РОТОРНАЯ ТАБЛЕТОЧНАЯ МАШИНА

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для прессования таблеток из порошков.
Известны роторные таблеточные машины, содержащие ротор с матрицами и пуансонами, и питатель порошка (см., например, а.с. СССР № 1708638, кл. В 30 В 11/08, 1992г.). Известна также роторная таблеточная машина, оборудованная ворошителем порошка для его подготовки к прессованию (см. патент РФ №2165851, кл. В 30 В 11/08, обладатель ОАО КБАЛ "ротор", публ. 2001 г.),
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является роторная таблеточная машина, содержащая ротор с матрицами, пуансоны с копирами, питатель порошка и устройство его уплотнения (см. а.с. СССР № 1648792, кл, В 30 В 11/08, публ. 1991. - прототип). Устройство уплотнения (подпрессовки) выполнено в виде возбудителя колебаний пуансонов, содержащего нижние и верхние шарики, взаимодействующие с нижним копиром. При вращении ротора верхние шарики, перекатываясь по нижним, периодически поднимают и опускают нижний копир на участке засыпки порошка в матрицы, возбуждая вибрацию пуансонов.
К недостаткам прототипа следует отнести невысокое качество уплотнения порошка за счет колебаний пуансонов. Фактически здесь происходит ворошение и уплотнение порошка непосредственно в матрице. Необходимо заметить, что данная технология не обеспечивает требуемое качество ворошения порошковой смеси из-за линейного перемещения пуансона в ограниченном объеме матрицы. Как установлено практикой, наилучшее качество перемешивания смеси достигается при вращательном движении ворошителя. Кроме того, при переходе к другой смеси с иными связями между исходными частицами требуется разбирать машину для настройки шарикового механизма на другие параметры вибрации. При этом следует отметить, что для ряда смесей необходимая степень уплотнения вообще не может быть достигнута только за счет потряхивания дозы порошка на торце вибрирующего пуансона без подпрессовки с установленным усилием, И наконец, шариковый механизм вибратора является источником шума.
Анализ тенденций развития технологии прессования таблеток приводит к выводу, что на этапе подготовки смеси к окончательному
прессованию операцию ворошения смеси необходимо отделить от операции уплотнения. Техническое решение задачи ворошения порошковой смеси описано в нашей предыдущей заявке на изобретение.
Технической задачей в настоящей заявке является повышение качества прессования и удобства работы.
Технический результат достигается тем, что в роторной таблеточной машине, содержащей смонтированные на станине приводной ротор с матрицами и расположенные по окружности ротора питатель порошка, ворошитель, узел предварительного уплотнения порошка и прессующее устройство, включающее установленные на подвижных плитах верхний и нижний прессующие ролики, верхние и нижние пуансоны с копирами, узел предварительного уплотнения порошка содержит верхний и нижний подпрессовочные ролики, установленные между ворошителем порошка и прессующими роликами с возможностью взаимодействия с пуансонами.
Машина характеризуется тем, что подпрессовочные ролики установлены на подвижных опорах, кинематически связанных с плитами прессующих роликов. Машина характеризуется также тем, что как минимум один из копиров оборудован дополнительным горизонтальным участком, расположенным между ворошителем и прессующими роликами.
Неочевидность предлагаемого технического решения состоит в том, что подготовка порошка к прессованию разделена на операции ворошения и подпрессовки, выполняемые на отдельных узлах технологической цепочки. Ворошение выполняют на участке питателя, а подпрессовку производят специальными роликами, усилие которых легко регулируется, при этом они не создают вибрации и шума.
На Фиг.1 показан общий вид таблеточной машины. На Фиг.2 схематично показана развертка технологической цепочки прессования таблетки, на Фиг.3 - упрощенная циклограмма основных операций.
