CN101583483B - 一种压片成型方法及其使用的辊压式成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用辊压式成型装置将粉末状材料压制成型为压片的方法，该辊压式成型装置包括两个圆柱形的加压滚轮，该两个滚轮同向并相对设置，并且均可以向着其内侧方向转动。当两个压力滚轮中的一个压力滚轮在其外周面设置有压片凹槽时，该在外周面设有凹槽的压力滚轮的外表面速度比不具有凹槽的压力滚轮的速度慢。当两个压力滚轮的外周面均设有压片凹槽时，两个压力滚轮的外周面的速度不同，以便将粉末状材料压制成具有高尺寸精度且没有毛边的压片。

Description

一种压片成型方法及其使用的辊压式成型装置

技术领域

本发明涉及一种将粉末状材料成型成压片的方法及其使用的辊压式成型装置。更特别地，涉及一种利用粉末状材料成型装置成型压片的方法及其使用的装置。该装置包括两个用于压制压片的滚轮，其中该滚轮为圆柱形，至少一个滚轮的外周面设有多个用于成型压片的凹槽。这两个滚轮指向同一方向，且能够向着其内侧方向旋转。

背景技术

通常，压制机是用于压制成型粉末状材料的辊压式成型装置中的一种。该压制机包括一对滚轮，以及用于向该对滚轮提供粉末状材料的一个送料斗。该对滚轮包括一个固定的旋转滚轮以及一个通过一个液压缸进行加压作业的可移动的旋转滚轮。该送料斗设置在该对滚轮的上方，其包括一用于向该对滚轮压入粉末状材料的螺旋进料器。由该螺旋进料器压入的粉末状材料通过该对滚轮被成型为砖块。(见专利文件1)

专利文件1：日本已公开专利No.H9-192896具有上述结构的传统压制机，其试图压制粉末状材料以形成具有高尺寸精度并且没有毛边的压片。然而，当采用传统的压制机成型压片时，成型的压片具有如图4所示的薄片状部分。因此，压片还需通过其他公知技术从该薄片状部分中被分离出来。然而，如图5所示，从薄片状部分中被分离出来的压片的周围残留有毛边。因此，存在这样一个问题：无法生产出将被用作压片的产品。

发明内容

基于这个现状提出本发明。本发明的目的在于提供一种具有高尺寸精度并且没有毛边的压片的成型方法及其使用的成型装置。

本发明的发明人基于其发现的如下事实完成本发明。

即，他们研究了这样一个现象：采用压制粉末状材料以将其成型为压片的成型装置会造成压片周围的毛边。该装置包括两个用于压制压片的滚轮。该滚轮为圆柱形，并在其中至少一个滚轮的外周面设有多个用于成型压片的凹槽。这两个滚轮同向设置，并能够向着其内侧方向转动。

从而，当只有一个滚轮在其外周面设有多个用于成型压片的凹槽时，通过控制它们外周面的速度，使得在其外周面设有多个凹槽的该滚轮的速度比没有凹槽的滚轮慢，才能够防止在压片周围形成毛边。同样地，当两个滚轮的外周面均设有多个用于成型压片的凹槽时，通过控制它们外周面的速度，使得滚轮的速度不同，才能够避免在压片的周围形成毛边。这是由于这种操作不仅压制了粉末状材料，并且沿滚轮的外周面在压片的外周面上产生了一个剪切力。

为了达到本发明的上述目的，权利要求1中的发明采用了如下技术特征：

权利要求1中所述的发明涉及一种采用用于压制粉末状材料的辊压式成型装置以成型压片的方法。该装置包括两个用于压制压片的滚轮，其中滚轮为圆柱形并且同向设置，且能够向着其内侧方向转动。当其中只有一个滚轮的外周面设有多个用于成型压片的凹槽时，控制它们外周面的速度，使得在外周面设有多个凹槽的滚轮的速度比不具有凹槽的滚轮的速度慢。

权利要求2中所述的发明涉及一种采用用于压制粉末状材料的辊压式成型装置以成型压片的方法。该装置包括两个用于压制压片的滚轮，其中滚轮为圆柱形并且同向设置，且能够向着其内侧方向转动。当两个滚轮的外周面均设有多个用于成型压片的凹槽时，控制他们外周面的速度，使得两个滚轮的速度不同。

