JP2000202272A

JP2000202272A - 押出造粒機及び押出造粒方法

Info

Publication number: JP2000202272A
Application number: JP11005426A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamamoto; 恭弘山本; Yoichi Yamada; 洋一山田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: JP4229299B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイスの脱落事故や損傷を防止した組立構造の
ダイスが設置された押出成型機と、経済性の高い造粒方
法を提供すること。【解決手段】収容部の側壁（２１１）には浮き上がり防
止手段が施され、また収容部の底面（２１２）には連通
孔（２２）が穿設されてなる枠体（２）の収容部（２
１）に、分割型多孔板（３）を着脱自在に嵌着されてな
ることを特徴とする押出造粒機のダイス。このダイスが
取り付けれられてなるローラー押出造粒機。原料を上記
ローラー押出造粒機を用いて造粒することを特徴とする
押出造粒方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出造粒機及び押
出造粒方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、医薬、食品、農薬、肥料、冶金、
窯業等の多くの分野においては、造粒することが行わ
れ、各種の造粒機が使用されてる。その一例として、ロ
ーラー押出造粒機があり、その機種ついてもダイスの形
状とその設置方法の違いによって、円筒型ダイス水平
式、円筒型ダイス垂直式、円板型ダイス水平式がある。
これらには一長一短があり、目的に応じて使い分けられ
るが、円板型ダイス水平式は、加圧力が高く、含水量の
少ない粉体やバインダー量の少ない粉体を強度の大きな
粒子に成型することができるので、肥料等の造粒に賞用
されている。

【０００３】円板型ダイス水平式の概略フローを図３に
示した。すなわち、円板型多孔板からなるダイス１４は
グランドラインに対して水平に取り付けられており、そ
の上面を複数のローラー１３が公転しながらダイス面と
の摩擦により自転する構造となっている。ローラーの公
転は、ダイス中心部に挿着されたシャフトによって行わ
れる。原料は、ホッパー１０に供給され、パドルミキサ
ー１１により押出造粒に適した流動物に混練され、スラ
イド式の調整オリフィス１２により供給量が調整されて
ローラー１３上に供給される。ダイスと回転するローラ
ーとの間に原料が挟み込まれてダイスの孔より線条物に
押出成形され、回転するナイフカッター１４により適宜
長さに切断されて造粒される。（参照：「造粒便覧」第
１４１頁、昭和５０年５月３０日オーム社発行）。

【０００４】しかしながら、上記造粒機で用いられてい
るダイスは、一体構造の円板型多孔板であるので、摩耗
・破損等の障害によって交換する場合、それが生じてい
ない部分までも交換することになり、極めて不経済であ
った。この問題を解消するには、ダイスを組立構造と
し、上記障害が頻繁に生じる部分のみを交換できるよう
な構造とすればよいが、例えば肥料の造粒のように、強
振動とローラーからの大きな加圧力を伴う造粒の場合
に、ダイスの脱落等のトラブルを防止できる組立構造を
明示した先行技術は見あたらない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、強振動と大きな加圧力を伴う造粒であっても、
ダイスの脱落事故や損傷を抑制することができる組立構
造のダイスが設置された押出成型機を提供することであ
る。また、本発明の他の目的は、ダイスの損傷部分のみ
を交換することによって経済性の高い造粒方法を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下を要旨とするものである。 (請求項１)収容部の側壁２１１には浮き上がり防止手段
が施され、また収容部の底面２１２には連通孔２２が穿
設されてなる枠体２の収容部２１に、分割型多孔板３が
嵌脱自在に取り付けられてなることを特徴とする押出造
粒機のダイス。 (請求項２)枠体２に分割型多孔板３が、浮き上がり防止
ボルト４及び／又は押し込みボルト５を用いて取り付け
られてなることを特徴とする請求項１記載のダイス。 (請求項３)請求項１又は２記載のダイスが設置されてな
ることを特徴とするローラー押出造粒機。 (請求項４)原料を請求項３記載のローラー押出造粒機を
用いて造粒することを特徴とする押出造粒方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて更に詳しく
本発明を説明する。

【０００８】図１は、本発明の押出造粒機のダイスの一
例を示す平面図、図２は、本発明のダイスの構成部材で
ある枠体の概略断面図、図３は、円板型ダイス水平式造
粒の概略フロー図である。

