EP1714775A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine Download PDF

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EP1714775A2
EP1714775A2 EP06112845A EP06112845A EP1714775A2 EP 1714775 A2 EP1714775 A2 EP 1714775A2 EP 06112845 A EP06112845 A EP 06112845A EP 06112845 A EP06112845 A EP 06112845A EP 1714775 A2 EP1714775 A2 EP 1714775A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
punch
lower punch
upper punch
force
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06112845A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1714775A3 (de
Inventor
Michael Matthes
Walter Hegel
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Korsch AG
Original Assignee
Korsch AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Korsch AG filed Critical Korsch AG
Publication of EP1714775A2 publication Critical patent/EP1714775A2/de
Publication of EP1714775A3 publication Critical patent/EP1714775A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/08—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with moulds carried by a turntable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for simulating a stiffness of at least one upper punch and / or at least one lower punch of a rotary tablet tableting machine.
  • a rotor of the rotary tableting machine is set in rotation by means of a drive machine.
  • the rotor comprises at least one die with associated upper punches and lower punches.
  • the matrices are filled with a molding compound and depending on the angular position of the rotor guided over guide curves lower punch and upper punch are axially displaced to the matrices.
  • the lower and upper punches are guided past at least one pressing station, usually at a pre-pressing station and a main pressing station.
  • the upper and lower punches of stationary pressure rollers are guided substantially tangentially, so that a pressing force can be applied to the introduced in the matrices molding compound.
  • tablets of consistent quality for example in the pharmaceutical sector
  • a pressing force of the upper punch or lower punch on the molding compound is of great importance, since under the condition of the same material properties of the filled into the matrices molding compound is a direct relationship between tablet weight and necessary for the production of tablets pressing force.
  • each tablet weight is assigned a specific pressing force at a tablet shape predetermined by the pressing tools and a set tablet height.
  • the upper punch and lower punch rotate synchronously with the dies and are axially displaced via guide curves, so that it comes to the necessary strokes of the upper punch and lower punch. Due to a wide variety of events, for example wear, abrasion, residues of pressing agent or the like, a so-called stiffness of individual upper punches and / or lower punches can occur. On the one hand, this binding leads to no longer reproducible conditions for the production of tablets. On the other hand, as a result of the stiffness of the upper punches and / or lower punches, since they rotate at a relatively high speed, severe mechanical damage to the rotary tablet tableting machine can occur.
  • the guide curve of the upper punch and / or lower punch is coupled in a defined angular position of the rotor with strain gauges, so that a resulting due to a sluggishness of Oberstempeln and / or Unterstkovn deflection can be detected on the guide curve.
  • a switching threshold can be specified, from when a stop signal for the rotary tableting machine is generated.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device of the generic type, by means of which in a simple manner an accurate calibration of rotary tableting machines on measurement of a defined stiffness of Oberstkovn and / or Unterstkovn is possible.
  • a defined force generating means wherein the means of at least one die of a rotor of a rotary tableting machine is assignable such that upon rotation of the rotor in at least one defined angular position of the rotor, a defined force on at least one upper punch and /or at least a lower punch is exercisable, is advantageously a defined binding of the at least one upper punch and / or at least one lower punch simulated.
  • the solution according to the invention makes it possible in particular to carry out the measurements for static and also for dynamic processes.
  • the binding can be assigned by the individual detection of the signals individual stamp stations.
  • FIG. 1 shows, in a schematic partial view, the development of a rotor 12 of a rotary tablet-type tableting machine designated as a whole by.
  • the rotor 12 has over its circumference a plurality of spaced dies 14.
  • Each die 14 is associated with a lower punch 16 and an upper punch 18, which are guided over here indicated guide curves 20 and 22 respectively.
  • Rotor 12 and lower punch 16 and upper punch 18 rotate synchronously about the axis of rotation of the rotor 12.
  • the rotor 12 is rotatable by an electric drive machine 24 only indicated here.
  • a so-called Einhellschuh here only indicated mass 26.
  • Einhellschuh here only indicated mass 26.
  • the filling level can be defined for example by the altitude of the lower punch 16 at a stripping station, not shown.
  • the lower punch 16 and the upper punch 18 dive into the die 14 and press the molding compound 26 to the desired tablet or the like.
  • the lower punches 16 and the upper punches 18 are guided past at least one pressing station 28, which comprises fixedly arranged pressure rollers 30.
  • the pressure rollers 30 are each rotatably mounted about a rotation axis 32. The distance between the pressure rollers 30 to each other is defined and ultimately determines the height of the tablet to be pressed.
  • the lower punch 16 and upper punch 18 reach this In abutting contact with the peripheral surface 38 of the pressure rollers 30 and thus put them, so to speak by entrainment, in rotation.
  • the rotor 12 rotates at a speed n R
  • the pressure rollers 30 rotate at a speed n D.
  • the upper punch 18 and the lower punch 16 are merely indicated within the course of the guide curves 22 and 20, respectively - According to the illustration on the third pair of stamps from the left - guides 38 and 40, which rotate synchronously with the rotor 12, according to the indicated double arrows 42 relative to the matrices 14 hin- or moved away.
