JPS61257230A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、食品、合成樹脂等の製造工程において、高温
で溶融状態となり、粘着性を示すと共に接触面の温度を
低下させれば付着しにくくなる高温粘着性物質を、冷却
り固化並びに破砕・成形するための成形装置に関する。

［従来の技術］ 高温度で溶融状態にある高温粘着性物質を冷却・成形す
るための装置としては１例えばスチールコンベアなどを
上げることができる。スチールコンベアは、プーリに巻
掛けられた薄いスチールベルトの上に前記高温粘着性物
質を載せて連続的に搬送するものである。そして、高温
粘着性物質が、搬送中に冷却・固化・成形されるように
、前記スチールベルトは、裏面から冷却水等によって冷
却されるように構成されている。そして、冷却−固化さ
れた前記高温粘着性物質をさらに細かく成形する場合に
は、前記スチールコンベアに加えて粉砕機を使用してい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ 薄いスチールベルトは熱容量が小さく、伝熱効率が悪い
めで、高温粘着性物質の熱容量がベルトの受熱容量に比
較して小さい場合を除いて高温粘着性物質のスチールベ
ルトに対する接触表面はなかなか冷えない、ベルト表面
の温度が最終的に所定温度以下に冷却されれば、この状
態で簡単に剥離する性状の物質もあるが、瞬間的にもベ
ルト表面が所定温度以上になると、高温粘着性物質が所
定温度以下に冷却されても簡単に剥離しない性状の物質
がある。ここでいう後者の場合には、スチールコンベア
一方式では対応が困難であるという問題点があった。さ
らに、前者の場合でさえもスチールベルトに載せられた
高温粘着性物質全体・の温度が低下し、高温粘着性物質
の接触表面が所定の温度以下に保持されることによって
、該接触表面が付着力を失うまでは、冷却水等によって
スチールベルトを強制的に冷却し続ける必要があ（る、
従って、高温粘着性物質の搬送距離は大きくなり、機器
の設置スペースが大きなものになって設備コストが高く
つくという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は、前記の問題点を解決するためになされたもの
であり、高温において溶融状態にある高温粘着性物質と
の機械側接触表面を迅速に冷却し、該接触表面の温度を
所定の温度以下に保持することによって、前記高温粘着
性物質の固化・成形を行なうと共に、固化・成形した該
物質をさら竣 に外枠・成形することができる、省スペース、省エネル
ギ形のコンパクトな成形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］ 前記の目的を達成するため、本発明の成形装置は、溝が
周状に設けられた外周面上に、所定温度以下の材料表面
には付着しにくくなる高温粘着性物質の供給を受けなが
ら定位置で回転し、かつ、該高温粘着性物質の熱を周壁
の板厚内に伝導する成形ドラムと、該成形ドラムを冷却
してドラム外周に接している高温粘着性物質の熱を連続
的に除去して付着しにくくする冷却手段と、該成形ドラ
ムにより成形した該物質を回転運動によって。

更に、破砕・成形する中空形状の破砕ドラムとを具備す
ることを特徴としている。

［作用］ 定位置で回転する成形ドラムの外周面上に高温粘着性物
質を連続的に供給すると、高温粘着性物質は周状の溝を
有する成形ドラムの外周面上に所定の厚みをもって被着
し、成形ドラムの回転によって連続的に搬送されていく
。

その間、高温粘着性物質の熱は、大きな受熱容量を有す
る成形ドラムの周壁の板厚内に急速に伝導吸収され、こ
れと同時に、ドラム反対側では冷却手段が周壁の吸収し
た前記熱を常に放散させている。

そこで、成形ドラムの外周面は常に冷却されていること
になり、高温粘着性物質の接触表面は。

高温粘着性物質が付着しにくくなる物質固有の所定温度
以下に常に保持されている。従って、成形ドラムに供給
される高温粘着性物質は、前記溝の形状にあわせて連続
的に固化・成形され、外周面から容易に剥離して破砕ド
ラムへ供給される。

