公开了一种用熔料生产颗粒的设备和方法，该设备具有多孔板(2)，该多孔板具有位于其中的喷嘴(1)，熔料从喷嘴(1)排出，其中该设备具有位于壳体(6，6a，6b)中的切割室(7)，该室靠近多孔板(1)，并且包围至少一部分切割器装置，并且气体冷却剂流过该室，以便在该过程中，熔融物料的颗粒在从入口装置(8，9)引入切割室(7)中的冷却剂中被固化，随后冷却剂和位于其中的颗粒被输送到切割室(7)的出口(11)，其中气体冷却剂借助节流设备(9，10)通过绝热膨胀被冷却。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔融物料造粒的方法和设备
本专利技术涉及根据权利要求1或者权利要求7的前序部分所述的熔融物料造粒的方 法和设备，例如，将物料或者物料与活性药物成分的混合物，或者例如塑料熔融物料（诸如 聚合物熔融物料），粒化为颗粒，尤其是为了制造例如药剂。
技术介绍
熔融物料现在通常是通过例如造粒来加工和处理。一般而言，挤出机或者熔料泵 经常用在熔融物料（迄今为止尤其是例如塑料）的造粒中。这些挤出机或者熔料泵将熔融 的塑料原物料通过多孔板的喷嘴挤入冷却剂中，例如水。在该过程中，通过喷嘴的开口排出 的物料在此被具有至少一个旋转叶片的切割器装置切割成颗粒。用于执行水下造粒方法的 相应设备例如被称为水下造粒机，例如由Automatik塑料机械有限公司生产的产品名称为 SPHERO 的造粒机。 同一 申请人:的公开的德国未审专利申请DElO 2009 006123 Al描述了热塑性物料 的造粒方法和设备，其中为了降低冷却液中的切割机驱动器的能耗，提供冷却液的流动优 化的径向流入。但其中没有提供在结合适当设计时对制造药剂的问题的解决方案。 在用熔融物料制造药剂的方法中，最重要的是产品的尺寸均匀，从而重量也均匀， 另外形状也可实现均匀化。另外，希望大量生产，这必须有可靠运行的、大量生产颗粒的适 当生产方法（例如，高达每小时5千万粒）。 公开的德国未审专利申请DE4138513A1描述了一种固态延伸的释放药物形式，其 中，成形发生在使用所谓的热切造粒方法从挤出机和模板中挤出适当的熔融成分之后，此 处意在获取例如球形的颗粒物。但是，关于在实际生产情况下生产大量颗粒的制造工艺的 可行性，该文献毫不涉及，文中仅仅是通过举例的方式描述了该制造工艺。 在相当长的时间内，市场上已经有用于在作为冷却剂的空气中进行热切造粒的系 统，这是由于它们能相对容易地建造使挤出的热塑性塑料粒化的机器。在这些机器中，从多 孔板排出的熔融的细条被尽可能接近表面旋转的叶片切碎，并借助于细条物料的小块的固 有的惯性形成颗粒。由于叶片旋转，因此空气被从环境或者壳体内部吸入，并且空气或多或 少较为自由地离心引导颗粒远离切割位置。这些系统中出现的问题在于叶片的冷却较差， 经过一定的时间叶片可能过热且粘着，而且此类系统趋于普遍的粘着和堵塞，尤其是在实 际生产情况下高生产速率大量生产颗粒的情况下。此外，用这种方法生产的颗粒往往具有 圆柱形和不规则的形状，尤其当熔融物料的粘性相对较高时，而在生产尤其是药物物料的 情况下，在下游应用中需要大量尺寸均匀的球形颗粒。 -般而言，在使用热切造粒方法的造粒中，熔融的聚合基体例如被压过一个或多 个喷嘴的装置，喷嘴终止于一个平面，之后经过包含一个或多个叶片的切割器装置。排出的 细条被叶片切割成小的单元，所谓的颗粒，每个颗粒起初仍然是熔融的。随后通过冷却，颗 粒被降到低于聚合基体的固化温度，以便它们固化，并且这样一来会丧失熔料固有的粘性 和粘附于一个表面上或者相互粘附的趋势。