JPS61501692A - 押出成形装置とその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 押出成形手段及びその 璽】Ｌ辷ｑ±ｍ＋１ 本発明は所望の製品を製造する目的で準備する加工材として予め棒状乃至行形状 体の押出成形品を得るため可塑性材料及び粉末状材料を押し出して成形する装置 とその成形方法に関するものである。

本発明の目的は所望の目的のため、可塑性材料または粉体状の材料であって、水 分が１５〜４５重量％混入した該材料を押生成形中該材料に温度が増大するよう な圧縮力や押圧力を用いることなく、押出し成形できるような装置と成形方法を 提案せんとするものである。

亘」Ｕえ艦 異なる種類の押出成形品を製造するため、所望の目的のもとに準備された半湿性 可塑性材料または粉末状材料を押し出して成形する装置は既に提案されている。

前記材料は未加工のもの、或いは薬品１食品、工業的飼料、その他の有機・無機 製品等の完成品である。

前記材料を押し出して成形するために用いられる従来から知られている装置とし ては肉を刻む装置と比較することができる。このような従来の装置は肩科が１個 またはそれ以上のスクリュ一手段によって供給され、軸方向か半径方向に配設さ れた孔を有する円盤によって押圧されるものである。このようなスクリューの物 理的作用を用いた装置は不合理なものであり、肉を切断する力を加えるとき、同 時的に熱を加えるので多くの場合、材料にとって有害である。更に該材料は有孔 円盤に配置する前に固形または流動相に変化し、このことは異種の製品となる。

この装置を用いるとき前記の必要とする押圧力は有孔円盤の全面に及ぼされ、そ の直後に有孔円盤は変形する。この変形は電縫が１ｍまたはそれ以下の孔を目詰 りさせることになる。そして、変形した有孔円盤がスクリューから離隔してゆく とき、前記変形は荷重が増大してゆくことを意味するものである。

このように、可塑性材料や粉末状材料を押し出して成形するための公知技術は前 述の如く、非常に高い温度が長時間に亘って発生し、多くの場合、装置が破壊し 、少くとも供給された材料を破棄しなければならぬような重大な損失を受ける、 特に有機物質からなる材料の場合はそうである。また、しかしながら、無機物質 からなる材料の場合は化学的に結合した水分を分離することにより１手動操作で 化学的、物理的特性を変化させることができる。

上記の如き状況から、熱や圧力で反応変化する材料でも押出成形手段で良好に成 形することができ、そして、相当の時間に亘り圧縮力や押圧力を加えても温度の 増大が避けられるような成形装置とその成形方法を提供されることが要望されて いる。

杢」１匹ぷり１成 本発明は押し出して成形された製品１に製造し得るものである。即ち、透孔を有 する環状のスクリーン乃至周壁と該周壁内に配設された回転可能なローターとか らなり、該ローターは前記多孔周壁に近接して回動する複数の圧縮面が設けられ る、該圧縮面は前記周壁に対し回転方向側の角度が鋭角に配設されている構成と されてる。

本発明装置に使用される可塑性材料或いは粉体状材は前記圧縮面の外側端部分で 多孔周壁の方向へ僅かな時間のあいだ圧縮される。そして、多孔周壁部分で押圧 される。前記の如き加えられる圧縮力乃至押圧力は従来から使用されている装置 や製法の全圧縮押圧力〜と比較すると僅かな一部に過ぎないものである。そして 、この押圧力による温度の増大量Ｏ〜１℃に過ぎず、予め設定された３０°〜４ ０℃の温度と比較すれば極めて微々たるものである。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の■〜■線に沿う横 断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第４図は第３図の■〜■ ＭＫ沿う横断面図、第５図は更に本発明の他の好ましい実施例を示す縦断面図、 第６図は第５図の■〜■線に沿う横断面；第７図は本発明のまた更に他の実施例 を示す縦断面図、第８図は本発明のそして、また更に他の実施例を示す縦断面図 である。

機枠１の上部には供給開口を有する円錐形状をし九ホツノヤとして７アネル２が 配設されている。該ファネル２の下部は回動可能な供給手段４が設けられる。該 供給手段４は駆動源５の出力軸６に接続されている。

