JP5610190B2

JP5610190B2 - 粉砕機

Info

Publication number: JP5610190B2
Application number: JP2010067120A
Authority: JP
Inventors: 昌之山本
Original assignee: 株式会社寺田製作所
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: JP2011194377A

Description

本発明は、物体を粉状に砕いたり、すりつぶしたりする装置に関するものである。

物体の粉砕にはいくつかの方法があり、物体の中でも特に食品の場合、ボールミル粉砕機（例えば特許文献１）や、石臼などの上下２枚の円盤による粉砕機（例えば特許文献２、３）、気流式粉砕機やロールクラッシャー、また、気流式と円盤を組み合わせた粉砕機（例えば特許文献４）などがあった。

本発明は、上記の円盤による粉砕機に関するものであり、円盤による粉砕機には昔ながらの石臼と最近の機械式の円盤による粉砕機がある。昔ながらの石臼は、上の石臼を手動または自動で低速回転させて粉砕するものが多く、最近の機械式の円盤による粉砕機は下の円盤を回転させて粉砕するものが多い。

最近の機械式の円盤による粉砕機は、粉砕の効率を上げるために回転を速くするが、回転が速くなると円盤及び被粉砕物の温度が上がり、変質してしまう可能性が高くなる。従って、機械式の円盤による粉砕機には、円盤の冷却機構がついているものが多い。

特開平１０−１１７６８８号公報特許第３６２６１５９号公報特開２０００−７０７４１号公報特開平１１−１７９２２２号公報

最近の機械式の円盤による粉砕機では、上の円盤と下の円盤を平行に設置するのが難しく、擂潰部を均一な隙間にすることができず、擂潰部に均一な圧力を加えられない。上の円盤と下の円盤とを平行に設置できない原因としては、次の２つが考えられる。１．上の円盤が水平で、下の円盤が水平でない。つまり、駆動時または下の円盤の装着時の設置面が水平ではないために、下の円盤が水平ではない。２．下の円盤は水平で、上の円盤が水平ではない。つまり、上の円盤を係止機構に接続するときに上の円盤が水平にならない。このように、上の円盤と下の円盤を平行に設置するのはほとんど不可能で、１／１００ミリオーダーの狂いができてしまう。そのため、下の円盤は上の円盤と平行には回転せず、いわゆるミソをする状態（芯ずれして、不均一な状態）となり、上の円盤が均一な圧力で押さえても、擂潰部に均一な圧力として加わらない。

このため、押圧の弱い部分と押圧の強い部分によって出てくる被粉砕物の粒度はかなりのばらつき（数ミクロンから１００ミクロンくらい）ができ、均一な粉末ができなかった。そして、上の円盤の押圧を強くしても、ばらつきは直せなかった。又、押圧をどんどん強くすると、装置そのものに負荷がかかり、駆動手段の一部である主軸を壊したり、モータを焼いたりした。

以上のことより、本発明はどのような状況でも上の円盤と下の円盤が平行で、隙間が均一になり、圧力を均一に加えられ、均一な粉砕物を得ることができる粉砕機を提供することを課題としている。

本発明の第１手段は、固定された上の円盤と、回転する下の円盤と、上の円盤を固定する係止機構と、下の円盤を回転させる駆動手段とより構成し、上の円盤と係止機構との嵌合部分には球面座金を設ける。本発明の第２手段は前記第１手段において、係止機構は、係止板の上部で上の円盤を皿バネとＵナットにより固定する構成とする。

本発明の粉砕機により、粒度が均一な製品を製造することができる。そして、無理な力が加わらないため、装置の故障がなくなる。また、装置を掃除するために、装置を解体し、組み立てる時間が短くなり、メンテナンスが容易となる。

図１は本発明の装置の実施例を示した全体正面図である。図２は図１の平面図である。図３は本発明の装置の実施例を示した主要部の正面一部断面図である。図４は図３の係止機構を持ち上げ、上の円盤を持ち上げた図である。図５は本発明の装置の実施例の嵌合を示した説明図である。図６は実施例の上の円盤を下から見た図である。図７は実施例の下の円盤を上から見た図である。図８は擂潰部を示した図である。図９は実施例による粉砕の平均粒径を示した図である。図１０は従来技術の説明図である。図１１は従来の擂潰部を示した図である。図１２は従来の擂潰部を示した図である。

