of a corresponding device, larger distances between the nozzle end and receiver can also be accepted.
- the air valves (6) and (11) are coupled to the cadence of the machine via proximity switches in connection with electronic balancing devices, as are the metering pump (2) with regard to the quantity of lubricant metered in the unit of time and, if necessary, the liquid valve (14).
- the distance (12) depends, among other things, on the number of revolutions per unit time of the tablet plate; it is possible to use a suitable transport device to vary this distance (12) depending on the number of revolutions in a unit of time.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum intermittierend arbeitenden Beschichten von Formwerkzeugen, vornehmlich in Tablettiermaschinen, mittels diskreter Tröpfchen flüssiger oder suspendierter Schmiermittel, wie auch Schmiermittelschmelzen, wobei in der Hauptsache die Matrizenwände mit einem Schmiermittelring beaufschlagt werden, zur Herstellung von Formlingen im Pharma-, Lebensmittel- und Katalysatorenbereich.The invention relates to a method for the intermittent coating of molds, primarily in tableting machines, by means of discrete droplets of liquid or suspended lubricants, as well as lubricant melts, the main part of which is to apply a lubricant ring to the die walls for the production of moldings in the pharmaceutical and food industries. and catalyst area.
Die bisherigen Presskammerbeschichtungs-Techniken bzw., das bisherige Aufbringen von Schmiermitteln an den aktiven Werkzeugoberflächen (vgl. hierzu EU-B-0 122 519, US-Patente 4 707 309 und 4 758 142), berücksichtigte nicht ausreichend das Haupt(reibungs)problem, nämlich die Bildung von Unebenheiten in der Oberfläche des Formlings, wenn dieser nach dem Pressen ausgestoßen wird und an der Matrizenwand nicht gezielt das notwendige Schmiermittel angebracht werden konnte. Es wurde nun gefunden, daß mit einer besonderen Düsenanordnung, kombiniert mit einer rechnergestützten Ansteuerung, diese Schmiermittelringbildung realisiert werden kann.The previous press chamber coating techniques, or the previous application of lubricants to the active tool surfaces (cf. EU-B-0 122 519, US Patents 4,707,309 and 4,758,142), did not take sufficient account of the main (friction) problem , namely the formation of unevenness in the surface of the molding when it is ejected after pressing and the necessary lubricant could not be applied to the die wall in a targeted manner. It has now been found that this lubricant ring formation can be realized with a special nozzle arrangement combined with a computer-assisted control.
Eine mittels einer Dosierpumpe dosierte kleine Menge Schmiermittel in gelöster, suspendierter oder geschmolzener Form wird samt seinem Vehikel mit einer geringen hierfür ausreichenden Gasmenge auf die Tablettierwerkzeuge überführt und mit einer nachfolgenden größeren Gasmenge auseinandergetrieben. Als Gas dient vorzugsweise Luft. Dadurch tritt in der Mitte des Schmiermittelfleckes eine Verarmung und im Randbezirk eine deutliche Anreicherung an Schmiermittel ein. Die Übertragung dieses Prinzips auf die Befilmung der Werkzeuge bedeutet, daß in idealer Weise dort, wo wenig Schmierung bzw. Antiadhäsion notwendig ist, die beschriebene Verarmung und in dem Randbereich, z. B. beim Übergang zur Matrizenwand, die zur Überwindung der Friktion beim Ausstoß der Tablette notwendige Schmiermittelanreicherung erfolgt.A small amount of lubricant dosed by means of a metering pump in dissolved, suspended or molten form is transferred together with its vehicle with a small amount of gas sufficient for this to the tabletting tools and driven apart with a subsequent larger amount of gas. Air is preferably used as the gas. This causes depletion in the middle of the lubricant stain and a significant accumulation of lubricant in the peripheral area. The transfer of this principle to the filming of the tools means that in an ideal manner, where little lubrication or anti-adhesion is necessary, the described depletion and in the edge area, e.g. B. at the transition to the die wall, the necessary lubricant enrichment to overcome the friction when ejecting the tablet.
In der einfachsten erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird der in dem Zeitintervall zwischen zwei vorbeigleitenden Stempeln von einer kontinuierlich arbeitenden Dosierpumpe erzeugte, an dem offenen Ende eines Flüssigkeitsröhrchens in einer Düse ausgewölbte Meniskus des flüssigen Schmiermittels bzw. ein dort anhaftender Schmiermitteltropfen durch die erste von dem aktivierten Luftventil freigesetzte Luft an die Oberfläche der Preßwerkzeuge befördert und durch einen sich nachfolgend stärker entwickelnden Luftimpuls auf diesen Oberflächen auseinandergetrieben. Dem Beschichtungsvorgang ist also ein zweiter Vorgang überlagert: die während der Dauer des Luftimpulses kontinuierlich geförderte Flüssigkeit, die vereinzelt in Form von sehr kleinen Tröpfchen an dem Ende des Flüssigkeitsröhrchens in einer Düse, z. B Zweistoffdüse, abgegeben wird, wird anschließend zusätzlich auf der Oberfläche der Preßwerkzeuge bis zu den Randzonen derselben verteilt. Die Sprühbilder mit der inhomogenen Schmiermittelverteilung unter Bevorzugung des Randbereiches und die Tatsache, daß die Hauptmenge der dosierten Flüssigkeit in der Pausenzeit zwischen 2 Stempeln gefördert wird (ca. 75 % geschätzt), beweisen jedoch die bevorzugte Verteilung der Schmiermittelmenge nach dem erfindungsgemäßen Prinzip "Überführen an die Werkzeuge/Auseinandertreiben insbesondere an die Matrizenwand".In the simplest procedure according to the invention, the meniscus of the liquid lubricant, or a drop of lubricant adhering to it at the open end of a liquid tube in the nozzle, generated in the time interval between two stamps passing by a continuously operating metering pump, or a lubricant drop adhering there, is released by the first air released by the activated air valve transported to the surface of the pressing tools and driven apart on these surfaces by a subsequently developing air pulse. The coating process is therefore superimposed on a second process: the liquid continuously conveyed during the duration of the air pulse, which in the form of very small droplets at the end of the liquid tube in a nozzle, e.g. B two-component nozzle, is then additionally distributed on the surface of the pressing tools up to the edge zones thereof. However, the spray patterns with the inhomogeneous lubricant distribution with preference for the edge area and the fact that the main amount of the metered liquid is pumped between 2 stamps during the break (approx. 75% estimated), prove the preferred distribution of the Amount of lubricant according to the principle according to the invention "transfer to the tools / drive apart, in particular to the die wall".
