CN103211705A - 带式制丸方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带式制丸方法与装置，属于粘塑性物料成型技术范畴。本发明可用于粘塑性物料的连续、多批、并排同时制丸作业。带式制丸装置的核心结构为开设有若干平行沟槽的上、下带构成的搓压物料的楔形接合区，楔形接合区内上下带的沟槽及槽脊相对。将预制成圆条状的料坯横向落在下带面上，下带将其带入楔形区后，料坯受上下带的搓压而滚转，随上下带槽脊距离的逐渐减小，料坯滚转过程中逐渐被槽脊压出环形凹槽并形成回转表面，至上下带槽脊接触时条状料坯被切断、揉搓成多个光滑表面的球丸。该机结构简单、生产效率高、调控性好、制造维护成本低，可广泛应用于食品、制药、化工等行业的制丸加工。

Description

带式制丸方法与装置

技术领域

本发明属于中成药、食品加工技术范畴，涉及一种带式制丸方法与装置。 

背景技术

制丸机广泛应用于食品、制药、化工等生产领域。粘塑性物料的制丸多采用固定轴三辊搓丸机。如已公开的三辊搓丸机专利(专利号：CN03130428.1)中，主要工作部件包括一个有螺旋凹槽的托辊和两个带有半圆型螺旋槽的搓辊，搓辊的螺旋槽的法向形状为成丸的半圆形状，搓棍的螺旋方向和托辊的螺旋方向相反、螺距相同；将两搓辊平行布置，使两搓辊外径相切；托辊布置于两搓辊下方，并使托辊的螺棱突入搓棍的螺旋槽内。制丸开始时，料坯由后端进入两个搓辊形成的空间内并被两搓辊螺旋槽搓动、滚转，突入搓棍螺旋槽内的托辊螺棱可承托料坯，料坯在两搓辊螺旋槽的搓揉、推动下，前行过程中逐渐被搓圆、搓光，最后从前端出丸。该机可以连续生产，但只能单通道作业，生产能力受限。 

目前实际生产中还使用另一种浮动轴三辊搓丸机。浮动轴三辊搓丸机主要工作部件包括轴线平行布置的两根宽环槽搓辊和一根窄环槽托辊。托辊和一搓辊定轴转动，另一搓辊转轴浮动；两搓辊转向相同，搓辊转向与托辊转向相反；两搓辊的宽环槽轴向相对，搓辊的槽脊可突入托辊的窄环槽内；两搓辊位于托辊上方。作业时首先使转轴浮动搓辊的槽脊与定轴转动搓辊的槽脊保持一定间距，预制成圆棒状料坯轴线与三辊平行态落入三辊间，在三辊的带动下滚转；随后，浮动搓辊逐渐靠近定轴搓辊，搓辊的槽脊逐渐切入滚转的料坯，搓辊环槽逐渐增加与料坯的接触区域旋搓出光滑表面；至两搓辊槽脊间隙最小时料坯形成多个独立球丸，最后，拉大两搓辊间距，使成型后的球丸纤由浮动搓辊和托辊之间落下。该机为单工位、批次进料、批次成型作业模式，产能较低。 

本发明提出的一种新的制丸技术方案，将在一台机器上实现多通道、多批次、连续成丸作业，提高生产能力，简化机器结构、改善调控性和可靠性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种带式制丸方法与装置，其原理是：利用两条开有平行沟槽的柔性环形带形成的楔形接合区域内的带间相对运动，以及两带槽脊间距的逐渐缩小，对预制成圆条状的料坯进行滚动缩颈、切断和揉搓成丸。用沟槽形状确定成丸的形状和尺寸、通过接合区域长度和两带间的相对速度控制揉搓圈数、通过带宽方向的沟槽数目、结合区长度和两带速匹配调整生产能力，在一台机器上完成对粘塑性物料的多通道、多批次、连续成丸作业。 

