JP4243022B2 - 流し込み可能な製品を乾燥させるための装置及びこの装置を使用するための方法 - Google Patents

流し込み可能な製品を乾燥させるための装置及びこの装置を使用するための方法 Download PDF

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Description

【０００１】
本発明は、流し込み可能な(schuettfaehig）製品をロータ室内で乾燥させるための装置であって、前記ロータ室内で、流し込み可能な製品を、垂直方向のロータ軸線を有するロータによって半径方向周辺部で旋回運動若しくは転がり運動させるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
本発明はさらに、この装置を使用するための方法に関する。
【０００３】
分かりやすくするために、以下に本発明で用いられた概念を正確に定義する。
【０００４】
製品は、これが半径方向周辺部で転がり運動させることができるものであれば、基本的に任意の形式のものであってよい。従って製品は、具体的には流し込み可能な製品と称呼されている。この製品は実際には、原則として特殊な材料の粒状製品であるか又は、先行する方法段階で任意の湿った被覆層が被覆されるか若しくはコーティングされる核である。湿った被覆層の被覆若しくはコーティングは、被覆層がコーティング中及びコーティング後に直ちに乾燥されるような形式で、乾燥と平行して行われる。
【０００５】
この場合、流し込み可能な製品は、ロータによって半径方向周囲(radial-periphere）で転がり運動させられるすべて固形の粒子、部分又は部材、例えば顆粒状物、ペレット(Pellet)、核、錠剤、丸薬その他であってよい。このようなすべての製品は均質であって、集塊物(Agglomerat)又は、前もって１つ又は複数の層を備えた核(Kern)であってよい。
【０００６】
被覆層は、１つの材料から構成されているか、又は複数の材料の混合物から構成されている。
【０００７】
従来の技術
従来技術によれば、顆粒状物又は流し込み可能な製品を乾燥させるための種々異なる方法及び装置が公知である。
【０００８】
旋回ベッド式乾燥法(Wirbelbett-Trocknung)においては、製品が乾燥ガスによって、旋回運動せしめられるように負荷され、この際に乾燥空気によって製品から湿気が導出されるようになっている。
【０００９】
特開平０７０４７２６１号公報には、旋回ベッド式乾燥法に従って粒子を処理するための装置について記載されており、この装置においては、乾燥ガスが、ガスを通す水平方向に配置された回転する円板を通ってガイドされ、この際に、外側領域に位置するガス通路が軸に近い方のガス通路よりも大きくなっている。円板の上に位置する粒子は、円板を回転させることによって半径方向外方に移動せしめられ、乾燥ガスによって旋回運動させられるようになっている。
【００１０】
ロータ室内で製品を旋回運動若しくは転がり運動させることは、例えばドイツ連邦共和国特許第４４１１０５８号明細書により公知である。この公知の明細書によれば、粒状物にコーティングを施すための、特に種子に滅菌剤等の化学物質をコーティングさせるための装置が提供されている。
【００１１】
この装置は、垂直軸線を中心にして高速回転で回転する混合シリンダの、上方に向かって円すい形に広げられた側壁を有している。液状の化学物質は、噴霧装置を介して、混合シリンダ内に存在する粒状物に噴霧される。混合室内で粒状物を良好に混合させるために、混合シリンダの上側で搬出リングに、湾曲された静翼が配置されており、これらの静翼は粒状物を変向させて、下方に向かって円すい形の混合シリンダ内に戻し案内するようになっている。この際に静翼は、粒状物を混合シリンダの外側上縁部から中央に変向させるように構成されている。
【００１２】
従来技術による解決策は、次のようなすべての危険性を有している。つまり、少なくとも一時的に湿った及びひいては柔軟な表面を有する、敏感な製品若しくは敏感な被覆層を備えた核が、製品又は被覆層を許容できない程度に損傷させるように、圧力及び摩擦力によって負荷される、というすべての危険性を有している。
【００１３】
発明の開示
本発明の課題は、流し込み可能な製品を乾燥させるための装置で、製品をやさしく効果的に乾燥させることができるようなものを提供することである。特に、柔軟で敏感な表面層を備えた流し込み可能な製品を乾燥させることができるものでなければならない。また本発明の課題は、本発明による装置を使用するための方法を提供することである。
【００１４】
