EP3406436B1 - Modularer füllschuh für eine rundlaufpresse - Google Patents

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EP3406436B1
EP3406436B1 EP17172619.3A EP17172619A EP3406436B1 EP 3406436 B1 EP3406436 B1 EP 3406436B1 EP 17172619 A EP17172619 A EP 17172619A EP 3406436 B1 EP3406436 B1 EP 3406436B1
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EP
European Patent Office
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filling
chamber
filling shoe
impeller
shoe
Prior art date
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Active
Application number
EP17172619.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3406436A1 (de
Inventor
Ingo Klaer
Robert Peucker
Stephan Mies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korsch AG
Original Assignee
Korsch AG
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Filing date
Publication date
Priority to PL17172619T priority Critical patent/PL3406436T3/pl
Application filed by Korsch AG filed Critical Korsch AG
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Priority to ES17172619T priority patent/ES2752198T3/es
Priority to US16/615,472 priority patent/US11504934B2/en
Priority to JP2019564139A priority patent/JP7022444B2/ja
Priority to KR1020197037527A priority patent/KR102420747B1/ko
Priority to CN201880034618.6A priority patent/CN110662647B/zh
Priority to PCT/EP2018/063653 priority patent/WO2018215594A1/de
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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
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B30B15/304—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses by using feed frames or shoes with relative movement with regard to the mould or moulds
    • 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
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses

Definitions

  • the invention relates to the field of rotary presses, which are used in the pharmaceutical, technical or chemical industry or in the food industry to produce from powdered materials tablets or compacts in large quantities.
  • Concentric presses are well known in the art. These are characterized by a rotor, comprising an upper and Unterstempel arrangement for receiving punches and a die plate with dies with holes for receiving the powdery material. After filling the die bores, the combination of upper and lower punches can be used to press the material into a compact or a tablet.
  • impeller filling shoes are also referred to as 2-chamber filling shoes.
  • 2-chamber filling shoes are generally constructed as follows: In a filling shoe lower part are in the top circular recesses for the impeller, which is placed on the left, and a metering impeller, which is placed on the right. The directions are based on the mounted filling shoe, with a directed towards the rotor center direction of view adopted becomes.
  • the Greecherteil In the Greecherteil is at the level of the pitch circle of holes in the die plate continues to break through in the bottom area, which is referred to as a material outlet or filling opening.
  • an intermediate plate covers the top of the Greschuhunterteils. In it are the two breakthroughs for the drive shafts of the two impellers and the breakthrough for the supply of material.
  • This filling is accordingly called net filling.
  • the 4 mm pressing material dispensed through the dosing unit are pushed back by the lower punches over the second half of the filling device into the filling opening and thus into the right chamber of the stirring blade filling shoe.
  • this right chamber is the so-called Dosierhoffrad, which is counterclockwise rotates and thus transported excess material in the direction of the left impeller.
  • the excess press material returns to the left filling chamber and is there used by the Greflugelrad proportionally for a new filling.
  • a 3-chamber filling shoe is located above the filling and Dosierhofflyer in addition a third chamber in which a third impeller is placed.
  • the third impeller is also referred to as Zubayerielrad.
  • the direction of rotation of the Zuriosflugelrades is of no crucial importance and is therefore used in different ways in the prior art.
  • the material inlet to the feed impeller is offset to a different position than the material outlet into the lower chamber of the filling shoe.
  • the material inlet on an inner pitch circle and the outlet opening for the powdery material are located on an outer pitch circle.
  • the invention is therefore based on the object to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a filling shoe, which is characterized by a high adaptability to the flow behavior of the powder material and a simple interchangeability.
  • the invention relates to a Rlickeriel spallschuh of the generic type, as described above, and is suitable for filling of die holes in tablet presses with powdered material.
  • the agitator paddle shoe has a modular construction.
  • the modular impeller filling shoe is understood to consist of at least three different components which can be assembled in at least two configurations in order to carry out at least two functions.
  • the Filling opening preferably designates a recess or a breakthrough in the bottom of the filling shoe which allows communication between the first and / or second chamber to the die plate, including the die bores.
  • the filling opening is therefore also referred to as a material outlet.
  • the filling process can preferably be carried out as is well known in the art.
  • the lower punches are preferably withdrawn while the die holes are located below the filling opening.
  • the powdery material contained in the first chamber can fill by gravity the die holes completely.
  • the paddle shoe is in the form of a 3-chamber pad.
  • the impeller filling shoe in addition to the Grewugelrad and Dosierflugelrad also has a third impeller, which is referred to as Zu2010hofflrad.
  • the modular impeller filling shoe comprise a first assembly in which in a first (left) chamber, the Gresierflugelrad and in a second (right) chamber the Dosierflugelrad is installed.
  • a second subassembly can be placed on the first subassembly which comprises a material inlet aligned with the filling impeller.
  • the second assembly could be replaced with a third assembly comprising a supply impeller.
  • the third assembly also includes a material inlet, which, however, is aligned with the Zuliteflugelrad.
  • other variants are included according to the invention, as long as these allow a change in the configuration of the modular paddle shoe from a 2-chamber to a 3-chamber pad.
  • the erfindungsffleße modular design thus puts the user in the comfortable position to adapt the configuration of the filling shoe to the appropriate operating conditions by light and fast handles.
  • the impeller filling shoe is characterized in that the impellers each have an adapter for connecting a drive shaft for connection to an external transmission.
  • the impellers in the case of the 2-chamber filling shoe, the impeller and the metering impeller are meant, while in the 3-chamber filling shoe, the impeller, the metering impeller and the Zu210flugelrad are meant.
  • adapters for connecting the drive shafts By providing adapters for connecting the drive shafts, a particularly fast, yet secure connection between the transmission and the impellers of the filling shoe can be provided.
  • Attachable drive shafts have surprisingly proven to be particularly reliable for this purpose.
  • the rotational movement of the transmission is preferably transmitted to a rotation of the vanes.
  • the Rlickeriel spallschuh is characterized according to claim 1, characterized in that it comprises a base module in which a Brownerielrad in a first chamber and a dosing impeller present in a second chamber wherein the 2-chamber filling shoe has a first modular structure, which is mounted on the base module and a first material inlet, which is in the assembled state above the Guwugelrad and the 3-chamber filling shoe has a second module structure in which a Zutechnologyflugelrad present in a third middle chamber, the second module assembly is mounted on the base module and a second material inlet having.
  • the 2-chamber or 3-chamber filling shoe designates the configuration of the modular Rowneriel spallschuhs invention as a 2-chamber or 3-chamber filling shoe.
  • the base module refers to an assembly of the stirring paddle shoe which is used in both the 2-chamber and 3-chamber filling shoe configurations. In a functional change between these configurations, therefore, the base module is not replaced, but extended by different assemblies.
  • the base module are in a first chamber before the Golferielrad and in a second chamber before the Dosierhoff.
  • the base module can consist of two or more modules in a preferred variant.
  • the base module may comprise a filling shoe base plate in which the filling opening is located on the underside. This preferably coincides with the left and right chambers of the filling shoe to allow filling and metering of the die bores.
  • the Base module may also preferably comprise a Greschuhdeckel covering the impellers.
  • a first module construction is provided for the configuration as a 2-chamber filling shoe.
  • the first module structure has for this purpose a first material inlet on, wherein the attachment of the module structure takes place such that the material inlet located above the first chamber comprising the Grewugelrad.
  • a defined positioning of the first module structure is determined on the base module, for example in the form of bores.
  • the second module structure is also preferably installed on the base module such that the feed impeller is positioned centrally above the filling impeller and metering impeller.
  • the powder is thus conveyed from the feeding impeller in a first stage to the filling impeller and in a second stage from the impeller to the filling opening.
  • the Z-stages are preferably achieved in the construction of the modular Stbreakhofflhellschuhs by the relative positioning of the chambers. It is preferred that for the 2-chamber filling shoe, the material inlet for the powder is not positioned in a solder above the center of the filling opening, but the material is first led from the material inlet into the first (left) chamber, where the powder flow a first level or level is stopped. By means of the impeller, the powder is transported from the plane to the filling opening, so that a filling of the underlying die hole can be done. This represents a first Z-stage.
  • the stirring blade filling shoe is characterized in that the components of the stirring blade filling shoe comprise materials which are preferably selected from the group comprising stainless steel, aluminum and / or plastic.
  • the materials mentioned are characterized by a particularly low weight in conjunction with a high resistance.
  • VA steel is preferably used for filling shoes. It was therefore surprising that a filling shoe could be made in particular of materials such as plastic and aluminum, which meets the highest standards of precision, with little wear and tear and low susceptibility to errors.
  • the gearbox By attaching the gearbox to the underside of the vibration-decoupled carrier plate on the one hand a particularly compact design of the tablet press is possible.
  • the gear can also be used in an open and therefore inexpensive design, as it is mounted outside the press zone and thus protected from dust and dirt.
  • the rotary press is characterized in that the rotary press has in a head piece above the filling shoe a material supply device comprising an outlet pipe, wherein the outlet pipe is adjustable in at least two positions, so that in the case of a mounted 2-chamber filling shoe, the outlet pipe itself is in a first position above the first material inlet of the 2-chamber filling shoe and in the case of a mounted 3-chamber filling shoe, the outlet pipe is in a second position above the second material inlet of the 3-chamber filling shoe.
  • the rotary press has a head piece, which is arranged above the filling shoe. This header preferably carries a material feed device which supplies the powdery material to the filling shoe.
  • the module assembly 40 in particular includes a first material inlet 11, which is equipped with a clamping ring 10 for the material inlet sleeve. At the material inlet 11, the outlet pipe of the material supply device (not shown) is connected.
  • the material inlet 11 At the material inlet 11, the outlet pipe of the material supply device (not shown) is connected.
  • the material inlet 11 At the material inlet 11, the outlet pipe of the material supply device (not shown) is connected.
  • the material inlet 11 is first in the left chamber comprising the Greutelrad 24 given.
  • the Greügelrad 24 rotates mostly in the plan view in a clockwise direction, the metering impeller 17 counterclockwise.
  • the paddle wheel 24 rotates in the same direction at the point of intersection with the pitch circle of the dies (not shown).
  • the press material is transferred by the Mederielrad 24 from the left side into the filling opening 26 of the base plate 14 and passes from there into the individual die holes.
  • the filling curve which fills the die bore by removing the lower punch under the die surface. Then, with the aid of a dosing unit, the lower punches can be raised after the filling process, so that a defined filling volume remains in the die bores.
  • a discharge of powdered material from the chambers can be made via the material discharge pipes 18 and 19, which Shutter 35 are controlled. Furthermore, viewing windows 16 allow monitoring of the chambers and vanes during operation.
  • Fig. 4 and 5 show schematic representations of a preferred embodiment of the first module structure 40 for a 2-chamber filling shoe 9 according to the Fig. 1-3 ,
  • the Fig. 4 is three-dimensional view, Fig. 5A a sectional view and Fig. 5B a top view.
  • the module assembly 40 includes an intermediate plate 12, which by means of T-handle screws 13, as in the Fig. 1-3 shown on the base module 39 can be installed.
