JP5108855B2 - 穀物・種子・固形樹脂の製粉機 - Google Patents

Description

本発明は穀物製粉、種子粉砕、固形樹脂製粉に用いる穀物・種子・固形樹脂の製粉機に関するものであり、更に詳細には、ストックホッパーに流入された穀物、種子、固形樹脂の粗粉体又は粒体であるストックのストックレベルを調整して粉砕ロールの巾一杯に均等に供給するための穀物・種子・固形樹脂の製粉機に関するものである。

従来、この種の穀物等の製粉機の一般的なストックレベルを調整する手段は、ストックホッパー内のストックに接触状態でストックの流下により上下動する浮子センサをレバー機構に係合してストックホッパーの中心部に内装し、該レバー機構の上下動を油圧又は空圧の制御機構に伝え、制御機構を作動させてストックフィードロールをＯＮ又はＯＦＦに制御し、粉砕ロールの間隙の開閉を連動制御するものであった。

又、例えば、給送調整のために流入経路で構造的に簡単な生産物検出を可能とするもので、シリンダミルの給送シリンダに供給されるべき生産物の重量を検出し、その結果を信号変換器を介して制御信号が給送装置に入力され得るもの（特許文献１参照）や、相対する側壁にそれぞれ設けたロール出入用切欠の開口側に固定軸受を、閉口側に移動軸受を各々固着するとともに、固定軸受には高速用ロールを、移動軸受には低速用ロールを各々軸着して異速対向回転する一対のロールを少なくとも一組以上横架してなる製粉用ロール機において、前記各移動軸受を２分割して一方を固定軸受側へ着脱自在となし、他方の一端部を、ロール開閉用偏心輪駆動手段を備えたロール開閉用偏心輪を介して前記側壁に枢着するとともに、他端部をロール微調整軸に係合させ、このロール微調整軸は、移動軸受の反固定軸側に設けたロール微調整用偏心輪駆動手段を有するロール微調整用偏心輪に皿ばねを介して連絡したもの（特許文献２参照）や、機械式センサと製品供給装置とを具備し、この製品供給装置が供給隙間を調整するための供給ローラまたは供給セグメント用の調整可能な駆動手段と、粉砕ローラを相互接近および離隔させるための手段とを備えている、４本ローラ型または８本ローラ型製粉用ローラミルのための製品自動供給装置において、デジタル信号のための第１の機械的な信号発信発信器と、アナログ信号のための第２の機械的な信号発信発信器を備え、供給ローラの回転数または供給セグメントの位置がアナログ信号を介して調整可能であり、ローラの相互接近および離隔がデジタル信号を介して制御可能であるもの（特許文献３参照）が開示されている。
特表２００２−５０４８５４号公報（第１頁、図１） 特許第２７８８０５９号公報（第１頁、第１図） 特公平８−３２３０９号公報（第１頁、第１図）

然し乍ら、一般的なストックレベルを調整する手段では、ストックホッパーの中心部に垂直に配置し常時浮子を埋まる状態にして浮子にかかるストックの静圧とストックの流下による動圧により浮子の上下変位でストックレベルを間接的に検出する方法であるが、浮子の動きがストックの変化に伴う嵩比重、スパチュラ角等の変化に大きく影響を受けるので粉体又は粒体により形状の異なる浮子と交換を要すると共に、ストックホッパーの中心部にあるため堆積ストックのストックフィードロールの軸端方向のストックレベル低下によるストックフィードロール全巾にわたる不均一供給の恐れを検知しにくい欠点があり、そのため、ストックの上下限設定は安全側とすべく下限値を上げざるを得ず、自ずと上下限値は狭まり、粉砕機の作動範囲が少なく成る恐れがあり、加えて、ストック中心に埋没するためメンテナンス面でも課題があり、又、油圧制御機構は高価、大型にも拘わらず単純な制御のみとなり効率運転に限界があるものであった。

