EP2036707A2 - Optische Überwachungsvorrichtung für Rundlaufpressen - Google Patents

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EP2036707A2
EP2036707A2 EP08015746A EP08015746A EP2036707A2 EP 2036707 A2 EP2036707 A2 EP 2036707A2 EP 08015746 A EP08015746 A EP 08015746A EP 08015746 A EP08015746 A EP 08015746A EP 2036707 A2 EP2036707 A2 EP 2036707A2
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EP
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monitoring device
camera
housing
endoscope
rotary press
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Matthias Meier
Ingo Schmidt
Peter Lüneburg
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Fette GmbH
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Fette GmbH
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    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/32—Discharging presses

Definitions

  • the invention relates to an optical monitoring device for rotary presses according to claim 1.
  • Rotary presses such as those used for the production of tablets, have a rotor, the upper and lower punches leads and contains a die plate, with their holes cooperate the ram.
  • the rotor is driven by a suitable drive about a vertical axis.
  • the rotor is assigned at least one filling device which fills the powder to be pressed into the die bores.
  • at least one printing station is provided with upper and lower pressure rollers, which press the associated press dies into the die bores.
  • the rotor is further associated with a Auswerfstation in which the ejected compacts are removed from the rotor.
  • the ejection station can also contain a switch to separate good from bad compacts or even eject a number of test compacts.
  • Such a rotary press is usually housed in a housing, so that process dust does not penetrate to the outside and on the other hand, contamination of parts of the press is prevented by contaminated atmosphere of the environment.
  • sensors can be assigned different sensors to such a rotary press. For example, the pressing force exerted by the pressure rollers on the press dies is measured to bring them to a desired value.
  • the pressure rollers can by a suitable adjustment be adjusted.
  • a temperature sensor can be arranged in the housing or a sensor with which the composition of the material to be compressed or the concentration of individual active ingredients can be determined.
  • sensors may be provided which monitor the proper assembly of the individual parts of the rotary press.
  • the sensors are usually connected to an operating computer of the rotary press.
  • the operating computer is connected to the rotary press via a cable. However, instead of a cable, wireless transmission of signals from the sensors to the operating computer and vice versa can take place.
  • the invention has for its object to provide an optical monitoring device for rotary presses, with the fast-running manufacturing can be detected at any location of the rotary press.
  • At least one high-speed camera is arranged in the housing of the rotary press, the lens is directed to a location in the housing and which is connected to an image evaluation device.
  • the high-speed camera can be arranged at process-relevant positions within the rotary press, z. B. on the tablet drain, tablet scraper, in the Aussortierposition of bad tablets, in the filling area for the matrices in the heads of the ram in the upper and lower space for the cams for the ram, etc.
  • the signals of the high-speed camera which preferably operates digitally, can be given to the control and / or control computer of the rotary press, which are provided in any case in a rotary press.
  • the production process can be optically monitored.
  • An optical monitoring can z. B. also with regard to the punch heads take place, the high forces in the printing stations are satjust.
  • the high-speed camera is preceded by an endoscope, which is directed with its lens to the location to be monitored.
  • an endoscope which is directed with its lens to the location to be monitored.
  • the process space of the rotary press is enclosed by an inner housing, which is in sealing engagement with substantially only the portions of the rotor on the top and bottom of the die plate.
  • the high-speed camera is located outside the process room and the endoscope is sealed into the process room.
  • the punches and die plate remain in the rotary press during cleaning.
  • the end of the endoscope facing the location to be monitored also remains within the process space and is subjected to the cleaning process.
  • the camera itself is disconnected from the contaminated atmosphere in the process room and can therefore work trouble-free.
  • a blowing device can direct air against the objective and keep it away from dust.
  • the single FIGURE shows in a developed view schematically a rotary press with an optical monitoring device according to the invention.
  • a rotor for a rotary press by a die plate 10 an upper punch holder 12 and a lower punch holder 14 are shown, which are usually connected together in one unit.