Mit einer Düse, deren Flüssigkeitsröhrchen einen inneren Durchmesser von 0,3 mm besitzt, und einer Schmiermittelflüssigkeitsmenge von 9 ml pro 50000 Zyklen, kommt es im allgemeinen zu keiner echten Tropfenausbildung am Ende des Flüssigkeitsröhrchens; das Gas bzw. die Luft reißt dort vielmehr einen sich bildenden konvexen Meniskus los, der anschließend an die Oberfläche der zu beaufschlagenden Preßwerkzeuge gefördert und dort bis zu den Randzonen dieser Oberfläche ausgespreizt wird.With a nozzle, the liquid tube of which has an inner diameter of 0.3 mm, and a quantity of lubricant liquid of 9 ml per 50,000 cycles, there is generally no real drop formation at the end of the liquid tube; Rather, the gas or air there tears a convex meniscus that is being formed, which is then conveyed to the surface of the pressing tools to be acted upon and spread out there to the edge zones of this surface.
Als Dosierpumpe eignet sich z. B. eine Kreiselpumpe bzw. Schlauchpumpe insbesondere eine Zahnradpumpe. Der unterschiedliche Schmiermittelbedarf zwischen Oberstempel und Unterstempel mit Matrizenwand läßt sich im einfachsten Fall über den Leitungsquerschnitt (z. B. über den Querschnitt der Schlauchleitungen) steuern bzw. regeln. Es empfiehlt sich, in die Zuleitungen für die Flüssigkeit und das Gas aber manuell oder prozeßgekoppelte Steuerungen, z. B. in Form von Drosselventilen (siehe weiter unten), einzubauen. Die applizierte Luftmenge liegt bei 1 bis 35 ml pro Schuß in Abhängigkeit vom Durchmesser der zu befördernden Schmiermitteltröpfchen, ca. 1 bis 5 ml dienen hierbei zur Loslösung der Tröpfchen von der Düsenöffnung und zu ihrer Beförderung an die Zielpunkte, 3 bis 30 ml zum Auseinandertreiben der Flüssigkeit, Suspension oder Schmelze auf der zu beschichtenden Oberfläche des betreffenden Preßwerkzeuges. Das Schmiermittel wird im richtigen Zeitpunkt über dem Zentrum der zu beaufschlagenden Zone abgeschossen, der Luftstoß zur Verteilung des Schmiermittels auf dieser Zone erfolgt etwas zeitlich verzögert, z. B. nach 1,5 ms.As a metering pump z. B. a centrifugal pump or peristaltic pump, in particular a gear pump. In the simplest case, the different lubricant requirements between the upper punch and the lower punch with the die wall can be controlled or regulated via the cross-section of the line (e.g. via the cross-section of the hose lines). It is recommended, however, in the feed lines for the liquid and the gas manually or process-linked controls, for. B. in the form of throttle valves (see below). The amount of air applied is 1 to 35 ml per shot depending on the diameter of the lubricant droplets to be conveyed, approx. 1 to 5 ml serve to detach the droplets from the nozzle opening and to transport them to the target points, 3 to 30 ml to disperse the Liquid, suspension or melt on the surface of the press tool in question. The lubricant is fired at the right time over the center of the zone to be acted upon, the air blast for distributing the lubricant in this zone is somewhat delayed, e.g. B. after 1.5 ms.
Da in dem vorliegenden einfachen Fall des erfindungsgemäßen Verfahrens die Kreiselpumpe koninuierlich das Schmiermittel weiter zudosiert, besteht, falls das Düsenende nicht nahe (im Bereich einiger Millimeter) an dem zu beaufschlagenden Ort liegt, die Gefahr, daß nachgelieferte Tröpfchen über den Rand des Objektes hinaus versprüht werden.Since in the present simple case of the method according to the invention the centrifugal pump continuously produces the lubricant metered in further, if the nozzle end is not close (in the range of a few millimeters) to the location to be acted on, there is a risk that subsequent droplets will be sprayed beyond the edge of the object.
Eine zeitlich gezieltere Steuerung der Luftmengen läßt sich aber dadurch erreichen, daß in der Luftzuleitung ein Luftventil eingebaut ist, durch dessen Betätigung ein Luftimpuls erzeugt wird, wie er zum Ablösen eines in Flüssigkeitsröhrchen, z. B. in einer Zweistoffdüse, aufgebauten konkaven Meniskus und zum Transport des dabei freigesetzten Tröpfchens auf die zu beaufschlagende Fläche eines Preßwerkzeuges gerade benötigt wird. Die zur Ausspreizung eines Tröpfchens auf der Zieloberfläche benötigte Luftmenge wird durch plötzliches weiteres Öffnen des Luftventils oder, alternativ, durch das Öffnen eines zweiten Luftventils, dessen Luftzuleitung unter Umgehung des ersten Luftventils in die Düse mündet, freigegeben.A more time-controlled control of the air quantities can be achieved, however, in that an air valve is installed in the air supply line, by the actuation of which an air pulse is generated, such as that used to detach a liquid tube, e.g. B. in a two-fluid nozzle, built-up concave meniscus and for transporting the released droplet on the surface to be acted upon by a pressing tool is just needed. The amount of air required to spread a droplet on the target surface is released by suddenly opening the air valve again or, alternatively, by opening a second air valve, the air supply line of which opens into the nozzle bypassing the first air valve.
