JPH07116493A - 均一造粒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より狭い重量分布の造粒物を連続して多量に
効率良く得ることのできる均一造粒装置を得る。 【構成】 連続走行される無端ベルト１０の外表面部に
外表面側に開孔した適当な断面積および深さを有した造
粒物形成用の凹部１１を多数設け、ベルト外表面部に凹
部１１のベルト走行方向の中央部で凹部１１のベルト走
行方向と直行する方向の両側に適当な深さの切り込み１
５を設け、凹部１１の内部に上面を凹部１１の開孔上面
よりも下方に位置させて弾性体１３を取付け、無端ベル
ト１０上に原料ホッパ６０を設け、原料ホッパ６０の下
流側に原料を無端ベルト１０上に均等に広げるならしロ
ーラ７０と、その下流側に無端ベルト１０の外表面部と
の間で原料を押さえ付ける押さえローラ８０と、ならし
ローラ７０と押さえローラ８０が位置する部分の無端ベ
ルト１０の裏面側にベルト支持部５０を設け、押さえロ
ーラ８０の下流位置のベルト折り返し部に転がりシュー
ト９０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はより狭い重量分布で連続
して多量に能率良く造粒することのできる均一造粒装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体を造粒成形することによって付加
価値を与え商品として販売する産業は古くから発達して
きている。例えば、化学肥料工業では粘土、軽量骨材、
肥料成分を混合造粒し人工培土とし、食品工業では飴玉
の造粒、化学調味料の造粒、医薬分野では錠剤の造粒成
形、セラミック工業では電子部品の造粒成形など、広い
分野で重要な単位操作として利用されている。これらの
分野において、古くからはパン形、ドラム形などの転動
式造粒機が開発され現在においても用いられている。ま
た、その他に現在では圧縮、攪拌、押出、流動式など様
々な造粒装置が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】製品の重量分布を狭く
保つことによって付加価値が高められるため、現在では
より狭い重量分布で多量に造粒することができる造粒装
置が望まれている。そのためには、造粒物を一定の型に
嵌めて成形すればよい。例えば押出造粒装置のように一
定のダイスから押し出して成形すればよいが、この場合
は動力が大きく、また、利用できる粉粒体の条件も限ら
れる。また、原料を型枠にはめ込んで成形すれば重量も
一定で動力も小さくてよいが成形品が型枠からはずれに
くく、トラブルの原因となる。

【０００４】本発明は以上のような従来の造粒装置の持
つ欠点に鑑みなされたものであり、より狭い重量分布で
多量に造粒することができ、かつ、造粒成形物が型枠か
ら容易に外れて造粒成形物を取り出し易くして能率よく
連続して造粒することができる均一造粒装置を得ること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の均一造粒装置は、粉粒体又は粉粒体混練
物等の被造粒原料を均一に造粒する装置であり、連続走
行される無端ベルトの外表面部に外表面側に開孔した適
当な断面積および深さを有した造粒物形成用の凹部を多
数設け、該ベルトの外表面部に該凹部のベルト走行方向
の中央部又はほぼ中央部で該凹部のベルト走行方向と直
行する方向の両側に適当な深さの切り込みを設け、該凹
部の内部に上面を該凹部の開孔上面よりも下方に位置さ
せて弾性体を取付け、該無端ベルト上に被造粒原料供給
部を設け、該被造粒原料供給部の下流側に原料を無端ベ
ルト上に均等に広げるならしローラと、該ならしローラ
の下流側に該無端ベルトの外表面部との間で原料を押さ
え付ける押さえローラと、該ならしローラと押さえロー
ラが位置する部分の無端ベルトの裏面側にベルト支持部
を設けると共に、該押さえローラの下流位置のベルト折
り返し部に造粒物取出部を設けて構成したものである。

