[0001] Die Erfindung betrifft eine Rundlaufpresse mit Stempeln mit mindestens zwei höhengestaffelten
Stempelspitzen zum Ausführen von mindestens zwei bevorzugt aufeinander aufbauenden
Pressvorgängen. Des Weiteren betrifft die Erfindung insbesondere Rundlaufpressen und
Verfahren zur Herstellung von unterschiedlichen Einschicht- sowie Mehrschicht- und
Mantelkerntabletten sowie zum Einpressen von Tabletten in Becher während eines Rundlaufes.
Hintergrund und Stand der Technik
[0002] 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. Im bekannten Stand der Technik vollziehen Rundlaufpressen bevorzugt
einen Pressvorgang während eines Rundlaufes, um eine Sorte von Tabletten oder Presslingen
herzustellen. Hierzu umfassen bekannte Rundlauftablettenpressen Oberstempel und Unterstempel,
welche durch ihr Zusammenwirken in Matrizenhohlräumen einer Matrizenscheibe das pulverförmige
Material verpressen. Für eine Vielzahl von Anwendungen - insbesondere um Presslinge
aus mehreren Komponenten herzustellen - ist es jedoch notwendig verschiedene Pressvorgänge
sequenziell nacheinander durchzuführen.
[0003] Beispielsweise werden Rundlaufpressen im technisch-chemischen Bereich eingesetzt
um Batterien insbesondere Knopfzellen herzustellen. Im Stand der Technik sind Knopfzellen
zumeist wie folgt aufgebaut. Die Knopfzelle besteht in der Regel aus einem Becher
in den eine Tablette aus Metalloxidpulver, die sogenannte Katode, eingelegt und eingepresst
wird. Bei der anschließenden Montage der Knopfzelle wird auf die eingepresste Metalloxid
Tablette ein Separator abgelegt, ein Dichtring mit dem Quellblatt in den Becher eingeführt,
das Zinkpulver (die Anode) auf einem Quellblatt dosiert und der Deckel (der negative
Pol) eingeführt. Anschließend kann die Öffnung des Bechers mit einem Werkzeug nach
innen gebördelt werden, wobei der Deckel über den Druck der Dichtung nach unten gedrückt
wird und die Knopfzelle gasdicht verschlossen wird.
[0004] Für die Herstellung einer Kathode für eine Knopfzelle mit Hilfe einer Rundläuferpresse
sind somit mindestens folgende Schritte notwendig: i) Pressen einer Tablette aus Metalloxidpulver,
ii) Einlegen eines Bechers in die Matrize, iii) Einlegen einer Tablette in den Becher
und iv) Einpressen der Tablette in den Becher.
[0005] Es ist bekannt im Stand der Technik mit einer ersten Rundläuferpresse die Tabletten
aus Metalloxidpulver herzustellen. Anschließend werden die Tabletten einem Montageautomaten
zugeführt, in welchem die Tabletten in Becher eingelegt werden können. Die Becher
mit den eingelegten Tabletten werden anschließend einer zweiten Rundlaufpresse zugeführt.
In dieser werden die Becher mit den Tabletten nacheinander in Matrizen eingelegt.
Beim nachfolgenden Pressvorgang wird die Tablette durch die Stempel nochmals verdichtet,
wobei die Tablette flacher wird, während sich der Durchmesser vergrößert. Hierdurch
liegt die nun eingepresste Tablette fugenfrei auf dem Becherboden vor und an dem Becherrand
an. Bei diesem bekannten Verfahren werden somit drei Maschinen, d.h. zwei Rundlaufpressen
und ein Montageautomat, miteinander mechanisch gekoppelt. Aus diesem Grund ist der
geschilderte Produktionsablauf teuer, aufwendig und störungsanfällig.
[0006] Im Stand der Technik ist es daher auch bekannt ein Produktionsverfahren anzuwenden,
bei dem nur zwei Rundlaufpressen zum Einsatz kommen, und diese auch nicht mechanisch
miteinander verbunden sind. Dabei erfolgt das Pressen der Tablette aus Metalloxid-Pulver
in einer ersten Rundlaufpresse und das Einlegen der Tablette in die Becher sowie das
anschließende Einpressen der Tablette auf den Becherboden auf einer zweiten gesonderten
Rundlaufpresse. Für jeden dieser Produktionsschritte wird eine volle Umdrehung des
Rotors benötigt. Es wäre daher von Vorteil, eine einzige Rundlaufpresse bereitzustellen,
welche diese sequenziellen Schritte während eines Rundlaufes durchführen kann.
[0007] Als ein weiteres Anwendungsbeispiel, bei welchem eine sequenzielle Durchführung von
verschiedenen Pressvorgängen notwendig ist, sei die Herstellung von Mehrschichttabletten
oder Mantelkerntabletten (Tablette in Tablette) genannt. Mantelkerntabletten bestehen
aus unterschiedlichen Materialien und weisen ein Kern auf, welcher von einem Mantelmaterial
umhüllt wird. Beispielsweise kann der Kern einen Wirkstoff beinhalten, welcher zu
einem späteren Zeitpunkt, d.h. nach Auflösung des Mantelmaterials, abgegeben wird.
Im bekannten Stand der Technik wird zur Herstellung einer Mantelkerntablette zunächst
auf einer ersten Rundlaufpresse der Kern oder die Kerntablette hergestellt. Anschließend
werden auf einer separaten Rundlaufpresse die Kerne in Matrizen eingelegt. Wobei den
Matrizen vor- und nach dem Einlegen der Kerne ein Pulver für den Mantel zugeführt
wird, so dass der Mantel mit dem Kern zu einer Mantelkerntablette verpresst wird.
Für die Schritte der Herstellung des Kernes, sowie des Verpressens des Kernes mit
dem Mantel sind somit im bekannten Stand der Technik mehrere Rundläuferpressen notwendig.
Dies führt zu erhöhten Kosten und einem erhöhten Platzbedarf. Zum anderen ist aufgrund
der erforderlichen Abstimmung zwischen den Rundläuferpressen der Herstellungsprozess
störanfällig.
[0008] Für eine Vielzahl von Anwendungsbereiche wäre es daher vorteilhaft, wenn sequenzielle
ggf. aufeinander aufbauende Produktionsschritte auf einer einzigen Rundlaufpresse
während eines Rundlaufes ausgeführt werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
[0009] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde die Nachteile des Standes der Technik
zu beseitigen und eine Rundlaufpresse bereitzustellen, welche nacheinander verschiedene
ggf. aufeinander aufbauende Pressvorgänge während eines Rundlaufes ausführen kann.
[0010] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen
Patentansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie der erfindungsgemäßen Verfahren dar.
[0011] Die Erfindung betrifft daher bevorzugt eine Rundlaufpresse zum Ausführen von mindestens
zwei Pressvorgängen während eines Rundlaufes der Rundlaufpresse umfassend einen Rotor,
eine Matrizenscheibe, eine Oberstempelführung zur Aufnahme von Oberstempeln und eine
Unterstempelführung zur Aufnahme von Unterstempeln, wobei die Oberstempeln mindestens
zwei Oberstempelspitzen aufweisen, wobei eine erste Oberstempelspitze eine um eine
Längendifferenz (L
D1) kleinere Länge aufweist als eine zweite Oberstempelspitze und die Unterstempel mindestens
zwei Unterstempelspitzen aufweisen, wobei eine erste Unterstempelspitze eine um die
Längendifferenz (L
D2) größere Länge aufweist als eine zweite Unterstempelspitze, die Matrizenscheibe erste
Matrizenhohlräume aufweist, welche zu den ersten Ober- und Unterstempelspitzen hin
ausgerichtet sind, so dass in einem ersten Pressvorgang ein erstes Pressgut in den
ersten Matrizenhohlräumen und in einem zweiten Pressvorgang ein zweites Pressgut in
den zweiten Matrizenhohlräumen während eines Rundlaufes verpresst werden kann.
[0012] Die erfindungsgemäße Rundlaufpresse gehört zu der Gattung der Rundlaufpressen wie
sie im Stand der Technik bekannt sind. Dabei weist der Rotor bevorzugt, eine Ober-
und Unterstempelführung zur Aufnahme von Stempeln auf, so dass in den Matrizenhohlräumen
einer Matrizenscheibe unter Zusammenwirken von Ober- und Unterstempeln pulverförmiges
Material zu einem Pressling oder einer Tablette verpresst wird. Im Sinne der Erfindung
bilden die Ober- bzw. Unterstempel mit den Matrizenhohlräumen der Matrizenscheibe
bevorzugt die Presswerkzeuge zum Verpressen eines Materials zu einem Pressling oder
einer Tablette. Die Presswerkzeuge bezeichnen im Sinne der Erfindung bevorzugt eine
Einheit aus Oberstempeln, Unterstempeln und Matrizen, welche während eines Rundlaufes
gemeinsam geführt werden. Es ist bevorzugt, dass die Rundlaufpresse eine Vielzahl
von Presswerkzeugen aufweist, welche konzentrisch in der Ober- bzw. Unterstempelführung
und in der Matrizenscheibe angeordnet vorliegen. Die Ober- und Unterstempel bezeichnen
im Sinne der Erfindung bevorzugt eine Einheit von Ober- bzw. Unterstempelspitzen,
welche während eines Pressvorganges gemeinsam geführt werden. In einer Ausführungsform
kann ein Stempel aus mehreren Stempelspitzen bestehen, welche gemeinsam geführt werden.
Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass der Stempel einen Stempelschaft und zwei
oder mehrere Stempelspitzen umfasst, welche mit dem Stempelschaft verschraubt oder
eingesetzt werden können. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich mit leichtem Aufwand
die Stempelspitzen der Stempel auszutauschen. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass
die Stempel aus einem Stempelschaft und zwei oder mehreren Stempelspitzen bestehen,
wobei der Stempelschaft und die Stempelspitzen miteinander stoffschlüssig verbunden
sind. Durch die Ausgestaltung der Oberstempel kann die Anordnung und Länge der Oberstempelspitzen,
welche zum Oberstempel gehören, festgelegt werden. Gleiches gilt für die Unterstempel,
umfassend mindestens zwei Unterstempelspitzen. Im Sinne der Erfindung bezeichnet die
Länge der Stempelspitzen bevorzugt die Ausdehnung der Stempelspitzen entlang der Pressrichtung
senkrecht zur Ebene der Matrizenscheibe. Für den Fall, dass die Stempel einen Stempelschaft
aufweisen, wird die Länge der Oberstempelspitzen bevorzugt von der unteren Fläche
des Stempelschaftes gemessen, wohingegen die Länge der Unterstempelspitzen von der
oberen Fläche des Stempelschaftes gemessen wird. Für Einsatzstempelspitzen entspricht
die Länge somit bevorzugt der herausragenden Länge der Einsatzstempelspitzen. Beispielsweise
kann ein bevorzugter Oberstempel eine erste Oberstempelspitze mit eine Länge von 12
mm aufweisen, eine zweite Oberstempelspitze mit einer Länge von 14 mm, ein bevorzugter
Unterstempel eine erste Unterstempelspitze mit einer Länge von 15 mm und eine zweite
Unterstempelspitze mit einer Länge von 13 mm. Für dieses Beispiel ist die Längendifferenz
zwischen der ersten und zweiten Oberstempelspitze L
D1 = 2 mm. Ebenso ist die Längendifferenz zwischen der ersten und zweiten Unterstempelspitze
L
D2 = 2 mm. Erfindungsgemäß ist insbesondere die Längendifferenz von Ober- oder Unterstempelspitzen
in einem Stempel ausschlaggebend. So umfassen erfindungsgemäß die Oberstempel bevorzugt
eine erste Oberstempelspitze, welche eine um eine Längendifferenz (L
D1) kleinere Länge aufweist als eine zweite Oberstempelspitze. Diese Längendifferenz
der Oberstempelspitzen führt dazu, dass bei einer Pressbewegung die zweite Oberstempelspitze
zuerst in einen zweiten Matrizenhohlraum eingeführt wird. Erst wenn die zweite Oberstempelspitze
bereits um die Längendifferenz (L
D1) in dem zweiten Matrizenhohlraum eingeführt vorliegt, ist die erste Oberstempelspitze
in einer Position, in welcher diese mit der oberen Fläche der Matrizenscheibe abschließt
und in den ersten Matrizenhohlraum eingeführt wird. In reziproker Weise führt die
erfindungsgemäße Längendifferenz L
D1 der Unterstempelspitzen zu einem gestaffelten Einführen der Unterstempelspitzen in
die ersten und zweiten Matrizenhohlräume.
[0013] Im Sinne der Erfindung werden die Stempel, umfassend Ober- und Unterstempel mit jeweils
mindestens zwei Stempelspitzen mit unterschiedlichen Längen in Bezug auf die Ebene
der Matrizenhohlräume, auch bevorzugt als höhengestaffelte oder gestaffelte Stempel
bezeichnet. Eine Rundlaufpresse mit höhengestaffelten Stempeln stellt eine Abkehr
vom Stand der Technik dar. Während es bekannt ist Rundlaufpressen mit Stempeln zu
betreiben, welche zwei oder mehr Stempelspitzen aufweisen, sogenannte Mehrfachstempel,
um Tabletten oder andere Presslinge in großer Stückzahl herzustellen, weisen die Stempel
des bekannten Standes der Technik stets identische Längen der Stempelspitzen auf.
