FR2889995A1 - Tablet e.g. salt tablet, machine`s e.g. rotary tablet machine, temperature controlling device, has probe measuring temperature inside matrix, heat insulator isolating matrixes from die plate, and passages formed in heat insulator - Google Patents
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Abstract
Description
2889995 12889995 1
1 La présente invention concerne un dispositif pour maîtriser la température à l'intérieur d'une presse à comprimer lors de la compression d'une poudre. The present invention relates to a device for controlling the temperature inside a press to compress during the compression of a powder.
Pendant la fabrication des comprimés, une élévation de température se produit du fait de l'énergie mise en oeuvre. Il est connu depuis longtemps que l'essentiel de l'énergie générée pendant la compression s'évacue sous forme de température (Nelson et al., 1955). Cette température évolue au cours de temps. Elle est plus ou moins forte en fonction du mélange de poudre utilisé, de la taille des comprimés fabriqués, de la force de compression exercée du nombre de poinçons sur la tourelle pour une machine rotative. Cette température a un effet non négligeable sur les poudres: modification de l'élasticité, de la cohésion moléculaire, introduction d'effets de grippages voire de collages. La mesure, et le contrôle de la température, à l'intérieur des comprimés, est difficile (Peter Ridgway Watt, 1988). Aujourd'hui on a du mal à connaître tous les effets induits. On ne sait pas simplement mesurer la température dégagée au moment de la compression, ni celle existant dans la matrice, mais on ne sait pas non plus la réguler pour obtenir une fourchette qui reste sans effet notoire sur les comprimés fabriqués. During the manufacture of tablets, a rise in temperature occurs because of the energy used. It has long been known that most of the energy generated during compression is evacuated as temperature (Nelson et al., 1955). This temperature changes over time. It is more or less strong depending on the mixture of powder used, the size of the tablets manufactured, the compression force exerted by the number of punches on the turret for a rotary machine. This temperature has a significant effect on powders: modification of elasticity, molecular cohesion, introduction of seizures or even collages. The measurement and control of temperature inside the tablets is difficult (Peter Ridgway Watt, 1988). Today it is difficult to know all the induced effects. It is not possible to simply measure the temperature released at the time of compression, nor that existing in the matrix, but it is also not known to regulate it to obtain a range that remains without any notorious effect on the tablets manufactured.
Le problème principal rencontré est d'avoir une estimation de la température à l'intérieur du comprimé sans créer d'interférence avec le procédé. The main problem encountered is to have an estimate of the temperature inside the tablet without interfering with the process.
Une des premières approches est l'utilisation de thermocouples qui permettent de mesurer la température du poinçon et de la matrice. Cependant, cela représente une masse métallique importante par rapport à la taille des comprimés. Ceux-ci pourraient voir leur température augmenter rapidement en comparaison du poinçon et de la matrice. Une revue peut être consultée sur ce sujet (Sixsmith, 1977). One of the first approaches is the use of thermocouples that measure the temperature of the punch and the matrix. However, this represents a large metal mass relative to the size of the tablets. These could see their temperature increase rapidly in comparison with the punch and die. A review can be consulted on this topic (Sixsmith, 1977).
Un composant thermochromique peut être rajouté au comprimé. A 40 C, un pigment (Detecto Temp 915-0900) voit sa couleur passer du rose au bleu. A thermochromic component can be added to the tablet. At 40 C, a pigment (Detecto Temp 915-0900) sees its color change from pink to blue.
1 D'autres pigments permettent des mesures jusqu'à 55 C. Cependant, avec cette méthode, on ne connaît la température qu'entre 40 et 55 C (Hanus et King, 1968). De plus, il faut rajouter 5% de ces pigments qui sont euxmêmes abrasifs. 1 Other pigments allow measurements up to 55 C. However, with this method, the temperature is only known between 40 and 55 C (Hanus and King, 1968). In addition, we must add 5% of these pigments which are themselves abrasive.
On peut également collecter les comprimés juste après l'éjection et les placer dans un bain à température connue. Mais cette méthode ne mesure pas le pic maximum de température atteint pendant la compression (Nurnberg et Hopp, 1981). The tablets can also be collected just after the ejection and placed in a bath at a known temperature. But this method does not measure the maximum peak temperature reached during compression (Nurnberg and Hopp, 1981).
Une autre possibilité est l'utilisation de cristaux liquides (Nurnberg et Hopp, 10 1981). Mais il ne s'agit là que de mesures pendant le procédé de fabrication: on ne peut modifier la température. Another possibility is the use of liquid crystals (Nurnberg and Hopp, 1981). But these are only measurements during the manufacturing process: the temperature can not be changed.
On pourra utiliser également la thermographie infra-rouge (Stillwell, 1981) et la mesure de l'énergie computationnelle (Coffin-Beach et Hollenbeck, 1983). Cependant, ces méthodes concernent des mesures de température pendant la fabrication, ou juste après, mais en aucune façon elles ne permettent de modifier la température au cours du procédé. Infrared thermography (Stillwell, 1981) and measurement of computational energy (Coffin-Beach and Hollenbeck, 1983) can also be used. However, these methods relate to temperature measurements during manufacture, or just after, but in no way they allow to change the temperature during the process.