【０００６】

【作用】原料ホッパ等の被造粒原料供給部から無端ベル
ト上に被造粒原料が供給されると、該原料は被造粒原料
供給部のベルト進行方向下流に位置されたならしローラ
によりベルト上面に均等に広げられてベルト外表面に開
孔した造粒物を形成する多数の凹部に均等に入れられ
る。そして、凹部の中に入れられた原料はベルト上でな
らしローラ下流に位置する押さえローラにより押圧され
成形造粒される。この成形造粒において凹部の内部には
弾性体が取付けられていることにより、被造粒原料は該
弾性体と押さえローラとの間で密に圧縮されて造粒され
る。

【０００７】造粒物は押さえローラの下流位置で押さえ
ローラの押さえ力がなくなると凹部に嵌着された弾性体
の復元力によって凹部から上方に持ち上げられ凹部から
容易に剥離する。そして、ベルト折り返し部でベルトが
下方に屈曲して凹部から造粒物取出部に落下し該部から
取り出されて回収される。このベルト折り返し部での造
粒物の凹部からの取り出し時には、ベルト外表面部に該
凹部のベルト走行方向の中央部又はほぼ中央部で該凹部
のベルト走行方向と直行する方向の両側に適当な深さの
切り込みが設けられていることにより、ベルトの屈曲性
が良くなって該凹部の開孔上面側が口を開くようにな
り、造粒成形物の凹部からの離脱が極めて良好となり造
粒成形物が凹部から確実に外れて取り出される。そし
て、ベルトは連続回転され、かつ、ベルト上には造粒物
成形用の多数の凹部が形成されていることにより重量分
布の狭い造粒物が多量に効率良く連続して成形される。

【０００８】

【実施例】次に、図面に示した実施例により本発明を詳
細に説明する。図１は本発明に係る均一造粒装置の一実
施例を示す正面図、図２は押さえローラとベルトの接触
部付近の拡大縦断面図、図３はベルトの平面図、図４は
図３のIV〜IV線矢視縦断面図である。

【０００９】図１〜図４において、均等造粒装置１は、
回転駆動装置２１により回転駆動される回転ローラ２０
とその反対側の上部と該回転ローラ２０寄りの斜め下方
にそれぞれ位置する上部補助ローラ３０および下部補助
ローラ４０とに巻き掛けられて連続走行可能な無端ベル
ト１０と、無端ベルト１０の上部に位置され被造粒原料
供給部としての原料ホッパ６０と、該原料ホッパ６０の
ベルト進行方向下流側に位置されベルト表面と適当な隙
間を開けて配置され駆動装置７１により回転駆動される
ならしローラ７０と、該ならしローラ７０のベルト進行
方向下流側に位置され表面をベルト表面と接して取付け
られ回転駆動装置８１により回転駆動される押さえロー
ラ８０と、該ならしローラ７０および押さえローラ８０
が位置する部分のベルト反対面に取付けられたベルト支
持部５０、および、上部補助ローラ３０のベルト折り返
し位置（ベルト屈曲部）に設置された造粒物取出部であ
る湾曲した転がりシュート９０とから構成されている。

【００１０】ベルト支持部５０はベルト進行方向の両端
を下方に湾曲させた板状体で形成されている。ベルト支
持部５０の該板状体には図示していないが上下方向に板
を貫通して穿設した多数の空気抜き穴が設けられてい
る。なお、ベルト支持部５０、ならしローラ７０、同駆
動装置７１、押さえローラ８０、同駆動装置８１、回転
ローラ２０、同駆動装置２１、および上部・下部補助ロ
ーラ３０、４０はそれぞれ図示していない均一造粒装置
１の本体フレームに取付固定されている。ベルトの縁に
はベルト外表面から所定高さ盛り上げられた所定幅の土
手１０ａがベルト進行方向に連続して設けられており、
ベルト上に供給された被造粒原料がベルト表面からこぼ
れ落ちないようにされている。

