(57)【要約】      （修正有）【課題】ロータリータブレット成形機における圧縮ローラおよび／またはプレス・パンチの機械的負荷／応力／損傷を回避する。【解決手段】決定されたプレス力ＰＫａｃｔｕａｌと事前規定可能制限値ＰＫｌｉｍｉｔとを比較し、レベルが制限値ＰＫｌｉｍｉｔ未満に低下すると、ロータの所要速度ｎｒを定格速度未満の速度に減速する。【選択図】図３
2004243413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上パンチ（１８）および下パンチ（１６）を備えた、少なくとも１つのマトリックス（１４）を含むロータ（１２）を、駆動ユニット（２４）によって回転させることができ、前記少なくとも１つのマトリックス（１４）に充填されたプレス・マス（２６）に作用するプレス力（ＰＫ）が決定される、ロータリータブレット成形機（１０）を制御するための方法であって、
前記決定されたプレス力（ＰＫａｃｔｕａｌ）と事前規定可能制限値（ＰＫｌｉｍｉｔ）が比較され、レベルが前記制限値（ＰＫｌｉｍｉｔ）未満に低下すると、前記ロータ（１２）の所要速度（ｎｒ）が定格速度（ｎｒ−ｒａｔｅｄ）未満の速度に減速される方法。
【請求項２】
前記プレス力（ＰＫ）が測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制限値（ＰＫｌｉｍｉｔ）と必要なプレス力（ＰＫｒｅｑｕｉｒｅｄ）の差を設定することができる、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記差が１％と５０％の間、好ましくは５％と２０％の間であり、より好ましくは８％と１２％の間である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ロータ（１２）の前記所要速度（ｎｒ）と前記ロータ（１２）の実際の速度が比較され、前記ロータ（１２）が前記所要速度（ｎｒ）に調整される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ロータ（１２）が停止状態から速度制御される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ロータ（１２）がその定格速度から速度制御される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ロータリータブレット成形機（１０）のロータ（１２）の駆動ユニット（２４）を制御するための制御ユニット（４２）または類似ユニットと、プレス・マス（２６）に作用するプレス力（ＰＫ）を決定するための機構（４０）と、前記決定されたプレス力（ＰＫａｃｔｕａｌ）と事前規定可能プレス力（ＰＫｌｉｍｉｔ）を比較するための手段と、前記ロータ（１２）の所要速度（ｎｒ）を前記決定されたプレス力（ＰＫａｃｔｕａｌ）と前記事前規定可能プレス力（ＰＫｌｉｍｉｔ）の前記比較とは別に事前規定するための少なくとも１つの手段とを備えた、前記ロータリータブレット成形機（１０）の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上パンチおよび下パンチが備えられた、少なくとも１つのマトリックスを含むロータを、駆動ユニットによって回転させることができ、少なくとも１つのマトリックスに充填されたプレス・マスに作用するプレス力が決定される、ロータリータブレット（錠剤）成形機を制御するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このカテゴリーに関連するタイプのロータリータブレット（タブレット）成形機については知られている。このタイプの成形機の典型的な要素は、駆動ユニットを起動すると、ロータが停止状態からその定格速度に至ることである。少なくとも１つの充填シューを経由して、マトリックスにプレス・マスが充填され、ロータの角度位置に応じて、ガイド曲線によってガイドされる下パンチおよび上パンチが軸方向をマトリックスに向かって移動する。上パンチおよび下パンチは、通常、予圧ステーションおよび本圧ステーションとがあるプレス・ステーションのうちの少なくとも１つのプレス・ステーションを通過するようになっている。この配置では、上パンチおよび下パンチは、プレス・ステーションの位置に達すると、マトリックスに充填されているプレス・マスにプレス力を印加することができるように、固定配列されたプレス・ローラが本質的に接線方向に通過する。
