JP3156144B2 - 攪拌混合造粒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は高速で回転する造粒ディ
スクにより造粒槽内に供給される粉体とバインダ液とを
瞬時に攪拌、混合、造粒する攪拌混合造粒装置に関する
ものであって、特にバインダ液の供給機構の改良に係る
ものである。

【０００２】

【発明の背景】粉体を粒状化する装置は種々実用化され
ており、このうち小型の装置で大量の粉体を処理でき、
小量の加湿で造粒できるものとして図８に示す攪拌混合
造粒装置１′が存在する。このものは同図に骨格的に示
すように造粒槽３０′内に高速回転する造粒ディスク１
１′を臨ませ、この造粒ディスク１１′上に粉体Ａ₀ と
バインダ液Ｌとを投下することにより、粉体Ａ₀ とバイ
ンダ液Ｌとを攪拌混合し、それが造粒槽３０′の内周壁
面３０ａ′に衝突し、そのとき造粒ディスク１１′に設
けられているブレード１１ｂ′によって攪拌され、造粒
されて取出シュート３４′から取り出されるというもの
である。

【０００３】このような攪拌混合造粒装置１′において
はバインダ液Ｌが添加されると、一部の粉体はペースト
状になり、このものが造粒槽３０′の内周壁面３０ａ′
等に堆積物Ａ₁ としてこびり付き、これが障害となっ
て、所定粒径に造粒できなくなったり、造粒ディスク１
１′の回転に支障をきたすという問題があった。また、
取出シュート３４′の内部または、造粒槽３０′におけ
る取出シュート３４′との接続部位にも造粒された粒体
Ａが堆積物Ａ₁ となって付着する場合もあり、この点に
も改良の余地が残されていた。またこのような個所に付
着した堆積物Ａ₁を取り除くにあたっては、構造上、一
旦造粒ディスク１１′を取り外さなければならず、これ
に伴うメンテナンスのためのタイムロスを余儀なくされ
ていた。

【０００４】そこで本出願人はすでに特願平４−２７１
１５６号「攪拌混合造粒装置」を提案し、前記問題の解
決を試みている。このものは図９に具体的に示すよう
に、造粒ディスク１１′を回転駆動するための回転駆動
機構１２′を造粒ディスク１１′の上方に設け、造粒デ
ィスク１１′により攪拌、混合そして造粒された粒体を
そのまま下方に落下させるようにし、もって取出シュー
ト３４′への粒体の付着という問題を解決し、また一方
で回転駆動機構１２′と造粒ディスク１１′とを上開き
状に回動自在とする構成とし、造粒ディスク１１′、造
粒槽３０′内の点検、クリーニング、修理等、メンテナ
ンスを容易に行うことができるように改良したものであ
った。

【０００５】しかし当該改良機構の場合、造粒ディスク
１１′の上方にこの造粒ディスク１１′を駆動するため
の回転駆動機構１２′を配しているため、バインダ液Ｌ
を造粒ディスク１１′の中心へと供給することは困難で
あった。このためバインダ液Ｌと粉体Ａ₀ との攪拌は充
分でなくなり、分散不良による局部的なぬれや液不足が
発生する場合があった。特に吸湿性、付着性の高い素材
を扱う場合には、内部付着が激しく運転開始後１５分程
でオーバーロードとなりその都度、付着した堆積物Ａ₁
の除去をしなければならず、分散不良による局部的なぬ
れや液不足を起こさないような改良について着眼し、権
利化する余地が残されていた。

【０００６】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景か
らなされたものであって、造粒ディスクの中央部に偏向
させた給液ノズルによりバインダ液を供給することで、
バインダ液を造粒ディスクの中心から外周部に向かって
均一に分散するようにし、局部的なぬれや液不足を防ぎ
吸湿性、付着性の高い素材でも扱うことのできる新規な
攪拌混合造粒装置の開発を試みたものである。