  • the leadership of the upper punch 18 and lower punch 16 in the respective guides 38 and 40 is free of play and without relevant friction losses, so that the force applied via the pressure rollers 30 pressing force on the molding compound 26 is independent of the leadership of the upper punch 18 and the lower punch 16.
  • the momentary pressing force can be determined in a manner known per se by means of measuring transducer 44 integrated into the pressure rollers 30.
  • a so-called binding of individual upper punches 18 or individual lower punches 16 may occur. That is, between the upper punches 18 and lower punches 16 moving relative to the dies 14 corresponding to the double arrows 42 and the respective guides 38 and 40, frictional forces superimposed on the pressing force of the pressure rollers 30 occur.
  • Cause of such binding can be, for example, between the upper punch 18 and the lower punch 16 and the guides 38 and 40 arrived press material 26, material defects on the upper dies 18 and Unterstempeln 16 and / or the guides 38 and 40 and / or wear.
  • a stiffness of the upper punch 18 and / or the lower punch 16 also carries the risk of mechanical damage or, in extreme cases, a mechanical destruction of components of the rotary tableting machine 10.
  • the guide curves 20 and / or 22 in difficult Unterstempeln 16 and / or Oberstkovn 18, in particular in areas in which the stamps in the matrices 14 in and out of the matrices 14 are moved, are acted upon by large forces.
  • the guide cam 22 is operatively connected to a sensor 46 which detects a deflection of the guide cam 22 in the direction of movement (double arrow 42) of the upper punches 18.
  • the sensor 46 is preferably arranged in a region of the guide curve 22 in which the upper punches 18 are moved in the direction of the dies 14.
  • the guide curve 20 is operatively connected to a sensor 48, which detects a deflection of the guide curve 20 in the direction of movement (double arrow 42) of the lower punch 16.
  • the sensor 48 is in this case preferably arranged at a location of the guide curve 20, on which the lower punches 16 are moved in the direction of the dies 14.
  • the deflection of the guide curve 22 or guide curve 20 does not necessarily have to be exactly in the direction of movement (double arrow 42) of the upper punches 18 or lower punch 16 are measured.
  • the sensors 46 and 48 can also be a deflection of the guide curves 22 and 20 in the rotational direction of the rotor 12 or in an angular position between an imaginary vertical through the upper punch 18 and the lower punch 16 and the rotational direction of the rotor 12 are.
  • the sensors 46 and 48 are connected to a control unit 50 via here indicated control lines 52 and 54, wherein the control unit 50 in response to the signals supplied by the sensors 46 and 48, the electric drive machine 24 and thus the rotary tabletting machine 10 out of operation can.
  • the sensors 46 and 48 are designed as analog sensors. By coupling the sensors 46 and 48 to the controller 50, a binary function of the analog signals provided by the sensors 46 and 48 is virtually implemented. Of course, binary sensors can also be used instead of analog sensors.
  • the use of the sensors 46, 48 associated with control devices 50 is merely optional. Thus, the outputs of the sensors 46, 48 can be fed directly into a machine control and evaluated there.
  • FIG. 2 shows, in a schematic representation, the rotor 12 which can be driven by the electric drive machine 24.
  • the guide curve 22 is associated with the sensor 46 and the guide curve 20 of the sensor 48.
  • the sensors 46 and 48 are connected to the controller 50 via the signal lines 52 and 54.
  • the control unit 50 can - in addition to the function described here - take on a variety of other control and regulation functions for the rotary tableting machine 10. It is also possible to assign each of the sensors 46 and 48 a separate control unit.
  • the sensors 46 and 48 provide different signals depending on a mechanical deflection of the guide cam 22 and the guide cam 20.
  • three switching thresholds are set, wherein at a deflection of the guide curve of 1.2 mm, a signal s ist1 , at a deflection of 1.5 mm a signal s ist2 or at a displacement of 1.9 mm a signal s ist3 is delivered.
  • the signal s ist3 is always present in the normal operating state .
  • the distance between the guide cam 22 or the guide cam 20 and the associated sensor 46 or 48 decreases so that, corresponding to the actual measured distance, for example 1.5 mm, the signal s is 2 or Distance 1.2 mm the signal s ist1 is applied.
  • the control unit 50 comprises a computing unit 56 which is the signal s delivered by the sensors 46 and 48, respectively , and a comparison signal s v supplied by a memory means 58.
  • the signal provided by the memory means 58 may be retrievable from a programmable table or the like, which signal may be dependent, inter alia, on a type of rotary tableting machine 10, a geometry of the upper punches 18 and the lower punches 16, respectively, of a nominal speed n R of FIG Rotor 12 and / or other machine-type-dependent signals.
  • a control signal n D is supplied via the arithmetic unit 56 to the drive machine 24, by means of which the rotational speed n of the rotor 12 can be controlled or regulated. That's the way it is possible to reduce the speed n of the rotor 12 and to stop the rotor 12 completely.
  • a device 60 is explained, by means of which the sensors 46 and 48 can be calibrated to a binding to be detected.
