JPH11170097A

JPH11170097A - 粉体成形機

Info

Publication number: JPH11170097A
Application number: JP33406597A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tomoto; 晃弘塔本; Arikane Wada; 存包和田
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: JP3335299B2

Abstract

(57)【要約】【課題】脱気機能付きスクリュフィーダ１による強制
送り込み式粉体成形機において、その送り込みを円滑か
つ均一にする。【解決手段】スクリュフィーダ１に連続して二軸ロー
ル圧縮成形機２を設けたものである。スクリュフィーダ
１は、２軸のスクリュー４を有するセルフクリーニング
型であって、脱気室２５からの吸気により脱気される。
脱気により、粉体は収縮されて搬送されにくくなるが、
セルフクリーニング型であると、粉体はスクリュフィー
ダ内で目詰まりすることなく、ロール圧縮部に均一に送
り込まれ、ロール圧縮も均一になされる。また、シール
ケーシング６内も脱気することにより、シールケーシン
グ６内の空気圧力上昇が抑制されて、ケーシング６内と
大気の圧力差が小さくなり、ロール２１、２１’とケー
シング６の間からの粉体漏出が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二軸ロール圧縮
成形機とそれに粉体を供給する連続押出機とにより、粉
体を圧縮成形する粉体成形機に関し、詳しくは、その連
続押出機において脱気する粉体成形機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の粉体成形機は、実開平４−２６
６９７号公報（公報１）、特開平３−１９３１２９号公
報（公報２）、実開平４−６０３９４号公報（公報３）
等に開示され、図７に示すように、粉状原料（粉体）ホ
ッパー３２の出口にスクリュー３１と２軸圧縮ロール３
７、３７を連続して設けた構成が一般的であり、ホッパ
ー３２内の粉体を、モータ３６によりスクリュー３１を
回転させてロール３７、３７間に強制的に送り込み、そ
のロール３７、３７間で圧縮して板状、又は棒状の成形
品を得る。その成形品はグラニュレータにより所定の粒
度に破砕される。

【０００３】この粉体成形機において、上記各公報に開
示され、例えば、図７に示すように、スクリュー３１の
ケーシングを通気板３３で内張りした脱気筒３４とし、
この脱気筒３４を真空ポンプ３５に連結して、脱気筒３
４内、すなわちスクリュフィーダ内を脱気する技術があ
る。この技術は、スクリュフィーダ内の脱気により、そ
の内の粉体中の空気を脱気し、その空隙率が低減された
粉体を即時にロール３７により圧縮成形するので、高密
度にして高強度の成形品を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記各公報記載のスク
リュフィーダはいずれもスクリュー３１が１本であり、
この一軸スクリューフィーダにおいて脱気すると、脱気
により粉体が圧縮し、この圧縮により、粉体があたかも
スクリュー３１の外面に付着する現象が生じ、スクリュ
ー３１による移送能力が大巾に低下する。また、スクリ
ュー３１を複数本とすれば、搬送物の付着は改善され、
公報２にはその旨が記載されている。

【０００５】しかしながら、搬送物の空隙率をより低減
するために脱気力を大きくすると、粉体の付着力もより
大きくなり、スクリュー３１を複数本用いても、移送能
力が低下することを防ぐことができず、両ローラ３７、
３７間に均一な量及び密度の粉体が供給されず、性状が
一定の成形品を得がたい。

【０００６】また、特開平３−１８７８０２号公報（公
報４）には、スクリュコンベア（フィーダ）により、袋
に粉粒体を送り込む際、スクリュフィーダにおいて脱気
し、粉粒体を高密度にして嵩を少なくする技術が開示さ
れている。この技術においては、スクリュフィーダを複
数軸のセルフクリーニング型とすることにより、スクリ
ュー羽根表面及びケーシング内面に付着しようとする粉
粒体を掻き取って、有効な脱気と搬送を行うとしてい
る。

【０００７】しかしながら、このものは、一対のスクリ
ューの全外周面をフィルターで覆っており、そのフィル
ターを取外して、スクリューを点検・清掃あるいは交換
することが容易ではない。また、フィルターの断面は略
繭形と複雑なので、その製作費は高くついている。

【０００８】この発明は、上記実情の下、脱気中のスク
リュフィーダからロール成形機に円滑に粉体を送り込む
ようにすることを第１の課題、目詰りが生じた時などの
フィルターの取外しを容易にできるようにすることを第
２の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の第１の課題を達成
するために、この発明は、上記公報４に記載の技術が有
効な脱気と搬送を行い得ることに着目し、スクリュフィ
ーダのケーシングの出口前方に二軸ロール圧縮成形機を
設置して、前記スクリュフィーダにより、粉体を前記圧
縮成形機に強制送りするとともにスクリュフィーダ内を
脱気する上述の粉体成形機において、上記スクリューフ
ィーダを複数のスクリューが並列したセルフクリーニン
グ型としたのである。