Zur Verfeinerung der Verteilung des Schmiermittels empfiehlt es sich, in der Schmiermittelzuleitung zu der Düse ein Flüssigkeitsventil anzubringen. Das Flüssigkeitsventil unterbricht die kontinuierliche Zuführung des gelösten oder suspendierten Schmiermittels kurzfristig für die Zeit, in der vor der Düssenöffnung die bereits beaufschlagte Zone des Preßwerkzeuges (z. B. einer Matrize) weggeführt und ein neues Zielobjekt herangeführt wird. Behält man die zuvor beschriebene Luftmengensteuerung bei, so erreicht man mit der zusätzlichen Flüssigkeitssteuerung eine sehr exakte Beaufschlagung der gewünschten Zonen und eine gute Verspreizung der Schmiermitteltröpfchen bis zu den Randzonen, also z. B. bis zu den seitlichen Wandungen der Matrizen.To refine the distribution of the lubricant, it is advisable to install a liquid valve in the lubricant supply line to the nozzle. The liquid valve interrupts the continuous supply of the dissolved or suspended lubricant for a short time during which the zone of the pressing tool (e.g. a die) that has already been acted on before the nozzle opening is led away and a new target object is brought in. If one maintains the air volume control described above, then with the additional liquid control a very precise application of the desired zones and a good spreading of the lubricant droplets to the peripheral zones, that is e.g. B. up to the side walls of the matrices.
Die getrennte Luftzuführung erfolgt vorzugsweise über eine Dreistoffdüse, in deren Zentrum das Flüssigkeitsröhrchen untergebracht ist, welches im Bereich der Düsenöffnung, bevorzugt kurz ausserhalb derselben (z. B. 0,3 mm), endet. Dieses Flüssigkeitsröhrchen umgibt eine erste Luftdüsenkammer, in der vorzugsweise die zur Loslösung des konkaven Meniskus und zum Transport des oder der losgelösten Tröpfchen auf das Zielgebiet benötigte Luftmenge, vorzugsweise als kurzer Luftimpuls, freigesetzt wird. Diese Lufdüsenkammer wird durch eine zweite Kammer umgeben, durch welche die zur Ausspreizung benötigte Luft freigesetzt wird. Die Freisetzung der Flüssigkeits- und der Luftmengen erfolgt in einer an die Kadenz der Tablettiermaschine gekoppelten Weise so, daß zuerst, bei Annäherung des Zielobjektes, das Flüssigkeitsventil kurzzeitig geöffnet, hernach über das erste Luftventil die zur Loslösung von Tröpfchen benötigte Luftmenge herangeführt und anschließend über das zweite Luftventil die am Zielobjekt angekommenen Flüssigkeitströpfchen dort ausgespreizt werden.The separate air supply is preferably carried out via a three-substance nozzle, in the center of which the liquid tube is accommodated, which ends in the region of the nozzle opening, preferably just outside of it (eg 0.3 mm). This Liquid tube surrounds a first air nozzle chamber, in which the quantity of air required for detaching the concave meniscus and for transporting the detached droplet or droplets to the target area is preferably released, preferably as a short air pulse. This air nozzle chamber is surrounded by a second chamber, through which the air required for expansion is released. The release of the liquid and air quantities takes place in a manner coupled to the cadence of the tableting machine in such a way that first, when the target object approaches, the liquid valve opens briefly, then the air quantity required for releasing droplets is brought in via the first air valve and then via the second air valve, the liquid droplets arriving at the target object are spread out there.
Eine weitere Alternative besteht darin, daß eine erste Düse in Form einer Zweistoffdüse, bestehend aus dem Flüssigkeitsröhrchen und einer dieses umhüllenden Düsenkammer mit Düsenöffnung für die Bereitstellung des Gases zur Ablösung und zum Transport der erzeugten Flüssigkeitströpfchen, durch eine nachgeordnete separate Gas- bzw. Luftdüse mit einem eigenen Luftventil zum Auseinanderspreizen der Tröpfchen auf dem Zielobjekt ergänzt ist. Die vorstehend beschriebene Dreistoffdüse wird also in zwei separate Düsen aufgeteilt; damit entsteht eine räumliche Trennung zwischen einer Vorrichtung um Abdosieren und einer Vorrichtung zum Auseinanderspreizen einer Schmiermittelflüssigkeit, -suspension oder -schmelze. Die zur Verspreizung dienende Luft (im allgemeinen mit einem höheren Gasdruck, z. B. 4 bar) wird erst dann freigegeben, wenn der Mittelpunkt der zu beaufschlagenden Zonen gerade unter dieser nachgeschalteten Luftdüse angekommen ist. Der räumliche Abstand einer solchen zweiteiligen Düsenanordnung läßt sich durch an sich bekannte Vorrichtungen entsprechend der Umdrehungszahl des Tablettiertellers ändern, um eine optimale zeitliche Versetzung der beiden Funktionen, nämlich Überführung des Schmiermittels an die Preßwerkzeuge und Auseinanderspreizen der Schmiermitteltropfen, zu erreichen.Another alternative is that a first nozzle in the form of a two-substance nozzle, consisting of the liquid tube and a nozzle chamber enveloping it with a nozzle opening for providing the gas for detaching and transporting the liquid droplets generated, with a downstream separate gas or air nozzle its own air valve is added to spread the droplets apart on the target object. The three-component nozzle described above is thus divided into two separate nozzles; this creates a spatial separation between a metering device and a device for spreading apart a lubricant liquid, suspension or melt. The air used for expansion (generally with a higher gas pressure, e.g. 4 bar) is only released when the center of the zones to be acted upon has just arrived under this downstream air nozzle. The spatial distance of such a two-part nozzle arrangement can be changed by devices known per se in accordance with the number of revolutions of the tablet plate, in order to optimally offset the two functions, namely Transfer of the lubricant to the pressing tools and spreading apart the lubricant drops.
