JP2015196191A - 圧搾装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧搾位置における圧搾対象物の噛み込みをよくすることができる圧搾装置を提供する。【解決手段】一対の圧搾ロール２、３間に供給される圧搾対象物を圧搾するものであって、一対の圧搾ロール２、３のうち、少なくとも一方には、外周面５から半径方向に進退可能に突出する突出部６が設けられ、突出部６は、一対の圧搾ロール２、３間で圧搾対象物が圧搾される圧搾位置に対して、この突出部６が設けられた一方の圧搾ロール２の回転方向に沿って手前側に位置するときに、半径方向の外側に突出していて、圧搾ロール２が回転してこの突出部６が圧搾位置に到達するまでに、他方の圧搾ロール３により押し込まれて半径方向の内側に向けて後退させられる。【選択図】図１

Description

本発明は、圧搾装置に関する。

従来、一対の圧搾ロールを同方向に回転させ、これらの圧搾ロールの間に圧搾対象物を挟むことにより、圧搾対象物を圧搾する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照。）

P.CHOHAN、C.A.GARSON、「PERFOMANCE OF A TANDEM OF BUNDABERG TWO-ROLL MILLS」、INTERNATIONAL SUGAR JOURNAL 2009、vol.111、No.1330、p.650-655

しかし、非特許文献１においては、一対の圧搾ロール間における圧搾位置での圧搾対象物の噛み込みが悪いという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、圧搾位置での圧搾対象物の噛み込みをよくすることができる圧搾装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
本発明に係る圧搾装置は、一対の圧搾ロール間に供給される圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、前記一対の圧搾ロールのうち、少なくとも一方には、外周面から半径方向に進退可能に突出する突出部が設けられ、前記突出部は、前記一対の圧搾ロール間で圧搾対象物が圧搾される圧搾位置に対して、この突出部が設けられた一方の前記圧搾ロールの回転方向に沿って手前側に位置するときに、半径方向の外側に突出していて、前記圧搾ロールが回転してこの突出部が前記圧搾位置に到達するまでに、他方の前記圧搾ロールにより押し込まれて半径方向の内側に向けて後退させられることを特徴とする。

本発明に係る圧搾装置によれば、突出物が設けられた一方の圧搾ロールが回転中に、当該圧搾ロールと他方の圧搾ロールとの間であって、圧搾対象物が圧搾される圧搾位置の手前側に圧搾対象物が供給される。圧搾対象物は、圧搾位置の近くに供給するのが好ましい。供給された圧搾対象物は、当該圧搾ロールの外周面及び突出部により受け止められて、圧搾ロールの回転が進むに従って、圧搾位置まで搬送される。
この圧搾対象物は圧搾位置で圧搾され、その大部分は圧搾ロールの回転方向における圧搾位置より前方側（奥側）に押し出されるが、その一部は圧搾位置より手前側にはみ出すおそれもある。圧搾位置より手前側にはみ出た圧搾対象物は、当該圧搾ロールの外周面及び突出部で受け止められて圧搾位置に戻され、再度圧搾される。

一方で突出部は、当該圧搾ロールの回転が進むに従って、他方の圧搾ロールと接触して徐々に当該圧搾ロールの内側に向かって押し込まれ、半径方向の内側に向けて後退させられる。そして、例えば圧搾位置において突出部を完全に当該圧搾ロールの外周面より内側に後退させること等ができる。

ここで、前記回転方向に沿って前記圧搾位置の手前側に位置する前記突出部を半径方向の外側に向けて押圧する押圧部が設けられていることが好ましい。
この場合は、一方の圧搾ロールにおける圧搾位置の手前側に位置する突出部は、押圧部により当該圧搾ロールにおける半径方向の外側に強制的に押圧されて圧搾ロールの外周面から突出する。

