JP2006263655A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な大きさや種類の被破砕物を効率良く破砕する。
【解決手段】破砕装置は、回転駆動される薄板状の第１回転刃９と、第１固定刃７とを有し、第１回転刃が第１固定刃と噛み合うことによって、被破砕物を粗く破砕する粗破砕部２と、この粗破砕部の下側に配置され、回転駆動されるドラム状の回転刃ホルダ２５に一体に取り付けられた第２回転刃２６と、第２固定刃２３とを有し、第２回転刃が第２固定刃と噛み合うことによって、粗破砕部２で破砕された被破砕物をより細かく破砕する細破砕部３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、野菜などの被破砕物を破砕する破砕装置に関する。

従来の破砕装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この破砕装置は、外周に複数の回転刃を設けた回転カッタ部と、この回転刃と噛み合う固定刃と、回転カッタ部の下側にふるいとして設けられた網状のスクリーンと、を備えている。このスクリーンは、回転カッタ部の外周に沿って円弧状に形成され、回転カッタ部の回転刃と所定の間隔を隔てて配置されている。この破砕装置では、被破砕物を、回転刃と固定刃の噛合いによる剪断によって破砕する。所定のサイズ以下に破砕された被破砕物は、スクリーンを通り抜け、下方の排出室に落下する。一方、所定サイズ以下にならなかった被破砕物は、回転刃によって上方に掻き出され、固定刃側に送られることによって、所定サイズ以下になるまで、繰り返し破砕される。

しかし、この従来の破砕装置では、回転カッタ部の回転刃とスクリーンとの間に、所定の間隔が設けられているため、スクリーン上の被破砕物を、回転刃で効率良く掻き出し、固定刃側に送ることができない。このため、投入された被破砕物をすべて所定サイズ以下にするまでに多くの時間を要し、破砕効率が低下してしまう。このような不具合は、例えば、被破砕物が薄い場合には、スクリーン上の被破砕物の掻き出しの効率がさらに低下するため、特に顕著になる。また、破砕すべき被破砕物が大きい場合には、これを所定サイズにするのにもともと多くの破砕回数が必要であることから、破砕効率がやはり低下してしまう。
特開平１１−９０２５８号公報

本発明の課題は、様々な大きさや種類の被破砕物を効率良く破砕することができる破砕装置を提供することにある。

請求項１記載の破砕装置は、回転駆動される薄板状の第１回転刃と、第１固定刃とを有し、第１回転刃が第１固定刃と噛み合うことによって、被破砕物を粗く破砕する粗破砕部と、この粗破砕部の下側に配置され、回転駆動されるドラム状の回転刃ホルダに一体に取り付けられた第２回転刃と、第２固定刃とを有し、第２回転刃が第２固定刃と噛み合うことによって、粗破砕部で破砕された被破砕物をより細かく破砕する細破砕部と、を備えることを特徴とする。

この破砕装置によれば、被破砕物は、上側の粗破砕部に投入され、回転する薄板状の第１回転刃と第１固定刃との噛合いによる剪断によって、粗く破砕される。粗破砕部で破砕された被破砕物は、下側の細破砕部に落下し、回転する回転刃ホルダに取り付けた第２回転刃と第２固定刃との噛合いによる剪断によって、より細かく破砕される。以上のように、この破砕装置では、被破砕物の破砕を、粗破砕部による粗破砕と、細破砕部による細破砕の２段階に分けて行うので、両破砕部においてそれぞれの所定サイズにするまでの破砕回数を低減でき、したがって、様々な大きさや種類の被破砕物を効率良く破砕することができる。また、粗破砕部と細破砕部が上下に配置されていて、被破砕物が粗破砕部から細破砕部に自動的に供給されるので、被破砕物を粗破砕部に投入するだけで、破砕処理を容易に行うことができる。

