压片装置

技术领域

本发明涉及一种包括旋转式转台的压片装置。

背景技术

本发明涉及压片装置、特别是旋转式压片机的生产能力的增加。生产能力取决于可达到的冲压速度和节距圆上可以容纳的冲头数量。

传统上，已经提出解决上述问题是通过将工具(例如冲头)尺寸减小到低于行业标准，以便在节距圆上容纳更多冲头，从而提高产能(例如US2009/0269433A1)。这种工具也被限定为非标准工具。与这种方法相关的缺点是模具嵌件变得太小，导致变形和固定困难。

为了解决这些变形/固定问题，已经提出引入可更换模具板，模具孔直接开设在模具板上，从而防止使用小型可更换模具(例如WO2009/112886A)。然而，这种解决方案的缺点是限制对具有小节距圆直径的旋转式压片机的适用性。事实上，重的台不容易搬运。替代地，如EP 1 316 411 B1中所披露的，开发了分段式可更换模具板。然而，需要严格的公差，不仅要确保模具孔与顶部冲头端头和底部冲头端头匹配，还要保证本体直径正确，以便增加给定节距圆上的冲头数量。

作为增加旋转式压片机的输出能力的替代方案，在披露了权利要求1的前序部分的特征的GB191507881中已经提出了在同一冲头上具有多个端头的工具。这份旧文献(1915年)显示，三个端头与布置在单个可更换模具嵌件上的三个对应模具孔对准。然而，在压缩过程中无法评估单独片剂的重量以及增加的复杂性可能使这种方法与增加输出能力不太相关。

类似于GB191507881(图2)，US2008/0145468 A1提出了一种可更换模具嵌件，其具有布置在单个模具嵌件上的至少两个或更多个孔。后一文献与前一文献的不同之处不仅在于它限定了模具嵌件的具体形状，即圆弧和/或基本上肾形设计的模具嵌件，而不是芯模(即圆形)，而且还在于GB191507881的目的不同于US2008/0145468 A1的目的。事实上，圆弧形嵌件背后的基本原理是减少装配时间，以及改善维修和清洁。因此，US2008/0145468 A1寻求解决另一个问题。另外，US2008/0145468中概述的解决方案需要新的模具嵌件固定解决方案，这涉及新的开发和规模经济的减少，因为它们不能与标准模具嵌件的解决方案共享。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述缺点，特别是获得高能力且坚固的模具台(优选地与标准模具嵌件固定解决方案兼容)。

在本发明的第一方面，该目的和其他目的通过一种压片装置来实现，该压片装置包括具有旋转轴线的旋转式转台，该压片装置包括：设置有往复式上冲头的上接收座本体、设置有往复式下冲头的下接收座本体、模具台、模具嵌件；其中，模具台设置有接纳凹部，模具嵌件布置在接纳凹部中；其中，模具嵌件和接纳凹部具有互补的形状；其中，每个模具嵌件包括具有模具嵌件外径的至少一个圆柱形外表面，所述表面面向对应的接纳凹部的内表面，其中，每个模具嵌件包括一对工作孔，在使用时一对直接相邻的上冲头分别在这对工作孔中往复运动，并且在使用时对应的一对直接相邻的下冲头分别在这对工作孔中往复运动。

通过在每个模具嵌件内设置这样一对工作孔，可以增加工作孔的数量，同时保持传统上用于将模具嵌件固定到接纳模具台中的标准固定装置。以这种方式，可以直接受益于标准固定装置的使用。这出于多种原因是有利的，特别是在可用性、成本和机械稳定性方面。