更に、給送調整のために流入経路で構造的に簡単な生産物検出を可能とするもので、シリンダミルの給送シリンダに供給されるべき生産物の重量を検出し、その結果を信号変換器を介して制御信号が給送装置に入力され得るものでは、つまり、ストレーンゲージをセンサとし、ストレーンゲージにロッドを固着し、このロッドをストックホッパー内の上部中心線上のストックの流下する箇所にストックに埋設するように装着し、ロッドに作用するストックの圧力からストックレベルを間接的に推定し、フィードロールの加減速、粉砕ロールの離合を制御するものであるが、前述と同様に、ストックの変化に伴う嵩比重、スパチュラ角等の変化に大きく影響を受けると共に、ストックホッパーの中心線上での検出のためロール巾全般の不均一供給の恐れを検知しにくく、前述と同様に粉砕機の作動範囲が少なくなる恐れが有り、メンテナンス上にも課題があるものである。

更には、相対する側壁にそれぞれ設けたロール出入用切欠の開口側に固定軸受を、閉口側に移動軸受を各々固着するとともに、固定軸受には高速用ロールを、移動軸受には低速用ロールを各々軸着して異速対向回転する一対のロールを少なくとも一組以上横架してなる製粉用ロール機において、前記各移動軸受を２分割して一方を固定軸受側へ着脱自在となし、他方の一端部を、ロール開閉用偏心輪駆動手段を備えたロール開閉用偏心輪を介して前記側壁に枢着するとともに、他端部をロール微調整軸に係合させ、このロール微調整軸は、移動軸受の反固定軸側に設けたロール微調整用偏心輪駆動手段を有するロール微調整用偏心輪に皿ばねを介して連絡したものでは、つまり、浮子の代りにストックホッパーの入口筒の外壁面に反射光電式或いは静電気容量式センサを入口筒の中心線に沿って縦列に適当間隔をもって６個設け、ストックと非接触でホッパー内のストックレベルが個々のセンサに近づく毎に個々に検出し、その信号をマイコンに集合的に連結し、マイコンの出力信号でストックフィードロールの加減速、粉砕ロールの離合を制御する構成であるが、ストックホッパーの外壁を通してストックレベルの変化に伴う静電気容量変化を検知する方法のため外壁が障壁となり高感度、高価なセンサ及びアンプの採用が必要となり、又、６個のセンサとパソコンとの結合とデータ処理にも手数を要し高価な方式となるものであり、また、入口筒の中心線に沿い装着するセンサヘッドの配置範囲しか検知できない上にストックが入口筒の壁面に対し、下り傾斜する場合は入口筒の内部にストックが充分有っても少ないと検知する恐れがあり前述と同様にロール全般の不均一供給の恐れを検知しにくいものであり、更には、入口筒の高さと容積内でのストックレベルの計測による運転制御であり、粉砕機の発停が多く非効率運転の恐れを来すものである。

加えて、機械式センサと製品供給装置とを具備し、この製品供給装置が供給隙間を調整するための供給ローラまたは供給セグメント用の調整可能な駆動手段と、粉砕ローラを相互接近および離隔させるための手段とを備えている、４本ローラ型または８本ローラ型製粉用ローラミルのための製品自動供給装置において、デジタル信号のための第１の機械的な信号発信発信器と、アナログ信号のための第２の機械的な信号発信発信器を備え、供給ローラの回転数または供給セグメントの位置がアナログ信号を介して調整可能であり、ローラの相互接近および離隔がデジタル信号を介して制御可能であるものでは、つまり、前述の浮子のレバー機構の作動量を油圧制御機構に代えて電気的に検出、フィードロール機構の加減速制御、粉砕ロールの離合制御を行うものであるが、前述の浮子の課題は解決されないものである。