【００１０】セルフクリーニング型は、スクリューの外
面同士及びスクリュー外面とケーシング内面が近接し
て、スクリュー外面及びケーシング内面に付着した搬送
物を掻き取るものである。このため、セルフクリーニン
グ型スクリュフィーダであると、粉体はスクリュフィー
ダ内で滞溜することなく、ロール圧縮部に均一に送り込
まれ、ロール圧縮も均一になされる。とくに、脱気によ
り、粉体は収縮して、スクリュー外面あるいはケーシン
グ内面に付着して、滞溜しやすいため、このセルフクリ
ーニングは有効である。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記スクリュフィーダ内の脱気手
段の実施形態としては、上記スクリュフィーダのケーシ
ングに脱気室を形成し、その脱気室は、ケーシングの一
部を膨出させて形成し、その膨出部の外面は開口とし
て、その開口を蓋により閉塞し、脱気室とスクリューの
間にはフィルターを介設し、このフィルターは、前記開
口から脱気室に挿入し得るとともにケーシングにビス止
めし得る構成を採用し得る。

【００１２】この構成であると、フィルタが摩耗した
り、目詰まりして、修理又は取換えをする際、蓋を外す
ことにより、その開口からフィルタを容易に取外すこと
ができ、その作業性がよい。すなわち、第２の課題を解
決する。

【００１３】

【実施例】一実施例を図１乃至図４に示し、この実施例
１も、スクリュフィーダ１のケーシング３の出口前方に
二軸ロール圧縮成形機２を設置してなる。このスクリュ
フィーダ１は、粉体を送り込むためのホッパ５、スクリ
ュー４、スクリュー４を覆うケーシング３、スクリュー
４を回転させるモータ１４からなる。

【００１４】スクリュー４は、図２、図４に示すように
２本が並列されて、スクリュー軸４ａに多数のスクリュ
パドル４ｂが外嵌されている。スクリュパドル４ｂは、
図３（ａ）に示すように断面が小判状で、スクリュー軸
４ａの軸方向に１８０°ねじれている。このスクリュー
パドル４ｂが相互に近接してセルフクリーニングする。

【００１５】なお、このスクリュパドル４ｂに替えて、
図３（ｂ）に示すように、断面が小判状で、スクリュー
軸４ａの軸方向にはねじれていない混練パドル４ｃを用
いることができる。この場合、図４に示すように多数の
スクリュパドル４ｂの内、中間部のスクリュパドル４ｂ
を混練パドル４ｃに置換えることが望ましい。混練パド
ル４ｃは、スクリュー軸４ａの軸方向に向かって少しづ
つ周方向にづれて取付けられ、図３（ｃ）に示すように
少しだけねじれた（５〜１０°）もの４ｃ’も採用し得
る。

【００１６】ケーシング３は、図２（ａ）、（ｂ）に示
すように鋳造により製作して、そのホッパー５側下部を
膨出させ、その下面を吸気孔２６付きの蓋２７で閉じる
とともに、フィルター２８をスクリュー４との境にビス
止めして構成する。このとき、フィルター２８は、図２
（ａ）のごとくフラット状でも、同図（ｂ）のごとくス
クリュー４に沿う形状でもよい。また、スクリュパドル
４ｂの外周縁はケーシング３の内面に近接するようにす
る。

【００１７】上記二軸ロール圧縮成形機２は、図１に示
すように、２つのロール２１、２１’、このロール２
１、２１’を支えるロール軸２２、２２’、ロール２１
をロール２１’の方向に移動させることのできる油圧シ
リンダ２３、及び、ロール２１’を回転させる駆動モー
タ（図示せず）から構成される。前記２つのロール２
１、２１’は、そのロール軸２２、２２’が平行となっ
て、クリアランスをもって配置される。また、ロール２
１、２１’の側面相互は、同一平面を形成する。ロール
２１は、油圧シリンダ２３によって平行移動が可能なこ
とから、ロール２１をロール２１’に押しつけることが
可能となる。さらに、駆動モータがロール２１’に取り
付けられていることから、ロール２１’は駆動ロールと
なり、ロール２１は、従動ロールとなる。

