JP2008012449A - 攪拌造粒装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 処理槽4の底部中央部に設けられ、処理槽4内で上方向に突出するチョッパ用回転軸33に取付けられたチョッパ羽根10と、処理槽4の上部から下方向に処理槽4内に突入された攪拌用回転軸9に取付けられた攪拌羽根7とを備え、攪拌羽根7は処理槽4内で上下方向に立体的に延びて処理槽4の下部域まで達する羽根であり、攪拌羽根7の形状は回転時にチョッパ羽根10と干渉しないような形状とし、処理槽4内でチョッパ羽根10の回転と攪拌羽根7の回転によって攪拌又は造粒を行うことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
混合分散処理と粉砕処理を繰り返すので、製造ラインコストが高くなるとともに製造に時間がかかる課題がある。例えば、7色のファンデーションを考え、薄い色から濃い色まで1色当たり7種のバリエーションを製造する場合には、その組み合わせだけでも49色が必要になる。同色系列の色に対してそれぞれ攪拌造粒装置、粉砕装置の組を用意するとしても7系列のラインが必要になる。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
(a)従来の攪拌造粒装置に比べて、製造時間、掃除などの手間、製造コストなどを低減して混合分散工程及び/又は造粒工程を行える装置を提供する。
(b)打錠用に好適な比重の粒子を簡単に造粒できるようにする。
(c)打錠時のように粉体に圧力をかけて整形物にする場合に粉体同士の結合状態を改善できる攪拌造粒装置を提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題、その解決手段及びその効果は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
前記処理槽4内で前記チョッパ羽根10の回転と前記攪拌羽根7の回転によって攪拌又は造粒を行うことを特徴とする。
「攪拌羽根」の断面形状としては薄い板形のもの、円形のもの、楕円形のもの、又は三角形状のものなどが例示できる。立体的な攪拌羽根が回転することによって処理槽内の原材料は上下方向に攪拌される。
攪拌羽根とチョッパ羽根とが干渉しないようにする一方法として、上方から見たときに、前記チョッパ羽根がある処理槽の底部域においてチョッパ羽根の回りを攪拌羽根が取り囲むように配置する構成がある。
攪拌羽根の下端は処理槽の底壁まで達するように延びていることが好ましい。
螺旋形羽根は全体が帯形で立体的に構成される。
第2発明であれば、攪拌羽根を螺旋形羽根で構成したことによって原材料を上下方向に良好に攪拌することができる。
攪拌羽根は交差する平面に含まれる2個の傾斜楕円体で構成することが好ましい。なお、1個の傾斜楕円体だけで攪拌羽根を構成することも可能である。また、3個以上の傾斜楕円体を設ける場合も考えられる。
第3発明であれば、攪拌羽根を傾斜楕円体で構成したことによって原材料を上下方向に良好に攪拌することができる。
第4発明であれば、処理槽の内周壁近くに存在する原材料を効率よく攪拌することができる。
前記跳上げ翼部は少なくとも一つ設けられるが、攪拌用回転軸に2個〜6個ぐらい取付けることも可能である。
第5発明であれば、跳上げ翼部の存在によって内周壁近くに存在する原材料を前記処理槽の中央部域に向けて跳ね上げて原材料の攪拌を向上させることができる。
前記先端部はテフロン(登録商標)で製造することが好ましい。処理槽の内周壁に当接しても内周壁を痛めることなく円滑に当接することができるからである。
第6発明であれば、跳上げ翼部の先端部を処理槽の内周壁に当接させることによって内周壁近くに存在する原材料を削るように跳ね上げて原材料の攪拌を向上させることができる。
第7発明であれば、当接部材を処理槽の内周壁に当接させる場合に当接部材が処理槽の径方向に移動できるので、当接圧力の調整を簡単に行うことができる。
第8発明であれば、垂直方向に回転軸を有するチョッパと水平方向に回転軸を有するチョッパによって原材料は強力に切断され、攪拌又は造粒の性能を高めることができる。
第9発明であれば、原材料、使用する用途又は製造しようとする粉体物によって水平な回転軸を有するチョッパを使用するか否かを選択することができ、攪拌又は造粒の融通性、多様性を確保することができる。
第10発明であれば、清掃時やメンテナンス時に昇降装置を駆動させて、攪拌羽根を本体槽から上方に退避させることができるので、処理槽の内側、攪拌羽根、チョッパの各部材において、清掃やメンテナンスが行いやすい。
ノズルは攪拌羽根用回転軸の中心から外にずれた位置に取付けられることが好ましい。その場合、攪拌羽根をその回転軸に取付ける支材にノズルを設けることが好ましい。
また、激しく運動している材料の内側から液体を放出することによって放出された液体が処理槽の内周壁に付着することを抑制又は防止することができ、処理槽内周壁を汚すことを低減して、清掃作業を簡単化できる。
