CN104428119A - 用于造粒设备的喷嘴板和具有喷嘴板的造粒设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于造粒设备的喷嘴板(10)，具有用于熔体的通路的多个喷嘴(20)，其中喷嘴(20)布置成使得它们位于围绕中心轴线(M)的圆上，和其中每个喷嘴(20)都具有喷嘴通道(21)和至少一个喷嘴孔(22)，其中用于接收熔体流的凹部(30)形成在喷嘴板(10)的背面(11)中，其中凹部(30)以中心轴线为中心，并且其中多个流动通道(40)形成在喷嘴板(10)中，其中流动通道(40)均沿平行于后表面(11)的方向且在径向上远离中心轴线地从凹部(30)延伸到多个喷嘴(20)中的一个，还涉及一种具有这种喷嘴板的造粒设备。

Description

用于造粒设备的喷嘴板和具有喷嘴板的造粒设备
技术领域
本发明涉及由活性药物成分或活性药物成分的组合或热塑性材料构成的熔融材料的造粒的领域，特别地涉及可用于该目的的喷嘴板。
背景技术
一般而言，具有挤压机或熔体泵的造粒设备常常用于将例如由活性药物成分或活性药物成分的组合构成或者由热塑性材料(例如聚乙烯或聚丙烯)构成的熔融材料造粒，其中熔融材料受压通过拉模板进入冷却液(例如水)中，并且在那里被切割装置切割，切割装置的至少一个叶片越过拉模板的孔上方从而生产粒料。
在现有技术的造粒设备中，喷嘴板通常用于此目的，其具有多个布置成圆形形状的喷嘴，该喷嘴设计成穿过喷嘴板以便允许熔融材料，下文中称为熔体，通过喷嘴板。
在位于喷嘴板上游的引导部分中，如接板或入口壳体的组件和/或装置或启动阀设备中，通常有用于熔体的孔，其沿喷嘴板的方向变宽以便能够将熔体供给到喷嘴的后入口。为了帮助在喷嘴之间分配熔体和将熔体按选定路线发送到喷嘴，一般在通道内设置鼻锥，其例如可以通过螺杆附连到喷嘴板的背面。这样，以这样一种方式将熔体输送至喷嘴板，即它以环形形状存在于喷嘴板，其中喷嘴的入口孔位于熔体环的区域中。
例如从文献DE202004016104U1、DE202007003495U1和DE212009000038U1已知相应的设计。
由于在这样的设计中，熔体通过该孔和鼻锥被引导到喷嘴板以使得熔体在那里以环形形状存在，所以在喷嘴之间的区域中可能形成死区，熔融材料聚集在死区而没有被从这些死区移开和进一步运送。如果这些聚集物形成为具有非均匀的分布，则流过多个喷嘴的熔体可能被弄歪并且可能变得不均匀。此外，在被所述孔和鼻锥跨越的大的、宽的空腔中的熔体的多个独立部分可以通过具有不同长度的许多不同路径到达喷嘴，因此，所述多个独立部分可具有不同的行进时间或停留时间。这些影响可能对要生产的颗粒的质量产生负面影响，特别是可能导致颗粒质量的不均匀性和变化。
此外，这种设计是资源密集型的，因为必须提供适当的部件或组件以形成加宽的孔和鼻锥。特别地，由于加宽的孔所需的长度，造粒机总体上的总长度增加。如果这样的造粒机的操作转变为操作新的熔融材料，则会导致不希望有的、相对大量的不会进入生产过程的废料；这提升了成本，特别是在相对昂贵的熔融材料例如药物活性成分的情况下。
发明内容
因而本发明的一个目的是克服上述缺点并详细说明具有改进的熔体选定路线的造粒设备。
本发明的另一个目的是详细说明总长度减小的造粒设备。
本发明的上述目的和其它目的是通过具有权利要求1的特征的用于造粒设备的喷嘴板和通过具有权利要求14的特征的造粒设备而获得的。
另外的优选实施方式在从属权利要求中阐明。
在一个方面中，本发明涉及用于造粒设备的喷嘴板，其具有用于熔体的通路的多个喷嘴，其中喷嘴布置成使得它们位于围绕中心轴线的圆上，和其中每个喷嘴都具有喷嘴通道和至少一个喷嘴孔，用于接收熔体流的凹部形成在喷嘴板的背面中，其中凹部以中心轴线为中心。另外，多个流动通道形成在喷嘴板中，其中流动通道均沿平行于后表面的方向且在径向上远离中心轴线地从凹部延伸到所述多个喷嘴中的一个。