Für die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen im allgemeinen elektromagnetisch oder pneumatisch betriebene Luft- und Flüssigkeitsventile; diese Ventile lassen sich aber auch durch nahezu trägheitslos arbeitende Piezo-, insbesondere Piezoluftventile ersetzen. Bei Benutzung solcher Ventile für die Luftabgabe kann ihr Antrieb (Piezo-Ventil als Elongator oder Biegeschwinger) den Querschnitt der Öffnung zuerst zum Beispiel auf ein Zehntel der möglichen Maximalöffnung einstellen, wodurch die dosierte Flüssigkeit, ohne Zerstäuben, gerichtet auf das Werkzeug übertragen wird. Anschließend an diese Übertragung wird bei maximaler Öffnung des Piezoventils die Schmiermittelflüssigkeit oder -supension auf der beaufschlagten Zone des Preßwerkzeuges auseinandergetrieben.Electromagnetically or pneumatically operated air and liquid valves are generally used for the devices described above for carrying out the method according to the invention; however, these valves can also be replaced by piezo valves, in particular piezo air valves, which operate almost without inertia. When using such valves for air delivery, their drive (piezo valve as an elongator or flexible oscillator) can first set the cross-section of the opening to, for example, one tenth of the possible maximum opening, as a result of which the metered liquid is directed onto the tool without atomization. Subsequent to this transmission, the lubricant liquid or suspension is driven apart on the pressurized zone of the pressing tool when the piezo valve is opened to the maximum.
Allen Ausführungsformen gemeinsam ist die dosierte Erzeugung einzelner Schmiermitteltröpfchen, das auf bestimmte Zonen gezielte Abschießen einer definierten Anzahl von Tröpfchen und das "Auseinanderblasen" dieser Tröpfchen auf den bestimmten Zonen bis zu deren Randzonen. Dieses Auseinanderblasen, z. B. zu einem Schmiermittelring, geschieht in einer sehr kurzen Zeit, z. B. innerhalb von 1 bis 3 Millisekunden, unmittelbar vor der Befüllung der Matrize und damit vor dem Preßvorgang zu Tabletten oder Kernen. In gleicher Weise lassen sich auch die Werkzeugoberflächen, z. B. Stößel, bei Kapselfüllmaschinen beschmieren.Common to all of the embodiments is the metered generation of individual lubricant droplets, the targeted firing of a defined number of droplets into specific zones and the "blowing apart" of these droplets on the specific zones up to their peripheral zones. This blowing apart, e.g. B. to a lubricant ring happens in a very short time, e.g. B. within 1 to 3 milliseconds, immediately before filling the die and thus before pressing to tablets or cores. In the same way, the tool surfaces, e.g. B. plunger, lubricate capsule filling machines.
Versuche haben gezeigt, daß im allgemeinen die benötigte Schmiermittelmenge im Verhältnis von 2 zu 3 bis 1 zu 9 auf den Ober- und Unterstempel bei Preßwerkzeugen in Tablettiermaschinen zu verteilen ist.Experiments have shown that the amount of lubricant required is generally distributed in a ratio of 2 to 3 to 1 to 9 between the upper and lower punches in pressing tools in tableting machines.
Die verwendeten Schnellschlußventile für die Luft- und Flüssigkeitszufuhr, die vorzugsweise elektromagnetisch betätigt werden oder auf Piezobasis arbeiten, lassen sich in einem sogenannten Düsenstock, der auch die Düsen mit ihren Zuleitungen enthält, auf kleinstem Raum integrieren. Die Ventile teilen die durch eine Mikropumpe eindosierte Schmiermittelmenge und werden, in Abhängigkeit zu der Pressengeschwindigkeit, mittels an sich bekannter Pulsgeneratoren angesteuert. Die eigentliche Dosierung der Schmiermittelflüssigkeit, -suspension oder -schmelze erfolgt also nicht über Ventile, sondern durch eine Mikropumpe. Als Mikropumpe hat sich am besten eine robuste Schlauchpumpe bewährt. Die Mikropumpe ist so auszulegen, daß sie fähig ist, sehr geringe Mengen des Schmiermittels, z. B. 10 g des Schmiermittels pro Stunde, dosiert zu fördern.The used quick-closing valves for the air and liquid supply, which are preferably operated electromagnetically be or work on a piezo basis, can be integrated in a so-called nozzle block, which also contains the nozzles with their supply lines, in the smallest space. The valves divide the amount of lubricant metered in by a micropump and are controlled depending on the press speed by means of pulse generators known per se. The actual metering of the lubricant liquid, suspension or melt does not take place via valves, but by means of a micropump. A robust peristaltic pump has proven itself best as a micropump. The micropump must be designed so that it is able to apply very small amounts of the lubricant, e.g. B. 10 g of the lubricant per hour to promote metered.
Der Düsenstock befindet sich, vorzugsweise, unmittelbar vor dem Füllschuh (hinter dem Tabletten-Abstreifer) und weist z. B. je eine Schmierstoffdüse nach unten und oben gerichtet, gegebenenfalls mit nachfolgend angeordneter Luftdüse, auf, mit der die jeweils aus der Schmierstoffdüse applizierte und dosierte Schmiermittelmenge auf dem Unterstempel in Ringform an die Matrizenwand "angeblasen" wird.The nozzle assembly is, preferably, immediately in front of the filling shoe (behind the tablet scraper) and has e.g. B. each a lubricant nozzle directed downwards and upwards, optionally with an air nozzle arranged downstream, with which the amount of lubricant applied and metered from the lubricant nozzle is "blown" on the lower punch in a ring shape on the die wall.