附带地，上述的“滚轮同向设置”意为“滚轮设置时，他们的中心线相互平行，使得其外周面相对。”上述的“滚轮能够向着其内侧方向转动”意为“滚轮能够以相反方向转动，使得他们的外周面向着同一个位置转动，如图1中箭头所示。”

本发明中，可以采用直径不等的滚轮来改变两个滚轮外周面的速度。

本发明中，当由多个凹槽通过压制粉末状材料成型的压片难以从凹槽中取出时，可以通过一个另设在滚轮的凹槽上的压片取出装置将压片从凹槽中取出。

如上述段落的说明，本发明包括这些技术特征：

该压片成型方法采用一用于成型粉末状材料的辊压式成型装置。该装置包括两个用于压制压片的滚轮，其中该滚轮为圆柱形并且同向设置，且能够向着其内侧方向转动。当其中只有一个滚轮的外周面设有多个用于成型压片的凹槽时，控制它们外周面的速度，使得外周面设有多个凹槽的滚轮的转速比不具有凹槽的滚轮的转速慢。进一步地，当两个滚轮在其外周面均设有多个用于成型压片的凹槽时，控制他们外周面的转速，使得滚轮的速度不同。

因此，当粉末状材料被压制并形成压片时，由于沿滚轮的外周面方向在压片的外周面上产生了一个剪切力，能够生产出具有高尺寸精度并且没有毛边的压片。即，本发明具有卓越的实际效果。

附图说明

图1为本发明的用于成型压片的辊压式成型装置的第一个实施例的主要部分的示意图。

图2为图1中沿A-A剖面线的截面图。

图3为由图1中所示的辊压式成型装置压制成型的压片的透视图。

图4为由压制机压制成型的产品的透视图。

图5为采用现有技术从由图4所示产品的薄片状部分分离出的压片的透视图。

图6为本发明的用于成型压片的辊压式成型装置的第二个实施例的主要部分的示意图。

图7为图6中沿B-B剖面线的截面图。

图8为本发明的装置在工业上应用时成型压片的示意图。

图9为本发明的用于成型压片的辊压式成型装置的第三个实施例的主要部分的示意图。

图10为图9中沿C-C剖面线的截面图。

具体实施方式

接下来，结合附图1-3对本发明中的用于成型压片的辊压式成型装置进行说明。如图1所示，该用于成型压片的辊压式成型装置包括这些技术特征：

该装置包括两个用于压制和成型压片的滚轮1、2，其中每个滚轮为圆柱形并且被设置为其中心线沿由前向后的方向延伸。进一步地，滚轮1、2均能如图1的箭头所示地向着其内侧方向转动，以将粉末状材料压制成压片。该装置还包括一个位于滚轮1、2之间用于提供粉末状材料的螺旋进料器3，其中该螺旋进料器3位于该滚轮1、2之间并位于其上方。

滚轮1、2通过电动马达和现有的减速器(图中未示)转动，使得滚轮1、2的外周面的速度不相同。如图2所示，每个滚轮1、2包括一个圆柱形的***部分4，一个圆柱形的轮毂部分5，以及一个环形的连接板6。该连接板6将***部分4的左侧和轮毂部分5的左侧连接起来(相应于图1的后侧)。进一步地，***部分4上设有多个用于成型压片的凹槽7、7。在每个滚轮上设有用于将压片推出凹槽7、7的推动装置9。该推动装置9包括设于凹槽7、7内的活塞8、8，一个横截面为半圆形的推出部件10，以及一个用于支撑该推出部件10的支撑部件11。活塞8、8沿半径方向设置，且能够在凹槽7、7内滑动一预设距离。该推出部件10固设在滚轮1、2的底部，并位于***部分4和轮毂部分5之间，用于将活塞8、8推向滚轮1、2的外侧。

本发明中的用于成型压片的辊压式成型装置的两个滚轮1、2的直径为115mm。进一步地，用于成型压片的凹槽7、7是内径为5.5mm的圆柱形。活塞8、8能在凹槽7、7中移动2mm。

