FR2607441A1

FR2607441A1 - Installation for manufacturing tablets of constant unit length mass

Info

Publication number: FR2607441A1
Application number: FR8616802A
Authority: FR
Inventors: Jean Abgrall; Philippe Bardelle; Herve Bernard; Ledy Anghar
Original assignee: AUTOMATISATION ELECTRONIQUE; Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: AUTOMATISATION ELECTRONIQUE; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1988-06-03
Anticipated expiration: 2006-12-02
Also published as: FR2607441B1

Abstract

Control is provided by a mechanical device in which the tablets 23 are, in turn, conveyed under a comparator 6 and on a balance 10. The automatic calculation of their unit length mass indicates their compactness. The die-stamping pressure may be modified. Application to the pharmaceutical industries and to the manufacture of sintered products.

Description

INSTALLATION DE FABRICATION DE COMPRIMES DE MASSE LINEIQUE
CONSTANTE
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet une installation permettant de contrôler et corriger, au cours d'une fabrication en série, la masse linéique de comprimés matricés à partir d'un état pulvérulent ou granuleux.PLANT FOR MANUFACTURING LINEAR MASS TABLETS
CONSTANT
DESCRIPTION
The subject of the present invention is an installation making it possible to control and correct, during a series production, the linear mass of matrixed tablets from a pulverulent or granular state.

Les comprimés sont en effet obtenus par matriçage entre deux poinçons présentant une empreinte de section déterminée et que l'on rapproche. Ils exercent donc une pression sur la matière granuleuse ou pulvérulente qui emplit l'empreinte et qui finit par s'agglomérer pour devenir compacte. Cette compacité est une caractéristique importante des comprimés car elle détermine leurs propriétés mécaniques. Elle dépend, pour une masse de comprimé déterminée, du rapprochement des poinçons en fin de matriçage, c'est-à-dire de la pression qui s'est exercée sur la matière à comprimer. The tablets are in fact obtained by stamping between two punches having an imprint of determined section and which are brought together. They therefore exert pressure on the granular or powdery material which fills the imprint and which eventually agglomerates to become compact. This compactness is an important characteristic of the tablets because it determines their mechanical properties. It depends, for a determined mass of tablet, on the approximation of the punches at the end of the stamping, that is to say on the pressure which has been exerted on the material to be compressed.

On sait que dans les opérations de déformation de ta matière menées en série, la dérive des caractéristiques du produit est relativement rapide. Il convient donc de mesurer en cours de fabrication Les caractéristiques des produits obtenus et de corriger, par un processus aussi automatisé que possible, les écarts des tolérances au fur et à mesure qu'ils apparaissent. It is known that in the deformation operations of the material carried out in series, the drift in the characteristics of the product is relatively rapid. It is therefore advisable to measure the characteristics of the products obtained during manufacture and to correct, by as automated a process as possible, the deviations in tolerances as they appear.

Dans le cas particulier de la fabrication de comprimés, la compacité du produit obtenu peut être déduite de sa masse
Linéique, c'est-à-dire de la mesure de son poids et de son épaisseur, puisque la section du comprimé reste invariable.In the particular case of the manufacture of tablets, the compactness of the product obtained can be deduced from its mass
Linear, that is to say the measurement of its weight and thickness, since the section of the tablet remains invariable.

Le brevet belge étendu en France sous la forme du certificat d'utilité N02 303 524 décrit une installation électromécanique susceptible de modifier Le poids des comprimés grâce à une presse mécanique rotative avec compensation pneumatique : au moment du remplissage de poudre, Le poinçon inférieur glisse sur une came dont La hauteur est variabLe,définissant ainsi Le fond de la matrice. Il est donc possible de modifier le volume de remplissage de la matrice. Les poinçons inferieur et supérieur assurent ensuite la compression de la poudre à l'aide de galets pousseurs appliqués avec une pression constante. Le déplacement des poinçons peut être mesure et on peut donc en déduire la hauteur du comprimé. En cas de sortie des tolérances, on modifie alors la hauteur de remplissage, donc le poids des comprimés. The Belgian patent extended in France in the form of the utility certificate N02 303 524 describes an electromechanical installation capable of modifying the weight of the tablets thanks to a rotary mechanical press with pneumatic compensation: at the time of filling with powder, the lower punch slides on a cam whose height is variable, thus defining the bottom of the matrix. It is therefore possible to modify the filling volume of the matrix. The lower and upper punches then ensure the compression of the powder using pusher rollers applied with constant pressure. The displacement of the punches can be measured and we can therefore deduce the height of the tablet. If the tolerances are exceeded, the filling height is modified, therefore the weight of the tablets.

