JPH11276878A - 押出式造粒装置 - Google Patents

押出式造粒装置

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JPH11276878A
JPH11276878A JP10407798A JP10407798A JPH11276878A JP H11276878 A JPH11276878 A JP H11276878A JP 10407798 A JP10407798 A JP 10407798A JP 10407798 A JP10407798 A JP 10407798A JP H11276878 A JPH11276878 A JP H11276878A
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JP
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rotary
extrusion
granulation
raw
diameter
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JP10407798A
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Yutaka Sugimoto
豊 杉本
Shuzo Nomiyama
修蔵 野見山
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SHINKO INVEST KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • B30B11/207Feed means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の押出式造粒装置の場合には量産機用と
してスクリーン2Aの口径を大きくしても高価で破損し
易いため、実質的にスケールアップすることが不可能で
あった。 【解決手段】 本発明の押出式造粒装置10は、ホッパ
ー11の三箇所の供給孔11Dから原料をぞれぞれ個別
に受給し且つ回転ローラ12Cにより原料を円筒状スク
リーン12Aから押し出し造粒体として成形する三室の
造粒室12と、これらの周囲をそれぞれ個別に囲み且つ
各造粒室12からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送し
て排出部13Aから排出する三箇所の小径回転テーブル
13と、これらにそれぞれ内接し且つ小径回転テーブル
13の排出部からそれぞれ排出された造粒体を受けて回
転搬送して排出部14Aから排出する大径回転テーブル
14とを備え、回転羽根11B、各回転ローラ12C、
小径回転テーブル13及び大径回転テーブル14がそれ
ぞれ一体に駆動することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品、食料品及
び化成品等の粉粒体を細かい棒状の造粒体として成形す
る押出式造粒装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の押出式造粒装置は、例えば図5の
(a)、(b)に示すように、医薬品、食料品及び化成
品等の直前に加湿混練された粉粒体(以下、「原料」と
称す。)を受給するホッパー1と、このホッパー1の下
端に連結され且つ加湿原料を5mm以下、通常は0.5
〜2mm径の造粒体として成形する造粒室2と、この造
粒室2の周囲に回転可能に配設され且つ造粒室2からの
造粒体を回転搬送するリング状の回転テーブル3とを備
えている。
【0003】そして、図5の(b)に示すようにホッパ
ー1内には円錐状のキャップ1Aが回転可能に配設さ
れ、キャップ1Aには角状の突起1Bが複数本取り付け
られている。また、造粒室2は、円筒状に形成され且つ
造粒径に即した大きさの孔が全面に多数形成された円筒
状のスクリーン2Aと、このスクリーン2Aに接触しな
がら加湿原料を造粒体として押し出す3本の回転ローラ
2Bと、これらの回転ローラ2Bをアーム2Cを介して
支持し且つ各回転ローラ2Bをスクリーン2Aに従って
回転させる回転軸(図示せず)とを備えている。また、
上記回転キャップ1Aは回転軸の上端に連結され、回転
ローラ2Bと一体に回転するようにしてある。
【0004】更に、造粒室2の外側にはこれを囲む回転
テーブル3が配設され、この回転テーブル3を介して造
粒室2のスクリーン2Aから押し出された造粒体を受
け、回転搬送するようにしてある。また、回転テーブル
3の外周には外壁が配設され、その一部には造粒体の排
出部4が設けられ、回転テーブル3を斜行するスクレー
パ5を介して回転テーブル3上の造粒体を排出部4へ掻
き出し、ここから造粒体を装置外へ排出するようにして
ある。尚、6は駆動装置及び制御装置が収納されたハウ
ジングである。
【0005】従って、ホッパー1内へ加湿原料を投入す
ると、キャップ1Aを介して造粒室2内へ供給する。造
