JPH07205143A - 造粒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多品種少量生産化に対応することができるよ
うにする。掃除を短時間で済ますことができるようにす
る。 【構成】 周壁３０に多数の押出孔１を設けた一対の円
筒ローター２を周壁３０を近接させて配設すると共に一
対の円筒ローター２が互いに反対方向に回転するように
形成する。一対の円筒ローター２間に供給され、両円筒
ローター２間で圧縮されて上記押出孔１より円筒ロータ
ー２内に押し出された樹脂を切断するカッター３を円筒
ローター２内に設けて成る造粒装置。このような造粒装
置において、上記押出孔１の周壁３０の外面に近い部分
を孔径が一定なストレート部１ａとして形成すると共に
押出孔１のストレート部１ａよりも内側部分をテーパー
部１ｂとして構成し、テーパー部１ｂの孔径を周壁３０
の内面側になるにつれて大きくなるように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェノール樹脂やエポ
キシ樹脂などの樹脂をペレット状製品に加工するための
造粒装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂やエポキシ樹脂などの樹
脂をペレット状製品に加工するには造粒装置を用いてお
こなわれている。この造粒装置は特開平２−３１００８
号公報等で提供されているように、一軸或いは二軸の押
出機と切断機とから構成されており、シリンダ内に設け
られた異ピッチスクリューで樹脂を送り、シリンダの先
端に取り付けてあるダイの多数の押出孔から樹脂を押し
出して紐状にし、この紐状の樹脂を切断機で切断するこ
とによって樹脂のペレット状製品を製造していた。

【０００３】しかし上記のような造粒装置では機械の大
型化をまねくものであり、消費エネルギーが増大して省
エネルギー、省コスト化を計れなかった。そこで本出願
人は省エネルギー、省コスト化を計ることができる造粒
装置を特願平５−１４３１４７号で提案した。この造粒
装置は、周壁に多数の押出孔を設けた一対の円筒ロータ
ーを周壁を近接させて配設し、一対の円筒ローターが互
いに反対方向に回転するように形成したものであって、
一対の円筒ローター間に樹脂を供給し、両円筒ローター
の回転によって圧縮されて上記押出孔より円筒ローター
内に押し出された樹脂を、円筒ローター内に設けたカッ
ターで切断してペレット状製品を製造するようにしたも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし特願平５−１４
３１４７号で提案した造粒装置では、押出孔が細く長い
ために樹脂で目詰まりをおこしてしまうことがあり、連
続して造粒することが難しく、このため一定期間内に造
粒することができる樹脂の種類が少なくなって、多品種
少量生産化に対応することができなかった。また押出孔
に詰まった樹脂は取り除くのに大きな手間を要し、樹脂
の種類を切り換えるためにおこなう掃除を短時間で済ま
すことができなかった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、多品種少量生産化に対応することができ、掃除を
短時間で済ますことができる造粒装置を提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る造粒装置
は、周壁３０に多数の押出孔１を設けた一対の円筒ロー
ター２を周壁３０を近接させて配設すると共に一対の円
筒ローター２が互いに反対方向に回転するように形成
し、一対の円筒ローター２間に供給され、両円筒ロータ
ー２間で圧縮されて上記押出孔１より円筒ローター２内
に押し出された樹脂を切断するカッター３を円筒ロータ
ー２内に設けて成る造粒装置において、上記押出孔１の
周壁３０の外面に近い部分を孔径が一定なストレート部
１ａとして形成すると共に押出孔１のストレート部１ａ
よりも内側部分をテーパー部１ｂとして構成し、テーパ
ー部１ｂの孔径を周壁３０の内面側になるにつれて大き
くなるように形成して成ることを特徴とするものであ
る。