図面により、粉砕機の全体について説明する。上の円盤１と下の円盤２は、それぞれ中央部に向かって上方に傾斜しており、周囲が略平行となっている。上の円盤１の方が、下の円盤２よりも傾斜が大きく、円盤１、２同士の隙間は上方へ行くほど、広くなっている。上の円盤１の中央部は、投入口１１として開放している。円盤１、２の傾斜部には、刃５、６を備える。円盤１、２の略平行になっている周囲には擂潰部３、４を備え、この擂潰部３、４は、内側から外側に延びる複数個の凹部３ａ、４ａ、凸部３ｂ、４ｂを交互に連続して形成する。

下の円盤２には、駆動軸９を嵌合し、モータ８からの出力を伝えている。よって、下の円盤２は回転し、下の円盤２と駆動軸９は着脱自在である。粉砕された被粉砕物を、上の円盤１と下の円盤２のすき間から落下させるケーシング１２を設け、ケーシング１２内の被粉砕物を集めるために、下の円盤２に掃き込み具１９を設ける。掃き込み具１９は下の円盤２とともにケーシング１２内部を回転し、被粉砕物をケーシング１２の一部に設けた取出口１３へ掃き込む。取出口１３の外側には取出シュート１４を設け、取出シュート１４の下には、取出シュート１４より落下してきた被粉砕物を回収するための容器１５を設ける。機枠１６の下にコロ１７を設けることにより、装置全体の移動が容易となる。

係止機構は、本実施例では係止板１０、機枠１６、回動軸２０、ハンドル１８、ハンドル軸２５等により、構成する。係止板１０は、機枠１６に対して回動軸２０により回動し、上の円盤１を上下させることができる。ハンドル１８、ハンドル軸２５で係止板１０を固定することができる。係止板１０の一方は、回動軸２０により回動自在に機枠１６に固定されており、他方をハンドル１８、ハンドル軸２５で固定する。

上の円盤１と、係止板１０とは、球面座金２１、２２を介して接続されており、係止板１０に球面座金（上）２１を取付け、上の円盤１には球面座金（下）２２を取付ける。係止板１０と球面座金（上）２１、円盤１と球面座金（下）２２は一体でも良い。円盤１の上部を係止板１０の開口１０ａに挿入し、係止板１０の球面座金２１と円盤１の球面座金２２を合わせたあと、係止板１０の開口１０ａより出ている円盤１の上部の投入口１１の周囲に板バネ２３を嵌め、Ｕナット２４を回転させながら嵌めこんでいる。

円盤１、２の擂潰部３、４は、凹部３ａ、４ａと水平な凸部３ｂ、４ｂを交互に設置する。凹部の形状は、断面が弧状、略三角状のＶ字状などがある。凹部と凹部の間の水平の凸部は、０．５ミリメートル以上１．５ミリメートル以下が望ましく、それ以下の場合は凸部が水平ではない状態と略同じになり、それ以上の場合は、擂潰部３、４がほぼ水平と同じような状態になってしまう。よって、水平な凸部は０．５ミリメートル以上１．５ミリメートル以下がよい。従来の円盤３１、３２は、図１１、１２のように凸部が水平ではなく、凹部３３ａ、３４ａが連続する構造となっている。

円盤１、２及び被粉砕物が熱を持つと、被粉砕物の品質が変質してしまうため、円盤１、２の内部を水などの冷却媒体が流れて円盤１、２及び被粉砕物を冷却する冷却装置がついているが、図面、詳細な説明は省略する。

本実施例の装置の動作を説明する。まず、準備として、下の円盤２を駆動軸９と嵌合する。そして、上の円盤１を係止板１０の開口１０ａへ挿入し、係止板１０の球面座金２１と円盤１の球面座金２２を合わせ、板バネ２３、Ｕナット２４により、固定する。係止板１０を回動軸２０で回動させ、上の円盤１を下の円盤２の上へ設置し、ハンドル１８をハンドル軸２５へ挿入し、係止板１０を固定する。

