JP4057408B2 - Basket type extrusion granulator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体の湿式押出造粒装置に関し、特に、バスケット型又は円筒型と呼ばれる押出造粒機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、バスケット型押出造粒機が知られており、例えば医薬や食品分野などで汎用的に使用されている。このバスケット型押出造粒機は、顆粒剤などの製造工程において、粉体と液体を練り合わせた材料を、押出羽根で円筒状スクリーンから放射状に押し出して、円柱状の造粒物を製造するものである。なお、前記材料となる混練物は、ホッパーから加圧羽根を介して押出羽根に供給される。また、スクリーンから放射状に押し出された造粒物は、回転テーブルに落下し、回転テーブルの一箇所に備えたスクレーパにて掻き取られて排出され、次工程の整粒装置や乾燥装置に供給される。
【0003】
このようなバスケット型押出造粒機においては、従来、加圧羽根や押出羽根の各回転駆動軸や、前記回転テーブルの回転駆動軸は、その駆動側への異物の混入防止のために、それぞれオイルシールが施されるに過ぎなかった。
【0004】
また、従来の加圧羽根や押出羽根は、下記特許文献1や特許文献2に開示されるように、その回転軸への取付ボス部が円筒状とされ、キーなどを介して回転軸と一体回転するよう取り付けられていた。
【0005】
さらに、これら各特許文献に開示されるように、従来の加圧羽根や押出羽根は、複数の部品を着脱可能に組み付けて構成されていた。すなわち、混練物を押出羽根に供給する加圧羽根は、その回転軸への取付ボス部から延出した複数のアーム(回転翼)の先端部にそれぞれ、板材からなる羽根本体をボルトナットやネジで着脱可能に取り付けていた。また、混練物をスクリーンから押し出す押出羽根も同様に、その回転軸への取付ボス部から延出した複数のアーム(回転翼)の先端部にそれぞれ、板材からなる羽根本体をボルトナットやネジで着脱可能に取り付けていた。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−89782号公報
【特許文献2】
実公平6−12824号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構造では、以下に述べるような種々の問題点があった。特に、医薬品製剤におけるGMPや、食品製造におけるHACCPへの対応からみた場合、多くの問題点があった。
【0008】
すなわち、従来の加圧羽根や押出羽根は、その回転駆動軸への取付ボス部から延出した複数のアーム(回転翼)の先端部にそれぞれ、板材からなる羽根本体を複数個のボルトナットやネジで着脱可能に取り付けており、しかもそのようにして構成された羽根のボス部を、キーを介して回転駆動軸に取り付けていた。それ故、部品点数がきわめて多く、その管理が煩雑であり、分解組立にも手間がかかり、しかも洗浄が不便であった。特に、ねじ部の洗浄は、困難かつ面倒であった。
【0009】
また、加圧羽根、押出羽根及び回転テーブルの各回転駆動軸は、オイルシール、ベアリング、含油ブッシュ軸受けなどを備えるが、これらに付着した混練物の除去は難しく、その除去不良による交差汚染が発生するおそれがあった。また、洗浄時にこれらの部品へ混練物や洗浄水などが滲入し、有害な菌が発生するおそれがあった。さらに、軸封部は洗浄バリデーションにおいて、その内部を確認できることが望ましいが、従来の構造では、水や粉などの存在や乾燥の確認ができなかった。なお、これらの点は、特に医薬品の分野において重要であり、仮に残留物があった場合には、単に不衛生なだけでなく、薬効などが変化してしまうおそれもある。
【0010】
さらに、従来の加圧羽根や押出羽根は、前記各特許文献から明らかなように、取付ボス部が円筒状で、またアーム(回転翼)が細長かった。そのため、アーム基端部のアーム間の空間が大きく、その空間に混練物が滞留し易かった。よって、運転停止時に装置内に残される残留物が多く、回収率が低下していた。このことは、特に、原材料費の非常に高価な医薬品の造粒において、深刻な問題であった。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、組立分解や洗浄が容易で、洗浄バリデーションが可能で、また運転停止時の原材料の残留量の少ないバスケット型押出造粒機を提供することにある。特に好ましくは、GMPやHACCPへの対応において、オイルシールやベアリングなどの軸封や軸受部分に、粉粒体や洗浄液が混入することを阻止し、これらの部分を乾燥状態に保持でき、交差汚染や菌の発生を防止し、洗浄バリデーションを可能にすると共に、運転停止時に装置内に残る原材料混練物の残留量の少ないバスケット型押出造粒機を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、混練物が投入される円筒状のホッパーと、ホッパーの下部に設けられ、複数個の穴が開けられた円筒状のスクリーンと、ホッパーの内側に設けられ、投入された混練物を下方に供給する加圧羽根と、スクリーンの内側に設けられ、加圧羽根と逆方向に回転して、混練物をスクリーンから押し出す押出羽根と、上端部に押出羽根が設けられる筒状の外側駆動軸と、外側駆動軸に相対回転自在に差し込まれ、外側駆動軸から更に上方へ延出し、その延出部に加圧羽根が設けられる棒状の内側駆動軸と、外側駆動軸が貫通する外側部材とを備え、外側駆動軸の上端部内周面と内側駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされており、この軸封エアーシールは、前記外側駆動軸の上端部に設けられ、前記内側駆動軸を通される貫通穴が形成された軸封エアーボックスを介して行われ、外側部材の上端部内周面と外側駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされており、この軸封エアーシールは、前記外側駆動軸を通される貫通穴が形成された軸封エアーボックスを介して行われ、前記各軸封エアーボックスの前記貫通穴は、その下部において、軸封エアーシール用シールエアーが供給されると共にそのシールエアーを溜める大径穴とされており、この大径穴の下部において、各軸封エアーボックスは、パッキンを介して前記各駆動軸と気密状態が保持されて取り付けられおり、外側駆動軸には、外側駆動軸の上端部に設けられる前記軸封エアーボックスの大径穴に開口するエアー供給路が形成されており、このエアー供給路は外側駆動軸の外周部にも開口して、外側駆動軸を通される貫通穴が形成された前記軸封エアーボックスの大径穴に連通し、外側駆動軸の上端部に設けられる前記軸封エアーボックスの大径穴へのシールエアーの供給は、外側駆動軸を通される貫通穴が形成された前記軸封エアーボックスの大径穴と連通した前記エアー供給路を介して行われることを特徴とするバスケット型押出造粒機である。
【0014】
この構成の場合、互いに逆方向に回転する内側駆動軸(加圧羽根回転軸)と外側駆動軸(押出羽根回転軸)との間に、軸封エアーシールを形成可能である。従って、特に造粒運転後の分解洗浄作業時に、エアーを噴出して軸封エアーシールを形成することで、軸封部への混練物の混入や、洗浄水の浸入を阻止することが可能となる。また、散水洗浄などの作業も簡単に効率よく行うことができる。さらに、シールエアーにより軸封部を乾燥状態に保ち、有害な菌の発生を阻止することができる。
【0016】
また、この構成の場合、回転する外側駆動軸(押出羽根回転軸)と、その外側に配置された部材(ケース蓋)との間に、軸封エアーシールを形成可能である。従って、特に造粒運転後の分解洗浄作業時に、エアーを噴出して軸封エアーシールを形成することで、軸封部への混練物の混入や、洗浄水の浸入を阻止することが可能となる。また、散水洗浄などの作業も簡単に効率よく行うことができる。さらに、シールエアーにより軸封部を乾燥状態に保ち、有害な菌の発生を阻止することができる。
また、この構成の場合、上記各部位の軸封エアーシールを一層簡易な構造で、且つ効果的に実現することができる。また、必要により、軸封エアーボックス内に、軸封対象回転軸を回転保持するためのベアリングを配置することも可能である。その場合、ベアリングは、オイルシール(パッキン)の下部に配置すればよい。
また、この構成の場合、オイルシール(やベアリング)が装着された軸封エアーボックス内への造粒運転後の分解作業における軸封部への混練物の混入や、洗浄水の浸入を阻止することが可能となり、散水洗浄などの作業を簡単に効率よく行うことができる。同時に、シールエアーにより軸封部を乾燥状態に保ち、有害な菌の発生を阻止することができる。また、洗浄バリデーションにおいて、一体化した軸封エアーボックスとオイルシール(やベアリング)を取り外し、その内部を確認することもできる。
【0017】
また、本発明の請求項2に記載の発明は、前記円筒状スクリーンから放射状に押し出される造粒物を受ける円板状の回転テーブルが、前記スクリーンの下方に回転可能に保持され、この回転テーブルを回転駆動するテーブル駆動軸は、そのテーブル駆動軸が貫通するその外側部材との間で、その外側部材の上端部内周面とテーブル駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のバスケット型押出造粒機である。
【0018】
この構成の場合、回転テーブルのテーブル駆動軸と、その外側に配置された部材との間に、軸封エアーシールを形成可能である。従って、特に造粒運転後の分解洗浄作業時に、エアーを噴出して軸封エアーシールを形成することで、軸封部への混練物の混入や、洗浄水の浸入を阻止することが可能となる。また、散水洗浄などの作業も簡単に効率よく行うことができる。さらに、シールエアーにより軸封部を乾燥状態に保ち、有害な菌の発生を阻止することができる。
【0019】
また、本発明の請求項3に記載の発明は、前記各軸封エアーボックス上端部には、軸封エアーシール用シールエアーの噴出ノズルが形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバスケット型押出造粒機である。
【0022】
また、本発明の請求項4に記載の発明は、前記加圧羽根と前記押出羽根のいずれか一方又は双方は、その中央の軸受ボス部と、その外周部から延出する羽根(アームと、その先端部の羽根本体)とが一体的に一つの部品として形成される共に、そのボス部が、下方に行くに従って拡径した略円錐台形状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載のバスケット型押出造粒機である。
【0023】