Peu de brevets décrivent des méthodes permettant le contrôle de la température des comprimés pendant le procédé de fabrication. On pourra citer le brevet de O'Connor et al., US 6,677,415, "methods of compression moulding of polymer powder and product produced". Ce brevet décrit une méthode de compression d'un polymère avec un contrôle de température dans le moule de compression. Mais il ne s'agit pas de presse à comprimer régulant la température. Few patents describe methods for controlling the temperature of tablets during the manufacturing process. The patent of O'Connor et al. US Pat. No. 6,677,415, "Methods of Compression Molding of Polymer Powder and Product Produced", may be cited. This patent describes a method of compressing a polymer with temperature control in the compression mold. But it is not a press to compress regulating the temperature.
On pourra citer également le brevet de Trebbi et Kramer, US 6,866,493, "Tablet press machine". Mais là encore, il n'est pas fait référence à un contrôle 25 de température dans la matrice. We can also mention the patent of Trebbi and Kramer, US 6,866,493, "Tablet press machine". But again, there is no reference to temperature control in the matrix.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte un dispositif mécanique permettant d'isoler les matrices de leur 1 environnement, un dispositif électrique permettant de mesurer en permanence la température dans les matrices, un dispositif électrique permettant d'élever la température dans les matrices et un dispositif mécanique permettant de refroidir les matrices. The device according to the invention overcomes this disadvantage. It comprises a mechanical device for isolating the dies from their environment, an electrical device for continuously measuring the temperature in the dies, an electrical device for raising the temperature in the dies and a mechanical device for cooling the dies. matrices.
Selon des modes de réalisations: Le pilotage des températures peut se faire par un système de tuyaux véhiculant un liquide maintenu à une température précise. According to embodiments: The temperature control can be done by a pipe system conveying a liquid maintained at a precise temperature.
Le pilotage des températures peut se faire par un système de tuyaux véhiculant un liquide dont la température est ajustée en fonction des besoins Le pilotage des températures peut se faire par un système de tuyaux véhiculant un fluide maintenu à une température précise. Temperature control can be done by a system of pipes carrying a liquid whose temperature is adjusted according to the needs The temperature control can be done by a pipe system conveying a fluid maintained at a precise temperature.
Le pilotage des températures peut se faire par un système de tuyaux véhiculant un fluide dont la température est ajustée en fonction des besoins. Temperature control can be done by a system of pipes carrying a fluid whose temperature is adjusted according to the needs.
L'invention est caractérisé en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur de la matrice; en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur de la tourelle porte matrice; en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur de la tourelle porte poinçon; en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur du poinçon; en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur de la clavette du poinçon; en ce que la maîtrise de température se trouve à l'intérieur de la bague à l'intérieur de laquelle glisse le poinçon; en ce que la maîtrise de température est obtenu avec un fluide; en ce que la maîtrise de température est obtenu avec une résistance électrique; en ce que la maîtrise de température est obtenu avec un rayonnement infrarouge; en ce que la maîtrise de température est obtenu avec un rayonnement laser; caractérisé en ce que la maîtrise de température est obtenu avec un rayonnement; en ce que la maîtrise de température est obtenu avec tout système élevant ou abaissant la température; en ce qu'il est dans une 1 presse rotative à comprimer; en ce qu'il est dans une presse à comprimer alternative; en ce qu'il est dans une presse à comprimer à colonnes; en ce que le système de maîtrise de température est isolée de son environnement; en ce qu'il est relié à un dispositif électrique extérieur permettant de mesurer la température à l'intérieur du système de maîtrise de température. The invention is characterized in that the temperature control is inside the matrix; in that the temperature control is inside the matrix turret; in that the temperature control is inside the punch holder turret; in that the temperature control is inside the punch; in that the temperature control is inside the punch key; in that the temperature control is inside the ring inside which the punch slides; in that the temperature control is obtained with a fluid; in that the temperature control is obtained with an electrical resistance; in that the temperature control is obtained with infrared radiation; in that the temperature control is obtained with laser radiation; characterized in that the temperature control is obtained with radiation; in that the temperature control is obtained with any system raising or lowering the temperature; in that it is in a rotary press to be compressed; in that it is in an alternative compression press; in that it is in a column press; in that the temperature control system is isolated from its environment; in that it is connected to an external electrical device for measuring the temperature inside the temperature control system.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ci-après, qui comprennent des résultats expérimentaux et une discussion de ceux-ci. Certains de ces exemples concernent des expériences effectuées dans le but de réaliser l'invention, d'autres des exemples de réalisation de l'invention donnés bien sûr à titre purement illustratif. The invention will be better understood from the following examples, which include experimental results and a discussion of them. Some of these examples relate to experiments carried out for the purpose of carrying out the invention, others of embodiments of the invention given of course purely for illustrative purposes.
