WO2012152373A1 - Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren und abgleichen einer messeinrichtung einer tablettenpresse - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren und abgleichen einer messeinrichtung einer tablettenpresse Download PDF

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WO2012152373A1
WO2012152373A1 PCT/EP2012/001689 EP2012001689W WO2012152373A1 WO 2012152373 A1 WO2012152373 A1 WO 2012152373A1 EP 2012001689 W EP2012001689 W EP 2012001689W WO 2012152373 A1 WO2012152373 A1 WO 2012152373A1
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measuring device
control device
measuring
tablet press
measured values
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PCT/EP2012/001689
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Ingo Schmidt
Ulrich Gathmann
Matthias Meier
Original Assignee
Fette Compacting Gmbh
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Priority to US14/116,267 priority patent/US9664582B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for calibrating and aligning a measuring device of a tablet press, in particular a rotary tablet press.
  • a rotary tablet press typically has a rotor that is rotationally driven by a generally vertical axis with a suitable drive motor.
  • the rotor has an upper and lower punch guide for receiving upper and lower punches.
  • the stamps cooperate with recordings of a die plate, which is arranged between the punch guides.
  • pressings are fed to the holders of the die plate.
  • the upper and lower punches act together in printing stations with upper and lower pressure rollers to compress the filled in the recordings press material into a tablet.
  • suitable cam sections are provided, which drive the stamp on their punch heads in the axial direction.
  • a filling station is assigned a filling curve section which ensures that the lower punches in the area of the filling curve section have a predetermined dimension in the receptacles. This measure determines the filling volume and thus also the weight of the compressed tablet.
  • a guide curve is usually provided by which the lower punches are raised so far that the tablets can be detected by the scraper and deported, for example in a drain channel.
  • a suitable cam section usually ensures that the upper punches are guided through a filling device.
  • a tablet press is known, for example, from DE 10 2004 040 163 C5.
  • the measuring devices convert physical measured variables into electrical signals, which are then fed to the machine control of the rotary press and further processed there and / or displayed.
  • the measurement signals of the measuring devices can signal, for example, the proper condition of the rotary press.
  • they can provide measured values for determining the quality of the compacts pressed in the press, in particular tablets.
  • the state of the press can be signaled by measuring sensors for the stiffness of the upper and lower punches in the punch guide and / or for the tablet ejection force.
  • a quality determination of the tablets produced, for example, via a press force measurement at the pre and / or main printing station.
  • the measuring equipment In order to meet the stringent requirements in the field of pharmaceutical production, the measuring equipment must be regularly calibrated and calibrated to ensure continuously sufficient measuring accuracy and thus production quality.
  • the results of this calibration are usually documented in the form of a measurement table.
  • an additional reference force measuring device consisting of a sensor and a measuring device, in particular a measuring amplifier
  • the distance between the upper and lower pressure roller is then reduced manually by means of the Versteilantriebe the press gradually. Both the measuring device and the reference force measuring device are subjected to different force values.
  • Each new force value in the course of calibration is approached manually and by an operator to the measuring devices, in particular the measuring device to be calibrated, ie in particular a permanently installed in the press measuring device, and the Reference force measuring device, read.
  • the number of calibration steps is usually specified by a procedure instruction.
  • a comparison is made between the measured values of the measuring device to be calibrated and the reference measuring device.
  • the amplification factor of a measuring amplifier of the measuring device is also manually reset, ie adjusted.
  • the finally set values are logged in a protocol form.
  • several measuring points are approached manually within a force range.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a device and a method of the type mentioned, with which an accurate and secure calibration and calibration of the measuring devices in a simple and fast way is possible.
  • the invention solves this problem by the subject matter of claims 1 and 7. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims, the description and the figures.
  • the invention solves the problem on the one hand by a device for calibrating and balancing a measuring device of a tablet press, in particular a rotary tablet press, comprising at least one reference measuring device and at least one control device, wherein interfaces of the control device with interfaces of the measuring device and the reference measuring device are connected, wherein the Control device is designed to generate a plurality of reference measurement events and to record the associated measured values of the measuring device and the reference measuring device, wherein the control device further comprises a comparison device, with which the recorded measured values of the measuring device and the reference measuring device can be compared with each other, and wherein the control device is designed to adjust the measuring device, if there is an impermissible deviation between the measured values compared.
  • an interface of the control device can be connected to the measuring device.
  • An impermissible deviation is regularly given when an admissible difference between the measured value of the measuring device to be calibrated and the assigned measured value of the reference force measuring device has been exceeded before the calibration.
  • the control device according to the invention can be designed for the adjustment of a measuring device to be checked or the compensation of the detected deviations.
  • the invention solves the problem by providing a method for calibrating and aligning a measuring device of a tablet press, in particular a rotary tablet press, comprising the steps: at least one reference measuring device is provided, a control device generates a plurality of reference measuring events and the associated measured values of the measuring device and the reference measuring device are received by the control device, by means of the control device the recorded measured values of the measuring device and of the reference measuring device are compared with one another, If an impermissible deviation between the compared measured values is determined, the measuring device is adjusted by the control device. Once again, an impermissible deviation regularly occurs when an admissible difference between the measured value of the measuring device to be calibrated and the assigned measured value of the reference force measuring device has been exceeded before the calibration. In the context of the adjustment carried out in the method according to the invention, the deviations ascertained during the calibration can be compensated.
  • the interfaces may be digital interfaces, analog interfaces or other data interfaces.
  • the control device thus performs automatic calibration and matching of the relevant measuring devices.
  • a manual calibration and comparison with the disadvantages explained in the prior art is not required according to the invention. Rather, according to the invention, only the calibration and adjustment process must be triggered by an operator, with the calibration and adjustment steps then being carried out automatically.
  • a multiplicity of reference measuring signals or values are generated for this purpose, which are recorded by the control device and recorded by the measuring device and the reference measuring device. It can be provided that at least one interface of the control device is connected to at least one device for generating reference measurement events. The controller may then control this device to generate the reference measurement events.
  • the reference measurement events can be generated in a manner known per se. In contrast to the prior art, however, this is done according to the invention automatically.
  • the measuring device is, for example, a force measuring device on an upper or lower pressure roller of the press
  • different reference force values can be obtained, for example, by inserting a Samples set of an upper and lower punch, a so-called upper and lower Kalibrierst Zis, instead of the upper and lower punch used in operation are generated, the pressure rollers are moved by the control means by controlling suitable pressure roller drives, in particular suitable adjustment motors in different vertical positions. As a result, in particular the vertical distance between the upper and lower pressure roller is reduced.
  • the force measuring devices then each measure different force values according to the approached vertical position.
  • the reference measurement events for example the reference force values
  • the reference measurement events are acted upon by other adjusment devices or the like, in order to be able to pass through the calibration measuring range.
  • a corresponding reference measuring device is installed between the measuring device, for example a force sensor, and a counter-holding point.
  • the reference measurement signals or values can in particular be changed stepwise or continuously in a predetermined range. If the measuring devices are, for example, force measuring devices, a predetermined force range, for example, can be passed through continuously. Such a force range can be, for example, between 0 and 100 kN. In this way, punctual deviations or nonlinearities are largely recognized and can be taken into account in the calibration and matching.
  • the reference measurement events measured by the measuring device and by the reference measuring device are transferred to the control device via the connection of their interfaces.
  • the reference measuring device is for the Calibration and matching according to the invention connected via a communication interface with the control device.
  • the comparison device of the control device compares the measured values of the measuring device and the reference measuring device recorded in each case to a reference measuring event and determines, for example by subtraction, a deviation between the measured values. If this deviation exceeds a specified limit deviation, it is inadmissible and the measuring device is adjusted.
