JP2015160417A - kneading extruder - Google Patents
kneading extruder Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015160417A JP2015160417A JP2014038790A JP2014038790A JP2015160417A JP 2015160417 A JP2015160417 A JP 2015160417A JP 2014038790 A JP2014038790 A JP 2014038790A JP 2014038790 A JP2014038790 A JP 2014038790A JP 2015160417 A JP2015160417 A JP 2015160417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- screw
- kneading
- raw material
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/60—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
- B29C48/288—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/397—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using a single screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/501—Extruder feed section
Abstract
Description
本発明は、原材料を混練して押し出し可能な混練押出機に係り、特に、シリンダーの内部にローラー及びスクリューが並列して配設される混練押出機に関する。 The present invention relates to a kneading extruder capable of kneading and extruding raw materials, and more particularly to a kneading extruder in which a roller and a screw are arranged in parallel inside a cylinder.
従来、食品や合成樹脂等の原材料や添加物を混練し、押出口から押し出す混練押出機として、1軸のスクリュー軸を備えるものが利用されてきた。しかしながら、1軸のスクリュー軸では混練不足が生じ、押し出された混練物が不均一となるという課題があった。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、多軸のスクリューを備えた混練押出機に関する技術が開発されており、それに関して既に発明が開示されている。
Conventionally, as a kneading extruder which kneads raw materials and additives such as foods and synthetic resins and extrudes them from an extrusion port, one having a single screw shaft has been used. However, there is a problem in that kneading is insufficient with a single screw shaft, and the extruded kneaded material becomes non-uniform.
Therefore, in order to solve such problems, in recent years, a technique relating to a kneading extruder equipped with a multi-screw has been developed, and an invention has already been disclosed in this regard.
特許文献1には「混練機」という名称で、複数本のスクリュー軸が並設された混練機に関する発明が開示されている。
以下、特許文献1に開示された発明について説明する。特許文献1に開示された混練機に関する発明は、筒状加熱シリンダー内に軸架された単一のスクリュー軸の混練部を多条スパイラルにより形成し、各条のスパイラルには360度毎にスクリュー移送部のフライト高さと略同一高さの突部を設けると共に、該突部間に螺旋方向の中央部で最も深くなる凹部を形成し、隣接条間の突部相互の位相角および隣接条間の凹部相互の位相角を、スクリュー軸の軸芯方向から見て同軸の円周360度を多条スパイラルの条数で除した開角になるように設定し、スクリュー軸の少なくとも一方の側部に、スクリュー軸に対して逆方向の螺旋に形成された別のスクリュー軸を平行に配設したことを特徴とする。
このような特徴を有する混練機においては、複数本のスクリュー軸が並設された混練部において、樹脂原料や混練製品原料と、これに添加される添加物に対し、半径方向の圧縮伸展作用と軸芯方向の圧縮伸展作用を繰返し連続的に与えながら、突出部側壁で移送方向への送り作用を与える。このため添加物は樹脂原料や練製品内に確実に分散されながら混合し、混練部の移送終端では充分に混練された製品が得られることになる。
Patent Document 1 discloses an invention relating to a kneading machine having a plurality of screw shafts arranged in parallel under the name “kneading machine”.
Hereinafter, the invention disclosed in Patent Document 1 will be described. In the invention relating to the kneading machine disclosed in Patent Document 1, a kneading part of a single screw shaft mounted in a cylindrical heating cylinder is formed by a multi-spindle spiral, and the screw of each strip is screwed every 360 degrees. Protrusions having substantially the same height as the flight height of the transfer section are provided, and a recess that is deepest at the center in the spiral direction is formed between the protrusions. The phase angle between the concave portions of the screw shafts is set to be an open angle obtained by dividing the coaxial circumference 360 degrees as viewed from the axial direction of the screw shaft by the number of multi-spiral spirals, and at least one side portion of the screw shaft In addition, another screw shaft formed in a spiral in the opposite direction to the screw shaft is arranged in parallel.
In the kneading machine having such characteristics, in the kneading part in which a plurality of screw shafts are arranged in parallel, the resin raw material and the kneaded product raw material, and the additive added thereto, the compression and extension action in the radial direction While the compression / extension action in the axial direction is repeatedly and continuously applied, the feeding action in the transfer direction is given by the side wall of the protrusion. For this reason, the additive is mixed while being reliably dispersed in the resin raw material and the kneaded product, and a sufficiently kneaded product is obtained at the transfer end of the kneading section.
また、特許文献2では、「二軸混練押出機」という名称で、一対の長尺スクリューが平行に配設された、材料を連続的に混練するための発明が開示されている。
この特許文献2に開示される発明では、一対のスクリューのそれぞれに、軸方向に沿って長いリードと短いリードが交互に配設され、それぞれのスクリューの長いリードには短いリードが、短いリードには長いリードが対向するように配置されている。
このように構成される一対のスクリューでは、リードの長短の箇所で移動量が異なることから、材料(ゴム)に対してせん断及び混練を生じさせることが可能である。
Further,
In the invention disclosed in
In the pair of screws configured as described above, the amount of movement differs depending on whether the lead is long or short, and thus it is possible to cause shearing and kneading of the material (rubber).
