JP2001062280A

JP2001062280A - 乾式造粒装置の制御方法および制御装置

Info

Publication number: JP2001062280A
Application number: JP23916799A
Authority: JP
Inventors: Akira Iwasaki; 章岩崎; Hiroshi Okada; 浩岡田; Shigemi Isobe; 重実磯部
Original assignee: Freund Corp
Current assignee: Freund Corp
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2001-03-13
Also published as: WO2001015798A1

Abstract

(57)【要約】【課題】粉粒体が受ける圧縮荷重を直接的に測定して
それを正確に把握し、乾式造粒装置における製品品質の
安定化を図る。【解決手段】並設された一対の圧縮ローラを備え、こ
の圧縮ローラ間に粉粒体を供給して圧縮成形物を形成す
る乾式造粒装置の制御方法であって、圧縮ローラを支持
する圧縮ローラ支持部に生じる歪みを測定する。この歪
み値から粉粒体が受ける圧縮荷重を算出する。算出した
圧縮荷重に基づき、歪み値が一定となるようにスクリュ
ーフィーダや圧縮ローラの回転数をフィードバック制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品や食品、農
薬、樹脂、肥料などの製造に用いられる粉粒体処理装置
に関し、特に、粉粒体を圧縮成形して製品を製造する乾
式造粒機に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、粉粒体を造粒して医薬品や食
品を製造する方式としては、乾燥した粉粒体を一対の圧
縮ローラで圧縮成形する乾式造粒法が知られている。こ
の乾式造粒法では、湿潤材なしに高密度の顆粒が安定的
に得られるため、近年その利用度が高くなっている。ま
た、乾式造粒法では、湿式造粒法の中間工程を省けるた
め時間短縮や生産効率の向上が図れるなどの利点もあ
る。

【０００３】乾式造粒法においては、一対の圧縮ローラ
の間に被処理物たる粉粒体が供給される。この際、両圧
縮ローラは、圧縮成形に際し圧縮荷重の反作用として、
供給された粉粒体からそれらの間を押し開こうとする力
を受ける。このため、乾式造粒装置では、例えば、特開
昭４９−１２１０２１３１号公報や特開昭５０−１０１
１３１２３号公報の装置のように、一方の圧縮ローラに
油圧機構を設けて圧縮ローラを押圧しその逃げを防止し
ているのが通例である。

【０００４】一方、乾式造粒装置における製品品質は、
粉粒体がローラから受ける圧縮荷重に左右される。この
ため、乾式造粒装置では通常、ローラ押圧力を便宜的に
粉粒体が受ける圧縮荷重と擬制し、それを目安として製
品の成形を行っている。ところが、製品品質はローラ押
圧力のみならず、粉粒体の供給量やローラ回転速度によ
っても影響を受ける。そこで、例えば特開平１- ２０７
１２７号公報や特開平５- ２９３３５７号公報、特開昭
４７- １２１９１号公報、特開昭５８−３６６４８号公
報には、ローラ間距離や粉粒体供給用のスクリューフィ
ーダの負荷等を用いて、スクリューや圧縮ローラの回転
数をフィードバック制御し、製品品質の安定や向上を図
る手法が種々提案されている。

【０００５】この場合、特開平１- ２０７１２７号公報
では、圧縮ローラ間のギャップを検出して、スクリュー
フィーダ駆動用のモータをフィードバック制御する構成
が開示されている。ここでは、ギャップは、高周波検出
器や磁気検出器など、ギャップを直線的に検出するギャ
ップ検出器にて検出される。そして、ギャップの検出値
は比較時間内で平均化され、それが設定範囲内となるよ
うモータが制御される。

【０００６】また、特開平５- ２９３３５７号公報で
は、成形品排出密度Ｄとローラ加圧力ｐとの相関関係に
基づき、成形品排出密度Ｄを一定に保つべくローラ加圧
力ｐを制御している。成形品排出密度Ｄは、成形品厚み
ｔから求めた成形品排出容積Ｖと排出重量Ｗから求めら
れる（Ｄ＝Ｗ／Ｖ）。成形品厚みｔの値はローラ間隔を
検出するセンサによって計測される。そして、スクリュ
ーフィーダの回転数ｒを成形品厚みｔによってフィード
バック制御する。これにより、成形品排出密度Ｄによる
ローラ加圧力ｐの制御と、成形品厚みｔによるスクリュ
ーフィーダ回転数ｒの制御とを複合的に行い製品品質の
向上を図っている。

【０００７】さらに、特開昭４７- １２１９１号公報で
は、ローラ間の材料に加えられる圧力変化に応じて、送
りねじ（スクリューフィーダ）の駆動力が制御される。
この場合、圧力変化は、ローラ間の距離変化、スクリュ
ー負荷、ローラ駆動用モータ負荷を用いて検出される。
ローラ間の距離変化は、距離変化を電気的に検出するロ
ーラ位置信号変換器にて検出される。スクリュー負荷
は、スクリュー駆動用の水力原動機に供給される水圧の
変化により検出される。また、モータの負荷は供給電力
の変化によって検出され、各検出値に応じて送りねじの
回転数が制御されるようになっている。

【０００８】加えて、特開昭５８−３６６４８号公報で
は、ローラ間の隙間を、供給材料温度、加工量、粒子サ
イズ、処理経過時間、ローラ温度に基づいて制御するよ
うになっている。供給材料温度は温度測定フィラーにて
測定され、加工量は加工量計量装置により、また、粒子
サイズは粉砕度計測装置により測定される。この場合、
繰り返し処理される材料では時間経過に応じて隙間が狭
くなるよう制御される。また、ローラ温度はローラ内の
空洞に温度調整液を供給して行われ、サーモスタットに
て温度調節される。そして、各検出値に基づき制御装置
は隙間を調節して、製品品質の安定化を図っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような装置では、ローラ間距離等によってスクリューフ
ィーダや圧縮ローラの回転数を制御しているものの、そ
こでは粉粒体が受ける圧縮荷重は直接計測されていな
い。すなわち、何れの装置においても、粉粒体が受ける
圧縮荷重に代えて、比較的測定が容易なローラ間距離や
成形品厚み、スクリュー負荷、加工量等を用いて装置の
制御を行っている。この場合、ローラ間距離等は、あく
までも粉粒体が受ける圧縮荷重を間接的に示すものに過
ぎない。従って、これらの値に基づく制御は、粉粒体の
状態を正確に反映しているとは言えず、より正確に粉粒
体の状態を把握した制御形態が望まれていた。

【００１０】本発明の目的は、粉粒体が受ける圧縮荷重
を直接的に測定することにより、その圧縮荷重を正確に
把握し、もって製品品質の安定化を図り得る乾式造粒装
置の制御方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の乾式造粒装置の
制御方法は、並設された一対の圧縮ローラを備え、前記
圧縮ローラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形
成する乾式造粒装置の制御方法であって、前記圧縮ロー
ラを支持する圧縮ローラ支持部に生じる歪みを測定し、
前記歪み値に基づいて、前記粉粒体の供給量または前記
圧縮ローラの回転数の何れか一方または両方を制御する
ことを特徴としている。この場合、前記歪み値から前記
粉粒体が受ける圧縮荷重を算出して、前記粉粒体の供給
量または前記圧縮ローラの回転数の何れか一方または両
方を制御するようにしても良く、前記歪み値が一定とな
るように前記粉粒体の供給量または前記圧縮ローラの回
転数の何れか一方または両方をフィードバック制御する
ようにしても良い。

【００１２】また、前記歪み値から前記粉粒体が受ける
圧縮荷重を算出し、前記圧縮荷重について予め基準荷重
を設定し、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至るまで前記
粉粒体の供給量を増加させ、前記圧縮荷重が前記基準荷
重に到達した時、その時点における前記粉粒体の供給量
を算出してその供給量を維持したり、その時点における
前記圧縮ローラの回転数を算出してその回転数を維持し
たりしても良い。