注意的是，术语“一对工作孔”意在涵盖存在于单个模具嵌件中的至少两个工作孔；然而，每个模具嵌件中仅存在两个工作孔的实施例是优选的。

根据本发明的具体实施例，压片装置包括以下技术特征中的一个或多个。注意的是，这些特征可以以任何方式彼此组合：

-其中，每个上冲头或下冲头包括适于在对应的工作孔内往复运动的单个端头；

-其中，每个上冲头或下冲头是单件；

-其中，这对工作孔围绕旋转轴线沿周向布置；

-其中，这对工作孔是在对应的模具嵌件的上面和下面上开口的一对通孔；

-其中，模具台包括上面和下面，其中，每个模具嵌件上面与模具台上面齐平；

-其中，每个模具嵌件下面与模具台下面齐平；

-其中，该至少一个圆柱形外表面包括第一圆柱形外表面和定位在所述第一表面下方的第二圆柱形外表面，所述第一和第二表面具有相同的外径；

-其中，每个模具嵌件包括定位在第一圆柱形外表面和第二圆柱形外表面之间的环形外凹槽；

-其中，每个模具嵌件具有外侧向表面，该外侧向表面的尺寸满足标准ISO18084:2011(E)的要求；

-其中，每个模具嵌件仅包括两个工作孔；

-其中，工作孔的数量是模具嵌件的数量的两倍；

-其中，上冲头的数量是模具嵌件的数量的两倍；

-其中，下冲头的数量是模具嵌件的数量的两倍；

-其中，在每个接纳凹部中，内表面是定位在所述凹部的第二圆柱形内表面上方的第一圆柱形内表面，所述第一表面和第二表面具有相同的直径；

-其中，该至少一个外表面的直径是选自38.1mm、30.16mm、24mm或21mm的值；

-其中，每个上冲头或下冲头包括用于在相应的上接收座本体或下接收座本体中引导所述冲头的筒部分，所述筒部分包括具有筒直径的圆柱形外表面，其中，筒直径小于模具嵌件外径的45％；

-其中，筒直径小于14mm，更优选地小于12.5mm；

-其中，下冲头或上冲头的直径小于或等于筒直径；

-其中，每个模具嵌件是单件；

-其中，每个模具嵌件适合于沿平行于旋转轴线的方向插入；

-其中，该至少一个圆柱形外表面环绕这对工作孔；

-其中，该至少一个圆柱形外表面在至少330°、优选为360°的弧上延伸；

-其中，内表面是封闭表面；

-其中，每个模具嵌件包括另一工作孔，其中，这对工作孔和所述另一孔布置在同一节距圆上；

-其中，下冲头的数量是模具嵌件的数量的正整数倍；

-其中，上冲头的数量是模具嵌件的数量的正整数倍；

-其中，每个上冲头或下冲头包括适于在对应的工作孔内往复运动的两个端头；

-其中，上冲头端头沿着两个不同的节距圆布置，和/或其中，下冲头端头沿着两个不同的节距圆布置；

-其中，每个模具嵌件包括另一对工作孔，在使用时属于第一上冲头和第二上冲头的两个端头分别在该另一对工作孔中往复运动，其中，在使用时属于第一上冲头和第二上冲头的另外两个端头分别在属于所述模具嵌件的那对工作孔中往复运动；

-其中，每个模具嵌件包括另一对工作孔，在使用时属于第一下冲头和第二下冲头的两个端头分别在该另一对工作孔中往复运动，其中，在使用时属于第一下冲头和第二下冲头的另外两个端头分别在属于所述模具嵌件的那对工作孔中往复运动。

附图说明

在以下描述中，将参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1披露了根据现有技术的具有单端头冲头的压片装置的示例；

图2披露了根据现有技术的具有多端头冲头的压片装置的示例；

图3披露了根据本发明的压片装置的实施例和根据现有技术的压片装置的示例之间的比较；

图4披露了根据现有技术的下冲头的示例(标准工具)；

图5A和图5B披露了根据现有技术的冲头的示例(非标准工具)；

图6披露了根据现有技术的模具嵌件的示例(标准工具)；

图7A、图7B和图7C披露了根据本发明的模具嵌件的实施例；

图8A披露了根据本发明的没有冲头和模具嵌件的旋转式转台的实施例；

图8B披露了图8A的具有模具嵌件的旋转式转台的实施例；

图9A披露了根据本发明的模具台和冲头的剖视图；

图9B披露了根据本发明的相对冲头的侧视图；

图10A示出了本发明的实施例的俯视图；以及

图10B和图10C分别是没有模具嵌件和具有模具嵌件的情况下沿着图10A的线Y-Y的剖视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更详细地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以被实施为许多不同的形式并且不应被解释为限于在此提出的这些实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性。