  • the rotor formed in this way is driven about a vertical axis by a suitable drive motor (not shown here).
  • the punch guides 12, 14 carry upper punches 16 and lower punches 18, respectively, and their heads cooperate with upper curve elements 20 and lower curve elements 22.
  • the area between the punch holder 12 or 14 and the curve elements 20, 22 is referred to as upper curve space 24 or lower curve space 26.
  • a dispenser 28 which supplies stencil bores 30 with powder to be pressed, as shown.
  • Two successive printing stations 32 and 34 each include an upper and a lower pressure roller, which cooperate with heads of the plunger 16, 18 to compress the powder located in the die holes 30.
  • the dark-drawn compacts are ejected by means of the lower punches 18 and directed by means of a scraper 36 to a product outlet 38.
  • the scraper 36 is also able to sort out bad tablets, which are led out via a bad drain 40.
  • a high speed camera 42 is further shown, which looks into the process space via an endoscope 44.
  • the camera is suitable for use in dark or low-light environments and to produce well-resolved images at high process speeds.
  • the lower end of the endoscope 44 is directed with its lens on the stripping device.
  • the endoscope is supplied with light by a light source 46, and the high-speed camera 42 is connected to a control computer 48 for the rotary press shown.
  • the operating computer 48 is arranged on the machine or at a location remote from the rotary press. The connection is either via a cable or via a wireless communication link.
  • a housing 50 is provided which surrounds a process space 52.
  • the housing 50 is sealingly engaged with the upper and lower punch receivers 12, 14.
  • the endoscope is sealed into the process space 52.
  • the high-speed camera 42 is outside the process space 52.
  • the area of the stripping device 36 can be monitored. Furthermore, an adjustment of the scraper can be made, if this proves necessary, for. B. from outside the encapsulated process space.
  • optical monitoring as shown in connection with the stripping device 36, also to any other location of the shown concentric press inside and outside the process chamber 52 can be used to control, for example, also functions of the rotary press or to regulate.
  • the stamps can be monitored, for. B. on crashes or burglaries.
  • a blowing device 60 which directs air against the objective of the endoscope via a nozzle 62 in order to keep the objective dust-free.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract

Optische Überwachungsvorrichtung für Rundlaufpressen, bei denen ein Rotor mit Ober- und Unterstempeln sowie einer Matrizenscheibe (10), mindestens einer Druckstation (32,34), mindestens einer Fühlstation (28) und mindestens einer Auswerfstation (36,38,40) in einem Gehäuse (50) angeordnet sind, an denen einzelne Prozessschritte erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hochgeschwindigkeitskamera (42) im Gehäuse (50) angeordnet ist, deren Objektiv auf einen Ort im Gehäuse gerichtet ist und die mit einer Bildauswertevorrichtung verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Überwachungsvorrichtung für Rundlaufpressen nach dem Patentanspruch 1.
  • Rundlaufpressen, wie sie etwa zur Herstellung von Tabletten eingesetzt werden, weisen einen Rotor auf, der Ober- und Unterstempel führt und eine Matrizenscheibe enthält, mit deren Bohrungen die Pressstempel zusammenwirken. Der Rotor wird von einem geeigneten Antrieb um eine Hochachse angetrieben. Dem Rotor ist mindestens eine Fülleinrichtung zugeordnet, die zu verpressendes Pulver in die Matrizenbohrungen einfüllt. Ferner ist mindestens eine Druckstation vorgesehen mit oberer und unterer Druckrolle, die die zugeordneten Pressstempel in die Matrizenbohrungen eindrücken. Dem Rotor ist ferner eine Auswerfstation zugeordnet, in der die ausgeworfenen Presslinge vom Rotor entfernt werden. Die Auswerfstation kann auch eine Weiche enthalten, um Gut- von Schlechtpresslingen zu trennen oder auch eine Anzahl von Test-Presslingen auszuschleusen. Eine derartige Rundlaufpresse wird üblicherweise in einem Gehäuse untergebracht, damit Prozessstaub nicht nach außen dringt und andererseits eine Verunreinigung von Teilen der Presse durch verunreinigte Atmosphäre der Umgebung verhindert wird.