  • the control device may comprise a memory device in which the measured values recorded by the reference measuring device and the measuring device in the course of the calibration can be stored. In this way an automated and complete documentation of the calibration and calibration processes is possible.
  • the automated calibration and matching according to the invention With the automated calibration and matching according to the invention, reading errors and errors in a manual correction of the reference measuring devices can be avoided. The same applies to the documentation creation. At the same time, the calibration and adjustment according to the invention is carried out in a simple and fast manner, wherein punctual deviations and non-linearities can be corrected, in particular, in the case of a continuous traversing of a reference measuring range.
  • the term calibration in this context comprises the comparison of the measured values (actual values) of the measuring device with the desired measured values predetermined by the reference measuring device and the determination of a possible deviation between the measured values and the nominal measured values.
  • the calibration can also include a documentation of the comparison results.
  • an adjustment or an adjustment takes place according to the invention, provided that the calibration has resulted in an impermissible deviation of the measured values from the desired measured values.
  • the control device can be designed to match the measuring device by engaging in the measurement results of the measuring device.
  • Such measuring devices usually comprise at least one sensor and at least one measuring amplifier.
  • the adjustment can then take place, for example, by a suitable adjustment or adjustment of the measuring amplifier.
  • at least one interface of the control device can be connected to an interface of the measuring amplifier.
  • the sense amplifiers may be located within or external to a force transducer.
  • the measuring amplifier can be arranged inside or outside the control device.
  • the control device can also be an integral part of the measuring amplifier. It is also possible that the control device is designed to match the measuring device by depositing an adjustment rule for the measurement results of the measuring device. In this case, therefore, no direct influence on the measurement results is taken by the control device, for example by setting a measuring amplifier. Rather, on the basis of the comparison made during the calibration, an adaptation specification, for example in the form of a characteristic curve or a characteristic diagram, is automatically created and stored.
  • the adaptation rule can be stored, for example, in the control device.
  • the measurement results of the measuring device are then mathematically adjusted with the adaptation rule, so that the deviation between the measured values of the measuring device and the reference measuring device ascertained during the calibration is compensated.
  • an adaptation rule can be created by the control device as a result of the calibration.
  • the adaptation rule forms the basis for the subsequent readjustment of the measuring device, for example a measuring amplifier. It is therefore possible that the device according to the invention merely performs the automated comparison of the measured values and the automated documentation of the comparison results, which is then subsequently utilized within the framework of an adjustment rule.
  • the measuring device and the reference measuring device can be force measuring devices.
  • the reference force measuring device in particular a reference force transducer or reference force sensor, then preferably lies in the same, in particular unbranched, direction of force flow as the measuring device to be calibrated and adjusted, permanently installed in the tablet press, for example a permanently installed force transducer or force sensor.
  • the measuring device can indicate, for example, the condition of the tablet press or the quality of the tablets compressed with the press.
  • the state of the tablet press can be signaled by measuring devices for the stiffness of the upper and lower press punches in the punch guide and / or for a tablet ejection force.
  • a quality determination of the tablets can take place, for example, via a press force measurement at the printing stations of the tablet press.
  • the control device may be part of the machine control of the tablet press.
  • the machine control usually comprises a control and a control unit. It is used to control the entire operation of the tablet press. In this embodiment, therefore, the control device is part of the machine control, so that no further control device is required.
  • the machine control usually already has access to components of the tablet press, for example, adjustment motors for the upper and lower pressure rollers, and can thus generate the Referenzmessereignisse in a particularly simple manner.
  • the calibration and adjustment method according to the invention to take place by means of a control device separate from the machine control of the tablet press and inserted into the measuring device or is integrated in the reference measuring device, for example in a measuring amplifier of the measuring device.
  • control device can be configured to respectively generate a measurement curve from the recorded measured values of the measuring device and to adjust the measuring device such that the generated measuring curves after adjustment match within predefined tolerance limits.
  • the measurement curve of the respective measuring device is obtained by plotting the measured values of the measuring device to be calibrated above the respectively assigned reference measured value.
  • the reference curve can be obtained by plotting the respectively obtained reference measured value of the reference measuring device over itself.
  • the reference measuring device Apart from a possible peculiarity in the area of the origin, which may be that at a reference nominal value zero, the reference measuring device generates a non-zero reading, because without pre-set force from the pressure rollers on the Kalibrierstempel, for example, by own weight of the upper Kalibrierstempels or by others Influencing variables on the reference measuring sensor, a force is generated, the reference curve always shows a linear proportional course, which can be shifted relative to the origin in the above sense.
  • the measuring curve of the measuring device may deviate from the reference curve of the reference measuring device.
  • This deviation can be stored in the control device and offset by means of mathematical methods for compensation, so that the measurement process measured in the measuring device comes as close as possible to the nominal measurement profile, namely the recorded reference curve of the reference measuring device.
  • suitable tolerance limits can be specified around the reference curve.
  • the calibration and adjustment of the measuring device can furthermore be effected as a function of at least one influencing variable occurring during operation of the tablet press, which has an influence on the measuring device, in particular its measurement results.
  • influencing variables are temperature fluctuations occurring during operation of the tablet press, wear of components of the tablet press or similar influencing variables.
  • Such influencing variables can change the correctly calibrated and adjusted relationship between a measuring event and a displayed measured value of the measuring device. As a result, a new calibration and adjustment of the measuring device is required. If the influence of such variables, for example a temperature fluctuation and an associated change in length or tension of press dies or other components, is known, this influence can be taken into account in the evaluation of the measurement results of the measuring device without carrying out an additional calibration and calibration.
  • the calibration and adjustment method according to the invention can be repeated at regular, larger time intervals. In this way, it is also possible to detect and evaluate trend changes in the measuring devices or their measured values or to take them into account accordingly. Larger periods in this context mean, for example, several weeks or several months. For example, at regular intervals of several weeks or several months, a calibration and adjustment can be performed. This repeated calibration and adjustment can be done over the life of the tablet press. For this purpose, a long-term storage of the results of the method for calibration and matching done.
  • the device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the invention also relates to a tablet press, in particular a rotary tablet press, comprising a device according to the invention for calibrating and balancing a measuring device of the tablet press.
  • Fig. 1 shows a part of a rotary press for tablets according to the prior
  • FIG. 2 shows a device according to the invention
  • Fig. 3 is a diagram taken with the device of Figure 2
  • Fig. 4 is a diagram with traces similar to Figure 3 with respect to a
  • Reference curve marked, selected deviations, and 5 shows a diagram with time-dependent deviations from measured curves according to FIGS. 3 and 4.
  • Fig. 1 shows the structure of a known rotary tablet press.
  • the rotor of the rotary tablet press is shown, which is rotated by a rotary drive, not shown, about a generally vertical axis, as illustrated by the arrow 12.
  • the rotor has an upper punch guide 14 and a lower punch guide 16 for receiving upper punches 18 and lower punches 20.
  • the upper punch 18 and lower punch 20 cooperate with receptacles 22 of a die plate 24 which is arranged between the punch guides 14, 16.
  • the die plate 24 may be formed in one piece or consist of individual die segments.
  • the receptacles 22 may be so-called die bores. Matrizenhülsen may be arranged in the die holes. But this is not mandatory.
  • the receptacles 22 are supplied with powdered pressing material.
  • the upper and lower punches 18, 20 are guided by filling curve elements 28, metering curve elements 30, ejection curve elements 32 and elevator curve elements 33.
  • Subordinate printing station 34 has an upper pre-pressure roller 38 and a lower pre-pressure roller 40.
  • the main pressure station 36 has correspondingly an upper main pressure roller 42 and a lower main pressure roller 44.
  • the upper - And lower punch 18, 20 cooperate with the pressure rollers 38, 40, 42, 44 in a conventional manner to compress the filled into the receptacles 22 pressing material into a tablet.
