專利名稱：：擠壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種擠壓裝置尤其是熱塑性或膏狀物料或高粘度熔體的一種擠壓裝置和這種裝置的應(yīng)用。已知的這類擠壓裝置一般具有一個大致呈圓筒形的外殼，在該外殼中至少設(shè)置了一臺螺旋輸送機。在該螺旋輸送機一端的附近，該外殼具有一個入口，通過該入口可將開始時一般呈粉狀或粒狀的待擠壓的物料供入擠壓裝置。該螺旋輸送機由一根電動機軸傳動。在螺旋輸送機離傳動遠的一端的附近，該外殼的前端具有一個出口。這種擠壓裝置一般可分段控制溫度。待擠壓的物料在用螺旋輸送機進行輸送的過程中熔化、混合并緊接著通過出口呈連續(xù)的料條擠出。該出口例如可做成具有許多細孔的孔板，這些細孔產(chǎn)生相應(yīng)的細的料條。這類擠壓裝置例如可用于制粒。其中一個特別重要的應(yīng)用范圍是通過熱擠塑進行藥物制粒。例如在美國專利US4880585中描述了在制藥范圍內(nèi)的一種擠壓裝置的應(yīng)用。其中，一種高分子粘結(jié)劑和實際的制藥活性物質(zhì)必要時與其它添加劑一起熔化、相互混合并通過擠壓裝置的孔板以許多連續(xù)的料條的形式擠出。在該擠壓裝置后面配置一臺制粒裝置例如一種所謂的熱切斷裝置，該熱切斷裝置把從擠壓機中擠出的連續(xù)的料條用不斷旋轉(zhuǎn)的切刀切成小的圓柱形段(粒)，這些粒料落入一個集料裝置中。此時，粒料還可熱塑變形，所以其形狀在落下或在集料裝置中還可改變，通過過程控制例如可使圓柱形粒料的邊緣倒圓，從而形成所謂的丸。含活性物質(zhì)的?；蛲杈褪前磪⑴c的配方配置成的常規(guī)藥物。這種藥物例如可作為飼料添加劑或作為植物處理劑直接使用。在藥物學的范圍內(nèi)也可設(shè)想將活性物質(zhì)直接制成粒狀。但在藥物學中，粒和丸一般都放在膠囊中或制成藥片。其中特別有意思的是，通過不同的?；蛲璧幕旌峡蓪⒉幌嗳莸幕钚晕镔|(zhì)制成唯一的一種劑型例如制成膠囊或藥片。此外，粒和丸的優(yōu)點是，可實現(xiàn)無塵的繼續(xù)處理。但是通過熔體擠壓和緊接著的熱切斷的這種常規(guī)的制粒方法存在許多問題在用切斷裝置的切刀切斷后，粒料還是熱的并可產(chǎn)生熱塑性變形。如果這時粒料相互接觸或碰到制粒裝置的壁則會粘接和粘在一起，這最終會導(dǎo)致擠壓機和熱切斷裝置停止并需對制粒裝置進行清潔，然后重新啟動制粒過程。粒料粘在一起和粘接最終只能通過降低擠出的條料的溫度來防止。降低擠出物料的溫度例如可通過降低擠壓機的溫度尤其是孔板范圍內(nèi)或-在不改變擠壓機溫度時-通過提高擠壓機的物料通過量來實現(xiàn)。但高分子熔體的流動特性隨著不斷下降的溫度而發(fā)生變化。特別是這會導(dǎo)致熔體的粘度增加，從而可造成孔板的一些孔眼被堵塞。特另是在用50至500個孔眼的生產(chǎn)規(guī)模的孔板進行藥物制粒時會出現(xiàn)這個問題，其中孔眼的一般直徑為0．5至幾毫米的范圍。由于個別孔眼的堵塞導(dǎo)致了不均勻的物料流，其中暢通孔眼的物料流導(dǎo)致通過剪斷的熔體的加熱，而在幾乎堵死的孔眼和相應(yīng)很小的物料流時則由于輻射而引起熔體冷卻。這就導(dǎo)致了不同的粒料大小，其中特別是物料通過量大的孔眼產(chǎn)生的大的熱的粒料容易粘結(jié)，而物料通過量小的孔眼產(chǎn)生的小的粒料則導(dǎo)致細粒料百分數(shù)的增加。在這里也必須停止制粒過程并對制粒裝置進行清潔處理。