在使用这种喷嘴板的造粒设备中，熔体流可以在一条直线上被供给到凹部。在凹部中，熔体流偏转基本上90°以使得熔体流分布在流动通道中间并且在垂直于中心轴线的每个流动通道中沿径向向外输送，以便流入喷嘴的喷嘴通道中。熔体流在喷嘴通道中再次偏转基本上90°，并且熔体平行于中心轴线流过喷嘴以通过喷嘴孔离开，在那里熔体可以被刀头的刀片切断。
以这种方式，实现了熔体流，其中没有形成熔融材料可能聚集且没有被进一步运送的死区。因为通过凹槽与流动通道取向并引导熔体的选定路线，所以也能确保熔体的所有部分都按照定义明确的且在所有情况下都基本上相同的路径按选定路线发送到喷嘴，因此熔体的所有部分具有基本上相同的行进时间。
此外，消除了在喷嘴板上游的造粒设备中提供加宽熔体流直到熔体存在于呈环形形状的多个喷嘴处为止的设备的需求。因此，能缩短造粒设备的总长度。
优选地，任何给定的流动通道的纵向轴线基本上垂直于相关联的喷嘴的喷嘴通道的纵向轴线。
流动通道的纵向轴线优选地基本上垂直于熔体流被引导到凹部的方向。
喷嘴优选地对称地布置在圆上以使得任何两个相邻的喷嘴是等距离的。这进一步改善了通过不同喷嘴的熔体的选定路线的均衡。
流动通道的宽度可以对应于喷嘴通道的直径。优选地，从流动通道到喷嘴通道的过渡部遵循过渡部半径被圆化。以这种方式，避免了横截面和/或边缘的突然变化或突起，其可能破坏和负面地影响熔体的流动。
流动通道可以实施为喷嘴板的后表面上的凹槽，其优选地具有U形横截面。U形横截面也可以被实施为半圆形的横截面，该半圆形的横截面的半径相当于凹槽宽度的一半。
凹部可以是圆形的。优选地，凹部的横截面对应于流动通道的横截面的总和的至少两倍，优选地4倍，。
凹部可以具有呈圆弧形式的逐渐减小的侧表面，优选地其半径基本上对应于流动通道的半径。凹部也可以具有由延伸到凹部中的锥体形成的底部，其中锥体优选地基本上升起到后表面的平面。
以这种方式，避免了熔体可能聚集的拐角和其他区域，并且熔体的流动行为和向流动通道中的分配可以得到改善。
喷嘴板也可以利用第一喷嘴板体和第二喷嘴板体而实施为两个部分，其中喷嘴孔和喷嘴的喷嘴通道的至少一部分实施在第一喷嘴板体中，和其中凹部和流动通道实施在第二喷嘴板体中。
在喷嘴板被实施为两个部分的情况下，在喷嘴孔侧磨损的情况下，其例如是随着时间的经过由于喷嘴孔被刀片连续掠过而引起的，能够只更换第一喷嘴板体。因为该第一喷嘴板体的制造是比单件式喷嘴板更简单且更经济的，所以维护成本可以降低，成本效益可以增大。
此外，当将待造粒的产品转变成具有不同材料性质的不同产品时，常常也需要改变喷嘴孔的孔宽度。利用由两部分组成的喷嘴板，在这种情况中仅仅更换第一喷嘴板体10a就够了。因此，仅需要储备具有不同喷嘴孔的若干不同的第一喷嘴板体10a以便为这种产品转变做准备。与单件式喷嘴板的情况相比，这代表了更经济的和更具有成本效益的解决方案，在单件式喷嘴板的情况中，喷嘴板的生产更复杂，因而相应地更昂贵，必须为每个所需的喷嘴孔宽度储备喷嘴板。
喷嘴板可以是造粒设备的一部分，造粒设备可以是热切割造粒设备。特别地，造粒设备可以是空冷式热模面造粒设备或水下造粒设备。
附图说明
下面参考附图利用本发明的优选实施方式描述本发明：
图1示出了根据本发明第一实施方式的喷嘴板的后侧的透视图；
图2是图1的喷嘴板的后侧的俯视图；
图3是沿着图2的剖面BB的横截面图；
图4示意性地示出了包含图1的喷嘴板的造粒设备的一部分；
图5示出了根据本发明第二实施方式的喷嘴板；和
图6示出了根据本发明第三实施方式的喷嘴板。
具体实施方式
参考图1至3，首先描述根据本发明第一实施方式的喷嘴板10。
