新東工業株式会社 (〒02 愛知県名古屋市中村区名駅三丁目２８番１２号 Aichi, 4500002, JP)
| 原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物を製造する圧縮成型法であって、 前記一対の加圧ロールのうち、少なくとも一方の加圧ロールが、該加圧ロールの外周部に所定の個数の成型孔を有するとともに、各成型孔に挿入される圧縮ピンと該圧縮ピンと分離して配置される所定の個数のピン支持部材とを摺動自在に内装しており、圧縮成形された造粒物を前記圧縮ピンが前記ピン支持部材とすべり接触しながら押し出す; 造粒物の圧縮成型法。 |
| 原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物を製造する圧縮成型法であって、 外周部に所定の個数の成型孔を有するとともに、各成型孔に挿入される圧縮ピンと該圧縮ピンと分離して配置される所定の個数のピン支持部材とを摺動自在に内装する一対の加圧ロール間に原料を送り込む工程と、 該一対の加圧ロールにより原料を圧縮成形する工程と、 前記圧縮ピンが前記ピン支持部材とすべり接触しながら圧縮成形された造粒物を押し出す工程とを含む; 造粒物の圧縮成型法。 |
| 前記所定の個数のピン支持部材がそれぞれ所定の個数の圧縮ピンを分割して支持している; 請求項1または2記載の造粒物の圧縮成型法。 |
| 原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物を製造する圧縮成型装置であって、 前記一対の加圧ロールのうち、少なくとも一方の加圧ロールが、該加圧ロールの外周部に所定の個数の成型孔を有するとともに、各成型孔に挿入される圧縮ピンと該圧縮ピンと分離して配置される所定の個数のピン支持部材とを摺動自在に内装してなる; 造粒物の圧縮成型装置。 |
| 原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物を製造する圧縮成型装置であって、 外周部に穿通される所定の個数の成型孔に挿入される圧縮ピン、該圧縮ピンと分離して配置される所定の個数のピン支持部材、および前記圧縮ピンとピン支持部材を半径方向に押し出す押圧手段を内装する一対の加圧ロールと、 該一対の加圧ロール間に原料を送り込む供給手段とを備えてなる; 造粒物の圧縮成型装置。 |
| 前記所定の個数のそれぞれのピン支持部材が所定の個数の圧縮ピンを分割して支持してなる; 請求項4または5記載の造粒物の圧縮成型装置。 |
| 前記一対の加圧ロールのうち、一方の加圧ロールに対向させて配設される補助ロールを備えてなる; 請求項5記載の造粒物の圧縮成型装置。 |
本発明は造粒物の圧縮成型法および圧縮 型装置に関する。さらに詳しくは、原料、 とえば粉体原料を一対の加圧ロールにより 縮成形して造粒物、いわゆるタブレットや リケットなどを製造する圧縮成型法および 圧縮成型法に適用する圧縮成型装置に関す 。
従来より、たとえば実公昭43-20237号公報 ように、回転ドラムの外周に備える多数の 孔に、進退杆に連結される複数のピン(ラム) を進退自在に挿入し、進退杵を介してピンを 半径方向に進退させて原料を圧縮成形および その取り出しをさせる圧縮成型装置がある。 また、この圧縮成型装置におけるピンは、進 退杆上の蓋体に回動自在に嵌挿されている。
前記圧縮成型装置は、ピンと型孔または ンと蓋体との隙間が僅かであるため、原料 圧縮成形及びその取り出し工程の際に発生 るピンのずれ(回転ドラムの円周方向)を吸 しにくいとともに、進退杵の数を増やした 合に進退杵同士の干渉が発生することのた 、ピンの増設数が制限されてしまい、生産 が上げられないという問題がある。
そこで、本発明は、上記問題を解決する めになされたもので、ピンの周方向のすべ (ずれ)を確保するとともに、ピンの大幅な 設を可能とすることで生産量を上げ、かつ 一な形状のタブレットを製造することがで る造粒物の圧縮成型法および圧縮成型装置 提供することを目的とする。