第１図、第２図の第１の実施例に示す供給手段４は下記の如き構成である。即ち 、７アネル２の下部から材料（商品）ｋ′Ｉ−Ｉ＠取るために配設されたスクレ ーバ４ａと上側ヒーｒ−４ｂと下側ヒーダー４Ｃとから構成されている。前記上 側ヒーダー４ｂは多小半径方向より後刃に角度を有して後退しくｆｏｒｗａｒｄ ｌｙ　ａｎｇｌｅｄ）　全体が前方に傾斜した一対の羽根が設けられ、下側ヒー ダー４Ｃは後退角度金有し、垂直方向の一対の羽根が設けられている。前記−ｆ ｏｒｗａｒｄｌｙ　ａｎｇｌｅｄ、　”　という用語は羽根４ｂが垂直面に対し て角度を有して配設されているという意味に用いられる。ファネル２の下側は拡 開し、ヒーダー４ｂと４ｃＫ近接して押出室７が形成される。この押出室７は筒 状乃至環状であって、該押出室７を形成するジャケット状の壁はその全面に亘っ て多数の透孔９を穿設した多孔周壁８が配設される。

この透孔９は本実施例の場合、直径が１鴫程度である。

セして核周壁は耐酸性、且つ耐腐蝕の衛生的材質のもので製作される。好ましく はアルミニウム青銅材嬰のものである。該押出室７の下部には上面が略々平らな 円盤形状のローター１０が回動可能に配設される。該ローター１０は前記モータ ー１１の出力軸１２上端に設けられ、毎分４０〜６０回の回転速度に設定される 。

前記ローター１０には押出室７の直径と略々同一の直径からなる平らな円盤１３ が設けられ、該円盤１３にはその上面に９０°の角度を有して半径方向に４個の 圧−縮作用を有する４板１４が設けられる。このジー板１４は２個から８個の範 囲内の適切な個数だけ設けてもよい。該指板１４は前記円盤上面の周辺部に配設 される。

該円盤の上面の周辺部分は外側下方に向って傾斜しているので加工する材料は中 心から外側方向に移動してゆく。前記供給手段４と前記ローター１０とは相互に 相対向して逆方向に回転する。その回転方向は第１図に示す矢印方向に回動する 。ヒーダー４ｂは加工する材料を前記圧縮面としての騒板１４の上端側から供給 する、その間、ヒーダー４ｃは材料を円盤１０の外方に向って移動させ、株板１ ４の垂直な内端縁側から該極板へと供給する。

前記株板１４はその垂直な外端縁と多孔周壁８との間が礪めて僅かな間１！Ｊ（ ５０〜１００　／　ｕｎ）を有していて閉じた状態に整合している。前記掻板１ ４は多孔周壁８に対し鋭度に配設される。その角度は本実施例の場合は挟角が７ ５°程度である。しかし、通常２０’〜８０°の角度の範囲でよいが、好ましく は３０’〜６０°の範囲の角度とする。

第３図、第４図には本発明の第２の実施例が示されている。この実施例における 供給手段４は材料を持上げるため回転軸６に装着されたスクリュー形状ヒーダ− ４ｄが設けられ、その下側には材料を下方へ下げるため外側部を後退させた４個 のヒーダー４ｂ及び、４ｃが設けられている。前記供給手段４は粉末状材料を容 易に流動させて押し出すような形状に設計されている。

板１４を有するローター１０は第１図、第２図に示すものと同一構成である。ま た、回転軸６と出力軸１２も第１図、第２図に示す如く、相互に相対向する方向 に回転する。これにより、材料は供給手段４を介して下方へ供給されるため押出 室７内に押圧することがない。

第５図及び第６図は本発明の第３の実施例でパッチ方式で押し出し成形する構成 のものを示している。そして、与えられる所要の量の材料を受け入れるために筒 状の容器２２が形成される。供給手段４は水圧或いは気圧その他これに代わるシ リンダ２１の作動ロフトに設けられる。そして該供給手段４は周縁が前記容器に 密接して摺動するようにした円錐形状のヒーグー４ｅが設けられる。容器２２の 下側には押出室７を設ける。

この押出室７は環状の多孔周壁８と円錐状ローター２３とで形成されている。前 記ヒーダー４ｃの円錐形状はロータ−２３上面に整合する、従って、ヒーダーの 下部はローター上周面に接触する。該ローター２３には４個の積板２４が設けら れる。そして該ローター２３は図示しないモーターの出力軸に装着されて４を動 回転する。

