DE19963263C2

DE19963263C2 - Rundlaufpresse mit auswechselbaren Einsatzstempeln

Info

Publication number: DE19963263C2
Application number: DE19963263A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schulze; Dietrich Garbe; Juergen Pagel
Original assignee: Korsch Pressen GmbH
Current assignee: Korsch AG
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2019-12-18
Also published as: DE19963263A1; DE50011025D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rundlaufpresse mit auswechselbaren Einsatzstempeln gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12.

Die bekannten Rundlaufpressen zum Pressen von insbesondere Tabletten bestehen im wesentlichen aus einem Rotor mit einem Matrizentisch, aus einem Ober- und einem Unterteil, wobei das Oberteil und das Unterteil die in die Matrizen des Matrizentisches eingreifenden Ober- und Unterstempel führen.

Es sind Rundlaufpressen mit Einrichtungen zum Drehen der Stempel und Rundlaufpressen mit verdrehgesicherten Schäften und daran angebrachten auswechselbaren Ein satzstempeln bekannt (Technische Rundlaufpressen der Firma Korsch Pressen AG der Baureihe TRP 700, die seit etwa 1995 auf dem Markt sind (Information der Korsch Pressen GmbH für Kunden, Vertretungen und Mitarbeiter, Ausgabe Nr. 1, März 1995)).

Im DE-88 16 064 U1 ist eine Rundlaufpresse beschrieben, bei der die Ober- und Unterstempel direkt nach dem Passieren der diese beaufschlagenden Druckrollen um ihre Längsachse drehbar ausgebildet sind. Die Drehung der Ober- und Unterstempel um ihre Längsachse erfolgt entweder durch eine Reibungsverbindung der Ober- und Unterstempel mit direkt hinter die Ober- und Unterstempel beaufschlagenden Druckrollen angeordneten, unter Federkraft gegen die Ober- und Unterstempel andrückbaren Führungskurvenabschnitten oder durch Zusammenwirken einer am Stempelschaft angeordneten Verzahnung mit einer stationär angeordneten Zahnstange. Durch die Drehbewegung von Ober- und Unterstempel direkt nach dem Preßvorgang und während des Herausziehens der Ober- und Unterstempel aus der Matrize des Matrizentisches soll eine Trennung der Oberfläche der gepreßten Tablette zumindestens vom Oberstempel erreicht werden. Bei besonders haftfähigen zu verpressenden Materialien soll auch eine Drehbewegung des Unterstempels die Haftung zwischen diesem und der Tablettenunterseite vermeiden.

Nachteilig bei der Reibungsverbindung zwischen Ober- und Unterstempel und den zugehörigen Führungs kurvenabschnitten ist es jedoch, daß hierbei einerseits ein Verschleiß auftritt, andererseits keine definierte Drehung der Ober- und Unterstempel durchgeführt wird. So kann bei unterschiedlich starker Drehung von Ober- und Unterstempel sogar eine Zerstörung des gepreßten Formkörpers erfolgen. Nachteilig bei der am Stempel schaft angeordneten Verzahnung ist einerseits, daß speziell ausgebildete Ober- und Unterstempel verwendet werden müssen und andererseits, daß eine Reibung zwischen den Verzahnungen von Ober- und Unterstempel und den zugehörigen, stationär angeordneten Zahnstangen auftritt, da die Verzahnung der Ober- und Unterstempel zusammen mit diesen in Achsrichtung der Ober- und Unterstempel bewegt wird.