  • This device 60 is shown in a sectional view during its intended use.
  • the device 60 is in this case associated with a die 14 of the rotor 12 of the rotary tableting machine 10.
  • the device 60 forms an adjustment section 62, by means of which the device 60 is arranged exactly in the region of a die 14.
  • the device 60 is further planar on the rotor 12.
  • the device 60 also has a defined position with respect to a top punch 18, which is already closer within the guide 38 -as in particular with reference to FIG explained - by a not shown in Figure 3 guide cam 22 corresponding to the double arrow 42 relative to the die 14 is movable.
  • the device 60 forms a pressure chamber 64, which is bounded on the one hand by a bottom 66 and on the other hand by a rolling diaphragm 68.
  • the rolling diaphragm 68 is clamped in a sealing manner via sealing elements 70, which are merely indicated here, within the device 60, so that the pressure chamber 64 is pressure-tight.
  • the rolling diaphragm 68 acts on a plunger 72, which forms on its side facing away from the rolling diaphragm 68 a flat pressure surface 74.
  • a defined internal pressure p is generated in the pressure chamber 64.
  • an axial force acting on the plunger 72 is generated via the rolling diaphragm 68.
  • a defined pressure p can be generated in the pressure chamber 64.
  • a defined force F can be assigned to the respective pressure p before the intended use of the device 60. It can thus be determined, if the pressure p has a value X, a force F acts with a value Y on the plunger 72.
  • the force F 50 N and so on Intermediates can be set so very accurate values for the force F.
  • Such a metered device 60 is then used for its intended use in a die 14 of the rotor 12.
  • the rotor 12 is now set at a measuring speed n m in rotation.
  • the guide cam 22 of the upper punch 18 reaches a defined angular position of the rotor 12 with its pressure surface 76 in abutting contact with the pressure surface 74 of the plunger 72.
  • the defined set force F acts on the upper punch 18, which in turn this force F on the Guide curve 22 transmits.
  • the arranged on the guide cam 22 sensor 46 supplies as a result of the associated deflection of the guide cam 22 a signal s mess .
  • the force F is known, according to the measured signal s mess this can be assigned directly to the respective force F. In this way, the sensor 46 can be calibrated to a certain force F.
  • the force F is set at typical values for stiffness of the upper punches 18, as they might occur during the use of the rotary tableting machine 10. Since the calibration of the sensor 46 during a rotation, ie during a the actual operating state imitating situation, a defined binding of the upper punch 18 can be simulated. This allows for gauging the rotary tableting machine 10 prior to initial start-up or after maintenance and / or repair to obtain reproducible conditions for the production of tablets or the like.
  • the device 60 shown in FIG. 3 can also be used for the calibration of the sensor 48 for the guide curve 20 of the lower punches 16.
  • a deflection not shown in detail, the contact pressure of the lower punch 16 in the direction of the die 14 of the rotor 12 by an apparatus 60 having adjacent die 14 can be deflected onto the pressure surface 74 of the device 60.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine.
Es ist vorgesehen, dass während einer Rotation eines Rotors (12) der Rundläufer-Tablettiermaschine (10) eine definierte Kraft (F) auf wenigstens einen Oberstempel (18) und/oder auf wenigstens einen Unterstempel (16) an zumindest einer definierten Winkelstellung des Rotors (12) ausgeübt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine.
  • Rundläufer-Tablettiermaschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Ein Rotor der Rundläufer-Tablettiermaschine wird mittels einer Antriebsmaschine in Rotation versetzt. Der Rotor umfasst wenigstens eine Matrize mit zugeordneten Oberstempeln und Unterstempeln. Über wenigstens einen Füllschuh werden die Matrizen mit einer Pressmasse gefüllt und je nach Winkelstellung des Rotors werden über Führungskurven geführte Unterstempel und Oberstempel axial zu den Matrizen verlagert. Die Unter- und Oberstempel werden an wenigstens einer Pressstation, in der Regel an einer Vorpressstation und einer Hauptpressstation, vorbeigeführt. Dort werden die Ober- und Unterstempel an stationär angeordneten Druckrollen im Wesentlichen tangential vorbeigeführt, so dass auf die in den Matrizen eingebrachte Pressmasse eine Presskraft aufbringbar ist.
  • Da mittels der Rundläufer-Tablettiermaschine Tabletten gleichbleibender Qualität, beispielsweise im Pharmaziebereich, hergestellt werden, kommt es auf exakt einstellbare, reproduzierbare Bedingungen an. Hier kommt insbesondere einer Presskraft der Oberstempel bzw. Unterstempel auf die Pressmasse eine große Bedeutung zu, da unter der Voraussetzung gleicher Materialeigenschaften der in die Matrizen eingefüllten Pressmasse ein direkter Zusammenhang zwischen Tablettengewicht und der für die Fertigung der Tabletten notwendigen Presskraft besteht. In Abhängigkeit vom zu pressenden Material ist jedem Tablettengewicht bei einer durch die Presswerkzeuge vorgegebenen Tablettenform und einer eingestellten Tablettenhöhe eine bestimmte Presskraft zugeordnet.
