УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТАБЛЕТОК Российский патент 1997 года по МПК B01J2/20 

Изобретение относится к устройству для формирования капель из вязких текучих масс, находящихся в резервуаре, по меньшей мере, с одной стальной стенкой, оснащенной несколькими рядами отверстий, и соответственно циклически выдавливаемых через ряд отверстий в каплеобразующие формы, как только эти формы при движении стенки совместятся с невращающейся вместе со стенкой выходной зоной, причем для нагрева, в особенности остаточной массы, еще остающейся в отверстиях, со стенкой и/или с выходной зоной сопряжено, по меньшей мере, одно нагревательное устройство.

Устройства такого вида известны. Эти устройства, содержащие вращающийся резервуар в форме трубы, имеют существенное преимущество, заключающееся в том, что они могут образовывать относительно простым образом и с высокой производительностью таблетки из масс, которые в противном случае могли бы быть изготовлены путем нанесения на охлаждаемые ленты в виде слоев и последующего разрушения на части, это было бы связано с пылеобразованием, вредящим окружающей среде [1, 2]
Также известно, что выходящие из ряда отверстий капли, которые после этого на охлаждаемой ленте становятся таблетками, из-за своей вязкости образуют идущие к еще остающимся в отверстиях остаткам массы нити, которые затем, если они не будут своевременно разорваны, при дальнейшем вращении укладываются по периметру вращающегося резервуара в виде трубы. Чтобы еще остающуюся в отверстиях остаточную массу так хорошо, как это возможно, снова размягчить и ее снова втянуть в внутрь, во внутренней полости выполнена эксцентричная щель, через которую масса снова отсасывается.

Дополнительно также известно использование скребка, прилегающего к наружной поверхности, который нагревается и с помощью которого материал, прилипший к наружной поверхности, снова вдавливается назад в отверстия для выхода капель. Во всех случаях предпосылкой является то, что возвращаемая масса снова нагревается в достаточной степени, чтобы приобрести достаточную текучесть для возврата и для нового процесса образования капель.

Вращающаяся труба по причинам коррозии и износа, как правило, изготавливается из высококачественной стали. Но так как этот материал имеет очень плохие свойства по скольжению, то между стационарным внутренним резервуаром и вращающейся трубой, как правило, предусматривается зазор. Поскольку нагрев такой роторной формы происходит от внутреннего стационарного источника тепла, при выдавливании некоторых видов масс, наружный вращающийся резервуар и прилипающие к нему остаточные массы так сильно охладятся, так что также и нити, которые тянутся от уложенных на охлаждаемую ленту капель к вращающейся наружной поверхности резервуара, не всегда можно так оборвать, что они упадут назад на образованные капли на ленточном охлаждаемом транспортере. Поэтому для таких материалов не всегда возможно безупречное и свободное от пыли гранулирование.

Также оказалось, что повышение температуры внутри стационарного корпуса не может быть выбрано слишком большим, чтобы в достаточной степени нагреть вращающийся наружный резервуар. К этому добавляется то, что также бывает необходимость в обработке материалов, которые не должны слишком сильно нагреваться из-за опасности взрыва. Это также ограничивает применение нагревательного устройства, установленного вне вращающейся трубы.

Подобные проблемы также могут возникнуть и для других грануляторов, где вязкий материал выдавливается между расположенным внутри вращающегося корпуса выжимающим валком и наружным валком с помощью зубьев, которые сопряжены по внутренней поверхности наружного валка и наружной поверхности выжимающего валка или у которых стационарный вкладыш с соплами сопряжен с циркулирующей, выполненной с отверстиями лентой [3]
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для гранулирования, содержащее вращающийся цилиндрический наружный резервуар из стали или подобного материала с несколькими рядами отверстий по его поверхности, эксцентрично установленный в нем выдавливающий валок с выходной зоной в нижней его части, нагревательное средство для наружного резервуара и/или выдавливающего валка [4]
В данном случае также существует опасность перегрева продукта.

Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача так модернизировать устройство, что будет возможен согласованный с данным случаем применения нагрев подвижной стенки без опасности того, что продукт будет поврежден из-за перегрева или будет достигнута его температура вспышки или температура воспламенения.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования таблеток, содержащем вращающийся цилиндрический наружный резервуар из стали или подобного материала с несколькими рядами отверстий по его поверхности, эксцентрично установленный в нем выдавливающий валок с выходной зоной в нижней его части и, по меньшей мере, одно нагревательное средство для наружного резервуара и/или выдавливающего валка, нагревательное средство выполнено с индукционным нагревателем. При этом предпочтительно нагревательное средство может быть предусмотрено в виде приспособления для индукционной закалки с катушкой индуктивности, которая выполнена в виде проточной детали, размещенной параллельно наружному резервуару.

Благодаря индуктивному нагреву часть подвижной стенки или также выходной зоны, выполненная из высококачественной стали или других пригодных материалов, может нагреваться относительно простым и хорошо управляемым образом без того, что температура нагревательного устройства будет слишком высокой. Как известно для индукционной закалки, проточная катушка может охлаждаться, так что она сама не воспринимает никаких температур, которые могут быть слишком высокими. С другой стороны, путем подбора тока индукции можно осуществить нагрев простым образом.

При этом проточная деталь может быть выполнена в виде трубки с проходом по ней хладагента, а проточная трубка установлена за выходной зоной выдавливающего валка по направлению вращения наружного резервуара с внешней стороны резервуара. Кроме того, оно выполнено со скребком для сбора остаточного материала на поверхности наружного резервуара, установленным за проточной трубкой и прилегающим к стенке резервуара.

Скребок может быть установлен с эксцентричным зазором относительно наружного резервуара.

Наружная стенка выдавливающего валка и внутренняя стенка наружного резервуара выполнена с зубчатыми планками, а выдавливающий валок выполнен с проточной трубкой индукционной катушки. При этом выдавливающий валок может быть выполнен полым, а проточная трубка индукционной катушки установлена внутри полого валка. Выдавливающий валок может быть закреплен с помощью расположенных по его торцам цапф, выполненных с концентрично проходящим отверстием для подвода хладагента и электроэнергии к проточной трубке.

На фиг. 1 схематически изображено поперечное сечение устройства для формирования таблеток; на фиг. 2 устройство для формирования таблеток по фиг. 1 при виде сверху с катушкой индуктивности для нагрева наружной трубы, однако в уменьшенном масштабе; на фиг. 3 поперечное сечение, подобное фиг. 1, устройства с вращающимся, имеющим внутреннее зацепление наружным резервуаром и с установленным в нем имеющим наружное зубчатое зацепление выдавливающим валком; на фиг. 4 продольное сечение по центральным осям двух вращающихся валков по фиг. 3.

На фиг. 1 и 2, из которых фиг. 1 представляет сечение вдоль линии 1-1 фиг. 2, однако в сильно увеличенном масштабе, выше ленточного транспортера 1, выполненного в качестве охлаждающей ленты, установлено устройство для формирования таблеток. Охлаждающая лента 1 движется в направлении стрелки 3 и принимает вышедший в виде капель из устройства материал в виде таблеток 4, которые при дальнейшем движении охлаждающей ленты 1 в направлении стрелки 3 все больше и больше отверждаются и затем могут быть сняты с ленты.

Устройство 2 состоит из цилиндрического, стационарно закрепленного подробно непоказанным образом на расположенных по сторонам от охлаждающей ленты 1 стойках 5 выдавливающего валка 6, эксцентрично установленного во вращающемся цилиндрическом наружном резервуаре 7 в виде трубы, который устанавливается также в опорах, вмонтированных в стойки 5 и может приводиться во вращение двигателем в направлении стрелки 8. Этот вид исполнения формирователя капель сам по себе известен и поэтому подробно в деталях не описывается.