La présente invention offre une amélioratiofl dans la mesure où elle permet de mesurer à la fois le poids et la hauteur des comprimés, et donc de calculer de façon certaine leur masse linéique. The present invention offers an improvement in that it makes it possible to measure both the weight and the height of the tablets, and therefore to calculate with certainty their linear mass.

L'installation employée comprend un comparateur pour mesurer la hauteur des comprimés dont la section est connue et invariable, une balance pour mesurer leur poids, des moyens mécaniques pour amener les comprimés de la matrice vers Le comparateur et vers la balance, puis vers un réceptacle, ainsi qu'un système électro-mécanique comprenant un calculateur et une servovalve permettant de calculer La masse linéique des comprimés et de modifier la pression de matriçage des comprimés en cas de sortie des tolérances admises. The installation employed comprises a comparator for measuring the height of the tablets of which the section is known and invariable, a balance for measuring their weight, mechanical means for bringing the tablets from the matrix to the comparator and to the balance, then to a receptacle , as well as an electro-mechanical system comprising a computer and a servovalve making it possible to calculate the linear mass of the tablets and to modify the die-stamping pressure of the tablets in the event of departure from the tolerances allowed.

Suivant un mode de réalisation préféré de L'invention,
Les moyens pour amener Les comprimés comprennent un bras tournant au-dessus d'une table et recueillant Les comprimés pour Les amener en trois étapes sous le comparateur, sur la balance et dans un réceptacle avant de revenir à son point de départ ; Le bras est actionné par un moteur pas à pas permettant d'interrompre sa rotation au cours des deux mesures ; il est en outre pourvu d'un détecteur permettant de repérer son passage par une position angulaire déterminée.According to a preferred embodiment of the invention,
The means for bringing the tablets include an arm rotating above a table and collecting the tablets to bring them in three stages under the comparator, on the scale and in a receptacle before returning to its starting point; The arm is actuated by a stepping motor making it possible to interrupt its rotation during the two measurements; it is also provided with a detector making it possible to identify its passage through a determined angular position.

L'invention va à présent être décrite à L'aide des figures annexées dont L'énumération suit ; ces figures sont données à titre illustratif et non limitatif :
- la figure 1 est une vue générale d'une presse à comprimer selon l'invention partiellement en schéma fonctionnel ;
- la figure 2 est une vue en perspective du dispositif permettant de mesurer la hauteur et Le poids des comprimés.The invention will now be described with the aid of the appended figures, the list of which follows; these figures are given by way of illustration and not limitation:
- Figure 1 is a general view of a compression press according to the invention partially in block diagram;
- Figure 2 is a perspective view of the device for measuring the height and weight of the tablets.

On note d'abord sur la figure 1 un ensemble de matrices pourvues de poinçons 24, ici au nombre de trois, dans lesquelles on apporte la poudre à comprimer de façon connue et non representée ici avant de procéder au matriçage par déplacement des poinçons supérieur et inférieur à l'aide de vérins 1. First of all, there is shown in FIG. 1 a set of dies provided with punches 24, here three in number, in which the powder to be compressed is brought in a known manner and not shown here before stamping by displacement of the upper punches and lower using cylinders 1.

Après que la compression a été effectuée, les comprimés sont extraits des matrices 24 par des moyens également connus et arrivent à la hauteur d'une table 26, comme on le voit plus clairement figure 2. After the compression has been carried out, the tablets are extracted from the dies 24 by also known means and arrive at the height of a table 26, as can be seen more clearly in FIG. 2.

