Роторный смеситель-гранулятор

 

Изобретение предназначено для гранулирования сыпучих материалов и может быть использовано, например, в фармацевтической или химической промышленности. Роторный смеситель-гранулятор содержит корпус, сообщенный с источником сжатого воздуха, установленные в корпусе смесители с вертикальными и горизонтальными лопастями для перемешивания в двух взаимно перпендикулярных направлениях, фильтр для выпуска воздуха и удержания в корпусе гранулируемого продукта, загрузочное окно и разгрузочное средство с клапаном. Достигается снижение процента брака при производстве, в частности, лечебных форм, где доли разных компонентов в смеси могут отличаться в десятки тысяч раз. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к смесителям-грануляторам сыпучих материалов и может быть использовано в фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Известен чашевый окомкователь, содержащий перфорированную наклонную тарель с концентрическими кольцами, образующими камеры с перегородками для влажной массы, и сообщенный с тарелью источник пульсирующего сжатого воздуха (см. а.с. СССР N 1653818, кл. B 01 J 2/14, 1991 г.). Данный окомкователь не имеет смесителя порошковой массы и поэтому непригоден для получения гранул из многокомпонентной порошковой смеси.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является роторно-лопастной гранулятор по а.с. СССР N 1662666, кл. B 01 J 2/10, публикация 1991 г. - прототип. Указанный гранулятор содержит вертикальный цилиндрический корпус с валом, на котором закреплены горизонтальные смесительные лопасти. На корпусе радиально установлены перфорированные трубки для подачи сжатого воздуха. На валу внизу закреплены вентиляторные лопасти для создания эффекта кипящего слоя в исходной порошковой смеси.

К недостаткам прототипа следует отнести сравнительно невысокую степень смешивания исходных порошкообразных компонентов. Объясняется это тем, что смесительные лопасти вращаются соосно с лопастями вентилятора в параллельных плоскостях. При этом довольно значительные объемы порошковых компонентов (до 0,5 куб. см) перемешаются внутри устройства как одно целое, не смешиваясь. Отмеченный недостаток становится принципиальным при производстве относительно мелких многокомпонентных гранул лекарственных порошков с целью их дальнейшего прессования для получения лечебных таблеток.

Исследования таблеток, полученных из гранул, приготовленных при помощи описанного выше гранулятора, показывают, что он не обеспечивает во всех таблетках требуемый процентный состав лекарственных компонентов. Иначе говоря, гранулятор данной конструкции выдает слишком большой процент брака при производстве многокомпонентных лечебных форм, где доли разных компонентов в смеси могут отличаться в тысячи раз, причем отклонения от заданного процентного состава лечебных веществ недопустимы.

Техническая задача состоит в повышении качества перемешивания исходных порошковых компонентов с целью получения однородной многокомпонентной порошковой массы.

Технический результат достигается тем, что в роторном смесителе-грануляторе, содержащем корпус, сообщенный с источником сжатого воздуха, установленный в корпусе смеситель в виде вертикального вала с горизонтально размещенными на нем смесительными лопастями, загрузочное окно и разгрузочное устройство, корпус дополнительно снабжен горизонтальным валом со смесительными лопастями, установленными вертикально, люком для подачи связующего вещества и фильтром для выпуска воздуха и удержания в корпусе гранулируемого продукта, при этом разгрузочное средство выполнено с клапаном. Устройство отличается также тем, что дополнительные смесительные лопасти имеют в продольном сечении Г-образный профиль.

Технический результат состоит в том, что при вращении основного и дополнительного смесителей во взаимно-перпендикулярных плоскостях значительно повышается эффективность смешивания порошковых компонентов. При этом лопасти дополнительного смесителя обеспечивают равномерное перемешивание компонентов в вертикальном направлении, не позволяя более плотным частицам скапливаться в нижней части корпуса. Воздух, поступающий в корпус под избыточным давлением, улучшает условия перемешивания компонентов. При этом избыток воздуха стравливается через фильтр, который предотвращает утечку порошка из корпуса.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - сечение в вертикальной плоскости.