この構成の場合、加圧羽根や押出羽根は、その回転駆動軸に装着されるボス部の縦断面が略円錐台形状で、下方に行くに従って拡径したテーパをつけた外周面に形成されている。また、この構成の場合、ボス部とアームだけでなく、アーム先端部の羽根本体も全て一体的に一つの部品として形成した。羽根本体などの取り付けのためのねじ部をなくすことで、洗浄を容易且つ確実に実行できることになる。
【0024】
加圧羽根をこのような構成とした場合には、混練物を円筒状スクリーンへ円滑に誘導し、構造の単純化によって、付着物の清掃を容易にし、分解、洗浄、組立を容易にすることができる。また、押出羽根をこのような構成とした場合には、混練物を円筒状スクリーンへ円滑に誘導し、スクリーン内側の空間容積を小さくして、円筒状スクリーンへの押出圧力を高め、押出能力を増大させ、造粒運転後の造粒室内の残留混練物を減らして回収率を向上させ、構造の単純化によって、付着物の清掃を容易にし、分解、洗浄、組立を容易にすることができる。
【0025】
また、本発明の請求項5に記載の発明は、前記加圧羽根と押出羽根のいずれか一方又は双方は、そのボス部に形成された角穴を、その羽根が設けられる駆動軸に形成された角軸部に、着脱可能にはめ込まれて取り付けられることを特徴とする請求項4に記載のバスケット型押出造粒機である。
【0026】
この構成の場合、キーを使わずに羽根を回転駆動軸に装着できるので、部品点数が低減できるだけでなく、分解、洗浄、組立が容易になる。
【0027】
また、本発明の請求項6に記載の発明は、前記加圧羽根と前記押出羽根の双方はそれぞれ、その中央の軸受ボス部と、その外周部から延出する羽根(アームと、その先端部の羽根本体)とが一体的に一つの部品として形成されており、加圧羽根と押出羽根の双方はそれぞれ、そのボス部に形成された角穴を、その羽根が設けられる駆動軸に形成された角軸部にはめ込まれて取り付けられ、少なくともホッパー、スクリーン、加圧羽根、押出羽根、及び回転テーブルが着脱可能とされることで、分解洗浄可能とされたことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれかに記載のバスケット型押出造粒機である。
【0028】
この構成の場合、造粒物が落下侵入する可能性のある部分の隅々まで開放され、簡単でかつ完全確実に洗浄することが可能となる。つまり、粉体に接する全ての主要部品を分解でき、粉体に接する部分の隅々まで開放することができ、簡単にかつ完全に洗浄することが可能である。また、粉体に接する全ての主要部品を分解できることにより、これらの構成部品の洗浄後の乾燥、滅菌も容易に行うことができる。さらに、分解可能な前記軸封エアーボックスによれば、混練物や洗浄液が軸封内へ侵入することも防止できると共に、軸封部の洗浄バリデーションを確実に行うこともできる。よって、薬品製剤におけるGMPや、食品製造におけるHACCPへも対応可能となる。
【0029】
【発明の実施の形態】
加圧羽根は、ボスが円錐台形状で、ボスと羽根(ボス及びアームとその先端部の羽根本体)が一体形状で、加圧羽根として1個の部品で構成する。押出羽根も、ボスが円錐台形状で、ボスと羽根(ボス及びアームとその先端部の羽根本体)が一体形状で、押出羽根として1個の部品で構成する。これらによって、従来の構成と比較して、例えば、加圧羽根は部品点数が12から1に減り、押出羽根は部品点数が13から1に減る。
【0030】
また、加圧羽根の回転軸と、その外側で逆方向に回転する押出羽根の回転軸との間に、軸封エアーシール用シールエアーを溜めることのできる軸封エアーボックスを備え、軸封エアーシールを行う。さらに、押出羽根の回転軸と、その外側の円板との間に、軸封エアーシール用シールエアーを溜めることのできる軸封エアーボックスを備え、軸封エアーシールを行う。
【0031】
また、押出羽根の回転軸軸封エアーボックスの外側に、取り外し可能な円板を備え、その下方に円筒状スクリーンから放射状に押し出された造粒物を回転しながら受ける回転テーブルを備え、回転テーブルの駆動軸を加圧羽根や押出羽根の二重軸とは並行に単独軸として備え、前記取り外し可能な円板を垂直方向に取り外した後、回転テーブルを垂直方向に取り外し可能とする。そして、回転テーブルの回転軸とその外側の円板との間に、軸封エアーシール用シールエアーを溜めることのできる軸封エアーボックスを備え、軸封エアーシールを行う。
なお、各軸封部は、軸封エアーボックスと、オイルシールやベアリングを一体化して分解できる構造とする。
【0032】
以上のように構成された造粒機は、次のように作用する。
加圧羽根と押出羽根は、部品点数が各々1個となり、管理が容易になり、分解組立が簡単になり、洗浄も容易になる。また、回転翼(アーム)間の空間が小さくなることから、有効成分を含む材料の残留物が減少し、回収率が増加する。
【0033】
また、加圧羽根回転軸、押出羽根回転軸、及び回転テーブル駆動軸の3箇所の軸封エアーシールによって、造粒運転後の分解作業における軸封部への混練物の混入や、洗浄水の浸入を阻止することが可能となり、散水洗浄などの作業を簡単に効率よく行うことができる。同時に、シールエアーにより軸封部を乾燥状態に保ち、有害な菌の発生を阻止する。さらに、軸封部は、洗浄バリデーションにおいて、一体化した軸封エアーボックスとオイルシールやベアリングを取り外し、その内部を確認できる。以上のような構成の造粒機は、医薬品製剤におけるGMPや、食品製造におけるHACCPへ対応するものとなる。
【0034】
【実施例】
以下、本発明の造粒機について、実施例に基づき更に詳細に説明する。
本発明の造粒機は、バスケット型押出造粒機(円筒型押出造粒機)である。
【0035】
図1は、本実施例のバスケット型押出造粒機の正面図であり、一部を断面にすると共に、一部を省略して示している。また、図2は、その平面図であり、図3は、その上部の構造を示す縦断面図である。
【0036】
本実施例の造粒機は、混練物が供給されるホッパー1と、ホッパー1に供給された混練物を下方へ送り出す加圧羽根2と、加圧羽根2の下方に設けられた造粒用の押出羽根3と、押出羽根3により混練物が押し付けられて造粒する略円筒状のスクリーン4と、スクリーン4から押し出された造粒物を受ける回転テーブル5とを、主要部として備える。
【0037】
ホッパー1は、略円筒状であり、その上端部1aは、上方へ行くに従って拡径したテーパ面に形成されている。図3に示すように、ホッパー1の下端部外周面には、径方向外側に突出して厚肉のフランジ1bが形成され、スクリーン4上端部への取付部とされる。
【0038】
加圧羽根2と押出羽根3は、二重軸状の回転駆動軸6,7にて回転可能とされる。回転駆動軸は、円筒状の外側駆動軸6の内側に、丸棒状の内側駆動軸7が挿入された二重軸とされている。外側駆動軸6の上端部には、押出羽根3が設けられ、内側駆動軸7の上端部には、加圧羽根2が設けられる。なお、内側駆動軸7は、外側駆動軸6より上下に延出しており(7a〜7c、及び7d)、その上側への延出部に、加圧羽根2が設けられる。
【0039】
二重軸状の回転駆動軸6,7は、垂直に立設されると共に回転自在に保持され、その回転駆動力は下方から与えられる。本実施例では、下方のギアボックス8内に設けられた減速機9を介して回転駆動力を与えられる。なお、ギアボックス8の上部には、ケース10やケース蓋11が設けられており、これら各部材によって駆動機構部が覆われる。そして、回転駆動軸6,7は、これら各部材を貫通して上方へ延出し、その延出部に加圧羽根2や押出羽根3が設けられる。
【0040】
より具体的には、図1に示すように、各駆動軸6,7の下端部は、ギアボックス8に差し込まれている。ギアボックス8の上部開口部には、ケース10が設けられており、そのケース10に、外側駆動軸6が回転自在に軸受される。すなわち、ケース10には上下方向に沿って貫通穴10aが形成されており、その貫通穴10aの上下両端部において、ベアリング12,12を介して外側駆動軸6が回転自在に保持される。なお、外側駆動軸6は、ギアボックス8内に延出しており、その延出部の外周部にかさ歯車13が設けられている。
【0041】
一方、内側駆動軸7は、外側駆動軸6より更に下方へ延出し、その延出部7dはギアボックス8を縦断して、ギアボックス8の下端部にて回転自在に軸受される。つまり、ギアボックス8の下部には、円筒状の軸差込部8aが形成されており、その軸差込部8aには、上下に離間してベアリング14,14が水平に設けられている。よって、その上下のベアリング14,14に、内側駆動軸7の下端部が回転自在に保持される。また、内側駆動軸7の上端部は、後述するように、軸封エアーボックス15内に配置したベアリング16によって回転自在に保持される。なお、内側駆動軸7の外周部には、前記軸差込部8aの上部において、かさ歯車17が設けられている。
【0042】
外側駆動軸6と内側駆動軸7に固定された各かさ歯車13,17は、互いに向かい合わされて配置される。そして、その両かさ歯車13,17には、モーター出力軸18に保持されたかさ歯車19がかみ合わされる。これにより、共通のモーターにより、外側駆動軸6と内側駆動軸7とを同時に回転させることが可能である。しかも、外側駆動軸6と内側駆動軸7とは、互いに逆回転することになる。
【0043】
ケース10の上部には、図3に示すように、略円板状のケース蓋11が設けられる。このケース蓋11は、円板状のフランジ11aの中央部に、上方へ突出して円筒状のボス11bが、一体形成された形状である。ケース蓋11のボス11bの中央部には、上下方向に沿って貫通穴11cが形成されており、その貫通穴11cに、二重軸状の回転駆動軸6,7が通される。
【0044】
ケース蓋11のボス11bの上部には、軸封エアーボックス20を介して、円板状のベース21が水平に保持される。軸封エアーボックス20は、ケース蓋11のボス11bと同径のフランジ20aを備え、そのフランジ20aが、ケース蓋11のボス11bの上面に重ね合わされて、ボルト22にて固定される。
【0045】
また、軸封エアーボックス20のフランジ20aの中央部には、上方へ突出して円筒状のボス20bが一体形成されている。このボス20bの上端外周部は、やや縮径されて段差部20cが形成されている。従って、円板状のベース21は、中央の丸穴を前記縮径部にはめ込まれて、段差部20cにて保持される。つまり、ボス20bの縮径部に、ベース21の中央部に形成された丸穴をはめ込んで、ボルト23にて取り付けられる。取付状態では、軸封エアーボックス20のボス20bの上端部において、ベース21が水平に配置されることになる。しかも、ベース21は、その上端面が軸封エアーボックス20の上端面と、ほぼ面一に配置される。なお、ベース21の外径は、ケース蓋11のボス11bより大径で、且つそのフランジ11aよりも小径とされる。
【0046】