請求項２記載の破砕装置は、回転刃ホルダは外周面に円周方向に沿って延びる溝を有し、第２固定刃がこの溝に係合していることを特徴とする。

この破砕装置によれば、例えば、薄片状の被破砕物が回転刃ホルダの外周面に張り付いた場合でも、この外周面に形成した溝に係合する第２固定刃によって、被破砕物を掻き取ることができる。このため、張り付いた被破砕物が、回転刃ホルダと第２固定刃との隙間を通り抜けてしまうという現象を防止でき、薄片状の被破砕物も確実に破砕することができる。

請求項３記載の破砕装置は、第１固定刃は移動自在に設けられており、この第１固定刃を第１回転刃と噛み合う側に付勢する弾性体をさらに備えていることを特徴とする。

この破砕装置によれば、粗破砕部に大きなあるいは硬い被破砕物が投入されることなどによって、第１固定刃に過大な荷重が加わった場合、この過大な荷重を弾性体の弾性によって逃がすことができる。これにより、第１回転刃に加わる負荷が軽減されるため、第１回転刃が停止したり、第１回転刃を駆動するモータが過負荷状態になったりするのを防止することができる。

請求項４記載の破砕装置は、第１固定刃は、粗破砕部の側部を開閉するドアに取り付けられており、このドアが閉鎖された状態では第１回転刃と噛合い可能な噛合い位置に位置し、ドアを開放したときに粗破砕部の外部に移動するように構成されていることを特徴とする。

この破砕装置によれば、粗破砕部のドアが閉鎖された状態では、このドアに取り付けた第１固定刃は、第１回転刃と噛合い可能な噛合い位置に位置している。一方、このドアを開放すると、それに伴って第１固定刃は粗破砕部の外部に移動するとともに、内部の第１回転刃が開放されるので、その状態で、第１固定刃および第１回転刃の清掃や点検などを容易に行うことができる。また、ドアの開放によって、細破砕部内の第２回転刃および第２固定刃にもアクセスすることが可能になり、これらの清掃や点検なども容易に行うことができる。

請求項５記載の破砕装置は、第１回転刃は、回転駆動される回転軸に一体に設けられており、この回転軸から垂直に外方に延びる垂直部と、この垂直部の先端から屈曲して外方に延び、前記第１固定刃と噛み合う屈曲部と、を有することを特徴とする。

この破砕装置によれば、薄板状の第１回転刃の外側の屈曲部が第１固定刃に対して斜めに噛み合うので、この屈曲部に、被破砕物を破砕する機能に加えて、破砕した被破砕物を細破砕部側に送り込む機能をもたせることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、本発明を適用した破砕装置の全体構成を示している。この破砕装置１は、野菜を破砕するためのものであり、上から順に粗破砕部２、細破砕部３および架台４を積み重ね、一体に組み立てたものである。この破砕装置１では、被破砕物としての野菜が粗破砕部２に投入され、粗く破砕される。粗破砕部２で破砕された野菜は、下側の細破砕部３に送られ、細破砕部３でより細かく破砕された後、架台４の内部に送られ、収容される。

粗破砕部２は、上ケース５と、上ケース５内に設けられた回転カッタ部６および固定刃７（第１固定刃）を備えている。上ケース５は、上下の面が開放した横長のボックス状のものであり、その一方の側部は、野菜の投入を容易にするためにホッパ状に拡開している。

図１〜図３に示すように、回転カッタ部６は、上ケース５の端板５ａ、５ａ間に回転自在に支持され、上ケース５の長さ方向に延びる回転軸８と、回転軸８上に並設された多数の回転刃９（第１回転刃）を有している。回転軸８は、モータ（図示せず）に連結されており、このモータによって回転駆動される。回転刃９は、リング状の回転刃ホルダ１０に保持されており、この回転刃ホルダ１０を回転軸８にはめ込み、固定することによって、回転軸８に一体に取り付けられている。回転刃９は、薄板状のものであり、回転刃ホルダ１０から回転軸８の軸線方向に対して垂直に外方に延びる垂直部９ａと、この垂直部９ａの両端から所定の角度で若干屈曲して外方に延びる２つの屈曲部９ｂ、９ｂによって構成されている。これら２つの屈曲部９ｂ、９ｂは、回転軸８の軸線方向に対して互いに逆側に屈曲している。