しかしながら、特許文献1に開示された発明においては、例えば麺類の小麦等の原材料に対して圧縮伸展作用が繰返し連続的に与えられると、形成されたグルテンの網目状繊維が分断され、麺帯としての腰が抜けてしまう。一方で、原材料の粘性が高い場合では、スクリュー軸の各凹部に原材料が粘着し、移送方向への送りが困難となる可能性がある。また、複数の突部を隣接する凹部にそれぞれ噛み合わせることが必要であるため、メンテナンス時における分解・組立て等の調整が煩雑である。
また、特許文献2に開示された発明においても同様に、材料の粘性が高い場合にはリードの長短に関わらず、スクリューの内部に材料が粘着してしまい、移送方向への送りが困難になるのは変わりないという課題があった。
However, in the invention disclosed in Patent Document 1, for example, when a compressive and extending action is repeatedly and continuously applied to raw materials such as wheat of noodles, the formed gluten network fibers are cut and used as noodle bands. Loses my waist. On the other hand, when the viscosity of the raw material is high, the raw material sticks to each recess of the screw shaft, and it may be difficult to feed in the transfer direction. In addition, since it is necessary to mesh the plurality of protrusions with the adjacent recesses, adjustments such as disassembly / assembly during maintenance are complicated.
Similarly, in the invention disclosed in
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、高品質の完成品を効率良く製造可能であり、かつメンテナンスを容易に行うことのできる混練押出機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in response to such a conventional situation, and provides a kneading extruder that can efficiently produce a high-quality finished product and that can be easily maintained. Objective.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明に係る混練押出機は、原材料を投入する投入口を備えるホッパー部と、投入された原材料を混練するとともに押し出す混練押出部と、を備える混練押出機であって、混練押出部は、一端に投入口と連通する供給口が開口するシリンダーと、このシリンダーの内部に互いに並列して配設されるローラー及びスクリューと、他端に押出口と、を備え、ローラーは、周方向に均一な周面を備えて供給口の下方に配置され、スクリューは、始端がローラーの側方に位置するとともに終端がシリンダーの他端に位置して押出口に接続されることを特徴とする。
このような構成の混練押出機においては、ホッパー部の投入口から投入された原材料は、シリンダーの供給口を通過してローラーに向かって投下される。原材料は、例えば、米、小麦、芋類、コンニャク等の粉体、及び水等である。このような原材料は、ローラーの回転によって混ぜ合わされ、ローラーの周面に沿って搬送される際にローラーの周面によって圧縮力を受けながら混合されることで混練される。このとき、混練された原材料には、グルテン等のタンパク質の網目状繊維構造が形成されているものと考えられる。
In order to achieve the above object, a kneading and extruding machine according to the first aspect of the present invention is a kneading and extruding machine comprising a hopper portion having a charging port for charging raw materials, and a kneading extrusion portion for kneading and extruding the charged raw materials. A kneading and extruding part, a cylinder having a supply port communicating with an input port at one end, a roller and a screw arranged in parallel with each other inside the cylinder, and an extrusion port at the other end, The roller has a uniform circumferential surface in the circumferential direction and is disposed below the supply port, and the screw is located at the side of the roller and at the end of the cylinder at the other end of the cylinder. It is connected.
In the kneading extruder having such a configuration, the raw material charged from the charging port of the hopper part is dropped toward the roller through the supply port of the cylinder. The raw materials are, for example, rice, wheat, potatoes, konjac and other powders, and water. Such raw materials are mixed by rotation of the roller, and kneaded by being mixed while receiving a compressive force by the peripheral surface of the roller when being conveyed along the peripheral surface of the roller. At this time, it is considered that the kneaded raw material has a network fiber structure of proteins such as gluten.
そして、混練された原材料は、ローラーの側方に位置するスクリューに連続的に受け渡される。受け渡された原材料は、スクリューの回転によりさらに空気を包含することで均一に混練されると同時に、押出口に向かって押し出される。また、ローラーとスクリューの回転方向は、互いに同一である方がローラーとスクリューの周囲においてより原材料が分散して存在し易く、均一に混合され易いことから、原材料の混練の効率が良好となり混練に必要な時間(以下、練り時間という)の短縮となる。ただし、スクリューによって原材料が押出口に向かって搬送される限り、これらの回転方向は互いに逆であっても良い。
また、ローラーやスクリューは、所望するローラーの直径、スクリューの羽根の内径・外径やピッチを有するものに適宜交換可能である。なお、「ローラーは、周方向に均一な周面を備えて」には、ローラーの周面に例えば細かい複数の溝が設けられるといった、ローラーが周方向に略均一な周面を備える場合も含まれる。
The kneaded raw materials are continuously transferred to a screw located on the side of the roller. The delivered raw material is uniformly kneaded by further including air by the rotation of the screw, and at the same time, is extruded toward the extrusion port. Also, if the rotation direction of the roller and the screw is the same, the raw material is more easily dispersed and present in the periphery of the roller and the screw, and is easily mixed uniformly. The required time (hereinafter referred to as “kneading time”) is shortened. However, as long as the raw material is conveyed toward the extrusion port by the screw, these rotational directions may be opposite to each other.
Moreover, a roller and a screw can be suitably replaced | exchanged for what has the diameter of a desired roller, the internal diameter of a screw blade | wing, an outer diameter, and a pitch. “The roller has a uniform circumferential surface in the circumferential direction” includes the case where the roller has a substantially uniform circumferential surface in the circumferential direction, for example, a plurality of fine grooves are provided on the circumferential surface of the roller. It is.
