JP5162022B2 - 粒状化装置 - Google Patents

Description

本発明は、粒状化装置に関する。

本発明は、化学産業、および／または、調剤産業、および／または、食品加工産業において有利に適用されることが可能であり、および、例えば薬剤または医薬のような粗粉末材料を粒状化することが必要であるあらゆる場合に有利に適用されることが可能である。

粉末材料を粒状化するプロセスが、通常は、一連の互いに別個の段階から成る。特に、この生産プロセスは、粗くかつ不揃いの集塊を製品が形成することを可能にする第１の湿式粒状化段階を含む。

その次に、こうした集塊は、一般的に、その集塊の寸法を縮小および均等化するための粉砕プロセスを受ける。

このプロセスは、仕上げられた製品の乾燥も促進する乾燥粒状化段階によって終了する。

このプロセスを行う粒状化装置は、典型的には、生産プロセスの特定の段階を各々が行う別々のユニットから成る。

このプロセス中の各々の段階は、測定された用量の材料を次々と加工することによって行われる。さらに明確に述べると、ある一定の用量の材料が第１の湿式粒状化ユニットの中に送り込まれ、このユニットの中で加工される。この段階が終了すると、製品は、第１のユニットから、粉砕段階のための第２のユニットの中に送り込まれる。

粉砕段階が終了すると、第２のユニットが空にされて、製品が、乾式粒状化段階のための第３のユニットの中に送り込まれ、生産プロセスを完了する。

材料のタイプに応じて、粒状化プロセスが、上述の段階の少なくとも１つを取り除いて行われることが可能である。

例えば、製品によっては粉砕が不要な場合があり、一方、他の場合には、湿式粒状化段階と粉砕段階だけしか必要ではない。

しかし、既知の粒状化装置は幾つかの欠点を有する。

何よりもまず、この既知の装置は、不連続的な形で粉末製品の粒状化を行う。実際には、１つの生産サイクルからその次の生産サイクルの間の特定の時間間隔を伴って、各々の用量の粉末が後続の用量の粉末とは独立した形で加工される。

しかし、既知の装置の典型的な障害を避けながら粒状化製品のより一定不変の生産を行うことが必要であることがある。

本発明の目的は、上述の欠点を持たない粒状化装置を提供することである。

特に、本発明の目的は、可能な限り一定不変かつ連続的に粒状化製品が生産されることを可能にする粒状化装置を提供することである。

本発明の別の目的は、コンパクトでありかつ縮小された全体的寸法を有する粒状化装置を提供することである。

別の特徴および利点が、本発明による粒状化装置の好ましい非限定的な実施形態の詳細な説明からより明らかになるだろう。

この説明を、非限定的な具体例として示されている添付図面を参照しながら後述する。

図１は、本発明による粒状化装置の側断面図を示す。 図２は、図１の装置の第１の詳細部分の側断面図を示す。 図３は、図１の装置の第２の詳細部分の側断面図を示す。 図４は、図１の装置の第３の詳細部分の側断面図である。 図５ａは、１つの位置における、線Ｖ−Ｖに沿った図４の詳細部分の側断面図を示す。 図５ｂは、別の位置における、線Ｖ−Ｖに沿った図４の詳細部分の側断面図を示す。 図５ｃは、さらに別の位置における、線Ｖ−Ｖに沿った図４の詳細部分の側断面図を示す。

添付図面に関して、番号１が、本発明による粒状化装置を全体的に示すために使用されている。
装置１は、湿式粒状化ユニット２と乾式粒状化ユニット３とを備える。湿式粒状化ユニット２と乾式粒状化ユニット３は互いに動作的に連結されている。

湿式粒状化ユニット２はチャンバ４を備え、および、このチャンバ４は装置１の縦軸線「Ａ」に沿って延び、および、このチャンバ４内において、粉末製品が、粒状化プロセスに必要な添加剤と混合される。この添加剤は、一般的に、より大きな集塊を形成するように小さい粒子が互いに結合することを可能にする結合剤である。

湿式粒状化ユニット２のチャンバ４は加熱されることが可能であり、および、２つの同軸の円筒形本体６ａ、６ｂによって形成されている側壁５によって画定されている。この２つの本体の間には、製品を加工するのに適している温度を得るために加熱可能な液体で満たされることが可能である中空空間７が存在する。