So werden die Mehrfachstempel im Stand der Technik in der Regel dazu verwendet formidentische
Tabletten oder Presslinge auf einer Presse herzustellen. Ein Fachmann wäre daher davon
ausgegangen, dass die Nutzung von Ober- bzw. Unterstempeln mit unterschiedlichen Längen
der Stempelspitzen zu Schwankungen der Eigenschaften der Tabletten oder Presslinge
führt. Beispielsweise könnten unterschiedlichen Längen der einzelnen Stempelspitzen
eines Mehrfachstempel-Presswerkzeuges das Tablettengewicht, die Steghöhe oder die
Tablettenhärte verändern. Die höhengestaffelten Stempel der erfindungsgemäßen Rundlaufpresse
stellen daher eine Abkehr vom Stand der Technik dar. Erfindungsgemäß wurde erkannt,
dass diese Höhenstaffelung zu einer Reihe von überraschenden Vorteilen für eine Rundlaufpresse
führt.
[0014] So kann aufgrund der Höhenstaffelung der Stempelspitzen der Ober- bzw. Unterstempel
während eines Rundlaufes nacheinander unabhängige Pressvorgänge auf einer einzigen
Rundlaufpresse durchgeführt werden. Beispielsweise kann es bevorzugt sein auf einer
ersten Hälfte eines Rundlaufes der Rundlaufpresse unter Zusammenwirken der ersten
Oberund Unterstempelspitzen in den ersten Matrizenhohlräumen eine erste Sorte von
Tabletten herzustellen. Bevorzugt befindet sich während dieses ersten Pressvorganges
in den zweiten Matrizenhohlräumen kein zu verpressendes Material. In einer zweiten
Hälfte des Rundlaufes kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der gestaffelten
Stempel eine zweite Sorte von Tabletten in den zweiten Matrizenhohlräumen verpresst
werden. Aufgrund der höhengestaffelten Stempel ist es möglich, diese beiden Pressvorgänge
unabhängig voneinander zu gestalten. Beispielsweise kann das erste Pressgut durch
die erste Unterstempelspitze nach oben ausgestoßen werden, während sich die zweite
Unterstempelspitze auf einer Position unterhalb der Oberfläche der Matrizenscheibe
befindet und somit nicht mit dem Abführen des ersten Pressgutes interferiert.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Längendifferenz L
D1 nahezu gleich der Längendifferenz L
D2. Im Sinne der Erfindung wird mit den Bezeichnungen "nahezu" oder "ungefähr" bevorzugt
eine Toleranzspanne von ±15% bevorzugt von ±10% verstanden. In dieser bevorzugten
Ausführungsform liegt somit eine reziproke Höhenstaffelung der Stempel vor, so dass
der Abstand zwischen der unteren Fläche der ersten Oberstempelspitze zu der oberen
Fläche ersten Unterstempelspitze, nahezu gleich dem Abstand der unteren Fläche der
zweiten Oberstempelspitze zu der oberen Fläche zweiten Unterstempelspitze ist. Dies
ist beispielsweise vorteilhaft zur Herstellung von ersten und zweiten Pressgütern
gleicher Steghöhe. Bevorzugte höhengestaffelte Stempel können beispielsweise folgende
Längendifferenzen aufweisen: L
D1 = 1 mm und L
D2 = 1 mm, L
D1 = 1,4 mm und L
D2 = 1,5 mm, L
D1 = 2,5 mm und L
D2 = 2,5 mm, L
D1 = 2 mm und L
D2 = 1,9 mm, L
D1 = 3 mm und L
D2 = 3 mm, L
D1 = 4 mm und L
D2 = 4 mm, L
D1 = 6 mm und L
D2 = 6,3 mm, L
D1 = 2,5 mm und L
D2 = 2,5 mm, L
D1 = 8 mm und L
D2 = 8,2 mm L
D1 = 10 mm und L
D2 = 10 mm oder auch L
D1 = 15 mm und L
D2 = 14,8 mm.
[0016] Es kann weiterhin auch bevorzugt sein, dass zur Herstellung Tabletten unterschiedlicher
Höhe oder Härte die Längendifferenz L
D1 ungleich der L
D2 ist. Diese Flexibilität zur Herstellung unterschiedlicher Pressgüter oder aufeinander
aufbauender Pressgüter ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Rundlaufpresse.
Bevorzugte höhengestaffelte Stempel können somit auch beispielsweise folgende Längendifferenzen
aufweisen: L
D1 = 1 mm und L
D2 = 1,5 mm, L
D1 = 1,4 mm und L
D2 = 1,9 mm, L
D1 = 2 mm und L
D2 = 2,5 mm, L
D1, L
D1 = 2 mm und L
D2 = 4 mm, L
D1 = 3 mm und L
D2 = 5 mm, L
D1 = 4 mm und L
D2 = 5 mm, L
D1 = 6 mm und L
D2 = 7 mm, L
D1 = 6 mm und L
D2 = 8 mm, L
D1 = 7 mm und L
D2 = 5 mm, L
D1 = 6 mm und L
D2 = 4,5 mm, L
D1 = 8 mm und L
D2 = 5 mm oder auch L
D1 = 3,5 mm und L
D2 = 2 mm, L
D1 = 1,5 mm und L
D2 = 0,8 mm, L
D1 = 2,2 mm und L
D2 = 1,5 mm oder auch L
D1 = 0,9 mm und L
D2 = 0, 6 mm.
[0017] Darüber hinaus ist es aufgrund der höhengestaffelten Stempel möglich das erste Pressgut
in einem zweiten Pressvorgang während eines einzigen Rundlaufes weiterzuverarbeiten.
So kann beispielsweise nach einem ersten Pressvorgang die erste Unterstempelspitze
so gefahren werden, dass deren oberes Ende mit der Oberfläche der Matrizenscheibe
abschließt. Aufgrund der Höhenstaffelung befindet sich die zweite Unterstempelspitze
in dieser Position bevorzugt innerhalb des zweiten Matrizenhohlraumes, d.h. unterhalb
der Oberfläche der Matrizenscheibe. Dadurch kann das erste Pressgut mit Hilfe beispielsweise
eines Schiebers, eines Drehkreuzes oder einer anderen Fördereinrichtung in den zweiten
Matrizenhohlraum transferiert werden. Anschließend kann durch Zugabe weiterer Materialien
in die zweiten Matrizenhohlräume ein zweites Pressgut hergestellt werden, welches
das erste Pressgut umfasst. Die Höhenstaffelung der Stempel erlaubt vorteilhafterweise
eine besonders zuverlässige sequentielle Produktion und ggf. Weiterverarbeitung von
Pressgütern während eines einzigen Rundlaufes der Rundlaufpresse. Hierdurch können
während eines Rundlaufes in den ersten und zweiten Matrizenhohlräumen vielschichtige
Pressgüter hergestellt werden.
[0018] Des Weiteren kann es auch bevorzugt sein, dass die Stempel mindestens je drei oder
mindestens je vier Stempelspitzen umfassen die Matrizenscheibe dazu jeweils mindestens
je drei oder mindestens je 4 ausgerichtete Matrizenhohlräume aufweist. Diese Stempelspitzen
können untereinander jeweils gestaffelte Längendifferenzen aufweisen. Es kann aber
auch bevorzugt sein, dass bei einer geraden Anzahl von Oberstempelspitzen jeweils
eine erste Hälfte der Oberstempelspitzen eine um eine Längendifferenz L
D1 kürzere Länge aufweist, als eine zweite Hälfte der Oberstempelspitzen. Entsprechend
reziprok wäre es für diese Ausführungsform bevorzugt, dass eine erste Hälfte der Unterstempelspitzen
eine um eine Längendifferenz L
D2 längere Länge aufweist, als eine zweite Hälfte der Unterstempelspitzen. Vorteilhafterweise
können dadurch mehrere erste und zweite Pressgüter während eines ersten und zweiten
Pressvorganges hergestellt werden. Durch die Erhöhung der Anzahl der Stempelspitzen
für die höhengestaffelten Stempel lassen sich somit gleichzeitig die Anzahl wie auch
die Komplexität der hergestellten Pressgüter steigern.
[0019] Im Sinne der Erfindung bezeichnet ein Matrizenhohlraum bevorzugt eine Ausnehmung
oder eine Öffnung innerhalb einer Matrizenscheibe in welche Pressgut eingeführt wird,
um sodann durch ein Zusammenwirken der Ober und Unterstempel zu einem Pressling verpresst
zu werden. Der Querschnitt der Matrizenhohlräume kann je nach gewünschter Form der
Presslinge verschieden sein. Beispielsweise können die Matrizenhohlräume bevorzugt
kreisförmig, rechteckig, dreieckig, sternförmig, ellipsenförmige, oval oder auch andere
Formen annehmen. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Ober und Unterstempel einen jeweils
kongruenten Querschnitt zu den korrespondierenden Matrizenhohlräumen aufweisen, um
als Formwerkzeuge effektiv das Material zu verpressen.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausdehnung der ersten
Matrizenhohlräume und die Ausdehnung der ersten Ober- und Unterstempelspitzen kleiner,
als die Ausdehnung der zweiten Matrizenhohlräume und die Ausdehnung der zweiten Ober-
und Unterstempelspitzen. Unter der Ausdehnung der Matrizenhohlräume wird im Sinne
der Erfindung bevorzugt eine charakteristische Ausdehnung des Querschnittes eines
Matrizenhohlraumes verstanden. Für eine bevorzugte Ausführungsform, in welcher der
Matrizenhohlraum durch einen kreisförmigen Querschnitt gekennzeichnet ist, entspricht
die Ausdehnung bevorzugt dem Durchmesser des Kreises. Im Falle eines quadratförmigen
Matrizenhohlraumes entspricht die Ausdehnung bevorzugt der Länge des Quadrates. Die
zu den Matrizenhohlräumen korrespondierenden Stempelspitzen haben bevorzugt einen
kongruenten Querschnitt und somit eine nahezu gleiche Ausdehnung wie die Matrizenhohlräume.
Dabei ist die Ausdehnung der Stempelspitzen so angepasst, dass diese passgenau in
die Matrizenhohlräume eingeführt werden können. Die durch das Zusammenwirken der Stempelspitzen
in den Matrizenhohlräumen hergestellten Presslinge nehmen ebenfalls bevorzugt den
Querschnitt und somit die Ausdehnung der Matrizenhohlräume an. Durch die Ausgestaltung
der ersten Matrizenhohlräume und der zweiten Matrizenhohlräume mit unterschiedlich
großen Ausdehnungen erhalten das erste Pressgut und das zweite Pressgut eine unterschiedliche
Ausdehnung im Querschnitt. Dadurch passt vorteilhafterweise das erste Pressgut, welches
eine kleinere Ausdehnung aufweist, geometrisch in die zweiten Matrizenhohlräume. Beispielsweise
kann es bevorzugt sein, dass die Matrizenhohlräume einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen, wobei der Durchmesser der ersten Matrizenhohlräume 3 mm und der Durchmesser
der zweiten Matrizenhohlräume 4 mm beträgt. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass
die Matrizenhohlräume unterschiedliche geformte Querschnittsfläche aufweisen. Zum
Beispiel können bevorzugt die ersten Matrizenhohlräume Quadrate mit einer Seitenlänge
von 3 mm sein, während die zweiten Matrizenhohlräume kreisförmige Öffnung mit einem
Durchmesser von 5 mm sind. Die unterschiedlichen Ausdehnungen der ersten Matrizenhohlräume
und der zweiten Matrizenhohlräume führen somit bevorzugt dazu, dass die ersten Pressgüter
in die zweiten Matrizenhohlräumen transportiert werden können. Hierdurch ist es besonders
zuverlässig möglich durch sequenziell aufeinander aufbauende Pressvorgängen komplexe
Produkte wie bspw. Mehrschichttabletten oder Mantelkerntabletten in einem Rundlauf
herzustellen.
[0021] Die Matrizenhohlräume können in der Matrizenscheibe auf verschiedene Weise geformt
werden. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass die Matrizenscheibe an dem Rotor
als Ganzes vorliegt und die Matrizenhohlräume durch Ausnehmungen oder Öffnung in der
Matrizenscheibe geformt werden. Für kreisförmige Matrizenhohlräume ist es bevorzugt,
diese durch Bohrungen in einer Matrizenscheibe zu formen. Darüber hinaus kann es bevorzugt
sein, die Matrizenscheibe zu segmentieren, wobei in jedem Segment der Matrizenscheibe
mehrere Paare erster und zweiter Matrizenhohlräume vorliegen. Hierbei erfolgt ein
Wechsel der ersten und zweiten Matrizenhohlräume durch einen Wechsel der Matrizensegmente.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Matrizenscheibe Ausnehmungen
für Matrizeneinsätze auf, wobei in einem Matrizeneinsatz der erste Matrizenhohlraum
und der zweite Matrizenhohlraum vorliegen. In dieser bevorzugten Ausführungsform liegen
somit die Matrizenhohlräume in sogenannten Matrizeneinsätzen vor. Die bevorzugten
Matrizeneinsätze erlauben eine besonders präzise Anpassung der Matrizenhohlräume an
die mindestens paarweise höhengestaffelten Stempel. Weiterhin ist der Ausbau der Matrizeneinsätze
zusammen mit den Stempeln, besonders effektiv und zügig möglich. Anstatt beispielsweise
je einen Matrizeneinsatz für einen ersten und einen zweiten Matrizenhohlraum zu verwenden,
können beide Matrizenhohlräume durch den Wechsel eines einzigen Matrizeneinsatzes
ausgetauscht werden.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Rundlaufpresse,
welche eine Transportvorrichtung umfasst, wobei die Transportvorrichtung nach dem
ersten Pressvorgang das erste Pressgut in den zweiten Matrizenhohlraum transportiert.
