JP2009262160A - 造粒物の圧縮成型法および圧縮成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ０．１〜３ｍｍの外観のよい小さな造粒物を圧縮造粒する方法および圧縮造粒装置を提供する。
【解決手段】 原料を互いにかみ込み方向に回転する一対の加圧ロールにより圧縮して造粒物を得る圧縮成型装置を用い、原料を圧縮造粒する方法において、少なくとも一方の加圧ロールに、多数の貫通穴を有しロールの円周よりも長いベルトを装着し、少なくとも一個の張力発生用ロールによってベルトに張力を与えてベルトを加圧ロールに密着させ、原料を一対の加圧ロールのかみ込み効果によってベルトの貫通穴に押し込み、一対のロールを異なる周速で回転させることで、せん断力によってベルトの穴に押し込まれなかった原料を分離し、その後ベルトを加圧ロールの密着から開放することで造粒物の回収を容易とし、ベルトの貫通穴と同形状の圧縮成型物を造粒する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、造粒物の圧縮成型法および圧縮成型装置に関する。さらに詳しくは、原料、たとえば粉体原料を一対の加圧ロールにより圧縮成型して造粒物、いわゆるタブレットやブリケットなどを製造する圧縮成型法および該圧縮成型法に適用する圧縮成型装置に関する。

従来、粉体原料を圧縮成型して造粒物を得るロール圧縮式成型機の一つとしてブリケットマシンがあり、粒の揃った造粒物を、ノーバインダーで生産性よく造粒できるという特徴がある（例えば特許文献１参照）。

特開平９−１９２８９６

従来のブリケットマシンは、０．１〜３ｍｍの小さなブリケットを造粒しようとすると、原料がロールポケットに付着して造粒物の回収が難しくなり、安定した造粒ができないという問題がある。回収された造粒物も、サイズが小さくなるとバリの分離が難しくなり、造粒物の外観が大幅に低下する。
そこで、本発明は、外観のよい小さな造粒物を圧縮造粒する方法および圧縮造粒装置を提供することを目的とする。

本発明の造粒物の圧縮成型方法は、原料を互いにかみ込み方向に回転する一対の加圧ロールにより圧縮して造粒物を得る圧縮成型法であって、少なくとも一方の加圧ロールに、多数の貫通穴を有しロールの円周よりも長いベルトを装着し、少なくとも一個の張力発生用ロールによってベルトに張力を与えてベルトを加圧ロールに密着させ、原料を一対の加圧ロールのかみ込み効果によってベルトの貫通穴に押し込み、一対のロールを異なる周速で回転させることで、せん断力によってベルトの穴に押し込まれなかった原料を分離してベルトの貫通穴と同形状の圧縮成型物を造粒し、造粒後にベルトを加圧ロールから分離することによって、貫通穴で造粒された造粒物を、エアー、振動、機械的な押出方法、またはこれらの組み合わせによって、容易に回収可能とすることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトの貫通穴に充填された原料から未充填の原料がせん断力によって分離されるため、外観のよい造粒物の製造が可能となる。特に０．１〜３ｍｍの小粒径の造粒物に好適である。

また、原料が充填された後のベルトは加圧ロールからの密着から開放されるため、エアー、振動、機械的な押出方法（例えば、ピンの押し出し作用）、あるいはこれらを組み合わせた方法により、造粒物の回収が容易となる。

以下、添付図面に基づいて本発明の造粒物の圧縮成型法および圧縮成型装置を説明する。本発明の一実施の形態にかかわる造粒物の圧縮成型装置は、原料、たとえば粉状の物質をタブレットに圧縮成形するベルト介在のロール圧縮式成型機であって、図１に示されるように、円柱状を成すとともに相対向し、矢印Ｒ１、Ｒ２で示されるように、それぞれが内側方向へ回転可能に配設される一対の加圧ロール１、２と、該加圧ロール１、２間の上方に配設されて加圧ロール１、２間に粉状の物質を送り込む供給手段としてのスクリューフィーダ３とを備えている。このスクリューフィーダ３は、原料を送り込むホッパ４と、該ホッパ４内に原料押し込み用のスクリュー５と、該スクリュー５を駆動する駆動モータ（図示せず）とを具備している。

前記加圧ロール１、２は、電動機と減速手段（図示せず）により、外周速度が相違するようにしてそれぞれが回転できるようにされている。この加圧ロール１、２には、図２に示されるように、多数の貫通穴６、７があいたベルト８、９が装着され、張力発生用ロール１０によって適切な張力を付与され、ベルトのたわみとずれを防ぐ。より確実にベルトのたわみとずれを防止するには、図３に示すように、加圧ロール１、２の両端に設けたピン１１とそれに対応してベルトに設けたピン用穴１２をかみ合わせてもよい。さらに、張力発生用ロール１０にも同様のピンを設けてもよい。

本実施の形態におけるロール圧縮式成型機の場合、前記加圧ロール１、２は直径が１１５ｍｍであり、ベルトの貫通穴６、７は内径が１ｍｍの円柱形であり、ベルトの厚さは０．１５ｍｍである。実施にあたっては、この値に特に制限されるものではない。

