CN1219590C - 一种处理颗粒材料的装置的底板元件 - Google Patents

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Abstract

一种处理颗粒材料的装置的底板元件(10)，具有二维的底板(12)，其中设有大量孔隙，经所述的孔隙，处理介质可以穿过所述底板(12)。还具有向流经所述底板(12)的处理介质施以沿所述底板平面的方向的运动分量的装置。为简化生产和提供圈套的灵活性，本发明提出，底板包括板状体(13)，在底板(12)上的孔隙都是槽隙(16、23-26、32-36)的形式，它们是通过从底板(12)上去除材料形成槽隙而形成的，并且槽隙的孔隙的截面斜向底板的平面，从而沿底板平面方向施加运动分量(见图1、1a、1b)。

Description

一种处理颗粒材料的装置的底板元件
技术领域
本发明涉及一种处理颗粒材料的装置的底板元件，具有二维的底板，其中设有许多孔隙，经所述的孔隙，处理介质可以穿过底板，还具有向流经底板的处理介质沿所述底板平面的方向施以运动分量的装置。
背景技术
EP0370167A1公开了一种具有这种底板元件的装置。
该专利文件中描述的装置用于干燥、粒化或者涂覆颗粒材料。
在此情况下，例如，称之为工艺气体的气体介质，经底板引入大体上水平地沿圆周方向经底板上的许多孔隙进入处理室。
在此装置中，底板包括一挡板环，这挡板环径向地延伸并且周向地与另一环相互重叠。经在重叠的挡板之间的重叠区域中形成的孔隙，处理介质通过底板，然后进入处理室内。互相重叠的挡板装配得大体上是水平的或者稍有倾斜，结果，向在重叠的板之间流动的处理介质上沿底板的平面方向上施加运动分量。根据这些挡板的排列，工艺气体或多或少水平地并且是沿周边方向进入处理室。由于工艺气体分量受初始的水平导向，待处理的颗粒在一种工艺气体气垫上以旋转的材料带的形式流入。可以在底板上，如挡板之间，安排喷嘴，以在待处理的颗粒材料上喷洒液体的处理介质。
这种由重叠的挡板构成的底板元件的缺点是制造成本高。首先，必须制造大体上为梯形的各个单独的板，然后再把它们重叠地组装成一个环。
从而，用作处理介质通道的孔隙数由板的数量决定。如果底板元件直径大，出现梯形板在径向上靠外的区域沿周边方向非常宽的问题。因为从板间孔隙流出的处理气体或者说工艺气体会使在处理室中的受处理材料颗粒加速，在处于非常径向靠外的位置上运动的材料颗粒只有在移行相对长的距离之后才能再被移动到工艺气体从其流出的孔隙处的前面。而另一方面，在处于较径向靠内的周边位置上运动的材料颗粒却在移行相当短的距离之后就被移动到工艺气体从其流出的孔隙处。因此必须采取措施对此加以补偿。用这样的方式进行，例如，通过把两个重叠的挡板之间的孔隙高度在沿径向向外的方向加大，例如通过沿径向向外的方向上看去倾斜地把重叠的挡板拾高。这样就使得径向在外的区域流出更多的工艺气体，以得到两个相继孔隙的区域加速运动分量的尽可能地相似。
但是，会产生这样的作用，即如果底板元件直径大，径向靠外的板被拾高了，从而对待处理的材料形成阻力表面。因为此类装置主要用于制药业，于是风险是，例如在为片剂覆糖衣时，由于与挡板的这些抬高的外区碰撞而在药片上出现破裂。不论是气体的、液体或包括固体的，或者是其混合物，处理介质的分布都不理想。挡板间相对较大的孔隙必然伴有材料会经底板下落的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种对此进行弥补，因此提供一种在背景部分所述类型的底板，所述底板就制造技术而言可以简单地生产，并且能够用之理想地引导处理介质。
根据本发明，所述的目的是利用这样的事实达到的：底板包括一个板状体，底板上的孔隙是通过去除底板上的材料形成的槽隙形的孔隙，并且槽隙形孔隙的截面斜向底板的平面，从而沿底板平面方向施加运动分量。
就制造技术而言，这些措施的优点是，现在不再需要制造以后要用繁重的工艺组装成底板的各个挡板元件了，而只需要提供二维的底板，从底板的材料上通过去除材料而形成多个槽。这使之能够作为要处理工艺和产品的函数去选择槽的数量、形状、长度、宽度、倾角和图形。沿底板的平面方向的运动分量是借助于槽隙的孔隙截面以适当的方式倾斜而产生的。
