用于造粒設備的噴嘴板和具有噴嘴板的造粒設備的制作方法
【專利摘要】一種用于造粒設備的噴嘴板(10)，具有用于熔體的通路的多個噴嘴(20)，其中噴嘴(20)布置成使得它們位于圍繞中心軸線(M)的圓上，和其中每個噴嘴(20)都具有噴嘴通道(21)和至少一個噴嘴孔(22)，其中用于接收熔體流的凹部(30)形成在噴嘴板(10)的背面(11)中，其中凹部(30)以中心軸線為中心，并且其中多個流動通道(40)形成在噴嘴板(10)中，其中流動通道(40)均沿平行于后表面(11)的方向且在徑向上遠離中心軸線地從凹部(30)延伸到多個噴嘴(20)中的一個，還涉及一種具有這種噴嘴板的造粒設備。
【專利說明】用于造粒設備的噴嘴板和具有噴嘴板的造粒設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及由活性藥物成分或活性藥物成分的組合或熱塑性材料構成的熔融材料的造粒的領域，特別地涉及可用于該目的的噴嘴板。
【背景技術】
[0002]一般而言，具有擠壓機或熔體泵的造粒設備常常用于將例如由活性藥物成分或活性藥物成分的組合構成或者由熱塑性材料(例如聚乙烯或聚丙烯)構成的熔融材料造粒，其中熔融材料受壓通過拉模板進入冷卻液(例如水)中，并且在那里被切割裝置切割，切割裝置的至少一個葉片越過拉模板的孔上方從而生產粒料。
[0003]在現有技術的造粒設備中，噴嘴板通常用于此目的，其具有多個布置成圓形形狀的噴嘴，該噴嘴設計成穿過噴嘴板以便允許熔融材料，下文中稱為熔體，通過噴嘴板。
[0004]在位于噴嘴板上游的引導部分中，如接板或入口殼體的組件和/或裝置或啟動閥設備中，通常有用于熔體的孔，其沿噴嘴板的方向變寬以便能夠將熔體供給到噴嘴的后入口。為了幫助在噴嘴之間分配熔體和將熔體按選定路線發送到噴嘴，一般在通道內設置鼻錐，其例如可以通過螺桿附連到噴嘴板的背面。這樣，以這樣一種方式將熔體輸送至噴嘴板，即它以環形形狀存在于噴嘴板，其中噴嘴的入口孔位于熔體環的區域中。
[0005]例如從文獻DE202004016104U1、DE202007003495U1 和 DE212009000038U1 已知相應的設計。
[0006]由于在這樣的設計中，熔體通過該孔和鼻錐被引導到噴嘴板以使得熔體在那里以環形形狀存在，所以在噴嘴之間的區域中可能形成死區，熔融材料聚集在死區而沒有被從這些死區移開和進一步運送。如果這些聚集物形成為具有非均勻的分布，則流過多個噴嘴的熔體可能被弄歪并且可能變得不均勻。此外，在被所述孔和鼻錐跨越的大的、寬的空腔中的熔體的多個獨立部分可以通過具有不同長度的許多不同路徑到達噴嘴，因此，所述多個獨立部分可具有不同的行進時間或停留時間。這些影響可能對要生產的顆粒的質量產生負面影響，特別是可能導致顆粒質量的不均勻性和變化。
[0007]此外，這種設計是資源密集型的，因為必須提供適當的部件或組件以形成加寬的孔和鼻錐。特別地，由于加寬的孔所需的長度，造粒機總體上的總長度增加。如果這樣的造粒機的操作轉變為操作新的熔融材料，則會導致不希望有的、相對大量的不會進入生產過程的廢料；這提升了成本，特別是在相對昂貴的熔融材料例如藥物活性成分的情況下。
【發明內容】
[0008]因而本發明的一個目的是克服上述缺點并詳細說明具有改進的熔體選定路線的造粒設備。
[0009]本發明的另一個目的是詳細說明總長度減小的造粒設備。
[0010]本發明的上述目的和其它目的是通過具有權利要求1的特征的用于造粒設備的噴嘴板和通過具有權利要求14的特征的造粒設備而獲得的。[0011 ] 另外的優選實施方式在從屬權利要求中闡明。
[0012]在一個方面中，本發明涉及用于造粒設備的噴嘴板，其具有用于熔體的通路的多個噴嘴，其中噴嘴布置成使得它們位于圍繞中心軸線的圓上，和其中每個噴嘴都具有噴嘴通道和至少一個噴嘴孔，用于接收熔體流的凹部形成在噴嘴板的背面中，其中凹部以中心軸線為中心。另外，多個流動通道形成在噴嘴板中，其中流動通道均沿平行于后表面的方向且在徑向上遠離中心軸線地從凹部延伸到所述多個噴嘴中的一個。
