CN109603678B - 造粒体的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种造粒体的制造方法以及制造装置，使用在干燥状态下对粉体进行搅拌的干式搅拌机和位于干式搅拌机的铅直方向下侧、对粉体进行搅拌的湿式搅拌机。在湿式搅拌机中，将粉体与液体成分一起进行搅拌而形成造粒体。湿式搅拌机具有：中心轴配置于横向的圆筒形状的搅拌室；在搅拌室内绕圆筒形状的中心轴旋转的剪切叶片；以及在搅拌室内沿着圆筒形状的侧面即内壁旋转的搅拌叶片。在搅拌叶片通过比搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时，使搅拌叶片摆动。

Description

造粒体的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及使粉体和液体成分粒状化的制造造粒体的方法以及装置。更详细而言，涉及通过在向粉体添加液体成分之前对粉体进行搅拌的干式搅拌、和将粉体与液体成分一起进行搅拌的湿式搅拌这两个阶段的搅拌来制造造粒体的方法以及装置。
背景技术
以往以来，将粉体和液体成分以液体成分比被称为糊(英文：paste)的物质的液体成分略少的配合比进行混合而形成粒状的造粒体。日本特开2017-104784记载的技术是其例。在该文献的技术中，如其图1所示，使用“干式混合机1”和“湿式混合机2”。在“干式混合机1”中没有液体成分地搅拌·混合粉体，之后在“湿式混合机2”中将粉体与溶剂一起搅拌而得到造粒体。并且，造粒体利用“A辊41”和”B辊42”而形成“造粒体片35”。
发明内容
然而，在所述的以往的技术中，存在以下那样的问题点。在制造的造粒体中，会产生粗大的粒径的造粒体。在日本特开2017-104784中也大体提出“大颗粒的粒子的形成”是一个问题。在日本特开2017-104784中为了解决该问题，而将在“湿式混合机2”得到的造粒体立即用于成膜而形成“造粒体片35”。由此，在引起造粒体的保存期间的液体成分消失和/或因粒彼此的粘结而造成的粗大颗粒化之前完成造粒体的成膜。
但是，即便这样也并不足够，在“湿式混合机2”中得到的造粒体中本来就包括了一定程度的粗大颗粒。其原因在于，“湿式混合机2”内的粉体的一部分几乎没有用于搅拌。即，从“干式混合机1”向“湿式混合机2”供给后，早期滞留于“湿式混合机2”内的底部的粉体之后没有受到“细粒刃21”的搅拌。作为其对策，利用“抬起刃22”将滞留于底部的粉体掬起。然而，一部分的粉体会成为附着于“抬起刃22”的状态，因此，结果这样的粉体没有充分地受到搅拌而成为粗大颗粒。
本发明提供抑制得到的造粒体自身中的粗大颗粒的生成的造粒体的制造方法以及制造装置。
本发明的一技术方案的造粒体的制造方法包括：使用干式搅拌机，在干燥状态下对粉体进行搅拌；和使用位于干式搅拌机的铅直方向下侧的湿式搅拌机，将从干式搅拌机供给的粉体与液体成分一起进行搅拌而形成造粒体，湿式搅拌机具有：中心轴配置于水平方向的圆筒形状的搅拌室；在搅拌室内绕中心轴旋转的剪切叶片；以及在搅拌室内沿着圆筒形状的侧面即侧壁面旋转的搅拌叶片，在搅拌叶片通过比搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时，使搅拌叶片摆动。
另外，本发明的第2技术方案的造粒体的制造装置具备：干式搅拌机，其构成为在干燥状态下对粉体进行搅拌；和湿式搅拌机，其位于干式搅拌机的铅直方向下侧并构成为对粉体进行搅拌，湿式搅拌机构成为，将从干式搅拌机供给的粉体与液体成分一起进行搅拌而形成造粒体，湿式搅拌机具有：圆筒形状的搅拌室，其中心轴配置于水平方向；剪切叶片，其构成为在搅拌室内绕中心轴旋转；搅拌叶片，其构成为在搅拌室内沿着圆筒形状的侧面即侧壁面旋转；以及施振部，其构成为在搅拌叶片通过比搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧时使搅拌叶片摆动。
