(57)【要約】      （修正有）【課題】ローラーコンパクターの水平スクリューに自然脱気された粉末原料を定量的に、かつ安定的に落下供給し、さらに、前記軸シール部材が、原料により劣化することを防止すると同時に、原料側にシール部材の摩耗粉や潤滑剤が混入する可能性を排除した手段を提供する。【解決手段】水平軸回転羽根７を内蔵する原料ホッパー６と、該原料ホッパーの取付壁面１１を貫通し、先端部に前記水平軸回転羽根７が固定されている水平軸８と、前記取付壁面の外側に設けられ、前記水平軸を保持する軸受部９と、該軸受部に設けられている軸シール部材１８と、前記原料ホッパーから供給される粉末原料Ｇを圧密ロール２，２’に送り込む水平スクリュー４、４‘と、を備えたローターコンパクター１において、前記水平軸８を貫通して隔壁１５を挿着し、原料ホッパー６内を原料収容部１９と、前記取付壁面側の狭間部１７とに仕切る。【選択図】図１
2010023042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末原料を圧縮圧密するために、互いに反対方向に回転している上下一対の圧密ロールを設け、該ロールの原料供給域に水平スクリューによって定量的に原料を供給するローラーコンパクターにおいて：
前記水平スクリューに原料を定量的に落下供給させるために、原料ホッパー内に、原料が架橋を起こすことを防止し、原料を均一にして空気との比重差により原料中の空気を自然脱気させるための水平軸回転羽根を持ち、
さらに該回転羽根の軸シール部材に原料を接触させないための前記ホッパー内の隔壁を、水平回転軸の取付壁面側から狭間部を介して、該取付壁面に平行に設けたことを特徴とするローラーコンパクター。
【請求項２】
前記隔壁の下部を、前記水平スクリューの外周頂部に接触しない程度まで接近させたことを特徴とする請求項1記載のローラーコンパクター。
【請求項３】
前記水平軸回転羽根の軸シール部材に、エアーシールを行うことを特徴とする請求項１、又は、２記載のローラーコンパクター。
【請求項４】
水平軸回転羽根を内蔵する原料ホッパーと、該原料ホッパーの取付壁面を貫通し、先端部に前記水平軸回転羽根が固定されている水平軸と、前記取付壁面の外側に設けられ、前記水平軸を保持する軸受部と、該軸受部に設けられている軸シール部材と、前記原料ホッパーから供給される粉末原料を圧密ロールに送り込む水平スクリューと、を備えたローターコンパクターにおいて、
前記水平軸を貫通して隔壁を挿着し、前記原料ホッパー内を原料収容部と、前記取付壁面側の狭間部とに仕切ったことを特徴とするローラーコンパクター。
【請求項５】
前記狭間部は、前記水平スクリューに連通していることを特徴する請求項4記載のローラーコンパクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は  粉末原料を圧縮圧密し、帯状産物（フレーク）もしくは粒状原料を製造するローラーコンパクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来  粉末原料をロールで圧密して、帯状産物（フレーク）を得るローラーコンパクターについては  圧密ロールを上下に配列して、水平スクリューで原料を圧密ロールの供給域に定量的に供給させる方式は知られている。
帯状産物の硬さ  厚み  脆さ  などについては  生産物の用途  後工程の生産手法などにより  様々な性質が要求され、その要求に対応するためには、上下圧密ロールの  ロール間の間隔  圧力  回転数  および  水平スクリューの外径  回転数  ピッチ  を様々に選択し、最適な仕様で機械を設計する。
【０００３】
圧密される粉末原料には多くの空気が混入しているため、この空気分を逃がして、つまり  脱気して、圧密ロールに原料を供給することが  より生産性をあげ、また均一な性状の帯状産物を得るためには必要な手段である。
この脱気の手段として  第１には水平スクリューの先端部に焼結金属性のフィルターを設けて、その部分から真空ポンプで空気のみを吸引する方法。
第２には、水平スクリューに粉末原料を落下供給するホッパーの中で、原料内の空気を粉体の自重圧を利用して、比重の軽い空気を逃がす方法がとられている。
【０００４】
第２の効果を得るために、原料供給ホッパーの中に設けた垂直攪拌羽根（アーチブレーカー）を低速で回転させることにより、原料を均一な状態とし、さらに架橋（ブリッジ）が防止されることにより、自然脱気したホッパー内の原料が、定量的に水平スクリューに落下供給されることが知られている。
