JPH11276878A

JPH11276878A - 押出式造粒装置

Info

Publication number: JPH11276878A
Application number: JP10407798A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sugimoto; 豊杉本; Shuzo Nomiyama; 修蔵野見山
Original assignee: SHINKO INVEST KK
Current assignee: SHINKO INVEST KK
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の押出式造粒装置の場合には量産機用と
してスクリーン２Ａの口径を大きくしても高価で破損し
易いため、実質的にスケールアップすることが不可能で
あった。【解決手段】本発明の押出式造粒装置１０は、ホッパ
ー１１の三箇所の供給孔１１Ｄから原料をぞれぞれ個別
に受給し且つ回転ローラ１２Ｃにより原料を円筒状スク
リーン１２Ａから押し出し造粒体として成形する三室の
造粒室１２と、これらの周囲をそれぞれ個別に囲み且つ
各造粒室１２からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送し
て排出部１３Ａから排出する三箇所の小径回転テーブル
１３と、これらにそれぞれ内接し且つ小径回転テーブル
１３の排出部からそれぞれ排出された造粒体を受けて回
転搬送して排出部１４Ａから排出する大径回転テーブル
１４とを備え、回転羽根１１Ｂ、各回転ローラ１２Ｃ、
小径回転テーブル１３及び大径回転テーブル１４がそれ
ぞれ一体に駆動することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品、食料品及
び化成品等の粉粒体を細かい棒状の造粒体として成形す
る押出式造粒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の押出式造粒装置は、例えば図５の
（ａ）、（ｂ）に示すように、医薬品、食料品及び化成
品等の直前に加湿混練された粉粒体（以下、「原料」と
称す。）を受給するホッパー１と、このホッパー１の下
端に連結され且つ加湿原料を５ｍｍ以下、通常は０．５
〜２ｍｍ径の造粒体として成形する造粒室２と、この造
粒室２の周囲に回転可能に配設され且つ造粒室２からの
造粒体を回転搬送するリング状の回転テーブル３とを備
えている。

【０００３】そして、図５の（ｂ）に示すようにホッパ
ー１内には円錐状のキャップ１Ａが回転可能に配設さ
れ、キャップ１Ａには角状の突起１Ｂが複数本取り付け
られている。また、造粒室２は、円筒状に形成され且つ
造粒径に即した大きさの孔が全面に多数形成された円筒
状のスクリーン２Ａと、このスクリーン２Ａに接触しな
がら加湿原料を造粒体として押し出す３本の回転ローラ
２Ｂと、これらの回転ローラ２Ｂをアーム２Ｃを介して
支持し且つ各回転ローラ２Ｂをスクリーン２Ａに従って
回転させる回転軸（図示せず）とを備えている。また、
上記回転キャップ１Ａは回転軸の上端に連結され、回転
ローラ２Ｂと一体に回転するようにしてある。

【０００４】更に、造粒室２の外側にはこれを囲む回転
テーブル３が配設され、この回転テーブル３を介して造
粒室２のスクリーン２Ａから押し出された造粒体を受
け、回転搬送するようにしてある。また、回転テーブル
３の外周には外壁が配設され、その一部には造粒体の排
出部４が設けられ、回転テーブル３を斜行するスクレー
パ５を介して回転テーブル３上の造粒体を排出部４へ掻
き出し、ここから造粒体を装置外へ排出するようにして
ある。尚、６は駆動装置及び制御装置が収納されたハウ
ジングである。

