説明

押出成形機

【課題】原料を押出成形する際の搬送負荷を抑制しつつ、成形品の回転癖を解消することができる押出成形機を提供する。
【解決手段】粘土を主体とする原料を搬送する押出スクリューコンベヤ24を備えた押出室21と、
原料の吐出口42aを有するノズル41と、押出室21とノズル41との間に回転自在に設けられた円筒状の回転体30と、回転体30を回転駆動する駆動手投35と、回転体30の内部に配置され、押出スクリューコンベヤ24と一体的に回転駆動されることにより、原料を旋回しながらノズル41に向けて流動させる補助搬送手段110とを備え、回転体30は、駆動手段35によって押出スクリューコンベヤ24の回転方向と逆方向に回転駆動されることにより、原料を旋回しながらノズル41に向けて流動させる旋回流動手段100を備えており、旋回流動手段100は、回転体30の軸線に沿って間隔をあけて複数配置されており、補助搬送手段110は、隣り合う旋回流動手段100の間に配置されている押出成形機。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、押出成形機に開し、焼き物の瓦、タイル、壁材、レンガ等の粘土成形体を製造するのに適した押出成形機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、押出成形機を用いて粘土から瓦やタイル等の粘土成形体を製造することが行われている。この押出成形機は、一般に、適量の水分を含んだ粘土を主体とする原料がホッバーから供給され、押出室内においてスクリューコンベアにより混練されながら搬送された後、吐出口から粘土成形体が押し出されるように構成されている。
【0003】
従来の押出成形機の構成を図4に示す。この押出成形機は、ホッバー1と、混練室11と、押出室21と、真空ポンプ51とを有している。以下、この押出成形機を詳細に説明する。
【0004】
混練室11は、供給口12及び連絡口13を有している。供給口12には、ホッバー1が取り付けられており、ホッバー1を介して混練室11内に原料を供給可能とされている。また、連絡口13は、後述する押出室21に接続されている。
【0005】
混練室11の内部には、供給口12から連絡口13に向かって延びる混練スクリューコンベヤ14が配置されている。この混練スクリューコンベヤ14は、外周面に螺旋状のスクリュー羽根15を備えており、接続された電動モータ16によって回転し、混練室11内の原料を矢示A方向に搬送する。
【0006】
また、押出室21は、原料の入口22及び出口を有している。入口22は、原料が通過可能な大きさを有する多数の孔からなり、混練室11の連絡口13に接続されている。押出室21の内部には、入口22からノズル41に向けて延びる押出スクリューコンベヤ24が設けられている。この押出スクリューコンベヤ24は、混練スクリューコンベヤ14のスクリュー羽根15と巻き方向が同方向の螺旋状のスクリュー羽根25を外周面に備えており、電動モーター26と連結する連結軸27を一方の端部に備えている。連結軸27は、その両端部において軸受により支持されている。また、連結軸27を介して電動モーター26と連結している押出スクリューコンベヤ24は、電動モーター26によって回転し、押出室21内の原料を矢示B方向に搬送する。また、真空ポンプ51は、吸引パイプ52を介して押出室21に接続されている。
【0007】
押出室21の出口には、ノズル41が取り付けられている。ノズル41の先細先端には口金42が設けられており、口金42に形成された吐出口42aから、この吐出口42aの形状と略同じ断面形状を有する粘土成形体を連続的に供給することができる。例えば瓦製品を製造する場合、図5に示すように、吐出口42aが横長の波形に形成されたノズル41を使用する。
【0008】
以上の構成を備えた従来の押出成形機によれば、ホッバー1に供給された原料が混練室11内に連続的に供給され、混練スクリューコンベヤ14の作動により混練圧縮されながら、押出室21に向けて搬送される。押出室21に供給された原料は、真空ポンプ51による減圧によって内部に存在する気泡が除去されながら、押出スクリューコンベヤ24の作動によりノズル41に向けて圧送され、吐出口42aから押し出される。こうして得られた帯状の押出成形体は、所定の長さに適宜切断され、プレス加工が施された後、乾燥工程及び焼成工程を経て、製品化される。
【0009】
このような従来の押出成形機は、以下に示すような問題を有していた。即ち、押出成形機から押し出される粘土成形体には、押出スクリューコンベヤ24の回転作用に基づくねじれ等の回転癖が残存しており、性状が不均一になっている。この結果、乾燥時や焼成時に成形品の歪みや亀裂などを生じ、品質や歩留まりの低下が問題となっていた。
【0010】
このため、特許文献1には、粘土成形体に残存する回転癖の抑制を目的として、搬送される原料を回転によって攪拌する回転ブレードをノズルの内部に配置した押出成形機が開示されている。ところが、この押出成形機によれば、回転癖を抑制する点では良好な効果が得られる一方、ノズル内部に配置された回転ブレードが原料の搬送抵抗になるので、押出スクリューコンベヤの駆動負荷を軽減する点で更に改良の余地があった。
