EP0813472B1 - Device for producing tablets - Google Patents

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Tabletten oder Preßlingennach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for producing tablets or compactsaccording to the preamble ofclaim 1.

Eine Preßvorrichtung zum Pressen von Kohlebriketts mit den gegenständlichenMerkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bereits aus der US 1,448, 982 ausdem Jahr 1923 bekannt. In einer derartigen Brikettpresse wird üblicherweise pulverisierteKohle zusammen mit einem geeigneten Bindemittel zu Briketts verpresst.A pressing device for pressing coal briquettes with the subjectFeatures of the preamble ofclaim 1 is already from US 1,448,982known in 1923. Such a briquette press is usually pulverizedCoal pressed into briquettes together with a suitable binder.

Aus der FR 2 397 227 ist eine Vorrichtung zum Pressen von Futtermitteln bekannt, beider Preßstempel zum Bilden eines Preßlings mittels eines über Kulissenscheiben gesteuertenHebelmechanismus bewegbar sind.FromFR 2 397 227 a device for pressing feed is known fromthe press ram to form a compact by means of a controlled by setting discsLever mechanism are movable.

Automatische Vorrichtungen zur Herstellung von Tabletten basieren auf dem Prinzip,daß ein Tablettiergut aufgrund eines Preßvorganges zu einer Tablette verpresst wird.Hierzu dienen zwei bewegliche Stempel als Preßwerkzeuge. Bekannte automatischeVorrichtungen zur Herstellung von Tabletten besitzen vertikal ausgerichtet einen Unterstempel,der in einer Matrize läuft und einen Oberstempel, der in die Matrize nur zur Pressung eingeführt wird. Der Oberstempel gleitet in die Matrize, schiebt das Pulverzusammen und preßt die Tablette. Von ihm und seinem Preßdruck hängen Dicke, Festigkeitund Preßglanz der Tablette ab. Die Einführungstiefe und die Druckstärke lassensich regulieren. Der Unterstempel befindet sich innerhalb der Matrize. Er begrenztden Füllraum nach unten. Während des Preßvorgangs bildet er in der Regel das Gegenlager.Nach Abschluß der Pressung wird er nach oben geführt und bringt dadurchdie Tablette auf den Matrizenrand, wo sie beiseite geschoben wird. Im nächsten Taktfällt der Unterstempel in seine Ausgangsstellung zurück und der Matrizenraum ist zurAufnahme der nächsten Füllung bereit. Die Befüllung der Matrizen erfolgt über einenFülltrichter, dessen unterster Teil Füllschuh genannt wird.Automatic devices for the production of tablets are based on the principlethat a tablet is compressed into a tablet due to a pressing process.For this purpose, two movable punches serve as pressing tools. Known automaticDevices for producing tablets have a lower stamp aligned vertically,that runs in a die and an upper stamp that only goes into the diePressing is introduced. The upper punch slides into the die, pushes the powdertogether and squeezes the tablet. Thickness, strength depend on him and his pressureand press gloss of the tablet. Leave the insertion depth and pressure levelregulate oneself. The lower stamp is located inside the die. It limitsthe filling space down. During the pressing process, it usually forms the counter bearing.After completing the pressing, it is brought up and brings therebythe tablet on the edge of the die, where it is pushed aside. In the next barthe lower die falls back into its initial position and the die space is closedReady for the next filling. The matrices are filled using aFilling funnel, the bottom part of which is called a filling shoe.

Diese bekannten Vorrichtungen werden heute in der Regel als Rundlauftablettenmaschinenausgebildet. Bei diesen Typen steht der Füllschuh des Fülltrichters fest, währenddie Matrize beweglich ist. Eine runde Horizontalplatte trägt eine Anzahl von Matrizen.Zu jeder Matrize gehören, wie zuvor ausgeführt, ein Ober- und ein Unterstempel.Durch Rollen werden die Stempel jeweils gehoben und gesenkt. Durch Drehungeiner horizontalen Platte werden die Matrizen mit ihren Stempeln nacheinander in füllbereiteStellung unter den Füllschuh gebracht.These known devices are usually used as rotary tablet machines todayeducated. In these types, the filling shoe of the hopper is fixed whilethe die is movable. A round horizontal plate carries a number of matrices.As previously stated, each die has an upper and a lower stamp.The stamps are raised and lowered by rolling. By rotationIn a horizontal plate, the dies are successively filled with their stampsPosition brought under the filling shoe.

