JPH0318927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粉粒体を処理、例えば粉粒体を混
合したり、粉粒体に液体を加えて撹拌したり、粉
体に液体を加えて造粒したり、粒状の物にコーテ
イング剤をコーテイングしたりする粉粒体処理装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来の粉粒体処理装置の典型例を以下に幾つか
説明する。

第６図は、従来のブレンダーの一例を示す概略
図である。これはＶ形ブレンダと呼ばれるもので
あり、Ｖ字形の処理槽２内に原料の粉粒体を入
れ、回転軸３を例えば矢印Ａのように回転させる
と、内部の原料は例えば矢印Ｂのような動きをし
て互いに混合される。

第７図は、従来のミキサの一例を示す概略図で
ある。このミキサは、処理槽４内に羽根６を収納
したものであり、この処理槽４内に原料の粉粒体
や場合によつては更に液体を入れ、羽根６を回転
軸１０によつて例えば矢印Ｃのように回転させる
と、内部の原料は例えば矢印Ｄのような動きをし
て互いに撹拌混合される。その場合、回転軸１０
が貫通する部分には封止用のシール空気１２を吹
き込むようにしている。８は軸受である。

第８図は、従来の造粒機の一例を示す概略図で
ある。この造粒機は、処理槽１４の底板１６を回
転可能にしたものであり、処理槽１４内に原料の
粉体や水、バインダ等を入れ、底板１６を回転軸
２０によつて例えば矢印Ｅのように回転させる
と、内部の原料は例えば矢印Ｆのような動きをし
て丸い粒にされる。更にその上にコーテイング剤
を振り掛けると、それが粒の表面にコーテイング
される。その場合、処理槽１４と底板１６間の間
隙には、封止用のシール空気１２を吹き込むよう
にしている。１８は軸受けである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したような各装置にはそれぞれ問題点があ
る。例えば第６図に示したようなブレンダにおい
ては、内部の原料に回転運動を与えられないた
め、混合性能があまり良くない等の問題がある。

また第７図に示したようなミキサにおいては、
比重の大きい原料が羽根６の外側に溜まり易いと
いう問題や、超微粒粉の混合が不可能である等の
問題がある。即ち、近年の粉体加工技術の進歩発
展に伴い、粒度が１〜0.5μｍを下回る粉体が出現
したが、このような超微粒粉は、上記のような羽
根６で掻き回すと、処理槽４内の空間に浮かんで
浮塵状となり、撹拌混合が不可能となる。しか
も、軸受８の部分からシール空気１２を吹き込む
ため、これによつて上記問題を更に助長する。ま
た、シール空気１２中は、ろ過器でろ過できない
ような微小な異物（例えば油蒸気等）が不可避的
に混在しており、この異物が原料粉体に混入する
という問題もある。

一方第８図に示したような造粒機においては、
シール空気１２に関しては上記と同様の問題があ
るのに加えて、造粒の作用領域が底板１６の周辺
部に限られているため、処理能率が悪く処理に時
間がかかるという問題がある。コーテイングにつ
いても同様である。また、矢印Ｆのような運動の
中心部に位置する粒はあまり成長しないので、粒
の大きさが不揃いになるという問題もある。

更に上記各装置に共通するものとして、粉粒体
の混合、撹拌、造粒等の各処理工程において別個
の装置を使用しなければならないという問題があ
る。

そこでこの発明は、上記のような問題点を解決
した粉粒体処理装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の第１の粉粒体処理装置は、断面Ｖ字
形の内周面を有する概ね円筒状の支持枠と、支持
枠のＶ字形に対応する断面Ｖ字形の外周面を有す
る概ね円筒状のものであつて、当該外周面と支持
枠の内周面との間に間隙を残して支持枠内に回転
自在に組み込まれた浮上枠と、支持枠の内周面を
成す二つの斜内周面にそれぞれ設けられていて、
外部から供給される圧縮空気を前記間隙に吹き込
むことによつて浮上枠を支持枠内で浮上させるた
めの空気吹込み口と、固定子が前記支持枠に沿つ
て、回転子が前記浮上枠に沿つて設けられた誘導
電動手段と、原料を収納するものであつて前記浮
上枠によつて回転駆動される処理槽と、前記支持
枠を回転自在に支える支持手段と、当該支持手段
に対して前記支持枠を回転させる回転駆動手段と
を備えることを特徴とする。