【０００５】
さらに、垂直攪拌羽根（アーチブレーカー）の下部軸端に螺旋スクリューを設けたり、ホッパー排出口に垂直スクリューを設けることにより、水平スクリューに安定的に原料の供給が行われる方法が知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２、参照）
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１２２９６号公報
【特許文献２】特開  昭５８−１８１６１４号公報
【０００７】
しかしながら、従来の方法による水平スクリューへの原料の定量供給方法は、原料の性質によりホッパー排出口に設けた垂直スクリュー部や螺旋スクリュー部に原料が固着し、水平スクリューに原料が供給されなくなる現象が生じる場合がある。
【０００８】
また、原料が垂直スクリュー部から水平スクリューへ供給される際には、その流れ方向が９０°変化するが、このように原料の流れが９０°変わる部分において、螺旋スクリューの構造的な問題から、水平スクリューの搬送能力に合わせた最適な処理量を安定的に搬送させることが困難な場合が生じる。
【０００９】
背景技術の従来例で説明した、水平スクリューへの原料供給部において、定量的にかつ原料が閉塞せずに原料を供給する手段として、供給ホッパーの下部の断面形状を長方形断面として、一辺が水平スクリューのピッチの３倍以上、他辺が水平スクリューの外径の１．５倍以上の長さになるような大きな面積を取り、さらに、供給ホッパーの横壁面から水平方向に回転軸を出して、そこに攪拌羽根を設けて、ホッパー内で低速で攪拌させることにより、原料が均一になり、自然脱気された原料が、水平スクリューに安定的にかつ定量的に供給される方法が知られており、また実施されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来例では、ホッパーの横壁面から水平方向に回転軸を出すことにより、該壁面に取り付けられたオイルシールなどの軸シール部材に原料が接触することになる。
このシール部材が原料に直接接触する場合には、原料の化学的性質によりシール部材が早期に劣化する場合があると同時に、シール部材の摩耗粉の原料への混入や、シール部にグリースや潤滑材を使用する場合にはそれらに原料が汚染される可能性がある。
【００１１】
原料が軸シール部材に直接接触しないようにするためには、シール部材の粉体側に０．５ｍｍ程度の円周方向の間隙を設け、清浄なエアーを供給してホッパー内の原料混入を封止する方法が知られているが、このような方法でエアーを供給することは、ホッパー内の脱気すべき原料にエアーを含ませることになり、ローラーコンパクターの目的である、脱気した粉末原料を圧密する機能を満たすことができず、採用することができない。
【００１２】
本発明の目的は、ローラーコンパクターの水平スクリューに自然脱気された粉末原料を定量的に、かつ安定的に落下供給し、さらに、前記軸シール部材が、原料により劣化することを防止すると同時に、原料側にシール部材の摩耗粉や潤滑剤が混入する可能性を排除した手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、粉末原料を圧縮圧密するために、互いに反対方向に回転している上下一対の圧密ロールを設け、該ロールの原料供給域に水平スクリューによって定量的に原料を供給するローラーコンパクターにおいて：前記水平スクリューに原料を定量的に落下供給させるために、原料ホッパー内に、原料が架橋を起こすことを防止し、原料を均一にして空気との比重差により原料中の空気を自然脱気させるための  水平軸回転羽根を持ち、さらに該回転羽根の軸シール部材に原料を接触させないための前記ホッパー内の隔壁を、水平回転軸の取付壁面側から狭間部を介して、該取付壁面に平行に設けたことを特徴とする。
【００１４】
この発明の前記隔壁の下部を、前記水平スクリューの外周頂部に接触しない程度まで接近させたことを特徴とする。この発明の前記水平軸回転羽根の軸シール部材に、エアーシールを行うことを特徴とする。
【００１５】
