[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckstation in einer Rundläuferpresse nach dem
Patentanspruch 1.
[0002] Eine Rundläuferpresse besitzt mindestens eine obere und eine untere Druckstation
mit mindestens einer Druckrolle. Die Druckrollen wirken auf die Ober- und Unterstempel,
um das in Matrizenbohrungen eingefüllte Pulvermaterial zu verpressen. Die Druckrollen
sind üblicherweise in einem stabilen Lagerbauteil drehbar gelagert. Da die Dicke etwa
einer Tablette vorbestimmt ist, bedarf es einer entsprechenden Einstellung mindestens
der oberen Druckrolle, um auf das gewünschte Dickenmaß zu kommen (Steghöhe). Um unterschiedliche
Dicken der Presslinge auf einer Rundläuferpresse herstellen zu können, ist daher bekannt,
das Lagerbauteil mit Hilfe eines Verstellantriebs und eines Verstellgetriebes vertikal
in der Höhe verstellbar zu machen. Da die Druckrolle in der Höhe eine sehr genaue
Einstellung erhalten muss, ist die Übersetzung des Verstellgetriebes sehr groß. So
ist eine große Anzahl von Umdrehungen eines rotierendes Antriebsmotors erforderlich,
um eine Verstellung von einem Millimeter zurückzulegen. Es vergeht daher eine beträchtliche
Zeit, um eine Druckrolle auf ein anderes Maß zu verfahren.
[0003] Es ist auch bekannt, Rundläuferpressen für die Herstellung von Mehrschichttabletten
zu verwenden. Die erste Schicht wird in einer ersten Druckstation angepresst, bevor
die zweite Schicht aufgefüllt wird. Bei drei Schichten wird auch die zweite Schicht
in einer weiteren Druckstation angepresst, bevor in einer dritten Druckstation die
vollständige Verpressung aller drei Schichten stattfindet. Bei der endgültigen Verpressung
werden üblicherweise zwei Druckrollen nacheinander zum Einsatz gebracht (Vor- und
Hauptdruckstation).
[0004] Beim Einfahren der Produktion für eine neue Mehrschichttablette werden Muster für
die einzelnen Schichten gezogen. Ein derartiges Musterziehen ist insbesondere dafür
erforderlich, die Auswirkungen auf die Füllung, die einzelnen Schichten und damit
den Wirkstoffanteil zu bestimmen, bevor mit der Produktion der Mehrschichttablette
begonnen wird. Da jedoch bei den ersten Schichten einer Mehrschichttablette jeweils
nur eine leichte Anpressung in den betreffenden Druckstationen erfolgt, ist es nicht
möglich, die Schichten zerstörungsfrei aus den Matrizenbohrungen herauszuheben und
abzustreifen. Es ist daher bekannt, durch Verstellung der entsprechenden Druckrolle
die als Muster zu ziehende Schicht stärker anzupressen, wenn sie einzeln produziert
und ausgeworfen werden soll. Nach Maßgabe der Anpresskraft muss die Druckrolle um
einen gewünschten Weg verfahren werden. Bei dem Verstellen der Druckrolle während
des Musterzuges steigt die Presskraft aufgrund der geringen Verfahrgeschwindigkeit
der Druckrolle nur langsam an. Der Antriebsmotor benötigt eine Vielzahl von Umdrehungen,
um z. B. die Druckrolle um 1 oder 2 mm zu verfahren. Diese geringe Verfahrgeschwindigkeit
hat jedoch Auswirkung auf die Füllung der Schichtmuster und führt zu einem verfälschten
Schichtmustergewicht. Die Produktion der Gut-Tabletten basiert sonst auf dem verfälschten
Schichtmustergewicht und kann zu falschen Wirkstoffkonzentrationen führen.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckstation zu schaffen, die
für das Musterziehen eine rasche Verstellung der Druckrolle ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Druckstation ist eine Welle oder Achse für die Druckrolle
oder das Lagerbauteil oder ein Teil von diesem mit einem zweiten Verstellantrieb so
gekoppelt, dass die Druckrolle unabhängig vom ersten Verstellantrieb in ihrer Höhe
verstellbar ist.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Druckstation ist die Druckrolle mit Hilfe des ersten Verstellantriebs
präzise auf ein gewünschtes Höhenmaß einstellbar. Mit Hilfe des zweiten Verstellantriebs
kann die Druckrolle bzw. das Lagerbauteil dafür ebenfalls verstellt werden, und zwar
mit relativ großer Geschwindigkeit. Die erfindungsgemäße Druckstation ermöglicht mithin
sowohl eine langsame stufenlose Positionierung der Druckrolle als auch eine schnelle
schrittweise Positionierung unter Berücksichtigung einer hohen Positionsgenauigkeit
über den gesamten Verstellbereich. Die Positionierung kann mit oder ohne Last erfolgen.
