Принципы лежащие в основе получения таблеток на эксцентриковых машинах
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Эксцентриковая таблеточная машина
Эксцентриковые таблеточные машины представляют собой автоматические механические прессы для таблетирования пресс-порошков. На рис. 36 дан общий вид 12-тонной эксцентриковой таблеточной машины. Машина совершает до 50 ходов в 1 мин. Машина состоит из чугунной литой станины, привода, кривошипно-шатунного механизма, осуществляющего уплотнение пресспорошка, бункера с питателем и выталкивающего механизма, расположенного в столе станины. Привод таблеточной машины состоит из клино-ременной передачи и двух пар цилиндрических шестерен. [4]
Эксцентриковые таблеточные машины целесообразно применять в небольших производствах, где потребность в таблетк-рованном материале ограничена. Для массового производства деталей из фенопластов, а также для смешанного производства, где требуется таблетирование фенопластов, аминопластов и других материалов, следует применять ротационные машины. Однако гидравлические машины являются наиболее совершенными и перспективными из имеющихся в настоящее время таблеточных машин. Их следует применять во всех крупных производствах и в первую очередь для изготовления крупных таблеток. [5]
Эксцентриковые таблеточные машины по сравнению с ротационными позволяют изготавливать более точные по массе и большие по размеру ( диаметром до 100 мм) таблетки. Эксцентриковые машины являются однопозици-онными. [6]
Эксцентриковые таблеточные машины применяют для изготовления точных по весу и преимущественно крупных таблеток. Машина состоит из чугунной станины, на которой смонтированы привод машины, узел загрузки, узел таблетирования и узел выталкивателя. Данный узел обеспечивает выталкивание готовой таблетки. При своем перемещении загрузочный бункер приводит в движение ворошитель. Кулачок 14 имеет выступ, обеспечивающий встряхивание загрузочного механизма. Необходимость таблетки обеспечивается путем изменения длины хода пуансона, что достигается угловым смещением эксцентриковой втулки. [8]
Эксцентриковые таблеточные машины по сравнению с ротационными позволяют изготавливать более точные по весу и больших размеров ( диаметром ло 100 мм) таблетки. [10]
Эксцентриковые таблеточные машины характеризуются периодическим перемещением формуемого материала и таблетки. Для таблетирования порошкообразных прессовочных материалов применяются вертикальные эксцентриковые машины с электромеханическим приводом. Машины обеспечивают одностороннее сжатие материала верхним пуансоном ( или пуансонами) в одногнездной ( или многогнездной) матрице без выдержки под давлением. [11]
В конструкции эксцентриковых таблеточных машин должна быть предусмотрена возможность удобного и безопасного проворачивания шкива при наладке вручную. На шкиве машины должна бьпъ нанесена стрелка, указывающая направление его вращения. [13]
Эксцентриковые таблеточные машины
Эксцентриковая машина является однопозиционной машиной, в которой при выполнении основных операций объекты обработки (таблетки) транспортного движения не совершают. Каждую операцию технологического цикла выполняет отдельный исполнительный механизм: механизмы загрузки (дозирования), прессования, выталкивания. Для таких машин характерно, что все таблетки производятся на одном комплекте пресс-инструмента.
Фазы работы эксцентрикового пресса:
Эксцентриковые таблеточные машины бывают салазочные и промежуточные (башмачные).
Салазочные машины. В данном типе машин загрузочная воронка движется при работе на специальных салазках. Таблетируемый материал, поступающий из загрузочной воронки, попадает в канал матрицы, прикрепленной к матричному столу и ограниченной снизу нижним пуансоном. После этого воронка с материалом удаляется, верхний пуансон опускается вниз, спрессовывает таблеточный материал и поднимается. Затем поднимается нижний пуансон и выталкивает таблетку. Толчком нижнего основания воронки она сбрасывается в приемник.
Салазочные машины имеют ряд существенных недостатков. Основной из них заключается в том, что прессование осуществляется только с одной стороны — сверху и кратковременно, по типу удара. Давление прессования в таблетке распределяется неравномерно (верхняя половина уплотнена больше), а некоторые порошки плохо прессуются из-за кратковременности цикла сжатия. Такие машины малопроизводительны (30—50 таблеток в минуту).