  • the material inlet 11 with the clamping ring for the material inlet sleeve 10 is installed on the left side of the intermediate plate 12, so that the material inlet 11 in the 2-chamber filling shoe (9, cf. Fig. 1-3 ) is located above the Greugelrades 24.
  • Fig. 6-8 10 show various schematic views of a preferred embodiment of the stirring paddle shoe as a 3-chamber filling shoe 38.
  • Fig. 6 shows a three-dimensional overview of the 3-chamber filling shoe 38, wherein only the outer visible components are shown.
  • Fig. 7 shows a schematic 3D sectional view and Fig. 8 a plan view of the preferred embodiment of the 3-chamber filling shoe.
  • the impeller filling shoe thus has three impellers.
  • the outlet pipe of the material supply device (not shown) is connected.
  • the powdered material is not directed directly to the Greflugelrad 24 as in the case of the 2-chamber filling shoe 9. Instead, the supply of material through the material inlet 23 is initially to the Zustockedflugelrad 25, which is located in the middle, third chamber. In the installed state, the Zutechnologyerielrad 25 is on an outer circle offset from the Grewugelrad 24.
  • the dosage of the filling level of the die bores takes place.
  • the lower punches are raised by means of a metering unit and excess material is returned to the filling impeller 24 by the metering impeller 17.
  • the operation of the 3-chamber filling shoe 38 is equal to the 2-chamber filling shoe 9 with respect to the Grewugelrad 24 and the metering impeller 17.
  • the inclusion of the additional Zu2020flugelrades 25 allows an improved supply of material.
  • excellent tableting results can be achieved largely independently of the flow behavior of the press material.
  • the second module assembly 41 comprises an intermediate plate 22, which by means of T-handle screws 13 as in Fig. 6-8 shown on the base module 39 can be installed.
  • the Zu2020erielrad 25 can be taken by means of a plug-in drive shaft 31 in operation.
  • the fastening element 28 allows the bearing and sealing of the drive shaft 31 of the impeller 25.
  • the material inlet 23 is positioned on the intermediate plate 22 such that the powdery material is first supplied to the Zuzhouflugelrad 25 in the middle chamber. As for the Fig. 6-8 explained, this can be achieved by a double Z-stage for the transport of the powdery material, which ensures a uniform filling.
  • Fig. 13 shows a schematic view of a preferred embodiment of the 2-chamber filling shoe 38 from below. As seen there, are on the base plate 14, an adapter 30a for the drive shaft 30 for driving the right metering impeller 17 and an adapter 29a for the drive shaft 29 for the left Gearwugelrad 24 before. Furthermore, in Fig. 13 the sandwich seal 36 and the resilient thrust piece 37 illustrate which prevent powder material from coming out of the area of the filling shoe from the surface of the die plate.
  • Fig. 14 shows a schematic representation of the connection of the 3-chamber filling shoe 38 to the transmission 32 for driving the impellers.
  • the gear 32 is located below the vibration-decoupled support plate 34 of the tablet press and is driven by a servo motor 33.
  • the connection of the transmission 32 with the three impellers is carried out by means of three plug-in drive shafts 29, 30 and 31.
  • a first drive shaft 29 drives the left impeller 24, while a second drive shaft 30, the right Dosierhofflrad 17 and a third drive axle 31, the middle Zurawhofflrad 31 drives.
  • Fig. 15 shows a schematic view of a preferred embodiment of the 3-chamber filling shoe 38 from below. As seen there, are on the base plate 14, an adapter 30a for the drive shaft 30 for driving the right metering impeller 17, an adapter 29a for the drive shaft 29 for the left Gearwugelrad 24 and a third adapter 31a for the drive shaft 31 for driving the center Zuriosflugelrades 25th in front.
  • the material supply takes place in the material inlet for the 2-chamber or 3-chamber filling shoe.
  • the material inlet 11 is in the case of the configuration of the Rowneriel spallschuhs 2-chamber filling shoe 9 in a different position than the material inlet 23 for the 3-chamber filling shoe 38.
  • the position of the outlet pipe 3 is necessary to the position of the respective Adjust material inlet.
  • the outlet pipe 3 is such asymmetrically positioned in the circular mounting flange 1, that the outlet pipe 3 can be pivoted between two positions 7 and 8. In the preferred embodiment shown, the pivot angle is 35 °.
  • the pivoting angle depends on the positioning of the material inlets 11 and 23 in the various module structures 40 and 41.
  • position 7 corresponds to the position of the outlet pipe 3 for the 2-chamber filling shoe 9
  • position 8 corresponds to the position of the outlet pipe 3 for the 3-chamber filling shoe 38.
  • the illustrated embodiment of the material feeder 43 allows for a particularly simple assembly change between the two configurations of the stirring paddle shoe.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rührflügelfüllschuh für die Materialzufuhr in Matrizenbohrungen einer Rundlaufpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welcher modular aufgebaut ist, um einen Funktionswechsel zwischen einem 2-Kammer-Füllschuh, umfassend ein Füllflügelrad und ein Dosierflügelrad, und einem 3-Kammer-Füllschuh, umfassend ein Füllflügelrad, ein Dosierflügelrad und ein Zuführflügelrad zu ermöglichen, wobei der Rührflügelfüllschuh kein Getriebe zum Antrieb der Flügelräder umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Rundlaufpresse, umfassend den modular aufgebauten Rührflügelfüllschuh, wobei sich das Getriebe zum Antrieb der Flügelräder außerhalb des Rührflügelfüllschuhs befindet.
    • Hintergrund und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet von Rundlaufpressen, welche in der pharmazeutischen, technischen oder chemischen Industrie oder in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden, um aus pulverförmigen Materialien Tabletten oder Presslinge in großer Stückzahl herzustellen. Rundlaufpressen sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese sind durch einen Rotor gekennzeichnet, umfassend eine Ober- und Unterstempelführung zur Aufnahme von Stempeln sowie eine Matrizenscheibe mit Matrizen mit Bohrungen zur Aufnahme des pulverförmigen Materials. Nach dem Befüllen der Matrizenbohrungen kann durch das Zusammenwirken von Ober- und Unterstempeln das Material zu einem Pressling oder einer Tablette verpresst werden.
  • Zur Befüllung der Matrizenbohrungen werden im Stand der Technik verschiedene Füllgeräte verwandt. Ein sogenannter gravimetrischer Kammerfüllschuh ist durch einen offenen Rahmen gekennzeichnet, in welchem sich Schikanen und Staustufen befinden. Bei einem gravimetrischen Kammerfüllschuh wird das eingeleitete Pressmaterial angetrieben durch die Reibung zur Matrizenscheibe, mittels der Schikanen über die Matrizenbohrungen geleitet und fällt allein durch die Schwerkraft in die unterhalb des Rahmens vorbeilaufenden Matrizenbohrungen. Aufgrund des gravimetrischen Füllens kann keine einfache und schnelle Anpassung an verschiedene Fließgeschwindigkeiten des Pulvers erfolgen. Unter anderem aus diesem Grunde werden im pharmazeutischen Bereich heutzutage kaum gravimetrische Kammerfüllschuhe eingesetzt, sondern stattdessen Rührflügelfüllschuhe verwandt.
  • Rührflügelfüllschuhe sind motorisch betriebene Füllgeräte, bei denen die Materialbeschickung von oben erfolgt. Hierzu kann sich oberhalb des Füllschuhs, auf dem Kopfstück der Rundlaufpresse, ein Materialbehälter befinden, welcher den Rührflügelfüllschuh über einen Materialeinlauf stetig mit Pulver befüll. In dem Rührflügelfüllschuh befinden sich zumeist ein, zwei oder drei Flügelräder, welche das Pulvermaterial von dem Materialeinlauf durch eine Drehbewegung zu einer Füllöffnung in der Füllschuhgrundplatte oberhalb des Teilkreises der Matrizenbohrungen befördern, durch welche das Pulver in die Bohrungen gelangt. Hierdurch kann eine gleichmäßigere und präzisere Befüllung der Matrizenbohrungen realisiert werden.
  • Bei den anfangs entwickelten Rührflügelfüllschuhen wurden die Flügelräder direkt von dem drehenden Rotor der Tablettenpresse mithilfe eines Zahnradkranzes und Zahnradgetriebes angetrieben. Das Füllergebnis war bei problematischen Pressmassen bereits deutlich besser, als bei der Verwendung eines Kammerfüllschuhs. Als Nachteil stellte sich jedoch der direkte Antrieb der Flügelräder durch den Rotor heraus, da bei langsamer Rotordrehzahl sich die Füllräder entsprechender langsamer drehten und nur durch Erhöhung der Rotordrehzahl eine schnellere Befüllung möglich war. Eine individuelle Einstellung unterschiedlicher Drehzahlen für den Rotor und die Flügelräder in Abhängigkeit vom Füll- und Fließverhalten des Pressmaterials war somit nicht möglich, was sich als Nachteil herausstellte.
  • Eine deutlichere Verbesserung hinsichtlich der Befüllung der Matrizenbohrungen bei Rundlaufpressen gab es erst, als der Direktantrieb der Flügelräder durch einen stufenlos regelbaren separaten Motor erfolgte. Nun war es möglich, in Abhängigkeit vom Pressmaterial, der Rotordrehzahl und dem Tablettengewicht, die optimale Geschwindigkeit der Flügelräder zur Rotordrehzahl einzustellen, so dass hervorragende Tabletten mit gleichbleibendem Gewicht innerhalb der zulässigen Toleranzen bei kleinsten relativen Standardabweichungen hergestellt werden konnten.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt Rührflügelfüllschuhe mit einem, zwei oder drei Rührflügeln zu konzipieren.
  • Als verbreiteter Standard haben sich Füllgeräte mit zwei Flügelrädern - einem Füll- und einem Dosierflügelrad - durchgesetzt. Diese Rührflügelfüllschuhe werden auch als 2-Kammer-Füllschuhe bezeichnet.
  • 2-Kammer-Füllschuhe sind im Allgemeinen wie folgt aufgebaut: In einem Füllschuhunterteil befinden sich in der Oberseite kreisrunde Ausfräsungen für das Füllflügelrad, welches links platziert wird, und ein Dosierflügelrad, welches rechts platziert wird. Die Richtungsangaben orientieren am montierten Füllschuh, wobei eine zur Rotormitte gerichtete Blickrichtung angenommen wird. In dem Füllschuhunterteil befindet sich auf Höhe des Teilkreises der Bohrungen in der Matrizenplatte weiterhin ein Durchbruch im Bodenbereich, welcher als Materialauslauf oder Füllöffnung bezeichnet wird. Zumeist deckt eine Zwischenplatte die Oberseite des Füllschuhunterteils ab. In ihr befinden sich die beiden Durchbrüche für die Antriebswellen der beiden Flügelräder und der Durchbruch für die Materialzufuhr. Ein Füllschuhdeckel liegt auf der Zwischenplatte auf und beinhaltet den Materialeinlauf, das Getriebe für die Antrieb der beiden Flügelräder und den Antriebszapfen für den Getriebeantrieb. Der Antrieb der Flügelräder erfolgt im Stand der Technik sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Füllschuhgehäuses. Bei 95% aller Rundlaufpressen werden die Rührflügelfüllschuhe jedoch von der Oberseite angetrieben, d.h. der Antriebsmotor befindet sich im Kopfstück der Rundlaufpresse. Über eine entsprechende Antriebswelle von oben wird der Antriebsmotor mit dem Getriebe des Rührflügelfüllschuhs verbunden.