また、前記突出部は、前記圧搾ロールの回転軸線方向から前記圧搾ロールを見た側面視において、前記回転軸線を通過するように前記圧搾ロールを貫通し、前記突出部の半径方向の外側に位置する両端部は、前記圧搾ロールの外周面のうち、前記回転軸線を間に挟んで反対側に位置する各部分から突出可能とされ、前記押圧部は、前記突出部の両端部のうち、一方の端部が前記回転方向に沿って前記圧搾位置の手前側に位置するときに、他方の端部を半径方向の内側に向けて押し込んで前記一方の端部を半径方向の外側に向けて押圧することが好ましい。
この場合は、突出部における両端部のうち一方の端部が圧搾位置の手前側に位置するときに、突出部の他方の端部が押圧部によって圧搾ロールの内側に押し込まれ、突出部の一方の端部が圧搾ロールの外周面から強制的に突出する。

また、前記押圧部は、前記回転方向に沿って前記圧搾位置の奥側に配置され、表面が、前記圧搾ロールの外周面に沿うように、この外周面に半径方向の外側から対向する板状に形成されていることが好ましい。
この場合は、一方の圧搾ロールの回転に伴い、圧搾ロールの外周面から突出している突出部における一方の端部が圧搾位置の奥側（前方側）に達すると、この一方の端部が外周面に沿うように配置されている板状の押圧部に接触して強制的に当該圧搾ロールの内側に向かって押圧され、他方の端部が当該圧搾ロールの外周面から突出する。

また、前記圧搾ロールにおいて前記突出部が収容される収容孔には、半径方向の内側に押し込まれた前記突出部を支持する支持部が設けられていることが好ましい。
この場合は、当該圧搾ロールの突出部が、他方の圧搾ロールで当該圧搾ロールの内側に押し込まれたときには、突出部が当該圧搾ロールにおける収容孔の支持部で支持される。

請求項１の発明によれば、外部から供給された圧搾対象物、及び圧搾位置からその手前側にはみ出す圧搾対象物を、圧搾ロールの外周面及び圧搾位置より手前側にある突出部で受け止めて圧搾位置に供給することができるので、圧搾位置での圧搾対象物の噛み込みを向上させることができる。しかも、突出部は、圧搾位置に到達するまでに半径方向の内側に向けて後退させられるので、突出部が、圧搾位置での面圧に影響を与えるのを抑えることができる。さらに、突出部が、他方の圧搾ロールにより押し込まれて後退するので、簡素な構造で精度良く後退させることができる。

請求項２の発明によれば、圧搾位置より手前側に位置する突出部を、押圧部により常に圧搾ロールの外周面より外側に確実に突出させることができるので、圧搾位置での圧搾対象物の噛み込みを更に向上させることができる。

請求項３の発明によれば、突出部とこれを収容する収容部との間に異物が詰まった場合でも、突出部を押圧部により強制的に突出させることができる。

請求項４の発明によれば、例えば、押圧部の表面と圧搾ロールの外周面の半径方向の距離を徐々に変化させるという単純な構成により、押圧部による押圧力を変化させることができるので、圧搾効率を向上させることができる。

請求項５の発明によれば、突出部が当該圧搾ロールの収容孔内に押し込まれたときに、突出部を収容孔の支持部で確実に支持できる。

本発明の一実施形態に係る圧搾装置を示す模式図である。 突出部及び押圧部を示す模式図である。 突出部におけるストレート状の端部を示す模式図である。 突出部の端部に設けたテーパ状の頭部、及び収容室の支持部を示す模式図である。 圧搾対象物の供給部を示す模式図である。 圧搾対象物の供給直後の状態を示す模式図である。 圧搾対象物の圧搾開始状態を示す模式図である。 圧搾対象物の圧搾直後の状態を示す模式図である。 突出部が押圧部によって押圧され反対側から突出している状態を示す模式図である。 突出部が圧搾位置に達した状態を示す模式図である。 一方の圧搾ロールのみ駆動し、他方の圧搾ロールをギヤで連結した変形例を示す模式図である。 一方の圧搾ロールのみ駆動し、他方の圧搾ロールを駆動せず又は摩擦力で駆動する変形例を示す模式図である。 板状の突出部を示す模式図である。 円柱状又は楕円柱状の突出部を示す変形例の模式図である。 上側の圧搾ロールに突出部を設けた変形例を示す模式図である。 一対の圧搾ロールの両方に突出部を設けた変形例を示す模式図である。 押圧部として圧縮機を用いた変形例を示す模式図である。 押圧部としてばねを用いた変形例を示す模式図である。