如图1至3中所示，八个喷嘴20形成在喷嘴板10中。此数目不是限制性的，也可以提供任何其它所需数目的喷嘴20。每个喷嘴20都具有喷嘴通道21和喷嘴孔22，熔融材料可以通过喷嘴孔22排出在喷嘴板10的侧部(此被称为前侧12)，以便被刀头的刀片切断。
喷嘴20布置在喷嘴板10中以使得喷嘴位于围绕中心轴线M的圆上，从而所有的喷嘴20距中心轴线M的距离相同。喷嘴20可以不均匀地分布在圆上。然而优选地，喷嘴20均匀地分布在圆上以使得任何两个相邻的喷嘴20是等距离的。喷嘴20也可以位于优选地具有不同半径的多个优选地同心的圆上(图中未示出)。在这种情况下，各个流动通道40可以与每个圆相关联。
如从图1至3进一步明显看到的，八个流动通道40都位于喷嘴板10的背面，其中每个流动通道40与各自的喷嘴20相关联，并通向相应的喷嘴20的喷嘴通道21。
流动通道40可以具有矩形、梯形或圆形的横截面。优选地，流动通道实施为喷嘴板10后侧中的具有U形或半圆形横截面的凹槽。
流动通道40的宽度对应于喷嘴通道21的直径。从流动通道30到相应的喷嘴通道21的过渡部是圆化的，如图3中所示。优选地，圆化对应于圆弧，其半径相当于流动通道宽度的一半。
流动通道40平行于喷嘴板10的后表面一直朝着中心轴线M延伸并通向形成于喷嘴板10背面中的凹部30。
凹部30沿着半径为D1的圆横断后表面。凹部30用于接收来自喷嘴板上游的设备的熔体流并在八个流动通道之间分配熔体和将熔体引导到流动通道中。在该设计中，熔体流入凹部30中是沿着中心轴线M的方向发生的，也就是说垂直于喷嘴板的后表面。
凹部30(根据图2，半径为D1的圆的圆形区域)的横截面的尺寸如此形成以使得其对应于流动通道的横截面的总和的至少两倍，优选大约4倍。
凹部30还具有侧表面31，其横向地限定凹部30的界限。如从图2和3明显看到的，侧表面31以圆弧形式朝着喷嘴板10的内部逐渐变小，其半径优选地基本上相当于流动通道的半径。
形成在凹部30的底部的是锥体，其延伸到凹部30的内部中。优选地，锥体基本上升高到喷嘴板10的后表面11的平面的高度。
以上参考图1至3描述的喷嘴板10可以是造粒设备的一部分，造粒设备特别是基于水下造粒原理或热切割造粒原理的造粒设备。这作为例子在图4中示出，图4示出了具有喷嘴板10的造粒设备。与喷嘴板10的后侧11相邻的是板状设备50，其可以是接板或入口壳体的部件和/或组件或启动阀设备。设备50具有凹部，通过该凹部，熔融材料被引导到喷嘴板10的凹部30。设备50至少覆盖喷嘴板10的后侧11的区域，被实施为U形凹槽的流动通道40位于该区域，以便以这种方式封闭流动通道。
所示的喷嘴板10的下游是具有至少一个刀片70的切割设备60，其扫过喷嘴板的前侧12以切断被压出喷嘴孔的塑性材料。
图5示出了根据本发明第二实施方式的喷嘴板。图5中的喷嘴板被实施为两个部分，第一喷嘴板体10a和第二喷嘴板体10b。
凹部30和流动通道40实施在第二喷嘴板体的后表面11中。流动通道40均通向贯穿第二喷嘴板体10b延伸的喷嘴通道部分21b。形成在第一喷嘴板体中的是对应的进一步的喷嘴通道部分21a，其通向喷嘴孔22。实施在第一喷嘴板体10a中的喷嘴通道部分21a和实施在第二喷嘴板体10b中的喷嘴通道部分21b一起形成喷嘴20的喷嘴通道21。
喷嘴板的另一实施方式示于图6中。在图6的实施方式中，喷嘴板同样实施为两个部分，第一喷嘴板体10a和第二喷嘴板体10b。
具有喷嘴通道21和喷嘴孔22的喷嘴20实施在第一喷嘴板体10a中。
凹部30实施在第二喷嘴板体10b中以使得凹部30贯穿第二喷嘴板体10b延伸。凹部30的底部由第一喷嘴板体10a的后侧14形成。在凹部30的区域中，锥体可以实施在第一喷嘴板体10a的后侧14上。流动通道40实施在第二喷嘴板体10b的前侧13中并延伸到一个区域，在该区域中流动通道覆盖实施在第一喷嘴板体10a中的喷嘴通道21。

Claims (16)