この発明の第２の粉粒体処理装置は、簡単に言
えば、上記第１の粉粒体処理装置の処理槽に更に
もう１軸の自由を持たせたことを特徴とする。

〔作用〕

第１の粉粒体処理装置においては、処理槽は、
回転枠によつて回転させられると共に、その回転
方向と直交する方向に回転駆動手段によつて回転
枠ごと回転させられる。これによつて、処理槽内
の粉粒体の各種処理を行うことができる。

第２の粉粒体処理装置においては、処理槽は、
更に上記２方向に直交する方向に回転させられ
る。これによつて、処理槽内の粉粒体の各種処理
を更にきめ細かく行うことができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係る粉粒体処
理装置を示す概略縦断面図である。尚、同図にお
ける−方向の横断面は第４図とほぼ同様であ
るのでそれを参照されたい。

この実施例の粉粒体処理装置は、内側に開いた
断面Ｖ字形の内周面２４を有する概ね円筒状の支
持枠２２と、支持枠２２のＶ字形に対応する断面
Ｖ字形の外周面３４を有する概ね円筒状のもので
あつて、当該外周面３４と支持枠２２の内周面２
４との間に間隙３０を残して支持枠２２内に回転
自在に組み込まれた浮上枠３２とを備えている。

支持枠２２は、支持手段によつて、即ちその両
側に設けられた回転軸５０ａ，５０ｂおよびそれ
らを受ける軸受５２ａ，５２ｂを介して、台６４
上に設けられた支柱６２ａ，６２ｂによつて回転
自在に支持されている。そしてこの支柱６２ｂに
は、回転軸５０ｂを、即ち支持枠２２を回転させ
る回転駆動手段としてのモータ５８が支えられて
いる。

支持枠２２の内周面２４を成す２つの斜内周面
２４ａ，２４ｂのそれぞれには、その周方向の全
周に亘つて、外部から供給される圧縮空気を前記
間隙３０に吹き込むことによつて浮上枠３２を支
持枠２２内で浮上させるための空気吹込み口２６
ａ，２６ｂが形成されている。この空気吹込み口
２６ａ，２６ｂは、列を成す複数個の小孔でも良
いし、リング状の細いスリツトでも良い。

上記空気吹込み口２６ａ，２６ｂは、支持枠２
２内に同じく全周に延びて形成されている２つの
通気路２８ａ，２８ｂにそれぞれ通じている。こ
の通気路２８ａ，２８ｂは、回転軸５０ａ内に設
けられた通気口５４に通じており、当該通気口５
４には、図示しないコンプレツサ、ブロワ等の圧
縮空気源から圧縮空気５６が供給される。

一方、支持枠２２から浮上枠３２にかけて、誘
導電動手段４０が設けられている。即ち、支持枠
２２の内周面２４の谷部付近に沿つて、固定子鉄
心４２および固定子巻線４３が設けられており、
これらによつて誘導電動手段４０の固定子４４が
形成されている。一方、浮上枠３２の外周面３４
の谷部付近に沿つて、表面に銅めつき層４６が形
成された回転子鉄心４５が設けられており、これ
らによつて誘導電動手段４０の回転子４７が形成
されている。上記固定子巻線４３には、回転軸５
０ｂに設けられたスリツプリング装置６０を介し
て、図示しない電源から交流電力が供給される。

そしてこの例では、粉粒体等の原料を収納する
ものであつて浮上枠３２によつて回転駆動される
処理槽３６が、浮上枠３２がその一部分を成すよ
うに設けられている。処理槽３６は、原料等を出
し入れするための開口部３７を有する。そこには
必要に応じて蓋３８が設けられる。

