JPS61167460A - 剪断式縦型粉砕機における粉砕刃の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） この発明は、固体粒子を砕いて細かい粒状物もしくは粉
状物を得ようとする、所謂粉砕機における新規な構造の
粉砕刃ならびにその組合わせに関するものであって、本
願出願人目らにおいて既に開発湾みどなっている昭和５
９年１２月２７日付特許出願済み発明に関連して開発、
完成した、特に穀類の粉砕に適した粉砕刃ならびにその
組合わせ構造を提供しようとするものである。

（従来技術） 粉砕機における粉砕手段の基本原理は、その粉砕しよう
とする固体粒子に加えられる外力から見た場合、はとん
どのものが圧縮、剪断、衝撃のいずれか、又はこれらを
組合わせた機械的な外力によるものであった。

その中、豆、麦、蕎麦等穀類の粉砕手段には。

主にその外力として圧縮力を伴うものが多く。

その結果、粉砕過程において費やされるエネルギーの多
くは熱エネルギーに変換されて浪費され、粉砕効率を低
下させてしまっているだけではなく、発生した熱により
粉砕物を変質させてしまうという致命的な欠陥を有する
ものとなっていた。そのため、実用化されているある種
の装置では、冷却用に水を加えたり、放熱フィンに工夫
を凝らす等といった様々な対策に経費を費やさなければ
ならなかった。

また、この圧縮力に頼る粉砕機には、その構造上の特徴
から騒音を発するものが多く、作業環境を悪くし、作業
効率を落とすだけではなく。

公害発生源としての問題を抱え込む場合が多く。

その対策に苦慮するケースが多発し、それらの問題を処
理するためにも時間と経費を投入しなければならなかっ
た。

このような実情から、これまでの方式による粉砕機に取
って代わるより理想的な粉砕機の開発が持たれていたこ
とはいうまでもない。

この発明は、それらの事情に呼応して開発、完成したも
のであり、その構成の要旨は、以下に詳述するとおりの
ものである。

（発明の構成） この発明は、添附した図面に示すその代表的な実施例か
らも明確に理解されるように、基本的に固定刃１と回転
刃２およびスペーサー３とが特定の関係に規制されて単
位粉砕刃４を構成し、それら複数枚の単位粉砕刃４．４
・−・−・・を縦型筒状のハウジング４内に上下縦積状
に組合わせることにより粉砕刃を形成するようにした構
造から構成される剪断式縦型粉砕機における粉砕刃であ
る。

中位粉砕刃４を構成する一つの構成要素である固定刃１
は、第３図に示す平面図からも理解されるように、その
刃先１１．１１・・・・・・が同一円周上であって、且
つ同一水平面内に分散状に形成され、しかもそれら各隣
接刃先１１．１１・・・・・・間には、上下方向に貫通
状となる抱持空間部１２．１２・・・・・・を有する如
くして構成されるものであり、通常強度ある所定厚の鋼
板から打抜きその他の手段によって形成する。

なお、図示した実施例では、この刃先１１および抱持空
間部１２の外側にスリッ、ト孔１３を穿設してなるもの
の例として示されているが、勿論この実施例に限定され
る訳ではなく、適宜状況に応じて省略することもできる
。

単位粉砕刃４の他の構成要素である回転刃２は、第４同
年面図に示されているとうり、外方に突出状に複数個の
刃先２１．２１・・・・−・が形成されたヒトデ型平面
形から成るものであり、ハウジング５の中心部に軸装さ
れ、モーター９のシャフト９１にカップリング９２を介
して接続、回動される回転軸６に固定されて高速回転す
るものである。

その際、この刃先２１．２１・・・・・・は、上記した
固定刃１の刃先１１．１１・・・・・・の上面もしくは
下面に位置して噛合状となる配置を実現するため、各刃
先２１．２１・・・・・・は、後述するスペーサー３に
対抗する水平面内であって、夫々同一円周上に位置する
ようにして形成されなければならない。

なお、刃先２１．２１・・・・・・の突出具合は、上記
した固定刃１の刃先１１．１１・・・・・・および抱持
空聞部１２，１２・・・・・・との噛合わせ状況によっ
て適宜その寸法が決定されるものである。