Durch diese bevorzugte Ausführungsform ist es vorteilhafterweise möglich, aufeinander
aufbauende Stempel während eines Rundlaufes der Rundlaufpresse zu realisieren. So
kann in einem ersten Pressvorgang ein erstes Pressgut beispielsweise eine Tablette
mit einem ersten Wirkstoff hergestellt werden. Anschließend kann diese erste Tablette
in den zweiten Matrizenhohlraum transferiert werden und unter Zugabe von einem weiteren
Wirkstoff oder Hüllmaterial zu einer Mehrschichttablette verarbeitet werden. Verschiedene
Arten von Transportvorrichtung können bevorzugt zum Einsatz kommen. Hierzu gehören
beispielsweise Schieber, Streifer, Drehkreuze, Transportsterne, Greifer, Vakuumköpfe,
Schlaufen oder anderen mechanischen Fördereinrichtungen. Erfindungsgemäß erlauben
die höhengestaffelten Stempel die Verwendung von besonders effizienten Transportvorrichtungen,
welche das erste Pressgut über die Oberfläche der Matrizen- Scheibe schieben können.
[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Transportvorrichtung dadurch
gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung ein Drehkreuz oder einen Schieber umfasst
und nach dem ersten Pressvorgang der Unterstempel auf eine Position fahrbar ist, in
welcher die erste Unterstempelspitze an ihrem oberen Ende mit der Oberfläche der Matrizenscheibe
abschließt und der Transport des ersten Pressgutes in den zweiten Matrizenhohlraum
durch ein Drehen des Drehkreuzes oder durch den Schieber erfolgt. Durch die bevorzugte
Transportvorrichtung als Drehkreuz oder als Schieber ist ein besonders schnell getakteter
Transfer des ersten Pressgutes in die zweiten Matrizenhohlräume möglich. Während der
erste Unterstempel auf eine Position gefahren werden kann, in welcher das obere Ende
der ersten Unterstempelspitze mit der Oberfläche der Matrizenscheibe abschließt, befindet
sich vorteilhafterweise die zweite Unterstempelspitze unterhalb der Oberfläche der
Matrizenscheibe und innerhalb der zweiten Matrizenhohlräume. Hierdurch sind die zweiten
Matrizenhohlräume von unten mit der zweiten Unterstempelspitze als Gegenstück abgeschlossen
und bereit für die Aufnahme des ersten Pressgutes. Dabei war es überraschend, dass
die Stempel zügig in diese Position gefahren werden können, während unter Verwendung
eines Drehkreuzes und oder eines Schiebers eine Verschiebung des Pressgutes in die
zweiten Matrizenhohlräume erfolgt. Des Weiteren erlauben die bevorzugten Transportvorrichtungen
nicht nur eine besonders hohe Taktung, sondern sind zudem überraschend präzise. So
lässt sich insbesondere unter Verwendung eines Drehkreuzes oder eines Schiebers eine
zentrierte Position des ersten Pressgutes in den zweiten Matrizenhohlräumen realisieren.
Dabei war es überraschend, dass die bevorzugten Transportvorrichtungen sowohl erste
Pressgüter mit deutlicher kleinerer als auch annähernd gleich großer Ausdehnung im
Vergleich zu den zweiten Matrizenhohlräumen passgenau und sicher platzieren.
[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rundlaufpresse dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten Matrizenhohlräume und die ersten Ober- und Unterstempelspitzen auf
einem inneren Teilkreis konzentrisch angeordnet sind und die zweiten Matrizenhohlräume
und die zweiten Ober- und Unterstempelspitzen auf einem äußeren Teilkreis konzentrisch
angeordnet sind. Bevorzugt bezeichnet der "innere" Teilkreis einen Teilkreis mit einem
kleineren Durchmesser um die Rotationsachse im Vergleich zum "äußeren" Teilkreis,
welcher bevorzugt den inneren Teilkreis umschließt. Dabei hat sich erwiesen, dass
ein Transport des ersten Pressgutes nach dem ersten Pressvorgang zu den zweiten Matrizenhohlräumen
besonders schnell und präzise erfolgen kann, wenn die ersten Matrizenhohlräume konzentrisch
auf einem inneren Kreis im Vergleich zu den zweiten Matrizenhohlräumen angeordnet
sind. Beispielsweise kann mithilfe eines Greifarmes, eines Schiebers oder aber eines
Drehkreuzes eine zügig, getaktete Bewegung das erste Pressgut von innen nach außen
verschieben. Dieser Transport entlang der Zentrifugalkraft war überraschend präziser
als in die entgegengesetzte Richtung. Weiterhin kann durch die radiale Ausrichtung
der ersten und der zweiten Matrizenhohlräume auf einem inneren und äußeren Kreis eine
besonders hohe Dichte von Matrizenhohlräume konzentrisch auf der Matrizenscheibe angeordnet
werden. Die bevorzugte Anordnung der ersten und zweiten Matrizenhohlräume erlaubt
nicht nur sequenzielle Pressvorgänge schnell nacheinander ausführen, sondern führt
zu einer gesteigerten Produktivität der Rundlaufpresse.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Rundlaufpresse,
welche zum Verpressen von Tabletten in Bechern geeignet ist und eine erste Füllstation,
eine erste Pressstation, eine Bechereinlegestation, eine Transportvorrichtung und
eine zweite Pressstation umfasst, wobei die erste Füllstation ausgebildet ist, um
Pulver vorzugsweise ein Metalloxid-Pulver in die ersten Matrizenhohlräume zu dosieren,
die erste Pressstation ausgebildet ist, das Pulver in einem ersten Pressvorgang in
den ersten Matrizenhohlräumen zu einer Tablette zu verpressen, die Bechereinlegestation
ausgebildet ist, um Becher in die zweiten Matrizenhohlräume einzulegen, die Transportvorrichtung
ausgebildet ist, um die Tablette in die Becher einzulegen, welche sich in den zweiten
Matrizenhohlräumen befinden und die zweite Pressstation ausgebildet ist, die Tablette
in den Bechern in einem zweiten Pressvorgang einzupressen.
[0027] Mit dieser bevorzugten Ausführungsform ist vorteilhafterweise möglich während eines
Rundlaufes zunächst eine Tablette oder einen Pressling in den ersten Matrizenhohlräumen
herzustellen und diese dann zur Weiterverarbeitung an Becher in den zweiten Matrizenhohlräumen
weiterzugeben. Anschließend wird die Tablette oder der Pressling in einem zweiten
Pressvorgang in den Becherboden eingepresst. Im bekannten Stand der Technik sind für
das Einpressen von Tabletten in Becher mindestens zwei Rundlaufpressen notwendig.
Zu diesem Zweck sind verschiedene Hilfsprozesse erforderlich wie das Bevorraten, Befördern
und Zuführen der auf einer ersten Rundlaufpresse produzierten Tabletten an eine zweite
Rundlaufpresse. Die Rundlaufpresse zeichnet sich zum einen daher durch ein Ersparnis
an Platz und Materialaufwand aus. Zum anderen wird - da die Hilfsprozesse entfallen
- durch die bevorzugte Rundlaufpresse Energie eingespart und der Produktionsprozess
effizienter gestaltet. Es ist besonders bevorzugt, dass die Rundlaufpresse geeignet
ist zum Verpressen von Metalloxid-Pulvern in Bechern, wodurch eine Kathode bereitgestellt
werden kann, welche zu einer Knopfzelle weiterverarbeitet wird. Die bevorzugte Rundlaufpresse
ist jedoch nicht nur auf die Verwendung in der chemisch-technischen Industrie zu Batterieherstellung
geeignet, sondern weist die genannten Vorteile auch für andere Anwendungen auf, in
denen Tabletten oder Presslinge in Behältern verpresst werden.
[0028] Es ist bevorzugt, dass die Füllstation, die erste Pressstation, die Bechereinlegestation
die Transportvorrichtung und die zweite Pressestation entlang der Rotationsrichtung
der Rundlaufpresse sequenziell hintereinander angeordnet sind. Es können verschiedene
bekannte Füllstationen zum Einsatz kommen, um die Dosierung von pulverförmigen Material
in die ersten Matrizenhohlräume zu gewährleisten. Bevorzugt umfasst die Füllstation
zu diesem Zweck einen Füllschuh auf, welcher eine Materialzufuhr umfasst und zur Dosierung
von pulverförmigen Material in die ersten Matrizenhohlräume konstruiert ist. Für die
Herstellung von Kathoden für Knopfzellen, ist es bevorzugt, dass die ersten und zweiten
Matrizenhohlräume einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser
der ersten Matrizenhohlräume kleiner ist als der Durchmesser der zweiten Matrizenhohlräume.
Für andere Anwendungen können auch unterschiedliche Formen der Matrizenhohlräume bevorzugt
sein. Nach dem Füllen des pulverförmigen Materials in die ersten Matrizenhohlräume
stellt eine Dosierungsvorrichtung bevorzugt die Menge an Pulvermaterial in den ersten
Matrizenhohlräumen ein. Beispielsweise kann zu diesem Zweck vor dem Füllen eines ersten
Matrizenhohlraumes der erste Unterstempel in eine tiefliegende Ansaugposition gefahren
werden, um anschließend auf die gewünschte Höhe angehoben zu werden. Das überschüssige
Pulvermaterial wird bevorzugt mit einem Abstreifer entfernt. Das Volumen des verbleibenden
Pulvers ist hierdurch wohl definiert und erlaubt die Herstellung homogener Tabletten
mit konstantem Gewicht. Es ist bevorzugt, dass sich an die Füllstation die erste Pressstation
anschließt. Als Pressstation kann beispielsweise eine Druckrollenstation bevorzugt
sein. Bei einer Druckrollenstation wird bevorzugt durch obere und untere Druckrollen
eine Kraft auf die oberen bzw. unteren Stempel ausgeübt, so dass durch ein Zusammenwirken
der ersten Ober- und Unterstempelspitzen das pulverförmige Material in den ersten
Matrizenhohlräumen verpresst wird.
[0029] Bevorzugt schließt sich entlang der Rotationsrichtung an die Pressstation die Bechereinlegestation
an. Bevorzugt werden die Becher durch die Bechereinlegestation in die zweiten Matrizenhohlräume
positioniert. Hierzu kann eine Becherzufuhrvorrichtung, beispielsweise ein Transportband,
die Becher der Bechereinlegestation zuführen. Die Bechereinlegestation umfasst bevorzugt
eine Übernahme- und Übergabevorrichtung für die Becher, welche beispielsweise als
ein Drehkreuz ausgestaltet ist. Bevorzugt werden die Becher vor dem Einlegen vereinzelt,
wobei bevorzugt Greifarme zum Einsatz kommen. Diese erlauben eine präzise Positionierung
der Becher in die zweiten Matrizenhohlräume. Vorteilhafterweise können auch andere
aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen zum Einlegen der Becher mit der Rundlaufpresse
kombiniert werden.
[0030] Die sich anschließende Transportvorrichtung ist derart konstruiert, dass diese die
in dem ersten Pressvorgang hergestellte Tablette in die Becher befördern kann, welche
in den zweiten Matrizenhohlräumen eingelegt vorliegen. Bevorzugt ist die Transportvorrichtung
ein Drehkreuz, welches radial auslaufende Schiebearme aufweist, durch deren Drehung
die Tablette auf der Matrizenscheibe verschoben werden können. Zu diesem Zweck ist
es bevorzugt, dass die erste Unterstempelspitze auf eine Position gefahren wird, in
welcher das obere Ende der ersten Unterstempelspitze mit der Oberfläche der Matrizenscheibe
abschließt. In dieser Position befindet sich die Tablette auf der ersten Unterstempelspitze
liegend auf Ebene der Matrizenscheibe. Vorteilhafterweise ist daher zum Transport
kein Anheben der Tabletten beispielsweise mit Greifern notwendig, um diese in die
Becher einzulegen. Stattdessen wird durch das Verschieben der Tabletten eine schnelle
und präzise Beförderung der Tabletten erreicht. Insbesondere wird dadurch ein Abrieb
oder eine Beschädigung der Tabletten während des Transportes wirksam vermieden. Aufgrund
der erfindungsgemäßen Höhenstaffelung der Unterstempel befindet sich während des Transportes
der Tabletten die zweite Unterstempelspitze in den zweiten Matrizenhohlräumen unterhalb
der Matrizenoberfläche. Es ist bevorzugt, dass die Längendifferenz L
D2 zwischen der ersten Unterstempelspitze und der zweiten Unterstempelspitze mindestens
der Höhe der Becher entspricht, so dass in dieser Position der obere Rand des Bechers,
welcher auf der zweiten Unterstempelspitze ruht, ebenfalls unterhalb der Matrizenoberfläche
positioniert ist. Somit fällt die Tablette mittels der Schwerkraft in den Becher.