【００１１】無端ベルト１０のベルトの外表面部には図
３に示すように均等の大きさの凹部１１が多数ベルト進
行（走行）方向と該進行方向に直交する方向に等間隔で
規則正しく設けられており、その平面形状はほぼ正方形
とされ、深さは適当な深さに形成されている。そして凹
部１１は断面積が上部が大きく下部にいくほど小さくな
るようにして側壁が傾斜面となるように形成されてい
る。また、該凹部１１の底面には底面よりも小さい面積
の断面が円形状の開孔部１２がベルトを貫通して形成さ
れている。

【００１２】しかして、ベルト１０の外表面部において
凹部１１のベルト１０の進行方向の中央部にはベルト１
０の進行方向と直行する方向（ベルト幅方向）の両側に
延びる切り込み１５が設けられており、切り込み１５は
ベルト１０の進行方向と直行する方向に隣接する凹部１
１同士の間および最もベルト１０の縁側に位置した凹部
１１とベルト１０の縁の間に一線上に設けられている。
そして切り込み１５はその断面形状を図４に示すように
Ｖ字状とされ、その深さは凹部の半分程度の深さに形成
されている。

【００１３】該凹部１１内部には発砲ウレタン樹脂から
なる弾性体１３が嵌め込まれて取付けられており、該弾
性体１３は上面をベルト上面、即ち、凹部１１の開孔上
面より適当距離下方に位置させると共に、下面を凹部１
１の底面から上方に僅かに距離をおくような大きさに形
成され、該弾性体１３の下部側面１３ａは接着剤によっ
て凹部の傾斜壁と接着固定されている。これにより弾性
体１３が凹部から離脱することはない。

【００１４】ならしローラ７０および押さえローラ８０
は図示していないが無端ベルト１０の幅よりもやや広い
幅とされている。ならしローラ７０および押さえローラ
８０は、それぞれの駆動装置７１、８１によりローラが
ベルトの進行方向と同方向に回転するように強制回転さ
れる構成とされていると共に、ベルト１０の上面との間
隔を調整可能なように構成されている。

【００１５】次に、このように構成された均一造粒装置
１の作動を説明する。原料ホッパ６０には被造粒原料と
しての数種類の粉粒体（以下、原料という）が適当な割
合で貯められており、均一造粒装置１の回転ローラ２０
の回転駆動装置２１を作動させると無端ベルト１０は上
部補助ローラ３０と下部補助ローラ４０に案内されて連
続走行される。また、ならしローラ７０の回転駆動装置
７１および押さえローラ８０の回転駆動装置８１が作動
され、それぞれのローラ７０、８０はベルトの進行方向
と同方向に回転駆動される。

【００１６】この状態で原料ホッパ６０下部の図示して
いない供給機を作動させると該ベルト１０上には原料が
供給されてベルト下流に運ばれ、ならしローラ７０によ
ってベルト１０上に均等に広げられると共にベルト１０
の外表面に開孔された凹部１１の弾性体１３上に均等に
取り入れられる。なお、このならしローラ７０により原
料は予備圧縮される。そして、凹部１１に取り入れられ
た原料は押さえローラ８０が位置する個所に運ばれここ
で押さえローラ８０によって押圧されて造粒される。

【００１７】しかして、この造粒時には、図２に示すよ
うに、弾性体１３は下面が凹部１１の底面と間隔を有し
ており、かつ、弾性体１３の側面１３ａが凹部１１の側
壁に接着固定されていることにより弾性体１３の中央部
が下方に湾曲されてその底面が凹部１１の底部に押し付
けられるように変形して丸びを帯びた造粒物が形成され
ると共に、原料は押さえローラ８０の押圧力が弾性体１
３との弾性によって緊密に圧縮されて造粒される。