上記粉粒体処理装置の動作例を説明する。回転
軸５０ａに設けられた通気口５４に圧縮空気５６
を吹き込むと、圧縮空気５６は支持枠２２内の通
気路２８ａ，２８ｂ内に一様に分布し、支持枠２
２の内周面２４に設けられた空気吹込み口２６
ａ，２６ｂからその全周に亘つて一様に間隙３０
内に勢い良く吹き込まれる。これによつて浮上枠
３２の外周面３４にバランス良く力を作用させ
て、浮上枠３２ひいては処理槽３６を支持枠２２
内で浮上させる。

そしてその状態で誘導電動手段４０を作動させ
ると、浮上枠３２および処理槽３６は例えば矢印
Ｈのように回転する。

同時にモータ５８を作動させると、支持枠２２
およびその中で回転している処理槽３６は、例え
ば矢印Ｉのように回転させられる。尚、モータ５
８を可逆転式のものとしても良く、そのようにす
れば、処理槽３６を、矢印Ｈのように回転させな
がら、矢印Ｉおよびその逆方向に所定角度ずつ回
転、即ち揺動させることもできる。

この場合、浮上枠３２および処理槽３６の矢印
Ｈ方向の回転駆動およびその支持には通常のモー
タや軸受等を用いていないので、回転部分の質量
分布が均一であり、処理槽３６を矢印Ｉまたはそ
の順逆方向に回転または揺動させたりするのを非
常に滑らかに行うことができる。また、処理槽３
６にモータや軸受等の突出部が取り付けられてい
ないので、小さい空間で処理槽３６を矢印Ｉまた
はその順逆方向に回転させたり揺動させたりする
こともできる。これらのことは、第４図で説明す
る３軸の自由の場合に更に効果を発揮する。

上記のような粉粒体処理装置の処理槽３６内に
原料の粉粒体を入れてこれを例えば混合する場合
の原料の動きを考えてみると、第２図に示すよう
に、初めは処理槽３６の矢印Ｈ（第１図参照）の
ような回転によつて重力Ｇに直交する面内で矢印
Ｊのような大円の運動をしていた原料はＡ、処理
槽３６が矢印Ｉ（第１図参照）方向に90度回転す
ると、処理槽３６の矢印Ｈのような回転および重
力によつて重力Ｇに沿う面内で矢印Ｋのような小
円の運動をするＢ。更に処理槽３６が矢印Ｉ方向
に90度回転して上下反転すると、原料は処理槽３
６の矢印Ｈのような回転によつて重力Ｇに直交す
る面内で矢印ＬのようにＡの場合とは逆方向に大
円の運動をするＣ。そして処理槽３６が矢印Ｉ方
向に更に90度回転すると、原料は処理槽３６の矢
印Ｈのような回転および重力によつて重力Ｇに沿
う面内で矢印ＭのようにＢの場合とは逆方向に小
円の運動をするＤ。

つまり、処理槽３６を第１図の矢印Ｈおよび矢
印Ｉのように２自由度で連続的に回転させると、
処理槽３６内の原料は第２図のＡ〜Ｄのような運
動を順次繰り返して行う。これによつて、処理槽
３６内の原料の混合が行われる。しかも、処理槽
３６内の原料は、その回転運動の大きさおよび方
向を順次変えながら混合されるので、比重の大き
いものが重力の下方や遠心力の外側に溜まろうと
しても、一定の場所に位置できなくなり、その結
果比重差の大きい原料の場合でも均質に混合する
ことができる。

しかも、原料に対する作用領域が処理槽３６の
内面のほぼ全体に及ぶので、作用面積が大きくな
り原料を能率良く混合することができる。

また、第７図の装置のように羽根６を用いない
ので、超微粒粉を混合する場合でも、それらが空
間に浮塵状に浮かんで混合されないということも
起こらない。

更に、処理槽３６内は密閉可能であるため、従
来のようにシール空気１２によつて内部の超微粒
粉の浮上を助長したり原料に異物を混入させたり
する恐れも全く無い。必要があれば、処理槽３６
内を特殊な雰囲気にして、例えば不活性ガス等を
封入して処理することもできる。