Im Vergleich zum Stand der Technik wird dadurch ein besonders schnelles, präzises
und schonendes Einlegen der Tabletten in die Becher ermöglicht.
[0031] Bevorzugte Längendifferenzen für die gestaffelten Stempel zum Einpressen von Tabletten
in Becher für Kathoden sind beispielsweise eine L
D1 zwischen 1 mm und 6 mm, sowie eine L
D2 zwischen 1 mm und 6 mm, wobei es besonders bevorzugt ist, dass L
D1 nahezu gleich L
D2 ist. Vorteilhafterweise erfolgt das Einlegen zeitlich unmittelbar nach der Herstellung
der Tabletten, so dass auch sensitive oder brüchige Tablette sicher in die Becher
eingelegt werden können. Im Stand der Technik kommt es während der Beförderung fragiler
Tabletten von einer ersten Rundlaufpresse zu einer zweiten Rundlaufpresse oftmals
zu Beschädigungen und somit einem erhöhten Ausschuss. An die Transportvorrichtung
schließt sich bevorzugt die zweite Pressstation an, welche mithilfe der zweiten Ober-
und Unterstempelspitzen die Tablette in den Becher einpresset. Vorteilhafterweise
kann durch Anpassung der Längendifferenzen L
D1 und L
D2 der gestaffelten Stempel das Einpressen der Tabletten optimiert werden. Während dieses
zweiten Pressvorganges ist es bevorzugt, dass die zweite Unterstempelspitze sich nahezu
nicht bewegt, während die zweiten Oberstempelspitze von oben die Tablette in den Becherboden
eindrückt. Wenn die Presswerkzeuge die zweite Pressstation passieren, fungiert die
Unterstempelspitze praktisch als Gegenhalter, da diese den Becher in einer fixen Position
hält. Die Presskraft wird vorwiegend über die Oberstempelspitze auf die Tablette gebracht.
Durch die Krafteinwirkung wird die eingelegte Tablette flach gegen den Becherboden
gedrückt. Dadurch wird die Tablette flacher aber gleichzeitig wächst sie im Durchmesser
und bekommt so innigen Kontakt zur Becherinnenwand. Bei einer bevorzugt zentrisch
eingelegten Tablette wird diese symmetrisch in den Becherboden eingepresst und schließt
somit besonders homogen an den Becherrand an. Dadurch ist die Tablette fest und sicher
im Becher eingepresst und kann ohne das Risiko einer Beschädigung weitere Montageschritte
überstehen. Die in den Bechern gepresste Tablette stellt ein mehrschichtiges, zweites
Pressgut dar, welches auf dem ersten Pressgut (der Tablette) aufbaut. Bevorzugt umfasst
die Rundlaufpresse zudem eine Auswurfstation, welche die fertiggepressten Becher auswirft.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Tabletten um
Metalloxidpulver-Tabletten und bei den Bechern um Metallbecher. Die Becher mit eingepressten
Metalloxidtabletten entsprechen bevorzugt Kathoden zur Produktion einer Knopfzelle.
Durch die Abfolge der Produktionsschritte auf einer einzigen Rundlaufpresse ist es
überraschend möglich Knopfzellen mit besonders konstanter, hochwertiger Qualität herzustellen.
Insbesondere können Schwankungen vermieden werden, welche im Stand der Technik durch
die gesonderte Herstellung der Tabletten auf separaten Rundlaufpressen und deren Lagerung
und Transport auftreten können.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Pressstation ein Messgerät
zur Bestimmung der Presskraft während des ersten Pressvorganges und die Rundlaufpresse
umfasst eine Auswurfstation, welche ausgebildet ist um Tabletten auszuwerfen, bei
denen während des Verpressens die Presskraft von einem festgelegten Normbereich abweicht.
In dieser bevorzugten Ausführungsform kann vorteilhafterweise eine zusätzliche Qualitätskontrolle
der Tabletten erfolgen. So ist es bekannt, dass Pressstationen, wie beispielsweise
Druckrollenstationen ein Messgerät, z.B. eine Messzelle, umfassen, welche die Presskraft
während eines Pressvorganges bestimmt. Beispielsweise kann sich hierzu innerhalb der
Pressstation eine Messzelle mit einem Messarm befinden, dessen Beugung einen Rückschluss
über die zum Pressen aufgewandte Kraft erlaubt. Je nach Materialeigenschaft und gewünschter
Steghöhe oder Härte wird bevorzugt ein Normbereich für die ausgeübte Presskraft festgelegt.
Der Normbereich weist bevorzugt eine Toleranz auf, welche die zugelassenen Schwankungen
der Tabletteneigenschaften reflektiert. Sollte während des ersten Pressvorganges eine
Presskraft aufgewendet werden, welche von diesem Normbereich abweicht, so liegt eine
Störung vor. Beispielsweise könnte es sein, dass nicht genügend Material in die ersten
Matrizenhohlräume dosiert wurde. Es kann aber auch sein, dass das erste Pressgut verunreinigt
ist. Im Falle einer vom Normbereich abweichenden Presskraft ist es bevorzugt möglich
mithilfe einer Auswurfstation fehlerhafte Tabletten zu entfernen. In einer bevorzugten
Ausführungsform wird in der Auswurfstation die fehlerhafte Tablette durch die erste
Unterstempelspitze ausgehoben, sodass diese auf eine Auswerfschiene gelangt und abgeführt
werden kann. Dabei hat es sich gezeigt, dass die Höhenstaffelung der Unterstempel
ein besonders zielgenaues Auswerfen ermöglicht, da die zweite Unterstempelspitze sich
währenddessen bevorzugt unterhalb der Oberfläche der Matrizenscheibe befindet.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die zweite Pressstation
ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des zweiten Pressvorganges und
die Rundlaufpresse umfasst eine Sortierstation, welche ausgebildet ist, um Kathoden
in Abhängigkeit von der Presskraft, während des zweiten Pressvorganges einem Transportweg
für geeignete Kathoden oder einem Transportweg für ungeeignete Kathoden zuzuführen,
sofern die Presskraft von einem festgelegten Normbereich abweicht. Mit dieser bevorzugten
Ausführungsform ist es möglich das korrekte Verpressen der Tabletten in den Becher
zu überwachen und gegebenenfalls Becher mit gepressten Tabletten auszusortieren, welche
nicht den Anforderungen entsprechen. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt
für die Überwachung von Kathoden. Bevorzugt wird ein Normbereich festgelegt, welcher
der Presskraft im zweiten Pressvorgang entspricht, welche zu einem besonders homogenen
Einpressen der Tabletten und somit bevorzugt geeigneten Kathoden führt. Sollte mithilfe
des Messgeräts zur Bestimmung der Presskraft eine Abweichung von diesem Normbereich
festgestellt werden, zeigt dies eine fehlerhafte oder fehlerhaft in den Becher eingelegte
Tablette an. Sollte beispielsweise eine fehlerhafte zerbrochene Tablette in den Becher
eingepresst worden sein, ist die benötige Presskraft auf Grund der geringeren Oberfläche
der z.B. halben Tablette kleiner. Somit kann über die Presskraftkontrolle eine fehlerhafte
Kathode erkannt und zuverlässig aussortiert werden, so dass diese nicht in den weiteren
Fertigungsprozess gelangt. Es ist bevorzugt, dass die Sortierstation fehlerhafte Kathoden
auf den Transportweg für ungeeignete Kathoden leitet. Zu diesem Zweck kann es bevorzugt
sein, dass die Sortierstation eine zweigeteilte Auswurfschiene umfasst, wobei geeignete
Kathoden in einen Abschnitt der Auswurfschiene und ungeeignete Kathoden in den anderen
Abschnitt der Auswurfschiene ausgehoben werden. Es ist bevorzugt, dass während des
Ausstoßens der Kathode die Oberstempelspitze auf der eingepressten Metalloxid-Tablette
verbleibt, bis der Boden des Bechers die Oberseite der Matrizenscheibe erreicht hat.
Bevorzugt verhindert ein automatischer Niederhalter, dass die Oberstempelspitze an
der Becherinnenwand klemmt und den Becher über das Niveau der Matrizenplatte anheben
kann. Über eine Abstreifvorrichtung können ebenso bevorzugt die guten Kathoden einer
Ablaufrutsche zugeführt und so in einen Sammelbehälter geleitet, während fehlerhaften
Kathoden mit Hilfe einer pneumatischen Einzelsortierung in einen separaten Abfallbehälter
gelangen.
[0034] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Rundlaufpresse weisen beide Pressstationen
Messgeräte für die Presskraft auf, so dass sowohl fehlerhafte Tabletten als auch fehlerhafte
Kathoden aussortiert werden können. Diese kombinierte Sicherheitskontrolle ermöglicht
eine besonders hohe Qualität der gepressten Kathoden sicher zu stellen. Aufgrund der
doppelten Qualitätssicherung zeichnet sich die bevorzugte Rundlaufpresse durch eine
gleichbleibend hohe Qualität der Kathoden aus, selbst bei stark erhöhter Produktionsfrequenz.
[0035] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren bevorzugt zur Herstellung von Kathoden
für Knopfzellen unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Rundlaufpresse umfassend
die folgenden Schritte
- a) Dosieren von Pulver vorzugsweise von einem Metalloxid-Pulver in erste Matrizenhohlräume
mit Hilfe einer Füllstation
- b) Verpressen des Pulvers, vorzugsweise des Metalloxid-Pulvers, zu Tabletten mit Hilfe
einer ersten Pressstation, wobei optional die Presskraft bestimmt wird
- c) Optionales Auswerfen von Tabletten, für welche eine Presskraft während des Schrittes
c) bestimmt wurde, welche von einem Normbereich abweicht
- d) Einlegen der Becher in die zweiten Matrizenhohlräume mit Hilfe einer Bechereinlegestation
- e) Einlegen der Tablette mit Hilfe einer Transportvorrichtung vorzugsweise umfassend
ein Drehkreuz in die Becher, welche sich in den zweiten Matrizenhohlräumen befinden
- f) Verpressen der Tablette in den Boden der Becher mit Hilfe der zweiten Pressstation
und des Zusammenwirkens der zweiten Oberstempelspitzen und der zweiten Unterstempelspitzen,
wobei optional die Presskraft bestimmt wird
- g) Auswerfen der Kathoden, wobei optional die Kathoden mit Hilfe der Sortierstation
in Abhängigkeit von der in Schritt f) bestimmten Presskraft einem Transportweg für
geeignete Kathoden oder einem Transportweg für ungeeignete Kathoden zugeführt werden.
[0036] Mit diesem bevorzugten Verfahren ist es möglich, auf besonders kostensparende Art
mit Hilfe einer einzigen Rundlaufpresse eine große Stückzahl von Kathoden herzustellen.
In dem Verfahren wird bevorzugt jene bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Rundlaufpresse verwendet, welche für das Verpressen von Tabletten in Bechern geeignet
ist. Vorteile, welche für technische Merkmale der bevorzugten Ausführungsform der
Rundlaufpresse genannt wurden, gelten vorteilhafterweise auch für das beschriebene
Verfahren. Beispielsweise ist für eine bevorzugte Rundlaufpresse zum Pressen von Tabletten
offenbart, dass ein Drehkreuz als Transportvorrichtung einen besonders schnellen und
präzisen Transport der Tabletten in die Becher ermöglicht. Ein Fachmann schließt daraus,
dass bei dem beschriebenen Verfahren somit ebenfalls ein Drehkreuz als Transportvorrichtung
bevorzugt eingesetzt werden kann und sich für das Verfahren die genannten Vorteile
in Bezug auf den Transport der Tabletten in die Becher ergeben.
[0037] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Rundlaufpresse
zum Ausführen von mindestens drei Pressvorgängen während eines Rundlaufes der Rundlaufpresse
und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rundlaufpresse zur Herstellung von Mantelkerntabletten
geeignet ist und die Rundlaufpresse eine erste Füllstation, eine erste Pressstation,
eine zweite Füllstation, eine zweite Pressstation, eine Transportvorrichtung, eine
dritte Füllstation und eine dritte Pressstation umfasst, wobei die erste Füllstation
ausgebildet ist, um ein erstes Pulver in die ersten Matrizenhohlräume zu dosieren,
die erste Pressstation ausgebildet ist, das erste Pulver in einem ersten Pressvorgang
in den ersten Matrizenhohlräumen zu einer Kerntablette zu verpressen, die zweite Füllstation
ausgebildet ist, um ein zweites Pulver in die zweiten Matrizenhohlräume zu dosieren,
die zweite Pressstation ausgebildet ist, um das zweite Pulver in einem zweiten Pressvorgang
in den zweiten Matrizenhohlräumen anzupressen, die Transportvorrichtung ausgebildet
ist, um die Kerntablette in die zweiten Matrizenhohlräume auf das bereits angepresste
zweite Pulver einzulegen, die dritte Füllstation ausgebildet ist, um das zweite Pulver
in die zweiten Matrizenhohlräume zu dosieren, wodurch die Kerntablette mit dem zweiten
Pulver bedeckt wird und die dritte Pressstation ausgebildet ist, um in einem dritten
Pressvorgang, die von dem zweiten Pulver ummantelte Kerntablette in den zweiten Matrizenhohlräumen
zu einer Mantelkerntablette zu verpressen.