このようにして取り付けられたベース21の外周部には、押出羽根3を取り囲むように、円筒状のスクリーン4が設けられる。スクリーン4は、薄肉の略円筒状に形成されており、その直径はベース21の外径と適合している。また、スクリーン4の周側壁には、内外を連通する多数の穴が形成されている。このスクリーン4は、その下端部がベース21に保持される一方、その上端部にはホッパー1の下端部1bが設けられる。なお、スクリーン4の外周部には、造粒時の押出圧力に耐えるために、半割状のスクリーンホルダー24を設けており、スクリーン4は、このスクリーンホルダー24を介してボルト25にて、ベース21とホッパー1に取り付けられる。なお、スクリーン4の仕様(板厚や穴径)を変えることで、粒径を調整することができる。
【0047】
ケース蓋11のボス11b上部に設けられる前記軸封エアーボックス20は、中央部に形成された貫通穴20d,20eが、段付き穴とされている。下方に形成された大径穴20dは、ケース蓋11に形成した貫通穴11cより大径とされており、その下部開口部で更に拡径している。そして、その下部開口部にオイルシール26が設けられて、外側駆動軸6と気密状態を維持して取り付けられる。このような構成の軸封エアーボックス20は、オイルシール26より上方の前記大径穴20dが、軸封エアーシール用シールエアーのエアー溜め部20dとして機能する。
【0048】
軸封エアーボックス20のボス20bの上端部は、貫通穴20eの上部開口の周囲が略円錐状に、上方へ突出して形成されている。このようにして、軸封エアーボックス20の上端部には、軸封エアーシール用シールエアーの噴出ノズル20fが形成される。
【0049】
このような構成の軸封エアーボックス20には、前記エアー溜め部20dに、圧縮空気が供給され、そのシールエアーは、外側駆動軸6の外周面と前記噴出ノズル20fの内周面との僅かな隙間を通って、上方へ噴出可能とされている。なお、前記エアー溜め部20dへのシールエアーの供給は、ケース蓋11の下部から軸封エアーボックス20の中途まで連続的に上下方向に沿って延びるエアー供給路27を介して行われる。そのエアー供給路27は、上端部において前記エアー溜め部20dに連通する一方、下端部には、適宜の配管を介してポンプ(不図示)に接続される。従って、そのポンプから供給される圧縮空気は、エアー供給路27を通って、軸封エアーボックス20の前記エアー溜め部20dを介して、その上部の噴出ノズル20fから上方へ噴出可能とされる。
【0050】
上記軸封エアーボックス20と同様に、外側駆動軸6の上端部にも、軸封エアーボックス15が設けられている。そして、内側駆動軸7は、この軸封エアーボックス15を貫通して上方へ延出する。この軸封エアーボックス15は、外側駆動軸6と略同径の筒状であり、ボルト28にて外側駆動軸6の上端面に固定される。軸封エアーボックス15の中央部に形成された貫通穴15a,15bは、段付き穴とされている。下方に形成された大径穴15aには、上下方向中央部の段部にオイルシール29が設けられて、内側駆動軸7と気密状態を維持して取り付けられる。また、大径穴15aの下部の段部、つまりオイルシール29の下部には、ベアリング16が設けられている。そして、このベアリング16に、内側駆動軸7の上端部が回転自在に保持される。このような構成の軸封エアーボックス15は、オイルシール29より上方の前記大径穴15aが、軸封エアーシール用シールエアーのエアー溜め部15aとして機能する。
【0051】
軸封エアーボックス15の上端部は、貫通穴15bの上部開口の周囲が略円錐状に、上方へ突出して形成されている。このようにして、軸封エアーボックス15の上端部には、軸封エアーシール用シールエアーの噴出ノズル15cが形成される。
【0052】
このような構成の軸封エアーボックス15には、前記エアー溜め部15aに、圧縮空気が供給され、そのシールエアーは、内側駆動軸7の外周面と前記噴出ノズル15cの内周面との僅かな隙間を通って、上方へ噴出可能とされている。なお、前記エアー溜め部15aへのシールエアーの供給は、ケース蓋11上部に設けられた軸封エアーボックス20と連通したエアー供給路30を介して行われる。
【0053】
つまり、外側駆動軸6とその上部の軸封エアーボックス15には、上下方向にエアー供給路30が形成されており、そのエアー供給路30は、上端部において前記エアー溜め部15aに開口する一方、下端部において外側駆動軸6の外周部に開口している。そして、その下側の開口部は、ケース蓋11上部の軸封エアーボックス20のエアー溜め部20dと対応した位置とされている。従って、外側駆動軸6上部の軸封エアーボックス15へのシールエアーは、ケース蓋11上部の軸封エアーボックス20を介して供給されることになる。なお、ケース蓋11は固定である一方、外側駆動軸6は回転体であるが、ケース蓋11上部のエアー溜め部20dは周方向全域にあるので、外側駆動軸6のエアー供給路30がそのエアー溜め部20dへ連通することで、外側駆動軸6の回転位置(エアー供給路30の周方向の位置)に左右されず、常に外側駆動軸6上部の軸封エアーボックス15へシールエアーが供給される。
【0054】
ところで、内側駆動軸7は、軸封エアーボックス15の部分で僅かに縮径された丸棒状とされ(7a)、その縮径部7aの上部は角柱状7bに形成されて、加圧羽根2の取付部とされる。さらに、その角柱部7bの上部には、上方に突出してネジ部7cが形成されている。従って、加圧羽根2は、その中央部に形成された角穴2cを、内側駆動軸7の角柱部7bにはめ込んだ後、内側駆動軸7のネジ部7cに、蝶ナット状のキャップナット31をねじ込んで取り付けられる。
【0055】
これにより、加圧羽根2は、そのボス部2aが、内側駆動軸7の縮径部7a上端面と、キャップナット31の下端部とに挟まれて固定される。なお、キャップナット31は、略円錐形状であり、その上端部は略半球面状に形成されている。また、キャップナット31には、下方にのみ開口して、内側駆動軸7のネジ部7cへのネジ穴が形成されている。さらに、工具レスで回転操作可能に、外周面には操作片31aが突出形成されていて、蝶ナット状とされている。
【0056】
一方、略円筒状の外側駆動軸6は、内側の貫通穴6aは、内側駆動軸7よりもやや大径の丸穴が連続的に形成されているが、外側の外周面は、軸封エアーボックス20の部分で僅かに縮径された円柱状とされ(6b)、その縮径部6bの上部は角柱状に形成されている(6c)。そして、外側駆動軸6の前記角柱部6cは、押出羽根3の取付部とされる。つまり、押出羽根3は、その中央部に形成された角穴3cを、外側駆動軸6の角柱部6cにはめ込んで取り付けられ、そのボス部3aの下端面が縮径部6b上部の段差部に保持される。その後、上述したように、押出羽根3の上部に加圧羽根2が、円環状の緩衝用カラー32を介して取り付けられることで、押出羽根3の位置決めがなされる。
【0057】
つまり、押出羽根3のボス部3aの上端面には、テフロン(登録商標)など樹脂からなるリング状の緩衝用カラー32が設けられる。一方、加圧羽根2のボス部2aには、前記角穴部2cの下部に、略円錐台形状の段付き穴2d,2eが拡径して、下方に開口して形成されている。上側の拡径穴2dには、軸封エアーボックス15が差し込まれ、下側の拡径穴2eには、前記緩衝用カラー32が配置される。そして、上述したような手法で、キャップナット31で内側駆動軸7に加圧羽根2が固定されることで、押出羽根3も緩衝用カラー32を介して加圧羽根2に対し位置決めされることになる。その結果として、押出羽根3は、外側駆動軸6に保持されることになる。
【0058】
ベース21の下方には、ベース21よりも径方向外側に延出して、回転テーブル5が回転可能に保持される。回転テーブル5は、略円板状とされ、中央部には、ケース蓋11のボス11bやその上部に設けられる軸封エアーボックス20が差し込まれる丸穴が形成されている。ケース蓋11のボス11bには、その周方向複数箇所(本実施例では3箇所)に、回転テーブル5を保持する支持ローラ33が設けられている。つまり、ボス11bから径方向外側にローラ支持軸33aが突出して設けられており、その支持軸33aにはボールベアリングを介してローラ33が回転自在に保持されている。従って、回転テーブル5は、その3個の支持ローラ33に載せられて保持される。
【0059】
回転テーブル5の下面には、中央の貫通穴の周縁に沿って、下方に延出して係止部5aが形成されている。従って、この円周状の係止部5aの内側に、前記ローラ33を配置することで、回転テーブル5は位置決めされる。なお、回転テーブル5の外径は、ベース21より大径であり、ケース蓋11のフランジ11a程度の大きさとされている。
【0060】
回転テーブル5の取付状態では、軸封エアーボックス20のフランジ20aの上面と、回転テーブル5の上面とが、ほぼ面一とされる。また、回転テーブル5の上端面は、中央部側においてやや上方に突出して、段付部5bが形成されている。そして、この段付部5bの部分に、ベース21外周部から下方への延出部21aが配置される。段付部5bと延出部21aとの隙間はわずかであり、粉体は、この段差部5bより外周側の回転テーブル5にのみ載ることになる。
【0061】
回転テーブル5の下面には、周方向に沿って従動ギア34が設けられている。本実施例では、略短筒状の部材34が回転テーブルの下面にボルト35にて固定され、その外周面に歯車が形成されている。そして、その従動ギア34にかみ合わされる駆動ギア36により、回転テーブル5は回転駆動される。つまり、ケース蓋11のフランジ11aを貫通して、テーブル駆動軸37が設けられており、そのテーブル駆動軸37の上端部には、駆動ギア36が設けられている。そして、その駆動ギア36が回転テーブル5の従動ギア34にかみ合わされている。テーブル駆動軸37は、その下部に配置された減速機付きモーター(不図示)により回転駆動される。なお、テーブル駆動軸37の回転駆動力は、二重軸状の回転駆動軸6,7を駆動するモーターの駆動力から得ることもできる。
【0062】
外側駆動軸6や内側駆動軸7の軸封と同様に、テーブル駆動軸37も軸封エアーシールが施される。本実施例では、ケース蓋11のフランジ11aの上部に、軸封エアーボックス38が設けられており、フランジ11aと軸封エアーボックス38を介して、テーブル駆動軸37が上方へ延出する。そして、その延出部の上端部に、前記駆動ギア36が設けられている。
【0063】
この軸封エアーボックス38は、ケース蓋11のボス11b上部のものと同様の構成である。つまり、略筒状であり、ボルト39にてケース蓋11のフランジ11aの上端面に固定される。軸封エアーボックス38の中央部に形成された貫通穴38a,38bは、段付き穴とされている。下方に形成された大径穴38aには、下部開口部で更に拡径しており、その段部にオイルシール40が設けられて、テーブル駆動軸37と気密状態を維持して取り付けられる。このような構成の軸封エアーボックス38は、オイルシール40より上方の前記大径穴38aが、軸封エアーシール用シールエアーのエアー溜め部38aとして機能する。