また、これらの回転刃９は、隣接するもの同士が互いに直角な方向に延びるように、さらに、同じ方向に延びる、隣接する各２つの回転刃９、９の互いに対向する一方の屈曲部９ｂ、９ｂが近づき合い、他方の屈曲部９ｂ、９ｂが離れ合うように設けられている。各回転刃９の屈曲部９ｂ、９ｂは、回転軸８の回転に伴い、隣接する２つの固定刃７、７と交互に噛み合うようになっており、固定刃７に先に噛み合う側の側面はエッジ状に形成され、反対側の側面は平らに形成されている（図３参照）

固定刃７は、上ケース５の他方の側部に設けられている。図４に示すように、固定刃７は、回転軸８と平行に延びる固定刃台１２に、回転刃９に対応するように多数、並設されている。各固定刃７は、固定刃台１２の長さ方向、すなわち回転軸８の軸線方向に対して垂直に延び、回転刃９側に向かって突出しており、また、その上端部はエッジ状に形成されている。以上の構成により、回転軸８の回転に伴って、各回転刃９の一方の屈曲部９ｂが対応する固定刃７と噛み合い、１８０度、回転したときに、回転刃９の反対側に屈曲する他方の屈曲部９ｂが上記の固定刃７に隣接する固定刃７と噛み合い、そのような回転刃９と固定刃７との噛合いによる剪断によって、野菜が粗く破砕される。

図１０などに示すように、固定刃７は、上ケース５の側部に設けたドア１４の内側面に、固定刃台１２を介して取り付けられている。このドア１４は、上ケース５の側部にその長さ方向に沿って形成された開口１５（図１２参照）を開閉するためのものであり、その上端部において、ヒンジ５ｂを介して上ケース５に回動自在に取り付けられている。また、ドア１４の内側面には取付部材１６が設けられている。この取付部材１６は、ドア１４を閉じたときに、上ケース５の端板５ａに当接するようになっており、それにより、固定刃７は、回転刃９と噛合い可能な所定の噛合い位置に位置決めされる。

さらに、取付部材１６には、固定刃７を噛合い位置側に付勢するための弾性体１７が取り付けられている。この弾性体１７は、取付部材１６に回動自在に連結されたシリンダ１８と、このシリンダ１８に摺動自在に嵌合するピストン１９で構成されており、ピストン１９は、細破砕部３に設けた取付部材２０に回動自在に連結されている。シリンダ１８内には窒素などの高圧ガスが封入されており、シリンダ１８およびピストン１９は、この高圧ガスによって、互いに離れ合う方向、すなわち弾性体１７が伸びる方向に常時、付勢されている。この付勢力により、取付部材１６が上方に押圧され、ドア１４が閉鎖側（図１０の矢印Ａ方向）に付勢されることによって、ドア１４と一体の固定刃７は、噛合い位置側に常時、付勢されている。

細破砕部３は、下ケース２１と、下ケース２１内に設けられた回転カッタ部２２および固定刃２３（第２固定刃）を備えている。下ケース２１は、上下の面が開放した横長のボックス状に形成されている。

図１、図２および図５などに示すように、回転カッタ部２２は、下ケース２１に回転自在に支持され、粗破砕部２の回転軸８と平行な回転軸２４と、回転軸２４に一体に設けられたドラム状の回転刃ホルダ２５と、回転刃ホルダ２５の外周面に設けられた多数の回転刃２６（第２回転刃）を有している。回転軸２４は、モータ（図示せず）に連結されており、このモータによって回転駆動される。回転刃ホルダ２５は、回転軸２４の軸線方向に２つ、並設されている。図６に示すように、各回転刃ホルダ２５の中央には回転軸２４に嵌合する孔２５ａが形成され、外周面には、周方向に延びる多数の突条部２７が、軸線方向に並設されており、隣接する各２つの突条部２７、２７の間は、周方向に延びる溝２８になっている。また、回転刃ホルダ２５の外周面には、４つの取付溝２９が周方向に等間隔に設けられており、各取付溝２９は、回転刃ホルダ２５の軸線方向の全体にわたり、突条部２７および溝２８を横切るように延びている。

