JPH0365243B2 - - Google Patents

Abstract

An extrusion die wherein extrusion passageways are provided with a working section having a smooth wall, and a controlled relief section having a rippled wall of similar effective diameter as the working section in order to control pellet expansion and other factors.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、成形可能な材料をペレツト又は立方
体に押出す技術に係り、より具体的にはこのよう
な押出しに用いるための押出しダイスに係る。 ダイス穴の有効長及び直径は、容量又は能力と
ペレツト品質との間のバランス及びダイスの摩耗
と強度との間のバランスを考慮して注意深く選定
されねばならない。通常、有効長が短くなると、
容量が増加し且つ動力消費量も低下する。それに
対し、ダイスの厚みを増せば、ぎつしりと詰つた
いわゆる中実のペレツトの形成は促進されるが、
動力及び容量が犠牲となつてしまう。一般に、有
効径が大きくなれば容量は高まるが、ペレツトの
品質が低下してしまう。 本発明の目的は、容量を低減せしめることなく
ペレツトの品質を高めることができるダイスを提
供することである。 また、本発明の別の目的は、コストを高めるこ
となく強いダイスを提供することである。 本発明の他の目的は、ペレツトを成形する平滑
入口部分と、摩擦を低減し且つ成形されたペレツ
トからの熱伝達を最小ならしめる制御された条件
の下でその成形されたペレツトの直径を維持する
波形出口部分とを有するペレツトダイス穴を提供
することである。本発明によれば、前記した目的
は、内面から外面まで延在した押出し通路を構成
するダイス穴が多数形成されたダイス部材を備え
たペレツトダイスミルであつて、各ダイス穴が、
前記内面から該ダイス穴の途中まで延在した平滑
内孔からなる平滑区域と、内側に剛性凸部の形成
された凸部付内孔からなり、前記平滑区域とダイ
ス穴の軸線方向に整合し且つ該平滑区域から前記
外面に向かつて延在している凸部区域とを有して
おり、凸部区域の凸部付内孔の凸部は、ダイス穴
の軸線に対して横断方向に延在した複数の環状凸
部であつてその隣接凸部が谷部を介して分離され
ているもの、又は複数回完全に旋回するような一
つの螺旋状凸部であつてその隣接旋回部が谷部を
介して分離されているものからなり、凸部区域の
最小直径が平滑区域の直径と実質上等しいペレツ
トダイスミルによつて達成される。 本発明のペレツトダイスミルでは、ダイス部材
の各ダイス穴が、前記内面から該ダイス穴の途中
まで延在した平滑内孔からなる平滑区域と、内側
の凸部の形成された凸部付内孔からなり、前記平
滑区域とダイス穴の軸線方向に整合し且つ該平滑
区域から前記外面に向かつて延在している凸部区
域とを有することに加えて、特に、凸部区域の最
小直径が平滑区域の直径と実質上等しいから、平
滑内孔で成形されたペレツトが、凸部区域で急激
には膨脹されることなくダイス部材の外面まで送
られて得る。しかも、この凸部区域は孔の内壁の
隣接凸部の間に谷部を有するからこの凸部区域に
おいてはペレツトと凸部区域の壁部との間の摩擦
が低減され、ペレツトの発熱及び水分の蒸発を抑
制し得る。 換言すれば、本発明のペレツトダイスミルで
は、特に、ダイス穴が、平滑内孔からなる平滑区
域と、この平滑区域につながつており内側の凸部
（換言すれば溝部ないし谷部）の形成された内側
凹凸穴からなる凸部区域との二つの区域からな
り、凸部区域の最小直径が平滑区域の直径と実質
上等しいから、ペレツトの作製の際、ペレツトの
中心部の含水率が高くペレツトの周辺部の周りに
硬い区域ないし領域ができるという『ケース硬
化』現象が生じるのを抑制し得る。 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につ
いて述べる。 第１図には代表的なペレツトミルダイス１が断
面で示されている。そのダイス１はそれの内面３
から外面４までそのダイスを貫通している複数個
のダイス穴２を有している。 各ダイス穴２は、入口さら穴部５と、平滑内孔
からなる加工部６と、内側に剛性凸部の形成され
た凸部付内孔からなり前記平滑区域とダイス穴の
軸線方向に整合し且つ該平滑区域から前記外面に