次に、モータ８を起動し、下の円盤２を回転させる（冷却装置がついている場合は、冷却装置も起動する）。そして、投入口１１より被粉砕物を投入する。投入口１１へ被粉砕物を投入するためには、手で投入する、または、投入装置（図示しない）を設置して投入装置により投入する。投入装置は定量供給できるものが良い。被粉砕物は上下の円盤１、２の間で、刃５、６により粉砕され、円盤１、２の隙間より小さくなると、下（隙間が狭いほう）へ移動する。刃５、６により粉砕された被粉砕物は、擂潰部３、４へ移動し、更に細かく粉砕され、遠心力と、擂潰部３、４の形状（凹部、凸部がそれぞれ内側から外側へ延びている）により円盤１、２の周囲へ移動し、円盤１、２の隙間からケーシング１２へ落下する。落下した被粉砕物は下の円盤２とともに回転する掃き込み具１９により、取出口１３へ誘導され、取出シュート１４により容器１５へ取り出される。

上記のように、球面座金２１、２２を取付けて作動させると、下の円盤２の擂潰部４がミソを擂った状態になっても、上の円盤１の擂潰部３で下の円盤２の擂潰部４を押さえるとき、球面座金２１、２２に上の円盤１も下の円盤２に合わせてミソを擂り、擂潰部３、４が密着した状態で下の円盤２が回転する。このために、上下の擂潰部３、４が平行となり、均一で細かい被粉砕物が取出口１３へ出てくる。

擂潰部３、４に水平な凸部３ｂ、４ｂを設けると、上下の擂潰部３、４は水平な凸部３ｂ、４ｂで被粉砕物を押圧した状態となり、押しつぶされたように細かくなるため、粒子が滑らかな粒子となる。また、上下の円盤１、２は従来の円盤３１、３２より耐久力があり、長持ちがする。

この装置で、お茶を粉末にすると、図１２のように、７．６ミクロンの均質な粉末茶ができた。その他にも、図１２に示すように、そば粉１３．２ミクロン、米粉２６．０ミクロン、米ペースト（米を事前に水に浸し、水を混ぜながら粉砕する）３．８ミクロン、キビの粉末２１．４ミクロンなどを得られる。また、本装置で得られた粉末の一部を図１２に示したが、それ以外の被粉砕物を粉砕するためにも、本装置を利用可能であり、被粉砕物は上記に限らない。被粉砕物の種類、粒度などに応じて、モータ８により円盤２の回転数を変えるとよい。

１（上の）円盤
２（下の）円盤
３（上の円盤の）擂潰部
３ａ（上の円盤の）凹部
３ｂ（上の円盤の）凸部
４（下の円盤の）擂潰部
４ａ（下の円盤の）凹部
４ｂ（下の円盤の）凸部
５（上の円盤の）刃
６（下の円盤の）刃
８モータ
９駆動軸
１０係止板
１０ａ開口
１１投入口
１２ケーシング
１３取出口
１４取出シュート
１５容器
１６機枠
１７コロ
１８ハンドル
１９掃き込み具
２０回動軸
２１球面座金（上）
２２球面座金（下）
２３皿バネ
２４Ｕナット
２５ハンドル軸
３１（上の）円盤
３２（下の）円盤
３３（上の円盤の）擂潰部
３３ａ（上の円盤の）凹部
３３ｂ（上の円盤の）凸部
３４（下の円盤の）擂潰部
３４ａ（下の円盤の）凹部
３４ｂ（上の円盤の）凸部
３５ボルト
３６ナット
３７投入口

Claims

固定された上の円盤と、回転する下の円盤と、上の円盤を固定する係止機構と、下の円盤を回転させる駆動手段とより構成し、上の円盤と係止機構との嵌合部分には球面座金を設けることを特徴とする粉砕機。
係止機構は、係止板の上部で上の円盤を皿バネとＵナットにより固定する構成とすることを特徴とする請求項１記載の粉砕機。