【特許文献1】国際公開第01/072488号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであって、原料を押出成形する際の搬送負荷を抑制しつつ、成形品の回転癖を解消することができる押出成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の前記目的は、粘土を主体とする原料を搬送する押出スクリューコンベヤを備えた押出室と、原料の吐出口を有するノズルと、前記押出室と前記ノズルとの間に回転自在に設けられた円筒状の回転体と、前記回転体を回転駆動する駆動手投と、前記回転体の内部に配置され、前記押出スクリューコンベヤと一体的に回転駆動されることにより、原料を旋回しながら前記ノズルに向けて流動させる補助搬送手段とを備え、前記回転体は、前記駆動手段によって前記押出スクリューコンベヤの回転方向と逆方向に回転駆動されることにより、原料を旋回しながら前記ノズルに向けて流動させる旋回流動手段を備えており、前記旋回流動手段は、前記回転体の軸線に沿って間隔をあけて複数配置されており、前記補助搬送手段は、隣り合う前記旋回流動手段の間に配置されている押出成形機により達成される。
【0013】
この押出成形機において、前記旋回流動手段は、前記回転体の軸線周りに放射状に配置された複数の旋回羽根を備えることが好ましい。
【0014】
また、前記補助搬送手段は、中心部から放射状に延びる複数の旋回羽根を備え、前記押出スクリューコンベヤの先端から前記ノズルに向けて延びる延長軸に挿入されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、原料を押出成形する際の搬送負荷を抑制しつつ、成形品の回転癖を解消することができる押出成形機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の具体的な実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る押出成形機の側面断面図である。この押出成形機は、図4に示す従来の押出成形機において、支持台4に固定された押出室21とノズル41との間に回転体30を設けて構成されている。従来の押出成形機と同様の構成部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0017】
図1に示すように、回転体30は、その軸線に沿って一定の間隔を空けて配置される複数の旋回流動体100を内周面に備える円筒状の部材であり、両端部が軸受32及びオイルシール33を介してそれぞれ押出室21及びノズル41に外嵌されることにより、回転自在に支持されている。
旋回流動体100は、図2(図1のD−D断面図)に示すように、回転体30の軸線周りに放射状に配置された複数の旋回羽根39を備えている。旋回羽根39は、薄板状の部材であり、法線方向が回転体30の軸線方向に対して所定の角度傾斜した配置となるように回転体30の内周面に固定されている。
オイルシール33は、原料の外部への流出を防止すると共に、真空ポンプ51の作動による減圧時に内部の真空状態を保つことを目的とするものであり、オイルシール33に代えて或いはオイルシール33と共に、メカニカルシールやOリングなどを用いてもよい。
【0018】
回転体30の回転軸線は、押出スクリューコンベヤ24の回転軸線と一致しており、水平面上に配置されている。
【0019】
回転体30の外周面には従動ギヤ34が固定されており、この従動ギヤ34は、駆動手段としての電動モータ35に接続された駆動ギヤ36と噛合する。電動モータ35は、押出スクリューコンベヤ24の回転方向と逆方向に回転体30が回転するように、駆動ギヤ36及び従動ギヤ34を介して回転体30を回転駆動し、旋回羽根39の作用によって原料を矢示C方向に搬送する。回転体30の回転速度は、電動モータ35の印加電圧を調整することにより、所望の値に制御することができる。
【0020】
電動モータ35から回転体30への動力伝達は、上述したギヤを用いる方法以外に、ベルトやチェーン等を用いて行うこともできる。また、回転体30の回転速度の制御は、上記方法の他、例えば、歯数の異なる複数の従動ギヤを回転体の外周面に固定し、駆動ギヤを回転体の軸線に沿って進退させて、駆動ギヤと噛合する従動ギヤを選択可能に構成することによっても可能である。
【0021】
補助搬送体110は、図1及び図3(図1のE−E断面図)に示すように、回転体30の内部において、隣り合う旋回流動体100,100の間に設けられている。この補助搬送体110は、押出スクリューコンベヤ24の先端からノズル41に向けて延びる延長軸37に挿入されており、延長軸37に設けられたキー37aとの嵌合により、延長軸37を介して押出スクリューコンベヤ24と一体となるように形成されている。また、補助搬送体110は、中心部から放射状に延びる複数の旋回羽根38を備えており、この旋回羽根38は、図2に示す旋回流動体100の旋回羽根39と羽根の向きが逆向きとなるように形成されている。
【0022】