向かつて延在している凸部区域としての制御され
た二番部７とで構成されている。これらの加工部
及び二番部の詳細は第２図及び第３図に示されて
いる。 代表的にペレツトミルでは、ダイス１の内面３
を横切つて押圧ローラが転動し、もつてペレツト
化されるべき材料をダイス穴の各々に圧入せしめ
るようになつている。さら穴５は、材料の流入を
容易ならしめると共にこの重負荷を受ける区域に
高応力縁部が生ずるのを防止するべく備えられて
いる。 ペレツトの成形及びそれの直径は平滑内孔から
なる加工部６内で制御される。この加工部６は通
常研磨された部分であり、また、ペレツトは、成
形圧力下で受ける加工部６の壁との摩擦及び加工
部６内で発生される熱の複合作用を受けて形成さ
れる。 在来のダイスでは、成形済ペレツトが一旦加工
部を出てしまうと、その成形済ペレツトは制御さ
れない状態で膨張を受け、そのためにペレツトの
品質が低下せしめられていた。大きな成形力に耐
えるのに必要とされるダイスの厚みを減ずること
なく必要な長さの加工部を得るため、多くの場合
カウンタボアでなる二番部即ち逃げ部を備えせし
めるのが通例であつた。しかしながら、その逃げ
部はペレツトに発生せしめられる膨張力を制御す
るのに有効なものではなかつた。 本発明のペレツトダイスミルでは、ダイス部材
の各ダイス穴に二番部即ち逃げ部が凸部付内孔か
らなる凸部区域の形態、換言すれば波形構造で形
成されているから、二番部の最小直径が平滑区域
の直径と実質上等しいにもかかわらず、ペレツト
とその二番部の壁との間の摩擦は非常に低減せし
められている。加えて、波形部の谷を充填してい
る材料は熱及び水分ロスを制御する絶縁体として
作用し、こうしてペレツトを更に耐久性の優れた
ものにしている。波形部の谷にはナイロン、テフ
ロンのごとき減摩材料、又はグラフアイトのごと
き固体潤滑材を意図的に充填せしめてもよい。 第２図は複数のリブが同心円関係をなして積み
重ねられているリブ付き部分を示している。第３
図はネジの付されたリブ付き部分を示している。
ネジ山は角ネジのごとき在来のどのようなネジ山
でもよく、また在来のSAEネジ又はウイツトネ
ジでもよい。また、リブ付き構造体は、二番部の
側壁に形成された列をなす小さな凹みにより形成
されていてもよい。 特に好適な実施例においては、加工部の長さは
6.35mm（1/4インチ）乃至50.8mm（２インチ）で
あり、また二番部の長さは6.35mm（1/4インチ）
乃至38.1mm（１ 1/2インチ）である。 表１は標準のダイスと本発明実施例によるダイ
スの比較結果を示している。ダイスは
Century929−25ペレツトミルにおいてハイ
（hay）をペレツト化するべく用いられた。各ダ
イスにおいて、ダイスの厚さは63.5mmで、ダイス
穴は7.94mm（5/16インチ）であつた。サンプル２
及び３に用いられたダイスでは、ダイス穴にはダ
イスの外面から12.7mm（1/2インチ）の深さにわ
たり3/8インチウイツトネジがタツプ立てされた。
サンプル５では、ネジは25.4mm（１インチ）の深
さにわたりタツプ立てされた。 リブ付き二番構造として他の形態のものも用い
得ることは当業者に理解されよう。従つて、本発
明が上述した具体例に限定されるものでなく、特
許請求の範囲内で様々な改変を行うことが可能で
ある。 The present invention relates to techniques for extruding formable materials into pellets or cubes, and more particularly to extrusion dies for use in such extrusions. The effective length and diameter of the die hole must be carefully selected considering the balance between capacity or capacity and pellet quality and between die wear and strength. Generally, when the effective length becomes shorter,
Capacity is increased and power consumption is also reduced. On the other hand, increasing the thickness of the die promotes the formation of tightly packed so-called solid pellets.
