DE4412117A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von pulverförmigem Schmier- oder Trennmittel auf die Preßwerkzeuge in Tablettiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbrin­ gen von dosierten Mengen von pulverförmigem Schmier- oder Trennmittel auf die beanspruchten Flächen von Preßwerkzeu­ gen in Tablettiermaschinen nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Rundläufer-Tablettiermaschinen, wie sie z. B. in der EP 0 572 816 beschrieben sind, weisen eine um eine vertikale Achse drehend angetriebene Matrizenscheibe auf, die auf einem Kreis angeordnete Matrizenlöcher enthält. Den Ma­ trizenlöchern sind Ober- und Unterstempel zugeordnet, die synchron mit der Matrizenscheibe umlaufen und in die Ma­ trizenlöcher eingefülltes pulverförmiges Material in dem Matrizenloch verpressen. Die Stempel werden von geeigneten Steuerkurven betätigt, um die Matrizenlöcher wahlweise freizugeben bzw. den Preßvorgang auszuführen. Beim Befül­ len in einer Füllstation befindet sich der untere Preß­ stempel in einer unteren Position im Matrizenloch, während der Oberstempel sich in einem Abstand zur Matritzenscheibe befindet.

Beim Verpressen vieler Substanzen ist ein Gleit- oder Trennmittel erforderlich, das ein Verkleben der Tablette am Preßwerkzeug verhindern soll sowie eine zu starke Rei­ bung beim Ausstoßen der Tabletten aus den Matrizenlöchern. Es ist bekannt, als pulverförmiges Trennmittel Magnesium­ stearat zu verwenden. Aus der DE 38 11 261 ist auch be­ kannt geworden, in Gasen fein verteilte Flüssigkeiten zu verwenden.

Es ist bekannt, das Gleitmittel in dem zu verpressenden Material fein zu verteilen, z. B. durch Einmischen oder Be­ sprühen des zu verpressenden Materials mit Magnesium­ stearat. Der Anteil an Gleitmittel beträgt dabei 0,5 bis 1% des zu verpressenden Materials. Die relativ hohe Kon­ zentration des Gleitmittels ist erforderlich, um an der Tablettenoberfläche eine ausreichende Menge zu erhalten, die ein Verkleben von Tablette und Werkzeug unterbindet. In vielen Fällen ist jedoch eine derartig hohe Konzentra­ tion von Gleitmittel unerwünscht.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gleitmittel auf Matrizenbohrung und Unterstempel aufzubringen, beispiels­ weise durch taktweises Beblasen, wie dies in der DE 38 11 260 beschrieben ist. Eine Venturidüse wird direkt vor dem Stempel und der Matrizenöffnung in einer Tablettiermaschi­ ne angeordnet. Eine gesteuerte Druckluftzufuhr sorgt für das Ausstoßen von sogenannten Pulverpaketen auf die bean­ spruchten Flächen. Die bekannte Vorrichtung ist relativ aufwendig, insbesondere im Hinblick auf die Steuerung und beinhaltet die Gefahr, daß zu viel Gleitmaterial abgegeben wird, das sich dann in unerwünschter Weise auf den der Ma­ trizenbohrung benachbarten Flächen und den Stempelschäften absetzt. Außerdem läßt sich das bekannte Verfahren nur bei relativ geringen Geschwindigkeiten durchführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von dosierten Mengen von pulverförmigem Schmier- und Trennmittel auf die beanspruchten Flächen von Preßwerkzeugen in Tablettiermaschinen anzugeben, das mit einem minimalen Anteil an Gleit- und Trennmittel auskommt und auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten wirksam arbei­ tet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei erfindungsgemäßen Verfahren wird das Trennmittel wäh­ rend des Betriebs der Tablettiermaschine kontinuierlich auf die beanspruchten Flächen geblasen, und überschüssiges Trennmittel in den beanspruchten Flächen benachbarten Be­ reichen kontinuierlich abgesaugt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Trennmittel auf die Stempel und in die Matrizenbohrung kontinuierlich auf- bzw. eingetragen, so daß im Hinblick auf die Geschwindig­ keit keine obere Begrenzung besteht. Die auf die bean­ spruchten Flächen aufgebrachte Gleitmittelmenge ist do­ siert und kann sehr klein gehalten werden. Erfindungswe­ sentlich ist jedoch ferner, daß gleichzeitig mit dem Auf­ blasen ein Absaugen von Gleitmittel stattfindet, und zwar unmittelbar benachbart den beanspruchten Flächen. Dadurch wird überschüssiges Trennmittel, das nicht auf die bean­ spruchten Flächen gelangt und sich mehr oder weniger "wol­ kenartig" oberhalb der Matrizenscheibe verbreitet, abge­ saugt, so daß die tatsächlich sich auf den beanspruchten Flächen bzw. auf der Tablette absetzende Trennmittelmenge äußerst gering ist, vorzugsweise kleiner als 0,02%, bezo­ gen auf die zu verpressende Substanz.