一方、この回転刃２の刃先２１ならびに上記した固定刃
１の刃先１１は、鋏等所謂刃物に形成されている刃先と
同じような刃先形状のものに形成する外、第２同断面図
に見られるもののように、略垂直に切落とされた刃先形
状となし、その両角をカッティングエツジ仕上げとして
必要に応じて裏表反転使用可能となるような構造の刃先
形状とすれば、極めて経＾的な粉砕刃を実現することが
できる。

中位粉砕刃４の更に他の構成要素であるスペーサー３は
、上記した固定刃１の裏面もしくは上面に対設され、上
下方向に並設されることとなる固定刃１，１聞の離反距
離を規制または調整すると共に、粉砕物のための衝突壁
の機能を果すものであって、第５図に示す実施例からも
理解されるように、その外周寸法が固定すべきハウジン
グ５の内周寸法に規制されたリング状平面形を有する如
く形成される。

そして、必要な厚さ寸法を実現するため、このスペーサ
ー３は、予め必要厚さ寸法を有する一枚板状のものに形
成するか、あるいは、所定の砲準厚さ寸法に形成した幼
根状のものを複数枚重ねて必要厚さが実現し得るように
して形成される。

上記のとおりの固定刃１２回転刃２．スペーサー３が規
制されて組合わされることによって単位粉砕刃が構成さ
れ、更に、第１ないし２図に示すとおり、各中位粉砕刃
４．４・・・・・・を上下方向に縦積状としてこの発明
の粉砕刃が実現される。その際の上下方向に縦積、組合
わされる中位粉砕刃４，４・・・・・・の枚数は、粉砕
すべき原材料の性状や粉砕目的、達成粒度等に応じて最
適な枚数が選択される。

また、この縦積構造を実現するに際し、回転刃２の厚さ
に対応してスペーサー３の厚さを加減するようにすれば
、上下に並設された一対の固定刃１，１と、その間に噛
合状となる回転刃２との噛合わせ状況が調整され、例え
ば、スペーサー３の厚さ寸法を回転刃２のそれに近い寸
法に規制すればするほと、固定刃１と回転刃２との噛合
わせ状況は緊密なものとなり、逆に大きくすればするほ
ど粗雑なものとなる。

そして、この噛合わせ状況が緊密なものに調整された粉
砕刃によって実現された剪断式縦型粉砕機では、単位時
間当りの粉砕効率は低下するものの粉砕密度が向上し、
逆に粗雑な噛合わせ状況によるものとした場合には、粉
砕効率は上がるものの粉砕密度が低下りることになる。

したがって、この回転刃２の厚さに対ザるスペーサー３
の厚さ寸法の決定は、粉砕しようとする粉砕物の性状、
達成粉砕粒度、粉砕目的等に応じて最適な寸法のものが
選択される必要があるばかりではなく、粉砕効率との兼
合いからも慎重に吟味されなければならず、それらが検
討された結果、採用するスペーサー３の厚さ寸法は、上
から下まで全て同一厚さ寸法のものを採用するようにす
る外、下方のものほど薄めのものとしたり、あるいは、
下方に位置するものの中の特定の位置のものだけを薄め
のものとする等最適な組合わせによる厚さ寸法のものに
決定することができる。

ζお、このスペーサー３の厚さ寸法の調整には、第２図
に示す要部拡大断面図に示す実施例のもののように、所
定基準寸法厚の薄めのものを複数枚重ねて必要な厚さの
スペーサーを実現するようにした構成を採用するように
すれば、極めて都合の良いものとなる。

図中、７は、粉砕すべき固体粒子を投入するためのホッ
パーを示している。

（実施例１） 図面第６図および第７図には、上記した実施例とは異な
る他の実施例が示されている。

即も、第７図の要部拡大断面図からも理解されるように
、この実施例によるものは、各単位粉砕刃４，４・・・
・・・毎にハウジング５の内外に通ずる小間隙部４１．
４１・・・・・・を形成するようにし、該小間隙部４１
．４１・・・・・・を通じ、粉砕過程で発生する所定粒
度以下の粉砕物を予めその粉砕過程で回収するようにし
た構成によるものの例である。