本発明の造粒物の圧縮成型法は、原料を 対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物 製造する圧縮成型法であって、前記一対の 圧ロールのうち、少なくとも一方の加圧ロ ルが、該加圧ロールの外周部に所定の個数 成型孔を有するとともに、各成型孔に挿入 れる圧縮ピンと該圧縮ピンと分離して配置 れる所定の個数のピン支持部材とを摺動自 に内装しており、圧縮成形された造粒物を 記圧縮ピンが前記ピン支持部材とすべり接 しながら押し出すことを特徴としている。
また、本発明の造粒物の圧縮成型法は、 料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して 粒物を製造する圧縮成型法であって、外周 に所定の個数の成型孔を有するとともに、 成型孔に挿入される圧縮ピンと該圧縮ピン 分離して配置される所定の個数のピン支持 材とを摺動自在に内装する一対の加圧ロー 間に原料を送り込む工程と、該一対の加圧 ールにより原料を圧縮成形する工程と、前 圧縮ピンが前記ピン支持部材とすべり接触 ながら圧縮成形された造粒物を押し出す工 とを含むことを特徴としている。
さらに、本発明の造粒物の圧縮成型装置 、原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形 て造粒物を製造する圧縮成型装置であって 前記一対の加圧ロールのうち、少なくとも 方の加圧ロールが、該加圧ロールの外周部 所定の個数の成型孔を有するとともに、各 型孔に挿入される圧縮ピンと該圧縮ピンと 離して配置される所定の個数のピン支持部 とを摺動自在に内装してなることを特徴と ている。
また、本発明の造粒物の圧縮成型装置は 原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形し 造粒物を製造する圧縮成型装置であって、 周部に穿通される所定の個数の成型孔に挿 される圧縮ピン、該圧縮ピンと分離して配 される所定の個数のピン支持部材、および 記圧縮ピンとピン支持部材を半径方向に押 出す押圧手段を内装する一対の加圧ロール 、該一対の加圧ロール間に原料を送り込む 給手段とを備えてなることを特徴としてい 。
本発明によれば、加圧ロールに圧縮ピン 該圧縮ピンと分離して配置されるピン支持 材を内装しているため、造粒物を押し出す きに圧縮ピンがピン支持部材とすべり接触 ながら押し出す。これにより、圧縮ピンと ン支持部材においては、圧縮ピンの周方向 すべりが確保されるとともに、それぞれ大 に増設することが可能となるため、生産性 大幅に上げ、かつ均一な形状のタブレット 製造することができる。
この出願は、日本国で2007年1月30日に出願 された特願2007-018824号に基づいており、その 容は本出願の内容として、その一部を形成 る。また、本発明は以下の詳細な説明によ 更に完全に理解できるであろう。しかしな ら、詳細な説明および特定の実施例は、本 明の望ましい実施の形態であり、説明の目 のためにのみ記載されているものである。 の詳細な説明から、種々の変更、改変が、 業者にとって明らかだからである。出願人 、記載された実施の形態のいずれをも公衆 献上する意図はなく、開示された改変、代 案のうち、請求の範囲内に文言上含まれな かもしれないものも、均等論下での発明の 部とする。本明細書あるいは請求の範囲の 載において、名詞及び同様な指示語の使用 、特に指示されない限り、または文脈によ て明瞭に否定されない限り、単数および複 の両方を含むものと解釈すべきである。本 細書中で提供されたいずれの例示または例 的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に 発明を説明し易くするという意図であるに ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本 明の範囲に制限を加えるものではない。
以下、添付図面に基づいて本発明の造粒 の圧縮成型法および圧縮成型装置を説明す 。本発明の一実施の形態にかかわる造粒物 圧縮成型装置は、原料、たとえば粉状の物 をタブレットに圧縮成形するロール圧縮式 型機であって、図1~2に示されるように、円 状を成すとともに相対向し、矢印R1、R2で示 されるように、それぞれが内側方向へ回転可 能に配設される一対の加圧ロール1、2と、該 圧ロール1、2間の上方に配設されて加圧ロ ル1、2間に粉状の物質を送り込む供給手段と してのスクリューフィーダ3とを備えている このスクリューフィーダ3は、原料を送り込 ホッパ4と、該ホッパ4内に原料押し込み用 スクリュー5と、該スクリュー5を駆動する駆 動モータ(図示せず)とを具備している。