第12発明であれば、送液通路とノズルの組を複数組設けたことによって、同じ造粒時間帯に造粒に必要な複数種類の液体を原材料に供給することができ、造粒処理の多様性を高めることができる。
前記同心形遊嵌部は円形にすることが好ましく、さらにその同心形嵌合部は少なくとも2組形成されていることが好ましい。
第13発明であれば、簡単な構成でエアパッキン部を形成することができる。
第14発明であれば、チョッパ羽根はその周囲に突起物を有しているので、チョッパ羽根が回転する際に、造粒される粒の表面が凹凸状になって、打錠時などのように粉体に圧力をかけて整形物にする場合に粉体同士の結合状態を改善して、整形物の欠け、ひび割れなどの発生を抑制することができる。
図1は本発明の第1実施形態を示す攪拌造粒装置の要部縦断面図、図2は本体槽を上蓋で閉じた状態を示す要部縦断面図、図3は本体槽から上蓋を上方に引き上げた状態の要部縦断面図、図4は図2のIV−IV線横断面図であり、螺旋形羽根とチョッパを上方から見た図である。
図5はチョッパ周辺の拡大縦断面図である。
本体槽3の下側には基台17が設けられ、その基台17中にチョッパ駆動モータのチョッパ用回転軸33が軸受18によって軸支されている。チョッパ用回転軸33の収容空間19には外部から加圧された空気を導入する空気通路20が連通してある。
なお、基部24側に円形凸部を設け、上部壁21側に円形凹部を設ける構成も採用できる。
まず、図3に示すように、上蓋2を本体槽3から離した状態で処理槽4の内部、チョッパ5、螺旋形羽根6などの清掃を行った後、図2に示すような造粒可能状態にする。
ホッパー30からのファンデーション材料として微粉砕されたタルク、色素、液体香料などの各材料を処理槽4内に投入する。そして、螺旋形羽根6をチョッパ羽根10よりも低速で回転させながら、チョッパ羽根10を螺旋形羽根6の回転方向とは逆方向に600rpm〜10,000rpmで回転させることにより、各材料の混合、分散、粉砕を行う。
なお、チョッパ羽根10の回転を10,000rpm程度まで上げてもエアパッキン部11によって処理槽4内の密閉状態が維持されているので、機械的なパッキンを用いた場合のように摩擦熱でパッキンが破損してしまうことがない。
螺旋形羽根6とチョッパ羽根5が近接して逆方向で回転するので、相対速度が大きくなり、従来の遠心式の攪拌造粒装置では十分に混合、分散しづらい材料の組み合わせであっても良好に混合、分散処理を行うことができる。
螺旋形羽根6の低速回転とチョッパ羽根10の高速回転によって原材料の粉の投入から、混合、分散、粉砕等の各工程が処理槽4の中で連続的に行うことができる。したがって、製造工程が簡素化できコストを下げることができる。
また、従来の上蓋に固定されたノズルから噴射する従来方式の処理槽に比べて、同じ容量の処理槽であれば、一回で処理できる原材料の量を大幅に増やすことができる。
本発明の第2実施形態を説明する。この第2実施形態は、医薬品や食品などの打錠顆粒として、8メッシュ〜150メッシュの顆粒を混合分散工程から造粒工程を経て製造する場合の例である。
図6(A)は打錠に適した粉体を製造するのに好適なチョッパ羽根を示す平面図、図6(B)はその模式的な側面図である。
上記原材料を本装置に投入して混合分散し、上記バインダーを1分〜2分間、ノズルによって粉体の中で噴霧した。粉体は湿潤粉体の塊となり、この塊を中心部下部にあるチョッパによって切断し、回転数を変化させて造粒・整粒を行う。600rpm〜2500rpm程度に回転数を遅くすると顆粒状になり、2000rpm〜5000rpm程度に回転数を速くすると細粒状になる。
この場合、チョッパ羽根が処理槽内で360゜左右対称位置となる回転の中心位置に配置されていることによって、バランスの取れたシャープな造粒が得られる。
図7、図8はそれぞれ本発明の第3実施形態を説明するための攪拌羽根の斜視図である。
図7は、攪拌羽根7を平行ではなく、交差する方向の平面(図示せず)に含まれる2個の傾斜楕円体38・38によって構成した例を示す図である。傾斜楕円体38・38の外側端面13・13は処理槽の内周面に対応した円形に形成されている。
上側の傾斜楕円体38と下側の傾斜楕円体38の間には隙間39が形成されているが、2つの傾斜楕円体38を接触させて構成してもよい。なお、傾斜楕円体38を粉体が上に乗りにくいように湾曲させてもよい。
図9は本発明の第4実施形態を説明するための攪拌造粒装置の説明図であり、処理槽の要部縦断面図である。
この攪拌造粒装置は、処理槽4に水平な回転軸54を有する第2チョッパ55を設け、そのチョッパ羽根56を避けるように内周壁4a近くを回転する攪拌羽根7の形状を形成してある。第2チョッパ55は本体槽3の内周壁4aに設けられ、第2チョッパ55が設けられた攪拌羽根7の位置はチョッパ羽根56が回転できるような空間が設けてある。
また、第2チョッパ55は処理槽4から着脱自在に構成してあり、適宜、必要な時に第2チョッパ55を取付けることができるように構成してある。
図10、図11はそれぞれ本発明の第5実施形態に係る攪拌造粒装置の説明図であり、図10は処理槽の模式的な要部縦断面図、図11は模式的な平面図である。