本発明によれば、装置の課題は、請求項１の特徴部に記載した構成によって解決された。本発明の有利な実施態様は、従属請求項２乃至５に記載されていて、以下に本発明の有利な実施例及び図面を用いて詳しく記載されている。方法のための課題は請求項６によって解決された。
【００１５】
本発明の要点は、乾燥させようとする製品が非常にやさしく（損傷しないように）半径方向周囲での転がり運動にさらされ、それと同時に乾燥ガスはロータの円すい形周壁に設けられた面状のガス通路を通って、転がり運動せしめられる製品によってガイドされるようになっている。
【００１６】
製品の運動方向は、ロータによって、製品の個別部分が半径方向外方及び上方に移動せしめられ次いで主に重力によってロータに戻り落下せしめられるように、影響を受ける。
【００１７】
請求項２によれば、このプロセスは、製品が静翼（この静翼で製品が転動する）によって、中央方向に変向せしめられることによって、改善される。請求項３に記載した別の実施態様によれば、静翼は調節機構も有しており、この調節機構によって、静翼の幾何学形状を調節することができる。これによって、この装置はユニバーサルな形式で、種々異なる構成及び質量を有する種々異なる製品の最適な旋回特性に適合させることができる。このような装置は、変化する質量比を乾燥中に補償するためにも使用することができる。
【００１８】
製品は、非常に効果的に、事実上どこでも、乾燥ガスによって環流され、不都合な圧力負荷にさらされることはない。乾燥ガスの種類及び流れ速度、並びに温度は、それぞれの製品の固有の条件によって著しい影響を受ける。
【００１９】
基本的に本発明による装置は、装入（チャージ）装置(Chargenanlage)として構成されている。何故ならば乾燥には所定の時間が必要だからである。この装置を間欠式連続装置(Intervall-Durchlaufanlage）として駆動することも可能である。つまり、乾燥しようとする製品を、入口開口を通ってロータ室に間隔を保って供給し、相応のプロセス時間後に出口開口から再び排出させることも可能である。
【００２０】
この場合、搬出させるためには、ロータ室の壁部でロータとロータ室との間の環状ギャップの上側に少なくとも１つのフラップを設ける解決策が実証されている。このフラップは、フラップが開放されていてロータが回転されている時に、製品を遠心力によってロータ室から押し出すのに適している。
【００２１】
本発明の装置によれば、敏感な製品を非常に効果的にしかも簡単に保護しながら乾燥させることができる。製品特に敏感で柔軟でペースト状の被覆層が核にコーティングされている製品は、乾燥時に著しく変形されることはなく、その外側の形状は高い一様性を保つ。
【００２２】
本発明を以下に実施例を用いて詳しく説明する。
【００２３】
図示の実施例では、比較的種々異なる大きさ及び形状の穀粒種子が被覆層で覆われ、これと平行して乾燥され、次いで最終乾燥されるようになっている。
【００２４】
図示の実施例では核と称呼されている穀粒種子は、同様に化学工業、食品工業又は飼料工業、農業技術、薬学又はこれと類似の工業分野の物品であってよい。
【００２５】
請求項２に記載した本発明による装置は、下側ケーシング２を備えたロータ室１より成っており、下側ケーシング２内の中央で垂直なロータ軸線３上に部分的に円すい形に構成されたロータ４が配置されている。
【００２６】
ロータ４の中央の部分は、中央のロータスリーブ２３によって覆われている。半径方向に延びる部分２４は水平に構成されている。半径のほぼ中央部から、円すい形周壁２２がロータ軸線３に対して傾斜角度５０゜で延びている。
【００２７】
本発明によれば、図示の実施例において、円すい形周壁２２は、直径０．８ミリメートルの複数の孔を備えた孔付き金属円板より製造されている。
【００２８】
ロータ４の上側縁部５は、下側ケーシング２の内壁６に向かって延びていて、この内壁６に密接している。
【００２９】
ロータ４のための電動モータ式の駆動装置７は、下側ケーシング２の下側に位置している。
【００３０】
ロータ４の上縁部５と下側ケーシングの上縁部とは、ほぼ同じ面９に位置している。この面９の上側には、図２の平面図（図１に示した静翼１１の上側の断面図）に詳しく示されているように、静翼リング１０が配置されている。分かり易くするために、図１には２つの静翼１１しか示されていない。
【００３１】
静翼リング１０の上側には上側ケーシング１２が配置されていて、この上側ケーシング１２は、ロータ室１を上方に向かって閉鎖している。上側ケーシング１２内には、被覆若しくはコーティングしようとする核のための供給開口と、乾燥された原料のための供給部と、液状の結合剤のための中央の供給部１５とが配置されている。
【００３２】