Das Gleit- und Trennmittel wird in genau dosierten Mengen z. B. in einer Venturidüse verwirbelt, von der es an­ schließend zu einer geeigneten Blasdüse in der Tablettier­ maschine geleitet wird. Durch entsprechende Abstimmung von Größe und Form der Düsenöffnung, des Blasdruckes sowie des Abstands der Blasdüse zum Oberstempel und zur Matrizen­ scheibe wird eine gleichmäßige Verteilung des Gleitmittels am Oberstempel und in der Matrizenbohrung erreicht. In der Matrizenbohrung wird eine Art Wirbelkammereffekt erreicht, verstärkt durch das Absaugen über eine geeignete Saugdüse. Man erhält eine homogene sehr geringe Beschichtung der Ma­ trizenwandung und der Stempelpreßflächen.

Die Reduzierung von Gleit- und Trennmittel in den Tablet­ ten hat den weiteren Vorteil, daß die gewünschte Tablet­ tenhärte mit einem erheblich verringerten Preßdruck er­ reicht werden kann. Dadurch wird ein geringerer Werkzeug­ verschleiß und eine kürzere Zerfallzeit der Tabletten er­ halten. Schließlich verringert die Reduzierung des Gleit- und Trennmittels auch den entsprechenden Materialaufwand hierfür.

Es sind sogenannte Doppelrundläufermaschinen bekannt, bei denen die Herstellung einer Tablette auf einer halben Um­ laufbahn der Matrizenscheiben vor sich geht. Es sind dem­ gemäß zwei Füllstationen der Matrizenscheibe zugeordnet. Bei derartigen Rundläufermaschinen ist nach einer Ausge­ staltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß die in Laufrichtung vor der jeweils nicht benutzten Füll­ vorrichtung vorgesehene Auftragemöglichkeit von Gleitmit­ tel aktiviert und die vor der benutzten Füllstation ange­ ordnete Auftragmöglichkeit inaktiviert wird. Dadurch wird vermieden, daß auf das in den Matrizenlöchern befindliche Material Gleitmittel aufgesprüht wird.

Es sind verschiedene konstruktive Lösungen denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Eine besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß oberhalb der Matrizenscheibe in geringem Abstand zu dieser eine Blasdüse angeordnet ist mit einer zur Umlaufbahn der Ma­ trizenlöcher ausgerichteten unteren Düsenöffnung und einer zur Umlaufbahn der Oberstempel ausgerichteten Düsenöff­ nung. Die Düsenöffnungen sind nach einer weiteren Ausge­ staltung der Erfindung vorzugsweise als radial angeordnete Schlitze gebildet, die etwa die Länge des Durchmessers ei­ nes Matrizenloches aufweisen können. Die untere Saugöff­ nung hat nach einer Ausgestaltung der Erfindung einen ge­ ringeren Abstand zur Matrizenscheibe als die untere Blas­ düsenöffnung. Dadurch kann überschüssiges Material wirksam von der Oberfläche der Matrizenscheibe abgesaugt werden, um einen Materialaufbau auf der Matrizenscheibe zu verhin­ dern. Der Abstand der oberen Ansaugöffnung zum Oberstempel muß größer eingestellt sein, damit kein an den Oberstem­ peln haftendes Material abgesaugt und ein Beschichten des Stempelschaftes vermieden wird. Vorzugsweise wird die Blasdüse in Laufrichtung vor der Saugdüse angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Matrizen­ scheibe im Bereich eines Ober- und eines Unterstempels mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.

In der Figur ist eine Matrizenscheibe 10 einer im weiteren nicht dargestellten Tablettiermaschine zu erkennen, die auf einem Kreis angeordnet Matrizenlöcher aufweist, von denen eines bei 12 zu erkennen ist. Dem Matrizenloch 12 ist ein Oberstempel 14 und ein Unterstempel 15 zugeordnet. Sie wirken in bekannter Weise mit der Matrizenscheibe 10 zusammen, wie etwa in der EP 0 572 816 beschrieben und be­ wegen sich in Richtung der eingezeichneten Pfeile. Auf die Funktion und den Aufbau einer Tablettiermaschine wird im weiteren nicht näher eingegangen.

