CN115301155B - 一种速溶颗粒的制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于湿法制粒技术领域，特别是涉及一种速溶颗粒的制备方法及装置。本发明的速溶颗粒的制备装置包括造粒机构和滚圆机构，造粒机构包括输送组件、模具组件以及切割组件，造粒机构将颗粒原料切割为颗粒，滚圆机构将造粒机构产出的颗粒滚圆成球形。本发明的速溶颗粒的制备方法的主要步骤是，先将颗粒原料均匀混合，然后将混合好的颗粒原料切割成颗粒，最后利用滚圆机构将颗粒滚圆成球形。本发明的速溶颗粒的制备方法及装置先将混合好的颗粒原料制备成颗粒，再利用滚圆机构对颗粒进行滚圆成型，有效提高了颗粒的制备质量和成品率。

Description

一种速溶颗粒的制备方法及装置

技术领域

本发明属于湿法制粒技术领域，特别是涉及一种速溶颗粒的制备方法及装置。

背景技术

颗粒形式的药物制剂具有溶解吸收快、制备方便等众多优点，被广泛应用与医药生产，常用的制粒方法主要有干法制粒、湿法制粒以及喷雾制粒三种，其中，由于具有颗粒成型质量好、外形美观、耐磨性强等优点，湿法制粒在颗粒的生产制造中的应用最为广泛。

现有技术中常见的造粒装置一般是采用造粒刀对混合好的颗粒原料进行切割，使其成型为较小的颗粒。例如授权公告号为CN114768677B的中国发明专利所公开的一种杀菌剂制备用造粒装置，该装置包括造粒箱、造粒刀以及筛粒机构，通过造粒箱将颗粒原料挤压成长条状，再通过造粒刀将长条状的颗粒原料切割成颗粒状，最后经过筛粒机构的筛选得到大小符合标准的颗粒，结构较为简单，且操作方便。

但是，现有的造粒装置生产得到的颗粒的形状不一致，颗粒的表面也粗糙不均，影响颗粒的耐磨性以及后续的筛选过程，导致颗粒在筛选时的损耗较大且成品质量不均匀，严重影响颗粒的成品率以及成品质量。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明提供了一种速溶颗粒的制备装置，以解决现有的造粒装置的成品质量不均匀的问题，还提供了一种速溶颗粒的制备方法，以解决现有的造粒方法所生产的颗粒成品质量较差的问题。

上述目的通过下述技术方案实现：一种速溶颗粒的制备装置，包括造粒机构和滚圆机构，造粒机构包括输送组件、模具组件以及切割组件，模具组件上设置有出料孔，输送组件用于将混合好的颗粒原料输送至模具组件，以使所述颗粒原料通过所述出料孔挤压排出，切割组件设置在所述出料孔的外侧，切割组件用于将通过出料孔排出的颗粒原料切割为颗粒，滚圆机构包括转动盘和转动电机，转动电机驱动转动盘转动以将所述颗粒滚圆成球形，转动盘上设置有排料孔，排料孔用于将滚圆成球形的颗粒排出。

进一步地，所述滚圆机构还包括转动架、导向筒、摇杆以及滑杆，转动架同轴地转动装配在导向筒内，转动架与所述转动电机传动连接，所述转动盘铰接在所述转动架的上端，转动架带动转动盘同步转动，所述导向筒的外周面上设置有首尾衔接的环形滑槽，所述环形滑槽沿所述导向筒的周向延伸且上下起伏，所述滑杆与所述转动架连接以跟随转动架同步转动，所述滑杆还与所述环形滑槽导向配合以使滑杆沿环形滑槽上下起伏滑动，所述摇杆的一端铰接在滑杆上，摇杆的另一端铰接在转动盘上，以使所述滑杆在环形滑槽内上下起伏滑动时能够带动摇杆上下摇动，进而使所述转动盘在转动的同时上下摇动。

进一步地，所述转动架上对应于所述滑杆的位置设置有导向孔，所述导向孔沿竖直方向延伸，所述滑杆穿过所述导向孔并在导向孔内竖直导向移动，以使所述滑杆在跟随转动架转动的同时能够沿所述环形滑槽上下起伏运动。

进一步地，所述排料孔设置在转动盘的中心位置，所述转动盘的盘面上位于排料孔周围的位置向上凸起形成平滑斜面，平滑斜面用于阻止未滚圆的颗粒进入排料孔。

进一步地，所述模具组件包括相互贴合的第一模板和第二模板，第一模板与第二模板上均设置有模具孔，第一模板的模具孔与第二模板的模具孔对应设置以形成所述出料孔，第二模板能够相对于第一模板移动以调节所述出料孔的大小。