Dieser Vorgang gilt gleichermaßen für den Oberstempel, jedoch, da die Matrizenwand fehlt, wird hier die aufdosierte Schmiermittelmenge nur bis zum Oberstempelrand "geblasen" (vermittels eines definierten Luftstoßes).This process applies equally to the upper punch, but since the die wall is missing, the amount of lubricant added is only "blown" up to the upper punch edge (by means of a defined air blast).
Der "Schmiermittelauftrag" sieht, beispielsweise, wie folgt aus: über einen Sensor wird ein Stempelschaft abgegriffen und startet, nach einem wählbaren Delay, den ersten Impuls für die Ansteuerung des Flüssigkeitsventils, dessen Länge z. B. 1,35 ms (Millisekunde) betragen kann. Die Schmiermittelflüssigkeit befindet sich vorzugsweise in einem unter Druck (0,1 bis 3,5 bar) stehenden Behälter. Die pro Formling herausdosierte Schmiermittelmenge beträgt etwa, je nach Größe des Formlings, 30 bis 150 Mikrogramm. Der zweite zeitlich codierbare Impuls, der ebenfalls mit einem wählbaren Delay startet, wird für das Luftventil benutzt, um die Schmiermittelmenge mit erhöhter Geschwindigkeit, unter Zuhilfenahme eines definierten Luftstoßes, auf die aktiven Werkzeugoberflächen gezielt aufzubringen. Nun wird das Luftventil weiter geöffnet oder es startet das 3. Ventil, das die 2. Luftdüse versorgt, nach ebenfalls einstellbarem Delay, um die aufgetragene Schmiermittelmenge zu einem Ring an die Matrizenwand "anzublasen", bzw., um die Schmiermittelmenge auf dem Oberstempel an den Stempelrand auszuspreizen.The "lubricant application" looks, for example, as follows: a stamp shaft is tapped via a sensor and starts, after a selectable delay, the first pulse for the control of the liquid valve, the length of which, for. B. may be 1.35 ms (millisecond). The lubricant liquid is preferably in a container under pressure (0.1 to 3.5 bar). The amount of lubricant dispensed per molding is approximately 30 to 150 micrograms, depending on the size of the molding. The second time-codable pulse, which also has a selectable delay starts, is used for the air valve to selectively apply the amount of lubricant to the active tool surfaces with the help of a defined air blast. Now the air valve is opened further or the 3rd valve, which supplies the 2nd air nozzle, starts after an adjustable delay in order to "blow" the applied amount of lubricant into a ring on the die wall, or to start the amount of lubricant on the upper punch spread the stamp edge.
Das "Ansteuerprogramm" der Ventile, das auch mit einer Dosierpumpe kombiniert sein kann, die synchron zur Maschinentaktzahl (der Presse) mitläuft, kommt aus einem Pulsgenerator.The "control program" of the valves, which can also be combined with a dosing pump that runs synchronously with the machine cycle number (the press), comes from a pulse generator.
Steigt die Aushebekraft der Unterstempel an, was auf eine verstärkte Reibung hinweisen würde (des Formlings beim Ausstoß aus der Matrize), kann dem Pulsgenerator dieses über Signale aus Dehnungsmesstreifen mitgeteilt werden. Die Signale beeinflussen die Ansteuerzeit des Flüssigkeitsventils, d. h., es bleibt länger offen und damit wird mehr Schmiermittel für die Matrizenschmierung freigegeben. Bei einer Verringerung der Reibung wird umgekehrt die Ansteuerzeit des Flüssigkeitsventils verringert.If the lifting force of the lower punches increases, which would indicate increased friction (of the molded article when it is ejected from the die), this can be communicated to the pulse generator via signals from strain gauges. The signals influence the actuation time of the liquid valve, i. that is, it stays open longer and thus more lubricant is released for the die lubrication. Conversely, if the friction is reduced, the actuation time of the liquid valve is reduced.
Als Beispiel für das Schmiermittel kann Stearinsäure oder Fumarsäure in alkoholischer Lösung genannt werden, aber auch Magnesiumstearat in suspendierter Form, in einem geeigneten Medium.An example of the lubricant is stearic acid or fumaric acid in alcoholic solution, but also magnesium stearate in suspended form in a suitable medium.
Die Düsen werden vorzugsweise in den Dimensionen 0,2 bis 0,9 mm für die Mediumdüse gebaut und 1,0 bis 2,5 mm für die Luftdüsen. Das ist jedoch werkzeugflächenabhängig, d. h., der Durchmesser der Düsenbohrungen richtet sich auch nach der Größe des Formlings. In Oblongtabletten kann, z. B., auch mit einer besonderen "Programmsteuerung" die Schmiermittel-Ring-Ausformung gefördert werden. Nach dem Eindosie ren des Schmiermittels übernimmt die Luftdüse die Aufgabe, das Material an die Matrizenwand gezielt anzublasen. In Längsrichtung (des Maschinenlaufs) angeordnete Matrizen erhalten eine länger anstehende "Luftzeit" aus der Luftdüse. Bei anderen Anordnungen können nicht senkrecht zielende Luftdüsen diesen Vorgang begünstigen. Vorteilhafterweise sollten die Pressen während des Beschichtungsvorganges so gestaltet sein, daß über sogen. Herabziehkurven (für den Unterstempel) der Matrizenrand 3 bis 5 mm freigelegt wird, um auch die Matrizenwände erreichen zu können.The nozzles are preferably built in the dimensions 0.2 to 0.9 mm for the medium nozzle and 1.0 to 2.5 mm for the air nozzles. However, this is dependent on the tool surface, ie the diameter of the nozzle bores also depends on the size of the molding. In oblong tablets, e.g. B., the lubricant ring formation are also promoted with a special "program control". After the dose lubricant, the air nozzle takes on the task of blowing the material onto the die wall. Arrays arranged in the longitudinal direction (of the machine run) receive a longer "air time" from the air nozzle. In other arrangements, air nozzles that do not aim vertically can favor this process. Advantageously, the presses should be designed during the coating process so that so-called. Pull-down curves (for the lower punch) of the die edge is exposed 3 to 5 mm so that the die walls can also be reached.
