(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料をペレット状に加工する造粒手段と、該造粒手段に原材料を供給する手段とを備えた造粒機において、
前記造粒手段は、駆動手段に連結され軸心が水平配置された圧縮ローラと；内径側両端に内向きフランジを有して前記圧縮ローラと材料の供給手段とを該内向きフランジの開口部分から挿入可能な大きさのリング状に形成され、かつ内周面が前記圧縮ローラの押圧面とされると共に該内周面から外周面に向けた多数の貫通孔を設けて形成された造粒ローラと；それぞれ軸心を前記圧縮ローラの軸心と同一方向に配置して前記造粒ローラの外周下面の両側を支持する様に載置させる一対の受けローラと；を備え、
前記一対の受けローラは、前記造粒ローラの内周面に前記圧縮ローラを押圧状態とする押圧位置から該造粒ローラが軸心方向に着脱可能となる開放位置まで移動可能に設けた位置決め手段に軸支されていることを特徴とする造粒機。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記圧縮ローラを中心とした左右対称位置にねじ軸が立設されその両端が機枠側軸受部材により回動自在に軸支されると共にそれぞれ一端側に調整用ハンドルが固着された位置決め部と、前記圧縮ローラの下方位置に配置されたフレームが両端部を前記ねじ軸に昇降自在に螺設され該フレームにおける前記圧縮ローラの軸心下方を中心とした左右対称位置に前記受けローラを軸支してなる昇降部とで形成されていることを特徴とする請求項１記載の造粒機。
【請求項３】
前記一対の受けローラは、両端に設けられたフランジ部と、前記造粒ローラの外周面両端縁に当接して該造粒ローラを押圧する当接部と、該当接部より小径に形成され前記造粒ローラ外周面との間に隙間を設けてペレットの長さを決めるゲージ部とで形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飼料や肥料等の原料をペレット状に加工する造粒機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペレット状の肥料や飼料は、外観が美しく取扱いが便利なうえ、防湿性・防乾性・防臭性に優れているため近時多用されるようになっており、これらは、通常、押し出し型の造粒機によって製造されている。
【０００３】
例えば、従来の造粒機としては、リング状で周面に多数の貫通孔を有し両端縁に内向きフランジが設けられている造粒ローラと、該造粒ローラの内向きフランジ部をボルト締結するためのフランジを有する駆動部と、前記造粒ローラの回転中心を通る直線状の対向位置で造粒ローラの内周面に押圧状態で内接し、その造粒ローラの回転に伴って回転する一対の圧縮ローラと、前記圧縮ローラの押圧力を調整する押圧力調整装置とから構成されているものが知られている。
【０００４】
この造粒機は、共に押圧状態で回転しあっている造粒ローラと圧縮ローラの当接しようとする側に原料を投入し、この投入された原料を圧縮ローラで造粒ローラの貫通穴内に連続して押圧することにより、造粒ローラの貫通孔から外側に麺線状に圧出させ、造粒ローラ外周縁近傍に設けられたカッターによって所定長さに切断してペレット状に形成するようにしたものである。
尚、前記造粒ローラを駆動部にフランジ接合する方式のものでは、一対の造粒ローラをその外周面同士が押圧し合うような状態にして軸支し、その造粒ローラの外周面同士の間に原料を投入することにより、麺線状となった原料を造粒ローラ内に圧出させるようにしたものもある。
【０００５】
また、他の造粒機として、多数の貫通孔を有する水平配置された円盤と、この円盤中央に垂設され一方を駆動モータに連結された駆動軸と、前記駆動軸に直交しこの駆動軸に一端を固着された複数の支軸に回動自在に軸支されると共に、下面が前記円盤と押圧状態で当接する圧縮ローラとから構成されているものが知られている。
【０００６】
この造粒機は、前記駆動軸が回転することにより圧縮ローラが円盤上の円形軌道上を転動し、円盤上に供給された原料をこの圧縮ローラが押圧して行くことにより、前記円盤の貫通孔から円盤下面側に麺線状に圧出し、円盤下部に設けられたカッターによって所定長さに切断してペレット状に形成するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにローラ同士を押圧させて、その押圧力で原料を麺線状に圧出させる構造のものでは、原料の貫通穴への目づまり、ローラ外周面の摩耗が避けられないものとなっており、従って作業後や一定時間経過後の清掃、部品交換などの保守点検を欠かせることはできない。