在上述各技术方案中，首先通过干式搅拌机进行不添加液体成分、仅以粉体为对象的搅拌即干式搅拌。由此粉末中的凝聚块散开。之后，粉体被从干式搅拌机移至湿式搅拌机，在此用于湿式搅拌。即，向粉体添加液体成分而将粉体与液体成分一起进行搅拌。在该湿式搅拌中，使用剪切叶片和搅拌叶片。剪切叶片在湿式搅拌机的搅拌室的中心轴附近对由粉体和液体成分构成的对象物进行剪切而使该对象物微细化。搅拌叶片将滞留于搅拌室的底部的粉体和/或液体成分掬起，再次用于由剪切叶片实现的搅拌。在此，剪切叶片在通过搅拌室的上部时受到因施振部造成的摆动。因此，粉体和/或液体成分不会成为附着于剪切叶片的状态。这样，搅拌室内的几乎全部的粉体和液体成分良好地受到剪切叶片的剪切，而成为微细的造粒体。
在上述各技术方案的造粒体的制造方法或制造装置中，也可以是，所述搅拌叶片为沿所述中心轴延伸的平板，所述搅拌叶片的一端由沿着所述中心轴延伸的支承轴支承。所述一端可以在所述搅拌叶片中处于与所述侧壁面相反的一侧。
在上述各技术方案的造粒体的制造方法或制造装置中，也可以是，搅拌叶片被朝向侧壁面推压，并且所述搅拌叶片在搅拌室的轴向上的至少一方的端部具备磁性体，湿式搅拌机在搅拌室的轴向上的搅拌室的至少一方的端面的外部具备磁石。并且，磁石可以配置于，在搅拌叶片通过比搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时使搅拌叶片从侧壁面暂时地离开的位置。
这样一来，在搅拌叶片通过比搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时，搅拌叶片必定因磁石的磁力而摆动。由此，能够可靠地得到前述的、防止粉体和/或液体成分对剪切叶片的附着的效果。另外，用于使搅拌叶片进行摆动动作的机构是非常简单的机构即可。
在上述各技术方案的造粒体的制造方法或制造装置中，也可以是，所述搅拌叶片具有沿所述搅拌室的轴向向外突出的凸部，在搅拌室的轴向上的所述搅拌室的至少一方的端面具有沿所述圆筒形状的圆状设置的凸轮槽。所述凸轮槽可以在所述中心轴的铅直方向上侧具有所述凸轮槽的轨迹以向所述中心轴靠近的方式弯曲的弯曲部位，所述凸部可以嵌合于所述凸轮槽。
在上述各技术方案的造粒体的制造方法或制造装置中，也可以构成为，所述剪切叶片的旋转的方向与所述搅拌叶片的旋转方向相反。
根据本构成，提供抑制得到的造粒体自身中的粗大颗粒的生成的造粒体的制造方法以及制造装置。
附图说明
以下将参考附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：
图1是实施方式的造粒体的制造装置的剖视图。
图2是省略图1的制造装置中的内部构成物而示出的立体图。
图3是示出设置于湿式搅拌机的剪切叶片及其旋转轴的立体图。
图4是示出封闭湿式搅拌机的端部的盖部件的主视图。
图5是对湿式搅拌机中的粉末的搅拌进行说明的立体图。
图6是示出湿式搅拌机的搅拌室中的搅拌叶片的侧视图。
图7是示出搅拌叶片的摆动构成的主视图。
图8是示出由磁石实现的搅拌叶片的摆动的主视图。
图9是示出搅拌叶片的转速与制造出的粗大颗粒比例的关系的图表。
图10是变形例的搅拌叶片的主视图。
图11是变形例的盖部件的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对将本发明具体化了的实施方式详细地进行说明。本实施方式是作为适合于对电池的制造工序中的电极活性物质层的形成用的活性物质粉末的造粒体进行制造的装置以及方法而将本发明具体化了的实施方式。本实施方式的造粒体的制造装置10大致如图1和图2所示那样构成。如图1的剖视图所示，制造装置10具有上方的干式搅拌机3和下方的湿式搅拌机4。在此，上方意味着铅直方向的上侧，下方意味着铅直方向的下侧。另外，如图2所示的制造装置10的构造体11的立体图所示，干式搅拌机3和湿式搅拌机4均为圆筒形状，并配置成轴向水平。