[0038] Die bevorzugte Rundlaufpresse eignet sich vorteilhafter zur Durchführung von mindestens
drei sequenziellen Pressvorgängen, wobei die Pressgüter in den aufeinander aufbauenden
Pressvorgängen weiterverarbeitet werden können. Es ist besonders bevorzugt, dass die
erste Füllstation, die erste Pressstation, die zweite Füllstation, die zweite Pressstation,
die Transportvorrichtung, die dritte Füllstation und die dritte Pressstation entlang
der Rotationsrichtung der Rundlaufpresse angeordnet vorliegen. Mit Hilfe der ersten
Füllstation ist es bevorzugt möglich pulverförmiges Material in die ersten Matrizenhohlräume
zu dosieren. Dabei kann bevorzugt ein Füllschuh aus dem bekannten Stand der Technik
zum Einsatz kommen. Anschließend erfolgt mithilfe der ersten Pressstation ein Verpressen
des ersten Pressgutes in den ersten Matrizenhohlräumen. Es ist besonders bevorzugt,
dass zur Herstellung der Mantelkerntabletten die Matrizenhohlräume einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser der ersten Matrizenhohlräume kleiner
ist als der Durchmesser der zweiten Matrizenhohlräume. Durch das Verpressen eines
ersten Pulvers im ersten Pressvorgang bildet das erste Pressgut bevorzugt den Kern
der Mandelkerntablette. Im Sinne der Erfindung werden die Begriffe Kern und Kerntablette
bevorzugt synonym verwandt. Der Kern unterscheidet sich in Bezug auf seine pharmazeutische
Zusammensetzung bevorzugt vom Mantel. Beispielsweise kann der Kern einen ersten Wirkstoff
beinhalten, welcher nach oraler Einnahme vom Organismus zeitversetzt nach einer Verdauung
des Mantels aufgenommen wird. Bevorzugt ist daher das zweite Pulver ein pulverförmiges
Material, welches den Mantel der Mantelkerntablette bildet. Unter Verwendung der zweiten
Füllstation kann das zweite Pulver in die zweiten Matrizenhohlräume dosiert werden,
während diese von unten durch die zweiten Unterstempelspitzen verschlossen sind. Mit
Hilfe einer zweiten Pressstation wird bevorzugt durch Zusammenwirken der zweiten Ober-
und Unterstempelspitzen das zweite Pulver auf den zweiten Unterstempelspitzen angepresst.
Dies erlaubt eine stabile Aufnahme der Kerntablette. Das Anpressen wird im Sinne der
Erfindung auch bevorzugt als
tamping bezeichnet. Mit Hilfe der Transportvorrichtung ist es vorteilhafterweise möglich
den im ersten Pressvorgang hergestellten Kern einfach und zügig in die zweiten Matrizenhohlräume
zu transportieren. Dabei zeigt die höhengestaffelte Ausgestaltung der Unterstempel
die genannten Vorteile auf. So erfolgt der Transport des Kerns bevorzugt, während
sich die erste Unterstempelspitze auf einem abschließenden Niveau mit der Matrizenoberfläche
befindet. In dieser Positionierung liegt die zweite Unterstempelspitze in den zweiten
Matrizenhohlräumen unterhalb der Matrizenoberfläche vor. Es ist bevorzugt, dass die
Längendifferenz L
D2 mindestens die halbe Steghöhe, bevorzugt mindestens die Steghöhe der herzustellenden
Mantelkerntablette beträgt. Durch eine Transportvorrichtung bevorzugt durch ein Drehkreuz
oder einen Schieber kann nunmehr der Kern mit besonders geringem Abrieb in die zweiten
Matrizenhohlräume auf der Matrizenscheibe geschoben werden. Ein Anheben, Greifen oder
anderweitige störanfällige Transportbewegungen sind nicht notwendig. Stattdessen fällt
die Kerntablette zentriert auf das Mantelpulver, welches auf der zweiten Unterstempelspitze
in einem zweiten Matrizenhohlraum angepresst vorliegt. Vorteilhafterweise wird dadurch
eine präzise Positionierung der Kerntablette innerhalb der herzustellen Mantelkerntablette
ermöglicht.
[0039] Der Fachmann erkennt, dass die Längendifferenzen L
D1 und L
D2 der gestaffelten Stempel bevorzugt auf die Herstellung der gewünschten Mantelkerntabletten
angepasst werden. Die Längendifferenzen hängen somit nicht nur von den Abmaßen des
Kernes und Mantelkerntablette ab, sondern auch von den Eigenschaften des Pressmaterials.
Insbesondere spielt das Verdichtungsverhältnis des Pressmaterials eine entscheidende
Rolle bei Mehrschicht- oder Mantelkerntabletten. Das Verdichtungsverhältnis vom losen
Pulver zu einem Pressling kann bevorzugt zwischen 1,5 zu 1 und 7 zu 1 liegen. Bevorzugte
Längendifferenzen der gestaffelten Stempel zur Herstellung von Mantelkerntabletten
sind beispielsweise eine L
D1 zwischen 0,5 mm und 4 mm, sowie eine L
D2 zwischen 0,5 mm und 4 mm. Bevorzugt erlaubt die dritte Füllstation ein Bedecken des
Kerns von oben mit dem Mantelpulver. Die dritte Pressstation schließt sich bevorzugt
an die dritte Füllstation an und ist konfiguriert, um das mehrschichtige dritte Pressgutes
durch ein Zusammenwirken der zweiten Ober- und Unterstempelspitzen zu verpressen.
Das dritte Pressgut besteht somit bevorzugt aus einem inneren Kern, bestehend aus
dem ersten Pulver und einem äußeren Mantel bestehend aus dem zweiten Pulver und bildet
die Mantelkerntablette.
[0040] Es war überraschend, dass mit Hilfe einer Rundlaufpresse, welche die erfindungsgemäß
gestaffelten oberen und unteren Stempel aufweist, Mantelkerntabletten während eines
Rundlaufes hergestellt werden können. Während im Stand der Technik auf jeweils separaten
Rundlaufpressen die Kerntabletten verpresst und anschließend ummantelt werden, ist
dies nunmehr auf einer einzigen Rundlaufpresse möglich. Dadurch werden Anschaffungskosten
sowie Energie für den Betrieb der Pressen gespart. Weiterhin lässt sich die Produktion
platzsparender umsetzen, als dies im Stand der Technik möglich ist. Es war besonders
überraschend, das die Kombination der verschiedenen Pressvorgänge auf einer Rundlaufpresse
nicht zu einer Qualitätsminderung, sondern sogar zu einer Qualitätsverbesserung der
Mantelkerntabletten führt. Insbesondere können trotz des Einsatzes unterschiedlicher
Pulver in sukzessiven Schritten auf einer Presse eine hohe Reinheit einzelnen Bestandteile
der Mantelkerntabletten gewährleistet werden. Dies ist der Fall, da die höhengestaffelten
Stempel in Verbindung mit einer Transportvorrichtung eine exakte Ausführung und Trennung
der einzelnen Produktionsschritte und Pressvorgänge erlauben.
[0041] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rundlaufpresse dadurch
gekennzeichnet, dass die Pressstationen obere und untere Druckrollen aufweisen, die
auf die Stempel einwirken. Es ist bevorzugt, dass die Pressstationen als Druckrollenstationen
ausgebildet sind. Solche Druckrollenstation umfassen bevorzugt eine obere Aufnahmevorrichtung
für obere Druckrollen und eine untere Aufnahmevorrichtung für untere Druckrollen.
Es hat sich gezeigt, dass die Krafteinwirkung auf die oberen und unteren Stempel durch
Druckrollen besonders präzise steuerbar ist. Dadurch wird ein homogenes Verpressen
bei hohem Durchsatz erreicht.
[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Pressstation ein
Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des ersten Pressvorganges auf und
die Rundlaufpresse umfasst eine Auswurfstation, welche ausgebildet ist um Kerntabletten
auszuwerfen, bei denen während des Verpressens die Presskraft von einem festgelegten
Normbereich abweicht. Durch diese bevorzugte Ausführungsform wird die Qualität der
gepressten Kerntabletten mithilfe einer Kraftmessung in der ersten Pressstation kontrolliert.
Die Pressstation kann bevorzugt eine Druckrollenstation sein, aufweisend eine obere
und eine untere Druckrolle, wobei die während des ersten Pressvorganges ausgeübte
Presskraft mithilfe eines Messgerätes bestimmbar ist. Weicht die erforderliche Presskraft
während des ersten Pressvorganges von einem festgelegten Normbereich ab, so liegt
mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Störung vor. Beispielsweise kann festgestellt werden,
ob die Kerntablette im Gewicht zu leicht oder zu schwer ist oder aber in Bezug auf
die Steghöhe oder Tablettenhärte von den festgelegten Produkteigenschaften abweicht.
Mithilfe einer Auswurfstation ist es möglich die Kerntabletten zügig und mit hoher
Genauigkeit auszusortieren. Im bekannten Stand der Technik erfolgen nach der Qualitätskontrolle
Transport- und/oder Lagerungsschritte der Kerntabletten, um diese zur Ummantelung
einer zweiten Rundlaufpresse zuzuführen. Beschädigungen, welche während des Transportes
auftreten, sind daher im Stand der Technik nur durch zusätzliche aufwendige Kontrollen
detektierbar. Durch das Ausführen des Pressprozesses der Kerntablette auf derselben
Rundlaufpresse, in welchem die Kerntablette in den Mantel eingelegt wird, kann somit
zudem eine höhere Qualität der Mantelkerntabletten gewährleistet werden.
[0043] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rundlaufpresse dadurch
gekennzeichnet, dass die dritte Pressstation ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft
während des dritten Pressvorganges aufweist und die Rundlaufpresse eine Sortierstation
umfasst, welche ausgebildet ist, um Mantelkerntabletten in Abhängigkeit von der Presskraft
während des dritten Pressvorganges, einem Transportweg für geeignete Mantelkerntabletten
oder einem Transportweg für ungeeignete Mantelkerntabletten zuzuführen. In dieser
Ausführungsform ist es somit vorteilhafterweise möglich die Qualität des Endproduktes
zu überwachen. Weicht die im dritten Pressvorgang bestimmte Presskraft von einem festgelegten
Normbereich ab, so werden die Mantelkerntabletten mit Hilfe der Sortierstation aussortiert.
Die Sortierstation kann bevorzugt eine zweigeteilte Auswurfschiene umfassen mit getrennten
Transportwegen für korrekte und fehlerhafte Mantelkerntabletten. Es war überraschend,
dass ein effizienter und schneller Sortiermechanismus zwischen geeigneten Mantelkerntabletten
und ungeeigneten Mantelkerntabletten auf einer einzigen Rundlaufpresse umgesetzt werden
kann. Die Qualitätskontrolle der Mantelkerntablette zusammen mit einer Überwachung
der Qualität der Kerntablette auf einer einzigen Rundlaufpress weist synergetische
Vorteile, da systematische Detektionsfehler reduziert werden.
[0044] In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von Mantelkerntabletten unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Rundlaufpresse oder
bevorzugten Ausführungsformen davon umfassend die folgenden Schritte
- a) Dosieren eines ersten Pulvers für den Kern der Mantelkerntablette in erste Matrizenhohlräume
mit Hilfe einer ersten Füllstation
- b) Verpressen des ersten Pulvers zu Kerntabletten mit Hilfe einer ersten Pressstation,
wobei optional die Presskraft bestimmt wird
- c) Optionales Auswerfen von Kerntabletten, für welche eine Presskraft während des
Schrittes b) bestimmt wurde, welche von einem Normbereich abweicht
- d) Dosieren eines zweiten Pulvers für den Mantel der Mantelkerntablette in zweiten
Matrizenhohlräume mit Hilfe einer zweiten Füllstation
- e) Anpressen des zweiten Pulvers mit Hilfe einer zweiten Pressstation
- f) Einlegen der Kerntablette mit Hilfe einer Transportvorrichtung vorzugsweise umfassend
ein Drehkreuz auf das angepresste zweite Pulver, welche sich in den zweiten Matrizenhohlräumen
befindet
- g) Dosieren des zweiten Pulvers in zweite Matrizenhohlräume mit Hilfe einer dritten
Füllstation, so dass die Kerntablette mit dem zweiten Pulver bedeckt wird
- h) Verpressen der mit dem zweiten Pulver ummantelten Kerntablette zu einer Mantelkerntablette
mit Hilfe einer dritten Pressstation, wobei optional die Presskraft bestimmt wird
- i) Auswerfen der Mantelkerntablette, wobei optional die Mantelkerntabletten mit Hilfe
einer Sortierstation in Abhängigkeit von der in Schritt h) bestimmten Presskraft einem
Transportweg für geeignete Mantelkerntabletten oder einem Transportweg für ungeeignete
Mantelkerntabletten zugeführt werden.