【００１３】さらに、前記圧縮荷重について予め第１上
限荷重および第１下限荷重を設定し、前記圧縮荷重が前
記第１上限荷重または前記第１下限荷重に到達した場合
は、それ以後に前記圧縮荷重が所定監視時間内に前記第
１上限荷重を超えた割合または前記第１下限荷重を下回
った割合を算出し、前記割合が予め設定した閾値を超え
た場合に、前記粉粒体の供給量を変化させたり、前記圧
縮ローラの回転数を変化させたりしても良い。

【００１４】加えて、前記圧縮荷重について予め前記第
１上限荷重よりも大きい第２上限荷重および前記第１下
限荷重よりも小さい第２下限荷重を設定し、前記圧縮荷
重が前記第２上限荷重または前記第２下限荷重に到達し
た場合は、前記粉粒体の供給を停止させたり、前記圧縮
ローラの回転を停止させたりしても良い。

【００１５】また、前記粉粒体をスクリューフィーダに
よって前記圧縮ローラの間に供給し、前記粉粒体の供給
量を前記スクリューフィーダの回転数を調整することに
よって制御するようにしても良い。

【００１６】一方、本発明の乾式造粒装置の制御装置
は、並設された一対の圧縮ローラを備え、前記圧縮ロー
ラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する乾
式造粒装置の制御装置であって、前記圧縮ローラを支持
する圧縮ローラ支持部に生じる歪みを測定する歪み検出
手段と、前記歪み検出手段によって検出された歪み値に
基づいて、前記粉粒体が受ける圧縮荷重を算出する圧縮
荷重算出手段と、前記算出された圧縮荷重に基づいて、
前記粉粒体の供給量または前記圧縮ローラの回転数の何
れか一方または両方を制御する圧縮荷重制御手段とを有
することを特徴としている。この場合、前記圧縮荷重制
御手段により、前記歪み値が一定となるように前記粉粒
体の供給量または前記圧縮ローラの回転数の何れか一方
または両方をフィードバック制御するようにしても良
い。

【００１７】また、前記圧縮荷重について予め設定され
た基準荷重を格納した記憶手段をさらに設け、前記圧縮
荷重制御手段により、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至
るまで前記粉粒体の供給量を増加させ、前記圧縮荷重が
前記基準荷重に到達した時、その時点における前記粉粒
体の供給量を算出してその供給量を維持したり、その時
点における前記圧縮ローラの回転数を算出してその回転
数を維持したりしても良い。

【００１８】さらに、前記記憶手段に、前記圧縮荷重に
ついて予め設定された第１上限荷重および第１下限荷重
をさらに格納し、前記圧縮荷重制御手段により、前記圧
縮荷重が前記第１上限荷重または前記第１下限荷重に到
達した場合は、それ以後に前記圧縮荷重が所定監視時間
内に前記第１上限荷重を超えた割合または前記第１下限
荷重を下回った割合を算出し、前記割合が予め設定した
閾値を超えた場合に、前記粉粒体の供給量を変化させた
り、前記圧縮ローラの回転数を変化させたりしても良
い。

【００１９】加えて、前記記憶手段に、前記圧縮荷重に
ついて予め設定された前記第１上限荷重よりも大きい第
２上限荷重および前記第１下限荷重よりも小さい第２下
限荷重をさらに格納し、前記圧縮荷重制御手段により、
前記圧縮荷重が前記第２上限荷重または前記第２下限荷
重に到達した場合は、前記粉粒体の供給を停止させた
り、前記圧縮ローラの回転を停止させたりしても良い。

【００２０】また、前記粉粒体をスクリューフィーダに
よって前記圧縮ローラの間に供給し、前記圧縮荷重制御
手段により、前記スクリューフィーダの回転数を調整す
ることによって前記粉粒体の供給量を制御するようにし
ても良い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の
形態である制御方法が適用される乾式造粒装置の一例を
示す説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面
図である。また、図２は、図１の乾式造粒装置の粉粒体
処理室内の構成を示す説明図であり、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は側面図である。さらに、図３は、図１の乾
式造粒装置の平面図である。

【００２２】図１の乾式造粒装置は、床面Ｇ上に設置さ
れるハウジング本体１を備え、そのハウジング本体１
は、隔壁２を隔てて、粉粒体の処理を実際に行う粉粒体
処理室７０と、制御操作盤やモータ等を設置した駆動室
４とに分割されている。

【００２３】粉粒体処理室７０には、粉粒体貯蔵槽５か
ら例えばブロワーを原動力源としてホース７１内を真空
輸送された粉粒体が、ハウジング本体１の上部に設けら
れた供給ホッパ８から供給される。この場合、粉粒体処
理室７０内には、粉粒体搬送手段１７と圧縮ローラ機構
１８が設けられている。図４は、粉粒体搬送手段１７の
構成を示す説明図であり、ここでは粉粒体搬送手段１７
は、供給された粉粒体を受け取り貯留する投入ホッパ１
９と、投入ホッパ１９の下部に接続された縦送りの粉粒
体圧送手段２０とを有する構成となっている。

【００２４】粉粒体圧送手段２０は、スクリューフィー
ダ（以下、スクリューと略記する）２３と搬送管６９と
から構成される。スクリュー２３は、ハウジング本体１
の上部に設置されたモータ２１の駆動軸とウオームギヤ
機構２２を介して連結されている。また、搬送管６９
は、脱気バレル２４と、脱気バレル２４を外装する脱気
ジャケット２５、および脱気ジャケット２５に配設され
図示しない真空吸引手段と接続された脱気口２６とから
構成されている。なお、搬送管６９は、必ずしも前述の
ような脱気機能を持つ構造としなくとも良い。

【００２５】投入ホッパ１９は、図４に示したように、
外周面側に把手２７が取り付けられた漏斗形状の容器で
あり、その中心軸線に沿って垂直にスクリュー２３が挿
通されている。また、投入ホッパ１９の内部には、スク
リュー２３に取り付けられたスクレーパー２８がその漏
斗形状の内周面１９ａに沿って摺動回転自在に設けられ
ている。さらに、投入ホッパ１９の縮径する下端には短
管部２９が形成されており、この短管部２９の外周には
接合フランジ２９ａが設けられている。なお、投入ホッ
パ１９の上面には、環状パッキング３０を嵌装した鍔部
３１が溶着されている。

【００２６】短管部２９の下部には、それと同径に形成
された脱気バレル２４が接合される。この脱気バレル２
４は、空気は通過可能であるが粉粒体は通過し得ない部
材、例えば焼結金属やセラミック等の多孔質材料によっ
て形成される。また、脱気バレル２４には、その外周に
フランジ部２４ａが形成されている。なお、図４では短
管部２９と脱気バレル２４の端面同士が接合している構
成を示したが、両者の密着性を良くするためそれらをイ
ンロー結合させても良い。

【００２７】脱気ジャケット２５には、その上下に接合
フランジ３２，３３が溶着されている。このうち上部の
接合フランジ３２には、脱気バレル２４のフランジ部２
４ａを挟んだ状態で短管部２９の接合フランジ２９ａが
接合され、両者はクランプ３４にて固定される。これに
より、脱気ジャケット２５は、その内部に脱気バレル２
４を収容した状態で一体的かつ同軸に投入ホッパ１９の
下部に固定される。このとき、脱気ジャケット２５は、
脱気バレル２４と適宜間隔を保って外側から囲繞するジ
ャケット構造をなし、脱気ジャケット２５と脱気バレル
２４との間には脱気室３５が形成される。そして、この
脱気室３５と連通して脱気口２６が設けられ、図示しな
い真空ポンプと接続される。

【００２８】脱気ジャケット２５下部の接合フランジ３
３は、四辺形状に形成され、その下部に密閉部材３６が
接合されている。接合フランジ３３には、長ねじ用の透
孔３３ａが穿設されており、この透孔３３ａに図示しな
い長ねじを締め付けることによって、密閉部材３６と圧
縮ローラ機構１８が連結される。