Nachteilig ist insbesondere, daß diese vorgeschlagene Lösung nicht bei Stempelschäften angewendet werden kann, deren Kopfform ein Drehen des Stempels nicht zuläßt (rollengeführte Stempel) und/oder Köpfe, deren Schliff es erforderlich macht, daß die Köpfe in einer bestimmten Orientierung unter der Druckrolle hindurchgefahren werden müssen (Hochlaststempel).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat tungsgemäße Rundlaufpresse zu entwickeln, bei der das Ankleben der Tablette am Ober- und Unterstempel durch die Erzeugung von Abdrehkräften an der Oberfläche der Tablette sicher vermieden wird, inbesondere bei der eine Stempeldrehung bei der Verwendung von verdreh gesicherten Stempelschäften universell, d. h. sowohl bei rotationssymmetrischen als auch bei rollengeführten Stempeln, gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Danach ist die Rundlauf presse mit verdrehgesicherten Stempelschäften und daran angebrachten auswechselbaren Einsatzstempeln dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Einsatzstempel drehbar ausgeführt ist, indem eine umlaufende Ein drehung im Zapfen des Einsatzstempels vorgesehen ist, in die ein Bauteil wie ein federndes Druckstück zur Fixierung eingreift, und daß die Mantelfläche des aus wechselbaren Einsatzstempels einen Bereich aufweist, der mit einem Bereich eines externen Bauteils kraft- oder formschlüssig derart zusammenwirkt, daß der Ein satzstempel an einem definierten Punkt des Teilkreises des Stempelumlaufs eine Drehbewegung erfährt.

Das externe Bauteil für den obereren Einsatzstempel und den unteren Einsatzstempel ist als eine Stempeldrehvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung radial elastisch gelagert und so ausgeführt, daß der Eingriff am oberen und unteren Einsatzstempel getrennt justierbar ist und in unterschiedlich defi nierte Punkte des Teilkreises gebracht werden kann, indem das externe Bauteil radial um den Teilkreis des Stempelumlaufs positionierbar ist.

Die bevorzugte Ausführung des Eingriffbereiches der Mantelfläche des Einsatzstempels als gesondertes Element ermöglicht höhere Standzeiten und einen kostengünstigen Ersatz von Verschleißteilen.

Weiterhin kann durch eine leichte Wechselbarkeit dieses gesonderten Elementes besonders schnell und kosten günstig auf materialspezifische Besonderheiten verschiedener Preßmaterialien eingegangen werden, zum Beispiel bei Produktwechsel.

Zum einen läßt sich, zum Beispiel durch eine veränderte Verzahnung, auch die Winkeldrehung des Stempels ver ändern, d. h., der vom Stempel ausgeführte Drehweg ver längern oder verkürzen, zum anderen kann aber auch relativ einfach von form- auf kraftschlüssige Verbindung umgestellt werden.

Durch die Erfindung sind Rundlaufpressen mit drehbaren und auswechselbaren Einsatzstempeln für rotations symmetrische und für rollengeführte Stempel ausführbar.

Nach einer Ausführungsform sind anstelle der Einsatz stempel die Matrizen drehbar gelagert, welche an ihren Außenseiten eine Verzahnung oder eine Reibfläche aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines oberen und unteren Einsatzstempels einer Rundlaufpresse näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisierten Vertikal schnitt durch einen oberen und unteren Einsatzstempel in Arbeitsstellung mit aus der Matrize herausgefahrenem oberen und unteren Einsatzstempel,

Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 in der Position mit in die Matrize eingetauchtem oberen und unteren Einsatzstempel, einschließlich des externen Bauteils,

Fig. 3a eine Seitenansicht (teilweise geschnitten) auf das Detail I nach Fig. 2 und

Fig. 3b die Draufsicht auf das Detail I aus der Fig. 2.

In der Fig. 1 ist in schematisierter Darstellung ein Teil einer bekannten Rundlaufpresse gezeigt, bestehend aus einer Anordnung von Rotoroberteil 11, Matrizentisch 13 mit Matrize 14 und Rotorunterteil 12. Der Oberstempelschaft 15 und der Unterstempelschaft 16 laufen in Führungsbuchsen 17, 18, die im Rotoroberteil 11 bzw. im Rotorunterteil 12 eingesetzt und mit Paßstücken 19, 20 verdrehgesichert befestigt sind. Die Führungsbuchsen 17, 18 haben Paßfedernuten 21, 22, in denen Paßfedern 23, 24 der Ober- und Unterstempel schäfte 15, 16 angeordnet sind. Dadurch sind die Stempelschäfte 15, 16 bezüglich des Rotors 11, 12 bzw. zur Druckrolle (nicht dargestellt) ebenfalls verdrehgesichert.