以上のように構成された押出成形機によれば、ホッバー1に供給された原料が、従来の押出成形機と同様にして、混練スクリューコンベヤ14及び押出スクリューコンベヤ24の作動により、混練されながら回転体30に圧送される。
【0023】
回転体30に送られた原料には、押出スクリューコンベヤ24の回転作用に基づくねじり等の回転癖が残存している。ところが、電動モータ35の作動により、押出スクリューコンベヤ24の回転方向と逆方向に回転体30が回転するので、回転体30が備える旋回流動体100の旋回羽根39によって、原料は、押出スクリューコンベヤ24の回転方向と逆方向の旋回力が付与されつつ、ノズル41側に向けて搬送される。
【0024】
また、補助搬送体110の旋回羽根38は、旋回流動体100の旋回羽根39と羽根の向きが逆向きになっており、押出スクリューコンベヤ24の回転方向と同方向に回転するので、補助搬送体110の旋回羽根38によって、原料は、押出スクリューコンベヤ24の回転方向と同方向の旋回力が付与されつつ、ノズル41側に向けて搬送される。
【0025】
このように、回転体30の内部において原料に作用する旋回力を搬送方向に沿って交互に反転させる旋回流動手段100及び補助搬送手段110を備えることにより、回転体30の内部における原料を容易に搬送できると共に、吐出口42aから押し出される粘土成形体の回転癖を解消することが可能になる。したがって、この後、乾燥工程及び焼成工程を経ても、粘土成形体に歪みや亀裂などが発生することがなく、品質及び歩留まりを良好に維持することができる。
補助搬送体110は、旋回羽根38の先端と回転体30の内周面とのクリアランスが小さくなるように形成されることが好ましく、旋回流動体100は、延長軸37の外周面とのクリアランスが小さくなるように形成されることが好ましい。これによって、原料の回転癖を確実に解消することができる。
【0026】
回転体30内部の原料の回転癖は、押出スクリューコンベヤ24の回転と回転体30の回転との相互作用により解消されるため、回転体30の回転速度は、電動モータ35の作動電圧を調整する等して、押出スクリューコンベヤ24の回転速度に対応させて最適値に制御することが好ましい。これにより、製造される粘土成形体の品質低下を確実に防止することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、旋回流動体100及び補助搬送体110が、旋回羽根39.38の代わりにいずれも螺旋羽根を備える構成として、それぞれの螺旋羽根が互いに干渉しないように配置することもできる。
また、本実施形態において、各旋回流動体100は、一定の間隔を空けて配置されているが、補助搬送体110と干渉しなければ、隣り合う旋回流動体100,100間の間隔が特に一定である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一実施形態に係る押出成形機の側面断面図である。
【図2】図1のD−D断面図である。
【図3】図1のE−E断面図である。
【図4】従来の押出成形機の側面断面図である。
【図5】ノズルの正面図である。
【符号の説明】
【0028】
21 押出室
24 押出スクリューコンベヤ
30 回転体
35 伝導モータ
37 延長軸
39 旋回羽根
41 ノズル
42a 吐出口
100 旋回流動体
110 補助搬送体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘土を主体とする原料を搬送する押出スクリューコンベヤを備えた押出室と、
原料の吐出口を有するノズルと、
前記押出室と前記ノズルとの間に回転自在に設けられた円筒状の回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動手投と、
前記回転体の内部に配置され、前記押出スクリューコンベヤと一体的に回転駆動されることにより、原料を旋回しながら前記ノズルに向けて流動させる補助搬送手段とを備え、
前記回転体は、前記駆動手段によって前記押出スクリューコンベヤの回転方向と逆方向に回転駆動されることにより、原料を旋回しながら前記ノズルに向けて流動させる旋回流動手段を備えており、
前記旋回流動手段は、前記回転体の軸線に沿って間隔をあけて複数配置されており、
前記補助搬送手段は、隣り合う前記旋回流動手段の間に配置されている押出成形機。
【請求項2】
前記旋回流動手段は、前記回転体の軸線周りに放射状に配置された複数の旋回羽根を備える請求項1に記載の押出成形機。
【請求項3】
前記補助搬送手段は、中心部から放射状に延びる複数の旋回羽根を備え、前記押出スクリューコンベヤの先端から前記ノズルに向けて延びる延長軸に挿入されている請求項2に記載の押出成形機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−51689(P2006−51689A)
【公開日】平成18年2月23日(2006.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−234852(P2004−234852)
【出願日】平成16年8月11日(2004.8.11)
【出願人】(593205727)
【Fターム(参考)】