Вращаемый цилиндрический наружный резервуар 7 имеет на всем своем периметре сквозные отверстия 9, которые рядами проходят параллельно оси 10 вращения вдоль образующих линий резервуара 7. Валок 6 имеет осевое проточное отверстие 11 для подлежащего выдаче в виде капель материала, который к этому каналу подводится сбоку в текучем виде. Этот вязкий, подлежащий выдаче по каплям материал поступает затем через ряд переходных каналов 12 к проходящей также параллельно оси 10 камере 13 и может оттуда подводиться через отверстие 14 соплового вкладыша 15 к выполненной в виде паза в нем выходной зоне 16, оттуда затем, когда ряд отверстий 9 циклически совпадает с выходной зоной 16, вытекает в виде капель из ряда отверстий наружу на охлаждающую ленту 1. Подвод материала к отверстиям 9 прекращается, как только ряды отверстий достигают задней по направлению 8 вращения кромки соплового вкладыша 15. Но при этом частично из-за вязкости выходящего по каплям материала образуются нити 17, которые затем при дальнейшем движении наружного резервуара 7 должны разорваться и в связи с тем, что направление 8 вращения и направление 3 движения охлаждающей ленты соответственно могут быть выбраны и согласованы друг с другом, затем падают в скопления материала в виде таблеток на охлаждающей ленте 1 и, как правило, должны с ними сплавляться.

Но нельзя во всех случаях в зависимости от подлежащего выдаче по каплям материала избежать того, что все же остальные нити остаются сцепленными с наружной поверхностью вращающегося резервуара 7, прежде всего в отверстиях остается еще остаточный материал. Если не позаботиться о том, чтобы этот остаточный материал на его пути до ближайшей точки встречи с сопловым вкладышем 15 или вернуть назад во внутреннюю полость, или, по меньшей мере, так обработать, чтобы он сохранил способность к образованию капель, что могут быть тем самым нарушены функции формирователя капель. А именно, со временем могут быть забиты отверстия, так что нужно будет прерывать работу.

Поэтому формирователь 2 таблеток по фиг. 1 и 2 снабжен катушкой 18, индуктивности, которая по этому примеру исполнения в основном соответствует проходящей параллельно средней линии вращающегося резервуара 7, прямой трубе, на которую соответственно намотаны витки 19 катушки. Образованный таким образом стержень индукционной катушки выполнен в виде полой трубы и может известным образом снабжаться хладагентом по направлению стрелки 20, которая после прохождения по полости трубы выходит по направлению стрелки 21. Сама катушка 19 при этом известным образом эксплуатируется в виде рабочей катушки 22 установки для индукционной закалки, причем вращающийся резервуар 7 ответствует (закаливаемому) инструменту, и катушка 19 через трансформатор 23 высокой частоты присоединена к источнику 24 высокочастотных колебаний, которые со своей стороны предусмотрен с источником 25 питания. С вращающимся наружным резервуаром 7, кроме того, сопряжен датчик 26 температуры, чувствительная часть которого находится вблизи наружной поверхности резервуара 7. С помощью этого датчика 26 может фиксироваться и регулироваться степень нагрева или температура резервуара 7. Так как вращающийся резервуар 7 обычным образом изготавливается из высококачественной стали, то он может простым образом нагреваться с помощью индукции. Достигнутая температура может измеряться и регулироваться с помощью термодатчика 26. При этом рационально, что сама, служащая в качестве рабочей катушки, проточная деталь 18 может иметь с помощью возможного охлаждения очень низкую температуру, так что требования, например защиты от взрыва, могут быть просто соблюдены. Также возможно непосредственно регулировать температуру резервуара 7, как это необходимо для выпрессовываемого продукта.

