CN101600564B - 颗粒状物料的挤压成型方法及挤压成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将原料挤压形成为颗粒状物料的方法及能够高效生产具有统一形状的片剂的挤压式设备。在该方法中，原料通过一对辊(1，2)被挤压形成为颗粒状物料。至少在该对辊中的一个辊的外表面上设有预定数量的成型孔(16)。另外，在该对辊中可滑动地设有插于各个成型孔中的挤压插脚(17)，及预定数量的与该挤压插脚分离设置的用于支撑该挤压插脚的部件(18)，当该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动时，挤压形成的颗粒状物料通过该挤压插脚压制而成。该挤压式设备包括该对辊，在该对辊中可滑动地设有插于各个成型孔中的挤压插脚，及预定数量的与该挤压插脚分离设置的用于支撑该挤压插脚的部件。

Description

颗粒状物料的挤压成型方法及挤压成型设备

技术领域

本发明涉及一种将原料挤压形成为颗粒状物料的方法及其设备。特别涉及一种用于将例如粉状物料的原料通过一对辊挤压形成为例如片剂和砖块的颗粒状物料的方法及设备。

背景技术

传统上采用一种如日本实用新型NO.S43-20237所公开的用于将一种原料形成为一种颗粒状物料的挤压型设备。该设备包括一个外表面设有许多型孔的旋转圆筒。多个插脚(或撞锤)与一用于移动该些插脚的杆相连，且该些插脚插于该些型孔中并可以从该些型孔中被移出。该些插脚通过该杆沿圆筒的径向被前后移动，以将该原料挤压形成为该颗粒状物料，并从该些型孔中取出该颗粒状物料。该些插脚被枢设插接在该杆上的盖体里。

发明内容

在该设备中，该插脚与型孔或者该插脚与盖体之间仅有一个非常小的间隙。这样在将原料挤压形成为颗粒状物料并从型孔中取出该颗粒状物料的步骤中，该插脚的任何位移(沿圆筒的圆周方向)都不会被该间隙所吸收。而且，如果增加用于移动该插脚的杆的数量，则它们将会彼此妨碍。这样，插脚的数量因此受限，而且该设备的产量不能大量增加。这就是问题所在。

本发明旨在解决上述问题。本发明的目的在于提供一种将原料挤压形成为颗粒状物料的方法及其装置。该方法允许该插脚沿圆周方向滑动。它同样允许设置许多插脚以增加产量。通过使用这种方法，能够生产出具有统一外形的片剂。

本发明涉及一种利用一对辊挤压原料以形成颗粒状物料的方法。在该方法中，至少在该对辊中的一个的外表面上设有预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔。插入于该些成型孔中的挤压插脚，以及预定数量的用于支撑该些插脚的部件被设于辊上。该用于支撑该插脚的部件与该插脚分离设置，这样插脚便能够在该部件上滑动。当插脚在该部件上滑动时，被挤压形成的颗粒状物料由插脚喷射出来。

本发明还涉及一种利用一对辊挤压原料以形成颗粒状物料的方法。该方法包括将原料输送进该对辊之间的空间中的步骤。在该对辊的外表面上设有预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔。插入于该些成型孔中的挤压插脚，以及预定数量的用于支撑该些插脚的部件被设于辊上。该用于支撑该插脚的部件与该插脚分离设置，这样插脚便能够在该部件上滑动。该方法还包括利用一对辊将原料挤压形成为颗粒状物料的步骤。该方法还包括当插脚在该用于支撑该插脚的部件上滑动时，喷射出由插脚挤压形成的颗粒状物料的步骤。

进一步地，本发明涉及一种利用一对辊将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备。在该设备中，至少在该对辊的一个辊的外表面上设有预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔。插入于该些成型孔中的挤压插脚，以及预定数量的用于支撑该些插脚的部件被设于辊上。该用于支撑该插脚的部件与该插脚分离设置，这样插脚便能够在该部件上滑动。

本发明还涉及一种利用一对辊将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备。该设备包括一对辊。在该对辊中，设置有挤压插脚、预定数量的用于支撑该插脚的部件，及一用于沿径向挤压该插脚和该部件的挤压装置。该插脚被插进该预定数量的成型孔中，以将原料形成为颗粒状物料。该些成型孔被设于该辊的外表面上。该用于支撑该插脚的部件与该插脚分离设置。该设备还包括一用于将原料输送入该对辊之间的空间中的进料装置。