如图1所示，在干式搅拌机3的内部设置有分散叶片5。分散叶片5安装于旋转轴6。分散叶片5随着旋转轴6的旋转而在干式搅拌机3的内部旋转。旋转轴6沿着干式搅拌机3的圆筒形状的中心轴设置。另外，在干式搅拌机3的上侧设置有遮板7。在干式搅拌机3的上部形成有开口的投入口8，遮板7对投入口8进行开闭。
在湿式搅拌机4的内部也设置有旋转的叶片。将湿式搅拌机4的叶片称为剪切叶片9。剪切叶片9也安装于旋转轴12，并随着旋转轴12的旋转而旋转。旋转轴12沿着湿式搅拌机4的圆筒形状的中心轴设置。另外，在湿式搅拌机4的内部除了剪切叶片9之外还设置有搅拌叶片13。搅拌叶片13也在湿式搅拌机4的内部绕轴旋转，但配置成从旋转轴12离开并沿着湿式搅拌机4的内壁14旋转。不过，剪切叶片9的旋转的方向与搅拌叶片13的旋转的方向相反。
在上述的构成中，旋转轴6以及旋转轴12从构造体11的外部分别接受旋转驱动。另外，搅拌叶片13与旋转轴12不同地利用来自构造体11的外部的驱动进行旋转。这些旋转驱动的机构利用公知技术的组合而能够容易地实现，因此省略其图示以及说明。另外，在干式搅拌机3与湿式搅拌机4之间设置有遮板15。在干式搅拌机3与湿式搅拌机4之间形成有开口的移送口16，遮板15对移送口16进行开闭。而且，在湿式搅拌机4的下侧设置有遮板17。在湿式搅拌机4的下部形成有开口的排出口18，遮板17对排出口18进行开闭。
另外，在湿式搅拌机4设置有液体排出喷嘴19。另一方面，在干式搅拌机3没有设置液体排出喷嘴。此外，在图2中，仅示出制造装置10中的除去了干式搅拌机3和/或湿式搅拌机4的内部构成物(旋转轴6、分散叶片5、旋转轴12、剪切叶片9、搅拌叶片13)而得的构造体11。
如图3所示，湿式搅拌机4的剪切叶片9是遍及旋转轴12的全长地设置的柱状的部件。剪切叶片9的旋转方向G上的前表面设为倾斜面23。此外，干式搅拌机3的分散叶片5在也遍及旋转轴6的全长地设置的这一点上与剪切叶片9大致同样。
接着，对干式搅拌机3以及湿式搅拌机4的端部进行说明。在图2的构造体11中，以干式搅拌机3和湿式搅拌机4的端部打开的方式进行描绘，但在实际使用制造装置10的状态下，当然会将干式搅拌机3和湿式搅拌机4的端部封闭。对其中的湿式搅拌机4的端部的封闭进行说明。湿式搅拌机4(搅拌室20)的端部在实际使用时由图4所示的盖部件24封闭。图4是从内表面侧观察盖部件24而得的图。此外，图4中的上下方向与图1中的上下方向相同。
在图4中的盖部件24上用虚线描绘的圆25是相当于湿式搅拌机4的内壁14的圆。在圆25的中心形成有孔26。孔26是用于向图3的旋转轴12的传递驱动的孔。图1所示的搅拌叶片13的驱动也经由孔26进行。孔26实际上由这些驱动传递部件堵塞而成为气密状态。在盖部件24中的圆25的内部还形成有排气口27。即使在由盖部件24将搅拌室20的端部封闭了的状态下，也能够经由排气口27进行在搅拌室20的内外的空气的移动。排气口27位于圆25中在上下方向上大致中间的高度。另外，排气口27设置于离开了孔26的位置。当然，搅拌室20的两方的端部由盖部件24封闭。
此外，虽然图示省略，但干式搅拌机3的端部也由与图4的盖部件24大致同样的盖部件封闭。不过，干式搅拌机3的盖部件当然是与干式搅拌机3匹配的尺寸的盖部件。另外，在干式搅拌机3的盖部件，无需形成有相当于排气口27的排气口。
对湿式搅拌机4的搅拌叶片13进一步进行说明。搅拌叶片13是将多块平板长条状的部件沿着内壁14与旋转轴12平行地配置而得的。在图1中，可以看到三块部件作为搅拌叶片13独立地存在，但实际上这三块搅拌叶片13相连，在旋转轴12的周围一体地旋转。