【００２９】図５は、密閉部材３６の構成を示す説明図
であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は底面図である。図５（ａ）に示したように、密閉部材
３６は四辺形に形成され、脱気ジャケット２５の接合フ
ランジ３３に差込接合される凸部３６ａと、脱気バレル
２４と同径の孔径を有する貫通孔３６ｂとが一体形成さ
れている。また、その下面には、図４にも示されている
ように、後述する圧縮ローラ機構１８に取り付けられる
サイドシール３７を差し込み可能に形成された蟻溝３６
ｃと、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂとの干渉を避ける逃げ
部３６ｄが設けられている。さらに、密閉部材３６に
は、脱気ジャケット２５から挿通される長ねじ用の透孔
３６ｅが穿設され、さらにその外形両側部には把手部３
６ｆが固設されている。

【００３０】次に、密閉部材３６の下面には、圧縮ロー
ラ機構１８が前述の透孔３３ａや３６ｅに挿通される図
示しない長ねじによって固定されている。図６は、圧縮
ローラ機構１８の構成を示す説明図である。この圧縮ロ
ーラ機構１８は、圧縮ローラ支持軸３９ａ, ３９ｂにキ
ー結合された一対の圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂを有して
なり、これにより粉粒体搬送手段１７から供給される粉
粒体を圧縮成形するよう構成されている。

【００３１】圧縮ローラ機構１８には、前述の透孔３３
ａや３６ｅと対応して形成され、長ねじがねじ込まれる
ねじ孔４０が螺設された前面側フレームブロック（以
下、フレームと略す）４１と後面側フレームブロック
（以下、フレームと略す）４２が設けられている。この
フレーム４１とフレーム４２は、隔壁２に取り付けられ
た可動壁４６と並行に並設され、それらの間に圧縮ロー
ラ３８ａ, ３８ｂが互いに噛合した状態で配設される。
また、フレーム４１とフレーム４２には、軸受４３ａ〜
４３ｄが軸受押え４４ａ〜４４ｄによって取り付けられ
ている。そして、圧縮ローラ支持軸３９ａ, ３９ｂは、
これらの軸受４３ａ〜４３ｄに支承されており、前述の
フレーム４１, ４２、軸受４３ａ〜４３ｄ、軸受押え４
４ａ〜４４ｄによって圧縮ローラ支持軸３９ａ, ３９ｂ
を支持する圧縮ローラ支持部が形成されている。さら
に、フレーム４１とフレーム４２の間には、両フレーム
ブロック間の距離を保持するためタイロッド４５が設け
られている。

【００３２】一対の圧縮ローラ支持軸３９ａ, ３９ｂに
はそれぞれ、等速ギヤ４７ａ，４７ｂが取り付けられて
おり、圧縮ローラ支持軸３９ｂには、圧縮ローラ駆動用
モータ４８がカップリング４９を介して連結されてい
る。これにより、圧縮ローラ駆動用モータ４８が回転す
ると、圧縮ローラ３８ｂが時計方向に、また圧縮ローラ
３８ａが反時計方向に等速で回転することになる。

【００３３】一方、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの間に
は、図４に示したように、粉粒体導入圧縮部５０が形成
されている。この粉粒体導入圧縮部５０には、粉粒体搬
送手段１７から粉粒体が供給されるようになっており、
さらに、供給された粉粒体は圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ
の回転に伴って両者の間で圧縮されるようになってい
る。

【００３４】ここで、本発明による圧縮ローラ機構１８
にあっては、図４に示したように、圧縮ローラ３８ａ,
３８ｂの両側面に、前述の粉粒体導入圧縮部５０をカバ
ーするため、図７のようなサイドシール３７が設けられ
ている。図７は、このサイドシール３７の構成を示す説
明図である。すなわち、当該装置では、圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂとフレーム４１およびフレーム４２と間にサ
イドシール３７を配設することにより、粉粒体が圧縮ロ
ーラ３８ａ, ３８ｂから漏出しないように構成されてい
る。

【００３５】このサイドシール３７は、図７に示したよ
うに、例えばテフロン材料からなり、その上部には、密
閉部材３６の蟻溝３６ｃに摺動可能に嵌合する凸部３７
ａが形成されている。また、その下部は、粉粒体導入圧
縮部５０の形状に対応して先細部３７ｂとなっている。
そして、サイドシール３７は、フレーム４１と圧縮ロー
ラ３８ａ, ３８ｂ間、およびフレーム４２と圧縮ローラ
３８ａ, ３８ｂ間に、約０. １〜０. ３mmの間隙７２を
もって挟装される。これにより、圧縮ローラ３８ａ, ３
８ｂの両側面とサイドシール３７との間に粉粒体が入り
込み、粉粒体による密閉層が形成され粉粒体導入圧縮部
５０がシールされることになる。なお、図６では、サイ
ドシール３７と圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂとの関係を分
かり易く表現するため、間隙７２の大きさを誇張して記
載している。

【００３６】このように、本発明によれば、サイドシー
ル３７を用いて粉粒体自身により密閉層を形成して粉粒
体導入圧縮部５０のシールを行う。このため、従来の粉
粒体処理装置のようにシール板押圧用の油圧シリンダ等
のアクチュエータが不要となり、フレーム４１とフレー
ム４２間隔を従来に比べて短くできる。従って、圧縮ロ
ーラ支持軸３９ａ, ３９ｂをも短くでき、その分圧縮ロ
ーラ機構１８自体の剛性を高めることができる。

【００３７】また、粉粒体導入圧縮部５０が、サイドシ
ール３７と、一対の圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂと、密閉
部材３６の下面とによって囲まれるため、粉粒体圧送手
段２０によって圧送されて来た粉粒体を圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂ間から送り出す際に発生する圧力に耐え得る
堅牢な耐圧構造を得ることができる。

【００３８】ところで、従来の粉粒体処理装置では、圧
縮ローラ３８ａ, ３８ｂが粉粒体からの反力で離間し粉
粒体を圧縮する力が低下するのを防止するため、圧縮ロ
ーラ３８ａ, ３８ｂを油圧シリンダ等により押圧してい
る。これに対し、当該乾式造粒装置では、前述のように
圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが、油圧シリンダ等のアクチ
ュエータを用いることなく一定の軸間距離にて固定設置
されている。かかる構成は、従来の装置に比して圧縮ロ
ーラ機構１８を非常に簡略化でき油圧装置等からの汚れ
も防止できる反面、何ら方策を施さなければ、粉粒体を
圧縮するに際し圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ同士が離間
し、十分な圧縮荷重を得ることができない恐れがある。
すなわち、粉粒体導入圧縮部５０に粉粒体が供給され、
圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの間にて圧縮成形が行われる
と、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂには粉粒体を圧縮する力
の反力が加わる。このため、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ
は互いに離間する方向に力を受け、両者の間に必要以上
の隙間が生じ粉粒体の圧縮荷重が低下することになる。

【００３９】そこで、当該乾式造粒装置では、フレーム
４２に金属歪みを検出する歪みセンサ（歪み検出手段）
５１を貼着し、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが粉粒体から
受ける反力を検出するようにしている。すなわち、粉粒
体が所定クリアランスに設定されている圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂの間を通過すると、その際、圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂは、粉粒体に加えられる圧縮荷重（単位：重
量トン、ｔｆ＝１０００ｋｇｗ）の反力としてローラを
押し戻そうとする力を受ける。この反力は、圧縮ローラ
支持軸３９ａ, ３９ｂから軸受４３ａ〜４３ｄを介して
フレーム４２に伝達される。そして、この力によりフレ
ーム４２に歪みが生じる。この場合、フレーム４２の歪
みは、粉粒体導入圧縮部５０において圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂが粉粒体から受ける反力（＝粉粒体が受ける
圧縮荷重）に対応している。従って、これを測定するこ
とにより粉粒体に加えられる圧縮荷重を直接知ることが
可能となる。