  • the rotary tablet press is equipped with a plurality of measuring sensors; in the exemplary embodiment, these are force measuring sensors 50, 52, 54, 56, 58.
  • the force measuring sensors measure forces occurring during operation of the rotary press.
  • the force measuring sensors 54, 56 arranged in the area of the pre-and main pressure stations 34, 36 measure the pressing forces occurring there, in order to check the proper condition of the rotary press and the proper quality of the tablets produced.
  • the respective acting forces are illustrated in Fig. 1 by the arrows denoted by F.
  • measuring devices for measuring these forces comprise, in addition to the force measuring sensors 50, 52, 54, 56, 58, in each case a measuring amplifier (not shown in FIG. 1).
  • a device for calibrating and balancing of measuring devices is shown.
  • the force measuring device arranged in the region of the main pressure station 36 is to be calibrated and adjusted with the force measuring sensor 56.
  • an upper and lower Kalibrierstempel 60, 62 is introduced between the upper and lower pressure rollers 42, 44, wherein between the upper and lower Kalibrierstempel 60, 62 a reference force measuring sensor 64 is arranged.
  • the reference force measuring sensor 64 coincides with the force measuring sensor 56.
  • the Kalibrierstempeln 60, 62 and the associated main pressure rollers 42, 44 there is a direct contact.
  • the result is an unadulterated power flow between the force measuring sensor 56 and the series-connected reference force sensor 64 excluding the respectively substituted upper and lower punch 18, 20, so that the force measuring sensor 56 acting force F true also between the Kalibrierstempeln 60, 62nd arranged reference force sensor 64 applied.
  • the reference force measuring sensor 64 together with the reference measuring amplifier 68 connected to it via a connection 66, forms a reference measuring device 64, 68.
  • the force measuring sensor 56 is also assigned a measuring amplifier 71, which in the example shown is integrated in a control device 70 of the rotary press. Of course, the measuring amplifier 71 may also be arranged outside the control device 70, in particular also in the force measuring sensor 56.
  • the control device 70 may be part of a machine control, not shown, of the tablet press.
  • the control device 70 further comprises a comparison device 73 for comparing measured values and a memory device 75 for storing at least measured values.
  • the force measuring sensor 56 also forms, together with the measuring amplifier 71, a measuring device 56, 71 to be calibrated and adjusted.
  • the control device 70 generally has an operating and a control element and controls the entire sequence of the rotary press during operation. Via a first connection 72, the control device 70 is connected to the measuring amplifier 68 of the reference measuring device 64, 68. In addition, the control device 70 is connected to the measuring amplifier 71 of the measuring device 56, 71. Via a second connection 74, the control device 70 is furthermore connected to the force measuring sensor 56 to be calibrated and adjusted. In addition, the control device 70 is connected via a third connection 76 to a Versteilmotor 78 for adjusting the vertical distance between the pressure rollers 42, 44.
  • the control device 70 controls the adjustment motor 78 via the third connection 76 in such a way that the vertical distance between the pressure rollers 42, 44 is reduced stepwise or continuously in a force range of, for example, 0 to 100 kN.
  • the machine controller 70 via the connection 72, 74 or its connection to the respective measuring amplifiers 68, 71, the here als- Measured values of the reference measuring device 64, 68 and the measuring device 56, 71 supplied.
  • the comparison device 73 integrated in the control device 70 compares these measured values with each other.
  • a curve is recorded by the control device 70, as shown by way of example in FIG. 3.
  • reference numeral 80 a linearly proportional curve, a so-called reference curve, of the reference measuring device is shown. Plotted in the diagram on the abscissa are the reference measured values generated by the control device 70, in particular the reference force values FR generated in kN by the vertical adjustment of the pressure rollers 42, 44. The ordinate also plots in kN the force values F M measured by the respective calibrating measuring devices 56, 71 for the respective reference force values FR, the illustrated force profiles 82 and 84 respectively showing possible typical deviations from the reference curve 80 by way of example.
  • the occurrence of the reference curve 80 has already been described above. The same scaling of the two axes is a straight line with a slope of 45 degrees, which may be moved due to circumstances described by a certain amount relative to the origin.
  • the curves 82, 84 deviate from the reference curve 80 in different ways. While the curve 82 shows a negative deviation linearly proportional to the magnitude of the reference force FR (eg, ⁇ F M1 ⁇ 0 for the position F R i and AF M2 ⁇ 0 for the position F R2 ), ie, the force value F M , with increasing reference force value F R systematically smaller than the reference force value F R , the curve 84 oscillates about the reference curve 80, ie the Krafrhong FM are partially larger (eg AF ⁇ > 0 for the point FR ?
  • Curves 80, 82, 84 may be stored in memory device 75 of controller 70. With the help of mathematical methods, the curves 82, 84 can each be adapted to the reference curve 80 within predetermined tolerance limits. In particular, a required readjustment of the measuring device 56, 71 to be calibrated, for example the measuring amplifier 71 of this measuring device 56, 71, can be calculated. This re-adjustment required for the calibration can then also be performed by the control device 70. For example, the measuring amplifier 71 of the measuring device 56, 71 integrated into the control device 70 in FIG. 2 can be readjusted by the control device 70.
  • the corresponding curve profiles 82, 84 determined at a calibration time ti (FIG. 4) or at a later calibration time tu or at any further chronologically downstream calibration times can be stored in the memory device 75 of the control device 70 for longer periods of time. From these curves, it is possible to select the deviations AF U ⁇ 2 (in general: ⁇ F to certain excellent reference force values FRI, FR 2 (in general: F R j) (see FIG.

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Abstract

Vorrichtung zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend mindestens eine Referenzmesseinrichtung und mindestens eine Steuereinrichtung, wobei Schnittstellen der Steuereinrichtung mit Schnittstellen der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung verbunden sind, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Referenzmessereignissen zu erzeugen und die zugehörigen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung aufzunehmen, wobei die Steuereinrichtung weiterhin eine Vergleichseinrichtung umfasst, mit der die aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung miteinander verglichen werden können, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung abzugleichen, sofern eine unzulässige Abweichung zwischen den verglichenen Messwerten vorliegt. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse. Eine Rundläufer-Tablettenpresse besitzt üblicherweise einen Rotor, der über eine in der Regel vertikale Achse mit einem geeigneten Antriebsmotor drehend angetrieben wird. Der Rotor besitzt eine obere und untere Stempelführung zur Aufnahme von Ober- und Unterstempeln. Die Stempel wirken mit Aufnahmen einer Matrizenscheibe zusammen, die zwischen den Stempelführungen angeordnet ist. Über geeignete Fülleinrichtungen wird den Aufnahmen der Matrizenscheibe Pressmaterial zugeführt. Die Ober- bzw. Unterstempel wirken in Druckstationen mit oberen und unteren Druckrollen zusammen, um das in die Aufnahmen gefüllte Pressmaterial zu einer Tablette zu komprimieren. In der Regel sind geeignete Steuerkurvenabschnitte vorgesehen, die die Stempel über ihre Stempelköpfe in axialer Richtung fuhren. Beispielsweise ist einer Füllstation ein Füllkurvenabschnitt zugeordnet, der dafür sorgt, dass die Unterstempel im Bereich des Füllkurvenabschnitts ein vorgegebenes Maß in die Aufnahmen hinein stehen. Dieses Maß bestimmt das Füllvolumen und damit auch das Gewicht der verpressten Tablette. In einem in Drehrichtung dahinter angeordneten Abstreifbereich werden die gepressten Tabletten von der Oberseite der Matrizenscheibe abgestreift. Hierzu ist in der Regel eine Führungskurve vorgesehen, durch die die Unterstempel so weit angehoben werden, dass die Tabletten von dem Abstreifer erfasst und abgeschoben werden können, beispielsweise in einen Ablaufkanal. Außerdem sorgt in der Regel ein geeigneter Steuerkurvenabschnitt dafür, dass die Oberstempel über eine Füllvorrichtung Wnweggefuhrt werden. Eine solche Tablettenpresse ist beispielsweise aus DE 10 2004 040 163 C5 bekannt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Es ist bekannt, derartige Rundläufertablettenpressen mit unterschiedlichen Messeinrichtungen bzw. Sensoren auszustatten. Die Messeinrichtungen wandeln physikalische Messgrößen in elektrische Signale um, welche dann der Maschinensteuerung der Rundläuferpresse zugeführt und dort weiterverarbeitet und/oder zur Anzeige gebracht werden. Die Messsignale der Messeinrichtungen können beispielsweise den ordnungsgemäßen Zustand der Rundläuferpresse signalisieren. Andererseits können sie Messwerte zur Qualitätsbestimmung der in der Presse verpressten Presslinge, insbesondere Tabletten liefern. Den Zustand der Presse können beispielsweise Messsensoren für die Schwergängigkeit der oberen und unteren Pressstempel in der Stempelführung und/oder für die Tablettenausstoßkraft signalisieren. Eine Qualitätsbestimmung der hergestellten Tabletten erfolgt beispielsweise über eine Presskraftmessung an der Vor- und/oder Hauptdruckstation.