При выбранном варианте исполнения также и валок 6 выполнен из высококачественной стали. Поэтому между ним и вращающимся наружным резервуаром 7 предусмотрен круговой зазор из-за трения. Внутренний валок 6 известным образом также еще может быть оснащен дополнительными нагревательными устройствами, например в виде нагревательных каналов 27, смываемых горячим маслом, и может поэтому дополнительно также индуктивно нагреваться. Этот нагрев также может осуществляться управляемо с помощью термодатчика 26.

Благодаря выбранному варианту исполнения становится возможным так нагревать формирователь 2 таблеток в зоне вращающегося резервуара 7 и в обращенной к нему наружной зоне внутреннего валка 6, что еще находящийся в отверстиях 9 после прохождения выходной зоны 16 остаточный материал может всасываться назад в эксцентричный зазор 28 между внутренним валком 6 и наружным резервуаром 7, так что оттуда он (материал) перед достижением выходной зоны в способном для образования капель состоянии снова возвращается в отверстия и затем вместе с подлежащим выдаче в виде капель материалом подается через выходную зону 16 в виде новой капли на охлаждающую ленту 1.

Для дополнительной гарантии, кроме того, с наружной поверхностью резервуара 7 сопряжен скребок 29, который также механическим образом налипший на наружную поверхность материал передавливает назад в отверстия 9, прежде чем будет достигнута выходная зона 16. Скребок 29 нагревается. Он, например, может быть снабжен проточными каналами 30 для протока горячего масла или также может нагреваться индуктивно.

Фиг. 3 и 4 показывают другой пример исполнения, в котором нагрев вращающегося наружного тела и/или вращающегося внутреннего тела также происходит индуктивно. На фиг. 3 и 4 выше двигающейся в направлении стрелки 3 охлаждающей ленты 1 установлен на раме 32 цилиндрический резервуар 31, который на своей внутренней поверхности оснащен проходящими аксиально зубчатыми полосами 38. Между соответственно двумя соседними зубчатыми полосами предусмотрены отверстия 9, которые расположены также, как и в варианте исполнения по фиг. 1, в виде соответственно рядов отверстий, проходящих вдоль образующей. Этот наружный резервуар 31, который на фиг. 4 соответственно своими торцами зафиксирован в опорных кольцах 34, и, естественно, также может быть иметь аксиально большую длину, чем представлено на фиг. 4, этими опорными кольцами 34 крепится в кольцах-держателях 35, которые, со своей стороны, зафиксированы через опорные плечи 36 на несущих колоннах 37 рамы 32.

Внутри вращающегося наружного резервуара 31 установлен также вращающийся выдавливающий валок 38, который по всей своей наружной поверхности оснащен зубчатыми планками 39, которые соответствуют зубчатым планкам 33 наружного валка 31 и с этими планками входят в зацепление в зоне вертикальной плоскости 40, которая перпендикулярна охлаждающей ленте 1. Выдавливающий валок 38 выполнен полым и с помощью выступающих по обе стороны опорных цапф 41 закреплен в опорных кольцах 42, которые, в свою очередь, через несущие плечи 43 закреплены на колоннах 37. Одна из опорных цапф оснащена приводной шестерней 44, так что с помощью этой приводной шестерни 44 выдавливающий валок 38 и находящийся с ним в зацеплении наружный резервуар 31 могут быть приведены во вращение в направлении стрелки 45. Как и в примере исполнения по фиг. 1, при этом направление вращения резервуара 31 и валка 38 выбрано так, что касательная к направлению движения в зоне вертикальной плоскости 40 совпадает с направлением 3 движения охлаждающей ленты 1.

С наружным резервуаром 31 дополнительно подобно тому, как в примере исполнения по фиг. 1 и 2 сопряжена катушка индуктивности 18, которая таким же образом имеет пронизываемую хладагентом полость 22 и конструкцию катушки по фиг. 2. Катушка индуктивности 18 закрепляется с помощью крепежных плеч 46 на колоннах 37. Крепежные плечи 46 при этом могут быть одновременно предусмотрены в качестве магистралей для подвода хладагента и снабжены также электрическими подводящими кабелями.