次に、請求項2記載の発明に係る混練押出機は、請求項1記載の混練押出機において、ローラーは、周面とこの周面と対向するシリンダーの内周面との間に、供給口から供給された原材料を導入可能な間隙が形成されることを特徴とする。
このような構成の混練押出機においては、請求項1記載の発明の作用に加えて、ローラーの周面とこの周面と対向するシリンダーの内周面との間に間隙が形成されることから、原材料がシリンダーの内周面付近に停滞することが防止され、ローラーの周面に沿って連続的に搬送される。また、ローラーの周面とシリンダーの周面との間の間隙内で原材料に対してより高い圧縮力を作用させることができる。
Next, the kneading extruder according to the invention described in
In the kneading extruder having such a configuration, in addition to the action of the invention of claim 1, a gap is formed between the peripheral surface of the roller and the inner peripheral surface of the cylinder facing the peripheral surface. The raw material is prevented from stagnating near the inner peripheral surface of the cylinder, and is continuously conveyed along the peripheral surface of the roller. Further, a higher compressive force can be applied to the raw material in the gap between the peripheral surface of the roller and the peripheral surface of the cylinder.
さらに、請求項3記載の発明に係る混練押出機は、請求項1又は請求項2記載の混練押出機において、ローラーの周面とスクリューの羽根の外縁部は、一定間隔を空けて互いに接近することを特徴とする。
このような構成の混練押出機においては、請求項1又は請求項2記載の発明の作用に加えて、原材料を連続的に投入することで、混練された原材料はローラーの周面から押し出され、続いて回転するスクリューの羽根の外縁部によってかき取られる。そのため、例えば、粘性の高い原材料がローラーの周面に付着したままの状態となることが防止される。なお、一定間隔は、所望に定められた間隔であって、並列に配置されたローラーとスクリューの軸方向でその間隔が一定であるという意味である。
Furthermore, the kneading extruder according to the invention described in
In the kneading extruder with such a configuration, in addition to the action of the invention of claim 1 or
そして、請求項4記載の発明に係る混練押出機は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の混練押出機において、シリンダーは、その底部にローラーの周面に沿って搬送される原材料をスクリューへ案内するガイド部が設けられ、このガイド部は、ローラーとスクリューの境界部へ嵌入することを特徴とする。
このような構成の混練押出機においては、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の発明の作用に加えて、ガイド部は、ローラーとスクリューの境界部へ嵌入することから、この境界部の下方に原材料が停滞することが防止され、ローラーの周面に沿って搬送された原材料のほぼ全量がスクリューに到達する。なお、ガイド部としては、シリンダーの底部自体であっても良いし、ローラー及びスクリューと、シリンダーとの間に別部材が設置されても良い。
The kneading extruder according to the invention described in claim 4 is the kneading extruder according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylinder is conveyed along the peripheral surface of the roller to the bottom thereof. A guide portion for guiding the raw material to be screwed is provided, and this guide portion is fitted into a boundary portion between the roller and the screw.
In the kneading extruder having such a configuration, in addition to the action of the invention according to any one of claims 1 to 3, the guide portion is fitted into the boundary portion between the roller and the screw. The raw material is prevented from stagnating below the boundary, and almost the entire amount of the raw material conveyed along the peripheral surface of the roller reaches the screw. In addition, as a guide part, the bottom part itself of a cylinder may be sufficient, and another member may be installed between a roller and a screw, and a cylinder.
さらに、請求項5記載の発明に係る混練押出機は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の混練押出機において、ローラーの回転速度は、スクリューの回転速度以上であることを特徴とする。
このような構成の混練押出機においては、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発明の作用に加えて、ローラーの回転速度は、スクリューの回転速度以上であることから、ローラーによる混合や練りを十分に行った後にスクリューへの受け渡しを行うように作用すると共に、ローラーからスクリューへの原材料の受け渡し自体も促進され、スクリューに巻き込まれた原材料が速やかに前進し押出口より押し出される。なお、ローラー及びスクリューの回転速度は、例えばインバーター制御により、交流電力の周波数等を変化させることで調整可能である。
Furthermore, the kneading extruder according to the invention described in
In the kneading extruder having such a configuration, in addition to the action of the invention according to any one of claims 1 to 4, the roller rotation speed is equal to or higher than the screw rotation speed. After mixing and kneading sufficiently by the material, it works to deliver to the screw, and the delivery of the raw material from the roller to the screw is also facilitated, and the raw material caught in the screw advances quickly and is pushed out from the extrusion port. It is. In addition, the rotational speed of a roller and a screw can be adjusted by changing the frequency etc. of alternating current power, for example by inverter control.
続いて、請求項6記載の発明に係る混練押出機は、シリンダー内部には、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の混練押出機において、ホッパー部の投入口から投入された原材料がローラーの周面側にのみ供給されるように導く導入体が備えられていることを特徴とする。
このような構成の混練押出機において、導入体は、例えば、平面状又は曲面状の滑らかな傾斜面を有する板状部材であって、上端がホッパー部又はシリンダーの供給口に固定され、下端がローラーの周面とシリンダーの内周面との間に設けられた間隙の上方に延設されるものが考えられる。すなわち、導入体はスクリューの上方を被覆可能な位置に配置される。なお、導入体の下端は、ローラーの周面に接近して設けられる。
上記構成の混練押出機においては、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発明の作用に加えて、投入された原材料は、導入体の傾斜面を滑り落ちローラーの周面に落下する。一方で、導入体はスクリューの上方を被覆可能な位置に配置されるため、原材料がスクリューに落下することが防止される。
また、導入体の下端はローラーの周面に接近して設けられることから、この周面に付着した原材料がこの下端によって剥ぎ取られ、ローラーの回転が阻害されることが防止される。
Subsequently, in the kneading extruder according to the invention described in
In the kneading extruder having such a configuration, the introduction body is, for example, a plate-like member having a flat or curved smooth inclined surface, the upper end being fixed to the hopper portion or the cylinder supply port, and the lower end being One that extends above a gap provided between the peripheral surface of the roller and the inner peripheral surface of the cylinder is conceivable. That is, the introduction body is disposed at a position where the upper part of the screw can be covered. The lower end of the introduction body is provided close to the circumferential surface of the roller.
