JP3016471B2 - 粉体造粒機とこれに使用される円盤及び翼 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紛体を所望形態を
有する粒状物に造粒することのできる粉体造粒機とこれ
に使用される円盤及び翼に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粉体造粒機としては、例えば実開
昭63-46931号公報所載の考案が存在する。

【０００３】即ち、この従来のものは図４に示すよう
に、円筒状容器1aの底部に回転駆動可能な回転羽根19が
配設され、且つ該回転羽根19の上部に回転皿20が着脱可
能に構成されたものであり、容器1aに投入した粉体を先
ず回転羽根19により混合し、これを容器1aから取出して
回転羽根19に回転皿20を取付けた後、混合した粉体を再
度容器1a内に投入して回転皿20によりその造粒が行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものは粉体の混合と造粒との２工程からなるもので
あるため、混合した粉体の取出し，再投入及び回転皿20
の取付けという操作が別途必要となり、一連の作業が煩
雑になって作業効率が非常に悪いという問題点があっ
た。

【０００５】また、回転皿20の外周縁と容器1aの側壁21
間には間隙22が存在するので、造粒時に粉体がこの間隙
22から容器1aの底壁23に落下することは避けられず、こ
のようにして落下した粉体は容器1a内に堆積するため
に、その落下量が多くなると回転羽根19の回転に支障を
与えるばかりではなく、落下した粉体は未造粒品として
大抵は廃棄されるために、歩留りも悪くなってしまう。
かかる粉体の落下防止手段としては、容器1aの底壁23か
らエアを供給することが考えられていた。

【０００６】しかしながら、かかる手段により粉体の落
下を防止するには、相当のエア供給量を確保する必要が
あり、このようにエア供給量を増大させると、逆に容器
1a中の粉体や添加物が飛散したり、回転皿20による造粒
に悪影響を及ぼすという新たな問題が生じてしまうた
め、実用化が困難であった。

【０００７】さらに、上記従来の粉体造粒機にあって
は、回転羽根19と回転皿20の底面間には比較的大きな空
間が存在するために、エアを供給しても粉体の落下を防
止するエア流を形成する機能はなく、回転羽根19はあく
まで粉体の混合用として機能するに過ぎないものであっ
た。

【０００８】これに対して、前記間隙22の幅を極力小さ
く設定することにより、エア供給量が少なくても粉体落
下量を低減させ得るのであるが、装置の構造上及び機械
加工精度上の点からこれにも一定の限界がある。また、
回転皿20に軸振れがあったり、容器1aや回転皿20の加工
精度に誤差があったりすると、前記間隙22の幅が一定に
ならないため、エアの流れに遅速部分が生じてこの遅い
部分で粉体落下量が多くなる不都合が生じることとな
る。即ち、このような従来の手段は、何れも上記従来の
問題点を解消するための最適なものではなかったのであ
る。

【０００９】それ故に、本発明は上記従来の問題点を解
決するためになされたものであり、粉体の造粒を１工程
で簡単に行えるようにすると共に、簡易な手段で円盤か
ら落下する粉体量を軽減することにより、粉体造粒機に
よる造粒効率の向上に寄与せんとすることを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、上記課題を解決す
るために本発明が採った手段は、容器１の底部に回転駆
動される円盤１３が配され且つ該円盤１３の底面と前記
容器１の底壁６間に形成される空間部１７内にエアを供
給可能に構成された粉体造粒機に於いて、容器１内にチ
ョッパー１８が設けられると共に、空間部１７に回転軸
５により回転可能な翼９が設けられ、該翼９が前記円盤
１３の下面に近接する羽根１１を具備してなり、前記羽
根１１が、前記回転軸５から前記容器１の側壁１２近傍
にまで延設されてなる点にある。また、ここでは、前記
翼９の上辺１１ｂと前記円盤１３の下面との間隔が０〜
５ｍｍに設定されており、前記羽根１１が、前記回転軸
５から前記容器１の側壁１２の方に延設され、前記羽根
１１の先端と前記側壁１２との間隔が１〜２０ｍｍに設
定されてなる構成が好ましい。