湿式粒状化装置２は、さらに、その湿式粒状化装置２のチャンバ４の中に製品を送り込むための送り込み装置８を備える。この送り込み装置８は送り込み管９を備え、この送り込み管９は水平に配置されており、かつ、湿式粒状化ユニット２の側壁５内の入口導管１０に連結されている。ホッパ１１が送り込み管９に固定されており、および、この管９と連通している。この管の内側には、チャンバ４の中に送り込まれる製品の量の調節を可能にする円筒形ピストン１２が存在している。

さらに明確に述べると、ピストン１２は、その後方位置において、ホッパ１１内に収容されている製品の一部分が重力によって管９の中に落下して、前方に移動するピストン１２によって湿式粒状化ユニット２のチャンバ４の中に押し込まれることを可能にする。有利であることに、ピストン１２のストロークを調節することによって、チャンバ４の中に送り込まれる製品の量を調節することが可能である。

湿式粒状化ユニット２は、さらに、上述の結合剤がチャンバ４の中に送り込まれることを可能にするための入口ノズル１３を備える。このノズル１３は、装置１の縦軸線「Ａ」に対して実質的に垂直である縦軸線「Ｂ」に沿って延びる。

湿式粒状化ユニット２は、さらに、その湿式粒状化ユニット２のチャンバ４の内側に配置されている回転プロペラ１４を備える。このプロペラ１４は、中央ハブ１５と２つの羽根１６とを備え、この２つの羽根１６の各々は、先細であり、捻れており、かつ、下方に湾曲している。

有利であることに、このプロペラ１４は第１の回転方向に旋回し、および、チャンバ４の中に送り込まれる製品の一部分を上記の結合剤と均一に混合することを可能にするように、その製品の一部分の移動を可能にする。このことが湿式粒状化段階を実現する。

プロペラ１４は、第１の回転方向と、この第１の回転方向とは反対の第２の回転方向とにプロペラ１４が旋回することを可能にする、適切な移動手段１７によって駆動される。

この移動手段１７は、一方の端部１９ａにおいてプロペラ１４に連結されている駆動シャフト１９を回転させる電気モータ１８を備える。シャフト１９の第２の端部１９ｂはモータ１８に連結されている。駆動シャフト１９は、少なくとも部分的に、モータ１８に固定されているスリーブ２０の内側で作動する（図２）。モータ１８は適切な電気コネクタ２１を経由して給電される。

装置１は、さらに、装置１から出ていく空気が中を通過する第１の濾過ユニット２２を備える。特に、この第１の濾過ユニット２２は、湿式粒状化ユニット２の一方の端部２ａに配置されている。この第１の濾過ユニット２２は、湿式粒状化ユニット２が作動中である時に、ノズル１３の中を通って中に入る湿った空気の流れを少なくとも排除するように作動する。第１の濾過ユニット２２は、湿式粒状化ユニット２の上方に配置されているフィルタ２３を備え、および、湿式粒状化ユニット２および装置１の縦軸線「Ａ」に対して同軸である管状支持本体２４の中に収容されている。したがって、濾過された空気が、管状本体２４内の出口２５の中を通して装置１から排出される。

乾式粒状化ユニット３は、第２の乾式粒状化段階が少なくとも１つの乾燥空気流との混合によって内側で生じる各自のチャンバ２６を備える。

有利であることに、湿式粒状化ユニット２は、装置１の縦軸線「Ａ」に沿って乾式粒状化ユニット３に直接的に連結されている。

さらに明確に述べると、湿式粒状化ユニット２は、第１の端部２ａとは反対側に位置しておりかつ下方に位置している第２の端部２ｂを有する。この第２の端部２ｂは、乾式粒状化ユニット３の第１の端部３ａに直接的に連結されている。

言い換えると、湿式粒状化ユニット２は乾式粒状化ユニット３の上方に配置されている。本明細書で説明されている実施形態では、湿式粒状化ユニット２は乾式粒状化ユニット３と同軸である。

乾式粒状化ユニット３は、第１の切頭円錐形部分２７ａを有する側壁２７を備え、この第１の切頭円錐形部分２７ａは、頂部に向かって先細であり、かつ、底部に向かって先細である第２の切頭円錐形部分２７ｂに連結されている。概略的に述べると、乾式粒状化ユニット３の側壁２７はチャンバ２６を画定し、および、装置１の上述の縦軸線「Ａ」に沿って延びる。