In the kneading and extruding machine having the above configuration, in addition to the action of the invention according to any one of claims 1 to 5, the input raw material is caused to slide the inclined surface of the introduction body on the peripheral surface of the slide-off roller. Fall. On the other hand, since the introduction body is disposed at a position where the upper part of the screw can be covered, the raw material is prevented from falling onto the screw.
Moreover, since the lower end of the introduction body is provided close to the peripheral surface of the roller, the raw material adhering to the peripheral surface is peeled off by the lower end, thereby preventing the rotation of the roller from being inhibited.
本発明の請求項1記載の混練押出機によれば、原材料がローラーの回転によって混練されるため、例えば小麦やデンプンが含まれる麺類や魚肉が含まれる練り製品を製造する場合では、それぞれのタンパク質やデンプンによる弾力性が十分に形成される。その後、原材料がスクリューに受け渡された際には、2軸以上のスクリューを備える混練押出機と比較して、タンパク質の繊維構造が過度に分断されることを防止可能である。また、ローラーやスクリューは所望の形状のものに適宜交換可能であるので、製造する目的物に最適の形状を選択可能である。したがって、請求項1記載の混練押出機によれば、高品質の麺類やカマボコ等の練り製品を製造可能である。また、このような交換の際、多軸のスクリューでは羽根同士の噛合の調整が必要となる場合があるが、本請求項記載の混練押出機では不要であることから、作業を簡便化することができる。 According to the kneading and extruding machine according to claim 1 of the present invention, since raw materials are kneaded by rotation of a roller, for example, when producing a kneaded product containing noodles or fish containing wheat or starch, Sufficient elasticity due to starch is formed. Thereafter, when the raw material is delivered to the screw, it is possible to prevent the protein fiber structure from being excessively divided as compared with a kneading extruder including two or more screws. Moreover, since a roller and a screw can be appropriately replaced with a desired shape, an optimum shape can be selected for the object to be manufactured. Therefore, according to the kneading extruder according to the first aspect, it is possible to produce kneaded products such as high-quality noodles and seaweeds. In addition, in such a replacement, there is a case where adjustment of the meshing between the blades may be necessary in the case of a multi-shaft screw, but the work is simplified because it is not necessary in the kneading extruder described in the claims. Can do.
本発明の請求項2記載の混練押出機によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、シリンダーの内周面との間に間隙を備えることで原材料がローラーの周面に沿って連続的に搬送されるとともに、その間隙内で原材料の混練が十分に可能であるため、混練の結果原材料の粘性が高まっても混練が不均一となることを防止することができる。
According to the kneading extruder according to
本発明の請求項3記載の混練押出機によれば、請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、原材料のローラーからスクリューへの効率的な受け渡しが可能となる。また、粘性の高い原材料がローラーの周面に付着したままの状態となることが防止されることから、ローラーの回転の開始から終了までの間で、混練される原材料の量が減少せず、終了後の清掃作業も容易となる。
According to the kneading extruder according to
本発明の請求項4記載の混練押出機によれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、ローラーの周面に沿って搬送された原材料のほぼ全量がスクリューに到達するため、請求項3に記載の発明と同様に、原材料のローラーからスクリューへの効率的な受け渡しが可能であり、ローラーの回転阻害や歩留まりの低下を防止することができる。 According to the kneading extruder according to claim 4 of the present invention, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, substantially the raw material conveyed along the circumferential surface of the roller. Since the total amount reaches the screw, the raw material can be efficiently transferred from the roller to the screw as in the third aspect of the invention, and the rotation of the roller can be prevented and the yield can be prevented from decreasing.
本発明の請求項5記載の混練押出機によれば、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、原材料が速やかに押出口より押し出しされることから、十分に混練された原材料を連続的に得ることができる。したがって、作業効率を向上することが可能である。
According to the kneading extruder according to
本発明の請求項6記載の混練押出機によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、導入体により、投入された原材料の全量をスクリューによる搬送前に、まずローラーによって混練することが可能であるとともに、混練された原材料をローラーからスクリューへ確実に搬送することができる。また、原材料が直接スクリューに投下されないので、混練が不十分となることを防止できる。
According to the kneading extruder according to
本発明の実施の形態に係る実施例の混練押出機について、図1及び図5を用いて詳細に説明する。図1(a)は実施例に係る混練押出機の平面図であり、図1(b)は図1(a)におけるA線矢視図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、本実施例の混練押出機1は、原材料を投入する投入口2aと傾斜面2bを備えるホッパー2と、投入された原材料を混練するとともに押し出す混練押出部6と、を備える。また、混練押出機1は駆動部3に連結されることによって駆動され、駆動部3は制御部5に内蔵される交流電源5aから電力供給を受けて駆動する。
混練押出部6は、一端6aに投入口2aと連通する供給口8aが開口するシリンダー7と、ローラー10及びスクリュー11と、他端6bに押出口13aが開口する押出キャップ13と、を備える。
シリンダー7は、供給口8aが設けられる箱状部8と、これに連なる円筒部9と、から構成される。また、ローラー10及びスクリュー11は、いずれもステンレス製であり、箱状部8の内部に互いに並列して配設される。
The kneading extruder according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 5. Fig.1 (a) is a top view of the kneading extruder based on an Example, FIG.1 (b) is an A line arrow directional view in Fig.1 (a).