【0064】
また、軸封エアーボックス38の上端部は、貫通穴38bの上部開口の周囲が略円錐状に、上方へ突出して形成されている。このようにして、軸封エアーボックス38の上端部には、軸封エアーシール用シールエアーの噴出ノズル38cが形成される。
【0065】
このような構成の軸封エアーボックス38には、前記エアー溜め部38aに、圧縮空気が供給され、そのシールエアーは、テーブル駆動軸37の外周面と前記噴出ノズル38cの内周面との僅かな隙間を通って、上方へ噴出可能とされている。前記エアー溜め部38aへのシールエアーの供給は、ケース蓋11のフランジ11aを貫通した後、軸封エアーボックス38内に導かれたエアー供給路41を介して行われる。なお、外側駆動軸6や内側駆動軸7の各軸封エアーボックス20,15へのエアー供給路27,30と、一部において共通化したり、ポンプを共通化することが可能である。
【0066】
回転テーブル5を取り囲むように、ケース蓋11のフランジ11aの外周部には、略円筒状のテーブルカバー42が設けられる。このテーブルカバー42は、回転テーブル5よりも上方へ延出する周側壁を備え、その一部の切欠き部には、排出シュート43が設置されている。テーブルカバー42の内周面には、略円筒材44が設けられている。この略円筒材44は、その下端面が、回転テーブル5の上端面に近接する位置に設けられる。この略円筒材44の厚さは、テーブルカバー42内周面と回転テーブル5外周部との隙間を埋める程度とされる。回転テーブル5は、その外周部とテーブルカバー42との隙間、及びその外周上端部と略円筒材44下端部との隙間が、それぞれ微少に設定されており、スクリーン4からの造粒物は、確実に回転テーブル5に受けられる。
【0067】
図2及び図3に示すように、回転テーブル5の上端面には、前記シュート43と対応した位置に、スクレーパ45が設けられている。このスクレーパ45は、回転テーブル5に対し垂直に配置された略矩形板状である。これにより、回転テーブル5で受けられた造粒物は、スクレーパ45によりシュート43に導かれて回収されることになる。
【0068】
ところで、外側駆動軸6の上端部に固定される押出羽根3は、中央に略円錐台状のボス部3aを備え、そのボス部3aの外周部に、径方向外側へ複数枚の羽根3bが設けられてなる。本実施例では、例えば4枚の羽根(アーム及びその先端の羽根本体)3bが90度おきに設けられており、各羽根3bは、回転方向(本実施例では平面視で反時計方向)に膨出した曲面を有し、且つ径方向外側へ行くに従って先細である。但し、羽根3bの枚数やその形状は、適宜に変更可能であることは言うまでもない。
【0069】
なお、ボス部3aと羽根3bを合わせた押出羽根3の外径は、スクリーン4の内径よりも僅かに小さく、またホッパー1の内径より大きい。また、図示例の押出羽根3の場合、ボス部3aの上端部が、羽根3bより僅かに上方へ延出している。そして、その延出部に、加圧羽根2のボス部2aの前記下側拡径穴2eが、近接状態に被せられることになる。これにより、加圧羽根2からの混練物は、確実に押出羽根3のボス部3aの外周側へ供給されることになる。
【0070】
押出羽根3は、上述したように、ボス部3aが円錐台形状とされている。つまり、ボス部3aの外周部は、下方に行くに従って拡径したテーパ面に形成されている。ボス部3aのこの傾斜角度は、適宜に設定されることは言うまでもないが、その円錐台の頂点からの開き角が、例えば45°〜75°程度(実施例では60°)に設定される。また、本実施例の押出羽根3は、そのボス部3aと羽根3b(つまりボス部とアームとその先端部の羽根本体)が、鋳造或いは溶接などで、一体的に一つの部品として形成されている。
【0071】
一方、内側駆動軸7の上端部に設けられる加圧羽根2も、前記押出羽根3と同様に形成される。つまり、加圧羽根2は、中央に略円錐台状のボス部2aを備え、そのボス部2aから径方向外側へ延出して、複数枚の羽根2bが設けられている。本実施例では、180°間隔で2枚の羽根2bが設けられ、各羽根2bは、上方へ行くに従って回転方向(本実施例では平面視で時計方向)に傾斜した傾斜面を備える。但し、羽根2bの枚数や形状は、適宜に変更されることは言うまでもない。なお、ボス部2aと羽根2bを合わせた加圧羽根2の外径は、ホッパー1の内径よりもやや小さい。
【0072】
また、加圧羽根2のボス部2aは、円錐台形状とされている。つまり、ボス部2aは、下方に行くに従って拡径したテーパ面に形成されている。ボス部2aのこの傾斜角度は、適宜に設定されることは言うまでもないが、その円錐台の頂点からの開き角が、例えば45°〜75°程度(実施例では60°)に設定される。また、本実施例の加圧羽根2は、上述した押出羽根3と同様、ボス部2aと羽根2b(つまりボス部とアームとその先端部の羽根本体)が鋳造や溶接などにより一体的に一つの部品として形成される。
【0073】
上記のように構成された本実施例の造粒機を使用する場合、回転駆動軸6,7を回転させて、押出羽根3と加圧羽根2を回転させると共に、テーブル駆動軸5を回転させて、回転テーブル5を回転させる。そして、混練機で練り合わせた混練物を、ホッパー1内に投入する。投入された混練物は、加圧羽根2により下方の押出羽根3へ供給される。なお、加圧羽根2と押出羽根3の逆回転によっても、混練が行われる。そして、混練物は、押出羽根3により、スクリーン4に押し付けられて略円柱状に造粒され、回転テーブル5に落下する。回転テーブル5に落下した造粒物は、回転テーブル5の回転により、スクレーパ4まで移動し、スクレーパ45によりシュート43へ落ちて集められる。
【0074】
ここでは、押出羽根3は、ボス部3aが略円錐台形状に形成されているので、従来の筒状のボス部に比べ、アーム3b間の空間容積が小さくなる。その結果、造粒運転後の造粒室内の残留混練物を減らすことができ、回収率が向上する。また、混練物をスクリーン4の全面へ誘導して、スクリーン4全体から均一かつ円滑に造粒することができる。つまり、空間容積を小さくすることで、円筒状スクリーン4への押出圧力を高め押し出し能力を増大させることができる。
【0075】
図4は、上記実施例の押出造粒機の上部の分解断面図である。また、図5は、分解後の造粒機本体の上部を示す縦断面図である。また、図6は、分解後の回転駆動軸6,7の上部を示す図であり、図7は、分解後のテーブル駆動軸5の上部を示す図である。
【0076】
本実施例の造粒機の場合、造粒運転後には分解して洗浄することができる。分解する際には、まずスクリーンホルダー24を取り外し、円筒状スクリーン4と供給ホッパー1を取り外す。次に、キャップナット31を緩めて外し、加圧羽根2、緩衝用樹脂カラー32、押出羽根3の順に、回転駆動軸6,7から順次上方へ抜き取る。次に、テーブルカバー42、排出シュート43、スクレーパ45を上方へ抜き取る。次に、ケース蓋11からベース21を取り外し、さらに従動ギア34付きの回転テーブル5を上方へ抜き外す。
【0077】
このようにして分解が完了し、この分解状態においては、混練物および造粒物が付着したすべての部品が取り外される。また、分解が完了すると、図5に示すように、回転テーブル5とテーブルカバー42の隙間から造粒物が落下する可能性のある回転テーブル5の下部、すなわちケース蓋11のフランジ11a上面は、完全に露出する。よって、完全に洗浄することが可能である。つまり、分解して取り外した各部品を洗浄できるだけでなく、分解せずに残された側の洗浄も容易で確実に行える。各部品は、乾燥機や滅菌機などに入れて処理することも可能である。なお、テーブル駆動用のギア34,36は、樹脂製であり、洗浄液による丸洗いに耐え得るものである。
【0078】
洗浄作業においては、分解を始める前に、エアー供給路27,30,41に圧縮空気を流入させ、エアー溜め20d,15a,38a部によって気流を整流して、シールエアー噴出口20f,15c,38cから噴出させる。その後、予備洗浄、本洗浄、リンスなどの洗浄作業を行う。つまり、分解や洗浄(放水等)作業中には、図6及び図7に示すように、各軸封エアーボックス15,20,38から上方へエアーを噴出することで、外側駆動軸6とケース蓋11との隙間、内側駆動軸7と外側駆動軸6との隙間、テーブル駆動軸37とケース蓋11との隙間から、それぞれ粉体や洗浄液が装置内へ進入することを防止することができる。
【0079】
さらに、洗浄後にも、軸封エアーボックス15,20,38からシールエアーを噴出させることで、軸封部などを容易に乾燥させることができる。しかも、軸封エアーボックス15,20,38は、着脱可能であるから、それを取り外して、洗浄や乾燥の状態を容易に確認することができる。
【0080】
なお、各軸封エアーボックス15,20,38の配置や取付状態は、混練物の進入に対してラビリンスの構造となっており、造粒運転中にシールエアーを必要とするものではない。しかも、通常は粉粒体そのものではなく混練物が接触するので、このことは尚更いえることである。つまり、造粒のためだけならば、本来軸封する必要はないともいえるのであるが、本発明ではあえてそれを施し、洗浄対策としている点に特徴があるといえる。
【0081】
本発明のバスケット型押出造粒機は、上記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。
例えば、上記実施例では、外側駆動軸6上部の軸封エアーボックス15内にベアリング16を設けて、そのベアリング16で内側駆動軸7上部を回転支持する構成としたが、これと同様に、ケース蓋11のボス11b上部の軸封エアーボックス20内にベアリングを設けて、そのベアリングで外側駆動軸6上部を回転支持するようにしてもよい。さらには、テーブル駆動軸37についても同様で、その軸封エアーボックス38内にベアリングを設けてもよい。
【0082】
また、上記実施例では、軸封エアーシールを施したい部分に、軸封エアーボックス15,20,38を設けたが、ケース蓋11や外側駆動軸6自体に、軸封エアーボックスを一体的に設けてもよい。さらに、内外の駆動軸6,7やテーブル駆動軸37以外にも、もし回転軸があれば、その回転軸に対しても同様に、軸封エアーシールを施すことが可能である。
【0083】
さらに、上記実施例では、回転駆動軸7,6への加圧羽根2や押出羽根3の取り付けは、そのボス部2a,3aに形成した角穴2c,3cを、回転駆動軸7,6の角柱部7b,6cにはめ込んで行う構成として、その形状としてそれぞれ断面四角形状を採用したが、四角形に限らずそれ以外の多角形を採用できるのは言うまでもない。
【0084】