  • Die Oberstempel und Unterstempel rotieren synchron mit den Matrizen und werden über Führungskurven axial verlagert, so dass es zu den erforderlichen Hubbewegungen der Oberstempel und Unterstempel kommt. Aufgrund unterschiedlichster Ereignisse, beispielsweise Verschleiß, Abrieb, Pressmittelrückstände oder dergleichen kann es zu einer so genannten Schwergängigkeit einzelner Oberstempel und/oder Unterstempel kommen. Diese Schwergängigkeit führt einerseits zu nicht mehr reproduzierbaren Bedingungen für die Herstellung von Tabletten. Andererseits kann es durch die Schwergängigkeit der Oberstempel und/oder Unterstempel, da diese mit einer relativ großen Drehzahl rotieren, zu schwerwiegenden mechanischen Beschädigungen an der Rundläufer-Tablettiermaschine kommen.
  • Bekannt ist, Rundläufer-Tablettiermaschinen mit Einrichtungen zur Prüfung der Oberstempel und/oder Unterstempel auf Schwergängigkeit zu versehen. Hierbei wird beispielsweise die Führungskurve der Oberstempel und/oder Unterstempel in einer definierten Winkelstellung des Rotors mit Dehnungsmessstreifen gekoppelt, so dass eine sich infolge einer Schwergängigkeit von Oberstempeln und/oder Unterstempeln ergebende Auslenkung auf die Führungskurve detektiert werden kann. Entsprechend der Ausgangssignale der Dehnungsmessstreifen kann eine Schaltschwelle vorgegeben werden, ab wann ein Stoppsignal für die Rundläufer-Tablettiermaschine generiert wird.
  • Ferner ist bekannt, eine Torsion des Rotors der Rundläufer-Tablettiermaschine zu messen. In Abhängigkeit eines Torsionswertes kann dann auf eine summarische Schwergängigkeit aller Oberstempel und Unterstempel der Rundläufer-Tablettiermaschine geschlossen werden. Bei diesen beiden bekannten Herangehensweisen ist jedoch nachteilig, dass eine Kalibrierung der die Schwergängigkeit detektierenden Anordnungen nur ungenau möglich ist, so dass die tatsächlich während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Rundläufer-Tablettiermaschinen gemessene Schwergängigkeit mit der tatsächlichen Schwergängigkeit nicht übereinstimmt. Gerade jedoch die Bestimmung der tatsächlichen Schwergängigkeit ist für die Erzielung reproduzierbarer Bedingungen bei der Herstellung von Tabletten mit den Rundläufer-Tablettiermaschinen wünschenswert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels denen in einfacher Weise eine genaue Kalibrierung von Rundläufer-Tablettiermaschinen auf Messung einer definierten Schwergängigkeit von Oberstempeln und/oder Unterstempeln möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 4 genannten Merkmalen gelöst.
  • Dadurch, dass während einer Rotation eines Rotors der Rundläufer-Tablettiermaschine eine definierte Kraft auf wenigstens einen Oberstempel und/oder wenigstens einen Unterstempel an zumindest einer definierten Winkelstellung des Rotors ausgeübt wird, ist vorteilhaft möglich, bei laufender Tablettiermaschine eine reproduzierbare Schwergängigkeit darzustellen. So ist eine genaue Kalibrierung von die Schwergängigkeit von Oberstempel und/oder Unterstempel der Rundläufer-Tablettiermaschine während deren bestimmungsgemäßen Einsatz detektierenden Messmitteln möglich.
  • Insbesondere auch dadurch, dass ein eine definierte Kraft erzeugendes Mittel vorgesehen ist, wobei das Mittel wenigstens einer Matrize eines Rotors einer Rundläufer-Tablettiermaschine derart zuordbar ist, dass bei Rotation des Rotors in wenigstens einer definierten Winkelstellung des Rotors eine definierte Kraft auf wenigstens einen Oberstempel und/oder wenigstens einen Unterstempel ausübbar ist, ist vorteilhaft eine definierte Schwergängigkeit des wenigstens einen Oberstempels und/oder wenigstens einen Unterstempels simulierbar.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere möglich, die Messungen für statische und auch für dynamische Vorgänge vorzunehmen. Hierbei kann insbesondere die Schwergängigkeit durch die individuelle Erfassung der Signale einzelnen Stempelstationen zugeordnet werden.
  • Es wird deutlich, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels unter dynamischen und statischen Bedingungen möglich ist.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    schematisch die teilweise Abwicklung eines Rotors einer Rundläufer-Tablettiermaschine;
    Figur 2
    ein Blockschaltbild eines Verfahrens zur Simulation einer Schwergängigkeit und
    Figur 3
    eine Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung zur Stimulation einer Schwergängigkeit.
  • Rundläufer-Tablettiermaschinen der hier angesprochenen Art sind allgemein bekannt, so dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auf den grundlegenden Aufbau und die grundlegenden Funktionen nicht näher eingegangen wird.