在下面的描述中，为了便于理解，现有技术的具有与本发明后续实施例中对应功能的对应元件的元件由相同的附图标记前面加上“P”来表示，但这不应被解释为这些元件彼此没有区别。

图1披露了根据现有技术的压片装置P2的横向视图。该装置包括设置有往复式上冲头P12的上接收座本体P10、设置有往复式下冲头P22的下接收座本体P20、设置有多个可更换模具嵌件P40的模具台P30。所示的模具嵌件P40包括工作孔P42。模具嵌件P40以形状配合的方式设置在模具台的接纳凹部P32中。在操作中，上接收座本体P10、下接收座本体P20和模具台P30绕竖直延伸的旋转轴线同步旋转。上接收座本体P10、下接收座本体P20和模具台P30形成压片装置P2的旋转式转台。图1中未示出压片装置的定子元件。典型地，定子元件包括上凸轮轮廓引导件或辊以及下凸轮轮廓引导件或辊，当上冲头P12和下冲头P22与它们相应的上接收座本体P10和下接收座本体P20一起旋转时，上凸轮轮廓引导件或辊以及下凸轮轮廓引导件或辊分别致动上冲头P12和下冲头P22。上冲头P12和下冲头P22可以包括端表面P18、P28，端表面在对应的凸轮轮廓引导件表面上滑动或在辊表面上滚动。上冲头P12或下冲头P22的相对端(端头)P14、P24可以在对应的工作孔P42内往复运动。在操作中，例如，粉末组合物由进料器组件(未示出)进料。然后，粉末组合物被限制在由对应的上冲头P12和下冲头P22的端部(端头)以及对应的工作孔P42的内侧向表面限定的可变体积中。在至少一个旋转周期期间，两个相对的上冲头P12和下冲头P22的端部(端头)彼此靠近并压缩粉末组合物以形成例如片剂。然后将形成的片剂从工作孔中顶出。例如，对应的上冲头端头端从其工作孔中缩回，从而留下自由开口，同时对应的下冲头端向上移动，优选地移动超过对应模具的上表面，使得形成的片剂被推出工作孔P42。然后，片剂可以被转移到另一个位置，例如出口。一旦工作孔P42空闲，工作孔可以再次填充上粉末组合物。

图2披露了图1的压片装置的替代方案。在图2的压片装置中，上冲头P12和下冲头P22适于接纳三个端头，以增加能力。三个端头的自由端可以在三个对应的工作孔P42中往复运动。这种设计无法在压缩过程中评估单独片剂的重量，并且增加了复杂性，从而使得这种方法与增加输出能力不太相关。

图3披露了将根据现有技术的另一个示例的压片装置(没有如图1所示的固定式销f)与本发明的压片装置进行比较的示意图。图3中的现有技术压片装置和本发明装置共同具有模具嵌件的外侧向表面。本发明与现有技术的不同之处在于，本发明将两个具有一个单个端头的上冲头12/下冲头22进行组合，这两个上冲头/下冲头分别与布置在同一嵌件40中的两个工作孔42对准。本发明使得可以增加工作孔42的数量，同时保持传统上用于将模具嵌件36固定到接纳模具台30中的标准固定装置。因此，本发明的解决方案可以直接受益于标准固定装置的使用，尤其是受益于它们的机械稳定性。换句话说，不需要如现有技术(例如US2008/0145468)中提出的附加螺钉或组装腹板来固定模具嵌件。