  • Es ist bekannt, einer derartigen Rundlaufpresse verschiedene Sensoren zuzuordnen. Zum Beispiel wird die Presskraft, welche die Druckrollen auf die Pressstempel ausübt gemessen, um sie auf einen gewünschten Wert zu bringen. Die Druckrollen können durch eine geeignete Verstellvorrichtung verstellt werden. Ferner kann ein Temperatursensor im Gehäuse angeordnet werden oder auch ein Sensor, mit dem die Zusammensetzung des zu verpressenden Materials bzw. die Konzentration einzelner Wirkstoffe ermittelt werden kann. Es können ferner Sensoren vorgesehen sein, welche die ordnungsgemäße Montage der Einzelteile der Rundlaufpresse überwachen. Die Sensoren sind üblicherweise mit einem Bedienrechner der Rundlaufpresse verbunden. Der Bedienrechner ist über ein Kabel mit der Rundlaufpresse verbunden. Statt eines Kabels kann jedoch auch eine drahtlose Übertragung von Signalen der Sensoren auf den Bedienrechner und umgekehrt stattfinden.
  • Es ist ferner bekannt zumindest Teile des Gehäuses der Rundlaufpresse durchsichtig zu machen. Gleichwohl ist der Einblick von außen auf prozesstechnisch relevante Vorgänge häufig durch Verkleidungsbleche, z. B. durch eine Staubabsaugung oder andere Maschinenkomponenten erschwert oder unmöglich. Die Rundlaufpressen werden zum Teil mit hoher Geschwindigkeit betrieben. Durch Beobachtung mit dem menschlichen Auge können schnelle Prozessabläufe kaum verfolgt werden, z. B. das Ausstoßen der Tabletten, das Aussortieren und Abstreifen der Tabletten, das Eintauchen der Pressstempel in die Bohrungen der Stempelaufnahme usw.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Überwachungsvorrichtung für Rundlaufpressen zu schaffen, mit der an beliebigen Orten der Rundlaufpresse auch schnell ablaufende Fertigungen erfasst werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ist mindestens eine Hochgeschwindigkeitskamera im Gehäuse der Rundlaufpresse angeordnet, deren Objektiv auf einen Ort im Gehäuse gerichtet ist und die mit einer Bildauswertevorrichtung verbunden ist.
  • Bei der Erfindung kann die Hochgeschwindigkeitskamera an prozesstechnisch relevanten Positionen innerhalb der Rundlaufpresse angeordnet werden, z. B. am Tablettenablauf, Tablettenabstreifer, in der Aussortierposition von Schlechttabletten, im Füllbereich für die Matrizen, im Bereich der Köpfe der Pressstempel im oberen und unteren Raum für die Steuerkurven für die Pressstempel, usw. Durch eine Auswertung der Signale der Hochgeschwindigkeitskamera an relevanten Orten kann eine wirksame Überwachung erzielt werden. Die Signale der Hochgeschwindigkeitskamera, die vorzugsweise digital arbeitet, können auf den Bedien- und/oder Steuerrechner der Rundlaufpresse gegeben werden, welche ohnehin bei einer Rundlaufpresse vorgesehen sind. Abhängig von der Bildauswertung kann nicht nur eine Überwachung der einzelnen Funktionen erfolgen, sondern je nach Anforderung auch eine Steuerung oder Regelung der Funktionen. Insgesamt kann der Produktionsprozess optisch überwacht werden. Eine optische Überwachung kann z. B. auch im Hinblick auf die Stempelköpfe stattfinden, die hohen Kräften in den Druckstationen augesetzt sind.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hochgeschwindigkeitskamera ein Endoskop vorgeordnet, das mit seinem Objektiv auf den zu überwachenden Ort gerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Hochgeschwindigkeitskamera an einem Ort zu installieren, der weniger durch den Betrieb der Rundlaufpresse belastet ist, wie dies etwa im unmittelbar zu überwachenden Bereich der Fall ist.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Prozessraum der Rundlaufpresse durch ein inneres Gehäuse umschlossen, das im Wesentlichen nur mit den Abschnitten des Rotors auf der Ober- und Unterseite der Matrizenscheibe in dichtendem Eingriff ist. Die Hochgeschwindigkeitskamera befindet sich außerhalb des Prozessraums und das Endoskop wird dichtend in den Prozessraum hineingeführt. Bei diesem System bleiben die Pressstempel und Matrizenscheibe während der Reinigung in der Rundlaufpresse. Dadurch bleibt auch das dem zu überwachenden Ort zugekehrte Ende des Endoskops innerhalb des Prozessraums und wird dem Reinigungsprozess unterworfen. Die Kamera selbst ist von der verunreinigten Atmosphäre im Prozessraum getrennt und kann daher störungsfrei arbeiten.