  • Figur 1 zeigt in einer schematisierten Teilansicht die Abwicklung eines Rotors 12 einer insgesamt mit 10 bezeichneten Rundläufer-Tablettiermaschine. Der Rotor 12 besitzt über seinen Umfang eine Vielzahl beabstandeter Matrizen 14. Jeder Matrize 14 ist ein Unterstempel 16 und ein Oberstempel 18 zugeordnet, die über hier angedeutete Führungskurven 20 bzw. 22 geführt sind. Rotor 12 und Unterstempel 16 sowie Oberstempel 18 rotieren hierbei synchron um die Drehachse des Rotors 12. Der Rotor 12 ist durch eine hier nur angedeutete elektrische Antriebsmaschine 24 rotierbar.
  • In die Matrizen 14 wird über eine Einfülleinrichtung, einem so genannten Einfüllschuh, eine hier lediglich angedeutete Pressmasse 26 eingefüllt. Im Normalbetrieb der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 wird die Pressmasse 26 über die gesamte Höhe der Matrize 14 eingefüllt. Die Füllhöhe kann beispielsweise durch die Höhenlage der Unterstempel 16 an einer nicht dargestellten Abstreifstation definiert werden.
  • Entsprechend dem Verlauf der Führungskurven 20 und 22 tauchen die Unterstempel 16 und die Oberstempel 18 in die Matrize 14 ein und verpressen die Pressmasse 26 zu der gewünschten Tablette oder dergleichen. Hierzu werden die Unterstempel 16 und die Oberstempel 18 an wenigstens einer Pressstation 28 vorbeigeführt, die ortsfest angeordnete Druckrollen 30 umfasst. Die Druckrollen 30 sind jeweils um eine Drehachse 32 drehbar gelagert. Der Abstand der Druckrollen 30 zueinander ist definiert und bestimmt letztendlich die Höhe der zu pressenden Tablette. Ein Antrieb der Druckrollen 30 in Pfeilrichtung 34 - die obere Druckrolle 30 entgegen dem Uhrzeigersinn, die untere Druckrolle 30 im Uhrzeigersinn - erfolgt durch Vorbeiführen der Unterstempel 16 bzw. Oberstempel 18 entsprechend der Bewegungsrichtung 36 des Rotors 12. Die Unterstempel 16 beziehungsweise Oberstempel 18 gelangen hierbei in Anlagekontakt mit der Umfangsfläche 38 der Druckrollen 30 und versetzen diese somit, quasi durch Mitnahme, in Rotation. Der Rotor 12 rotiert hierbei mit einer Drehzahl nR, während die Druckrollen 30 mit einer Drehzahl nD rotieren.
  • Während des Umlaufs des Rotors 12 und der Oberstempel 18 bzw. Unterstempel 16 werden die Oberstempel 18 und die Unterstempel 16 entsprechend dem Verlauf der Führungskurven 22 bzw. 20 innerhalb hier lediglich angedeuteter - gemäß der Darstellung an dem dritten Stempelpaar von links - Führungen 38 bzw. 40, die synchron mit dem Rotor 12 mitrotieren, entsprechend der angedeuteten Doppelpfeile 42 relativ zu den Matrizen 14 hin- bzw. wegbewegt. Die Führung der Oberstempel 18 bzw. Unterstempel 16 in den jeweiligen Führungen 38 und 40 erfolgt spielfrei und ohne relevante Reibungsverluste, so dass die über die Druckrollen 30 aufgebrachte Presskraft auf die Pressmasse 26 unabhängig von der Führung der Oberstempel 18 bzw. der Unterstempel 16 ist. Die momentane Presskraft kann in an sich bekannter Weise mittels in die Druckrollen 30 integrierter Messwertaufnehmer 44 ermittelt werden.
  • Während des Betriebes der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 kann es zu einer so genannten Schwergängigkeit einzelner Oberstempel 18 bzw. einzelner Unterstempel 16 kommen. Das heißt, zwischen den sich relativ zu den Matrizen 14 entsprechend der Doppelpfeile 42 bewegenden Oberstempeln 18 bzw. Unterstempeln 16 und der jeweiligen Führung 38 bzw. 40 treten Reibungskräfte auf, die die Presskraft der Druckrollen 30 überlagern. Ursache für eine derartige Schwergängigkeit können beispielsweise zwischen die Oberstempel 18 und die Unterstempel 16 und die Führungen 38 bzw. 40 gelangtes Pressmaterial 26, Materialfehler an den Oberstempeln 18 bzw. Unterstempeln 16 und/oder den Führungen 38 bzw. 40 und/oder Verschleiß sein.
  • Eine Schwergängigkeit der Oberstempel 18 und/oder der Unterstempel 16 birgt auch die Gefahr einer mechanischen Beschädigung oder im Extremfall einer mechanischen Zerstörung von Bauteilen der Rundläufer-Tablettiermaschine 10. So können beispielsweise die Führungskurven 20 und/oder 22 bei schwergängigen Unterstempeln 16 und/oder Oberstempeln 18, insbesondere in Bereichen, in denen die Stempel in die Matrizen 14 hinein- bzw. aus den Matrizen 14 hinausbewegt werden, mit großen Kräften beaufschlagt werden.