【０００５】従って、ホッパー１内へ加湿原料を投入す
ると、キャップ１Ａを介して造粒室２内へ供給する。造
粒室２内では回転軸、アーム２Ｃを介して回転ローラ２
Ｂがスクリーン２Ａの内面に接触しながら転動すると、
まず回転ローラ２Ｂによってスクリーン２Ａの内周面に
加湿原料の堆積層が形成され、次いで堆積層を回転ロー
ラ２Ｂを介してスクリーン２Ａの孔から外側へ押し出す
と加湿原料が自然にある一定の長さで切れて造粒体とな
って回転テーブル３上へ供給される。引き続き回転テー
ブル３を介して造粒体を回転搬送し造粒体がスクレーパ
５に達すると、スクレーパ５によって回転テーブル３上
の造粒体を掻き取って排出部４から排出する。排出され
た造粒体は更に乾燥工程を経て製品として所定の工程へ
搬送される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押出式造粒装置の場合には造粒室２のスクリーン２Ａの
外径が２５０ｍｍ程度の大きさに形成されているため、
量産機としては造粒能力が低いという課題があった。そ
こで、造粒室２の造粒能力を高めるためにスクリーン２
Ａの外径を大きくすると、例えば図６に一点鎖線で誇張
して示すようにスクリーン２Ａの外径が直線に近い状態
になり、回転ローラ２Ｂとスクリーン２Ａの接触部分に
至るまでの両者間の隙間が急激に狭くなって隙間に送り
込まれる加湿原料の量が急激に多くなるため、スクリー
ン２Ａの小さな孔から大量の加湿原料を一気に押し出そ
うとしてスクリーン２Ａに過負荷が掛かり、短時間でス
クリーン２Ａを破損するという課題があった。

【０００７】しかも、従来のスクリーンは板厚が０．５
〜１ｍｍが上限であったが、大口径化に即して２〜３ｍ
ｍの従来より板厚の厚いステンレス板を用い、このステ
ンレス板に造粒用の孔を一個一個穿設して製作するた
め、スクリーン２Ａが大口径になるほどその製作コスト
が極端に高くなる。従って、従来の押出式造粒装置の場
合には量産機用としてスクリーン２Ａの口径を大きくし
ても高価で破損し易いため、実質的にスケールアップす
ることが不可能に近く、造粒能力に即して押出式造粒装
置の設置台数を増やさざるを得ず、ひいては設備費が高
価格化するという課題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、従来困難とされていたスケールアップを標
準的なスクリーンを用いて実現し、低コストの量産機を
得ることができる押出式造粒装置を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の押出式造粒装置は、多数の孔が全面に分散して形成さ
れた円筒状スクリーンから押出部材を介してバインダー
を含む粉粒体状の原料を押し出し造粒体として成形する
押出式造粒装置において、上記原料を回転羽根で攪拌し
ながら複数の供給孔からそれぞれ供給する原料供給部
と、この原料供給部の各供給孔から上記原料をぞれぞれ
個別に受給し且つ上記押出部材により上記原料を円筒状
スクリーンから押し出し上記造粒体として成形する複数
の造粒室と、これらの造粒室の周囲をそれぞれ個別に囲
み且つ上記各造粒室からの造粒体をそれぞれ個別に回転
搬送して排出部から排出する複数の小径回転テーブル
と、これらの小径回転テーブルにそれぞれ内接し且つ上
記小径回転テーブルの排出部からそれぞれ排出された上
記造粒体を受けて回転搬送して排出部から排出する大径
回転テーブルとを備え、上記回転羽根、上記各押出部
材、上記小径回転テーブル及び大径回転テーブルがそれ
ぞれ一体に駆動することを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明の請求項２に記載の押出式造
粒装置は、請求項１に記載の発明において、上記大径回
転テーブルは下方に湾曲していることを特徴とするもの
である。

【００１１】また、本発明の請求項３に記載の押出式造
粒装置は、請求項１または請求項２に記載の発明におい
て、上記大径回転テーブルを囲むカバーを設けると共
に、これら両者で形成された空間に乾燥用気体を供給す
る乾燥手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の請求項４に記載の押出式造
粒装置は、請求項１〜請求項３のいじれか１項に記載の
発明において、上記押出部材が回転ローラまたはスクレ
ーパからなることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発
明の押出式造粒装置の一実施形態を示す斜視図、図２は
図１に示す押出式造粒装置の側面図、図３は図１に示す
押出式造粒装置の平面図、図４は図１に示す押出式造粒
装置の要部を示す断面図である。