通过本发明，由于该辊上设有这些插脚以及与这些插脚分离设置的该用于支撑该些插脚的部件，当插脚在该用于支撑该插脚的部件上滑动时，该颗粒状物料由挤压插脚喷射出来。这样便可以确保该插脚的圆周方向的滑动。由于该插脚和该用于支撑该插脚的部件的数量能够大量增加，因此产量能够大量提高。进一步地，能够生产出具有统一外形的片剂。

通过引用作为基础的申请日为2007年1月30日的日本专利申请NO.2007-018824，将它的申请内容完全地并入本发明。

通过以下的详细描述，本发明将得到更充分的理解。然而，该详细描述和该优选的实施例仅是本发明的理想实施例的举例说明，而且仅仅是为了解释而进行的描述。在该详细描述的基础上，各种可能的替换和修改对本领域的普通技术人员来说都将是显而易见的。

本申请人无意于向公众展示任何公知的实施例。因此，已公开的替换和修改中的那些在文字上可能未落入本发明权利要求书的范围内的内容，以等同替代物的名义构成本发明的一部分。

说明书和权利要求书中使用的“一”、“该”及类似的说法均应被理解为涵盖了单数和复数的解释，除非本文中另外指明或明显矛盾。本文中的任何和所有的实施例，或者示例性语言(如，“例如”)仅仅是为了更好地描述本发明，而不是为了限制本发明的范围，除非另有声明。

附图说明

图1为本发明的用于将粉状物料形成为颗粒状物料的挤压式设备的一实施例的主体部分的剖视图。

图2为图1中沿A-A线方向的剖视图。

图3为图1中移除了辊的一部分后的平面图。

图4为图1中左辊的上部的放大图。

图5为图1中的一对辊的将原料挤压形成为颗粒状物料的部分的放大图。

图6为右辊的挤压插脚被推出的部分的放大图。

具体实施方式

基于附图，对将原料挤压形成为颗粒状物料的方法及其设备描述如下。如图1和图2所示，本设备的实施例是一种用于将例如粉末材料的原料形成为颗粒状物料的挤压式设备。它包括一对辊1、2，其中，各辊为圆柱形且彼此相向设置。进一步地，如箭头R1、R2所示，两个辊1、2能朝向它们的内侧旋转。该设备还包括一作为进料装置的转动进料器3，用于将粉末材料输送至辊1、2间的空间中。该转动进料器3设于辊1、2的上方。该转动进料器3包括：一用于供给原料的给料器4、一用于挤压原料的螺杆5，及一用于驱动螺杆5的驱动电机(图中未示)。螺杆5设于给料器4中。

〖0013〗辊1、2能够通过电机和减速机(图中未示)旋转，因此辊1、2的外表面的速度是不同的。辊1、2中的每一个均包括辊主体和一用于喷射出颗粒状物料的机构，该机构装设于辊主体中。辊主体包括：一圆柱状的外围部11、一与一旋转轴12相连的圆柱状的轴套部13及一连接部14。连接部14与外围部11及轴套部13的侧端(图2中轴套部13的左端)相连接。图2中标记15表示一用于防止辊1、2的轴套部13与旋转轴12分离的支撑部件。如图1-4中所示，预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔形成在外围部11中。这些成型孔沿辊1、2的径向设置。

用于喷射出颗粒状物料的机构包括：挤压插脚(活塞)17、用于支撑插脚的预定数量的部件18、一锁紧件20，及一喷射装置21。挤压插脚17被插入于成型孔16中，并且能够从成型孔16中被移出。在形成颗粒状物料时，用于支撑插脚的部件18不仅仅推出而且还支撑挤压插脚17。部件18与该插脚17分离设置。锁紧件20通过固定螺钉19固接在该连接部14上，用于将该部件18保持于辊主体中。当片剂加工成形后，喷射装置21通过挤压插脚17和用于支撑插脚的部件18将片剂从成型孔16中喷出。各用于支撑插脚的部件18分离地支撑预定数量的挤压插脚17。本实施例中，辊1、2中的每一个均设有24个用于支撑插脚的部件18，且每台辊均设有432个插脚17。插脚17的数量与成型孔16的数量相同。每个用于支撑插脚的部件18均被设置成支撑18个插脚17。插脚17与用于支撑插脚的部件18分离设置。当成型孔的直径设为d mm时，无论辊1、2的直径如何，在辊1、2的外表面上，插脚17沿圆周方向的间距为1.01d-10d mm且沿轴线方向的间距为1.01d-10dmm。这样挤压插脚17的数量就可以比传统的设备更多。如果插脚17的间距小于1.01d mm，相邻的成型孔16间的距离将会太狭小，以至于辊1、2的那些部分会变得脆弱。如果插脚17的间距大于10d mm，则插脚的数量就会减少，产量就会下降。从产量和强度上考虑，插脚17的间距较佳地为1.1d-5d mm。