乾式粒状化ユニット３の機能中に、乾燥空気の流れがチャンバ２６の中に入る。特に、この流れは、乾式粒状化ユニット３の第２の端部３ｂの近くに入る。

詳細に述べると、装置１は、流入する乾燥空気の流れが中を通して浄化される第２の濾過ユニット２８を備える。このユニット２８は、乾式粒状化ユニット３の第２の端部３ｂの付近に配置されており、かつ、関連している実質的に円筒形である支持構造３０の中に収容されている追加のフィルタ２９を備える。

適切な発生手段３１（図１に概略的に示されている）によって生じさせられる乾燥空気の流れが、流入導管３２の中を通って支持構造３０の中に入り、および、底部から上方へ乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６の中に流れ込む。

湿式粒状化ユニット２のチャンバ４内で部分的に粒状化された製品が、乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６に移送され、および、乾式粒状化ユニット３の上述の第２の端部３ｂから中に入る乾燥空気の流れによって周りに投げ出され続ける。

この段階中に、さらに別の添加剤が、チャンバ２６の側壁２７上に配置されている別の入口ノズル３３の中を通して、乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６の中に送り込まれる。詳細に述べると、この追加のノズル３３は第２の切頭円錐形部分２７ｂを貫通して切り開かれており、および、装置１の縦軸線「Ａ」に対して実質的に垂直に延びる軸線「Ｃ」を有する。

この段階中に、乾燥空気の流れは、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４と第１の濾過ユニット２２との中を通って装置１から出ていき、および、上述の出口２５を通して排出される。

装置１は、さらに粉砕手段３４も備え、この粉砕手段３４は、第１の湿式粒状化段階が完了した時に、湿式粒状化ユニット２のチャンバと乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６との間で動作するだろう。実際には、この段階の後に、粉末製品は、必要とされるものよりも大きいことがある不規則的な集塊の形に互いに結合させられる。必要に応じて、粉砕手段３４はその集塊のサイズを均一に縮小し、および、その製品を湿式粒状化ユニット２のチャンバ４から乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６に移送する。

装置１は、さらに、湿式粒状化ユニット２のチャンバと乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６との間に配置されることが可能な可動バッフル３５を備える。このバッフル３５は２つのチャンバ４、２６を隔てる。

さらに明確に述べると、装置１は、その球形キャップ自体の回転軸線「Ｄ」の周りを旋回することが可能な球形キャップ３６を備える。キャップ３６は、バッフル３５を画定する第１の部分３６ａを有する。キャップ３６は、さらに、上述の粉砕手段３４を少なくとも部分的に画定する第２の部分３６ｂを備える。

さらに明確に述べると、キャップ３６の第１の部分３６ａは、第１の位置（図５ａ）において湿式粒状化ユニット２のチャンバ４に面することが可能な連続表面３７を備える。同様の形で、キャップ３６の第２の部分３６ｂは、第２の位置（図５ｂ）において湿式粒状化ユニット２のチャンバ４に面することが可能な穿孔表面３８を備える。

キャップ３６は、乾式粒状化ユニット３の側壁２７の第２の切頭円錐形部分２７ｂ内において、乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６の内側に収容されている。

キャップ３６は、乾式粒状化ユニット３の第１の端部３ａで作用し、かつ、湿式粒状化ユニット２の第２の端部２ｂにおいて同様に作用する。

キャップ３６が第１の位置にある時には、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４は乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６から隔離されており、かつ、湿式粒状化ユニット２は動作している。この場合には、キャップ３６の第１の部分３６ａは、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４の底部壁３９を画定する。

穿孔表面３８は、互いに平行でありかつ第２の部分３６ｂ上に均等に配置されている複数の貫通穴を備える。

この位置において、粉砕手段３４が作用する。特に、粉砕手段３４は、穿孔表面３８を有するキャップ３６の第２の部分３６ｂと、プロペラ１４とを備える。詳細に述べると、粉砕手段３４が動作する時には、プロペラ１４は、キャップ３６の第２の部分３６ｂとの組合せの形で働き、および、第１の方向とは反対の方向に回転する。このようにして、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４内に存在している粒状化製品は、第１の粒状化段階の最後に、第２の部分３８内の穴の中を通過するように、プロペラ１４の羽根１６によって押し動かされる。したがって、その製品は、乾式粒状化段階を受けるために乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６の中に進む。