以下、本発明に係る実施形態の圧搾装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の圧搾装置１は、一対の圧搾ロール２、３間に供給される圧搾対象物４（図５参照）を圧搾するものであって、一対の圧搾ロール２、３のうち、少なくとも一方には、外周面５から半径方向に進退可能に突出する突出部６が設けられ、突出部６は、一対の圧搾ロール２、３間で圧搾対象物４が圧搾される圧搾位置Ａ（図２参照）に対して、この突出部６が設けられた一方の圧搾ロール２の回転方向に沿って手前側に位置するときに、半径方向の外側に突出していて、圧搾ロール２が回転して圧搾位置Ａに到達するまでに、他方の圧搾ロール３により押し込まれて半径方向の内側に向けて後退させられる。

次に、上記各構成要素について説明する。一対の圧搾ロール２，３は、それぞれ直径が異なる円柱形又は円筒形に形成され、互いに回転軸線７、８を同一平面上で平行に位置させてかつ外周面５を長手方向（回転軸線７、８方向）の全長にわたって接触または近接させて隣接して配置されている。一対の圧搾ロール２、３は、互いに上下方向、水平方向又は斜め上下方向に隣接させて配置することができる。本実施形態では、一対の圧搾ロール２、３が、互いに上下方向に隣接させて配置されている場合について説明する。

両方の圧搾ロール２、３の回転軸１０、１１は、それぞれに接続されたモータ１２、１３によって圧搾位置Ａにおける回転接線方向が同一方向になるように回転駆動されていて、回転軸線７、８方向から圧搾ロール２、３を見た側面視においては、互いに反対方向に回転駆動される。本実施形態においては、回転軸線７、８方向から圧搾ロール２、３を見た側面視において、一方の圧搾ロール２は時計回転方向に、他方の圧搾ロール３は反時計回転方向に回転駆動される。圧搾ロール２、３の回転軸１０、１１は、それぞれ圧搾ロール２、３の両側に設けられた軸受部１４、１５を介して筐体等（図示せず）に回転自在に取り付けられている。

一方の圧搾ロール２の外周面５には、複数の突出部６が設けられている。本実施形態では、突出部６は、下側の圧搾ロール（一方の圧搾ロール）２に限定して設けられていて、上側の圧搾ロール（他方の圧搾ロール）３には設けられていない。圧搾ロール２の回転軸線７に沿って延伸する比較的短尺な平板状に形成されている。これらの突出部６は、圧搾ロール２の外周面５上に螺旋状に配置されている。本実施形態では、互いに隣接する突出部６間においては、周方向には隙間を設けて配置されているが、回転軸線７方向には殆ど隙間なく配置されている。複数の突出部６は、圧搾ロール２の外周面５上に、回転軸線７方向にずらされて配置されることで突出部列を構成していて、この突出部列を構成する各突出部６は、回転軸線７方向の一方側から他方側に向かうにつれて、この圧搾ロール２の回転方向の一方側から他方側にずらされて配置されている。

図２に示すように、突出部６は、圧搾ロール２の回転軸線７方向から圧搾ロール２を見た側面視において、回転軸線７を通過するように圧搾ロール２を貫通し、突出部６の半径方向の外側に位置する両端部１７、１８は、圧搾ロール２の外周面５のうち、回転軸線７を間に挟んで互いに反対側に位置する各部分から突出可能とされている。
また、図３に示すように、突出部６の両端部１７、１８は、それぞれストレート状に形成されている。

なお、図４に示すように、突出部６の両端部１７、１８には、その先端に向かって先広がりのテーパ状に形成された頭部２１を設けることができる。また、圧搾ロール２において突出部６が収容される収容孔１９には、半径方向の内側に押し込まれた突出部６を支持する支持部２０を設けてもよい。図示の例では、支持部２０は、収容孔１９の端部に設け、収容孔１９の端縁に向かって先広がりのテーパ状に形成している。この場合、突出部６の上記頭部２１における側面と、収容孔１９の支持部２０における側面とは、ほぼ同形同大のテーパ状に形成するのが好ましい。これにより、突出部６が収容孔１９内に押し込まれた際には、突出部６の頭部２１が支持部２０によって広い面積で確実に支持されるので、突出部６がそれ以上押し込まれて後退するのを防止できる。