【００１８】上記スクリュフィーダ１のケーシング３の
出口と二軸ロール圧縮成形機２の間には、粉体漏出防止
のためのシールケーシング６が設けられる。このシール
ケーシング６は、一対のサイドシール８、及びこの一対
のサイドシール８の上下端縁同士を結ぶ一対のシール部
材７から構成される。このシールケーシング６はケーシ
ング３に固着されている。シール部材７は、ロール２
１、２１’に摺接させてもよいが、摺接させない場合、
ここからの粉体漏出を減らすため、シール部材７とロー
ル２１、２１’との間隙をできるだけ狭くするのが好ま
しい。また、シール部材７は、ケーシング３と別部材で
あってもよいが、ケーシング３の一部を延長させてシー
ル部材７を構成してもよい。

【００１９】上記一対のサイドシール８のロール２１、
２１’側の端部は、二軸ロール圧縮成形機２のロール２
１、２１’両側面にそれぞれ摺接する。このサイドシー
ル８のロール２１、２１’側の端部は、ボルト等の押圧
手段（図示せず）によってロール２１、２１’に押しつ
けられるので、サイドシール８とロール２１、２１’と
の摺接を維持することができる（後述の実施例２の図
５、６参照）。

【００２０】この粉体成形機は以上の構成であり、つぎ
に、その作用について説明すると、投入された粉体は、
図１に示すように、スクリュフィーダ１のケーシング３
内に送られる。スクリュー４は、モータ１４によって軸
心を中心に回転し、この回転によって、前記粉体は、ス
クリュー４にそって、ケーシング３の出口に向かって移
動する。この移動の際、図示しない真空ポンプにより脱
気室２５内が吸気されるため、粉体は、その脱気により
空隙率の低減が図られるとともに、強制送り込みによ
り、その嵩比重を高められる。

【００２１】また、スクリュフィーダ１がセルフクリー
ニング型のため、図２に示すように、一方のスクリュパ
ドル４ｂの尖端が他方のスクリュパドル４ｂの表面に近
接するとともにケーシング３内面に近接して粉体を掻き
取るため、その嵩比重の高まった粉体は円滑にかつ均一
な性状でシールケーシング６内に送り込まれて、ロール
２１、２１’により均一な圧縮成形され、その板状製品
はフード２４から送り出されて、後工程で、グラニュレ
ータ（造粒機）で粒状に粉砕される。この製品の送り出
し時、ロール２１、２１’とシールケーシング６の間ａ
から漏出した粉体も出口フード２４に入り込む。

【００２２】図５、６には他の実施例を示し、この実施
例２は上記実施例１においてシールケーシング６にも脱
気機能を付加したものである。すなわち、サイドシール
８は、図６に示すように、サイドシール板９、フィルタ
１０、摺動部材１１、及び取付部材１５からなり、各サ
イドーシール板９には、それぞれ脱気室１２が設けられ
ている。この脱気室１２は、ケーシング３出口側のスク
リュー４先端とロール２１、２１’との間に位置するシ
ールケーシング６の部分であって、このシールケーシン
グ６を構成する一対のサイドシール８の各サイドシール
板９の各内側面に凹部を形成して設けられる。脱気室１
２には、脱気孔１３が設けられ、外部の真空ポンプ（図
示せず）に接続される。

【００２３】上記脱気室１２にはその開口部を覆うよう
にフィルタ１０が取付部材１５を介して取付けられる。
フィルタ１０は、比較的荒目のものを使用して、例え
ば、焼結金属製で溶接により取付部材１５に取付ける
（前記フィルタ２８も同様な素材である）。また、摺動
部材１１は、粉体の漏出を防ぐために、サイドシール８
とロール２１、２１’とが摺接する部分に設けられる。
なお、前記フィルタ１０は、ロール２１、２１’と少し
だけ隙間を開けた近接状態で配置されており、ロール２
１、２１’により粉体が圧縮される際に生じる圧力が高
くなった空気を効率よく吸引できる。

【００２４】この実施例２においては、上記実施例１と
同様に、スクリュフィーダ１において脱気がなされると
ともに強制送りがなされて、嵩比重の大きくなった粒体
がシールケーシング６内に送り込まれる。このシールケ
ーシング６内においては、その一部をなすサイドシール
８に脱気室１２が設けられているため、粉体中の空気は
真空ポンプに吸引される。

【００２５】そして、粉体は、２つのロール２１、２
１’の両周面間に送られ、ここで圧縮される。この粉体
が圧縮される際にも空気圧が高くなるが、ロール２１、
２１’に近接してフィルタ１０が設けられているので、
この空気も効率よく真空ポンプにより吸引されて、圧力
上昇が抑えられる。