【０００３】
プレス力の設定および測定については、例えばＥＰ  ０  ６９８  ４８１  Ｂ１によって知られている。この場合、測定される最大プレス力とマトリックスに充填されているプレス・マスの質量との間には、このプレス・マスの材料特性が同じであるという必須の条件の下で、基本的な相関関係が存在している。この場合、タブレットの重量とタブレットの製造に必要なプレス力との間には、直接的な相関関係が存在している。プレスすべき材料に応じて、プレス・ツールによって予め規定された形状とタブレット高さとを有するタブレットの重量毎に、一定のプレス力が割り当てられている。充填量すなわちタブレットの重量が一定のタブレット高さで変動すると、その変動によってプレス力がダイレクトに変化する。
【０００４】
ロータリータブレット成形機内において、プレス・ステーションまで（すなわち圧縮ローラまで）のすべてのマトリックスにプレス・マスが正規に充填されている場合、起動中の圧縮ローラおよびロータは、同じ時間周期で定格速度まで加速される。これは、ロータの回転運動によって個々のパンチが圧縮ローラの下に引き寄せられて通過し（すなわち圧縮ローラと接触し）、またここではパンチの回転を介して圧縮ローラの加速が行なわれるので、そのため圧縮ローラの加速がパンチの回転速度に直接依存する、という事実によるものである。
【０００５】
ロータが回転する際に、プレス・ステーション（圧縮ローラ）に到着するマトリックスにプレス・マスが充填されていない場合、あるいは一部分しかプレス・マスが充填されていない場合、ロータの加速と圧縮ローラの加速の間のこうした相関関係は不利である。
【０００６】
例えば、洗浄後のロータリータブレット成形機を起動している間がそうであり、あるいはプレス・マスを有する充填シューによる材料供給が中断した場合がそうである。
【０００７】
マトリックスが未充填あるいは部分的に充填された状態でロータリータブレット成形機を起動させると、プレス・ステーション内の上パンチおよび下パンチが圧縮ローラに接触しないか、あるいは部分的にしか接触しないことになる。しかしながら、駆動ユニットを起動させると、ロータがパンチと共にその定格速度まで加速される。この状態で、規則正しく充填された第１のマトリックスと共に第１のパンチがプレス・ステーションに接近すると、既に定格速度まで加速されているロータに対応するパンチまたは１組のパンチが、まだ加速されていない、あるいは充分に加速されていない圧縮ローラに当たることになる。この場合、パンチは圧縮ローラに急激な衝撃を与えることになり、当該圧縮ローラおよびパンチは、この急激な衝撃によって生じる急激な高運動エネルギーを吸収しなければならず、そのために圧縮ローラおよび／またはパンチが損傷する原因になっている。
【０００８】
【特許文献１】ＥＰ  ０  ６９８  ４８１  Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、上記損傷を回避することができる、このカテゴリーに関連するタイプの方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載されている特徴を用いた方法によって解決される。
【００１１】
決定されたプレス力と事前規定可能制限値が比較され、速度が制限値未満に低下した場合に、ロータの所要速度が定格速度未満に減速されるため、動作状況に応じて、ロータの加速および圧縮ローラの加速をそれらの定格速度に同期させることが可能である。この方法により、特に、圧縮ローラがその定格速度に達する前にロータがその定格速度へ加速されるという事態が回避される。したがって、パンチによる圧縮ローラに対する急激な衝撃が回避され、延いては現行技術による圧縮ローラおよび／またはパンチに存在している損傷の可能性が回避される。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、ロータの速度が、停止状態からあるいは定格速度から速度制御されることが意図されている。この方法によれば、上述の損傷がロータリータブレット成形機のいかなる動作状況においても回避される。