Un sabot 25 muni d'encoches 33 pour saisir les comprimés 23 pousse alors ceux-ci en direction de la trajectoire d'un bras tournant 3. Le sabot 25 se retire ensuite, et une cornière 5 à l'extrémité du bras tournant 3 vient recueillir et guider le comprimé 23 jusqu'à ce qu'il parvienne en un point 27 situé au-dessous de la pointe 7 du comparateur 6. A ce moment, le moteur pas à pas 4 qui commande le mouvement du bras tournant 3 cesse de fonctionner. La pointe 7 du comparateur 6 descend alors et mesure la hauteur du comprimé 23. A shoe 25 provided with notches 33 for gripping the tablets 23 then pushes them in the direction of the trajectory of a rotating arm 3. The shoe 25 is then withdrawn, and an angle 5 at the end of the rotating arm 3 comes collect and guide the tablet 23 until it reaches a point 27 located below the tip 7 of the comparator 6. At this time, the stepping motor 4 which controls the movement of the rotating arm 3 stops function. The tip 7 of the comparator 6 then descends and measures the height of the tablet 23.

La rotation du bras tournant 3 reprend et amène de façon analogue le comprimé 23 en un point 28 situé sur le plateau 11 d'une balance 10. Le bras tournant 3 s'arrête de nouveau jusqu'à ce que le poids du comprimé 23 ait pu être mesuré. Le bras tournant 3 est ensuite ramené à son point de départ correspondant à la représentation de la figure 2 et dont la position angulaire est repérée à L'aide d'un capteur de positior.- 29,par exemple à induction électromagnétique. Il a entre-terps survolé un réceptacle 13 dans lequel le comprimé 23, jusque-lG gui dé par la cornière 5, est tombé. Le bras tournant 3 peut donc à présent guider un autre comprimé 23 que le sabot 25 pousse alors sur sa trajectoire. The rotation of the rotating arm 3 resumes and similarly brings the tablet 23 to a point 28 located on the platform 11 of a balance 10. The rotating arm 3 stops again until the weight of the tablet 23 has could be measured. The rotating arm 3 is then brought back to its starting point corresponding to the representation of FIG. 2 and the angular position of which is identified using a positior sensor. 29, for example with electromagnetic induction. In the meantime, it has flown over a receptacle 13 into which the tablet 23, which has hitherto been dropped by the angle iron 5, has fallen. The rotating arm 3 can therefore now guide another tablet 23 that the shoe 25 then pushes on its trajectory.

On revient maintenant à la figure 1. We now return to Figure 1.

Les informations concernant la hauteur du comprimé et son poids ont été recueillies par un calculateur 9 à l'aide de
Lignes référencées respectivement 12 et 8. Comme la section des matrices 24 et donc des comprimés est invariable, il est très facile de calculer la masse lineique des comprimés 23 et de fournir à un opérateur toutes informations utiles concernant le pilotage de l'installation par L'intermédiaire d'un terminal interactif 15,relié au calculateur 9 par une ligne 37. En cas de dérive trop importante, le calculateur 9 convertit les écarts en impulsions injectées dans une Ligne 36 et de Là dans un circuit d'amplification 16 non représenté en détail. Une ligne 34 permet alors de commander une servovalve 21 qui agit sur Les vérins inférieur et supérieur 1 au moyen d'un circuit hydraulique 38.Un capteur de pression 22 est également relié à ce circuit hydraulique 38 et permet de contrôler que les modifications de pressions demandées sont bien appliquées par la servovalve 21, ce qui n'est pas vérifié en particulier si celle-ci a un fonctionnement non linéaire. Une ligne 35 communique les résultats de ce contrôle au circuit d'amplification 16 qui comprend des moyens de régulation de la servovalve 21 et peut donc lui fournir de nouvelles impulsions de correction jusqu'à ce que son fonctionnement soit celui souhaité.The information concerning the height of the tablet and its weight was collected by a computer 9 using
Lines referenced respectively 12 and 8. As the section of matrices 24 and therefore of the tablets is invariable, it is very easy to calculate the line mass of the tablets 23 and to provide an operator with all useful information concerning the control of the installation by L 'through an interactive terminal 15, connected to the computer 9 by a line 37. In the event of excessive drift, the computer 9 converts the deviations into pulses injected into a Line 36 and from there into an amplification circuit 16 not shown in detail. A line 34 then makes it possible to control a servovalve 21 which acts on the lower and upper jacks 1 by means of a hydraulic circuit 38. A pressure sensor 22 is also connected to this hydraulic circuit 38 and makes it possible to control that the changes in pressures requested are well applied by the servovalve 21, which is not checked in particular if it has a non-linear operation. A line 35 communicates the results of this control to the amplification circuit 16 which includes means for regulating the servovalve 21 and can therefore supply it with new correction pulses until its operation is as desired.

