JP2012096227A

JP2012096227A - ペレット製造装置

Info

Publication number: JP2012096227A
Application number: JP2011222165A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Kakuno; 利光加来野
Original assignee: KAKUNO SEISAKUSHO KK
Current assignee: KAKUNO SEISAKUSHO KK
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2012-05-24

Abstract

【課題】材料を任意の圧力で圧縮して、所望の大きさおよび硬さのペレットを得ることが可能なペレット製造装置の提供。
【解決手段】材料を貯蔵するホッパー２と、ホッパー２から所定量の材料を計量する計量装置３と、底面に複数の小孔が形成され、計量装置３により計量された材料が投入される金型４と、金型４内に進退するピストン５ａを有し、このピストン５ａを金型４内に進行させて材料を圧縮し、この圧縮された材料を複数の小孔から糸状に押し出すプレス機５と、複数の小孔から押し出される圧縮された材料を所定長さでカットするカット装置６とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品、飼料、肥料や薬品等のペレット化が可能なペレット製造装置に関する。

従来、ペレット化を行う装置として、例えば特許文献１，２に記載のものが知られている。特許文献１に記載の造粒機は、直立筒体からなる造粒室の内底部に、多数の小孔を穿設したダイスが配置され、造粒室内にダイス上で転動するロータが設けられて、ロータを造粒室の軸線のまわりで自転および公転させることにより投入材料を小孔から押出して造粒するものである。

この造粒機では、造粒室内に湿潤材料が投入されることにより、駆動軸により公転させられているロータがダイスとの間に該材料を噛み込みながら自転し、該材料に、摩砕、圧縮、剪断作用を加え捏和混練してダイスの小孔に圧入しその下方に紐状に連続した状態で押出し、この押出された材料を駆動軸と共に回転するカッティングナイフが所定の長さに切断する。

特開昭５９−５９２４０号公報

上記従来の造粒機では、材料はロータとダイスとの間に噛み込まれながらロータの自転により捏和混練されるだけであるため、材料に加えられる圧縮力が弱く、柔らかいペレットしか得ることができない。

そこで、本発明においては、材料を任意の圧力で圧縮して、所望の大きさおよび硬さのペレットを得ることが可能なペレット製造装置を提供することを目的とする。

本発明のペレット製造装置は、材料を貯蔵するホッパーと、ホッパーから所定量の材料を計量する計量装置と、底面に複数の小孔が形成され、計量装置により計量された材料が投入される型枠と、型枠内に進退するピストンを有し、このピストンを型枠内に進行させて材料を圧縮し、この圧縮された材料を複数の小孔から糸状に押し出すプレス機と、複数の小孔から押し出される圧縮された材料を所定長さでカットするカット装置とを有するものである。

本発明のペレット製造装置によれば、ホッパーから所定量の材料が計量されて型枠内に投入され、この型枠内に進退するピストンにより圧縮され、圧縮された材料が型枠の底面に形成された複数の小孔から押し出され、カット装置により所定長さにカットされる。このとき、材料の投入量、ピストンによる圧縮力、型枠の複数の小孔の大きさおよびカット装置によるカット長を調整することで、所望の大きさおよび硬さのペレットを得ることができる。

ここで、計量装置は、圧油により作動する油圧シリンダまたは圧縮エアにより作動するエアシリンダの伸縮動作によりホッパーから型枠へ材料を供給する供給路の途中に仕切板を進退させて、供給路の途中を所定幅で区切ることにより計量するものであることが望ましい。小さなエネルギで圧油により作動する油圧シリンダまたは圧縮エアにより作動するエアシリンダの伸縮動作により仕切板を進退させることで所定量の材料を計量して型枠へ投入することができる。

また、ピストンは、圧油により作動する油圧シリンダの伸縮動作により進退するものであることが望ましい。圧油により作動する油圧シリンダの伸縮動作によりピストンを進退させることで、小さなエネルギで大きな圧縮力を得ることができる。

（１）材料を貯蔵するホッパーと、ホッパーから所定量の材料を計量する計量装置と、底面に複数の小孔が形成され、計量装置により計量された材料が投入される型枠と、型枠内に進退するピストンを有し、このピストンを型枠内に進行させて材料を圧縮し、この圧縮された材料を複数の小孔から糸状に押し出すプレス機と、複数の小孔から押し出される圧縮された材料を所定長さでカットするカット装置とを有するペレット製造装置によれば、材料を任意の圧力で圧縮して、所望の大きさおよび硬さのペレットを得ることが可能となる。

（２）計量装置が、圧油により作動する油圧シリンダまたは圧縮エアにより作動するエアシリンダの伸縮動作によりホッパーから型枠へ材料を供給する供給路の途中に仕切板を進退させて、供給路の途中を所定幅で区切ることにより計量するものであることにより、省エネルギ型のペレット製造装置を提供することが可能となる。