図２に示すように、圧搾装置１には、圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの手前側に位置する突出部６を半径方向の外側に向けて押圧する押圧部２３が設けられている。この押圧部２３は、突出部６の両端部１７、１８のうち、一方の端部１７が圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの手前側に位置するときに、他方の端部１８を半径方向の内側に向けて押し込んで一方の端部１７を半径方向の外側に向けて押圧する。また、この押圧部２３は、圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの奥側に配置され、表面が、圧搾ロール２の外周面５に沿うように、この外周面に半径方向の外側から対向する板状に形成されている。

本実施形態では、押圧部２３は、圧搾ロール２の長さと同一幅で、かつ圧搾ロール２の半径より少し大きめの半径で略１／４円弧状に形成され、圧搾ロール２の斜め下側１／４程度を覆うように配置されている。押圧部２３の圧搾ロール２側の表面は、平坦（平滑）に形成されている。これにより、突出部６は、押圧部２３の表面に沿って滑らかに移動する。

押圧部２３における湾曲方向の両端部は、ほぼ直線状に形成されている。これにより、押圧部２３の両端部と圧搾ロール２との間隔は、押圧部２３の上下の端縁部において押圧部２３の湾曲方向の中心部より大きくなるので、突出部６が押圧部２３と圧搾ロール２との間に進入する際に、突出部６が押圧部２３の端縁に引っ掛るのを抑制できる。
また、押圧部２３における湾曲方向の両端部のうちの１つは、圧搾ロール２を下側から覆うように直線状に形成されていて、例えば自重などにより下降移動しようとする突出部６の端部１８を、半径方向の外側（下側）から支持することで、半径方向の内側（上側）に向けて押圧する。

なお、突出部６は、押圧部２３に接触している範囲以外では、例えば、圧搾ロール２との摩擦力で任意の位置に停止するような構成（脱落防止部）を採用する等して、突出部６が圧搾ロール２から不用意に脱落するのを防止できる。

次に、圧搾装置１による作用を説明する。まず、一対の圧搾ロール２、３を回転させる。次に、図５に示すように、ベルトコンベアー等の圧搾物供給部２４によって、圧搾対象物４が圧搾ロール２、３間における圧搾位置Ａの手前側に供給される。
圧搾対象物４は、圧搾ロール２からずり落ちない程度の固体で、突出部６は圧搾対象物４の噛み込み位置までガイドの作用がある。
なお、圧搾対象物４としては、オイルパーム、甘藷、サトウキビ等を例示できる。

圧搾物供給部２４は、圧搾ロール２から離間するほど上方となるように傾斜させて配置し、圧搾対象物４は、圧搾位置Ａに近いところに供給するのが好ましい。供給された圧搾対象物４は、図６に示すように、一方の圧搾ロール２の外周面５及び突出部６で受け止められ、圧搾位置Ａに確実に供給される。図７に示すように、圧搾対象物４は圧搾位置Ａの手前側から徐々に強く圧搾される。

図８に示すように、圧搾対象物４は、圧搾位置Ａにおいて十分に圧搾されて、残渣４ａは圧搾位置Ａより圧搾ロール２における回転方向の前方側（奥側）に排出されて回収される。また、搾汁（図示せず）は、圧搾ロール２の回転軸線方向の両外側（圧搾ロール２の各端面側）、回転方向の手前側又は前方側で回収される。
上記のように、圧搾された圧搾対象物４は圧搾位置Ａの前方側に排出されるが、何らかの理由により一部の圧搾対象物４が圧搾位置Ａの手前側にはみ出すおそれがある。圧搾位置Ａの手前側にはみ出した圧搾対象物４は、圧搾ロール２の外周面５と突出部６とにより受け止められ、圧搾位置Ａに戻されて再度圧搾される。