【０００７】また上記テーパー部１ｂの孔径の広がり角
度は１°〜２°の範囲に形成することができる。

【０００８】

【作用】押出孔１の周壁３０の外面に近い部分を孔径が
一定なストレート部１ａとして形成すると共に押出孔１
のストレート部１ａよりも内側部分をテーパー部１ｂと
して構成し、テーパー部１ｂの孔径を周壁３０の内面側
になるにつれて大きくなるように形成したので、周壁３
０のストレート部１ａの開口から押出孔１に入った樹脂
は、まずストレート部１ａの孔径とほぼ同径の紐状の樹
脂に形成され、その後ストレート部１ａからテーパー部
１ｂへ移動していくことになり、ストレート部１ａの孔
径よりも大きいテーパー部１ｂの内周面と紐状の樹脂と
の摩擦を少なくすることができ、このため樹脂によって
押出孔１が目詰まりをおこすことがなくなって造粒をス
ムーズに連続しておこなうことができる。

【０００９】またテーパー部１ｂの孔径の広がり角度は
１°〜２°の範囲に形成したので、上記目詰まり防止を
効果的におこなえると同時に、適度に圧密されたペレッ
ト状製品を製造することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。図２
には造粒装置が示してあり、底板４の上面には箱型の円
筒ローター取付台５とカッター取付台６とが間隔を介し
て固定してある。円筒ローター取付台５の外側端面には
内部に二機のインナーギアー（図示省略）を設けた突出
部７が設けてあると共に円筒ローター取付台５の側方に
はインナーギアーと連結される定トルクモーター８が配
置してある。円筒ローター取付台５の上面には四つのコ
ロ軸受け９が取り付けてあると共にこのコロ軸受け９に
枢着して左右に一対の回転軸１０が平行に配置してあ
る。コロ軸受け９と回転軸１０の組み立ては予圧組立に
よっておこない、コロ軸受け９と回転軸１０の間に残留
隙間ができないようにする。またそれぞれの回転軸１０
の一端は突出部７の内部に設けたインナーギアーに連結
されていると共にそれぞれの回転軸１０の他端には円筒
ローター２が取り付けてある。

【００１１】図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には円筒ロー
ター２が示してあり、円筒ローター２は周壁３０の内面
と外面を研磨仕上げした一方が開口する鋼管で形成して
ある。円筒ローター２の他方の端部は閉口してあって、
その中央部には回転軸１０が固定してある。周壁３０は
研磨仕上げのほかにボロン処理を施したものであっても
良い。このようにボロン処理を施すと樹脂と周壁３０
（特に外面）との摩擦で周壁３０が磨耗しにくくなるか
らである。またその他の耐磨耗処理よりも円筒ローター
２の周壁３０に歪みを与えにくいからである。このよう
な周壁３０の幅方向の略中央部には内外に開口する多数
個の押出孔１が全周に亘って穿設してある。図１（ｃ）
に示すように押出孔１は、周壁３０の外面に開口し孔径
が一定であるストレート部１ａと、周壁３０の内面に開
口し周壁３０の内面に近づくほど孔径が大きくなるテー
パー部１ｂとで構成されている。

【００１２】ストレート部１ａは周壁３０の外面の開口
から周壁３０の内部までを直径２ｍｍ〜４ｍｍ、好まし
くは３ｍｍに形成する。直径２ｍｍ未満であれば樹脂が
ストレート部１ａに入りにくくなると共に入った樹脂が
スムーズにストレート部１ａを通り抜けられなくなり、
目詰まりの原因となる。また樹脂がストレート部１ａに
入りにくいので収率が低下する原因にもなる。ストレー
ト部１ａの直径が４ｍｍを越えると、樹脂がストレート
部１ａの内周面で圧密されなくなってしまい、ペレット
状製品がパサパサした嵩高の粒となってしまい好ましく
ない。

【００１３】テーパー部１ｂの広がり角度（図１（ｃ）
にＤで示す）は１°〜２°の範囲、好ましくは１．５°
（図１（ｃ）に示すｄが０．７５°である）に形成す
る。広がり角度が１°未満であれば樹脂との摩擦が大き
くなって樹脂がスムーズにテーパー部１ｂを通り抜けら
れなくなり、目詰まりの原因となる。また広がり角度が
２°を越えると、樹脂がテーパー部１ｂの内周面で圧密
されなくなってしまい、ペレット状製品がパサパサした
嵩高の粒となってしまい好ましくない。