如图1所示，在左侧滚轮1的斜下方设有一个辅助滚轮11，其外周面面对着滚轮1的外周面。辅助滚轮11为圆柱形，其与滚轮1同向设置。如图1中箭头所示，辅助滚轮11沿与滚轮1相反的方向转动，因此其表面的转速大于滚轮1表面的转速。

图1中的标注12和13表示刮刀，其固设在滚轮1、2以及辅助滚轮11的表面上。

包含上述技术特征的用于成型压片的辊压式成型装置中，左侧滚轮1的表面的转速为0.018m/sec，右侧滚轮2的表面的转速为0.012m/sec，旋转方向如图1中箭头所示。螺旋进料器3开始被驱动后，粉末状材料例如粉末状的盐，被投入该螺旋进料器3并被提供至滚轮1、2之间。该粉末状的盐在滚轮1、2的凹槽7、7中被压制成压片，该压片为短的圆柱形。随后，由于滚轮1的外周面和滚轮2的外周面的速度不同，从而沿滚轮2的外周面，在压制成型的压片的外周面上产生了一个剪切力，将右侧滚轮2的凹槽7、7内的压片的毛边移除。

当右侧滚轮2的凹槽7、7内的压片的毛边被移除后，压片被传送到位于右侧滚轮2中的推动装置9。接着，多个活塞8、8通过滚轮2的转动由推动装置9的推出部件10推动，随即位于多个凹槽7、7中的压片由凹槽7、7中被推出。从而，如图3所示，根据上述方法能够生产出具有较高的尺寸精度并且没有毛边的压片。

相反地，在左侧滚轮1的凹槽7、7中成型的压片的周围有毛边，它们被移送到辅助滚轮11的位置处。接着，通过辅助滚轮11将毛边从压片上去除，该辅助滚轮11沿如图1中箭头所示的方向以表面速度0.027m/sec转动，该速度比左侧滚轮1的速度大。从而，与在右侧滚轮2的凹槽7、7中生产出的没有毛边的压片同类型的压片被制成。

如图2所示，在上述实施例中，辊压式成型装置包括一个推动装置9，该推动装置9包括活塞8、8，一个推出部件10，以及一个支撑部件11。然而，推动装置9并不局限于该技术特征。例如，也可以使用利用压缩空气的注入来推出压片的推动装置9。

进一步地，在上述实施例中，该辊压式成型装置具有如下结构：滚轮1、2设置在该装置的左右两侧，螺旋进料器3位于滚轮1、2的中间上方。然而，该装置并不局限于该技术特征。

例如，可以采用具有如图6和图7所示的技术特征的结构。即，该辊压式成型装置包括这些技术特征：

该装置包括两个用于压制并成型压片的滚轮21、22，其中每个滚轮为圆柱形并且被设置为其中心线沿由前向后的方向延伸。进一步地，滚轮21、22沿图6中的箭头所示的方向向着其内侧方向转动，以此将粉末状材料成型为压片。该装置还包括一个螺旋进料器23，用于向滚轮21、22之间输送粉末状材料，其中该螺旋进料器23设置在滚轮21、22的左侧，并且其中心线位于滚轮21、22之间。

滚轮21、22能够通过电动马达或现有的减速器(图中未示)旋转，从而使得滚轮21、22的外周面的速度不同。如图7所示，每个滚轮21、22均包括一个圆柱形的***部分24，一个圆柱形的轮毂部分25，以及一个环形的连接板26。该连接板26连接***部分24的底部和轮毂部分25的底部(相当于图6的后侧)。进一步地，在***部分24上设有多个用于成型压片的凹槽27、27。在每个滚轮上设有一个用于将压片推出凹槽27、27的推动装置29。该推动装置29包括设置于凹槽27、27中的活塞28、28，一个横截面为半圆形的推出部件30，以及一个用于支撑该推出部件30的支撑部件31。活塞28、28沿半径方向设置，且能够在凹槽27、27内滑动一预设距离。该推出部件30固设在滚轮21、22的右侧，并位于***部分24和轮毂部分25之间，用于将活塞28、28推向滚轮21、22的外侧。