【００１８】ならしローラ７０および押さえローラ８０
の下方位置のベルト１０の裏面にはベルト支持部５０が
設けられているので両方のローラ７０、８０の押さえ力
が原料に効果的に伝えられる。そして、押さえローラ８
０の上流に供給された原料を均一にベルト１０上に広げ
るならしローラ７０を付設したことにより造粒物の生産
量、収率、品質が安定する。なお、ならしローラ７０や
押さえローラ８０による圧縮時に空気が凹部１１下部の
開孔部１２から押し出される。また、この空気はベルト
支持部５０に多数、穿設された空気抜き穴（図示せず）
を通して逃がされる。

【００１９】このようにして凹部１１と押さえローラ８
０の作用によって成形・造粒された造粒物はベルト１０
の進行により押さえローラ８０の個所を通過し、この時
点で弾性体１３に作用していた圧縮力が解かれてその復
元力により凹部１１から上方に持ち上げられて凹部１１
から剥離する。このとき、本実施例では凹部１１の内面
壁にはベルト外表面方向に広がる傾斜が付与されている
ため、造粒物が容易に凹部１１の該壁面から剥離する。

【００２０】その後、ベルト１０が折り返し部の上部補
助ローラ３０の取付位置に至るとベルト１０が下方に屈
曲することにより凹部１１はその開孔方向を、上方から
側方へ、さらに、下部補助ローラ４０が上部補助ローラ
３０よりも回転ローラ２０に寄った位置に取付けられて
いることにより斜め下向きに方向転換される。このと
き、凹部１１のベルト１０外表面側の開孔側のやや半分
が切り込み１５の存在によりベルト走行方向（ベルト長
手方向）に口を開くように拡がることによって、ベルト
の幅方向の一直線上に在る複数の凹部１１から造粒物が
一斉に確実に離脱して落下する。このようにして凹部１
１から落下した造粒物は、上部補助ローラ３０の下部分
に設置されている湾曲した転がりシュート９０に落ち、
この上を転がされて図示していない収納個所に集められ
る。なお、造粒物はこの湾曲した転がりシュート９０を
転がり落ちるときに角が取られて丸みを付けられる。

【００２１】以上のように本実施例装置では、造粒物成
形用の同一サイズの凹部１１を多数形成した無端ベルト
１０が連続走行されることにより、重量分布が狭い造粒
物を効率良く多量に製造することができる。

【００２２】次に、本実施例の均一造粒装置１を用いて
行った造粒テスト例を説明する。このテスト例は汚泥の
焼成骨材化を行う際に汚泥の造粒を行ったときの例を示
すものである。汚泥は浄水場汚泥、酸化マグネシウム
粉、廃ケイ砂、フライアッシュの混合物であり、水分は
４０wt％であった。それぞれを原料ホッパ６０内に適当
な割合で入れた。無端ベルト１０は硬質ゴム製でその凹
部１１は断面が上部が１５mm×１５mm、下部が１０mm×
１０mm、深さを１０mmとし、凹部１１の内部には底面よ
り２mm上方に厚み５mmの発砲ウレタン樹脂の弾性体１３
をその側面１３ａと凹部の傾斜壁とを接着固定して取付
けた。ならしローラ７０表面とベルト１０上面の隙間を
５mmにセットし、押さえローラ８０はベルト１０上面に
密着するようにしてセットした。

【００２３】回転ローラ２０を駆動して無端ベルト１０
を走行させ、原料ホッパ６０下部の供給機を駆動して無
端ベルト１０上に連続供給して定量造粒した。ベルト１
０が上部補助ローラ３０の取付位置で折り返されると切
り込み１５によって凹部１１の上側半分が口を開き、ベ
ルトの幅方向の一直線上に在る複数の凹部１１の各々か
ら造粒物が一斉に離脱して落下することが確認された。
そしてこのように造粒物がベルト１０から転がりシュー
ト９０上に落下して転がりシュート９０上を転がるうち
にさらに丸められることが確認された。その結果、径が
８mmでほぼ球状であり、重量１．２g （グラム）の均一
な造粒物が効率良く連続して多量に得られた。