由此，如图5所示，搅拌叶片13按箭头C进行旋转，从而进行粉末的搅拌。即，滞留于搅拌室20的底部的粉末90被旋转的搅拌叶片13掬起。被掬起的粉末91在到达搅拌室20的上部时从搅拌叶片13滑落而按箭头D向下落下。落下的粉末92用于由剪切叶片9实现的搅拌。即使落下的粉末92的一部分再次滞留于底部，也可通过反复进行上述操作来搅拌粉末90。此外，在图5中，省略剪切叶片9和旋转轴12地简单示出了搅拌叶片13和构造体11中的仅湿式搅拌机4的部分。
各搅拌叶片13均为如图6所示那样遍及搅拌室20的长边方向(旋转轴12的轴向)的整体地设置的板片状的部件。此外，在图6中示出了三块搅拌叶片13中的一块。另外，搅拌叶片13由铁氧体不锈钢和/或马氏体不锈钢等磁性体构成。其原因后述。虽然也可以是普通钢和/或坡莫合金等，但从耐腐蚀性的观点出发优选不锈钢。
如图7所示，各搅拌叶片13能够相对于支承轴28摆动(箭头E)。支承轴28与剪切叶片9的旋转轴12平行。由于该绕支承轴28的摆动E，从而搅拌叶片13能够取得顶端(远离支承轴28的一方)推压于内壁14的状态、和从内壁14离开的状态这两种状态。图7所示的搅拌叶片13为推压于内壁14的状态。此外，由于搅拌叶片13的图5中的箭头C所示的旋转，支承轴28也一体地以旋转轴12为中心进行旋转。
另外，搅拌叶片13的对内壁14的推压能够通过在支承轴28设置适当的弹簧等公知的弹性部件来实现。或者，也能够仅利用由箭头C的旋转引起的离心力来实现推压。此外，在搅拌叶片13通过搅拌室20的底部附近时尤其需要搅拌叶片13的对内壁14的推压。为了将滞留的粉末90掬起。在该近边，搅拌叶片13自身的自重带来的重力也帮助推压。若搅拌叶片13处于搅拌室20的底部附近以外的位置，则推压力不那么重要。
返回图6，在搅拌室20的一方(也可以为两方)的端部具备磁石29。磁石29如图4所示那样内置于盖部件24。位置为孔26的上方且比圆25稍微靠内侧的位置。磁石29例如可以是铷磁铁那样的强力的磁石。
由此，如图8所示那样进行搅拌叶片13的摆动。即，图8示出了搅拌叶片13因图5中的旋转C而通过搅拌室20的上端附近时的状况。在该位置，搅拌叶片13通过磁石29的附近。由于前述的配置，磁石29处于相当于比内壁14稍微靠旋转轴12的位置。
因此，作为磁性体的搅拌叶片13在通过该位置时，由于磁石29的磁力的吸引，而成为从内壁14离开的状态。图8所示的正是该状态。当搅拌叶片13通过旋转C而通过图8中的位置时，会回到原来的推压于内壁14的状态。这是因为，磁石29的磁力对搅拌叶片13的影响限于图8所示的位置。也就是说，搅拌叶片13平时一边推压于内壁14一边旋转(箭头C)，仅在通过搅拌室20的上端附近时从内壁14离开。这样，搅拌叶片13在通过搅拌室20的上端附近时摆动。
接着，说明由像上述那样构成的制造装置10进行的造粒体的制造方法。本实施方式的造粒体的制造方法以前阶段的干式搅拌和之后的湿式搅拌这两个阶段的搅拌来实施。当然，干式搅拌在干式搅拌机3中实施，湿式搅拌在湿式搅拌机4中实施。
干式搅拌机3中的干式搅拌仅用电极活性物质和添加材料(导电材料、粘结材料等)的粉末成分进行。即，在该阶段不使用液体成分(溶剂)。这是“干式”的含义。在干式搅拌中，首先，关闭遮板15并且打开遮板7，从投入口8向干式搅拌机3投入原料的粉末。然后，关闭遮板7而使分散叶片5旋转。这是干式搅拌。投入干式搅拌机3的原料粉末的一部分有时会凝固而形成为块状。利用干式搅拌使原料粉末松散开，假设即使存在形成为块状的部分，该部分也会被解体。
在干式搅拌结束时，接着进行湿式搅拌。因此，关闭遮板17并且打开遮板15。由此，将处于干式搅拌机3内的干式搅拌后的原料粉末经由移送口16向湿式搅拌机4供给。若打开移送口16，则原料粉末会在自重的作用下自然地移动。这是移送。