図９に示すように、圧搾位置Ａの手前側（圧搾ロール２の回転方向における圧搾位置Ａの手前側）にある突出部６は、徐々に他方の圧搾ロール３に接近する。突出部６が圧搾ロール３に接触した後、圧搾位置Ａに到達するまでに、圧搾ロール３により徐々に圧搾ロール２の内側に向かって押し込まれて後退する。そして本実施形態では、図１０に示すように、圧搾位置Ａでは圧搾ロール２、３が互いに接触し、突出部６は完全に圧搾ロール２の内側に後退する。

以上説明したように、本実施形態に係る圧搾装置１によれば、圧搾物供給部２４から供給された圧搾対象物４、及び圧搾位置Ａからその手前側にはみ出した圧搾対象物４を、圧搾ロール２の外周面５及び圧搾位置Ａより手前側にある突出部６で受け止めて圧搾位置Ａに供給することができるので、圧搾位置Ａでの圧搾対象物４の噛み込みを向上させることができる。しかも、突出部６は、圧搾位置Ａに到達するまでに半径方向の内側に向けて後退させられるので、突出部６が、圧搾位置Ａでの面圧に影響を与えるのを抑えることができる。さらに、突出部６が、他方の圧搾ロール３により押し込まれて後退するので、簡素な構造で精度良く後退させることができる。

これにより、圧搾対象物４の搾汁効率を高めることができるので、残渣４ａ中の水分の含有率を大幅に低減でき、例えば残渣４ａを燃料等に転用する場合、燃料効率を大幅に向上させることができる。また、設備のコンパクト化が可能となる。

また、圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの手前側に位置する突出部６を圧搾ロール２の半径方向の外側に向けて押圧する押圧部２３が設けられているので、圧搾位置Ａより手前側に位置する突出部６を、押圧部２３により圧搾ロール２の外周面５より外側に確実に突出させることができ、圧搾位置Ａでの圧搾対象物４の噛み込みを、更に向上させることができる。

また、押圧部２３は、突出部６の両端部１７、１８のうち、一方の端部１７が圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの手前側に位置するときに、他方の端部１８を半径方向の内側に向けて押し込んで一方の端部１７を半径方向の外側に向けて押圧する。従って、突出部６とこれを収容する収容孔１９の内面との間に異物が詰まった場合でも、突出部６を押圧部２３により強制的に突出させることができる。

また、押圧部２３は、圧搾ロール２の回転方向に沿って圧搾位置Ａの奥側（前方側）に配置され、表面が、圧搾ロール２の外周面５に沿うように、この外周面５に半径方向の外側から対向する板状に形成されているので、例えば、押圧部２３の表面と圧搾ロール２の外周面５の半径方向の距離を徐々に変化させるという単純な構成により、押圧部２３による押圧力を変化させることができ、圧搾効率を向上させることができる。

また、圧搾ロール２において突出部６が収容される収容孔１９に、半径方向の内側に押し込まれた突出部６を支持する支持部２０を設けることにより、突出部６が圧搾ロール２の収容孔１９内に押し込まれたときに、突出部６を支持部２０で確実に支持できる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
以下の説明においては、上記の各部と同一のものには同一の符号を付けてその説明を省略する。
例えば、上記実施形態においては、圧搾ロール２、３をそれぞれの回転軸１０、１１に接続したモータ１２、１３（図１参照）によって各別に駆動する場合について説明したが、これに限られることなく、図１１に示すように、一方の圧搾ロール２にのみその回転軸１０にモータ１２を接続し、この圧搾ロール２の回転軸１０と他方の圧搾ロール３の回転軸１１とを、ギヤ２５、２６等の連結部によって連結することができる。これにより、１つのモータ１２で両方の圧搾ロール２、３を駆動することができる。この場合は、モータの数を減らしてコストダウンできる。

また、図１２に示すように、一方の圧搾ロール２のみモータ１２等により回転駆動し、他方の圧搾ロール３を回転させず、又は圧搾ロール２との間の摩擦力で回転させることもできる。この場合は更にコストダウンが可能となる。なお摩擦力としては、例えば、圧搾ロール２、３の外周面５同士が直接接触することで生じるものや、圧搾ロール２、３の外周面５同士の間に供給された圧搾対象物４との間に生じるものがあげられる。