本発明は、前述の課題に鑑み、特に流動性の悪いストックもロール巾全般に均一にフィードして効率運転し、通常のストックではより高効率粉砕させることを目的に、鋭意研鑽の結果、上方に配設した粉体又は粒体であるストックを貯留する入口筒付きストックホッパーと、ストックホッパーのストックを下方に移送するストックフィードロールと、ストックフィードロールで移送されるストックの流れを調整するフィーダーゲートの開閉をするフィーダーゲート開閉手段と、フィーダーゲートを通過したストックを粉砕する一対の粉砕ロールとを備え、ストックホッパーの入口筒の頂部にストックのストックレベルを非接触で計測するレベルセンサを装着すると共に、ストックホッパーのフィーダーゲートの上方のストックに接触させて計測するロードセルを水平方向に相当な間隔を有して２つ装着し、ロードセルとレベルセンサとの計測値をアンプを介装した制御手段に入力演算し、制御手段により予め段階的に設定する回転数制御プログラムによりストックフィードロールの回転数とフィーダーゲート開閉手段によりストックが通過するフィーダーゲートの間隔と一対の粉砕ロールの離合とを制御させる穀物・種子・固形樹脂の製粉機において、制御手段はレベルセンサでのストックレベルの計測値が設定された下限レベルから上昇し、且つ、２個のロードセルの負荷が設定された下限レベルから上昇したとき、ストックフィーダーゲート開閉手段を作動させてフィーダーゲートの間隔を離間させると共に、ストックフィードロールを回転させ、同時に一対の粉砕ロールの間隔を粉砕位置に戻すものである。

本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機は、粉砕ロールに流入させるストックホッパー内のストックレベルを直接且つ常時正確に非接触のレベルセンサとロードセルの双方、又は、ロードセル単独で正確に検知させ、ストックフィードロールの回転数、フィーダーゲートの間隔、粉砕ロールの離合の制御を行うことにより、絶えず粉砕ロールに幅一杯にストックを供給でき、且つ、予め設定するストックの上下限値の間、特に下限値の設定を低くできるので粉砕機の作動範囲増による稼働率向上とストックの均一供給が可能で、良質の製粉の歩留まり向上に繋がるものであり、極めて実用性の高い発明である。

本発明は穀物製粉、種子粉砕、固形樹脂製粉に用いる穀物・種子・固形樹脂の製粉機に関するものであり、更に詳細には、ストックホッパーに流入された穀物製粉、種子粉砕、固形樹脂製粉の粉体又は粒体であるストックのストックレベルを調整して粉砕ロールの巾一杯に均等に供給するための穀物・種子・固形樹脂の製粉機に関するものであり、入口筒１ａ付き上方に配設した粉体又は粒体であるストックＡを貯留するストックホッパー１と、該ストックホッパー１のストックＡを下方に移送するストックフィードロール２と、該ストックフィードロール２で移送されるストックＡの流れを調整するフィーダーゲート３の開閉をするフィーダーゲート開閉手段４と、該フィーダーゲート３を通過したストックＡを粉砕する一対の粉砕ロール５とを備え、前記ストックホッパー１の入口筒１ａの頂部にストックＡのストックレベルＡａを非接触で計測するレベルセンサ６を装着すると共に、前記ストックホッパー１のフィーダーゲート３の上方のストックＡに接触させて計測するロードセル７を水平方向に相当な間隔を有して２つ装着し、該夫々のロードセル７とレベルセンサ６との計測値をアンプ８を介装した制御手段９に入力し、該制御手段９により予め段階的に設定する回転数制御プログラムによりストックフィードロール２の回転数と前記フィーダーゲート開閉手段４によりストックＡが通過するフィーダーゲート３の間隔と前記一対の粉砕ロール５の離合とを制御させる穀物・種子・固形樹脂の製粉機において、前記制御手段９はレベルセンサ６でのストックレベルＡａの計測値が設定された下限レベルから上昇し、且つ、２個のロードセル７の負荷が設定された下限レベルから上昇したとき、ストックフィーダーゲート開閉手段４を作動させてフィーダーゲート３の間隔を離間させると共に、ストックフィードロール２を回転させ、同時に一対の粉砕ロール５の間隔を粉砕位置に戻すものである。

以下、本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の図面を用いて詳細に説明すると、図１は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための概要側面図であり、図２は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための要部断面図であり、図３は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための概要正面図である。

即ち、本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機は、図１図示する如く、対称的に２組の穀物・種子・固形樹脂の製粉機が隔壁によって隔てられ夫々本体ケーシングで囲まれたもので、夫々本体ケーシングは上方に入口筒１ａを設けたストックホッパー１を備え、下方に製品排出用ホッパーを備え、中央辺には後述するストックフィードロール２、フィーダーゲート開閉手段４、一対の粉砕ロール５等を夫々備えているものであり、以後の詳述は片側の穀物・種子・固形樹脂の製粉機のみで述べるが対の構造を有するものである。