所以本發(fā)明旨在解決這個問題，提出一種新式擠壓裝置，用這種裝置可把尤其是熱塑性的或膏狀的物料或高粘度的熔體可靠擠壓通過即使是小的出料孔。這種裝置特別適用于制?；蛑仆琛Ｅc常規(guī)擠壓裝置比較，這種裝置生產(chǎn)的料條的溫度較低，所以可靠地防止了熱切斷后粒料或丸料的相互粘接及其與擠壓裝置的壁的粘接。這個問題是通過這樣的一種擠壓裝置來解決的，它帶有一個外殼，在該外殼中至少設(shè)置了一臺螺旋輸送機并在每臺螺旋輸送機的離傳動遠的一端的附近，在該外殼的端部設(shè)置了一個出口，這種擠壓裝置的特征是，在每臺螺旋輸送機的離傳動遠的一端和出口之間布置了至少一個刮平該出口內(nèi)側(cè)的刮料機構(gòu)。用本發(fā)明的擠料裝置可把待擠壓的物料例如一種高分子粘接劑、一種制藥活性物質(zhì)和其它的添加劑首先按常規(guī)的方式熔化并在螺旋輸送機運輸過程中相互混合?？捎玫幕钚晕镔|(zhì)、粘接劑和添加劑例如可從德國專利DE19539363A1中得知。熔體通過出口擠出并將擠出物料分成單個的粒料。但與常規(guī)的條料擠出比較，擠出物料不是通過在擠出物中產(chǎn)生的壓力實現(xiàn)卸料，而是通過一個專用的刮料機構(gòu)經(jīng)擠壓裝置的出口輸出。所以本發(fā)明裝置與已知的擠壓裝置的區(qū)別只是增加了一個附加的刮料裝置，因此，它的制造成本不會明顯增加，而且還可在現(xiàn)有擠壓裝置上簡單地補裝一個本發(fā)明的刮料裝置。這種補裝之所以相當簡單，是因為常規(guī)擠壓裝置的螺旋輸送機不是直接達到出口例如孔板，而是實際上總設(shè)置了一個中間間隙，在該間隙中可布置本發(fā)明的刮料機構(gòu)。本發(fā)明的裝置具有許多優(yōu)點擠出物料和／或擠壓機的出口的溫度都可下降到這樣的程度，使切斷的粒料可靠避免粘接和粘在一起，但與常規(guī)擠壓裝置不同的是，盡管由于擠出物料的溫度下降增加了擠出物料的粘度，卻不導(dǎo)致出口的孔眼堵塞。確切地說，通過出口小孔內(nèi)側(cè)的連續(xù)的刮料可靠地避免了這種堵塞。由于刮料機構(gòu)只直接作用到位于出料口內(nèi)側(cè)的擠出物料上，所以在熔體中實際上沒有引起任何附加的能量輸入，因而通過輸送過程本身不會引起不希望的溫度升高。用本發(fā)明的裝置即使在用很小孔眼直徑的孔板時甚至也可不成問題地擠出膏狀物料和高粘度的熔體。一般用1至5個孔眼的試驗規(guī)模的擠壓機求出理想的過程參數(shù)。其中按比例增加到具有幾百個孔眼的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不會帶來任何附加問題。在相當?shù)偷臏囟葧r進行擠壓明顯擴大了熔體擠壓的應(yīng)用范圍。例如這時也可對含高溫敏感成分的、含活性物質(zhì)的熔體進行擠壓；而在常規(guī)擠壓機所用溫度的情況下，勢必損害這種成分。為了擠壓裝置單個部件的不可避免的間隙和在運行過程中尤其是擠壓過程啟動時可能產(chǎn)生的溫度和壓力變化，刮料機構(gòu)最好彈性地壓到出料口的內(nèi)側(cè)上，這可例如通過一個作用在刮料機構(gòu)上的壓縮彈簧來實現(xiàn)。刮料機構(gòu)最好抗扭地與配置的螺旋輸送機連接，這樣出口的內(nèi)側(cè)就可進行連續(xù)刮料，例如該刮料機構(gòu)具有一個柄，該柄固定在該螺旋輸送機的端部。為此，該螺旋輸送機最好具有一個凹槽，該軸抗扭地嚙合在該凹槽中。在凹槽的底部和刮料機構(gòu)的柄之間可布置上述的壓縮彈簧。所以本發(fā)明裝置可通過常規(guī)擠壓裝置的螺旋輸送機的端部的簡單改動即可實現(xiàn)。