【００１３】
本発明によれば、上記課題は、さらに、特許請求の範囲の請求項８に記載されている特徴を用いたロータリータブレット成形機の制御装置によって解決される。ロータリータブレット成形機には、ロータリータブレット成形機のロータの駆動ユニットの起動制御装置またはそれに類似した装置、プレス力を決定するための装置、決定されたプレス力と事前規定可能プレス力を比較するための手段、およびロータの所要速度を上記決定されたプレス力と事前規定可能プレス力の比較とは別に事前に指定するための少なくとも１つの手段が含まれているため、ロータの所要速度をロータのマトリックスの充填の度合に応じて制御するという、ロータリータブレット成形機における制御機能を簡単な方法で実施することが可能である。この方法によれば、詳細にはマトリックスの充填の度合に適合したロータのランナップが可能であり、したがって、詳細には圧縮ローラおよび／またはプレス・パンチの機械的負荷／応力／損傷を回避することができる。
【００１４】
本発明の好ましい他の実施形態は、特許請求の範囲の従属請求項に記載されている特徴によりもたらされる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明においては、上述のように、決定されたプレス力と事前規定可能制限値が比較され、速度が制限値未満に低下した場合に、ロータの所要速度が定格速度未満に減速されるため、動作状況に応じて、ロータの加速および圧縮ローラの加速をそれらの定格速度に同期させることが可能であるから、パンチによる圧縮ローラに対する急激な衝撃が回避され、圧縮ローラおよび／またはパンチの損傷が回避できる。また、上述の構成によって、ロータリータブレット成形機における制御機能を簡単な方法で実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について、関連する図面に基づいて実施形態をより詳細に説明するが、本明細書において言及するタイプのロータリータブレット成形機については広く知られており、したがって以下の説明の骨子においては、基本的な構造および基本機能についての詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１は、一括して１０で示すロータリータブレット成形機のロータ１２の構成を示す略部分図である。ロータ１２は、その周辺に間隔を隔てた極めて多数のマトリックス１４を有している。図に示すように、マトリックス１４には、それぞれガイド曲線２０および２２によってガイドされる下パンチ１６および上パンチ１８が割り当てられている。ロータ１２、下パンチ１６および上パンチ１８は、ロータ１２の回転軸の周囲を同期回転している。ロータ１２は、この図の電気駆動ユニット２４によって回転している。
【００１８】
マトリックス１４には、いわゆる充填シューである充填機構によってプレス・マス２６が充填されている。ロータリータブレット成形機１０の通常の動作モードでは、プレス・マス２６は、マトリックス１４の高さ全体にわたって充填される。充填の高さは、例えば、ワイピング・ステーション（図示せず）部分における下パンチ１６の高さ位置によって画定することができる。図示されている実施例では、異常充填が仮定されている。プレス・マス２６は、マトリックス１４内の部分的な高さにまでしか充填されていない。また、ここで仮定している異常ケースの場合、マトリックス１４内にプレス・マス２６が全く充填されない場合も有り得る。このような状況は、例えば洗浄操作、保全等を実施した後にロータリータブレット成形機１０を新たに起動する場合、あるいは充填機構によるプレス・マス２６の原料供給が中断した後に生じる。
【００１９】
下パンチ１６および上パンチ１８は、ガイド曲線２０および２２のコースに従ってマトリックス１４内に突入し、プレス・マス２６を必要とされるタブレットまたは類似のものにプレスする。
【００２０】