【００４０】なお、歪みセンサ５１には、通常市販され
ている、例えば接着式の金属歪みゲージが使用される。
この金属歪みセンサは、ニッケル銅や銅コンスタンタン
などの銅合金でできた箔から構成されており、歪み変化
を抵抗値の変化として検出できるようになっている。ま
た、歪みセンサ５１の貼着位置は、装置の構造解析結果
や実負荷試験により、最も歪みが発生する場所を特定し
決定する。例えば、実験的には、実際の装置においてま
ず一定の圧縮荷重を与え、そのときの歪み値を歪みセン
サの指示計により読み取る。そして、圧縮荷重と歪み値
との関係をグラフ化し、歪み値から圧縮荷重を算出する
ときの係数をグラフより読み取ることにより達成され
る。

【００４１】図８は、本発明による制御方法を実施する
ためのシステム構成を示す説明図である。当該乾式造粒
装置においては、歪みセンサ５１と指示・調節計８１、
シーケンサ８２とを備えた制御装置によって粉粒体が受
ける圧縮荷重が算出され、それに基づきスクリュー２３
や圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの回転数がフィードバック
制御される。

【００４２】ここでは、歪みセンサ５１にて検出された
フレーム４２の歪みはまず、指示・調節計８１に送られ
る。指示・調節計８１では、送られてきた歪み値から粉
粒体が受ける圧縮荷重が算出され、この圧縮荷重と予め
設定された諸値とが比較される。この比較結果はシーケ
ンサ８２に送られ、操作パネル８３により設定された所
定の制御フローに従ってスクリュー２３等の最適な運転
形態が決定される。そして、シーケンサ８２からスクリ
ュー２３等に対する制御信号が出力され、スクリュー２
３等の回転数が制御される。

【００４３】図９は、指示・調節計８１およびシーケン
サ８２における制御ブロック図である。この場合、指示
・調節計８１およびシーケンサ８２は、マイクロコンピ
ュータを内蔵した装置である。そして、指示・調節計８
１は、圧縮荷重算出手段９１、圧縮荷重比較手段９２の
各機能手段と、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９５、表示部９７お
よび入力部９８とを備えた構成となっている。また、シ
ーケンサ８２は、圧縮荷重制御手段９３とタイマ９６、
ＲＯＭ９９とを備えた構成となっている。

【００４４】指示・調節計８１では、歪みセンサ５１か
ら歪み値が送られて来ると、まず圧縮荷重算出手段９１
により、その歪み値に基づき粉粒体が受ける圧縮荷重が
算出される。圧縮荷重が算出されると、その値は圧縮荷
重比較手段９２に送られ、ＲＯＭ９４に格納されている
所定の閾値と比較される。また、圧縮荷重データは、時
々刻々ＲＡＭ９５に格納される。そして、圧縮荷重デー
タおよび圧縮荷重と閾値との比較の結果は、シーケンサ
８２の圧縮荷重制御手段９３に送られる。

【００４５】圧縮荷重制御手段９３では、送られてきた
圧縮荷重データや比較結果に基づき、スクリュー２３や
圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの運転形態を決定する。そし
て、圧縮荷重制御手段９３は、スクリュー２３等を決定
した運転形態に制御すべくスクリュー駆動用インバータ
８４や圧縮ローラ駆動用インバータ８５（以下、インバ
ータ８４, ８５と略記する）に制御信号を送出する。

【００４６】これを受けたインバータ８４, ８５は、ス
クリュー駆動用モータ８６や圧縮ローラ駆動用モータ８
７を制御する。これにより、スクリュー２３や圧縮ロー
ラ３８ａ, ３８ｂの回転数が、歪みセンサ５１に基づい
て決定された値に制御される。すなわち、当該乾式造粒
装置では、粉粒体が受ける圧縮荷重が歪みセンサ５１に
よって直接検出され、その値に基づきスクリュー２３や
圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが最適制御される。従って、
最適な処理条件で安定的に粉粒体を成形することがで
き、成形品の品質の安定化を図ることが可能となる。

【００４７】一方、圧縮ローラ駆動用モータ４８は、昇
降機構５６により粉粒体処理室７０内に昇降自在に設け
られたモーターベース５７の上に載置されている。図１
０は、この昇降機構５６の構成を示す説明図である。こ
こで、モーターベース５７は図２（ｂ）に示したように
可動壁４６と固定されている。可動壁４６には、投入ホ
ッパ１９、脱気ジャケット２５、密閉部材３６が一体的
に連結された圧縮ローラ機構１６が固設されている。従
って、モーターベース５７の昇降に伴って、圧縮ローラ
機構１８等が一体となって粉粒体処理室７０内を昇降す
るようになっている。

【００４８】モーターベース５７を上下させる昇降機構
５６は、図１０に示すように、ハウジング本体１の両内
側面に固設されたガイド５８, ５８と、油圧シリンダ５
９、そしてこの油圧シリンダ５９によってガイド５８上
を昇降するスライダー６０とから構成されている。従っ
て、油圧シリンダ５９を作動させると、モーターベース
５７が上下し、可動壁４６に設置された圧縮ローラ機構
１８や投入ホッパ１９が粉粒体処理室７０内にて昇降す
ることになる。なお、図２（ｂ）には、投入ホッパ１９
の昇降状態が示されており、投入ホッパ１９は実線と一
点鎖線で示された位置との間を移動できるようになって
いる。

【００４９】このため、当該乾式造粒装置では、スクリ
ュー２３の端部と圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂとの間の距
離を適宜変更できることになる。従って、例えば圧縮ロ
ーラ３８ａ, ３８ｂの手前でスクリュー２３の供給力に
よって凝集してしまうような粉粒体の場合、両者の間の
距離を大きく採りその凝集を未然に防止することができ
る。従来、この凝集防止のためには、スクリュー２３の
長さを変えることによって対応しており、長さの異なる
スクリューを多数準備し、これを粉粒体の種類が変わる
毎に適宜交換していた。しかしながら、本発明による乾
式造粒装置では、スクリュー２３を固定し投入ホッパ１
９等を可動にしたことにより、１本のスクリューで広範
囲の粉粒体に適応でき、スクリュー交換作業やスクリュ
ーの種類を減らすことが可能となる。

【００５０】また、粉粒体圧送手段２０のスクリュー２
３が、ハウジング本体１上に固定されているため、スク
リュー２３と投入ホッパ１９との位置関係は図２（ｂ）
に示されているように適宜変更し得る。すなわち、スク
リュー２３が脱気バレル２４内に進入する長さを適宜調
節でき、粉粒体圧送手段２０によって粉粒体を送給する
距離を変更できる。従って、スクリュー２３による圧縮
状態を粉粒体の種類によって適宜変更することが可能で
あり、この場合もまた、スクリュー２３を粉粒体の種類
毎に準備する必要がなくなる。

【００５１】さらに、粉粒体処理室７０内には、粉粒体
処理室７０の内部や投入ホッパ１９、圧縮ローラ機構１
８を洗浄するための洗浄装置７３が設けられている。こ
の洗浄装置７３は、投入ホッパ１９の内周面円周上に適
宜間隔を置いて配設され投入ホッパ１９の内面に向かっ
て洗浄液を噴射する洗浄ノズル６１と、粉粒体処理室７
０の内壁面の適宜個所に配設された洗浄ノズル６２とか
ら構成される。この場合、洗浄ノズル６２は粉粒体処理
室７０内に上下方向に延在して設けられた洗浄管６３に
取り付けられており、この洗浄管６３と洗浄ノズル６１
は、図示しない洗浄液供給ポンプと接続されている。ま
た、粉粒体処理室７０の底部には、洗浄後の処理液を排
出するドレン管６４が設けられている。

