JPH0247939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新らしい考え方の汎用ミルに係るもの
である。より正確には、本発明は、円筒の中心で
回転するシヤフト上にらせんパターンに配列され
ている粉砕要素を備え、これらの要素と円筒の内
面とが必要な反作用を行なうようになつているミ
ルに係るものである。本ミルはふるいを用いずに
作動し、そして材料の粉砕と前進とを同時に行な
う。本ミルは、その適合の容易さ故に、産業或は
農業から得られるどのような型の材料をも粉砕す
るのに用い得ることからも「汎用」ミルである。

多数の産業用ミルが現在市販されており、これ
らは粉砕要素の型に従つて次のようなカテゴリに
分類されている。

固定或は移動ハンマミル、 固定或は移動ナイフミル、 ローラミル、及び といしミル。

これらの全てのミルは粉砕は行なうが材料の前
進作用は行なわず、粉砕された材料は何れの場合
にも、ミル自体の一体部分であつて粒子寸法を選
択するふるいにかけられてふるい分けられる。更
に現在知られているミルは全て、上記の概念から
は「汎用」と定義することができない。即ち、こ
れらは全て15％を超える含水率の農業生産物を粉
砕するのに適していないというような制限を多か
れ少なかれ有している。これは、この型の材料が
集まるとふるいに粘着しやすいのでふるいをつま
らせ、粉砕した材料をそれ以上放出させないよう
にするからである。粉砕要素と放出されない製品
との摩擦によつて局部的な過熱を生じ、これが自
然燃焼段階に到達する可能性がある。何れの場合
にも粉砕プロセスは阻止され始め、相当なミル保
守問題を招来するようになる。

前述のように、本発明によるミルはどのような
型の材料を粉砕するのにも用いることは可能であ
るが、動物飼料用の穀類或は繊維質セルローズの
ように15％を大巾に超える含水率であつてさえ
も、含水農業生産物を粉砕するのに特に有用であ
る。

この優れた長所は、含水材料を粉砕するのに用
いる場合に公知の型のミルの閉塞の責を負うべき
「ふるい」を省くことによつて得られるのである。
ふるいを除行すること自体は、粉砕システムを絶
対的に新しい考え方で設計することによつて可能
となつたものである。

新らしいミルの特徴は以下の添附図面に基づい
ての説明からより一層明白になるであろう。

第１図乃至第１０図、第２１図乃び第２２図を
参照する。本発明による新らしいミルは本質的に
外側円筒３、粉砕すべき材料のための送給口１、
粉砕された材料のための放出口２、及び円筒の長
手軸と同心に回転するように可変速度電動機によ
つて駆動されているシヤフト１０を備えている。
回転シヤフトは断面が円形、正方形或は多角形で
あつてよい。粉砕要素は円筒３の内面６のリブに
よつて形成されるみぞと共働して、材料を送給口
から放出口まで前進させるねじを形成するように
前記シヤフトに沿つて上記共働による前進のため
に必要ならせんパターンの配置になるように取付
けられている。

円筒３の内面６は、粉砕要素と共働して粉砕に
必要な摩擦作用が得られるように粉砕要素からあ
る距離をおいてある。第３図、第５図、第７図、
第９図及び第２１図に示す好ましい実施例では、
円筒３の内面６には、材料の粉砕と材料の輸送の
両方のために（シヤフト上にらせん状に配列され
ている）粉砕要素と共働するらせんみぞが設けて
ある。なお、処理すべき材料を配慮して、上記円
筒の内面には、リブよつて、回転軸に平行なみぞ
を形成してもよい。このようにして限定されたミ
ルの円筒内面は第１図の点ＡとＢとの間の円筒の
全長に亘つて伸びており、送給口と直径方向に対
面している点に引込み部分を含んでいる。

円筒３の中央部分は２つの半円筒形部分として
作り、２つの直径方向に対向している中心母線に
沿つて組合わせる、或は蝶番取付けにしておくこ
とが好ましく、このようにすれば内部を異なる表
面を有する、従つて異なる粉砕効率の滑動可能な
部分と交換したり、或は円筒３の直径を狭い範囲
内で変化させたり、また或は保守並びに交換のた
めに中心シヤフト及び粉砕部材に容易に接近可能
となるように円筒３を開くことができる。

送給口１及び放出口２にそれぞれ対応する位置
のミルの初め及び終りの部分に２つの櫛デバイス
３７を設けあり、これらはミルの壁を通して突入
する深さを調整する前進デバイスによつて外側か
ら操作することができる。