図５および図７に示すように、細破砕部３の回転刃２６は、粗破砕部２の回転刃９が薄板状であるのに対し、突条部２７とほぼ同じ幅を有しており、基部３０と、基部３０の周方向の一端部から突出するブロック状（直方体状）の刃先部３１で構成されている。基部３０は、各取付溝２９の各突条部２７に相当する部分に埋設され、刃先部３１は、突条部２７から所定の長さ、突出している。すなわち、回転刃ホルダ２５の外周面には、取付溝２９を形成した周方向の４個所に、多数の回転刃２６が軸線方向に一列に並設されており、このような一列の回転刃２６の先端部の軌跡は、軸線方向の全体として見れば、回転刃２６の刃先部３１とそれと交互に並ぶ溝２８とによって、凹凸状になっている（図７参照）。

固定刃２３は、粗破砕部２の固定刃７と同じ側に配置されており、下ケース２１の内側面に、固定刃ホルダ３２を介して取り付けられている。図８および図９に示すように、固定刃２３は、上述した一列の回転刃２６の先端部の軌跡と相補的な凹凸状に形成されており、多数の凹部２３ａおよび凸部２３ｂを交互に有している。この構成により、回転軸２４の回転に伴って、回転刃２６の刃先部３１が固定刃２３の凹部２３ａと噛み合い、両者による剪断によって野菜が細かく破砕される。また、固定刃２３の凸部２３ｂは、刃先部３１、３１間に噛み合うとともに、回転刃ホルダ２５の溝２８に入り込み、これに係合している（図９参照）。

架台４は、下ケース２１に連通する排出口３３を上部に有するとともに、その内部には、取出し用の容器（図示せず）が収容されている。

次に、上記構成の破砕装置１の動作について説明する。破砕処理を行う場合には、粗破砕部２および細破砕部３のモータを作動させ、それぞれの回転軸８、２４を回転駆動することにより、回転カッタ部６、２２を図１０の矢印方向に回転させ、その状態で、粗破砕部２に野菜を上方から投入する。投入された野菜は、回転する回転刃９によって固定刃７側に送られ、回転刃９の屈曲部９ｂと固定刃７との噛合いによる剪断によって、破砕される。この破砕によって所定の大きさ以下になった野菜は、固定刃７、７間の隙間を通って、下側の細破砕部３に送り込まれる。この場合、回転刃９が薄板状で、固定刃７、７間の隙間が大きいことと、屈曲部９ｂと固定刃７との噛合い長さが長いことにより、比較的大きな長さの野菜の通過が許容されるため、野菜は粗く破砕される。また、回転軸８の軸線方向に対して斜めに延びる回転刃９の屈曲部９ｂが、垂直に延びる固定刃７に斜めに噛み合うことによって、回転刃９が垂直に延びる場合と異なり、破砕された野菜が細破砕部３側に効率良く送り込まれる。

また、回転刃９による野菜の破砕は、具体的には次のようにして行われる。すなわち、前述したように、多数の回転刃９は、互いに同じ方向に延びる複数の回転刃９（以下「第１群の回転刃９」という）と、第１群の回転刃９と交互に配置され、それに対して直角に延びる複数の回転刃９（以下「第２群の回転刃９」という）とによって構成され、各回転刃９の２つの屈曲部９ｂ、９ｂは互いに反対方向に屈曲している。このため、回転刃９による野菜の破砕は、回転軸８が１回転するごとに、９０度間隔で次の順序によって行われる。
Ａ．第１群の回転刃９の一方の屈曲部９ｂによる、複数の位置での野菜の剪断
Ｂ．第２群の回転刃９の一方の屈曲部９ｂによる、第１群の回転刃９と異なる複数の位置での野菜の剪断
Ｃ．第１群の回転刃９の他方の屈曲部９ｂによる、Ａと異なる位置での野菜の剪断
Ｄ．第２群の回転刃９の他方の屈曲部９ｂによる、Ｂと異なる位置での野菜の剪断