  • Das Füllflügelrad dreht zumeist im Uhrzeigersinn (von oben auf die Rundlaufpresse schauend), das Dosierflügelrad gegen den Uhrzeigersinn. Somit dreht das Füllflügelrad im Überschneidungspunkt mit dem Teilkreis der Matrizen gleichsinnig. Das Pressmaterial wird also durch das Füllflügelrad von der linken Seite in die Füllöffnung der Füllschuhgrundplatte übergeben und gelangt von dort bis zur Mitte der Füllöffnung in die einzelnen Matrizenbohrungen. In diesem Bereich befindet sich im unteren Kurvenablauf die austauschbare Füllkurve, welche die Unterstempel unter die Matrizenoberfläche bspw. in einem Bereich von 6 - 22 mm abzieht. Das Pressmaterial wird also über den Abzugsbereich der Füllkurve in die Matrizenbohrung eingesaugt. Üblicher Weise wird durch die gewählte Füllkurve stets mehr Pressmaterial in die Matrizenbohrung eingefüllt, als für das gewünschte Tablettengewicht notwendig wäre. Dies wird auch als Bruttofüllung bezeichnet. Unter der zweiten, rechten Hälfte des Füllgerätes befindet sich im unteren Kurvenablauf die Dosiereinheit. Diese besteht zumeist aus einer höhenverstellbaren Dosiereinheit mit den Fang- und Abzugskurven und einer beweglichen oder starren Überleitschiene, die zwischen der Füllkurve und der Dosiereinheit angeordnet ist. Wird in der Rundlaufpresse z.B. eine 10 mm Füllkurve verwendet und wird für das Tablettengewicht eine Nettofüllung von 6 mm benötigt, dann werden die Unterstempel nach dem Füllvorgang durch die Dosiereinheit um 4 mm angehoben, so dass in den Matrizenbohrungen ein Füllvolumen von 6 mm verbleibt. Diese Füllung wird entsprechend als Nettofüllung bezeichnet. Die durch die Dosiereinheit ausdosierten 4 mm Pressmaterial werden durch die Unterstempel über die zweite Hälfte des Füllgerätes in die Füllöffnung und damit in die rechte Kammer des Rührflügelfüllschuhs zurückgeschoben. In dieser rechten Kammer befindet sich das sogenannte Dosierflügelrad, welches sich gegen den Uhrzeigersinn dreht und somit überschüssiges Material in Richtung des linken Füllflügelrades transportiert. Über entsprechende Leitschienen gelangt das überschüssige Pressmaterial in die linke Füllkammer zurück und wird dort vom Füllflügelrad anteilig für eine neue Füllung verwendet.
  • Bei normalen Granulaten und Direktmischungen erzielt man mit einem 2-Kammer-Füllgerät bereits ein gutes Tablettierergebnis. Es gibt aber auch Pressmassen mit einem extrem schnellen Fließverhalten, so dass der Materialdruck, den die Materialsäule vom Materialausgang des Beschickungsbehälters auf das Füllflügelrad ausübt, einen starken Einfluss auf die Matrizenfüllung hat. Je nach Platzierung des Materialbehälters oberhalb der Rundlaufpresse, welche im Stand der Technik zumeist in einer Höhe zwischen 2,5 - 6 m erfolgt, kann das Tablettengewicht mitunter stärker variieren. D.h. bei einer hohen Materialsäule ergibt sich ein höheres Tablettengewicht und bei einer niedrigen Materialsäule eine geringeres Tablettengewicht. Um diesen Einfluss der Höhe der Materialsäule auf das Endprodukt zu eliminieren, wurde im Stand der Technik ein 3-Kammer-Füllschuh entwickelt.
  • Bei einem 3-Kammer-Füllschuh befindet sich oberhalb der Füll- und Dosierflügelräder zusätzlich eine dritte Kammer in welcher ein drittes Flügelrad platziert ist. Das dritte Flügelrad wird auch als Zuführflügelrad bezeichnet.
  • Die Drehrichtung des Zuführflügelrades ist von keiner entscheidenden Bedeutung und wird daher im Stand der Technik unterschiedlich verwandt. Bedeutsam ist jedoch, dass sich der Materialeinlauf zum Zuführflügelrad versetzt auf einer anderen Position befindet, als der Materialauslauf in die untere Kammer des Füllschuhs. Bevorzugt befinden sich der Materialeinlauf auf einem inneren Teilkreis und die Auslauföffnung für das pulverförmige Material auf einem äußeren Teilkreis. Hierdurch entsteht eine weitere Z-Stufe für den Transport des Pulvers im Füllschuhgehäuse, wodurch verhindert wird, dass extrem gut fließende Pressmassen nach dem Öffnen des Hauptventiles einfach durch das Füllgerät hindurchschießen.
  • Im Falle eines 3-Kammer-Füllschuhs wird das Pressmaterial zunächst in die Zuführkammer, umfassend das Zuführflügelrad, geleitet. Von dort erfolgt durch die Drehung des Zuführflügelrades ein Transport zur Kammer des Füllflügelrades in einer darunter liegenden Ebene, welche sich bevorzugt auf einem äußeren Teilkreis befindet. Hierdurch fällt somit das Material von der Zuführkammer in die Füllkammer und wird vom Füllflügelrad übernommen und zum Matrizenteilkreis gebracht, von wo es durch eine Füllöffnung im Bodenteil des Füllschuhs in die Matrizenbohrungen fällt. Das Zuführflügelrad übernimmt somit die Funktion einer Zellenradschleuse, die unabhängig vom Druck der Materialsäule permanent die gleich Materialmenge in die Füllkammer transportiert. Durch das Hinzufügen der dritten Kammer kann ein hervorragendes Tablettierergebnis unabhängig vom Fließverhalten des Pressmaterials erzielt werden.
  • Der Grundaufbau des 3-Kammer-Füllgerätes entspricht dem des 2-Kammer-Füllgerätes, nur das oberhalb des Füll- und Dosierflügelrades eine weitere Kammer für das Zuführflügelrad vorhanden ist.
  • Um auch im Falle eines 3-Kammer-Füllschuhs die Flügelräder in einer definierten Drehrichtung mit einem Motor antreiben zu können, befindet sich im Stand der Technik auf dem Gehäusedeckel des Füllgerätes zumeist ein entsprechendes Getriebe mit einer Antriebswelle und den Anschlüssen für die drei Flügelrädern.
  • Mit einem universellen 3-Kammer-Rührflügelfüllschuh können ausgezeichnete Füllergebnisse erhalten werden. Insbesondere können durch Ausführungen von zwei Z-Stufen vom Materialeinlauf zum Füllflügelrad und vom Füllflügelrad zur Füllöffnung der Einfluss auf das Tablettengewicht durch eine unterschiedliche Materialsäule über dem Materialeinlauf minimiert werden. Dieser Vorteil steht im Stand der Technik jedoch einem erheblichen Nachteil gegenüber. Ein 3-Kammer-Rührflügelfüllschuh aus V4A-Stahl wiegt im Stand der Technik mehr als 50 kg. Der Ausbau eines 3-Kammer-Füllschuhs ist aufgrund seines hohen Gewichtes sehr aufwändig.
  • Weiterhin kann es im Stand der Technik bevorzugt sein, bei Pulvermaterialien mit einem geringeren Fließverhalten einen 2-Kammer-Füllschuh zu nutzen. Im Gegensatz zu einem 3-Kammer-Füllschuh ließe sich dadurch der Energieaufwand reduzieren. Aufgrund der unterschiedlichen Materialbefüllung bei Tablettenpressen wäre es somit wünschenswert, einen Füllschuh bereitzustellen, welcher zum einen eine besonders hohe Anpassungsfähigkeit an das unterschiedliche Fließverhalten des Pulvermaterials aufweist und zum anderen sich durch ein geringes Eigengewicht und einen leichten Ausbau, beispielsweise zum Reinigen, auszeichnet. DE 20 2007 002 707 U1 offenbart einen Rührflügelfüllschuh gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Füllschuh bereitzustellen, welcher sich durch eine hohe Anpassungsfähigkeit an das Fließverhalten des Pulvermaterials und eine einfache Austauschbarkeit auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
  • Die Erfindung betrifft einen Rührflügelfüllschuh für die Materialzufuhr in Matrizenbohrungen einer Rundlaufpresse, wobei der Rührflügelfüllschuh modular aufgebaut ist, um einen Funktionswechsel zwischen einem 2-Kammer-Füllschuh, umfassend ein Füllflügelrad und ein Dosierflügelrad, und einem 3-Kammer-Füllschuh, umfassend ein Zuführflügelrad, ein Füllflügelrad und ein Dosierflügelrad zu ermöglichen und wobei der Rührflügelfüllschuh selbst kein Getriebe zum Antrieb der Flügelräder umfasst.
  • Die Erfindung betrifft einen Rührflügelfüllschuh der gattungsgemäßen Art, wie sie eingangs beschrieben wurde, und ist geeignet zum Befüllen von Matrizenbohrungen in Tablettenpressen mit pulverförmigem Material. Erfindungsgemäß ist der Rührflügelfüllschuh modular aufgebaut. Im Sinne der Erfindung wird unter dem modularen Rührflügelfüllschuh verstanden, dass dieser mindestens aus drei verschiedenen Baugruppen besteht, welche in mindestens zwei Konfigurationen zusammensetzbar sind, um mindestens zwei Funktionen auszuführen.
  • Erfindungsgemäß liegt der Rührflügelfüllschuh in einer ersten Konfiguration als ein 2-Kammer-Rührflügelfüllschuh vor. In dieser Konfiguration weist der Rührflügelfüllschuh in einer ersten Kammer ein Füllflügelrad auf und in einer zweiten Kammer ein Dosierflügelrad. Wie für 2-Kammer-Füllschuhe des Standes der Technik beschrieben, erfolgt die Materialzufuhr bevorzugt von einem Materialreservoir von oben gegebenenfalls über einen Materialeinlauf zunächst in die erste Kammer umfassend das Füllflügelrad.