また、上記実施例では、加圧羽根2や押出羽根3は、それぞれボス部2a,3aとアーム2b,3bなどを一体的に一つの部品として形成したが、場合によっては、ボス部と、アームと、そのアームに着脱可能な板材(羽根本体)とから構成としてもよい。特に、アームに、羽根本体を交換可能に設ける構成とすることができる。羽根先に交換可能に羽根本体をボルトナットで取り付ける場合には、磨耗した場合には羽根本体のみを取り替えるだけで済む。しかも、複数種の羽根本体を交換可能とすれば、粉体の性質などによって、適宜の羽根を使用できる。
【0085】
また、上記実施例では、押出羽根3や加圧羽根2は、それぞれ上下に1段だけ設置したが、それぞれ多段にすることも可能である。また、各羽根2,3の枚数や形状も、粉体の物性によって適宜に変更されることは前述したとおりである。
【0086】
さらに、各軸封エアーボックス15,20,38のエアー溜め部15a,20d,38aへエアーを供給するためのエアー供給路27,30,41の本数は、エアーの噴出量や噴出力などを考慮して、適宜に変更可能である。
【0087】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のバスケット型押出造粒機によれば、組立分解や、洗浄が容易となる。また、洗浄バリデーションにおいて、洗浄や乾燥などの確認も容易となる。また運転後に残る原材料の残留量を少なくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバスケット型押出造粒機の一実施例を示す正面図であり、一部を断面にすると共に一部を省略して示している。
【図2】図1のバスケット型押出造粒機の平面図である。
【図3】図1のバスケット型押出造粒機の上部構造を示す縦断面図である。
【図4】図1のバスケット型押出造粒機上部の分解断面図である。
【図5】図1のバスケット型押出造粒機の分解後の造粒機本体上部を示す縦断面図である。
【図6】図1のバスケット型押出造粒機の分解後の回転駆動軸上部を示す図である。
【図7】図1のバスケット型押出造粒機の分解後のテーブル駆動軸上部を示す図である。
【符号の説明】
1 ホッパー
2 加圧羽根
2a 軸受ボス部
2b 羽根(アームと羽根本体)
2c 角穴
3 押出羽根
3a 軸受ボス部
3b 羽根(アームと羽根本体)
3c 角穴
4 スクリーン
5 回転テーブル
6 外側駆動軸(回転駆動軸)
6c 角軸部
7 内側駆動軸(回転駆動軸)
7b 角軸部
8 ギアボックス
9 減速機
10 ケース
11 ケース蓋(外側部材)
12 ベアリング
13 かさ歯車
14 ベアリング
15 軸封エアーボックス
15a 大径穴(エアー溜め部)
15b 貫通穴
15c 噴出ノズル
16 ベアリング
17 かさ歯車
18 モーター出力軸
19 かさ歯車
20 軸封エアーボックス
20d 大径穴(エアー溜め部)
20e 貫通穴
20f 噴出ノズル
21 ベース
24 スクリーンホルダー
26 オイルシール
27 エアー供給路
29 オイルシール
30 エアー供給路
31 キャップナット
32 緩衝用カラー
33 支持ローラー
34 従動ギア
36 駆動ギア
37 テーブル駆動軸
38 軸封エアーボックス
38a 大径穴(エアー溜め部)
38b 貫通穴
38c 噴出ノズル
40 オイルシール
41 エアー供給路
42 テーブルカバー
43 排出シュート
45 スクレーパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wet extruding granulator of a granular material, and more particularly to an extruding granulator called a basket type or a cylindrical type.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, basket-type extrusion granulators are known, and are generally used, for example, in the fields of medicine and food. This basket type extrusion granulator produces a cylindrical granulated product by extruding a material obtained by kneading powder and liquid radially from a cylindrical screen with extrusion blades in a manufacturing process such as a granule. is there. In addition, the kneaded material used as the said material is supplied to an extrusion blade via a pressure blade from a hopper. The granulated product extruded radially from the screen falls on the rotary table, is scraped off by a scraper provided at one location of the rotary table, is discharged, and is supplied to the granulating device and drying device in the next process. The
[0003]
In such basket-type extrusion granulators, conventionally, each rotary drive shaft of the pressure blades and extrusion blades, and the rotary drive shaft of the rotary table, respectively, in order to prevent foreign matter from entering the drive side, respectively. Only an oil seal was applied.
[0004]
In addition, as disclosed in the following
[0005]
Further, as disclosed in each of these patent documents, conventional pressure blades and extrusion blades are configured by detachably attaching a plurality of components. That is, the pressure blade that supplies the kneaded material to the extrusion blade has a blade body made of a plate material at the tip of each of a plurality of arms (rotary blades) extending from the mounting boss portion to the rotating shaft, and a bolt nut or screw. It was attached detachably. Similarly, the extrusion blade that extrudes the kneaded material from the screen also has a blade body made of a plate material attached to each end of a plurality of arms (rotary blades) extending from the mounting boss portion on the rotation shaft with a bolt nut or screw. It was attached detachably.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-89782
[Patent Document 2]
No. 6-12824
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional structure has various problems as described below. In particular, there were many problems when viewed from GMP in pharmaceutical preparations and HACCP in food production.
[0008]
That is, the conventional pressure blades and extrusion blades have a blade body made of a plate material attached to a plurality of bolts and nuts at the tips of a plurality of arms (rotary blades) extending from the mounting boss portion to the rotation drive shaft. The blades are detachably attached with screws, and the bosses of the blades configured in this manner are attached to the rotary drive shaft through the keys. Therefore, the number of parts is extremely large, management thereof is complicated, disassembly and assembly are troublesome, and cleaning is inconvenient. In particular, cleaning the threaded portion was difficult and troublesome.
[0009]