进一步地，所述输送组件包括输送管道、输送绞龙以及输送电机，输送管道上设置有进料口，进料口用于向输送管道内注入混合好的颗粒原料，输送绞龙设置在输送管道内，所述输送电机驱动输送绞龙在输送管道内转动以推动颗粒原料向模具组件移动。

进一步地，所述切割组件包括切割电机和切割刀具，切割电机用于驱动切割刀具移动，切割刀具在所述模具组件的出料孔远离输送组件的一端移动，以将所述出料孔排出的颗粒原料切割成颗粒。

进一步地，还包括烘干机以及压力感应器，烘干机设置在所述模具组件的出料孔处，烘干机用于对切割组件切割形成的颗粒进行烘干，所述压力感应器设置在所述转动组件的排料孔下方，压力感应器能够感应从所述排料孔排出的颗粒的重量并根据所述排料孔排出的颗粒总重的变化率反馈调节烘干机的功率。

本发明的速溶颗粒的制备装置的有益效果在于：设置滚圆机构将造粒机构产出的颗粒进一步滚圆成球形，提高了颗粒的表面质量，增强了颗粒的耐磨性，并保证了各个颗粒形状的一致，便于颗粒后续的筛选，大大提高了颗粒的成品率以及成品质量。同时，设置烘干机对造粒机构产出的颗粒进行烘干，防止颗粒在下落过程以及滚圆过程中互相粘结，保证了颗粒的顺利成型，并且设置压力感应器对烘干机进行反馈调节，确保了合格颗粒的稳定产出。

本发明所提供的一种速溶颗粒的制备方法，包括以下步骤：

S01、将制备颗粒所需的各种材料均匀混合形成颗粒原料；

S02、将混合好的颗粒原料输送至模具组件中，根据需要制备的颗粒大小调节模具组件的出料孔大小，挤压颗粒原料，使颗粒原料通过出料孔排出，使用切割组件将出料孔排出的颗粒原料切割成颗粒；

S03、切割形成的颗粒下落至滚圆机构上，利用滚圆机构将颗粒滚圆成球形并排出。

进一步地，在步骤S02中，在切割组件将颗粒原料切割成颗粒之后，利用烘干机对下落的颗粒进行烘干，防止颗粒之间粘结，同时利用压力感应器实时检测滚圆机构排出的颗粒的重量，计算滚圆机构排出的颗粒总重的变化率，当颗粒总重的变化率降低时，减小烘干机的功率，烘干机的功率设置有最低阈值，以防止烘干机功率过小而无法有效烘干。

本发明的速溶颗粒的制备方法的有益效果在于：在将颗粒原料切割形成颗粒之后，利用滚圆机构将颗粒进一步滚圆成球形，使各个颗粒的形状保持一致，以便于后续对颗粒进行筛选，保证了颗粒的成品率以及成品质量。同时，在颗粒下落到滚圆机构的过程中，利用烘干机对颗粒进行烘干，有效防止颗粒粘结，并利用压力感应器感应颗粒重量变化以对烘干机进行反馈调节，保证了颗粒的稳定成型，大大提高了所生产颗粒的质量。

附图说明

图1为本发明的速溶颗粒的制备装置的立体示意图；

图2为本发明一实施例的造粒机构的立体示意图；

图3为图2中A区域的结构放大图；

图4为本发明一实施例的滚圆机构的正视图；

图5为本发明一实施例的导向筒的结构剖视图；

图6为本发明一实施例的转动盘的结构剖视图；

图7为本发明一实施例的转动架的立体示意图；

图8为本发明一实施例的切割刀具的立体示意图；

图9为本发明一实施例的模具组件的立体示意图。

其中：100、输送管道；110、进料口；120、输送绞龙；130、输送电机；200、支撑架；210、第一模具；211、第一模板；212、容纳腔；220、第二模具；221、第二模板；222、调节轴；223、侧板；230、模具孔；240、出料孔；250、挡板；300、切割电机；310、转轴；320、安装杆；330、切割钢丝；400、转动电机；410、导向筒；411、环形滑槽；420、转动架；421、导向孔；430、转动盘；431、排料孔；432、平滑斜面；440、滑杆；450、摇杆；500、烘干机；510、压力感应器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合说明书附图及具体实施方式，对本发明的速溶颗粒的制备装置以及制备方法进行说明。