第７図、第８図は夫々本発明の第４及び第５の実施例であって、多孔周壁８とロ ーターを構成するａ板１４とを改良変形し念ものである。第７図に示す多孔周壁 ８は上刃に拡開した逆円錐形状に形成され、第８図に示す多孔周壁８は下方が拡 開した円錐形状に形成したものである。そして、円盤に設けた株板１４は上記多 孔周壁内面に近接して整合する形状に変形した構成とする。

上記の如く構成された本発明の作用について説明する。

１０〜４５重量−の水分か同一湿度のウッドスノーを混合した半湿性粉末材料を ホッパー２内の供給手段４に投入する。前記ホッパー２から押出室７に下降して ゆく前記材料は一方向に回動しながら中心の回転軸より半径方向に移動する。そ して、材料が押出室７内に移動して来たときその回動移動方向が逆転する。そし て、同時に該材料は４賢板１４によシ半径外側方向である多孔周壁側に水平に押 圧移動させる。この押圧移動する材料が多孔周壁内面に近接すると前記株板１４ と多孔周壁８との隅部で更に押圧される、そして、この抑圧作用は押し固められ るように圧搾されるものである。それから、多孔周壁の透孔９により該透孔の直 径を有した棒状乃至杆状全形成しなから該透孔から押し出される。このように押 し出された棒状体は通常直径がＩｍで長さが１５〜２０■に成形されている。押 し出された材料が薬剤として作用する化合物や合成物の場合は球形状乃至粒状に 成形するため別に設けた装置に移し替えて加工する。該装置では前記棒状の材料 を切断分−１して球形の粒状に再成形する。

第１図から第４図に示す本発明装置は順次ホッパーに投入される材料を連続的に 加工成形するものである。

−万、第５図、第６図に示す装置はパッチ方式で製造するものである。前記供給 手段は材料を完全に制御した状態で押圧具としての株根に供給する、そして　板 は多孔周壁外に押し出す。この庸板は押出力を有する押し出し面としての機能金 有する。

本発明装置は材料を供給手段の上側に給配するため部材が垂直方向の位置に配設 されている。

前記供給手段は材料を可能な限り指板に近接して投入配置するものであって、特 に棒板の押圧面は小さく且つ短かい形状に形成して材料を迅速に押し出すように している。

上記の如く、前記供給手段は前記ローター筒板の方向とは逆方向に回動し、供給 手段の回動速度ｒｉ材料の種傾に合わせて直ちに変化させて押圧移動することが できる。

第１図、第２図に示す実施例において、前記材料はヒーグー４８と４ｂと円盤１ ０上の葎板１４間とによって回転軸の半径外方と下側方向に移送され、円盤１０ 上に下降して生長した材料は給送力の変化によってもその半径外側方に導びかれ ることを阻止しようとする。

これは、本実施例の装置は粘着性があって殆んど流動特性のない材料を使用する ことに適したものである。

第３図、第４図に示す実施例において、材料はスクリューヒーダーによって中心 部分が常時上昇するので下方向への圧力が緩和される。そして、材料はヒーダ４ ｃにより半径外方に移動する。従って本実施例の装置は容易に流動する粘着性の ない材料を用いる場合に適している。

第５図、第６図に示す本発明の実施例において、研究試験を目的とし、予め設定 された小量の材量でも容易に押し出して成形するため、円錐形状の供給手段は圧 力と速度を９実に制御する流体圧シリンダのピストンロンドに直結されて配設さ れる。更に円錐状ローターは前記供給手段と同軸的に整合する、これによジ材料 は周辺方向に容易に給送される、この周辺方向に移動することは軸方向と半径外 方に同時的に給送されることである。そして前記流体圧シリンダと一体的な供給 手段は押出室内の小量の残りの材料であっても可能な限９周壁の透孔を通過して 押し出すため、前記ローターに密接に押圧適合するように設けられている。

第１図乃至第４図及び第７図、第８図の本発明の実施例において、ローターの外 周部である環状圧縮帯域は叢る程匣円錐状に形成されている。これはローターの 桟板としての圧縮面の外側端縁が多孔周壁に近接していて、可能な限に多孔周壁 領域を広く７し、この広い領域の周壁面に圧縮面の外側端縁できるだけ広くして 近接させ、押し串し成形量を増大させたものである。