Rundlauftablettenmaschinen weisen aus verfahrenstechnologischer Sicht einige gravierendeMängel auf, die aufgrund des zuvor geschilderten Konstruktionsprinzips derVorrichtung nicht vollständig zu beseitigen sind. Dabei stehen bei der Herstellung vonTabletten zu pharmazeutischen Zwecken oder auch von Preßlingen im Lebensmittelbereichfolgende Nachteile im Vordergrund:

• Eine intensive Vorbehandlung der zu verpressenden Substanzen ist notwendig,um ein gutes Fließverhalten und damit die Dosierbarkeit zu erreichen.
• Das Füllprinzip (fixierter Füllschuh auf rotierendem Matrizentisch) hat zur Folge,daß relativ hohe Materialverluste hingenommen werden müssen und durch dieam Füllschuh vorzusehenden Dichtleisten, beispielsweise Metallabrieb ins zufertigende Produkt gelangt. Es entstehen die sogenannten schwarzen Fleckenauf der Tablettenoberfläche.
• Im Preßraum der Vorrichtung entstehender Staub wird zunächst auf den freienOberflächen der gefetteten Oberstempel abgelagert. Er fällt bei andauerndemProzeß ab und gelangt über den Matrizentisch in den Füllschuh. Auch dieserEffekt führt zu den bereits zuvor genannten "schwarzen Flecken" auf der Tablettenoberfläche.

From a process technology point of view, rotary tablet machines have some serious shortcomings that cannot be completely remedied due to the above-described design principle of the device. The main drawbacks in the manufacture of tablets for pharmaceutical purposes or pressed tablets in the food sector are:

• Intensive pretreatment of the substances to be pressed is necessary in order to achieve good flow behavior and thus meterability.
• The filling principle (fixed filling shoe on rotating die table) has the consequence that relatively high material losses have to be accepted and through the sealing strips to be provided on the filling shoe, for example metal abrasion, reaches the product to be manufactured. The so-called black spots appear on the tablet surface.
• Dust arising in the press chamber of the device is first deposited on the free surfaces of the greased upper punches. It falls off during an ongoing process and reaches the filling shoe via the die table. This effect also leads to the previously mentioned "black spots" on the tablet surface.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Herstellung von Tablettenoder Preßlingen an die Hand zu geben, mit der Tabletten oder Preßlinge ohne die sogenannten"schwarzen Flecken" auf der Tablettenoberfläche herstellbar sind.The object of the invention is therefore a device for producing tabletsor tablets to hand, with the tablets or tablets without the so-called"Black spots" can be produced on the tablet surface.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß demOberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchsgelöst. Die zueinander beweglichen Preßwerkzeuge sind entgegen bauüblichenTablettenmaschinen nicht mehr vertikal, sondern horizontal ausgerichtet. Durchdiese Maßnahme kann das Auftreten der "schwarzen Flecken" wirksam vermiedenwerden. Dabei sind die Preßwerkzeuge auf einem in Drehbewegung versetzbarenRotor angeordnet. Exzentrisch zu der Drehachse des Rotors ist eine Druckrolle gelagertund am Rande des rotierenden Teils der Vorrichtung sind zwei weitere Druckrollenangeordnet, so daß über die exzentrische Druckrolle und die beiden weiterenDruckrollen die beim entsprechenden Durchlauf zwischen ihnen angeordneten Preßwerkzeugegegeneinander preßbar sind.This task is based on a generic device according to thePreamble ofclaim 1 by the characterizing features of the main claimsolved. The pressing tools, which are movable relative to one another, are conventionalTablet machines no longer aligned vertically, but horizontally. Bythis measure can effectively prevent the occurrence of the "black spots"become. The pressing tools are rotatable on oneRotor arranged. A pressure roller is mounted eccentrically to the axis of rotation of the rotorand on the edge of the rotating part of the device are two further pressure rollersarranged so that over the eccentric pressure roller and the other twoPressure rollers the pressing tools arranged between them during the corresponding passare pressed against each other.