  • Die Führungskurve 22 ist mit einem Sensor 46 wirkverbunden, der eine Auslenkung der Führungskurve 22 in Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 42) der Oberstempel 18 detektiert. Der Sensor 46 ist hierbei vorzugsweise in einem Bereich der Führungskurve 22 angeordnet, in dem die Oberstempel 18 in Richtung der Matrizen 14 bewegt werden.
  • In analoger Weise ist die Führungskurve 20 mit einem Sensor 48 wirkverbunden, der eine Auslenkung der Führungskurve 20 in Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 42) der Unterstempel 16 detektiert. Der Sensor 48 ist hierbei vorzugsweise an einer Stelle der Führungskurve 20 angeordnet, an der die Unterstempel 16 in Richtung der Matrizen 14 bewegt werden.
  • Die Auslenkung der Führungskurve 22 bzw. Führungskurve 20 muss nicht notwendigerweise exakt in Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 42) der Oberstempel 18 bzw. Unterstempel 16 gemessen werden. Mittels der Sensoren 46 bzw. 48 kann auch eine Auslenkung der Führungskurven 22 bzw. 20 in Rotationsrichtung des Rotors 12 oder in einer Winkelstellung zwischen einer gedachten Senkrechten durch die Oberstempel 18 bzw. die Unterstempel 16 und der Rotationsrichtung des Rotors 12 liegen.
  • Die Sensoren 46 und 48 sind mit einem Steuergerät 50 über hier angedeutete Steuerleitungen 52 bzw. 54 verbunden, wobei das Steuergerät 50 in Abhängigkeit der von den Sensoren 46 bzw. 48 gelieferten Signale die elektrische Antriebsmaschine 24 und somit die Rundläufer-Tablettiermaschine 10 außer Betrieb setzen kann.
  • Die Sensoren 46 und 48 sind als Analogsensoren ausgebildet. Über die Kopplung der Sensoren 46 und 48 mit dem Steuergerät 50 wird quasi eine binäre Funktion der durch die Sensoren 46 und 48 gelieferten analogen Signale implementiert. Anstelle von Analogsensoren können selbstverständlich auch binäre Sensoren verwendet werden. Auch der Einsatz von den Sensoren 46, 48 zugeordneten Steuergeräten 50 ist lediglich optional. So können die Ausgänge der Sensoren 46, 48 direkt in eine Maschinensteuerung geführt und dort ausgewertet werden.
  • Es wird deutlich, dass der Kalibrierung der Sensoren 46 bzw. 48 eine erhebliche Bedeutung zukommt. Insbesondere muss einer gegebenen Auslenkung der Führungskurve 22 bzw. der Führungskurve 20 eine möglichst genau definierte Schwergängigkeit der Oberstempel 18 bzw. der Unterstempel 16 zugeordnet sein. Nur so ist gewährleistet, dass ab einer definierten Schwelle, das heißt, die Schwergängigkeit der Oberstempel 18 bzw. der Unterstempel 16 überschreitet einen vorgebbaren Wert, ein Herunterfahren der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 erfolgt.
  • Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung den durch die elektrische Antriebsmaschine 24 antreibbaren Rotor 12. Der Übersichtlichkeit halber sind hier nur ein Oberstempel 18 und ein Unterstempel 16, die jeweils durch ihre Führungskurve 22 bzw. 20 geführt sind, dargestellt. Der Führungskurve 22 ist der Sensor 46 und der Führungskurve 20 der Sensor 48 zugeordnet. Die Sensoren 46 und 48 sind über die Signalleitungen 52 und 54 mit dem Steuergerät 50 verbunden. Das Steuergerät 50 kann - neben der hier erläuterten Funktion - eine Vielzahl von weiteren Steuer- und Regelfunktionen für die Rundläufer-Tablettiermaschine 10 übernehmen. Auch ist es möglich, jedem der Sensoren 46 und 48 ein eigenes Steuergerät zuzuordnen.
  • Die Sensoren 46 bzw. 48 liefern in Abhängigkeit einer mechanischen Auslenkung der Führungskurve 22 bzw. der Führungskurve 20 unterschiedliche Signale. Hierbei sind beispielsweise drei Schaltschwellen eingestellt, wobei bei einer Auslenkung der Führungskurve von 1,2 mm ein Signal sist1, bei einer Auslenkung von 1,5 mm ein Signal sist2 oder bei einer Auslenkung von 1,9 mm ein Signal sist3 geliefert wird. Bei einer Ausgangseinstellung ist beispielsweise vorgesehen, dass bei normalem Betriebszustand ständig das Signal sist3 anliegt. Somit kann unabhängig von einer Auslenkung der Führungskurve 22 bzw. 20 eine Überwachung der Funktionsbereitschaft des Sensors 46 bzw. 48 erfolgen. Bei Auslenkung der Führungskurve 22 bzw. 20 verringert sich der Abstand zwischen der Führungskurve 22 bzw. der Führungskurve 20 und dem zugeordneten Sensor 46 bzw. 48, so dass entsprechend dem tatsächlichen gemessenen Abstand, beispielsweise 1,5 mm, das Signal sist2 bzw. Abstand 1,2 mm das Signal sist1 anliegt.