以上のように、回転軸８が９０度回転するごとに、第１群および第２群の回転刃９により、互いに異なる位置で交互に野菜を剪断するので、野菜を偏りなく効率良く破砕することができる。また、同じ１つの回転刃９でも、上記のＡとＣの剪断時、およびＢとＤの剪断時では、それぞれ異なる位置で野菜を剪断するので、野菜をより小さく破砕することができる。したがって、固定刃７上に野菜が載った場合でも、野菜が、破砕もされず、送り込みもされずに固定刃７上に残ってしまうという事態を確実に回避しながら、野菜を効率良く破砕することができる。

また、粗破砕部２での破砕処理中、例えば投入された野菜が大きくあるいは硬いために、固定刃７に過大な荷重が加わった場合には、この過大な荷重が取付部材１６を介して弾性体１７に作用することによって、弾性体１７を縮ませる。これにより、ドア１４が図１０の閉鎖状態から図１１に示すように若干開放され、それに伴い、ドア１４と一体の固定刃７が外側に退避し、それと一緒に固定刃７上の野菜も外側に退避する。その結果、回転刃９で剪断される野菜の長さが短くなることによって、回転刃９に加わる負荷が軽減されるため、回転カッタ部６が停止したり、モータが過負荷状態になったりすることが防止される。

粗破砕部２で粗く破砕され、細破砕部３に送り込まれた野菜は、回転刃ホルダ２５や回転刃２６によって固定刃２３側に送られ、回転刃２６の刃先部３１と固定刃２３の凹部２３ａとの噛合いによる剪断によって、破砕される。この場合、刃先部３１がブロック状で、刃先部３１、３１間の間隔が短いことと、固定刃２３の凹部２３ａとの噛合い長さが短いことにより、野菜はより細かく破砕される。破砕された野菜は、刃先部３１によってそのまま下側に送られ、架台４の排出口３３を通って、内部の容器内に落下し、収容される。

また、細破砕部３での破砕処理中、例えば玉ねぎの皮などの薄片状の被破砕物が回転刃ホルダ２５の外周面に張り付いた場合、この薄片状の被破砕物は、溝２８に係合する固定刃２３の凸部２３ｂによって掻き取られる。このため、張り付いた被破砕物が、回転刃ホルダ２５と固定刃２３との隙間を通り抜けてしまうという現象が防止され、薄片状の被破砕物も確実に破砕される。

以上のように、本実施形態の破砕装置１によれば、野菜の破砕を、粗破砕部２での薄板状の回転刃９による粗破砕と、細破砕部３でのブロック状の回転刃２６による細破砕との２段階に分けて行うので、両破砕部２、３において野菜をそれぞれの所定サイズにするまでの破砕回数を低減でき、したがって、様々な大きさや種類の野菜を効率良く破砕することができる。また、粗破砕部２と細破砕部３が上下に配置されていて、野菜が粗破砕部２から細破砕部３に自動的に供給されるので、野菜を粗破砕部２に投入するだけで、破砕処理を容易に行うことができる。

また、回転刃９の屈曲部９ｂが回転軸８の軸線方向に対して斜めに延びていて、垂直に延びる固定刃７に斜めに噛み合うので、この屈曲部９ｂに、野菜を破砕する機能に加えて、破砕した野菜を細破砕部３側に送り込む機能をもたせることができる。

さらに、弾性体１７によって粗破砕部２の固定刃７が噛合い位置側に付勢されているので、粗破砕部２での破砕処理中に固定刃７に過大な荷重が加わった場合、弾性体１７が縮み、固定刃７上の野菜を固定刃７と一緒に外側に退避させることによって、この過大な荷重を逃がすことができる。その結果、回転刃９に加わる負荷が軽減されるため、回転カッタ部６が停止したり、モータが過負荷状態になったりするのを防止することができる。

また、回転刃ホルダ２５の溝２８に固定刃２３の凸部２３ｂが係合しているので、玉ねぎの皮などの薄片状の被破砕物が回転刃ホルダ２５の外周面に張り付いた場合でも、この薄片状の被破砕物を凸部２３ｂによって上方に掻き取ることができる。このため、張り付いた被破砕物が、回転刃ホルダ２５と固定刃２３との隙間を通り抜けてしまうという現象を防止でき、薄片状の被破砕物も確実に破砕することができる。