Die zur Verformung benötigte Luft kann auch mittels eines synchron zur Maschinentaktzahl mitlaufenden Mini-Luftkompressors erzeugt werden. Der Minikompressor wird dann im Beschichtungsschuh eingebaut, um unmittelbar vor den Düsen und/oder den Ventilen die erforderliche Luftmenge erzeugen zu können. Der Mini-Luftkompressor kann gewünschtenfalls die Luftmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl variieren.The air required for the deformation can also be generated by means of a mini air compressor running synchronously with the machine cycle number. The mini compressor is then installed in the coating shoe in order to be able to generate the required amount of air directly in front of the nozzles and / or the valves. If desired, the mini air compressor can vary the air volume depending on the speed.
Zur näheren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung wird auf die Figuren 1 bis 5 verwiesen. Diese Figuren zeigen einen schematischen Aufbau von Anlagen zum Beschichten von mechanisch beanspruchten Flächen an Preßwerkzeugen in Tablettiermaschinen mit Schmiermittellösungen, -suspensionen oder -schmelzen.For a more detailed explanation of the subject matter of the invention, reference is made to FIGS. 1 to 5. These figures show a schematic structure of systems for coating mechanically stressed surfaces on pressing tools in tableting machines with lubricant solutions, suspensions or melts.
In den Figuren 1 bis 5 bedeuten:
- ( 1) einen konvexen Meniskus oder, stellvertretend, auch einen bereits gebildeten Tropfen,
- ( 2) ist eine Pumpe zum kontinuierlichen Zudosieren des Schmiermittels,
- ( 3) die Schmiermittelleitung von der Pumpe zu der Düse,
- ( 4) ist die Öffnung der Flüssigmediumdüse,
- ( 5) die Düse für den Gas- oder Luftstrom,
- ( 6) und (6a) sind Gas- oder Luftventile,
- ( 7) ist die Gas- oder Luftzuleitung,
- ( 8) bezeichnet eine Stempeloberfläche,
- ( 9) steht für das auf (8) ausgespreizte Schmiermittel,
- (10) ist ein die Düse (5) umgebender Düsenkörper bei einer Dreistoffdüse oder eine außerhalb einer Zweistoffdüse angeordnete weitere Gas- oder Luftdüse,
- (11) ist ein Gas- oder Luftventil,
- (12) kennzeichnet den Abstand zwischen einer separat angeordneten Gas- oder Luftdüse (10) und der Öffnung einer Düse (5),
- (13) ist die Leitung zwischen Gas- oder Luftventil (11) und einer Gas- oder Luftdüse (10),
- (14) ist ein Flüssigstoffventil in der Schmiermittelleitung,
- (15) ist ein Überdruckventil in einer Leitung
- (16) , welche, als Bypass, mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.
- (1) a convex meniscus or, alternatively, an already formed drop,
- (2) is a pump for continuously dosing the lubricant,
- (3) the lubricant line from the pump to the nozzle,
- (4) is the opening of the liquid medium nozzle,
- (5) the nozzle for the gas or air flow,
- (6) and (6a) are gas or air valves,
- (7) is the gas or air supply,
- (8) denotes a stamp surface,
- (9) stands for the lubricant spread on (8),
- (10) is a nozzle body surrounding the nozzle (5) in a three-substance nozzle or a further gas or air nozzle arranged outside a two-substance nozzle,
- (11) is a gas or air valve,
- (12) denotes the distance between a separately arranged gas or air nozzle (10) and the opening of a nozzle (5),
- (13) is the line between the gas or air valve (11) and a gas or air nozzle (10),
- (14) is a liquid valve in the lubricant line,
- (15) is a pressure relief valve in a line
- (16), which, as a bypass, is connected to the storage container.
In der Anordnung gemäß Figur 1 versorgt eine Pumpe (2), vorzugsweise eine Kreiselpume, über eine Schmiermittelleitung (3) mit definiertem Innendurchmesser in Abhängigkeit von der Kadenz der Tablettiermaschine die Öffnung (4) in einer Düse (5) mit einem konvexen Meniskus (1). Hierbei verdeutlicht die Stufe a den Anfangszustand, wobei in der Zeitperiode zwischen dem Vorbeigleiten des 1. und des darauffolgenden Stempels das Luftventil (6) in der Luftzuleitung (7) noch geschlossen ist. In dieser Zeit baut die Pume an der Öffnung (4) einen konvexen Meniskus (1) auf. In der Stufe b beginnt sich das Luftventil zu öffnen, der konvexe Schmiermittelmeniskus wird in Form eines oder mehrerer Tröpfchen hier auf die Stempeloberfläche (8) überführt. In der Stufe c liefert das Luftventil gerade den maximal nötigen Luftstrom, der für die Beschichtung des Werkzeuges durch Auseinandertreiben der Flüssigkeit, Suspension oder Schmelze bis an die Randzonen des Werkzeuges sorgt, dargestellt durch Position (9).In the arrangement according to FIG. 1, a pump (2), preferably a centrifugal pump, supplies the opening (4) in a nozzle (5) with a convex meniscus (1) via a lubricant line (3) with a defined inner diameter depending on the cadence of the tabletting machine ). Here stage a clarifies the initial state, in the period between the passing of the 1st and the following one Stamp the air valve (6) in the air supply line (7) is still closed. During this time, the pump builds up a convex meniscus (1) at the opening (4). In stage b the air valve begins to open, the convex lubricant meniscus is transferred here to the stamp surface (8) in the form of one or more droplets. In stage c, the air valve just supplies the maximum necessary air flow, which ensures the coating of the tool by driving the liquid, suspension or melt apart up to the edge zones of the tool, represented by position (9).