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the kneading extruder 1 of the present embodiment kneads the input raw material and the
The kneading and extruding
The
より詳細には、ローラー10は、周方向に均一な周面10aを備えて供給口8aの下方に配置され、スクリュー11は、始端がローラー10の側方に位置するとともに終端が円筒部9の他端に位置して押出口13aに接続される。すなわち、スクリュー11の方がローラー10よりも長い構成となっている。
具体的なサイズの一例としては、ローラー10の長さ及び直径はそれぞれ290mm及び75mmであり、スクリュー11の長さ、羽根の外径及び内径、羽根のピッチ及び板厚は例えば、それぞれ495mm、100mm及び73mm、70mm及び3mmというような寸法が採用できる。したがって、(外径−内径)/2で表わされる羽根の深さは、13.5mmである。また、押出口13aはテーパー型をなし、末端部の最小直径は40mmである。
なお、ローラー10の直径は練り時間を考慮しながら選択される。さらに、スクリュー11の羽根の深さ(高さ)が深い場合は原材料が羽根に停滞する可能性があり、また、羽根のピッチ(間隔)が大きい場合は原材料の脈動が大きくなる可能性があるため、これらの可能性を考慮して羽根の深さ及びピッチが選択される。
そして、ローラー10及びスクリュー11は、それぞれ回転軸14,15に対し着脱可能に連結される。回転軸14,15は、それぞれの端部にプーリー14a,15aが取り付けられ、モーター4a,4bのプーリー16a,17aとそれぞれチェーン18a,19aを介して連結される。よって、ローラー10及びスクリュー11は、モーター4a,4bの駆動によりそれぞれ独立して回転可能である。
More specifically, the
As an example of a specific size, the length and diameter of the
The diameter of the
The
さらに、図1(b)に示すように、モーター4a,4bは、制御部5に内蔵される独立のインバーター5b,5cを介して独立に交流電源5aと接続される。これらインバーター5b,5cによりモーター4a,4bに供給される周波数等が制御され、ローラー10及びスクリュー11の回転速度が調整される。なお、インバーター5b,5cの制御は、制御部5の操作パネル5dを操作することで行われる。
Further, as shown in FIG. 1B, the
さらに、混練押出機1について、図2を用いながら詳細に説明する。図2(a)及び図2(b)は、実施例に係る混練押出機の分解図である。なお、図1で示した構成要素については、図2においても同一の符号を付して、その説明を省略する。また、ローラー中心軸線a1,a2は互いに一直線上に並び、スクリュー中心軸線b1,b2も互いに一直線上に並ぶ。
図2(a)及び図2(b)に示すように、本実施例に係る混練押出機1においては、回転軸14,15と、シリンダー7と、ローラー10と、スクリュー11と、押出キャップ13と、がそれぞれ分解及び組立可能である。このうち、組立時には、シリンダー7の接合部7aが駆動部3に取り付けられる。また、ローラー10の周面10aの内層を構成する固定部材10bの内部に、回転軸14が挿入されネジ固定(図示せず)される。そして、スクリュー11の羽根12が螺旋状に設けられる固定部材11bの内部に、回転軸15が挿入されネジ固定(図示せず)される。
Furthermore, the kneading extruder 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2A and FIG. 2B are exploded views of the kneading extruder according to the example. In addition, about the component shown in FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected also in FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted. Further, the roller center axis lines a1 and a2 are aligned with each other, and the screw center axis lines b1 and b2 are also aligned with each other.
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the kneading extruder 1 according to the present embodiment, the rotating
続いて、混練押出部6について、図3を用いながら詳細に説明する。図3は、実施例に係る混練押出機を構成する混練押出部の平面図である。なお、図1及び図2で示した構成要素については、図3においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図3に示すように、混練押出部6においては、ローラー10の周面10aとこれと対向する箱状部8の内周面8bとの間に、供給口8aから供給された原材料を導入可能な間隙c1が形成される。さらに、周面10aとスクリュー11の羽根12の外縁部12aは、間隙c2を空けて互いに接近する。間隙c1,c2は、いずれも15mm程度である。そして間隙c2に隣接し、羽根12,12と固定部材11bの周面で囲まれる空間11cが形成されている。
また、ローラー10はローラー中心軸線a1を中心としてd1方向に回転し、スクリュー11はスクリュー中心軸線b1を中心としてd2方向に回転する。このときのローラー10の回転速度は、スクリュー11の回転速度以上である。
Next, the kneading and extruding
As shown in FIG. 3, in the kneading and extruding
The
そして、実施例に係る混練押出機を構成するホッパー部2と箱状部8の構成について、図4を用いながら詳細に説明する。図4は、図3におけるB−B線矢視断面図である。なお、図1乃至図3で示した構成要素については、図4においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図4に示すように、ホッパー2の傾斜面2bから箱状部8の内部に亘って、投入口2aから投入された原材料がローラー10の周面10a側にのみ供給されるように導く導入体20が備えられている。
導入体20は、滑り面20aを有する平板状部材であって、上端20bがホッパー2の傾斜面2bに固定され、下端20cが間隙c2の付近に延設される。すなわち、導入体20はスクリュー11の上方を被覆可能な位置に配置される。また、下端20cは、周面10aに対し5mm程度の間隔を空けて設けられる。なお、この間隔は、1〜15mmの範囲で可変である。
And the structure of the
