JP3603191B2 - 粉砕機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
お茶のほか、胡麻、麦、そば等の穀物類、セラミックス、岩石等の鉱物類を適度な粒度（細かさ）に粉砕するための粉砕機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
お茶は趣向品であるばかりではなく、健康食品として親しまれている。お茶にはビタミンやミネラルが豊富に含まれており、そのままのお茶を単にお湯によって出したのでは茶がらに上記の栄養分の大半が残ってしまい、栄養素の摂取ができない状態になる。そのため、お茶を粉茶にし、これをお湯により出せば上記栄養素の充分の摂取が可能になる。
ところで、現在、葉茶を粉茶にする粉砕機としては、一般的に石臼が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記石臼は上臼と下臼の対向する粉砕面が互いに平面形状のため、粉砕面における滞留時間が短くなって適度な粒度の粉茶が得られないことがあった。この解決策としては滞留時間を長くするために大きな直径のものを使用して粉砕工程を長くすることも考えられるが、かかる方法は装置の大型化が避けられないと同時に駆動用の動力も大きなものが必要となって好ましくない。
【０００４】
またそれとは別に従来の石臼は粉砕した処理物が臼の粉砕面に付着して粉砕完了後も臼外への取り出しがしにくいことがあった。また材料投入口より投入された被粉砕物が粉砕面にスム−ズに誘導されないため粉砕効率があまり高くなかった。また石臼は材質によって摩耗が著しく而も衝突などにより欠け易いことがあった。また石臼は花崗岩などの天然石を加工して製作するためコスト高でかつ技術的に熟練を要する等の問題があった。
【０００５】
そのため本件出願人等は上記諸々の問題を解決することを目的として先に特願平６−２７２８１９号により改良型の粉砕機を提案した。
上記粉砕機にあっては一応初期の目的を達することができたが、依然として次のような問題があった。
【０００６】
つまり、先願の粉砕機にあっては材料投入口用の孔しか形成されていないため連続粉砕の際は材料の補給作業が頻繁となって面倒であること。またこの解決策としては普通、材料投入口にホッパ−を取り付けることが考えられるが単なるホッパ−の取付は大形化とコストアップが避けられないこと。またホッパ−を材料投入口に取り付けた状態で粒度調整のため臼を傾斜させて粉砕機を作動させる場合においてはその変更角度が大きくなるとホッパ−内の未処理材料が材料投入口側からこぼれ落ちてしまうこと等の問題があった。
【０００７】
またこの外、この種の粉砕機においては一般に上臼と下臼の両粉砕面間の粉砕圧力を変更したり、調整したりすることができないため被粉砕物の種類等に応じた粉砕圧力が得られず粉砕効率が低くかったり、また粉砕できる対象物（被処理物）が限定されたりしていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は上記先願における諸々の問題をさらに解決するためのもので、
第１の発明は、摺鉢状の粉砕面（２ａ）を備えた下臼（２）と、外面側に形成した粉砕面（３ａ）が上記下臼（２）の粉砕面（２ａ）と合致すると共に内面側に漏斗形のホッパ−部（３ｔ）を形成した上臼（３）と、上臼（３）を回転駆動するための駆動装置（８）と、上記上、下両臼（３）、（２）を任意の角度に変更するための角度変更装置（１６）と、上記上下両臼（３）、（２）の両粉砕面（３ａ）、（２ａ）間の粉砕圧力を調節するための調節部材（１９）とからなることを特徴とする粉砕機を提案するものである。
【０００９】
また、第２の発明は上記ホッパ−部（３ｔ）の上部側の材料投入口（３ｐ）には透明の蓋体（５を）取脱自在に装着したことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機を提案するものである。
【００１０】
【実施例】
以下、本願発明の実施例を図１乃至図１２に基づき説明する。