（３）油圧シリンダの伸縮動作によりピストンを進退させることで、小さなエネルギで大きな圧縮力を得ることができ、省エネルギ型のペレット製造装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態におけるペレット製造装置の概略構成図である。図１のＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は仕切板を閉じた状態を示す図、（ｂ）は仕切板を開いた状態を示す図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。図１のＣ−Ｃ断面図である。図３の小孔の拡大断面図である。

図１は本発明の実施の形態におけるペレット製造装置の概略構成図、図２は図１のＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は仕切板を閉じた状態を示す図、（ｂ）は仕切板を開いた状態を示す図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ−Ｃ断面図、図５は図３の小孔の拡大断面図である。

図１において、本発明の実施の形態におけるペレット製造装置１は、材料を貯蔵するホッパー２と、ホッパー２から所定量の材料を計量する計量装置３と、計量装置３により計量された材料が投入される型枠である金型４と、金型４内に進退するピストン５ａを有するプレス機５と、金型４から押し出された圧縮材料をカットしてペレット化するカット装置６と、製造されたペレットＰを搬送するコンベア７とを有する。

ホッパー２は、材料を貯蔵する円筒状の容器である。ホッパー２には、ペレット化する材料が投入される。投入される材料は、ペレット化する食品、飼料、肥料や薬品等である。なお、材料は物により異なるが、含水率が２０％〜３０％程度であることが望ましい。そのため、材料は予め含水率を調整した後、ホッパー２に投入される。

計量装置３は、ホッパー２から金型４へ材料を供給する供給路８の途中の筒状部８ａに設けられている。本実施形態においては、筒状部８ａは円筒状であり、計量装置３は筒状部８ａ内を所定幅Ｈで上下に区切る２つの仕切板９ａ，９ｂを備えている。筒状部８ａには、上下２箇所に仕切板９ａ，９ｂが進退可能な切り込み部８ｂが設けられている。図２に示すように、仕切板９ａ，９ｂは、それぞれエアシリンダ１０ａ，１０ｂの伸縮動作によって切り込み部８ｂを通じて筒状部８ａ内に進退するようになっている。この筒状部８ａ内の上下の仕切板９ａ，９ｂ間が計量部８ｃとなっている。エアシリンダ１０ａ，１０ｂは電動コンプレッサ（図示せず。）により発生させる圧縮エアにより作動するものである。なお、エアシリンダ１０ａ，１０ｂに代えて圧油により作動する油圧シリンダを使用することも可能である。

この計量装置３では、まず、図２（ａ）に示すようにエアシリンダ１０ｂを伸長させ、下の仕切板９ｂを筒状部８ａ内へ進入させて計量部８ｃの下端部を閉じた状態で、図２（ｂ）に示すようにエアシリンダ１０ａを縮退させ、上の仕切板９ａを筒状部８ａ内から退出させて供給路８を開き、ホッパー２から供給される材料を計量部８ｃ内へ落下させる。次いで、計量部８ｃ内が材料で満たされたところで、図２（ａ）に示すようにエアシリンダ１０ａを伸長させ、上の仕切板９ａを筒状部８ａ内へ進入させて計量部８ｃの上端部を閉じ、図２（ｂ）に示すようにエアシリンダ１０ｂを縮退させ、下の仕切板９ｂを筒状部８ｂ内から退出させ、計量部８ｃ内で計量された材料を、供給路８を通じて金型８へ供給する。なお、計量部８ｃのＨ寸法は、金型８へ供給する材料の供給量に応じて任意に設定することが可能である。

また、供給路８の落とし口８ｄは、できるだけ垂直に近い傾斜角とした方が望ましい。これにより、計量部８ｃ内で計量された材料を、残らず金型８へ供給することが可能となる。また、材料の滑りをよくするために、少なくとも落とし口８ｄの内面はめっきやコーティング等を施すことが望ましい。また、本実施形態においては、落とし口８ｄの上部を一部開口した開口部８ｅとして材料の流れを確認することが可能となっている。

図３に示すように、金型４は円筒状であり、上面は開口され、底面は多数の小孔４ａが全体に形成された板４ｂにより形成されている。プレス機５のピストン５ａは金型４の内面に沿う形状であり、油圧シリンダ５の伸縮動作により金型４の上面開口部から金型４内に進退するものである。油圧シリンダ５は電動油圧ポンプ（図示せず。）により発生させる圧油により作動するものである。金型４内に投入された材料はピストン５ａの下降によって圧縮され、圧縮された材料は多数の小孔４ａから下方に糸状に押し出される。

なお、図５に示すように、板４ｂの複数の小孔４ａは、ピストン５ａで圧縮する際に、圧縮された材料がスムーズに抵抗なく押し出されるように小孔４ａの入口側すなわち上側に曲面加工が施され、出口側すなわち下側に面取り加工が施されている。これにより、材料の圧縮速度が促進され、小さな圧縮力で小孔４ａから押し出される糸状材料の表面形状が損傷されることなく、カット装置６によりカットされ、良好な高品質のペレットＰが得られる。また、ピストン５ａによる圧縮が停止した後も、金型４内の材料は圧縮残力により糸状材料として押し出されるので、金型４内に材料が残らない。