On comprend facilement qu'un tel système permette de travailler de façon beaucoup plus précise et souple qu'avec ceux actuelLement connus. L'emploi d'un système interactif permet tout d'abord de modifier à tout moment la sélection des comprimés 23 qui vont être contrôlés. A cet effet, la ligne 36 transmet une information d'arrêt temporaire à la servovalve 21, alors que des- lignes 39, 40 et 41 qui relient le calculateur 9 respectivement au moteur pas à pas 4 du bras tournant 3, au capteur de position angulaire 29 et au sabot 25 permettent de diriger ces différentes pièces comme on l'a décrit plus haut. It is easily understood that such a system makes it possible to work in a much more precise and flexible manner than with those currently known. The use of an interactive system makes it possible first of all to modify at any time the selection of the tablets 23 which will be controlled. To this end, line 36 transmits temporary stop information to the servovalve 21, while lines 39, 40 and 41 which connect the computer 9 respectively to the stepping motor 4 of the rotating arm 3, to the position sensor angular 29 and the shoe 25 allow to direct these different parts as described above.

IL est encore possible, comme connu en soi, d'effectuer un triage entre les comprimés corrects et Les comprimés incorrects. It is still possible, as known per se, to carry out a triage between the correct tablets and the incorrect tablets.

Le calculateur 9 peut aussi être programmé de façon à faire arrêter automatiquement l'installation si les corrections proposées n'ont pas un effet suffisant. The computer 9 can also be programmed to automatically stop the installation if the proposed corrections do not have a sufficient effect.

Enfin, il est clair que l'installation selon
l'invention peut convenir pour le compactage de toutes sortes de
comprimés, à partir de poudres ou de granulés, métalliques ou
non, destinés au frittage ou non et dans toutes les industries telles que pharmaceutiques, nucléaires,chimiques,métallurgiques et
autres. Finally, it is clear that the installation according to
the invention may be suitable for compacting all kinds of
tablets, from powders or granules, metallic or
no, intended for sintering or not and in all industries such as pharmaceutical, nuclear, chemical, metallurgical and
other.

Claims

1. Installation for manufacturing tablets of constant linear mass (23) having been pressed into a die (24), characterized in that it comprises a comparator (6) for measuring the height of the tablets (23), a balance (10 ) to measure the weight of the tablets (23), mechanical means (3) to bring the tablets from the matrix to the comparator and to the balance then to a receptacle (13), as well as an electro-mechanical system comprising a calculator (9) and a servovalve (21) making it possible to calculate the linear mass of the tablets using their weight and their height, and to modify the stamping pressure of the tablets in the event of departure from the tolerances allowed.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the mechanical means for bringing the tablets comprise a rotating arm (3) above a table (26) and collecting the tablets (23) to bring them in three stages under the comparator (6), on the scale (10) and in a receptacle (13) before returning to its starting point, the arm being actuated by a stepping motor (4) making it possible to interrupt its rotation during the two measurements, and further provided with a detector (29) making it possible to locate its landscape by a determined angular position.