JPH06170841A - 円筒ノズルを有するロータが内転して流動性材料を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動性材料の粘度範囲に幅広く対応し、高速
で走行する被吐出面にも追随しながら定量的吐出造粒で
きると共に、保守調整が容易で構造が簡単な吐出装置を
得る。 【構成】 本体フレーム（２０）に固定外筒（１１）が
取り付けられ、これに自在に回転するロータ（１０）が
嵌め合っておりこの上に流動性材料を供給する容器
（３）が取り付けられる。これは走行するスチールベル
トコンベア（１６）などの上に配置され、モータ（１
７）から伝導ギア（１８）を介してロータを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行する種々のベルト
状またはロール状の被吐出面に、一定の条件下にて固化
する性質をもつ流動性材料を、粒状または線状に吐出し
成形する吐出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこれら吐出装置には固定の内筒に
流動性材料を軸方向より供給し、回転する外筒の多数の
穴より吐出する装置や、固定の外筒に取り付けられた複
数の穴を持つ分流ヘッダーより流動性材料を供給し、こ
の外筒に軸芯を貫通した穴を有するロータが嵌め合わさ
れ回転して、外筒下部に備えた固定の静止ノズルより吐
出する装置などがあった。（例えば特公昭５５−８１１
１６号，特公昭６０−２１２１６６号公報を参照。）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の吐出装置のう
ち、多数の吐出穴を有する外筒回転式は、低粘度材料吐
出する場合で特に外筒の周速度が遅いと、外周面が濡れ
るため液の切れが悪く均一な粒形の造粒が難しかった。
しかも軸方向より流動性材料を加圧供給し、内筒内の多
数の吐出ノズルに分流するため、材料粘度の変動により
吐出全幅での各ノズルの吐出量にアンバランスが生じや
すく、均一な形状の造粒にならないという問題があっ
た。また静止ノズルを備える固定外筒に嵌め合うロータ
内転式は、吐出ノズルが静止しているため被吐出面が高
速で走行している場合に吐出時間が長くなると被吐出面
に着床した材料が尾を引いて、造粒が長円形に変形す
る。従って被吐出面の走行に追随して吐出可能な速度が
比較的低速の範囲に制約されるため造粒能力に問題があ
った。

【０００４】本発明は流動性材料の粘度範囲に幅広く対
応し、高速で走行する被吐出面にも追随しながら定量的
に吐出造粒できることと、更に構造が簡単でシール部の
着脱や調整が容易な吐出装置を得ることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段として図１を参照して説明する。上記目的を達成する
ために、本発明の吐出装置においては流動性材料（１）
の液圧（Ｐ）が均一にロータ貫通穴（１０ａ）に作用す
るようこれを溜める容器の下部流出口（３ｃ）および固
定外筒（１１）に取り付けられたシール材（６）の開口
部（Ｂ）が複数ロータ貫通穴（１０ａ）を十分覆う範囲
に開口された構造となっている。また、この容器（３）
は大気圧に開放されるか、若しくは流動性材料（１）を
溜めた液位上部空間を充填気体で常時加圧することがで
きる。

【０００６】また軸芯を貫通する穴を有するロータ（１
０）は、伝導部品（１８）を介してモータ（１７）によ
り間欠又は連続的に駆動され、固定外筒（１１）の下部
はこの複数のロータ貫通穴（１０ａ）の通過する範囲を
十分に覆い、しかも走行する被吐出面（１６）に追随で
きる範囲（Ｄ）が開口されている。これにより内転する
ロータの貫通穴の先端ノズル（１０ｂ）より直接被吐出
面（１６）に吐出することができる。ロータの貫通穴
（１０ａ）が外筒上部開口部（Ｂ）と導通している範囲
では、この外筒下部の開口範囲（Ｄ）は必ず連通するノ
ズル（１０ｂ）が１つとなるような範囲内で決められ
る。

【０００７】このロータ（１０）で流動性材料を吐出す
るとき、外周面（１０ｄ）の濡れを防ぎ、液切れを効果
的に行なうためにロータ貫通穴（１０ａ）は外周面（１
０ｄ）に接する部分において、この穴を同芯とした溝
（１０ｃ）をもち円筒状の先端を形成するノズル（１０
ｂ）を備えたものである。この円筒状のノズル（１０
ｂ）の縁の厚さ、溝の形状については、取り扱う流動性
材料（１）の粘性や付着性等の物性により決められる。

【０００８】更に流動性材料（１）を溜めた容器（３）
と内転するロータ（１０）との液シールは、容器の流出
口の裏面（３ｄ）をテーパ形状とし、これを案内にして
楔形状の断面を持つシール材（６）をバネ（８）又は調
整ボルト（９）により押し当てて、ロータ（１０）に均
一な面圧を与えることにより行なう。シール材（６）は
摩擦係数の少ない滑りの良いものを使用するとより効果
的である。