前記加圧ロール1、2は、電動機と減速手 (図示せず)により、外周速度が相違するよう にしてそれぞれが回転できるようにされてい る。また、この加圧ロール1、2はそれぞれロ ル本体部と、該ロール本体部に内装される 粒物の押出機構とを具備している。このロ ル本体部は、円筒状の外周部11と、回転軸12 に固着される円筒状のボス部13と、外周部11 よびボス部13の側端部(図2における左端部)を 連結する連結部14とを備える。なお、図2にお いて、符号15は加圧ロール1、2のボス部13が回 転軸12から外れることを防止する押さえ部材 ある。さらに、図1~4に示されるように、前 外周部11には、前記加圧ロール1、2の半径方 向に放射状に指向する所定の個数の成型孔16 穿通されている。
また、前記押出機構は、これらの成型孔1 6に摺動自在に挿入(内装)される圧縮ピン(圧 ピストン)17と、該圧縮ピン17を押し出すだけ ではなく、成型時には圧縮ピン17を支持する 割も有し、該圧縮ピン17と分離して配置さ る所定の個数のピン支持部材18と、固定ねじ 19によって連結部14に固定され、前記ピン支 部材18を前記ロール本体部に保持するための 保持部材20と、成形後のタブレットを成型孔1 6から圧縮ピン17およびピン支持部材18を介し 押し出すための押出手段21とから構成され いる。前記所定の個数のそれぞれのピン支 部材18は、所定の個数の圧縮ピン17を分割し 支持している。本実施の形態では、加圧ロ ル1、2にそれぞれ、ピン支持部材18の個数が 24個であり、圧縮ピン17の個数が成型孔16の個 数と同じく432個に設定されているとともに、 それぞれのピン支持部材18が、18個の圧縮ピ 17を支持するように設定されている。また、 圧縮ピン17は、ピン支持部材18と分離して配 されているため、ピンの成型部の直径をdmm すると、加圧ロール1、2の径の大きさにかか わらず、加圧ロール1、2の外周面における周 向のピッチを1.01d~10dmmおよび軸方向のピッ を1.01d~10dmmとすることができるため、圧縮ピ ン17の本数を従来より増設することができる 圧縮ピン17のピッチを1.01dmmより小さくする 、隣接する成型孔16間が狭くなり加圧ロー 1、2の当該部分の強度が低下する。また、10d mmより大きくすると、成型孔16の数量が減少 すぎ、生産性が悪化する。圧縮ピン17のピッ チは、1.1d~5dmmとするのが、生産性および強度 の点からより好ましい。
前記圧縮ピン17は、前記加圧ロール1、2の 半径方向へ指向しかつ所要長さ摺動自在であ る。また、この圧縮ピン17は、押出時に加圧 ール1、2の外側に脱落するのを防ぐため、 付部17aを有している。
また、前記保持部材20には、加圧ロール1 2の半径方向へ指向する孔20aがピン支持部材 18と同じ個数設けられており、このピン支持 材18のネック部18aがこの孔20aに挿通されピ 支持部材18を摺動自在にしている。また、こ のピン支持部材18には、後述する引き戻し部 51が該ピン支持部材18を引き戻すために、ネ ック部18aの端部に段付部18bが形成されている 。
なお、このピン支持部材18は、加圧ロー 1、2の半径方向に自由に移動可能となるよう に、保持部材20に接合した係合部22に凹凸嵌 (すきまばめ)により係合している。また、こ の係合部22は、ピン支持部材18がネック部18a 中心に回転してしまうことを防止している
前記押出手段21は、成型孔16から造粒物W 押し出す位置の手前(上流位置)の加圧ロール 1、2に内装されており、前記ピン支持部材18 介して前記圧縮ピン17を外側へ押圧する押出 部材23と、該押出部材23を支持する支持部材24 とを備えている。また、この押出部材23にお る、ピン支持部材18と接触する部分は滑ら な曲率に形成されている。
なお、本実施の形態におけるロール圧縮 成型機の場合、前記加圧ロール1、2は直径 115mmであり、また前記成型孔16は内径が2mmで り、さらに前記圧縮ピン17およびピン支持 材18は1mm半径方向へ移動可能にされている。