然后，再次关闭遮板15并使剪切叶片9及搅拌叶片13旋转。此时，从液体排出嘴19向湿式搅拌机4供给溶剂。像这样不仅使用粉末成分还使用液体成分的情况是“湿式”的含义。在湿式搅拌机4的搅拌室20内，被供给了的原料粉末及溶剂由剪切叶片9及搅拌叶片13搅拌而成为造粒体。造粒体是粉末与溶剂一起形成为粒状的物质，是比上述的干式搅拌前的块状的部分微细得多的粒子。
在该湿式搅拌中，剪切叶片9和搅拌叶片13有各自的作用。剪切叶片9的作用是将原料粉末与溶剂交缠而形成的对象物剪切而使该对象物微细化。搅拌叶片13的作用是将堆积在搅拌室20内的底部附近的原料粉末及溶剂掬起并用于搅拌。通过打开遮板17，从而被制造出的造粒体在自重的作用下从排出口18向下方排出。通过预先在图1中的遮板17下配置接下来的工序的设备，从而将制造出的造粒体向接下来的工序供给。作为接下来的工序的设备，例如可列举日本特开2017-104784的图1中的“41”及“42”那样的片成形装置。或者，也可以在导电箔上进行这样的片的形成。此外，也可以不等待湿式搅拌机中的湿式搅拌的结束便开始干式搅拌机3中的接下来的批次的干式搅拌。
在此，作为本实施方式的特征点在于，湿式搅拌机4中的搅拌叶片13的运动。即，如前所述，搅拌叶片13平时推压于内壁14，仅在通过旋转轴12的上方时摆动。通过该摆动来防止粉末91对搅拌叶片13的附着。因此，由搅拌叶片13从底部掬起的粉末91的几乎全部因摆动的振动而从搅拌叶片13剥离并落下(图5中的箭头D)。因此，几乎不存在附着于搅拌叶片13的状态的粉末91。由此，搅拌室20内的几乎全部的粉末良好地用于剪切叶片9的搅拌。这样，能够得到粗大颗粒少的均匀的造粒体。
接着，对通过像本实施方式那样使搅拌叶片13摆动而得的效果的试验结果进行说明。在此处说明的试验中，将搅拌叶片13的转速改变成各种水准并且以各水准进行由制造装置10进行的造粒体的制造，并检查粗大颗粒的生成状况。另外，为了进行比较，在取掉磁石29从而不进行摆动那样的装置中也进行了同样的试验。以下，叙述本试验中的各种条件。
作为原料粉末，使用了作为锂离子二次电池的负极用材料的例子的以下物质。
·活性物质--天然石墨
·导电材料--(不使用)
·粘结材料--羧甲基纤维素
·组成比--活性物质：粘结材料＝99∶1(重量比)
干式搅拌的条件如下。
·分散叶片5的转速--2000rpm
·分散叶片5的旋转时间--20秒
湿式搅拌以前阶段的湿润搅拌和后阶段的微细化搅拌这两个阶段进行。湿润搅拌的条件如下。
·溶剂的种类--水
·溶剂的供给量--相当于固体成分比73重量％的量(分两次排出)
·搅拌叶片13的转速--200rpm
·剪切叶片9的转速--2000rpm
·搅拌时间--15秒
微细化搅拌的条件如下。
·溶剂的追加供给--无
·搅拌叶片13的转速--参照表1
·剪切叶片9的转速--2000rpm
·搅拌时间--20秒
在表1中示出结果。表1中的“磁石”一栏表示制造装置10中的磁石29的有无。在实施例中均为“有”，在比较例中均为“无”。“转速”一栏是前述的微细化搅拌中的搅拌叶片13的转速。“粗大颗粒比例”一栏是试验的结果，是制造出的造粒体中的粒径4mm以上的粗大颗粒所占的重量比。该比例的值越小则越好，越大则越不良。
表1
Figure BDA0001818522130000101
在图9中将表1中的“转速”与“粗大颗粒比例”的关系图表化示出。根据图9，在有磁石且转速为30～80rpm的情况下(实施例2～4)，与没有磁石且转速为60rpm的情况(比较例1)相比，示出了明显优异的结果。这可认为有效地体现了由搅拌叶片13实现的粉末90的掬起(图5)、和由搅拌叶片13的摆动实现的粉末91的剥离(图5、图8)的效果。
在转速慢(例如10rpm)的情况下(实施例1)，与实施例2～4相比，粗大颗粒的产生多。这可理解为，进行微细化搅拌的20秒期间的、搅拌叶片13的掬起以及摆动的次数少。但即便这样，结果也比比较例1的结果优异。