Роторный смеситель-гранулятор содержит раму 1, на которой установлены редуктор 2 и электродвигатель 3, связанные ременной передачей 4. Цилиндрический корпус 5 имеет загрузочное окно с крышкой 6, снабженной для удобства работы противовесом 7. В закрытом положении крышка крепится на корпусе откидными болтами 8. На валу редуктора 2 закреплены смесительные лопасти 9, образующие вертикальный смеситель. Сбоку на корпусе 5 установлен дополнительный электродвигатель 10 с горизонтально расположенным валом, на котором закреплены дополнительные лопасти 11, образующие горизонтальный смеситель. Для выгрузки гранул из корпуса предусмотрено разгрузочное средство в виде окна в нижней части с клапаном 12, связанным с пневмоцилиндром 13. Для питания приводов устройства на раме установлен электрошкаф 14 с пультом управления 15. Для удобства работы рама устройства оборудована мостиком 16 с лестницей 17 и ограждением 18. Лючок 19 предназначен для загрузки в корпус 5 связующего вещества. Фильтр 20 служит для стравливания избыточного давления воздуха из корпуса 5 в атмосферу и удержания порошка внутри корпуса.

На роторном смесителе-грануляторе работают в следующем порядке. Поднимают крышку 6 загрузочного окна и оставляют ее в открытом положении при помощи противовеса 7. Затем засыпают в корпус 5 порошковые компоненты, подлежащие смешиванию. Закрывают крышку и фиксируют ее болтами 8. Затем включают с пульта 15 электродвигатели 3 и 10. Лопасти 9 и 11 начинают вращаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем положение лопастей 11 обеспечивает равномерное перемешивание компонентов по всей высоте засыпки. Одновременно включают подачу сжатого воздуха, который поступает в корпус от внешнего источника (условно не показано), способствуя более интенсивному перемешиванию порошковых компонентов.

Избыточное давление воздуха стравливается через фильтр 20, который имеет воздухопроницаемую мембрану, изготовленную из плотной ткани в виде "колпака". Когда давление воздуха в корпусе достигает установленного значения, колпак раздувается и принимает вертикальное положение, которое показывает, что процесс перемешивания порошков происходит в нормальных условиях.

Через определенное время, заданное технологией приготовления конкретной смеси, двигатели останавливают и через лючок 19 в смесь добавляют связующее вещество, например, растительный клей. После этого снова включают оба электродвигателя, при работе которых смесь порошков окатывается связующим веществом и начинается процесс грануляции, время которого также определяется в соответствии с технологией. После окончания гранулирования выключают оба электродвигателя и включают пневмопривод 13 клапана 12, который открывает разгрузочное окно. Затем включают электродвигатель 3. Лопасти 9 при вращении выгоняют из корпуса через разгрузочное окно полученные гранулы, которые выгружаются в подставленный контейнер (условно не показан).

Согласно описанной выше схеме на предприятии ОАО "КБАЛ Ротор" разработана техническая документация на промышленный роторный смеситель-гранулятор, начато изготовление опытного образца изделия.

Учитывая изложенное выше, можно сделать вывод, что данное техническое решение отвечает критериям новизны, неочевидности и промышленной применимости, в связи с чем предлагается к правовой защите патентом на изобретение.

Формула изобретения

1. Роторный смеситель-гранулятор, содержащий корпус, сообщенный с источником сжатого воздуха, установленный в корпусе смеситель в виде вертикального вала с горизонтально размещенными на нем смесительными лопастями, загрузочное окно и разгрузочное средство, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен горизонтальным валом со смесительными лопастями, установленными вертикально, люком для подачи связующего вещества и фильтром для выпуска воздуха и удержания в корпусе гранулируемого продукта, при этом разгрузочное средство выполнено с клапаном.

2. Роторный смеситель-гранулятор по п.1, отличающийся тем, что установленные вертикально лопасти имеют в продольном сечении Г-образный профиль.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3