In addition, each rotary drive shaft of the pressure blade, extrusion blade and rotary table is equipped with oil seals, bearings, oil-impregnated bush bearings, etc., but it is difficult to remove the kneaded material adhering to them, and cross contamination due to poor removal occurs. There was a risk. In addition, kneaded materials, washing water, etc. infiltrated into these parts during washing, and harmful bacteria may be generated. Further, it is desirable that the shaft seal portion can be confirmed in the cleaning validation, but in the conventional structure, the presence of water, powder, etc. and the drying cannot be confirmed. Note that these points are particularly important in the field of pharmaceuticals, and if there is a residue, not only is it unsanitary, but there is a possibility that the medicinal effect and the like may change.
[0010]
Furthermore, as is apparent from the above-mentioned patent documents, the conventional pressure blade and extrusion blade have a cylindrical mounting boss portion and an elongated arm (rotary blade). Therefore, the space between the arms at the arm base end portion is large, and the kneaded material tends to stay in the space. Therefore, a large amount of residue remains in the apparatus when the operation is stopped, and the recovery rate is reduced. This has been a serious problem especially in the granulation of pharmaceuticals, which are very expensive in raw material costs.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is basket-type extrusion granulation that is easy to assemble and disassemble and clean, can be validated for cleaning, and has a small residual amount of raw materials when operation is stopped. Is to provide a machine. Particularly preferably, in response to GMP and HACCP, it is possible to prevent contamination of powder particles and cleaning liquid into shaft seals and bearing parts such as oil seals and bearings, and to keep these parts dry, and cross contamination. Another object of the present invention is to provide a basket type extrusion granulator that prevents generation of bacteria and bacteria, enables washing validation, and has a small residual amount of raw material kneaded material remaining in the apparatus when operation is stopped.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present inventionThe invention according to
[0014]
In the case of this configuration, a shaft seal air seal can be formed between the inner drive shaft (pressure blade rotation shaft) and the outer drive shaft (extrusion blade rotation shaft) that rotate in opposite directions. Therefore, it is possible to prevent mixing of kneaded material into the shaft seal part and intrusion of cleaning water by ejecting air and forming a shaft seal air seal, especially during the disassembly and cleaning operation after the granulation operation. Become. In addition, operations such as sprinkling cleaning can be performed easily and efficiently. Further, the shaft seal portion can be kept in a dry state by seal air, and the generation of harmful bacteria can be prevented.
[0016]
Also,In the case of this configuration, a shaft seal air seal can be formed between the rotating outer drive shaft (pushing blade rotation shaft) and a member (case lid) disposed on the outer drive shaft. Therefore, it is possible to prevent mixing of kneaded material into the shaft seal part and intrusion of cleaning water by ejecting air and forming a shaft seal air seal, especially during the disassembly and cleaning operation after the granulation operation. Become. In addition, operations such as sprinkling cleaning can be performed easily and efficiently. Further, the shaft seal portion can be kept in a dry state by seal air, and the generation of harmful bacteria can be prevented.
Further, in the case of this configuration, the shaft seal air seal of each part can be realized with a simpler structure and effectively. Further, if necessary, a bearing for rotating and holding the shaft-sealing target rotating shaft can be arranged in the shaft-sealing air box. In that case, what is necessary is just to arrange | position a bearing to the lower part of an oil seal (packing).
In addition, in this configuration, mixing of the kneaded material into the shaft seal portion and intrusion of cleaning water in the disassembly work after granulation operation into the shaft seal air box equipped with an oil seal (or bearing) is prevented. This makes it possible to easily and efficiently perform operations such as water spray cleaning. At the same time, the shaft seal can be kept dry by the seal air to prevent the generation of harmful bacteria. Further, in the cleaning validation, the integrated shaft seal air box and oil seal (or bearing) can be removed and the inside thereof can be confirmed.