在本实施例中，用于成型压片的辊压式成型装置的两个滚轮21、22的直径为115mm。进一步地，用于成型压片的凹槽27、27是内径为5.5mm的圆柱形。活塞28、28能在凹槽27、27中移动2mm。

如图6所示，在下侧滚轮22的斜上方设有一个辅助滚轮31，其外周面面对着滚轮22的外周面。辅助滚轮31为圆柱形，其与滚轮22同向设置。如图6中箭头所示，辅助滚轮31沿与滚轮22相反的方向转动，因此其表面的转速大于滚轮22表面的转速。

图6中的标注32和33表示刮刀，其固设在滚轮21、22以及辅助滚轮31的表面上。

具有上述技术特征的用于成型压片的辊压式成型装置中，下侧滚轮22的表面的转速为0.018m/sec，上侧滚轮21的表面的转速为0.012m/sec，旋转方向如图6中箭头所示。螺旋进料器23开始被驱动后，例如粉末状的盐的粉末状材料被填入螺旋进料器23，随后被投入至滚轮21、22之间。该粉末状的盐在滚轮21、22的凹槽27、27中被压制成压片，该压片为短的圆柱形。随后，由于滚轮21的外周面和滚轮22的外周面的速度不同，从而沿上侧滚轮21的外周面，在压制成型的压片的外周面产生了一个剪切力，将上侧滚轮21的凹槽27、27内的压片的毛边移除。

当上侧滚轮21的凹槽27、27内的压片的毛边被移除后，压片被传送到位于上侧滚轮21内的推动装置29处。接着，多个活塞28、28通过滚轮21的转动由推动装置29的推出部件30推动，随即位于多个凹槽27、27中的压片由凹槽27、27中被推出。从而，如图3所示，根据上述方法能够生产出具有较高的尺寸精度并且没有毛边的压片。

相反地，在下侧滚轮22的凹槽27、27中成型的压片的周围有毛边，这些压片被移送到辅助滚轮31的位置处。接着，通过辅助滚轮31将毛边从压片上去除，该辅助滚轮31沿图6中箭头所示的方向以表面速度0.027m/sec转动，该速度比下侧滚轮22的速度大。从而，与在上侧滚轮21的凹槽27、27中生产出的没有毛边的压片同类型的压片被制成。

如图7所示，在上述第二个实施例中，该辊压式成型装置包括一个推动装置29，该推动装置29包括活塞28、28，一个推出部件30，以及一个支撑部件31。然而，推动装置29并不局限于该技术特征。例如，也可以采用利用压缩空气的注入来推出压片的推动装置29。

该粉末状材料包含多种粒状材料和颗粒状材料，例如：盐、药剂、肥料、饲料、陶瓷(氧化铝、氧化锆、玻璃等)、催化剂、电池原料、树脂(氟树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、调色树脂等等)，其他化学材料、金属、金属氧化物、金属化合物(铁酸盐、铜、锌、黄铜、钨、铝、硅、青铜、锰、氧化铁、氧化钛、氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化铟、氧化铬、氧化铌、氧化钒、氢氧化镁、氢氧化镍、硫化镍、硫化铁、硫化铅、氯化镍、硬脂酸锌等等)，金属废弃物(碳素钢、铸铁、铸钢、铜、黄铜、铝、或者硅树脂的切屑，铝罐切屑，或者磨碎的金属碎渣等)、自然材料、生物材料、含有纤维状成分的复合材料、食品或者食品废弃物(糖、盐、玉米淀粉、米粉、玉米粉、***、米糠、稻壳、或者乳糖等)、其他无机和有机物质及其混合物、其废弃物(贝壳、锯屑、牛粪及其碳化物、家禽粪及其碳化物、城市固态废物的碳化物、制钢粉尘、制铁碎渣、转炉粉尘、飞尘、涂料碎屑、废弃塑料、粉碎机的粉尘、收集的粉尘、碾碎的混凝土、受污染的碎渣、受污染的碎渣的焚烧残渣、皂土、硼酸、聚酯、氯乙烯、白碳墨、焦炭、石墨、生石灰、氢化钙、漂白粉、活性炭、硅胶、沸石、煤、纤维素、云母粉、白云石、磁石粉、氯化钙、苯酚钙、硅酸盐胶、小苏打、硅酸钠、硝酸铵、氢硫化铵、硝酸钾、碳酸钾、碘化钾、钛酸钾、碳酸钙、钛酸钙、磷酸钙、氮化硅、硝酸银、硝酸苏打等)。该粉末状材料并不局限于其成分和其种类。