Um den strengen Anforderungen im Bereich der Pharmaproduktion zu entsprechen, müssen die Messeinrichtungen regelmäßig kalibriert und abgeglichen werden, damit eine kontinuierlich ausreichende Messgenauigkeit und damit Produktionsqualität gewährleistet ist. Die Ergebnisse dieser Kalibrierung werden üblicherweise in Form einer Messtabelle dokumentiert. Beispielsweise zur Kalibrierung von im Bereich der Druckrollen angeordneten Messeinrichtungen wird zwischen den oberen und unteren Druckrollen eine zusätzliche Referenzkraftmesseinrichtung (bestehend aus einem Sensor und einem Messgerät, insbesondere einem Messverstärker) installiert. Manuell wird dann beispielsweise der Abstand zwischen der oberen und unteren Druckrolle mittels der Versteilantriebe der Presse schrittweise verringert. Dabei werden sowohl die Messeinrichtung als auch die Referenzkraftmesseinrichtung unterschiedlichen Kraftwerten ausgesetzt. Jeder neue Kraftwert im Zuge der Kalibrierung wird manuell angefahren und von einem Bediener an den Messeinrichtungen, insbesondere der zu kalibrierenden Messeinrichtung, also insbesondere einer fest in die Presse eingebauten Messeinrichtung, und der Referenzkraftmesseiririchtung, abgelesen. Die Anzahl der Kalibrierschritte wird üblicherweise durch eine Verfahrensanweisung vorgegeben. Nach jedem Kalibrierschritt wird ein Vergleich zwischen den Messwerten der zu kalibrierenden Messeinrichtung und der Refererizmesseinrichtung durchgeführt. Bei unzulässigen Abweichungen wird ebenfalls manuell beispielsweise der Verstärkungsfaktor eines Messverstärkers der Messeinrichtung neu eingestellt, also abgeglichen. Die abschließend eingestellten Werte werden in einem Protokollformular protokolliert. Üblicherweise werden dabei manuell mehrere Messpunkte innerhalb eines Kraftbereichs angefahren.
Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, dass es zu Ablesefehlern durch die Bedienperson kommen kann. Außerdem kann es zu Fehlern bei dem manuellen Abgleich der Messeinrichtung und der Protokollierung kommen. Das beschriebene Verfahren ist darüber hinaus zeitaufwendig und punktuelle Abweichungen und Nichtlinearitäten, bedingt beispielsweise durch Maschinentoleranzen von z.B. Lagern und Führungen, werden in der Regel nicht erkannt. Dasselbe gilt für Einflussgrößen auf die Messeinrichtungen, die während des Betriebes der Rundläuferpresse auftreten, beispielsweise Temperaturschwankungen, Verschleiß oder andere Störgrößen.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen eine genaue und sichere Kalibrierung und Abgleichung der Messeinrichtungen in einfacher und schneller Weise möglich ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Die Erfindung löst die Aufgabe zum einen durch eine Vorrichtung zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend mindestens eine Referenzmesseinrichtung und mindestens eine Steuereinrichtung, wobei Schnittstellen der Steuereinrichtung mit Schnittstellen der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung verbunden sind, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Referenzmessereignissen zu erzeugen und die zugehörigen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung aufzunehmen, wobei die Steuereinrichtung weiterhin eine Vergleichseinrichtung umfasst, mit der die aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung miteinander verglichen werden können, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung abzugleichen, sofern eine unzulässige Abweichung zwischen den verglichenen Messwerten vorliegt. Hierzu kann eine Schnittstelle der Steuereinrichtung mit der Messeinrichtung verbunden sein. Eine unzulässige Abweichung ist regelmäßig dann gegeben, wenn eine vor der Kalibrierung festgelegte zulässige Differenz zwischen dem Messwert der zu kalibrierenden Messeinrichtung und dem zugeordneten Messwert der Referenzkraftmesseinrichtung überschritten ist. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann dabei für den Abgleich einer zu überprüfenden Messeinrichtung bzw. der Kompensation der festgestellten Abweichungen ausgebildet sein.
Die Erfindung löst die Aufgabe zum anderen durch ein Verfahren zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend die Schritte: mindestens eine Referenzmesseinrichtung wird bereitgestellt, von einer Steuereinrichtung wird eine Mehrzahl von Referenzmessereignissen erzeugt und die zugehörigen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung werden von der Steuereinrichtung aufgenommen, mittels der Steuereinrichtung werden die aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung miteinander verglichen, sofern eine unzulässige Abweichung zwischen den verglichenen Messwerten festgestellt wird, wird die Messeinrichtung von der Steuereinrichtung abgeglichen. Wiederum liegt eine unzulässige Abweichung regelmäßig dann vor, wenn eine vor der Kalibrierung festgelegte zulässige Differenz zwischen dem Messwert der zu kalibrierenden Messeinrichtung und dem zugeordneten Messwert der Referenz- kraftmesseinrichtung überschritten ist. Im Rahmen des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Abgleichs können die bei der Kalibrierung festgestellten Abweichungen kompensiert werden.
Die Schnittstellen können digitale Schnittstellen, analoge Schnittstellen oder andere Dateninterfaces sein. Erfindungsgemäß erfolgt durch die Steuereinrichtung also eine automatische Kalibrierung und Abgleichung der betreffenden Messeinrichtungen. Eine manuelle Kalibrierung und Abgleichung mit den zum Stand der Technik erläuterten Nachteilen ist erfindungsgemäß nicht erforderlich. Vielmehr muss erfindungsgemäß lediglich der Kalibrier- und Abgleichvorgang durch eine Bedienperson ausgelöst werden, wobei anschließend die Kalibrier- und Abgleichschritte automatisch durchlaufen werden. Erfindungsgemäß wird dazu gesteuert durch die Steuereinrichtung eine Vielzahl von Referenzmesssignalen bzw. -werten erzeugt, die von der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung aufgenommen werden. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Schnittstelle der Steuereinrichtung mit mindestens einer Einrichtung zur Erzeugung von Referenzmessereignissen verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann diese Einrichtung dann so ansteuern, dass sie die Referenzmessereignisse erzeugt.
