DE29705854U1 - Staubabsaugung für Tabletten- und Kapselmaschinen - Google Patents

Description

2. April 1997
97-0130 La-cs

Propharm Apotheker Koch GmbH D-83646 Bad Tölz/Wackersberg

Staubabsaugung für Tabletten- und Kapselmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Staubabsaugung für Tabletten- und Kapselmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Produktionsvorgang werden Tabletten aus feinem Granulat in einem Preßvorgang hergestellt. Dazu wird das zu verpressende Material in einer Matrize zwischen einem Ober- und einem Unterstempel mit hoher Kraft verpreßt. Die Matrize wird zuvor über eine Fülleinrichtung mit dem Granulat gefüllt und überschüssiges Material wird mit einem Abstreifer entfernt. Da dieser Vorgang bei schnell laufenden Tablettenmaschinen mit hoher Geschwindigkeit abläuft, entweicht immer etwas Material als Staub in die Umgebung. Dieser Staub kann sich mit anderen Verunreinigungen, beispielsweise Maschinenöl und anderem Abriebstaub vermengen und die Qualität später gepreßter Tabletten beeinträchtigen. Gleiches gilt für Kapselmaschinen, bei denen ebenfalls eine definierte Menge an Granulat in Kapseln gefüllt wird. Der auf diese Weise entstandene Staub kann die weitere Produktion negativ beeinflussen.

Es ist bereits bekannt, entsprechend entstehenden Staub mit einer Absaugvorrichtung zu entfernen. Die abgesaugte Menge an Granulat bzw. Staub wird Absaugverlust genannt. Eine herkömmliche Absaugung wird einmal bei Produktionsbeginn eingestellt und läuft häufig unkontrolliert bis zum Produktionsende durch. Während der Produktion ist nicht nachvollziehbar wieviel Material tatsächlich verpreßt und wieviel Material in der Absaugung verlorengeht. Die Geschicklichkeit des Bedienpersonals für die Maschinen bestimmt, wie genau die optimale Einstellung getroffen wird. Eine Überwachung im Prozeß ist nicht mehr möglich. Damit kann sich also einerseits unkontrolliert Staub an kritischen Stellen ansammeln oder aber im anderen Extremfall können sogar die Matrizen bzw. Kapseln "leergesaugt" werden.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäße Staubabsaugung derart weiterzubilden, daß der Preßraum einer Tabletten- oder Kapselmaschine zuverlässig von anfallendem Staub befreit wird, während aber gleichzeitig verhindert wird, daß Material aus den Werkzeugmatrizen gesaugt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Staubabsaugung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, die entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zum einen eine steuerbare Einrichtung zur Veränderung des Saugluftvolumenstroms, zum zweiten eine Meßeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms des abgesaugten Materials und schließlich eine Regeleinrichtung aufweist. Der Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Tablettenproduktion in Tabletten- und Kapselmaschinen immer eine quantifizierbare Menge Staub anfällt. Daher arbeitet die Absaugung optimal, wenn genau diese Staubmenge abgesaugt wird. Dieser abzusaugende Volumenstrom, der für bestimmte Maschinenparameter vorbestimmbar ist, kann mit der nach dem Anspruch 1 realisierten Regelschleife exakt abgesaugt werden. Somit kann wirksam verhindert werden, daß der bei der Produktion anfallende überschüssige Staub quantitativ entfernt wird, während auf der ande-

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ren Seite ein Aussaugen der Werkzeugmatrizen durch einen zu hohen Saugluftvolumenstrom sicher verhindert wird. Bei einer derartigen Regelung stellt sich die Saug-leistung selbsttätig nach. Die entsprechende Staubabsaugung kann problemlos in eine Prozeßüberwachung integriert sein, die bei Über- bzw. Unterschreiten von Grenzwerten die Presse abstellt. Dies stellt eine Präventivmaßnahme zur Reinhaltung der Gut-Tabletten bzw. Kapseln dar.

In den Unteransprüchen 2 bis 6 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 1 wiedergegeben. Anspruch 7 betrifft eine Tabletten- und Kapselmaschine mit einer erfindungsgemäßen Staubabsaugung.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Die Prinzipskizze einer Staubabsaugung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2: den Teil einer Meßeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms des abgesaugten Materials nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3: eine in Serie geschaltete Drosselklappe gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 und

Fig. 4: eine alternativ zu der Darstellung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 3 in Parallelschaltung angeordnete Drosselklappe.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Saugdüse schematisch angedeutet, die eine der Saugdüsen darstellt, die an den kritischen Stellen im Preßraum einer Tabletten- oder Kapselma-

schine angeordnet sind. Von der Saugdüse 10 aus verlaufen Saugleitungen 12, wobei der Saugluftvolumenstrom über ein Ansauggebläse 14 erzeugt wird. Zur Veränderung des Saugluftvolumenstroms ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine Drosselklappe 16 vorgesehen, die steuerbar ist. Statt einer entsprechenden Drosselklappe 16, die durch Veränderung der Drosselklappenstellung den durch das Gebläse 14 erzeugten Luftvolumenstrom variiert, kann natürlich auch der durch das Gebläse erzeugte Luftvolumenstrom beispielsweise aufgrund Drehzahländerung des Ventilators verändert werden, in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Änderung des Saugluftvolumenstroms allerdings durch die Drosselklappe 16 erzeugt. Der Drosselklappe 16 nachgeschaltet ist eine Meßeinrichtung 18 zur Bestimmung des Volumenstroms des abgesaugten Materials. Aufgrund des in der Meßeinrichtung 18 ermittelten Meßwerts wird über einen Regler 20 und entsprechende Rückführung des Reglerausgangsignals zur Drosselklappe 16 der Saugluftvolumenstrom geregelt. Der Regler 20 ist, wie in der Fig. 1 angedeutet, mit der Maschinensteuerung 22 verbunden bzw. in diese integriert.

