旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)強(qiáng)制加料系統(tǒng)的使用性與常見問題分析
2014-09-02查看:
:以旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)強(qiáng)制加料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn),從工作原理上對(duì)強(qiáng)制加料系統(tǒng)與自然加料系統(tǒng)進(jìn)行比較,重點(diǎn)分...
旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)(以下簡稱壓片機(jī))的強(qiáng)制加料系統(tǒng)是近年來廣泛應(yīng)用在中、高速壓片機(jī)上的一種加料形式,是不同于自然加料系統(tǒng)的又一種填充加料形式,也可以認(rèn)為是自然加料方式的升級(jí)換代,這是因?yàn)闊o論是在工作原理還是在結(jié)構(gòu)形式上都有了很大變化。本文將以介紹強(qiáng)制加料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn),從工作原理上對(duì)強(qiáng)制加料系統(tǒng)與自然加料系統(tǒng)進(jìn)行比較,著重分析結(jié)構(gòu)對(duì)片劑重量差異的影響以及所存在的常見問題,使讀者對(duì)其使用性有一個(gè)較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),對(duì)其設(shè)計(jì)原則也做了一些探討,希望對(duì)設(shè)計(jì)人員也有一些啟示。
1強(qiáng)制加料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
目前,大多數(shù)的強(qiáng)制加料系統(tǒng)主要包括三部分,下面分別對(duì)其進(jìn)行介紹:
1.1料斗部分,主要起存放物料的作用,其下部和強(qiáng)制加料器連接;
1.2減速電機(jī)部分,是強(qiáng)制加料系統(tǒng)的動(dòng)力源,主要包括三相/單相電機(jī)和蝸輪減速器,經(jīng)變頻器控制,輸出轉(zhuǎn)速可調(diào),其下部和強(qiáng)制加料器連接;
1.3強(qiáng)制加料器,主要作用是將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)上的各個(gè)中??字?,由其完成強(qiáng)制加料系統(tǒng)的最終使命,所以強(qiáng)制加料器是整個(gè)強(qiáng)制加料系統(tǒng)的核心部件。
強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)形式主要是利用齒輪的嚙合把減速電機(jī)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)撥料葉輪的逆向轉(zhuǎn)動(dòng),利用撥料葉輪把物料從料腔中填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中??變?nèi)。強(qiáng)制加料器的外形、內(nèi)部尺寸根據(jù)不同的機(jī)型而不同,同一機(jī)型產(chǎn)品依設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)思路的不同也不一樣,但其作用是相同的,都是將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中??變?nèi),即完成加料的功能。
2從工作原理上對(duì)強(qiáng)制加料系統(tǒng)與自然加料系統(tǒng)進(jìn)行比較
強(qiáng)制加料系統(tǒng)是利用減速電機(jī)帶動(dòng)強(qiáng)制加料器的撥料葉輪強(qiáng)制性的將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中??變?nèi),而自然料加系統(tǒng)是利用物料在重力作用下的自然流動(dòng),經(jīng)格柵式加料器填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中??變?nèi),這是兩種加料系統(tǒng)工作原理的不同之處,這應(yīng)是強(qiáng)制加料系統(tǒng)名稱由來的主要原因。
強(qiáng)制加料系統(tǒng)相對(duì)于自然加料系統(tǒng)有許多的優(yōu)點(diǎn),主要有以下幾點(diǎn):
2.1物料在密封的條件下完成填充過程,可以最大程度的確保物料的衛(wèi)生條件;
2.2對(duì)于流動(dòng)性不好的物料,可以強(qiáng)制性的填充;
2.3相對(duì)于自然加料,可以避免粉塵,節(jié)省物料;
2.4提升了壓片機(jī)的檔次,是自然加料系統(tǒng)的升級(jí)。
其劣勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,投入較高,增加成本。
3強(qiáng)制加料系統(tǒng)的使用性分析
