Кривошипные таблеточные машины ТАБЛЕТОЧНЫЕ МАШИНЫ Общие положения Таблеточные машины, применяемые в промышленности пластмасс и других отраслях народного хозяйства, по существу являются прессами-автоматами, специализированными для выпуска таблеток определенного размера и веса. Эти машины можно классифицировать по следующим основным признакам: 1) по виду привода (механические и гидравлические); 2) по положению оси перемещения основных рабочих органов (горизонтальные и вертикальные машины); 3) по способу прессования (машины с односторонним, двухсторонним прессованием и с прессованием в плавающей матрице); 4) по характеру движения обрабатываемого материала в машине (гидравлические и кривошипные таблеточные машины относятся к машинам с периодическим движением, ротационные машины — к машинам с непрерывным движением обрабатываемого объекта). Наиболее распространенными типами таблеточных машин являются кривошипные (эксцентриковые), ротационные и гидравлические машины. Основным параметром, характеризующим таблеточные машины является усилие прессования, а для многопозиционных таблеточных машин также и число позиций. В связи с отсутствием ГОСТа на основные параметры таблеточных машин, на наш взгляд, при выборе усилия прессования следует придерживаться размерного ряда, рекомендованного для прессов, однако для машин, предназначенных для таблетирования мелких таблеток, этот ряд следует расширить: 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; ,16; 25; 40; 63; 100 тс. В таблеточных машинах применяются различные конструкции компенсаторов давления, которые поддерживают давление прессования в заданных пределах, а также предохраняют исполнительные механизмы от перегрузок. Штучная производительность кривошипных и гидравлических таблеточных машин определяется по формуле: П=60kn1b Для ротационных таблеточных машин эта формула будет иметь следующий вид: П = 60mn2kib где П - количество таблеток, производимых за 1 час работы машины в шт; k - количество гнезд в прессинструменте; m - число рабочих позиций (комплектов прессинструмента, установленных по окружности ротора); п1 - число рабочих циклов в минуту; п2 - число оборотов ротора; i - кратность использования каждого комплекта пресс-инструмента за 1 оборот ротора; b - эксплуатационный коэффициент использования машины. Кривошипные таблеточные машины Кривошипные таблеточные машины с рычажным механизмом прессования относятся к прессам-автоматам с периодическим перемещением объекта обработки. Как правило, эти машины выпускаются в вертикальном исполнении с односторонним прессованием порошка без выдержки под давлением. Все механизмы, входящие в состав машин этого тина, можно разделить на три группы: 1) привод и трансмиссионные механизмы; 2) механизмы, выполняющие технологические операции (исполнительные механизмы); 3) механизмы управления и регулирования. Существует много разнообразных конструкций кривошипных (эксцентриковых) таблеточных машин, отличающихся друг от друга усилием прессования (от 2 до 100 тс), размерами прессуемых таблеток (от 12 до 100 мм), штучной производительностью, а также конструктивными особенностями. Принцип действия кривошипной машины рассмотрим на примере 12-тонной машины, показанной на рис. 1. От электродвигателя через ременную передачу вращательное движение .передается на шкив 2 и далее через зубчатые колеса 3 и 7 на главный вал 5. От главного вала, на котором имеются кривошип 10 и кулачки 6 и 8, приводятся в движение все исполнительные механизмы. При помощи кривошипно-щатунного механизма вращательное движение вала преобразовывается в возвратно-поступательное движение ползуна, в котором закреплен верхний прессующий пуансон 13. Рис. 1. Кривошипная таблеточная машина Нижний (выталкивающий) пуансон 15 во время прессования, посредством промежуточных деталей, опирается на корпус машины. Возвратно-поступательное движение нижнего пуансона, необходимое для выталкивания таблетки, производится за счет кулачка 8, тяги 4 и вилки 16. Дозирование прессматериала из неподвижного бункера 11 в матрицу 14 производится при помощи кулачка 6 и системы рычагов и роликов, при помощи которых питатель 12 поворачивается вокруг вертикальной оси на некоторый угол. Своей нижней кромкой питатель скользит по рабочему столу| таблеточной машины. По окончании прессования верхний пуансон поднимается. В это время питатель поворачивается и останавливается над матрицей, одновременно с этим нижний пуансон опускается и матрица заполняется пресопорошком. Сталкивание отпрессованной таблетки в лоток производится внешней поверхностью питателя одновременно с дозировкой. Таким образом, за один поворот главного вала происходит полный цикл таблетировадия. Регулировка веса таблетки объемная, достигается изменением положения нижнего пуансона в момент дозирования, за счет вращения опорной гайки 17, которая в описываемой конструкции вращается при помощи червяка. Величина давления прессования зависит от длины рабочего хода прессующего пуансона (под которой подразумевается глубина погружения пуансона в матрицу). Регулирование рабочего хода может осуществляться изменением длины одного из подвижных элементов механизма прессования. Иногда для этой цели используется винтовое соединение пуансона и ползуна. В описываемой конструкции для регулирования давления используется эксцентриковый механизм в головке шатуна. Поворачивая при помощи червяка 9 эксцентрик, можно менять расстояние между осью главного вала и ползуном. В процессе наладки может возникнуть необходимость провернуть машину .