An der Regeleinrichtung 20 bzw. am Bedienpult der Maschinensteuerung 22 wird ein Sollwert eingegeben, der den Volumenstrom an abgesaugtem Material vorgibt. Praktisch sinnvoll ist die Eingabe von Prozentwerten zwischen 0% und 100%. Dabei heißt 0%, daß kein Staub abgesaugt wird, während 100% dem für die Tablettenmaschine bzw. Kapseimaschine charakteristischen definierten Maximalwert, d.h. dem maximalen Absaugverlust, entspricht.

Bei laufender Absaugung bestimmt die Meßvorrichtung 18 den tatsächlichen Volumenstrom des abgesaugten Feststoffes und gibt das Signal an den Regler 20 weiter. Der Regler vergleicht Ist- und Sollwert miteinander und errechnet daraus eine neue Klappenstellung, die von der Drosselklappe 16 angefahren wird. Durch ständiges Nachführen der Drosselklappe wird zu jedem Zeitpunkt eine konstante Staubmenge abgezogen, wodurch der Preßraum staubfrei bleibt.

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Tritt nun durch eine Störung an der Presse übermäßig viel Feststoff an die Umgebung, so wird dies durch die Meßeinrichtung 18 registriert, die durch Voreinstellung eines bestimmten Grenzwertes einen Befehl zum stoppen an die Maschinensteuerung weitergeben kann. Ebenso wird die Maschine abschalten, wenn kein Granulat mehr nachfiießt und die Presse sozusagen leerläuft.

Die Schlüsselkomponente der geregelten Staubabsaugung ist die Meßeinrichtung 18, die den Volumenstrom an abgesaugtem Material feststellt. Diese Meßaufgabe kann durch unterschiedliche Prinzipien erfüllt werden.

Eine Onlinemeßmethode wird mittels eines optischen Meßsystems verwirklicht. Diese besteht aus einer Lichtquelle und einem Helligkeitssensor, wobei der Gas-Feststoff-Volumenstrom durch die optische Meßstrecke zwischen Lichtquelle und Helligkeitssensor transportiert wird. Aufgrund der im Meßvolumen vorbeigeführten Staubpartikel wird das Licht abgeschwächt bzw. gestreut, woraus unter Berücksichtigung dieser physikalischen Phänomene der Volumenstrom bestimmt werden kann. Derartige optische Meßsysteme sind bereits hinlänglich bekannt.

Eine alternative Meßeinrichtung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Sie besteht aus einem Gas-Feststoff-Abscheider 24 und einer zugeordneten Waage 26. Das abgesaugte Feststoffmaterial wird über einen Abscheider von der Luft getrennt. Der angefallene Feststoff wird in regelmäßigen Zeitabständen entnommen und gewogen. Der Vorteil dieser Methode ist die absolute Messung des Absaugverlusts.

Die Saugkraft an den Düsen 10 und damit die Menge an abgesaugtem Feststoff wird in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen durch die Drosselklappe gesteuert. Die Schaltung der Klappe kann grundsätzlich in zwei Varianten möglich sein. Zum einen kann, wie in Fig. 3 dargestellt, die Drosselklappe zu der Düse 10 bzw. der

Meßstrecke 18 in Serie geschaltet sein. Die Serienschaitung ist die logisch einfache Anordnung mit dem geringsten Energieverlust. Allerdings kann bei der optischen Meßmethode die optische Auflösung durch die schwankende Luftgeschwindigkeit negativ beeinflußt werden.

In diesem Fall könnte durch die Schaltung gemäß Fig. 4 abgeholfen werden. Hier ist die Drosselklappe 16 zur Düse 10 parallel geschaltet. Es wird hier also ein Bypassluftvolumenstrom je nach Drosselklappenstellung angesaugt.

Claims (1)

1. 2. April 1997
   97-0130La-CS

   Propharm Apotheker Koch GmbH D-83646 Bad Tölz/Wackersberg

   Staubabsaugung für Tabletten- und Kapselmaschinen

   Ansprüche

   1. Staubabsaugung für Tabletten- und Kapselmaschinen mit mindestens einer Saugdüse und mindestens einem Gebläse zur Erzeugung des Saugluftvolumenstroms,

   gekennzeichnet durch

   eine steuerbare Einrichtung zur Veränderung des Saugluftvolumenstroms,

   eine Meßeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms des abgesaugten Materials und

   eine Regeleinrichtung.

   2. Staubabsaugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Einrichtung zur Veränderung des Saugiuftvoiumenstroms eine Drosselklappe ist.

   3. Staubabsaugung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms an abgesaugtem Material aus einem optischen Meßsystem besteht, das zumindest eine Lichtquelle und einen Heiligkeitssensor aufweist, und bei der der Volumenstrom des abgesaugten Materials durch die optische Meßstrecke geleitet wird.

   4. Staubabsaugung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms des abgesaugten Materials im wesentlichen aus einem Gas-Feststoff-Abscheider und einer Waage zum Abwägen des angefallenen Feststoffs sowie einer Ausschleuseeinrichtung für den Volumentstrom des abgesaugten Materials besteht.

   5. Staubabsaugung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Saugdüse in Serie eine steuerbare Drosselklappe nachgeschaltet ist, der in Serie die Meßeinrichtung folgt.

   6. Staubabsaugung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Saugdüse die Meßeinrichtung in Serie nachgeschaltet ist, während die Drosselklappe zur Saugdüse parallel geschaltet ist und das Ansaugen eines Bypass-Luftvolumenstroms ermöglicht.

   7. Tabletten- und Kapselmaschine mit einer Staubabsaugung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.