Промежуточные машины. Таблеточные машины промежуточного типа (башмачные) по конструкции и принципу работы близки к салазочным, но отличаются от них неподвижностью загрузочной воронки и матрицы. Таблетируемый материал подается в матрицу при помощи подвижного башмака, присоединенного к воронке посредством шарнира. Такое устройство питающего узла уменьшает возможность разрушения и расслоения гранулята. По производительности промежуточные машины равноценны машинам салазочного типа.
По насыпному и уплотненному объему определяют вес таблетки. Вес таблетки устанавливается по положению нижнего пуансона. Положение верхнего пуансона определяет давление и толщину таблетки. Давление сжатия варьируется в зависимости от сопротивления таблеточной массы. После прессования происходит деформация таблеток, поэтому контроль качества необходимо проводить через 24 ч.
ЭКСЦЕНТРИКОВЫЕ ТАБЛЕТОЧНЫЕ МАШИНЫ
Эксцентриковые таблеточные машины характеризуются периодическим перемещением формуемого материала и таблетки. Для таблетирования порошкообразных прессовочных материалов применяются вертикальные эксцентриковые машины с электромеханическим приводом. Машины обеспечивают одностороннее сжатие материала верхним пуансоном (или пуансонами) в одногнездной (или многогнездной) матрице без выдержки под давлением. Отформованные таблетки выталкиваются нижним пуансоном (или пуансонами).
В настоящее время выпускаются эксцентриковые машины с усилием таблетирования от 20 до 1000 кк. Эксцентриковая таблеточная машина (рис. 1 11.5) имеет литую составную станину 1, на которой смонтированы все узлы и детали машины. Крутящий момент обычно передается от электродвигателя на эксцентриковый главный вал 7 через клиноременную или плоскоременную передачу, шкив и зубчатые шестерни.
На средней эксцентриковой части вала в шатуне установлена эксцентриковая втулка, которая может поворачиваться в цилиндрическом пазу шатуна с целью изменения эксцентриситета и регулирования давления таблетирования. К шатуну 5 прикреплен ползун 4, в котором установлен верхний пуансон 3. Нижний пуансон закреплен в резьбовом штоке, который может подниматься или опускаться под действием регулировочной гайки 2 и менять вес таблетки, формуемой в матрице.
Готовая таблетка выталкивается из матрицы нижним пуансоном под действием внутреннего профильного ролика. Порошкообразный материал из бункера 8 загружается в подвижный питатель 6.
Перемещение питателя осуществляется от привода машины. Штурвал 9 предназначен для проворачивания главного вала машины вручную. Готовые таблетки соскальзывают по лотку 10 в тару, устанавливаемую на площадке 11.
Принципиальная кинематическая схема рассматриваемой машины показана на рис. 11.6, а. Привод машины осуществляется электродвигателем 1 через клино-ременную передачу 4 и шестерни 10, 12. Эксцентриковый вал 15, вращаясь, сообщает через шатун 16 возвратно-поступательное движение ползуну 18 и верхнему пуансону 19. На тыльной торцовой стороне зубчатого колеса 12 установлен внутренний профильный кулачок 11. Ролик 17, перемещаясь по кулачку, обеспечивает возвратно-поступательное движение штанге 31, которая через цапфу 25 приводит в движение толкатель 26, на котором укреплен нижний пуансон 24. При вращении регулировочной втулки 27 объем камеры засыпки в матрице 28 изменяется. Цапфу 25 устанавливают в зависимости от положения регулировочной втулки при помощи стопорных гаек 30.
Кулачок 9, расположенный на консоли эксцентрикового вала, воздействует на ролик 8. Вследствие этого рычаг 7 при помощи серьги 5 передвигает бункер 20 вдоль стола 21. При движении бункера зубчатые шестерни 2 ворошителя передвигаются по рейке 3. На кулачке 9 имеется волнообразный выступ, служащий для встряхивания бункера,что облегчает засыпку порошка в матрицу.
Рис. 1 11.5. Общий вид эксцентриковой таблеточной машины:
На некоторых таблеточных машинах применяются приспособления для вибрационного встряхивания бункера.
Таблетируемый материал 32 предварительно засыпают в бункер 20 (рис. 2 11.6, б). При соприкосновении выступающей части кулачка 9 с роликом 8 бункер перемещается к матрице. После совмещения нижней щели бункера с матрицей материал засыпается в ее гнездо. По окончании засыпки бункер пружиной 6 возвращается в исходное
положение, а пуансон 19, опускаясь, входит в матрицу 23 и сжимает находящийся в ней порошок в таблетку 22.
