JPH0549900A - 攪拌混合造粒方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は粉体を高速で粒状化する造粒方法並
びに装置に関するものであって、特に安定した粒径の製
品を、安定した運転状況の下に製造できる手法を提供す
るものである。 【構成】 ほぼ円筒状を成す造粒ケーシング１０内にロ
ータ２５を設け、このロータ２５上に粉体Ａ_０とバイン
ダ液Ｌとを投下して造粒ケーシング１０内で粒状化する
手法において、前記ロータ周囲の造粒ケーシングの周壁
部材とロータ２５との間隔を運転中に変更できるように
する。具体的には例えばスリーブ１５を偏心移動自在と
しておき、スリーブ１５とロータ２５との間隔を変える
ようにする。これによって運転中にスリーブ１５とロー
タ２５とが接近すると、スリーブ内周面に固着しがちな
付着物Ｂが掻き落とされ、常に安定した製品の製造がな
し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は高速で粉体を粒状に加工
することのできる攪拌混合造粒の手法に関するものであ
って、特にその運転途中における付着物の生長による運
転停止の事態を回避するようにした攪拌混合造粒方法並
びに装置に関するものである。

【発明の背景】粉体を粒状化する手法は種々実用化され
ているが、そのうち高速で造粒できるものとして攪拌混
合造粒装置が存在する。このものの基本構成を図１０
（ａ）に示す概念図に従って説明すると、このものは造
粒ケーシング１０′内にほぼ円盤状のロータ２５′を具
え、そのロータ２５′上に粉体Ａ_０とバインダ液Ｌとを
投下すると、ロータ２５′の高速回転により粉体Ａ_０と
バインダ液Ｌとが混じり合い、それがロータ２５′の周
囲の造粒ケーシングの周壁面１１′と衝突し、そのとき
ロータに設けられているブレード３０′によって攪拌さ
れて粉粒状に加工され、造粒ケーシング内から取り出さ
れるものである。

【０００２】ところでこのような高速造粒できる攪拌混
合造粒装置にあっては、ブレード３０′と造粒ケーシン
グの周壁面１１′との相対間隔が製品の粒径を決定する
要素となっているが、実際にはバインダ液Ｌと混合され
た粉体Ａ_０はペースト状であって粘性を有するから、運
転を続けるにつれ造粒ケーシングの周壁面１１′に付着
物Ｂとしてこびりついた状態となってしまう（図９
（ｂ）参照）。このような状態となってしまうと、まず
造粒ケーシングの周壁面１１′とブレード３０′との間
隔が当初の設定値と変わってしまい、希望の粒径に造粒
できなくなり、更に甚だしい場合にはこびりついたいわ
ゆる付着物Ｂが更に生長し、ブレード３０′に接するよ
うになってブレード３０′の回転に大きな抵抗となり、
ついには運転不能となる事態を招いていた。

【０００３】もとよりこのような事態に対処するため
に、前記造粒ケーシングの周壁面１１′に相当する筒状
部材を可撓性のある合成ゴム、ゴム綿布複合材等によっ
て構成し、運転中、適宜時間間隔をおいて外部からこれ
をしごくようにして可撓性のある筒状部材の内周面に固
着していた付着物の除去を試みている。しかしながらこ
のような可撓筒状部材を用いたタイプのものは，もとも
とロータのブレードと筒状部材との間隔設定が正確には
なり難く、粒径のそろった製品が望めない上、筒状部材
をしごくような除去作業によって筒状部材そのものの耐
久性も劣化させてしまうという問題を有していた。

【０００４】

【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、正確な製品を得られる剛体の
造粒ケーシングを採用しながらも造粒ケーシングの周壁
面における付着物が生じないようにした新規な攪拌混合
造粒方法並びに装置の開発を試みたものである。

【０００５】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願に係る第一の発明たる攪
拌混合造粒方法は、造粒ケーシング内にブレードを有す
るロータを具え、このロータを回転させながらロータ上
に粉体とバインダ液とを供給し、これらをロータの回転
によって粒状に混合造粒する方法において、前記ロータ
周囲には造粒ケーシングの周壁面をわずかな間隔を保っ
て臨ませるとともに、ロータ先端のブレードと造粒ケー
シングの周壁面との相対的な間隔を運転中において経時
的に異ならせ、スリーブ内壁面に発生する付着物の発生
を予防するようにしたことを特徴として成るものであ
る。