【００１４】本実施形態の押出式造粒装置１０は、図１
に示すように、原料を供給する上端が開口した円筒状の
ホッパー１１と、このホッパー１１下側から外側へ偏倚
させて周方向等間隔に配置され三室の造粒室１２と、こ
れらの造粒室１２の周囲をそれぞれ個別に囲み且つ各造
粒室１２からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送して排
出部１３Ａから排出する小径回転テーブル１３と、これ
らの小径回転テーブル１３にそれぞれ外接し且つ各小径
回転テーブル１３の排出部１３Ａからそれぞれ排出され
た造粒体を受けて回転搬送して排出部１４Ａから排出す
る大径回転テーブル１４とを備え、これらの構成部材は
後述する駆動機構を収納する駆動室１５の上面に配設さ
れている。そして、駆動機構は制御装置１０Ａの制御下
にある。

【００１５】そして、上記ホッパー１１には錐形状の回
転キャップ１１Ａが配設され、この回転キャップ１１Ａ
にはホッパー１１の底面を貫通する主回転軸１６に連結
されている。また、この回転キャップ１１Ａの下端には
複数の回転羽根１１Ｂが放射状に固定され、回転キャッ
プ１１Ａの円錐部には複数の角状の突起１１Ｃが斜め上
を向いて放射状に固定されている。更に、ホッパー１１
底面の外周縁部には周方向等間隔に３個の供給孔１１Ｄ
が形成され、回転キャップ１１Ａが主回転軸１６を介し
てホッパー１１内で回転する間にホッパー１１内で原料
を攪拌すると共に回転羽根１１Ｂを介して各供給孔１１
Ｄから加湿原料を一定量ずつ排出するようにしてある。

【００１６】また、上記造粒室１２は、図１〜図４に示
すように、上半分が円錐状で下半分が円柱状の回転体１
２Ａと、この回転体１２Ａの円柱状部分にアーム１２Ｂ
を介して放射状に連結され且つアーム１２Ｂで垂直に支
持された３本の回転ローラ１２Ｃと、これらの回転ロー
ラ１２Ｃを囲み且つ多数の孔が分散形成された円筒状の
スクリーン１２Ｄと、このスクリーン１２Ｄで囲まれた
固定テーブル１２Ｅとを備え、回転体１２Ａ、円筒状の
スクリーン１２Ｄ及び固定テーブル１２Ｅがそれぞれ軸
芯を共有し、しかもこの軸芯の延長上にホッパー１１の
供給孔１１Ｄの中心が位置するようにしてある。また、
回転体１２Ａの円錐状部分にも角状の突起１２Ｆが複数
固定され、各突起１２Ｆを介して加湿原料を攪拌しなが
ら造粒室１２内全体へ均等に分散するようにしてある。
従って、供給孔１１Ｄから造粒室１２内で加湿原料を受
給すると、回転体１２Ａの突起１２Ｆを介して加湿原料
を均等に分散し、回転ローラ１２Ｃを介してスクリーン
１２Ｄ内周面に加湿原料の堆積層を作りながら徐々に造
粒体としてスクリーン外へ押し出するようにしてある。
尚、１２Ｇは回転体１２Ａを囲み、ホッパー１１と造粒
室１２を連結する円筒状の連結部材である。