就引导工艺气体而言，现在能够得到显著多的变数。从而，例如，可以提供较大数量的，经其可以均匀电分布工艺气体的，并且可以把运动分量指向适当的倾角或者沿底板平面的方向的，相对窄的槽隙。多个相对窄的槽隙可以防止不小于相当槽隙宽度的材料经底板下落。如果是圆圈形或者说是环形底板，就可以在径向靠外的区域上设适当量的槽隙，借此以补偿径向靠外区域的较长周径。
就制造技术而言，这样去除材料的做法可以快速进行，方便且精确，例如通过激光切割、射流水切割、通过这些方法的结合切割、通过蚀刻，或者甚至通过铣削进行。
这种简单的结构还能够使之可以为一个设备提供不同的底板元件，能够按其大小优化处理颗粒材料，不论其，例如，是细粉末，还是厘米范围的长片剂。由于结构简单，可以方便、快速地更换底板元件。
特别是在制药业要满足的高标准的必要的清洗，也因此显著地方便了，因为已经不再是要组装成重叠环的大量的个别部件，而是一个在其中做了槽的板形体。
在本发明的另一个优选实施例中，所述的槽隙沿直线走行。
这种槽隙就制造技术而言特别地简单，并且槽隙的直线几何形状有规则的槽隙图形，特别是平行排列的槽隙图形。
在另一个实施例中，槽隙是弯曲的。
这种措施的优点是通过此弯曲可以在表面元件上做出比直线槽隙更长的槽隙，使得该方案在对某些预先已经确定参数，例如槽宽，要达到单位面积的元件上有尽可能大的流出口面积时，是特别地有利的。
在本发明的另一个优选实施例中，槽隙伸向底板的中心。
这种排列使之能够把气体在底板上引导成环形的，可以是环形旋转的带的形式，这是已经证实为特别地有利于处理颗粒材料的几何状态。
在本发明的另一个优选实施例中，在环形的底板的情况下，槽隙径向地延伸。
这种槽隙图形特别有利于形成上述的环形的、环形旋转材料带。
在本发明的另一个优选实施例中，槽隙离中心越远，沿圆周的方向的槽隙就越多。
这种措施的优点是，为较径向靠内地环行的材料颗粒与径向靠外地环行的材料颗粒之间的移行距离差提供更多的补偿。换言之，径向靠外地环行的材料颗粒经过与径向靠内地环行的材料颗粒经过的相同距离后跨过一个槽隙，从而颗粒可以均匀地加速。这就导致均匀地处理材料，不论材料颗粒是较径向靠内地受移动，还是较径向靠外地受移动。
在本发明的另一个优选实施例中在外圆周区域中有一圈排紧靠在一起的槽隙。
此措施的优点是，在底板的外周缘与容纳底板的壳体之间的关键过渡区，由于槽隙量大而被吹干净，从而排除了材料逐渐积累在此角形区域内的可能性。
在本发明的另一个优选实施例中，所述的孔隙的截面有平行的侧壁。
此措施的优点是，从槽隙流出各有平行的界面的、特别均匀的、大体上是带形的气流。
在本发明的另一个优选实施例中，所述的孔隙的截面有向底板一侧向外扩展的侧壁。
此措施的优点是，如果希望的话，取决于取向，可以得到按方向渐细或者说渐宽的射流带。
如果所述展宽是沿处理介质流经的方向，射流被加宽。一旦有颗粒经底板的槽隙下落，孔隙的变细侧就防止颗粒再向下落，结果可以通过因重力产生的下降被清除掉。
在本发明的另一个优选实施例中，在底板中还有附加孔隙，用于容纳喷嘴。
此措施使得能够用液体的喷洒介质直接地在底板区域对材料进行附加处理，例如当涂覆材料时。
这种措施的优点是，在本发明的另一个优选实施例中，在底板上具有至少部分地包围所述附加孔隙于所述附加孔隙所在区域内的槽隙。
此措施的优点是，可以用特别地计划的方式通过在包围喷嘴的这些孔隙的区域内设槽隙在喷嘴的周围产生理想的流动条件，从而防止材料在包围喷嘴的压力下降区域积累，从而由于提供这些附加的槽隙保持周围区域被保持干净。这在实际上由于这些附加的带槽的孔隙可以在制造技术方面非常易于做成而成为可能。
在本发明的另一个优选实施例中，底板是平坦的。
此措施的优点是，有特别均匀的表面，对于产品没有机械障碍。
在本发明的另一个优选实施例中，底板是起伏的。
在希望有波动运动时，或者不利的运动波动可以通过适当起伏的表面补偿时，此措施是有利的。
在本发明的另一个优选实施例中，底板是可旋转的。
此措施的优点是，旋转运动为移动材料提供附加的变数。旋转这种简单部件的底板元件比旋转不同挡板的组件容易达到得多。