Power and capacity will be sacrificed. Generally, the larger the effective diameter, the higher the capacity, but the quality of the pellets will be lower. The object of the present invention is to provide a die that allows the quality of pellets to be increased without reducing the capacity. Another object of the present invention is to provide a strong die without increasing cost. Another object of the invention is to provide a smooth inlet section for forming pellets and to maintain the diameter of the formed pellet under controlled conditions to reduce friction and minimize heat transfer from the formed pellet. It is an object of the present invention to provide a pellet die hole having a corrugated exit portion. According to the present invention, the above-mentioned object is a pellet die mill equipped with a die member in which a large number of die holes forming an extrusion passage extending from an inner surface to an outer surface are formed, each die hole having a
A smooth area consisting of a smooth inner hole extending from the inner surface to the middle of the die hole, and an inner hole with a convex portion having a rigid convex portion formed inside, and the smooth area and the die hole are aligned in the axial direction. and a convex section extending from the smooth section toward the outer surface, and the convex section of the convex inner bore of the convex section extends in a direction transverse to the axis of the die hole. A plurality of annular protrusions in which the adjacent protrusions are separated by a trough, or a single helical protrusion that makes multiple complete turns and the adjacent protrusions are separated by a trough. This is achieved by means of a pellet die mill, which consists of pellets separated by sections, in which the minimum diameter of the convex section is substantially equal to the diameter of the smooth section. In the pellet die mill of the present invention, each die hole of the die member has a smooth area consisting of a smooth inner hole extending from the inner surface to the middle of the die hole, and an inner portion with a convex portion formed with an inner convex portion. a hole, in addition to having a raised area aligned with said smooth area in the axial direction of the die hole and extending from said smooth area towards said outer surface, in particular a minimum diameter of said raised area; Since is substantially equal to the diameter of the smooth section, pellets formed in the smooth bore can be delivered to the outer surface of the die member without being rapidly expanded in the convex section. Furthermore, since this convex region has a valley between adjacent convex portions on the inner wall of the hole, the friction between the pellet and the wall of the convex region is reduced in this convex region, and heat generation and moisture in the pellet are reduced. evaporation can be suppressed. In other words, in the pellet die mill of the present invention, in particular, the die hole has a smooth area consisting of a smooth inner hole, and is connected to this smooth area to form an inner convex portion (in other words, a groove or a valley). The pellet consists of two regions, the convex region and the convex region consisting of the inner uneven holes, and the minimum diameter of the convex region is substantially equal to the diameter of the smooth region. The phenomenon of "case hardening", where hard areas or regions form around the periphery of the pellet, can be suppressed. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a typical pellet mill die 1 in cross section. The die 1 is its inner surface 3
It has a plurality of die holes 2 passing through the die from the to the outer surface 4. Each die hole 2 consists of an entrance countersunk hole portion 5, a processed portion 6 consisting of a smooth inner hole, and an inner hole with a convex portion formed with a rigid convex portion on the inside, and is aligned with the smooth area in the axial direction of the die hole. and a controlled second section 7 as a convex section extending from the smooth section towards the outer surface. Details of these processed parts and the second part are shown in FIGS. 2 and 3. Typically, in pellet mills, the inner surface 3 of die 1
A pressure roller rolls across the die to force the material to be pelletized into each of the die holes. Countersinks 5 are provided to facilitate the inflow of material and to prevent high stress edges from forming in this heavily loaded area. The formation of the pellet and its diameter are controlled in the processing section 6, which consists of a smooth inner bore. This processed part 6 is usually a polished part, and the pellet is formed under the combined effect of the friction with the wall of the processed part 6 under molding pressure and the heat generated within the processed part 6. . In conventional dies, once the formed pellets exit the processing section, the formed pellets undergo uncontrolled expansion, which reduces the quality of the pellets. In order to obtain a machined section of the necessary length without reducing the thickness of the die required to withstand large forming forces, it is customary to provide a second section, or relief section, which is often a counterbore. Ta. However, the relief section was not effective in controlling the expansion forces exerted on the pellet. In the pellet die mill of the present invention, each die hole of the die member has a second part, that is, a relief part formed in the form of a convex area consisting of an inner hole with a convex part, in other words, a corrugated structure. Even though the minimum diameter of the section is substantially equal to the diameter of the smooth section, the friction between the pellet and the wall of its second section is greatly reduced. Additionally, the material filling the valleys of the corrugations acts as an insulator to control heat and moisture loss, thus making the pellets more durable. The valleys of the corrugations may be intentionally filled with an anti-friction material such as nylon, Teflon, or a solid lubricant such as graphite. FIG. 2 shows a ribbed section in which a plurality of ribs are stacked in a concentric relationship. Third
The figure shows a threaded ribbed section.
The thread may be any conventional thread, such as a square thread, or may be a conventional SAE or Whitt thread. The ribbed structure may also be formed by a row of small depressions formed in the side wall of the second section. In a particularly preferred embodiment, the length of the machining section is
6.35mm (1/4 inch) to 50.8mm (2 inch), and the length of the second part is 6.35mm (1/4 inch)
38.1 mm (1 1/2 inches). Table 1 shows the results of a comparison between a standard die and a die according to an embodiment of the invention. The dice are
Used to pelletize hay in a Century 929-25 pellet mill. For each die, the die thickness was 63.5 mm and the die hole was 7.94 mm (5/16 inch). sample 2
In the dies used in 3 and 3, a 3/8 inch wit screw was tapped into the die hole to a depth of 12.7 mm (1/2 inch) from the outside surface of the die.