破砕ドラムへ供給された前記物質は、破砕ドラムの回転
運動によって破砕され、繰り返し掻き交ぜられることに
よって、破砕された細粒どうしが互いに付着することな
く、成形されていく。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、第１図〜第３＠によって説明
する。

第１図に示した装置は、高温度で溶融状態にある高温粘
着性物質を、連続的に冷却・固化して成形した後、これ
を粒状に破砕拳成形すると共に該成形物の養生を行なう
ための成形装置１である。

本発明でいう高温粘着性物質とは、約５０℃以上の高温
で粘着性を示し、そのままでは成形困難な食品、合成樹
脂等の物質であって１食品としては１例えばキシロース
、アテビノース、グルコース、フラ灰りトースなどの単
糖類、マルトース、シュクロース、ラクトース、パラチ
ノースなどの二部類、キシリトール、ソルビトール、マ
ルチトール、インマルチトール、ラクチトールなどの糖
アルコール類など糖類の溶融物、高温過飽和水溶液など
がある。これら糖類としては、粘着性溶融物又は粘着性
高温過飽和水溶液を、そのまま。

成形装置ｌを用いて成形してもよい、また、予じめ、粘
着性溶融物又は粘着性高温過飽和水溶液に少量の種晶を
混合した後、成形装置１を用いて糖を晶出させながら成
形しても有利に実施できる。合成樹脂としては、例えば
ポリアミド樹脂１．エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂が
ある。

図中８は、溶融粘着性物質の冷却・固化・成形を行なう
成形ドラムである。

第３図に示す２は、成形ドラム８を収納するカバーであ
り、上面には、高温粘着性物質３（以下、単に物質３と
呼ぶ、）の供給を受けるための供給口２ａが設けられて
いる。また、図示しない空調設備によって、カバー２の
内部は物質３の成形条件に適した作業環境に維持される
ように構成されている。

前記カバー２の内部には支持架台４が設けられている。

支持架台４の支持板５には、軸受６が設けられており、
該軸受６は、駆動軸７を介して成形ドラム８を回動自在
に支持している。また、支持板５には可変速モータＭｌ
が取付けられており、該可変速モータＭ１は、前記駆動
軸７に固設されたスプロケット７ａと、チェノ９を介し
て連動連結されている。

成形ドラム８は、スチールベルトコンベアのスチールベ
ルト等に比較して肉厚がかなり厚く設定された筒形の周
壁１２と、該周壁１２の両側端部を閉止する端板ｌＯと
によって構成されており、成形ドラム８の内部は、熱交
換室１１とされている。そして、前記熱交換室１１の内
部には、周壁１２の内周面１２ａに放熱フィン１３が軸
方向と平行に略等間隔で設けられている。

前述のように、端板ｌＯの中央には、駆動軸７がそれぞ
れ固設されているが、駆動軸７は、中空に形成されると
共に前記熱交換室１１に連通している。そして、駆動軸
７の外方端部は、回転継手１４を介して、冷却手段１５
の配管１６ａ、１６ｂに接続連通されている。

次に、成形ドラム８の周壁１２の外周面１２ｂには、物
質３を所定形状に成形するための溝１７が設けられてい
る。溝１７は、成形ドラム８の回動方向と平行に多数周
状に形成されており、本実施例では溝形状は略Ｕ字形と
されている。

次に、成形ドラム８の下半部に隣接した位置には、スク
レーパ１８が設けられている。スクレーパ１８は、前記
溝１７に合致した形状及び箇所数の突起部１８ａを有し
ており、回動する成形ドラム８の谷溝１７の底部を下方
からすくい上げるような位置に設定されている。

また、成形ドラム８の材質、周壁１２の板厚、放熱フィ
ン１３、溝１７の形状等は、成形ドラム８の熱伝導効果
を左右する因子である。そして、成形する物質３が粘着
性を失う温度、供給時の物質３の温度、そして供給され
る物質３の量等に応じて、前記材質や周壁１２の板厚は
適宜に設定しである。従って、後述する冷却手段１５等
の機能と相俟って、成形ドラム８の周壁１２．の外周面
１２ｂは、常に、物質ごとに定まる所定の温度以下に保
持されるように構成されている。