在本发明的另一个优选实施例中，孔隙截面的纵向中线对底板平面呈锐角，特别是在5度到85度的范围，最优选地在30度至60度的范围。
在这些环形区域内(译注：估计原文有误，应当是角范围)可以对大范围的受处理材料达到理想的处理结果。
在本发明的另一个优选实施例中，由材料棱彼此分开的多个槽隙沿槽隙伸展的方向看串成行地安排。
此措施的优点是，尽管可以提供许多槽隙，由于槽隙之间的材料棱底板还是具有足够的机械稳定性。
在本发明的另一个优选实施例中，底板是环形的，并且在处理材料的流出侧中心地设有一个圆锥体。
这种组件能够以特别有利的方式在环形的底板上形成环形的旋转带。这种紧凑的结构件还可以用于，例如把现有的系统改装成按此原理运转的系统。
不言而喻，上述的特征，以及以下要说明的特征不仅可以用于所指出的结合，还可以用于其它的结合，或者单独地使用，均不会超出本发明的保护范围。
附图说明
下面结合附图参照几个优选实施例更详细地说明和描述本发明。在附图中，
图1示出根据本发明的底板元件的平面图；
图1a示出由图1所示圆环圈出的区域的放大的平面图；
图1b示出图1所示环形弧段中的放大的局部平面图；
图2示出沿图1II-II线的剖面图；
图3示出带有起伏的底板的另一个实施例，与图2中的剖面图相比较的剖面图；
图4示出带有波纹的底板的另一个构形图，与图2中的剖面图相比较的剖面图；
图5示出带有各种槽隙几何形状的本发明的另一个实施例的扇段平面图；
图6示出相应于图2中用很大比例放大的局部剖面图，在左侧示出具有平行侧壁的孔隙截面，在右侧示出带有锥形侧壁的孔隙截面。
图7以高度示意的方式示出处理颗粒材料的装置的透视图，其中装配有根据本发明的底板元件。
具体实施方式
在图1和图2中用标号10标出底板总体。
底板10包括二维的底板12，底板有盘14形状的体13。在用涉及去除材料的方法用金属制造的体13中，设有大量的槽隙16，其构造、几何形状、排列等等在后文将详细说明。
在体13上设有圆形的中心孔隙18。
沿径向的半径的圆周方向上均匀地安排三个附加的椭圆形孔隙20、21、22，让喷嘴能够从中穿过，如下文所述。
图1a示出，在图中由槽隙23代表的，刚好在相应的孔隙前终止的那些槽隙，图示的情况所述的孔隙是孔隙22。盘14中的槽隙图形将在后文中参照由图1所圈出的，并且按比例放大了的示于图1b的环段作更加详细地说明。
三个矩形的槽隙24、25和26沿径向从盘14的中心(图中未特别标出)延伸。
槽隙24和25由材料片38彼此分开，换言之，不再是沿径向的一个完整连续的槽隙，而是多个成串的槽隙。
这样，起到保持盘14有足够机械稳定性的作用。
在外圆周端区做出一圈相对短的槽隙28，这些槽隙终止于与盘14的外周缘很短距离处。与一行三个槽隙24、25和26周向相邻的位置上，设有成串安排的一行两个槽隙32和33。这两个槽隙32和33同样地沿径向延伸并且由材料棱(在此没有特别标出)彼此分开。其排列和纵向的延伸方式为，槽隙32要跨越相邻槽隙25和26之间的材料棱。
槽隙33的径向外端区突入短槽隙圈28内。
相邻于槽隙32和33的行又有一行三个沿径向成串排列的槽隙34、35和36。这种槽隙图形沿圆周连续重复。在所示实施例中，盘的直径约为30cm，而槽隙的宽度是0.2mm，而槽隙的长度对于圆周行28的短槽隙，在约为32mm至10mm的范围。这些槽隙彼此偏离总圆周角360度的约1度，也就是说，外圆周行包括360个槽隙。这些槽隙相应地终止于距离外周缘、中心孔隙18、以及其它孔隙各20、21和22大约2.5mm处。
图2中所示的剖面图表明，在盘14的体13中切削出由槽隙16所代表的槽隙，使其孔隙隙截面46相对于底板的平面40倾斜。在图2所示的实施例中，孔隙隙截面46，与底板的平面40大约成45度角，如其纵向中心线42所标示。
这种情况在图6的左侧按比例放大后再次示出，因此就是说，平行四边形的孔隙隙截面46，具有相应地倾斜的平行侧壁47、47`。
还可以把所述的孔隙隙截面做成沿一个方向变细，特别是锥形地渐细，如图6中的孔隙隙截面48所示。孔隙隙截面48使得出现锥形侧壁49、49`。在图6中，所述锥形用虚线示出。锥形体的轴线再次沿纵向中线42延伸，并且同样对底板表面40成45度角。