[0013]在使用這種噴嘴板的造粒設備中，熔體流可以在一條直線上被供給到凹部。在凹部中，熔體流偏轉基本上90°以使得熔體流分布在流動通道中間并且在垂直于中心軸線的每個流動通道中沿徑向向外輸送，以便流入噴嘴的噴嘴通道中。熔體流在噴嘴通道中再次偏轉基本上90°，并且熔體平行于中心軸線流過噴嘴以通過噴嘴孔離開，在那里熔體可以被刀頭的刀片切斷。
[0014]以這種方式，實現了熔體流，其中沒有形成熔融材料可能聚集且沒有被進一步運送的死區。因為通過凹槽與流動通道取向并引導熔體的選定路線，所以也能確保熔體的所有部分都按照定義明確的且在所有情況下都基本上相同的路徑按選定路線發送到噴嘴，因此熔體的所有部分具有基本上相同的行進時間。
[0015]此外，消除了在噴嘴板上游的造粒設備中提供加寬熔體流直到熔體存在于呈環形形狀的多個噴嘴處為止的設備的需求。因此，能縮短造粒設備的總長度。
[0016]優選地，任何給定的流動通道的縱向軸線基本上垂直于相關聯的噴嘴的噴嘴通道的縱向軸線。
[0017]流動通道的縱向軸線優選地基本上垂直于熔體流被引導到凹部的方向。
[0018]噴嘴優選地對稱地布置在圓上以使得任何兩個相鄰的噴嘴是等距離的。這進一步改善了通過不同噴嘴的熔體的選定路線的均衡。
[0019]流動通道的寬度可以對應于噴嘴通道的直徑。優選地，從流動通道到噴嘴通道的過渡部遵循過渡部半徑被圓化。以這種方式，避免了橫截面和/或邊緣的突然變化或突起，其可能破壞和負面地影響熔體的流動。
[0020]流動通道可以實施為噴嘴板的后表面上的凹槽，其優選地具有U形橫截面。U形橫截面也可以被實施為半圓形的橫截面，該半圓形的橫截面的半徑相當于凹槽寬度的一半。
[0021]凹部可以是圓形的。優選地，凹部的橫截面對應于流動通道的橫截面的總和的至少兩倍，優選地4倍，。
[0022]凹部可以具有呈圓弧形式的逐漸減小的側表面，優選地其半徑基本上對應于流動通道的半徑。凹部也可以具有由延伸到凹部中的錐體形成的底部，其中錐體優選地基本上升起到后表面的平面。
[0023]以這種方式，避免了熔體可能聚集的拐角和其他區域，并且熔體的流動行為和向流動通道中的分配可以得到改善。
[0024]噴嘴板也可以利用第一噴嘴板體和第二噴嘴板體而實施為兩個部分，其中噴嘴孔和噴嘴的噴嘴通道的至少一部分實施在第一噴嘴板體中，和其中凹部和流動通道實施在第二噴嘴板體中。
[0025]在噴嘴板被實施為兩個部分的情況下，在噴嘴孔側磨損的情況下，其例如是隨著時間的經過由于噴嘴孔被刀片連續掠過而引起的，能夠只更換第一噴嘴板體。因為該第一噴嘴板體的制造是比單件式噴嘴板更簡單且更經濟的，所以維護成本可以降低，成本效益可以增大。
[0026]此外，當將待造粒的產品轉變成具有不同材料性質的不同產品時，常常也需要改變噴嘴孔的孔寬度。利用由兩部分組成的噴嘴板，在這種情況中僅僅更換第一噴嘴板體1a就夠了。因此，僅需要儲備具有不同噴嘴孔的若干不同的第一噴嘴板體1a以便為這種產品轉變做準備。與單件式噴嘴板的情況相比，這代表了更經濟的和更具有成本效益的解決方案，在單件式噴嘴板的情況中，噴嘴板的生產更復雜，因而相應地更昂貴，必須為每個所需的噴嘴孔寬度儲備噴嘴板。
[0027]噴嘴板可以是造粒設備的一部分，造粒設備可以是熱切割造粒設備。特別地，造粒設備可以是空冷式熱模面造粒設備或水下造粒設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]下面參考附圖利用本發明的優選實施方式描述本發明:
[0029]圖1示出了根據本發明第一實施方式的噴嘴板的后側的透視圖；
[0030]圖2是圖1的噴嘴板的后側的俯視圖；
[0031]圖3是沿著圖2的剖面BB的橫截面圖；
[0032]圖4示意性地示出了包含圖1的噴嘴板的造粒設備的一部分；
[0033]圖5示出了根據本發明第二實施方式的噴嘴板；和
[0034]圖6示出了根據本發明第三實施方式的噴嘴板。
【具體實施方式】
[0035]參考圖1至3，首先描述根據本發明第一實施方式的噴嘴板10。