In sample 5, the screws were tapped to a depth of 25.4 mm (1 inch). It will be appreciated by those skilled in the art that other forms of ribbed secondary structure may be used. Therefore, the present invention is not limited to the specific examples described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明実施例による貫通ダイス穴を有
する代表的なペレツトミルダイスの断面図であ
り、第２図はダイス穴の構造を詳細に示す１つの
ダイス穴の断面図であり、第３図は別の実施構造
を有する１つのダイス穴の詳細を示す断面図であ
る。 １……ダイス、２……ダイス穴、３……内面、
４……外面、５……入口さら穴部、６……加工
部、７……二番部即ち逃げ部。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a typical pellet mill die having a through die hole according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of one die hole showing the structure of the die hole in detail, and FIG. The figure is a cross-sectional view detailing one die hole with an alternative implementation configuration. 1...Dice, 2...Dice hole, 3...Inner surface,
4... External surface, 5... Entrance countersunk hole part, 6... Processed part, 7... Second part, ie, escape part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 内面から外面まで延在した押出し通路を構成
するダイス穴が多数形成されたダイス部材を備え
たペレツトダイスミルであつて、 各ダイス穴は、 前記内面から該ダイス穴の途中まで延在した平
滑内孔からなる平滑区域と、 内側に剛性凸部の形成された凸部付内孔からな
り、前記平滑区域のダイス穴の軸線方向に整合し
且つ該平滑区域から前記外面に向かつて延在して
いる凸部区域とを有しており、 凸部区域の凸部付内孔の凸部は、ダイス穴の軸
線に対して横断方向に延在した複数の環状凸部で
あつてその隣接凸部が谷部を介して分離されてい
るもの、又は複数回完全に旋回するような一つの
螺旋状凸部であつてその隣接旋回部が谷部を介し
て分離されているものからなり、 凸部区域の最小直径が平滑区域の直径と実質上
等しい ペレツトダイスミル。 ２ 前記凸部付内孔が同心状に積み重ねられた一
連の円形凸部を有する特許請求の範囲第１項に記
載のペレツトダイスミル。 ３ 前記凸部付内孔は、内径が前記平滑内孔の直
径と等しいメジネからなる特許請求の範囲第１項
に記載のペレツトダイスミル。 ４ 前記凸部付内孔が標準的なネジである特許請
求の範囲第３項に記載のペレツトダイスミル。 ５ 前記凸部付内孔が角ネジである特許請求の範
囲第３項に記載のペレツトダイスミル。 ６ 前記凸部区域の内径が前記平滑区域の直径と
等しい特許請求の範囲第１項に記載のペレツトダ
イスミル。 ７ 前記凸部付内孔の凸部の谷部に減摩材が充填
されている特許請求の範囲第６項に記載のペレツ
トダイスミル。 ８ ダイス部材を通り抜ける材料が、前記凸部付
内孔の内径と外径との間に形成された領域に捕捉
されるように形成されている特許請求の範囲第１
項に記載のペレツトダイスミル。 ９ 加工部である平滑区域の長さは6.35mm（1/4
インチ）から50.8mm（２インチ）の間であり、二
番部である凸部区域の長さは6.35mm（1/4インチ）
から38.1mm（〔１＋（1/2〕インチ）の間である特
許請求の範囲第８項に記載のペレツトダイスミ
ル。[Scope of Claims] 1. A pellet die mill equipped with a die member having a large number of die holes forming extrusion passages extending from the inner surface to the outer surface, wherein each die hole is formed from the inner surface to the die hole. a smooth area consisting of a smooth inner hole extending halfway through the area, and an inner hole with a convex portion having a rigid convex portion formed on the inside thereof, aligned in the axial direction of the die hole in the smooth area, and extending from the smooth area to the and a convex section extending toward the outer surface, and the convex portion of the convex inner hole in the convex section has a plurality of annular convexities extending in a direction transverse to the axis of the die hole. a helical convex part with two or more complete turns and whose adjacent convex parts are separated by a trough; a pellet die mill comprising: a pellet die having a convex section having a minimum diameter substantially equal to the diameter of the smooth section; 2. The pellet die mill according to claim 1, wherein the inner hole with a convex portion has a series of concentrically stacked circular convex portions. 3. The pellet die mill according to claim 1, wherein the inner hole with a convex portion has an inner diameter equal to the diameter of the smooth inner hole. 4. The pellet die mill according to claim 3, wherein the inner hole with a convex portion is a standard thread. 5. The pellet die mill according to claim 3, wherein the inner hole with a convex portion has a square thread. 6. A pellet die mill according to claim 1, wherein the inner diameter of the convex section is equal to the diameter of the smooth section. 7. The pellet die mill according to claim 6, wherein the valleys of the convex portions of the inner hole with convex portions are filled with an anti-friction material. 8. Claim 1, wherein the material passing through the die member is captured in a region formed between the inner diameter and the outer diameter of the inner hole with a convex portion.
Pellet die mill as described in section. 9 The length of the smooth area that is the processed part is 6.35 mm (1/4
inch) to 50.8 mm (2 inches), and the length of the second convex area is 6.35 mm (1/4 inch)
9. The pellet die mill of claim 8, wherein the pellet diameter is between 38.1 mm ([1+1/2] inch).