Une grande partie de l'ensemble des techniques décrites dans ces exemples, bien connues de l'homme de l'art, est exposée en détails dans l'ouvrage de Peter Ridgway Watt: "Tablet machine, Instrumentation in Pharmaceutics: principles and practice" publié en 1988 par les éditions Ellis Horwood Limited à Chichester, Angleterre. A large part of all the techniques described in these examples, well known to those skilled in the art, are described in detail in Peter Ridgway Watt's work: "Tablet machine, Instrumentation in Pharmaceutics: principles and practice" published in 1988 by Ellis Horwood Limited in Chichester, England.
Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif selon l'invention, une matrice implantée dans le plateau matrice de la tourelle avec un dispositif de régulation constitué de flux de liquides chauds et froids La figure 2 représente la matrice équipée des logements d'intégration des flux. The attached drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents the device according to the invention, a matrix implanted in the turret die plate with a regulation device consisting of hot and cold liquid flows. FIG. 2 represents the matrix equipped with flux integration housing.
La figure 3 représente le dispositif selon l'invention, une matrice implantée dans le plateau matrice de la tourelle avec un dispositif de régulation à base de flux d'airs chauds et froids. FIG. 3 represents the device according to the invention, a matrix implanted in the matrix plate of the turret with a regulation device based on hot and cold air flows.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
La fabrication de l'invention consiste à isoler les matrices (1) du plateau (2) pour supprimer l'influence de la masse métallique sur la température (effets dissipateurs) au moyen d'un matériau isolant thermiquement. Deux passages 1 5 sont réalisés dans cet isolant et viennent se raccorder sur la matrice lorsqu'elle est mise en place (3 et 5), l'un contient un flux froid et l'autre contient un flux chaud. La mesure de la température est faite par une sonde implantée directement sur la face intérieure de la matrice (4). Les raccordements de flux entre le plateau tournant et les alimentations fixes, se font par joints étanches autour du plateau. Le raccordement de la sonde de température du plateau tournant à l'alimentation fixe se fait par un joint tournant, système bien connu de l'homme de l'art. The manufacture of the invention consists in isolating the dies (1) of the plate (2) to eliminate the influence of the metal mass on the temperature (dissipating effects) by means of a thermally insulating material. Two passages 1 5 are made in this insulator and are connected to the matrix when it is put in place (3 and 5), one contains a cold stream and the other contains a hot stream. The measurement of the temperature is made by a probe implanted directly on the inside face of the matrix (4). The flow connections between the turntable and the fixed power supplies, are sealed joints around the tray. The connection of the temperature sensor of the turntable to the fixed supply is done by a rotating joint, a system well known to those skilled in the art.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
La fabrication de l'invention consiste à isoler les matrices du plateau pour supprimer l'influence de la masse métallique sur la température (effets dissipateurs) au moyen d'un matériau isolant thermiquement la matrice est alors reliée à deux bouches (6 et 7) soufflant de l'air chaud pour l'un et froid pour l'autre. la répartition des jets d'airs permet une bonne régulation de la température dans toute la matrice. Là encore, la température est contrôlée au moyen d'une sonde implantée directement dans la face intérieure de la matrice. The manufacture of the invention consists in isolating the matrices of the plate to eliminate the influence of the metal mass on the temperature (dissipating effects) by means of a thermally insulating material, the matrix is then connected to two mouths (6 and 7) blowing hot air for one and cold for the other. the distribution of the air jets allows a good regulation of the temperature throughout the matrix. Again, the temperature is controlled by means of a probe implanted directly into the inner face of the matrix.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné contrôler les températures dans les matrices au moment de la compression d'une poudre.. il est particulièrement destiné à vérifier par la pratique les calculs théoriques sur les températures admissibles des poudres. The device according to the invention is particularly intended to control the temperatures in the dies at the time of the compression of a powder. It is particularly intended to verify in practice the theoretical calculations on the acceptable temperatures of the powders.
Le dispositif est particulièrement destiné à comprendre les phénomènes de grippages, collages des poudres lors des opérations de compression de poudre. The device is particularly intended to understand seizure phenomena, collages of powders during powder compression operations.
Le dispositif est destiné plus généralement à comprendre tous les phénomènes ayant lieu lors des opérations de compression de poudre. The device is intended more generally to include all phenomena occurring during powder compression operations.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
La figure 3 représente l'ensemble des éléments concernés par l'invention: 1 L'ensemble de compression supérieure comprenant: Le poinçon supérieur (8), la bague de passage du poinçon supérieur (9) et la tourelle porte poinçon supérieure (10). FIG. 3 represents all the elements concerned by the invention: The upper compression assembly comprising: the upper punch (8), the upper punch passage ring (9) and the upper punch gate turret (10) .
L'ensemble de compression inférieure comprenant: Le poinçon inférieur (12) , 5 la bague de passage du poinçon inférieur (13) et la tourelle porte poinçon inférieure (14). The lower compression assembly comprising: the lower punch (12), the lower punch passage ring (13) and the lower punch gate turret (14).
La tourelle porte matrice et la matrice de compression. 15 20 1 5 The turret carries the matrix and the compression matrix. 15 20 1 5
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