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Formpresse für Tabletten und andere Preßlinge aus pulvrigen Stoffen
Die Erfindung betrifft eine Formpresse für Tabletten und andere Preßlinge aus pulvrigen
Stoffen.
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Die neue Maschine zeichnet sich gegenüber den bekannten dadurch aus,
daß sie bei einerverhältnismäl.lig geringen Geschwindigkeit der Preßkofben eine
größere Leistung aufweist, einfach im Aufbau und leicht zti reinigen ist, wenn von
einem zu verarlieitenden Stoff zu einem anderen übergegangen wird. und die in von
der Drehzahl der Antriebswelle abhängigen Intervallen gleichzeitig eine bestimmte
Zahl Tabletten liefert. vorzugsweise die Zahl oder einen ganzen Bruchteil der Zahl,
die in einem Behälter verpackt werden soll.
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Die -Maschine kennzeicliiitt sich durch eine mit mehreren Bohrungen
versehene -Matrize, die mittels eines Schlittens zwischen zwei Endstellungen hin
und her bewegt wird, zwei mit den Bohrungen der Matrize entsprechenden Stempeln
versehene Kolben, die oberhalb dieser Endstellungen der Matrize angeordnet sind
und abwechselnd abwärts bewegt werd.eii, wenn sich die Matrize jeweils in der betreffenden
Endstellung befindet, und eine zwischen den beiden Kolben vorgesehene Füllvorrichtung,
von der die Matrize beschickt wird, wenn sie sich in der Mittelstellung befindet,
wobei sich die in den -latrizenbohrungen angeordneten Stempel zum Auswerfen der
fertigen Tabletten mit ihren unteren Enden gegen die glatte Oberfläche einer Platte
abstützen, über die sie während der Hinundherbewegung der Matrize gleiten und die
nach jedem PreB-vorgang angehoben wird.
Damit die Matrize in den
Endstellungen, in denen der Preßvorgang erfolgt, eine Bewegungspause macht, erfolgt
der Antrieb des die Matrize tragenden Schlittens vorzugsweise mittels eines in ('en
Antrieb eingeschalteten Malteserkreuzes.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform einer Formpresse gemäß der Erfindung, die
in der Zeichnung beispielsweise dargestellt ist, und zwar zeigt Fig. t eine Seitenansicht
der Maschine, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine, Fig.3 einen senkrechten Längsschnitt
nach der Linie 3-3 in Fig. 2, aus dem der linke obere Kolben mit der darunter angeordneten
Matrize und ein Teil des rechten Kolbens zu erkennen ist, Fig. 4 einen senkrechten
Querschnitt nach der t.inie 4-4 in Fig. 2, Fig. 5 eine Vorderansicht des Getriebes,
durch (las der Schlitten hin und her bewegt wird, Fig. 6 eine Draufsicht auf das
Getriebe, Fig. 7 eine Seitenansicht des Getriebes, Fig.8 einen senkrechten Querschnitt
durch die Füllvorrichtung und den Fülltrichter, Fig. 9 einen waagerechten Schnitt
durch die Füllvorrichtung, aus dem auch die hin und her gehende Abstreifvorrichtung
ersichtlich ist, mit der die Preßlinge von der Matrize herabgeschoben werden, und
Fig, io eine Seitenansicht der in Fig. 9 dar-,gestellten Vorrichtungen.
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Die Matrize A wird von einem Schlitten B getragen, der auf Schienen
b angeordnet ist, die einen Teil des Maschinenrahmens bilden oder auf ihm befestigt
sind. Der Schlitten B wird so angetrieben, daß er sich auf den Schienen b hin und
her bewegt, und zwar von der Hauptwelle C der Maschine aus. Auf dieser sitzt ein
Kegelrad c, das mit dem auf der Welle C' sitzenden Kegelrad c' kämmt. Auf der Welle
C' sitzt ein Rad c2, das zwei einander diametral entgegengesetzte Stifte c3 trägt,
die abwechselnd nacheinander in die vier Schlitze c4 des Malteserkreuzes C4 eingreifen,
das fest, auf einer parallel zu der Welle Cl angeordneten kurzen Welle C= sitzt.
Außerdem sitzt auf der Welle C2 noch ein Stirnrad c5, das mit einem Rad c6 auf einer
kurzen weiteren Welle C3 kämmt, auf der außerdem noch ein Nocken D aufgekeilt ist.
