(57)【要約】【課題】ピンの押出し機構を簡略にして装置コストの低減と成型孔数の増大ができるとともに、造粒物の生産性を向上させることができる圧縮成型装置を提供する。【解決手段】両端部が支持される一対の加圧ロールにより原料を圧縮成型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中空形状を呈しており、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が摺動自在に内装されており、かつ該中空形状の加圧ロールの内部の軸心方向に前記圧縮ピンを押し出すための押出し手段を内装している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が支持される一対の加圧ロールにより原料を圧縮成型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中空形状を呈しており、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が摺動自在に内装されており、かつ該中空形状の加圧ロールの内部の軸心方向に前記圧縮ピンを押し出すための押出し手段を内装してなる造粒物の圧縮成型装置。
【請求項２】
前記一方の加圧ロールの周速度が他方の加圧ロールの周速度より小さい請求項１記載の圧縮成型装置。
【請求項３】
前記押出し手段が、前記中空形状を呈する一方の加圧ロールの開口部側に非回転状態に固定支持されるロールと該ロールの外周面に前記圧縮ピンに対向して設けられるカムとからなる請求項１または２記載の圧縮成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は造粒物の圧縮成型装置に関する。さらに詳しくは、原料、たとえば粉体原料を一対の加圧ロールにより圧縮成形して造粒物、いわゆるタブレットやブリケットなどを製造する圧縮成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、両持構造の単独の回転ドラムの外周に備える多数の型孔に、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、進退杆を介してピンを半径方向に進退させて原料を圧縮成型およびその取り出しをさせる圧縮成型装置がある（例えば、特許文献１参照）。この装置においては、回転ドラムを軸支する軸受体の側面に、進退杆の外周方向への揺動的進退の案内をさせるために、進退杆の突出端を挿入させる凹部を有する案内部を設けるようにしたピン押し出し機構を用いている。
【０００３】
【特許文献１】実公昭４３−２０２３７号公報、図１〜１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の圧縮成型機は、進退杆、すなわちピンが進退自在であり、ピンと成型孔と当金とで形成される閉空間において圧縮成型が行われるため、造粒物の外観や寸法精度は良い。しかし、該ピンの押し出し機構が軸受体の側面に設けられる案内部の凹部に進退杆の突出端を挿入させて案内させるようにしているため、構造が複雑となり、成型孔の数を増やして生産性を上げることが難しい、という問題を残している。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、ピンの押出し機構を簡略にして装置コストの低減と成型孔数の増大ができるとともに、造粒物の生産性を向上させることができる圧縮成型装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の造粒物の圧縮成型装置は、両端部が支持される一対の加圧ロールにより原料を圧縮成型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中空形状を呈しており、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が摺動自在に内装されており、かつ該中空形状の加圧ロールの内部の軸心方向に前記圧縮ピンを押し出すための押出し手段を内装してなることを特徴としている。
また、前記一方の加圧ロールの周速度が他方の加圧ロールの周速度より小さいのが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加圧ロールを両持構造とすることにより装置の構造的な強度を高め、加圧ロールの加圧幅が広げられる。また、一対の加圧ロールの外周部の成型孔に圧縮ピンを摺動自在にするとともに、該圧縮ピンの押出し手段を中空形状の加圧ロールの内部の軸心方向に内装させるようにしている。