在转速快(例如100rpm、200rpm)的情况下(实施例5、6)，与实施例2～4相比，粗大颗粒的产生也多。这可理解为是因为旋转的搅拌叶片13的移动速度过快从而由磁石29实现的搅拌叶片13的摆动没有充分地进行。但即便这样，结果也比以相同的快的转速且没有磁石的情况(比较例2、3)的结果优异。此外，在图9的图表中，关于比较例2、3的结果，由于脱离了纵轴的范围内从而省略了标绘。
由此可知，湿式搅拌、尤其是微细化搅拌中的搅拌叶片13的转速在30～80rpm的情况下特别优异。另外可知，即使在除此以外的转速的情况下也比没有磁石29的情况有效果。此外，虽然在对图9以及表1的说明中没有特别提及湿润搅拌，但在湿润搅拌中也进行搅拌叶片13的摆动。
如以上详细地说明了的那样，根据本实施方式，在具有干式搅拌机3和湿式搅拌机4且由在干式搅拌之后进行湿式搅拌的方式实现的造粒体的制造中，在湿式搅拌机4中的湿式搅拌时利用磁石29使搅拌叶片13在通过上方时摆动。由此防止向湿式搅拌机4供给的原料粉末的、在搅拌室20的底部的滞留以及对搅拌叶片13的附着。这样一来，被供给的几乎全部的原料粉末充分地受到由剪切叶片9实现的细粒化，而成为均匀的造粒体。由此实现得到粗大颗粒少的优质的造粒体的、造粒体的制造装置10以及制造方法。
此外，本实施方式仅为例示，并不对本发明构成任何限定。因此，本发明当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种的改良、变形。例如，干式搅拌机3的具体构成是任意的，也可以利用分散叶片5以外的其他构成进行干式搅拌。另外，湿式搅拌机4中的剪切叶片9的具体的形状也是任意的。另外，搅拌叶片13的块数并不限定于前述的三块。另外，盖部件24中的排气口27并非必需的构成。另外，在本实施方式的造粒体的制造装置10以及制造方法中，并不限于前述的负极活性物质的造粒体的制造，也可以是正极活性物质的造粒体的制造。另外，还可以是电池的电极材料以外的造粒体的制造。另外，并不一定要以湿润搅拌和微细化搅拌这两个阶段来进行湿式搅拌。
另外，在湿式搅拌机4中搅拌叶片13摆动的位置也可以不一定在旋转轴12的正上方。在比旋转轴12靠上方的位置进行摆动即可。更好是在从旋转轴12的铅直上方的倾斜的倾斜角为30°以内的位置进行摆动。另外，搅拌叶片13并不一定整体由磁性体构成。在靠近磁石29的一侧的端部具备磁性体即可，剩余的部分也可以是非磁性体。但必须整体一体地进行摆动动作。另外，搅拌叶片13的摆动动作也可以不是图7和图8所示那样的以支承轴28为中心的旋转动作。也可以是平行移动动作。
而且，使搅拌叶片13摆动的手段并不限定于磁石29。例如，也能够通过图10和图11所示的机构来实现搅拌叶片13的摆动。即，如图10所示，预先在搅拌叶片13的顶端附近设置沿搅拌室20的长边方向(轴向)向外突出的凸部30。另一方面，如图11所示，预先在盖部件24的内表面设置凸轮槽31。凸轮槽31整体上沿着圆25(内壁14)的紧内侧，但在上部形成有弯曲部位32。在弯曲部位32，比除此以外的部位靠近中心。这样一来，预先设为在将盖部件24组装于搅拌室20时凸部30进入了凸轮槽31的状态即可。在该构成中，凸部30在处于凸轮槽31中的弯曲部位32以外的范围内时为如图10所示那样搅拌叶片13的顶端推压于内壁14的状态。凸部30在处于弯曲部位32时为与图8所示的同样的摇摆状态。在该情况下，当然搅拌叶片13可是非磁性体。

Claims (6)

1.一种造粒体的制造方法，其特征在于，包括：
使用干式搅拌机，在干燥状态下对粉体进行搅拌；和
使用位于所述干式搅拌机的铅直方向下侧并对所述粉体进行搅拌的湿式搅拌机，将从所述干式搅拌机供给的粉体与液体成分一起进行搅拌而形成造粒体，其中，
所述湿式搅拌机具有：中心轴配置于水平方向的圆筒形状的搅拌室；在所述搅拌室内绕所述中心轴旋转的剪切叶片；在所述搅拌室内沿着圆筒形状的侧面即侧壁面旋转并且被朝向所述侧壁面推压的搅拌叶片；以及磁石，设置于所述搅拌室的轴向上的所述搅拌室的至少一方的端面的外部，