Eine in der Figur 2 dargestellte alternative Verfahrensweise sieht vor, durch das Luftventil (6) nur einen Luftimpuls in der Größe zu geben, wie er zum Ablösen und Transport eines Schmiermitteltröpfchens auf die zu beaufschlagende Fläche nötig ist und die zur Ausspreizung des Tröpfchens auf der Fläche benötigte Luftmenge durch ein zweites Luftventil (6a), welches nach dem Luftventil (6) und vor der Düse (5) mit seiner Zuleitung in die Leitung (7) mündet, zuzuführen. Im allgemeinen ist die benötigte Luftmenge zur Ablösung und zum Transport des Tropfens viel kleiner als die Luftmenge, die zu dessen Ausspreitung nötig ist (z. B. 18000 Lohm gegenüber 400 Lohm). Die Betätigung beider Ventile erfolgt getaktet, in Abhängikeit von der Kadenz der Tablettiermaschine.An alternative procedure shown in FIG. 2 provides for the air valve (6) to give only an air pulse of the size required for detaching and transporting a droplet of lubricant onto the surface to be acted upon and for spreading the droplet on the surface Required amount of air through a second air valve (6a), which opens after the air valve (6) and before the nozzle (5) with its supply line in the line (7). In general, the amount of air needed to detach and transport the drop is much less than the amount of air needed to spread it (e.g., 18,000 lohms versus 400 lohms). The actuation of both valves is clocked, depending on the cadence of the tablet machine.
Zur Vervollkommnung einer exakten Verteilung des Schmiermittels können gemäß Fig. 3 die zuvor beschriebenen Verfahrensweisen dahingehend abgeändert werden, daß in die Flüssigkeitsleitung (3) zwischen Dosierpumpe (1) und Öffnung (4) ein Flüssigkeitsventil (14) angebracht wird, welches getaktet mit der Kadenz der Tablettiermaschine und mit den Öffnungsvorgängen des Luftventils (6) bzw. der Luftventile (6) und (6a) geöffnet und geschlossen wird. Der Ablauf ist wie folgt: die Dosierpumpe dosiert Flüssigkeit in die Leitung (3) bei geschlossenem Flüssigkeitsventil (gegebenenfalls wird, solange das Flüssigkeitsventil (14) geschlossen bleibt, die Flüssigkeit über ein Überdruckventil (15) wieder über eine Leitung (16) in den Vorratsbehälter befördert). Bei Annäherung eines Stempels an die Düsenöffnung (4) öffnet sich zuerst das Luftventil (6) und, zeitlich etwas nachgesetzt, das Flüssigkeitsventil (14). Im optimalen Luftstrom wird die freigegebene, den Meniskus (1) bildende Flüssigkeit abdosiert an die Werkzeuge befördert und dort verspreizt.To perfect an exact distribution of the lubricant, the procedures described above can be modified in accordance with FIG. 3 in such a way that a liquid valve (14) is fitted in the liquid line (3) between the metering pump (1) and the opening (4), which is clocked with the cadence the tabletting machine and with the opening operations of the air valve (6) or the air valves (6) and (6a) is opened and closed. The process is as follows: the metering pump doses liquid into the line (3) with the liquid valve closed (if necessary, as long as the liquid valve (14) remains closed, the liquid is transferred again via a pressure relief valve (15) a line (16) conveyed into the reservoir). When a stamp approaches the nozzle opening (4), the air valve (6) opens first and, somewhat later, the liquid valve (14). In the optimal air flow, the released liquid forming the meniscus (1) is conveyed to the tools and spread there.
Will man aber die Möglichkeit eines unbeabsichtigten Versprühens des Schmiermittels ganz ausschalten, so empfiehlt es sich, zusätzlich zu der Luftdüse (5) eine zweite Luftdüse (10), die die Luftdüse (5) umgibt, einzusetzen (siehe Fig. 4), welche die zur Verspreizung des Schmiermittels benötigte Luft bereitstellt. Es handelt sich hierbei um eine sogenannte Dreistoffdüse. In dem Augenblick, in welchem der Stempel sich der Öffnung (4) nähert, gibt das Flüssigkeitsventil eine definierte Menge ar Schmiermittel frei, die in Form von einem oder mehreren Tropfen über die Öffnung (4) an die zu beaufschlagenden Oberflächen abgeschossen wird. Kurz vor oder gleichzeitig beim Schließen des Luftventils (6) wird das zweite Luftventil (6a) geöffnet, welches eine wesentlich größere Luftmenge kurzzeitig freigibt, die ausreicht, um die auf der Oberfläche der Preßzonen angekommenen Tropfen zu spreizen bzw. über diese hinweg zu verteilen.However, if you want to completely switch off the possibility of accidental spraying of the lubricant, it is advisable to use a second air nozzle (10) which surrounds the air nozzle (5) in addition to the air nozzle (5) (see Fig. 4), which the provides air required to spread the lubricant. It is a so-called three-component nozzle. At the moment when the plunger approaches the opening (4), the liquid valve releases a defined amount of lubricant, which is fired in the form of one or more drops through the opening (4) onto the surfaces to be acted upon. Shortly before or at the same time when the air valve (6) is closed, the second air valve (6a) is opened, which temporarily releases a much larger amount of air, which is sufficient to spread the drops arriving on the surface of the press zones or to distribute them over them.