これらのデバイスの１つを第１９図及び第２０
図に示してある。図示の例では、櫛３７は手動ハ
ドル３８によつてミルの外側から制御される送り
ねじ３９によつて案内４０上を滑つて前後進する
ようになつている。（ハンドルは第１個にも番号
４で示してある。） 図示の例では、櫛構造は粉砕要素のプロフアイ
ルと相補的なプロフアイルを有しており、前進デ
バイスやその両端位置にある場合には櫛はそれぞ
れ完全に挿入及び完全に切離されるようになるこ
とは明白である。ミルの初めの部分に設けられて
いる櫛デバイス即ち「精製器」の目的は、このデ
バイスが粉砕要素に対して適切に位置ぎめされて
いる場合、供給される材料を粗く砕くことであ
る。ミルの終りの部分に設けられている櫛デバイ
ス即ち「精製器」の目的は、粉砕された材料の最
終寸法を更に精製して均一化すること、及び最終
粉砕要素に粘着しがちな粉砕材料を完全に除去す
ることである。これらの櫛デバイスの目的が異な
つているので、粉砕要素に対する櫛の位置は初め
の精製器と終りの精製器の場合では異なつている
のが普通である。

前述のように、本発明による新らしいミルの特
徴の１つをなしている粉砕要素は種々な変形例に
製造することが可能であり、これらは全て本発明
の思想からは等価と見なされるが、これらは処理
すべき種々の材料に特に適するようにするもので
あり、また特に有利とするものなのである。これ
が公知システムでは得ることができない融通性を
本発明による新らしいミルに与えることになり、
またこれが前述の「汎用性」と称する理由の１つ
なのである。

第３図および第４図は本発明に到る一つの発想
の段階を示すものである。ここでは粉砕要素は単
一の鋳造片の形状であり、実際の粉砕要素８の他
にそれを回転シヤフトに取付けるための円板７を
含んでいる。円板７は中心に回転シヤフトの断面
と一致する形状の開口９を有しており、円板７は
滑らせてシヤフト上に取付けた後に円板に設けら
れている孔を通して適当なねじによつてシヤフト
に固定することができる。

円板のスタツクをシヤフト上に固定した後に、
スタツクを２枚の端円板１１に対してナツト１２
によつて固定する。

第５図及び第６図に示す別の発想の例、取付用
円板及び粉砕要素は回転シヤフト上に直接組立て
られるような分離した部品の形状になつている。
図示の特定実施例では円板１５の中心開口９はシ
ヤフト断面に一致しており、円板の端に沿つて設
けられている孔１８は固定用ねじを通すためのも
のである。粉砕要素１４の基部はＴ字形１３にな
つていて、２つの隣接する要素が１つの固定用円
板をはさむことができるようにしてある。

このＴ字形基部は、固定用円板の縁に設けられ
ている孔と一致する孔を設けるようにもなつてい
て、これらの孔にねじを通して粉砕要素のスタツ
クをナツト１７によつて回転シヤフトの端円板１
６に錠止することができる。

第７図及び第８図に示す更に別の発想の例でも
取付用円板２２は粉砕要素２０から分離されてい
る。これらの粉砕要素は、これらの要素を挿込み
得るように要素の断面に一致する切欠きを設けた
保持環１９上に取付けられている。図示の例で
は、粉砕要素、保持環、及び取付用円板には２つ
の貫通孔２１が設けてあつて、粉砕要素のスタツ
クを錠止し、それをナツト２４によつてシヤフト
１０の板２３に固定するための２本のねじを通し
得るようになつている。

スペーサ環も設けてあり、これらの目的は後述
する所定ののダイアグラムに従つて粉砕要素の間
隔をあけることである。

本発明に到る発想を更に進めれば第９図および
第１０図に示す通りとなり、ここでも取付用円板
２５は粉砕要素２６から分離されている。

しかしこの場合粉砕要素はブツシユ２８によつ
て取付用円板上に組立てられている。これらのブ
シユは粉砕要素の間隔をあけるのと同時に若干の
材料に対して特に右用な構造即ち格子を形成して
いる。粉砕要素及び固定用円板には２つの孔が設
けてあつて、粉砕要素をねじ及びナツト３０によ
つて固定用端円板２９に取付け、回転シヤフトに
固定することができる。

第１１図ないし第１４図は本発明にも適用可能
な発想段階での粉砕要素の個々の形状を示してお
り、第１５図ないし第１８図は円筒３の内面６に
おけるリブと共働する時に粉砕要素に与えられる
らせんパターンの配列状況を示しており、第１９
図および第２０図は本発明の実施例としても採用
可能な櫛デバイスの構成を示しており、第２１図
ないし第２５図は本発明の以上発想過程で到達さ
れた本発明に係る最良の実施例を示している。次
にこれらについて説明すると、取付用円板は粉砕
要素から分離されており、粉砕要素は任意の長
さ、特定的にはミルの円筒の長さに等しい長さバ
ーの一体部分を形成している。図示の例では、鋳
造によつて１つの片に形成されているバーは、固
定用環内にすき間なく挿入できるようなＴ字形断
面の基部４７と、バーから適当に間隔をおいた実
際の粉砕要素４３とを備えている。固定用円板４
２の縁にはバーのＴ字形基部と正しく相補的に凹
みを設けてあつて、これらの基部が挿入されるよ
うになつている。