この攪拌造粒装置においては、攪拌羽根7は処理槽4の内周壁4aに対応して下方に略L字形に延びる跳上げ翼部51を備えている。
本実施形態に示す構成では、当接部材53に長孔58(図10参照)を設け、基材52に対する固定位置を長孔58と固定具60によって調整することによって当接部材53の突出量を変化できるように構成してある。
また、図11に示すように、跳上げ翼部51が回転したときに内周壁4a周辺の原材料を矢印59・59に示すように処理槽4の中央部域に向けて跳ね上げるように、当接部材53の先端部57は、内周壁4aに対して傾斜角度θを持って構成してある。
攪拌用回転軸9の下端位置には所定の液を噴出するノズル16が設けてある。
Claims (14)
- 処理槽(4)の底部中央部に設けられ、前記処理槽(4)内で上方向に突出するチョッパ用回転軸(33)に取付けられたチョッパ羽根(10)と、前記処理槽(4)の上部から下方向に前記処理槽(4)内に突入された攪拌用回転軸(9)に取付けられた攪拌羽根(7)とを備え、前記攪拌羽根(7)は前記処理槽(4)内で上下方向に立体的に延びて前記処理槽(4)の下部域まで達する羽根であり、前記攪拌羽根(7)の形状は回転時に前記チョッパ羽根(10)と干渉しないような形状とし、
前記処理槽(4)内で前記チョッパ羽根(10)の回転と前記攪拌羽根(7)の回転によって攪拌又は造粒を行うことを特徴とする、攪拌造粒装置。 - 請求項1に記載の攪拌造粒装置において、前記攪拌羽根(7)を前記攪拌用回転軸(9)に対して傾斜している螺旋形羽根(6)で構成した、攪拌造粒装置。
- 請求項1に記載の攪拌造粒装置において、前記攪拌羽根(7)を前記攪拌用回転軸(9)に対して傾斜している傾斜楕円体(38)で構成した、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記攪拌羽根(7)は前記処理槽(4)の内周壁(4a)に対応する外側端面(13)を有している、攪拌造粒装置。
- 請求項1に記載の攪拌造粒装置において、前記攪拌羽根(7)は前記処理槽(4)の内周壁(4a)に対応して下方に延びる跳上げ翼部(51)を備えており、前記跳上げ翼部(51)は回転したときに内周壁(4a)周辺の原材料を前記処理槽(4)の中央部域に向けて跳ね上げるように傾斜角度(θ)を持って構成してある、攪拌造粒装置。
- 請求項5に記載の攪拌造粒装置において、前記跳上げ翼部(51)の先端部(57)を前記処理槽(4)の内周壁(4a)に当接させた、攪拌造粒装置。
- 請求項5から請求項6のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記跳上げ翼部(51)を下方に延びる基材(52)と、その基材(52)に対して径方向にその位置を調整移動可能な当接部材(53)で構成した、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記処理槽(4)の内周壁(4a)に水平な回転軸(54)を有するチョッパ(55)を設け、そのチョッパ羽根(56)を避けるように前記内周壁(4a)近くを回転する攪拌羽根(7)の形状を形成した、攪拌造粒装置。
- 請求項8に記載の攪拌造粒装置において、前記水平な回転軸(54)を有するチョッパ(55)を処理槽(4)から着脱自在に構成した、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記処理槽(4)を本体槽(3)と上蓋(2)で構成し、前記攪拌用回転軸(9)を前記上蓋(2)に貫通して、前記本体槽(3)内に突入させるように構成し、前記上蓋(2)と前記攪拌用回転軸(9)を前記本体槽(3)に対して相対的に上下に移動させる昇降装置(27)を設けた、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記攪拌用回転軸(9)内に設けられ、製造時に供給する液体を圧送する送液通路(15)と、前記攪拌用回転軸(9)と一緒に回転し、前記送液通路(15)からの液体を放出するノズル(16)とを設けた、攪拌造粒装置。
- 請求項11に記載の攪拌造粒装置において、前記送液通路(15)と前記ノズル(16)の組を複数組設けた、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記チョッパ用回転軸(33)と前記処理槽(4)の密閉構造として、凹部と凸部を有した同心形遊嵌部(41)の組み合わせを複数組設け、前記チョッパ用回転軸(33)の基台(17)側から空気を前記同心形遊嵌部(41)へ圧力をかけて送り込むように構成した、攪拌造粒装置。
- 請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の攪拌造粒装置において、前記チョッパ羽根(10,56)は、その周囲に突起物(36)を有している、攪拌造粒装置。
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