【００１１】従って、上記構成を特徴とする粉体造粒機
に於いては、容器１内に粉体を投入して円盤13を回転さ
せると、該円盤13の回転による遠心力によって粉体は容
器1a内の壁面を旋回しながら混合され、これに結合剤が
滴下又はスプレーされて凝集し、円盤13及びチョッパー
18による転動作用により造粒される一方、過度に造粒さ
れた塊はチョッパー18の剪断作用により解砕され、適度
な粒径に整粒されて所望の造粒品を得ることができる。

【００１２】また、本発明に係る粉体造粒機において
は、前記羽根１１の下辺１１ａが上辺１１ｂよりも回転
方向に先行するように傾斜し且つ前記上辺１１ｂが前記
円盤１３の下面に近接し、前記羽根１１の傾斜角度θが
前記容器１の底壁６に対して１５゜〜７５゜となるよう
に設定されてなる構成が好ましい。 この好ましい構成に
よれば、空間部１７には下辺１１ａが上辺１１ｂよりも
回転方向に先行するように傾斜し、且つ上辺１１ｂが円
盤１３の下面に近接する羽根１１を具備した翼９が設け
られてなるため、その回転により前記円盤１３と容器１
の側壁間に形成される間隙にエアの流れを均一にすると
いう整流作用が生じることとなる。

【００１３】即ち、このような翼９がない状態では、円
盤13の加工精度の問題による前記間隙の幅の大小でエア
の流速が変化して不均一となるが、翼９を設けることに
よりエアは円周方向に均一に吐出されて、翼９の羽根11
の先端部、即ち間隙に接する部分で一定の速度が与えら
れるために、この間隙から前記空間部17に落下する粉体
の量が軽減されることになる。

【００１４】一方、空間部１７内に落下した粉体は翼９
の羽根１１により掻上げられて、空間部１７に供給され
るエアにより前記間隙を介して円盤１３上に戻されるこ
ととなる。即ち、翼９の回転により、その羽根１１の前
面側であって上辺１１ｂ付近に流速の大きなエア流が発
生するため、羽根１１により掻上げられた粉体はこのエ
ア流に乗って羽根１１の端部から間隙を介して円盤１３
上へと戻されるのである。ここで、本発明に係る粉体造
粒機を構成する際の前記翼９と前記容器１との間隙部の
寸法については、前記翼９の上辺１１ｂと前記円盤１３
の下面との間隔が０〜５ｍｍに設定され、前記羽根１１
の先端と前記容器１の側壁１２との間隔が１〜２０ｍｍ
に設定され、前記羽根１１の下辺１１ａと前記容器１の
底壁６との間隔が１〜５ｍｍに設定されてなることが好
ましい。また、本発明に係る円盤は、粉体造粒機の容器
１の底部に配されて回転駆動される円盤であって、下辺
１１ａが上辺１１ｂよりも回転方向に先行するように傾
斜する羽根１１からなる翼９が前記円盤の下面の回転軸
５に設けられてなり、前記羽根１１が、前記回転軸５か
ら前記容器１の側壁１２近傍にまで延設されてなること
を特徴としている。また、ここでは、前記羽根１１の先
端と前記側壁１２との間隔が１〜２０ｍｍに設定されて
なる構成が好ましい。さらに、本発明に係る翼は、容器
１の底部に回転駆動される円盤１３が配され且つ該円盤
１３の底面と前記容器１の底壁６間に形成される空間部
１７内への粉体の落下を阻止すべく該空間部１７内にエ
アを供給可能に構成された粉体造粒機用の翼であって、
下辺１１ａが上辺１１ｂよりも回転方向に先行するよう
に傾斜し且つ上辺１１ｂを前記円盤１３の下面に近接さ
せて空間部１７に配される羽根１１を具備すると共に、
回転軸５により回転駆動し得るように構成されてなり、
前記羽根１１が、前記回転軸５から前記容器１の側壁１
２近傍にまで延設されてなることを特徴としている。ま
た、ここでは、前記上辺１１ｂと前記円盤１３の下面と
の間隔が０〜５ｍｍに設定され、前記羽根１１の先端と
前記側壁１２との間隔が１〜２０ｍｍに設定されてなる
構成が好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に従って説明する。