  • Diese liegt bevorzugt im linken Bereich des Rührflügelfüllschuhs vor. Im Sinne der Erfindung werden die Richtungsangaben rechts und links bevorzugt für den montierten Füllschuh aus einer Blickrichtung definiert, welche zur Rotormitte schaut. Die Angaben von links und rechts betreffen bevorzugt weiterhin die gängige Bauweise von Tablettenpressen, deren Matrizenscheibe in der Draufsicht entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn rotiert. Bei einer umgekehrten Drehung kann es auch bevorzugt sein die Positionierung der Kammern von links und rechts entsprechend zu vertauschen. Bei einer Drehung der Matrizenscheibe unter dem Füllschuh werden somit die Matrizenbohrungen zunächst unter den linken Bereich der Füllschuhgrundplatte des Rührflügelfüllschuhs geführt. In diesem befindet sich das Füllflügelrad, welches das pulverförmige Material bevorzugt zu einer sogenannten Füllöffnung des Rührflügelfüllschuhs transportiert. Im Sinne der Erfindung bezeichnet die Füllöffnung bevorzugt eine Ausnehmung oder einen Durchbruch in der Unterseite des Füllschuhs, welche eine Verbindung zwischen der ersten und/oder zweiten Kammer zur Matrizenscheibe, umfassend die Matrizenbohrungen, erlaubt. Die Füllöffnung wird daher auch als Materialauslauf bezeichnet. Mithilfe des Füllschuhs kann der Füllprozess bevorzugt wie im Stand der Technik hinreichend bekannt durchgeführt werden. Hierzu werden bevorzugt die Unterstempel abgezogen während die Matrizenbohrungen sich unter der Füllöffnung befinden. Somit kann das in der ersten Kammer befindliche pulverförmige Material mittels Schwerkraft die Matrizenbohrungen vollständig befüllen. Bevorzugt wird in diesem ersten Schritt mehr Pressmaterial in die Matrizenbohrung eingeführt, als für das angestrebte Tablettengewicht erforderlich wäre. Diese sogenannte Bruttofüllung wird anschließend durch eine Dosiereinheit auf das gewünschte Tablettengewicht oder Nettogewicht gebracht. Hierzu werden die Unterstempel wiederum angehoben, um überflüssiges Material auszustoßen. Das überschüssige Pulvermaterial kann bevorzugt durch die Füllöffnung in die zweite (rechte) Kammer des Rührflügelfüllschuhs geleitet werden. Das Ausstoßen und die Dosierung erfolgen zu diesem Zweck bevorzugt, während sich die Matrizenbohrungen weiter unter der zweiten Kammer befinden. Dies ermöglicht eine Wiederverwertung des überschüssigen Pulvermaterials, welches mithilfe des Dosierflügelrades von der zweiten (rechten) Kammer zurück in die erste (linke) Kammer transportiert wird.
  • Erfindungsgemäß ist durch den modularen Aufbau des Rührflügelfüllschuhs dieser in einer zweiten Konfiguration zusammensetzbar. In der zweiten Konfiguration liegt der Rührflügelfüllschuhs als 3-Kammer-Füllschuh vor. In der Konfiguration als 3-Kammer-Füllschuh weist der Rührflügelfüllschuh neben dem Füllflügelrad und dem Dosierflügelrad zudem ein drittes Flügelrad auf, welches als Zuführflügelrad bezeichnet wird. Hierzu kann beispielsweise der modulare Rührflügelfüllschuh eine erste Baugruppe umfassen, in welcher in einer ersten (linken) Kammer das Füllflügelrad und in einer zweiten (rechten) Kammer das Dosierflügelrad installiert ist. Für die Konfiguration des 2-Kammer-Füllschuhs kann beispielsweise eine zweite Baugruppe auf die erste Baugruppe aufgesetzt werden, welche einen zum Füllflügelrad ausgerichteten Materialeinlauf umfasst. Um von der 2-Kammer-Konfiguration zur 3-Kammer-Konfiguration zu wechseln, könnte beispielsweise die zweite Baugruppe gegen eine dritte Baugruppe ausgetauscht werden, welche ein Zuführflügelrad umfasst. Bevorzugt umfasst die dritte Baugruppe ebenfalls einen Materialeinlauf, welcher hingegen zum Zuführflügelrad ausgerichtet ist. Neben diesem beschriebenen modularen Austausch von Baugruppen sind erfindungsgemäß auch andere Varianten umfasst, solange diese einen Wechsel der Konfiguration des modularen Rührflügelfüllschuhs von einem 2-Kammer zu einem 3-Kammer-Füllschuh erlauben.
  • Der erfindungsgemäße modulare Aufbau des Rührflügelfüllschuhs ermöglicht auf überraschend einfache Weise einen Wechsel zwischen den genannten zwei Konfigurationen von Rührflügelfüllschuhen. Dies erlaubt eine besonders flexible Anpassung an unterschiedliche Prozessbedingungen. Um im Endprodukt der Tablette das Gewicht präzise zu kontrollieren, ist es unerlässlich, eine exakte Befüllung der Matrizenbohrungen mithilfe der Füllschuhe sicher zu stellen. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise bei schnell fließendem Pulvermaterial, kann es vorteilhaft sein, einen 3-Kammer Füllschuh einzusetzen. Hierbei kann durch eine bevorzugte doppelte- Z-stufenförmige Führung des Pulvermaterials der Pulverfluss besonders kontrollierbar gebremst. Es kann jedoch aber auch bevorzugt sein, für andere Pressmaterialien einen 2-Kammer-Füllschuh zu nutzen. Im Vergleich zum 3-Kammer-Füllschuh zeichnet sich dieser durch einen geringeren Energieverbrauch, ein geringeres Eigengewicht und einfachere Steuerbarkeit aus.
  • Der erfindungsmäße modulare Aufbau versetzt den Anwender somit in die komfortable Position, durch leichte und schnelle Handgriffe die Konfiguration des Füllschuhs auf die entsprechenden Betriebsbedingungen anzupassen.
  • Der erfindungsgemäße Rührflügelfüllschuh erreicht jedoch seine besonders überraschende technische Wirkung erst durch die Kombination des modularen Aufbaus mit der Konstruktionsbedingung, dass der Rührflügelfüllschuh selbst kein Getriebe zum Antrieb von Flügelrädern umfasst. Im Sinne der Erfindung wird unter diesem Merkmal bevorzugt verstanden, dass das Getriebe zum Antrieb der Flügelräder als solches nicht zum Rührflügelfüllschuh gehört. Zum Ausbau des Rührflügelfüllschuhs, beispielsweise zur Reinigung und/oder zum Wechseln der Konfiguration, ist es erfindungsgemäß nicht notwendig, ebenfalls das Getriebe auszubauen. Das Getriebe ist mit dem Rührflügelfüllschuh im Betriebszustand funktionell verbunden, gehört jedoch nicht zum Rührflügelfüllschuh. Bevorzugt liegt das Getriebe stattdessen in einer vom Rührflügelfüllschuh entfernteren Position innerhalb der Tablettenpresse vor. Dadurch dass das Getriebe nicht zum Rührflügelfüllschuh gehört, kann die Position innerhalb der Tablettenpresse freigewählt werden. Beispielsweise kann sich das Getriebe in einem unteren separaten Maschinenbett befinden.
  • Wie bereits eingangs erläutert, sind die Getriebe zum Antrieb von Füllflügelrädern durch ein hohes Gewicht gekennzeichnet. Bei Rührflügelfüllschuhen aus dem bekannten Stand der Technik liegt das Getriebe zumeist als Bestandteil des Rührflügelfüllschuhs mit diesem gemeinsam installiert vor, sodass bei einem Ausbau des Rührflügelfüllschuhs beispielsweise zur Reinigung ebenfalls das schwere Getriebe entfernt werden muss. Ein 3-Kammer-Füllschuh wiegt im Stand der Technik oftmals weit mehr als 50 kg. Die Demontage muss daher durch mindestens zwei Personen vollzogen werden. Auch kann ein Ausbau dieser schweren Elemente für bestimmte Personengruppen mit Rückenproblemen ein erhöhtes Gesundheitsrisiko darstellen. Durch die Konstruktion eines Rührflügelfüllschuhs ohne Getriebe ließe sich bereits das Gesamtgewicht eines Rührflügelfüllschuhs reduzieren. Durch die Kombination eines modularen Aufbaus mit einer getriebelosen Bauweise reduziert sich das Gewicht der zu montierenden bzw. zu demontieren Baugruppen in erheblichem Maße. Weiterhin kann es auch bevorzugt sein, dass beispielsweise eine Basisbaugruppe des Rührflügelfüllschuhs, welche sowohl in der Konfiguration des 2-Kammer-Füllschuhs als auch in der Konfiguration des 3-Kammer-Füllschuhs in der Tablettenpresse montiert bleiben kann, während durch einen Austausch der anderen Baugruppen der funktionelle Wechsel zwischen den Konfigurationen erfolgt.
  • Eine solche modulare Bauweise eines getriebelosen Füllschuhs stellt eine komplexe Folge von konstruktiven Schritten dar, welche sich für den Fachmann aus dem bekannten Stand der Technik nicht in naheliegender Weise ergeben. Vielmehr ist es überraschend, dass die Verbindung eines modularen Aufbaues mit einem Verzicht auf ein Getriebe baukonstruktiv auf einfache Weise möglich ist und die genannten besonderen Vorteile für eine flexible Funktionalität und erleichterten Austausch bereitstellen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rührflügelfüllschuh dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelräder jeweils einen Adapter zum Anstecken einer Antriebswelle zur Verbindung an ein externes Getriebe aufweisen. Mit den Flügelrädern sind im Falle des 2-Kammer-Füllschuhs das Füllflügelrad und das Dosierflügelrad gemeint, während im 3-Kammer-Füllschuh das Füllflügelrad, das Dosierflügelrad und das Zuführflügelrad gemeint sind. Durch die Bereitstellung von Adaptern zum Anstecken der Antriebswellen kann eine besonders schnelle und dennoch sichere Verbindung zwischen dem Getriebe und den Flügelrädern des Füllschuhs bereitgestellt werden. Ansteckbare Antriebswellen haben sich zu diesem Zweck überraschenderweise als besonders zuverlässig erwiesen. Durch die Antriebswellen wird bevorzugt die Rotationsbewegung des Getriebes auf eine Rotation der Flügelräder übertragen. Zur Gestaltung der Adapter sind verschiedener Ausführungsformen denkbar. So kann die Antriebswelle durch den Adapter durch Einschrauben, Einrasten, Einklemmen oder auf andere Weise sicher, jedoch durch gezielte Griffe lösbar, mit dem Flügelrad verbunden. Es kann bevorzugt sein, dass jeder Adapter zu jeder Antriebswelle passt.
  • Es kann aber auch bevorzugt sein, dass das Ansteckprinzip codiert ist, sodass jeweils ein Adapter einer Antriebswelle zuordenbar ist. Erfolgt ebenso eine getriebeseitige Kodierung, lassen sich Fehlmontagen besonders einfach vermeiden.
  • Der Rührflügelfüllschuh ist gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Basismodul umfasst, in welchem in einer ersten Kammer ein Füllflügelrad und in einer zweiten Kammer ein Dosierflügelrad vorliegen wobei der 2-Kammer-Füllschuh einen ersten Modulaufbau aufweist, welcher auf dem Basismodul montierbar ist und einen ersten Materialeinlauf aufweist, welcher sich im montierten Zustand über dem Füllflügelrad befindet und der 3-Kammer-Füllschuh einen zweiten Modulaufbau aufweist, in welchem ein Zuführflügelrad in einer dritten mittleren Kammer eingebracht vorliegt, der zweite Modulaufbau auf dem Basismodul montierbar ist und einen zweiten Materialeinlauf aufweist. Im Sinne der Erfindung bezeichnet der 2-Kammer- oder der 3-Kammer-Füllschuh die Konfiguration des modularen erfindungsgemäßen Rührflügelfüllschuhs als 2-Kammer- oder als 3-Kammer-Füllschuh.