図示の例では、この小間隙部４１は、スペーサー３の枚
数を減らし、スペーサー３の下面とその下に縦積される
単位粉砕刃４上面との間に極めて小さい間隙（回収しよ
うとする粉砕物の粒度によって決定される）を確保する
ことによって実現するようにしたものの例となっている
が、その外、図示にはしていないが、中位粉砕刃４にお
ける固定刃１とスペーサー３との組合わせ構成において
、この固定刃１とスペーサー３との間に所定間隙を形成
するようにして該小間隙部４１を実現するようにしたり
、あるいは、それら双方の構成を同時に採用して中位粉
砕刃４の固定刃２とスペーサー３との間、および縦積す
る単位粉砕刃４，４間に小間隙部４１．４１を実現する
ようにすることもできる。

なお、この小間隙部４１の外側には、該小間隙部４１．
４１−・・・・・から放出される粉砕物を回収するため
の空間部５１を形成し、同所を吸引パイプ５３によって
回収部（図示せず）に接続するような構造に形成するこ
ともできる。図中５２は、上記空間部５１を形成するた
めのカバ一部材を示している。

また、第６図に示した実施例では、モーター９をホッパ
ー７の更に上位に位置するようにしたものの例としてい
るが、この構成は、空間部５１を形成することと特に関
連するものでなく、必要があれば第１図に示すものと同
様、下方その他の箇所に適宜配することができる。

図中、５４は、ハウジング５に形成した回収用スリット
、５６は、カバ一部材５２下方に設置し、吸引パイプ５
３に回収されない粉砕物を回収するための受は皿、８は
、スタンドを夫々示している。

このようにして構成されるこの発明の剪断式縦型粉砕機
は、その上方にセットされたホッパー７から大豆、蕎麦
等粉砕すべき固体粒子を投入してモーター９を駆動させ
ると、モーターシャフト９１に接続され、ハウジング５
内で高速回転する回転軸６に固定された回転刃２，２・
・・・・・の中、上方に位置した回転刃２の回転方向側
縁がそれら投入された固体粒子に衝突して衝撃力が加え
られると共に、その弾みでそれら固体粒子は、固定刃１
，１・・・・・・の抱持空間部１２゜１２・・・・・・
方向に跳ね飛ばされ、更に衝撃を受けて衝撃、破壊を繰
返しつつ同抱持空間部１２゜１２・・・・・・に抱え込
まれた上、高速回転する回転刃２の刃先２１，２１・・
・・・・と、固定刃１の刃先１１．１１・・・・・・と
の噛合わせによって剪断破壊されながらより粉砕作用が
進行する。

その後、それら粉砕物は、固定刃１の抱持空間部１２．
１２・・・・・・および回転刃２の刃先２１゜２１間の
空間部を通じて順次下方の単位粉砕刃４．４・・・・・
・方向にその自重ならびに内部気流の流れ等に作用され
て落下し、更に中途の単位粉砕刃４．４・・・・・・で
再び先と同様の破壊、粉砕が繰返されて次第次第に細か
くなり、最下方の単位粉砕刃４を通過してシュート部５
５から放出される時には、予定された所望粒度の粉砕物
が得られることになる。

この粉砕過程では、甲に中位粉砕刃４の回転刃２が高速
回転するだけで粉砕作用が進行していとため、摩擦熱等
の熱をほとんど発生ザることがなく、したがって、粉砕
物に熱による悪影響を及ぼすこともなければ、衝撃音も
極めて低いものとなる等、理想的な粉砕が実施されるこ
ととなる。

一方、小間隙部４１．４１・・・・・・を形成するごと
くして中位粉砕刃４，４・・・・・・を組合わせて粉砕
刃を構成するようにした他の実施例によるものの場合に
は、この粉砕過程において既に所定粒度に達した粉砕物
が、シュート部５５に達する前の段階で予め回収される
構成が採用されていることから、粉砕刃内部に長く止ど
まる必要のない一定粒度に達した粉砕物が早めに放出さ
れて無くなり、更に粉砕工程の必要な粉砕物だけが止ど
まる形となることから、それだけ粉砕効率が高められる
ことになる。