插脚17设于辊1、2的径向上，且能够滑动一预设的距离。插脚17设有一台阶17a，用于在喷射时防止插脚从辊1、2上滑脱。

锁紧件20设有数个孔20a，孔20a的数量与用于支撑插脚的部件18的数量相同。孔20a沿辊1、2的径向设置。用于支撑插脚的部件18的颈部18a插入孔20a，以使部件18能够滑动。台阶18b设于用于支撑插脚的部件18的颈部18a的末端，以通过牵引部件51拉回部件18。将在下文中对牵引部件51进行说明。

用于支撑插脚的部件18与啮合部22通过凹凸嵌合(活动配合)而相互啮合，使部件18可以自由地沿辊1、2的径向移动。啮合部22与锁紧件20相连。啮合部22防止部件18绕颈部18a旋转。

喷射装置21设置于辊1、2中并位于从成型孔16喷射出颗粒状物料W的位置的近侧(上游侧)。喷射装置21包括一用于通过用于支撑插脚的部件18推出挤压插脚17的推出部件23。喷射装置21还包括一用于支撑推出部件23的支撑部件24。推出部件23与用于支撑插脚的部件18相接触的部分设计有一平滑曲率。

针对本发明的用于形成颗粒状物料的辊压式设备，其两个辊1、2的直径均为115mm。进一步地，用于形成颗粒状物料的成型孔16的内径为2mm。挤压插脚17和用于支撑插脚的部件18能沿径向移动1mm。

如图1所示，在辊1的斜下方设有外表面与辊1相对的辅助辊31。辅助辊31为圆柱状且与辊1平行设置。如图1中的箭头R3所示，辅助辊31沿与辊1相反的方向旋转，这样辅助辊31表面的速度比辊1的快。图1中的数字32、33和34表示分别紧靠着辊1、2和辅助辊31的表面固定的刮刀。刮刀32、33刮切通过挤压插脚17从辊1、2的外表面被喷射出的片剂，这样片剂即作为成品被取出。刮刀34刮切辅助辊31上粘附的毛刺。

对于具有如上所述的技术特征的用于形成颗粒状物料的辊压式设备，分别沿图1中的箭头R1、R2所示的方向，辊1的外表面以0.018m/sec的速度旋转，且辊2的外表面以0.012m/sec的速度旋转。当开动转动进料器3之后，将粉末状物料倾倒入转动进料器3，然后将其送入辊1、2之间的空间中。如图1和图5所示，粉末状物料在辊1、2上的成型孔16中被挤压形成短圆柱状的片剂。接着，由于辊1和辊2的外表面的转速不同，因此在被挤压形成的片剂的外表面产生一剪切力，由未被用于形成片剂的粉末状物料，即毛剌41将粘附在外表面比辊2的外表面旋转得快的辊1上。

当位于辊2上的成型孔16内的片剂W的毛剌被去掉后，片剂移向喷射装置21。如图1和图6所示，由于大量的挤压插脚17被用于支撑插脚的部件18推出，而用于支撑插脚的部件18又通过辊2的旋转被推出部件23推出，位于多个成型孔16中的片剂W被顺序地从成型孔16中喷出。挤压插脚17接触用于支撑插脚的部件18并在上面滑动。由于插脚17并不直接接触推出部件23且不会受到由于辊1、2的旋转产生的沿圆周方向的磨擦力，因此插脚17在圆周方向不会产生位移。故而由于插脚17的滑移引发的插脚17与成型孔16之间的咬合卡死的问题得以解决。而且，因插脚17的滑移引起的由粉末状物料在一侧偏集所导致的片剂W的变形被抑制。由于所有的成型孔16均沿辊1、2的曲率表面径向设置，因此每片片剂W的外端的形状一致。这样，具有统一外形的片剂W便被生产出来。

相反地，在辊1的成型孔16中形成的片剂周边有毛剌，它们向辅助辊31所在的位置移动。接着，片剂上的毛剌被辅助辊31去除，其中辅助辊31沿箭头R3所示的方向以比辊1快的速度旋转。然后，片剂W以与利用辊2时同样的方式被制得。