Das Malteserkreuz C4 macht eine Umdrehung, wenn sich das Rad c°- zweimal dreht,
und jeder Stift c3 dreht das 'Malteserkreuz um eine Viertelumdrehung. Es bleibt
dann eine kurze Zeit stehen und wird wiederum eine Viertelumdrehung bewegt, wenn
der nächste Stift c3 in den folgenden Schlitz c4 eingreift usw. Hat das Rad c6 den
halben Durchmesser des Rades c5, so macht der Nocken D eine Umdrehung bei jeder
Umdrehung des Rades c2, wobei jede Umdrehung in zwei Teilen mit eingeschalteter
Pause ausgeführt wird, und, da die beiden Kegelräder c. und c' den gleichen Durchmesser
haben, macht der Nocken auch jeweils eine Umdrehung auf jede Hauptwellenumdrehung
und dies auch wieder in zwei Teilen mit je einer folgenden Pause. Der Nocken D dreht
sich zwischen zwei Rollenstiftend', d2, die auf einer Gleitschiene Dl angeordnet
sind, so daß diese Schiene bei jeder Umdrehung des Nockens eine vollständige Hinundherbewegung
mit je einer Bewegungspause am Ende jeder Einzelbewegung ausführt. An ihrer Oberseite
ist die Gleitschiene als Zahnstange D2 ausgebildet und kämmt mit einem Ritzel d3,
das auf einem Zapfen d4 läuft und mit einem Stirnrad d5 verbunden ist, das seinerseits
mit einem auf der Welle d7 sitzenden Ritzel de kämmt. Auf der gleichen Welle ist
ein weiteres Ritzel d8 aufgekeilt, das in eine Zahnstange B' eingreift, die auf
der Unterseite des Schlittens B vorgesehen ist. Dieser Schlitten bewegt sich also
gleichzeitig mit der Schiene D', d. h. er macht eine vollständige Hinundherbewegung
bei jeder Hinundherbewegung der Schiene. Die Größe dieser Bewegungen des Schlittens
B und der Schiefie D' wird dabei durch die Übersetzungsverhältnisse der Räder d3,
d5 und d7 bestimmt, die so gewählt werden, daß sich der Schlitten über die Entfernung
hin und her bewegt, die notwendig ist, damit sich die Matrize A am Ende jeder Einzelbewegung
unter einem der Kolben E befindet, wenn also die durch das Malteserkreuz C4 hervorgerufene
Bewegungspause eintritt.
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Um eine Weiterbewegung des Malteserkreuzes zu verhindern, nachdem
ein Stift c3 einen der Schlitze c4 des Kreuzes verlassen hat, ist eine federbelastete
Klinke C5 vorgesehen, die jeweils in eine von vier Rasten cg einklinkt, die an dem
Außenrand des Malteserkreuzes vorgesehen sind. Die Klinke wird zur Freigabe der
nächsten Bewegung des Kreuzes durch eine von zwei N ockenflächen c9 ausgeklinkt,
die' am Umfang des Rades c2 angeordnet sind und mit einem an der Klinke
05 vorgesehenen Arm c10 zusammenarbeiten.
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Die Matrize A (s. Fig. 3 und .t) weist zehn Reihen mit je zehn Bohrungen
a auf, so daß bei jedem Hub der Maschine einliulidert Tabletten hergestellt werden.
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jeder Kolben E trägt eine entsprechende Zahl von Stempeln e, die durch
eine Platte e' hindurchgesteckt und mit dieser an dem Kolben befestigt sind. Die
hierzu in der Platte vorgesehenen Löcher stimmen genau mit den Bohrungen a der Matrize
überein und werden entweder mit Hilfe einer entsprechenden Schablone oder zusammen
mit der Matrize gebohrt. Die an den ob: ren Enden der einzelnen Stempel vorgesehenen
Köpfe legen sich von oben gegen die Platte e', die ihrerseits an der Unterseite
des Stempels befestigt ist, so daß die Stempel mit ihren Köpfen zwischen beiden
gesichert sind. jeder Kolben E ist an einem Querhaupt E' befestigt, das mittels
zweier Säulen E2 in senkrechter Richtung im Maschinenrahmen gleitbar angeordnet
ist. Die Verbindung des Querhauptes E' mit den Säulen E2 erfolgt durch Muttern e2,
die mittels einer Welle Es über Schnecken e3, die in entsprechende Verzahnungen
e4 der Muttern eingreifen, gemeinsam v erdreht werden können. Die Welle weist hierzu
an einem Ende ein \'ierkallt e5 zum Aufsetzen einer Handkurbel
od.
dgl. auf. Auf diese \\'eise kann der Kolben gegenüber der Matrize in der Höhe eingestellt
werden.