【００５２】この場合、粉粒体処理室７０内は、洗浄時
に洗浄液が外部に漏れ出さないように水密状態となって
いる。従って、圧縮ローラ機構１８と圧縮ローラ駆動用
モータ４８を設置すべく隔壁２にあけられた開口部２ａ
には、その縁部にシール部材６５が貼着されている。そ
して、可動壁４６を、このシール部材６５に気密に摺接
して動くように取り付けることにより、粉粒体処理室７
０側と駆動室４とが水密密閉状態を保持するようになっ
ている。

【００５３】なお、粉粒体処理室７０の前面部には、ハ
ウジング本体１に対して開閉自在な扉６６が設けられて
おり、この扉６６には、粉粒体処理室７０内を外部から
見ることができるように透明窓６７がはめ込まれてい
る。また、ハウジング本体１は床面Ｇとの間に防振台６
８が介装され、乾式造粒機を防振支持している。

【００５４】次に、このような構成を有する乾式造粒機
における造粒作業について説明する。当該乾式造粒装置
ではまず、粉粒体貯蔵槽５からホース７１を介して投入
ホッパ１９に原料粉粒体を真空輸送する。この供給ホッ
パ８に送られる粉粒体は、比容積の高い粉粒体で、嵩密
度の高いものである。

【００５５】投入ホッパ１９は、上昇位置においては、
その頂部の環状パッキング３０がハウジング本体１の天
板裏面に当接密着するようなっている。投入ホッパ１９
への粉粒体の供給は、投入ホッパ１９を下降されて行わ
れ、その後、投入ホッパ１９を上昇させ、投入ホッパ１
９内を密閉した状態で保持する。従って、投入ホッパ１
９内に供給された粉粒体は、投入ホッパ１９の外部に飛
散或いは漏出することなく投入ホッパ１９内に貯留され
る。なお、投入ホッパ１９は、昇降機構５６によって、
その頂部がハウジング本体１の裏面に当接する位置から
下方に離れた位置まで昇降可能に取り付けられているた
め、投入ホッパ１９を下げてその上部にあいた間隙から
人手によって異なる種類の粉粒体などを投入することも
可能である。

【００５６】次いで、投入ホッパ１９内の粉粒体は、粉
粒体搬送手段１７を介して圧縮ローラ機構１８に送られ
る。すなわち、粉粒体圧送手段２０のスクリュー２３に
よって投入ホッパ１９から下方に送られる。このとき、
スクリュー２３の回転と共にスクレーパー２８も回転
し、投入ホッパ１９内の粉粒体は自重とスクリュー２３
の回転によって下方の搬送管６９に送られる。

【００５７】搬送管６９は、投入ホッパ１９の短管部２
９と連通しており、粉粒体は短管部２９を介して搬送管
６９の脱気バレル２４内に送られる。この場合、脱気バ
レル２４は通気性のある部材によって形成されており、
その周囲には、図示しない真空ポンプに接続された脱気
ジャケット２５が配されている。また、その下部には、
密閉部材３６および圧縮ローラ機構１８が配されてい
る。従って、脱気バレル２４内の粉粒体は、その流れが
密閉部材３６および圧縮ローラ機構１８によって一時貯
留され絞られるような状態で、負圧下においてスクリュ
ー２３によって圧送されることになる。このため、粉粒
体は脱気バレル２４において圧縮され、その内部の空気
が脱気される。そして、粉粒体に含まれていた空気は、
脱気バレル２４の微孔より脱気室３５を通り、脱気ジャ
ケット２５の脱気口２６から強制的に真空引きされる。

【００５８】粉粒体圧送手段２０によって圧送された粉
粒体は、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ間に形成された粉粒
体導入圧縮部５０に供給される。圧縮ローラ３８ａ, ３
８ｂは、互いに噛合するように内向き方向に回転してお
り、粉粒体はその間に挟み込まれて送り出され高密度に
圧縮される。このとき、圧縮ローラ機構１８のサイドシ
ール３７は粉粒体圧送手段２０による粉粒体の圧縮荷重
で密閉部材３６の蟻溝３６ｃ内にて微少に摺動し、圧縮
ローラ３８ａ, ３８ｂの両側面とサイドシール３７間に
約０. １〜０. ３mmの間隙７２を形成する。そして、こ
の約０. １〜０. ３mmの間隙７２に粉粒体が入り込み、
粉粒体自体にて圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの両側面とサ
イドシール３７の間に架橋を形成する。これにより、圧
縮ローラ３８ａ, ３８ｂから外部へ粉粒体が漏出するの
を防止することが可能となる。また、圧縮ローラ３８
ａ, ３８ｂとサイドシール３７が接触することがないた
め、サイドシール３７または圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ
の摩耗粉が粉粒体内に混入することもない。さらに、圧
縮ローラ３８ａ, ３８ｂとサイドシール３７の双方に摩
擦による熱も発生せず、製品品質を安定させることがで
きる。

【００５９】また、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが粉粒体
の圧縮荷重による反力を受けると、その力が圧縮ローラ
支持軸３９ａ, ３９ｂ、軸受４３ａ〜４３ｄを介してフ
レーム４１, ４２に伝達され、この力によりフレーム４
２に歪みが生じる。当該乾式造粒装置では、前述のよう
に、フレーム４２に歪みセンサ５１を貼着し、粉粒体が
受ける圧縮荷重を検出し、その値に応じてスクリュー２
３や圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂをフィードバック制御し
ている。

【００６０】図１１〜図１３は、粉粒体圧縮成形時にお
けるスクリュー２３および圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂの
制御手順を示すフローチャート、図１４は本発明の制御
方法による制御形態を示すタイムチャートである。本実
施の形態の造粒装置においては、これらの制御は指示・
調節計８１およびシーケンサ８２にて実行される。

【００６１】まず、装置が起動されると、図１１に示し
たように、ステップＳ１, Ｓ２にてスクリュー２３と圧
縮ローラ３８ａ, ３８ｂの回転数が設定される。この回
転数は基準回転数として操作パネル８３から設定され、
圧縮荷重制御手段９３は、装置起動と共にその値を取り
込んででインバータ８４, ８５に制御信号を発する。ま
た、これらが設定された後、ステップＳ３に進み、後述
する基準荷重値や第１上限荷重Ｈ₁値等の所定値が指示
・調節計８１に設定される。なお、これらの値は、指示
・調節計８１の入力部９８から設定されるが、予めＲＯ
Ｍ９４にデータを格納しておき、入力部９８からの指示
に基づきそれを選択、設定するようにしても良い。

【００６２】ステップＳ１〜Ｓ３にて諸値が設定された
後、ステップＳ４に進み圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが駆
動され、続いてステップＳ５にてスクリュー２３が駆動
される。そして、ステップＳ６に進み、歪みセンサ５１
の検出値に基づくフィードバック制御が開始される。

【００６３】フィードバック制御が開始されると、ステ
ップＳ７にて、圧縮荷重算出手段９１により歪みセンサ
５１の出力が読み込まれる。その後、ステップＳ８に進
み、圧縮荷重算出手段９１により、読み込んだ歪み値か
ら粉粒体に加えられる圧縮荷重が算出される。ここで、
ＲＯＭ９４には、歪み値と圧縮荷重との関係が示された
テーブルが格納されている。このテーブルは、予め実験
等によって求めたデータによって構成され、圧縮荷重算
出手段９１は、このテーブルから補間計算付で圧縮荷重
を算出する。圧縮荷重が算出されるとその値は表示部９
７に表示され、さらにステップＳ９に進む。

【００６４】ステップＳ９では造粒処理が終了したか否
かが判定され、処理が終了していない場合にはステップ
Ｓ１０に進む。そして、ステップＳ１０にて、圧縮荷重
比較手段９２によって算出した圧縮荷重が基準荷重範囲
内であるかどうかが判断される。

