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DDY型大單沖壓片機加料情況技術探討

2014-09-02查看:

本文主要介紹了大單沖壓片機由于物料物理性質和片劑大小的不同對加料的影響及需要采取的的改進措施...

聊城萬合工業制造有限公司,山東聊城252022

        聊城萬合工業制造有限公司 利用“下傳動式單沖壓片機”專利技術研發的大單沖壓片機系列產品,因其最主要特點是能夠壓制大壓力、大規格的片劑所以已被眾多的生產廠家所采用。大單沖壓片機雖然屬于單沖壓片機范疇,但是它有區別于傳統的單沖壓片機,大單沖壓片機的加料方式既不同于多沖旋轉式壓片機的柵式加料器方式也不同于傳統單沖壓片機的靴體式加料器方式,它是一種前后往復運動的盒體式加料器。由于大單沖壓片機能夠壓制的片劑規格大小相差許多、壓制片劑所用的物料的物理性質又有很大差異,所以大單沖壓片機壓制不同規格片劑時的加料情況是有區別的,需要對不同的情況采取不同的措施,下面按照自己的實踐經驗對大單沖壓片機的加料情況進行總結分析,希望與大家一起分享與探討。

  1、大單沖壓片機的工作原理與結構

1.1  工作原理

  將片劑物料加入料斗內,通過動力傳遞系統將動力傳遞給下沖壓軸,下沖壓軸帶動偏心齒輪和凸輪轉動,再依次帶動送料杠桿/頂片杠桿繞杠桿軸轉動、拉桿的上下運動,進而實現送料板前后往復直線運動、上下沖壓軸上下直線運動,兩種運動相配合來完成送料、壓片、頂片、推片的工作過程。

  1.2  主要結構


  大單沖壓片機共分機座部分、動力傳遞系統、送料系統、壓片系統、頂片系統、推片系統、壓力指示系統、外圍包裝及電氣控制系統幾大部分組成,各部分全部符合GMP要求。

2、大單沖壓片機加料、壓片工藝流程

  2.1  加料工藝流程

  料筒→上料機→料斗→送料板→中模料腔(進入壓片過程)

  送料板結構如上圖,為了保證壓片時充足的物料,送料板料腔的容積必須大于壓片充填料腔的最大容積,送料板在導條及送料板蓋板組成的空間內前后往復運動來完成送料、推片的工作過程。

  送料板的前后往復運動是依靠凸輪曲線帶動送料杠桿來完成的。

  2.2  壓片工藝流程


  送料板向中模料腔送料→上沖壓頭下行壓片→下沖壓頭上行頂片→送料板 推片/料腔加料→接片劑筒

  上沖壓頭的上下運動是依靠偏心輪的偏心帶動拉桿來完成,下沖壓頭的上下運動是依靠凸輪曲線帶動頂片杠桿來完成的。

3、加料技術研究

  根據大單沖壓片機的加料工藝流程可知,加料問題主要存在于料斗和送料板料腔兩種情況,所以下面就按照料斗內的物料和送料板內的物料兩個方面進行研究探討:

  3.1  料斗內的物料

  由于壓制片劑時物料的成分、配比是不同的,導致不同物料的物理性質(如密度、干濕度、顆粒大小、流動性等)是不同的。由于料斗內腔的流線型設計,內腔對于物料的流動阻力很小,物料的自然流動性強弱基本上是由物料本身的物理性質決定的。料斗內的物料向送料板料腔充填是周期性的,間隔時間的長短由設備壓片產量的大小控制的,而片劑規格的大小導致不同片劑需要的物料的多少是不一樣的,這樣料斗內的物料在實際工作中有以下幾種情況:

  (1) 當片劑物料流動性較好,同時片劑規格不大致使中模料腔較小時,物料的自然流動完全能夠滿足要求,這時就可以完全依靠物料自身的重力向下流入送料板料腔來滿足加料工作。

  (2) 當片劑物料流動性較好,但片劑規格較大致使中模料腔較大時,物料的自然流動不能夠滿足壓片要求,這時完全依靠物料自身的重力向下流入送料板料腔就不能滿足加料工作需要,必須采取強迫加料方式,使料斗內的物料流向送料板料腔才能夠滿足生產要求。

  (3) 當片劑物料流動性較差,在料斗內向下流動時易膨起形成空洞,向下流動時快時慢,無論片劑規格尺寸如何總是滿足不了壓片充填物料的要求,不能正常進行生產。這種情況也必須采用強迫加料方式,使料斗內的物料流向送料板料腔,再充填入中模料腔內進行壓片才能夠滿足生產要求。

  出現以上(2)和(3)兩種情況時料斗內的物料都需要采取強迫加料方式,但是大單沖壓片機的強迫加料方式與旋轉式壓片機的強迫加料方式是不同的。旋轉式壓片機的強迫加料的結構形式主要是利用齒輪的嚙合把減速電機的單向轉動轉換為兩個撥料葉輪的逆向轉動,利用撥料葉輪把物料從料腔中填充到轉臺中模孔內完成壓片。