  • Das Steuergerät 50 umfasst eine Recheneinheit 56, der das von den Sensoren 46 bzw. 48 gelieferte Signal sist und ein von einem Speichermittel 58 geliefertes Vergleichssignal sv zugeführt wird. Das von dem Speichermittel 58 gelieferte Signal kann aus einer programmierbaren Tabelle oder dergleichen abrufbar sein, wobei das Signal unter anderem abhängig sein kann von einem Typ der Rundläufer-Tablettiermaschine 10, einer Geometrie der Oberstempel 18 bzw. der Unterstempel 16, einer Nenndrehzahl nR des Rotors 12 und/oder weiteren maschinentypabhängigen Signalen. Entsprechend dem tatsächlichen Signal sist1, sist2 oder sist3 sowie dem entsprechenden Vergleichsignal sV wird über die Recheneinheit 56 ein Steuersignal nD an die Antriebsmaschine 24 geliefert, mittels dem die Drehzahl n des Rotors 12 steuer- oder regelbar ist. So ist es möglich, die Drehzahl n des Rotors 12 zu reduzieren bzw. den Rotor 12 gänzlich zu stoppen.
  • Um reproduzierbare Herstellungsbedingungen beim Verpressen der Pressmasse 26, beispielsweise zur Herstellung von Arzneimitteln in Tablettenform, zu gewährleisten, muss sichergestellt sein, dass bei festgestellter Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels 18 bzw. wenigstens eines Unterstempels 16 die Sensoren 46 bzw. 48 sicher bei der festgelegten Schaltschwelle auslösen. Insbesondere muss bei hohen Drehzahlen n des Rotors 12 schon bei einer geringen Schwergängigkeit ein Stoppsignal für die Antriebsmaschine 24 ausgelöst werden.
  • Anhand der Schnittdarstellung in Figur 3 wird eine Vorrichtung 60 erläutert, mittels der die Sensoren 46 bzw. 48 auf eine zu detektierende Schwergängigkeit kalibrierbar sind. Diese Vorrichtung 60 ist in einer Schnittdarstellung während ihres bestimmungsgemäßen Einsatzes dargestellt. Die Vorrichtung 60 ist hierbei fest einer Matrize 14 des Rotors 12 der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 zugeordnet. Die Vorrichtung 60 bildet hierzu einen Justierabschnitt 62 aus, mittels dem die Vorrichtung 60 exakt im Bereich einer Matrize 14 angeordnet ist. Die Vorrichtung 60 liegt im Weiteren plan auf dem Rotor 12 auf. Durch diese definierte Position der Vorrichtung 60 zu der Matrize 14 besitzt die Vorrichtung 60 auch eine definierte Position zu einem Oberstempel 18, der innerhalb der Führung 38 - wie insbesondere anhand von Figur 1 bereits näher erläutert - durch eine in Figur 3 nicht dargestellte Führungskurve 22 entsprechend dem Doppelpfeil 42 relativ zur Matrize 14 bewegbar ist.
  • Die Vorrichtung 60 bildet einen Druckraum 64 aus, der einerseits von einem Boden 66 und andererseits von einer Rollmembran 68 begrenzt ist. Die Rollmembran 68 ist dichtend über hier lediglich angedeutete Dichtelemente 70 innerhalb der Vorrichtung 60 eingespannt, so dass der Druckraum 64 druckdicht ist.
  • Die Rollmembran 68 wirkt auf einen Stößel 72, der an seiner der Rollmembran 68 abgewandten Seite eine plane Druckfläche 74 ausbildet.
  • Vor dem bestimmungsgemäßen Einsatz der Vorrichtung 60 wird in dem Druckraum 64 ein definierter Innendruck p erzeugt. Entsprechend der Größe des Innendrucks p wird über die Rollmembran 68 eine axial auf den Stößel 72 wirkende Kraft F erzeugt. Mittels einer nicht dargestellten Druckquelle kann in dem Druckraum 64 ein definierter Druck p erzeugt werden. Über eine ebenfalls nicht dargestellte Druckmessdose kann vor dem bestimmungsgemäßen Einsatz der Vorrichtung 60 eine definierte Kraft F dem jeweiligen Druck p zugeordnet werden. Es kann also festgelegt werden, wenn der Druck p einen Wert X besitzt, wirkt eine Kraft F mit einem Wert Y auf den Stößel 72. So kann beispielsweise für den Druck p = 1 bar eine Kraft von 25 N eingestellt werden. Entsprechend sich ergebender linearer Verhältnisse beträgt bei einem Druck p = 2 bar die Kraft F 50 N u.s.w. Über Zwischenstufen lassen sich so sehr genaue Werte für die Kraft F einstellen.
