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挤出设备制造技术

技术编号:41620097 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-13 02:21
本发明专利技术涉及一种挤出设备,用于固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂的连续生产,该固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂包含均匀分散在载体材料基质中的营养或药物活性物。本发明专利技术还涉及一种通过挤出生产这种制剂的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂的连续生产的挤出设备,该固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂包含均匀分散在载体材料基质中的营养或药物活性物。本专利技术还涉及一种通过挤出生产这种制剂的方法。


技术介绍

1、本领域已知通过挤出制备用于人类和动物的食品补充剂、饲料添加剂和药物制剂,如水溶性和脂溶性维生素、多不饱和脂肪酸、诸如矿物质的微量元素、任何衍生物及其混合物的制剂。示例性出版物包括wo 2007/055815 a1、wo 2021/163836 a1、wo 2014/083065a1、wo 2017/005622 a1和wo 2019/175326 a1。

2、载体材料和活性物物料在挤出期间处于粘性状态,并在其离开挤出模具后通过冷却和/或干燥而固化。在挤出模具的出口处,在该处,切割器从所挤出的材料股(materialstrand)上切下团粒(pellets),并且侧向输送流体(通常为输送空气)流将颗粒从模具带走,然而,尽管有输送流体的冷却和干燥效果,但该物料通常仍然是粘性的和发粘的,尤其是在股的芯部中。这导致机器零件(尤其是切割器和挤出模具)的堵塞,并对工艺稳定性和维护频率有害。它还导致产品颗粒本身的结块,并且对产品质量有害。

3、根据物料的种类以及挤出股的形状和尺寸,调节输送空气的温度和流速或通过分离的冷却空气流冷却切割器的刀具并不总是令人满意地解决问题。

4、本专利技术的目的是提供允许减少或甚至完全消除机器零件(尤其是刀具和挤出模具)的所描述的堵塞问题的解决方案。</p>

技术实现思路

1、针对这个背景,本专利技术提出了一种用于包含(优选地均匀地)分散在载体材料基质中的营养或药物活性物的固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂的连续生产的挤出设备,该设备包括:挤出模具,该挤出模具包括具有特定横截面尺寸和形状的至少一个孔口;切割器,该切割器布置在孔口前方并具有用于从离开孔口的材料股切下团粒的切粒刀(pelletizing knives);优选地,用于通过流体出口产生输送流体流,使输送流体流在孔口前方侧向通过模具流的装置;以及用于生成在竖直或成角度的方向上通过流体出口到孔口上的冷却流体流的装置。

2、附加的竖直或成角度的冷却流体流增加了所挤出的材料的冷却和干燥速度,特别是在所挤出的股的芯部处及其周围,在那里输送空气的冷却和干燥作用可能不太明显。因为至少在造粒期间切割器的刀具也必须定位在冷却空气流中或移动通过冷却空气流,所以刀具的冷却是附加效果。这些效果降低了刀具和模具在操作期间堵塞的趋势,并提高了工艺稳定性。也降低了产品颗粒聚集在一起的趋势,从而导致提到的产品质量。

3、输送流体和冷却流体独立地优选地为气体,最优选地为空气。也可以使用惰性气体,如氮气。在一个实施例中,输送流体和冷却流体是相同的流体,特别地是气体。它们可以具有不同的温度或相同的温度,并且可以从不同的来源或相同的来源提供。如水的液体通常不太优选。

4、用于生成侧向输送流体流的装置优选地包括风扇或其它高压或减压源(如压力罐)、以及流体控制元件(如导管和流体出口,优选地喷嘴)。在不同的实施例中,该设备可以被构造为在离开孔口的材料股的温度(±10℃以及优选地±5℃)下、在低于离开孔口的材料股的温度下、或者在两者中的任一者下提供输送流体。

5、同样地,用于生成竖直或成角度的冷却流体流的装置优选地包括风扇或其它高压或减压源(如压力罐)、以及流体控制元件(如导管和流体出口,优选地喷嘴)。在不同的实施例中,该设备可以被构造为在离开孔口的材料股的温度(±10℃以及优选地±5℃)下、在低于离开孔口的材料股的温度下、或者在两者中的任一者下提供冷却流体。

6、在一个实施例中,用于生成侧向输送流体动的装置和用于生成竖直或成角度的冷却流体流的装置可以共享某些元件(如风扇或其它压力源)、或某些流体控制元件(如导管)、或两者。

7、优选地,用于生成侧向输送流体动的装置、用于生成竖直或成角度的冷却流体流的装置和切割器与挤出设备是一体的,也就是说,通过螺钉机械地安装在挤出设备上,而不是作为可以自由布置的分离零件提供。这对于程序稳定性和全部功能零件的精确协作非常重要。