図１２は、粗破砕部２の固定刃７や回転刃９などを清掃または点検する場合の破砕装置１の状態を示している。すなわち、この場合には、ドア１４の取っ手１４ａを持ち、ドア１４を弾性体１７の付勢力に抗して引き上げることによって、ドア１４が開放される。この状態では、固定刃７がドア１４と一緒に粗破砕部２の外部に移動するとともに、開放された開口１５を介して内部の回転刃９に容易にアクセスでき、したがって、固定刃７および回転刃９の清掃や点検などを容易に行うことができる。また、開口１５を介して、細破砕部３の回転刃２６および固定刃２３にもアクセスすることが可能になり、これらの清掃や点検なども容易に行うことができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、粗破砕部２の固定刃２３を噛合い位置側に付勢する弾性体１７として、気体ばね式のものを用いているが、その形式は任意であり、例えば機械的なばねを用いてもよい。また、実施形態の破砕装置は、野菜の破砕用のものであるが、本発明は、これに限らず、野菜以外の被破砕物を破砕するのに広く適用することができる。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本発明の一実施形態による破砕装置の全体構成を示す側面図である。 図１の破砕装置の正面図である。 粗破砕部の回転カッタ部の正面図である。 粗破砕部の固定刃の（ａ）平面図、（ｂ）背面図および（ｃ）側面図である。 細破砕部の側面図である。 細破砕部の回転刃ホルダの（ａ）側面図および（ｂ）正面図である。 図６の回転刃ホルダに回転刃を取り付けた状態の正面図である。 細破砕部の固定刃の平面図である。 細破砕部の回転刃と固定刃との噛合い状態を示す平面図である。 作動状態の粗破砕部および細破砕部の側面図である。 ドアが若干開いた状態の粗破砕部および細破砕部の側面図である。 清掃などを行う場合の粗破砕部および細破砕部の側面図である。

符号の説明

１ 破砕装置
２ 粗破砕部
３ 細破砕部
７ 粗破砕部の固定刃（第１固定刃）
９ 粗破砕部の回転刃（第１回転刃）
９ａ 回転刃の垂直部
９ｂ 回転刃の屈曲部
１４ ドア
１７ 弾性体
２３ 細破砕部の固定刃（第２固定刃）
２５ 回転刃ホルダ
２６ 細破砕部の回転刃（第２回転刃）
２８ 溝

Claims (5)

1. 回転駆動される薄板状の第１回転刃と、第１固定刃とを有し、前記第１回転刃が前記第１固定刃と噛み合うことによって、被破砕物を粗く破砕する粗破砕部と、
   この粗破砕部の下側に配置され、回転駆動されるドラム状の回転刃ホルダに一体に取り付けられた第２回転刃と、第２固定刃とを有し、前記第２回転刃が前記第２固定刃と噛み合うことによって、前記粗破砕部で破砕された被破砕物をより細かく破砕する細破砕部と、
   を備えることを特徴とする破砕装置。
2. 前記回転刃ホルダは外周面に円周方向に沿って延びる溝を有し、前記第２固定刃がこの溝に係合していることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
3. 前記第１固定刃は移動自在に設けられており、
   この第１固定刃を前記第１回転刃と噛み合う側に付勢する弾性体をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
4. 前記第１固定刃は、前記粗破砕部の側部を開閉するドアに取り付けられており、このドアが閉鎖された状態では前記第１回転刃と噛合い可能な噛合い位置に位置し、前記ドアを開放したときに前記粗破砕部の外部に移動するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の破砕装置。
5. 前記第１回転刃は、回転駆動される回転軸に一体に設けられており、この回転軸から垂直に外方に延びる垂直部と、この垂直部の先端から屈曲して外方に延び、前記第１固定刃と噛み合う屈曲部と、を有することを特徴とする請求項１記載の破砕装置。

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