Роторная таблеточная машина
Владельцы патента RU 2248277:
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий "Ротор" (RU)
Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для прессования таблеток из порошков. Роторная таблеточная машина содержит станину с пультом управления, питатель с ворошителем, ротор с матрицами, в которых соосно расположены верхние и нижние пуансоны, установленные с возможностью взаимодействия с верхним и нижним прессующими роликами. Нижний прессующий ролик установлен на рычаге, связанном со станиной посредством шарнира. Машина снабжена первичным преобразователем, подвижно связанным с осью рычага, и датчиком усилия прессования, корпус которого закреплен на станине. Ворошитель выполнен в виде по меньшей мере двух крыльчатых колес для перемешивания и уплотнения порошка и электропривода с регулятором скорости вращения крыльчатых колес. Крылья на одном из колес выполнены наклонными в сторону вращения. Рычаг установлен с опорой посредством шарнира на указанный датчик усилия прессования. Регулятор скорости вращения крыльчатых колес выполнен в виде электронного преобразователя частоты питающего напряжения, связанного кабелем дистанционного управления с пультом управления. В результате обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей машины, повышается производительность и удобство эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и предназначено для прессования таблеток из порошков.
Известна роторная таблеточная машина, содержащая электропривод, ротор с матрицами и пуансонами (см. патент РФ №2165851, В 30 В 11/08, 2001 - прототип). В указанной машине усилие прессования передается на пуансоны от прессующих роликов, которые установлены на подвижных плитах. Нижний ролик установлен на рычаге, который одним концом упирается на пакет тарельчатых пружин. В машине также имеется питатель порошка с ворошителем.
К недостаткам прототипа следует отнести устройство ворошителя, принцип действия которого основан на отборе вращающего момента от ротора. При переходе к прессованию таблеток другого диаметра необходимо другое передаточное отношение. Проблема в том, что оптимальная для данного диаметра таблетки частота вращения ворошителя не связана с оптимальной частотой вращения ротора, которая зависит от вида порошка. Если не подобрать звездочку с нужным передаточным отношением, отклонение от оптимальной частоты вращения ротора приведет к снижению качества прессования. Кроме того, при работе может сбиться настройка усилия прессования.
Техническая задача состоит в расширении эксплуатационных возможностей, повышении производительности, удобства и качества.
Технический результат достигается тем, что роторная таблеточная машина, содержащая станину с пультом управления, питатель с ворошителем, ротор с матрицами, в которых соосно расположены верхние и нижние пуансоны, установленные с возможностью взаимодействия с верхним и нижним прессующими роликами, при этом нижний прессующий ролик установлен на рычаге, связанном со станиной посредством шарнира, оборудована датчиком усилия прессования, корпус которого закреплен на станине, ворошитель выполнен в виде, по меньшей мере, двух крыльчатых колес для перемешивания и уплотнения порошка и электропривода с регулятором скорости вращения крыльчатых колес, при этом крылья на одном колесе выполнены наклонным в сторону вращения, а рычаг установлен с опорой посредством шарнира на указанный датчик усилия прессования. Машина характеризуется тем, что регулятор скорости вращения крыльчатых колес выполнен в виде электронного преобразователя частоты питающего напряжения, связанного кабелем дистанционного управления с пультом управления. Машина характеризуется также тем, что угол наклона крыльев на одном из крыльчатых колес составляет 30...40°. Машина характеризуется тем, что ротор выполнен с электроприводом, а электропривод ворошителя и упомянутый электропривод ротора снабжены датчиками частоты вращения, связанными контрольными кабелями с пультом управления. Машина характеризуется также тем, что в качестве датчика усилия прессования использован датчик давления.
Осуществимость изобретения доказывается примером конкретного исполнения, который поясняется чертежами. Здесь на фиг.1 показано продольное сечение машины, на фиг.2 - сечение А-А по фиг.1.
Роторная таблеточная машина содержит станину 1 с пультом управления 2. В подвале станины установлен электропривод 3 ротора 4. В роторе имеются матрицы 5 с верхними 6 и нижними 7 пуансонами. На станине закреплен винтовой механизм 8 с двойным червячным редуктором 9. В машине имеется верхняя 10 и нижняя 11 опорные плиты. На плите 10 подвижно закреплен прессующий ролик 12. На плите 11 установлен рычаг 13. Одним концом рычаг 13 связан с винтовым механизмом 8. Другим концом рычаг 13 опирается на датчик усилия прессования 14, с которым он связан при помощи шарнира 15. Таким образом, рычаг установлен с опорой посредством шарнира на датчик прессования. Датчиком усилия прессования служит датчик давления, проградуированный в единицах силы. На рычаге 13 установлен нижний прессующий ролик 16.
В машине имеется бункер 17 для порошка. Бункер соединен трубопроводом 18 с ворошителем 19, который снабжен приводом 20. Ворошитель содержит корпус 21, в котором установлены колеса - 22, 23. Колесо 22 снабжено крыльями 24, которые направлены вдоль радиусов колеса. Крылья 25 закреплены под углом к радиусам колеса 23 с наклоном в сторону вращения. На корпусе установлен дозирующий нож 26. Привод 20 оборудован электронным преобразователем частоты питающего напряжения (условно не показан), который обеспечивает независимое бесступенчатое регулирование скорости вращения колес ворошителя. Приводы 3 и 20 снабжены датчиками скорости вращения, которые связаны с пультом 2 контрольными кабелями (условно не показано). Датчик 14 усилия прессования также связан с пультом.