вручную. Для этого используется маховичок. Ротационные таблеточные машины Ротационная таблеточная машина представляет собой многопозиционный пресс-автомат, в котором все технологические операции осуществляются в ходе непрерывного вращения ротора. По окружности ротора на равном расстоянии друг от друга расположено несколько (от 4 до 50) комплектов пресс-инструмента. Каждый комплект состоит из матрицы и двух пуансонов, при этом оси пуансонов параллельны оси вращения машины. Матрицы по отношению к ротору неподвижны. Пуансоны по мере вращения ротора совершают возвратно-поступательное движение, обеспечивающее необходимую последовательность операций таблетирования. Вертикальное перемещение пуансона осуществляется при помощи неподвижных цилиндрических кулачков — копиров, по которым скользят (или катятся) головки ползунов, в которых закреплены пуансоны. Ротационные таблеточные машины могут быть однократного и многократного действия. В машинах однократного действия длительность технологического цикла получения таблетки соответствует времени одного оборота ротора. В машинах многократного действия за один оборот ротора в каждом комплекте инструмента осуществляется i технологических циклов (где i кратность действия). Многократность действия обеспечивается соответствующим построением направляющих копиров, наличием нужного числа бункеров, питателей, приемных устройств и т. д. В зависимости от принятой конструкции машины между копиром и пуансоном возникает трение скольжения или качения. В первом случае головка пуансона во время холостого хода и в начале прессования скользит по профилю цилиндрического кулачка. Для того, чтобы снизить потери на трение в этих машинах обычно в позиции прессования ставят прессующий ролик. Головка пуансона в позиции прессования набегает на прессующий ролик и обкатывает его. Таким образом, в момент наибольшего давления трениё скольжения заменяется трением качения. При другом конструктивном решении пуансоны крепятся в ползунах, имеющих ролики. Осевое перемещение ползуна осуществляется за счет воздействия неподвижного цилиндрического кулачка (копира) на торцевой или боковой ролики, укрепленные на верхних и нижних пуансонах. При этом торцевой ролик обеспечивает прямой, а боковой — обратный ход пуансона. Таблеточные машины с прессующими роликами отличаются более простой конструкцией ползунов, что приводит к значительному уменьшению габаритов ротора и всей машины в целом. Однако в этих машинах выше потери на трение, а лекалы и головки пуансонов подвергаются большему износу. Рис. 2. Таблеточная машина МТ-ЗА. В ротационных таблеточных машинах широко применяются гидравлические, пневматические и плунжерные компенсаторы давления. В Советском Союзе в настоящее время выпускаются таблеточные машины МТ-ЗА, предназначенные для изготовления таблеток из фенопласта и аминопласта (см. рис. 2). Таблеточная машина имеет литую станину 1, внутри которой размещены зубчатый и червячный редукторы. Нижняя 2 и верхняя 10 неподвижные плиты связаны пятью—колоннами 11, воспринимающими усилие, возникающее при прессовании. Червячное колесо приводит в действие главный вал 11, вместе с которым вращается ротор 13. Ротор может быть сплошным или состоять из двух или трех ярусов, связанных шпонками или шпильками, и работающих как одно целое. Пресспорошок загружается в бункер7, заслонка 6 последнего служит для перекрытия подачи порошков в приемник 5, а заслонка 3 для очистки бункера при переходе на другой порошок. В приемнике расположен ворошитель 4, вал которого 8 приводится во вращение от главного вала посредством зубчатой передачи 9. На роторе расположено 15 комплектов прессинструмента: матриц, верхних и нижних пуансонов. Вращаясь вместе с ротором, пуансоны набегают роликами на неподвижные копиры (горки) и за счет этого совершают возвратно-поступательное движение, в ходе которого осуществляется прессование и выталкивание. На рис. 3 показаны развернутые по окружности матриц кулачки верхних и нижних ползунов ротационной таблеточной машины МТ-ЗА, а также циклограмма этой машины. Большинство современных ротационных таблеточных машин снабжены стабилизаторами усилия прессования. (таблетирования). Применяются стабилизирующие устройства пружинного, гидравлического или комбинированного типов. Эти устройства предназначены для поддержания при установившемся режиме постоянного усилия таблетирования, благодаря чему обеспечивается; постоянство плотности и прочности таблеток. При попадании в матрицу постороннего предмета пружина стабилизирующего устройства сжимается, и прессующий ролик отходит, благодаря этому машина предохраняется от поломки. Рис. 3 Развернутая схема таблеточной машины и ее циклограмма: 1 - верхний пуансон, 2- питатель, 3 - матрица, 4 - нижний пуансон, 5,7,8,10,11,12,14,15 -направляющие копиры, 6 - регуляторы дозировки, 9 - регулировочные клинья, 13 - щиток для сброса таблеток. |