[0017]
In addition, the present inventionAccording to a second aspect of the present invention, a disk-shaped rotary table that receives a granulated product that is radially extruded from the cylindrical screen is rotatably held below the screen, and the rotary table is driven to rotate. The drive shaft is between the outer member through which the table drive shaft passes, and the shaft seal air seal by blowing air upward between the inner peripheral surface of the upper end portion of the outer member and the outer peripheral surface of the table drive shaft. The basket type extrusion granulator according to
[0018]
In the case of this configuration, a shaft seal air seal can be formed between the table drive shaft of the rotary table and a member arranged outside thereof. Therefore, it is possible to prevent mixing of kneaded material into the shaft seal part and intrusion of cleaning water by ejecting air and forming a shaft seal air seal, especially during the disassembly and cleaning operation after the granulation operation. Become. In addition, operations such as sprinkling cleaning can be performed easily and efficiently. Further, the shaft seal portion can be kept in a dry state by seal air, and the generation of harmful bacteria can be prevented.
[0019]
The invention according to
[0022]
In addition, the present inventionAccording to a fourth aspect of the present invention, either one or both of the pressure blade and the extrusion blade are a bearing boss portion at the center and a blade extending from the outer peripheral portion (an arm and a blade at the tip portion thereof). The main body is integrally formed as one part, and the boss portion is formed in a substantially truncated cone shape whose diameter is increased as it goes downward. The basket type extrusion granulator according to any one of the above.
[0023]
In the case of this configuration, the pressurizing blade and the extrusion blade are formed on the outer peripheral surface having a tapered shape with a longitudinal section of the boss portion attached to the rotation drive shaft having a substantially truncated cone shape and a diameter increasing toward the lower side. Yes. In the case of this configuration, not only the boss portion and the arm, but also the blade body at the tip of the arm are all integrally formed as one component. By eliminating the threaded portion for attaching the blade body or the like, cleaning can be performed easily and reliably.
[0024]
When the pressure blade has such a configuration, the kneaded material is smoothly guided to the cylindrical screen, and the structure is simplified to facilitate cleaning of the deposits, and to facilitate disassembly, cleaning and assembly. Can do. Further, when the extrusion blade has such a configuration, the kneaded material is smoothly guided to the cylindrical screen, the space volume inside the screen is reduced, the extrusion pressure to the cylindrical screen is increased, and the extrusion capability is increased. Increase, reduce the residual kneaded material in the granulation chamber after granulation operation, improve the recovery rate, simplify the structure, make it easy to clean the deposits, facilitate disassembly, cleaning and assembly .
[0025]
Also,In the invention according to
[0026]
In this configuration, since the blade can be mounted on the rotary drive shaft without using a key, not only the number of parts can be reduced, but also disassembly, cleaning, and assembly are facilitated.
[0027]
In the invention according to
[0028]
In the case of this configuration, the granulated material is opened to every corner of the portion where the granulated material may drop and invade, and it is possible to clean easily and completely. That is, all the main parts that come into contact with the powder can be disassembled, and every corner of the part that comes into contact with the powder can be opened, and can be easily and completely cleaned. In addition, since all the main parts in contact with the powder can be disassembled, these components can be easily dried and sterilized after washing. Furthermore, according to the shaft seal air box which can be disassembled, the kneaded material and the cleaning liquid can be prevented from entering the shaft seal, and the shaft seal can be reliably validated for cleaning. Therefore, it is possible to cope with GMP in pharmaceutical preparations and HACCP in food manufacturing.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pressure vane has a truncated cone shape, and the boss and the vane (the boss and the arm and the vane body at the tip thereof) are integrally formed, and the pressure vane is constituted by one component as the pressure vane. The extruded blades also have a truncated cone shape, the boss and the blades (the boss and the arm and the blade body at the tip thereof) are integrally formed, and are configured as a single component as the extruded blade. By these, compared with the conventional structure, for example, the number of parts of the pressure blade is reduced from 12 to 1, and the number of parts of the extrusion blade is reduced from 13 to 1.
[0030]
In addition, a shaft seal air box is provided between the rotary shaft of the pressure blade and the rotary shaft of the extrusion blade that rotates in the opposite direction on the outer side. Seal. Further, a shaft seal air box capable of storing seal air for shaft seal air seal is provided between the rotating shaft of the extrusion blade and the outer disk, and the shaft seal air seal is performed.
[0031]
In addition, a rotary disk is provided on the outer side of the rotary shaft shaft-sealed air box of the extrusion blade, and a rotary table is provided below the rotary table that receives the granulated material radially extruded from the cylindrical screen while rotating. The drive shaft is provided as a single shaft in parallel with the double shaft of the pressure blade and the extrusion blade, and after the removable disk is removed in the vertical direction, the rotary table can be removed in the vertical direction. A shaft seal air box capable of storing seal air for shaft seal air seal is provided between the rotary shaft of the rotary table and the disk on the outside thereof, and shaft seal air seal is performed.
Each shaft seal portion has a structure that can be disassembled by integrating a shaft seal air box, an oil seal, and a bearing.
[0032]
The granulator configured as described above operates as follows.
Each of the pressure blade and the extrusion blade has one component, and management becomes easy, disassembly and assembly become simple, and cleaning becomes easy. Further, since the space between the rotor blades (arms) is reduced, the residue of the material containing the active ingredient is reduced and the recovery rate is increased.
[0033]
Moreover, mixing of the kneaded material into the shaft seal portion in the disassembling operation after the granulation operation and cleaning water are performed by three shaft seal air seals of the pressure blade rotation shaft, the extrusion blade rotation shaft, and the rotary table drive shaft. It becomes possible to prevent intrusion, and operations such as sprinkling cleaning can be performed easily and efficiently. At the same time, the shaft seal is kept dry by seal air to prevent the generation of harmful bacteria. Further, the shaft seal portion can be removed by removing the integrated shaft seal air box, oil seal and bearing during cleaning validation. The granulator configured as described above is compatible with GMP in pharmaceutical preparations and HACCP in food production.
[0034]
【Example】
Hereinafter, the granulator of the present invention will be described in more detail based on examples.
The granulator of the present invention is a basket type extrusion granulator (cylindrical type extrusion granulator).
[0035]
FIG. 1 is a front view of a basket-type extrusion granulator according to the present embodiment. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of the upper portion.
[0036]
The granulator according to the present embodiment includes a
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The double shaft-like
[0040]
More specifically, as shown in FIG. 1, the lower end portions of the
[0041]
On the other hand, the
[0042]
The bevel gears 13 and 17 fixed to the
[0043]
As shown in FIG. 3, a substantially disc-shaped
[0044]
A disc-shaped
[0045]
Further, a
[0046]
A
[0047]
The shaft
[0048]
The upper end of the
[0049]
The shaft
[0050]
Similarly to the shaft
[0051]
The upper end portion of the shaft
[0052]
Compressed air is supplied to the
[0053]
That is, an
[0054]
By the way, the
[0055]
Accordingly, the
[0056]
On the other hand, in the substantially cylindrical
[0057]
That is, a ring-shaped
[0058]
Below the
[0059]
A locking
[0060]
When the
[0061]
A driven
[0062]
Similar to the shaft seal of the
[0063]
The shaft
[0064]
Further, the upper end portion of the shaft
[0065]
Compressed air is supplied to the
[0066]
A substantially
[0067]
As shown in FIGS. 2 and 3, a
[0068]
By the way, the
[0069]
Note that the outer diameter of the
[0070]
As described above, the
[0071]
On the other hand, the
[0072]
Moreover, the boss |
[0073]
When using the granulator of the present embodiment configured as described above, the
[0074]
Here, since the boss |
[0075]
FIG. 4 is an exploded sectional view of the upper part of the extrusion granulator of the above embodiment. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the upper part of the granulator main body after disassembly. FIG. 6 is a view showing the upper part of the
[0076]
In the case of the granulator of this embodiment, it can be disassembled and washed after the granulation operation. When disassembling, the
[0077]
In this way, the decomposition is completed, and in this disassembled state, all the parts to which the kneaded material and the granulated material have adhered are removed. When the disassembly is completed, as shown in FIG. 5, the lower part of the rotary table 5 where the granulated material may drop from the gap between the rotary table 5 and the
[0078]
In the cleaning operation, before starting decomposition, compressed air is introduced into the
[0079]
Furthermore, the shaft seal portion and the like can be easily dried by ejecting seal air from the shaft
[0080]
In addition, arrangement | positioning and attachment state of each shaft
[0081]
The basket type extrusion granulator of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, in the above embodiment, the
[0082]
In the above embodiment, the shaft
[0083]
Furthermore, in the said Example, the attachment of the pressurization blade |
[0084]
Moreover, in the said Example, although the pressurization blade |
[0085]
Moreover, in the said Example, although the
[0086]
Further, the number of
[0087]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the basket type extrusion granulator of the present invention, assembly / disassembly and cleaning are facilitated. In addition, confirmation of cleaning, drying, and the like becomes easy in cleaning validation. Further, the residual amount of raw materials remaining after operation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a basket-type extrusion granulator according to the present invention, partially showing a cross section and omitting a part thereof.