本發(fā)明裝置工作起來沒有死區(qū)，所以不存在高分子活性物質(zhì)的熔體的裂化危險。刮料機構(gòu)最好做成進給切刀，該切刀例如可用一種淬火材料最好一種淬火金屬制成。擠壓機的出口最好做出孔板，該孔板一般具有50至500個孔眼，其直徑為0．5～10毫米的范圍?？装灞旧碜詈每煽刂茰囟?。如果擠壓機例如是一種雙軸擠壓機，則每根軸最好配置一個單獨的刮料機構(gòu)。本發(fā)明裝置特別適用于制粒，其中在擠壓裝置后面設(shè)置一個制粒裝置，例如一個帶旋轉(zhuǎn)切刀的切斷裝置。本發(fā)明裝置特別適用于含活性物質(zhì)的制粒例如藥物制粒即植物處理劑、飼料添加劑和補充劑或食品添加劑的制粒。下面參照附圖所示的實施例來詳細說明本發(fā)明。附圖表明圖1本發(fā)明擠壓裝置的第一種結(jié)構(gòu)型式的軸向部分橫斷面；圖2本發(fā)明擠壓裝置做成雙軸擠壓機的第二種結(jié)構(gòu)型式的部分前視圖。圖1表示本發(fā)明擠壓裝置的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式的部分橫斷面。象常規(guī)的擠壓裝置那樣，本發(fā)明的擠壓機10也包括一個圓筒形的螺旋輸送機外殼11，在該外殼內(nèi)布置了一臺可旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送機12。螺旋輸送機12的螺旋軸13終止在軸端14中的孔板18前面?？煽販囟鹊目装?8布置在一個孔板支架19中并構(gòu)成擠壓機10的端部?？装?8設(shè)有許多孔眼20，螺旋輸送機12通過這些孔眼輸送熔融液態(tài)的擠出物料。用圖中未示出的、在常規(guī)擠壓機中已知的加料裝置例如把一種粉狀的高分子粘接劑和一種粉狀的活性物質(zhì)加入擠壓機中，這些物料用(同樣未示出的)加熱元件熔化成可擠壓的熔體。在這里螺旋輸送機12同時作為該熔體各種成分均勻混合的混合裝置使用。為了進行藥物制粒，孔板18的孔眼20只具有幾毫米的直徑?？装?8例如可具有幾百個孔眼20。一個做成進給切刀21的刮料機構(gòu)抗扭地固定在螺旋輸送機12的一個軸端14。在所示例子中，進給切刀21具有兩個大致徑向?qū)χ玫牡镀?2、23。進給切刀21的刀柄24用一個固定螺釘26固定在軸端14的預(yù)留孔15中。該孔具有內(nèi)螺紋16，該內(nèi)螺紋與固定螺釘26的互補外螺紋共同作用。在固定螺釘26的中心槽27的底部設(shè)置了一個壓縮彈簧，該壓縮彈簧對著進給切刀21的刀柄24作用并將該刀柄朝孔板18的內(nèi)側(cè)施壓。圖2表示本發(fā)明擠壓機10的第二種結(jié)構(gòu)型式的部分前視圖。圖2中所示的方案涉及一種雙軸擠壓機，其中兩個螺旋輸送機12的任一個都配置了一個進給切刀21。圖中示出了孔板18及其上設(shè)置的圓形孔眼20的部分詳圖。為了實施本發(fā)明的方法，將高分子粘接劑和活性物質(zhì)按常規(guī)方式加入擠壓機10中，這些成分混合和熔化后用螺旋輸送機12輸送到由軸端14和孔板18界定的間隙28中。為了避免粒料稍后的粘接，當熔融液態(tài)的擠出物料的溫度下降后，在這個間隙28中不斷旋轉(zhuǎn)的進給切刀21擠壓物料通過孔板18的孔20，從而防止這些孔眼的堵塞。擠出物料以連續(xù)的料條的形狀離開孔眼20，該料條通過一個(圖中未示出的)眾所周知的熱切割裝置切成小的圓柱形粒料。根據(jù)控制過程可將這些粒料固化成圓柱形的形狀，或者當它們還可熱塑性變形時，把它們倒圓呈丸狀。