Роторная таблеточная машина содержит станину 1, на которой смонтирован приводной ротор 2 с матрицами 3. В матрицах размешены верхние 4 и нижние 5 пуансоны, взаимодействующие с копирами 6 и 7 соответственно, На станине также смонтирован питатель 8 порошка, ворошитель 9 и опорные плиты 10, 11. На плите 11 установлена опора На для нижнего подпрессовочного ролика. На плитах также установлены прессующие ролики 12, 13 и закреплены рычаги 14, 15. На
рычагах 14, 15 установлены подпрессовочные ролики 16, 17. Позицией 16 на фиг.2 обозначена готовая таблетка. На циклограмме Фиг.3 указаны следующие технологические секторы: Н - ворошение порошковой смеси и наполнение матриц, У - подпрессовка смеси в матрице, П - прессование таблетки, В - выдача готовой таблетки.
На роторной таблеточной машине работают в следующем порядке. При включении машины ротор с пуансонами начинает вращаться. При этом пуансоны 4 на восходящих участках копира 6 в секторе ворошителя 9 выходят из ротора, освобождая матрицы для наполнения порошком. После выхода ротора на штатный режим вращения открывают заслонку питателя 6. Порошок поступает на столик ворошителя, снабженного крыльчатыми колесами особой Формы, которая подобрана опытным путем для наилучшего ворошения порошка. При вращении ворошителя смесь в нужной консистенции выгоняется на поверхность ротора и наполняет матрицы. При дальнейшем вращении ротора наполненные смесью матрицы выходят из сектора "Н". Избыток порошка срезается специальным ножом (не показан) и отправляется обратно в питатель.
при вращении ротора матрица с порошком попадает в сектор "У" с роликами 16, 17, положение которых отрегулировано при помощи соответствующих механизмов на усилие подпрессовки, установленное для данной смеси. Для обеспечения подпрессовки порошка копиры в секторе "У" имеют соответствующий горизонтальный участок. При вращении ротора ролики 16, 17 сближают пуансоны, которые подпрессовывают смесь в матрице. При этом происходит разрушение связей между частицами смеси и существенно уменьшается ее пористость за счет удаления микропузырьков воздуха. После этого матрица с подпрессованной дозой смеси попадает в сектор "П", где ролики 12, 13 совместно с пуансонами 4, 5 развивают полное усилие, необходимое для прессования таблетки данного вида. В секторе "В" пуансоны 4, 5 поднимаются за счет восходящих участков копиров 6, 7; при этом пуансон 5 выталкивает готовую таблетку 18 на поверхность ротора, откуда она сбрасывается отражателем в отводной лоток и попадает в приемник готовой продукции (условно не показано). На этом цикл прессования таблетки заканчивается. Освободившаяся от таблетки матрица снова попадает в сектор "Н" и процесс повторяется.
Согласно описанной выше схеме на предприятии ОАО "КБ "ротор" (г. Екатеринбург) разработана техническая документация для однопоточного роторного автомата прессования таблеток. Экспериментальная проверка показала промышленную применимость заявляемого технического решения. При опытах с порошком сахара образцы после подпрессовки имели плотность, сравнимую с плотностью кубика сахара-рафинада. После окончательного прессования образцы имели плотность кубика прессованного сахара. Исследования не выявили на них микротрещин и сколов.
Поиск по патентной и конъюнктурной литературе показал, что, начиная с 1992 года в Россини практически остановилось производство роторных автоматов прессования таблеток. Все оборудование для Фармацевтической промышленности закупалось за рубежом.
Сравнение предлагаемой машины с ближайшей зарубежной моделью, которой является машина РТН-41 Мариупольского завода медтехники (Украина) показывает, что разработанный нами автомат содержит новые и неочевидные технические решения. В предлагаемой машине предусмотрен узел подпрессовки с роликами, которые взаимодействуют непосредственно с пуансонами. Отсутствие вибрации устраняет шум, характерный для шарикового механизма. Точная настройка роликов на заданное усилие подпрессовки существенно повышает качество прессования таблеток всех видов, причем перенастройку машины на новый вид таблетки можно производить без разборки кожуха. В конструкции машины предусмотрена система встроенных современных датчиков, которые выводят в цифровом Формате на пульт управления оперативную информацию о Фактических режимах работы автомата.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что описанная выше роторная таблеточная машина отвечает критериям новизны, не очевидности и промышленной применимости, в связи с чем предлагается к правовой защите патентом на изобретение.