【０００９】

【作用】作用について図１を参照して説明する。上記の
様に構成された吐出装置の容器（３）に流動性材料
（１）を溜めると大気圧もしくは充填気体の圧力によ
り、液全表面に均一な圧力（Ｐ）が作用する。これが固
定外筒（１１）に取り付けられたシール材（６）の開口
部（Ｂ）より回転するロータ（１０）に伝達される。

【００１０】ロータの貫通穴（１０ａ）は外周面に接す
る部分において、この穴を同芯とした溝（１０ｃ）をも
ち円筒状の先端を形成するノズル（１０ｂ）を備えてい
る。このノズル（１０ｂ）が外筒下部開口部（Ｄ）に現
出し、その反対端のノズル（１０ｂ）が未だシール材
（６）開口部に現出していない位置（Ｅ）においては、
この下向きのノズル廻りの溝（１０ｃ）に溜まった材料
（１）がこの溝を伝って重力の方向に垂れ下がる。次に
上方の貫通穴（１０ａ）がシール材（６）開口部に現出
した位置（Ｂ）にくると容器（３）の流出口（３ｃ）に
導通するため圧力差により材料（１）が貫通穴（１０
ａ）を下方に流れはじめる。更に導通面積が全開になる
（ｂ）から（ｄ）の工程において、下方のノズル（１０
ｂ）では流れ出てきた材料（１）が貫通穴周囲の外周を
濡らすことなく、表面張力により球状に成長する。また
この工程で溝（１０ｃ）から垂れ下がった材料（１）と
同伴し更に球形が成長する。この時ノズル先端の付着力
より成長した球状の材料の重量及び吐出圧が優ったとき
被吐出面（１６）へ滴下する。

【００１１】ロータ（１０）は、被吐出面（１６）と同
一方向に運動しており、滴下しようとする材料（１）は
ロータ（１０）の回転速度により、被吐出面（１６）と
同じ進行方向に速度ベクトルを有する。このため移動す
る被吐出面（１６）と相対速度が零または小さい状態で
落下し被吐出面（１６）に着床できるので材料全体の着
床時間差による造粒品の変形が抑えられる。ロータの貫
通穴（１０ａ）は（ｄ）から（ｅ）の工程で容器（３）
との導通が閉塞され液の吐出が止まる。以上のようにロ
ータ（１０）をモーター（１７）で駆動するとロータの
貫通穴（１０ａ）が導通と閉塞を交互に繰り返し、材料
（１）が間欠的に吐出される。このとき走行する被吐出
面（１６）には 点状に造粒される。またロータの貫通
穴（１０ａ）を一定の開口面積で導通させ静止保持する
と、材料（１）は連続的に線状で吐出される。

【００１２】

【実施例】実施例について図３、４、及び５を参照して
説明する。図３において、吐出装置は大きく分けて本体
フレーム（２０）に固定外筒（１１）が取り付けられ、
これに自在に回転するロータ（１０）が嵌め合わされて
おり、この上に流動性材料を供給する容器（３）が取り
付けられた構成となっている。この装置はある速度で走
行するスチールベルトコンベア（１６）の上に配置し、
モータ（１７）で駆動され伝導ギヤ（１８）を通じてロ
ータ（１０）を回転して造粒する目的で使用される。

【００１３】図３及び４において、流動性材料（１）は
これを溜める容器（３）に付属するパイプ（３ｂ）より
供給される。流動性を保持し、粘性を調整するために容
器の外周を２重ジャケット構造とし、熱媒体を流通する
かまたは電気ヒーター等で加温することができる。結晶
性または重合性の材料の場合は逆に冷媒体を通して冷却
することがある。またこの容器（３）には別に付属する
パイプ（３ｃ）より大気に開放されるか充填気体（２）
の供給により加圧することができる。

【００１４】また本体フレーム（２０）には固定外筒
（１１）が断熱材（１４）を介して取り付けられてお
り、軸芯を貫通する穴を有するロータ（１０）がこれに
回転自在に嵌め合っている。この固定外筒（１１）は流
入通過する流動性材料（１）が固化しないように熱媒流
路（１１ａ）を設け熱媒体を通すか、電気ヒータ等で加
温させる。液シールは可動のシール材（６）を外筒（１
１）上部に取り付け、この上に流動性材料（１）を溜め
流出口を持つ容器（３）のフランジをガスケット（５）
を介して取り付ける。シール材（６）は容器の流出口の
裏面（３ｄ）をテーパ形状とし、これを案内として楔形
状の断面を持ち、バネ（８）または調整ボルト（９）に
より押し当ててロータ（１０）との液シールを行なう。
シール材（６）は摩擦係数が小さく滑りの良いものでロ
ータ（１０）より軟らかい材質が適しており、消耗部品
である。

【００１５】容器の流出口（３ｃ）にはロータの貫通穴
（１０ａ）の位置と一致した穴を有する中子（１５）を
装着できる。流動性材料（１）の物性に応じて吐出する
タイミング、吐出量を調整するのに、この可動な中子の
穴の大きさ（ｄ１）を変えたり、外部より中子自体の位
置を動かし開口面積を変えて行なうことができる。