例えば、前記熱交換室１１に、後述するように冷媒とし
て水を循環させ、成形ドラム８の周壁１２を適宜の板厚
に設定した１８−８ステンレス鋼によって構成する。２
０℃における熱伝導度は、水が約０　、５　ｋｃａｌ　
／ｍｈｒ　”０１１８−８ステンレス鋼が約１３ｋｃａ
ｌ／■ｈｒ　”０である。従って、熱が周壁１２から水
に伝導していく速度よりも、周壁１２内の熱の移動の方
が速い、そこで、周壁１２の板厚を、周壁１２の外周面
１２ｂに積載される物質３の温度・量等に応じて適宜の
厚さに設定すれば、物質３の熱は速やかに周壁１２内に
吸収され、他方、周壁１２は物質３が積載されていない
部分も常に水によって冷却されているので、周壁１２の
外周面１２ｂは、常に所定の温度範囲に保たれることに
なる。

次に、成形ドラム８の隣には、成形ローラ１９が設けら
れている。成形ローラ１９は、前記成形ドラム８と回転
軸を平行にして回動されるように、両端面に固設された
ローラ軸２０を介して。

軸受２１に回動自在に支持されている。成形ローラ１９
の内部は、空洞に形成された熱交換室２２とされており
、必要に応じて放熱フィン等を設けてもよい、前記ロー
ラ軸２０は、中空管とされており、前記熱交換室２２に
連通している。モしてローラ軸２０の外方端部は、回転
継手２３を介して、冷却手段１５の配管１６ａ、１６ｂ
に接続連通されている。また、成形ローラ１９の材質や
周壁の板厚等も、前記成形ドラム８の場合に準じて設定
されており、供給される物質３に適切な冷却成形作用を
与えることができるように構成されている。

次に、第１図に示すようにカバー２の外部には、冷却手
段１５が設けられている。冷却手段１５は、前記成形ド
ラム８及び成形ローラ１９の熱交換室１１．２２に冷却
媒体を循環させるものであり、処理すべき物質３の温度
・性質によって種々の冷却媒体を選択しうるが、本実施
例では、−例として冷却水ＣＷを使用している。２４は
、冷却水ＣＷの貯槽であり、冷却水ＣＷは、ポンプＰ１
の吐出力によって該貯槽２４と、前記熱交換室１１．２
２との間を、配管１６−ａ　、　１６　ｂを介して往復
循環するように構成されている。熱交換室１１．２２の
出口側の配管１６ｂには、温度記録計用センサＴＲＩ、
ＴＲ２が設けられている。

貯槽２４に設けられた温度調節計ＴＲＣｌとクーラー４
０は、冷却水ＣＷの水温を物質３の温度及び物質３の冷
却条件に適した値に維持できるように構成されている。

次に、第１図に示すように前記スクレーパ１８の隣には
、破砕ドラム２５が設置されている。破砕ドラム２５は
、後端部が開放された中空形状の回転筒２６を基体とす
る装置である０回転筒２６は、モータＭ２に連動連結さ
れると共に、図示しない回転支持機構に支持されており
、水平軸を中心として回動するように構成されている。

また、回転筒２６の内周面２６ａには１回転軸に平行あ
るいは角度をつけて取付たじ◆ま板２７が、多数設けら
れている。また、回転筒２６の内部には、前方部と後方
部とに、それぞれ、温度記録計用センサＴＲ３，ＴＲ４
が設けられている。