本发明的速溶颗粒的制备装置的实施例一：参照图1至图9所示，本发明的速溶颗粒的制备装置包括造粒机构、滚圆机构、烘干机500以及压力感应器510，造粒机构设置在滚圆机构的上游，造粒机构将混合好的颗粒原料成型为颗粒，造粒机构产出的颗粒落入滚圆机构，烘干机500在颗粒的下落过程中对颗粒进行烘干，以避免颗粒之间粘结，最后滚圆机构将颗粒滚圆成球形。

具体地，造粒机构包括从上游到下游依次设置的输送组件、模具组件以及切割组件，输送组件包括输送管道100、输送绞龙120以及输送电机130，输送管道100上设置有进料口110，通过进料口110向输送管道100内注入混合好的颗粒原料，输送绞龙120设置在输送管道100内，输送电机130驱动输送绞龙120在输送管道100内转动以推动颗粒原料向模具组件移动。

模具组件包括支撑架200、第一模具210以及第二模具220，第一模具210和第二模具220均安装在支撑架200上，第一模具210包括第一模板211，第二模具220包括第二模板221，第一模板211与第二模板221均为弧形板且第一模板211与第二模板221紧密贴合，第一模板211与第二模板221上对应设置有模具孔230，第一模板211的模具孔230与第二模板221的模具孔230组合形成出料孔240。第一模具210设置有与输送管道100连通的容纳腔212，颗粒原料通过输送管道100进入容纳腔212内，第一模板211构成容纳腔212的一侧壁面，以使容纳腔212内的颗粒原料能够通过第一模板211与第二模板221形成的出料孔240排出。其中，第一模板211和第二模板221上的模具孔230的分布密度从高到低逐渐变小，以使各出料孔240之间的间隔从高到低逐渐变大，以防止从不同出料孔240排出的颗粒相互粘结。

第二模具220还包括调节轴222和侧板223，调节轴222螺旋装配在支撑架200上以使调节轴222在转动的同时能够轴向移动，通过旋拧调节轴222能够带动第二模板221相对于第一模板211移动，进而使第二模板221上的模具孔230与第一模板211上的模具孔230产生错位，以改变第一模板211与第二模板221所形成的出料孔240的大小，第二模板221在相对于第一模板211转动的同时能够轴向移动，使得第一模板211与第二模板221交错形成的出料孔240在调节大小时也能够始终保持方形结构，以便于颗粒后续的滚圆过程。

另外，模具组件的一侧还设有挡板250，挡板250与第二模具220围成一个聚热空间，以聚集烘干机500产生的热量，防止热量逸散，保证烘干机500的烘干效果，同时降低烘干机500的能耗。

切割组件包括切割电机300和切割刀具，切割刀具包括转轴310、切割钢丝330以及两根安装杆320，安装杆320的一端固定在转轴310上，另一端与切割钢丝330固定连接，切割钢丝330在两根安装杆320之间绷直并与第二模板221背离第一模板211的侧面贴合，使用时，切割电机300带动转轴310转动，使切割钢丝330在第二模板221的表面移动，将从出料孔240中排出的颗粒原料切割成颗粒。

烘干机500设置在出料孔240与滚圆机构之间，具体设置在第二模具220的侧板223的内侧壁上，以使烘干机能够对切割组件切割形成的颗粒进行有效地烘干，防止颗粒之间互相粘结，保证颗粒后续的滚圆过程的正常进行。

滚圆机构包括转动电机400、转动架420、导向筒410、转动盘430、摇杆450以及滑杆440，转动架420同轴地转动装配在导向筒410内，转动架420与转动电机400传动连接以带动转动架420转动，转动盘430铰接在转动架420的上端，以使转动盘430能够上下摆动。导向筒410的外周面上设置有首尾衔接的环形滑槽411，环形滑槽411沿着导向筒410的周向延伸并上下起伏设置，滑杆440与环形滑槽411导向配合，以使滑杆440能够沿环形滑槽411上下起伏滑动。转动架420上对应于滑杆440的位置设置有竖直延伸的导向孔421，滑杆440穿过导向孔421并在导向孔421内竖直导向移动，以使转动架420能够带动滑杆440转动，且滑杆440在绕导向筒410转动的同时沿环形滑槽411上下起伏运动。摇杆450的一端铰接在滑杆440上，另一端铰接在转动盘430上，以使滑杆440在环形滑槽411内上下起伏滑动时能够带动摇杆450上下摇动，进而带动转动盘430在转动的同时上下摇动，以将转动盘430上的颗粒滚圆。