Die Referenzmessereignisse können in an sich bekannter Weise erzeugt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik geschieht dies erfindungsgemäß allerdings automatisiert. Handelt es sich bei der Messeinrichtung beispielsweise um eine Kraftmesseinrichtung an einer oberen oder unteren Druckrolle der Presse, so können unterschiedliche Referenzkraftwerte beispielweise durch Einsetzen eines Probensatzes eines Ober- und Unterstempels, eines sogenannten oberen und unteren Kalibrierstempels, anstelle der im Betrieb eingesetzten Ober- und Unterstempel erzeugt werden, wobei die Druckrollen durch die Steuereinrichtung mittels Ansteuerung geeigneter Druckrollenantriebe, insbesondere geeigneter Verstell- motoren, in unterschiedliche vertikale Positionen verfahren werden. Dadurch wird insbesondere der vertikale Abstand zwischen oberer und unterer Druckrolle verringert. Die Kraftmesseinrichtungen messen dann jeweils entsprechend der angefahrenen vertikalen Position unterschiedliche Kraftwerte. Bei Messeinrichtungen, beispielsweise Kraftmesseinrichtungen, an denen im normalen Betrieb der Tablettenpresse keine motorische Zustellung vorgesehen ist, werden die Referenzmessereignisse, beispielsweise die Referenzkraftwerte, mit anderen entsprechend zusätzlich vorzusehenden ZuStelleinrichtungen oder ähnlichem beaufschlagt, um so den Kalibriermessbereich durchfahren zu können. Auch in einem solchen Fall wird zwischen der Messeinrichtung, beispielsweise einem Kraftsensor, und einem Gegenhaltepunkt eine entsprechende Referenzmesseinrichtung installiert.
Die Referenzmesssignale bzw. -werte können insbesondere schrittweise oder kontinuierlich in einem vorgegebenen Bereich verändert werden. Handelt es sich bei den Messeinrichtungen beispielweise um Kraftmesseinrichtungen, kann beispielsweise ein vorgegebener Kraftbereich kontinuierlich durchlaufen werden. Ein solcher Kraftbereich kann beispielsweise zwischen 0 und 100 kN liegen. Auf diese Weise werden auch punktuelle Abweichungen bzw. Nichtlinearitäten weitestgehend erkannt und können bei der Kalibrierung und Abgleichung berücksichtigt werden.
Die von der Messeinrichtung und von der Referenzmesseinrichtung gemessenen Referenzmessereignisse werden über die Verbindung ihrer Schnittstellen der Steuereinrichtung übergeben. Die Referenzmesseinrichtung ist für die erfindungsgemäße Kalibrierung und Abgleichung über ein Kommunikationsinterface mit der Steuereinrichtung verbunden. Die Vergleichseinrichtung der Steuereinrichtung vergleicht die jeweils zu einem Referenzmessereignis aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung und ermittelt beispielsweise durch Differenzbildung eine Abweichung zwischen den Messwerten. Sofern diese Abweichung eine vorgegebene Grenzabweichung überschreitet, ist sie unzulässig und die Messeinrichtung wird abgeglichen.
Die Steuereinrichtung kann eine Speichereinrichtung umfassen, in der die von der Referenzmesseinrichtung und der Messeinrichtung im Zuge der Kalibrierung jeweils aufgenommenen Messwerte gespeichert werden können. Auf diese Weise ist eine automatisierte und vollständige Dokumentation der Kalibrier- und Abgleichvorgänge möglich.
Mit der erfindungsgemäßen automatisierten Kalibrierung und Abgleichung können Ablesefehler und Fehler bei einer manuellen Korrektur der Referenzmesseinrichtungen vermieden werden. Dasselbe gilt hinsichtlich der Dokumentationserstellung. Gleichzeitig erfolgt die erfindungsgemäße Kalibrierung und Abgleichung in einfacher und schneller Weise, wobei insbesondere bei einem kontinuierlichen Durchfahren eines Referenzmessbereichs auch punktuelle Abweichungen und Nichtlinearitäten korrigiert werden können.
Der Begriff Kalibrierung umfasst in diesem Zusammenhang den Vergleich der Messwerte (Istwerte) der Messeinrichtung mit den durch die Referenzmesseinrichtung vorgegebenen Sollmesswerten und das Ermitteln einer eventuellen Abweichung zwischen den Messwerten und den Sollmesswerten. Die Kalibrierung kann auch eine Dokumentation der Vergleichsergebnisse umfassen. Anschließend erfolgt erfindungsgemäß ein Abgleich bzw. eine Justierung, sofern die Kalibrierung eine unzulässige Abweichung der Messwerte von den Sollmesswerten ergeben hat. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Messeinrichtung durch einen Eingriff in die Messergebnisse der Messeinrichtung abzugleichen. Derartige Messeinrichtungen umfassen in der Regel mindestens einen Sensor und mindestens einen Messverstärker. Der Abgleich kann dann beispielsweise durch eine geeignete Einstellung bzw. Justierung des Messverstärkers erfolgen. Hierzu kann mindestens eine Schnittstelle der Steuereinrichtung mit einer Schnittstelle des Messverstärkers verbunden sein. Die Messverstärker können sich beispielsweise innerhalb eines Kraftaufnehmers oder außerhalb desselben befinden. Im letztgenannten Falle kann der Messverstärker innerhalb oder außerhalb der Steuereinrichtung angeordnet sein. Die Steuereinrichtung kann auch integraler Teil des Messverstärkers sein. Es ist auch möglich, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung durch Hinterlegung einer Anpassungsvorschrift für die Messergebnisse der Messeinrichtung abzugleichen. In diesem Fall wird durch die Steuereinrichtung also kein direkter Einfluss auf die Messergebnisse genommen, beispielsweise durch Einstellung eines Messverstärkers. Vielmehr wird auf Grundlage des bei der Kalibrierung erfolgten Vergleichs eine Anpassungsvorschrift beispielsweise in Form einer Kennlinie oder eines Kennfeldes automatisch erstellt und hinterlegt. Die Anpassungsvorschrift kann beispielsweise in der Steuereinrichtung gespeichert werden. Beim nachfolgenden Betrieb werden die Messergebnisse der Messeinrichtung dann mit der Anpassungsvorschrift rechnerisch angepasst, so dass die im Rahmen der Kalibrierung festgestellte Abweichung zwischen den Messwerten der Messeinrichtung und der Referenzmesseinrichtung kompensiert wird. Auch wenn im Rahmen des Abgleichs ein direkter Eingriff auf die Messergebnisse der Messeinrichtung genommen wird, kann als Ergebnis der Kalibrierung von der Steuereinrichtung eine solche Anpassungsvorschrift erstellt werden. In diesem Fall bildet die Anpassungsvorschrift die Grundlage für die anschließende Neueinstellung der Messeinrichtung, beispielsweise eines Messverstärkers. Es ist also möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich den automatisierten Vergleich der Messwerte und die automatisierte Dokumentation der Vergleichsergebnisse durchführt, die dann anschließend im Rahmen einer Anpassungsvorschrift verwertet wird.
Wie bereits erwähnt, können die Messeinrichtung und die Referenzmesseinrichtung Kraftmesseinrichtungen sein. Die Referenzkraftmesseinrichtung, insbesondere ein Referenzkraftaufnehmer oder Referenzkraftsensor, liegt dann vorzugsweise in der gleichen, insbesondere unverzweigten, Kraftflussrichtung wie die zu kalibrierende und abzugleichende, fest in die Tablettenpresse eingebaute Messeinrichtung, beispielsweise ein fest eingebauter Kraftaufnehmer oder Kraftsensor. Die Messeinrichtung kann beispielsweise den Zustand der Tablettenpresse oder die Qualität der mit der Presse verpressten Tabletten anzeigen. Den Zustand der Tablettenpresse können beispielsweise Messeinrichtungen für die Schwergängigkeit der oberen und unteren Pressstempel in der Stempelführung und/oder für eine Tablettenausstoßkraft signalisieren. Eine Qualitätsbestimmung der Tabletten kann beispielsweise über eine Presskraftmessung an den Druckstationen der Tablettenpresse erfolgen.