1.一种用于造粒设备的喷嘴板(10)，具有
用于熔体的通路的多个喷嘴(20)，
其中所述喷嘴(20)布置成使得它们位于围绕中心轴线(M)的圆上，和
其中每个喷嘴(20)都具有喷嘴通道(21)和至少一个喷嘴孔(22)，
其特征在于
用于接收熔体流的凹部(30)形成在所述喷嘴板(10)的背面(11)中，其中所述凹部(30)以所述中心轴线为中心，并且其中
多个流动通道(40)形成在所述喷嘴板(10)中，
其中所述流动通道(40)均沿平行于所述后表面(11)的方向且在径向上远离所述中心轴线地从所述凹部(30)延伸到所述多个喷嘴(20)中的一个。
2.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于任何给定的流动通道(40)的纵向轴线基本上垂直于相关联的喷嘴的所述喷嘴通道(21)的纵向轴线。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述流动通道(40)的纵向轴线基本上垂直于熔体流被引导到所述凹部(30)的方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷嘴板，其特征在于任何两个相邻的喷嘴(20)是等距离的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述流动通道(40)的宽度对应于所述喷嘴通道(21)的直径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述流动通道(40)实施为所述喷嘴板(10)的后表面中的凹槽。
7.根据权利要求6所述的喷嘴板，其特征在于所述流动通道(40)均实施为具有U形横截面。
8.根据权利要求7所述的喷嘴板，其特征在于所述U形横截面实施为半圆形的横截面，该半圆形的横截面的半径对应于所述凹槽的宽度的一半。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的喷嘴板，其特征在于从流动通道(40)到喷嘴通道(21)的过渡部遵循过渡部半径被圆化。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述凹部(30)是圆形的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述凹部(30)的横截面对应于所述流动通道的横截面的总和的至少两倍，优选地4倍。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述凹部(30)具有呈圆弧形式的逐渐减小的侧表面(31)，优选地其半径基本上对应于所述流动通道的半径。
13.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于所述凹部(30)的底部由延伸到所述凹部(30)中的锥体形成，其中所述锥体优选地基本上升到所述后表面的平面。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的喷嘴板，其特征在于所述喷嘴板利用第一喷嘴板体(10a)和第二喷嘴板体(10b)而实施为两个部分，
其中所述喷嘴(20)的所述喷嘴孔(22)和所述喷嘴通道(21)的至少一部分(21a)实施在所述第一喷嘴板体(10a)中，和
其中所述凹部(30)和所述流动通道(40)实施在所述第二喷嘴板体(10b)中。
15.一种造粒设备，其具有根据权利要求1至14中任一项所述的喷嘴板。
16.根据权利要求15所述的造粒设备，其特征在于所述造粒设备是空冷式热模面造粒设备或水下造粒设备。
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