图3在右侧披露了根据本发明的压片装置2的局部横向视图。装置2包括设置有往复式上冲头12的上接收座本体10(未示出)、设置有往复式下冲头22的下接收座本体20(未示出)、设置有多个可更换模具嵌件40的模具台30。所示的模具嵌件40包括两个工作孔42。模具嵌件40以形状配合的方式设置在模具台的接纳凹部32中。在操作中，上接收座本体10(未示出)、下接收座本体20(未示出)和模具台30绕竖直延伸的旋转轴线同步旋转。上接收座本体10(未示出)、下接收座本体20(未示出)和模具台30形成压片装置2的旋转式转台。图3中未示出压片装置的定子元件。典型地，定子元件包括上凸轮轮廓引导件或辊以及下凸轮轮廓引导件或辊，当上冲头12和下冲头22与它们相应的上接收座本体10(未示出)和下接收座本体20(未示出)一起旋转时，上凸轮轮廓引导件或辊以及下凸轮轮廓引导件或辊分别致动上冲头12和下冲头22。上冲头12和下冲头22可以包括端表面18、28，端表面在对应的凸轮轮廓引导件表面上滑动或在辊表面(未示出)上滚动。上冲头12或下冲头22的相对端(端头)14、24可以在对应的工作孔42中往复运动。在操作中，例如，粉末组合物由进料器组件(未示出)进料。然后，粉末组合物被限制在由对应的上冲头12和下冲头22的端部(端头)以及对应的工作孔42的内侧向表面限定的可变体积中。在至少一个旋转循环期间，两个相对的上冲头12和下冲头22的端部(端头)彼此靠近并压缩粉末组合物以形成例如片剂。然后将形成的片剂从工作孔中顶出。例如，对应的上冲头端头端从其工作孔中缩回，从而留下自由开口，同时对应的下冲头端向上移动、优选地移动超过对应模具的上表面，使得形成的片剂被推出工作孔42。然后，片剂可以被转移到另一个位置，例如出口。一旦工作孔42空闲，工作孔可以再次填充粉末组合物。

另外，本发明的冲头比现有技术的冲头(例如根据ISO 18084:2011(E)限定的冲头)更细，使得可以在一个节距上容纳更多数量。因此，本发明的冲头体积较小，从而减小了惯性力。有利地，所选择的冲头12、22具有比ISO 18084:2011(E)中遇到的较小D1值小的筒直径(在表1中参引为D1)，即19mm，优选地小于14mm，更优选地小于12.5mm。

图4示出了根据标准ISO 18084:2011(E)的下冲头。一些参考直径(比如D1)示出在下表1中。应该说明的是，下冲头的端头的直径由使用者选择，并且因此没有在本标准中限定。

典型地，下冲头端头或上冲头端头的直径小于或等于筒直径D1。

表1：ISO 18084:2011(E)下冲头(尺寸，以毫米为单位)

不强制下冲头/上冲头满足ISO 18084:2011(E)的要求。例如，欧洲专利EP2111972B1(其内容应并入本要求中)示出了不符合ISO 18084:2011(E)的冲头的示例。这些冲头也称为非标准工具。

有利地，根据本发明的模具嵌件(也称为“模具”)的外轮廓满足ISO 18084:2011(E)的要求。应该说明的是，ISO 18084:2011(E)限定了单工作孔模具嵌件40，而本发明涉及双工作孔解决方案。

图6示出了根据ISO 18084:2011(E)的具有一个孔的典型模具嵌件40，并且表2示出了参考值，比如模具嵌件的外径(N)。

表2：ISO 18084:2011(E)：模具嵌件(尺寸，以毫米为单位)

图7A、图7B和图7C示出了根据本发明的仅具有两个孔42的模具嵌件40。

图7A示出了模具嵌件40的俯视图。两个通孔42定位在对称平面的两侧。优选地，两个通孔42沿经过模具嵌件40中心的圆弧对称设置。

图7B表示模具嵌件42的剖视图，而图7C披露了侧视图。如上所讨论的，外轮廓可以满足ISO 18084:2011(E)的要求。两个孔的内轮廓也可以遵循该标准的要求，该标准限定了单孔模具嵌件。