As shown in FIG. 4, the introduction body that guides the raw material charged from the charging
The
また、箱状部8は、その内周面8bから底部8cにかけてガイド部21が設けられる。このガイド部21は、周面10aのd1方向の回転に沿って搬送される原材料をスクリュー11へ案内するためのものである。
ガイド部21は、周面10a及び外縁部12aに沿ってそれぞれ間隔e1及び間隔e2を維持しながら湾曲する凹部21a,21bと、凹部21aと凹部21bの間においてローラー10とスクリュー11の境界部へ嵌入する嵌入部21cが設けられる。間隔e1,e2は、いずれも10mm程度である。
Moreover, the box-shaped
The
次に、実施例に係る混練押出機1の作用について、詳細に説明する。
図4に示すように、投入口2aから投入された原材料は、導入体20の滑り面20aを滑り落ちローラー10の周面10aに落下する(矢印f1)。落下した原材料は、ローラー10の回転により周面10aに沿ってd1方向に移動し、間隙c1に導入される(矢印f2)。また、導入体20はスクリュー11の上方を被覆可能な位置に配置されるため、原材料がスクリュー11に直接落下することが防止される。
間隙c1に導入された原材料は、間隙c2に至る間に、矢印f3で示される方向に搬送される。搬送された原材料は、周面10aと凹部21aに挟まれて圧縮力を受けながら混練される。
次に、混練された原材料は、嵌入部21cによって案内され間隙c2に到達する。このとき、一部は嵌入部21cを跨いで乗り越える(矢印f4)が、残りは嵌入部21cを跨がずに導入体20の下端20cに到達する(矢印f7)。
嵌入部21cを跨いで乗り越えた原材料は、ローラー10とスクリュー11が同一の方向に回転することに加えて、互いに周面10aと外縁部12aが間隙c2を空けて互いに接近するため、回転する外縁部12aによって効率的にかき取られる。さらに、かき取られた原材料は、外縁部12aと凹部21bの間に形成される間隔e2に押し込まれ(矢印f5)、続いて羽根12と羽根12が形成する空間11c(図3参照)に押し込まれる。
Next, the operation of the kneading extruder 1 according to the example will be described in detail.
As shown in FIG. 4, the raw material input from the
The raw material introduced into the gap c1 is conveyed in the direction indicated by the arrow f3 while reaching the gap c2. The conveyed raw material is kneaded while being sandwiched between the
Next, the kneaded raw material is guided by the
In addition to the
羽根12は、螺旋状に構成されることから、空間11cに押し込まれた原材料は、回転軸15を中心に回転して移動するにつれ押出口13a(図3参照)の方向へ羽根12の1ピッチ分前進する。したがって、矢印f6は、羽根12の1ピッチ分後方に離れて搬送される原材料の流れる方向を示している。この矢印f6に沿った原材料が、新たに矢印f3に沿って搬送されてきた原材料と衝突することによって、原材料同士の混合が促進されるとともに、矢印f3に沿って搬送された原材料の流れが前述した矢印f4へと変化する。すなわち、ローラー10とスクリュー11が同じ方向へ回転することで、ローラー10の周面10a及び凹部21aで混練された原材料が間隙c2で言わばスクリュー11に受け渡されるように作用するので、原材料は箱状部8の内部で均一に分散させながら混練することが可能であるので、混練の効率を高めることが可能である。
もちろん、ローラー10とスクリュー11は右回転と左回転、あるいはそれぞれその逆回転のように異なる方向へ回転するものでもよいが、前述のようにローラー10とスクリュー11に渡りながら箱状部8内で均一に分散させて混練することが容易ではないので効率的ではないと考えられるが不可能ではない。
Since the
Of course, the
一方、ローラー10の回転によって混練されつつ導入体20の下端20cに到達した原材料は、ローラー10が回転するに伴い下端20cによって剥ぎ取られることとなる。剥ぎ取られた原材料は、矢印f6で示される原材料の流れを受け、その搬送方向が反転して矢印f4と同一となり(矢印f7)、以降は間隔e2を通過して矢印f5方向へ搬送される。
このようにローラー10で混練された原材料は、矢印f4及びf7で示される箇所でも混練されるので、スクリュー11の周囲に搬送されるまでに十分な混練を行うことが可能である。ローラー10の周面10aは円筒状に形成されていることから特に圧縮力を加えることに長けており、捏ねる及び練るという作業において大きな効果を発揮し得る。従って、スクリューが並列に配置されているような混練機に比較すると、ローラー部においては主として混練りを行わせ、スクリュー部においては軸方向へ移送するという役割分担も可能となる。しかも、そのローラー部における混練りの効率が高ければ短尺化することができる。
従って、押出キャップ13の押出口13aへはスクリュー11の端部のみを接続して、スクリュー11よりもローラー10の軸長を短く構成することが可能である。
なお、導入体20の下端20cとローラー10の周面10aとの間隔は、本実施の形態においては前述のとおり5mmとしたが、この間隔を狭くすることによって下端20cによる原材料の剥ぎ取りはより強くなるが、反面その隙間から出て、新しく投入された原材料と混ざって再びローラー10によって混練される原材料は少なくなる。従って、下端20cとローラー10の周面10aとの間隔は、ローラー10による混練の程度にも鑑みてその寸法を決定するとよい。
On the other hand, the raw material that has been kneaded by the rotation of the
Since the raw materials kneaded by the
Therefore, it is possible to connect only the end of the
In addition, although the space | interval of the
矢印f5方向へ搬送された原材料は、羽根12の回転によって押出口13aの方向へ搬送され、最終的に完成品となって押出口13aより押し出される。
このように、原材料の投入と、ローラー10及びスクリュー11の回転が連続的に行われることで、混練された原材料が徐々に円筒部9の内部を搬送され、最終的に押出口13aから押し出される。加えて、ローラー10の回転速度がスクリュー11の回転速度以上であることによって、矢印f3から矢印f5に至るような原材料の受け渡しが促進され、原材料の押し出しが継続的に行われる。なお、円筒部9の内部を搬送される間に、原材料は空気を含むことでさらに均一に混練される。
The raw material conveyed in the direction of the arrow f5 is conveyed in the direction of the