Gegen das Eindringen von Schmutz und zur Vermeidung von Schmierölverlusten ist in der oberen Führungsbuchse 17 ein Dichtring 25 angeordnet. Die untere Führungsbuchse 18 ist durch einen Faltenbalg 10 geschützt.

Die nach dem Stand der Technik üblicherweise wechselbaren, aber festen Einsatzstempel sind entsprechend der vorliegenden Erfindung als wechselbare und drehbare obere Einsatzstempel 6 und untere Einsatzstempel 7 ausgeführt. Dies wird durch eine umlaufende Eindrehung 27, 30 im Zapfen 8, 9 des Ober- und des Unterstempels 6, 7 erreicht. In diese Eindrehung 27, 30 greift ein Bauteil, zum Beispiel ein federndes Druckstück 4, zur Fixierung ein. Um diese Fixierung des drehbaren Einsatzstempels 6, 7 in Bewegungsrichtung zusätzlich abzusichern, greift ein Stift 5 in die Eindrehung 27, 30 ein.

Zur Erzielung eines formschlüssigen Eingriffes zwischen dem drehbaren Einsatzstempel 6, 7 und einer externen Stempeldrehvorrichtung ist auf einem abgesetzten Bereich 1 des drehbaren Einsatzstempels 6, 7 ein aufgesetztes Element 38 mit Außenverzahnung angeordnet. Die Mitnahme zwischen diesem Element 38 und den drehbaren Einsatzstempeln 6, 7 gewährleistet eine Paß feder 2. Die Außenverzahnung kann auf dem Einsatz stempel 6, 7 direkt aufgebracht sein. Die getrennte Auf bringung der Außenverzahnung auf ein gesondertes aufge setztes Element 38 hat den Vorteil, daß durch das Aus wechseln des aufgesetzten Elements 38 Verschleiß kostengünstig behoben werden kann. Es muß nicht der gesamte Einsatzstempel 6, 7 ausgewechselt werden.

In der Fig. 2 ist die Ausführung einer Rundlaufpresse dargestellt, bei der ein Stempelkopf 32 mit Führungsrollen 31 vorgesehen ist. Diese Ausführungsform erfordert einen verdrehgesicherten Schaft 15, 16 der oberen und unteren Einsatzstempel 6, 7 entsprechend der Fig. 1.

In der Fig. 2 ist des weiteren ein externes Bauteil an der Peripherie des Teilkreises des Stempelumlaufs ge zeigt, welches als Stempeldrehvorrichtung 33 verwendet wird.

Die Stempeldrehvorrichtung 33 ist in der Nähe der nicht dargestellten Druckrolle auf einen Staubring 34 aufge setzt und mit einem Schlitten 35 konzentrisch zum Teil kreis, im Druckrollenbereich, beweglich. Es kann da durch der Eingriffspunkt der Verzahnungselemente 39 (Fig. 3a, 3b) des Bereiches 29 (Fig. 2) der Stempeldreh vorrichtung 33 mit dem aufgesetzten Element 38 mit Außenverzahnung im Bereich 1 (Fig. 1) so justiert werden, daß dir günstigste Punkt mit einer ausreichend minimierten Preßkraft, die durch die Druckrollen gerade noch ausgeübt wird, eingestellt wird. Über eine Gewindestange 28, die mit dem Schlitten 35 verbunden ist, sind die Eingriffspunkte der feststehenden Verzahnungselemente 39 einzeln in der Höhe zum drehbaren Einsatzstempel 6, 7 einstellbar. Dies ist notwendig, um auf veränderte Eintauchtiefen der Einsatzstempel 6, 7 reagieren zu können.