粒室2内では回転軸、アーム2Cを介して回転ローラ2
Bがスクリーン2Aの内面に接触しながら転動すると、
まず回転ローラ2Bによってスクリーン2Aの内周面に
加湿原料の堆積層が形成され、次いで堆積層を回転ロー
ラ2Bを介してスクリーン2Aの孔から外側へ押し出す
と加湿原料が自然にある一定の長さで切れて造粒体とな
って回転テーブル3上へ供給される。引き続き回転テー
ブル3を介して造粒体を回転搬送し造粒体がスクレーパ
5に達すると、スクレーパ5によって回転テーブル3上
の造粒体を掻き取って排出部4から排出する。排出され
た造粒体は更に乾燥工程を経て製品として所定の工程へ
搬送される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押出式造粒装置の場合には造粒室2のスクリーン2Aの
外径が250mm程度の大きさに形成されているため、
量産機としては造粒能力が低いという課題があった。そ
こで、造粒室2の造粒能力を高めるためにスクリーン2
Aの外径を大きくすると、例えば図6に一点鎖線で誇張
して示すようにスクリーン2Aの外径が直線に近い状態
になり、回転ローラ2Bとスクリーン2Aの接触部分に
至るまでの両者間の隙間が急激に狭くなって隙間に送り
込まれる加湿原料の量が急激に多くなるため、スクリー
ン2Aの小さな孔から大量の加湿原料を一気に押し出そ
うとしてスクリーン2Aに過負荷が掛かり、短時間でス
クリーン2Aを破損するという課題があった。
【0007】しかも、従来のスクリーンは板厚が0.5
〜1mmが上限であったが、大口径化に即して2〜3m
mの従来より板厚の厚いステンレス板を用い、このステ
ンレス板に造粒用の孔を一個一個穿設して製作するた
め、スクリーン2Aが大口径になるほどその製作コスト
が極端に高くなる。従って、従来の押出式造粒装置の場
合には量産機用としてスクリーン2Aの口径を大きくし
ても高価で破損し易いため、実質的にスケールアップす
ることが不可能に近く、造粒能力に即して押出式造粒装
置の設置台数を増やさざるを得ず、ひいては設備費が高
価格化するという課題があった。
【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、従来困難とされていたスケールアップを標
準的なスクリーンを用いて実現し、低コストの量産機を
得ることができる押出式造粒装置を提供することを目的
としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の押出式造粒装置は、多数の孔が全面に分散して形成さ
れた円筒状スクリーンから押出部材を介してバインダー
を含む粉粒体状の原料を押し出し造粒体として成形する
押出式造粒装置において、上記原料を回転羽根で攪拌し
ながら複数の供給孔からそれぞれ供給する原料供給部
と、この原料供給部の各供給孔から上記原料をぞれぞれ
個別に受給し且つ上記押出部材により上記原料を円筒状
スクリーンから押し出し上記造粒体として成形する複数
の造粒室と、これらの造粒室の周囲をそれぞれ個別に囲
み且つ上記各造粒室からの造粒体をそれぞれ個別に回転
搬送して排出部から排出する複数の小径回転テーブル
と、これらの小径回転テーブルにそれぞれ内接し且つ上
記小径回転テーブルの排出部からそれぞれ排出された上
記造粒体を受けて回転搬送して排出部から排出する大径
回転テーブルとを備え、上記回転羽根、上記各押出部
材、上記小径回転テーブル及び大径回転テーブルがそれ
ぞれ一体に駆動することを特徴とするものである。
【0010】また、本発明の請求項2に記載の押出式造
粒装置は、請求項1に記載の発明において、上記大径回
転テーブルは下方に湾曲していることを特徴とするもの
である。
【0011】また、本発明の請求項3に記載の押出式造
粒装置は、請求項1または請求項2に記載の発明におい
て、上記大径回転テーブルを囲むカバーを設けると共
に、これら両者で形成された空間に乾燥用気体を供給す
る乾燥手段を設けたことを特徴とするものである。
【0012】また、本発明の請求項4に記載の押出式造
粒装置は、請求項1〜請求項3のいじれか1項に記載の
発明において、上記押出部材が回転ローラまたはスクレ
ーパからなることを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図4に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図1は本発
明の押出式造粒装置の一実施形態を示す斜視図、図2は
図1に示す押出式造粒装置の側面図、図3は図1に示す
押出式造粒装置の平面図、図4は図1に示す押出式造粒
装置の要部を示す断面図である。
【0014】本実施形態の押出式造粒装置10は、図1
に示すように、原料を供給する上端が開口した円筒状の
ホッパー11と、このホッパー11下側から外側へ偏倚
させて周方向等間隔に配置され三室の造粒室12と、こ
れらの造粒室12の周囲をそれぞれ個別に囲み且つ各造