[0036]如圖1至3中所示，八個噴嘴20形成在噴嘴板10中。此數目不是限制性的，也可以提供任何其它所需數目的噴嘴20。每個噴嘴20都具有噴嘴通道21和噴嘴孔22，熔融材料可以通過噴嘴孔22排出在噴嘴板10的側部(此被稱為前側12)，以便被刀頭的刀片切斷。
[0037]噴嘴20布置在噴嘴板10中以使得噴嘴位于圍繞中心軸線M的圓上，從而所有的噴嘴20距中心軸線M的距離相同。噴嘴20可以不均勻地分布在圓上。然而優選地，噴嘴20均勻地分布在圓上以使得任何兩個相鄰的噴嘴20是等距離的。噴嘴20也可以位于優選地具有不同半徑的多個優選地同心的圓上(圖中未示出)。在這種情況下，各個流動通道40可以與每個圓相關聯。
[0038]如從圖1至3進一步明顯看到的，八個流動通道40都位于噴嘴板10的背面，其中每個流動通道40與各自的噴嘴20相關聯，并通向相應的噴嘴20的噴嘴通道21。
[0039]流動通道40可以具有矩形、梯形或圓形的橫截面。優選地，流動通道實施為噴嘴板10后側中的具有U形或半圓形橫截面的凹槽。
[0040]流動通道40的寬度對應于噴嘴通道21的直徑。從流動通道30到相應的噴嘴通道21的過渡部是圓化的，如圖3中所示。優選地，圓化對應于圓弧，其半徑相當于流動通道寬度的一半。
[0041]流動通道40平行于噴嘴板10的后表面一直朝著中心軸線M延伸并通向形成于噴嘴板10背面中的凹部30。
[0042]凹部30沿著半徑為Dl的圓橫斷后表面。凹部30用于接收來自噴嘴板上游的設備的熔體流并在八個流動通道之間分配熔體和將熔體引導到流動通道中。在該設計中，熔體流入凹部30中是沿著中心軸線M的方向發生的，也就是說垂直于噴嘴板的后表面。
[0043]凹部30 (根據圖2，半徑為Dl的圓的圓形區域)的橫截面的尺寸如此形成以使得其對應于流動通道的橫截面的總和的至少兩倍，優選大約4倍。
[0044]凹部30還具有側表面31，其橫向地限定凹部30的界限。如從圖2和3明顯看到的，側表面31以圓弧形式朝著噴嘴板10的內部逐漸變小，其半徑優選地基本上相當于流動通道的半徑。
[0045]形成在凹部30的底部的是錐體，其延伸到凹部30的內部中。優選地，錐體基本上升高到噴嘴板10的后表面11的平面的高度。
[0046]以上參考圖1至3描述的噴嘴板10可以是造粒設備的一部分，造粒設備特別是基于水下造粒原理或熱切割造粒原理的造粒設備。這作為例子在圖4中示出，圖4示出了具有噴嘴板10的造粒設備。與噴嘴板10的后側11相鄰的是板狀設備50，其可以是接板或入口殼體的部件和/或組件或啟動閥設備。設備50具有凹部，通過該凹部，熔融材料被引導到噴嘴板10的凹部30。設備50至少覆蓋噴嘴板10的后側11的區域，被實施為U形凹槽的流動通道40位于該區域，以便以這種方式封閉流動通道。
[0047]所示的噴嘴板10的下游是具有至少一個刀片70的切割設備60，其掃過噴嘴板的前側12以切斷被壓出噴嘴孔的塑性材料。
[0048]圖5示出了根據本發明第二實施方式的噴嘴板。圖5中的噴嘴板被實施為兩個部分，第一噴嘴板體1a和第二噴嘴板體10b。
[0049]凹部30和流動通道40實施在第二噴嘴板體的后表面11中。流動通道40均通向貫穿第二噴嘴板體1b延伸的噴嘴通道部分21b。形成在第一噴嘴板體中的是對應的進一步的噴嘴通道部分21a，其通向噴嘴孔22。實施在第一噴嘴板體1a中的噴嘴通道部分21a和實施在第二噴嘴板體1b中的噴嘴通道部分21b —起形成噴嘴20的噴嘴通道21。
[0050]噴嘴板的另一實施方式示于圖6中。在圖6的實施方式中，噴嘴板同樣實施為兩個部分，第一噴嘴板體1a和第二噴嘴板體10b。
[0051]具有噴嘴通道21和噴嘴孔22的噴嘴20實施在第一噴嘴板體1a中。
[0052]凹部30實施在第二噴嘴板體1b中以使得凹部30貫穿第二噴嘴板體1b延伸。凹部30的底部由第一噴嘴板體1a的后側14形成。在凹部30的區域中，錐體可以實施在第一噴嘴板體1a的后側14上。流動通道40實施在第二噴嘴板體1b的前側13中并延伸到一個區域，在該區域中流動通道覆蓋實施在第一噴嘴板體1a中的噴嘴通道21。