そして、図２に図示する如く、ストックホッパー１は穀物・種子・固形樹脂の製粉機の上方に配設されているもので、原材料の穀物製粉、種子粉砕、固形樹脂製粉等の粉体又は粒体であるストックＡを貯留するものであり、上方には入口筒１ａを備えストックＡを原材料の供給源から供給する配管等の供給系１ｃを接続しており、下方には後述するストックフィードロール２やフィーダーゲート開閉手段４を備えており、ストックフィードロール２やフィーダーゲート開閉手段４の上方は下方に窄まる傾斜板１ｂを備えておりストックＡは総てフィーダーゲート３を通過するようにしており、上方辺には外からストックレベルＡａを目視できる透明窓を備えているものである。

次に、ストックフィードロール２は実施例では２本のロールを斜め方向に高さを違えてストックホッパー１の下方の開口に横設しており、同一方向に回転することによりストックホッパー１内のストックＡを後述するフィーダーゲート３に流入させ下方に移送するものであり、夫々のストックフィードロール２は可変速のストックフィードロール用ギアドモータ２ａに機械的に接続されており、ストックフィードロール用ギアドモータ２ａには速度制御器２ｂが付設されており、速度制御器２ｂに後述する制御手段９から信号を送られ駆動するものである。

次いで、フィーダーゲート開閉手段４はストックフィードロール２で移送されるストックＡの流れを調整するものであり、枢動ピン４ａにより枢着されたフィーダーゲート用開閉レバー４ｂをフィーダーゲート用開閉アクチュエーター４ｃに機械的に接続しており、フィーダーゲート用開閉アクチュエーター４ｃを進退させることによりフィーダーゲート用開閉レバー４ｂを枢動させ、フィーダーゲート用開閉レバー４ｂとストックフィードロール２との間のフィーダーゲート３の間隔を開閉及び調整するものである。

更に、一対の粉砕ロール５は水平方向に離合可能に横設されており、つまり、少なくとも片方の粉砕ロール５は離合させるために粉砕ロール離合用アクチュエーター５ａに機械的に接続して水平方向に移動可能とすると共に、一対の粉砕ロール５の隙間を調整する粉砕ロール隙間調整手段５ｂを備えており、一対の粉砕ロール５が相対的に中方向に夫々回転することにより、フィーダーゲート３を通過して流下したストックＡを粉砕するものである。

更には、レベルセンサ６は非接触で入口筒１ａ及びストックホッパー１のストックＡのストックレベルＡａを計測するものであり、ストックホッパー１の入口筒１ａの頂面に装着用孔を穿設し、装着用孔にセンサヘッドを下方にして装着しているもので、後述するアンプ８を介装して制御手段９に接続されているものである。

そして、ロードセル７はストックホッパー１のフィーダーゲート３の上方近傍にストックＡに接触させて計測するもので、ストックホッパー１の下方に窄まる傾斜板１ｃの上方に水平方向に少なくとも２つ装着しているものであり、ストックＡに接触させて水平方向に複数装着することによりストックＡの傾斜も計測が可能なものである。

次に、制御手段９はシーケンサを用いているもので、アンプ８を介装してレベルセンサ６とロードセル７とに接続されており、レベルセンサ６とロードセル７とでのストックＡの計測値の信号をアンプ８で増幅させて入力するものである。

そして、制御手段９はストックフィードロール２を回転させる機械的に接続されたストックフィードロール用ギアドモータ２ａの速度制御器２ｂに電気的に接続されており、予め段階的に設定された回転数制御プログラムによりストックフィードロール２の回転数を制御させるものである。

更に、制御手段９はフィーダーゲート３の間隔を調整するために備えたフィーダーゲート開閉手段４のフィーダーゲート用開閉レバー４ｂを枢動させるフィーダーゲート用開閉アクチュエーター４ｃに電気的に接続されており、フィーダーゲート用開閉アクチュエーター４ｃを進退させてフィーダーゲート用開閉レバー４ｂを枢動させることによりフィーダーゲート３の間隔を開閉及び調整し、フィーダーゲート３に流入するストックＡの流れを調整するものである。