この発明は、水平軸回転羽根を内蔵する原料ホッパーと、該原料ホッパーの取付壁面を貫通し、先端部に前記水平軸回転羽根が固定されている水平軸と、前記取付壁面の外側に設けられ、前記水平軸を保持する軸受部と、該軸受部に設けられている軸シール部材と、前記原料ホッパーから供給される粉末原料を圧密ロールに送り込む水平スクリューと、を備えたローターコンパクターにおいて、前記水平軸を貫通して隔壁を挿着し、原料ホッパー内を原料収容部と、前記取付壁面側の狭間部とに仕切ったことを特徴とする。
【００１６】
この発明の前記狭間部は、前記水平スクリューに連通していることを特徴する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明により、特に流動性の悪い粉末原料や、極端に流動性の良い粉末原料においても、原料ホッパー内での原料のブリッジ防止と均一化が図られ、自然脱気効果とともに、原料ホッパーから水平スクリューへの落下供給部での閉塞が解決され、さらに  上下の圧密ロールへの連続した安定的な原料供給が可能となり、圧密ロールから排出される帯状産物の硬さ  厚み  処理能力が安定した所望のものが得られるようになった。
さらに、回転羽根の軸シール部材に原料が接触することが無いため、シール材の早期劣化が無くなると同時に、軸シール部材の劣化や潤滑剤による原料への汚染の可能性がなくなる方法が確立した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１、図２に示すように、上下に配列された圧密ロール（「圧縮成形機」ともいう）２  ２‘  の原料供給域３  に水平スクリュー（「水平スクリューフィダー」ともいう）４により粉末原料Ｇが供給されているローラーコンパクター１において、該水平スクリュー４の先端部には  焼結金属製のフィルター５が設けられており、その部分から真空ポンプ（図示せず）により、該スクリュー４内を移送中の原料の空気分が矢印Ｖ方向に引き抜かれて  より均一な原料が  原料供給域３に供給される構造となっている。
【００１９】
水平スクリュー４  の原料供給部４Ａ上部には、原料ホッパー６  が配置されている。
原料ホッパー６  内には、水平軸８の先端部に固定されている水平軸回転羽根７が、低速回転（５〜２０  １／ｍｉｎ）で回転しており、該ホッパー６内の原料が架橋（ブリッジ）を起こすことを防止するとともに、原料を均一にして、また  粉末原料の自重による自然脱気効果を促進している。
【００２０】
水平軸攪拌羽根７の水平軸８は、前記ホッパー６の取付壁面１１外側に取り付けてある軸受部９  で支持されて、電動機付減速機１０により回転力を与えられている。  前記軸受部９には、軸シール部材１８が設けられている。
前記ホッパー６の内部には、前記壁面１１から狭間部１７を介してもう一つの隔壁１５が該ホッパー６の上部から  該壁面１１に平行に設けられている。  この狭間部１７は、前記水平スクリュー４の前記原料供給部４Ａに連通する、漏出粉末原料落下路を形成する。
ここで、漏出粉末原料G1は、原料収容部１９内の粉末原料Gが隔壁１５に形成した貫通部分の隙間１６から漏れ出たものと、前記ホッパー６内部の原料Ｇの粉体自重圧により、隔壁１５下部の隙間１５ａから進入したものである。
【００２１】
また、この隔壁１５の下部１５ａは、水平スクリュー４の外周部４ａに接触しない程度の空間δを開けて水平スクリュー４に近接している。この空間δは、１〜１０ｍｍが採用される。
【００２２】
この時、壁面１１と隔壁１５  の狭間部１７の大きさＬは、２０ｍｍから５０ｍｍ程度であればよい。
その理由は、隔壁１５の下部が  水平スクリュー４  の外周に近接しているために、粉末原料がこの狭間部１７に多量に入り込まない事と、また、流動性の良い粉末原料が、前記貫通部分のわずかな隙間１６を通過して、狭間部１７に入り込んでも、水平スクリュー４が壁面１１側の嵩密度の少ない粉末原料Ｇ１から優先的に搬送する性質があることにより、この狭間部１７の粉末原料G1は、少量しか滞留しないために、原料が架橋（ブリッジ）を起こしたり、付着が成長することが無いことによる。
【００２３】
この狭間部１７の大きさLを、５０ｍｍ以上としても支障はないが、大きくすることにより、原料ホッパー６の正味の容量を従来の原料ホッパーと同様に確保するためには、全体の容量をかなり大きくする必要があり、狭間部１７の大きさＬをこれ以上大きくするメリットはない。
なお、この隔壁１５の貫通部分は、水平軸８が  隙間１６をあけて貫通しており、前記ホッパー６の原料収容部１９との間でシールはされていない。
【００２４】
また、隔壁１５の下部１５ａと水平スクリュー４  外周部４ａとの間隔は、極端に流動性の良い粉末原料を除いて、一般的に１０ｍｍ程度まで空けても、隔壁１５の効果は充分に発揮される。