また、図1に示されるように、前記加圧ロ ール1の斜め下方位置には、円柱状を成すと もにこの加圧ロール1と平行に配設されかつ 圧ロール1の外周速度よりも速い外周速度で 矢印方向R3へ回転する補助ロール31が、前記 圧ロール1に対向して配設されている。なお 図1における符号32、33および34は、前記加圧 ロール1、2および補助ロール31の外周部に対 て別途固定配設されたスクレーパである。 クレーパ32、33は、圧縮ピン17により加圧ロ ル1、2の外周面に押し出されたタブレットを 掻き落とし、製品としての個々のタブレット を取り出し、スクレーパ34は、補助ロール31 巻き付いたバリ41を掻き落とす。
このように構成したロール圧縮式成型機 、加圧ロール1を外周速度が、たとえば0.018m /secでかつ加圧ロール2を外周速度が0.012m/secで 矢印方向R1、R2へそれぞれ回転させるととも 、スクリューフィーダ3を駆動したのち、粉 の物質をスクリューフィーダ3に投入して加 圧ロール1、2間に送り込む。すると、図1およ び図5に示されるように、粉状の物質はまず 圧ロール1、2の成型孔16によって短尺円柱状 圧縮成型されるとともに、加圧ロール1、2 外周速度の相違(異速)により、圧縮成形され たタブレットの外側先端部にせん断力が作用 して、成型孔16内のタブレットに用いられな った粉状の物質であるバリ41は、加圧ロー 2ではなく、外周速度の速い加圧ロール1に付 着する。
これに伴い、加圧ロール2における成型孔 16内のタブレットWはバリが除去されたまま押 出手段21まで移動され、図1および図6に示さ るように、続いて、加圧ロール2の回転に伴 て複数の圧縮ピン17がピン支持部材18を介し て押出部材23によって順次押出され、この結 、複数の成型孔16内のタブレットWは、成型 16内から順次押し出される。このとき圧縮 ン17とピン支持部材18はすべり接触をし、圧 ピン17が押出部材23と直接接することによる 加圧ローラ1,2の回転により生ずる円周方向の 摩擦力を受けることがないため、圧縮ピン17 円周方向の位置のずれは解消される。した って、圧縮ピン17がずれることによる成型 16内で圧縮ピン17がかみ合い動かなくなる不 合、あるいは、圧縮ピン17のずれに伴う粉 物質の偏りによるタブレットWの変形が抑え れる。成型孔16は全て加圧ロール1、2の曲率 に沿って放射状に配設されているから、外側 先端部の形状に変化はなく、均一な形状のタ ブレットWを得ることができる。
一方、加圧ロール1における成型孔16内の ブレットは、バリ41がついたまま補助ロー 31まで移動されたのち、加圧ロール1の外周 度より速い外周速度で矢印方向R3へ回転する 補助ロール31によってバリ41が除去され、そ 後、前記加圧ロール2と同様にして、タブレ トWを得ることができる。
押出しが終わった後、ピン支持部材18は つぎの成型工程において、原料の圧力によ て圧縮ピン17を介して押し戻されるが、原料 の圧力が小さく押し戻しが充分できないなど の場合には、引き戻し部材51を設置して強制 に引き戻してもよい。この引き戻し部材51 、三日月形状またはくさび形状をしており 前記押出部材23と類似の、あるいは周知の構 造でピン支持部材18の段付部18bを加圧ロール1 、2の半径方向に中心に向けて引っ張る。
なお、本実施の形態では、前記一対の加 ロールに圧縮ピンと該圧縮ピンと分離して 置されるピン支持部材とを摺動自在に内装 せているが、本発明においては、これに限 されるものではなく、一対の加圧ロールの ち、一方の加圧ロールに圧縮ピンと該圧縮 ンと分離して配置されるピン支持部材とを 動自在に内装させることができる。
また、本実施の形態では、前記所定の個 のそれぞれのピン支持部材が所定の個数の 縮ピンを分割して支持しているが、この所 の個数および分割は、加圧ロールの径や、 ンのサイズや形状、配置などにより適宜選 することができる。
また、本実施の形態では、一対の加圧ロ ルの周速を異速にしているため、原料とし 、ある程度強度がある繊維分を含む原料を 用する場合、圧縮力とせん断力が同時に働 ことにより繊維分を分離しながら固化を行 ため、寸法のよいタブレットを効率的に製 することができる。
しかしながら、原料の種類によっては、 対の加圧ロールの周速を同一にすることも きる。