转动盘430的中心位置处设置有排料孔431，转动盘430的盘面上位于排料孔431周围的位置向上凸起形成平滑斜面432，以阻止未滚圆的颗粒进入排料孔431。压力感应器510设置在排料孔431的下端，滚圆后的颗粒从排料孔431排出后落入压力感应器510内，压力感应器510在收集排料孔431排出的颗粒的同时能够实时检测从排料孔431排出的颗粒的重量，计算排出的颗粒总重的变化率，并根据颗粒总重的变化率反馈调节烘干机500的功率。

当颗粒总重的变化率降低时，说明烘干机500的功率过大导致颗粒的水分过度蒸发，颗粒湿度不足使得其滚圆成型的速度较慢，因此需要减小烘干机500的功率，同时，烘干机500的功率设有一个最低阈值，以防止烘干机500功率过小而无法对颗粒表面进行有效烘干，确保颗粒之间互不粘结。

下面以本实施例的速溶颗粒的制备装置的使用过程为例，结合图1至图9所示，对本发明的上述速溶颗粒的制备装置进一步描述。

(一)配置颗粒原料：按比例选取原料，并加入适量纯化水，充分均匀混合形成颗粒原料。

(二)根据需要加工的颗粒大小，转动调节模具组件中的第二模板221，以将出料孔240调节至适当大小，启动输送电机130、切割电机300、转动电机400以及烘干机500，将颗粒原料投入输送管道100内，输送绞龙120不断转动，将颗粒原料输送至模具组件的容纳腔212内。

(三)在输送绞龙120的推动下，颗粒原料通过模具组件的出料孔240呈长条状被挤压排出，切割钢丝330不断移动切割以将出料孔240排出的长条状颗粒原料切割成颗粒，烘干机500在颗粒落下的同时对颗粒进行烘干，防止颗粒互相粘结。

(四)颗粒下落到滚圆机构的转动盘430上，在转动电机400的带动下，转动架420带动转动盘430和滑杆440转动，使滑杆440在导向筒410的环形滑槽411内上下起伏运动，上下起伏的滑杆440通过摇杆450带动转动盘430上下摆动，进而使转动盘430在转动的同时上下摆动，以将落入到转动盘430上的颗粒滚圆。

(五)在转动盘430内的平滑斜面432的拦截下，未滚圆的颗粒无法靠近排料孔431，只有当颗粒滚圆后才能越过平滑斜面432并从排料孔431排出，颗粒从排料孔431排出后落入压力感应器510内，压力感应器510对排料孔排出的颗粒总重进行实时监测，并根据颗粒总重的变化率反馈调节烘干机500的功率，以确保颗粒的快速成型。

当然，本发明的速溶颗粒的制备装置不仅限于上述的实施方式，下列提供几种与上述实施例中的速溶颗粒的制备装置不同的其它实施方式。

在本发明的速溶颗粒的制备装置的其它实施例中，与上述实施例不同的是：输送机构可以不采用输送绞龙120来推动颗粒原料，也可以采用活动推板、驱动活塞等结构来推动输送颗粒原料。

在本发明的速溶颗粒的制备装置的其它实施例中，与上述实施例不同的是：滑杆440可以不与转动架420竖直导向装配，也可以将滑杆440设置为伸缩杆，以适应滑杆440的上下起伏的移动行程。

在本发明的速溶颗粒的制备装置的其它实施例中，与上述实施例不同的是：滚圆机构可以不采用滑杆440和摇杆450与转动架420的配合摆动形式，也可以直接在转动盘430下方设置行走轮和波浪起伏的导轨配合，以使转动盘430在转动的同时上下摆动。

本发明的速溶颗粒的制备方法的具体实施例一：本实施例的速溶颗粒的制备方法主要包括以下步骤：

S01.按照比例选取原料，并加入适量纯化水，充分均匀混合形成颗粒原料。

S02.将混合好的颗粒原料输送至模具组件中，根据需要制备的颗粒大小调节模具组件的出料孔240大小，挤压颗粒原料，使颗粒原料通过出料孔240排出，使用切割组件将出料孔240排出的颗粒原料切割成颗粒，利用烘干机500对下落的颗粒进行烘干，防止颗粒之间粘结，同时利用压力感应器510实时检测滚圆机构排出的颗粒总重的变化率，当颗粒总重的变化率降低时，减小烘干机500的功率，烘干机500的功率设有最低阈值，以防止烘干机500功率调节过小而无法实现有效烘干；