如果经底板元件10的流动是如图2所示从底板向上，则该倾斜的孔隙隙截面向介质施加沿底板的平面40方向的力。
换言之，从底板流出的介质不与底板的平面40成直角地从底板向上流动，而是按所述孔隙隙截面的斜度倾斜地流动。
从而有可能通过孔隙隙截面46的倾角设定相应所希望的流经底板元件10的处理介质的流动条件。依据应用领域，处理介质可是气体、液体、粉末或者其混合物。
可以用激光切割以精确的几何形状和精确的尺寸制造，但是，也可以用其它的方法，例如水性射流，或者如果是较大的槽宽，也可以用铣削。
上述的底板元件10有平坦的盘。
图3和4示出底板也可以是一定程度上起伏的。
从而，例如图3所示的底板50包括多个倾斜部分52，它们相对底板的平面51倾斜，并且由竖直部分54相互连接。这样底板的起伏可以从原本平坦的板上用刨床刨切底板50而形成。
根据需要，可以在倾斜部分52中设槽隙，例如，如槽隙56所示，或者也可以在竖直倾斜部分54中设槽隙，例如，如槽隙58所示。
在此，孔隙截面也是相对于底板的平面51倾斜，结果在此例中也在流经槽隙56和58的处理介质上施加沿底板平面51方向的运动分量，如流动箭头所示。
在图4所示底板60的情况下，底板是波纹形的结构，即波峰和波谷起伏于底板平面61的上下。在此也可以在波谷设有相应的槽隙，如槽隙62所示；设在过渡区，如槽隙63所示；或者设在波峰，如槽隙64所示。
在此同样地，孔隙隙截面处相对于底板的平面61倾斜，结果，在此例中也在流经槽隙62、63和64的处理介质上施加沿底板平面61方向的运动分量，如流动箭头所示。
此例所示的槽隙也可以通过激光切割等等方式制作出。只要材料和尺寸允许，也可以在形成底板的过程中就已经冲出。
图5示出同样是平坦结构的盘形底板70的一个扇面段。
伸向在图中没有特别标出的中心部分的槽隙设计为波浪式槽隙72，其波浪程度从中心径向向外增加。这种波浪程度的增加使之能够补偿沿径向向外递增的周边运行路径。
图5还示出位置相对靠外的一圈行短槽隙74，它们大体上以圆弧形弯曲。如果希望单位面积上的通道面积尽可能大且槽隙还要窄时，这种弯曲是有利的。例如处理粒度非常小的产品时就是这种情况，此时应当把槽隙做得尽可能地窄，以避免产品经槽隙下落。经过弯曲的槽隙74的通道面积大于经例如沿直线连接曲线两个外端的相应矩形槽隙的通道面积。
可以穿过喷嘴的附加孔隙76设在图5所示的扇面上。
实践发现，由于喷洒介质的喷出速度高，在喷嘴周围形成一定程度真空，从而吸入材料，特别是产品是细末形的情况下，结果喷嘴周围近区往往产生积垢。为了防止这种情况，绕附加孔隙76设一圈槽隙78、79，沿喷洒方向部分地包围附加孔隙从而“吹浄”这个重要区域。这以特别显著的方式表现出本发明设计构形有很大的多样性和灵活性，也就是可以添加槽隙防止材料在此关键区域积累。
这也是提供图1所示那圈小槽隙28的原因。
盘14示出安装在大体上垂直于盘14的壳，并且与其周缘相连接。产品有时易于粘附在此连接角区而结成垢，现在，这由一个圈槽隙28排除了，换句话说，这个角落由流经此圈槽隙28介质不停地“吹浄”了。
图7以高度示意的方式示出处理颗粒材料的装置80的透视图，其中装配有根据本发明的底板元件90，其槽隙图形99大体上与底板元件10的槽隙图形相当。
装置80具有下入流室82，处理介质84，例如热工艺气体导入其中。
入流室82的上端形成带有槽隙图形99的底板元件90。圆锥体92插入中心孔隙，具体地说，就是在底板元件90的处理介质84流出的侧面。
仅为示例地在此图中示出，穿过上述附加孔隙插进两个在直径上对置的喷嘴94和95。槽隙图形99的槽隙截面倾角是使得把顺时针方向的环形运动分量作用在流经底板元件90的处理介质84上。在底板元件90的上方有处理室96，其中容纳受处理的材料。处理过所述材料以后工艺气体从处理室上端作为废气98排出。为了表现清楚，图中略去了此类设备中寻常安装的过滤器之类装置。
如果，例如为了粒化细粉末而运转此装置，把所述粉末导入处理室96，并且在开始时放在底板元件90上。槽隙之狭窄防止产品经槽隙落入入流室82。如果向底板元件90供应处理介质84，例如，热工艺气体，气体由带有无数槽隙的槽隙图形99用水平分量圆周地引导，并在底板元件90上侧上方引起悬浖的环形材料带，如箭头100所示。然后经喷嘴94和95喷洒粘性的液体介质，其结果把细粉末结成颗粒。