【０００６】また本出願に係る第二の発明たる攪拌混合
造粒方法は前記要件に加え、前記ロータ周囲における造
粒ケーシングの周壁面をスリーブによって実質的に構成
し、ロータ先端のブレードとスリーブとの相対的な間隔
を運転中において経時的に異ならせ、スリーブ内壁面に
発生する付着物の発生を予防するようにしたことを特徴
として成るものである。

【０００７】更にまた本出願に係る第三の発明たる攪拌
混合造粒装置は、造粒ケーシング内にブレードを有する
ロータを具え、このロータを回転させながらロータ上に
粉体とバインダ液とを供給し、これらをロータの回転に
よって粒状に混合造粒する装置において、前記ロータ周
囲には造粒ケーシングの周壁面を実質的に形成するスリ
ーブをわずかな間隔を保って臨ませ、且つ前記スリーブ
は造粒ケーシング内において偏心方向に可動状態に取り
付けられるとともに、シフタによって運転中において偏
心操作させられるように構成されていることを特徴とし
て成るものである。これら発明により前記目的を達成し
ようとするものである。

【０００８】

【発明の作用】本発明にあっては、運転途中においてロ
ータにおけるブレードと造粒ケーシングの周壁面または
実質的にこれを形成するスリーブとの相対間隔が変化で
きるように構成されているから、運転を継続することに
よってスリーブ等の内面に生長し始めの付着物が生じた
としても、これが固着状態とならないうちにブレードと
スリーブとの間隔を狭めることにより、これをブレード
によって直ちに掻き取るようにし、付着物の固着状態で
の生長が生じないようにする。

【０００９】本発明の攪拌混合造粒装置にあっては上記
作用を行うにあたり、スリーブを可動状態としてそのも
のを偏心的にずらすようにしたものであり、偏心させた
ときに接近するブレードとスリーブとの間においては付
着物が掻き取られて除去される。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的
に説明するが、その説明にあたってはまず本発明の攪拌
混合造粒装置の具体的機構を説明し、次いでその作動態
様を説明しながら本発明の攪拌造粒混合方法を併せ説明
する。符号１は本発明たる攪拌混合造粒装置であって、
このものは適宜のフレーム２に対し攪拌混合造粒を行う
主要部材である本体部３とこれを駆動するための駆動装
置４とを組み付けて成るものである。

【００１１】まず本体部３にはフレーム上部に載置され
るように、ほぼ円盤状を成す造粒ケーシング１０が設け
られる。このものは上面が開放され、外周壁部１１、内
周壁部１２とによって円環状の攪拌室１３を区画するよ
うに構成されるとともに、前記攪拌室１３の一部から接
線方向外部に連通するように取出口１４を具える。そし
てこの造粒ケーシング１０に対し本発明の特徴的構成部
材の一例として適用されたスリーブ１５を上方から載置
するような状態に組み付ける。

【００１２】即ちスリーブ１５は造粒ケーシング１０の
外周壁部１１内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１１の周壁面を構成している。このスリー
ブ１５は短寸円胴状を成し、実質的に造粒作用を行う作
用部１５ａに対しその上端部に造粒ケーシング１０に載
置される部分となるフランジ部１５ｂとを具える。この
造粒ケーシング１０とスリーブ１５との間は適宜滑性の
よいフッ素樹脂（例えば商品名テフロン樹脂）から成る
パッキング部材１６を介在させる。そしてスリーブ１５
は造粒ケーシング１０側に植設したガイドピン１７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１７の部分にスリーブ１５におけるフランジ部１
５ｂに形成されたガイドスリット１５ｃが外嵌めされた
状態で組み付けられる。

【００１３】更にこのスリーブ１５の可動状態を設定す
るために一例としてエアシリンダ１９によって駆動され
るシフタ２０が設けられる。即ちエアシリンダ１９は造
粒ケーシング１０の外周壁部１１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２
０が造粒ケーシング１０の外周壁部１１を貫いてスリー
ブ１５の作用部１５ａ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１９の
突出加減によってスリーブ１５の偏心状態が設定される
のである。尚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、多数のエアバルブ２１を具える。