在片剂W被喷射出后，用于支撑插脚的部件18在下一轮循环中的原料的压迫下被插脚17推回。如果原料的压力不足以将插脚17推回，可以通过装设牵引部件51迫使部件18退回初始位置。牵引部件51为月牙形或楔形，因此其可以通过与推出部件23类似的机构或任何公知的机构，将用于支撑插脚的部件18的台阶18b拉回。部件18沿辊1、2的径向被向内拉回。

针对本实施例，挤压插脚和用于支撑插脚的部件设于该对辊上，且这些部件与该插脚分离设置以使插脚能在这些部件上滑动。然而，本发明并不仅限于这个技术特征。挤压插脚和用于支撑插脚的部件可以仅设置在该对辊的其中一个辊上，且这些部件与该插脚分离设置以使插脚能在这些部件上滑动。

针对本实施例，预定数量的用于支撑插脚的部件中的每一个分别支撑预定数量的插脚。但是，部件或插脚的数量可以根据辊的直径、尺寸、外形，或插脚的布置等等来决定。

针对本实施例，该对辊的外表面的速度不同，因此同时产生一个挤压力和一个剪切力。这样，如果采用了含有某种强度的纤维成份的原料，当纤维成分被从原料中分离时该原料就被固化了。因此，能够高效地生产具有精确尺寸的片剂。

然而，根据原料的不同，该对辊的外表面的速度可以是相同的。

Claims (7)

1.一种通过一对辊将原料挤压形成为颗粒状物料的方法，

其中，至少在该对辊中的一个辊的外表面上设有预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔，并且在该对辊中的一个辊上设有插于各个成型孔内的挤压插脚及预定数量的用于支撑该挤压插脚的部件，该用于支撑该挤压插脚的部件与该挤压插脚分离设置，以使该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动；及

其中，当该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动时，该颗粒状物料通过该挤压插脚被喷射，所述步骤通过用于支撑插脚的部件通过辊的旋转被喷射装置中的推出部件推出，进而挤压插脚被用于支撑所述挤压插脚的部件推出，使得位于多个成型孔中的该颗粒状物料被顺序地从成型孔中喷出。

2.一种通过一对辊将原料挤压形成为颗粒状物料的方法，该方法包括以下步骤：

输送原料进入一对辊之间的空间中，该对辊的外表面上设有预定数量的用于形成颗粒状物料的成型孔，其中，该对辊中设有插于各个成型孔内的挤压插脚及预定数量的用于支撑该挤压插脚的部件，该用于支撑该挤压插脚的部件与该挤压插脚分离设置，以使该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动；

通过该对辊挤压该原料并形成该颗粒状物料；及

当该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动时，通过该挤压插脚喷射该颗粒状物料，所述步骤通过用于支撑插脚的部件通过辊的旋转被喷射装置中的推出部件推出，进而挤压插脚被用于支撑所述挤压插脚的部件推出，使得位于多个成型孔中的该颗粒状物料被顺序地从成型孔中喷出。

3.如权利要求1或2所述的用于将原料挤压形成为颗粒状物料的方法，其中，每个用于支撑该挤压插脚的部件分别支撑预定数量的该挤压插脚。

4.一种通过一对辊将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备，

其中至少在该对辊中的一个辊的外表面上设有预定数量的用于形成该颗粒状物料的成型孔，在该对辊中的一个辊上设有插于各个成型孔内的挤压插脚及预定数量的用于支撑该挤压插脚的部件，该用于支撑该挤压插脚的部件与该挤压插脚分离设置，以使该挤压插脚在该用于支撑该挤压插脚的部件上滑动；该挤压式设备还包括一喷射装置，该喷射装置包括用于通过用于支撑插脚的部件推出挤压插脚的推出部件，进而位于多个成型孔中的颗粒状物料被顺利地从成型孔中喷出。

5.一种通过一对辊将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备，该设备包括：

一对辊，该对辊中设有插于各个成型孔内的挤压插脚，该成型孔用于形成该颗粒状物料，该成型孔以预定数量形成在该对辊的外表面上，该对辊中还设有预定数量的用于支撑该挤压插脚的部件，该用于支撑该挤压插脚的部件与该挤压插脚分离设置，以及用于沿该对辊的径向推出该挤压插脚和该用于支撑该挤压插脚的部件的喷射装置；及

一用于输送原料至该对辊之间的空间中的进料装置。

6.如权利要求4或5所述的将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备，其中每个该用于支撑该挤压插脚的部件分别支撑预定数量的该挤压插脚。

7.如权利要求5所述的将原料形成为颗粒状物料的挤压式设备，还包括一面对该对辊中的一个辊设置的辅助辊。

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