バーをシヤフトに固定するための円板は、ねじ
及びナツト４６によつて円板・バー組立体を錠止
できるようにする孔４４も含んでいる。縁に凹み
を設けてないスペーサ環４２をシヤフトに沿つて
取付けてバーを保持し、それらの重量をシヤフト
１０に沿つて均一に分布させることもできる。

全ての場合に不可欠的に要求されることは、シ
ヤフトの断面を適切に選択し、粉砕すべき材料の
特性に従がう所定のピツチを有するねじを形成さ
せるために粉砕要素をシヤフトに沿つてらせん状
に配置できるような（シヤフト断面形状と）相補
的な中央開口を固定用円板に設けることである。
円板の組立てに用いられる貫通孔、粉砕要素、及
びシヤフト上の何等かのスペーサ要素も設けなけ
ればならないことは当然である。

粉砕要素がバー上に設けられる特定の場合に
は、前記のねじ（らせん）は、粉砕要素を等間隔
に設けたバーを適当にずらせて配列するか、或は
バー上の粉砕要素の間隔を異ならせることによつ
て得られる。

第１５図及び第１６図はシヤフトに沿う粉砕要
素の別の考え得る分布を図式的に示すものであ
る。

ミルの粉砕力はシヤフトの回転速度及び粉砕要
素の頻発度によつて定まる。

粉砕される材料の前進速度は、本質的には粉砕
要素によつて形成されるねじのパターンに依存
し、粉砕要素がらせんに沿つて変化しないように
対応位置に互に平行に取付けられている部分にお
いては材料の前進は実質的にゼロとなる。

ミルによつて与えられる粉砕作用の型も粉砕要
素の型に依存し、この型を変えることによつて変
化させることができる。本質的には、これらの要
素はハンマ或はナイフ型とすることが可能であ
り、これらの各型を種々の形状とすることができ
る。例えば、第１１図はブレード３２を有するナ
イフ型要素３１を示すものであり、第１２図は動
作縁３６を有するハンマ型要素３３を示すもので
あつて、これらの要素は固定用円板の一体部分と
して作られる型である。同じようにして、これら
の要素を粉砕用バーの一部として形成させること
もできる。

第１３図は保持環上に固定するナイフ型要素３
４を示すものであり、第１４図も保持環上に固定
する別のナイフ型要素３５を示すものである。ナ
イフ縁は要素の何れか一方の側に設けてもよい
し、或は第１４図に破線で示すように両側に設け
てもよい。この型の切断要素は円板上に鍜造によ
つて、或は鋳造される粉砕用バー上に単一片とし
て形成させることもできる。

新らしいミルを特徴づける面に要約すれば以下
のようになる。

本ミルはふるいを用いずに動作し、従つて目
づまりを生じない；ふるいを無用ならしめるこ
の能力は新らしい粉砕システムに基づくもので
あり、このシステムは放出口に輸送される粉砕
された製品の粒子寸法の均一性を保証する： 粉砕及び前進システムは可変速度で回転する
シヤフトと、ミルの円筒内面と共働するねじを
形成するようにシヤフトの表面にらせん状に分
布させてある粉砕要素とによつて構成されてい
る。このシステムは５つの変数、即ちシヤフト
速度、粉砕要素の型、切断要素の方向、粉砕要
素によつて形成されているねじのピツチ、及び
粉砕要素と共働する円筒内面の形状、を有して
いる。

随意に調整可能なこれら５つの変数を種々に
組合わせることによつて粉砕システムは異なる
力と特性を持つようになり、各型の材料（含水
率が15％を遥かに超える材料でさえも）に特に
適したシステムとなる。

粉砕すべき材料を予備的に破砕するためにミ
ルの初めの部分の粉砕要素と共働するように設
けられている前進可能な櫛デバイスは外側から
調整可能であり、この前進の度合いを変化させ
ることによつて処理される各型の材料に特に適
する種種に効果的な破砕システムが得られる。

ミルの終りの部分の粉砕要素と共働するよう
に設けられている前進可能な櫛デバイスは粉砕
された製品の粒子寸法を更に精製し、均一にす
る。このデバイスは先行デバイスと殆んど類似
しているが、目的が異なるために異なる態様で
独立的に且つ大巾に調整される。