また、図１に示されるように、前記加圧ロール１の斜め下方位置には、円柱状を成すとともにこの加圧ロール１と同一方向へ指向しかつ加圧ロール１の外周速度よりも速い外周速度で矢印方向Ｒ３へ回転する補助ロール１３が、前記加圧ロール１に対向して配設されている。なお、図１における符号１４は、補助ロール１３の外周部に対して別途固定配設されたスクレーパである。

このように構成したロール圧縮式成型機は、加圧ロール１を外周速度が、たとえば０．０１８ｍ／ｓｅｃでかつ加圧ロール２を外周速度が０．０１２ｍ／ｓｅｃで矢印方向Ｒ１、Ｒ２へそれぞれ回転させるとともに、スクリューフィーダ３を駆動したのち、粉状の物質をスクリューフィーダ３に投入して加圧ロール１、２間に送り込む。すると、造粒部を拡大した図４に示されるように、粉状の物質はまず加圧ロール１、２に装着されたベルトの貫通穴６、７によって短尺円柱状に圧縮成型されるとともに、加圧ロール１、２の外周速度の相違（異速）により、圧縮成形された造粒物の外側先端部にせん断力が作用して、加圧ロール２に装着されたベルトの貫通穴７の中の造粒物のバリ１５が除去される。

これに伴い、加圧ロール２における成型孔７内の造粒物Ｗはバリが除去されたまま回収手段１６まで移動され、図１に示されるように、エアーによってベルトの貫通穴７の内部の造粒物Ｗは分離、回収される。

一方、加圧ロール１における成型孔６内の造粒物は、バリ１５がついたまま補助ロール１３まで移動されたのち、加圧ロール１の外周速度より速い外周速度で矢印方向Ｒ３へ回転する補助ロール１３によってバリ１５が除去され、その後、前記加圧ロール２と同様にして、造粒物Ｗを得ることができる。

ベルト８、９の材質は、金属、樹脂、ゴム、布など、対象とする原料に応じて適宜選定することができる。

回収手段１６はエアーに限定されるものではなく、例えばパルスエアー、機械的振動、超音波、機械的押出手段（ピン）、あるいはこれらの組み合わせによるものでもよい。

貫通穴６、７の形状は円柱形に限定されるものではなく、三角形、四角形、五角形などの多角形、星型、花型、動物型などの不定形、これらのテーパ型、段付型など、任意の貫通穴を設けることができる。

本発明の一実施の形態にかかわる造粒物の圧縮成型装置の要部縦断面図である。 図１におけるロールのＡ−ＡまたはＢ−Ｂ矢視である。 図１における加圧ロールにベルト駆動用ピンを設けた場合の張力発生用ロールとの組み付け状態図である。 図１における造粒部の拡大図である。

符号の説明

１、２ 加圧ロール
３ スクリューフィーダ
４ ホッパ
５ スクリュー
６、７ ベルトの貫通穴
８、９ ベルト
１０ 張力発生用ロール
１１ ベルト駆動ピン
１２ ベルト駆動ピン用穴
１３ 補助ロール
１４ スクレーパ
１５ バリ
１６ 造粒物回収手段

Claims (5)

1. 原料を互いにかみ込み方向に回転する一対の加圧ロールにより圧縮して造粒物を得る圧縮成型法において、
   前記一対の加圧ロールのうち、少なくとも一方に多数の貫通穴を有し加圧ロールの円周よりも長いベルトを装着する工程と、
   少なくとも一個の張力発生用ロールによってベルトに張力を与えてベルトを加圧ロールに密着させた状態で一対の加圧ロールを異なる周速で回転させ、加圧ロールのかみ込み作用により原料をベルトの貫通穴に圧縮充填し貫通穴と同形状の圧縮成型物を造粒する工程と、周速の相違によって発生するせん断力によってベルトから未充填原料を分離する工程と、を含むことを特徴とする造粒物の圧縮成型法。
2. 前記の貫通穴に原料が押し込まれた状態のベルトを、ロールの回転によって加圧ロールの密着から開放する工程と、エアー、振動、機械的な押出、またはこれらの組み合わせによってベルトの貫通穴から造粒物を回収する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の造粒物の圧縮成型方法。
3. 互いにかみ込み方向に回転する一対の加圧ロールと、
   前記一対の加圧ロールのうち、少なくとも一方の加圧ロールに装着されると共に、多数の貫通穴を有し、かつ、加圧ロールの円周よりも長いベルトと、
   該ベルトに張力を与える、少なくとも一個の張力発生用ロールと、
   を備えた圧縮成型装置であって、
   前記一対の加圧ロールが相互にかみ込む方向に回転することによって、前記一対の加圧ロールの間に原料を押し込み圧縮して、前記加圧ロールの少なくとも一方に装着されたベルトの貫通孔に造粒物を得ることを特徴とする圧縮成型装置。
4. 前記ベルトの貫通穴に押し込まれて造粒された造粒物を、貫通穴から回収する手段を、更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の圧縮成型装置。
5. 前記回収手段は、エアー、振動、機械的押出、またはこれらの組み合わせによってベルトの貫通穴から造粒物を回収することを特徴とする請求項４に記載の圧縮成型装置。