JP4028121B2

JP4028121B2 - 整粒機

Info

Publication number: JP4028121B2
Application number: JP04816199A
Authority: JP
Inventors: 直樹近藤; 正臣大澤
Original assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Current assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: JP2000246084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は所望のアスペクト比の顆粒を得るための機器に関するものであって、特に造粒機より排出された造粒品を、連続的に整粒処理するとともに連続的に排出することのできる整粒機に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
食品、医薬品、農薬、飼料、化学薬品等の顆粒を得るにあたっては、湿潤状態の原料を押出造粒機等を用いて得た造粒品を整粒することで所望のアスペクト比とする手法が採られており、使用される整粒機には大別して、造粒品を乾燥した後に整粒を行う乾式整粒タイプのものと、造粒品が湿潤状態のまま整粒を行う湿式整粒タイプのものとがある。
このうち湿式整粒タイプのものは、乾式タイプのものを用いる場合に必須であった乾燥機、篩い等を要さないため、製造コストが低く済み、更に歩留りの面でも有利な機器である。
【０００３】
上述のような湿式整粒タイプの整粒機としては、特公昭４１−５６３号「顆粒の球形整粒方法及び装置」に開示されたものがある。
このものは円筒状の整粒室内で円盤状の回転体を回転させるタイプの装置であって、回転体上に投入された材料は遠心力により整粒室内壁に押し付けられ、転動作用により整粒されるというものである。
しかしその処理形態は構造上、材料の投入、整粒、回転体の停止及び取り出しを順次行ってゆくバッチ式であり、整粒機の前段に配される造粒機の運転を整粒機の運転にシンクロさせて行う必要があるため、造粒機の停止時には湿潤材料の乾燥によって造粒部（スクリーン）が目詰まりを起こしてしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで処理形態を連続的なものとすることのできる整粒機の発明がなされ、特公平８−２７１３３号「湿潤粉粒体の処理装置」に開示されている。このものは図６に示すように円筒状の容器３′内に配した整粒板９′上に被処理材Ｗを載せた状態で、この整粒板９′を回転することにより、被処理材Ｗに転動・解砕作用を生じるとともに、この整粒板９′より上部に設けた噴出手段から噴出される流体（気体）によって被処理材Ｗの表面水分の除去作用及び分散・解砕作用を生じ、これにより、被処理材Ｗを整粒するというものである。
【０００５】
そしてその処理形態は、前記噴出流体によって、整粒板９′の回転により被処理材Ｗに与えられる遠心力に打ち勝って、被処理材Ｗを整粒板９′の中央部に設けられた開口から落下させ、ここから連続して排出するという、いわゆるオーバーフロー式により連続操作を行うものであるが、以下に示す問題点があった。
【０００６】
まず前記「湿潤粉粒体の処理装置」は、その構造上、整粒板９′上に被処理材Ｗが滞留している時間が長いため必然的に装置内の総滞留量は多いものであって、分級作用によって細かい粒、微粉が整粒板９′の近くに過剰に滞留してしまったり、整粒板９′と容器３′との隙間からの被処理材Ｗの漏れを起こしたり、更には付着による過負荷停止が生じてしまう等の問題点があった。
また、送風機等の噴出手段を必須としているため、このものを含めた装置全体の小型化及びコストダウンには限界があった。
【０００７】
【解決を試みた技術課題】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、過負荷停止を引き起こすことなく連続運転を行うことができ、更に短時間での整粒を行うことのできる新規な整粒機の開発を技術課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の整粒機は、円筒状の処理槽内に押出粗粒状態の被処理材を送り、この被処理材を処理槽内で回転する攪拌翼によって顆粒状態に整粒する装置において、前記攪拌翼の先端部の回転軌跡直下に、前記処理槽内壁から内フランジ状に張り出す整粒板を設け、更に前記攪拌翼の上方にはこの攪拌翼とともに回転する円盤状の分散板を設けたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、分級作用による細粒、微粉の滞留、付着等に起因する過負荷停止を引き起こさずに、連続的な整粒操作が可能になる。
また攪拌翼と整粒板とによって整粒を行うため、短時間での処理が可能となる。
【０００９】
また請求項２記載の整粒機は、前記要件に加え、前記攪拌翼は、その先端部を処理槽内壁に沿うように上方に向けて屈曲するように形成したものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、処理槽内壁面方向への押圧作用が得られるため、整粒効率が向上し、整粒時間を短縮することができる。