С выдавливающим валком 38 в этом примере исполнения также сопряжена индукционная катушка 47, подводящие магистрали которой как для электроэнергии, так и для хладагента подробно непоказанным образом выполнены внутри полого выдавливающего валка 38 и внутри цапф 41, предусматриваемых с проходящими аксиально отверстиями 48. Поэтому если наружный резервуар 31 и выдавливающий валок 38 выполняются из ферритового материала, например из содержащей углерод стали или из чугуна, то тогда может быть достигнут также и при таком варианте исполнения очень точно чувствительным образом нагрев и поддержание температуры находящихся в зацеплении друг с другом вращающихся тел и, тем самым, также и выдавливаемого материала, который аксиально вводится в промежуток 49 между выдавливающим валком 38 и наружным резервуаром 31. В этом варианте исполнения материал за выходной зоной 16, которая соответствует зоне в вертикальной плоскости 40 выше охлаждающей ленты 1, с помощью снова удаляющихся друг от друга зубчатых планок отсасывается назад в отверстия 9, но это происходит только тогда, когда текучесть материала сохраняется достаточной. Поэтому также и в этом случае важен нагрев наружного резервуара 31.

Установка катушки индуктивности 47 дает большое преимущество, заключающееся в том, что становится возможным нагрев также в той зоне, которая лежит непосредственно перед выходной зоной 16, так что на месте выхода может быть обеспечена и сохранена соответственно точно та вязкость подлежащего выдавливания материала, которая будет наилучшей для желательного образования капель. Естественно, также и в варианте исполнения по фиг. 3 и 4 с наружным резервуаром и/или с внутренним валком может быть сопряжен термодатчик для управления нагревом. Также возможно установить сопряженную с выдавливающим валком 38 катушку индуктивности в промежутке 49 между наружным резервуаром 31 и выдавливающим валком 38 и там ее предусмотреть дополнительно к установленной внутри (валка) катушки индуктивности 47.

Сущность изобретения: устройство для формирования таблеток содержит вращающийся цилиндрический наружный резервуар из стали или подобного материала с несколькими рядами отверстий по его поверхности. В нем эксцентрично установлен выдавливающий валок с выходной зоной в нижней его части. Устройство имеет, по меньшей мере, одно нагревательное средство для наружного резервуара и/или выдавливаемого валка. Нагревательное средство выполнено с индукционным нагревателем. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для формирования таблеток, содержащее вращающийся цилиндрический наружный резервуар из стали или подобного материала с несколькими рядами отверстий по его поверхности, эксцентрично установленный в нем выдавливающий валок с выходной зоной в нижней его части и по меньшей мере одно нагревательное средство для наружного резервуара и/или выдавливающего валка, отличающееся тем, что нагревательное средство выполнено с индукционным нагревателем. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательное средство выполнено в виде приспособления для индукционной закалки с катушкой. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что катушка индуктивности выполнена в виде проточной детали, размещенной параллельно наружному резервуару. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что проточная деталь выполнена в виде трубки с проходом по ней хладагента. 5. Устройство по пп.3 и 4, отличающееся тем, что проточная трубка установлена за выходной зоной выдавливающего валка по направлению вращения наружного резервуара с внешней стороны резервуара. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено со скребком для сбора остаточного материала на поверхности наружного резервуара, установленным за проточной трубкой и прилегающим к стенке резервуара. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что скребок установлен с эксцентричным зазором относительно наружного резервура. 8. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что наружная стенка выдавливающего валка и внутренняя стенка наружного резервуара выполнены с зубчатыми планками, а выдавливающий валок выполнен с проточной трубкой индукционной катушки. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что выдавливающий валок выполнен полым, а проточная трубка индукционной катушки установлена внутри полого валка. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что выдавливающий валок закреплен с помощью расположенных по его торцам цапф, выполненных с концентрично проходящим отверстием для подвода хладагента и электроэнергии к проточной трубке.