【００１７】上記小径回転テーブル１３は造粒室１２の
固定テーブル１２Ｅよりも大径に形成され、固定テーブ
ル１２Ｅからはみ出したリング状の部分が造粒体の搬送
部になっている。この小径回転テーブル１３の外周は排
出部１３Ａ以外の部分が外周壁１３Ｂによって囲まれて
いる。また、この小径回転テーブル１３上にはこれを斜
め方向に横断するスクレーパ１３Ｃが配設され、このス
クレーパ１３Ｃによって小径回転テーブル１３で回転搬
送されてくる造粒体を小径回転テーブル１３から掻き取
り排出部１３Ａを介して大径回転テーブル１４上へ排出
するようにしてある。また、この大径回転テーブル１４
はリング状に形成され、その内周が三室の小径回転テー
ブル１３とほぼ内接する大きさに形成されている。そし
て、大径回転テーブル１４の外周は排出部１４Ａ以外の
部分が外周壁１４Ｂによって囲まれている。また、この
大径回転テーブル１４上にはこれを斜め方向に横断する
スクレーパ１４Ｃが配設され、このスクレーパ１４Ｃに
よって大径回転テーブル１４で回転搬送されてくる造粒
体を大径回転テーブル１４から掻き取り排出部１４Ａを
介して装置外へ排出するようにしてある。更に、大径回
転テーブル１４は全体がカバー１４Ｄによって囲まれ、
このカバー１４Ｄによって囲まれた回転搬送路に加熱空
気を供給し、搬送中の造粒体を乾燥するようにしてあ
る。

【００１８】而して、上記駆動室１５内に収納された駆
動機構１７によって上記各駆動部を駆動するようにして
ある。この駆動機構１７は、図２、図４に示すように、
電動機１７Ａと、この電動機１７Ａの回転力を伝達する
無段変速機１７Ｂと、この無段変速機１７Ｂの回転を伝
達するウォーム減速機１７Ｃとを備えている。そして、
ウォーム減速機１７Ｃに主回転軸１６が連結され、この
主回転軸１６を介してホッパー１１の回転羽根１１Ｂを
駆動すると共に、後述のように各造粒室１２内の回転ロ
ーラ１２Ｃ、小径回転テーブル１３を駆動するようにし
てある。

【００１９】即ち、上記主回転軸１６には図２、図４に
示すように上下三段に渡ってスプロケット１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｃが固定されている。また、各造粒室１２の回
転体１２Ａにはそれぞれの固定テーブル１２Ｅの中心を
貫通する回転軸１８が連結され、各回転軸１８の下端に
上記各スプロケット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに対応する
スプロケット１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが固定されてい
る。そして、主回転軸１６のスプロケット１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｃとこれらに対応するスプロケット１８Ａ、１
８Ｂ、１８Ｃは互いに無端状チェーン１９によって互い
に連結され、主回転軸１６の回転を各造粒室１２の回転
体１２Ａに伝達し、各造粒室１２内で回転ローラ１２Ｃ
が前述したようにスクリーン１２Ｄに接触しながら回転
するようにしてある。

【００２０】更に、図４に示すように上記小径回転テー
ブル１３の裏面には回転軸１８を囲む筒体１３Ｄが固定
され、この筒体１３Ｄ内周面の下端にはラック１３Ｅが
形成されている。また、回転軸１８にはラック１３Ｅに
対応する歯車１８Ｂが固定され、この歯車１８Ｂが歯車
列２０を介してラック１３Ｅと噛合している。従って、
小径回転テーブル１３は、回転軸１８の回転駆動により
歯車１８Ｂ、歯車列２０及びラック１３Ｅを介して回転
するようになっている。そして、回転軸１８は筒状の小
径ハウジング２１内に収納され、この小径ハウジング２
１は筒状の大径ハウジング２２内に収納されている。そ
して、回転軸１８は固定テーブル１２Ｅ及び各ハウジン
グ２１、２２の下面で軸支されている。

【００２１】また、図２、図４に示すように上記大径回
転テーブル１４の裏面には大径筒体１４Ｅが固定され、
この大径筒体１４Ｅ内周面には全周に渡ってラック１４
Ｆが形成され、このラック１４Ｆが駆動室１５内に配設
されたモータ２３の歯車２３Ａと噛合している。また、
大径回転テーブル１４の内周側裏面には小径筒体１４Ｇ
が固定され、この小径筒体１４Ｇの下端がガイドローラ
１４Ｈと係合している。従って、モータ２３を介して大
径回転テーブル１４がガイドローラ１４Ｈに従って円滑
に回転するようにしてある。