しかしながら、上記従来の造粒機のうち、前者にあっては、造粒ローラの目詰りや外周面の摩耗等により造粒ローラを交換する必要が生じた場合、前記造粒ローラはその内向きフランジが前記駆動部側のフランジに多数のボルトで締結されている関係上、ボルトの着脱は造粒ローラ内部で行わなければならず、このため取り外しや取り付けの作業が面倒でかつ困難となっており、作業に長時間を有するという問題点があった。さらに、一対の圧縮ローラを使用するものでは、圧縮ローラの直径が必然的に小さなものとなるから回転数が高められ、その結果、造粒時のペレット温度が７０〜８０℃と高いものとなって発酵を促進させる細菌が死滅し易いという欠点があり、また、圧縮ローラの押圧力調整装置は押圧と解除のときは離反と接近を行なうような相対運動をする複雑な構造が必要となり、高コストとなるという問題点があった。
【０００８】
また、後者にあっては、円盤の交換作業を行なう場合、円盤上部の駆動軸も取り外さなければならないから、このような構造のものも、交換作業に長時間掛かってしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、目詰りや摩耗等で造粒ローラの清掃や交換が必要な場合の着脱を容易に、かつ短時間で行なうことができるようにした造粒機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、原材料をペレット状に加工する造粒手段と、該造粒手段に原材料を供給する手段とを備えた造粒機において、前記造粒手段は、駆動手段に連結され軸心が水平配置された圧縮ローラと；内径側両端に内向きフランジを有して前記圧縮ローラと材料の供給手段とを該内向きフランジの開口部分から挿入可能な大きさのリング状に形成され、かつ内周面が前記圧縮ローラの押圧面とされると共に該内周面から外周面に向けた多数の貫通孔を設けて形成された造粒ローラと；それぞれ軸心を前記圧縮ローラの軸心と同一方向に配置して前記造粒ローラの外周下面の両側を支持する様に載置させる一対の受けローラと；を備え、前記一対の受けローラは、前記造粒ローラの内周面に前記圧縮ローラを押圧状態とする押圧位置から該造粒ローラが軸心方向に着脱可能となる開放位置まで移動可能に設けた位置決め手段に軸支されている構成とした。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の造粒機において、前記位置決め手段は、前記圧縮ローラを中心とした左右対称位置にねじ軸が立設されその両端が機枠側軸受部材により回動自在に軸支されると共にそれぞれ一端側に調整用ハンドルが固着された位置決め部と、前記圧縮ローラの下方位置に配置されたフレームが両端部を前記ねじ軸に昇降自在に螺設され該フレームにおける前記圧縮ローラの軸心下方を中心とした左右対称位置に前記受けローラを軸支した昇降部とで形成されている構成とした。
【００１２】
請求項３記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の造粒機において、前記一対の受けローラは、両端に設けられたフランジ部と、前記造粒ローラの外周面両端縁に当接して該造粒ローラを押圧する当接部と、該当接部より小径に形成され前記造粒ローラ外周面との間に隙間を設けてペレットの長さを決めるゲージ部とで形成されている構成とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明実施の形態にかかる造粒機Ａの造粒部において造粒ローラを装着する手順を示す側面図、図２は本実施の形態にかかる造粒機Ａの構成を示す側面図、図３は造粒部の正面図である。
尚、本実施の形態では、堆肥・肥料・畜糞を混合し、発酵させて篩にかけた、水分量２０％〜５０％程度の原料をペレット状にするもので説明する。
【００１４】
本実施の形態の造粒機Ａは、材料の供給手段であるホッパー１、定量送りスクリュー２、造粒手段である造粒ローラ３、圧縮ローラ４、受けローラ５とを主要な構成としている。
【００１５】
まず、供給手段について説明する。図中１はホッパー、２は定量送りスクリュー、２１は供給モータである。