Die feststehenden Verzahnungselemente 39 sind horizontal um die als eine vertikale Achse wirkende Gewindestange 28 mit höhenverstellbaren Lagerbuchsen 26 beweglich. Die horizontale Bewegung ist durch ein elastisches bzw. federndes Element 3 auf einen Bereich von wenigen Millimetern eingeschränkt. Durch einen mit dem elastischen bzw. federnden Element 3 eingestellten leichten Druck auf den drehbaren Einsatzstempel 6, 7 wird somit ein Mitnahmemoment bei gleichzeitiger Ausweichmöglichkeit des Systems erzeugt.

Da eine definierte Drehbewegung und damit ein hoch genaues synchrones Einlaufen der Verzahnung des aufge setzten Elementes 38 und der feststehenden Verzahnungs elemente 39 nicht in jedem Fall gewährleistet ist, ist diese elastische Ausweichmöglichkeit für einen sicheren Betrieb notwendig.

Die bei dem Anprall des sich mit der Umfangs geschwindigkeit der Einsatzstempel 6, 7 bewegenden aufgesetzten Elementes 38 mit der Außenverzahnung und den feststehenden Verzahnungselementen 39 auftretenden hohen Beschleunigungskräften können zur frühzeitigen Zerstörung der Verzahnungen führen. Zur Vermeidung großer, impulsartiger Anprallkräfte werden die Außen verzahnung des aufgesetzten Elementes 38 und die feststehenden Verzahnungselemente 39 massearm und sehr elastisch als nachgiebige Verzahnungselemente entsprechend der Darstellung in der Fig. 3 ausgeführt.

In der Fig. 3a ist in einer schematischen Seitenansicht und in Fig. 3b in der Draufsicht eine Ausführungsform des Verzahnungselementes 39 und der Außenverzahnung des aufgesetzten Elementes 38 dargestellt, bei der das feststehende Verzahnungselement 39 kammartig mit Federelementen als Zinken 37 ausgebildet ist. Eine Mehrzahl von Zinken 37 des Verzahnungselementes 39 gewährleistet, daß ein Zinken 37 zum Eingriff mit der Außenverzahnung des aufgesetzten Elementes 38 gelangt, wobei die Außenverzahnung des aufgesetzten Elementes 38 eine zweckmäßige Zahnform wie Sägezahnform, Trapezzahnform aufweist.

Die Fuge zwischen dem feststehenden Stempelschaft 15, 16 und dem drehbaren Einsatzstempel 6, 7 ist durch eine Abdichtung 36, zum Beispiel ein Labyrinthring, gegen Materialstaub und Verschmutzung der Lagerstellen abgedichtet.

Als Stempeldrehvorrichtung 33 ist auch ein tangential am Einsatzstempel 6, 7 wirkendes Reibrad oder dgl. zum kraftschlüssigen Eingriff vorstellbar.

Eine nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, daß anstelle der Einsatzstempel 6, 7 die Matrizen 14 drehbar gelagert sind, die an ihren Außenseiten eine Verzahnung oder eine Reibfläche aufweisen. Auch mit einer solchen Lösung können an der Oberfläche der Tabletten Kräfte erzeugt werden, die ein Ankleben der Tablette am Ober- und/oder Unterstempel verhindern.

Bezugszeichenliste

1

Bereich der Mantelfläche

6

,

7

2

Paßfeder

3

Federndes Element

4

Bauteil, federndes Druckstück

5

Stift

6

Oberer Einsatzstempel

7

Unterer Einsatzstempel

8

Stempelzapfen

9

Stempelzapfen

10

Faltenbalg

11

Rotoroberteil

12

Rotorunterteil

13

Matrizentisch

14

Matrize

15

Oberstempelschaft

16

Unterstempelschaft

17

Führungsbuchse

18

Führungsbuchse

19

Paßstück

20

Paßstück

21

Paßfedernut

22

Paßfedernut

23

Paßfeder

24

Paßfeder

25

Dichtring

26

Lagerbuchse

27

Eindrehung

28

Gewindestange

29

Bereich von

33

30

Eindrehung

31

Führungsrolle

32

Stempelkopf

33

Externes Bauteil (Stempeldrehvorrichtung)