【００１６】図１に於いて、１は機台２上に設置された
有底円筒状の容器を示し、その上部には上蓋３が開閉自
在に設けられ、且つ該上蓋３にはバインダーとしての溶
剤を供給可能なノズル４が取付けられている。

【００１７】５は図２の如く容器１の底壁６の中央に穿
設した貫通孔に挿通された回転軸であり、該回転軸５は
前記機台２内に収納した電動機７により減速機８を介し
て回転駆動される。

【００１８】９は回転軸５に筒状のボス10を挿通して取
付けた翼で、ボス10の側面には複数の板状の羽根11が等
間隔に突設されてなり、図３のように各羽根11の下辺11
ａは上辺11ｂよりも回転軸５の回転方向に先行するよう
に傾斜しており、容器１の底壁６に対する傾斜角度θは
45°に設定してなる。尚、羽根11の先端と容器１の側壁
12とは１〜20mm程度の間隔を有しており、また羽根11の
下辺11ａと容器１の底壁６との間隔は１〜５mm程度に設
定している。

【００１９】１３は翼９の上方から回転軸５に挿着した
円盤で、外周縁と前記容器１の側壁１２との間には間隙
１４を有しており、該円盤１３の下面には前記翼９の羽
根１１の上辺１１ｂが当接している。１５は翼９と円盤
１３とを回転軸５に固定するための円錐状の固定具を示
す。また、翼９を構成しているそれぞれの羽根１１は、
図２に示すように、一方が回転軸５（に取り付けられた
ボス１０）に設けられており、他方が容器１の側壁１２
近傍にまで延設している。すなわち、羽根１１は、回転
軸５から容器１の側壁１２に向かって延設されており、
さらに詳細には、図２（ロ）に示すように、空間部１７
（後述する）の縦断面を満たすべく、それぞれの羽根１
１が設けられている。

【００２０】16は円盤13と容器１の底壁６間に形成され
た空間部17にエアを供給するための供給口で、コンプレ
ッサー等（図示せず）に接続される。18は容器１の側壁
12の内側に配したチョッパーである。

【００２１】本実施形態は以上のような構成からなり、
次にこれを使用して容器１内に投入された粉体を造粒す
る場合について説明する。

【００２２】先ず、容器１の底壁６に設けた供給口16か
ら乾燥したエアを供給する一方で、電動機７を始動させ
ると、円盤13が減速機８及び回転軸５を介して回転駆動
され、これにより円盤13上にある粉体に遠心力が与えら
れて、該粉体は容器１内の壁面を旋回しながら混合さ
れ、さらにチョッパー18の剪断作用により精密混合され
ることになる。

【００２３】次に、ノズル４から結合剤を粉体に滴下又
はスプレーすると、該粉体は凝集して円盤13及びチョッ
パー18の転動作用により造粒される一方、過度に造粒さ
れた塊はチョッパー18の剪断作用により解砕され、適度
な粒径に整粒されて所望の造粒品を得ることができる。

【００２４】即ち、容器１内に粉体を投入するだけで、
円盤13とチョッパー18とにより混合及び造粒の双方が１
工程で行えるために、一連の作業が極めて簡易に且つ効
率的なものとなる。

【００２５】この場合に於いて、下辺11ａが上辺11ｂよ
りも回転方向に先行するように傾斜し、且つ円盤13の下
面に当接する羽根11を具備した翼９が空間部17に設けら
れてなるため、上述したようにその回転により前記間隙
14に於けるエアの流れを均一にするというエアの整流作
用が生じ、この間隙14からエア流速の不均一に起因して
前記空間部17に落下する粉体量の軽減が図れることにな
る。

【００２６】また、空間部17内に落下した粉体は翼９の
羽根11により掻上げられて、空間部17に供給されるエア
により前記間隙14を介して円盤13上に戻される。即ち、
翼９の回転により、その羽根11の前面の上辺11ｂ付近に
流速が大きいエア流が発生するため、供給口16からのエ
ア供給量を少なくしても、羽根11により掻上げられた粉
体はこのエア流に乗って羽根11の端部から円盤13上へと
戻され、再度造粒されることになる。