【００１４】上記ストレート部１ａとテーパー部１ｂの
周壁３０の厚み方向における長さの比は、テーパー部１
ｂの長さ／ストレート部１ａの長さ＝４〜９の範囲であ
ることがが好ましい。この比が４未満であれば、樹脂が
押出孔１の内周面で圧密されなくなってしまい、ペレッ
ト状製品がパサパサした嵩高の粒となってしまい、また
この比が９を越えると樹脂がスムーズに押出孔１を通り
抜けられなくなり、目詰まりの原因となる。ストレート
部１ａとテーパー部１ｂの長さの具体的な値を例示する
と、周壁３０の厚み１５ｍｍ〜１５．５ｍｍに対して、
ストレート部１ａが１．５ｍｍ〜３ｍｍ、テーパー部１
ｂが１３．５ｍｍ〜１２ｍｍである。

【００１５】このように本実施例では、押出孔１の周壁
３０の外面に近い部分を孔径が一定なストレート部１ａ
として形成すると共に押出孔１のストレート部１ａより
も内側部分をテーパー部１ｂとして構成し、テーパー部
１ｂの孔径を周壁３０の内面側になるにつれて大きくな
るように形成したので、ストレート部１ａの孔径とほぼ
同径の紐状に形成された樹脂は、ストレート部１ａの孔
径よりも大きいテーパー部１ｂの内周面との摩擦を少な
くすることができ、このため樹脂によって押出孔１が目
詰まりをおこすことがなくなって造粒をスムーズに連続
しておこなうことができる。またテーパー部１ｂの孔径
の広がり角度は１°〜２°の範囲に形成したので、目詰
まり防止を効果的におこなえると共に適度に圧密された
ペレット状製品を製造することができる。

【００１６】押出孔１同士の間隔は約５．８ｍｍで６０
度配列（千鳥配列）に穿孔されている。このように設け
た押出孔１の開口比は約２４．３％である。尚、図１に
は押出孔１の一部が図示されているものである。また図
中の１１はキャップボルト座、１２はタップである。そ
して図２に示すように一対の円筒ローター２をカッター
取付台６方向に開口させて円筒ローター取付台５とカッ
ター取付台６との間に配設すると共にそれぞれの円筒ロ
ーター２の開口していない面を回転軸１０に取り付け
る。このとき一対の円筒ローター２の周壁同士の間隔は
ほとんどなく近接した状態に配置されている。また円筒
ローター２の上には一対のガイド板１３が設けてある。
ガイド板１３は樹脂を円筒ローター２の上方から投入す
る際に押出孔１を設けた円筒ローター２の周壁部分に正
確に投入されるようにガイドするものであって、押出孔
１が配列されている略中央部の間隔を介してガイド板１
３が配置されている。さらに円筒ローター２の外面には
ローラーベアリング１４が設けてあり、円筒ローター２
が外側に拡がらないように防止しているものである。加
えて円筒ローター２の内部には温風吹き込み機１５が配
設してあり、円筒ローター２の内部に８０±３℃、Ｑ＝
０．３ｍ³ ／分の温風を吹き込めるようになっている。

【００１７】カッター取付台６の上面には四つのカッタ
ー軸受け１６が取り付けてあると共にこのカッター軸受
け１６を貫通して左右に一対のカッター軸１７が平行に
配置してある。カッター軸１７の円筒ローター２側端部
は円筒ローター２内にまで延設されており、その先端に
はカッター３が設けてある。カッター３の刃角は約４５
°に形成してあり、刃先が円筒ローター２の下側内面に
近接するように設けてある。またカッター取付台６の両
側面にはエアーシリンダー１８が取り付けてあり、エア
ーシリンダー１８の駆動軸１８ａに結合されている連結
軸２１がカッター軸受け１６間においてカッター軸１７
に連結されている。このエアーシリンダー１８はカッタ
ー３を円筒ローター２から取り外す時に使用される。す
なわちこのエアーシリンダー１８を駆動させて駆動軸１
８ａを駆動させると共に駆動軸１８ａの駆動によって連
結軸２１を駆動させ、連結軸２１と連結されるカッター
軸１７を回動すると共にカッター軸１７の先端に設けた
カッター３の刃先を上方に回動させて円筒ローター２の
内面からカッター３の刃先を離した状態にし、その後カ
ッター３の取り外しがおこなえるようにしたものであ
る。