  • Da Staubentwicklung im Prozessraum das Objekt des Endoskops belegen kann und dadurch die Sicht beeinträchtigt, kann eine Blasvorrichtung Luft gegen das Objektiv richten und von Staub freihalten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt in abgewickelter Darstellung schematisch eine Rundlaufpresse mit einer erfindungsgemäßen optischen Überwachungsvorrichtung.
  • In der Figur ist ein Rotor für eine Rundlaufpresse durch eine Matrizenscheibe 10, eine obere Stempelaufnahme 12 und eine untere Stempelaufnahme 14 dargestellt, die üblicherweise zu einer Einheit miteinander verbunden sind. Der auf diese Weise gebildete Rotor wird um eine Hochachse von einem geeigneten Antriebsmotor (hier nicht dargestellt) angetrieben.
  • Die Stempelführungen 12, 14 führen Oberstempel 16 bzw. Unterstempel 18, und ihre Köpfe wirken mit oberen Kurvenelementen 20 und unteren Kurvenelementen 22 zusammen. Der Bereich zwischen der Stempelaufnahme 12 bzw. 14 und den Kurvenelementen 20, 22 wird als oberer Kurvenraum 24 bzw. unterer Kurvenraum 26 bezeichnet.
  • Dem Rotor ist eine Fülleinrichtung 28 zugeordnet, die Matrizenbohrungen 30 mit zu verpressendem Pulver auffüllen, wie gezeigt. Zwei hintereinander liegende Druckstationen 32 bzw. 34 enthalten jeweils eine obere und eine untere Druckrolle, die mit Köpfen der Pressstempel 16, 18 zusammenwirken, um das in den Matrizenbohrungen 30 befindliche Pulver zu verpressen. Wie in der rechten Darstellung von der Figur zu erkennen, werden die dunkel gezeichneten Presslinge mit Hilfe der Unterstempel 18 ausgestoßen und mittels eines Abstreifers 36 zu einem Gutablauf 38 gelenkt. Der Abstreifer 36 ist auch in der Lage Schlecht-Tabletten auszusortieren, die über einen Schlechtablauf 40 herausgeführt werden.
  • Die bisher beschriebenen Teile und Funktionen einer Rundlaufpresse sind an sich bekannt.
  • In der Figur ist ferner eine Hochgeschwindigkeitskamera 42 dargestellt, welche über ein Endoskop 44 in den Prozessraum hineinblickt. Die Kamera ist geeignet in dunkler bzw. lichtschwacher Umgebung und bei großen Prozessgeschwindigkeiten gut aufgelöste Bilder zu erzeugen. Das untere Ende des Endoskops 44 ist mit seinem Objektiv auf die Abstreifvorrichtung gerichtet. Das Endoskop wird von einer Lichtquelle 46 mit Licht versorgt, und die Hochgeschwindigkeitskamera 42 ist mit einem Bedienrechner 48 für die gezeigte Rundlaufpresse verbunden. Der Bedienrechner 48 ist an der Maschine oder an einem von der Rundlaufpresse entfernten Ort angeordnet. Die Verbindung besteht entweder über ein Kabel oder auch über eine drahtlose Kommunikationsstrecke.