このため、造粒物を取り出す圧縮ピンの押出し手段を簡単にでき、ピンの数を増やすことができる。したがって、装置コストの低減を図るとともに、造粒物を生産性よく成型することができる。
また、一方の加圧ロールの周速度を他方の加圧ロールの周速度より小さくすると、加圧ロール間にせん断が働くため、バリがない外観や寸法精度のよい造粒物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面に基づいて本発明の造粒物の圧縮成型装置を説明する。本発明の一実施の形態にかかわる造粒物の圧縮成型装置は、原料、たとえば粉状の物質をタブレットに圧縮成型するロール圧縮式成型機であって、図１〜３に示されるように、ケーシングＡの両側部内に組み込まれた、たとえばころ軸受、軸受ハウジング、内輪インナー部材および締め付け部材を具備する２組の軸受ユニットＢ１、Ｂ２と、円柱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中空形状の一対の加圧ロール１、２と、該中空形状の加圧ロール１、２の内部の軸心方向に内装される前記圧縮ピンを押し出すための押出し手段Ｃと、該加圧ロール１、２間の上方に配設されて加圧ロール１、２間に粉状の物質を送り込む供給手段としてのホッパー３とを備えている。なお、図において、符号４、５はカバーである。
【０００９】
前記加圧ロール１、２は分割構造であって、図３に示されるように、円筒状の外周部６ａ、７ａと小径の軸端部６ｂ、７ｂとからなるロール本体部６、７と、該ロール本体部６、７の開口部面にボルト８により固着されるリング状の支持部材９、１０とを具備している。この加圧ロール１、２は、軸端部６ｂ、７ｂが前記軸受ユニットＢ１に回転支持されているとともに、支持部材９、１０がロール本体部６、７の開口部側に固定される内装軸１１、１２を内装した状態で軸受１３により回転支持され、いわゆるロールの加圧幅を広げた両持の状態にされている。そして、ロール本体部６、７と内装軸１１、１２とは、インロウ構造によって同心円状に結合されている。
また、前記内装軸１１、１２の先端部はロール本体部６、７の内壁に形成される開口部に組み込まれているパイロット軸受１４に回転支持にされている。なお、内装軸１１、１２は、ブラケット１５、１６によって固定されているため、回転することはない。
これにより、加圧ロール１、２は、軸端部６ｂ、７ｂ側に連結される電動機と減速手段（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。
さらに、図２〜３に示されるように、前記ロール本体部６、７の外周部６ａ、７ａ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タブレット用成型孔１７が穿通されている。
そして、この成型孔１７に対しては、タブレットの押出のための圧縮ピン１８が挿通されており、この圧縮ピン１８は、図２に示すように、前記加圧ロール１または２の半径方向へ指向しかつ所要長さ摺動自在である。ここで、圧縮ピン１８は、押出時にロール外側に脱落するのを防ぐため、段付構造となっている。
本実施の形態における前記押出し手段Ｃは、前記内装軸１１、１２と該内装軸１１、１２の外周面に前記圧縮ピン１８に対向して設けられるカム部１９、２０とから構成されている。この押出し手段Ｃは、加圧ロール１、２の内部の軸心方向に内装されているため、圧縮ピン１８をロール全幅に渡って押し出すことができる。
【００１０】
なお、本実施の形態におけるロール圧縮式成型機の場合、前記加圧ロール１、２は直径が１６０ｍｍであり、また前記成型孔１７は内径が１２ｍｍであり、さらに前記圧縮ピン１８は５ｍｍ移動可能にされている。
【００１１】
また、図２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、円柱状を成すとともにこの加圧ロール１と同一方向へ指向しかつ加圧ロール１の外周速度よりも速い外周速度で内側の矢印方向Ｒ３へ回転する補助ロール２１が、前記加圧ロール１に対向して配設されている。この補助ロール２１は、電動機と減速機（図示せず）に接続されている。
なお、図２における符号２２および２３は前記加圧ロール１、２および補助ロール２１の外周面に対して別途固定配設されたスクレーパである。
【００１２】
このように構成したロール圧縮式成型機は、加圧ロール１を外周速度が０．０４ｍ／ｓｅｃでかつ加圧ロール２を外周速度が０．０６ｍ／ｓｅｃで矢印方向Ｒ１、Ｒ２へそれぞれ回転させるとともに、粉状の物質をホッパー３に投入して加圧ロール１、２間に送り込む。すると、粉状の物質はまず加圧ロール１、２の成型孔１７によって短尺円柱状に圧縮成型されるとともに、加圧ロール１、２の外周速度の相違により、圧縮生成されたタブレットの外側先端部にせん断力が作用して、加圧ロール２における成型孔１７内のタブレットのバリが除去される。