【０００７】

【発明の構成】

【目的達成の手段】すなわち本出願に係る攪拌混合造粒
装置の第一の発明は、造粒槽上方に造粒ディスクの回転
駆動機構を設けるとともに造粒槽内に高速回転する造粒
ディスクを臨ませ、この造粒ディスクの回転によって、
造粒槽内に供給される粉体とバインダ液とを攪拌、混
合、造粒する装置において、前記バインダ液は前記造粒
ディスクの中央部に向けて偏向させた給液ノズルにより
供給することを特徴として成る。

【０００８】また本出願に係る攪拌混合造粒装置の第二
の発明は、前記要件に加え、前記給液ノズルは、フラッ
トパターンノズルを用いることを特徴として成る。そし
てこれら手段をもって前記目的を達成しようとするもの
である。

【０００９】

【発明の作用】本発明ではまず、造粒ディスクの中央部
に向けて偏向させた給液ノズルからバインダ液を供給す
る。これによってバインダ液は造粒ディスク上に均一に
分散され、分散不良による局部的なぬれや液不足による
内部付着は生じない。またフラットパターンノズルを用
いることで、所望の位置のみにバインダ液を供給する。
これによって、よりいっそう分散不良による局部的なぬ
れや液不足による内部付着を防ぐ。

【００１０】

【実施例】以下本発明の攪拌混合造粒装置について図面
に基づいて具体的に説明する。図中符号１に示すものが
本発明の攪拌混合造粒装置であって、このものは基台２
の上部に実質的に粉体Ａ₀ の攪拌、混合、造粒の各処理
加工を行う処理ヘッド１０と、これら処理加工が行われ
る造粒槽３０とを具えて成る。

【００１１】基台２は、アングル材等適宜の枠部材を筐
体状に組み立てて成るもので、この基台２に対し以下述
べる処理ヘッド１０及び造粒槽３０をはじめとする各種
諸部材が設けられる。処理ヘッド１０は、実質的な処理
作用をする造粒ディスク１１と、この造粒ディスク１１
を回転駆動する回転駆動機構１２とを有して成り、この
うち造粒ディスク１１は、円板状のディスク本体１１ａ
の周囲に一例として４枚のブレード１１ｂを設けて成
る。なおこの４枚のブレード１１ｂは、隣り合うブレー
ド１１ｂ同士が上下に互い違いに張り出すように配され
るものであって、その個々のブレード１１ｂは、ディス
ク本体１１ａとの取付基部より、折り曲げられ、造粒槽
３０の内周壁面３０ａの傾斜角度に一致し、なお且つこ
の内周壁面３０ａに対し、若干の隙間を有して設けられ
ている。

【００１２】また回転駆動機構１２は、前記造粒ディス
ク１１の中心より上方に立ち上がる回転軸１３と、この
回転軸１３の上端に設けられる従動プーリ１４と、この
従動プーリ１４にベルト１５を介して回転を伝える駆動
プーリ１６と、この駆動プーリ１６に回転を伝える駆動
モータＭとを具えて成る。

【００１３】そして処理ヘッド１０には更に、前記回転
駆動機構１２を覆うように駆動ケーシング１７及びプー
リカバー１８が設けられ、前記駆動モータＭは、この駆
動ケーシング１７に対し適宜の取付部材を介して固定支
持されている。また駆動ケーシング１７の下端にはフラ
ンジ１７ａが設けられ、このフランジ１７ａの後部側に
設けられる回動ブラケット１７ｂが、基台２の後部上面
より立ち上がるヘッド支承台３上面の支持ブラケット４
に対し回動軸５をもって回動自在に支持されている。な
お図２中、符号１７ｃに示すものは、ヘッド支承台３の
上面に設けられる回動ストッパ６に当接し、その回動角
度を決めるストッパ係止片である。

【００１４】駆動ケーシング１７には、更に粉体Ａ₀ の
供給口となる供給ダクト１９がフランジ１７ａの付け根
より斜め上方前方に向かって立ち上げて設けられてい
る。また本発明の特徴的部材であるバインダ液Ｌの給液
ノズル２０がフランジ１７ａに、造粒ディスク１１の中
央部に偏向させて設けられ、給液管２１より供給される
バインダ液Ｌは、この給液ノズル２０から造粒ディスク
１１の中心部付近に供給されるのである。なお本例にお
いては給液ノズル２０は円錐状に液を噴出するコーンパ
ターンノズルを用いるものとする。