  • Wie in der Figur ferner zu erkennen, ist ein Gehäuse 50 vorgesehen, das einen Prozessraum 52 umgibt. Das Gehäuse 50 ist in dichtendem Eingriff mit der Ober- und Unterstempelaufnahme 12, 14. Somit ist, wie ersichtlich, das Endoskop abgedichtet in den Prozessraum 52 hineingeführt. Dabei befindet sich die Hochgeschwindigkeitskamera 42 außerhalb des Prozessraums 52.
  • Mit den auf dem Bedienrechner 48 gehenden Signalen der Hochgeschwindigkeitskamera 42 kann der Bereich der Abstreifvorrichtung 36 überwacht werden. Ferner kann auch eine Verstellung des Abstreifers vorgenommen werden, falls sich dies als notwendig erweist, z. B. von außerhalb des gekapselten Prozessraums.
  • Es versteht sich, dass eine optische Überwachung, wie sie in Verbindung mit der Abstreifvorrichtung 36 gezeigt ist, auch an jeden anderen Ort der gezeigten Rundlaufpresse innerhalb und außerhalb des Prozessraums 52 eingesetzt werden kann, um z B. auch Funktionen der Rundlaufpresse zu steuern oder zu regeln. Ferner kann eine optische Überwachung der Tablette z. B. auf Abbrüche oder Verunreinigungen oder von Prägungen erfolgen. Schließlich können die Stempel überwacht werden, z. B. auf Abbrüche oder Einbrüche.
  • Es ist außerdem eine Blasvorrichtung 60 vorgesehen, die über eine Düse 62 Luft gegen das Objektiv des Endoskops richtet, um das Objektiv staubfrei zu halten.

Claims (6)

  1. Optische Überwachungsvorrichtung für Rundlaufpressen, bei denen ein Rotor mit Ober- und Unterstempeln sowie einer Matrizenscheibe, mindestens einer Druckstation, mindestens einer Füllstation und mindestens einer Auswerfstation in einem Gehäuse angeordnet sind, an denen einzelne Prozessschritte erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hochgeschwindigkeitskamera (42) im Gehäuse angeordnet ist, deren Objektiv auf einen Ort im Gehäuse gerichtet und die mit einer Bildauswertevorrichtung verbunden ist.
  2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera auf mindestens eine der Prozessstationen gerichtet ist.
  3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundlaufpresse einen Bedienrechner (48) aufweist und das Ausgangssignal der Hochgeschwindigkeitskamera auf den Bedienrechner (48) übertragen wird.
  4. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kamera (42) ein Endoskop (44) vorgeordnet ist und das Objektiv des Endoskops (44) auf den zu überwachenden Ort gerichtet ist.
  5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessraum (52) der Rundlaufpresse durch ein inneres Gehäuse (50) umschlossen ist, das im wesentlichen nur mit den Abschnitten (12, 14) des Rotors auf der Ober- und Unterseite der Matrizenscheibe (10) in dichtendem Eingriff ist und die Hochgeschwindigkeitskamera (42) außerhalb des Prozessraums (52) angeordnet und das Endoskop (44) dichtend in den Prozessraum (52) eingeführt ist.
  6. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blasvorrichtung vorgesehen ist, die Luft gegen das Objektiv der Kamera bzw. des Endoskops bläst zwecks Befreiung von Staub.
EP08015746.4A 2007-09-13 2008-09-06 Rundlaufpresse mit optischer Überwachungsvorrichtung Active EP2036707B1 (de)

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