Плотность таблетки зависит от глубины, на которую опускается верхний пуансон, и регулируется угловым перемещением эксцентриковой втулки 13 (расположенной в головке 14 шатуна) относительно вала 15. Когда верхний пуансон поднимается, таблетка 22 выталкивается из матрицы нижним пуансоном 24. В начале следующего цикла таблетка сталкивается передней частью бункера со стола 21 на наклонный лоток 28, а толкатель 26 с нижним пуансоном опускается в исходное положение.
Рис. 2 11.6. Эксцентриковая таблеточная машина:
а — кинематическая схема; б — схема дозировочного устройства;
Колебания веса таблеток в процессе работы машины зависят от неравномерности засыпки порошка в матрицы, величины зазора между поверхностями нижнего пуансона и матрицы, настройки регулировочной втулки 27 относительно неподвижной резьбовой втулки 29, надежности крепления пуансона 24 к толкателю 26. В зазор между толкателем и верхней плоскостью регулировочной втулки нe должны попадать пыль и порошок, так как увеличение зазора вызовет произвольное уменьшение веса таблеток.
Гайки 30 должны быть отрегулированы так, чтобы верхний торец пуансона 24 при выталкивании таблетки находился заподлицо с верхним торцом матрицы 23. Зона сближения пуансонов закрыта дверкой, которая сблокирована с конечным выключателем таким образом, что при открытой дверке цепь питания магнитного пускателя электродвигателя размыкается.
Производительность эксцентриковой таблеточной машины зависит от площади таблетирования, глубины заполнения матрицы в скорости вращения эксцентрикового вала, обычно равной 15—40 об/мин (табл. 1 11.2). В свою очередь площадь таблетирования зависит от максимального усилия, развиваемого машиной, и удельного давления таблетирования, являющегося главным образом функцией свойств таблетируемого материала и скорости таблетирования.
Технические характеристики эксцентриковых таблеточных машин
Расчет оптимальной производительности машины по формуле
является, как следует из приведенных объяснений, ориентировочным.
Здесь S — величина хода пуансона в матрице; r— длина кривошипа; l — длина шатуна; γ1; α1 — соответственно углы давления и поворота кривошипа в момент начала сжатия τ1 (γ1≤ 10°).
Поскольку r sin α1 = l sin γ1 и λ = r/l, для длин кривошипа и шатуна получим:
(11.7 и 11.8)
Величину S/2 r при различных значениях λ и γ1 можно определять графически (рис. 3, б). Выбор величины хода пуансона зависит от размеров бункерного питателя, который в момент заполнения матрицы материалом находится под верхним пуансоном.
а — схема механизма; б — номограмма для расчета механизма.
Пересечение наклонных линий, вычерченных для различных значений угла α1, с кривыми значений λ позволяет определить по шкале на оси ординат значение S/2r. Например, при α1 = 50° и λ = 1/3 имеем S/2r
После окончательного выбора размеров кривошипа и ползуна нужно рассчитать угол поворота кривошипа, соответствующий моменту начала сжатия:
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Электронный учебник
Содержание
Глава 2. Таблетки (Tabulettae)
2.6. Технологический процесс производства таблеток
Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>Измельчение препарата используется для достижения однородности смешения, устранения крупных агрегатов в комкующихся и склеивающихся материалах, увеличения технологических и биологических эффектов.
Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>Измельчение порошков приводит к определенному увеличению прочности и числа контактов между частицами и в результате – к образованию прочных конгломератов. Используя это свойство, в угольной промышленности получают методом обкатки прочные Гранула – твердая лекарственная форма в виде однородной частицы округлой, цилиндрической или неправильной формы, предназначенная, как правило, для внутреннего, реже для наружного применения»>гранулы из измельченного порошка.
Тонкое Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>измельчение лекарственных порошков, несмотря на возможные преимущества Биодоступность – скорость и степень всасывания лекарственного вещества из места его введения в системный кровоток»>биодоступности, не нашло применения, за исключением отдельных случаев, широкого применения в технологии производства твердых лекарственных форм. Это обусловлено тем, что кристалл представляет собой жестко сформированную структуру с минимальной свободной и высокой внутренней энергией. Поэтому для его разрушения требуются значительные внешние усилия. При этом в системе кристаллов одновременно с Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>измельчением усиливается трение, которое уменьшает прилагаемую внешнюю нагрузку до величин, способных вызвать только эластическую или незначительную пластическую Деформация – изменение первичной формы и размеров образца материала»>деформацию. Поэтому эффективность Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>измельчения, особенно в кристаллических веществах с высокой температурой плавления, быстро падает.