In this way, the raw materials are charged and the
以上説明したように、実施例1に係る混練押出機1によれば、ローラー10及びスクリュー11を備えることで、ホッパー2の投入口2aから投入された原材料を十分混練し、かつこれを停滞させることなく連続的に押し出すことができる。
より詳細には、導入体20及び間隙c1が設けられるため、投入口2aから投入された原材料をすべてローラー10の周面10aとガイド部21の凹部21aの間(間隔e1)に導入することが可能である。この間隔e1は一定間隔が維持されていることから、原材料を混練すると同時に、これを間隙c2へ連続的に搬送することができる。また、導入体20によって原材料がスクリュー11に直接落下しないため、混練された原材料に混練されていない原材料が混入されず、混練ムラの発生を防止することができる。
なお、導入体20が設けられていないような場合には、ホッパー2から投入される原材料はローラー10とスクリュー11の両方の上面に供給されることになるため、原材料はローラー10の周囲で混練されるものの他、スクリュー11の周囲で混練されるものもある。ローラー10での混練の方がより効率的であるため、スクリュー11上に投入された原材料では混練が不十分となる可能性もあるが、例えば前述のとおり導入体20の下端部20cとローラー10の周面10aとの間隔を開けて、一旦スクリュー11側に投入させた原材料をローラー10側の周囲へ移動させることができるようにしておくことで改善可能である。
なお、図2に示すように、直径の異なるローラー10の交換を容易に行うことができるとともに、回転速度を操作パネル5dにおいて変化可能である。したがって、練り時間の長さを適宜調整することが可能であり、これにより混練された原材料に所望の弾力性を付加することができる。
As described above, according to the kneading / extruding machine 1 according to the first embodiment, by providing the
More specifically, since the
In addition, since the raw material thrown in from the
As shown in FIG. 2, the
次に、混練された原材料は、間隙c2において、回転する外縁部12aによってかき取られることと、導入体20の下端20cによって間隔e2へ搬送されることから、ローラー10からスクリュー11への原材料の効率的な受け渡しが可能となる。
そして、原材料がスクリュー11に受け渡された際には、(外径−内径)/2で表わされる羽根12の深さが原材料の停滞を考慮して選択されていることから、原材料が羽根12に粘着することを防止できる。したがって、押出口13aにおける歩留まりの低下や、清掃時の手間の増加を回避可能である。なお、スクリュー11を清掃する際には、図2に示すように、これを分解・組立する作業が必要である。しかし、ローラー10とスクリュー11は、間隙c2の距離を離して配設されることから、多軸のスクリューの羽根同士の噛合といった調整が不要である。
また、スクリュー11の羽根12の長さや深さ、及びピッチ等を選択できるとともに、回転速度を操作パネル5dにおいて変化可能である。これらを選択又は調整することにより、例えば、ローラー10によって混練された原材料に形成されたタンパク質等の繊維構造が過度に分断されることを防止可能であるほか、混練された原材料に所望する割合で空気を含有させることができる。
以上のように、本実施例に係る混練押出機1によれば、高品質の完成品を効率良く製造可能であり、かつメンテナンスを容易に行うことができる。
Next, the kneaded raw material is scraped by the rotating
When the raw material is delivered to the
In addition, the length, depth, pitch, and the like of the
As described above, according to the kneading extruder 1 according to the present embodiment, a high-quality finished product can be efficiently manufactured, and maintenance can be easily performed.
次に、本実施例の変形例に係る混練押出機について、図5を用いながら説明する。図5は、実施例の変形例に係る混練押出機を構成する混練押出部の平面図である。なお、図1乃至図4で示した構成要素については、図5においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図5に示すように、実施例の変形例に係る混練押出部22は、実施例に係るスクリュー11が、前述の実施例よりも螺旋のピッチが短い螺旋状の羽根24を備えるスクリュー23に置換されたものである。これ以外の混練押出部22の構成は実施例に係る混練押出部6と同様である。
スクリュー23の羽根24のピッチは40mmであり、実施例のスクリュー11におけるピッチ(70mm)よりも短くなっている。これ以外のスクリュー23の構成は、スクリュー11と同様である。
Next, a kneading extruder according to a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of a kneading and extruding portion constituting a kneading and extruding machine according to a modification of the embodiment. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals in FIG. 5 and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, in the kneading and extruding
The pitch of the
次に、実施例の変形例に係る混練押出機の作用及び効果について説明する。
実施例の変形例に係る混練押出機においては、羽根24のピッチが40mmであることから、スクリュー23の方がスクリュー11よりも原材料の搬送途中における脈動が小となる。一方で、(外径−内径)/2で表わされる羽根24の深さは、羽根12の場合と同一である。そのため、スクリュー23によって搬送された完成品が、例えばその後の工程で圧延される場合には、より効率良く厚さの均等な生地を製造することができる。このように、本変形例に係る混練押出機によれば、その後の加工工程に最適な状態となるような完成品を製造することが可能である。
その他については、既に実施例の説明の際において述べたとおりのことが本変形例にも踏襲される。
Next, operations and effects of the kneading extruder according to the modification of the embodiment will be described.