【００１４】また符号２２はストッパピンであって、こ
のものはスリーブ１５を偏心運転させる必要のない場
合、例えば造粒ケーシング１０に芯を合わせた状態に固
定したり、あるいは偏心状態を保ちながらも固定した状
態にするためのものであり、必ずしも不可欠とするもの
ではない。このストッパピン２２が存在しない場合であ
っても、前記シフタ２０の作用端側に例えば適宜のシム
状の部材を介在させることによりスリーブ１５の中心固
定が図り得る。

【００１５】このようなスリーブ１５を具えた造粒ケー
シング１０内には他の造粒作用部材であるロータ２５が
設けられる。このものは造粒ケーシング１０の下面に取
り付けられた筒状の軸受ハウジング２６に対し適宜のベ
ヤリング２７を介して回転自在に取り付けられた主軸２
８に設けられる。即ち図４に拡大して示すように、主軸
２８の上端部にロータ２５の中心を外嵌め状態に嵌め込
んだ後、一例として作業者が手回しできるような蝶ネジ
タイプのボルト２９によって固定する。

【００１６】そしてこのロータ２５には造粒作用を直接
担う部材であるブレード３０をロータ２５の外周から突
出するように設ける。このブレード３０は原料たる粉体
Ａ_０とバインダ液Ｌとの攪拌混合が行えるように適宜の
形状がとり得るが、この実施例では図３〜６に示すよう
に一例として前記スリーブ１５と直接ほぼ接する三基の
ブレード３０Ｉ、３０ＩＩ、３０ＩＩＩを具える。そし
て前記ブレード３０Ｉ、３０ＩＩ、３０ＩＩＩは一例と
してロータ２５の周縁に三カ所、１２０°ずつの間隔を
おいて設けられるとともに、それらの高さ方向の作用範
囲はスリーブ１５を高さ方向にほぼ三分割するように上
方から順に設定される。またこれらブレード３０とは別
にロータ上面には、一例として三枚の上部スクレーパ３
０Ａを、ロータ下面には同じく三枚の下部スクレーパ３
０Ｂを設ける。更に前記ロータ２５の上面には多数の攪
拌ピン３１を外周寄りに設けるとともに、造粒ケーシン
グ１０における攪拌室１３内を旋回する攪拌羽根３２を
具える。

【００１７】尚、前記造粒ケーシング１０はその中心側
凹部において、原料等が入り込んだ場合にこれを排出す
るためのドレン孔３３ａを設けるとともに、主軸２８の
軸受ハウジング２６の上方には軸受部への異物の混入を
防止するためのフランジ３３ｂを設け、これらによって
製造原料特に水分等が回転部分に入り込むことを防止す
るように図っているのである。

【００１８】更にこのようなロータ２５を内蔵した造粒
ケーシング１０はその上方の開放面側に円胴状のドラム
３４を接続させるものであって、このドラム３４の上面
にはドラム天板３５を設け、ここを貫くようにドラム天
板３５の中心に一例として原料ダクト３６を上方から接
続させる。そしてこの原料ダクト３６にはその途中から
給液管３７が貫通状態に接続され、原料ダクト３６の内
部ほぼ中心において垂直下方に伸び、その先端には給液
ノズル３８を設ける。尚、符号３９は前記ドラム３４を
固定するために造粒ケーシング１０の外周部に一例とし
て三カ所設けられたクランプである。本発明の実質的な
造粒作用を行う本体部３は以上述べたような構成を一例
としてとるものである。

【００１９】次にこの本体部３におけるロータ２５の駆
動装置４について以下説明する。まず本装置のフレーム
２から側方に張り出すように一例として四本のモータ支
持ステー４０を設け、これに駆動装置４の駆動源たる駆
動モータＭを取付位置を調節自在に支持させる。そして
駆動モータＭの出力プーリ４１に対しこれに対向的に前
記ロータ２５の主軸２８の下端部に従動プーリ４２を取
り付け、両者の間にベルト４３を巻回させる。更にこの
ような駆動系及び本体部３の下方には適宜安全性、更に
は内部機構の保護等を兼ねてカバー４４を設ける。

【００２０】本発明たる攪拌混合造粒装置は以上述べた
ような構成を有するものであり、以下その作動状態を説
明しながら本発明の方法を説明する。 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、これによってロータ２５を造粒ケーシング１０内
において回転させる。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Ａ_０、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
数百回転から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Ａ_０は原料ダクト３６の上方
から一定量ずつ供給され、またバインダ液Ｌは給液管３
７から供給されて給液ノズル３８から造粒ケーシング１
０の上方に吐出される。勿論、吐出状態は通常の流下で
あってもよいし、噴霧状態であってもよい。