【００２５】
前記原料ホッパー６の下部の断面形状は、長方形状であるが、その一辺の長さＷは、水平スクリュー４のピッチＰの３倍以上（３Ｐ≦Ｗ）であり、又、他の辺の長さＤは、水平スクリュー４の外径ｄの１．５倍以上（１．５ｄ≦Ｄ）に形成されている。
【００２６】
このような構造の構築により、以下のような効果が確認された。
前記ホッパー６内の隔壁１５の効果により、該ホッパー６の原料収容部１９内の粉末原料Ｇは、隔壁１５に規制され、軸シール部材１８が配設されている取付壁面１１に接触することがなく、又、前記貫通部分の隙間１６から漏出した粉末原料Ｇ１は、漏出粉末原料落下路である狭間部１７を通って水平スクリュー４の原料供給部４Ａに落下し、その落下した粉末原料Ｇ１から優先的に水平スクリュー４により排出される。
そのため、漏出粉末原料Ｇ１が壁面１１を貫通する水平軸８のレベルまで達しないために、粉末原料Ｇ１が水平回軸回転羽根７の軸シール部材１８に接することがなく、前記ホッパー６内の粉末原料Ｇ  への汚染も無くなり、また軸シール部材１８の劣化の懸念もなくなる。
【００２７】
また、流体のような性質を持つ、極端に流動性の良い原料を扱う場合には、図３の例のように、軸シール部材１８と前記ホッパー６の取付け壁面１１の間に空間１２を設けて、ここに清浄な圧縮空気１３を少量供給し、前記壁面１１のスリット１４を通して前記ホッパー６内の狭間部１７に供給する手段も選択できる。
【００２８】
この場合、該ホッパー６の狭間部１７内に空気１３を供給しても、隔壁１５の効果により、壁面１１と隔壁１５の狭間部１７から該空気１３は上部に拡散  散逸されていくため、水平軸８の貫通部分がシールされていなくても、原料ホッパー６の原料収容部１９内に空気が供給されることはない。  
従って、この隔壁１５の貫通部分と水平軸８との隙間１６の部分にシール材を取り付ける必要がなくなり、シール材が原料と接触することもなく、粉末原料Ｇへの汚染も無くなり、またシール材の劣化の懸念もなくなる。
【００２９】
また、この貫通部分の隙間１６があることで、点検口２１から  水平軸４の回転部８を、容易に取付、取外しのメンテナンスが出来る。
さらに、隔壁１５の下部１５ａを水平スクリュー４の外周部４ａの頂部との間隔を接触しない程度まで接近させることにより、壁面１１と隔壁１５の間の狭間部１７には粉末原料Ｇが多量に入り込まず、さらに水平スクリュー４がこの狭間部１７側の原料Ｇ１を優先的に搬送するために、壁面１１と隔壁１５の間は、あたかもシールされた空間のような働きをして、原料ホッパー６内の粉末原料Ｇを汚染から守ると同時に、水平軸回転羽根７の働きにより、原料の均一化と自然脱気効果が得られ、その結果  水平スクリュー４  に定量的に原料を落として供給することが可能となった。
【００３０】
その結果、厚さ  硬さなどの物理的な性質が均一で  安定的な清浄な帯状産物（フレーク）２０  が連続的に生産されるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本件発明の第１実施の形態を示す縦断面図で、ローラーコンパクターの水平スクリューとホッパーの関係を示す図である。
【図２】図１のII-II断面図である。
【図３】本件発明の第２実施の形態を示す縦断面図で、図１に対応する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１              ローラーコンパクター
２  ２‘        圧密ロール
３              原料供給域
４  ４‘        水平スクリュー
６              原料ホッパー
７              水平軸回転羽根
８              水平軸
９              軸受部
１１            取付壁面
１２            空間
１５            隔壁
１６            貫通部分の隙間
１７            狭間部
１８            軸シール部材
１９            原料収容部
Ｇ              粉末原料
Ｇ１            漏出粉末原料
【図１】
2010023042.tif 000003
【図２】
2010023042.tif 000004
【図３】
2010023042.tif 000005