Eine weitere vorteilhafte Verfahrensweise besteht darin, daß die Düse (5) nur zur Ablösung und zum Transport der Tropfen verwendet und der Düse (5) noch eine Luftdüse (10) mit einem eigenen Luftventil (11) nachgeordnet wird, also eine räumliche Trennung zwischen einer Vorrichtung zum Abdosieren und einer Vorrichtung zum Auseinanderspreizen der Schmiermittelflüßigkeit, -suspension oder -schmelze vorgenommen wird. Zum besseren Verständnis soll hierzu auf die Fig. (5) verwiesen werden. Die Dosierpumpe (2), z. B. eine Kreiselpumpe, dosiert das Schmiermittel durch Leitung (3) an die Öffnung (4), dort baut sich ein Meniskus (1) auf; bei Annäherung eines Stempels oder einer Matrize öffnet kurzzeitig das Luftventil (6) und setzt am Ende der Düse (5) einen oder mehrere Tröpfchen frei, die in Richtung der zu beaufschlagenden Zonen der Preßwerkzeuge abgeschossen werden. Da zwischenzeitlich der so beaufschlagte Stempel bereits eine Wegstrecke (12) zurückgelegt hat, befindet sich in einem entsprechenden Abstand zu der Düse (5) eine Luftdüse (10) (z. B. in Form eines Luftröhrchens), welche über eine Leitung (13) mit einem Luftventil (11) in Verbindung steht. Die Luftdüse (10) gibt in dem Augenblick, in welchem sich die betreffende, von Tropfen beaufschlagte Zone der Preßwerkzeug direkt unterhalb von ihr befindet, einen harten, kurzen Luftimpuls ab, der die auf den zu beschichtenden Zonen befindliche Flüssigkeitstropfen verspreizt und das Schmiermittel solange auseinander treibt, bis dieses die Randzonen, z. B. den Matrizenrand, erreicht hat. Diese Variante zum Beaufschlagen von Zonen von Preßwerkzeugen eignet sich besonders bei sehr schnell laufenden Tablettenpressen, die bis zu 500 000 Tabletten oder Kerne pro Stunde erzeugen. Hinsichtlich der Positionierung einer entsprechenden Vorrichtung können auch größere Wege zwischen Düsenende und Empfänger hingenommen werden. Die Lufventile (6) und (11) sind über Annäherungsschalter in Verbindung mit elektronischen Abgleichvorrichtungen an die Kadenz der Maschine gekoppelt, genauso die Dosierpumpe (2) bezüglich der in der Zeiteinheit dosierten Schmiermittelmenge und, gegebenenfalls, das Flüssigkeitsventil (14). Der Abstand (12) hängt u. a. von der Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit des Tablettiertellers ab; es ist möglich, durch eine geeignete Transportvorrichtung diesen Abstand (12) in Abhängigkeit von der Anzahl an Umdrehungen in einer Zeiteinheit zu variieren.Another advantageous procedure is that the nozzle (5) is used only for detaching and transporting the drops and the nozzle (5) is followed by an air nozzle (10) with its own air valve (11), i.e. a spatial separation between one Device for metering and a device for spreading apart the lubricant liquid, suspension or melt is carried out. For a better understanding, reference should be made to Fig. (5). The metering pump (2), e.g. B. a centrifugal pump, metered the lubricant through line (3) to the opening (4), there builds up a meniscus (1); when a stamp or a die approaches, the air valve (6) opens briefly and places an or at the end of the nozzle (5) several droplets free, which are shot in the direction of the zones of the pressing tools to be acted upon. Since in the meantime the stamp so acted on has already traveled a distance (12), an air nozzle (10) (e.g. in the form of an air tube) is located at a corresponding distance from the nozzle (5), said air nozzle being connected via a line (13) communicates with an air valve (11). The air nozzle (10) emits a hard, short air pulse at the moment in which the relevant zone of the pressing tool, which is affected by drops, is located directly below it, which spreads the liquid drops on the zones to be coated and spreads the lubricant apart drives until this the peripheral zones, z. B. has reached the die edge. This variant for loading zones of pressing tools is particularly suitable for very fast-running tablet presses that produce up to 500,000 tablets or cores per hour. With regard to the positioning of a corresponding device, larger distances between the nozzle end and receiver can also be accepted. The air valves (6) and (11) are coupled to the cadence of the machine via proximity switches in connection with electronic balancing devices, as are the metering pump (2) with regard to the quantity of lubricant metered in the unit of time and, if necessary, the liquid valve (14). The distance (12) depends, among other things, on the number of revolutions per unit time of the tablet plate; it is possible to use a suitable transport device to vary this distance (12) depending on the number of revolutions in a unit of time.
Claims (10)
- ein Stempelschaft wird mit Hilfe eines Sensors abgegriffen,
- die Förderleistung der Dosierpumpe, die pro Zyklus der Maschine vorgegeben wird, wird an die Kadenz der Maschine elektronisch angeglichen,
- die Ansteuerung des Flüssigkeitsventils, dessen Impulslänge im Bereich von Millisekunden liegt, erfolgt elektronisch gesteuert unter Berücksichtigung eines wählbaren Delay,
- der zeitlich kodierte Gasimpuls zur Loslösung von Tropfen aus der Düse und zu ihrem Transport auf die zu beaufschlagenden Oberflächen und
- der zweite, zeitlich kodierbare Impuls zur Spreizung des Schmiermittels auf den Preßwerkzeugen erfolgt elektronisch gesteuert ebenfalls mit einem wählbaren Delay, wobei hierzu die Luftventile angesteuert und
- deren Impulslängen programmierbar angepaßt werden, wobei das Ansteuerprogramm vorteilhafterweise einem Pulsgenarator eingegeben ist.10.) Method according to claim 8 and 9, characterized in that the application of zones of the pressing tools on tableting machines is carried out as follows:
a stamp shaft is tapped with the aid of a sensor,
- The delivery rate of the metering pump, which is specified per cycle of the machine, is electronically adjusted to the cadence of the machine,
the control of the liquid valve, the pulse length of which is in the range of milliseconds, is electronically controlled taking into account a selectable delay,
- The time-coded gas pulse for detaching drops from the nozzle and for transporting them to the surfaces to be acted upon and
- The second, time-codable pulse for spreading the lubricant on the press tools is also electronically controlled with a selectable delay, the air valves being controlled and
- The pulse lengths are programmably adjusted, the control program is advantageously entered a pulse generator.
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