【００２２】ｉｉｉ）造粒工程 次にこの粉体Ａ_０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原料ダクト３６からロータ２
５の作用面たる混合面２５ａ上に落下する粉体Ａ_０とバ
インダ液Ｌとはそのロータ２５に衝接した途端にロータ
２５の混合面２５ａあるいはそこに植設状態にされてい
る攪拌ピン３１等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スリーブ１５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Ａ_０とバインダ液Ｌとの混合がなされてゆくので
ある。尚、ロータ２５の混合面２５ａに突出している攪
拌ピン３１や上部スクレーパ３０Ａが存在しない場合で
あっても粉体Ａ_０とバインダ液Ｌとの混合は可能であ
る。

【００２３】このような運転を続けるとスリーブ１５側
に飛散した粉体Ａ_０とバインダ液Ｌとの混合体は、その
間スリーブ１５の内周面に沿って流下される途中でロー
タ２５におけるブレード３０（３０Ｉ、３０ＩＩ、３０
ＩＩＩ）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、更に造粒ケーシング１０内におけ
る攪拌室１３に移動してゆき、攪拌羽根３２の作用によ
り造粒ケーシング１０の取出口１４から外部に放擲され
るようにして取り出される。

【００２４】そして本発明の特徴的構成であるスリーブ
１５とブレード３０との相対間隔の調整は本実施例の装
置においてはスリーブ１５が適宜偏心的にその位置をず
らせ、部分的にブレード３０との間隔Ｇを狭め、その部
分でスリーブ１５の内周壁に固着して生長しがちな付着
物Ｂを掻き取るようにして、それ以上の固着状態での生
長を阻止するように図るのである。即ち適宜のプログラ
ムに従い、一例として造粒ケーシング１０の周囲に三カ
所設けたエアシリンダ１９の突出状態を適宜設定し、シ
フタ２０によってスリーブ１５の作用部外周面を押し込
むのである。これによってその偏心状態が適宜設定さ
れ、その周囲が万遍なく一定インターバルでブレード３
０に近付くようにすれば、常にスリーブ１５の作用部１
５ａの内周面に付着物Ｂが生長することなく運転が継続
される。尚、偏心させる寸法は図５では誇張して大きく
描いてあるが、０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度の範囲である。

【００２５】ｉｖ）他の実施例 本発明は以上述べたことから理解し得るように要はブレ
ード３０とスリーブ１５との相対間隔を変更し得るよう
にすることが基本的技術思想であるから、この技術思想
の下にすでに述べた実施例以外にも次のような構成がと
り得る。即ち図７に骨格的に示すものはスリーブ１５を
円周上に何分割かしておき、この有効径を拡大、縮小し
得るように構成しておくことももとより差し支えない。
勿論、各スリーブ１５の相互の切れ目には若干のギャッ
プが生ずるが、この部分についてはギャップのままとし
ておいてもよいし、あるいは必要に応じて可撓性を有す
る薄金属板等の覆板１５ｄを設けるようにしてもよい。

【００２６】また更に図８に骨格的に誇張して示すもの
は前記ロータ２５をその駆動用の主軸２８ごと偏心的に
移動できるようにし、一方スリーブ１５は固定状態のま
ま設定しておくことも可能である。勿論この場合におい
て主軸２８の従動プーリ４２と駆動モータＭの出力プー
リ４１との距離がわずかながら変わるものであるが、ほ
ぼ問題ない場合にはそのままにしておき、ベルト４３等
の弛み等が問題になる場合には適宜途中にテンショナ等
を介在させる。

【００２７】更にまた図９に骨格的に示す実施例は例え
ば船舶等の推進翼等において見られるような可変ピッチ
プロペラタイプに類した軸心からのシフトロッドにより
ブレード３０の作用位置を突出させたり引き込み状態と
したりして変更自在としたものであり、これによってブ
レード３０とスリーブ１５との相対間隔を変更できるよ
うにしたものである。