そして、前記回転筒２６の周壁部は、二重壁構造の温水
ジャケット２８とされている。

２９は、温水ＨＷの貯槽であり、温水ＨＷは。

ポンプＰ２の吐出力によって、該貯槽２９と、前記温水
シ゛ヤケット２８との間を、配管３０ａ。

３０ｂを介して往復循環するように構成されている。温
水ジャケット２８への入口付近の配管３０ａと出口付近
の配管３０ｂとには、それぞれ温度記録計用センサＴＲ
５，ＴＲ６が設けられており、温水ＨＷの温度を記録で
きるようになっている。そして、貯槽２９には、温度調
節計ＴＲＣ２が設けられており、温度調節計ＴＲＣ２と
図示、しない蒸気源に接続されている制御弁４１は、温
水ＨＷの温度を物質３の養生・乾燥に適した温度に維持
調節するように構成されている。

次に、前記回転筒２６の前端面には、前方固定ケース３
１が設けられている。前方固定ケース３１には、投入シ
ュート３２が貫設されており、該投入シュート３２の出
口端は１回転筒２６の前端面に形成された投入孔２６ｂ
に挿通されている。そして、投入シュート３２の投入口
は、前記スクレーパ１８の下端部に隣接して設けられて
おり、スクレーパ１８によって成形ドラム８から剥離さ
れた物質３が、前記投入シュート３２を介して、破砕ド
ラム２５の内部に供給されるように構成されている。

前記前方固定ケース３１は、配管３３を介してエアヒー
タ３４に接続されており、該エアヒータ３４には、エア
フィルタ３５を介して空気が送り込まれるように、送風
機３６が接続されている。

そして、エアヒータ３４の加熱管３４ａは、制御弁３７
を介して図示しない蒸気源に接続されており、制御弁３
７は、温度調節計ＴＲＣ５によって操作されるように構
成されている。

次に前記回転筒２６の開放された後端部は、外方端部が
閉止された後方固定ケース３８に挿入支持されている。

そして、後方固定ケース３８の下部には、排出ホッパ３
９が設けられている０回転筒２６の内部で破砕の成形−
養生された物質３は、回転筒２６の後端部から落下し、
前記排出ホッパ３９を経て外部に取出されるように構成
されている。

次に、以上説明した構成における作用について説明する
。

まず、実施例の装置を始動状態に設定すると共に、図示
しない供給装置によって、物質３を成形ドラム８の外周
面１２ｂに連続的に供給していく０回転している成形ド
ラム８の外周面１２ｂの上には、所定量の物質３が積載
され、該物質３は、成形ドラム８の回転によって搬送さ
れてい〈　。

そして、物質３は、成形ドラム８と成形ローラ１９との
間に挾まれて両面より冷却圧縮されるので、物質３は溝
１７の内部に隙間なく充填される。

物質３は溝１７の内面に密着し、広い接触面積をもって
成形ドラム８と接触しているので、物質３の熱は、成形
ドラム８の周壁１２の板厚内に効率的に伝導されていく
、これと同時に、成形ドラム８の熱交換室１１には、冷
却水ＣＷがたえず循環送給されている。該冷却水ＣＷは
、放熱フィン１３の作用と相俟って、物質３の熱を吸収
した成形ドラム８の周壁１２を冷却し続ける。従って、
成形ドラム８の表面は、常に所定温度以下に冷却されて
いることになり、物質３の成形ドラム８に対する接触表
面の温度は１次第に冷却低下し物質固有の特性で決まる
固化温度以、下に保たれることになる。従って、溝１７
の形状に形成された物質３は、成形ドラム８から容易に
剥離することができるようになる。

一方、成形ローラ１９の表面も冷却手段１５によって常
に一定温度以下に冷却されている。従って成形ローラ１
９も、物質３に接触する際、物質３から常に所定の熱量
をうばっている。

以上のようにして、物質３は、成形ドラム８と成形ロー
ラ１９によって迅速かつ効果的に冷却され、所定の溝形
状に成形される。そして、物質３は、成形ドラム８との
接触表面温度を、固化温度以下の温度に保持されながら
搬送され、スクレーパ１８によって成形ドラム８からき
れいに剥離される。