【０００９】本発明のダイス１は、図１に示されるよう
に、枠体２の収容部２１内に、分割型多孔板３をその浮
き上がりを防止して嵌着させた構造を有する。枠体２
は、図２に例示のように、分割型多孔板を収容する収容
部２１と、線条体の押出成型物が通過する連通孔２２
と、ローラーに動力を伝達するシャフトを挿通するため
のシャフト挿通孔２３とから構成されており、その収容
部２１の中心部側の側壁２１１には分割型多孔板の浮き
上がり防止手段が施されており、またその底面２１２に
は連通孔２２が穿設されている。２４は、振動、加圧等
の造粒条件が更に過酷な場合に、分割型多孔板の浮き上
がりないしはがたつきを確実に防止するための押し込み
ボルトを挿通するための雌ねじである。

【００１０】収容部２１の上部開口面の広さは、ローラ
ーが走行しても枠体に触れない程度の広さを有すること
が好ましく、またその深さは、分割型多孔板の厚みにほ
ぼ相当することになるので、ローラーからの圧力によっ
て容易に分割型多孔板が破損しないような深さとなる。
その大きさは、分割型多孔板が受ける圧力、材質等によ
って異なるが、材質をＳＫＤ−１１合金として肥料の造
粒を行う場合は、５〜２０ｍｍの深さで、しかも枠体厚
みの１０〜５０％とするのが望ましい。

【００１１】収容部２１の中心部側の側壁２１１には、
分割型多孔板の浮き上がり防止手段が施されている。そ
の一例は、図２のように、収容部の底面をその開口面よ
りも拡大することによって生じる壁面テーパー構造であ
るが、本発明においては何もこれに限られることはな
い。歯車構造のように、収容部側壁と分割型多孔板の側
壁とが複数の歯によって噛み合わせた構造であってもよ
い。上記テーパー構造においては、側壁２１１と底面２
１２とのなす角度を８５〜８９°とすることによって、
分割型多孔板の浮き上がり防止効果とその交換の容易さ
のバランスが極めてよくなる。

【００１２】収容部２１の外側の側壁は、グランドライ
ンに対して通常は垂直となっている。造粒条件が過酷と
なって、分割型多孔板の浮き上がりないしはがたつきが
懸念されるようであれば、上記浮き上がり防止手段を更
に確実にするため、枠体の外側から押し込みボルトを挿
通し押圧を加えることもできる。

【００１３】収容部２１の底面２１２には、分割型多孔
板から押し出された線条体を切断工程に案内するための
連通孔２２が穿設されている。連通孔の数は、単数でも
複数でもかまわない。しかし、底面２１２は分割型多孔
板の載置台としても機能するので、それが底面２１２の
面積とほぼ同等な広さの単数個であっては、造粒条件に
よって分割型多孔板の支持力が不足するので、これを考
慮した適宜数と径の大きさが選択される。

【００１４】次に、収容部に嵌着される分割型多孔板３
について説明する。分割型多孔板の分割枚数は、交換の
容易さと加圧力による破損防止の点から２〜３２枚程度
が望ましい。また、その平面形状は、三角形、四角形、
台形等の多角形や、扇状形などであり、それらの一種又
は二種以上を組み合わせて収容部に嵌着する。図１に
は、平面形状が扇状形である分割型多孔板の８枚が嵌着
されている例が示されている。

【００１５】分割型多孔板には、原料を線条体に押出成
形するための一連の連通孔が上面から底面にわたって穿
設されており、また、その側壁構造は、収容部の側壁２
１１に施された浮き上がり防止手段に対応した嵌合構造
となっている。図２に示した浮き上がり防止手段であれ
ば、分割型多孔板の中心側の側壁は、底面が拡大された
テーパー構造となる。また、浮き上がり防止手段が噛み
合わせ構造であれば、それに適合する歯状構造となる。

【００１６】造粒条件が過酷となって、分割型多孔板の
浮き上がりないしはがたつきが懸念されるようであれ
ば、上記浮き上がり防止手段を更に確実にするため、上
記押し込みボルトに変えて、又は上記押し込みボルトと
共に、浮き上がり防止ボルト４の適宜数を用いて分割型
多孔板を枠体の収容部内にしっかりと嵌着することもで
きる。