  大單沖壓片機強迫加料方式如下圖所示,在料斗內固定適宜功率的減速電機,減速電機與螺桿直接相連,螺桿直接沖向料斗的出料口,接通電源后減速電機帶動螺桿轉動,將物料形成的膨起打碎,物料通過螺桿上的螺旋槽向下強迫流動,物料流進送料板的料腔內,由送料板的前后往復運動來完成向中模料腔充填的工作。其中,強迫加料裝置中螺桿轉速的高低、螺旋槽的尺寸大小由物料的流動性和中模料腔的大小決定,當片劑規格較小需要的物料較少時,螺桿的轉速應低一些,螺旋槽尺寸小一些;當片劑規格較大需要的物料較多時,螺桿的轉速應快一些,螺旋槽尺寸大一些。

  物料的密度、干濕度、均勻度等均會影響它的流動性和可壓制性,因此實際工作中應具體情況具體分析。

  3.2 送料板內的物料

  大單沖壓片機是利用送料板在導條及送料板蓋板組成的空間內前后往復運動來完成向中模料腔送料和推片過程的,送料板上下平面必然與模座襯板、導條及送料板蓋板之間存在一定的間隙,由于物料顆粒較小送料板前后運動時會有少量的物料從間隙內溢出,這就要求送料板與導條、蓋板之間的間隙要適宜,盡可能的減少物料的溢出。  

  由于送料板料腔是開放的,送料板料腔的容積大于壓片料腔物料充填的最大容積,在送料板前后往復運動向中模料腔填充后剩余的物料較多時,由于物料的慣性作用,物料隨著送料板的前后往復運動,剩余物料在送料板料腔內像海水一樣形成涌浪溢出送料板,如下圖所示,這樣很難保證片劑的片重差異,生產中必須要控制物料的溢出,這就必須要根據物料的物理性質及片劑的規格大小來調整送料板料腔容積的大小和增加送料板料腔蓋板,盡量減小送料板料腔開口的面積,以最大限度的減少物料的溢出量。

  (1) 當壓制大壓力、大規格片劑時中模料腔充填的物料多,充填后送料板內的剩余物料較少不會溢出送料板料腔時,可以按照通用的送料板進行送料來壓制片劑。

  (2) 當壓制的片劑壓力大、規格小時,如下圖所示雖然形狀復雜但規格尺寸較小,中模料腔需要充填的物料少,送料板料腔內剩余物料較多,這時送料板前后往復運動時物料極易溢出送料板料腔,這種情況下就需要根據實際情況對送料板料腔進行改進。

  如下圖所示,根據片劑需要充填物料的多少,對通用送料板料腔內部進行改進,利用料腔蓋板和隔板在送料板料腔內形成較小的有效料 腔,這樣對原料腔容積就縮小了。在蓋板上有效料腔部分和上沖壓頭、中模料腔相對應的位置根據片劑的規格大小開進料孔,料斗內的物料由此孔進入送料板上的有效料腔內,通過送料板前后往復運動完成充填物料、壓制片劑的工作。有效料腔容積的大小、料腔蓋板上面進料孔的大小由片劑規格的大小、需要的物料多少及物料本身的物理性質決定,沒有確定的數值,要根據不同的實際情況試驗得到。這樣有效料腔所充填物料不僅能夠滿足片劑壓制的需要,而且充料后送料板有效料腔內剩余物料也很少,在送料板往復運動時物料不會溢出送料板料腔以至于影響片劑的質量。

  在送料板充填、推片完成后退時,送料板料腔前擋板都需要對中模料腔進行刮平。由于前擋板有一定厚度,而料腔內物料又較多,這樣易使中模料腔上面形成凹陷,影響片劑的質量,因此無論上面哪一種送料方式都需要在送料板料腔內置一斜板,如上圖中的平料板,這樣壓片時才能保證充填料腔上平面是平整的,能夠保證片差的穩定,減小片重差異。

  (3) 對于壓縮比過大的物料

  每一種設備都有它的局限性,壓制大壓力、大規格片劑的大單沖壓片機也是這樣,對于壓縮比過大同時片劑厚度又大的物料是不能滿足要求的。

  如上圖所示是某公司生產的某一種產氣片劑,這種片劑要求大壓力、大規格,但是它的物料壓縮比達到1:7,而片劑的厚度達到24毫米,壓片料腔充填深度必須達到168毫米,現有的設備機型根本不可能滿足這種要求。由于充填深度是由一些關鍵零部件決定的,增加壓片充填料腔的深度無疑就是專門重新設計一種新型的設備,這是不現實的。

  于是,我們就考慮采取二次壓制的方法,將物料的壓縮比分成了兩部分,經過這樣的操作方式生產出來的片劑客戶非常滿意,順利地簽訂了購貨協議。

4. 結束語

  DDY型大單沖壓片機已經形成了普通、防爆兩種機型、多種規格的系列產品,操作方便,生產水平高,自動化程度高,廣泛適用于農藥、火工、醫藥、日用化工、食品、粉末冶金、汽車、軍事及其它行業生產各種片劑。

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