前記定量送りスクリュー２は、前記ホッパー１に投入された原料を造粒手段に供給するためのものであって、供給モータ２１に連結されたスクリュー本体と円筒状ケーシングとで形成され、該スクリュー本体の後端部が前記ホッパー１の下部開口と連通されており、また、その先端部は前記ホッパー１の外方に延設されたケーシングに内挿された状態で後述する圧縮ローラ４の上側へ突出されている。尚、造粒手段に供給する原料の送り量は、前記供給モータ２１の回転数を制御して行なう。
【００１６】
次に造粒手段について説明する。図中３は造粒ローラ、４は圧縮ローラ、５は受けローラである。
前記造粒ローラ３は、前記定量送りスクリュー２から供給された原料を麺線状に形成するためのものであって、造粒時に原料がこぼれ落ちるのを防止するための内向きフランジ３ａを内径側両端に有し、かつその内向きフランジの開口部分が前記定量送りスクリュー２と後述する圧縮ローラ４を余裕を持って挿入できる大きさを有するようなリング状に形成されている。
また、前記造粒ローラ３は、その内向きフランジ部を除く内周面３ｂには外周面３ｄに向けて開設した多数の貫通孔３ｃが設けられている。
尚、前記造粒ローラ３の前面開口部分には、肥料がこぼれ落ちるのを防止すると共に安全のための図示しないカバーによって閉塞される。また、図２において、７は製品の取り出し用シュートであり、矢印は原料および製品（ペレット）の流れを示す。
【００１７】
前記圧縮ローラ４は、前記造粒ローラ３の内周面３ｂに当接して該造粒ローラを回転駆動させると共に、前記造粒ローラ３の貫通穴３ｃに原料を圧入するためのものであって、ローラ幅は前記造粒ローラの内周面３ｂの幅と略同一幅を有している。また、その外周面には回転時の滑りを防止するための多数の半球形の溝が設けられている。そして、機枠６の前方側ボックス状に形成された内部に突出する様に軸支されている。尚、この圧縮ローラ４は、１個のみ設けることとし、このため、その直径は前記造粒ローラ３との内接円直径の略１／２とする大きな直径を有するように形成されている。
また、前記圧縮ローラ４と一体に設けられた駆動軸４１は、機枠６の後方側に配置された減速機部４３を介して造粒モータ部４２に連結されている。
【００１８】
前記受けローラ５は、一組で前記造粒ローラ３に外接し上方に押し上げて圧縮ローラ４に当接させ、さらに押圧状態とすることによって造粒ローラ３の内周面３ｂを圧縮ローラ４に押圧させ、その押圧状態で圧縮ローラ４の駆動力を造粒ローラ３に伝達させて造粒作用を行なわせるためのものであって、それぞれ最小径のゲージ部５ａと、該ゲージ部５ａの両側に配置されゲージ部５ａより径太に設けられた当接部５ｂと、該当接部５ｂの両外側に配置されたフランジ部５ｃとを有している。
【００１９】
前記受けローラ５の当接部５ｂは、その外周面で前記造粒ローラ３の外周面３ｄの縁に当接する部分であり、また、前記ゲージ部５ａは、前記当接部５ｂが造粒ローラ３に当接した時にその造粒ローラ３の外周面３ｄとの間にペレットの長さを決定する隙間５ｄが設定される直径に形成されている。そしてこのゲージ部５ａの両端に配置された当接部５ｂの両側端間の長さが前記造粒ローラ３の外周面３ｄの幅と略同一となる様に形成されている。
【００２０】
そして、前記一組の受けローラ５は、後述するフレーム５１で前記圧縮ローラ４の下方に、かつ該圧縮ローラ４を中心として左右対称位置に水平配置される。
【００２１】
次に、前記受けローラ５を水平配置させると共に、前記造粒ローラ３の造粒位置への位置決め、および該造粒ローラ３の着脱時に受けローラ５を昇降させるようにした位置決め手段について説明する。
前記位置決め手段は、前記機枠６の前方側ボックス状内部に配置されるフレーム５１と、一端に雌ねじ部を有する昇降支持片５２と、前記機枠６の左右外側であって略前記圧縮ローラ４を横断する位置にそれぞれ上下一対配置される軸受部５３と、前記昇降支持片５２の雌ねじ部を螺合した状態で前記軸受け部５３に両端を支持され垂直に配置されるねじ軸５４と、このねじ軸５４の上端に固定されたハンドル５５を備えている。
【００２２】
前記フレーム５１は、上端を開口し前記造粒ローラ３の外径寸法を十分カバーすると共に、前記機枠６の前方側ボックス状内部に昇降自在な大きさのボックス状に形成されており、機枠６の左右側面に縦長に開設された長穴６ａを介し前記昇降支持片５２に連結されている。図中５２ａは連結用ボルト、５２ｂは機枠６への摺動用ベースであり、前記ボルト５２ａを締め付けることにより、造粒位置設定後のフレーム５１を強固に固定するものである。