8、进一步优选地,用于生成侧向输送流体动的装置和用于生成竖直或成角度的冷却流体流的装置的至少一部分(尤其是相应流体出口连同切割器或至少其切粒刀)和(多个)孔口一起包含在与挤出设备成一体的基本封闭的空间中。由于快速移动的切粒刀,仅出于安全原因,这是必要的,同时也避免了产品团粒的扩散。

9、侧向方向是基本上垂直于设备的操作期间离开孔口的材料股的移动方向的方向。竖直方向是与设备的操作期间离开孔口的材料股的移动方向相反的方向。成角度的方向是与竖直方向成小于60°,优选地小于45°,更优选地小于30°的角度的方向。

10、在一个实施例中,挤出模具包括多个孔口,并且用于生成冷却流体流的装置被构造为生成在竖直或成角度的方向上到全部孔口上的冷却流体流。在这方面,可以生成一个整体流或多个分流,后者例如通过使用多个喷嘴来生成。

11、在优选实施例中,离开(多个)孔口的(多个)材料股的方向与对应于挤出器螺杆的轴线和挤出器内的材料流动方向的挤出器的主轴线对齐。

12、在替代性实施例中,通过使用其中第一轴向材料流转向到径向方向的模具构造,离开(多个)孔口的(多个)材料股的方向可以径向于挤出器的主轴。

13、本文中侧向和垂直/成角度的方向是指(多个)材料股离开(多个)孔口的方向,并且因此在关于挤出器的主轴线的取向方面是不同的,这取决于(多个)材料股离开(多个)孔口的方向是轴向于挤出器的主轴线还是径向于挤出器的主轴线。

14、切割器包括一个或多个切粒刀。在一个实施例中,特别是当(多个)材料股离开(多个)孔口的方向与挤出器的主轴线对齐时,切割器是旋转切割器,该旋转切割器被构造为围绕与挤出器的主轴线对齐的轴线旋转,并具有安装在其上的一个或多个径向取向的切粒刀,这些切粒刀在设备的操作期间可以通过在垂直于挤出器的主轴线的方向上切割来对轴向离开孔口的材料股进行切粒。在另一实施例中,特别是当(多个)材料股离开(多个)孔口的方向径向于挤出器的主轴线时,切割器是旋转切割器,该旋转切割器被构造为围绕与挤出器的主轴线对齐的轴线旋转,并且具有相对于其运动的切向方向倾斜的一个或多个轴向取向的刀具,在设备的操作期间,这些刀具可以通过切向切割对径向离开孔口的材料股进行切粒。

15、在一个实施例中,切割器布置在可移动载体上,该可移动载体允许在模具前方在操作位置和从孔口移除的闲置位置之间移动,在该操作位置,切割器在操作时对离开孔口的材料股进行切粒。

16、在一个实施例中,流体出口(优选地为用于生成冷却流体流的装置的喷嘴)布置在可移动载体上,该载体允许在模具前方在操作位置和从孔口移除的闲置位置之间移动,在该操作位置,在操作时冷却空气流被指引到孔口上。

17、在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种挤出设备,用于固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂的连续生产,所述固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂包含分散在载体材料基质中的营养或药物活性物,所述营养或药物活性物优选地均匀分散在载体材料基质中,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,还包括附加装置,所述附加装置用于生成在从所述孔口移除的位置处,优选地同样在竖直或成角度的方向上,通过流体出口到所述切割器上的附加冷却流体流。

3.根据权利要求2所述的设备,其中用于生成到所述孔口上的所述冷却流体流的所述装置和用于生成到所述切割器上的所述附加冷却流体流的所述附加装置,优选地还有用于生成输送空气流的装置,共享特定元件,如流体压力源和/或流体导管。

4.根据任一前述权利要求所述的设备,其中用于所述冷却空气和/或所述输送空气的一个或多个所述流体出口包括喷嘴。

5.根据任一前述权利要求所述的设备,其中离开所述孔口的所述材料股的方向与挤出器的主轴线对齐。

6.根据权利要求5所述的设备,其中所述切割器是旋转切割器,所述旋转切割器被构造为围绕与所述挤出器的所述主轴线对齐的轴线旋转,并且具有一个或多个径向取向的切粒刀。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其中一个或多个所述材料股离开所述孔口的方向径向于所述挤出器的所述主轴线。

8.根据权利要求7所述的设备,其中所述切割器是旋转切割器,所述旋转切割器被构造为围绕与所述挤出器的所述主轴线对齐的轴线旋转,并且具有一个或多个轴向取向的切粒刀,所述切粒刀相对于其运动的切向方向倾斜。