S03.颗粒下落至滚圆机构上之后，利用滚圆机构将颗粒滚圆成球形并排出。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，也可以做出若干变形和改进，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种速溶颗粒的制备装置，其特征在于：包括造粒机构和滚圆机构，造粒机构包括输送组件、模具组件以及切割组件，模具组件上设置有出料孔，输送组件用于将混合好的颗粒原料输送至模具组件，以使所述颗粒原料通过所述出料孔挤压排出，切割组件设置在所述出料孔的外侧，切割组件用于将通过出料孔排出的颗粒原料切割为颗粒，滚圆机构包括转动盘和转动电机，转动电机驱动转动盘转动以将所述颗粒滚圆成球形，转动盘上设置有排料孔，排料孔用于将滚圆成球形的颗粒排出；

所述滚圆机构还包括转动架、导向筒、摇杆以及滑杆，转动架同轴地转动装配在导向筒内，转动架与所述转动电机传动连接，所述转动盘铰接在所述转动架的上端，转动架带动转动盘同步转动，所述导向筒的外周面上设置有首尾衔接的环形滑槽，所述环形滑槽沿所述导向筒的周向延伸且上下起伏，所述滑杆与所述转动架连接以跟随转动架同步转动，所述滑杆还与所述环形滑槽导向配合以使滑杆沿环形滑槽上下起伏滑动，所述摇杆的一端铰接在滑杆上，摇杆的另一端铰接在转动盘上，以使所述滑杆在环形滑槽内上下起伏滑动时能够带动摇杆上下摇动，进而使所述转动盘在转动的同时上下摇动；

所述排料孔设置在转动盘的中心位置，所述转动盘的盘面上位于排料孔周围的位置向上凸起形成平滑斜面，平滑斜面用于阻止未滚圆的颗粒进入排料孔。

2.根据权利要求1所述的速溶颗粒的制备装置，其特征在于，所述转动架上对应于所述滑杆的位置设置有导向孔，所述导向孔沿竖直方向延伸，所述滑杆穿过所述导向孔并在导向孔内竖直导向移动，以使所述滑杆在跟随转动架转动的同时能够沿所述环形滑槽上下起伏运动。

3.根据权利要求1所述的速溶颗粒的制备装置，其特征在于，所述模具组件包括相互贴合的第一模板和第二模板，第一模板与第二模板上均设置有模具孔，第一模板的模具孔与第二模板的模具孔对应设置以形成所述出料孔，第二模板能够相对于第一模板移动以调节所述出料孔的大小。

4.根据权利要求1所述的速溶颗粒的制备装置，其特征在于，所述输送组件包括输送管道、输送绞龙以及输送电机，输送管道上设置有进料口，进料口用于向输送管道内注入混合好的颗粒原料，输送绞龙设置在输送管道内，所述输送电机驱动输送绞龙在输送管道内转动以推动颗粒原料向模具组件移动。

5.根据权利要求1所述的速溶颗粒的制备装置，其特征在于，所述切割组件包括切割电机和切割刀具，切割电机用于驱动切割刀具移动，切割刀具在所述模具组件的出料孔远离输送组件的一端移动，以将所述出料孔排出的颗粒原料切割成颗粒。

6.根据权利要求1所述的速溶颗粒的制备装置，其特征在于，还包括烘干机以及压力感应器，烘干机设置在所述模具组件的出料孔处，烘干机用于对切割组件切割形成的颗粒进行烘干，所述压力感应器设置在所述转动组件的排料孔下方，压力感应器能够感应从所述排料孔排出的颗粒的重量并根据所述排料孔排出的颗粒总重的变化率反馈调节烘干机的功率。

7.一种速溶颗粒的制备方法，采用权利要求1-6中任意一项所述的速溶颗粒的制备装置来实现，其特征在于，包括以下步骤：

S01、将制备颗粒所需的各种材料均匀混合形成颗粒原料；

S02、将混合好的颗粒原料输送至模具组件中，根据需要制备的颗粒大小调节模具组件的出料孔大小，挤压颗粒原料，使颗粒原料通过出料孔排出，使用切割组件将出料孔排出的颗粒原料切割成颗粒；

S03、切割形成的颗粒下落至滚圆机构上，利用滚圆机构将颗粒滚圆成球形并排出。

8.根据权利要求7所述的速溶颗粒的制备方法，其特征在于，在步骤S02中，在切割组件将颗粒原料切割成颗粒之后，利用烘干机对下落的颗粒进行烘干，防止颗粒之间粘结，同时利用压力感应器实时检测滚圆机构排出的颗粒的重量，计算滚圆机构排出的颗粒总重的变化率，当颗粒总重的变化率降低时，减小烘干机的功率，烘干机的功率设置有最低阈值，以防止烘干机功率过小而无法有效烘干。