【００２８】尚、以上述べた説明から理解されるように
図８、９に示した実施例ではスリーブ１５の位置調整は
不要であるからこれを完全に除去し、直接造粒ケーシン
グ１０の外周壁部１１の内側周面をロータ２５の外周側
を囲むように臨ませてもよい。勿論スリーブ１５が非可
動状態であっても設けられていること自体はスリーブの
磨滅した際、これのみの研削、交換等ができることを保
証するものであり、好ましい設計である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであり、この種の攪拌混合造粒装置においてロータ
２５におけるブレード３０と造粒ケーシングの周壁面ま
たはこれを実質的に形成しているスリーブ１５との相対
間隔を調整自在としたことにより、運転中において一定
の時間間隔ごとに両者を接近させるようにすることが可
能となり、これによってスリーブ１５に固着して生長し
がちな付着物Ｂの発生を抑えることができる。これが延
いては常に安定した粒径の製品を製造することを可能と
し、更には付着物Ｂの生長による運転停止等の事態も回
避することを可能とする。

【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】同上正面図である。

【図３】同上平面図である。

【図４】本体部の内部構造を示す縦断面図である。

【図５】スリーブを偏心させてブレードとの間隔を調整
する手法を示す平面図である。

【図６】ロータの底面を反転して示す斜視図である。

【図７】スリーブとブレードとの間隔を可変する他の調
整機構を示す骨格的平面図である。

【図８】同上更に他の調整機構を示す骨格的平面図であ
る。

【図９】同上更に他の調整機構を示す骨格的縦断面図で
ある。

【図１０】従来の攪拌混合造粒装置の構造並びにその問
題点を示す骨格的縦断面図である。

【符号の説明】

１ 攪拌混合造粒装置 ２ フレーム ３ 本体部 ４ 駆動装置 １０ 造粒ケーシング １１ 外周壁部 １２ 内周壁部 １３ 攪拌室 １４ 取出口 １５ スリーブ １５ａ 作用部 １５ｂ フランジ部 １５ｃ ガイドスリット １５ｄ 覆板 １６ パッキング部材 １７ ガイドピン １９ エアシリンダ ２０ シフタ ２１ エアバルブ ２２ ストッパピン ２５ ロータ ２５ａ 混合面 ２６ 軸受ハウジング ２７ ベヤリング ２８ 主軸 ２９ ボルト ３０ ブレード ３０Ｉ ブレード ３０ＩＩ ブレード ３０ＩＩＩブレード ３０Ａ 上部スクレーパ ３０Ｂ 下部スクレーパ ３１ 攪拌ピン ３２ 攪拌羽根 ３３ａ ドレン孔 ３３ｂ フランジ ３４ ドラム ３５ ドラム天板 ３６ 原料ダクト ３７ 給液管 ３８ 給液ノズル ３９ クランプ ４０ モータ支持ステー ４１ 出力プーリ ４２ 従動プーリ ４３ ベルト ４４ カバー Ａ 粒体 Ａ_０ 粉体 Ｂ 付着物 Ｇ 間隔 Ｌ バインダ液 Ｍ 駆動モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造粒ケーシング内にブレードを有するロ
   ータを具え、このロータを回転させながらロータ上に粉
   体とバインダ液とを供給し、これらをロータの回転によ
   って粒状に混合造粒する方法において、前記ロータ周囲
   には造粒ケーシングの周壁面をわずかな間隔を保って臨
   ませるとともに、ロータ先端のブレードと造粒ケーシン
   グの周壁面との相対的な間隔を運転中において経時的に
   異ならせ、スリーブ内壁面に発生する付着物の発生を予
   防するようにしたことを特徴とする攪拌混合造粒方法。
2. 【請求項２】 前記ロータ周囲における造粒ケーシング
   の周壁面をスリーブによって実質的に構成し、ロータ先
   端のブレードとスリーブとの相対的な間隔を運転中にお
   いて経時的に異ならせ、スリーブ内壁面に発生する付着
   物の発生を予防するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の攪拌混合造粒方法。
3. 【請求項３】造粒ケーシング内にブレードを有するロー
   タを具え、このロータを回転させながらロータ上に粉体
   とバインダ液とを供給し、これらをロータの回転によっ
   て粒状に混合造粒する装置において、前記ロータ周囲に
   は造粒ケーシングの周壁面を実質的に形成するスリーブ
   をわずかな間隔を保って臨ませ、且つ前記スリーブは造
   粒ケーシング内において偏心方向に可動状態に取り付け
   られるとともに、シフタによって運転中において偏心操
   作させられるように構成されていることを特徴とする攪
   拌混合造粒装置。