[0045] Das Verfahren erlaubt die sequentielle Ausführung von mindestens drei Pressvorgängen,
wobei die Pressgüter während eines Rundlaufes weiterverarbeitet werden. Dies stellt
eine besondere Weiterentwicklung gegenüber dem Stand der Technik dar. Insbesondere
war es überraschend, dass durch das Verfahren Mantelkerntabletten während eines Rundlaufes
auf einer Rundlaufpresse in hoher Stückzahl hergestellt werden können. Separate Rundlaupressen
sowie ein Transport der Pressgüter zwischen diesen ist vorteilhafterweise nicht notwendig.
In dem Verfahren wird bevorzugt jene bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Rundlaufpresse verwendet, welche für das Ausführen von mindestens drei Pressvorgängen
geeignet ist. Vorteile, welche für technische Merkmale der bevorzugten Ausführungsform
der Rundlaufpresse genannt wurden, gelten vorteilhafterweise auch für das beschriebene
Verfahren. Beispielsweise ist für eine bevorzugte Rundlaufpresse zum Pressen von Mantelkerntabletten
offenbart, dass bevorzugt die Kerne in den ersten Matrizenhohlräumen gepresst werden,
welche auf einem inneren Teilkreis konzentrisch vorliegen. Die Ausdehnung der ersten
Matrizenhohlräume ist bevorzugt kleiner als die Ausdehnung der zweiten Matrizenhohlräume,
welche auf einem äußeren Teilkreis konzentrisch angeordnet sind. Für die bevorzugte
Ausführungsform der Rundlaufpresse ergibt sich dadurch ein besonders schonender und
zügiger Transport der Kerne für die folgende Ummantelung. Ein Fachmann erkennt, dass
bei dem beschriebenen Verfahren somit beispielsweise ebenfalls die Dimension und Anordnung
der Matrizenhohlräume bevorzugt sind und sich dabei für das Verfahren die genannten
Vorteile in Bezug auf den Transport der Kerntabletten ergeben.
[0046] Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden, ohne
auf diese beschränkt zu sein.
Kurzbeschreibung der Abbildungen
[0047]
- Fig. 1
- Schematische Abbildung einer bevorzugten Ausführungsform einer Kathode
- Fig. 2
- Schematische Darstellung eines Querschnittes eines Rotors einer bevorzugten Ausführungsform
der Rundlaufpresse zur Illustration der höhengestaffelten Stempel
- Fig. 3
- Schematische Darstellung einer Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der
Rundlaufpresse zur Illustration des Ausstoßes gepresster Tabletten mit Hilfe der höhengestaffelten
Unterstempel
- Fig. 4
- Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Rundlaufpresse zur
Herstellung von Kathoden für Knopfzellen
- Fig. 5
- Schematische Draufsicht auf die bevorzugte Ausführungsform der Rundlaufpresse der
Fig. 4 zur Illustration der sukzessiven Arbeitsschritte zur Herstellung einer Kathode
für Knopfzellen
- Fig. 6
- Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Transportvorrichtung
als Drehkreuz zum Transfer von Tabletten von den ersten Matrizenhohlräumen zu den
zweiten Matrizenhohlräumen
- Fig. 7
- Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Sortierstation zum
Ausstoßen und sortieren der gepressten Kathoden
- Fig. 8
- Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Rundlaufpresse zur
Herstellung von Mantelkerntabletten
- Fig. 9
- Übersicht verschiedener Anwendungsmöglichkeit für bevorzugte Ausführungsformen der
Rundlaufpresse
Detaillierte Beschreibung der Abbildungen
[0048] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Einpressens von Tabletten 1 in Becher
2 wie sie zur Herstellung von Kathoden erfolgt. Die lose Metalloxid-Tablette 1.1 weist
einen bevorzugt kleineren Durchmesser als die Becher 2 auf und wird in den Becher
2 eingelegt. Durch das Zusammenwirken von Ober- und Unterstempeln (nicht gezeigt)
reduziert sich die Steghöhe der Metalloxid-Tablette, während sich deren Durchmesser
erweitert. Dabei wird die Tablette 1 flach gegen den Becherboden eingedrückt. Die
flach eingepresste Metalloxid-Tablette 1.2 hat somit einen innigen Kontakt zur Becherinnenwand.
Während des Pressvorgangs kann Luft entweichen, so dass die flach eingepresste Metalloxid-Tablette
1.2 fest und sicher im Becher 2 vorliegt.
[0049] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der
höhengestaffelten Stempel 10 und 11. Der Oberstempel 10 liegt in der Oberstempelführung
17 vor und weist eine ersten Oberstempelspitze 12 und eine zweite Oberstempelspitze
13 auf. Die Länge der ersten Oberstempelspitze 12 ist um eine Längendifferenz L
D1 geringer als die Länge der zweiten Oberstempelspitze 13. Weiterhin ist es bevorzugt,
dass die erste Oberstempelspitze 12 einen geringeren Durchmesser aufweist, als die
zweite Oberstempelspitze 13. Dem gegenüber werden die Unterstempel 11 mit Hilfe einer
Unterstempelführung 19 geführt und umfassen eine erste Unterstempelspitze 14 (nicht
angezogen) und eine zweite Unterstempelspitze 15 (nicht angezogen). Die Länge der
ersten Unterstempelspitze 14 ist um eine Längendifferenz L
D2 größer als die Länge der zweiten Unterstempelspitze 15. In der bevorzugt dargestellten
Ausführungsform sind die Längendifferenzen L
D1 und L
D2 identisch. Weiterhin besitzen die ersten Ober- und Unterstempelspitzen 12 und 14
eine identische Form und einen identischen Durchmesser. Das gleiche gilt für die zweiten
Ober- und Unterstempelspitzen 13 und 15. Die Ober- und Unterstempel 10 und 11 sind
zu den ersten Matrizenhohlräumen 32 und zweiten Matrizenhohlräumen 33 ausgerichtet.
Die Größe und Form der kreisförmigen Matrizenhohlräume 32 bzw. 33 korrespondiert mit
Größe und Form der ausgerichteten Paare von Ober- und Unterstempelspitzen 12 und 14
bzw. 13 und 15. In der dargestellten Ausführungsform werden die Matrizenhohlräume
durch Öffnungen in Matrizeneinsätzen 16 gebildet, welche sich in Ausnehmungen der
Matrizenscheibe 18 befinden.
[0050] Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform einer Rundlaufpresse,
welche höhengestaffelte Stempel umfasst, gemäß der Figur 1. Wie in der Figur 2 gezeigt,
sind die ersten Ober- und Unterstempelspitzen 12 und 14 auf einem inneren Teilkreis
angeordnet, während die zweiten Ober- und Unterstempelspitzen 13 und 15 auf einem
äußeren Teilkreis geführt werden. In den mittleren vier Matrizeneinsätzen 16, sind
die Unterstempelspitzen 14 und 15 ersichtlich. Die äußere, zweite Unterstempelspitze
15 ist bündig mit der Oberkante der Matrizenscheibe. Die innere, erste Unterstempelspitze
14 ragt über die Matrizenoberkante aufgrund der Längendifferenz L
D2 heraus. Durch die Höhenstaffelung der Unterstempel stellen die zweiten Unterstempelspitzen
15 vorteilhafterweise kein Hindernis für das Auswerfen der Tabletten 1 mit Hilfe der
ersten Unterstempelspitzen 14 dar.
[0051] Figur 4 und Figur 5 zeigen eine schematische Perspektivsicht und Draufsicht einer
bevorzugten Rundlaufpresse zum Verpressen von Tabletten in Bechern. Bei den Tabletten
handelt es sich bevorzugt um Metalloxid-Tabletten zur Herstellung von Kathoden für
Knopfzellen. Die Komponenten der Rundlaufpresse sind auf einer Trägerplatte 27 montiert.
Zur besseren Übersicht werden das Maschinengehäuse, der Maschinensockel und der Antrieb
der Rundlaufpresse nicht dargestellt. Der Rotor 28 der Rundlaufpresse umfasst eine
Ober- und Stempelführung 17 und 19, eine Matrizenscheibe 18 sowie Ober- und Unterstempel
10 und 11. Die Rotationsrichtung des Rotors 28 ist durch einen Pfeil gekennzeichnet.
Während der Rotation des Rotors, d.h. eines Rundlaufes, rotieren die Stempel zusammen
mit den Matrizeneinsätzen 16 in der Matrizenscheibe 18 durch verschiedene funktionelle
Baugruppen bzw. Stationen, welche den Herstellungsprozess der Kathoden bewirken. Die
Baugruppen bzw. Stationen der Rundlaufpresse werden entsprechend ihre Wirkreihenfolge
entlang der Rotationsrichtung des Rotors 28 beschrieben. Mit Hilfe der ersten Füllstation
29 wird das erste Pulver, bevorzugt das Metalloxid-Pulver, in die ersten Matrizenhohlräume
der Matrizeneinsätze gefüllt. Wie in Figur 5 zu erkennen, umfasst die Füllstation
29 zu diesem Zweck bevorzugt einen Füllschuh mit einer Materialzufuhr, Flügelrotoren
und einer Abstreifvorrichtung zum Befüllen und Dosieren des Metalloxidpulvers in die
ersten Matrizenhohlräume. Nach dem Befüllen der ersten Matrizenhohlräume 32 rotiert
der Matrizeneinsatz 16 unter die erste Pressstation 20. In der bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich um eine Druckrollensäulenstation mit einer oberen Druckrolle 30 und
einer unteren Druckrolle (nicht sichtbar). Während der Rotation bewegen sich die Oberstempelschäfte
44 unter der oberen Druckrolle 30 hindurch. Dadurch erfahren die Oberstempel 10 eine
Presskraft nach unten. Ebenso erfahren die Unterstempel 11 eine Presskraft nach oben,
so dass die ersten Ober- und Unterstempelspitzen das Pulver in den ersten Matrizenhohlräumen
32 zu Tabletten 1 verpressen. Bevorzugt wird in der ersten Pressstation 20 die Presskraft
mit Hilfe einer Messzelle bestimmt. Sollte die bestimmte Presskraft von einem festgelegten
Normbereich abweichen, so wird die fehlerhafte Tablette in der Auswurfstation 23 ausgestoßen.
Bevorzugt umfasst die Auswurfstation 23 eine Ablaufrutsche und das Ausstoßen erfolgt
durch ein Anheben der ersten Unterstempelspitzen 14. Im Anschluss an die Herstellung
der Tabletten 1 und der Qualitätskontrolle durch die elektronisch gesteuerte Auswurfstation
23 werden die Becher 2 in die zweiten Matrizenhohlräume 33 eingelegt. Zu diesem Zweck
werden die Becher 2 mit Hilfe einer Becherzufuhrvorrichtung 21 in einer Transportschiene
eines Vibrationsförderers und Transportbandes der Bechereinlegestation 22 zugeführt.
Die Bechereinlegestation 22 umfasst bevorzugt ein Drehkreuz mit Greifarmen, welches
die Becher 2 übernimmt und in einer Rotationsbewegung an die zweiten Matrizenhohlräume
33 übergibt. Durch die Bechereinlegestation 22 werden die Becher 2 zunächst vereinzelt,
um anschließend präzise eingelegt zu werden. Dies erlaubt eine hohe Taktung des Einlegens
der Becher 2. Nach dem Einlegen der Becher erfolgt ein Transfer der Tabletten 1 in
die Becher 2 mit Hilfe der Transportvorrichtung 24. Die Figur 6 zeigt schematisch
die Funktionsweise der bevorzugten Transportvorrichtung 24. Nach dem Einlegen der
Tablette 1 in die Becher 2, welche sich in den zweiten Matrizenhohlräumen 33 befinden,
erfolgt das Einpressen der Tablette 1 durch die zweite Pressstation 25. Bevorzugt
ist die zweite Pressstation ebenfalls eine Druckrollensäule und analog der ersten
Pressstation 20 wirken eine obere Druckrolle 31 und eine untere Druckrolle (nicht
gezeigt) mit den Stempeln zusammen. Es ist bevorzugt, dass die Druckrollen so eingestellt
sind, dass die Unterstempel 11 nahezu konstant in ihrer Position verharren. Während
des zweiten Pressvorganges wirkt die zweite Unterstempelspitze 15 daher als ein Gegenhalter
und die zweite Oberstempelspitze 13 kann die Tablette 1 gleichmäßig und homogen auf
den Becherboden einpressen. Lufteinschlüsse können dadurch wirksam vermieden werden.
Im Falle von Metalloxid-Tabletten werden die Becher 2 mit den fertig eingepressten
Tabletten 1 als Kathoden bezeichnet, welche zu Knopfzellen weiterverarbeitet werden
können. Bevorzugt wird während des zweiten Pressvorganges die Presskraft bestimmt.