接下来，通过使用上述的辊压式成型装置，基于图8对将粉末状材料(饲料)成型为含纤维状成分的压片的机制进行说明。图8为在假设的基础上本发明的该方法的示意图。

如图1和6所示，螺旋进料器3或23将粉末状材料投入滚轮1、2或21、22之间，滚轮1、2或21、22沿图中箭头所示的方向转动。该粉末状材料含有纤维状成分。(在这种情况下，只有滚轮2和21设有用于成型压片的凹槽。下面仅以滚轮1、2作为参考。)如图8(A)所示，起初材料为粉末状。如图8(B)所示，粉末状材料在用于成型压片的凹槽7或27(下面仅以凹槽7作为参考)中被挤压，接着被压制并固化成型。随后，该粉末状材料的一部分纤维状成分从凹槽7中被排出。如图8(C)所示，然后在凹槽7中的以及在滚轮1、2之间的粉末状材料进一步被压制固化。接着，由于滚轮1、2的外周面的速度不同，在凹槽7中成型的压片被从滚轮1、2间固化的粉末状材料中分离开，并且包含在凹槽7中的一部分纤维在滚轮1、2的表面处被切断并被从滚轮1、2间的固化的粉末状材料中分离。从而，便完成了包含纤维状成分的压片的生产过程。

附带地，尝试采用专利文件1中公开的传统的压制机，以将含有纤维状成分的粉末状材料成型为压片。然而，对于传统的压制机，无法在压片成型过程中将纤维状成分切断。即，由于纤维状成分会残留在压片和毛边之间，以及压片和毛边的高密度，压片产品与毛边之间的结合会被加强。因此，由于无法采用现有技术将压片和毛边分离，导致无法生产出压片。

当粉末状材料包含水分较多时，较佳地，活塞8、8的头部有很好的渗透性，使得水分能够透过该头部。当粉末状材料在凹槽7、7中被压制时，较佳地，扩大***部分4和活塞8、8之间的空隙，使得水分容易通过该空隙从装置中被排出。进一步地，如图9所示，如果需要，可以设置用于向压片吹气以将其干燥的喷嘴34、35。进一步地，如图10所示，如果需要，可以将滚轮1、2的前侧设置成向下倾斜，以便水分由于自重通过***部分4和活塞8、8中间的空隙从粉末状材料中流出。进一步地，从***部分4和活塞8、8间的空隙流出的水分也可通过汲取装置吸出。

Claims (3)

1.一种将粉末状材料成型为压片的装置，其包括：

两个用于将粉末状材料压制成型为压片的滚轮，其中该两个滚轮为圆柱形且被同向设置，该两个滚轮可以向着其各自的内侧方向转动，其中该两个滚轮均设有多个用于成型压片的凹槽，该凹槽设于该两个滚轮的外表面上，

其中通过控制该两个滚轮外表面的速度，使得一个该滚轮的速度大于另一个该滚轮的速度，其中所述压片分别形成于每个滚轮的各个凹槽中；该装置还包括：一个设置在该两个滚轮中该速度较快的滚轮表面的圆柱形的辅助滚轮，其中该辅助滚轮与该速度较快的滚轮同向设置，使得该辅助滚轮的表面速度比该速度较快的滚轮的表面速度快，并且其中该辅助滚轮的外表面与该速度较快的滚轮的外表面相对设置，并且该辅助滚轮的转动方向与该速度较快的滚轮的转动方向相反。

2.如权利要求1所述的装置，其还包括一个用于将该凹槽内的压片推出的推动装置。

3.如权利要求2所述的装置，其中该推动装置包括位于该滚轮的凹槽中的活塞，其中该活塞可以沿该滚轮的半径方向滑动一预设的距离，该推动装置还包括一个用于将该活塞推至该滚轮的外表面的推出部件，其中该推出部件固设于该装置上。

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