【００２３】
そして前記フレーム５１は、圧縮ローラ４と平行に、かつ該圧縮ローラ４を中心として左右対称となる位置にそれぞれ前記受けローラ５を回動自在に軸支している。
【００２４】
次に、前記造粒ローラ３の装着方法について説明する。
まず、ボルト５２ａを緩めた状態にしてから、ハンドル５５を一方側に手回しで回転させることにより、図１（イ）に示すように、フレーム５１を下降させる。この状態で図１（ロ）に示すように、造粒ローラ３の内向きフランジ３ａの開口部分から圧縮ローラ４と定量送りスクリュー２が挿入されるようにして、前記造粒ローラ３を左右２つの位置決めローラ５の当接部５ａ上に載置する。
【００２５】
次に、前記ハンドル５５を他方側に回転させることにより、フレーム５１を上昇させる。前記造粒ローラ３は、受けローラ５によって支持され方向性を維持しながら上昇し、図２，図３に示すように、所定位置で造粒ローラ３の内周面３ｂが前記圧縮ローラ４に内接する。さらに一定量増し締めすることにより、造粒ローラ３の内周面３ｂが圧縮ローラ４に最適な圧力で押圧されることになる。
この最適な押圧力を作用させた後、前記ボルト５２ａを締め付け、フレーム５１を機枠６に強固に固定する。このようにすることにより、ねじ軸５４に過大な外力を負担させない様にすることができる。
以上により、造粒ローラ３の装着が完了する。
造粒ローラ３を前記の様にセット状態とした時、前記造粒ローラ３と圧縮ローラ４、および受けローラ５は、共に内外周面または外周面同士を接して軸心方向が平行し、またその接触抵抗が大となっているから、造粒ローラ３を軸で支持しなくても三者は一体となって回転可能な連結状態となる。また、造粒ローラ３の外周面３ｄと受けローラ５のゲージ部５ａの間には、当接部５ｂとゲージ部５ａの半径の差だけの隙間５ｄが形成される。
【００２６】
次に、前記造粒ローラ３の脱却方法を説明する。
前記造粒ローラ３の脱却は、基本的には前記造粒ローラ３の装着方法を逆の手順で行なえば良いのであり、この場合、まず前記フレーム５１を機枠６に締め付けていたボルト５２ａを緩めておく。次に、前記ハンドル５５を一方側に回転させてフレーム５１を下降させる。造粒ローラ３は受けローラ５に載置されたままフレーム５１に合わせて降下するので、圧縮ローラ４が造粒ローラ３の内向きフランジ３ａから外れ、さらにこの内向きフランジ３ａの開口縁と圧縮ローラ４の下端との間に、前記受けローラ５のフランジ部５ｃの高さ分だけの隙間が生じるまで下降させると良い。
この状態で、前記造粒ローラ３をその下端が前記受けローラのフランジ部５ｃを外れるまで持ち上げた後、軸心方向に引き出すことにより、造粒ローラ３を脱却することができる。
尚、前記造粒ローラ３は、前記開口縁と圧縮ローラ４の下端との間に受けローラのフランジ部５ｃの高さ分だけの隙間を完全に生じさせなくても、ある程度の隙間が生じると、斜め方向に持ち出すことも可能である。
【００２７】
次に、造粒作用を説明する。
造粒ローラ３を前記の様にセット状態とし、造粒モータ部４２を起動すると、減速部４３を介し圧縮ローラ４がその大きな接触抵抗で造粒ローラ３を回転駆動させる。また、供給モータ２１によって定量送りスクリュー２がホッパー１内の原料を先端側へ送給し造粒ローラ３の内部へ供給する。
前記造粒ローラ３の内部では、造粒ローラ３の内周面３ｂと圧縮ローラ４との接触始め側で前記原料を噛み込み押圧することにより、原料は貫通穴３ｃを介して麺線状となって外周面３ｄ側に押し出される。
前記造粒ローラ３の外周面３ｄ側では、麺線状となって押し出された原料が前記隙間５ｄの長さを越えるとゲージ部５ａに接触し次々と折られていき、ペレットが製造される。
【００２８】
以上説明してきたように本実施の形態の造粒機Ａでは、受けローラ５をねじ軸５４で昇降させるだけで、造粒ローラ３の着脱を極めて簡単に行なうことができる。
造粒ローラ３は支軸が無くとも、セット後押圧力を付与するだけで自動的に求心し最適位置に配置できる。
造粒ローラ３や圧縮ローラ４が摩耗しても、常に最適な押圧力を得ることができる。また、その押圧力はいつでも簡単に変更することができる。
造粒ローラ３はフランジ接合しなくても良いので、その加工も簡単に行なうことができる。