FIG. 2 is a plan view of the basket type extrusion granulator of FIG. 1;
3 is a longitudinal sectional view showing an upper structure of the basket type extrusion granulator of FIG. 1; FIG.
4 is an exploded cross-sectional view of the upper part of the basket-type extrusion granulator of FIG. 1. FIG.
5 is a longitudinal sectional view showing an upper part of a granulator main body after disassembly of the basket type extrusion granulator of FIG. 1; FIG.
6 is a view showing an upper part of a rotary drive shaft after disassembly of the basket type extrusion granulator of FIG. 1;
7 is a view showing an upper part of a table drive shaft after disassembly of the basket type extrusion granulator of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Hopper
2 Pressure blade
2a Bearing boss
2b Blade (arm and blade body)
2c square hole
3 Extruded blade
3a Bearing boss
3b blade (arm and blade body)
3c square hole
4 screens
5 Rotary table
6 Outer drive shaft (rotary drive shaft)
6c square shaft
7 Inner drive shaft (rotary drive shaft)
7b Square shaft
8 Gearbox
9 Reducer
10 cases
11 Case lid (outer member)
12 Bearing
13 Bevel gear
14 Bearing
15 Shaft sealed air box
15a Large-diameter hole (air reservoir)
15b Through hole
15c jet nozzle
16 Bearing
17 Bevel gear
18 Motor output shaft
19 Bevel gear
20 shaft sealed air box
20d Large-diameter hole (air reservoir)
20e Through hole
20f ejection nozzle
21 base
24 Screen holder
26 Oil seal
27 Air supply path
29 Oil seal
30 Air supply path
31 Cap nut
32 Buffer color
33 Support roller
34 Driven gear
36 Drive gear
37 Table drive shaft
38 Shaft sealed air box
38a Large-diameter hole (air reservoir)
38b Through hole
38c jet nozzle
40 Oil seal
41 Air supply path
42 Table cover
43 Discharge chute
45 scraper
Claims (6)
ホッパーの下部に設けられ、複数個の穴が開けられた円筒状のスクリーンと、
ホッパーの内側に設けられ、投入された混練物を下方に供給する加圧羽根と、
スクリーンの内側に設けられ、加圧羽根と逆方向に回転して、混練物をスクリーンから押し出す押出羽根と、
上端部に押出羽根が設けられる筒状の外側駆動軸と、
外側駆動軸に相対回転自在に差し込まれ、外側駆動軸から更に上方へ延出し、その延出部に加圧羽根が設けられる棒状の内側駆動軸と、
外側駆動軸が貫通する外側部材とを備え、
外側駆動軸の上端部内周面と内側駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされており、この軸封エアーシールは、前記外側駆動軸の上端部に設けられ、前記内側駆動軸を通される貫通穴が形成された軸封エアーボックスを介して行われ、
外側部材の上端部内周面と外側駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされており、この軸封エアーシールは、前記外側駆動軸を通される貫通穴が形成された軸封エアーボックスを介して行われ、
前記各軸封エアーボックスの前記貫通穴は、その下部において、軸封エアーシール用シールエアーが供給されると共にそのシールエアーを溜める大径穴とされており、
この大径穴の下部において、各軸封エアーボックスは、パッキンを介して前記各駆動軸と気密状態が保持されて取り付けられており、
外側駆動軸には、外側駆動軸の上端部に設けられる前記軸封エアーボックスの大径穴に開口するエアー供給路が形成されており、このエアー供給路は外側駆動軸の外周部にも開口して、外側駆動軸を通される貫通穴が形成された前記軸封エアーボックスの大径穴に連通し、
外側駆動軸の上端部に設けられる前記軸封エアーボックスの大径穴へのシールエアーの供給は、外側駆動軸を通される貫通穴が形成された前記軸封エアーボックスの大径穴と連通した前記エアー供給路を介して行われる
ことを特徴とするバスケット型押出造粒機。A cylindrical hopper into which the kneaded material is charged;
A cylindrical screen provided at the bottom of the hopper and having a plurality of holes;
A pressure blade provided inside the hopper and supplying the charged kneaded material downward;
An extrusion blade provided inside the screen, rotating in the opposite direction to the pressure blade, and extruding the kneaded material from the screen;
A cylindrical outer drive shaft provided with an extrusion blade at the upper end, and
A rod-like inner drive shaft that is inserted into the outer drive shaft so as to be relatively rotatable, extends further upward from the outer drive shaft, and is provided with a pressure vane in its extending portion;
An outer member through which the outer drive shaft passes ,
A shaft seal air seal can be formed by jetting air upward between the inner peripheral surface of the upper end portion of the outer drive shaft and the outer peripheral surface of the inner drive shaft. Is carried out through a shaft seal air box provided with a through hole through which the inner drive shaft passes.
Between the inner peripheral surface of the upper end portion of the outer member and the outer peripheral surface of the outer drive shaft, air can be blown upward to form a shaft seal air seal. It is performed through a shaft seal air box in which a through hole is formed,
The through-hole of each shaft seal air box is a large-diameter hole in the lower portion thereof, where seal air for shaft seal air seal is supplied and the seal air is collected,
In the lower part of the large-diameter hole, each shaft seal air box is attached in an airtight state with each drive shaft via a packing,
The outer drive shaft is formed with an air supply path that opens in a large-diameter hole of the shaft seal air box provided at the upper end of the outer drive shaft, and this air supply path is also opened at the outer periphery of the outer drive shaft. Then, communicating with the large-diameter hole of the shaft seal air box formed with a through hole through which the outer drive shaft is passed,
The supply of seal air to the large-diameter hole of the shaft seal air box provided at the upper end of the outer drive shaft communicates with the large-diameter hole of the shaft seal air box in which a through hole through which the outer drive shaft is passed is formed. The basket-type extrusion granulator is performed through the air supply path .
この回転テーブルを回転駆動するテーブル駆動軸は、そのテーブル駆動軸が貫通するその外側部材との間で、その外側部材の上端部内周面とテーブル駆動軸の外周面との間に、上方へエアーを噴出して軸封エアーシールを形成可能とされている
ことを特徴とする請求項1に記載のバスケット型押出造粒機。A disc-shaped rotary table that receives a granulated product extruded radially from the cylindrical screen is rotatably held below the screen.
The table drive shaft for rotationally driving the rotary table has an air flow upward between the outer peripheral surface of the upper end portion of the outer member and the outer peripheral surface of the table drive shaft between the outer member through which the table drive shaft passes. The basket-type extrusion granulator according to claim 1, wherein a shaft-sealed air seal can be formed by jetting the water.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバスケット型押出造粒機。The basket-type extrusion granulator according to claim 1 or 2, wherein an upper end portion of each shaft seal air box is formed with an ejection nozzle for seal air for shaft seal air seal.
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載のバスケット型押出造粒機。One or both of the pressure blade and the extrusion blade are formed such that a bearing boss portion at the center and a blade extending from the outer peripheral portion are integrally formed as one part, and the boss portion is The basket-type extrusion granulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the basket-type extrusion granulator is formed in a substantially truncated cone shape having a diameter that increases downward.
ことを特徴とする請求項4に記載のバスケット型押出造粒機。One or both of the pressure blade and the extrusion blade are attached by detachably fitting a square hole formed in the boss portion into a square shaft portion formed in a drive shaft provided with the blade. The basket type extrusion granulator according to claim 4, wherein
加圧羽根と押出羽根の双方はそれぞれ、そのボス部に形成された角穴を、その羽根が設けられる駆動軸に形成された角軸部にはめ込まれて取り付けられ、
少なくともホッパー、スクリーン、加圧羽根、押出羽根、及び回転テーブルが着脱可能とされることで、分解洗浄可能とされた
ことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれかに記載のバスケット型押出造粒機。Each of the pressure blade and the extrusion blade is formed as a single component with a bearing boss portion at the center and a blade extending from the outer peripheral portion, respectively.
Each of the pressure blade and the extrusion blade is attached by fitting a square hole formed in the boss portion into a square shaft portion formed in a drive shaft provided with the blade,
The basket according to any one of claims 2 to 5, wherein at least a hopper, a screen, a pressure blade, an extrusion blade, and a rotary table can be attached and detached to enable disassembly and cleaning. Mold extrusion granulator.
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