また、処理槽３６の開口部３７を下向きにして
矢印Ｈのように回転しながら処理済みの製品を取
り出すことができるので、製品の取り出し時間が
短縮され、かつ製品が処理槽３６内に残存する可
能性も少ない。

同様にして、上記処理槽３６内で、粉粒体に液
体を加えて撹拌したり、粉体に液体やバインダを
加えて造粒したり、粒状のものにコーテイング剤
をコーテイングしたりすることもできる。

しかも、混合、撹拌、造粒更にはコーテイング
等の粉粒体処理の複数の工程を、一台の上記装置
で兼用して、あるいは連続して行うこともできる
ので非常に経済的である。

その場合、処理槽３６の矢印ＨおよびＩのよう
な回転速度や、処理槽３６を矢印Ｉ方向に全回転
させずに途中で反転させて揺動させるか等につい
ては、処理しようとする原料や処理内容等に応じ
て適宜選定すれば良い。

例えば造粒の場合には、処理槽３６を矢印Ｉ方
向に全回転させずに途中で反転させて揺動させて
も良い。その場合の処理槽３６内での原料の動き
は、第３図に示すように、矢印Ｊのような大円の
運動と矢印Ｎのような往復運動とが合わさつたも
のとなる。このような運動によつて、原料が徐々
に成長して丸い粒になる。また粒状のものにコー
テイング剤をかければ、コーテイング膜が徐々に
成長して厚くなる。

上記造粒やコーテイングの場合にも、作用面積
が大きいので処理能率が良く、第８図のような装
置に比べて処理時間の短縮を図ることができる。
また、処理槽３６の粒は、どれも処理槽３６の底
面のほぼ全体をほぼ同様に転がるので、粒の大き
さやコーテイング膜厚の揃つた製品が得られる。
更に、製品の取出しに際しても取出し時間が短縮
され、かつ残存等のトラブルも少ない。

所で、上記処理槽３６の支持および矢印Ｈのよ
うな回転駆動には前述したような特徴的な構造を
採用しているため、処理槽３６に３自由度を持た
せることも容易である。その例を第４図を参照し
て説明する。

第１図に示した例との相違点を主に説明すれ
ば、この例では、前述したような支持枠２２の外
側に更に第３の枠６６を設けて、これおよび軸受
５２ａ，５２ｂによつて支持枠２２に取り付けた
回転軸５０ａ，５０ｂを回転自在に支持してお
り、モータ５８も枠６６によつて支持している。

更に、枠６６の両側に設けられた回転軸６８
ａ，６８ｂを、図示しない支柱等に取り付けた軸
受７０ａ，７０ｂによつて回転自在に支持してい
る。そして、回転軸６８ａを回転駆動する第２の
モータ７６を上記支柱等によつて支持している。

尚、上記回転軸５０ａの通気口５４に対する圧
縮空気５６の供給は、回転軸６８ｂ内に設けた通
気口７２および枠６６内に設けた通気路７４を経
由して行われる。また、上記スリツプリング装置
６０に対する電力の供給は、回転軸６８ａに設け
たスリツプリング装置７８および枠６６に沿わせ
た電線８０を経由して行われる。

上記粉粒体処理装置においては、処理槽３６
を、第１図の装置の場合と同様に矢印Ｈ方向およ
び矢印Ｉまたはその順逆方向に回転させることが
できるのに加えて、モータ７６によつて更に矢印
Ｏ方向に回転させることができる。勿論、モータ
７６をモータ５８の場合と同様に可逆転式のもの
としても良く、そのようにすれば処理槽３６を矢
印Ｏおよびその逆方向に揺動させることもでき
る。

従つて、このような装置の処理槽３６内に原料
の粉粒体を入れて前記のような処理を行う場合、
処理槽３６内の原料には、一例を第５図に示すよ
うに、第２図あるいは第３図のような動きに加え
て、矢印Ｐのような運動が更に加わる。従つて、
第１図の装置に比べて、よりきめ細かく、より均
質に、かつより短時間で粉粒体の前述したような
処理を行うことができるようになる。