粒室12からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送して排
出部13Aから排出する小径回転テーブル13と、これ
らの小径回転テーブル13にそれぞれ外接し且つ各小径
回転テーブル13の排出部13Aからそれぞれ排出され
た造粒体を受けて回転搬送して排出部14Aから排出す
る大径回転テーブル14とを備え、これらの構成部材は
後述する駆動機構を収納する駆動室15の上面に配設さ
れている。そして、駆動機構は制御装置10Aの制御下
にある。
【0015】そして、上記ホッパー11には錐形状の回
転キャップ11Aが配設され、この回転キャップ11A
にはホッパー11の底面を貫通する主回転軸16に連結
されている。また、この回転キャップ11Aの下端には
複数の回転羽根11Bが放射状に固定され、回転キャッ
プ11Aの円錐部には複数の角状の突起11Cが斜め上
を向いて放射状に固定されている。更に、ホッパー11
底面の外周縁部には周方向等間隔に3個の供給孔11D
が形成され、回転キャップ11Aが主回転軸16を介し
てホッパー11内で回転する間にホッパー11内で原料
を攪拌すると共に回転羽根11Bを介して各供給孔11
Dから加湿原料を一定量ずつ排出するようにしてある。
【0016】また、上記造粒室12は、図1〜図4に示
すように、上半分が円錐状で下半分が円柱状の回転体1
2Aと、この回転体12Aの円柱状部分にアーム12B
を介して放射状に連結され且つアーム12Bで垂直に支
持された3本の回転ローラ12Cと、これらの回転ロー
ラ12Cを囲み且つ多数の孔が分散形成された円筒状の
スクリーン12Dと、このスクリーン12Dで囲まれた
固定テーブル12Eとを備え、回転体12A、円筒状の
スクリーン12D及び固定テーブル12Eがそれぞれ軸
芯を共有し、しかもこの軸芯の延長上にホッパー11の
供給孔11Dの中心が位置するようにしてある。また、
回転体12Aの円錐状部分にも角状の突起12Fが複数
固定され、各突起12Fを介して加湿原料を攪拌しなが
ら造粒室12内全体へ均等に分散するようにしてある。
従って、供給孔11Dから造粒室12内で加湿原料を受
給すると、回転体12Aの突起12Fを介して加湿原料
を均等に分散し、回転ローラ12Cを介してスクリーン
12D内周面に加湿原料の堆積層を作りながら徐々に造
粒体としてスクリーン外へ押し出するようにしてある。
尚、12Gは回転体12Aを囲み、ホッパー11と造粒
室12を連結する円筒状の連結部材である。
【0017】上記小径回転テーブル13は造粒室12の
固定テーブル12Eよりも大径に形成され、固定テーブ
ル12Eからはみ出したリング状の部分が造粒体の搬送
部になっている。この小径回転テーブル13の外周は排
出部13A以外の部分が外周壁13Bによって囲まれて
いる。また、この小径回転テーブル13上にはこれを斜
め方向に横断するスクレーパ13Cが配設され、このス
クレーパ13Cによって小径回転テーブル13で回転搬
送されてくる造粒体を小径回転テーブル13から掻き取
り排出部13Aを介して大径回転テーブル14上へ排出
するようにしてある。また、この大径回転テーブル14
はリング状に形成され、その内周が三室の小径回転テー
ブル13とほぼ内接する大きさに形成されている。そし
て、大径回転テーブル14の外周は排出部14A以外の
部分が外周壁14Bによって囲まれている。また、この
大径回転テーブル14上にはこれを斜め方向に横断する
スクレーパ14Cが配設され、このスクレーパ14Cに
よって大径回転テーブル14で回転搬送されてくる造粒
体を大径回転テーブル14から掻き取り排出部14Aを
介して装置外へ排出するようにしてある。更に、大径回
転テーブル14は全体がカバー14Dによって囲まれ、
このカバー14Dによって囲まれた回転搬送路に加熱空
気を供給し、搬送中の造粒体を乾燥するようにしてあ
る。
【0018】而して、上記駆動室15内に収納された駆
動機構17によって上記各駆動部を駆動するようにして
ある。この駆動機構17は、図2、図4に示すように、
電動機17Aと、この電動機17Aの回転力を伝達する
無段変速機17Bと、この無段変速機17Bの回転を伝
達するウォーム減速機17Cとを備えている。そして、
ウォーム減速機17Cに主回転軸16が連結され、この
主回転軸16を介してホッパー11の回転羽根11Bを
駆動すると共に、後述のように各造粒室12内の回転ロ
ーラ12C、小径回転テーブル13を駆動するようにし
てある。
【0019】即ち、上記主回転軸16には図2、図4に
示すように上下三段に渡ってスプロケット16A、16
B、16Cが固定されている。また、各造粒室12の回
転体12Aにはそれぞれの固定テーブル12Eの中心を
貫通する回転軸18が連結され、各回転軸18の下端に
上記各スプロケット16A、16B、16Cに対応する
スプロケット18A、18B、18Cが固定されてい
る。そして、主回転軸16のスプロケット16A、16
B、16Cとこれらに対応するスプロケット18A、1
8B、18Cは互いに無端状チェーン19によって互い