【００２２】次に、動作について説明する。押出式造粒
装置１０の駆動機構１７が駆動すると、主回転軸１６を
介してホッパー１１内の回転キャップ１１Ａ、回転羽根
１１Ｂが回転する。また、主回転軸１６の回転により各
造粒室１２内ではそれぞれの回転軸１８がスプロケット
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、無端状チェーン１９、スプロ
ケット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを介して主回転軸１６の
回転と同期して回転し、回転体１２Ａを介して回転ロー
ラ１２Ｃがスクリーン１２Ｄと接触しながら回転する。
また、各造粒室１２それぞれの回転軸１８の回転によ
り、歯車１８Ｂ、歯車列２０及びラック１３Ｅを介して
小径回転テーブル１３が造粒室１２の周囲で回転する。
更に、大径回転テーブル１４がモータ２３の回転により
歯車２３Ａ、ラック１４Ｆを介して回転する。

【００２３】上述のようにホッパー１１内で回転キャッ
プ１１Ａが回転すると共に各造粒室１２内でぞれぞれの
回転ローラ１２Ｃがスクリーン１２Ｄに接触しながら回
転し、更に、各造粒室１２を個別に囲む小径回転テーブ
ル１３及び大径回転テーブル１４がぞれぞれ回転した状
態でホッパー１１内へ原料の粉粒体を投入すると共に原
料に水を噴霧して原料を加湿すると、回転キャップ１１
Ａの回転により加湿原料をホッパー１１内で混練する。
次いで、回転羽根１１Ｂによって加湿原料を三箇所の供
給孔１１Ｄからそれぞれに連なる三箇所の造粒室１２へ
一定量ずつ供給する。各造粒室１２内では回転体１２Ａ
を介して加湿原料を室内全体へ分散供給する。引き続
き、各造粒室１２内では回転ローラ１２Ｃによってスク
リーン１２Ｄ内周面全面に加湿原料の堆積層を形成し、
この堆積層がある程度の厚みに達すると回転ローラ１２
Ｃによってスクリーン１２Ｄから外側へ加湿原料を徐々
に造粒体として押し出す。

【００２４】各造粒室１２の外側ではそれぞれの小径回
転テーブル１３が回転しているため、各小径回転テーブ
ル１３によって各造粒室１２から押し出された造粒体を
回転搬送し、スクレーバ１３Ｃによって小径回転テーブ
ル１３上の造粒体を掻き取って排出部１３Ａから大径回
転テーブル１４上へ排出する。大径回転テーブル１４に
よって造粒体を回転搬送すると、スクレーパ１４Ｃに達
し、ここで造粒体を掻き取り排出部１４Ａから装置外へ
排出する。

【００２５】大径回転テーブル１４によって造粒体を搬
送する間に、カバー１４Ｄで包囲された搬送路内に加熱
空気を供給すると、搬送中に加熱空気によって加湿状態
の造粒体を確実に乾燥することができ、排出部１４Ａか
ら排出する時には造粒体が完全に乾燥し、乾燥した造粒
体を製品として次工程へ供給することができる。

【００２６】以上説明したように本実施形態によれば、
ホッパー１１へ原料を供給すると、三箇所の造粒室１２
によって全く同一条件で原料を造粒することができ、品
質の揃った造粒体を大量に生産することができる。ま
た、各造粒室１２から押し出された造粒体は小径回転テ
ーブル１３及び大径回転テーブル１４によって長い搬送
経路を辿って排出されるため、排出部１４Ａから排出さ
れる造粒体は確実に乾燥し、乾燥工程を経由させること
なく次工程へ造粒体を供給することができる。造粒体の
加湿度に即して大径回転テーブル１４による搬送中に加
熱空気を供給すれば排出部１４Ａからは完全に乾燥した
造粒体を排出することができる。また、本実施形態では
スクリーン１２Ｄとして従来の標準品を用いて量産機を
製造することができ、しかも一台の駆動機構１７で三室
の造粒室１２を同時に駆動できるため、製造コストを格
段に低減することができる。また、本実施形態によれ
ば、三室の造粒室１２を一台の制御装置１駆動機構１７
によって同時且つ同品質の造粒体を製造することがで
き、装置自体のコストを格段に低減することができる。