【００１６】ロータ貫通穴（１０ａ）は外周面（１０
ｄ）に接する部分において、この穴を同芯とした溝（１
０ｃ）をもち円筒状の先端を形成するノズル（１０ｂ）
を備えている。この円筒状ノズル（１０ｂ）の穴の大き
さ（ｄ２）、縁の厚さ（ｔ）及び溝の形状は、流動性材
料の物性により変えることができる。またロータの貫通
穴（１０ａ）は、ロータ長手方向に交互に４５°ずつず
らした貫通穴を配置するとベルト面に千鳥配列の造粒を
することができる。しかもこのノズル（１０ｂ）はロー
タ（１０）の外周を加工した一体形状のものと図５の如
く複数ノズルを有するノズルバー（２２）をロータ（１
０）に取り付けらたものとがある。このノズルバー（２
２）は固定外筒下部開口部より取り外しが出来るため、
流動性材料（１）の吐出特性に応じて最適の吐出条件の
ものに交換できる。

【００１７】粘性の高い流動性材料（１）が、吐出する
時に糸状の尾を引くのでこれを切ったり、ロータ外周面
のクリーニング効果を高めるため先端の鋭利なスクレー
パ（１２）を固定外筒に取り付けている。またロータ
（１０）とスチールベルトコンベア（１６）とは各々駆
動方法を間欠か連続または静止によって吐出される材料
の形態を変えられる。例えばロータ（１０）とスチール
ベルトコンベア（１６）を共に間欠駆動とし吐出時間を
長くとると大きな造粒品が得られる。またロータの貫通
穴をある開度で静止させスチールベルトを連続走行させ
ると複数条の線状成形品が得られる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されているような効果を奏す
る。

【００１９】容器の下部流出口がロータ貫通穴を十分覆
う範囲開口されているので吐出装置長手方向の複数ノズ
ルに均等の液圧かかり吐出量のバラつきが少ない。

【００２０】固定外筒下部が開口されており、ノズルを
備えたロータから走行している被吐出面に追随しながら
直接吐出できるので着床した造粒の変形が小さい。従っ
て被吐出面の走行速度の高速域にも対応でき造粒能力が
上がる。

【００２１】ロータの円筒状ノズルはロータの外周が濡
れにくく幅広い粘度範囲の材料に対して吐出する際の液
切れがよい。

【００２２】構造が簡単なため安価に製造ができ、また
シール部の着脱や調整が容易で維持管理がしやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】流動性材料の吐出工程を示すロータ周辺断面図
である。

【図２】ロータ貫通穴先端の円筒ノズルの拡大形状図で
ある。

【図３】吐出装置の全体を示す縦断面図である。

【図４】吐出装置のロータ部の実施例を示す横断面図で
ある。

【図５】ノズルバーの取付部の実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 流動性材料 ２ 大気または充填気体 ３ 流動性材料を溜める容器（−ａ熱媒流路又は電気ヒ
ーター、−ｂ流動性材料供給口，−ｃ大気又は充填気体
供給口、−ｄ流動性材料流出口、−ｅ流出口裏面） ４ 締結ボルト ５ ガスケット ６ シール材 ７ Ｏリング ８ スプリング ９ 調整ボルト １０ ロータ（−ａ貫通穴、−ｂ円筒ノズル、−ｃ溝、
−ｄ外周） １１ 固定外筒（−ａ熱媒流路または電気ヒータ） １２ スクレーパ １３ 同上用取付ボルト １４ 断熱材 １５ 流量調整用中子 １６ スチールベルトコンベア １７ 駆動用モータ １８ 伝導用ギア １９ ギアカバー ２０ 本体フレーム ２１ 軸受ブロック ２２ ノズルバー ２３ ノズルバー取付ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の条件下にて固化する性質をもつ流
   動性材料（１）を、連続もしくは間欠的に走行するベル
   トまたはロール等の被吐出面（１６）に定量的に吐出す
   るのに、この流動性材料（１）を溜める容器（３）と流
   入できる上部開口部（Ｂ）を備えた固定外筒（１１）と
   軸芯を貫通する複数の穴を有するロータ（１０）が回転
   自在に嵌め合わされた構造で、このロータ（１０）を間
   欠または連続的に回転するモータ（１７）により駆動
   し、ロータ（１０）の貫通穴より直接被吐出面（１６）
   に粒状または線状に吐出できるように固定外筒（１１）
   の下部を開口したことを特徴とする吐出装置。
2. 【請求項２】 軸芯を貫通する穴を有するロータ（１
   ０）で、外周に接する貫通穴の周囲にこの穴を同芯とし
   た溝をもち、円筒状の先端を形成するノズル（１０ｂ）
   を備える請求事項１記載の吐出装置。
3. 【請求項３】 流動性材料（１）を溜める容器（３）の
   流出口裏面（３ｄ）をテーパ形状とし、これとロータ
   （１０）の間の液シールに楔形状の断面をもつシール材
   （６）をバネ（８）または調整ボルト（９）を介して与
   圧により均一にシールされる請求項１または２の記載す
   る吐出装置。