Es können auf dem Umfang des Rotors gleichverteilt mehrere im Verhältnis zueinanderbewegliche Preßwerkzeugpaare angeordnet sein. Die Befülleinrichtung kann mitdem Rotor derart gekoppelt sein, daß sie mit diesem zusammen in Drehbewegungversetzbar ist. Dabei können Rotor und Befülleinrichtung über die Drehachse miteinandergekoppelt sein. Die Befülleinrichtung kann aus einem bauchig ausgeformtenFülltrichter bestehen, an welchen sich trichterförmig verjüngende Kanäle angesetztsind, deren verjüngten Enden in eine Einfüllöffnung der jeweiligen Matrize münden.Diese Anordnung des Fülltrichters ermöglicht es, daß die Matrizen mittels Zentrifugalkraftmit dem Tablettiergut befüllt werden. Hierdurch können auch schlecht fließendeMaterialien gut verarbeitet werden und es kann genauer dosiert werden.There can be several equally distributed on the circumference of the rotor in relation to each othermovable pairs of pressing tools can be arranged. The filling device can withbe coupled to the rotor such that they rotate together with itis relocatable. The rotor and the filling device can be connected to one another via the axis of rotationbe coupled. The filling device can consist of a bulbous shapeFilling hoppers exist, on which funnel-shaped tapered channels are attachedare, the tapered ends of which open into a filling opening of the respective die.This arrangement of the hopper allows the dies to be centrifugally appliedbe filled with the tablets. This can also cause poorly flowingMaterials are processed well and it can be dosed more precisely.

Vorteilhaft werden die zueinander beweglichen Preßwerkzeuge während iher Rotationdurch ihnen jeweils zugeordnete Führungskurven in horizontaler Richtung bewegt.Hierdurch kann bei bestimmten Winkelpositionen ein entspechend jeweils zugeordneterArbeitstakt durchgeführt werden.The mutually movable pressing tools are advantageous during their rotationmoved in the horizontal direction by guide curves assigned to them.As a result, a correspondingly assigned one can be used for certain angular positionsWork cycle to be carried out.

Die beiden weiteren Druckrollen können so in einem unterschiedlichen Abstand zuden zugeordneten Preßwerkzeugen angeordnet sein, daß ein unterschiedlich starkerPreßdruck erzeugbar ist. Hierdurch kann bei einer bestimmten Winkelposition durcheine erste Druckrolle ein Vorpressen gewährleistet sein und bei einer zweiten Winkelpositionkann durch die zweite Druckrolle ein vollständiges Pressen erfolgen.The two other pressure rollers can be at a different distancethe associated pressing tools can be arranged that a different strengthPress pressure can be generated. This allows through at a certain angular positiona first pressure roller can be used to pre-press and at a second angular positioncomplete pressing can be done by the second pressure roller.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnungdargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:

einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer ersten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2:

eine Draufsicht auf einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäßFig. 1 und

Fig. 3-5:

Detaildarstellungen, die verschiedene Arbeitsschritte der erfindungsgemäßenVorrichtung erläutern.

Further details and advantages of the invention are explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

Fig. 1:

2 shows a schematic section through part of a first embodiment of the device according to the invention,

Fig. 2:

a plan view of a part of the device according to the invention according to FIGS. 1 and

Fig. 3-5:

Detail representations that explain different steps of the device according to the invention.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist einedurch einen hier nicht näher dargestellten Motor angetriebenenRotor 1 auf, der in Drehrichtung a gemäß Fig. 2 in Drehbewegungversetzbar ist. Auf diesem Rotor sind horizontal ausgerichtetjeweils zwei zueinander beweglich angeordnete Preßwerkzeuge2, 4 montiert. Die Preßwerkzeuge 2, 4 sind in Form einesinneren Stempels 4 und eines äußeren Stempels 2 gebildet, diein einer entsprechenden Bohrung einer Matrize 3 eintauchen.Auf Umfang des Rotors 1 sind im vorliegenden Ausführungsbeispielvier Peßwerkzeugpaare, die mit den entsprechenden Matrizenzusammenwirken, angeordnet. Auf einer zentralen Achse Ades Rotors 1 ist zusätzlich ein Materialfülltrichter 5 angeordnet,der sich zusammen mit dem Rotor 1 dreht. Während der Drehbewegungdes Rotors 1 wird das äußere Preßwerkzeug 2, d.h. deräußere Stempel, über eine äußere Führungskurve 12 (vgl. Fig.2) relativ zum Rotor 1 in horizontaler Ebene verschoben. Ebensowird das zweite Preßwerkzeug 4, d.h. der innere Stempel,über eine Führungskurve 11 während der Rotation des Rotors 1in horizontaler Ebene des Rotors verschoben. Hierdurch nehmendie Preßwerkzeuge 2 und 4 zueinander in Abhängigkeit von derWinkelstellung des Rotors 1 aufgrund der jeweiligen Führungskurveneine unterschiedliche Lage zueinander ein. Dies wirdanhand der Dargstellung gemäß Fig. 2 deutlich.The device shown in FIGS. 1 and 2 has onedriven by a motor, not shown hereRotor 1, which rotates in the direction of rotation a according to FIG. 2is relocatable. Aligned horizontally on this rotorin each case two pressing tools movably arranged relative to one another2, 4 mounted. Thepressing tools 2, 4 are in the form of ainner stamp 4 and anouter stamp 2 formed, theImmerse in a corresponding hole in adie 3.The circumference of therotor 1 in the present exemplary embodimentfour pairs of press tools with the corresponding diesinteract, arranged. On a central axis Aof therotor 1, amaterial hopper 5 is additionally arranged,which rotates together with therotor 1. During the rotationof therotor 1, theouter press tool 2, i.e. theouter stamp, via an outer guide curve 12 (see FIG.2) shifted relative torotor 1 in the horizontal plane. As wellthesecond press tool 4, i.e. the inner stamp,via aguide curve 11 during the rotation of therotor 1shifted in the horizontal plane of the rotor. Take this throughthepressing tools 2 and 4 to each other depending on theAngular position of therotor 1 based on the respective guide curvesa different position to each other. this willbased on the representation of FIG. 2 clearly.