図示の実施例（図２）では、静翼リング１０の直径が約１５００ｍｍで、６つの静翼１１が配置されている。静翼１１の高さは、静翼リング１０の高さとほぼ同じであって、この場合、外側縁部１７は、静翼リング１０の内壁１６に段無しでしかも縁部無しで一体成形されている。つまり、実際の実施例では溶接及び研削されている。
【００３３】
静翼１１は、例えば螺旋のセグメント状の形状を有していて、この場合、外側縁部１７は、螺旋のセグメントの極から遠い方のポイントであって、内側縁部１８は極に近い方のポイントである。この場合、螺旋を内壁に一体成形するということは、次のような理論的な要求つまり、静翼１１の外側端部がロータ４の回転方向でロータ室１の内壁６の円から出て、内壁６と静翼１１との接触箇所における接線がほぼ同じ傾斜を有するようになるという、理論的な要求をほぼ満たす。
【００３４】
静翼１１の内側端部つまり縁部１８は、ロータ半径のほぼ中央に位置している。
【００３５】
垂直線１９が、静翼１１のほぼ中央で、鉛直線に対してやや傾斜していて、静翼１１の下縁部２０がロータ４の回転方向で上縁部２１よりも広く成形されていれば、有利であることが分かった。
【００３６】
完成した製品をロータ室１から搬出するために静翼１１内に排出開口が設けられていて、この排出開口は、被覆若しくはコーティングの方法段階及び最終乾燥の方法段階で、フラップ２５によって縁部及びギャップなしで閉鎖されている。フラップ２６は、回転中心点２６を中心にして旋回させることができ、これによって搬出開口が開放される。
【００３７】
以下に本発明による装置の機能を、本発明による方法を用いて詳しく説明する。
【００３８】
前述のように、穀粒種子は被覆層によって覆われているので、流し込み可能な製品は、一様な球状の外形を有している。このコーティングと平行に及びこれに続いて、コーティングされた穀粒種子は乾燥される。
【００３９】
被覆層は、粉状の原料と液状の結合剤(Bindemittel）とから成っている。
【００４０】
コーティングしようとする核をロータ室１内に搬入することは、回転するロータ４において図示の実施例では供給開口１３を介して装入式(chargenweise)に行われる。核は、ロータ４に直接投げつけられた後で、半径方向・接線方向で運動せしめられ、次いで外側のロータ区分の円すい形周壁２２によって次第に垂直・接線方向で運動せしめられる。被覆層を形成するための原料は、連続的にゆっくりと、平行に供給部１４若しくは１５を介してロータ室１４内の核に供給される。この場合、図示の実施例では供給部１４を介して粉状のセルロースが供給され、中央の供給部１５を介して結合剤としての液状のメチルセルロース(methylcellulose)が供給される。供給部１４は翼状に構成されていて、これによって粉状のセルロースはロータ４の上側で線状に、回転させられている核に施される。
【００４１】
中央の供給部１５は、回転する中央の遠心円板を有しており、この遠心円板は結合剤として用いられたメチルセルロースを核に円環状に分配する。遠心円板の回転数を変えることによって、例えば正弦波状に(sinusfoermig)に回転数を変えることによって、実際の衝突面は著しく増大される。
【００４２】
ロータ４の下側には、核を供給する前にあらかじめ２つのガス入口８を介して乾燥ガスが導入される。この乾燥ガスは、円すい形周壁２２の孔付き金属薄板を貫流し、またロータ４の上縁部５と下側ケーシング２の内壁６との間の環状ギャップを貫流する。乾燥ガスの流れは、各核が、後でコーティングと共に行われるように、吹き上げられるように、制御されるのではなく、乾燥ガスが、回転させられている製品の周囲を一様に集中的に貫流するように、制御される。この場合、製品は容易に上昇せしめられるので、非常に小さい表面負荷で回転せしめられる。この場合、乾燥ガスが製品の周囲を貫流する特別な形式は、非常に効果的な乾燥を可能なものにする。
【００４３】
次いで製品は、特別に保護された効果的な形式で、製品製造中にあらかじめ乾燥され、後で製品の製造終了後に、所定の湿度まで最終乾燥される。
【００４４】
中央のロータスリーブ２３及び、ロータ４の半径方向に延びる水平な区分２４によって、ロータのあらゆる箇所で、遠心力が、原料の粘着力よりも常に大きく、若しくはすでに部分的にコーティングされた核の相互の及びロータ４に対する粘着力よりも常に大きいことが保証される。
【００４５】
ロータスリーブ２３が存在しなければ、ロータ４の中央部の回転力は理論的にゼロであって、部分的にコーティングされた核が互いにくっつき合うことになる。
【００４６】