通過下述的比較試驗，可明顯看出本發(fā)明擠壓裝置的優(yōu)點舉例用維納和普夫萊德爾(Werner&Pfleider)公司制造的一臺ZSK40型雙軸擠壓機加工下列配方為了切割熔體條料，采用了維納和普夫菜德爾公司制造的MGW260／90型齒輥式制粒機。比較舉例1為了從孔板(15×1毫米)獲得均勻的出料，常規(guī)型的擠壓機采用下列的溫度分布運行從孔板出來的產(chǎn)品是均勻的，但在切刀和外殼上粘接得很厲害，以至在短時間運行后必須停止生產(chǎn)過程。比較舉例2為了消除粘接，降低了處理溫度<tablesid="table3"num="003"><table>區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域3區(qū)域4區(qū)域5頭部噴嘴90110140140150170170</table></tables>粘接傾向明顯減少，但通過孔眼的物料量嚴重波動，以至產(chǎn)生不同大小的粒料。在短時間后個別孔眼完全堵塞。例3擠壓機配置了一個本發(fā)明的刮料裝置。在保持比較舉例2中所述的溫度分布的情況下獲得了沒有粘接的均勻的粒料。通過各個孔眼的物料量很均勻，即使在較長時間后也沒有出現(xiàn)單個孔眼的堵塞。權(quán)利要求1．具有一個外殼的擠壓裝置，在該外殼中至少設(shè)置了一臺螺旋輸送機并在每臺螺旋輸送機離傳動遠的一端的附近在該外殼的端部設(shè)置了一個出口，其特征為，在每臺螺旋輸送機(12)的離傳動遠的一端(14)和出口(20)之間布置了至少一個刮平出口(20)內(nèi)側(cè)的刮料機構(gòu)(21)。2．按權(quán)利要求1的擠壓裝置，其特征為，刮料機構(gòu)(21)對著出口(20)的內(nèi)側(cè)彈性地擠壓。3．按權(quán)利要求1或2的擠壓裝置，其特征為，刮料機構(gòu)(21)與配置的螺旋輸送機(12)抗扭地連接。4．按權(quán)利要求1～3任一項的擠壓裝置，其特征為，刮料機構(gòu)(21)做成進給刀。5．按權(quán)利要求1～4任一項的擠壓裝置，其特征為，出口(20)做成孔板。6．按權(quán)利要求1～5任一項的擠壓裝置，其特征為，出口(20)后面設(shè)置了一個制粒裝置。7．按權(quán)利要求1～6任一項的擠壓裝置的用途，是用于制粒。8．按權(quán)利要求7的用途，是用于含有活性物質(zhì)的制粒尤其是藥物制粒、植物處理劑、飼料添加劑和食品添加劑的制粒。全文摘要本發(fā)明涉及一種擠壓裝置尤其是熱塑性或膏狀物料或高粘度熔體的一種擠壓裝置和這種擠壓裝置的應(yīng)用。該擠壓裝置包括一個外殼(11)、在該外殼中設(shè)置的至少一臺螺旋輸送機(12)和一個在每臺螺旋輸送機(12)離傳動遠的一端附近在外殼(11)端部設(shè)置的出口(20)。在每臺螺旋輸送機(12)離傳動遠的一端(14)和出口(20)之間布置了至少一個刮平出口(20)內(nèi)側(cè)的刮料機構(gòu)(21)。該裝置特別適用于制粒尤其是含有活性物質(zhì)的制粒。文檔編號B30B9/28GK1281381SQ98812010公開日2001年1月24日申請日期1998年12月9日優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日發(fā)明者A·克萊因克,K·-P·法韋克,A·約丘姆,A·蘭格,H·克魯爾,J·羅森貝格,W·梅爾,K·L·約特,B·特拉普,J·布賴滕巴赫申請人:Basf公司