カット装置６は、図４に示すように金型４の下方で垂直軸周りに回転する回転羽根６ａと、回転羽根６ａを回転させる駆動源である電動モータ６ｂと、電動モータ６ｂの回転力を回転羽根６ａに伝達するベルト機構６ｃと、回転羽根６ａによりカットされたペレットＰが外部に飛散するのを防止するスカート６ｄとから構成される。回転羽根６ａと金型４の板４ｂの下面との隙間は調整可能となっており、この隙間と回転羽根６ａの回転速度を制御することで、板４ｂの多数の小孔４ａから押し出される圧縮材料は回転羽根６ａの回転により所定長さでカットされる。なお、図示しないが、カット装置６は、エアシリンダにより進退するカッターによりカットする構成とすることも可能である。

上記構成のペレット製造装置１では、ホッパー２から所定量の材料が計量装置３により計量され、供給路８を通じて金型４内に投入される。そして、この金型４内に進退するピストン５ａにより圧縮され、圧縮された材料が金型４の底面に形成された多数の小孔４ａから押し出され、カット装置６により所定長さにカットされ、得られたペレットＰはスカート６ｄによりコンベア７上に案内され、コンベア７により残らず搬送される。

なお、このペレット製造装置１は、図示しない制御盤によって計量装置３、プレス機５、カット装置６やコンベア７等は自動制御されており、連続的にペレットＰは製造される。また、このペレット製造装置１では、計量装置３により計量する材料の投入量、ピストン５ａによる圧縮力ならびに圧縮時間、金型４の小孔４ａの大きさ、小孔４ａの曲面加工ならびに面取り加工のサイズ、およびカット装置６によるカット長を調整することで、所望の生産スピードと大きさおよび硬さのペレットを得ることが可能である。

また、計量装置３のエアシリンダ１０ａ，１０ｂの動作量、動作時間および動作速度を制御することで、仕切板９ａ，９ｂによる計量部８ｃの開閉量、開閉間隔および開閉速度を制御することが可能である。したがって、仕切板９ａによりホッパー２から計量部８ｃへの材料の落下量を制御して、金型４への材料の投入量を調整することも可能である。また、これに加えて仕切板９ｂにより金型４へ材料を投入するタイミングとプレス機５による材料の圧縮のタイミングは自動的にコントロールされており、生産性が向上している。

また、本実施形態におけるペレット製造装置１では、油圧シリンダ５により大きな圧縮力を得ているので省エネルギである。また、油圧シリンダ５やエアシリンダ１０ａ，１０ｂは電動油圧ポンプや電動コンプレッサにより作動し、カット装置６は電動モータ６ｂにより作動するので、電力のみで動作させることが可能となっている。

また、このペレット製造装置１では、熱を加えることなく、ピストン５ａによる圧縮のみにより常温でペレット化を行うので、省エネルギであり、材料の品質の変化を防止することができる。したがって、材料の科学的成分の損失がなく、天然加工と同様の高品質なペレット製品を製造することが可能である。

本発明のペレット製造装置は、食品、飼料、肥料や薬品等をペレット化する装置として有用である。

Ｐペレット
１ペレット製造装置
２ホッパー
３計量装置
４金型
４ａ小孔
５プレス機
５ａピストン
６カット装置
６ａ回転羽根
６ｂ電動モータ
６ｃベルト機構
６ｄスカート
７コンベア
８供給路
８ａ筒状部
８ｂ切り込み部
８ｃ計量部
８ｄ落とし口
８ｅ開口部
９ａ，９ｂ仕切板
１０ａ，１０ｂエアシリンダ

Claims

材料を貯蔵するホッパーと、
前記ホッパーから所定量の材料を計量する計量装置と、
底面に複数の小孔が形成され、前記計量装置により計量された材料が投入される型枠と、
前記型枠内に進退するピストンを有し、このピストンを前記型枠内に進行させて前記材料を圧縮し、この圧縮された材料を前記複数の小孔から糸状に押し出すプレス機と、
前記複数の小孔から押し出される前記圧縮された材料を所定長さでカットするカット装置と
を有するペレット製造装置。
前記計量装置は、圧油により作動する油圧シリンダまたは圧縮エアにより作動するエアシリンダの伸縮動作により前記ホッパーから前記型枠へ前記材料を供給する供給路の途中に仕切板を進退させて、前記供給路の途中を所定幅で区切ることにより計量するものである請求項１記載のペレット製造装置。
前記仕切板は、前記所定幅で上下に２つ備えられ、上の仕切板が前記供給路を開き、かつ下の仕切板が前記供給路を閉じた状態で前記材料が前記計量装置に供給された後、前記上の仕切板が前記供給路を閉じた状態で前記下の仕切板が前記供給路を開くことにより前記所定量の材料を前記型枠へ投入するものである請求項２記載のペレット製造装置。
前記ピストンは、圧油により作動する油圧シリンダの伸縮動作により進退するものである請求項１から３のいずれかに記載のペレット製造装置。