根据现有技术，这里进一步细分成用水或者类 似的液体作冷却剂的方法和机器，称为水下热模面造粒，以及称为风冷热模面造粒的方法 和机器，即除液体介质外单独使用气体（优选空气）或者使用包含气体和液滴的混合物的 雾最初实现切割后冷却的方法和机器。按照处于工序下游的辅助冷却方法的类型，后一组 被进一步区分，即水膜流过近乎圆柱形到截顶圆锥形的切割室的壁的方法和机器，颗粒落 到水膜中，并随水膜一起被输送出切割设备。这些也被称为水环造粒机。 但是，如果不希望有待粒化的产品与水接触，那么使用专门借助冷却和输运气体 来冷却新切割的、仍然熔融的颗粒的造粒机。尽管如此，对于与现有技术对应的机器来说典 型的是：首先，新切割的颗粒借助切割器装置的离心力被沿径向向外加速，其次，冷却过程 进行得相对缓慢，因此在被允许接触表面之前，颗粒必须移动相对较长的距离。因此，即使 是用于低生产能力，此类造粒机也非常大。与之相关的尺寸和低的冷却剂气体流速导致出 现内部湍流，造成一部分颗粒太快接触到可能粘着到其上的壳体部和其他机器部件。此外， 周围空气通常被吸入作冷却剂气体，它本身可能已经满载灰尘和不希望有的物质，如果监 视温度、含水量、以及无灰尘度等性质不是不可能的，那么也难于这么做。为了实现造粒机 的操作尽可能不出事故，希望颗粒足够快地冷却，使得它们接触壳体或者切割部或者其他 颗粒之前已经有固化的表面。冷却速率首先是温差的函数，其次是气体的体积元彼此快速 交换的函数，这在该
被称为湍流度。雷诺数可以用作湍流度的参数。在这里，冷却 效果首先取决于聚合物熔体的性质（具体地说，温度，热容量，表面，导热性，粒度，和具体 表面）和冷却剂气体本身的性质（具体地说，温度，热容量，湍流度，冷却剂气体/聚合物颗 粒质量流量比）。这些因素中大多数是物料常数或由加工技术确定的参数，因此只存在少许 影响冷却效果的强度的可能性。归根到底，颗粒的热容量必须被传递到冷却剂气体。如果 与壳体部件和其他机器部件的热交换被忽略，那么熔融物料中的热容量差等于冷却剂气体 中的热容量差。 在这里希望将空气冷却到低于25到40°C的典型环境温度，由于这样产生的到聚 合物的温度梯度或者颗粒表面的冷却速度可以相应地增加，因此必需的自由飞行的距离降 低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供将熔融物料粒化成颗粒的方法和设备，例如，用物料或者物 料与有效药物成分的混合物，或者例如塑性熔融物料，诸如聚合物熔体物料，尤其是为了例 如用合适的熔融物料制造药剂，它克服了现有技术的缺点而且允许粒径均匀且形状均匀且 恒定的有效造粒，即使是在实际生产情况下生产大量颗粒，尤其是以经济且结构相对简单 的同时降低颗粒粘着趋势的方式。 根据本专利技术，该目的由具有权利要求1的特征的方法或者由具有权利要求7的特 征的设备实现。本专利技术的最佳实施方式在合适的从属权利要求中限定。 在本专利技术的用熔融物料生产颗粒的方法中，熔融物料从多孔板上的喷嘴中排出， 然后被粒化，其中电机驱动的具有至少一个叶片的切割器装置的位置与多孔板相对，以便 至少一个叶片越过多孔板上的喷嘴，并且在此期间切割排出的熔融物料的颗粒，其中切割 室被设置在壳体中，该室靠近多孔板，并且至少包围切割器装置的至少一个叶片，并且气体 冷却剂流过该室，以便在该过程中熔融物料的颗粒在冷却剂中被固化，其中冷却剂从入口 装置被引入切割室内。在这里，根据本专利技术，气体冷却剂借助节流设备通过绝热膨胀被冷 却。根据本专利技术，绝热膨胀优选可以在冷却剂进入切割室时借助实施为节流设备的入口装 置实现，和/或根据本专利技术，绝热膨胀冷却优选可以在冷却剂进入切割室之前借助位于其 上游的节流设备来实现。 