【００２６】この様に、スクリュフィーダ１の回転によ
り圧力が高くなった空気と、ロール２１、２１’の圧縮
により圧力が高くなった空気の両方を吸引し、シールケ
ーシング６内の圧力上昇を抑制できるので、シールケー
シング６内と大気との圧力差が少なくなって、サイドシ
ール８とロール２１、２１’との隙間ａから漏出する空
気量が少なくなり、空気とともに漏出する粉体の量も少
なくすることができる。

【００２７】上記実施例２において、フィルタ１０付き
の脱気室１２はシールケーシング６の上下面（シール部
材７）の両方又は一方のみに設けることもできる。ま
た、スクリュフィーダ１の脱気室２５はそのフィーダの
全長に設けてもよいし、また、ケーシング３の外周全域
に設けてもよい。これらは、脱気率、製作性等を考慮し
て適宜に決定する。両実施例１、２において、スクリュ
ー４は２本に限らず、３本以上とすることもできる。

【００２８】

【実験例】実施例１、実施例２及び実施例１の脱気しな
いもの（比較例１）において、重炭酸ソーダの粉体を成
形した際、両ロール２１、２１’から送り出された成形
品と粉体及びロール２１、２１’とシールケーシング６
の間から漏出した粉体の全量（出口フード２４から取り
出した全量）における粉体量比である粉化率（重量％）
を調べたところ、実施例１では２０．４％、実施例２で
は１４．５％、比較例１では、３７．８％であった。な
お、シールケーシング６内の空気圧は、比較例１では約
２ｋｇｆ／ｃｍ²、実施例２では約１．５ｋｇｆ／ｃｍ
²程度と推察された。

【００２９】この粉体率から、脱気によって、圧縮ロー
ル部における粉体漏出を有効に低減し得ることが理解で
きる。また、成形品における性状、形、大きさなどの均
一性においては、両実施例が比較例１に対し極めて優れ
ており、このことから、セルフクリーニング型の脱気ス
クリュフィーダ１の有効性が理解できる。

【００３０】さらに、実施例１及び比較例１において、
樹脂粉を圧縮成形したところ、実施例１は比較例１に対
し、１．８倍近い処理能力を発揮し、実施例１における
フィルタ２８は３０時間運転しても処理能力の低下を招
く目詰りは生じなかった。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、脱気機能付きスクリ
ュフィーダを複数軸のセルフクリーニング型としたの
で、嵩比重の大きくなった粉体を圧縮ロール間に円滑か
つ均一に送り込むことができ、このため、性状の均一な
成形品を得ることができる。

【００３２】また、スクリューフィーダのケーシングの
一部を膨出させて、その開口を蓋によって閉塞し、蓋の
開閉により、フィルターを取り外せるようにしたので、
維持管理も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる粉体成形機の一実施例を示す
正面図

【図２】図１のスクリュフィーダ部の切断側面図

【図３】同実施例のスクリューを示し、（ａ）はスクリ
ュパドルの斜視図、（ｂ）は混練パドルの斜視図、
（ｃ）は混練パドルの他例の斜視図

【図４】同実施例のスクリューの切断正面図

【図５】他の実施例の要部正面図

【図６】同実施例の要部切断平面図

【図７】従来の粉体成形機の例を示す一部拡大断面図

【符号の説明】

１スクリュフィーダ２二軸ロール圧縮成形機３ケーシング４スクリュー４ａスクリュー軸４ｂスクリュパドル４ｃ、４ｃ’ 混練パドル５ホッパ６シールケーシング７シール部材８サイドシール９サイドシール板１０フィルタ１１摺動部材１２ロール側脱気室１３脱気孔１４モータ１５接合部材２１、２１’ ロール２２、２２’ ロール軸２３油圧シリンダ２５スクリュフィーダ側脱気室２６脱気室２７蓋２８フィルタ３１スクリュー３２ケーシング３３通気板３４脱気筒３５真空ポンプ３６モータ３７ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリュフィーダ１のケーシング３の出
口前方に二軸ロール圧縮成形機２を設置して、前記スク
リュフィーダ１により、粉体を前記圧縮成形機２に強制
送りして圧縮成形する粉体成形機において、上記スクリ
ュフィーダ１を複数のスクリュー４が並列したセルフク
リーニング型とするとともに、このスクリュフィーダ１
内を脱気するようにしたことを特徴とする粉体成形機。
【請求項２】上記スクリュフィーダのケーシング３に
脱気室２５を形成し、その脱気室２５は、ケーシング３
の一部を膨出させて形成し、その膨出部の外面は開口と
して、その開口を蓋２７により閉塞し、脱気室２５とス
クリュー４の間にはフィルター２８を介設し、このフィ
ルター２８は、前記開口から脱気室２５に挿入し得ると
ともにケーシング３にビス止めし得ることを特徴とする
請求項１に記載の粉体成形機。