Die Steuereinrichtung kann Teil der Maschinensteuerung der Tablettenpresse sein. Die Maschinensteuerung umfasst in der Regel eine Steuer- und eine Bedieneinheit. Sie dient zum Steuern des gesamten Betriebs der Tablettenpresse. Bei dieser Ausgestaltung ist also die Steuereinrichtung Teil der Maschinensteuerung, so dass keine weitere Steuereinrichtung erforderlich ist. In besonders vorteilhafter Weise hat die Maschinensteuerung in der Regel bereits Zugriff auf Komponenten der Tablettenresse, beispielsweise Versteilmotoren für die oberen und unteren Druckrollen, und kann so in besonders einfacher Weise die Referenzmessereignisse erzeugen. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass das erfindungsgemäße Kalibrier- und Abgleichverfahren durch eine von der Maschinensteuerung der Tablettenpresse getrennte Steuereinrichtung erfolgt, die in die Messeinrichtung oder in die Referenzmesseinrichtung integriert ist, beispielsweise in einen Messverstärker der Messeinrichtung.
Die Steuereinrichtung kann weiterhin dazu ausgebildet sein, aus den aufgenommenen Messwerten der Messeinrichtung jeweils eine Messkurve zu erstellen und die Messeinrichtung so abzugleichen, dass die erstellten Messkurven nach dem Abgleich innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen übereinstimmen. Die Messkurve der jeweiligen Messeinrichtung wird gewonnen, indem die Messwerte der zu kalibrierenden Messeinrichtung über dem ihnen jeweils zugeordneten Referenzmesswert aufgetragen werden. Die Referenzkurve kann erhalten werden, indem der jeweils gewonnene Referenzmesswert der Referenzmesseinrichtung über sich selbst aufgetragen wird. Abgesehen von einer möglichen Besonderheit im Bereich des Ursprungs, die darin bestehen kann, dass bei einem Referenzsollmesswert gleich Null die Referenzmesseinrichtung einen von Null verschiedenen Messwert generiert, weil ohne voreingestellte Krafteinwirkung von den Druckrollen auf die Kalibrierstempel, beispielsweise durch Eigengewicht des oberen Kalibrierstempels oder durch andere Einflussgrößen, auf den Referenzmesssensor eine Krafteinwirkung generiert wird, zeigt die Referenzkurve grundsätzlich einen linear proportionalen Verlauf, der gegenüber dem Ursprung im vorstehenden Sinne verschoben sein kann. Die Messkurve der Messeinrichtung kann von der Referenzkurve der Referenzmesseinrichtung abweichen. Diese Abweichung kann in der Steuereinrichtung gespeichert und mittels mathematischer Verfahren zur Kompensation verrechnet werden, so dass der bei der Messeinrichtung gemessene Messverlauf dem Sollmessverlauf, nämlich der aufgenommenen Referenzkurve der Referenzmesseinrichtung, möglichst nahekommt. Hierzu können geeignete Toleranzgrenzen um die Referenzkurve vorgegeben werden. Um einen bereits durchgeführten Abgleich zu überprüfen, kann vorgesehen sein, dass nach der Kalibrierung und Abgleichung der Messeinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren erneut durchlaufen wird.
Die Kalibrierung und Abgleichung der Messeinrichtung kann weiterhin in Abhängigkeit von mindestens einer im Betrieb der Tablettenpresse auftretenden Einflussgröße erfolgen, die einen Einfluss auf die Messeinrichtung, insbesondere ihre Messergebnisse hat. Beispiele für solche Einflussgrößen sind im Betrieb der Tablettenpresse auftretende Temperaturschwankungen, ein Verschleiß von Komponenten der Tablettenpresse oder ähnliche Einflussgrößen. Durch solche Einflussgrößen kann sich der korrekt kalibrierte und abgeglichene Zusammenhang zwischen einem Messereignis und einem angezeigten Messwert der Messeinrichtung verändern. Hierdurch wird eine neue Kalibrierung und Abgleichung der Messeinrichtung erforderlich. Sofern der Einfluss solcher Größen, beispielsweise einer Temperaturschwankung und einer damit verbundenen Längenänderung oder Verspannung von Pressstempeln oder anderen Komponenten, bekannt ist, kann ohne Durchführung einer zusätzlichen Kalibrierung und Abgleichung dieser Einfluss bei der Auswertung der Messergebnisse der Messeinrichtung berücksichtigt werden. Es ist dann möglich, im normalen Betrieb der Tablettenpresse die Messergebnisse der Messeinrichtungen quasi dynamisch an das Auftreten solcher Einflussgrößen anzupassen. Solche Einflussgrößen können empirisch oder theoretisch oder messtechnisch ermittelt werden. So kann beispielsweise empirisch ermittelt werden, welche Temperaturschwankungen im Verlauf eines normalen Betriebs der Tablettenpresse auftreten und direkt oder indirekt auf die Messeinrichtungen wirken. Ein Verschleiß einzelner Komponenten der Tablettenpresse, beispielsweise der Pressstempel, kann beispielsweise theoretisch ermittelt werden und einer dynamischen Anpassung der Messwerte zugrunde gelegt werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße Kalibrier- und Abgleichverfahren in regelmäßigen größeren Zeitabständen wiederholt werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch tendenzielle Veränderungen der Messeinrichtungen bzw. ihrer Messwerte zu erkennen und auszuwerten bzw. entsprechend zu berücksichtigen. Größere Zeiträume bedeuten in diesem Zusammenhang beispielsweise mehrere Wochen oder mehrere Monate. So kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen von mehreren Wochen oder mehreren Monaten eine Kalibrierung und Abgleichung durchgeführt werden. Diese wiederholte Kalibrierung und Abgleichung kann über die gesamte Standzeit der Tablettenpresse erfolgen. Hierzu kann eine Langzeitspeicherung der Ergebnisse des Verfahrens zum Kalibrieren und Abgleichen erfolgen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die Erfindung betrifft auch eine Tablettenpresse, insbesondere eine Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung der Tablettenpresse.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 einen Teil einer Rundläuferpresse für Tabletten nach dem Stand der
Technik in einer in die Zeichenebene abgewickelten Darstellung, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm mit von der Vorrichtung aus Figur 2 aufgenommen
Messkurven,
Fig. 4 ein Diagramm mit Messkurven ähnlich Figur 3 mit gegenüber einer