Oberhalb der Matrizenscheibe 10 ist stationär eine Blasdü­ se 16 angeordnet mit einer unteren Düsenöffnung 18 und ei­ ner oberen Düsenöffnung 19. Die Düsenöffnungen 18, 19 sind schlitzartig und erstrecken sich radial bezüglich der Ma­ trizenscheibe 10, so daß sie sich etwa über den Durchmes­ ser des Matrizenloches 12 erstrecken können. Die rohrarti­ ge oder kastenartige Düse 16 ist an eine nicht gezeigte Venturidüse angeschlossen, in der gasförmiges Medium, z. B. Luft und ein pulverförmiges Trenn- und Gleitmittel, z. B. Magnesiumstearat, homogen gemischt werden. Das Luft-Trenn­ mittelgemisch wird unter Druck in die Blasdüse 16 einge­ bracht und tritt entsprechend den gezeigten Pfeilen aus der oberen und der unteren Düsenöffnung 19, 18 aus, und zwar gegen die Preßfläche des Oberstempels 14 gerichtet und gegen die Wände des Matrizenloches 12 und die Preßflä­ che des Unterstempels 15. Unmittelbar benachbart zur Blas­ düse 16 ist stationär eine Absaugdüse 20 angeordnet, deren eine Wand von der zugeordneten Wand der Blasdüse 16 gebil­ det ist. Sie ist im Querschnitt kastenförmig und an eine nicht gezeigte Unterdruckquelle angeschlossen. Sie besitzt eine obere Ansaugöffnung 22 und eine untere Ansaugöffnung 24. Wie erkennbar, ist der Abstand A zwischen der unteren Öffnung 24 und der Oberseite der Matrizenscheibe 10 rela­ tiv klein, auf jeden Fall kleiner als der Abstand der un­ teren Düsenöffnung 18 von der Matrizenscheibe 10. Er be­ trägt z. B. nur 0,5 mm. Der Abstand B zwischen der Preßflä­ che des Oberstempels 14 und der Düsenöffnung 19 bzw. der oberen Ansaugöffnung 22 ist etwas größer und beträgt z. B. 1,5 mm, den gleichen Wert, den der Abstand der unteren Dü­ senöffnung 18 von der Matrizenscheibe 10 hat. Das über­ schüssige Gemisch aus Luft und pulverförmigem Trennmittel wird durch die Blasdüse 20 eingesaugt, wie durch die ent­ sprechenden Pfeile dargestellt. Es kann sich daher keine Substanz auf der Matrizenscheibe 10 ablagern, auch nicht auf dem Schaft des Oberstempels 14. Die erwähnten Abstände und die Düsenöffnungen sowie die Luftmenge und der Luft­ druck bzw. die Menge des Gleitmittels sind so aufeinander abgestimmt, daß nur eine minimale Menge auf die bean­ spruchten Flächen der Preßwerkzeuge aufgebracht wird und alles überschüssige Material über die Saugdüse 20 entfernt wird. Von dort gelangt es zusammen mit dem Materialstaub aus der Tablettiermaschine zu einer geeigneten Entsorgung.

Claims (7)

1. Verfahren zum Aufbringen von dosierten Mengen von pul­ verförmigem Schmier- oder Trennmittel auf die bean­ spruchten Flächen von Preßwerkzeugen in Tablettierma­ schinen, bei dem das von einem gasförmigen Transportme­ dium gleichförmig verteilte Trennmittel auf die Flächen geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trenn­ mittel während des Betriebs der Tablettiermaschine kon­ tinuierlich auf die beanspruchten Flächen geblasen und überschüssiges Trennmittel von den beanspruchten Flä­ chen benachbarten Bereichen kontinuierlich abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Doppelrundläufermaschine mit zwei am Umfang beabstandeten Füllvorrichtungen in Laufrichtung von der jeweils nicht benutzten Füllvorrichtung das Trennmittel zugeführt und vor der jeweils benutzten Füllvorrichtung nicht zugeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Matrizenscheibe (10) in geringem Abstand zu dieser eine Blasdüse (16) angeordnet ist mit einer zur Umlauf­ bahn der Matrizenlöcher (12) ausgerichteten unteren Dü­ senöffnung (18) und einer zur Umlaufbahn der Oberstem­ pel (14) ausgerichteten oberen Düsenöffnung (19).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen (19, 18) von radial angeordneten Schlitzen gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Blasdüse (16) benachbart eine Saugdüse (20) angeordnet ist mit oberer und unterer Saugöffnung (22, 24).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Saugöffnung (24) einen geringeren Ab­ stand zur Matrizenscheibe (10) hat als die untere Blas­ öffnung (18).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (16) in Laufrichtung vor der Saugdüse (20) angeordnet ist.