【權利要求】
1.一種用于造粒設備的噴嘴板(10)，具有 用于熔體的通路的多個噴嘴(20)， 其中所述噴嘴(20)布置成使得它們位于圍繞中心軸線(M)的圓上，和 其中每個噴嘴(20)都具有噴嘴通道(21)和至少一個噴嘴孔(22)， 其特征在于 用于接收熔體流的凹部(30)形成在所述噴嘴板(10)的背面(11)中，其中所述凹部(30)以所述中心軸線為中心，并且其中 多個流動通道(40)形成在所述噴嘴板(10)中， 其中所述流動通道(40)均沿平行于所述后表面(11)的方向且在徑向上遠離所述中心軸線地從所述凹部(30)延伸到所述多個噴嘴(20)中的一個。
2.根據權利要求1所述的噴嘴板，其特征在于任何給定的流動通道(40)的縱向軸線基本上垂直于相關聯的噴嘴的所述噴嘴通道(21)的縱向軸線。
3.根據權利要求1至2中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述流動通道(40)的縱向軸線基本上垂直于熔體流被引導到所述凹部(30)的方向。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的噴嘴板，其特征在于任何兩個相鄰的噴嘴(20)是等距離的。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述流動通道(40)的寬度對應于所述噴嘴通道(21)的直徑。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述流動通道(40)實施為所述噴嘴板(10)的后表面中的凹槽。
7.根據權利要求6所述的噴嘴板，其特征在于所述流動通道(40)均實施為具有U形橫截面。
8.根據權利要求7所述的噴嘴板，其特征在于所述U形橫截面實施為半圓形的橫截面，該半圓形的橫截面的半徑對應于所述凹槽的寬度的一半。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的噴嘴板，其特征在于從流動通道(40)到噴嘴通道(21)的過渡部遵循過渡部半徑被圓化。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述凹部(30)是圓形的。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述凹部(30)的橫截面對應于所述流動通道的橫截面的總和的至少兩倍，優選地4倍。
12.根據權利要求1至8中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述凹部(30)具有呈圓弧形式的逐漸減小的側表面(31)，優選地其半徑基本上對應于所述流動通道的半徑。
13.根據權利要求1所述的噴嘴板，其特征在于所述凹部(30)的底部由延伸到所述凹部(30)中的錐體形成，其中所述錐體優選地基本上升到所述后表面的平面。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的噴嘴板，其特征在于所述噴嘴板利用第一噴嘴板體(1a)和第二噴嘴板體(1b)而實施為兩個部分， 其中所述噴嘴(20)的所述噴嘴孔(22)和所述噴嘴通道(21)的至少一部分(21a)實施在所述第一噴嘴板體(1a)中，和 其中所述凹部(30)和所述流動通道(40)實施在所述第二噴嘴板體(1b)中。
15.一種造粒設備，其具有根據權利要求1至14中任一項所述的噴嘴板。
16.根據權利要求15所述的造粒設備，其特征在于所述造粒設備是空冷式熱模面造粒設備或水下造粒設備。
【文檔編號】B29B9/06GK104428119SQ201380031277
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2012年6月15日
【發明者】林哈特-卡斯滕·穆布 申請人:自動化塑料機械有限責任公司