Referenzkurve markierten, ausgewählten Abweichungen, und Fig. 5 ein Diagramm mit zeitabhängig gewonnenen Abweichungen aus Messkurven gemäß den Figuren 3 und 4.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer an sich bekannten Rundläufer-Tablettenpresse. Dabei ist insbesondere der Rotor der Rundläufer-Tablettenpresse dargestellt, der von einem nicht dargestellten Drehantrieb um eine in der Regel vertikale Achse rotiert wird, wie durch den Pfeil 12 veranschaulicht. Der Rotor besitzt eine obere Stempelführung 14 und eine untere Stempelführung 16 zur Aufnahme von Oberstempeln 18 und Unterstempeln 20. Die Oberstempel 18 und Unterstempel 20 wirken mit Aufnahmen 22 einer Matrizenscheibe 24 zusammen, die zwischen den Stempelführungen 14, 16 angeordnet ist. Die Matrizenscheibe 24 kann einstückig ausgebildet sein oder aus einzelnen Matrizensegmenten bestehen. Bei den Aufnahmen 22 kann es sich um sogenannte Matrizenbohrungen handeln. In den Matrizenbohrungen können Matrizenhülsen angeordnet sein. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Über eine Fülleinrichtung 26 wird den Aufnahmen 22 pulverförmiges Pressmaterial zugeführt. Die Ober- und Unterstempel 18, 20 werden durch Füllkurvenelemente 28, Dosierkurvenelemente 30, Ausstoßkurvenelemente 32 und Aufzugskurvenelemente 33 geführt. In Drehrichtung 12 des Rotors der Fülleinrichtung 26 nachgeordnet befinden sich eine Vordruckstation 34 und eine Hauptdruckstation 36. Die Vordruckstation 34 besitzt eine obere Vordruckrolle 38 und eine untere Vordruckrolle 40. Die Hauptdruckstation 36 besitzt entsprechend eine obere Hauptdruckrolle 42 und eine untere Hauptdruckrolle 44. Die Ober- und Unterstempel 18, 20 wirken mit den Druckrollen 38, 40, 42, 44 in an sich bekannter Weise zusammen, um das in die Aufnahmen 22 gefüllte Pressmaterial zu einer Tablette zu verpressen. In Drehrichtung 12 der Vor- und Hauptdruckstation 34, 36 nachgeordnet befindet sich ein Abstreifer 46, der zu diesem Zeitpunkt von den Unterstempeln 20 auf die Oberfläche der Matrizenscheibe 24 geschobene Tabletten einem Tablettenablauf 48 zuführt. Die Rundläufertablettenpresse ist in dem gezeigten Beispiel mit mehreren Messsensoren ausgestattet, im Ausfuhrungsbeispiel sind dies Kraftmesssensoren 50, 52, 54, 56, 58. Die Kraftmesssensoren messen im Betrieb der Rundläuferpresse auftretende Kräfte. So messen beispielsweise die im Bereich der Vor- und Hauptdruckstationen 34, 36 angeordneten Kraftmesssensoren 54, 56 die dort auftretenden Presskräfte, um so den ordnungsgemäßen Zustand der Rundläuferpresse und die ordnungsgemäße Qualität der hergestellten Tabletten zu überprüfen. Die jeweils wirkenden Kräfte sind in Fig. 1 durch die mit F bezeichneten Pfeile veranschaulicht. In der Regel umfassen Messeinrichtungen zur Messung dieser Kräfte neben den Kraftmesssensoren 50, 52, 54, 56, 58 jeweils einen in Fig. 1 nicht gezeigten Messverstärker.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren und Abgleichen von Messeinrichtungen dargestellt. In dem gezeigten Beispiel soll die im Bereich der Hauptdruckstation 36 angeordnete Kraftmesseinrichtung mit dem Kraftmesssensor 56 kalibriert und abgeglichen werden. Hierzu wird zwischen die obere und untere Druckrolle 42, 44 ein oberer und unterer Kalibrierstempel 60, 62 eingebracht, wobei zwischen dem oberen und unteren Kalibrierstempel 60, 62 ein Referenz- kraftmesssensor 64 angeordnet ist. In seiner Ausgestaltung stimmt der Referenz- kraftmesssensor 64 mit dem Kraftmesssensor 56 überein. Zwischen den Kalibrierstempeln 60, 62 und den zugeordneten Hauptdruckrollen 42, 44 besteht ein unmittelbarer Kontakt. Es ergibt sich ein unverfälschter Kraftfluss zwischen dem Kraftmesssensor 56 und dem zu diesem in Reihe geschalteten Referenzkraftsensor 64 unter Ausschluss des jeweils substituierten Ober- und Unterstempels 18, 20, so dass die den Kraftmesssensor 56 beaufschlagende Kraft F unverfälscht auch den zwischen den Kalibrierstempeln 60, 62 angeordneten Referenzkraftsensor 64 beaufschlagt. Der Referenzkraftmesssensor 64 bildet gemeinsam mit dem mit ihm über eine Verbindung 66 verbundenen Referenzmessverstärker 68 eine Referenzmesseinrichtung 64, 68. Auch dem Kraftmesssensor 56 ist ein Messverstärker 71 zugeordnet, der in dem gezeigten Beispiel in eine Steuereinrichtung 70 der Rundläuferpresse integriert ist. Selbstverständlich kann der Messverstärker 71 auch außerhalb der Steuereinrichtung 70 angeordnet sein, insbesondere auch in dem Kraftmesssensor 56. Die Steuereinrichtung 70 kann Teil einer nicht dargestellten Maschinensteuerung der Tablettenpresse sein. Die Steuereinrichtung 70 umfasst weiterhin eine Vergleichseinrichtung 73 zum Vergleich von Messwerten und eine Speichereinrichtung 75 zur Speicherung von zumindest Messwerten. Der Kraftmesssensor 56 bildet ebenfalls gemeinsam mit dem Messverstärker 71 eine zu kalibrierende und abzugleichende Messeinrichtung 56, 71. Die Steuereinrichtung 70 besitzt in der Regel ein Bedien- und ein Steuerelement und steuert den gesamten Ablauf der Rundläuferpresse im Betrieb. Über eine erste Verbindung 72 ist die Steuereinrichtung 70 mit dem Messverstärker 68 der Referenzmesseinrichtung 64, 68 verbunden. Außerdem ist die Steuereinrichtung 70 mit dem Messverstärker 71 der Messeinrichtung 56, 71 verbunden. Über eine zweite Verbindung 74 ist die Steuereinrichtung 70 darüber hinaus mit dem zu kalibrierenden und abzugleichenden Kraftmesssensor 56 verbunden. Außerdem ist die Steuereinrichtung 70 über eine dritte Verbindung 76 mit einem Versteilmotor 78 für die Einstellung des vertikalen Abstands zwischen den Druckrollen 42, 44 verbunden.
Von einer Bedienperson wird das erfindungsgemäße Kalibrier- und Abgleichverfahren an der Steuereinrichtung 70 ausgelöst. Die Steuereinrichtung 70 steuert daraufhin über die dritte Verbindung 76 den Versteilmotor 78 so an, dass der vertikale Abstand zwischen den Druckrollen 42, 44 in einem Kraftbereich von beispielsweise 0 bis 100 kN schrittweise oder kontinuierlich verringert wird. Gleichzeitig werden der Maschinensteuerung 70 über die Verbindung 72, 74 bzw. ihre Verbindung zu den jeweiligen Messverstärkern 68, 71 die dabei aufge- nommenen Messwerte der Referenzmesseinrichtung 64, 68 und der Messeinrichtung 56, 71 zugeführt. Die in die Steuereinrichtung 70 integrierte Vergleichseinrichtung 73 vergleicht diese Messwerte miteinander.
Insbesondere wird von der Steuereinrichtung 70 ein Kurvenverlauf aufgenommen, wie er beispielhaft in Fig. 3 gezeigt ist. Bei dem Bezugszeichen 80 ist ein linear proportionaler Kurvenverlauf, eine sogenannte Referenzkurve, der Referenzmesseinrichtung gezeigt. Aufgetragen sind in dem Diagramm auf der Abszisse die von der Steuereinrichtung 70 erzeugten Referenzmesswerte, insbesondere die durch die vertikale Verstellung der Druckrollen 42, 44 erzeugten Referenzkraftwerte FR in kN. Auf der Ordinate sind ebenfalls in kN aufgetragen die zu den jeweiligen Referenzkraftwerten FR zugehörigen von der zu kalibrierenden Messeinrichtung 56, 71 gemessenen Kraftwerte FM, wobei die dargestellten Kraftverläufe 82 und 84 jeweils beispielhaft mögliche typische Abweichungen von der Referenzkurve 80 zeigen. Das Zustandekommen der Referenzkurve 80 wurde vorstehend bereits beschrieben. Bei gleicher Skalierung der beiden Achsen handelt es sich um eine Gerade mit einer Steigung von 45 Grad, die aufgrund geschilderter Umstände um einen bestimmten Betrag gegenüber dem Ursprung verschoben sein kann.