本发明所述的带式制丸装置包括：上带(1)、上带驱动辊(2)、上带折向辊(3)、下带(4)、下带驱动辊(5)、下带折向辊(6)、机架(7)。上带(1)和下带(4)均为环形构造；上带(1)和下带(4)与物料接触的外带面上设置有平行沟槽(8)，沟槽(8)在横断面上的轮廓为回转体状丸的母线；两沟槽(8)间有槽脊(9)；与辊接触的内带面上设有多条梯形条(10)。驱动辊及折向辊均为圆筒状，并设有与梯形条(10)具有相同间距的梯形凹槽(11)。 

上带(1)由上带驱动辊(2)和上带折向辊(3)张紧成有平直边的扁环形；下带(4)由下带驱动辊(5)和下带折向辊(6)张紧成有平直边的扁环形；两条扁环形带上下布置，分别由各自的驱动辊带动作回转运动，并形成楔形接合区域(12)；楔形接合区域(12)内上、下带的沟槽(8)及槽脊(9)轴向位置相对，并且须有相对运动，使球丸中心的运动方向朝向出料斗(15)方向。出料斗(15)在带宽方向设置两边窄、中间宽的3个出口，中间出口(18)收集成品，两边出口(19)收集回收再用的边角料。 

为保证粘塑性料坯(13)在两带楔形接合区域(12)内相对两带滚动，楔形接合区域(12)的开口高度H须大于圆条状料坯直径R。 

楔形接合区域(12)的长度影响揉搓时间和揉搓圈数，其最短长度应远大于回转体球丸的最大横断面的周长。 

带宽方向的沟槽(8)数目直接决定着制丸机的生产能力。 

上、下带上的梯形条(10)及驱动辊和折向辊上的梯形凹槽(11)，可有效解决跑偏问题。 

带式制丸机的工作过程 

两驱动辊带动两带运动后，被预制成圆条状的料坯(13)通过进料斗(14)横向落在下带(4)带面上，并由下带(4)托、带进入楔形接合区域(12)内；受上、下两带的搓压作用，圆条状的料坯(13)作相对上、下两带的滚动及整体朝向楔形接合区域(12)的楔尖端的移动；同时，随着楔形接合区域(12)内两带槽脊(9)间距的逐渐减小，形成槽脊(9)对圆条状的料坯(13)的滚动缩颈，沟槽(8)与料坯(13)的接触区也逐渐增加从而搓压出接近沟槽(8)断面轮廓的球丸表面；当上、下带的槽脊(9)几近接合时，料坯(13)被切断成多个母线与沟槽(8)断面轮廓一致、表面光滑的独立球丸排出楔形接合区域(12)。从出料斗(15)中间出口(18)排出，同时，边角料从两边出口(19)排出，被收集待回收再用。 

实际作业时，根据两条带速的配置，在不产生物料批次接触干涉的前提下，可以定(时间)间隔地连续喂入预制料坯(13)，不必等上一次喂入的料坯(13)完成成型后再开始喂料，在楔形接合区域(12)两相对沟槽(8)构成的每个物料通道内，形成多(喂料)批次物料的同时成型。 

发明内容有益效果 

1.可采用定(时间)间隔地连续喂料，在机器上实现多批次、多通道的连续、同时成型，大大提高了生产能力。 

2.在配置合适的接合区域长度的前提下，通过两带的速度及速度差调整，即可控制揉搓时间和揉搓圈数，方便了对生产能力和成丸质量的调控。 

3.利用两条柔性环带完成制丸，大大简化了制丸机结构，提高了机器作业可靠性，降低机器造价。 

附图说明

图1为带式制丸原理图。 

图2为带结构图。 

图3为带断面图。 

图4为驱动辊及张紧辊外部结构图。 

图5为带式制丸装置结构图。 

图6为带式制丸装置外观图。 

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。 

采用该机加工中药丸的具体实施例中，带式制丸装置包括：上带(1)、上带驱动辊(2)、上带折向辊(3)、下带(4)、下带驱动辊(5)、下带折向辊(6)、机架(7)、进料斗(14)、出料斗(15)、上带张紧装置(16)、下带张紧装置(17)。上带(1)和下带(4)均为环形构造；上带(1)和下带(4)与物料接触的外带面上设置有20道平行沟槽(8)；两沟槽(8)间有槽脊(9)；与辊接触的内带面上设有5条梯形条(10)。驱动辊及折向辊均为圆筒状，并设有与梯形条(10)具有相同间距的梯形凹槽(11)。驱动辊为内置动力和传动装置的驱动滚筒结构。上带张紧装置(16)和下带张紧装置(17)，可调整带的张力，以保证揉搓力。 