Claims (17)

1.一种处理颗粒材料的装置的底板元件，具有二维的底板(12、50、60、70)，其中设有大量孔隙，经所述的孔隙，处理介质(84)可以穿过所述底板(12、50、60、70)，还具有向流经所述底板(12、50、60、70)的处理介质(84)施以沿所述底板平面(40、51、61)的方向的运动分量的装置，所述底板(12、50、60、70)由板状体(13)构成，在底板(12、50、60、70)上的开孔都是槽隙(16、23-26、32-36、56、58、62-64、72、74、78、79)的形式，它们是通过从底板(12、50、60、70)上去除材料而形成的，并且槽隙的孔隙的截面(46、48)斜向底板的平面(40、51、61)，从而沿底板平面方向施加运动分量，其特征在于，所述孔隙的倾斜截面(48)还沿底板(12)放颗粒材料的那侧方向逐渐地变细。
2.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，槽隙(23-26、32-36、56、58、62-64)沿直线走行。
3.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，槽隙(72、74、78、79)是弯曲的。
4.如权利要求1至3之任一项所述的底板元件，其特征在于，槽隙(16、23-26、32-36、72)伸向底板(12、50、60、70)的中心。
5.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，在圆环形底板(12、50、60、70)的情况下，槽隙(16、23-26、32-36)径向地延伸。
6.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，所述的槽隙离中心越远，就有越多的槽隙靠近圆周的方向。
7.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，在底板的外圆周区域中有一行排紧靠在一起的槽隙(28)。
8.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，底板(12)中还有附加孔隙(20-22、76)，用于容纳喷嘴(94、95)。
9.如权利要求8所述的底板元件，其特征在于，底板(70)上有在所述附加孔隙(76)所在区域内至少部分地包围所述附加孔隙(76)的槽隙(78、79)。
10.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，底板(12、70)是平坦的。
11.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，底板(50、60)是起伏的。
12.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，所述底板是可旋转的。
13.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，孔隙截面(46、48)的纵向中线(42)对底板平面(40)呈锐角。
14.如权利要求13所述的底板元件，其特征在于，所述锐角在5度到85度的范围内。
15.如权利要求14所述的底板元件，其特征在于，所述锐角在30度至60度的范围。
16.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，由材料棱(38)彼此分开的多个槽隙，沿槽隙(24、25、26、32、33、34、35、36)延伸的方向看串成行地排列。
17.如权利要求1所述的底板元件，其特征在于，底板(12)是环形的，并且在处理介质(84)流出侧中心地设有圆锥体(92)。
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