【００１０】
更にまた請求項３記載の整粒機は、前記要件に加え、前記整粒板、攪拌翼及び分散板は、上下方向に多段に設けられたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、上段の整粒板状に載らずに分散板と整粒板との間に落ち込んでしまって整粒処理がなされなかった被処理材を、下段に設けた整粒板及び攪拌翼によって処理することができるので、製品への被処理材の混入を防ぐことができる。
【００１１】
更にまた請求項４記載の整粒機は、前記要件に加え、前記処理槽の底部付近には、整粒処理された被処理材を連続的に排出するための攪拌翼または円板を具えたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、整粒処理のなされた中間製品の排出を連続的に行うことができるとともに、送風機等の機器を要しないため装置の小型化が図れる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の整粒機の基本となる実施の形態について図面に基づいて説明する。
整粒機１は図１に示すように、金属板等を箱型に組み合わせて成る筐体２内に、湿潤状態の原料を押出造粒機等を用いて得た造粒品である被処理材Ｗの整粒が行われる処理槽３を配するとともに、この処理槽３の内部に実質的に整粒を行う整粒部材５を具えて成ものである。
【００１３】
前記処理槽３は、図２に示すように底部を有する円筒状容器であって、その上部に蓋６を具え、この蓋６の中心部に投入口７を形成するとともに、底部付近の側周部に排出口８を形成して成るものである。
そして処理槽３の高さ方向の中心部付近には整粒板９を具えるものであり、このものは図４に示すように、一例として処理槽３の内径寸法（半径）よりも１０ｍｍ短い内径寸法の円環状部材である。
【００１４】
そして上述の整粒板９を処理槽３の高さ方向の中心部付近に具えるための構造の一例としては、図２に拡大して示すように処理槽３を上下二部材を組み合わせるものとし、個々の円筒状部材の一端を外側にフランジ状に曲げ加工し、これらフランジ部によって整粒板９を挟むようにして固定するものとする。従って処理槽３の高さ方向の中心部付近には、その内側に整粒板９が内フランジ状に張り出した状態で位置することとなる。
もちろんこのほかにも、整粒板９の外径を処理槽３の内径寸法と同じにして、処理槽３内に装入した整粒板９を処理槽３の内壁に溶接して構成することもできる。
【００１５】
次に整粒部材５について説明すると、このものは処理槽３の中心に配した軸１０に対して、その上部に分散板１１を具えるとともに、長手方向の中心部付近に攪拌翼１２を具え、更に下端部付近に排出用攪拌翼１３を具えるものである。
【００１６】
前記分散板１１は一例として処理槽３の内径寸法（半径）よりも２０ｍｍ短い半径の円板である。
【００１７】
また前記攪拌翼１２は請求項１で定義したように、この攪拌翼１２の先端部の回転軌跡直下に、前記処理槽３内壁から内フランジ状に張り出す整粒板９が位置するように回転自在に配されるものであり、二枚羽根、四枚羽根等の形態とする。
また請求項２で定義したように、この攪拌翼１２はその先端部を処理槽３内壁に沿うように上方に向けて屈曲するように加工して成るものである。具体的には一例として図２に拡大して示すように、攪拌翼１２の端部に屈曲部１２ａを形成するものであって、この屈曲部１２ａの側面と、前記処理槽３の内壁との間隔を５ｍｍとし、更に屈曲部１２ａの高さ寸法（攪拌翼１２の上面からの高さ寸法）を２０ｍｍとした。
【００１８】
更にまた、前記軸１０における処理槽３の底部付近には、整粒処理された被処理材Ｗを連続的に排出するための排出用攪拌翼１３を具えるものとする。
本実施の形態では、図１に示すように一例として二枚羽根とするものであるが、四枚羽根等の形態とすることもできる。
【００１９】
そして前記軸１０は適宜ベアリングを用いるなどして端部を処理槽３の底部より突出させるものであり、適宜減速機を介在させる等してモータＭにより回転駆動（一例として６００ｒ．ｐ．ｍ）する構成とする。
【００２０】
本発明の整粒機１は一例として上述したように構造を有するものであり、以下この装置の作動状態を説明する。
なお整粒機１は、造粒機２０によって造粒された被処理材Ｗを整粒する装置であるため、図１に示すように造粒機２０の排出部に臨ませて具えたホッパ２１の排出口を、整粒機１における投入口７に臨ませるように設置する。
【００２１】
（１）造粒
まず造粒機２０によって、一例としてタルクとベントナイトとの混合粉体にバインダ（水）を加えた湿潤状態の原材料（加水率２０％Ｄ．Ｂ．）を造粒して被処理材Ｗを得るものであり、本実施の形態では前記造粒機２０として造粒孔径がφ＝０．５ｍｍのものを用いた。
【００２２】
（２）被処理材の投入及び整粒
前記造粒機２０によって得られた被処理材Ｗは、ホッパ２１を通じて整粒機１における投入口７に投入されるとともに、回転状態にある分散板１１上に供給される。