Для увеличения пластической Деформация – изменение первичной формы и размеров образца материала»>деформации в измельчаемый порошок вводят некоторое количество жидкой фазы.
Увеличение свободной энергии кристаллов при измельчениии может служить причиной механо-химической деструкции препаратов и уменьшения их стабильности при хранении.
Некоторые мягкие конгломераты порошков могут быть устранены просеиванием их или протиранием через перфорированные пластины или сита с определенным размером отверстий. В других случаях просеивание является неотъемлемой частью Измельчение – процесс механического разделения твердых тел на части»>измельчения для получения смеси с определенным Гранулометрический состав – распределение массы по фракциям, имеющим различный размер частиц»>гранулометрическим составом.
2.6.1. Прямое прессование
Предварительная направленная кристаллизация – один из наиболее сложных способов получения лекарственных веществ, пригодных для непосредственного Прессование (таблетирование) – процесс образования таблеток из гранулированного или порошкообразного материала под действием давления»>прессования. Этот способ осуществляется двумя методами:
Применяя эти методы, получают кристаллическое лекарственное вещество с кристаллами достаточно изодиаметрической (равноосной) структуры, которая свободно высыпается из воронки и вследствие этого легко подвергается самопроизвольному объемному дозированию, что является непременным условием прямого Прессование (таблетирование) – процесс образования таблеток из гранулированного или порошкообразного материала под действием давления»>прессования. Данный метод используется для получения Таблетки (лат. Tabulettae) – твердая дозированная лекарственная форма, получаемая прессованием (реже – формованием) порошков и гранул, содержащих одно или более лекарственных веществ с добавлением или без вспомогательных веществ»>таблеток ацетилсалициловой и аскорбиновой кислот.
Видимо, наиболее перспективным будет принудительная подача прессуемых веществ на основе Вибрация – быстрые движения вперед и обратно»>вибрации загрузочных воронок в сочетании с приемлемое конструкцией ворошителей.
2.6.2. Гранулирование
В обоих случаях в массу добавляют склеивающие растворы, которые улучшают сцепление между частицами.
Стадия влажного Гранулирование – процесс придания веществам формы мелких частиц в виде зерен. Используется в фармации, (гранулы для детей, гранулы в производстве таблеток) в ветеринарии (при назначении лекарственных средств птицам), в гомеопатии (сахарные крупинки, пропитанные настойками, соками, эссенциями), в сельском хозяйстве (гранулирование удобрения) и т.д.»>гранулирования включает следующие операции (фото 
):
Для смешивания и увлажнения порошкообразных веществ применяются смесители различных конструкций:
При смешивании порошков необходимо придерживаться следующих правил:
После смешивания сухих порошков в массу отдельными порциями добавляют увлажнитель, что необходимо для предотвращения ее комкования.
Инфракрасные рациональные Сушилка – оборудование для проведения процесса сушки»>сушилки. В качестве термоизлучателей в таких Сушилка – оборудование для проведения процесса сушки»>сушилках применяются специальные зеркальные лампы, нихромовые спирали накаливания, помещенные в фокусе параболических отражателей, металлические и керамические панельные излучатели с электрическим, паровым или газовым обогревом.
Принцип работы сушилки СП-30. Поток воздуха, всасываемый вентилятором в верхнюю часть каркаса, нагревается в калорифере до заданной температуры, очищается в фильтре и попадает непосредственно в сушильную камеру, где проходит через резервуар с продуктом снизу вверх, Псевдоожижение – способ взаимодействия течения газа или жидкости со слоем твердого, зернистого материала, когда твердые частицы, суспендированные в течении, имеют пульсационное или вихревое движение в пределах слоя»>псевдоожижая слой продукта. Далее увлажненный воздух проходит через рукавный фильтр, очищается от мелких частиц продукта и выбрасывается в атмосферу.
Основное преимущество таких Сушилка – оборудование для проведения процесса сушки»>сушилок – высокая производительность: время Высушивание (сушка) – намеренное удаление влаги (обычно воды, иногда – жидкой фракции произвольного химического состава) из материала или предмета»>сушки материала в зависимости от его физических свойств и формы длится от 20 до 50 минут; они потребляют мало энергии и занимают небольшую рабочую площадь.