【００１５】そしてこのような処理ヘッド１０の下方に
は、造粒槽３０が設けられるものであって、このものは
造粒ケーシング３１と、この造粒ケーシング３１の内部
に内嵌め状態に設けられる揺動スリーブ３２と、この揺
動スリーブ３２の外周面にシフタ３３ａを当接し、揺動
スリーブ３２に揺動運動を与えるエアシリンダ３３と、
造粒ケーシング３１の下面より垂下するように設けられ
るフレキシュート３４と、これら諸部材を上昇下降させ
る昇降シリンダ３５とを具えて成っている。

【００１６】このうち揺動スリーブ３２は造粒ケーシン
グ３１の内周壁部に幾分か偏心的にずれることができる
ような寸法設定として構成されるものであり、実質的に
造粒ケーシング３１の内周壁面を構成している。この揺
動スリーブ３２は短寸円胴状を成し、実質的に造粒作用
を行う作用部３２ａに対しその上端部に造粒ケーシング
３１に載置される部分となるフランジ部３２ｂとを具え
る。この造粒ケーシング３１と揺動スリーブ３２との間
には図示は省略するが、適宜滑性のよいフッ素樹脂（例
えば商品名テフロン）から成るパッキング部材を介在さ
せる。そして揺動スリーブ３２は造粒ケーシング３１側
に植設したガイドピン３６によって大まかな位置決めが
されるものであって、このガイドピン３６の部分に揺動
スリーブ３２におけるフランジ部３２ｂに形成されたガ
イドスリット３２ｃが外嵌めされた状態で組み付けられ
る。

【００１７】更にこの揺動スリーブ３２の可動状態を設
定するために一例としてエアシリンダ３３によって駆動
されるシフタ３３ａが設けられる。すなわちエアシリン
ダ３３は造粒ケーシング３１の外周壁部の外側三カ所に
取り付けられ、これによって駆動されるピストン状のシ
フタ３３ａが造粒ケーシング３１の外周壁部を貫いて揺
動スリーブ３２の作用部３２ａの外周面に当接し得るよ
うな状態に設定されるのである。そしてこのエアシリン
ダ３３の突出加減によって揺動スリーブ３２の偏心状態
が設定されるのである。なおこのような偏心状態を運転
途中において適宜制御するため、図示は省略するが多数
のエアバルブを具える。

【００１８】またフレキシュート３４に対しては、適宜
パルスエア等が吹き付けられるものであって、これによ
りフレキシュート３４の内側に付着した堆積物Ａ₁ が吹
き落とされる。このほか昇降シリンダ３５は、造粒ケー
シング３１を挟んで左右に一例として一基ずつ設けら
れ、本実施例では、昇降シリンダ３５として一例として
ガイド付エアシリンダを用い、これに造粒ケーシング３
１を取り付け、基台２上のシリンダ支承台３７に支承さ
せている。

【００１９】このほか造粒ケーシング３１には、アイボ
ルト３８が設けられ、このアイボルト３８により駆動ケ
ーシング１７下部のフランジ１７ａとの固定が図られる
ほか、基台２上には、前記造粒槽３０の上部開口を駆動
ケーシング１７下部のフランジ１７ａにより閉塞する
際、前記アイボルト３８とともに使用されるクランプ７
並びにこのクランプ７を支承するクランプ台８、更には
本発明の攪拌混合造粒装置１の作動を制御する制御ボッ
クス９等が設けられ、本発明の攪拌混合造粒装置１は成
っている。

【００２０】次にこのような攪拌混合造粒装置１の作動
態様について説明する。 ｉ）各部の運転 まず攪拌混合造粒を行うにあたっては駆動モータＭを駆
動し、これによって造粒ケーシング３１内に臨む造粒デ
ィスク１１を回転させる。因みにこの回転数は製造する
粒体Ａやその原料たる粉体Ａ₀ 、更にはバインダ液Ｌの
性状等によって適宜選択調整し得るものであるが、概ね
毎分数百回転〜数千回転の間である。