尚、上記実施例においては、いずれも、支持枠
２２の内周面２４および浮上枠３２の外周面３４
が内側に開いた断面Ｖ字形の場合を例示したが、
それらは逆に外側に開いた断面Ｖ字形でも良い。

また、上記実施例においては、いずれも、浮上
枠３２が処理槽３６の一部分を成す場合を例示し
たが、浮上枠３２と処理槽３６とは別体であつて
も良い。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、粉粒体の処
理、例えば混合、撹拌、造粒、コーテイング等を
能率良く短時間に、かつ均質に行うことができ
る。しかも、処理を密閉状態で行うことができる
ので、従来のシール空気吹込みに伴う原料中への
異物の混入等の問題を排除することができる。ま
た、処理後の製品の処理槽からの取出しも短時間
に完全に行うことができる。更に、複数の処理工
程を１台の装置で兼用して、あるいは連続して行
うこともできるので非常に経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る粉粒体処
理装置を示す概略縦断面図である。第２図および
第３図はそれぞれ、第１図の装置の処理動作を説
明するための図である。第４図は、この発明の他
の実施例に係る粉粒体処理装置を示す概略横断面
図であり、第１図の線−方向に見たものに相
当する。第５図は、第４図の装置の処理動作を説
明するための図である。第６図は、従来のブレン
ダの一例を示す概略図である。第７図は、従来の
ミキサの一例を示す概略図である。第８図は、従
来の造粒機の一例を示す概略図である。 ２２……支持枠、２４……内周面、２６ａ，２
６ｂ……空気吹込み口、３０……間隙、３２……
浮上枠、３４……外周面、３６……処理槽、４０
……誘導電動手段、４４……固定子、４７……回
転子、５６……圧縮空気、５８……第１のモー
タ、６６……第３の枠、７６……第２のモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断面Ｖ字形の内周面を有する概ね円筒状の支
   持枠と、 支持枠のＶ字形に対応する断面Ｖ字形の外周面
   を有する概ね円筒状のものであつて、当該外周面
   と支持枠の内周面との間に間隙を残して支持枠内
   に回転自在に組み込まれた浮上枠と、 支持枠の内周面を成す二つの斜内周面にそれぞ
   れ設けられていて、外部から供給される圧縮空気
   を前記間隙に吹き込むことによつて浮上枠を支持
   枠内で浮上させるための空気吹込み口と、 固定子が前記支持枠に沿つて、回転子が前記浮
   上枠に沿つて設けられた誘導電動手段と、 原料を収納するものであつて前記浮上枠によつ
   て回転駆動される処理槽と、 前記支持枠を回転自在に支える支持手段と、 当該支持手段に対して前記支持枠を回転させる
   回転駆動手段とを備える粉粒体処理装置。 ２ 断面Ｖ字形の内周面を有する概ね円筒状の支
   持枠と、 支持枠のＶ字形に対応する断面Ｖ字形の外周面
   を有する概ね円筒状のものであつて、当該外周面
   と支持枠の内周面との間に間隙を残して支持枠内
   に回転自在に組み込まれた浮上枠と、 支持枠の内周面を成す二つの斜内周面にそれぞ
   れ設けられていて、外部から供給される圧縮空気
   を前記間隙に吹き込むことによつて浮上枠を支持
   枠内で浮上させるための空気吹込み口と、 固定子が前記支持枠に沿つて、回転子が前記浮
   上枠に沿つて設けられた誘導電動手段と、 原料を収納するものであつて前記浮上枠によつ
   て回転駆動される処理槽と、 前記支持枠を回転自在に支える第３の枠と、 当該第３の枠に対して前記支持枠を回転させる
   第１の回転駆動手段と、 前記第３の枠を回転自在に支える支持手段と、 当該支持手段に対して前記第３の枠を回転させ
   る第２の回転駆動手段とを備える粉粒体処理装
   置。