Durch Vergleich der Presskraft mit einem festgelegten Normbereich werden geeignete
und ungeeignete Kathoden in einer Sortierstation 26 unterschiedlichen Behältern zugeführt.
Figur 7 zeigte eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Sortierstation
26.
[0052] Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Transportvorrichtung 24
zum Transfer der Tabletten 1 in die Becher 2. Die ersten Unterstempelspitzen 14 werden
auf eine Position gefahren, in welcher das obere Ende der ersten Unterstempelspitzen
14 (nicht angezogen) mit der Oberfläche der Matrizenscheibe 18 nivelliert ist. Dadurch
liegen die Tabletten 1 auf Höhe der Oberfläche der Matrizenscheibe 18 vor. Es ist
bevorzugt, dass die zweiten Unterstempelspitzen 15 (nicht angezogen) eine um eine
Längendifferenz L
D2 kleinere Länge als die ersten Unterstempelspitzen 14 aufweisen, wobei L
D2 so gewählt wird, dass L
D2 größer oder gleich der Becherhöhe ist. Somit befinden sich in dieser Position die
auf den zweiten Unterstempelspitzen 15 aufliegenden Bechern 2 in den zweiten Matrizenhohlräumen
33 unterhalb der Oberfläche der Matrizenscheibe 18. Beim Passieren in die Transportvorrichtung
kann daher mit Hilfe einer einfachen Drehbewegung des bevorzugten Drehkreuzes 36 die
Tablette 1 in die Becher eingeschoben werden. Das Drehkreuz 36 weist zu diesem Zweck
radial auslaufende Arme auf, deren Form und Abstand an die Tablettengröße angepasst
ist. Die Drehfrequenz des Drehkreuzes 36 ist an die Rotationsgeschwindigkeit der Matrizenscheibe
18 angepasst, so dass die Tabletten 1 in die Becher 2 präzise getaktet eingelegt werden.
[0053] Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Sortierstation 26. Der
Auswurf der Becher 2 mit den eingepressten Tabletten 1, wobei es sich bevorzugt um
Kathoden handelt, erfolgt bevorzugt durch ein Anheben der zweiten Unterstempelspitzen
15. Da die ersten Unterstempelspitzen 14 auf einem inneren Teilkreis angeordnet sind,
befinden sich diese in Auswurfrichtung hinter den Kathoden. Aufgrund der höhengestaffelten
Stempel ragen die ersten Unterstempelspitzen 14 mindestens um die Länge L
D2 über der Oberfläche der Matrizenscheibe 18 heraus, behindern jedoch nicht das Auswerfen
der Kathoden. Die Auswurfbewegung erfolgt in Abhängigkeit der Presskraft, welche während
des Einpressens der Tabletten bestimmt wurde. Ist die Presskraft innerhalb des festgelegten
Normbereichs handelt es sich um geeignete Kathoden. Falls die Presskraft vom festgelegten
Normbereich abweicht, werden die Kathoden als mangelhaft eingestuft. Für mangelhafte,
ungeeignete Kathoden erfolgt der Auswurf beim Eintritt in die Sortierstation auf einem
ersten Transportweg 26b zu einem Ausschussbehälter (nicht gezeigt). Geeignete Kathoden
werden leicht verzögert in einem zweiten Transportweg 26a der Ablauflaufrutsche ausgeworfen
und einem Sammelbehälter für die geeigneten Kathoden zugeführt.
[0054] Figur 8 zeigt die schematische Darstellung einer bevorzugten Rundlaufpresse zur Herstellung
von Mantelkerntabletten. Der Rotor 28 der Rundlaufpresse umfasst eine Ober- und Unterstempelführung
17 und 19, eine Matrizenscheibe 18 sowie höhengestaffelte Ober- und Unterstempel 10
und 11 (alle nicht angezogen). Die Rotationsrichtung des Rotors 28 ist durch einen
Pfeil gekennzeichnet. Während der Rotation des Rotors, d.h. eines Rundlaufes, rotieren
die Stempel 10 und 11 zusammen mit den Matrizeneinsätzen 16 in der Matrizenscheibe
18 durch verschiedene funktionelle Baugruppen, welche den Herstellungsprozess der
Mantelkerntabletten vermitteln. Die Baugruppen der Rundlaufpresse werden entsprechend
des Ablaufes eines Herstellungsprozesses entlang der Rotationsrichtung des Rotors
28 beschrieben. In der Matrizenscheibe 18 liegen in Ausnehmungen Matrizeneinsätze
16 vor, welche jeweils einen erste Matrizenhohlraum 32 und einen zweite Matrizenhohlraum
33 umfassen. Die Matrizenhohlräume sind bevorzugt kreisförmig, wobei der erste Matrizenhohlraum
32 einen kleineren Durchmesser als der zweite Matrizenhohlraum 33 aufweist. Zudem
liegen die ersten Matrizenhohlräume 32 auf einem inneren Teilkreis vor, während die
zweiten Matrizenhohlräume 33 auf einem äußeren Teilkreis angeordnet sind. Mit Hilfe
der ersten Füllstation 29 wird das erste Pulver für den Kern 41 in die ersten Matrizenhohlräume
32 der Matrizeneinsätze gefüllt. Anschließend wird durch bei Durchlaufen der ersten
Pressstation 20 in einem ersten Pressvorgang das Pulver zu einer Kerntablette 41 verpresst.
Bevorzugt wirken zu diesem Zweck in der Pressstation 20 obere und untere Druckrollen
mit den Ober- und Unterstempeln zusammen. Währenddessen wird bevorzugt in der Pressstation
20 die Presskraft mit Hilfe einer Messzelle bestimmt und mit einem Normbereich verglichen.
Eine fehlerhafte Tablette würde über die Presskraftkontrolle erkannt und über die
Einzelsortierung in den Ausschusskanal der Auswurfstation 23 geleitet werden. Bevorzugt
umfasst die Auswurfstation 23 eine Ablaufrutsche und das Ausstoßen erfolgt durch ein
Anheben der ersten Unterstempelspitzen 14. Im Anschluss an die Herstellung der Kerntabletten
41 wird mit Hilfe einer zweiten Füllstation 38 ein zweites Pulver für den Mantel der
Kerntabletten 41 in die zweiten Matrizenhohlräume auf die Fläche der zweiten Unterstempelspitzen
15 dosiert. In der zweiten Pressstation wird durch ein Zusammenwirken der oberen Druckrolle
31 und unteren Druckrolle (nicht gezeigt) mit den Stemplen das zweite Pulver vorgepresst.
Dieser Prozess wird bevorzugt auch
tamping genannt. Durch ein leichtes Anpressen des zweiten Pulvers für den Mantel, kann die
Kerntablette 41 besonders präzise positioniert werden. Zum Einlegen der Kerntabletten
41 auf den bereits vorgepressten Mantelboden in den zweiten Matrizenhohlräumen 33
wird eine Transportvorrichtung 24 verwandt. Die bevorzugte Transportvorrichtung 24,
welche in Fig. 6 dargestellt ist, eignet sich ebenfalls bevorzugt für das Einlegen
der Kerntabletten 41. Nach dem die Kerntabletten 41 auf den Mantelboden in den zweiten
Matrizenhohlräumen 33 eingelegt wurden, wird mit Hilfe einer dritten Füllstation 39
zusätzliches Mantelpulver, das zweite Pulver, dosiert. Somit wird die Kerntablette
41 vollständig vom Mantelpulver umhüllt. Ein Verpressen der Mantelkerntablette 43
erfolgt in einem dritten Pressvorgang mit Hilfe der dritten Pressstation 40 und einer
oberen Druckrolle 42 und einer unteren Druckrolle (nicht gezeigt). Bevorzugt wird
während des dritten Pressvorganges die Presskraft bestimmt. Durch Vergleich der Presskraft
mit einem festgelegten Normbereich werden geeignete und ungeeignete Mantelkerntabletten
in einer Sortierstation 26 unterschiedlichen Behältern zugeführt. Bevorzugt wird zu
diesem Zweck die in Figur 7 gezeigte Sortierstation 26 und Funktionsweise angewandt.
[0055] Figur 9 illustriert verschiedene bevorzugte Anwendungsgebiete der erfindungsgemäßen
Rundlaufpresse mit höhengestaffelten Stempel. Aufgrund der Höhenstaffelung der Stempel
können während eines Rundlaufes mehrere ggf. aufeinander aufbauende Pressvorgänge
durchgeführt. Dies erlaubt die Herstellung komplexer Produkte während eines Rundlaufes.
So kann bevorzugt während eines Rundlaufes eine Mantelkerntablette wie beschrieben
produziert werden. Weiterhin ist es auch bevorzugt möglich eine Mehrschichttablette,
bevorzugt eine Drei-Schicht-Tablette, während eines Rundlaufes auf einer einzigen
Rundlaufpresse herzustellen. Bevorzugt sind für die Produktion der illustrierten Mehrschichttablette
die ersten und zweiten Matrizenhohlräume kreisförmig, wobei der Durchmesser der ersten
Matrizenhohlräume nur geringfügig kleiner als der Durchmesser der zweiten Matrizenhohlräume
ist. Es ist bevorzugt, dass sich die ersten Matrizenhohlräume auf einem inneren Teilkreis
der Matrizenscheibe befinden, während die zweiten Matrizenhohlräume auf einem äußeren
Teilkreis angeordnet sind. Mit Hilfe einer ersten Füllstation wird bevorzugt das Pulver
der inneren zweiten Schicht in die ersten Matrizenhohlräume dosiert und anschließend
mit Hilfe einer ersten Pressstation zu einer Tablette verpresst. Ein zweite Füllstation
dosiert anschließend das Material der dritten Schicht in die zweiten Matrizenhohlräume,
welches mit Hilfe einer zweiten Pressstation verpresst wird. Eine Transportvorrichtung
kann die Tablette, welche die zweite Schicht der Mehrschichttablette bildet in die
zweiten Matrizenhohlräume auf die bereits angepresste dritte Schicht legen. Eine dritte
Füllstation und Pressstation erlaubt bevorzugt das Aufpressen der ersten Schicht und
somit die Fertigstellung der Mehrschichttablette. Wie bereits ausführlich dargelegt
ist es vorteilhafterweise weiterhin möglich mit Hilfe der erfindungsgemäßen gestaffelten
Stempel Tabletten in Becher oder andere Behälter einzupressen. Die gestaffelten Stempel
erlauben somit überraschenderweise auf besonders einfache Art während eines Rundlaufes
Produkte aus mehreren Komponenten zu verpressen. Vorteilhafterweise können erste Pressgüter
wie beispielsweise der Kern im Falle der Mantelkerntablette, eine Tablette, welche
die zweite Schicht in einer Mehrschichttablette bildet oder aber eine Metalloxid-Tablette
für die Herstellung von Kathoden, in darauf aufbauenden Pressvorgängen weiterverarbeitet
werden. Die gestaffelten Stempel erlauben es jedoch auch in unabhängigen Pressvorgängen
unabhängige Produkte herzustellen. So kann es bevorzugt sein, wie illustriert, beispielsweise
während der ersten Hälfte des Rundlaufes in den ersten Matrizenhohlräumen Tabletten
eines kleineren Durchmessers zu produzieren und während der zweiten Hälfte des Rundlaufes
in den zweiten Matrizenhohlräumen Tabletten eines größeren Durchmessers herzustellen.
Dadurch ist es möglich mit einer einzigen Rundlauftablette für die pharmazeutische
Industrie Tabletten unterschiedlichen Gewichtes zu produzieren. So kann beispielsweise
auf dem inneren Teilkreis in den ersten Matrizenhohlräumen eine Charge von 50 mg Tabletten
produziert werden, während auf dem äußeren Teilkreis in den zweiten Matrizenhohlräumen
eine Charge von 100 mg gefahren wird. Für die Produktion dieser unterschiedlich dosierten
Tabletten wird bevorzugt das gleiche Pressmaterial mit dem gleichen Wirkstoff verwendet.
Die gestaffelten Stempel erlauben somit gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich
erhöhte Flexibilität für die Anzahl oder Komplexität der Pressprodukte.
[0056] 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. Die erfindungsgemäße Rundlaufpresse sowie deren Verwendung in
den beschrieben Verfahren 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, die erfindungsgemäße Rundlaufpresse und bevorzugte Verfahren
sowie äquivalente Ausführungsformen von diesen abzudecken.
Bezugszeichenliste
[0057]
- 1.