図中１は粉砕機であり、一例として卓上型を示す。２は摺鉢状の粉砕面２ａを備えた例えば鋳物等の金属製やアルミナ磁器、普通磁器、陶器等のセラミックス製或いは粉砕面２ａを耐摩耗性、耐熱性に優れたセラミックス部材にてコ−ティングした金属製の下臼であり、中央には貫通穴からなる軸穴２ｂを形成しているほかその上面（内）２ｃ側には複数の平行溝からなる主溝２ｄとその主溝２ｄに対し向きを変更した副溝２ｅからなる粉砕面２ａを形成している。
【００１１】
また３は粉砕面３ａが上記下臼２の粉砕面２ａに合致し、その上端部３ｆを上記下臼２の上端部２ｆにより若干長めに形成して上方に突出させた下臼と同じく金属製、セラミックス製或いは粉砕面３ａをセラミックスコ−ティングした金属製の上臼であり、下面（外）３ｇ側に位置して上記粉砕面３ａを形成すると共に上面（内）３ｍ側に位置してホッパ−部３ｔを形成している。
【００１２】
ホッパ−部３ｔは外方に拡開した上部の材料投入口３ｐ側から下部の材料排出口３ｉ側に向かって内方に狭められた漏斗形状になっていて下部の材料排出口３ｉは下面（外）側の粉砕面３ａ側と連通している。３ｈは下部の中央に位置して形成した貫通孔からなる軸穴であり、同穴３ｈには連結用の嵌合溝３ｋが形成されている。５は上臼３のホッパ−部３ｔの材料投入口３ｐに取脱自在に装着したポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレン等の合成樹脂で作られた蓋体であり、臼を傾斜させて粉砕機１を作動させた場合にホッパ部３ｔ内の材料ａが材料投入口３ｐ側から臼外へこぼれ落ちないように設けたもので、蓋体自体の弾性を利用した嵌合式のものやバネ等の係止部材を使用した脱着方式のものや、逆ネジによるネジ締め付け式等のような一般的な止着手段により取脱自在に装着されていて、さらにホッパ−部３ｔ内の材料ａの残存状態が蓋体５を介して外からでも目視確認できるように透明の合成樹脂で作られている。
【００１３】
３ａは上記下臼２の粉砕面２ａと対向した下面（外）３ｇ側に形成した粉砕面であり、上記下臼２の場合と同様に主溝３ｄと副溝３ｅが全周にわたり交互に形成されている。３ｊは臼体（この場合は上臼）の回転方向に合わせて材料排出口３ｉの下端３ｉ′から粉砕面３ａに至るように形成した円弧状の材料用ガイド溝を示す。
【００１４】
また６は下臼２及び受皿７をその上面６ａ側にネジ１５により取り付けた固定取付台、８は上記固定取付台６の下面６ｂ側にその上端のフランジ部８ｅを図５に示すように４本のネジ１７により取り付けた駆動装置としての交流用の減速機付きモ−タであり、上臼３を例えば３０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍの任意の低速度で回転させるためのものである。６ｆはネジ穴を示す。８ａは取付台６の取付穴６ｃより上方に突出する駆動装置８の回転軸であり、同軸８ａは図６及び図７に示すように下臼２の軸穴２ｂ及び上臼３の軸穴３ｈに貫通され、さらに上臼３の上面（内）側に突出した回転軸８ａのネジ部８ｂに対し袋ナットからなる締付ネジ９がネジ着されて上臼３に連結されるもので、連結の際、回転軸８ａ側のＵ形の収納溝８ｃ内の連結ピン１０を上臼３側の軸穴３ｈの嵌合溝３ｋに空回りしないように嵌めることにより駆動装置８の回転軸８ａの出力が上臼３に対し確実に伝達されるようになっている。
【００１５】
１９は上臼３と下臼２の両粉砕面３ａ、２ａの粉砕圧力（粉砕時における両臼間の粉砕面の押圧力）の強弱を被粉砕物の種類に応じて適度に調節することができるようにしたコイルバネや皿バネ１８等と駆動装置８に取り付けるための取付用のネジ１７とからなる調節部材であり、バネ１８はネジ１７の座金部１７ａとフランジ部８ｅの上面８ｆ間に介在され、ネジ１７を締め付けることにより駆動装置の回転軸８ａを介して上臼３が下臼２側に強く引っ張られ、逆に緩めると粉砕面の粉砕圧力（押圧力）が弱められるようになっている。なお、調節部材１９は上臼３と下臼２の両粉砕面の粉砕圧力を高めたり或いは弱めたり調節できればよく、例えば図１０のようにバネ１８をフランジ部８ｅの上面８ｇ側と固定取付台６の下面６ｂ側に介在させても構わない。