【００１３】
これに伴い、加圧ロール２における成型孔１７内のタブレットはバリが除去されたまま内装軸１２のカム部２０まで移動され、続いて、加圧ロール２の回転に伴って複数の圧縮ピン１８がカム部２０によって順次押出され、この結果、複数の成型孔１７内のタブレットＷは、成型孔１７内から順次押出される。
【００１４】
一方、加圧ロール１における成型孔１７内のタブレットは、バリがついたまま補助ロール２１まで移動されたのち、加圧ロール１の外周速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２１によってバリが除去され、その後、前述の加圧ロール２と同様にして、タブレットＷを得ることができる。
【００１５】
押出が終わった後、圧縮ピン１８は、次の成型工程において、加圧ロール１、２のかみ込みによって生ずる原料の圧力によって押し戻される。
【００１６】
なお、本実施の形態では、前記一対の加圧ロールが両持の中空形状を呈しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、この一対の加圧ロールのうち、少なくとも一方の加圧ロールを両持の中空形状とすることができる。この場合、他方の加圧ロールとしては、成型孔１７は設けられず、分割でなく、一体で中実の両持となる形状の加圧ロールを用いることができる。
また、本実施の形態では、原料の圧縮成型のための分割構造の加圧ロール１、２および押出し手段Ｃが単純であるため、図４に示されるような成型孔１７の配列が可能である。たとえば、圧縮ピン１８の成型部の直径をｄｍｍとすると、加圧ロールの径の大きさにかかわらず、周方向のピッチを１．０１ｄ〜１０ｄｍｍおよび軸方向のピッチを１．０１ｄ〜１０ｄｍｍとすることができるため、かかる成型孔１７の配列を有する加圧ロール３１を用いることにより、バリがなく外観や寸法精度がよい造粒物の生産量を大幅に増やすことが可能となる。
【００１７】
また、圧縮ピン１８の押出し手段Ｃとして内装軸１１、１２とカム部１９、２０を用いているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、エアシリンダまたは電動シリンダを用いることができる。たとえばエアシリンダを用いる場合には、エアシリンダは圧縮ピン１８ひとつにつき1台、あるいは複数個につき１台、加圧ロールとともに回転するように設置される。また、このエアシリンダのホースは外部圧縮空気源の配管と回転継手によって接続されるとともに、圧縮ピンを押し出すタイミングはシーケンス制御される。
さらに、本実施の形態では原料を供給する手段として、重力供給によるホッパー３を用いているが、従来のロール圧縮式成型機で慣用手段として利用されるスクリューフィーダによって供給してもよい。
【００１８】
また、本実施の形態では、一対の加圧ロール１、２の周速を異速にしているため、原料として、ある程度強度がある繊維分を含む原料を使用する場合、圧縮力とせん断力が同時に働くことにより繊維分を分離しながら固化を行うため、寸法のよいタブレットを効率的に製造することができる。
しかしながら、原料の種類によっては、一対の加圧ロールの周速を同一にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる造粒物の圧縮成型装置の概観図である。
【図２】図1における圧縮成型装置の縦断面図である。
【図３】図１におけるＩ―Ｉ線の断面図である。
【図４】他の実施の形態の加圧ロールの平面図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ          ケーシング
Ｂ１、Ｂ２  軸受ユニット
Ｃ          押出し手段
１、２      加圧ロール
３          ホッパー
４          カバー
５          カバー
６、７      ロール本体部
６ａ、７ａ  外周部
６ｂ、７ｂ  軸端部
８          ボルト
９、１０    支持部材
１１、１２  内装軸
１３        軸受
１４        パイロット軸受
１５、１６  ブラケット
１７        成型孔
１８        圧縮ピン
１９、２０  カム部
２１        補助ロール
３１        加圧ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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