  • Das Basismodul bezeichnet eine Baugruppe des Rührflügelfüllschuhs, welche sowohl in der Konfiguration des 2-Kammer- als auch des 3-Kammer-Füllschuhs verwandt wird. Bei einem funktionellen Wechsel zwischen diesen Konfigurationen wird daher das Basismodul nicht ausgetauscht, sondern durch unterschiedliche Baugruppen erweitert. In dem Basismodul liegen in einer ersten Kammer das Füllflügelrad und in einer zweiten Kammer das Dosierflügelrad vor. Das Basismodul kann in einer bevorzugten Variante aus zwei oder mehreren Baugruppen bestehen. Beispielsweise kann das Basismodul eine Füllschuhgrundplatte umfassen, in welcher an der Unterseite sich die Füllöffnung befindet. Diese koinzidiert bevorzugt mit der linken und rechten Kammer des Füllschuhs, um eine Befüllung und Dosierung der Matrizenbohrungen zu ermöglichen. Bevorzugt liegen das Füllflügelrad und das Dosierflügelrad in der Grundplatte installiert vor, wobei das Basismodul zudem bevorzugt einen Füllschuhdeckel umfassen kann, welcher die Flügelräder abdeckt.
  • Bevorzugt weist das Basismodul an der Oberseite im Falle des Vorliegens eines Füllschuhdeckels Befestigungsmöglichkeiten für mindestens zwei unterschiedliche Modulaufbauten auf.
  • Ein erster Modulaufbau ist vorgesehen für die Konfiguration als 2-Kammer-Füllschuh. Der erste Modulaufbau weist zu diesem Zweck einen ersten Materialeinlauf auf, wobei die Anbringung des Modulaufbaus derart erfolgt, dass sich der Materialeinlauf oberhalb der ersten Kammer umfassend das Füllflügelrad befindet. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, dass auf dem Basismodul beispielsweise in Form von Bohrungen eine definierte Positionierung des ersten Modulaufbaus festgelegt wird. Hierdurch kann eine wiederholbare und zuverlässige Montage des ersten Modulaufbaues für den 2-Kammer-Füllschuh umgesetzt werden.
  • Der zweite Modulaufbau umfasst neben einem zweiten Materialeinlauf zudem eine dritte mittlere Kammer, in welche ein Zuführflügelrad eingebracht vorliegt. Der zweite Modulaufbau ist somit für den Montagewechsel zu einem 3-Kammer-Füllschuh geeignet. Ebenso wie im Falle des ersten Modulaufbaus kann der zweite Modulaufbau bevorzugt mithilfe von Befestigungsmitteln auf der Oberseite des Basismoduls befestigt werden. Im Falle eines Füllschuhdeckels können beispielsweise separate Bohrungen vorliegen, welche die Positionierung des zweiten Modulaufbaus definieren. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass manche Bohrungen sowohl für den ersten als auch für den zweiten Modulaufbau nutzbar sind. Es ist weiterhin bevorzugt, dass sich im zweiten Modulaufbau das Zuführflügelrad unterhalb des zweiten Materialeinlaufes befindet. Zur Optimierung des Materialflusses wird zudem bevorzugt der zweite Modulaufbau derart auf dem Basismodul installiert, dass das Zuführflügelrad mittig oberhalb des Füllflügelrades und Dosierflügelrades positioniert ist. Bei einer Befüllung des Materials in den 3-Kammer-Füllschuh wird somit das Pulver vom Zuführflügelrad in einer ersten Stufe zum Füllflügelrad befördert und in einer zweiten Stufe vom Füllflügelrad zur Füllöffnung. Wie eingangs beschrieben, kann durch den Zusatz eines weiteren Flügelrades eine besonders gleichmäßige Pulverzufuhr sichergestellt werden, wodurch ausgezeichnete Tablettierergebnisse erzielt werden können.
  • Weiterhin kann es auch bevorzugt sein, dass der erste und zweite Modulaufbau jeweils aus mehreren Bauelementen bestehen. Beispielsweise können die Modulaufbauten eine Zwischenplatte umfassen, auf welcher der Materialeinlauf anbringbar ist. So kann in einer weiteren Variante auch derselbe Materialeinlauf sowohl für die Konfiguration des 2-Kammer-Füllschuhs als auch des 3-Kammer-Füllschuhs verwandt werden. Hierzu wäre lediglich ein zusätzlicher Schritt des Umrüstens des Materialeinlaufes von einer ersten Zwischenplatte zu einer zweiten Zwischenplatte nötig.
  • Die Bereitstellung des Basismoduls erlaubt ein besonders einfaches Umrüsten von einem 2-Kammer-Füllschuh in einen 3-Kammer-Füllschuh durch Austausch des ersten Modulaufbaues gegen den zweiten Modulaufbau. Der geschilderte modulare Aufbau dieser bevorzugten Ausführungsform stellt daher eine besonders kompakte und technisch robuste Lösung dar. Durch die effektive Nutzung des Basismoduls in beiden Konfigurationen können zudem die Herstellungskosten reduziert werden. Bei herkömmlichen Varianten der Bereitstellung zweier separater Füllschuhe sind beispielsweise fünf Flügelräder notwendig, während bei dem bevorzugten modularen Rührflügelfüllschuh drei Flügelräder ausreichen, welche modular in zwei Konfigurationen einsetzbar sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rührflügelfüllschuh dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Montagebestandteile des modularen Rührflügelfüllschuh nicht mehr als 20 kg, bevorzugt nicht mehr als 15 kg, wiegen. Durch die modulare Bauweise des getriebelosen Rührflügelfüllschuhs ist es vorteilhafterweise möglich, das Einzelgewicht der einzelnen Montagebestandteile des Rührflügelfüllschuhs unterhalb von 20 kg und sogar unterhalb von 15 kg zu halten. Die Montagebestandteile bezeichnen bevorzugt jene Baugruppen des Füllflügelfüllschuhs, welche bei einer Montage oder Demontage des Füllschuhs als Ganzes ein- oder ausgebaut werden müssen. Ein solches geringes Gewicht für die Montagebestandteile ist im Stand der Technik insbesondere für einen 3-Kammer-Füllschuh nicht bekannt und ist im Hinblick auf die Bedienfreundlichkeit und den Arbeitsschutz besonders vorteilhaft. So können nach derzeitigem Erkenntnisstand Montagebauteile mit einem Gewicht von weniger als 15 kg beispielsweise auch ohne gesundheitliche Bedenken durch weibliches Personal transportiert und ausgetauscht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in dem Rührflügefülllschuh in der Konfiguration als 2-Kammer-Füllschuh Pressmaterial von dem ersten Materialeinlauf zur Füllöffnung und den Matrizenbohrungen in einer Z-Stufe geführt und in dem 3-Kammer-Füllschuh Pressmaterial von dem zweiten Materialeinlauf zur Füllöffnung und den Matrizenbohrungen in zwei Z-Stufen geführt. Im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Z-Stufe bevorzugt eine Treppenstufe, welche durch eine Ebene oder Stufe gekennzeichnet ist, sodass das pulverförmigen Material nicht in einem geraden Fluss entlang der Gravitationslinie nach unten fließt, sondern zunächst auf der Ebene oder Stufe gestoppt wird. Von der Stufe wird das Material weiter zu einem Materialauslauf wie der Füllöffnung oder einer weiteren Stufe transportiert.
  • Die Z-Stufen werden im Aufbau des modularen Rührflügelfüllschuhs bevorzugt durch die relative Positionierung der Kammern erreicht. Es ist bevorzugt, dass für den 2-Kammer-Füllschuh der Materialeinlauf für das Pulver nicht in einem Lot oberhalb der Mitte der Füllöffnung positioniert ist, sondern das Material zunächst von dem Materialeinlauf in die erste (linke) Kammer geleitet wird, wo der Pulverfluss auf einer ersten Stufe oder Ebene gestoppt wird. Mithilfe des Füllflügelrades wird das Pulver von der Ebene weiter zur Füllöffnung transportiert, sodass eine Befüllung der darunter liegenden Matrizenbohrung erfolgen kann. Dies stellt eine erste Z-Stufe dar.
  • In dem 3-Kammer-Füllschuh wird bevorzugt der Materialeinlauf derart positioniert, dass zunächst das pulverförmige Material auf eine erste Stufe oder Ebene in der dritten Kammer geführt wird. Von dieser wird das pulverförmige Material mithilfe des Zuführflügelrades zu der sich darunter befindlichen ersten (linken) Kammer transportiert, in welcher sich das Füllflügelrad befindet. Von dort erfolgt der Transport wie im Falle des 2-Kammer-Füllschuhs in einer weiteren Z-Stufe zur Füllöffnung. Durch die Bereitstellung eines Zuführflügelrades kann somit eine zweite Z-Stufe im Falle eines 3-Kammer-Füllschuhs erreicht werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine besonders genaue Kontrolle und Dosierung des Füllmaterials möglich. Die Konstruktionsweise der Füllschuhe durch spezifische Z-Stufen verhindert besonders wirksam ein Durchschießen von pulverförmigen Material. Weiterhin reduziert sich durch die Z-Stufen der Staudruck auf das Material, welches frei in den Zwischenebenen in den einzelnen Kammern zwischenlagert. Durch die Trennung des Pulvermaterials von der Zuführmaterialsäule kann eine besonders homogene Befüllung der Matrizenbohrung sichergestellt und Verklumpungen vermieden werden. Somit lassen sich durch die bevorzugten Rührflügelfüllschuhe ausgezeichnete Tablettierergebnisse erzielen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rührflügelfüllschuh dadurch gekennzeichnet, dass das Basismodul an der Unterseite eine Füllöffnung aufweist, welche beidseitig mit federnd, austauschbaren Sandwichdichtungen ausgestattet ist und/oder der Rührflügelfüllschuh entlang der Rotation am Ende der Füllöffnung ein federndes Druckstück aufweist, um einen Materialverlust zu reduzieren.