Структурная грануляция. Имеет характерное воздействие на увлажненный материал, которое приводит к образованию округлых, а при соблюдении определенных условий и достаточно однородных по размеру Гранула – твердая лекарственная форма в виде однородной частицы округлой, цилиндрической или неправильной формы, предназначенная, как правило, для внутреннего, реже для наружного применения»>гранул.
Для грануляции в Дражировочный котел – установка для нанесения органических и полимерных оболочек на поверхность таблеток; производства драже»>дражировочном котле загружают смесь порошков и при вращении его со скоростью 30 об/мин производят увлажнение подачей раствора связывающего вещества через Форсунка (инжектор) – механический распылитель жидкости или газа»>форсунку. Частицы порошков слипаются между собой, высушиваются теплым воздухом и в результате трения приобретают приблизительно одинаковую форму. В конце процесса к высушиваемому грануляту добавляют скользящие вещества.
Грануляцию распылительным Высушивание (сушка) – намеренное удаление влаги (обычно воды, иногда – жидкой фракции произвольного химического состава) из материала или предмета»>высушиванием целесообразно использовать в случаях нежелательного длительного контактирования гранулируемого продукта с воздухом, по возможности, непосредственно из раствора (например, в производстве антибиотиков, ферментов, продуктов из сырья животного и растительного происхождения).
При смешивании частиц, близких друг к другу по форме и имеющих соотношение по массе не более 1:10, перемешивание практически происходит без сепарации, при больших соотношениях характер перемешивания во многом зависит от формы и Плотность – отношение массы вещества или тела к его объему»>плотности частиц, а также от аэродинамических параметров Процесс (от лат. processus – продвижение) – последовательная смена состояний объекта во времени»>процесса и требует конкретного изучения с целью выбора оптимального режима.
Принципиальная схема аппарата СГ-30 (503) представлена на рис. 2.6.
В выходной части вентилятора размещен шибер (9) с ручным механизмом управления. Он предназначен для регулирования расхода псевдоожижающего воздуха. В случае неисправности системы перекрытия потока воздуха вентилятором шибер может быть использован для ручного регулирования системы встряхивания в условиях прекращения Псевдоожижение – способ взаимодействия течения газа или жидкости со слоем твердого, зернистого материала, когда твердые частицы, суспендированные в течении, имеют пульсационное или вихревое движение в пределах слоя»>псевдоожижения. Всасываемый вентилятором воздух очищается в воздушных фильтрах (12) и нагревается до заданной температуры в калориферной установке (16). Очищенный нагретый воздух проходит через воздухораспылительную решетку, установленную в нижней части продуктового резервуара.
Продуктовый резервуар имеет форму усеченного конуса, расширяющегося вверх и переходящего затем в обечайку распыливания (4) с целью создания условий сепарации и уменьшения уноса ожижаемого порошка.
Для измерения температуры воздуха до входа в слой и на выходе из слоя установлены термосопротивления в комплекте с логометрами, размещенными на пульте управления.
Подъем продуктового резервуара и герметизация аппарата производится с помощью пневмоцилиндра (2), расположенного в нижней части корпуса.
Аппарат СГ-30 (503) обслуживается одним человеком. Серийное изготовление его освоено опытным заводом СПКБмедпром объединения «Прогресс» Санкт-Петербурга.
Электронный учебник
Содержание
Глава 2. Таблетки (Tabulettae)
2.7. Типы таблеточных машин
Основными типами таблеточных машин является эксцентриковые или ударные и ротационные.
Эксцентриковые машины бывают салазочные (рис. 2.8) и промежуточные (башмачные) (рис. 2.9).
Рис. 2.8. Салазочная машина
Промежуточные машины. Таблеточные машины промежуточного типа (башмачные) по конструкции и принципу работы близки к салазочным, но отличаются от последних неподвижностью загрузочной воронки и матрицы. Таблетируемый материал подается в матрицу при помощи подвижного башмака, присоединенного к воронке посредством шарнира. Такое устройство питающего узла уменьшает возможность разрушения и расслоения гранулята.
Рис. 2.9. Настольная промежуточная таблеточная машина
Принцип работы РТМ показан на рис. 2.10. Проследим за движением одной из матриц.
Рис. 2.10. Схема процесса таблетирования на РТМ-12