【００２１】ii）原料の供給 粒体Ａを製品として製造するには原料となる粉体Ａ
₀ と、これを結合させるバインダ液Ｌとが供給されるこ
とが必要であり、まず粉体Ａ₀ は供給ダクト１９から一
定量ずつ供給される。またバインダ液Ｌは給液管２１か
ら供給されてその先端に造粒ディスク１１の中央部に向
けて偏向して設けられる給液ノズル２０から造粒ケーシ
ング３１に臨む造粒ディスク１１の中心寄り上方に供給
される。

【００２２】iii) 造粒工程 次にこの粉体Ａ₀ が造粒されてゆく状況について説明す
ると、すでに述べたように供給ダクト１９から高速回転
する造粒ディスク１１上に落下する粉体Ａ₀ とバインダ
液Ｌとは造粒ディスク１１に衝接した途端にこの造粒デ
ィスク１１の作用により攪拌されながら周辺の旋回気流
と遠心力とにより揺動スリーブ３２に押し付けられるよ
うな状態に吹き飛ばされる。この吹き飛ばされる途中で
粉体Ａ₀とバインダ液Ｌとの混合がなされてゆくのであ
る。この際、本発明による手法では、図７に示すよう
に、造粒ディスク１１の中心部付近へバインダ液Ｌを噴
霧供給することにより、バインダ液Ｌが回転軸１３の裏
側近くまでにも回り込むため、バインダ液Ｌは結果的に
造粒ディスク１１の中心近くから外周部に向って均一に
分散され、粉体Ａ₀ とバインダ液Ｌとの混合が均一にな
されてゆく。因みに図９に示すような、従来の手法であ
る造粒ディスク１１′の中心部付近以外への滴下あるい
は噴霧によるバインダ液Ｌの供給では、バインダ液Ｌを
均一に分散しないため充分な混合がなされず、バインダ
液Ｌは結果的に造粒ディスク１１′の外周部に均一に分
散せず、局部的なぬれや液不足が発生した。

【００２３】更に本発明において運転を続けると揺動ス
リーブ３２側に飛散した粉体Ａ₀ とバインダ液Ｌとの混
合体は、その間揺動スリーブ３２の内周面に沿って流下
される途中で造粒ディスク１１におけるブレード１１ｂ
の作用により叩打され、そこでほぼ粒径が設定されなが
ら造粒され、造粒ケーシング３１下部のフレキシュート
３４から下方に取り出される。

【００２４】iv）メンテナンス このような運転をするに際しての前点検、オーバーホー
ル、修理または造粒ディスク１１及び造粒槽３０内の清
掃を行うにあたっては、まず駆動モータＭを停止し、造
粒ディスク１１の回転を止める。そしてその後、クラン
プ７及びアイボルト３８による固定を解いて、昇降シリ
ンダ３５を作動させて造粒ケーシング３１を下端位置に
至らせる。

【００２５】そして処理ヘッド１０を図１、または図２
中、仮想線で示すように回動軸５を中心としてストッパ
係止片１７ｃが回動ストッパ６に当接するまで回動さ
せ、造粒槽３０上面を開放させ、メンテナンスを行う。
そしてメンテナンス終了後は以上述べた手順と逆の手順
により駆動ケーシング１７におけるフランジ１７ａを造
粒ケーシング３１の上面に押し当て、クランプ７及びア
イボルト３８によって、両者を固定し、次の運転に備え
るのである。