9.根据任一前述权利要求所述的设备,其中所述切割器和用于生成所述冷却流体流的所述装置的所述流体出口以及优选地还有用于生成所述附加冷却流体流的所述附加装置布置在共同的可移动载体上,所述可移动载体允许部件在所述模具前方在操作位置和从所述孔口移除的闲置位置之间移动,在所述操作位置,当处于操作时冷却空气流被指引到所述孔口上,并且在所述操作位置,当处于操作时所述切割器对离开所述孔口的材料股进行切粒。

10.根据权利要求9所述的设备,其中所述冷却空气流在所述切割器对所述材料股进行切粒的位置被指引到所述切割器的所述切粒刀中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述冷却流体被构造为沿冷却流轴线流动,并且所述材料股被构造为经由出口轴线通过所述至少一个孔口挤出,其中所述冷却流轴线相对于所述出口轴线以小于60°或小于45°或小于30°的角度取向。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述冷却流体被构造为沿冷却流轴线流动,并且所述材料股被构造为经由出口轴线通过所述至少一个孔口挤出,其中所述冷却流轴线和所述出口轴线基本上是反平行的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述冷却流体被构造为沿着冷却流轴线流动,并且所述材料股被构造为经由出口轴线通过所述至少一个孔口挤出;其中所述冷却流轴线和所述出口轴线基本共线。

14.一种用于固体食物补充剂或药物制剂的连续生产的方法,所述固体食物补充剂或药物制剂包含均匀分散在载体材料基质中的营养或药物活性物,其中所述方法使用任一前述权利要求所述的设备来实施。

15.根据权利要求14所述的方法,其中所述方法包括:

16.根据权利要求14或15所述的方法,其中所述输送流体和冷却流体是气体,优选地是空气。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,其中所述一个或多个冷却流体以及优选地还有所述输送流体在低于离开所述孔口的所述材料股的温度的温度下提供,其中与所挤出的材料在离开所述孔口时的温度的差异可以大于10℃,优选地大于15℃,更优选地大于20℃,和/或处于小于30℃的绝对温度,所述绝对温度是优选地-10℃至25℃,更优选地0℃至15℃;和/或其中所述挤出的材料具有从15℃至100℃的温度,优选地具有从20℃至70℃的温度。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法,其中所述挤出的材料是水包油乳剂,所述水包油乳剂具有包含在水包封的油颗粒中的脂溶性活性物。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,其中所述活性物包括多不饱和脂肪酸或其酯、维生素或维生素前体。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法,其中所述挤出的材料包含增稠剂或胶凝剂,尤其是基于多糖或基于蛋白质的试剂。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种挤出设备,用于固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂的连续生产,所述固体食品补充剂、饲料添加剂或药物制剂包含分散在载体材料基质中的营养或药物活性物,所述营养或药物活性物优选地均匀分散在载体材料基质中,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,还包括附加装置,所述附加装置用于生成在从所述孔口移除的位置处,优选地同样在竖直或成角度的方向上,通过流体出口到所述切割器上的附加冷却流体流。

3.根据权利要求2所述的设备,其中用于生成到所述孔口上的所述冷却流体流的所述装置和用于生成到所述切割器上的所述附加冷却流体流的所述附加装置,优选地还有用于生成输送空气流的装置,共享特定元件,如流体压力源和/或流体导管。

4.根据任一前述权利要求所述的设备,其中用于所述冷却空气和/或所述输送空气的一个或多个所述流体出口包括喷嘴。

5.根据任一前述权利要求所述的设备,其中离开所述孔口的所述材料股的方向与挤出器的主轴线对齐。

6.根据权利要求5所述的设备,其中所述切割器是旋转切割器,所述旋转切割器被构造为围绕与所述挤出器的所述主轴线对齐的轴线旋转,并且具有一个或多个径向取向的切粒刀。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其中一个或多个所述材料股离开所述孔口的方向径向于所述挤出器的所述主轴线。

8.根据权利要求7所述的设备,其中所述切割器是旋转切割器,所述旋转切割器被构造为围绕与所述挤出器的所述主轴线对齐的轴线旋转,并且具有一个或多个轴向取向的切粒刀,所述切粒刀相对于其运动的切向方向倾斜。

9.根据任一前述权利要求所述的设备,其中所述切割器和用于生成所述冷却流体流的所述装置的所述流体出口以及优选地还有用于生成所述附加冷却流体流的所述附加装置布置在共同的可移动载体上,所述可移动载体允许部件在所述模具前方在操作位置和从所述孔口移除的闲置位置之间移动,在所述操作位置,当处于操作时冷却空气流被指引到所述孔口上,并且在所述操作位置,当处于操作时所述切割器对离开所述孔口的材料股进行切粒。

10.根据权利要求9所述的设备,其中所述冷却空气流在所述切割器对所述材料股进行切粒的位置被指引到...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·德里贾K·厄本T·斯坦纳布纳C·舍费尔R·霍勒
申请(专利权)人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司
类型:发明
国别省市:

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