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Das leben und Senken der Säulen E= zur Erzeugung der für den Preßvorgang
.-rforderlichen Bewegung der Stempel e in die Bohrungen a der Matrize _4 und wieder
aus ihnen heraus, erfolgt durch die auf der Hauptwelle C sitzenden Nocken F' und
F-, und zwar mittels zweier Kniehebelpaare F3 und l@4. Die unteren Enden dieser
Kniehebel sind auf Zapfen f gelagert. die an einem die Säulen E- niiteitiander verbindenden
Ouerbalken E3 sitzen, während die oberen Enden der Kniehebel auf am Maschinengestell
angeordneten Zapfen f' gelagert sind. Die die beiden Arme jedes Kniehebels verbindenden
Drehzapfen f= sind durch eine Schiene f3 miteinander verbunden, auf der ein Stift
f4 sitzt, der mit einer nockenartigen Erhebung f5 an dem Nocken F' -zusammenarbeitet.
Hierdurch werden die Kniehelnel in die in Fig.4 in ausgezogenen Linien dargestellte
gestreckte Lage gebracht. Bei dieser Stellung der Kiiieliebel befinden sich das
Querhaupt I:' tind (Laniit die Kolben E in der tiefsten Stellung, lief der die Stempel
e in die Bohrungen a der Matrize _-1 hineinragen. Durch den Nocken h= werden die
Kniehebel F3 und F4 in ihre gewinkelte, in 1# ig. 4 strichpunktiert dargestellte
Lage gebracht, ner Nocken steht hierzu mit <lein auf der Schiene f ' angeordneten
Stift f6 im Eingriff.
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Es sei tiocli erwähnt, <laß für jeden Kolben E zwei Kniehebelpaare
F3 und I#4 vorgesehen sind, und daß diese durch besondere, auf der Welle C angeordnete
Nocken F' und F= betätigt werden. Die Nocken bewegen jeden Kolben dann abwärts,
wenn sich die Matrize unterhalb dieses Kolbens befindet.
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Damit die Stempel e genau mit den Bohrungen a
der Matrize
ülereinstitninen, wenn sie abwärts bewegt werden, ist an dein Querhaupt E' ein Zetitrierstift
es vorgesehen dessen unteres Ende vorzugsweise etwas konisch ist und in ein Loch
b' des Schlittens 13 eintritt. wenn sich der Kolben abwärts bewegt.
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In einer sich mit der Matrize A hin und her bewegenden rechteckigen
Platte G sind den Bobrungen der 1latrize entsprechende Bohrungen g vorgesehen, in
denen ein weiterer Satz von Stempeln 1i angeordnet ist. Auch diese Platte wird wieder
mittels einer Schablone oder zusammen mit der Matrize gebohrt. Die unteren Enden
der Stempel 1i stützen sich gegen eine feststehende Platte Hab, auf der sie bei
der Hinundherbewegung der Matrize gleiten. Die oberen Emden der Stempel ragen normalerweise
in die Bohrungen a der Matrize so weit hinein, daß über ihnen eine die Menge cles
aufzunehmenden und zu pressenden Materials bestimmende Länge der Bohrungen freibleibt.
Die Platte H, gegen die sich die Stempel abstützen. kann durch die beiden Keile
1I' zur Veränderung der 1?inratiefe der Stempel n in die Bohrungen a <ler Matrize
in der Höhe verstellt werden. Dies geschieht durch die mit Rechts- und Linksgewinde
versehene Spindel h1, die durch ein Getriebe liz gedreht werden kann. Die Platte
H besteht aus drei Teilen, einem mittleren, feststehenden Teil 1I= und zwei Seitenteilen
113, die einzeln in senkrechter Richtung bewegt werden können, um die Stempel h
in den Bohrungen a nach oben zu bewegen. Dies geschieht zum Ausschieben der in den
Matrizenbohrungen zwischen den Stempelneundh gepreßten Tabletten. jeder Stempel
h ist von einer Schraubenfeder h$ umgeben, die den Stempel stets gegen die
Platte H andrückt.
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jedes Seitenteil 113 der Platte H sitzt an einem Kolben
I mittels einer Einstellschraube j. Die Kol-ben sind in senkrechter
Richtung im Maschinengestell verschiebbar gelagert und werden durch einen auf der
Welle C angeordneten Nocken L unter Zwischenschaltung eines mit einer Nockenrolle
L versebenen Hebels L' gesteuert, der auf dem festen Drehzapfen f1
des Kniehebels F3 gelagert ist. Die ol>ere Stellung der Seitenteile H3 kann mittels
einer Einstellschraube j verändert werden, um zu gewährleisten, daß die die Tabletten
aus den Matrizenbohrungen ausschiebenden Stempel auch dann die zum Ausschieben geeignete
Stellung einnehmen, wenn sie einmal etwas nachgeschliffen worden sind.