【００１６】
１１は卓上設置用の支持台、１２は減速機付きモ−タ８の下部８ｃ側をはめ込むことで上記モ−タ８、上下両臼３、２、固定取付台６、受皿７を支持台１１に対し一体的に取り付けるための収納ケ−ス、１６は支持台１１に付設した上下両臼３、２を略０度〜１８０度の範囲の任意の角度に変更するための角度変更装置であり、同装置は図８に示すように支持台１１のネジ穴１１ａにネジ着しさらに先端１３ａを収納ケ−ス１２の側面の支持穴１２ａに挿入して上記収納ケ−ス１２等を同ピン１３を中心に回転可能に軸支した支持ピン１３と、支持ピン１３の下方に位置して支持台１１の側面のネジ穴１１ｃにネジ着しさらにその先端１４ａを収納ケ−ス１２の側面に形成した角度変更溝１２ｂに係合（当接）して収納ケ−ス等を任意の角度に変更設定するための角度変更ピン１４とから構成されている。上記角度変更溝１２ｂは浅溝形のガイド部１２ｃとガイド部１２ｃに所定間隔で点々と形成した深溝形の固定部１２ｄとからなり、上記支持ピン１３を中心にして角度変更ピン１４の軌跡に沿って円弧状に形成している。
【００１７】
なお、角度変更装置１６は上記に限定されるのではなく浅溝形のガイド部だけにすることにより連続的に細かく角度変更できるようにしたネジ絞め方式やさらには回転部分（支持ピン部分）を歯車式やラッチ式にして角度変更することでも実施可能である。
【００１８】
また、図１０は本願発明の他の実施例を示すもので、図１１及び図１２にも示すように上臼３と下臼２の直径が同一であること、粉砕面３ａ、２ａの傾斜角度が前記実施例に比してやや小さいこと、さらには蓋体５をネジ着方式により上臼３の材料投入口３ｐに止着すること等が一部相違するが他の構成は前記実施例と大略同一である。
【００１９】
次に上記粉砕機の使用状態について説明する。
粉砕機の停止状態において、蓋体５を外した後、まずホッパ−部３ｔ内に材料の葉茶ａを材料投入口３ｐより所定量供給し、蓋体５を装着する。蓋体を装着したならネジ１７を回して上臼３と下臼２の両粉砕面３ａ、２ａの粉砕圧力をお茶に合ったものに調節する。そして、図示外の電源をオンにすると減速機付きモ−タ８が始動し、同モ−タの回転軸８ａが一定の低速度で回転する。投入された葉ａは臼の回転に伴う遠心力により材料用ガイド溝３ｊを経て粉砕面３ａに誘導される。葉ａはさらに上臼３の回転により上下両臼３、２の主溝３ｄ、２ｄ並びに副溝３ｅ、２ｅの交差及び摺動により粉砕あるいは擂り潰されながら溝内または溝上を移動し、放射方向である外周側に向かって移動する。この場合、上下両臼の粉砕面３ａ、２ａが摺鉢状であるため、葉ａは粉砕面を行ったり来りして長く滞留し、そして徐々に外周側へ向かって移動しながらより微細に粉砕されていく。なお、粉砕作業を連続して行う場合は材料の減り具合を蓋体５ごしに見ながらその都度ホッパ−部３ｔ内に材料ａを供給するようにする。また粉砕初期の時は粉砕状況（時間、粒度）を見ながら両粉砕面間の粉砕圧力の微調節を行うようにする。
【００２０】
粉砕が終わると図１の水平状態にある上下両臼を傾斜させるため角度変更装置１６により任意の角度、例えば図１の水平状態から図８のように６０度に変更する。角度は図１の状態から前後略９０度程度迄、任意の角度に変更することが可能であり、変更は、角度変更ピン１４を緩める方向に回して行う。つまり、変更ピン１４を回すと収納ケ−ス１２の側面の角度変更溝１２ｂの固定部１２ｄにあった同ピンの先端１４ａが離間して収納ケ−ス１２が任意の角度に変更できるようになる。角度変更が終了したならば上記変更ピン１４を締め付け直して角度を固定する。そして再度臼を回転させるとすでに粉砕を完了した粉茶は臼の回転に伴って両臼の接合端面２ｎ、３ｎの隙間から臼外へスム−ズに排出され、いったん受皿７内に落下し、さらに傾斜によって最下部に位置する受皿７の扉状の取出口７ａから機外へ排出される。
【００２１】