[0009] Es sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten denkbar, einen zweiten Verstellantrieb
mit dem Lagerbauteil oder der Achse oder Welle der Druckrolle so zu koppeln, dass
die gewünschte Verstellung mit gewünschter Geschwindigkeit vonstatten gehen kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, dass die Achse der Druckrolle im
Lagerbauteil exzentrisch gelagert ist und an der Achse exzentrisch ein Linearantrieb
angreift zwecks Verdrehung der Achse im Lagerbauteil. Die Exzentrizität der Achse
braucht nur geringfügig sein, denn eine Verstellung um einen Weg von 2 mm bis 3 mm
reicht für ein Musterziehen völlig aus.
[0010] In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass im
Lagerbauteil ein hülsenförmiger Exzenterbolzen gelagert ist, der seinerseits die Druckrolle
drehbar lagert. Ein von außen zugänglicher scheibenförmiger Abschnitt des Exzenterbolzens
ist in einem Abschnitt des Lagerbauteils drehbar gelagert. Er weist einen bogenförmigen
Schlitz auf, in den ein mit dem Lagerabschnitt verbundener Anschlag eingreift. Die
Länge des Schlitzes im scheibenförmigen Abschnitt des Exzenterbolzens bestimmt den
maximalen Verstellweg der Druckrolle. An dem scheibenförmigen Abschnitt kann der Linearantrieb
exzentrisch angreifen. Um den Verstellweg zu variieren, sieht eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass ein zweiter Anschlag im Schlitz in unterschiedlichen Positionen
mit dem Lagerabschnitt verbindbar ist.
[0011] Der Linearantrieb ist vorzugsweise ein Pneumatikzylinder.
[0012] Anstelle des beschriebenen Exzenterantriebs ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung
auch möglich, einen Kurzhubzylinder oder ein Piezoelement vorzusehen, der/das zwischen
Lagerbauteil und einem Lagerbolzen für die Druckrolle wirkt, um die Druckrolle relativ
rasch um einen bestimmten Weg in der Höhe zu verstellen. Hierfür ist erforderlich,
dass der Lagerbolzen im Lagerbauteil vertikal verschiebbar ist.
[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
- Fig. 1
- zeigt perspektivisch eine Druckstation nach der Erfmdung,
- Fig. 2
- zeigt eine Seitenansicht der Druckstation nach Fig. 1,
- Fig. 3
- zeigt eine Draufsicht auf die Druckstation nach Fig. 1,
- Fig. 4
- zeigt eine weitere Seitenansicht der Druckstation nach Fig. 1,
- Fig. 5
- zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der Linie 5 -5,
- Fig. 6
- zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 3 entlang der Linie 6 -6.
[0014] In den Figuren ist eine Druckrolle 10 dargestellt, wie sie in Druckstationen von
Tablettenpressen oder dergleichen eingesetzt wird. Auf den Aufbau bzw. die Konfiguration
der Druckrolle 10 soll nicht weiter eingegangen werden, weil diese bekannt sind. Anstelle
einer Druckrolle kann auch eine Druckschiene verwendet werden.
[0015] Die Druckrolle 10 wird in einem Lagerbauteil 12 drehbar gelagert. Das Lagerbauteil
besteht aus einem ersten Lagerabschnitt 14 und einen zweiten Lagerabschnitt 16, die
am unteren Ende bei 18 (siehe Fig. 4) fest miteinander verbunden sind. Die Abschnitte
14, 16, 18 bilden eine Lagergabel für die Druckrolle 10. Eine derartige Konstruktion
ist an sich bekannt. Zur Lagerung der Druckrolle 10 erstreckt sich in die beiden Lagerabschnitte
14, 16 ein Exzenterbolzen 22. Ein Bolzen 20, der sich durch den Exzenterbolzen erstreckt,
dient der axialen Sicherung des Exzenterbolzens 22, der seinerseits durch den Lagerabschnitt
16 hindurchgeführt und in einer Ausnehmung des Lagerabschnitts 14 eingesteckt ist.
Der Exzenterbolzen 22 lagert über ein Rollenlager 24 die Druckrolle 10. Der Exzenterbolzen
22 hat einen von außen zugänglichen scheibenförmigen Abschnitt 26, der in einer entsprechenden
kreisförmigen Ausnehmung des Lagerabschnitts 16 drehbar aufgenommen ist. An dem scheibenförmigen
Abschnitt 26 greift bei 28 exzentrisch ein pneumatischer Linearantrieb 30 an.
[0016] Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist der scheibenförmige Abschnitt 26 einen
kreisbogenförmigen Schlitz 32 auf, in den ein erster Anschlagstift 34 hineinragt sowie
ein zweiter Anschlag 36, der mit Schraubstiften am Lagerabschnitt 16 befestigbar ist.
Auch der Anschlag 34 kann von einem Anschlagstift gebildet sein.
[0017] Die beiden Lagerabschnitte 14, 16 sowie der Verbindungsabschnitt 18 bilden mit der
Druckrolle 10 eine Einheit, die entlang von Führungen 40, 42 in der Höhe präzise geführt
ist.