に連結され、主回転軸16の回転を各造粒室12の回転
体12Aに伝達し、各造粒室12内で回転ローラ12C
が前述したようにスクリーン12Dに接触しながら回転
するようにしてある。
【0020】更に、図4に示すように上記小径回転テー
ブル13の裏面には回転軸18を囲む筒体13Dが固定
され、この筒体13D内周面の下端にはラック13Eが
形成されている。また、回転軸18にはラック13Eに
対応する歯車18Bが固定され、この歯車18Bが歯車
列20を介してラック13Eと噛合している。従って、
小径回転テーブル13は、回転軸18の回転駆動により
歯車18B、歯車列20及びラック13Eを介して回転
するようになっている。そして、回転軸18は筒状の小
径ハウジング21内に収納され、この小径ハウジング2
1は筒状の大径ハウジング22内に収納されている。そ
して、回転軸18は固定テーブル12E及び各ハウジン
グ21、22の下面で軸支されている。
【0021】また、図2、図4に示すように上記大径回
転テーブル14の裏面には大径筒体14Eが固定され、
この大径筒体14E内周面には全周に渡ってラック14
Fが形成され、このラック14Fが駆動室15内に配設
されたモータ23の歯車23Aと噛合している。また、
大径回転テーブル14の内周側裏面には小径筒体14G
が固定され、この小径筒体14Gの下端がガイドローラ
14Hと係合している。従って、モータ23を介して大
径回転テーブル14がガイドローラ14Hに従って円滑
に回転するようにしてある。
【0022】次に、動作について説明する。押出式造粒
装置10の駆動機構17が駆動すると、主回転軸16を
介してホッパー11内の回転キャップ11A、回転羽根
11Bが回転する。また、主回転軸16の回転により各
造粒室12内ではそれぞれの回転軸18がスプロケット
18A、18B、18C、無端状チェーン19、スプロ
ケット16A、16B、16Cを介して主回転軸16の
回転と同期して回転し、回転体12Aを介して回転ロー
ラ12Cがスクリーン12Dと接触しながら回転する。
また、各造粒室12それぞれの回転軸18の回転によ
り、歯車18B、歯車列20及びラック13Eを介して
小径回転テーブル13が造粒室12の周囲で回転する。
更に、大径回転テーブル14がモータ23の回転により
歯車23A、ラック14Fを介して回転する。
【0023】上述のようにホッパー11内で回転キャッ
プ11Aが回転すると共に各造粒室12内でぞれぞれの
回転ローラ12Cがスクリーン12Dに接触しながら回
転し、更に、各造粒室12を個別に囲む小径回転テーブ
ル13及び大径回転テーブル14がぞれぞれ回転した状
態でホッパー11内へ原料の粉粒体を投入すると共に原
料に水を噴霧して原料を加湿すると、回転キャップ11
Aの回転により加湿原料をホッパー11内で混練する。
次いで、回転羽根11Bによって加湿原料を三箇所の供
給孔11Dからそれぞれに連なる三箇所の造粒室12へ
一定量ずつ供給する。各造粒室12内では回転体12A
を介して加湿原料を室内全体へ分散供給する。引き続
き、各造粒室12内では回転ローラ12Cによってスク
リーン12D内周面全面に加湿原料の堆積層を形成し、
この堆積層がある程度の厚みに達すると回転ローラ12
Cによってスクリーン12Dから外側へ加湿原料を徐々
に造粒体として押し出す。
【0024】各造粒室12の外側ではそれぞれの小径回
転テーブル13が回転しているため、各小径回転テーブ
ル13によって各造粒室12から押し出された造粒体を
回転搬送し、スクレーバ13Cによって小径回転テーブ
ル13上の造粒体を掻き取って排出部13Aから大径回
転テーブル14上へ排出する。大径回転テーブル14に
よって造粒体を回転搬送すると、スクレーパ14Cに達
し、ここで造粒体を掻き取り排出部14Aから装置外へ
排出する。
【0025】大径回転テーブル14によって造粒体を搬
送する間に、カバー14Dで包囲された搬送路内に加熱
空気を供給すると、搬送中に加熱空気によって加湿状態
の造粒体を確実に乾燥することができ、排出部14Aか
ら排出する時には造粒体が完全に乾燥し、乾燥した造粒
体を製品として次工程へ供給することができる。
【0026】以上説明したように本実施形態によれば、
ホッパー11へ原料を供給すると、三箇所の造粒室12
によって全く同一条件で原料を造粒することができ、品
質の揃った造粒体を大量に生産することができる。ま
た、各造粒室12から押し出された造粒体は小径回転テ
ーブル13及び大径回転テーブル14によって長い搬送
経路を辿って排出されるため、排出部14Aから排出さ
れる造粒体は確実に乾燥し、乾燥工程を経由させること
なく次工程へ造粒体を供給することができる。造粒体の
加湿度に即して大径回転テーブル14による搬送中に加
熱空気を供給すれば排出部14Aからは完全に乾燥した
造粒体を排出することができる。また、本実施形態では
スクリーン12Dとして従来の標準品を用いて量産機を
製造することができ、しかも一台の駆動機構17で三室
の造粒室12を同時に駆動できるため、製造コストを格
段に低減することができる。また、本実施形態によれ