所述搅拌叶片至少在所述搅拌室的轴向上的靠近所述磁石侧的端部具备磁性体，
所述磁石配置于，在所述搅拌叶片通过比所述搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时使所述搅拌叶片从所述侧壁面暂时离开的位置，
在所述搅拌叶片通过比所述搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时使所述搅拌叶片摆动。
2.根据权利要求1所述的造粒体的制造方法，其特征在于，
所述搅拌叶片是沿着所述中心轴延伸的平板，
所述搅拌叶片的一端由沿着所述中心轴延伸的支承轴支承，所述一端在所述搅拌叶片中处于与所述侧壁面相反的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的造粒体的制造方法，其特征在于，
所述剪切叶片的旋转的方向与所述搅拌叶片的旋转方向相反。
4.一种造粒体的制造装置，其特征在于，具备：
干式搅拌机，其构成为在干燥状态下对粉体进行搅拌；和
湿式搅拌机，其位于所述干式搅拌机的铅直方向下侧并构成为对粉体进行搅拌，所述湿式搅拌机构成为将从所述干式搅拌机供给的粉体与液体成分一起进行搅拌，其中，
所述湿式搅拌机具有：圆筒形状的搅拌室，其中心轴配置于水平方向；剪切叶片，其构成为在所述搅拌室内绕中心轴旋转；搅拌叶片，其构成为在所述搅拌室内沿圆筒形状的侧面即侧壁面旋转并且被朝向所述侧壁面推压；以及施振部，其构成为在所述搅拌叶片通过比所述搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时使所述搅拌叶片摆动，
所述施振部是设置于所述搅拌室的轴向上的所述搅拌室的至少一方的端面的外部的磁石，
所述搅拌叶片至少在所述搅拌室的轴向上的靠近所述磁石侧的端部具备磁性体，
所述磁石配置于，在所述搅拌叶片通过比所述搅拌室的中心轴靠铅直方向上侧的位置时使所述搅拌叶片从所述侧壁面暂时离开的位置。
5.根据权利要求4所述的造粒体的制造装置，其特征在于，
所述搅拌叶片是沿着所述中心轴延伸的平板，
所述搅拌叶片的一端由沿着所述中心轴延伸的支承轴支承，所述一端在所述搅拌叶片中处于与所述侧壁面相反的一侧。
6.根据权利要求4或5所述的造粒体的制造装置，其特征在于，
构成为使得所述剪切叶片的旋转的方向与所述搅拌叶片的旋转方向相反。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6888491B2 (ja) * 2017-09-12 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 造粒体の製造方法および製造装置
JP6863211B2 (ja) * 2017-10-04 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 造粒体の製造方法および製造装置
CN111151195B (zh) * 2019-12-30 2022-04-12 中冶长天国际工程有限责任公司 三向交叉激励式扰动法强迫制粒机
CN116833182B (zh) * 2023-08-31 2023-11-07 烟台金丝猴食品科技有限公司 料桶清洁设备
CN117468961B (zh) * 2023-12-27 2024-04-02 河南省帝华建设有限公司 一种隧道施工用管片外止水环化学成型装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1366777A (en) * 1920-01-08 1921-01-25 Nat Aniline & Chem Co Inc Combined scraper and agitator