На роторной таблеточной машине работают в следующем порядке. Вначале задают зону прессования и толщину прессуемой таблетки в соответствии с типом порошка. Для этого настраивают редуктор 9. При вращении первого механизма редуктора ролики 12, 16 перемещают вертикально, чтобы установить пуансоны в зоне прессования в матрице 5. Для задания усилия прессования вращают второй механизм редуктора 9. При этом перемещается только ролик 16. Чем выше ролик 16, тем меньше расстояние между пуансонами, тем больше усилие прессования. Для настройки ротора 4 и ворошителя 19 задают с пульта 2 скорости их вращения. Например, при производстве больших таблеток (шипучих или быстрорастворимых) опытным путем было установлено, что оптимальными являются скорость вращения ротора 18...22 об/мин и скорость вращения колес ворошителя 38...42 об/мин. Скорости контролируют при помощи датчиков, сигналы от которых отображаются на цифровом табло.
Для включения нажимают кнопку "Пуск". Напряжение промышленной частоты 50 Гц подается на электроприводы 3, 20. После соответствующего преобразования в электронных блоках питающие напряжения поступают в электродвигатели. Ротор начинает вращаться с заданной скоростью. При этом колеса ворошителя вращаются независимо от ротора.
После выхода машины на штатный режим вращения ротора открывают заслонку бункера 17. Порошок поступает через трубопровод 18 в ворошитель 19 и попадает между лопатками 24, 25. Лопатки выполнены различной формы, которая подобрана опытным путем для наилучшего ворошения и уплотнения порошка перед его засыпкой в матрицу. При синхронном вращении лопаток порошок в нужной консистенции выгоняется на поверхность ротора и попадает в матрицы 5. Матрицы на секторе ворошителя открыты сверху за счет верхнего копира, который здесь имеет восходящий участок. На этом участке копир поднимает пуансоны 6 вверх и выводит их из матриц (копиры условно не показаны). При дальнейшем вращении ротора заполненные порошком матрицы выходят из сектора ворошителя. Избыток порошка срезается ножом 26 и отправляется обратно в бункер.
При дальнейшем вращении ротора заполненные порошком матрицы попадают в сектор прессования, где копиры обеспечивают сближение верхних и нижних пуансонов. Сближение пуансонов еще больше уплотняет порошок, подготавливая его к прессованию. Окончательное прессование таблетки происходит в секторе роликов 12, 16, которые действуют на пуансоны с установленным усилием прессования. При этом датчик 14 передает на пульт 2 сигнал о фактическом усилии прессования, величина которого отображается на цифровом табло.
При дальнейшем вращении ротора пуансон 6 попадает на очередной восходящий участок своего копира, который выводит его из матрацы. В следующем секторе поднимается нижний пуансон 7, который выталкивает готовую таблетку из матрицы на поверхность ротора, откуда она сбрасывается в отводной лоток и попадает в приемник готовой продукции (условно не показано). На этом цикл прессования заканчивается. Освободившиеся от таблетки матрицы снова попадают в сектор ворошителя и процесс повторяется.
В машине предусмотрена защитная блокировка. В случае превышения усилием прессования установленного значения, например, при попадании в матрицу инородного предмета конец рычага 13 вынужденно опускается ниже контрольного уровня и размыкает при помощи микровыключателя (не показан) питание электропривода ротора. Оптимальные для данного типа порошка и размеров таблетки скорости вращения ротора и ворошителя подобраны опытным путем и сведены в технологическую таблицу, которой руководствуются в производстве.
Согласно описанной выше схеме на предприятии ОАО "КБ "Ротор" (г.Екатеринбург) разработана конструкторская документация для модернизированного роторного автомата прессования таблеток, который имеет следующие технические характеристики:
- Частота вращения ротора, об/мин 5-57
- Частота вращения колес ворошителя, об/мин 0-100
- Максимальное усилие прессования, кН 100
- Максимальная производительность, шт/час 280000.
1. Роторная таблеточная машина, содержащая станину с пультом управления, питатель с ворошителем, ротор с матрицами, в которых соосно расположены верхние и нижние пуансоны, установленные с возможностью взаимодействия с верхним и нижним прессующими роликами, при этом нижний прессующий ролик установлен на рычаге, связанном со станиной посредством шарнира, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком усилия прессования, корпус которого закреплен на станине, ворошитель выполнен в виде по меньшей мере двух крыльчатых колес для перемешивания и уплотнения порошка и электропривода с регулятором скорости вращения крыльчатых колес, при этом крылья на одном из колес выполнены наклонными в сторону вращения, а рычаг установлен с опорой посредством шарнира на указанный датчик усилия прессования.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что регулятор скорости вращения крыльчатых колес выполнен в виде электронного преобразователя частоты питающего напряжения, связанного кабелем дистанционного управления с пультом управления.
3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что угол наклона крыльев на одном из крыльчатых колес ворошителя составляет 30...40°.
4. Машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что ротор выполнен с электроприводом, а электропривод ворошителя и упомянутый электропривод ротора снабжены датчиками частоты вращения, связанными контрольными кабелями с пультом управления.
5. Машина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в качестве датчика усилия прессования использован датчик давления.