更には、制御手段９は一対の粉砕ロール５の離合を制御させるもので、一対の粉砕ロール５の片方には粉砕ロール離合用アクチュエーター５ａに機械的に接続されており、粉砕ロール離合用アチュエクター５ａは制御手段９と電気的に接続されておりレベルセンサ６又はロードセル７から発信される信号により可動するものである。

次いで、レベルセンサ６又はロードセル７でのストックＡの計測値が設定された下限レベルに達したとき、つまり、一対の粉砕ロール５の幅一杯にストックＡを供給できなくなる恐れになったとき、制御手段９によってストックフィードロール２の回転を停止させると共に、フィーダーゲート開閉手段４を作動させてフィーダーゲート３の間隔を閉鎖させ、同時に一対の粉砕ロール５を離間させるものである。

更に、レベルセンサ６又はロードセル７でのストックＡの計測値が設定された下限レベルから上昇したとき、つまり、一対の粉砕ロール５の幅一杯にストックＡを供給できる状態に成ったとき、制御手段９によってストックフィーダーゲート開閉手段４を作動させてフィーダーゲート３の間隔を離間させると共に、ストックフィードロール２の回転をさせ、同時に一対の粉砕ロール５の間隔を粉砕位置に戻すものである。

更に、レベルセンサ６は温度変化に対して保証機能を備えると共に、レベルセンサ６に付着する微量粉塵を定期的にエアを吹き付けることにより除去するエアガン６ａを付設したものである。

本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機は、広範囲な原料ストックに対応し得て効率良く良質の粉体に廉価で提供するのに好適なものである。

図１は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための概要側面図である。 図２は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための要部断面図である。 図３は本発明の穀物・種子・固形樹脂の製粉機の実施例の概要を説明するための概要正面図である。

Ａ ストック
Ａａ ストックレベル
１ ストックホッパー
１ａ 入口筒
１ｂ 供給系
１ｃ 傾斜板
２ ストックフィードロール
２ａ ストックフィードロール用ギアドモータ
２ｂ 速度制御器
３ フィーダーゲート
４ フィーダーゲート開閉手段
４ａ 枢動ピン
４ｂ フィーダーゲート用開閉レバー
４ｃ フィーダーゲート用開閉アクチュエーター
５ 粉砕ロール
５ａ 粉砕ロール離合用アクチュエーター
６ レベルセンサ
６ａ エアガン
７ ロードセル
８ アンプ
９ 制御手段

Claims (1)

1. 上方に配設した粉体又は粒体であるストックを貯留する入口筒付きストックホッパーと、該ストックホッパーのストックを下方に移送するストックフィードロールと、該ストックフィードロールで移送されるストックの流れを調整するフィーダーゲートの開閉をするフィーダーゲート開閉手段と、該フィーダーゲートを通過したストックを粉砕する一対の粉砕ロールとを備え、前記ストックホッパーの入口筒の頂部にストックのストックレベルを非接触で計測するレベルセンサを装着すると共に、前記ストックホッパーのフィーダーゲートの上方のストックに接触させて計測するロードセルを水平方向に相当な間隔を有して２つ装着し、該夫々のロードセルとレベルセンサとの計測値をアンプを介装した制御手段に入力演算し、該制御手段により予め段階的に設定する回転数制御プログラムによりストックフィードロールの回転数と前記フィーダーゲート開閉手段によりストックが通過するフィーダーゲートの間隔と前記一対の粉砕ロールの離合とを制御させる穀物・種子・固形樹脂の製粉機において、前記制御手段はレベルセンサでのストックレベルの計測値が設定された下限レベルから上昇し、且つ、２個のロードセルの負荷が設定された下限レベルから上昇したとき、ストックフィーダーゲート開閉手段を作動させてフィーダーゲートの間隔を離間させると共に、ストックフィードロールを回転させ、同時に一対の粉砕ロールの間隔を粉砕位置に戻すことを特徴とする穀物・種子・固形樹脂の製粉機。

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