しかも、この実施例の小間隙部４１，４１・・・・・・
から回収される粉砕物は、定められた小間隙部４１の間
隙寸法を通過したものだけが回収されることとなるため
、その粒度が定められた一定以下のものとなる効果もあ
り、一種のフィルター処理のなされた粉砕物となって回
収されるという副次的な効果を有する外、粉砕過程で発
生する飛散粉末を回収するすることになるという機能を
も果すこととなる等極めて好都合のものとなる。

上記のとおりの操作によって繰返し長時間に亙って粉砕
が実施され、粉砕刃の摩耗度がひどくなった場合、予め
両面使用可能のカッティングエツジに仕上げられた中位
粉砕刃４，４・・・・・・により構成された粉砕刃を採
用しているものであれば、ハウジング５からそれら粉砕
刃を一旦取り外し、表裏を反転させて取付は直し、再び
正常なものとして再使用するものである。

また、粉砕刃の一部の単位粉砕刃４が何かに原因して破
損した場合には、元々この粉砕刃自体が単位粉砕刃４の
縦積構造によって構成されたものであることから、その
破損した箇所の単位粉砕刃４だけを正常な単位粉砕刃４
と交換するだけで濃み、それまで使用していた粉砕刃全
体を交換する必要は全くない。

以上のような構造により構成されるこの発明の粉砕刃は
、次のとおりの作用効果を有する。

（作用効果） ■　まず第一に、粉砕刃が単位粉砕刃の縦積構造支よっ
て実現されるものとなっていることから、粉砕しようと
する固体粒子の性状、達成粉砕粒度、粉砕目的等に応じ
た最適な粉砕刃の実現が極めて簡単になし得ること。

■　上記■の効果は、更に単位粉砕刃が固定刃、回転刃
およびスペーサーの夫々独立した部材によって構成され
るものとなっていることから、より実用的なものとなっ
ている。即ち、目的に応じて単位粉砕刃を構成する各部
材の組合わせを自在に変更し得るように、予めその厚さ
や刃先形状、刃先間隔、抱持空闇部等各部構造の異なる
数種類のものを用意するだけで広い範囲の用途に適した
粉砕刃を実現することが可能となるものである。

特に、スペーサーを基準寸法厚のものの重ね合わせによ
って実現し得るものとした場合には、上記効果は極めて
顕著なものとなる。

■　また、この分割された部材によって単位粉砕刃を構
成するようにした効果は、粉砕刃の製造上においても極
めて有効に作用している。

従前までの粉砕刃であれば、通常ぶ厚い鋼材を切削、研
磨し、焼入れして製造しなければならなかったが、この
発明によるものの場合には、比較的薄手の鋼板からプレ
ス加工によって製造可能となり、極めて筒中なものとな
る。

■　この発明の特に重要な効果は、その粉砕原理にある
。即ら、従来までのものと異なり、単位粉砕刃を上下方
向に縦積した構造であって、上方から投入された固体粒
子の自重による落下（自然力による円滑な移動）過程を
順次衝撃、剪断して粉砕するものであることから、従前
までのもののように、粉砕物を移動するために圧縮、衝
撃等のエネルギーを費やす必要がないばかりか、そのた
めの外力によって騒音を発したり、熱を発生してしまう
ようなことがほとんどなｔ）ことである。この効果は、
狛に穀類の粉砕に関しては、特筆されるべき効果という
こうとができる。

更に、この効果は、中位粉砕刃が小間隙部を有する如く
して組合わされた粉砕刃に形成された場合により顕著な
ものとなるばかりではなく、この構成から粉砕効率の向
上を図る効果をも惹起することができるものとなる。

■　その他、粉砕刃の取付け、取外し、部品交換が容易
であるばかりではなく、破損時には、その破損部品の交
換だけで済ますことができ、しかも、表裏両面使用可能
な構造の粉砕刃に形成することも可能である等、安価に
して使用性に富むものとなっている。