そのために、下パンチ１６および上パンチ１８は、位置固定圧縮ローラ３０を包囲している少なくとも１つのプレス・ステーション２８を通過する。圧縮ローラ３０は、回転軸３２の周りに個々にトラニオン取付けされている。圧縮ローラ３０間の間隔は画定されており、最終的にはプレスされるタブレットの高さを決定している。ロータ１２が移動する方向３６に従って、それぞれ下パンチ１６および上パンチ１８が通過移動することにより、圧縮ローラ３０が矢印の方向３４、すなわち上部圧縮ローラ３０が反時計方向に、下部圧縮ローラが時計方向に駆動される。下パンチ１６および上パンチ１８は、それぞれ圧縮ローラ３０の周囲表面３８と対面接触して、圧縮ローラを回転させる。ロータ１２は、ここでは速度ｎｒで回転し、圧縮ローラ３０は速度ｎｄで回転している。
【００２１】
マトリックス１４が充填されていない結果として、あるいは一部しか充填されていない結果として、プレス・ステーション２８内および／またはプレス・ステーション２８の直前の領域において、プレスされるプレス・マス２６は、パンチ１６および１８に対抗する不充分な反撥力しか有さない。この結果、パンチ１６および１８は、ロータ１２の回転によってロータ１２の定格速度まで加速されるものが、圧縮ローラ３０の対面接触が不充分であるために、定格速度まで加速されないことになる。この異常動作状態において、パンチ１６と１８とからなる第１の１組のパンチが、正規に充填された状態のマトリックス１４と共に圧縮ローラ３０に当たると、ロータ１２の瞬時速度と圧縮ローラ３０の瞬時速度との間に実質的な差が生じることになる。
【００２２】
ロータ１２が既にその定格速度ｎｒ−ｒａｔｅｄまで加速されているのに対し、圧縮ローラ３０は、その定格速度ｎｒ−ｒａｔｅｄよりはるかに遅い実際の速度ｎｄ−ａｃｔｕａｌまでしか到達していない。そのためにパンチ１６および１８は、圧縮ローラ３０の周囲表面３８に大きな加速度で衝撃を与えることになり、それによって生じる相当な運動エネルギーを吸収しなければならない。この衝撃は、圧縮ローラ３０の表面３８およびパンチ１６、１８のそれぞれが機械的に損傷する原因になっている。
【００２３】
この機械応力を防止するべく、以下が意図されている。
【００２４】
圧縮ローラ３０に、瞬時プレス力ＰＫを測定するデータ測定プローブ４０を公知の方法で設置する。本発明について、図２を用いてさらに説明する。
【００２５】
図２は、電気駆動ユニット２４によって駆動することができるロータ１２およびロータ１２に対して配置された圧縮ローラ３０を示したものである。分かり易くするために、パンチは図には示されていない。ロータリータブレット成形機１０には、制御ユニット４２が設けられており、極めて多くの制御機能および調整機能を実行することができる。最後に、本発明の本質的な要素として制御ユニット４２の構成および機能のみを説明する。
【００２６】
制御ユニット４２は、信号ライン４４によってプレス力プローブ４０に接続され、実際のプレス力ＰＫａｃｔｕａｌに比例した信号ｐｋａｃｔｕａｌを受け取っている。
【００２７】
また、制御ユニット４２は、信号ライン４６によって電気駆動ユニット２４に接続され、電気駆動ユニット２４は、信号ライン４６を介して、ロータ１２の設定すべき所要速度に対応する制御信号ｎｒを受け取っている。
【００２８】
制御ユニット４２は論理演算ユニット４８を備えており、この論理演算ユニット４８には、記憶機構５０から、信号ｐｋａｃｔｕａｌおよび圧縮ローラ３０に必要なプレス力ＰＫｒｅｑｕｉｒｅｄに対応する信号ｐｋｒｅｑｕｉｒｅｄが送られている。
【００２９】
図３に示す図式に従って、以下に示す信号処理が実施される。
【００３０】
ステップ５２で、プレス力プローブから送られた実際の信号ｐｋａｃｔｕａｌと記憶機構５０から送られた必要な信号ｐｋｒｅｑｕｉｒｅｄとが処理される。この場合、信号ｐｋｒｅｑｕｉｒｅｄと信号ｐｋａｃｔｕａｌとの差が測定される。さらにステップ５４で、この差信号ｐｋｄｉｆｆと信号ｐｋｌｉｍｉｔが加えられる。信号ｐｋｌｉｍｉｔは、例えば記憶機構５０によっても提供される。この場合、例えば信号ｐｋｌｉｍｉｔに対応するプレス力ＰＫｌｉｍｉｔが、必要なプレス力ＰＫｒｅｑｕｉｒｅｄからどの程度逸脱することができるかを任意に決定することができる。プレス力制限値と必要プレス力値の差は、例えば必要プレス力値の１０％にすることができる。
【００３１】