また、上記実施形態においては、図１３にも示すように、突出部６が板状に形成されている場合について説明したが、図１４に示すように、突出部６は円柱状又は楕円柱状に形成することもできる。更に、突出部６は、多角形の柱状に形成することもできる。

更に、上記実施形態においては、一対の圧搾ロール２、３のうち、下側の圧搾ロール２にのみ突出部６を設けたが（図１参照）、図１５に示すように、突出部６は、上側の圧搾ロール３にのみ設けることもできる。また、図１６に示すように、両方の圧搾ロール２、３に、突出部６を設けることもできる。

また、上記実施形態においては、突出部６が、圧搾ロール２の外周面５上に螺旋状に配置されているが、本発明はこれに限られず、突出部６の配置位置を適宜変更することも可能である。

また、上記実施形態においては、圧搾ロール２の近傍に板状の押圧部２３を設け、この押圧部２３により、突出部６を強制的に押し出す構成（図１参照）としたが、図１７に示すように、圧縮機２７等を用いて、突出部６を強制的に押し出すこともできる。この場合は、例えば、圧縮機２７で生成された圧縮流体を、圧搾ロール２の中心部に設けられた配管２８及び配管２８から圧搾ロール２の外周面５側に向かって延伸する通路２９を介して突出部６の収容孔に供給すること等により、突出部６を圧縮流体で強制的に押し出すことができる。

また、図１８に示すように、突出部６をばね（押圧部）３０により押し出すこともできる。この場合は、圧搾ロール２の収容孔１９における底部側にばね３０を収容し、このばね３０により突出部６が圧搾ロール２の外側に向かって押圧されるようにする。これにより、圧搾装置１の構成を簡略化できる。

１ 圧搾装置
２、３ 圧搾ロール
４ 圧搾対象物
５ 外周面
６ 突出部
７ 回転軸線
１７、１８ 突出部の端部
１９ 収容孔
２０ 支持部
２３、３０ 押圧部
Ａ 圧搾位置

Claims (5)

1. 一対の圧搾ロール間に供給される圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、
   前記一対の圧搾ロールのうち、少なくとも一方には、外周面から半径方向に進退可能に突出する突出部が設けられ、
   前記突出部は、前記一対の圧搾ロール間で圧搾対象物が圧搾される圧搾位置に対して、この突出部が設けられた一方の前記圧搾ロールの回転方向に沿って手前側に位置するときに、半径方向の外側に突出していて、前記圧搾ロールが回転してこの突出部が前記圧搾位置に到達するまでに、他方の前記圧搾ロールにより押し込まれて半径方向の内側に向けて後退させられることを特徴とする圧搾装置。
2. 前記回転方向に沿って前記圧搾位置の手前側に位置する前記突出部を半径方向の外側に向けて押圧する押圧部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧搾装置。
3. 前記突出部は、前記圧搾ロールの回転軸線方向から前記圧搾ロールを見た側面視において、前記回転軸線を通過するように前記圧搾ロールを貫通し、
   前記突出部の半径方向の外側に位置する両端部は、前記圧搾ロールの外周面のうち、前記回転軸線を間に挟んで反対側に位置する各部分から突出可能とされ、
   前記押圧部は、前記突出部の両端部のうち、一方の端部が前記回転方向に沿って前記圧搾位置の手前側に位置するときに、他方の端部を半径方向の内側に向けて押し込んで前記一方の端部を半径方向の外側に向けて押圧することを特徴とする請求項２に記載の圧搾装置。
4. 前記押圧部は、前記回転方向に沿って前記圧搾位置の奥側に配置され、表面が、前記圧搾ロールの外周面に沿うように、この外周面に半径方向の外側から対向する板状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧搾装置。
5. 前記圧搾ロールにおいて前記突出部が収容される収容孔には、半径方向の内側に押し込まれた前記突出部を支持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の圧搾装置。

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