34

Staubring

35

Schlitten

36

Abdichtung

37

Federelement (Zinken)

38

Element mit Außenverzahnung

39

Verzahnungselement

Claims

1. Rundlaufpresse mit verdrehgesicherten Stempel schäften und daran angebrachten auswechselbaren Einsatzstempeln, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Einsatzstempel (6, 7) drehbar ausgeführt ist, indem eine umlaufende Eindrehung (27, 30) im Zapfen (8, 9) des Einsatzstempels (6, 7) vorgesehen ist, in die ein Bauteil wie ein federndes Druckstück (4) zur Fixierung eingreift, und daß die Mantelfläche des auswechselbaren Einsatzstempels (6, 7) einen Bereich (1) aufweist, der mit einem Bereich (29) eines externen Bauteils (33) kraft- oder formschlüssig derart zusammenwirkt, daß der Einsatzstempel (6, 7) an einem definierten Punkt des Teilkreises des Stempelumlaufs eine Drehbewegung erfährt.

2. Rundlaufpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des oberen und/oder des unteren Einsatzstempels (6, 7) einen derartigen Bereich (1) zum Zusammenwirken mit Bereichen (29) des externen Bauteils (33) aufweist.

3. Rundlaufpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Bauteil (33) für den oberen Einsatzstempel (6) und den unteren Einsatzstempel (7) getrennt justierbar ausgeführt ist und in unterschiedlich definierten Punkten des Teilkreises gebracht werden kann, indem das externe Bauteil (33) radial um den Teilkreis des Stempelumlaufs positionierbar ist.

4. Rundlaufpresse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das externe Bauteil (33) radial elastisch gelagert ist.

5. Rundlaufpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung zwischen dem Stempelschaft (15, 16) und dem drehbaren Einsatzstempel (6, 7) eine Abdichtung (36) in Form eines Elementes wie Labyrinthring vorgesehen ist.

6. Rundlaufpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kraft- oder formschlüssig mit dem Bereich (29) des externen Bauteils (33) zu sammenwirkende Bereich (1) der Mantelfläche des aus wechselbaren Einsatzstempels (6, 7) als gesondertes, auswechselbares Element (38) des Einsatzstempels (6, 7) ausgeführt ist.

7. Rundlaufpresse nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Bereiche (1, 29) der Mantelfläche und des externen Bauteils (33) als Verzahnung (38, 39) oder als Reibflächen ausgebildet sind.

8. Rundlaufpresse nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verzahnungen (38, 39) der zusammenwirkenden Bereiche (1, 29) massearm und in Umfangsrichtung sehr elastisch ausgebildet sind.

9. Rundlaufpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (29) des externen Bauteils (33) als ein in Bewegungsrichtung des Stempels elastisch nachgebendes Federelement ausgeführt ist, derart, daß die auftretende Anprallenergie aufgenommen werden kann und gleichzeitig ein sicheres Eingreifen in den Bereich (1) der Mantelfläche des Einsatzstempels (6, 7) gewährleistet ist.

10. Rundlaufpresse nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bereich (1) der Mantelfläche des Einsatzstempels (6, 7) eine auf den Bereich (29) des externen Bauteils (33) abgestimmtes Zahnprofil wie Trapezprofil, Sägezahnprofil aufweist.

11. Rundlaufpresse nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (29) des externen Bauteils (33) mehrere hintereinander in Bewegungs richtung des Einsatzstempels (6, 7) liegende kammartig angeordnete Federelemente (37) aufweist.

12. Rundlaufpresse mit verdrehgesicherten Stempel schäften und daran angebrachten auswechselbaren Einsatzstempeln sowie mit Matrizen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizen (14) drehbar gelagert sind und an ihren Außenseiten eine Verzahnung oder eine Reibfläche aufweisen.