【００２７】また、上記大径回転テーブル１４の断面形
状を湾曲構造にすることにより、搬送中に造粒体を大径
回転テーブル１４上で転動させ、造粒体の破断面に丸み
を付けることによって乾燥後の造粒体の破断面から粉粒
体が飛散することを防止することができる。更に、小径
回転テーブル１３の湾曲構造にすればより一層の丸みを
付けることができる。

【００２８】尚、上記実施形態では回転ローラ１２Ｃを
造粒体の押出部材として用いたものについて説明した
が、本発明では押出部材としてスクレーパを用いること
ができる。また、上記実施形態に造粒室を三室設けたも
のについて説明したが、三室に制限されるものでない。
その他の構成要素についても必要に応じて適宜設計変更
することができる。要は、一箇所の駆動源で複数の造粒
室で造粒できる押出式造粒装置であれば本発明に包含さ
れる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項４に記載の発
明によれば、従来困難とされていたスケールアップを標
準的なスクリーンを用いて実現し、低コストの量産機を
得ることができる押出式造粒装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出式造粒装置の一実施形態を示す斜
視図である。

【図２】図１に示す押出式造粒装置の側面図である。

【図３】図１に示す押出式造粒装置の平面図である。

【図４】図１に示す押出式造粒装置の要部を示す断面図
である。

【図５】従来の押出式造粒装置の一例を示す図で、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。

【図６】押出式造粒装置をスケールアップする時の造粒
室のスクリーンと回転ローラの関係を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０押出式造粒装置１１ホッパー（原料供給部）１１Ｂ回転羽根１１Ｄ供給孔１２造粒室１２Ｃ回転ローラ（押出部材）１２Ｄスクリーン１３小径回転テーブル１３Ａ排出部１４大径回転テーブル１４Ａ排出部１７駆動機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の孔が全面に分散して形成された円
筒状スクリーンから押出部材を介してバインダーを含む
粉粒体状の原料を押し出し造粒体として成形する押出式
造粒装置において、上記原料を回転羽根で攪拌しながら
複数の供給孔からそれぞれ供給する原料供給部と、この
原料供給部の各供給孔から上記原料をぞれぞれ個別に受
給し且つ上記押出部材により上記原料を円筒状スクリー
ンから押し出し上記造粒体として成形する複数の造粒室
と、これらの造粒室の周囲をそれぞれ個別に囲み且つ上
記各造粒室からの造粒体をそれぞれ個別に回転搬送して
排出部から排出する複数の小径回転テーブルと、これら
の小径回転テーブルにそれぞれ内接し且つ上記小径回転
テーブルの排出部からそれぞれ排出された上記造粒体を
受けて回転搬送して排出部から排出する大径回転テーブ
ルとを備え、上記回転羽根、上記各押出部材、上記小径
回転テーブル及び大径回転テーブルがそれぞれ一体に駆
動することを特徴とする押出式造粒装置。
【請求項２】上記大径回転テーブルは下方に湾曲して
いることを特徴とする請求項１に記載の押出式造粒装
置。
【請求項３】上記大径回転テーブルを囲むカバーを設
けると共に、これら両者で形成された空間に乾燥用気体
を供給する乾燥手段を設けたことを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の押出式造粒装置
【請求項４】上記押出部材が回転ローラまたはスクレ
ーパからなることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれか１項に記載の押出式造粒装置。