【００６５】この基準荷重は、図１４に示したように所
定の幅を持った荷重領域として入力部９８から設定され
る。なお、この場合も基準荷重を予めＲＯＭ９４にデー
タを格納しておき、入力部９８からの指示、あるいは自
動的にそれを選択、設定するようにしても良い。この基
準荷重には、圧縮荷重がその範囲内にある場合には、所
望の品質の製品が成形されるようその上限および下限が
設定されている。すなわち、その上限値として第１上限
荷重Ｈ₁が、また、下限値として第１下限荷重Ｌ₁が設
定されている。さらに、基準荷重範囲外には、異物混入
や原料の終了等を判別するため、第１上限荷重Ｈ₁より
も高い値の第２上限荷重Ｈ₂と、第１下限荷重Ｌ₁より
も低い値の第２下限荷重Ｌ₂が設定されている。

【００６６】ここで、図１４に示したように、造粒処理
が開始されると粉粒体の受ける圧縮荷重は徐々に増加す
る。そして、スクリュー２３と圧縮ローラ３８ａ, ３８
ｂが基準回転数に達すると、圧縮荷重が基準荷重範囲の
ほぼ中心値を示すようになる。このとき粉粒体の圧縮荷
重が基準荷重範囲内である場合には、ステップＳ１０か
らステップＳ９に戻り、その回転数を維持するよう制御
が行われる。従って、図１４における線図Ｘのように、
圧縮荷重が基準荷重範囲内を推移する場合には、ステッ
プＳ９, １０を繰り返しつつ造粒処理が進行する。その
後、造粒処理が終了したときには図１２のフローに進
み、ステップＳ１１にてフィードバック制御が停止され
る。そして、ステップＳ１２にてスクリュー２３が、ま
た、ステップＳ１３にて圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂが停
止され、ルーチンを抜ける。

【００６７】一方、図１４における線図Ｙ, Ｚのよう
に、原料の減少や投入ホッパ１９内に新たに原料を投入
したことなどにより、原料増減に伴う自重変化により圧
縮荷重が変動し、それが基準範囲外となった場合には、
図１３のフロー進む。すなわち、ステップＳ１４にて圧
縮荷重がまず第１下限荷重Ｌ₁に至ったか否かが判定さ
れ、例えば図１４の線図Ｙにおけるｙ₁部のように、圧
縮荷重が第１下限荷重Ｌ₁を下回った場合には、ステッ
プＳ１５に進んで第２下限荷重Ｌ₂との比較が行われ
る。この際、第２下限荷重Ｌ₂をも下回っている場合に
は、原料の終了と見なしステップＳ１６へ進んで装置を
全停止させる。

【００６８】ステップＳ１５にて、第２下限荷重Ｌ₂は
下回っていないと判断された場合には、その旨の信号が
圧縮荷重制御手段９３に送られ、ステップＳ１７にてタ
イマ９６が作動し所定の監視時間Ｔ（０〜９９９９秒に
て任意設定可能）が計測される。そして、ステップＳ１
８にて、この監視時間Ｔ中に圧縮荷重が第１下限荷重Ｌ
₁を下回った時間の総和Ｔ_SLが計時される。

【００６９】監視時間Ｔが終了するとステップＳ１９に
進み、最初に第１下限荷重Ｌ₁を下回った時点（図１４
におけるｔ₂）から監視時間Ｔ内に圧縮荷重が第１下限
荷重Ｌ₁を下回った割合（Ｔ_SL／Ｔ：０〜９９％）が算
出され、それが判定閾値（例えば、５０％）を超えてい
るか否かが判定される。このとき判定閾値を超えている
場合には、粉粒体供給量が少ないと判定しステップＳ２
０に進み、スクリュー２３の回転数を増加させ図１１の
ステップＳ７に戻る。また、超えていない場合には、ま
だ粉粒体供給量を増強する程ではないと判定しステップ
Ｓ７に戻る。

【００７０】次に、ステップＳ１４にて第１下限荷重Ｌ
₁を下回っていないと判断された場合には、ステップＳ
２１に進む。この場合、例えば図１４の線図Ｚにおける
ｚ₁,ｚ₂部のように、圧縮荷重が第１上限荷重Ｈ₁を上
回った場合には、ステップＳ２２に進んで第２上限荷重
Ｈ₂との比較が行われる。この際、第２上限荷重Ｈ₂を
も上回っている場合には、異物混入などの異常事態と見
なしステップＳ２３へ進んで装置を全停止させる。

【００７１】ステップＳ２２にて第２上限荷重Ｈ₂は上
回っていないと判断された場合には、その旨の信号が圧
縮荷重制御手段９３に送られ、ステップＳ２４にてタイ
マ９６が作動し所定の監視時間Ｔ（０〜９９９９秒にて
任意設定可能）が計測される。そして、ステップＳ２５
にて、この監視時間Ｔ中に圧縮荷重が第１上限荷重Ｈ₁
を上回った時間の総和Ｔ_SHが計時される。

【００７２】監視時間Ｔが終了するとステップＳ２６に
進み、最初に第１上限荷重Ｈ₁を上回った時点（図１４
におけるｔ₁,ｔ₃）から監視時間Ｔ内に圧縮荷重が第１
上限荷重Ｈ₁を上回った割合（Ｔ_SH／Ｔ：０〜９９％）
が算出され、それが判定閾値（例えば、５０％）を超え
ているか否かが判定される。この場合、図１４のｚ₁部
のように割合（Ｔ_SH／Ｔ）が判定閾値を超えてない場合
には、まだ粉粒体供給量を減少させる程ではないと判定
しステップＳ７に戻る。一方、図１４のｚ₂部のように
割合（Ｔ_SH／Ｔ）が判定閾値を超えている場合には、粉
粒体供給量が多過ぎると判定してステップＳ２７に進
み、スクリュー２３の回転数を減少させ図１１のステッ
プＳ７に戻る。

【００７３】このように当該造粒装置では、圧縮ローラ
３８ａ, ３８ｂ間のクリアランスを一定に保持すると共
に、粉粒体に加えられる圧縮荷重を歪みセンサ５１にて
直接的に検出してスクリュー２３や圧縮ローラ３８ａ,
３８ｂの回転数をフィードバック制御する。このため、
粉粒体が受ける圧縮荷重をより正確に把握して運転条件
を調整することができ、粉粒体への加圧力をよりきめ細
かく制御することが可能となる。従って、最適な処理条
件で粉粒体を成形することができ、加工時における圧縮
荷重が安定し、好適な顆粒粒度分布の圧縮成形物を得る
ことが可能となる。

【００７４】また、投入ホッパ１９内の粉粒体増減に伴
う圧縮荷重の変動にもより迅速かつ正確に対応でき、一
定条件下での装置の連続運転が可能となる。従って、乾
式造粒装置における作業効率の改善を図ることができ、
生産コストを削減することも可能となる。

【００７５】さらに、歪みセンサ５１により圧縮荷重を
測定する構成であるため、従来の油圧シリンダ付装置等
に比して、装置構成が簡単となり、洗浄性、メンテナン
ス性の向上が図られる。安価に装置を構成することが可
能である。加えて、大きな改造を施すことなく現存の装
置への適用も可能である。

【００７６】なお、圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂから得ら
れたフレーク状の圧縮成形物は下方の図示しない剪断装
置および整粒装置などに供給され顆粒状製品に加工され
る。

【００７７】一方、粉粒体処理室７０は、所望の顆粒状
製品の造粒工程が終了した後、洗浄装置７３を用いて洗
浄される。この場合、当該乾式造粒装置ではまず、投入
ホッパ１９は、昇降機構５６によって、その頂部がハウ
ジング本体１の裏面に当接した状態の上限位置まで上昇
させた状態で洗浄を行う。このとき、粉粒体処理室７０
は密封状態にあり、その状態で洗浄ノズル６１によって
投入ホッパ１９の内面、脱気バレル２４、密閉部材３６
および圧縮ローラ機構１８のサイドシール３７、そして
圧縮ローラ機構１８の圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂを洗浄
する。次に、昇降機構５６によって、投入ホッパ１９、
脱気ジャケット２５、密閉部材３６および圧縮ローラ機
構１８を下降させ、洗浄ノズル６２によってそれらを外
側から洗浄すると共に、粉粒体処理室７０の内側を洗浄
する。このように、本発明による乾式造粒装置では、従
来の装置のように各構成部品を分解して洗浄する必要が
なく、そのために要していた工数を大幅に削減すること
が可能である。