因此，在不需要辅助冷却装置的情况下，在需要冷却效应的位置处或者紧接它的 位置处仅仅通过在绝热膨胀中利用合适的物理过程提供根据本专利技术冷却的气体冷却液事 实上变得可能。 在根据本专利技术的优选方式中，入口装置被设置为独立的入口室，入口室在至少一 个叶片的旋转区域内，即在切割平面的区域内，沿圆周包围切割室，入口喷嘴装置沿圆周位 于切割室周围、入口室和切割室之间，借此气体冷却剂沿圆周从不同侧面沿径本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用熔融物料生产颗粒的方法，其中熔融物料从多孔板中的喷嘴排出，然后被粒化，具有至少一个叶片的电机驱动的切割器装置的位置与多孔板相对，以便至少一个叶片越过多孔板中的喷嘴，并且在此期间切割排出的熔融物料的颗粒，其中，切割室被设置在壳体中，该室靠近多孔板，并且至少包围切割器装置的至少一个叶片，并且气体冷却剂流过该室，以便在该过程中熔融物料的颗粒在冷却剂中被固化，该冷却剂从入口装置被引入切割室内，其特征在于，气体冷却剂借助节流设备通过绝热膨胀被冷却。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.15 DE 102012011894.51. 一种用熔融物料生产颗粒的方法，其中熔融物料从多孔板中的喷嘴排出，然后被粒 化，具有至少一个叶片的电机驱动的切割器装置的位置与多孔板相对，以便至少一个叶片 越过多孔板中的喷嘴，并且在此期间切割排出的熔融物料的颗粒，其中，切割室被设置在壳 体中，该室靠近多孔板，并且至少包围切割器装置的至少一个叶片，并且气体冷却剂流过该 室，以便在该过程中熔融物料的颗粒在冷却剂中被固化，该冷却剂从入口装置被引入切割 室内， 其特征在于，气体冷却剂借助节流设备通过绝热膨胀被冷却。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当冷却剂进入切割室时，借助实施为节流 设备的入口装置来实现绝热膨胀。3. 根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在冷却剂进入切割室之前， 借助上游的节流设备实现绝热膨胀。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，入口装置被设置为独立的入 口室和入口喷嘴装置，入口室在至少一个叶片的旋转区域内沿圆周包围切割室，而入口喷 嘴装置在入口室和切割室之间沿圆周位于切割室周围，借此气体冷却剂沿圆周从不同侧面 沿径向从外向内或者基本上沿径向从外向内被引入切割室，其中至少在旋转区域内气体冷 却剂产生向心或者至少基本向心的流动，随后气体冷却剂和位于其中的颗粒被输送到切割 室的出口。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在旋转区域之后，位于气体 冷却剂中的颗粒能够向前流入切割室出口的区域，颗粒在该区域处以小于10°的角度被导 向切割室的壁，从而在此处使滚动施加于位于气体冷却剂中的颗粒上。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，气体冷却剂是空气、惰性气 体或者反应气体，该反应气体选择成使得其能够与有待粒化的熔融物料进行所需的化学反 应，优选地，该烙融...
【专利技术属性】
技术研发人员：林哈特卡斯滕·穆布，
申请(专利权)人：自动化塑料机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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