叙上のとおり、この発明は、従前までのものでは解決す
ることができなかった実用性、経済性等数々の問題点を
解消し、広い用途に適した粉砕刃を構成しているばかり
ではなく、特に、穀類用の粉砕刃としてこれまでにない
秀れた粉砕刃を実現している。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の粉砕刃を代表する実施例に基づくも
のであって、第１図は、その使用状態を示すものの一部
断面を含むものの側面図、第２図は、要部拡大断面図、
第３図は、回転刃の平面図、第４図は、固定刃の平面図
、第５図は、スペーサーの平面図、第５図は、他の実施
例によるものの前記第１図に相当する側面図、第６図は
、他の実施例によるものの要部拡大断面図である。 １・・・固定刃、１１・・・同刃先、１２・・・同抱持
空間部、２・・・回転刃、２１・・・同刃先、３・・・
スペーサー、４・・・単位粉砕刃、４１・・・小間隙部
、５・・・ハウジング、５１・・・同空間部、５２・・
・同カバ一部材、５３・・・同吸引パイプ、５４・・・
同回収用スリット、５５・・・同シュート、６・・・単
位粉砕刃、７・・・ホッパー、８・・・スタンド、９・
・・モーター。 第　　１　　図 第　　４　　図　　　　　　　　　　第　　３　　同第
　　６　　図 第　　　７　　　図 手続補正書（方式） 昭和６０年５月６０日 昭和６０年特許　１ｊ　Ｍ　８７００号３、　補正をす
る者 事件との関係　　　特許出願人 −１１，住　所　　　山形県酒田市本町二丁目１−３７
４、代理人 昭和６０年４月１０日 ７、補正の内容 （１）　代理権を証明する書面は、別紙委任状のとおり
。 （２）　明細書第２０頁第１行目「第５図Ｊの記載は「
第６図」に、また、同頁第３行目「第６図」の記載は［
第７図Ｊに夫々補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　刃先が同一円周上で且つ同一水平面内に分散状に配
   されて縦型筒状のハウジング内に夫々内向きに固定され
   ると共に、各隣接刃先間には上下に貫通する抱持空間部
   を形成する如くした固定刃と、該固定刃の裏面もしくは
   上面に対設されるスペーサーと、縦型筒状のハウジング
   中心部に軸装された回転軸に固定されると共に、その刃
   先は前記スペーサーと相対抗状となる円周上で且つ同一
   水平面内に位置する如くして複数個形成されてなる回転
   刃とにより単位粉砕刃を構成し、該単位粉砕刃をハウジ
   ング内に上下複数個縦積状に組合わせることによって粉
   砕刃を形成する如くした剪断式縦型粉砕機における粉砕
   刃の構造。 ２　単位粉砕刃におけるスペーサーを、単位厚さの板状
   部材を適宜枚数選択的に縦積した構造からなるものとし
   た特許請求の範囲第１項記載の剪断式縦型粉砕機におけ
   る粉砕刃の構造。 ３　ハウジング内に上下複数個縦積状に組合わせる単位
   粉砕刃における各スペーサーの厚さを、下方に位置する
   ものほどあるいは下方に位置するものの中の一部のもの
   を薄めのものとしてなる特許請求の範囲第１項記載の剪
   断式縦型粉砕機における粉砕刃の構造。 ４　単位粉砕刃における固定刃および回転刃の刃先構造
   を、夫々上下両面にカッティングエッジが形成され、表
   裏反転使用可能の構造としてなる特許請求の範囲第１項
   記載の剪断式縦型粉砕機における粉砕刃の構造。 ５　上下に縦積状に組合わせる単位粉砕刃間、あるいは
   単位粉砕刃における固定刃とスペーサーとの対設間、あ
   るいはまた上記した双方により所定の小間隙部を形成す
   ると共に、該小間隙部をハウジング外側部に連通状とな
   し、粉砕過程において発生する所定粒度以下の粉砕物を
   未然にハウジング外に放出、回収する如くした構造に中
   位粉砕刃を組合わせて成る特許請求の範囲第１〜４項記
   載の剪断式縦型粉砕機における粉砕刃の組合わせ構造。 ６　特許請求の範囲第５項に記載された構造に組合わさ
   れた粉砕刃の外側に、小間隙部から放出される粉砕物を
   回収する空間部を形成して成る剪断式縦型粉砕機におけ
   る粉砕刃の組合わせ構造。