  • Durch die angebrachten Dichtungen an den Rändern der Füllöffnung des Basismoduls kann ein besonders abgeschlossenes Befüllungskompartiment erzielt werden. Durch das federnde Druckstück sowie der federnd, austauschbaren Sandwichdichtung kann ein Materialverlust vermieden werden. Beispielsweise verhindern die Dichtungen, dass das Pulvermaterial, welches sich auf der Oberfläche der Matrizenscheibe neben den Matrizenbohrungen befindet, aus dem Bereich des Füllschuhs hinaus rotiert. Neben der effektiven Nutzung des Pulvermaterials kann durch die bevorzugte Ausführungsform eine besonders reine Herstellung der Tabletten erfolgen. Der besonders zuverlässigen Beschränkung des pulverförmigen Materials auf den Bereich des Füllschuhs kommt besondere Wichtigkeit zu, falls auf einer Matrizenscheibe unterschiedliche Füllstationen mit unterschiedlichen Materialien arbeiten, zum Beispiel zur Herstellung von Mehrschichttabletten. Durch die federnd, austauschbare Sandwichdichtung sowie die federnden Druckstücke kann somit bei geringster Materialverschleppung eine besonders effektive und zuverlässige Füllstation umgesetzt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rührflügelfüllschuh dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile des Rührflügelfüllschuhs Materialien umfassen, welche bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Edelstahl, Aluminium und/oder Kunststoff. Die genannten Materialien zeichnen sich durch ein besonders geringes Gewicht in Verbindung mit einer hohen Beständigkeit aus. Überraschenderweise konnte durch die Fertigung der Baugruppen des Füllschuhs aus Aluminium und Kunststoff nicht nur eine deutliche Gewichtsreduktion erfolgen, sondern zudem eine verbesserte Funktionsbeständigkeit erreicht werden. Im Stand der Technik wird für Füllschuhe bevorzugt VA Stahl verwandt. Es war daher überraschend, dass ein Füllschuh insbesondere auch aus Materialien wie Kunststoff und Aluminium gefertigt werden konnte, welcher höchsten Ansprüchen an Präzision genügt, bei geringer Abnutzungserscheinung und geringer Fehleranfälligkeit.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Rundlaufpresse, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rundlaufpresse ein Getriebe für den Antrieb der Flügelräder aufweist, welches sich außerhalb des Rührflügelfüllschuhs befindet und die Flügelräder mithilfe von ansteckbaren Antriebswellen mit dem Getriebe verbindbar sind. Die erfindungsgemäße Rundlaufpresse ist von der Gattung der Rundlaufpressen, wie sie eingangs beschrieben hinreichend im Stand der Technik bekannt sind. Die Rundlaufpresse ist daher durch einen Rotor gekennzeichnet, umfassend eine Ober- und Unterstempelführung zur Aufnahme von Stempeln sowie eine Matrizenscheibe mit Bohrungen zur Aufnahme des pulverförmigen Materials. Nach dem Befüllen der Matrizenbohrungen durch den erfindungsgemäßen Rührflügelfüllschuh kann durch das Zusammenwirken von Ober- und Unterstempeln das Material zu einem Pressling oder einer Tablette verpresst werden. Die Rundlaufpresse umfasst somit zur Materialbefüllung der Matrizenbohrungen einen modularen Rührflügelfüllschuh gemäß der Erfindung oder bevorzugten Ausführungsformen davon. Vorteile, welche für bevorzugte Ausführungsformen des Rührflügelfüllschuhs offenbart werden, entfalten ebenso vorteilhafte technische Wirkung im Einsatz in der erfindungsgemäßen Rundlaufpresse. Das Getriebe, welches zum Antrieb der Flügelräder des Füllschuhs benutzt wird, liegt nicht im Rührflügelfüllschuh vor, sondern befindet sich außerhalb des Rührflügelfüllschuhs in einer vom Rührflügelfüllschuh separat, getrennten Baugruppe der Tablettenpresse. Zum Betrieb des Rührflügelfüllschuhs werden die Flügelräder durch ansteckbare Antriebswellen mit dem Getriebe verbunden. Das Getriebe wird daher auch als externes Getriebe, d.h. ein sich außerhalb der Rührflügelfüllschuhs befindliches Getriebe, bezeichnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rundlaufpresse dadurch gekennzeichnet, dass sich das Getriebe für den Antrieb der Flügelräder unterhalb des Rührflügelfüllschuhs, bevorzugt an der Unterseite einer schwingungsentkoppelten Trägerplatte der Rundlaufpresse, befindet. Im Sinne der Erfindung bezeichnet die Trägerplatte bevorzugt jenes Bauteil, auf welchem der Rotor sowie die Bearbeitungsstationen wie eine Füllstation, eine Dosierstation oder eine Pressstation installiert vorliegen. Auf der Trägerplatte befinden sich auf der Oberseite mithin bevorzugt der Rotor, die Rotorantriebsachse, die oberen und unteren Steuerkurven für die Presswerkzeuge, das Füllgerät, die Vor- und Hauptdrucksäulen, der Tablettenabstreifer, die Tablettenablaufrutsche, während sich unterhalb der Trägerplatte das Antriebsgetriebe mit Motor für den Rotorantrieb, der Antrieb mit Getriebe für das oder die Füllgeräte befinden. Es ist besonders bevorzugt die Trägerplatte schwingungsentkoppelt, auf z. B. vier Stahl- oder Luftfedern im Maschinensockel zu lagern. Durch diese Lagerung der Trägerplatte werden keinerlei Schwingungen und Vibrationen auf das Maschinengehäuse übertragen, wodurch die Pressen einen äußerst geringen Geräuschpegel haben und sich somit durch einen leisen Betrieb auszeichnen.
  • Durch die Anbringung des Getriebes an der Unterseite der schwingungsentkoppelten Trägerplatte ist zum einen eine besonders kompakte Bauweise der Tablettenpresse möglich. Zum anderen kann das Getriebe auch in einer offenen und damit preiswerten Ausführung eingesetzt werden, da es außerhalb der Presszone montiert und somit vor Staub und Verschmutzung geschützt ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rundlaufpresse dadurch gekennzeichnet, dass die Rundlaufpresse in einem Kopfstück oberhalb des Füllschuhs eine Materialzufuhrvorrichtung umfassend ein Auslaufrohr aufweist, wobei das Auslaufrohr in mindestens zwei Positionen einstellbar ist, sodass im Falle eines montierten 2-Kammer-Füllschuhs das Auslaufrohr sich in einer ersten Position über dem ersten Materialeinlauf des 2-Kammer-Füllschuhs befindet und im Falle eines montierten 3-Kammer-Füllschuhs das Auslaufrohr sich in einer zweiten Position über dem zweiten Materialeinlauf des 3-Kammer-Füllschuhs befindet. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Rundlaufpresse ein Kopfstück aufweist, welches oberhalb des Füllschuhs angeordnet ist. Dieses Kopfstück trägt bevorzugt eine Materialzuführvorrichtung, welche das pulverförmige Material dem Füllschuh zuführt. Durch die Anordnung des Kopfstückes oberhalb des Füllschuhs kann zum Befüllen vorteilhafterweise die Schwerkraft ausgenutzt werden. Hierzu weist das Kopfstück oberhalb der beiden Materialeinläufe in beiden Varianten des Füllgerätes eine Öffnung auf, in die die separate schwenkbare Materialzufuhr einsetz- und befestigbar ist. Die Materialzufuhr weist bevorzugt an seiner Unterseite ein Auslaufrohr auf, welches eine genaue Einleitung des verwendeten Pressmaterials in den Füllschuh erlaubt. Der Füllschuh liegt in der bevorzugten Rundlaufpresse derart montiert vor, dass das Auslaufrohr mit dem Materialeinlauf des Füllschuhs koinzidiert.
  • In einer bevorzugten Variante des Rührflügelfüllschuhs befindet sich der Materialeinlauf im Falle eines 2-Kammer-Füllschuhs nicht in derselben Position, wie im Fall eines 3-Kammer-Füllschuhs. Im Falle des 2-Kammer-Füllschuhs wird der Materialeinlauf wie obig ausgeführt oberhalb des Füllflügelrades, d.h. oberhalb der ersten (linken) Kammer positioniert. Im Falle des 3-Kammer-Füllschuhs hingegen wird der Materialeinlauf oberhalb des Zuführflügelrades angebracht auf einer mittleren Position zwischen der ersten (linken) Kammer und der zweiten (rechten) Kammer. Bei Verwendung desselben Basismoduls befindet sich daher im montierten Betriebszustand der Materialeinlauf in den beiden Konfigurationen an unterschiedlichen Positionen. Aus diesem Grunde ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der Rundlaufpresse das Kopfstück derart ausgestaltet, dass bei diesem das Auslaufrohr in zwei verschiedenen Positionen platziert werden können.
  • Zu diesem Zweck kann beispielsweise das Kopfstück oberhalb der Materialeinläufe der 2- und 3- Kammer- Füllgeräte eine kreisrunde Öffnung aufweisen, die bei Montage der Materialzufuhreinheit von oben durch das runde Abdeckblech verschlossen wird, wobei an dem runden Abdeckblech das Auslaufrohr befestigt ist und sich drehbar in zwei Positionen fixieren lässt. Der Drehwinkel reflektiert bevorzugt die unterschiedliche örtliche Positionierung des Materialeinlaufes in den beiden Konfigurationen. Durch diese Ausführungsform kann ein besonders einfacher Wechsel zwischen den unterschiedlichen Konfigurationen des modularen Rührflügelfüllschuhs innerhalb der Tablettenpresse vorgenommen werden. Ein aufwändiges Umrüsten beispielsweise des Kopfstückes der Tablettenpresse entfällt. Stattdessen kann durch einfache Handgriffe die drehbare Materialzufuhreinheit auf dem Kopfstück der Tablettenpresse auf die Konfiguration des Füllschuhs als 2-Kammer- oder als 3-Kammer-Füllschuh angepasst werden.
  • Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.
    • Kurzbeschreibung der Abbildungen
    • Fig. 1 -3
    Schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des Rührflügelfüllschuhs als ein 2-Kammer-Füllschuh
    Fig. 4, 5
    Schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Modulaufbaus für einen 2-Kammer-Füllschuh
    Fig. 6-8
    Schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des Rührflügelfüllschuhs als ein 3-Kammer-Füllschuh
    Fig. 9-11
    Schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten Modulaufbaus für einen 3-Kammer-Füllschuh
    Fig. 12
    Schematische Darstellung zur Illustration des Anschlusses einer bevorzugten Ausführungsform des 2-Kammer-Füllschuhs an das Getriebe mit Antriebsmotor
    Fig. 13
    Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des 2-Kammer-Füllschuhs von unten zur Illustration der Ansteckadapter für die Antriebswellen
    Fig. 14
    Schematische Darstellung zur Illustration des Anschlusses einer bevorzugten Ausführungsform des 3-Kammer-Füllschuhs an das Getriebe mit Antriebsmotor
    Fig. 15
    Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des 3-Kammer-Füllschuhs von unten zur Illustration des Ansteckens der Antriebswellen
    Fig. 16a-c
    Schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der Materialzuführvorrichtung zur flexiblen Einstellung für einen 2-Kammer- oder 3-Kammer-Füllschuh
    Detaillierte Beschreibung der Abbildungen
  • Fig. 1 - 3 zeigen verschiedene schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform des Rührflügelfüllschuhs als ein 2-Kammer-Füllschuh 9. Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Übersichtsdarstellung des 2-Kammer-Füllschuhs 9, wobei nur die von außen sichtbaren Komponenten dargestellt werden. Fig. 2 zeigt eine schematische 3D-Schnittansicht und Fig. 3 eine Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform des 2-Kammer-Füllschuhs 9.