Es ist insbesondere in Fig. 4 zu erkennen, dass die Kurvenverläufe 82, 84 von der Referenzkurve 80 in unterschiedlicher Weise abweichen. Während der Kurvenverlauf 82 mit steigendem Referenzkraftwert FR eine zum Betrag der Referenzkraft FR linear proportionale negative Abweichung zeigt (z.B. ÄFM1 < 0 für die Stelle FRi und AFM2 < 0 für die Stelle FR2), d.h. der Kraftwert FM ist systematisch kleiner als der Referenzkraftwert FR, pendelt der Kurvenverlauf 84 um die Referenzkurve 80, d.h. die Krafrwerte FM sind bereichsweise größer (z.B. AF^ > 0 für die Stelle FR?) oder kleiner als der jeweils zugeordnete Referenzkraftwert FR, und die Abweichungsmaxima sind dabei unabhängig vom Betrag der zugeordneten Kraftwerte FM (Figur 3) oder auch abhängig vom jeweiligen Betrag (z.B. Figur 4, Stelle FR2 gegenüber Stelle FR!). Der Fachmann kann aus diesbezüglichen Kurvenverläufen 82, 84 Rückschlüsse auf deren Ursachen und den Zustand der Rundläufer-Tablettenpresse ziehen.
Die Kurvenverläufe 80, 82, 84 können in der Speichereinrichtung 75 der Steuereinrichtung 70 gespeichert werden. Mit Hilfe mathematischer Verfahren können die Kurvenverläufe 82, 84 jeweils an die Referenzkurve 80 innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen angepasst werden. Insbesondere kann eine erforderliche Neueinstellung der zu kalibrierenden Messeinrichtung 56, 71 , beispielsweise des Messverstärkers 71 dieser Messeinrichtung 56, 71 , berechnet werden. Diese für die Kalibrierung erforderliche Neueinstellung kann dann ebenfalls durch die Steuereinrichtung 70 vorgenommen werden. Beispielsweise kann der in Fig. 2 in die Steuereinrichtung 70 integrierte Messverstärker 71 der Messeinrichtung 56, 71 durch die Steuereinrichtung 70 neu eingestellt werden.
Die zu einem Kalibrierzeitpunkt ti (Figur 4) oder zu einem späteren Kalibrierzeitpunkt tu oder zu beliebigen weiteren zeitlich nachgelagerten Kalibrierzeitpunkten ermittelten entsprechenden Kurvenverläufe 82, 84 können in der Speichervorrichtung 75 der Steuereinrichtung 70 über längere Zeiträume abgespeichert werden. Aus diesen Kurvenverläufen lassen sich die Abweichungen AF U ΔΡΜ2 (allgemein: ÄF ZU bestimmten ausgezeichneten Referenzkraftwerten FRI, FR2 (allgemein: FRj) auswählen (s. Figur 4) und/oder auslesen und in ihrer Zeitabhängigkeit (Zeitachse t) ermitteln und/oder auslesen und/oder darstellen (s. AFMj - f(t); Figur 5) und/oder zur Steuerung der Tablettenpresse verwenden. Aus dem Abweichungsverlauf AFMI = f(t) lassen sich zumindest tendenzielle Veränderungen der Tablettenpresse (z.B. Verschleiß, mangelhafte Gängigkeit miteinander im Eingriff befindlicher Bauteile, unzureichende Schmierung) erkennen und Wartungsintervalle bzw. Wartungszeitpunkte bestimmen oder es kann der Austausch von Bauteilen veranlasst werden.

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung (56, 71) einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend mindestens eine Referenzmesseinrichtung (64, 68) und mindestens eine Steuereinrichtung (70), wobei Schnittstellen der Steuereinrichtung (70) mit Schnittstellen der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) verbunden sind, wobei die Steuereinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Referenzmessereignissen zu erzeugen und die zugehörigen Mess werte der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) aufzunehmen, wobei die Steuereinrichtung (70) weiterhin eine Vergleichseinrichtung umfasst, mit der die aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) miteinander verglichen werden können, und wobei die Steuereinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung (56, 71) abzugleichen, sofern eine unzulässige Abweichung zwischen den verglichenen Messwerten vorliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung (56, 71) durch einen Eingriff in die Messergebnisse der Messeinrichtung (56, 71) abzugleichen und/oder, dass die Steuereinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, die Messeinrichtung (56, 71) durch Hinterlegung einer Anpassungsvorschrift für die Messergebnisse der Messeinrichtung (56, 71) abzugleichen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (56, 71) und die Referenzmesseinrichtung (64, 68) Kraftmesseinrichtungen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) Teil der Maschinensteuerung der Tablettenpresse ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) in die Messeinrichtung (56, 71) oder in die Referenzmesseinrichtung (64, 68) integriert ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, aus den aufgenommenen Messwerten der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) jeweils eine Messkurve zu erstellen und die Messeinrichtung (56, 71) so abzugleichen, dass die Messkurven nach dem Abgleich innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen übereinstimmen.
7. Verfahren zum Kalibrieren und Abgleichen einer Messeinrichtung einer Tablettenpresse, insbesondere einer Rundläufer-Tablettenpresse, umfassend die Schritte:
- mindestens eine Referenzmesseinrichtung (64, 68) wird bereitgestellt,
- von einer Steuereinrichtung (70) wird eine Mehrzahl von Referenzmessereignissen erzeugt und die zugehörigen Messwerte der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) werden von der Steuereinrichtung (70) aufgenommen,
- mittels der Steuereinrichtung (70) werden die aufgenommenen Messwerte der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) miteinander verglichen,
- sofern eine unzulässige Abweichung zwischen den verglichenen Messwerten festgestellt wird, wird die Messeinrichtung (56, 71) von der Steuereinrichtung (70) abgeglichen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) die Messeinrichtung (56, 71) durch einen Eingriff in die Messergebnisse der Messeinrichtung (56, 71) abgleicht und/oder, dass die Steuereinrichtung (70) die Messeinrichtung (56, 71) durch Hinterlegung einer Anpassungsvorschrift für die Messergebnisse der Messeinrichtung (56, 71) abgleicht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (56, 71) und die Referenzmesseinrichtung (64, 68) Kraftmesseinrichtungen sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) Teil der Maschinensteuerung der Tablettenpresse ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (70) in die Messeinrichtung (56, 71) oder in die Referenzmesseinrichtung (64, 68) integriert ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (70) aus den aufgenommenen Messwerten der Messeinrichtung (56, 71) und der Referenzmesseinrichtung (64, 68) jeweils eine Messkurve erstellt wird und die Messeinrichtung (56, 71) von der Steuereinrichtung (70) so abgeglichen wird, dass die Messkurven nach dem Abgleich innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen übereinstimmen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung und Abgleichung der Messeinrichtung (56, 71) in Abhängigkeit von mindestens einer im Betrieb der Tablettenpresse auftretenden Einflussgröße erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einflussgröße empirisch oder theoretisch oder messtechnisch ermittelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einflussgröße eine im Betrieb der Tablettenpresse auftretende Temperaturänderung oder ein im Betrieb der Tablettenpresse auftretender Verschleiß ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem erfolgten Abgleich der Messeinrichtung (56, 71) das Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15 mindestens ein weiteres Mal durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16 in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt wird, so dass tendenzielle Veränderungen der Messwerte der Messeinrichtung (56, 71) ermittelt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Langzeitspeicherung der Ergebnisse des Verfahrens zum Kalibrieren und Abgleichen erfolgt.
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