ステップ５４で、実際のプレス力の値と必要なプレス力の値との差が、必要なプレス力の値とプレス力制限値の差より大きいと判断された場合、それは、実際のプレス力の値がプレス力制限値未満に低下したことを意味し、ロータ１２の所要速度ｎｒに対応する信号ｎｒ−ｒｅｑｕｉｒｅｄが生成される。この所要速度は、通常動作におけるロータ１２の定格速度より遅くなっている。ステップ５６で、所要速度に対応する信号ｎｒ−ｒｅｑｕｉｒｅｄとロータ１２の実際の速度に対応する信号ｎｒ−ａｃｔｕａｌが加えられる。ロータ１２の実際の速度と必要な速度の偏差に対応する速度信号ｎｒが生成される。この信号が駆動ユニット２４に利用され、ロータ１２が事前規定済み速度ｎｒに加速される。
【００３２】
以上の説明から、ロータ１２の速度制御がプレス力に無関係に実施されることは明らかである。この方法によれば、プレス力ＰＫが必要なプレス力ＰＫｒｅｑｕｉｒｅｄより小さいと仮定した場合、ロータがその定格速度で回転することはない。特に、この方法では、上述したように、マトリックス１４にプレス・マス２６が充填されていない、あるいは部分的にしか充填されていない上記ケースの場合、ロータ１２は、事前規定可能最低速度ｎｒで回転することになる。この方法によれば、規則正しく充填されたマトリックス１４の下パンチ１６および上パンチ１８の最初の衝撃の際に、ロータ１２の定格速度で圧縮ローラ３０に衝撃を与えることを回避できる。したがって、衝撃時における機械応力が著しく低減される。
【００３３】
規則正しく充填されたマトリックス１４のパンチ１６および１８が圧縮ローラ３０に当たると、プレス力プローブ４０を介して、実際のプレス力ＰＫａｃｔｕａｌとして測定されるプレス力ＰＫが自動的に増加する。この方法によれば、実際のプレス力と必要なプレス力の差が小さくなり、したがって、図２および図３に示す図式によれば、定格速度に達するまでロータ１２の速度が増加する。
【００３４】
また、本発明による解決法は、マトリックス１４のプレス・マスの充填の度合が漸減しているかどうかを、定格速度で回転しているロータ１２を用いて認識するのにも適している。プレス・マス２６の充填の度合が漸減している場合、直接的な相関関係により圧縮ローラ３０のプレス力ＰＫが低下する。図３に示す経路に従って、この実際のプレス力の低下により、ロータ１２の所要速度ｎｒも低下することになる。この場合及び他の変形例によって、所要速度ｎｒの増加または連続的な減少のいずれかが意図されている。この方法によれば、例えば、所要速度ｎｒを事前規定可能最低速度ｎｒ−ｍｉｎに対して直線的に減少させることができ、あるいは定格速度ｎｒ−ｒａｔｅｄから最低速度ｎｒ−ｍｉｎまでの間のいくつかのステップで減少させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ロータリータブレット成形機を示す略部分図である。
【図２】ロータリータブレット成形機を制御するための装置のブロック図である。
【図３】制御シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ロータリータブレット成形機
１２  ロータ
１４  マトリックス
１６  下パンチ
１８  上パンチ
２０、２２  ガイド曲線
２４  電気駆動ユニット
２６  プレス・マス
２８  プレス・ステーション
３０  圧縮ローラ
３２  回転軸
３４  矢印方向
３６  移動方向
３８  周囲表面
４０  データ測定プローブ
４２、４４、４６  信号ライン
４８  論理演算ユニット
５０  記憶機構
５２、５４、５６  ステップ
ＰＫ  プレス力
ＰＫｒｅｑｕｉｒｅｄ  必要なプレス力
ＰＫａｃｔｕａｌ  実際のプレス力
ＰＫｌｉｍｉｔ  プレス力制限値
ｎｄ  圧縮ローラの速度
ｎｄ−ｒａｔｅｄ、ｎｒ−ｒａｔｅｄ  定格速度
ｎｄ−ａｃｔｕａｌ  実際の速度
ｎｒ  ロータの速度（に対応する制御信号）
ｎｒ−ｍｉｎ  最低速度
ｐｋａｃｔｕａｌ  比例信号
ｐｋｒｅｑｕｉｒｅｄ  必要信号
ｎｒ−ｒｅｑｕｉｒｅｄ、ｎｒ−ａｃｔｕａｌ  信号
ｐｋｄｉｆｆ  差信号
【図１】
2004243413.tif 000003
【図２】
2004243413.tif 000004
【図３】
2004243413.tif 000005