【００１８】尚、図２中の想像線はカバー２０であっ
て、上記ガイド板１３間の上方を覆わないようにして円
筒ローター２の外周に配設してある。次に上記造粒装置
の造粒動作について述べる。先ず定トルクモーター８を
駆動させてインナーギアーを介して回転軸１０を回転さ
せることによって円筒ローター２を回転させる。このと
き円筒ローター２の回転速度は０．２ｍ／秒であり、ま
たそれぞれの円筒ローター２は互いに反対方向に回転す
るようになっている。図２の実施例では樹脂を円筒ロー
ター２の上方から投入するので、矢印イ、ロの方向にそ
れぞれの円筒ローター２が回転するものである。次に樹
脂を円筒ローター２の上方からガイド板１３間に投入す
る。樹脂は無機繊維あるいは有機繊維等が含有されない
フェノール樹脂であって、エポキシ樹脂であってもよ
い。また投入される樹脂は予め所定の配合で混練された
ものであり、温度１００℃のシート状又はダンゴ状に形
成されている。そして投入された樹脂は一対のロール２
の周壁間に挟まれて圧縮され、圧密された樹脂は押出孔
１を通って紐状に円筒ローター２内に押し出されると共
に紐状に押し出された樹脂はそのままの状態で円筒ロー
ター２の回転によって円筒ローター２の内部下側に移動
し、カッター３で切断され、ペレット状製品１９となっ
て円筒ローター２の外部に排出される。このように製造
されたペレット状製品１９は約６０℃の温度でさらさら
した状態で形成される。また形状は直径約３ｍｍ、高さ
１〜４ｍｍ程度、嵩密度は０．６程度である。

【００１９】

【発明の効果】上記のように本発明は、押出孔の周壁の
外面に近い部分を孔径が一定なストレート部として形成
すると共に押出孔のストレート部よりも内側部分をテー
パー部として構成し、テーパー部の孔径を周壁の内面側
になるにつれて大きくなるように形成したので、周壁の
ストレート部の開口から押出孔に入った樹脂は、まずス
トレート部の孔径とほぼ同径の紐状の樹脂に形成され、
その後ストレート部からテーパー部へ移動していくこと
になり、ストレート部の孔径よりも大きいテーパー部の
内周面と紐状の樹脂との摩擦を少なくすることができ、
このため樹脂によって押出孔が目詰まりをおこすことが
なくなって造粒をスムーズに連続しておこなうことがで
き、短時間で一種類の樹脂を処理することができると共
に一定期間内に多くの種類の樹脂を処理することがで
き、多品種少量生産化に対応することができるものであ
る。また目詰まりがなくなるので、掃除を短時間で済ま
すことができるものである。

【００２０】またテーパー部の孔径の広がり角度は１°
〜２°の範囲に形成したので、上記目詰まり防止を効果
的におこなえると同時に、適度に圧密されたペレット状
製品を製造することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す円筒ローターの（ａ）
は正面図、（ｂ）は一部を破断した側面図、（ｃ）は一
部の拡大断面図である。

【図２】同上の造粒装置の全体を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 押出孔 １ａ ストレート部 １ｂ テーパー部 ２ 円筒ローター ３ カッター ３０ 周壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周壁に多数の押出孔を設けた一対の円筒
   ローターを周壁を近接させて配設すると共に一対の円筒
   ローターが互いに反対方向に回転するように形成し、一
   対の円筒ローター間に供給され、両円筒ローター間に圧
   縮されて上記押出孔より円筒ローター内に押し出された
   樹脂を切断するカッターを円筒ローター内に設けて成る
   造粒装置において、上記押出孔の周壁の外面に近い部分
   を孔径が一定なストレート部として形成すると共に押出
   孔のストレート部よりも内側部分をテーパー部として構
   成し、テーパー部の孔径を周壁の内面側になるにつれて
   大きくなるように形成して成ることを特徴とする造粒装
   置。
2. 【請求項２】 テーパー部の孔径の広がり角度を１°〜
   ２°の範囲に形成して成ることを特徴とする請求項１に
   記載の造粒装置。