  • Eine derart eingemessene Vorrichtung 60 wird dann zu ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz in eine Matrize 14 des Rotors 12 eingesetzt. Hierbei erfolgt eine exakte Zuordnung der Vorrichtung 60 zu der jeweiligen Matrize zugeordneten Oberstempeln 18. Der Rotor 12 wird nunmehr mit einer Messdrehzahl nm in Rotation versetzt. Entsprechend dem Verlauf der Führungskurve 22 gelangt der Oberstempel 18 an einer definierten Winkelstellung des Rotors 12 mit seiner Druckfläche 76 in Anlagekontakt mit der Druckfläche 74 des Stößels 72. Hierdurch wirkt die definiert eingestellte Kraft F auf den Oberstempel 18, der wiederum diese Kraft F auf die Führungskurve 22 überträgt. Der an der Führungskurve 22 angeordnete Sensor 46 liefert infolge der hiermit verbundenen Auslenkung der Führungskurve 22 ein Signal smess. Da die Kraft F bekannt ist, kann entsprechend dem gemessenen Signal smess dieses unmittelbar der jeweiligen Kraft F zugeordnet werden. Auf diese Weise lässt sich der Sensor 46 auf eine bestimmte Kraft F kalibrieren. Während einer Messfahrt der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 wird die Kraft F auf typische Werte für eine Schwergängigkeit der Oberstempel 18, wie diese während des Einsatzes der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 auftreten könnten, eingestellt. Da die Kalibrierung des Sensors 46 während einer Rotation, also während einer dem tatsächlichen Betriebszustand nachempfundenen Situation erfolgt, lässt sich eine definierte Schwergängigkeit des Oberstempels 18 simulieren. Dies gestattet ein Einmessen der Rundläufer-Tablettiermaschine 10 vor Erstinbetriebnahme oder nach einer Wartung und/oder Reparatur zum Erhalt reproduzierbarer Bedingungen für die Herstellung von Tabletten oder dergleichen.
  • Die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung 60 kann auch für die Kalibrierung des Sensors 48 für die Führungskurve 20 der Unterstempel 16 eingesetzt werden. Durch eine im Einzelnen nicht dargestellte Umlenkung kann der Anpressdruck des Unterstempels 16 in Richtung der Matrize 14 des Rotors 12 durch eine die Vorrichtung 60 aufweisende benachbarte Matrize 14 auf die Druckfläche 74 der Vorrichtung 60 umgelenkt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Rundläufer-Tablettiermaschine
    12
    Rotor
    14
    Matrize
    16
    Unterstempel
    18
    Oberstempel
    20
    Führungskurve
    24
    elektrische Antriebsmaschine
    26
    Pressmasse
    28
    Pressstation
    30
    Druckrollen
    32
    Drehachse
    34
    Pfeilrichtung
    36
    Bewegungsrichtung
    38
    Umfangsfläche/ Führung
    40
    Führung
    42
    Doppelpfeile
    44
    Messwertaufnehmer
    46
    Sensor
    48
    Sensor
    50
    Steuergerät
    52
    Steuerleitung (Signalleitung)
    54
    Steuerleitung
    56
    Recheneinheit
    58
    Speichermittel
    60
    Vorrichtung
    62
    Justierabschnitt
    64
    Druckraum
    66
    Boden
    68
    Rollmembran
    70
    Dichtelemente
    72
    Stößel
    74
    Druckfläche

Claims (7)

  1. Verfahren zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    während einer Rotation eines Rotors (12) der Rundläufer-Tablettiermaschine (10) eine definierte Kraft (F) auf wenigstens einen Oberstempel (18) und/oder auf wenigstens einen Unterstempel (16) an zumindest einer definierten Winkelstellung des Rotors (12) ausgeübt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Führungskurve (20, 22), der Oberstempel (18) und/oder der Unterstempel (16) an der zumindest einen definierten Winkelstellung des Rotors (12) auf einen Sensor (46, 48) wirkt, der in Abhängigkeit der gemessenen Kraft (F) eine Drehzahl (n) des Rotors (12) steuert oder regelt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch das Einwirken der definierten Kraft (F) ein Ausgangssignal des Sensors (46, 48) kalibriert wird.
  4. Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine,
    gekennzeichnet durch
    ein eine definierte Kraft (F) erzeugendes Mittel, wobei das Mittel wenigstens einer Matrize (14) eines Rotors (12) der Rundläufer-Tablettiermaschine (10) derart zuordbar ist, dass bei Rotation des Rotors (12) in wenigstens einer definierten Winkelstellung des Rotors (12) die definierte Kraft (F) auf wenigstens einen Oberstempel (18) und/oder wenigstens einen Unterstempel (16) ausgeübt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (60) einen Druckraum (64) ausbildet, in dem ein definierter Druck (p) erzeugbar und konservierbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Druckraum (64) von einer Rollmembran (68) begrenzt ist, die auf das die definierte Kraft (F) erzeugende Mittel wirkt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Mittel einen Stößel (72) umfasst, der eine Druckfläche (74) ausbildet, wobei die Druckfläche (74) mit einem Oberstempel (18) und/oder Unterstempel (16) in Wirkkontakt bringbar ist.
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