【００２４】図５は本発明の弾性体の異なる実施例を示
すものであり、凹部１１の底面にバネ１４ａを取付け、
その上端に皿形の受け座１４ｂを取付けて弾性体１４と
して形成したものである。このように弾性体１４を形成
した場合は造粒物の圧縮作用や圧縮作用が終了した後の
弾性体１４の復元力による凹部１１からの離脱作用を同
様に行わせることができることはもとより、受け座１４
ｂにより造粒物の少なくとも下部分に半円形状を付与す
ることができるという効果がある。

【００２５】上記実施例の凹部１１は断面積が上部が大
きく下部にいくほど小さくなるようにして側壁が傾斜面
となるように形成されているが、本発明では必ずしもそ
の形状に限られることなく、その断面を上部も下部も均
一に形成したものであってもよい。この場合でも弾性体
１３、１４およびベルト１０に設けた切り込み１５の作
用で造粒物の凹部からの剥離、離脱を容易に行わせるこ
とができる。

【００２６】なお、凹部１１の平面形状は上記の正方形
に限らず、他の形状、例えば円形、楕円、長方形などと
することも可能である。また、上記の弾性体１３、１４
は発泡ウレタン樹脂で形成した場合を示したが他のゴム
状物質や圧縮性流体包含物で形成してもよい。また、ベ
ルト支持部５０は両端を下方に湾曲させた板状のものの
代わりに、ベルトの滑りを良好にするために小径のロー
ラを多数連ねて取付けて構成したものであっても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、造粒物成形用の凹部が多数設けられた無端ベ
ルトを連続走行させ、被造粒原料をならしローラによっ
て該ベルト上へ均等に広げて内部に弾性体を取付けた凹
部に取り入れた後、押さえローラによって押圧して造粒
物を成形するようにしたので造粒物の生産量、収率、品
質を安定させることができる。そして、凹部内部の弾性
体による圧縮造粒作用直後の造粒物の凹部からの剥離作
用や切り込みによるベルト折り返し部での凹部の開き作
用によって造粒物の凹部からの離脱作用を確実、容易に
行わせることができる。従って、より狭い重量分布の造
粒物を連続して多量に効率良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る均一造粒装置の一実施例を示す正
面図である。

【図２】本発明に係る押さえローラとベルトの接触部付
近の拡大縦断面図である。

【図３】本発明に係るベルトの平面図である。

【図４】図３のIV〜IV線矢視縦断面図である。

【図５】本発明の弾性体の異なる実施例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 均一造粒装置 １０ 無端ベルト １１ 凹部 １３、１４ 弾性体 １５ 切り込み ２０ 回転ローラ ３０ 上部補助ローラ ４０ 下部補助ローラ ５０ ベルト支持部 ６０ 原料ホッパ（被造粒原料供給
部） ７０ ならしローラ ８０ 押さえローラ ９０ 転がりシュート（造粒物取出
部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体又は粉粒体混練物等の被造粒原料
   を均一に造粒する装置であり、連続走行される無端ベル
   トの外表面部に外表面側に開孔した適当な断面積および
   深さを有した造粒物形成用の凹部を多数設け、該ベルト
   の外表面部に該凹部のベルト走行方向の中央部又はほぼ
   中央部で該凹部のベルト走行方向と直行する方向の両側
   に適当な深さの切り込みを設け、該凹部の内部に上面を
   該凹部の開孔上面よりも下方に位置させて弾性体を取付
   け、該無端ベルト上に被造粒原料供給部を設け、該被造
   粒原料供給部の下流側に原料を無端ベルト上に均等に広
   げるならしローラと、該ならしローラの下流側に該無端
   ベルトの外表面部との間で原料を押さえ付ける押さえロ
   ーラと、該ならしローラと押さえローラが位置する部分
   の無端ベルトの裏面側にベルト支持部を設けると共に、
   該押さえローラの下流位置のベルト折り返し部に造粒物
   取出部を設けたことを特徴とする均一造粒装置。