【００１７】枠体２と分割型多孔板３の材質は、炭化ク
ロム、窒化ケイ素、アルミナ等のセラミックス、タング
ステンカーバイド等の粉末冶金材、タングステン−チタ
ン−コバルト系等の超合金、工具鋼、一般的な機械構造
用鋼等の金属ないしは合金の中から、造粒原料の種類と
造粒条件に応じて、適切なものが選択される。摩耗の激
しい造粒条件では、硬度、靭性がともに高い材質の分割
型多孔板が望ましく、また、破損・亀裂等の損傷の大き
な造粒条件の場合には靭性の高い材質が望ましい。

【００１８】本発明の押出造粒機のダイスは、図３に例
示した円板型ダイス水平式ローラー押出造粒機のダイス
として好適なものであり、ダイスの摩耗・破損・亀裂等
によって成型することができなくなったり、あるいは成
型物の寸法精度が問題となったりした場合には、その不
良部分のみを交換すればよいので、経済的な造粒を行う
ことができる。このような効果は、通常のダイス材質は
難加工性であるので、押出成型機が大型化するほど顕著
となる。

【００１９】

【実施例】以下、石灰窒素の造粒例について説明する。

【００２０】枠体の厚みが５０ｍｍ、その直径が５００
ｍｍであり、枠体２の外周から２４ｍｍとシャフト挿通
孔の外周から４０ｍｍとの間に、深さが１５ｍｍ、収容
部の底面と収容部の中心部側の側壁とのなす角度が８９
°である収容部２１を有するＳＫＤ−１１製の枠体を製
作した。収容部の底面には適宜数の連通孔が穿設されい
る。この枠体の収容部に、８分割されたＳＫＨ−４製の
多孔板を嵌着し、浮き上がり防止ボルトと押し込みボル
トの適宜数を用いてダイスを組み立てた。それを、図３
に示すような円板型ダイス水平式ローラー押出造粒機の
ダイスとして取り付け、石灰窒素の造粒を行った。

【００２１】造粒原料は、石灰窒素８５重量部と尿素１
５重量部の混合物であり、ローラー（４個）の回転速度
１００ｒｐｍ、押出温度１１０℃とし、φ３×５ｍｍの
ペレットに造粒したところ、累計時間２００時間までは
良好に造粒をすることができた。その後、分割型多孔板
の全部を交換し造粒を継続したところ、良好に運転する
ことができた。

【００２２】

【発明の効果】本発明のダイスは、枠体と分割型多孔板
とが脱着自在型であるので、損傷部分のみを交換するこ
とが可能となり、造粒の経済性が向上する。また、分割
型多孔板とすることによって、部品一個当たりを小型化
できるため、ダイスの加工も容易となる。更には、一体
型構造のダイスでは不可能であった高硬度・低靭性の材
質や、高価な材質を部分的に組み込むこともできるの
で、機能性を高めた長寿命の造粒が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出造粒機のダイスの一例を示す平面
図。

【図２】本発明の押出造粒機のダイスを構成している枠
体の一例を示す概略断面図。

【図３】円板型ダイス水平式ローラー押出造粒機による
造粒の概略フロー図。

【符号の説明】

１本発明のダイス２枠体２１収容部２１１収容部の側壁２１２収容部の底面２２連通孔２３シリンダー挿通孔２４押し込みボルト用雌ねじ３分割型多孔板４浮き上がり防止ボルト５押し込みボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】収容部の側壁（２１１）には浮き上がり
防止手段が施され、また収容部の底面（２１２）には連
通孔（２２）が穿設されてなる枠体（２）の収容部（２
１）に、分割型多孔板（３）が嵌脱自在に取り付けられ
てなることを特徴とする押出造粒機のダイス。
【請求項２】枠体（２）に分割型多孔板（３）が、浮
き上がり防止ボルト（４）及び／又は押し込みボルト
（５）を用いて取り付けられてなることを特徴とする請
求項１記載のダイス。
【請求項３】請求項１又は２記載のダイスが設置され
てなることを特徴とするローラー押出造粒機。
【請求項４】原料を請求項３記載のローラー押出造粒
機を用いて造粒することを特徴とする押出造粒方法。