加料系統(tǒng)的主要作用就是將物料添加到轉(zhuǎn)臺(tái)中模孔中,進(jìn)而通過轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn),沖模的壓制,完成片劑的出片。在片劑的眾多指標(biāo)中,重量差異是一個(gè)非常重要的指標(biāo),除了《藥典》的明文規(guī)定之外,許多廠家還制定有自己的更為嚴(yán)格的內(nèi)控要求。影響片劑重量差異的因素除了壓片機(jī)充填機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺(tái)跳動(dòng)等自身質(zhì)量以及沖模尺寸偏差等因素外,強(qiáng)制加料系統(tǒng)填充量的穩(wěn)定性對(duì)片劑的重量差異有非常關(guān)鍵的作用,所以,對(duì)強(qiáng)制加料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及使用性進(jìn)行研究與分析,掌握影響填充量的因素,控制片劑的重量差異尤為必要。
3.1強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影響。
強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)主要包括三部分,下面對(duì)每一部分進(jìn)行分析:
3.1.1動(dòng)力轉(zhuǎn)換部分,其作用是把減速電機(jī)輸出軸的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為撥料葉輪的逆向轉(zhuǎn)動(dòng),即兩葉輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),把從料斗放下來的物料輸送到轉(zhuǎn)臺(tái)中??變?nèi);
3.1.2支撐部分,即輔助部分,其作用是將強(qiáng)制加料器定位在主體上,和轉(zhuǎn)臺(tái)有可靠和密切的定位要求;
3.1.3撥料葉輪和料腔部分,這是強(qiáng)制加料器中對(duì)物料填充穩(wěn)定性有直接影響的部分。在設(shè)計(jì)撥料葉輪和料腔時(shí),設(shè)計(jì)原則有兩個(gè):一是確保物料的流動(dòng)性;二是不改變物料的原始狀態(tài)。
為確保物料的流動(dòng)性,撥料葉輪的外形尺寸和料腔的內(nèi)形尺寸應(yīng)有合適的比例,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的有三點(diǎn):一是撥料葉輪不能太小(相對(duì)于料腔),否則起不到充分撥料的作用;二是撥料葉輪不能太大,應(yīng)使料腔內(nèi)有一定的空間,以確保物料的充分流動(dòng);三是撥料葉輪本身結(jié)構(gòu)、形狀能起到充分撥料的作用。
在設(shè)計(jì)強(qiáng)制加料器時(shí),確保物料有良好的流動(dòng)性,很好理解,那么,為什么不能改變物料的原始狀態(tài)呢,因?yàn)樗帍S在壓制片劑時(shí),對(duì)每種物料的配比是有要求的,在保證藥物成份和輔料成份的同時(shí),還要保證的物料的可壓制性,如密度、干濕性、顆粒大小、流動(dòng)性等,如果改變了物料的原始狀態(tài),那么壓出的片劑的其他指標(biāo),如崩解度、脆碎度等就會(huì)受到影響,所以物料的原始狀態(tài)是不能改變的。
為了確保物料的原始狀態(tài)不改變,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)葉輪時(shí),其形狀、尺寸可以針對(duì)每一種物料進(jìn)行設(shè)計(jì),用戶根據(jù)不同的物料來選擇。
3.2料斗部分物料流量對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影響
料斗部分起著存放物料的作用,其下部和強(qiáng)制加料器聯(lián)接,其流量由料斗控制閥來控制。物料填充量的需求越大,則由料斗流向強(qiáng)制加料器的量應(yīng)越大;物料填充量的需求越小,則由料斗流向強(qiáng)制加料器的量也應(yīng)越小,這是很顯然的,但應(yīng)注意的是為盡量減少物料在料腔中停留的時(shí)間,即加快物料的流通率,料斗流量應(yīng)進(jìn)行合理控制,而不是將流量開啟到最大為好。這是因?yàn)槲锪显诹锨恢型A舻臅r(shí)間越長,其原始狀態(tài)將被改變的越厲害,壓制出的片劑的崩解度、脆碎度等指標(biāo)就越不容易符合要求,所以合理控制物料流量,加快物料在料腔中的流通率是在使用強(qiáng)制加料系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的一項(xiàng)要求。
3.3撥料葉輪的轉(zhuǎn)速對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影響
撥料葉輪的轉(zhuǎn)速是由減速電機(jī)在變頻器的調(diào)整下確定的,在強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定型后,撥料葉輪轉(zhuǎn)速的高低對(duì)物料填充穩(wěn)定性也有影響。設(shè)若一下極端情況,例如,若撥料葉輪轉(zhuǎn)速為零,物料顯然不能充分流動(dòng);若撥料葉輪轉(zhuǎn)速很高,高到極限,撥料葉輪就好似一個(gè)圓平面,那么物料也不能充分流動(dòng),所以撥料葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)有一個(gè)合理的范圍。撥料葉輪的轉(zhuǎn)速范圍的確定有二點(diǎn):