【００２７】従って、空間部17内に堆積する粉体量を大
幅に軽減することができるため、かかる粉体の堆積によ
り円盤13の回転に支障を生ぜしめることもなくなり、且
つ落下粉体を有効に活用できることとなって歩留りも良
くなるのである。

【００２８】また、間隙14の幅に多少のバラツキがあっ
ても、上述したように粉体の落下量を軽減できるため、
円盤13や容器１に加工上厳格な精度が要求されることも
なくなり、製作コストの低廉化にも寄与し得ることにな
る。

【００２９】本件出願人は、上記効果を確認するため
に、容量50リットルの容器１にフッ素樹脂からなる粉体
を11kg投入する一方、間隙14の幅を0.6mm とし、円盤13
及び翼９の回転数を夫々500rpmに設定して次のように造
粒を行った。

【００３０】先ず、供給口16からエアを供給しつつ容器
１内に粉体を投入し、該粉体の凝集塊を解するため予備
混合として円盤13及びチョッパー18を夫々500rpm,3000r
pmの回転数で回転させて約３分間撹拌混合を行った。

【００３１】その後、上蓋３に設けたノズル４からバイ
ンダーとしての溶剤を７kg投入して６分間造粒操作を行
い、次に造粒物の粒径及び形状を揃えるためにチョッパ
ー18の回転数を300rpmに下げて10分間造粒操作を行って
粉体の落下量を計測した。

【００３２】その結果、エア供給量を70NLt/min とした
場合、翼９を有しないものは落下量が900gとなり、翼９
を設けたものは33ｇとなった。また、エア供給量を240N
Lt/minとした場合、前者は660gで、後者は3gとなって、
何れの場合に於いても大幅に粉体の落下量を軽減できる
ことを確認することができたのである。

【００３３】尚、上記実施形態に於いては、羽根11の底
壁６に対する傾斜角度θを45°に設定したが、本発明は
決してこれに限定されるものではない。しかるに、落下
粉体を円盤13上に戻すために必要な上昇流を与えるに
は、傾斜角度θが15°〜75°の範囲内あることが好まし
い。

【００３４】また、翼９に設ける羽根11の数は、処理す
べき粉体の種類や粉体量等に応じて適宜変更が可能であ
る。

【００３５】また、翼９の羽根11の上辺11ｂは上記実施
形態の如く必ずしも円盤13の下面に当接させる必要はな
く、該円盤13の下面に羽根11の上辺11ｂが近接されてお
ればよいのであるが、その間隔は０〜５mm程度に設定す
るのが好ましい。

【００３６】また、上記実施形態では、円盤13と翼９と
を夫々回転軸５に設けて構成したが、円盤13の下面に上
記実施形態の如き羽根11を傾斜させて直接取付けて、こ
れを翼９として構成することも可能である。

【００３７】その他、粉体造粒機の各部の具体的な構成
も本発明の意図する範囲内に於いて任意に設計変更自在
である。

【００３８】

【発明の効果】叙上の様に、本発明は容器内に回転駆動
される円盤とチョッパーとが配されてなるため、この両
者により容器に投入された粉体の混合及び造粒の双方が
１工程で行えることとなり、これらの操作を各別に行っ
ていた従来のものに比して、一連の作業が極めて簡易に
且つ効率的なものになるという格別の効果を得るに至っ
た。

【００３９】また、下辺が上辺よりも回転方向に先行す
るように傾斜し、且つ上辺が円盤の下面に近接される羽
根を具備した翼が空間部に回転駆動可能に設けられてな
るため、この翼の回転により円盤と容器の側壁間に形成
される間隙にエアの流れを均一にするというエアの整流
作用が生じることとなり、よって単にエアを空間部に供
給するだけの従来のものに比して、前記間隙から空間部
に落下する粉体量を大幅に軽減することが可能となっ
た。

【００４０】一方、空間部内に落下した粉体は翼の羽根
により掻上げられるが、翼の回転により、その羽根の前
面の上辺付近に流速が大きいエア流が発生するため、供
給口からのエア供給量を少なくしても、羽根により掻上
げられた粉体はこのエア流に乗って羽根の端部から円盤
上へと戻され、再度造粒されることになる。