被処理材Ｗは遠心力を受けて分散板１１上を外周部に向けて移動し、やがて処理槽３の内壁に衝突するとともに、分散板１１の下方に位置する整粒板９上に位置する。
次いで被処理材Ｗは、前記整粒板９の上面に近接して回転している攪拌翼１２によって破砕作用を受けて短時間のあいだにアスペクト比の小さな顆粒状の中間製品Ｐとなる。
【００２３】
ここで整粒機１による整粒作用を示すデータを記すと、表１は整粒前の被処理材Ｗを乾燥させた後に測定したアスペクト比の分布を示すものであり、表２は整粒後の中間製品Ｐを乾燥させた後に測定したアスペクト比の分布を示すものである。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
このように、整粒前の平均アスペクト比が約３．５であるのに対し、整粒後の平均アスペクト比は約２となっており、更にアスペクト比のバラツキも、標準偏差１．７５から１．０７へと小さくなっていることが確認された。
【００２７】
（３）排出
上述のようにして整粒された中間製品Ｐは、整粒板９から落下してやがて処理槽３の底部に至るものであり、処理槽３の底部においては回転状態にある排出用攪拌翼１３によって処理槽３の内壁部分に送られるとともに排出口８より外部に送り出される。
そしてこのようにして得られた所望のアスペクト比の中間製品Ｐを適宜乾燥させて製品が得られるものである。
【００２８】
【他の実施の形態】
本発明は上述した実施の形態を基本の実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示す実施の形態を採ることができる。
まず先の実施の形態では攪拌翼１２を屈曲型のものとしたが、要は請求項１に定義したようにこの攪拌翼１２の先端部の回転軌跡直下に、前記処理槽３内壁から内フランジ状に張り出す整粒板９が位置するように回転自在に配されるものであればよいので、屈曲部１２ａを有さないものとすることができる。
【００２９】
また請求項３で定義し、図５に示すように、整粒板９、攪拌翼１２及び分散板１１を、上下方向に多段に設けるようにすることもできる。
この場合、上段側の分散板１１から整粒板９への被処理材Ｗの供給がうまくいかず、整粒されずに整粒板９の内側に落ち込んでしまったような場合であっても、下段側の整粒板９及び攪拌翼１２によって整粒処理を行うことができるので、所望のアスペクト比の中間製品Ｐを確実に得ることができる。
【００３０】
また請求項４で定義したように被処理材Ｗを連続的に排出するための部材としては、図５に示すような排出用円板１４とすることもできる。
この場合、排出用円板１４上に位置した中間製品Ｐは遠心力を受けて転動し、やがて処理槽３の内壁部分に送られるとともに排出口８より外部に送り出されることとなる。
【００３１】
更にまた上述した実施の形態では、整粒処理された被処理材Ｗ（中間製品Ｐ）を連続的に排出するために、排出用攪拌翼１３または排出用円板１４を設けたが、処理槽３を底部を有しない構造とすることで、この部分から被処理材Ｗ（中間製品Ｐ）を連続的に排出するようにすることもできる。
そしてこの場合には前記排出用攪拌翼１３または排出用円板１４を不用とし、装置のコストを低減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、過負荷停止を引き起こすことなく連続運転を行うことができ、更に短時間での整粒を行うことのできる新規な整粒機１を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の整粒機の使用状態を一部を破断して示す斜視図である。
【図２】処理槽及び整粒部材を一部拡大して示す縦断断面図である。
【図３】処理槽及び整粒部材を示す平面図である。
【図４】整粒板を示す平面図である。
【図５】整粒板、攪拌翼及び分散板を上下方向に多段に設けた整粒機を一部破断して示す斜視図である。
【図６】噴出流体によって被処理材の排出を連続的に行うタイプの既存の整粒機を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１整粒機
２筐体
３処理槽
５整粒部材
６蓋
７投入口
８排出口
９整粒板
１０軸
１１分散板
１２攪拌翼
１２ａ屈曲部
１３排出用攪拌翼
１４排出用円板
２０造粒機
２１ホッパ
Ｍモータ
Ｐ中間製品
Ｗ被処理材

Claims

円筒状の処理槽内に押出粗粒状態の被処理材を送り、この被処理材を処理槽内で回転する攪拌翼によって顆粒状態に整粒する装置において、前記攪拌翼の先端部の回転軌跡直下に、前記処理槽内壁から内フランジ状に張り出す整粒板を設け、更に前記攪拌翼の上方にはこの攪拌翼とともに回転する円盤状の分散板を設けたことを特徴とする整粒機。
前記攪拌翼は、その先端部を処理槽内壁に沿うように上方に向けて屈曲するように形成したものであることを特徴とする請求項１記載の整粒機。
前記整粒板、攪拌翼及び分散板は、上下方向に多段に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の整粒機。
前記処理槽の底部付近には、整粒処理された被処理材を連続的に排出するための攪拌翼または円板を具えたことを特徴とする請求項１、２または３記載の整粒機。