上带(1)由上带驱动辊(2)和上带折向辊(3)张紧成有平直边的扁环形；下带(4)由下带驱动辊(5)和下带折向辊(6)张紧成有平直边的扁环形；两条扁环形带上下布置，分别由各自的驱动辊带动作回转运动，并形成楔形接合区域(12)；楔形接合区域(12)内上、下带的沟槽(8)及槽脊(9)轴向位置相对；沟槽(8)断面轮廓线状即为药丸的回转母线。 

出料斗(15)在带宽方向设置两边窄、中间宽的3个出口，中间出口(18)收集成品，两边出口(19)收集回收再用的边角料。 

按带式制丸装置的结构示意图中的转向及参数配置，可对滚转圈数、揉搓时间进行粗略估算，其中：ω₁为上带驱动辊角速度，r₁为上带驱动辊半径，ω₂为下带驱动辊角速度，r₂为下带驱动辊半径，R为料坯直径，L为楔形接合区域(12)的长度。 

带式制丸机主要结构、运动参数 

揉搓时间 $t=\frac{L}{V_0}=\frac{L}{({\mathrm{\ω}}_1{r}_1-{\mathrm{\ω}}_2{r}_2)}=4.0s$

滚转圈数 $k=\frac{L(r_1{\mathrm{\ω}}_1+r_2{\mathrm{\ω}}_2)}{2\mathrm{\πR}(r_1{\mathrm{\ω}}_1-r_2{\mathrm{\ω}}_2)}\≈175$ 转 

制丸开始时，两驱动辊带动两带运动后，预制成圆条状、长度略长于上、下带宽度的料坯(13)横向落在下带(4)带面上，并由下带(4)托、带进入楔形接合区域(12)内；受上、下两带的搓压作用，圆条状的料坯(13)作相对上、下两带的滚动及整体朝向楔形接合区域(12)的楔尖端的移动；同时，随着楔形接合区域(12)内两带槽脊(9)间距的逐渐减小，形成槽脊(9)对圆条状的料坯(13)的滚动缩颈，沟槽(8)与料坯(13)的接触区也逐渐增加从而搓压出接近沟槽(8)断面轮廓的中药丸表面；当上、下带的槽脊(9)几近接合时，料坯(13)被切断成20个母线与沟槽(8)断面轮廓一致、表面光滑的独立中药球丸。带两侧多余料渣回收再用。 

Claims (3)

1.一种带式制丸方法与装置，由上带(1)、上带驱动辊(2)、上带折向辊(3)、下带(4)、下带驱动辊(5)、下带折向辊(6)、机架(7)构成制丸装置；上带(1)和下带(4)均为环形构造，与物料接触的外带面上设置有平行沟槽(8)，两沟槽(8)间有槽脊(9)；上带(1)和下带(4)分别由上带驱动辊(2)及上带折向辊(3)和下带驱动辊(5)及下带折向辊(6)张紧成有平直边的扁环形，两条扁环形带上下布置，并形成楔形接合区域(12)；楔形接合区域(12)内上、下带的沟槽(8)及槽脊(9)轴向位置相对；带式制丸方法与装置特征在于：利用两条开有平行沟槽(8)的柔性环形上带(1)和下带(4)形成的楔形接合区域(12)内的带间相对运动，以及两带槽脊(9)间距的逐渐缩小，实现进入楔形接合区域(12)内、预制成圆条状的料坯(13)的揉搓、滚动缩颈和切断成丸。 

2.根据权利要求1所述带式制丸方法与装置，其特征在于：楔形接合区域(12)的开口高度须大于圆条状料坯(13)的直径。 

3.根据权利要求1所述带式制丸方法与装置，其特征在于：环形结构的上带(1)和下带(4)与物料接触的外带面上设置有平行沟槽(8)，与辊接触的内带面上设有防跑偏梯形条(10)。 

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