JP2017104784A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 造粒体シート製造装置
CN106955640A (zh) * 2015-12-04 2017-07-18 丰田自动车株式会社 颗粒体制造设备和方法
CN107081082A (zh) * 2016-01-22 2017-08-22 丰田自动车株式会社 湿粉制造装置及湿粉制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4571091A (en) * 1983-02-22 1986-02-18 J. C. Pardo And Sons Food process agitator
US4790667A (en) * 1986-09-15 1988-12-13 J. C. Pardo And Sons Food process agitator
US5489152A (en) * 1990-12-04 1996-02-06 The Maitland Company Hazardous waste transportation and disposal
US5421651A (en) * 1994-05-11 1995-06-06 Pickering; Michael D. Mixing kettle
US6523996B2 (en) * 2000-12-27 2003-02-25 Xerox Corporation Blending tool with an enlarged collision surface for increased blend intensity and method of blending toners
US6899455B2 (en) * 2000-12-27 2005-05-31 Xerox Corporation Blending tool with an adjustable collision profile and method of adjusting the collision profile
EP2754400B1 (en) * 2011-09-08 2017-03-08 Olympus Corporation Multi-dof forceps
JP6888491B2 (ja) * 2017-09-12 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 造粒体の製造方法および製造装置
JP6863211B2 (ja) * 2017-10-04 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 造粒体の製造方法および製造装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1366777A (en) * 1920-01-08 1921-01-25 Nat Aniline & Chem Co Inc Combined scraper and agitator
CN106955640A (zh) * 2015-12-04 2017-07-18 丰田自动车株式会社 颗粒体制造设备和方法
JP2017104784A (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 造粒体シート製造装置
CN107081082A (zh) * 2016-01-22 2017-08-22 丰田自动车株式会社 湿粉制造装置及湿粉制造方法

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