Tabletovací stroje (tabletovatelnost, TS výstředníkové, rotační,..)
Tabletovací stroje
(tabletovatelnost, TS výstředníkové, rotační,..)
Tabletovací
stroje – tabletovatelnost
Zpracování práškových materiálů přináší
některé potíže. Proto se někdy do zpracovacích postupů zařazuje tabletování.
V podstatě jde o převedení sypkých materiálů do zdánlivě pevné formy,
která pak umožní snazší dávkování i manipulaci, snížení prašnosti, zlepšení
kvality výrobků i pracovního prostředí. Nejčastěji se tabletují lisovací hmoty
fenoplastové i aminoplastové. Je však možno tabletovat i nadouvadla,
urychlovače vulkanizace atd.
Sypké materiály mohou přejít do zdánlivě pevné
formy účinkem zejména povrchových sil, které působí mezi jednotlivými tuhými
částicemi. Tyto síly závisí na stavu a složení sypkého materiálů. Pokud částice
budou v dostatečné vzdálenosti od sebe a povrchové síly se nebudou moci
projevit, pak si materiál zachová sypký charakter. Pro požadované propojení
částic navzájem je potřebné přiblížit k sobě tak, aby se mohly uplatnit
povrchové síly. Povaha povrchových sil je různá a zahrnuje jak síly od
mechanického zaklesnutí částic do sebe, tak také síly kapilární,
elektrostatické atd. Míra účinku jednotlivých sil nebude přirozeně
v tabletovaném materiálu stejná. Např. za přítomnosti vlhkosti
v sypkém materiálu již poměrně malém stlačení se budou uplanovat síly
vyplývající z povrchově napěťových stavů mezi smáčenými částicemi, jakož i
od kapilárních sil v mezičásticových prostorech. Nepochybně zde bude
záležet na obsahu a rozložení kapalné fáze na částicích. Za předpokladu, že povrch
pevných částic bude smáčivý, dají se vymezit čtyři charakteristické stavy
soustavy pevné fáze – kapalina – vzduch;
-
Při poměrně malém obsahu
kapaliny v soustavě se vytvoří v místech styku částic kapalinové
můstky – tzv. můstkový stav (I)
-
Při vyšším obsahu
kapaliny jsou vedle sebe úplně zaplněné menší mezičásticové prostory za
současné existence kapalinových můstků – tzv. přechodný stav (II)
-
Při dalším zvýšení obsahu
kapaliny se prostor mezi částicemi postupně zaplňuje, až kapalina tvoří obsahu
kapaliny se prostor mezi částicemi postupně zaplňuje, až kapalina tvoří
souvislou fázi o stejném kapilárním tlaku – tzv. kapilární stav (III)
-
Při nadbytku kapaliny se
soustava v důsledku vlivu povrchového napětí bude rozpadat na kapky – tzv.
stav přebytku kapaliny (IV)
Při tabletování sypkých materiálů se prakticky
může dosáhnout některého ze stavů I až III. Každému stavu pak bude odpovídat
jiná pevnost. Obsah kapaliny je zde určen stupněm nasycení s, vztaženým
k úplnému zaplnění prostor mezi částicemi kapalinou. Přiblížení částic
k sobě navzájem v sypkém materiálu vyžaduje zpravidla působení
vnějšího tlaku. Tabletovací tlaky se pohybují u fenoplastů mezi 40 – 100 MPa a
u aminoplastů mezi 70 – 150 MPa. Tlaky se nastavují tak, aby hustota a tvrdost
tablety byly v přiměřených mezích. Měkké tablety se drolí, zatímco tvrdé
tablety se špatně dále rozpracovávají. K tabletování sypkých hmot se
používají tabletovací stroje, které podle pohonu se dělí na mechanické a
hydraulické.
Mechanické tabletovací stroje
Výstředníkové tabletovací stroje
jsou v podstatě mechanické lisy, adaptované pro podmínky tabletování.
Přímočarý vratný pohyb tvárníku 3 se odvozuje od výstředníku se stavitelnou
výstředností. Takový výstředníkový mechanismus lze nahradit klikovým
mechanismem s poměrným poloměrem kliky r. Tvárnice 2 je umístěna na
pracovním stole 1. Tvárník 3 je pevně spojen s křižákem 11, který je
spojen s ojnicí 10 s ramenem kliky 9. Násypka 13 má prodloužené
rameno 12, které koná natáčivý vratný horizontální pohyb. Vyhazovač 4 odvozuje
svůj pohyb od drážky 8 přes kladku 7 a táhlo 6. Jeho vertikální poloha se
nastavuje šroubem 5, čímž se zároveň vymezuje výška tablety.
Rotační tabletovací stroje se
stavějí jako vertikální. Umožňují oboustranné lisování tablet bez časové
prodlevy nebo s časovou prodlevou působení tabletovacího tlaku. Dávkování
sypkých materiálů do tvárnice i odsun hotových tablet jsou plynulé. Stroje jsou
obyčejně vybaveny pružinovými kompenzátory tlaku.
Pohyb tvárníků je
odvozován od šablon prostřednictvím kluzných nebo valivých členů. Druhý případ
je běžný pro tabletování práškových fenoplastů a aminoplastů.
Výhodou těchto
strojů je jejich univerzálnost a přesnost. Nevýhodou však zůstává poměrně nízký
výkon při větších rozměrech tablet. Výkon těchto strojů dosahuje asi 1000
tablet za hodinu při průměru do 40 mm a otáčkách rotoru asi 10 min-1.
Hydraulické tabletovací stroje jsou
určeny především k přípravě tablet větších rozměrů a také
k tabletování lisovaných hmot s vláknitým plnivem. Sypký materiál
z násypky se dopravuje pásovými dopravníky na vibrační dopravník.
Oddělování dávek dopravovaného materiálu zajišťuje uzavírací ústrojí. Dávka
materiálu se váží na váze a dopravuje do tvárnice, která se uzavírá sklopnou
stěnou a pomocným tvárníkem. Potom tvárník slisuje tabletu. Vyhazovací zařízení
pak posune tvárnici tak, aby tableta po uvolnění tvárníku mohla vypadnout.
Hydraulický pohon
tvárníku umožňuje snadnou regulaci rychlosti i tlaku při tabletování. Tyto
stroje se stavějí pro tabletovací síly až do 1000 kN s výkony do 315 kg
tablet za hodinu, což odpovídá 700 tablet o hmotnosti 0,45 kg
Komentáře
Okomentovat