【００４１】従って、空間部内に堆積する粉体量が軽減
されるために、かかる粉体の堆積により従来のように円
盤の回転に支障を与えることもなくなり、また落下粉体
を有効に活用できて歩留りも良くなるという格別の効果
を得るに至った。

【００４２】さらに、このように前記間隙の幅に多少の
バラツキがあっても粉体の落下量を軽減できるため、円
盤や容器に加工上厳格な精度が要求されることもなくな
り、製作コストの低廉化にも寄与し得ることとなる。

【００４３】さらに、本発明に係る円盤や翼は上述した
ように非常に簡易な構成からなるため、その製作が容易
に且つ安価に行えるという実用的な効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す粉体造粒機の一部断
面正面図。

【図２】(イ) は要部拡大平面図、(ロ) は一部断面を含む
要部正面図。

【図３】要部拡大正面図。

【図４】従来例を示す一部断面正面図。

【符号の説明】

１…容器 ６…底壁 ９…翼 11…羽根 11ａ…下辺 11ｂ…上辺 13…円盤 17…空間部 18…チョッパー θ…傾斜角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 2/14

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器（１）の底部に回転駆動される円盤
   （１３）が配され且つ該円盤（１３）の底面と前記容器
   （１）の底壁（６）間に形成される空間部（１７）内に
   エアを供給可能に構成された粉体造粒機に於いて、容器
   （１）内にチョッパー（１８）が設けられると共に、空
   間部（１７）に回転軸（５）により回転可能な翼（９）
   が設けられ、該翼（９）の上辺（１１ｂ）と前記円盤
   （１３）の下面との間隔が０〜５ｍｍに設定されてお
   り、前記羽根（１１）が、前記回転軸（５）から前記容
   器（１）の側壁（１２）の方に延設され、前記羽根（１
   １）の先端と前記側壁（１２）との間隔が１〜２０ｍｍ
   に設定されてなることを特徴とする粉体造粒機。
2. 【請求項２】 前記羽根（１１）の下辺（１１ａ）が上
   辺（１１ｂ）よりも回転方向に先行するように傾斜し、
   前記羽根（１１）の傾斜角度（θ）が容器（１）の底壁
   （６）に対して１５°〜７５°となるように設定されて
   なる請求項１記載の粉体造粒機。
3. 【請求項３】 前記羽根（１１）の下辺（１１ａ）と前
   記容器（１）の底壁（６）との間隔が１〜５ｍｍに設定
   されてなる請求項１又は２記載の粉体造粒機。
4. 【請求項４】 粉体造粒機の容器（１）の底部に配され
   て回転駆動される円盤であって、下辺（１１ａ）が上辺
   （１１ｂ）よりも回転方向に先行するように傾斜する羽
   根（１１）からなる翼（９）が前記円盤の下面の回転軸
   （５）に設けられてなり、前記羽根（１１）が、前記回
   転軸（５）から前記容器（１）の側壁（１２）の方に延
   設され、前記羽根（１１）の先端と前記側壁（１２）と
   の間隔が１〜２０ｍｍに設定されてなることを特徴とす
   る粉体造粒機用の円盤。
5. 【請求項５】 容器（１）の底部に回転駆動される円盤
   （１３）が配され且つ該円盤（１３）の底面と前記容器
   （１）の底壁（６）間に形成される空間部（１７）内へ
   の粉体の落下を阻止すべく該空間部（１７）内にエアを
   供給可能に構成された粉体造粒機用の翼であって、下辺
   （１１ａ）が上辺（１１ｂ）よりも回転方向に先行する
   ように傾斜し、且つ前記上辺（１１ｂ）と前記円盤（１
   ３）の下面との間隔を０〜５ｍｍに設定して空間部（１
   ７）に配される羽根（１１）を具備すると共に、回転軸
   （５）により回転駆動し得るように構成されてなり、前
   記羽根（１１）が、前記回転軸（５）から前記容器
   （１）の側壁（１２）の方に延設され、前記羽根（１
   １）の先端と前記側壁（１２）との間隔が１〜２０ｍｍ
   に設定されてなることを特徴とする粉体造粒機用の翼。