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jeder Teil H3 kann außerdem durch ein Ritzel j' angehoben werden,
das in eine zahnstangenartige Verzahnung j= des Kolbens I eingreift,
um die Stempel zusammen mit der Platte G und der Nfatrize A aus der Maschine auszubauen.
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Das pulvrige Material gelangt aus einem Fülltrichter K@ durch die
Fallrinne K' in den Rahinen K, dessen untere Kante k3 die Oberfläche der Matrize
A berührt, wenn sich diese unter ihr hindurchbewegt. Die Fallrinne ist zur Regelung
der zuzuführenden ?Menge in senkrechter Richtung einstellbar. Statt einer Fallrinne
können auch zwei oder mehrere vorgesehen sein, beispielsweise an jedem Ende des
Rahmens eine. Unterhalb der Fallrinne KI wird vorzugsweise ein Rührwerk k vorgesehen.
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Eine hin und leer bewegte Einrichtung L3 ist weiterhin vorgesehen,
die die fertigen Tabletten von der Matrize A abstreift, wenn sie aus den Bohrungen
a der Matrize herausgeschoben worden sind. Sie schiebt die Tabletten in Fallschächte
M, die an den Enden des Schlittens angeordnet sind und von denen aus die Tabletten
in die Verpackungsbehälter gelangen.
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Diese Einrichtung wird von dein Schlitten ß aus so angetrieben, Ilaß
sie jeweils die entgegengesetzte Bewegungsrichtung hat. Dies geschieht, wie aus
Fig. 8 bis to ersichtlich ist, mittels einer auf dem Schlitten vorgesehenen Zahnstange
b4, die ein auf einer kurzen Welle l' angeordnetes Ritzel l antreibt. Auf dieser
Welle sitzt ein weiteres Zahnrad h, das mit dem Ritzel 13 im Eingriff steht.
Dieses Ritzel kämmt wiederum mit einer Zahnstange 14 ., die an der Einrichtung L3
angeordnet ist. Eine zweite Zahtistangel5 ist vorzugsweise an der anderen Seite
der Einrichtung vorgesehen. Sie wird durch ein auf der Welle 17 angeordnetes
Ritzel 18 angetrieben. Auf dieser Welle sitzt auch das von der Zahnstange l4
angetriebene
Ritzel 13. Diese Welle ist unterhalb der Auslaßöffnung der FallrinneK' angeordnet
und dient gleichzeitig zum Antrieb des Rührwerks k.
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Um zu verhindern, daß etwas von dem Pulver, das von der Matrize durch
die Abstreifeinrichtung heruntergeschohenwird, in die Verpackungsbehälter gelangt,
sind bei der Krümmung in der Fallrinne M Siebe in vorgesehen, die gegebenenfalls
in Schwingungen versetzt werden können. .
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Wählt man die Zahl der in Matrize A vorgesehenen Bohrungen gleich
der Zahl der in einem Behälter zu verpackenden Tabletten, so benötigt man keine
besonderen Zählvorrichtungen, da die hergestellten Tabletten nach jedem Preßvorgang
abgestreift werden. Wird für jeden Behälter eine größere Zahl von Tabletten vorgesehen,
so wählt man die Zahl der in der Matrize vorgesehenen Bohrungen als ganzen Bruchteil
der Gesamtzahl und beläßt den Behälter entsprechend länger unter der Fallrinne.
Weist die Matrize also beispielsweise einhundert Bohrungen auf und sollen in einem
Behälter vierhundert Tabletten verpackt werden, so beläßt man den Behälter während
der Zeit von vier vollständigen Hinundherbewegungen der Matrize unter der Fallrinne.
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Die oberen und unteren Stempel e und h haben vorzugsweise die gleiche
Gestalt und Größe, so daß sie gegenseitig ausgetauscht werden können. Sind sie zylindrisch,
so können sie bei aufgetretenem Verschleiß abgeschliffen und für die Herstellung
von Preßlingen kleineren Durchmessers berwtzt werden.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß sämtliche bewegten Teile von
der Hauptwelle aus über irgendwelche Getriebe angetrieben werden, und alle Teile
bewegen sich auf diese U'eise in bestimmter zeitlicher Abhängigkeit voneinander.
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Die beschriebene Ausführungsform der Maschine ist vorzugsweise für
die Herstellung von runden medizinischen Tabletten od. dgl. geeignet, doch lassen
sich durch entsprechende Formgebung der Bohrungen in der Matrize und der Stempel
auch anders gestaltete Tabletten herstellen.
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Die Maschine kann aber auch ohne wesentliche Änderungen zum Pressen
anderer Stoffe, beispielsweise von Preßstoffpulver, verwendet werden, ohne daß dadurch
der Rahmen der Erfindung verlassen wird.