  • Der in den Fig. 1 -3 dargestellte 2-Kammer-Füllschuh 9 umfasst ein Basismodul 39, welches eine Grundplatte 14 und einen Deckel 21 aufweist. Durch die Grundplatte 14 und den Deckel 21 wird in dem Basismodul 39 eine linke Kammer für das Füllflügelrad 24 und eine rechte Kammer für das Dosierflügelrad 17 geformt. Der Deckel 21 des Basismoduls 39 kann mithilfe von Knebelgriff-Schrauben 15 auf der Grundplatte 14 befestigt werden. Mithilfe des Befestigungselementes 28 erfolgt eine Lagerung und Abdichtung der Antriebswellen der Flügelräder. Bei dem 2-Kammer-Füllschuh 9 liegt auf dem Deckel 21 des Basismoduls ein erster Modulaufbau 40 installiert vor. Die Fixierung des Modulaufbaus 40 erfolgt ebenfalls bevorzugt mithilfe von Knebelgriff-Schrauben 13, welche eine einfache Montage erlauben. Der Modulaufbau 40 beinhaltet insbesondere einen ersten Materialeinlauf 11, welcher mit einem Klemmring 10 für die Materialeinlaufmanschette ausgestattet ist. An den Materialeinlauf 11 wird das Auslaufrohr der Materialzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt) angeschlossen. Während der Inbetriebnahme des 2-Kammer-Füllschuhs 9 in einer Tablettenpresse wird pulverförmiges Material von der Materialzufuhrvorrichtung durch den Materialeinlauf 11 zunächst in die linke Kammer umfassend das Füllflügelrad 24 gegeben. Das Füllflügelrad 24 dreht zumeist in der Draufsicht im Uhrzeigersinn, das Dosierflügelrad 17 gegen den Uhrzeigersinn. Somit dreht das Füllflügelrad 24 im Überschneidungspunkt mit dem Teilkreis der Matrizen (nicht gezeigt) gleichsinnig. Das Pressmaterial wird durch das Füllflügelrad 24 von der linken Seite in die Füllöffnung 26 der Grundplatte 14 übergeben und gelangt von dort in die einzelnen Matrizenbohrungen. In der Tablettenpresse befindet sich die Füllkurve, welche durch Abziehen der Unterstempel unter die Matrizenoberfläche die Matrizenbohrung befüllt. Anschließend können mithilfe einer Dosiereinheit die Unterstempel nach dem Füllvorgang angehoben werden, so dass in den Matrizenbohrungen ein festgelegtes Füllvolumen verbleibt. Das in der rechten Kammer vorliegende Dosierflügelrad 17, welches sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, befördert das überschüssige Material zurück in die linke Kammer, d.h. zum Füllflügelrad 24. Ein Ablass von pulverförmigen Material aus den Kammern kann über die Materialablassrohre 18 und 19 erfolgen, welche über Verschlussschieber 35 gesteuert werden. Weiterhin ermöglichen Sichtfenster 16 eine Überwachung der Kammern und Flügelräder im Betrieb.
  • Fig. 4 und 5 zeigen schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Modulaufbaus 40 für einen 2-Kammer-Füllschuh 9 gemäß den Fig. 1-3. Die Fig. 4 ist dreidimensionale Ansicht, Fig. 5A eine Schnittansicht und Fig. 5B eine Draufsicht. Der Modulaufbaus 40 umfasst eine Zwischenplatte 12, welche mithilfe von Knebelgriff-Schrauben 13, wie in den Fig. 1-3 gezeigt, auf das Basismodul 39 installiert werden kann. Der Materialeinlauf 11 mit dem Klemmring für die Materialeinlaufmanschette 10 ist auf der linken Seite der Zwischenplatte 12 installiert, sodass sich der Materialeinlauf 11 im 2-Kammer-Füllschuh (9, vergleiche Fig. 1-3) oberhalb des Füllflügelrades 24 befindet.
  • Fig. 6 - 8 zeigen verschiedene schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform des Rührflügelfüllschuhs als ein 3-Kammer-Füllschuh 38. Fig. 6 zeigt eine dreidimensionale Übersichtsdarstellung des 3-Kammer-Füllschuhs 38, wobei nur die äußeren sichtbaren Komponenten dargestellt werden. Fig. 7 zeigt eine schematische 3D-Schnittansicht und Fig. 8 eine Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform des 3-Kammer-Füllschuhs 9.
  • Der in den Fig. 6-8 dargestellte 3-Kammer-Füllschuh 38 umfasst dasselbe Basismodul 39 wie der in den Fig. 1-3 gezeigte 2-Kammer-Füllschuh 9. Das Basismodul 39 umfasst eine Grundplatte 14 sowie einen dazu passend ausgestalteten Deckel 21, welcher mit Knebelgriff-Schrauben 15 auf der Grundplatte 14 fixiert wird. In dem Basismodul 39 liegen in einer linken Kammer das Füllflügelrad 24 und in einer rechten Kammer das Dosierflügelrad 17 installiert vor. Im Gegensatz zu dem in den Fig. 1-3 gezeigten 2-Kammer-Füllschuh 9 ist bei dem 3-Kammer-Füllschuh 38 jedoch nicht der erste Modulaufbau 40 auf dem Basismodul 39 installiert, sondern der zweite Modulaufbau 41. Der zweite Modulaufbau 41 für den 3-Kammer-Füllschuh 38 umfasst eine Zwischenplatte 22, welche mithilfe von Knebelgriff-Schrauben 13 auf den Deckel 21 des Basismoduls installiert wird. Auf der Zwischenplatte 22 befindet sich der Materialeinlauf 23, welcher über einer von der Zwischenplatte 22 gebildeten mittleren, dritten Kammer positioniert ist. In der mittleren, dritten Kammer befindet sich das Zuführflügelrad 25.
  • In der dargestellten bevorzugten Konfiguration des 3-Kammer-Füllschuhs 38 weist der Rührflügelfüllschuh somit drei Flügelräder auf. An den Materialeinlauf 23 wird das Auslaufrohr der Materialzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt) angeschlossen. In dem 3-Kammer-Füllschuh 38 wird das pulverförmiges Material nicht wie im Falle des 2-Kammer-Füllschuhs 9 direkt zum Füllflügelrad 24 geleitet. Stattdessen erfolgt die Materialzufuhr durch den Materialeinlauf 23 zunächst zu dem Zuführflügelrad 25, welches sich in der mittleren, dritten Kammer befindet. Im installierten Zustand befindet sich das Zuführflügelrad 25 auf einem äußeren Kreis versetzt gegenüber dem Füllflügelrad 24. Hierdurch entsteht eine erste Z-Stufe für den Transportweg des pulverförmigen Materials, welches zunächst von dem Zuführflügelrad 25 in der mittleren Kammer zu dem darunter versetzten Füllflügelrad 24 in der linken Kammer befördert wird. Von dem Füllflügelrad 24 wird das pulverförmige Material in einer weiteren Z-Stufe zum Materialauslass bzw. zur Füllöffnung 26 transportiert, wodurch wie für den 2-Kammer-Füllschuh 9 beschrieben, eine Befüllung der Matrizenbohrungen erfolgt.
  • Nach der Befüllung erfolgt die Dosierung des Füllstandes der Matrizenbohrungen. Hierbei werden mithilfe einer Dosiereinheit die Unterstempel angehoben und überschüssige Material durch das Dosierflügelrad 17 wieder dem Füllflügelrad 24 zugeführt. Die Funktionsweise des 3-Kammer-Füllschuhs 38 ist in Bezug auf das Füllflügelrad 24 und das Dosierflügelrad 17 gleich zum 2-Kammer-Füllschuh 9. Die Aufnahme des zusätzlichen Zuführflügelrades 25 erlaubt jedoch eine verbesserte Materialzufuhr. Insbesondere kann durch das zusätzliche Zuführflügelrad 25 eine doppelte Z-Stufe und mithin ein besonders gleichmäßiger Transport des Pulvermaterials umgesetzt werden. Mit dem 3-Kammer-Füllschuh 38 können ausgezeichnete Tablettierergebnisse weitgehend unabhängig von dem Fließverhalten des Pressmaterials erreicht werden.
  • Die Fig. 9-11 zeigen schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten Modulaufbaus 41 für den 3-Kammer-Füllschuh 38 gemäß den Fig. 6-8. Fig. 9 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Modulaufbaus 41 aus einer Perspektive von schräg oben, wohingegen Fig. 10 die Ansicht von schräg unten zeigt. Fig. 11 entspricht einer Draufsicht auf die bevorzugte Ausführungsform des Modulaufbaus 41.
  • Der zweite Modulaufbau 41 umfasst eine Zwischenplatte 22, welche mithilfe von Knebelgriff-Schrauben 13 wie in Fig. 6-8 gezeigt auf dem Basismodul 39 installiert werden kann. Wie in insbesondere in der Fig. 10 ersichtlich, befindet sich in der Zwischenplatte 22 eine mittlere, dritte Kammer, in welcher sich das Zuführflügelrad 25 befindet. Das Zuführflügelrad 25 kann mithilfe einer steckbaren Antriebswelle 31 in Betrieb genommen werden. Das Befestigungselement 28 erlaubt die Lagerung und Abdichtung der Antriebswelle 31 des Flügelrades 25. Der Materialeinlauf 23 ist derart auf der Zwischenplatte 22 positioniert, dass das pulverförmige Material zunächst in die mittlere Kammer dem Zuführflügelrad 25 zugeführt wird. Wie für die Fig. 6-8 erläutert, kann hierdurch eine doppelte Z-Stufe für den Transport des pulverförmigen Materials erreicht werden, welche eine gleichmäßige Befüllung sicherstellt.
  • Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung des Anschlusses des 2-Kammer-Füllschuhs 9 an das Getriebe 32 zum Antrieb der Flügelräder. Das Getriebe 32 befindet sich unterhalb der schwingungsentkoppelten Trägerplatte 34 der Tablettenpresse und wird von einem Servo-motor 33 angetrieben. Die Verbindung des Getriebes 32 mit den Flügelrädern erfolgt mithilfe von zwei steckbaren Antriebswellen 29 und 30. Eine erste Antriebswelle 29 treibt das linke Füllflügelrad 24 an, während eine zweite Antriebsachse 30 das rechte Dosierflügelrad 17 antreibt. Da in der Konfiguration des 2-Kammer-Füllschuhs 9 kein Zuführflügelrad vorliegt, wird keine dritte Antriebswelle benötigt.
  • Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des 2-Kammer-Füllschuhs 38 von unten. Wie dort ersichtlich, liegen an der Grundplatte 14 ein Adapter 30a für die Antriebswelle 30 zum Antrieb des rechten Dosierflügelrades 17 und ein Adapter 29a für die Antriebswelle 29 für das linke Füllflügelrad 24 vor. Weiterhin wird in Fig. 13 die Sandwichdichtung 36 und das federnde Druckstück 37 illustriert, welche verhindern, dass Pulvermaterial von der Oberfläche der Matrizenscheibe aus dem Bereich des Füllschuhs hinausgelangt.
  • Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung des Anschlusses des 3-Kammer-Füllschuhs 38 an das Getriebe 32 zum Antrieb der Flügelräder. Das Getriebe 32 befindet sich unterhalb der schwingungsentkoppelten Trägerplatte 34 der Tablettenpresse und wird von einem Servo-motor 33 angetrieben. Die Verbindung des Getriebes 32 mit den drei Flügelrädern erfolgt mithilfe von drei steckbaren Antriebswellen 29, 30 und 31. Eine erste Antriebswelle 29 treibt das linke Füllflügelrad 24 an, während eine zweite Antriebsachse 30 das rechte Dosierflügelrad 17 und eine dritte Antriebsachse 31 das mittlere Zuführflügelrad 31 antreibt.
  • Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des 3-Kammer-Füllschuhs 38 von unten. Wie dort ersichtlich, liegen an der Grundplatte 14 ein Adapter 30a für die Antriebswelle 30 zum Antrieb des rechten Dosierflügelrades 17, ein Adapter 29a für die Antriebswelle 29 für das linke Füllflügelrad 24 und ein dritter Adapter 31a für die Antriebswelle 31 zum Antrieb des mittleren Zuführflügelrades 25 vor.
  • Fig. 16a-c zeigen schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der Materialzuführvorrichtung 43 zur flexiblen Einstellung für einen 2-Kammer- oder 3-Kammer-Füllschuh. Fig. 16 a zeigt die Materialzuführvorrichtung 43 in einer Draufsicht, Fig. 16b in einer dreidimensionalen Seitenansicht und Fig. 3c in der Schnittdarstellung. Die Materialzuführvorrichtung 43 befindet sich in einem Kopfstück oberhalb des Füllschuhs und umfasst ein Auslaufrohr 3, welches in zwei Positionen 7 und 8 einstellbar ist. Drei Knebelgriff-Schrauben 2 und ein Befestigungsflansch bzw. -blech 1 dienen der Installation der Materialzuführvorrichtung 43 in der Tablettenpresse. Die Tri-Clamp-Flansche 4 und 5 gewährleisten eine sichere Abdichtung des Auslaufrohres 3. Weiterhin liegt am unteren Ende des Auslaufrohres 3 ein Absperrventil 6 vor. Über das Auslaufrohr 3 erfolgt die Materialzufuhr in den Materialeinlauf für den 2-Kammer- oder 3-Kammer-Füllschuh. Wie in den Fig. 1-15 ersichtlich, befindet sich der Materialeinlauf 11 im Falle der Konfiguration des Rührflügelfüllschuhs als 2-Kammer-Füllschuh 9 in einer anderen Position als der Materialeinlauf 23 für den 3-Kammer-Füllschuh 38. Somit ist notwendig die Stellung des Auslaufrohres 3 auf die Position des jeweiligen Materialeinlaufes anzupassen. Zu diesem Zweck ist das Auslaufrohr 3 derart asymmetrisch in dem kreisförmigen Befestigungsflansch 1 positioniert, dass das Auslaufrohr 3 zwischen zwei Positionen 7 und 8 geschwenkt werden kann. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform beträgt der Schwenkwinkel 35°. Der Schwenkwinkel hängt jedoch von der Positionierung der Materialeinläufe 11 und 23 in den verschieden Modulaufbauten 40 und 41 ab. Vorliegend entspricht die Position 7 der Stellung des Auslaufrohres 3 für den 2-Kammer-Füllschuh 9, während die Position 8 der Stellung des Auslaufrohres 3 für den 3-Kammer-Füllschuh 38 entspricht. Die gezeigte Ausführungsform der Materialzuführvorrichtung 43 erlaubt einen besonderes einfachen Montagewechsel zwischen den zwei Konfigurationen des Rührflügelfüllschuhs.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Alternativen zu den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können, um die Erfindung auszuführen und zu der erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen. Der erfindungsgemäße Rührflügelfüllschuh, die Rundlaufpresse umfassend den erfindungsgemäßen Rührflügelfüllschuh beschränken sich in ihren Ausführungen somit nicht auf die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr ist eine Vielzahl von Ausgestaltungsvarianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung abweichen können. Ziel der Ansprüche ist es, den Schutzumfang der Erfindung zu definieren. Der Schutzumfang der Ansprüche ist darauf gerichtet, den erfindungsgemäßen Rührflügelfüllschuh, eine Rundlaufpresse umfassend den erfindungsgemäßen Rührflügelfüllschuh sowie äquivalente Ausführungsformen von diesen abzudecken.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Befestigungsflansch/- Blech
    2
    Knebelschraube
    3
    Auslaufohr
    4
    TriClamp- Flansch
    5
    TriClamp- Flansch
    6
    Absperrventil
    7
    Position der Materialöffnung für den 2-Kammer Füllschuh
    8
    Position der Materialöffnung für den 3-Kammer Füllschuh
    9
    2-Kammer-Füllschuh
    10
    Klemmring für Materialeinlaufmanschette
    11
    Erster Materialeinlauf für den 2-Kammer Füllschuh
    12
    Erste Zwischenplatte für den 2-Kammer Füllschuh
    13
    Knebelgriff- Schraube
    14
    Grundplatte des Basismoduls
    15
    Knebelgriff- Schraube
    16
    Sichtfenster
    17
    Dosierflügelrad
    18
    Materialablassrohr rechte Kammer
    19
    Materialablassrohr linke Kammer
    21
    Deckel des Basismoduls
    22
    Zweite Zwischenplatte für den 3-Kammer-Füllschuh
    23
    Zweiter Materialeinlauf für den 3-Kammer-Füllschuh
    24
    Füllflügelrad
    25
    Zuführflügelrad
    26
    Materialauslauf bzw. Füllöffnung in der Grundplatte
    28
    Lagerung und Abdichtung der Antriebswelle der Flügelräder
    29
    Steckbare Antriebsachse für das linke Füllflügelrad
    29a
    Adapter für die Antriebsachse für das linke Füllflügelrad
    30
    Steckbare Antriebsachse für das rechte Dosierflügelrad
    30a
    Adapter für die Antriebsachse für das rechte Dosierflügelrad
    31
    Steckbare Antriebsachse für das dritte / mittlere Zuführflügelrad
    31a
    Adapter für die Antriebsachse für das dritte / mittlere Zuführflügelrad
    32
    Getriebe zum Antrieb der Flügelräder
    33
    Servo-Motor
    34
    Schwingungsentkoppelte Trägerplatte
    35
    Verschlussschieber für die Materialablassrohre 18 und 19
    36
    Sandwichdichtung
    37
    Federndes Druckstück
    38
    3-Kammer-Füllschuh
    39
    Basismodul
    40
    Erster Modulaufbau für den 2-Kammer-Füllschuh
    41
    Zweiter Modulaufbau für den 3-Kammer-Füllschuh
    43
    Materialzuführvorrichtung

Claims (9)

  1. Rührflügelfüllschuh für die Materialzufuhr in Matrizenbohrungen einer Rundlaufpresse
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Rührflügelfüllschuh modular aufgebaut ist, um einen Funktionswechsel zwischen einem 2-Kammer-Füllschuh (9) umfassend ein Füllflügelrad (24) und ein Dosierflügelrad (17) und einem 3-Kammer-Füllschuh (38) umfassend ein Füllflügelrad (24), ein Dosierflügelrad (17) und ein Zuführflügelrad (25) zu ermöglichen und wobei der Rührflügelfüllschuh kein Getriebe zum Antrieb der Flügelräder umfasst,
    wobei der Rührflügelfüllschuh ein Basismodul (39) umfasst, in welchem in einer ersten Kammer das Füllflügelrad (24) und in einer zweiten Kammer das Dosierflügelrad (17) vorliegt,
    wobei der 2-Kammer-Füllschuh (9) einen ersten Modulaufbau (40) aufweist, welcher auf dem Basismodul (39) montierbar ist und einen ersten Materialeinlauf (11) aufweist, welcher sich im montierten Zustand über dem Füllflügelrad (24) befindet und der 3-Kammer-Füllschuh (38) einen zweiten Modulaufbau (41) aufweist, in welchem das Zuführflügelrad (25) in einer dritten mittleren Kammer eingebracht vorliegt, der zweite Modulaufbau (41) auf dem Basismodul (39) montierbar ist und einen zweiten Materialeinlauf (23) aufweist.
  2. Rührflügelfüllschuh gemäß dem vorherigen Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flügelräder jeweils einen Adapter zum Anstecken einer Antriebswelle zur Verbindung an ein externes Getriebe (32) aufweisen.
  3. Rührflügelfüllschuh gemäß einem der vorherigen Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die einzelnen Montagebestandteile des modularen Rührflügelfüllschuh nicht mehr als 20 kg bevorzugt nicht mehr als 15 kg wiegen.
  4. Rührflügelfüllschuh gemäß einem der vorherigen Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in dem 2-Kammer-Füllschuh (9) Pressmaterial von dem ersten Materialeinlauf (11) zur Füllöffnung (26) und den Matrizenbohrungen in einer Z-Stufe geführt wird und in dem 3-Kammer-Füllschuh (38) Pressmaterial von dem zweiten Materialeinlauf (23) zur Füllöffnung (26) und den Matrizenbohrung in zwei Z-Stufen geführt wird.
  5. Rührflügelfüllschuh gemäß einem der vorherigen Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Basismodul (39) an der Unterseite eine Füllöffnung (26) aufweist, welche beidseitig mit federnd, austauschbaren Sandwichdichtungen (36) ausgestattet ist und/oder
    der Rührflügelfüllschuh entlang der Rotation am Ende der Füllöffnung (26) ein federndes Druckstück (37) aufweist, um einen Materialverlust zu reduzieren.
  6. Rührflügelfüllschuh gemäß einem der vorherigen Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bestandteile des Rührflügelfüllschuhs Materialien umfassen, welche bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Edelstahl, Aluminium und/oder Kunststoff.
  7. Rundlaufpresse umfassend einen Rührflügelfüllschuh gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1- 6
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rundlaufpresse ein Getriebe (32) für den Antrieb der Flügelräder aufweist, welches sich außerhalb des Rührflügelfüllschuhs befindet und die Flügelräder mithilfe von ansteckbaren Antriebswellen mit dem Getriebe (32) verbindbar sind.
  8. Rundlaufpresse gemäß dem vorherigen Anspruch
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das Getriebe (32) für den Antrieb der Flügelräder unterhalb des Rührflügelfüllschuhs, bevorzugt an der Unterseite einer schwingungsentkoppelten Trägerplatte (34) der Rundlaufpresse, befindet.
  9. Rundlaufpresse gemäß Anspruch 7 oder 8
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rundlaufpresse in einem Kopfstück oberhalb des Füllschuhs eine Materialzufuhrvorrichtung (43) umfassend ein Auslaufrohr (3) aufweist, wobei das Auslaufrohr (3) in mindestens zwei Positionen einstellbar ist, sodass im Falle eines montierten 2-Kammer-Füllschuhs (9) das Auslaufrohr (3) sich in einer ersten Position (7) über dem ersten Materialeinlauf (11) des 2-Kammer-Füllschuhs (9) befindet und
    im Falle eines montierten 3-Kammer-Füllschuhs (28) das Auslaufrohr (3) sich in einer zweiten Position (8) über dem zweiten Materialeinlauf (23) des 3-Kammer-Füllschuhs (38) befindet.
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