Experimental analysis of consolidated material flow through a roller press with a non-symmetrical compaction unit

• Autorzy: Bembenek M.

Warianty tytułu

PL

Analiza eksperymentalna przepływu scalanego materiału podczas eksploatacji prasy walcowej z niesymetrycznym układem zagęszczania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the essential aspects of the operation of roller presses is the proper transfer of feed in the feeder. It has a significant influence on the correct course of the compaction and consolidation process, the product quality, and the intensity of the wear of the moulding components. This article presents the current knowledge about the flow of material in a gravity feeder. It has been noted that the works being published are only related to symmetrical compaction unit designed for briquetting. Considering the dynamic development of the dry granulation process in which the shape of the consolidated product is not important, visualisation tests were carried out to survey the flow of material in a non-symmetrical compaction unit used to agglomerate the material. Different configurations of the drive system have been taken into account, and the results so obtained have been included in this study. They were used to acquire knowledge about the phenomena occurring on the surface of the material with the operating elements and can help to further improve the roller press non-symmetrical compaction unit and to operate these machines in a correct way.

PL

Jednym z podstawowych zagadnień eksploatacji pras walcowych jest właściwe przemieszczanie się nadawy w zasobniku. Ma ono znaczący wpływ na prawidłowy przebieg procesu zagęszczania i scalania, jakość produktu oraz intensywność zużywania elementów formujących. W niniejszym artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący przepływu materiału w zasilaczu grawitacyjnym. Zwrócono uwagę, że publikowane prace dotyczą jedynie układów symetrycznych przeznaczonych do brykietowania. Ze względu na prężnie rozwijający się proces granulacji dwustopniowej, w którym kształt scalonego produktu nie jest istotny, przeprowadzono badania wizualizacyjne przepływu materiału w niesymetrycznym układzie zagęszczania służącym do kawałkowania materiału. Uwzględniono różną konfigurację układu napędowego, a uzyskane wyniki zamieszczono w niniejszej pracy. Posłużyły one do uzyskania wiedzy o zjawiskach występujących na powierzchni materiału z elementami roboczymi i mogą być pomocne do dalszego doskonalenia niesymetrycznego układu zagęszczania prasy walcowej oraz prawidłowej eksploatacji tych maszyn.

Słowa kluczowe

EN

agglomeration; roller press; consolidation

PL

kawałkowanie; prasa walcowa; scalanie

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 2
• Strony: 117--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Bembenek M.

• AGH University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Bembenek M., Hryniewicz M.: Badania i opracowanie metody doboru układu zagęszczania prasy walcowej. [Research on and development of the method of selecting roll press compaction unit.] Wydawnictwa AGH, Kraków 2010.
• 2. Bindhumadhavan G., Seville J.P.K., Adams M.J., Greenwood R.W., Fitzpatrick S.: Roll compaction of a pharmaceutical excipient: Experimental validation of rolling theory for granular solids. Chemical Engineering Science. 2005, 60, 3891-389.
• 3. Dec R., Komarek R.: Testing performance of roll press force feed system. IBA Proceedings. 1993, 23, 65-75.
• 4. Flore K., Schoenherr M., Feise H.: Aspects of granulation in the chemical industry. Powder Technology. 2009, 189, 327-331.
• 5. Guigon P., Simon O.: Roll press design-influence of force feed systems on compaction. Powder Technology. 2003, 130, 41-48.
• 6. Freitaga F., Kleinebuddeb P.: How do roll compaction/dry granulation affect the tableting behavior of inorganic materials? Comparison of four magnesium carbonates. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2003, 19, 281-289.
• 7. Herting M.G., Kleinebudde P.: Studies on the reduction of tensile strength of tablets after roll compaction/dry granulation. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2008, 70, 372-379.
• 8. Hryniewicz M., Bembenek M., Gara P.: Dobór układu zagęszczania prasy walcowej do scalania materiału w dwustopniowej granulacji. [Selection of a roller press compaction unit for material consolidation in the dry granulation process.] Chemik: Nauka - Technika - Rynek. 2008, 9, 425-428.
• 9. Hryniewicz M.: Metoda doboru pras walcowych oraz opracowania założeń do ich modernizacji lub konstrukcji. [A method of selecting roll presses and making assumptions for their modernisation or construction]. Wydawnictwa AGH, Kraków 1997.
• 10. Janewicz A., Kosturkiewicz B.: Problem doboru konfiguracji układu zagęszczania prasy walcowej. [Adjustment of the roller press compaction unit configuration.] Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budowa i Eksploatacja Maszyn 2002. 9, 243-253.
• 11. Janewicz A., Kosturkiewicz B.: Wizualizacja grawitacyjnego dozowania nadawy do prasy walcowej. [Visualisation of gravity batching of feed into roller press]. Monografie Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH 2006. 32, 241-248.
• 12. Kleinebudde P.: Roll compaction/dry granulation: pharmaceutical applications. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2004, 58, 317-326.
• 13. Lecompte T., Doremus P., Thomas G., Perier-Camby L., Le Thiesse J.C., Masteau J.C. Debove L.: Dry granulation of organic powders - dependence of pressure 2D-distribution on different process parameters. Chemical Engineering Science. 2005, 60, 3933-3940.
• 14. Loginom Yu.N., Bourkine S.P., Babailov N.A.: Cinematics and volume deformations during roll press briquetting. Journal of materials Processing Technology 2001. 118: 151-157.
• 15. Mitchell S., Reynolds T., Dasbach T.: A compaction process to enhance dissolution of poorly watersoluble drugs using hydroxypropyl methylcellulose. International Journal of Pharmaceutics. 2003, 250, 3-11.
• 16. Peter S., Lammens R.F., Steffens K.J.: Roller compaction/Dry granulation: Use of the thin layer model for predicting densities and forces during roller compaction. Powder Technology. 2010, 199, 165-175.
• 17. Pietsch W.: Agglomeration Processes Phenomena, Technologies, Equipment. Wiley-VCH Verlag GmbH. Weinheim, 2002.
• 18. Santl M., Ilic I., Vrecer F.: Baumgartner S.: A compressibility and compactibility study of real tableting mixtures: The impact of wet and dry granulation versus a direct tableting mixture. International Journal of Pharmaceutics. 2011, 414, 131-139.
• 19. Sommer K., Hauser G.: Flow and compression properties of feed solids for roll-type presses and extrusion presses. Powder Technology. 2003, 130, 272-276.
• 20. Yehia K.A.: Estimation of roll press design parameters based on the assessment of a particular nip region. Powder Technology. 2007, 177, 148-153.
• 21. Zinchuk A.V., Mullarney M.P., Hancock B.C.: Simulation of roller compaction using a laboratory scale compaction simulator. International Journal of Pharmaceutics. 2004, 269, 403-415.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).