In der Position I sind die beiden Preßwerkzeuge weit voneinanderentfernt. Hier wird das Tablettiergut eingefüllt und dosiert.In der Position II sind die Preßwerkzeuge 2 und 4 weiteraufeinander zu bewegt. Hier wird das Tablettiergut zunehmendkomprimiert. Um die notwendige Preßkraft aufzuprägen,sind hier zwei Druckrollen 6 und 8 gegenüberliegend angeordnet.In dieser Position erfolgt das Vorpressen der Tabletteoder des Preßlings innerhalb der Matrize 3. In der PositionIII sind die Preßwerkzeuge II und IV noch weiter aufeinander zu bewegt, so daß das Tablettiergut noch weiter komprimiertwird. Hier ist der endgültige Preßdruck zur Bildung der Tabletteerreicht. Der endgültige Preßdruck wird durch die Druckrolle6 und die Druckrolle 7 aufgebracht (vgl. Fig. 2). Schließlichwerden die Preßwerkzeuge durch die Kurvensteuerung so verschoben,daß die fertige Tablette bzw. der Preßling aus derMatrize ausgeworfen werden. Diese Ausstoßposition ist in derFig. 2 mit IV bezeichnet.In position I the two press tools are far apartaway. Here, the tablets are filled and dosed.In position II, thepressing tools 2 and 4 are furthermoving towards each other. Here, the tableting material is becoming increasingly popularcompressed. To apply the necessary pressing force,here twopressure rollers 6 and 8 are arranged opposite one another.The tablet is pre-pressed in this positionor the compact within thedie 3. In positionIII are the pressing tools II and IV on each other even furthertoo moved, so that the tableting material is compressed even furtherbecomes. Here is the final compression pressure to form the tabletreached. The final pressing pressure is through thepressure roller6 and thepressure roller 7 applied (see FIG. 2). Finallythe pressing tools are shifted by the cam control,that the finished tablet or the compact from theDie are ejected. This ejection position is in theFig. 2 labeled IV.

Die Druckrollen 6, 7 und 8 sind verstellbar ausgeführt. Die immittleren Bereich des Rotors 1 angeordnete Druckrolle 6 istdabei exzentrisch zur Achse A des Rotors 1 angeordnet, wobeisie in ihrer Exzentrizität verstellbar ist. Die Druckrollen 7und 8 sind jeweils in ihrem Abstand zum Rotor 1 verstellbar.Durch diese Verstellbarkeit können die Preßkräfte zur Bildungder Tablette bzw. des Preßlings variiert werden. Grundsätzlichdienen die Druckrollen 6, 7 und 8, wie zuvor ausgeführt, dazu,die notwendigen Preßkräfte zu erzeugen und auf die Preßwerkzeugezu übertragen. Dabei kommt bei jeder Passage des Preßwerkzeugpaares2, 4 zwischen den jeweils zugeordneten Druckrollen6 und 8 und 6 und 7 zu der Verdichtung des Matrizeninhalts.Thepressure rollers 6, 7 and 8 are adjustable. The inmiddle region of therotor 1 is arrangedpressure roller 6arranged eccentrically to the axis A of therotor 1, whereinits eccentricity is adjustable. Thepressure rollers 7and 8 are each adjustable in their distance from therotor 1.Due to this adjustability, the pressing forces can formthe tablet or the compact can be varied. Basicallyserve thepressure rollers 6, 7 and 8, as previously stated,to generate the necessary pressing forces and on the pressing toolstransferred to. It comes with each passage of the pair ofpress tools2, 4 between the respectively assignedpressure rollers6 and 8 and 6 and 7 on the compression of the matrix content.