In the kneading extruder according to the modified example of the embodiment, since the pitch of the
Other than this, this modification also follows what has already been described in the description of the embodiment.
なお、本実施例及びその変形例に係る混練押出機1,22の構造は前述されたものに限定されない。例えば、ローラー10及びスクリュー11の各サイズや間隙c1,c2及び間隔e1,e2は、原材料の組成や完成品の弾力性等を考慮して適宜調整可能である。また、ガイド部21は、シリンダー7の底部自体であっても良く、ローラー10の回転方向d1とスクリュー11の回転方向d2は、互いに逆であっても良い。さらに、導入体20の下端20cとローラー10の周面10aとの間隔は、1〜15mm以外であっても良い。この他、チェーン18a,19aの代わりに、それぞれタイミングベルトやギヤが用いられても良い。
Note that the structures of the kneading
本発明は、麺製品やカマボコ等の練り製品やプラスチック加工品を製造可能な混練押出機として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a kneading extruder capable of producing kneaded products such as noodle products and kamaboko and processed plastic products.
1…混練押出機 2…ホッパー 2a…投入口 2b…傾斜面 3…駆動部 4a,4b…モーター 5…制御部 5a…交流電源 5b,5c…インバーター 5d…操作パネル 6…混練押出部 6a…一端 6b…他端 7…シリンダー 7a…接合部 8…箱状部 8a…供給口 8b…内周面 8c…底部 9…円筒部 10…ローラー 10a…周面 10b…固定部材 11…スクリュー 11b…固定部材 11c…空間 12…羽根 12a…外縁部 13…押出キャップ 13a…押出口 14,15…回転軸 14a〜17a…プーリー 18a,19a…チェーン 20…導入体 20a…滑り面 20b…上端 20c…下端 21…ガイド部 21a,21b…凹部 21c…嵌入部 22…混練押出部 23…スクリュー 24…羽根 a1,a2…ローラー中心軸線 b1,b2…スクリュー中心軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Kneading
Claims (6)
前記混練押出部は、一端に前記投入口と連通する供給口が開口するシリンダーと、このシリンダーの内部に互いに並列して配設されるローラー及びスクリューと、他端に押出口と、を備え、
前記ローラーは、周方向に均一な周面を備えて前記供給口の下方に配置され、
前記スクリューは、始端が前記ローラーの側方に位置するとともに終端が前記シリンダーの他端に位置して前記押出口に接続されることを特徴とする混練押出機。 A kneading extruder comprising: a hopper portion provided with a charging port for charging raw materials; and a kneading extrusion portion for kneading and extruding the charged raw materials,
The kneading and extruding part includes a cylinder having a supply port communicating with the charging port at one end, a roller and a screw arranged in parallel with each other inside the cylinder, and an extrusion port at the other end.
The roller is disposed below the supply port with a uniform circumferential surface in the circumferential direction,
The screw is a kneading and extruding machine characterized in that a start end is located on the side of the roller and a termination end is located on the other end of the cylinder and is connected to the extrusion port.
このガイド部は、前記ローラーと前記スクリューの境界部へ嵌入することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の混練押出機。 The cylinder is provided with a guide portion for guiding the raw material conveyed along the peripheral surface of the roller to the screw at the bottom thereof,
The kneading extruder according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide portion is fitted into a boundary portion between the roller and the screw.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038790A JP2015160417A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | kneading extruder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038790A JP2015160417A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | kneading extruder |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017000817U Continuation JP3210333U (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Kneading extruder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015160417A true JP2015160417A (en) | 2015-09-07 |
Family
ID=54183842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014038790A Pending JP2015160417A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | kneading extruder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015160417A (en) |
-
2014
- 2014-02-28 JP JP2014038790A patent/JP2015160417A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11752682B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
US11220022B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
US11224991B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
KR100265690B1 (en) | Twin-screw kneading apparatus | |
JP2005028852A (en) | Metering feeder, kneading extrusion equipment, metering feed method, and kneading extrusion method | |
KR101361433B1 (en) | Kneading segment and kneading equipment | |
JP3210333U (en) | Kneading extruder | |
CN202146733U (en) | Three-rotor continuous mixing machine set provided with triangularly-arranged rotors | |
EP1960092B1 (en) | Device and process for continuous horizontal mixing | |
EP1462235B1 (en) | Extruder | |
CN202155160U (en) | Conical dual-rotor continuous mixing unit | |
JP2015160417A (en) | kneading extruder | |
US20070183254A1 (en) | Infinitely variable shear mixer apparatus | |
CN202212120U (en) | Conical tri-rotor continuous mixing unit with triangularly arranged rotors | |
JPH05116203A (en) | Device for treating thermoplastic polymer | |
RU2675903C2 (en) | Mixing device | |
CN102225316A (en) | Three-rotor continuous mixing unit with rotors arranged triangularly | |
JP7058542B2 (en) | Extruder and kneading extrusion method | |
JP4567339B2 (en) | Plastic oil supply unit | |
US11618199B2 (en) | Twin-screw extruder, gear box and method for extrusion | |
JP4137441B2 (en) | Method and apparatus for kneading rubber or rubber-based composition | |
CN102228817A (en) | Conical tri-rotor continuous mixing unit with rotors in linear arrangement | |
CN202155159U (en) | Conical tri-rotor continuous mixing unit with linearly arranged rotors | |
US11890587B2 (en) | Bidirectional fluted auger | |
CN202212119U (en) | Tri-rotor continuous mixing unit with linearly arranged rotors |