ば、三室の造粒室12を一台の制御装置1駆動機構17
によって同時且つ同品質の造粒体を製造することがで
き、装置自体のコストを格段に低減することができる。
【0027】また、上記大径回転テーブル14の断面形
状を湾曲構造にすることにより、搬送中に造粒体を大径
回転テーブル14上で転動させ、造粒体の破断面に丸み
を付けることによって乾燥後の造粒体の破断面から粉粒
体が飛散することを防止することができる。更に、小径
回転テーブル13の湾曲構造にすればより一層の丸みを
付けることができる。
【0028】尚、上記実施形態では回転ローラ12Cを
造粒体の押出部材として用いたものについて説明した
が、本発明では押出部材としてスクレーパを用いること
ができる。また、上記実施形態に造粒室を三室設けたも
のについて説明したが、三室に制限されるものでない。
その他の構成要素についても必要に応じて適宜設計変更
することができる。要は、一箇所の駆動源で複数の造粒
室で造粒できる押出式造粒装置であれば本発明に包含さ
れる。
【0029】
【発明の効果】本発明の請求項1〜請求項4に記載の発
明によれば、従来困難とされていたスケールアップを標
準的なスクリーンを用いて実現し、低コストの量産機を
得ることができる押出式造粒装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の押出式造粒装置の一実施形態を示す斜
視図である。
【図2】図1に示す押出式造粒装置の側面図である。
【図3】図1に示す押出式造粒装置の平面図である。
【図4】図1に示す押出式造粒装置の要部を示す断面図
である。
【図5】従来の押出式造粒装置の一例を示す図で、
(a)はその平面図、(b)はその側面図である。
【図6】押出式造粒装置をスケールアップする時の造粒
室のスクリーンと回転ローラの関係を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
10 押出式造粒装置 11 ホッパー(原料供給部) 11B 回転羽根 11D 供給孔 12 造粒室 12C 回転ローラ(押出部材) 12D スクリーン 13 小径回転テーブル 13A 排出部 14 大径回転テーブル 14A 排出部 17 駆動機構

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の孔が全面に分散して形成された円
    筒状スクリーンから押出部材を介してバインダーを含む
    粉粒体状の原料を押し出し造粒体として成形する押出式
    造粒装置において、上記原料を回転羽根で攪拌しながら
    複数の供給孔からそれぞれ供給する原料供給部と、この
    原料供給部の各供給孔から上記原料をぞれぞれ個別に受
    給し且つ上記押出部材により上記原料を円筒状スクリー
    ンから押し出し上記造粒体として成形する複数の造粒室
    と、これらの造粒室の周囲をそれぞれ個別に囲み且つ上
    記各造粒室からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送して
    排出部から排出する複数の小径回転テーブルと、これら
    の小径回転テーブルにそれぞれ内接し且つ上記小径回転
    テーブルの排出部からそれぞれ排出された上記造粒体を
    受けて回転搬送して排出部から排出する大径回転テーブ
    ルとを備え、上記回転羽根、上記各押出部材、上記小径
    回転テーブル及び大径回転テーブルがそれぞれ一体に駆
    動することを特徴とする押出式造粒装置。
  2. 【請求項2】 上記大径回転テーブルは下方に湾曲して
    いることを特徴とする請求項1に記載の押出式造粒装
    置。
  3. 【請求項3】 上記大径回転テーブルを囲むカバーを設
    けると共に、これら両者で形成された空間に乾燥用気体
    を供給する乾燥手段を設けたことを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載の押出式造粒装置
  4. 【請求項4】 上記押出部材が回転ローラまたはスクレ
    ーパからなることを特徴とする請求項1〜請求項3のい
    ずれか1項に記載の押出式造粒装置。
JP10407798A 1998-03-31 1998-03-31 押出式造粒装置 Granted JPH11276878A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102218283A (zh) * 2011-03-29 2011-10-19 高小林 秸秆碾碎离心定位挤压机

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WO2012130187A2 (zh) * 2011-03-29 2012-10-04 Gao Xiaolin 秸秆碾碎离心定位挤压机
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