[0018] Ein Verstellmotor 44 ist an ein Verstellgetriebe 46 angekoppelt, das über eine Flanschverbindung
18a mit dem nicht gezeigten Gestell der Tablettenpresse verbunden ist. Ein nicht gezeigtes
Verstellelement am Ausgang des Verstellgetriebes 46 verstellt das Lagerbauteil 12
in seiner Höhe entlang den Führungen 40, 42. Die Übersetzung des Verstellgetriebes
ist außerordentlich groß, so dass eine große Anzahl von Umdrehungen des Antriebsmotors
44 erforderlich ist, um einen nur kleinen Verstellweg der Druckrolle 10 zu realisieren.
Damit der Verstellweg erfasst werden kann, ist dem Verstellmotor 44 ein Sensor 50
zugeordnet, der über die Umdrehungen des Motors 44 den Verstellweg ermittelt.
[0019] Die Druckrolle 10 kann mithin mit dem Lagerbauteil 12 und dem Exzenter verstellt
werden. Während des Betriebes kann die Druckrolle 10 feinfühlig über das Verstellgetriebe
46 und schrittweise über die Exzenterverstellung mit Hilfe des Exzenterbolzens 22
und des Linearantriebs 30 bewegt werden. Die gezeigte Konstruktion ist so ausgeführt,
dass sowohl mit als auch ohne Presskraft eine positionsgenaue Einstellung der Druckrolle
10 möglich ist.
[0020] Zur stärkeren Verpressung eines Schichtmusters muss die Steghöhe der Tabletten in
möglichst kurzer Zeit verringert werden, um Produktverlust und Verfälschungen der
Schichtmustergewichte zu vermeiden. Dies wird durch die Betätigung des Exzenterbolzens
22 über den Zylinder 30 realisiert. Nach Beenden des Schichtmusterzuges wird die Exzenterverstellung
in die Ausgangsposition zurückgebracht, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch
ist die ursprüngliche Steghöhe wieder eingestellt. Nachdem der Musterzug beendet ist,
übernimmt das Verstellgetriebe 46 die feinfühlige Regelung der Steghöhe der Tabletten,
die während der Produktion gefordert ist.
[0021] Bei der Erfindung wird somit eine Kombination eines langsamen, stufenlosen, präzisen
Positionierens und eines schnellen, schrittweisen Positionierens erzielt. Dadurch
leidet nicht die hohe Genauigkeit in der Betriebssituation, während die Durchführung
eines Musterzuges zeitlich stark reduziert werden kann mit einem Minimum an Ausschuss
von Tablettenmaterial.
[0022] In den Fig. 5 und 6 sind Dichtungen 52, 54 zwischen den Lagerabschnitten 14, 16 und
der Druckrolle 10 zu erkennen. Sie sollen verhindern, dass Verunreinigungen in das
Rollenlager 24 dringen.
[0023] Bei der beschriebenen exzentrischen Verstellung der Druckrolle 10 ist nicht zu vermeiden,
dass die Druckrolle sich auch seitlich in ihrer Lage verändert. Diese Lageveränderung
ist jedoch so minimal, dass Auswirkungen auf den Pressbetrieb beim Auszug von Schichtmustern
vernachlässigt werden kann.
1. Druckstation in einer Rundläuferpresse, mit einem Lagerbauteil für eine Druckrolle,
das entlang einer am Gestellt der Rundläuferpresse angebrachten Führung in der Höhe
vertikal verstellbar ist, einem ersten gestellfesten Verstellantrieb, der über ein
Verstellgetriebe mit dem Lagerbauteil gekoppelt ist zur Höhenverstellung des Lagerbauteils,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle oder Achse für die Druckrolle (10) oder das Lagerbauteil oder ein Teil
von diesem mit einem zweiten Verstellantrieb (30) so gekoppelt ist, dass die Druckrolle
(10) unabhängig vom ersten Verstellantrieb (46) in seiner Höhe verstellbar ist.
2. Druckstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Druckrolle (10) im Lagerbauteil (12) exzentrisch gelagert ist und an
der Achse exzentrisch ein Linearantrieb (30) angreift zwecks Verdrehung der Achse
im Lagerbauteil (12).
3. Druckstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerbauteil (12) ein hülsenförmiger Exzenterbolzen (22) gelagert ist, der seinerseits
die Druckrolle (10) drehbar lagert und ein von außen zugänglicher scheibenförmiger
Abschnitt (26) des Exzenterbolzens (22) in einem Abschnitt (16) des Lagerbauteils
(12) drehbar gelagert ist und einen bogenförmigen Schlitz (32) aufweist, in den mindestens
ein mit dem Lagerabschnitt (16) verbundener Anschlag (34, 36) eingreift.
4. Druckstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagstift oder ein Anschlagsegment mit dem Lagerabschnitt (16) verschraubt
ist.
5. Druckstation nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschlag (36) im Schlitz (32) in unterschiedlichen Positionen mit dem
Lagerabschnitt (16) verbindbar ist.
6. Druckstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerbolzen für die Druckrolle höhenbeweglich im Lagerbauteil gelagert ist und
ein Kurzhubzylinder oder ein Piezoelement mit dem Lagerbolzen zusammenwirkt, um diesen
in der Höhe zu verstellen.