一是根據(jù)物料的情況,若物料的流動(dòng)性良好,那么撥料葉輪的轉(zhuǎn)速范圍根據(jù)說明書設(shè)定范圍進(jìn)行調(diào)整即可;若物料流動(dòng)性較差,撥料葉輪轉(zhuǎn)速的設(shè)定應(yīng)稍高或根據(jù)具體落料情況而定;若物料流動(dòng)性極差(例如物料從料斗中不能自由落下),那么就要設(shè)計(jì)輔助落料裝置來進(jìn)行填充,輔助落料裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)客戶的物料以及其不同的要求,只能進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì),撥料葉輪的轉(zhuǎn)速就要根據(jù)具體落料情況進(jìn)行設(shè)定。
二是根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速高,要求產(chǎn)量大,則撥料葉輪的轉(zhuǎn)速也要高;轉(zhuǎn)速低,要求填充量少,則撥料葉輪轉(zhuǎn)速可降低。
撥料葉輪的轉(zhuǎn)速在滿足以上要求的前提下,應(yīng)低一些為好,盡量減小對(duì)物料的影響。
3.4物料對(duì)填充穩(wěn)定性的影響
物料的密度、干濕度、均勻度等均會(huì)影響其流動(dòng)性和可壓制性,藥廠在調(diào)配物料時(shí),也充分考慮到了這一點(diǎn),否則,在出現(xiàn)片劑重量差異不穩(wěn)時(shí)會(huì)做出原因只出在設(shè)備上的錯(cuò)誤的判斷。
4強(qiáng)制加料系統(tǒng)存在的常見問題分析
在對(duì)強(qiáng)制加料系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)及試車過程中,發(fā)現(xiàn)了一些問題,現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
4.1強(qiáng)制加料系統(tǒng)的漏粉、甩粉問題
在藥廠的物料中,有細(xì)小的粉末成份,在壓制過程中,強(qiáng)制加料器的漏粉大多數(shù)是料斗和強(qiáng)制加料器的連接部件配合不嚴(yán)密所致;甩粉,主要是因?yàn)閺?qiáng)制加料器和轉(zhuǎn)臺(tái)平面的配合不嚴(yán)密所致,解決這些問題,要靠生產(chǎn)制造商的加工過程來保證,所以,在加工這些關(guān)鍵零部件時(shí),要有專用設(shè)備、工裝、工器具及科學(xué)的工藝做保障,才能保證其加工精度。
4.2片劑的重量差異問題
這一問題的分析,在上面已敘述過了,在這里僅做一個(gè)小結(jié)論:影響片劑重量差異的因素很多,僅就強(qiáng)制加料系統(tǒng)而言,對(duì)其要求有兩點(diǎn),一是不改變物料的原始狀態(tài),二是要有良好的流動(dòng)性,以滿足充填量的要求。
4.3片劑的崩解度問題
影響片劑崩解度的因素有三個(gè),一是物料的成份;二是物料的狀態(tài),主要指密度、顆粒大小等;三是壓制的壓力。在我們的實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)這樣的問題,在三個(gè)因素相同的情況下,經(jīng)自然加料系統(tǒng)和強(qiáng)制加料系統(tǒng)填充壓出的片劑,崩解度卻不一樣,經(jīng)自然加料系統(tǒng)填充壓出的片劑的崩解度符合要求,而強(qiáng)制加料系統(tǒng)填充壓出的片劑的崩解度卻不符合要求。另外,同是強(qiáng)制加料系統(tǒng),不同機(jī)型的壓出的片劑的崩解度也不一樣。經(jīng)分析原因,主要是因?yàn)槲锪显诮?jīng)強(qiáng)制加料器填充過程中,由于葉輪的在密閉料腔中轉(zhuǎn)動(dòng),改變了物料的原始狀態(tài),使物料中的細(xì)粉增多,最終導(dǎo)致崩解度的不同,細(xì)粉越多,崩解度越長,細(xì)粉越少,崩解度越短。所以,在這里,提醒設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)該部件時(shí),既要滿足普通物料的要求,又要針對(duì)客戶的不同物料進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5小結(jié)
綜上所述,強(qiáng)制加料系統(tǒng)的使用比自然加料系統(tǒng)要復(fù)雜許多,在設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)過程中所要考慮的因素增加了許多,應(yīng)該說,強(qiáng)制加料系統(tǒng)還處在一個(gè)不斷完善的過程中,新技術(shù)、新材料的應(yīng)用以及理念的更新為其提供了更廣闊的發(fā)展空間,本文的閘述僅是一端倪,希望對(duì)設(shè)計(jì)人員和藥廠使用者有所幫助。