剥離された物質３は、破砕されやすい溝形状の突条を有
する帯状となっており、この物質３は。

投入シュート３２を通過して破砕ドラム２５に供給され
る。物質３は、回転する回転筒２６のじヤま板２７によ
って、繰り返し掻き上げられ、落下されるので、厚みの
小さい部分が割れて突条ごとに分離されると共に、さら
に細かい粒状に破砕されていく、この時、物質３は完全
に硬化した場合でなくてもよい、多少の粘着性及び成形
性が残っていて、粒状に破砕された物質３は、そのまま
放置すれば自重でつぶれて固まってしまうものであって
も、前述のように常にかきまぜられているので、互いに
くっつくことはなく、次第に、物質粒は均一な形状に成
形されていく、そして、回転筒２６の内部は、温水ジャ
ケット２８及び温風のＷＡＳによって、常に物質３に適
した所定の温度に保持されている。従って１粒状の物質
３は、次第に養生されて粘着性を失い固化していく。

そして、粒状の物質３は、回転筒２゛６の開放された後
端部からこぼれ落ち、排出ホッパ３９を経て外部に取り
出される。

以上説明した実施例では、溝１７の形状を半円形としで
あるが、他の形状に変えることによって、冷却後の物質
３の成形状態即ち材料形状を変化させることも可能であ
る。

また、実施例では、冷却手段１５の冷却媒体に冷却水Ｃ
Ｗを使用したが、成形する物質３の物性に応じ、例えば
、アルコール水溶液、フレオン等を使用してもよい、ま
た、放熱フィン１３のかわりに、成形ドラム８の熱交換
室１１にじ◆ま板等を設け、前記冷却媒体が熱交換室１
１内で乱流運動をおこすように構成し、成形ドラム８の
冷却効果を高めてもよい、しかし、湿気を嫌う物質の場
合には、水蒸気が成形ドラムの表面に露結しないように
、冷却温度を低くしすぎないように構成する必要がある
。

また、実施例では、エアーヒータ３４や破砕ドラム２５
に温水ジャケット２８を設けて、回転筒２６内の温度を
均一に保ち、物質３の養生が効果的に行なわれるように
構成したが、物質３の種類によっては、加温装置は必ず
しも必要ではない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、外周面に周状の
溝を有する成形ドラムの周壁を冷却手段によって冷却し
、成形ドラムｂ高温粘着性物質に対する接触表面温度を
物質固有の温度以下に保持しながら、該物質を連続的に
冷却・成形し、さらに、該物質を破砕ドラムによって破
砕・成形するように構成したので、高温粘着性物質の固
化Φ成形・破砕を効率よく行なうことができると共に設
置面積が小さいコンパクトで省エネルギ型の成形装置を
実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の全体構成図、第２図は、
一実施例における。成形ドラム及び成形ローラの部分断
面図、第３図は、一実施例における成形ドラムの正面図
である。 ｌ・・・成形装置、３・・・高温粘着性物質（物質）、
８・・・成形ドラム、１２・・・周壁、１２ｂ・・・外
周面。 １５・・・冷却手段、１７・・・溝、１９・・・成形ロ
ーラ、２５破砕ドラム。 特許出願人　　株式会社林原生物化学研究所株式会社新
潟鐵工所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溝が周状に設けられた外周面上に、所定温度以下
   の材料表面には付着しにくくなる高温粘着性物質の供給
   を受けながら定位置で回転し、かつ、該高温粘着性物質
   の熱を周壁の板厚内に伝導する成形ドラムと、該成形ド
   ラムを冷却してドラム外周面に接している高温粘着性物
   質の熱を連続的に除去して付着しにくくする冷却手段と
   、該成形ドラムにより成形した該物質を回転運動によっ
   て、更に、破砕・成形する中空形状の破砕ドラムとを具
   備することを特徴とする成形装置。
2. （２）定位置で回転する該成形ドラムと平行に回転自在
   として設置され、該成形ドラムとの間に高温粘着性物質
   をはさんで圧縮する成形ローラーを備えた特許請求の範
   囲第（１）項記載の成形装置。