キャップ３６は、さらに、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４と乾式粒状化ユニット３のチャンバ２６との間には位置していない第３の非作動位置をとることが可能である（図５ｃ）。この形でチャンバ４、２６は互いに完全な流体連通状態にある。

この最後の位置は、乾式粒状化ユニット３が作用する時に使用される。実際には、上述したように、乾式粒状化段階中には、乾式粒状化ユニット３の第２の端部３ｂの中を通って入る乾燥空気の流れが、湿式粒状化ユニット２のチャンバ４の中を通過しながら装置１から放出される。したがって、チャンバ４、２６の間の通路を完全に自由なままにするようにキャップ３６が動くことが必要である。

キャップ３６は、さらに、支持シャフト４０に固定されている。この支持シャフト４０はキャップ３６の回転軸線「Ｄ」と同軸であり、回転運動をキャップ３６に与える。シャフト４０とキャップ３６の動きは、図面に示されていない適切な駆動手段によって実現される。回転軸線「Ｄ」は装置１の縦軸線「Ａ」に対して実質的に垂直である。

装置１は、さらに、移動手段１７の高さを調節するために、この移動手段１７に作用する持ち上げ手段４１を有する。詳細に述べると、この持ち上げ手段４１は、ピン４３によってモータ１８に連結されている空気シリンダ４２を備える。このようにして、この持ち上げ手段４１が作動させられる時に、モータ１８の高さと、したがって、プロペラ１４の高さとが変更される。さらに明確に述べると、移動手段１７はケーシング４４内に収容されており、および、シリンダ４２はこのケーシング４４と一体状である。これに加えて、持ち上げ手段４１は、スリーブ２０の一方の端部とケーシング４４とに固定されているベローズ４５を備える。

動作時には、湿式粒状化段階中に、製品の一部分が湿式粒状化ユニット２のチャンバ４の壁５の内側表面５ａに付着することがある。

この製品の一部分を取り除くために、プロペラ１４が回転させられ、および、持ち上げ手段４１が起動される。このようにして、プロペラ１４の羽根１６は内側表面５ａ全体を掃除し、および、この内側表面５ａに付着しているその製品の一部分を取り除く。

生産サイクル全体の完了時には、乾燥空気の流れが停止して、粒状化された製品が落下し、第２の濾過ユニット２８の構造支持物３０の内側に配置されている篩い４６を通過する。この製品は出口４７を通して装置１から排出される。

最後に、複数の上述の装置１は、粗粉末製品の粒状化のためにプラント内に取り付けられることが可能である。

このプラント（図示されていない）は、複数の装置１が上に取り付けられている回転タワーを備える。この複数の装置は互いに並列に連結されている。言い換えると、このプラントは、上流に位置しているマガジンから製品を供給されかつ各々の粒状化装置１の各々の送り込み装置８に連結されている、単一の送り込み導管を備える。

本発明は、提案されている目的を満たし、および、重要な利点を提供する。

まず第１に、湿式粒状化ユニット２と乾式粒状化ユニット３との間の直接的な連結が、装置１をよりコンパクトなものにする。このことは、各々の生産サイクルをより迅速に行うことを可能にする。

実際には、一方の粒状化ユニットから他方の粒状化ユニットに製品を移動させるために要する時間は、この移動が製品粉砕段階と同時に生じるので、短縮されるか省略される。

これに加えて、装置１がコンパクトなので、より少量の粉末製品を、より迅速に加工することが可能である。したがって、各々の生産サイクルに必要とされる時間が短縮され、サイクルの頻度が増大させられる。

したがって、全体的に見て、生産プロセス全体がより均一であり、および、その装置から排出される粒状化製品の量がより一定不変である。

言及することが可能なさらに別の利点が、公知の装置の性能よりも高い装置１の性能に関する。実際には、装置１がより少量の製品をより高速度で加工することが可能なので、エネルギーの観点から見て各々の生産サイクルがより効率的である。したがって、全体的に見て、動作中に加工される製品の量と消費エネルギーとの間の比率がより高い。