なお、上記は粉砕機１を机上に設置し、臼を水平にして粉砕機を駆動したが、初めから傾斜させた状態で粉砕することも可能である。この場合は、傾斜（変更）角度が大きくなればなるほど被処理物の粉砕面における滞留時間が短くなって粒度の粗いものができ、また臼を水平にして滞留時間を長くすれば微細な粉砕が可能になる。したがって被処理物の種類及び所望する粒度によって傾斜角度の変更を行えば適宜に粉砕時の粒度調整が行える。上記のような傾斜状態での作動は材料の落ちこぼれを防止するため必ずホッパ−部３ｔの材料投入口３ｉには蓋体５を装着することが大事である。
【００２２】
このような粉砕状況は葉茶を粉茶にする場合に限らずその他の穀物や鉱物などでも略同様であり、また、粉砕機の大きさについても卓上型に限定されず地上に設置する大型のものであっても本願の趣旨を逸脱しない程度であれば何ら構わない。
【００２３】
【発明の効果】
以上の構成からなる粉砕機は、被処理物である例えば、葉茶（被処理物）を粉砕する場合、上下両臼の対向する粉砕面が従来のように平面形状でなく摺鉢状であるため、臼径をさほど大きくしなくても滞留時間（粉砕工程）を長くすることが可能であり、均一で微細な粒度の粉茶（処理物）を確実に作ることができる。
【００２４】
また、臼は任意の角度に変更可能なため、角度を変更して粉砕することにより、被処理物の粉砕面での滞留時間を調整することができ、希望する粒度の粉茶（処理物）を簡単に得ることができる。
【００２５】
また、上臼の内側に位置してホッパ−部を一体形成したため、ホッパ−部を別付けするものに比して、構造の簡素化とコスト低減化が図れる。
【００２６】
また、上記の如く、ホッパ−部を形成したため一度に多くの材料投入が可能になると共にさらに材料投入口には蓋体を取脱自在に止着したため、臼体を傾斜状態で動作させて粉砕する時にも材料のホッパ−部よりのこぼれ落ちが防止できる。
【００２７】
また、蓋体が透明のため同蓋体を介してホッパ−部内の材料の減り具合が蓋体を外さなくても蓋体の外から目視確認できるため効率的な作業が行える。
【００２８】
また、調節部材により粉砕面の粉砕圧力（粉砕押圧力）の強弱を変更調節できるため、被粉砕物の種類に応じて効率的に粉砕作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の粉砕機の正面図
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１の上臼の下面図。
【図４】同じく下臼の上面図。
【図５】駆動装置の取付状態を下方から見た概略図。
【図６】正面側から見た軸穴部分の詳細図
【図７】図６を側面から見た詳細図
【図８】角度を変更した状態の粉砕機の正面図。
【図９】角度変更装置部分の側面図。
【図１０】本願発明粉砕機の他の実施例を示す要部断面図。
【図１１】図１０の上臼の下面図。
【図１２】同じく下臼の上面図。
【符号の説明】
１ 粉砕機
２ 下臼
２ａ 粉砕面
２ｎ 接合端面
３ 上臼
３ａ 粉砕面
３ｉ 材料排出口
３ｊ 材料用ガイド溝
３ｎ 接合端面
３ｐ 材料投入口
３ｔ ホッパ−部
５ 蓋体
７ 受皿
６ 固定取付台
７ａ 取出口
８ 駆動装置（減速機付きモ−タ）
８ａ 回転軸
１６ 角度変更装置
１７ ネジ
１８ バネ
１９ 調節部材

Claims (2)

1. 摺鉢状の粉砕面（２ａ）を備えた下臼（２）と、外面側に形成した粉砕面（３ａ）が上記下臼（２）の粉砕面（２ａ）と合致すると共に内面側に漏斗形のホッパ−部（３ｔ）を形成した上臼（３）と、上臼（３）を回転駆動するための駆動装置（８）と、上記上、下両臼（３）、（２）を任意の角度に変更するための角度変更装置（１６）と、上記上下両臼（３）、（２）の両粉砕面（３ａ）、（２ａ）間の粉砕圧力を調節するための調節部材（１９）とからなることを特徴とする粉砕機。
2. 上記ホッパ−部（３ｔ）の上部側の材料投入口（３ｐ）には透明の蓋体（５）を取脱自在に装着したことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。

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