【００７８】なお、脱気バレル２４と脱気ジャケット２
５は、粉粒体の種類によって、長さ寸法や微孔の目の粗
さ等が異なるものと適宜交換することができる。そし
て、この脱気バレル２４および脱気ジャケット２５の交
換作業は次のように行われる。すなわち、まず、昇降機
構５６によって投入ホッパ１９を下降させてスクリュー
２３が脱気バレル２４から退去させる。次に、短管部２
９の接合フランジ２９ａと脱気バレル２４の接合フラン
ジ３２を結合するクランプ３４を外す。また、接合フラ
ンジ３３の透孔３３ａを介してフレーム４１, ４２にね
じ込まれた長ねじを弛め、透孔３３ａから抜き取る。こ
の状態で脱気バレル２４ともども脱気ジャケット２５を
抜き取る。そして、仕様の異なる脱気バレルと脱気ジャ
ケットを接合フランジ２９ａ下部に配置し、長ねじおよ
びクランプ３４を用いて投入ホッパ１９と密閉部材３６
の間に装着する。その後、長ねじをフレーム４１, ４２
にねじ込み固定し、脱気バレル２４と脱気ジャケット２
５の交換作業を終了する。

【００７９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００８０】たとえば、前述の実施の形態では、フレー
ム４２の歪みに基づいてスクリュー２３の回転数を制御
する場合を示したが、図１１〜図１３と同様の手順で圧
縮ローラ３８ａ, ３８ｂをフィードバック制御しても良
い。また、スクリュー２３と圧縮ローラ３８ａ, ３８ｂ
の両方をフィードバック制御することも可能である。

【００８１】さらに、前述の乾式造粒装置では、歪みセ
ンサ５１をフレーム４２に設けているがフレーム４１に
設けても良いのは言うまでもない。また、歪みセンサ５
１を両フレーム４１, ４２に設けて、各データの平均値
を用いるなどしても良い。

【００８２】加えて、前述の実施の形態では、圧縮荷重
が監視時間Ｔ中に第１上下限荷重Ｈ₁,Ｌ₁を超えた時間
の総和Ｔ_SL, Ｔ_SHと監視時間との比（割合）を判定閾値
と比較しているが、監視時間Ｔ中に第１上下限荷重Ｈ₁,
Ｌ₁を超えた回数を所定の閾値と比較するようにしても
良い。

【００８３】また、前述の場合、歪み値から圧縮荷重を
算出して圧縮ローラ等の制御を行っているが、歪み値を
直接用いて圧縮ローラ等の制御を行うことも可能であ
る。

【００８４】なお、本発明が適用される乾式造粒装置の
構成は前述のものには限定されず、本発明の制御方法お
よび制御装置は、圧縮ローラの間に粉粒体が供給されて
圧縮成形される形式の粉粒体処理装置全般に適用し得
る。

【００８５】

【発明の効果】このように本発明による乾式造粒装置の
制御方法および装置では、圧縮ローラ間の粉粒体に加え
られる圧縮荷重を歪みセンサにて直接検出し、これに基
づいてスクリューや圧縮ローラの回転数をフィードバッ
ク制御する。このため、粉粒体が受ける圧縮荷重をより
正確に把握して運転条件を調整することができ、粉粒体
が受ける圧縮荷重をよりきめ細かく制御することが可能
となる。従って、最適な処理条件で粉粒体を成形するこ
とができ、加工時における圧縮荷重が安定し、製品品質
の安定化を図ることが可能となる。

【００８６】また、粉粒体増減に伴う圧縮荷重の変動に
も迅速かつ正確に対応できるため、一定条件下での装置
の連続運転が可能となり、作業効率の改善を図ることが
可能となる。さらに、ローラ間距離の制御等を行うよう
な従来の乾式造粒装置等に比して装置構成が簡略化され
るため、洗浄性、メンテナンス性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である制御方法が適用さ
れる乾式造粒装置の一例を示す説明図であり、（ａ）は
その正面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】図１の乾式造粒装置の粉粒体処理室内の構成を
示す説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面
図である。

【図３】図１の乾式造粒装置の平面図である。

【図４】図１の乾式造粒装置における粉粒体搬送手段の
構成を示す説明図である。

【図５】図１の乾式造粒装置における密閉部材の構成を
示す説明図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面
図、（ｃ）は底面図である。

【図６】図１の乾式造粒装置における圧縮ローラ機構の
構成を示す説明図である。

【図７】図１の乾式造粒装置におけるサイドシールの構
成を示す説明図である。

【図８】本発明による制御方法を実施するためのシステ
ム構成を示す説明図である。

【図９】指示・調節計およびシーケンサの制御ブロック
図である。

【図１０】図１の乾式造粒装置における昇降機構の構成
を示す説明図である。

【図１１】粉粒体圧縮成形時におけるスクリューおよび
圧縮ローラの制御手順を示すフローチャートである。

【図１２】粉粒体圧縮成形時におけるスクリューおよび
圧縮ローラの制御手順を示すフローチャートである。

【図１３】粉粒体圧縮成形時におけるスクリューおよび
圧縮ローラの制御手順を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の制御方法による制御形態を示すタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１ハウジング本体２隔壁２ａ開口部４駆動室５粉粒体貯蔵槽８供給ホッパ１６圧縮ローラ機構１７粉粒体搬送手段１８圧縮ローラ機構１９投入ホッパ１９ａ内周面２０粉粒体圧送手段２１モータ２２ウオームギヤ機構２３スクリューフィーダ２４脱気バレル２４ａフランジ部２５脱気ジャケット２６脱気口２７把手２８スクレーパー２９短管部２９ａ接合フランジ３０環状パッキング３１鍔部３２接合フランジ３３接合フランジ３３ａ透孔３４クランプ３５脱気室３６密閉部材３６ａ凸部３６ｂ貫通孔３６ｃ蟻溝３６ｄ逃げ部３６ｅ透孔３６ｆ把手部３７サイドシール３７ａ凸部３７ｂ先細部３８ａ圧縮ローラ３８ｂ圧縮ローラ３９ａ圧縮ローラ支持軸３９ｂ圧縮ローラ支持軸４０ねじ孔４１フレームブロック４２フレームブロック４３ａ〜４３ｄ軸受４５タイロッド４６可動壁４７ａ等速ギヤ４８圧縮ローラ駆動用モータ４９カップリング５０粉粒体導入圧縮部５１歪みセンサ５６昇降機構５７モーターベース５８ガイド５９油圧シリンダ６０スライダー６１洗浄ノズル６２洗浄ノズル６３洗浄管６４ドレン管６５シール部材６６扉６７透明窓６８防振台６９搬送管７０粉粒体処理室７１ホース７２間隙７３洗浄装置８１指示・調節計８２シーケンサ８３操作パネル８４スクリュー駆動用インバータ８５圧縮ローラ駆動用インバータ８６スクリュー駆動用モータ８７圧縮ローラ駆動用モータ９１圧縮荷重算出手段９２圧縮荷重比較手段９３圧縮荷重制御手段９４ＲＯＭ９５ＲＡＭ９６タイマ９７表示部９８入力部９９ＲＯＭＧ床面Ｈ₁ 第１上限荷重Ｈ₂ 第２上限荷重Ｌ₁ 第１下限荷重Ｌ₂ 第２下限荷重Ｔ監視時間Ｔ_SH 第１上限荷重Ｈ₁を超えた時間の総和Ｔ_SL 第１下限荷重Ｌ₁を超えた時間の総和