ロータ４の回転数は、核が運動エネルギーによって、ロータ４の上縁部５を越えて静翼リング１０内まで移動せしめられるように、選定されている。この場合、核若しくは部分的にコーティングされた核は、静翼１１の作用範囲まで達し、連続的に静翼１１の内側表面に沿って、この内側表面を打撃するか若しくはこれと衝突ことなしに回転する。この際に、核の垂直・接線方向の運動方向は、静翼１１の作用範囲内に侵入する際に大きく変向され、それと同時に中央の方向と重なり合う。静翼１１を通過した後で、核は再びロータ４内に落下し、新たにロータ４の影響を受けて、新たに循環回転運動が開始される。
【００４７】
このような、本発明による装置で、請求項２に記載した本発明による方法を実施することによって、非常に均一で集中的な核の回転が生ぜしめられ、この際に、乾燥ガスが同時に及び全面的に核の周囲を貫流する。核はこの装置で回転せしめられ、しかも互いに分離される。
【００４８】
従来技術による解決策とは異なり、核は、全回転プロセス中に、構成部分の小さい面又は縁部に衝突又は打撃接触する。
【００４９】
核の運動は、核が静翼の下部領域で回転せしめられるか又はより多くが上部領域で回転せしめられるかに応じて、もちろん非常に大きい。しかしながら基本的な運動経過は、常に一定である。
【００５０】
理論的に必要なパラメータに達すると、原料の供給は終了される。回転のプロセスは、乾燥ガスの影響下で、被覆層が必要な乾燥ガスを有するまで、さらに続けられる。
【００５１】
この装置は、従属請求項による解決策を用いて、及び従来技術による選択的な構成を用いて、比較的広い範囲で変えることができる。従ってもちろん、製品が、例えば別の装置の予加熱プロセスで前もって層でコーティングされた後で、本発明による装置内で最終的に乾燥されるようになっている構成も、本発明の保護の範囲内である。この場合は、特別及び／又は加熱された乾燥ガスを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の概略的な断面図である。
【図２】 図１に示した静翼１１の上側の水平断面図である。
【符号の説明】
１ ロータ室、 ２ 下側ケーシング、 ３ 垂直ロータ軸線、 ４ ロータ、 ５ 上演部、 ６ 内壁、 ７ 電動モータ式の駆動装置、 ８ ガス入り口、 ９ 面、 １０ 静翼リング、 １１ 静翼、 １２ 上側ケーシング、 １３ 供給開口、 １４ 供給部、 １５ 中央供給部、 １６ 内壁、 １７ 外側縁部、 １８ 内側縁部、 １９ 垂直線、 ２０ 下側縁部、 ２１ 上側縁部、 ２２ 円すい形周壁、 ２３ 中央のロータ、 ２４ 水平な区分、 ２５ フラップ、 ２ 回転中心点、 ２７ 円すい形部

Claims (6)

  1. 流し込み可能な製品を乾燥させるための装置において、ロータ室（１）が設けられており、このロータ室（１）内に垂直なロータ軸線（３）を備えたロータ（４）が配置されており、該ロータ（４）が中央の水平な面と、少なくともその半径方向外側の１／３で円すい形周壁（２２）とを有しており、該円すい形部分（２２）が回転軸線（３）に対して２０゜乃至７０゜傾けられていて、円すい形周壁（２２）の、大きい直径を有する端面が上側に位置するように構成されており、円すい形周壁（２２）が、孔又はふるいの形状の少なくとも部分的に面状のガス貫流部を有しており、前記ロータ（４）の上側でロータ室（１）の内壁（６）に静翼（１１）が静的に配置されていることを特徴とする、流し込み可能な製品を乾燥させるための装置。
  2. 前記静翼（１１）の、ロータ軸線（３）に対する横断面がほぼ、円形又は螺旋形のセグメントの形状であって、この静翼の外側端部がロータ（４）の回転方向で、ロータ室（１）の内壁（６）の円から出ており、この際に、内壁（６）と静翼（１１）との接触点における接線がほぼ同じ傾斜を有しており、静翼の内側端部がロータ半径のほぼ中央部に位置していて、ロータ（４）の運動エネルギーの影響を受けてロータ（４）を離れる、転がり運動せしめられる製品が静翼（１１）の内側に沿って転動して、ロータ（４）内に再び落ちるようになっている、請求項１記載の装置。
  3. 静翼（１１）が調節機構を有していて、この調節機構によって、円若しくは螺旋のセグメントの形状が変えられるようになっている、請求項２記載の装置。
  4. ロータ（４）がロータ室（１）内に交換可能に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 複数の孔若しくはふるいが、種々異なる孔直径若しくは種々異なるふるい網目を有している、請求項４記載の装置。
  6. 請求項１から５までのいずれか１項記載の装置を、流し込み可能な製品を乾燥させるために使用することを特徴とする方法。
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