图8A表示当模具嵌件40没有设置在模具台30上时根据本发明的上接收座本体10、模具台30和下接收座本体20的局部视图。

图8B与图8A的不同之处仅在于模具嵌件布置在它们的凹部32中。锁定销可以被拧入在模具台30的侧向(外)表面上开口的径向孔33中。模具台上表面35与模具嵌件上表面45齐平。模具台下面37也可以与模具嵌件下表面齐平。

现在简要参考图10A，该图表示模具台30的可能实施例的俯视图，示出了径向孔33的位置。图10B表示在没有模具嵌件的情况下沿平面Y-Y的剖视图，并且图10C表示包括模具嵌件40的剖视图。模具板38安装到模具台下面37上，这通过将下面47与模具台下面37对齐来限定模具嵌件在径向孔开口中的竖直位置。虽然位于所示位置的模具板38被定位成使得模具嵌件40的下面47与模具台下面37处于同一水平，但是其他构造也是可以想到的，只要模具板38确保模具嵌件定位在明确限定的竖直位置处即可。可以存在附加的定位器具，包括位于模具板38中的附加凹部，或者模具板38可以伸出到接纳凹部32中。

在图10B和图10C中还可见到接纳凹部32的内表面34、36，其中内表面34构成上部或第一圆柱形内表面，并且内表面36构成下部或第二圆柱形内表面。

图9A表示在它们的工作孔42中往复运动的周向一排冲头12、22的剖视图。

图9B示出了上冲头12和下冲头22的侧视图。上冲头12/下冲头22包括适于在对应的工作孔42之一(图9B中未示出)中往复运动的单个端头14、24。上冲头12/下冲头22包括筒部分16、26，筒部分适于在分别形成于上接收座本体10或下接收座本体20中的互补孔(图9B中未示出)中往复运动。筒部分16、26包括具有筒直径“D1”的圆柱形外表面。使用标记“D1”使得根据本发明的非标准冲头12、22可以与标准冲头进行比较。标记“D1”的使用不应被解释为ISO 18084:2011(E)限定了冲头12、22的整个形状。已经发现，筒16、26可以有利地具有小于模具嵌件外径(即直径N)的45％的筒直径D1。对于标记“D1”，使用标记“N”，使得根据本发明的非标准模具嵌件40(具有两个孔)可以与具有一个孔的标准嵌件进行比较。标记“N”的使用不应被解释为ISO 18084:2011(E)限定了模具嵌件的整个形状。当上限值为45％时，可以预见两个通孔42而不会显著降低机械阻力。另外，两个贯通工作孔42之间有刚好足够的材料。同样，在模具嵌件40的通孔和侧向(外)表面44、46之间也有足够的材料。

工作孔的数量优选地限制为两个。然而，可以预见具有三个、更多个、甚至四个工作孔的模具嵌件。

关于模具嵌件和冲头的数量之间的不对称而阐述的本发明可以推广到具有多个端头的冲头，其中，每个模具嵌件的工作孔的数量乘以端头的数量。即使在压缩过程期间无法评估单独片剂的重量使得多端头解决方案不如单端头解决方案有吸引力，但使用具有多个端头的冲头仍然可以被视为对使用冲头多个端头的现有压片装置的非显而易见的替代解决方案。此外，压片装置可以与单端头或多端头冲头一起使用，从而提供模块化。

附图标记清单

2 压片装置

10 上接收座本体

12 上冲头

14 上冲头端头

16 上冲头筒

18 上冲头头部

20 下接收座本体

22 下冲头

24 上冲头端头

26 上冲头筒

28 上冲头头部

30 模具台

32 接纳凹部

33 径向孔

34 (上部或第一)圆柱形内表面

35 模具工作台上表面

36 (下部或第二)圆柱形内表面

37 模具工作台下表面

38 模具板

40 模具嵌件

42 模具嵌件孔

44 (第一或上部)圆柱形外表面

45 模具嵌件上表面

46 (第二或下部)圆柱形外表面

47 模具嵌件下表面

48 环形外凹槽