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯部重実東京都新宿区高田馬場２丁目14番２号フロイント産業株式会社内Ｆターム(参考） 4G004 MA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並設された一対の圧縮ローラを備え、前
記圧縮ローラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を
形成する乾式造粒装置の制御方法であって、前記圧縮ローラを支持する圧縮ローラ支持部に生じる歪
みを測定し、前記歪み値に基づいて、前記粉粒体の供給
量または前記圧縮ローラの回転数の何れか一方または両
方を制御することを特徴とする乾式造粒装置の制御方
法。
【請求項２】請求項１記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記歪み値が一定となるように前記粉粒体の
供給量または前記圧縮ローラの回転数の何れか一方また
は両方をフィードバック制御することを特徴とする乾式
造粒装置の制御方法。
【請求項３】請求項１記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記歪み値から前記粉粒体が受ける圧縮荷重
を算出し、前記圧縮荷重について予め基準荷重を設定
し、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至るまで前記粉粒体
の供給量を増加させ、前記圧縮荷重が前記基準荷重に到
達した時、その時点における前記粉粒体の供給量を算出
してその供給量を維持することを特徴とする乾式造粒装
置の制御方法。
【請求項４】請求項１記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記歪み値から前記粉粒体が受ける圧縮荷重
を算出し、前記圧縮荷重について予め基準荷重を設定
し、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至るまで前記圧縮ロ
ーラの回転数を増加させ、前記圧縮荷重が前記基準荷重
に到達した時、その時点における前記圧縮ローラの回転
数を算出してその回転数を維持することを特徴とする乾
式造粒装置の制御方法。
【請求項５】請求項３記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記圧縮荷重について予め第１上限荷重およ
び第１下限荷重を設定し、前記圧縮荷重が前記第１上限
荷重または前記第１下限荷重に到達した場合は、それ以
後に前記圧縮荷重が所定監視時間内に前記第１上限荷重
を超えた割合または前記第１下限荷重を下回った割合を
算出し、前記割合が予め設定した閾値を超えた場合に、
前記粉粒体の供給量を変化させることを特徴とする乾式
造粒装置の制御方法。
【請求項６】請求項４記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記圧縮荷重について予め第１上限荷重およ
び第１下限荷重を設定し、前記圧縮荷重が前記第１上限
荷重または前記第１下限荷重に到達した場合は、それ以
後に前記圧縮荷重が所定監視時間内に前記第１上限荷重
を超えた割合または前記第１下限荷重を下回った割合を
算出し、前記割合が予め設定した閾値を超えた場合に、
前記圧縮ローラの回転数を変化させることを特徴とする
乾式造粒装置の制御方法。
【請求項７】請求項５記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記圧縮荷重について予め前記第１上限荷重
よりも大きい第２上限荷重および前記第１下限荷重より
も小さい第２下限荷重を設定し、前記圧縮荷重が前記第
２上限荷重または前記第２下限荷重に到達した場合は、
前記粉粒体の供給を停止させることを特徴とする乾式造
粒装置の制御方法。
【請求項８】請求項６記載の乾式造粒装置の制御方法
において、前記圧縮荷重について予め前記第１上限荷重
よりも大きい第２上限荷重および前記第１下限荷重より
も小さい第２下限荷重を設定し、前記圧縮荷重が第２上
限荷重または第２下限荷重に到達した場合は、前記圧縮
ローラの回転を停止させることを特徴とする乾式造粒装
置の制御方法。
【請求項９】請求項１〜８の何れか１項に記載の乾式
造粒装置の制御方法において、前記粉粒体はスクリュー
フィーダによって前記圧縮ローラの間に供給され、前記
粉粒体の供給量は、前記スクリューフィーダの回転数を
調整することによって制御されることを特徴とする乾式
造粒装置の制御方法。
【請求項１０】並設された一対の圧縮ローラを備え、
前記圧縮ローラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物
を形成する乾式造粒装置の制御装置であって、前記圧縮ローラを支持する圧縮ローラ支持部に生じる歪
みを測定する歪み検出手段と、前記歪み検出手段によって検出された歪み値に基づい
て、前記粉粒体が受ける圧縮荷重を算出する圧縮荷重算
出手段と、前記算出された圧縮荷重に基づいて、前記粉粒体の供給
量または前記圧縮ローラの回転数の何れか一方または両
方を制御する圧縮荷重制御手段とを有することを特徴と
する乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１１】請求項１０記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記圧縮荷重制御手段は、前記歪み値が
一定となるように前記粉粒体の供給量または前記圧縮ロ
ーラの回転数の何れか一方または両方をフィードバック
制御することを特徴とする乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１２】請求項１０記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記圧縮荷重について予め設定された基
準荷重を格納した記憶手段をさらに有し、前記圧縮荷重
制御手段は、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至るまで前
記粉粒体の供給量を増加させ、前記圧縮荷重が前記基準
荷重に到達した時、その時点における前記粉粒体の供給
量を算出してその供給量を維持することを特徴とする乾
式造粒装置の制御装置。
【請求項１３】請求項１０記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記圧縮荷重について予め設定された基
準荷重を格納した記憶手段をさらに有し、前記圧縮荷重
制御手段は、前記圧縮荷重が前記基準荷重に至るまで前
記圧縮ローラの回転数を増加させ、前記圧縮荷重が前記
基準荷重に到達した時、その時点における前記圧縮ロー
ラの回転数を算出してその回転数を維持することを特徴
とする乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１４】請求項１２記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記記憶手段には、前記圧縮荷重につい
て予め設定された第１上限荷重および第１下限荷重がさ
らに格納され、前記圧縮荷重制御手段は、前記圧縮荷重
が前記第１上限荷重または前記第１下限荷重に到達した
場合は、それ以後に前記圧縮荷重が所定監視時間内に前
記第１上限荷重を超えた割合または前記第１下限荷重を
下回った割合を算出し、前記割合が予め設定した閾値を
超えた場合に、前記粉粒体の供給量を変化させることを
特徴とする乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１５】請求項１３記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記記憶手段には、前記圧縮荷重につい
て予め設定された第１上限荷重および第１下限荷重がさ
らに格納され、前記圧縮荷重制御手段は、前記圧縮荷重
が前記第１上限荷重または前記第１下限荷重に到達した
場合は、それ以後に前記圧縮荷重が所定監視時間内に前
記第１上限荷重を超えた割合または前記第１下限荷重を
下回った割合を算出し、前記割合が予め設定した閾値を
超えた場合に、前記圧縮ローラの回転数を変化させるこ
とを特徴とする乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１６】請求項１４記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記記憶手段には、前記圧縮荷重につい
て予め設定された前記第１上限荷重よりも大きい第２上
限荷重および前記第１下限荷重よりも小さい第２下限荷
重がさらに格納され、前記圧縮荷重制御手段は、前記圧
縮荷重が前記第２上限荷重または前記第２下限荷重に到
達した場合は、前記粉粒体の供給を停止させることを特
徴とする乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１７】請求項１５記載の乾式造粒装置の制御
装置において、前記記憶手段には、前記圧縮荷重につい
て予め設定された前記第１上限荷重よりも大きい第２上
限荷重および前記第１下限荷重よりも小さい第２下限荷
重がさらに格納され、前記圧縮荷重制御手段は、前記圧
縮荷重が第２上限荷重または第２下限荷重に到達した場
合は、前記圧縮ローラの回転を停止させることを特徴と
する乾式造粒装置の制御装置。
【請求項１８】請求項１０〜１７の何れか１項に記載
の乾式造粒装置の制御装置において、前記粉粒体はスク
リューフィーダによって前記圧縮ローラの間に供給さ
れ、前記圧縮荷重制御手段は、前記スクリューフィーダ
の回転数を調整することによって前記粉粒体の供給量を
制御することを特徴とする乾式造粒装置の制御装置。