- Tablette
- 1.1
- Lose Metalloxid-Tablette
- 1.2
- Eingepresste Metalloxid-Tablette
- 2
- Becher
- 10
- Oberstempel
- 11
- Unterstempel
- 12
- erste Oberstempelspitze
- 13
- zweite Oberstempelspitze
- 14
- erste Unterstempelspitze
- 15
- zweite Unterstempelspitze
- 16
- Matrizeneinsatz
- 17
- Oberstempelführung
- 18
- Matrizenscheibe
- 19
- Unterstempelführung
- 20
- erste Pressstation
- 21
- Becherzufuhrvorrichtung
- 22
- Bechereinlegestation
- 23
- Auswurfstation für fehlerhafte Tabletten
- 24
- Transportvorrichtung
- 25
- Zweite Pressstation
- 26
- Sortierstation
- 26a
- Transportweg für geeignete Kathoden
- 26b
- Transportweg für ungeeignete Kathoden
- 27
- Trägerplatte
- 28
- Rotor
- 29
- Erste Füllstation
- 30
- Obere Druckrolle von erster Pressstation
- 31
- Obere Druckrolle von zweiter Pressstation
- 32
- erste Matrizenhohlräume
- 33
- zweite Matrizenhohlräume
- 34
- erstes Pressgut
- 35
- zweites Pressgut
- 36
- Drehkreuz
- 37
- Ausnehmungen
- 38
- zweite Füllstation
- 39
- dritte Füllstation
- 40
- dritte Pressstation
- 41
- Kerntablette
- 42
- obere Druckrolle der dritten Pressstation
- 43
- Mantelkerntabletten
- 44
- Oberstempelschaft
- 45
- Unterstempelschaft
1. Rundlaufpresse zum Ausführen von mindestens zwei Pressvorgängen während eines Rundlaufes
der Rundlaufpresse umfassend einen Rotor (28), eine Matrizenscheibe (18), eine Oberstempelführung
(17) zur Aufnahme von Oberstempeln (10) und eine Unterstempelführung (19) zur Aufnahme
von Unterstempeln (11)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberstempel (10) mindestens zwei Oberstempelspitzen (12, 13) aufweisen, wobei
eine erste Oberstempelspitze (12) eine um eine Längendifferenz (LD1) kleinere Länge aufweist als eine zweite Oberstempelspitze (13) und
die Unterstempel (11) mindestens zwei Unterstempelspitzen (14, 15) aufweisen, wobei
eine erste Unterstempelspitze (14) eine um die Längendifferenz (LD2) größere Länge aufweist als eine zweite Unterstempelspitze (15),
die Matrizenscheibe (18) erste Matrizenhohlräume (32) aufweist, welche zu den ersten
Ober- und Unterstempelspitzen (12,14) ausgerichtet sind und
zweite Matrizenhohlräume (33) aufweist, welche zu den zweiten Ober- und Unterstempelspitzen
(13, 15) ausgerichtet sind,
so dass in einem ersten Pressvorgang ein erstes Pressgut (34) in den ersten Matrizenhohlräumen
(32) und in einem zweiten Pressvorgang ein zweites Pressgut (35) in den zweiten Matrizenhohlräumen
(33) während eines Rundlaufes des Rotors der Rundlaufpresse verpresst werden kann.
2. Rundlaufpresse gemäß dem vorherigen Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausdehnung der ersten Matrizenhohlräume (32) und die Ausdehnung der ersten Ober-
und Unterstempelspitzen (12,14) kleiner sind als die Ausdehnung der zweiten Matrizenhohlräume
(33) und die Ausdehnung der zweiten Ober- und Unterstempelspitzen (13,15).
3. Rundlaufpresse gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Matrizenscheibe (18) Ausnehmungen (37) für Matrizeneinsätze (16) aufweist und
in einem Matrizeneinsatz (16) der erste Matrizenhohlraum (32) und der zweite Matrizenhohlraum
(33) vorliegen.
4. Rundlaufpresse gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rundlaufpresse eine Transportvorrichtung (24) umfasst, welche nach dem ersten
Pressvorgang das erste Pressgut (34) in die zweiten Matrizenhohlräume (33) transportiert.
5. Rundlaufpresse gemäß dem vorherigen Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportvorrichtung (24) ein Drehkreuz (36) oder einen Schieber umfasst und nach
dem ersten Pressvorgang das untere Presswerkzeug (11) auf eine Position fahrbar ist,
in welcher die erste Unterstempelspitze (14) an ihrem oberen Ende mit der Oberfläche
der Matrizenscheibe (18) abschließt und der Transport des ersten Pressgutes (34) in
die zweiten Matrizenhohlräume (33) durch ein Drehen des Drehkreuzes (36) oder durch
den Schieber erfolgt.
6. Rundlaufpresse gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Matrizenhohlräume (32) und die ersten Ober- und Unterstempelspitzen (12,
14) auf einem inneren Teilkreis konzentrisch angeordnet sind und die zweiten Matrizenhohlräume
(33) und die zweiten Ober- und Unterstempelspitzen (13, 15) auf einem äußeren Teilkreis
konzentrisch angeordnet sind.
7. Rundlaufpresse gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rundlaufpresse zum Verpressen von Tabletten (1) in Bechern (2) geeignet ist und
die Rundlaufpresse eine Füllstation (29), eine erste Pressstation (20), eine Bechereinlegestation
(22), eine Transportvorrichtung (24) und eine zweite Pressstation (25) umfasst,
wobei die Füllstation (29) ausgebildet ist, um Pulver vorzugsweise ein Metalloxid-Pulver
in die ersten Matrizenhohlräume (32) zu dosieren,
die erste Pressstation (20) ausgebildet ist, das Pulver in einem ersten Pressvorgang
in den ersten Matrizenhohlräumen zu einer Tablette (1) zu verpressen,
die Bechereinlegestation (22) ausgebildet ist, um Becher (2) in die zweiten Matrizenhohlräume
(33) zu positionieren,
die Transportvorrichtung (24) ausgebildet ist, um die Tablette (1) in die Becher (2)
einzulegen, welche sich in den zweiten Matrizenhohlräumen (33) befinden und die zweite
Pressstation (25) ausgebildet ist, die Tablette (1) in den Bechern (2) in einem zweiten
Pressvorgang einzupressen.
8. Rundlaufpresse gemäß dem Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Pressstation (20) ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des
ersten Pressvorganges aufweist und die Rundlaufpresse eine Auswurfstation (23) umfasst,
welche ausgebildet ist um Tabletten (1) auszuwerfen, bei denen während des Verpressens
die Presskraft von einem festgelegten Normbereich abweicht.
9. Rundlaufpresse gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Pressstation (25) ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des
zweiten Pressvorganges aufweist und die Rundlaufpresse eine Sortierstation (26) umfasst,
welche ausgebildet ist, um Kathoden in Abhängigkeit von der Presskraft, während des
zweiten Pressvorganges einem Transportweg (26a) für geeignete Kathoden oder einem
Transportweg (26b) für ungeeignete Kathoden zuzuführen, sofern die Presskraft von
einem festgelegten Normbereich abweicht.
10. Verfahren zur Herstellung von Kathoden für Knopfzellen unter Verwendung einer Rundlaufpresse
gemäß einem der vorherigen Ansprüche umfassend die folgenden Schritte
a) Dosieren von Pulver vorzugsweise von einem Metalloxid-Pulver in erste Matrizenhohlräume
(32) mit Hilfe einer Füllstation (29)
b) Verpressen des Pulvers, vorzugsweise des Metalloxid-Pulvers, zu Tabletten (1) mit
Hilfe einer ersten Pressstation (20), wobei optional die Presskraft bestimmt wird
c) Optionales Auswerfen von Tabletten (1), für welche eine Presskraft während des
Schrittes c) bestimmt wurde, welche von einem Normbereich abweicht.
d) Einlegen der Becher (2) in die zweiten Matrizenhohlräume (33) mit Hilfe einer Bechereinlegestation
(22)
e) Einlegen der Tablette (1) mit Hilfe einer Transportvorrichtung (24) vorzugsweise
umfassend ein Drehkreuz (36) in die Becher (2), welche sich in den zweiten Matrizenhohlräumen
(33) befinden
f) Verpressen der Tablette (1) in den Boden der Becher (2) mit Hilfe einer zweiten
Pressstation (25) und des Zusammenwirkens der zweiten Oberstempelspitzen (13) und
der zweiten Unterstempelspitzen (15), wobei optional die Presskraft bestimmt wird
g) Auswerfen der Kathoden, wobei optional die Kathoden mit Hilfe einer Sortierstation
(26) in Abhängigkeit von der in Schritt f) bestimmten Presskraft einem Transportweg
(26a) für geeignete Kathoden oder einem Transportweg (26b) für ungeeignete Kathoden
zugeführt werden.
11. Rundlaufpresse gemäß einem der Ansprüche 1 - 6 zum Ausführen von mindestens drei Pressvorgängen
während eines Rundlaufes der Rundlaufpresse
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rundlaufpresse zur Herstellung von Mantelkerntabletten (43) geeignet ist und die
Rundlaufpresse eine erste Füllstation (29), eine erste Pressstation (20), eine zweite
Füllstation (38), eine zweite Pressstation (25), eine Transportvorrichtung (24), eine
dritte Füllstation (39) und eine dritte Pressstation (40) umfasst,
wobei die erste Füllstation (29) ausgebildet ist, um ein erstes Pulver in die ersten
Matrizenhohlräume (32) zu dosieren,
die erste Pressstation (20) ausgebildet ist, das erste Pulver in einem ersten Pressvorgang
in den ersten Matrizenhohlräumen (32) zu einer Kerntablette (41) zu verpressen,
die zweite Füllstation (38) ausgebildet ist, um ein zweites Pulver in die zweiten
Matrizenhohlräume (33) zu dosieren,
die zweite Pressstation (25) ausgebildet ist, um das zweite Pulver in einem zweiten
Pressvorgang in den zweiten Matrizenhohlräumen (33) anzupressen,
die Transportvorrichtung (24) ausgebildet ist, um die Kerntablette (41) in die zweiten
Matrizenhohlräume (33) auf das bereits angepresste zweite Pulver einzulegen,
die dritte Füllstation (39) ausgebildet ist, um das zweite Pulver in die zweiten Matrizenhohlräume
(33) zu dosieren, wodurch die Kerntablette (41) mit dem zweiten Pulver bedeckt wird
die dritte Pressstation (40) ausgebildet ist, um in einem dritten Pressvorgang, die
von dem zweiten Pulver ummantelte Kerntablette (41) in den zweiten Matrizenhohlräumen
(33), zu einer Mantelkerntablette (43) zu verpressen.
12. Rundlaufpresse gemäß einem der vorherigen Ansprüche 7-11
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pressstationen obere und untere Druckrollen aufweisen, die auf die Stempel (10,11)
einwirken.
13. Rundlaufpresse gemäß dem Anspruch 11 oder 12
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Pressstation (20) ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des
ersten Pressvorganges aufweist und die Rundlaufpresse eine Auswurfstation (23) umfasst,
welche ausgebildet ist um Kerntabletten (41) auszuwerfen, bei denen während des Verpressens
die Presskraft von einem festgelegten Normbereich abweicht.
14. Rundlaufpresse gemäß einem der Ansprüche 11 - 13
dadurch gekennzeichnet, dass
die dritte Pressstation (40) ein Messgerät zur Bestimmung der Presskraft während des
dritten Pressvorganges aufweist und die Rundlaufpresse eine Sortierstation (26) umfasst,
welche ausgebildet ist, um Mantelkerntabletten (43) in Abhängigkeit von der Presskraft
während des dritten Pressvorganges, einem Transportweg (26a) für geeignete Mantelkerntabletten
(43) oder einem Transportweg (26b) für ungeeignete Mantelkerntabletten (43) zuzuführen.
15. Verfahren zur Herstellung von Mantelkerntabletten (43) unter Verwendung einer Rundlaufpresse
gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1- 6 oder 12 - 14 umfassend die folgenden Schritte
a) Dosieren eines ersten Pulvers für den Kern der Mantelkerntablette (43) in erste
Matrizenhohlräume (32) mit Hilfe einer ersten Füllstation (29)
b) Verpressen des ersten Pulvers zu Kerntabletten (41) mit Hilfe einer ersten Pressstation
(20), wobei optional die Presskraft bestimmt wird
c) Optionales Auswerfen von Kerntabletten (41), für welche eine Presskraft während
des Schrittes b) bestimmt wurde, welche von einem Normbereich abweicht
d) Dosieren eines zweiten Pulvers für den Mantel der Mantelkerntablette (43) in zweite
Matrizenhohlräume (33) mit Hilfe einer zweiten Füllstation (38)
e) Anpressen des zweiten Pulvers mit Hilfe einer zweiten Pressstation (25)
f) Einlegen der Kerntablette (41) mit Hilfe einer Transportvorrichtung (24) vorzugsweise
umfassend ein Drehkreuz (36) auf das angepresste zweite Pulver, welche sich in den
zweiten Matrizenhohlräumen (33) befindet
g) Dosieren des zweiten Pulvers in zweite Matrizenhohlräume (33) mit Hilfe einer dritten
Füllstation (39), so dass die Kerntablette (41) mit dem zweiten Pulver bedeckt wird
h) Verpressen der mit dem zweiten Pulver ummantelten Kerntablette (41) zu einer Mantelkerntablette
(43) mit Hilfe einer dritten Pressstation (40), wobei optional die Presskraft bestimmt
wird
i) Auswerfen der Mantelkerntablette (43), wobei optional die Mantelkerntabletten (43)
mit Hilfe einer Sortierstation (26) in Abhängigkeit von der in Schritt h) bestimmten
Presskraft einem Transportweg (26a) für geeignete Mantelkerntabletten oder einem Transportweg
(26b) für ungeeignete Mantelkerntabletten zugeführt werden.