Die Befülleinrichtung 5 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispielals bauchig ausgeformter Fülltrichter ausgeführt,wobei die Trichterform durch einen im Inneren des Fülltrichtersangeordneten Kegel erhalten wird. Zwischen dem Fülltrichter5 und entsprechenden Einfüllöffnungen 10 in den Matrizen3 sind sich trichterförmig verjüngende Kanäle 9 ausgebildet.Aufgrund der Fliehkräfte, die infolge der Rotation desFülltrichters auf die in den sich verjüngenden Enden befindlichenTablettiergutpartikel wirken, wird eine sichere Förderungund damit Befüllung der Matrizen 3 in der Position I gewährleistet.The fillingdevice 5 is in the embodiment shown heredesigned as a bellied filling funnel,the funnel shape being formed by an inside of the hopperarranged cone is obtained. Between thehopper5 and corresponding fillingopenings 10 in thematrices3, funnel-shapedchannels 9 are formed.Due to the centrifugal forces caused by the rotation of theFilling funnel on those located in the tapered endsTablets particles act, is a safe promotionand thus filling thematrices 3 in position I guaranteed.

In den Fig. 3-5 sind jeweils verschiedene Arbeitsstellungender Preßwerkzeuge 2 und 4 zueinander dargestellt. In Fig. 3wird die Phase der Matrizenbefüllung gezeigt. Diese Darstellungentspricht der Position I in Fig. 2. In Fig. 4 wird dieKompression des Tablettiergutes dargestellt. Diese Phase 2 entsprichtden Positionen II und III gemäß Fig. 2. Schließlichwird in Fig. 5 der Ausstoß der fertigen Tablette T dargestellt.Die Phase III entspricht der Position IV gemäß Fig. 2.Hier wird deutlich, daß die fertige Tablette T durch einen entsprechendenSchlitz 13 aufgrund der Schwerkraft nach ünten ineinen hier nicht näher dargestellten Sammelbehälter fallenkann.3-5 are different working positionsthepressing tools 2 and 4 shown to each other. 3the matrix filling phase is shown. This representationcorresponds to position I in FIG. 2. In FIG. 4 theCompression of the tableted material shown. This corresponds to phase 2positions II and III according to FIG. 2. Finallythe output of the finished tablet T is shown in FIG.Phase III corresponds to position IV according to FIG. 2.Here it is clear that the finished tablet T by a correspondingSlit 13 downward due to gravitydrop a collecting container, not shown herecan.

Claims (6)

1. Apparatus for producing tablets or pressedarticles, having at least in each case two movablepressing tools (2, 4), aligned horizontally inrelation to one another, and at least one mould(3), which interacts with said pressing tools, andhaving a filling arrangement (5, 9) for feedingthe tabletting material into the mould, thepressing tools (2, 4) being arranged on a rotor(1) which can be made to rotate,characterized inthat a pressure-exerting roller (6) is mountedeccentrically in relation to the axis of rotationof the rotor (1), andin that two furtherpressure-exerting rollers (7, 8) are arranged onthe border of the rotor of the apparatus, with theresult that, via the eccentric pressure-exertingroller (6) and the two further pressure-exertingrollers (7, 8), the pressing tools (2, 4) arrangedbetween them as they pass through can be pressedagainst one another.
2. Apparatus according to Claim 1,characterized inthat a plurality of pairs of pressing tools (2, 4)which can be moved in relation to one another aredistributed equally over the circumference of therotor (1).
3. Apparatus according to Claim 1 or 2,characterizedin that the filling arrangement (5) is coupled to the rotor (1) such that it can be made to rotatetogether therewith.
4. Apparatus according to Claim 3,characterized inthat the rotor (1) and the filling arrangement (5)are coupled to one another via the axis ofrotation.
5. Apparatus according to one of the precedingclaims,characterized in that the fillingarrangement (5) comprises a convex filling hopper(5) which is adjoined by channels which taper in afunnel-like manner and of which the tapered endsopen out in a filling opening of the mould (3).
6. Apparatus according to one of the precedingclaims,characterized in that the two furtherpressure-exerting rollers (7, 8) are arranged atdifferent distances from the associated pressingtools (2, 4) such that it is possible to produce acompacting pressure of varied strength.

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