造粒ローラ３の圧縮ローラ４に対する押圧操作は、該造粒部分から離れた位置で行なうことができるから、前記造粒部分の構造が簡単となり、また安全作業を行なうことができる。
圧縮ローラ４は造粒ローラ３との内接円直径の略１／２とする大きな直径を有しているから、原料の押し込みもスムーズにおこなわれ、また、低速回転でも造粒効率が良い。また、造粒時のペレット温度も最高５０℃程度に押えられ、このため、発酵を促進し完熟した肥料とするような細菌をペレット中に生存させたまま製造することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３０】
例えばねじ軸５４に代え、流体シリンダなどを使用することができる。
【００３１】
押圧を緩めた造粒ローラ３に係合して保持する取り出し治具を機枠側に回動自在に設けておき、造粒時は機枠側に納めておき、着脱時に造粒ローラ側に回動して使用するようにすることもできる。
【００３２】
本実施の形態において、造粒ローラ３の素材は特に限定しなかったが、通常の機械構造用炭素鋼鋼材の他、クロム鋼やニッケルクロム鋼、クロムモリブデン鋼、またはその他の合金鋼などの鋼材を用いて形成してもよい。また、圧縮ローラ４、受けローラ５についても同様である。
【００３３】
造粒ローラ３の外周面３ｄから麺線状となって押し出された原料が、前記隙間５ｄの長さを越えるとゲージ部５ａに接触し次々と折り取られるとしたが、機枠側からカッターあるいはスクレーパーを突出させておき、押し出された原料をこのカッターまたはスクレーパーでそぎ落したり、前記カッターあるいはスクレーパーと造粒ローラ３の外周面３ｄとの間隔を調整自在にしてペレット長さを調整するようにすることもできる。
【００３４】
圧縮ローラ４は滑り防止の半球形溝を設けるとしたが、スジ状、碁盤目状としても良く、またはそれらを設けなくても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明請求項１記載の造粒機にあっては、前記構成としたため、従来の造粒装置のように造粒ローラ着脱時の面倒なボルト締め作業を行なう必要が無く、造粒ローラの位置の確定も容易であるため、造粒ローラの着脱および調整を短時間で簡単に行なうことができる。
また、このため、造粒ローラの交換作業に割かれる時間を短縮することができるから、造粒機の稼動時間を増加させ生産性の向上を図ることができるなどの効果が得られる。
圧縮ローラを径太にして１個配置し回転速度を低めて造粒させることにより、発酵を促進させる細菌が生存できるような低温度で製造でき、このため完熟した肥料となるようなペレットを製造することができるという効果が得られる。
【００３６】
請求項２記載の造粒機にあっては、前記構成としたため、造粒ローラの着脱を短時間で容易に行なうことができる。
また、造粒ローラの圧縮ローラに対する押圧力調整も任意の大きさで簡単に行なうことができる。
また、構造が簡単なため、製造コストの低減を図ることができるなどの効果が得られる。
【００３７】
請求項３記載の造粒機にあっては、前記構成としたため、造粒ローラから圧出された麺線状の原料をカッター等の工具を用いることなくペレット状に切断することができるため、構造が簡単となるし、造粒ローラの取り替え作業時などに安全作業を行なうことができる。
また、受けローラの当接部とゲージ部との径差を調節することにより、ペレットの長さを任意に設定することができるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態にかかる造粒機Ａの造粒部において造粒ローラを装着する手順を示す側面図である。
【図２】本発明実施の形態にかかる造粒機Ａの構成を示す側面図である。
【図３】本発明実施の形態にかかる造粒部を示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ  造粒機
１  ホッパー
２  定量送りスクリュー
３  造粒ローラ
３ａ  内向きフランジ
３ｂ  内周面
３ｃ  貫通孔
３ｄ  外周面
４  圧縮ローラ
５  受けローラ
５ａ  ゲージ部
５ｂ  当接部
５ｃ  フランジ部
５ｄ  隙間
６  機枠
５１  フレーム
５２  昇降支持片
５３  軸受け部
５４  ねじ軸
５５  ハンドル
【図１】
0003967442.tif 000002
【図２】
0003967442.tif 000003
【図３】
0003967442.tif 000004