【００２６】本発明の攪拌混合造粒装置１は、以上述べ
たような基本的構成より成るものであるが、更に請求項
２において定義したように部分的構成を異ならせた次の
ような構成態様も採り得る。先に述べた実施例におい
て、給液ノズル２０は円錐状に液を噴出するコーンパタ
ーンノズルを用いたが、バインダ液Ｌがフランジ１７ａ
等にかかってしまうような場合には、局部的に噴霧ので
きる図６に示すようなフラットパターンノズル２０Ａを
用いることで、不要部分への噴きかかりを防ぐことがで
きる。また給液ノズル２０は一基に限らず、二基以上の
複数基を設けることにより、バインダ液Ｌをより一層均
一に分散することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであって、これにより以下のような効果を発揮す
る。すなわち、本発明ではまず、給液ノズル２０がフラ
ンジ１７ａに、造粒ディスク１１の中央部に偏向させて
設けられ、給液管２１より供給されるバインダ液Ｌは、
この給液ノズル２０から造粒ディスク１１の中心部付近
に供給されるので造粒ディスク１１にバインダ液Ｌが分
散し、実際に造粒が行われる揺動スリーブ３２付近に均
一にバインダ液Ｌが供給される。このためバインダ液Ｌ
と粉体Ａ₀ との攪拌は充分に行われ、分散不良による局
部的なぬれや液不足が避けることができ、内部付着が起
こらない。このため、特に吸湿性、付着性の高い素材を
扱うことが可能になる。またこれに伴って付着した堆積
物Ａ₁ の除去が不要になり、連続運転が可能になる。

【００２８】また本発明では、請求項２で定義するよう
に給液ノズル２０に局部的に噴霧のできるフラットパタ
ーンノズル２０Ａを用いることで、フランジ１７ａ等に
バインダ液Ｌがかかってしまうような不要部分への噴き
かかりを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の攪拌混合造粒装置を示す斜視図であ
る。

【図２】同上縦断側面図である。

【図３】同上処理ヘッド周辺を拡大して示す縦断側面図
である。

【図４】本発明の攪拌混合造粒装置を示す平面図であ
る。

【図５】同上造粒槽を一部拡大及び破断して示す平面図
である。

【図６】給液ノズルとしてフラットパターンノズルを適
用した実施例を示す縦断側面図である。

【図７】同上骨格的縦断側面図並びに前記ノズルを使用
した場合のバインダ液の分散の様子を示す骨格的平面図
である。

【図８】従来の攪拌混合造粒装置を示す骨格的縦断面図
である。

【図９】同上他の従来の攪拌混合造粒装置を示す骨格的
縦断側面図並びにこの装置を使用した場合のバインダ液
の分散の様子を示す骨格的平面図である。

【符号の説明】

１ 攪拌混合造粒装置 ２ 基台 ３ ヘッド支承台 ４ 支持ブラケット ５ 回動軸 ６ 回動ストッパ ７ クランプ ８ クランプ台 ９ 制御ボックス １０ 処理ヘッド １１ 造粒ディスク １１ａ ディスク本体 １１ｂ ブレード １２ 回転駆動機構 １３ 回転軸 １４ 従動プーリ １５ ベルト １６ 駆動プーリ １７ 駆動ケーシング １７ａ フランジ １７ｂ 回動ブラケット １７ｃ ストッパ係止片 １８ プーリカバー １９ 供給ダクト ２０ 給液ノズル ２０Ａ フラットパターンノズル ２１ 給液管 ３０ 造粒槽 ３０ａ 内周壁面 ３１ 造粒ケーシング ３２ 揺動スリーブ ３２ａ 作用部 ３２ｂ フランジ部 ３２ｃ ガイドスリット ３３ エアシリンダ ３３ａ シフタ ３４ フレキシュート ３５ 昇降シリンダ ３６ ガイドピン ３７ シリンダ支承台 ３８ アイボルト Ａ 粒体 Ａ₀ 粉体 Ａ₁ 堆積物 Ｍ 駆動モータ Ｌ バインダ液

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 B01F 7/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造粒槽上方に造粒ディスクの回転駆動機
   構を設けるとともに造粒槽内に高速回転する造粒ディス
   クを臨ませ、この造粒ディスクの回転によって、造粒槽
   内に供給される粉体とバインダ液とを攪拌、混合、造粒
   する装置において、前記バインダ液は前記造粒ディスク
   の中央部に向けて偏向させた給液ノズルにより供給する
   ことを特徴とする攪拌混合造粒装置。
2. 【請求項２】 前記給液ノズルは、フラットパターンノ
   ズルを用いることを特徴とする請求項１記載の攪拌混合
   造粒装置。