本粉砕及び前進システムの全ての部品、特にシ
ヤフト、固定用円板、どのような形状であつても
よい粉砕要素、スペース要素及び円筒の内側ライ
ニングは容易に取外し可能であり、交換可能であ
る。

従つて、必要に応じて同じミルに異なる部品を
取付けることによつて異なるプロセスに用いるこ
とができるようになる。これらの全ての要素は適
当な金属或は合金で、一般的にはステンレス鋼で
作られる。

新らしいミルの融通性及びこのミルに施すこと
が可能な実際的に際限のない変更は当業者には明
白となつたであろう。

以上述べてきた発想段階での新規な要素は、本
発明において特定された構成部分を補強する意味
で、本発明に係り、本発明の範囲に含まれるもの
であることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はミルの側面図であり、第２図はミルの
端面図であり、第３図は送給口レベルにおけるミ
ルの初めの部分の断面図であつて、本発明に到る
発想段階での粉砕要素を示してあり、第４図は第
３図のミルの内部の部分側面図であり、第５図は
送給口レベルにおけるミルの初めの部分の断面図
であつて、第３図のものとは異なる本考案の特定
の粉砕要素を示してあり、第６図は第５図のミル
の内部の部分側面図であり、第７図は送給口レベ
ルにおけるミルの初めの部分の断面図であつて、
前記のものとは異なる本発明の特定の粉砕要素を
示してあり、第８図は第７図のミルの内部の部分
側面図であり、第９図は送給口レベルにおけるミ
ルの初めの部分の断面図であつて、前記のものと
は異なる本発明の特定の粉砕要素を示してあり、
第１０図は第９図のミルの内部の部分側面図であ
り、第１１図、第１２図、第１３図及び第１４図
は若干の粉砕要素の詳細を示すものであり、第１
５図は回転シヤフトの側面図であつて、その周囲
にねじを形成している粉砕要素の特定配列を示す
ものであり、第１６図は回転シヤフトの側面図で
あつて、その周囲にねじを形成している粉砕要素
の別の配列を示すものであり、第１７図は第７図
及び第８図の粉砕要素によつて形成されるねじの
パターンを図式的に示すものであり、第１８図は
第９図及び第１０図の粉砕要素によつて形成され
るねじのパターンを図式的に示すものであり、第
１９図は櫛デバイスの側面の詳細図であり、第２
０図は同じデバイスの平面図であつて、例として
第４図の粉砕要素と共働する様を示すものであ
り、第２１図ないし第２５図は本発明の実施例を
示すものであり、第２１図は送給口レベルにおけ
るミルの初めの部分の断面図であつて、前記のも
のとは異なる特定の粉砕要素を示してあり、第２
２図は第２１図のミルの内部の部分側面図であ
り、そして第２３図、第２４図及び第２５図は第
２１図及び第２２図のミルの粉砕要素を担持する
バーの三平面投影図である。 １……送給口、２……放出口、３……外側円
筒、４，３８……ハンドル、６……円筒内面、
７，１５，２２，２５，４２……取付用円板、
８，１４，２０，２６，３１，３３，３４，３
５，４３……粉砕要素、９……開口、１０……回
転シヤフト、１１，１６，２３，２９……端円
板、１２，１７，２４，３０，４６……ナツト、
１３……Ｔ字形基部、１８，２１，４４……孔、
１９……保持環、２８……ブシユ、３２……ブレ
ード、３６……動作縁、３７……櫛デバイス、３
９……送りねじ、４０……案内、４７……バーの
基部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒３、送給口１および放出口２を除いて上
   記円筒３を閉じる端壁、上記円筒内の中心で回転
   する回転シヤフト１０、上記回転シヤフトによつ
   て回転されるように上記回転シヤフトに支持され
   た多数の取付用円板４２および上記円板の周囲に
   設置される粉砕要素４３を具備するふるいを用い
   ないねじ式ミルにおいて、上記粉砕要素はその基
   部でバーに一体的に構成され、回転シヤフトと平
   行に配列されており、上記バーの基部は上記取付
   用円板に形成された凹みに相補的な形状で挿入さ
   れるに適しており、上記バーは上記回転シヤフト
   に平行に配置され、各バーにおける上記粉砕要素
   は他の粉砕要素と共に全体として、ねじを形造る
   ようならせんの形に配列されており、ここでは上
   記円筒３の内壁には上記回転シヤフトの軸に対し
   てらせん状あるいは平行になるリブによつて形成
   されたみぞを具備しており、上記粉砕要素は上記
   円筒と共働して、その間で回転シヤフトの回転に
   より材料を粉砕し、これによつて上記粉砕要素と
   上記円筒との間で粉砕と同時に材料を送給口から
   放出口へと前進させることを特徴とする、ふるい
   を用いないねじ式ミル。