１ 粒状化装置
２ 湿式粒状化ユニット
３ 乾式粒状化ユニット
４ チャンバ
５ 側壁
６ａ、６ｂ 同軸円筒形本体
７ 中空空間
８ 送り込み装置
９ 送り込み管
１０ 入口導管

Claims (21)

1. 粒状化装置であって、
   少なくとも湿った空気と粉末製品を混合するための、チャンバ（４）を備える、湿式粒状化ユニット（２）と、
   前記湿式粒状化ユニット（２）から出てくる製品を少なくとも乾燥した空気と混合するための、チャンバ（２６）を備える、乾式粒状化ユニット（３）であって、前記湿式粒状化ユニット（２）に作動的に連結されている乾式粒状化ユニット（３）
   とを備える粒状化装置において、
   前記湿式粒状化ユニット（２）は、この装置の縦方向に延びる軸線（Ａ）に沿って前記乾式粒状化ユニット（３）に直接的に連結されていることと、
   前記チャンバ（４、２６）を互いから分離させるための、前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）と前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）との間に配置されるように設計されている可動バッフル（３５）を備えることとを特徴とする
   粒状化装置。
2. 前記湿式粒状化ユニット（２）は前記乾式粒状化ユニット（３）の上方に配置されており、および、前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）は、前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）と流体連通していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記湿式粒状化ユニット（２）は前記乾式粒状化ユニット（３）に同軸に連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）から出ていく前記製品を粉砕するための、および、前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）に前記製品を移動させるための、前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）と前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）との間で働く粉砕手段（３４）を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. その球形カップ自体の回転軸線（Ｄ）を中心として旋回可能であり、かつ、前記バッフル（３５）を形成する第１の部分（３６ａ）を有する、球形キャップ（３６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記キャップ（３６）は、前記第１の部分（３６ａ）に隣接している第２の部分（３６ｂ）を備え、および、前記第２の部分（３６ｂ）は少なくとも部分的に前記粉砕手段（３４）を画定することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記第１の部分（３６ａ）は、前記キャップ（３６）の第１の位置において前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）に面するように設計されている連続表面（３７）を備えることと、前記第２の部分（３６ｂ）は、前記キャップ（３６）の第２の位置において前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）に面するように設計されている穿孔表面（３８）を備えることとを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記キャップ（３６）は、前記キャップ（３６）が前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）と前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）との間に位置しておらず、かつ、前記チャンバ（４、２６）を互いに流体連通状態にする、第３の位置に移動することが可能であることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 前記キャップ（３６）は、その第１の位置において、前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）の底部壁（３９）を画定することを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. 前記粉砕手段（３４）は、前記乾式粒状化ユニット（３）の前記チャンバ（２６）の中に前記製品を押し込むためのプロペラ（１４）を備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
11. 前記キャップ（３６）の前記回転軸線（Ｄ）は、前記装置の前記縦軸線（Ａ）に対して垂直であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
12. 前記キャップ（３６）は、前記キャップ（３６）を前記異なる位置の間で移動させるための、前記軸線（Ｄ）を中心として回転可能である支持シャフト（４０）に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
13. 前記縦軸線（Ａ）に沿って前記プロペラ（１４）がその高さを変更することを可能にするために前記プロペラ（１４）を持ち上げるために持ち上げ手段（４１）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
14. 前記プロペラ（１４）を回転させるように設計されている移動手段（１７）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記持ち上げ手段（４１）は、前記移動手段（１７）の高さを変更するように前記移動手段（１７）に作用する空気シリンダ（４２）を備えることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記湿式粒状化ユニット（２）の前記チャンバ（４）を加熱するための手段を備えることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記湿式粒状化ユニット（２）は、前記チャンバ（４）を少なくとも部分的に画定する側壁（５）を備え、および、前記側壁（５）は、加熱液体で満たされるように設計されている内側中空空間（７）を画定する２つの同軸円筒形本体（６ａ、６ｂ）を備えることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記装置から出ていく空気流を浄化するための第１の濾過ユニット（２２）を備えることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
19. 前記装置の中に入る空気流を浄化するための第２の濾過ユニット（２８）を備えることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の粒状化装置を備えることを特徴とする粗粉末製品の粒状化のためのプラント。
21. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の複数の粒状化装置を備え、かつ、前記複数の粒状化装置は互いに並列に連結されていることを特徴とする、粗粉末製品の粒状化のためのプラント。

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