前記材料の供給域内で回動する圧縮面は多孔周壁８は半径が０．５〜０．０５か らなる広さを有する環状域を形成していることが本装置の作用の本質である。前 記圧縮乃至押圧面は多孔周壁の半径が０．５〜０．２の広さを覆っていることが 好ましい。前記圧縮面の角度は２０°〜８０°１好ましくは３０’〜６０’の範 囲である。更に材料を半径方向で且つ軸方向に移送する。前記圧縮面の外周縁の 回動速度はＯ〜１ｍ／８である、好ましくは０．３〜０．８　ｒｎ／　Ｓｌそし てより良い速度は０．６ｍ／８でおる。更に多発間装置の本質的構成は上側のヒ ーダー４ｂが圧縮作用を有する株板１４の上＠まで伸長していることである、そ して％該ヒーダー４ｂがそのような構造である以上に、前記ヒーダー４ｂと４Ｃ とは圧縮作用を有する４＆板１４の回動方向とは逆方向に回動することである。

口Ｇ２ 日Ｇ４ 日Ｇ３ Ｇ７ ＩＧ　８ 国際調査報告 −−−−−＾帥−締一−ＰＣＴ／ＳＦＢ５１００１５５

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）可塑性材料や粉末状の材料を所望の目的のために杆状または棒状体形状に 押し出して成形するためのものであつて、環状の多孔周壁８と、該多孔周壁の内 側に回転可能に配設されたローター１０と、該ローター１０には前記多孔周壁に 近接して回動ずる複数の圧縮面１４が設けられ、該圧縮面１４は前記多孔周壁に 対して回軸方向側の角度が鋭角に配設されている装置において、 前記圧縮面１４は平らな面に形成され、前記多孔周壁８に近接して回動すること により環状帯域を形成するように配設され、該環状帯域は前記多孔周壁８の直径 に対して０．０５〜０．５倍の幅に形成され、前記圧縮面１４に対し且つ該面１ ４に沿つて前記材料を軸方向と半径外方とに給送するように配設された供給手段 ４ｂ，４ｃ，４ｅは前記環状帯域に対して軸方向に材料を給送するため少くとも その一部が圧縮面の上側に配設さこれていることを特徴とする押出成形装置。
2. （２）前記ローター１０は円錐形状に形成され、前記供給手段４ｅは前記ロータ ー１０と整合するように円錐形状に形成されていることを特徴とする特許請求の 範囲第（１）項記載の押出成形装置。
3. （３）前記ローター１０には該ローター１０に向つて設けられた供給開口と、該 供給開口内には供給手段が回転可能に設けられていることを特徴とする特許請求 の範囲第（１）項記載の押出成形装置。
4. （４）前記供給手段４とローター１０とは回転方向が逆方向に配設されているこ とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項及び第（３）項記載の押出成形装置。
5. （５）前記圧縮面１４と多孔周壁８と挾角は２０°〜８０°の鋭角に配設されて いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の押出成形装置。
6. （６）前記圧縮面１４は少くとも２個以上配設されていることを特徴とする特許 請求の範囲第（１）項記載の押出成形装置。
7. （７）前記多孔周壁は環状であつて筒形状に形成されていることを特徴とする特 許請求の範囲第（１）項記載の押出成形装置。
8. （８）前記多孔周壁は円錐状の環形状に形成されていることを特徴とする特許請 求の範囲第（１）項記載の押出成形装置。
9. （９）所望の目的のために準備した可塑性材料や粉末状の材料を棒状乃至杆形状 体に成形する方法において、前記材料は水平で平らな面を有する回動可能なロー ターを具えた押出室７に向つて垂直方向に導入し、それから、前記ローター１０ に設けられた複数の圧縮面１４により前記材料は前記複数の圧縮面の軸方向と半 径外方とに給送され、そして、前記多孔周壁に対して前記圧縮面が回動している あいだ前記圧縮面と前記多孔周壁とで前記材料を圧縮するため前記圧縮面は前記 多孔周壁に対して回動方向に鋭角に配設されていることを特徴とする押出成形方 法。