(57)【要約】      （修正有）【課題】被粉砕物の連続投入が可能な石臼型粉砕方法ならびに粉砕装置を提供する。【解決手段】位置固定材14、14a …で一定位置の上臼体13上面の投入口15に被粉砕物を投入し、投入口15から下臼体と上臼体13の間の粉砕層に被粉砕物を降下させ、下臼体の粉砕面上の被粉砕物に上臼体13の重量を負荷して上下臼体の粉砕面で被粉砕物を圧潰し、下臼体を回転させて被粉砕物を粉砕し粉砕物を排出することによって、一定位置の投入口15から被粉砕物を連続投入し粉砕する。  又、下臼体の上面に略放射状に複数本の凹陥溝を設けて表面凹凸の粉砕面を形成し、凹陥溝の溝幅を部分的に広くすることによって、破砕、解繊された繊維を円滑に凹陥溝から排出し、木質材を粉砕物である繊維に有用な形態で連続解繊生産される。【選択図】図１
2006312136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定位置の上臼体上面の投入口に被粉砕物を投入し、投入口から下臼体と上臼体の間の
粉砕層に被粉砕物を降下させ、下臼体の粉砕面上の被粉砕物に上臼体の重量を負荷して上
下臼体の粉砕面で被粉砕物を圧潰し、下臼体を回転させて被粉砕物を粉砕し粉砕物を排出
する様にしたことを特徴とする粉砕方法。
【請求項２】
円形の下臼体上に上臼体を設置し、上下臼体の対向面に表面凹凸の粉砕面を夫々設ける
と共に、上臼体と下臼体の間の粉砕層まで到達する投入口を上臼体の上面に設け、下臼体
を回転自在と成すと共に、回転不可能と成した上臼体を下臼体上に載置したことを特徴と
する粉砕装置。
【請求項３】
下臼体の上面に略放射状に複数本の凹陥溝を設けて表面凹凸の粉砕面を形成し、適宜本
数置きの凹陥溝の溝幅を広くしたことを特徴とする請求項２記載の粉砕装置。
【請求項４】
下臼体の上面に略放射状に複数本の凹陥溝を設けて表面凹凸の粉砕面を形成し、凹陥溝
の溝幅を外周帯域で広くしたことを特徴とする請求項２記載の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方が回転する２体の円盤体で被粉砕物を破砕、粉砕する粉砕装置に関し、
特に木質材の破砕、粉砕、解繊に適した粉砕方法および粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方が回転する２体の円盤体から成る粉砕装置としては、対向面に粉砕面を夫々
形成した上下臼体から成り、上面に投入口を設けた上臼体を回転させる粉砕装置が知られ
ていた。
しかしながら、上臼体に設けた投入口は円盤体の中心でなく、半径方向の中間位置に設
けられていた為、上臼体の回転に伴って投入口も回転し、投入口が一定位置に存在せず、
被粉砕物の連続投入が容易でなかった。
【０００３】
他方、間伐材や家屋解体の廃材の様に、繊維を多量含有する木質材の処分は困難となり
、有効、有用な利用方法の開発が要望されている。
利用方法の一方策としては、木質材の粉砕物を土壌改良材や家畜の敷物、パーティクル
ボード等の原料とすることが考えられているが、従来の粉砕装置では、粉砕面の表面凹凸
を形成する凹陥溝で繊維が次々に押圧されて糸鞠状となったり、凹陥溝に詰まり、各種原
料として利用し難い形態となったり、連続生産が出来なかった。
【０００４】
研究開発段階や出願段階で先行技術調査を行っておらず、記載すべき先行技術文献を知
りません。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、被粉砕物を連続投入可能と成したり、木質材でも有用な形
態で連続的に粉砕、解繊する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に基づく、投入口が移動することで連続投入が困難であった課
題に鑑み、一定位置の上臼体上面の投入口に被粉砕物を投入し、投入口から下臼体と上臼
体の間の粉砕層に被粉砕物を降下させ、下臼体の粉砕面上の被粉砕物に上臼体の重量を負
荷して上下臼体の粉砕面で被粉砕物を圧潰し、下臼体を回転させて被粉砕物を粉砕し粉砕
物を排出することによって、一定位置の投入口から被粉砕物を連続投入する様にして、上
記課題を解決する。
【０００７】
又、上記従来技術に基づく、木質材を粉砕物に有用な形態で連続生産できなかった課題
に鑑み、下臼体の上面に略放射状に複数本の凹陥溝を設けて表面凹凸の粉砕面を形成し、
凹陥溝の溝幅を部分的に広くすることによって、破砕、解繊された繊維を円滑に凹陥溝か
ら排出する様にして、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
要するに本発明は、一定位置の上臼体上面の投入口に被粉砕物を投入し、投入口から下
臼体と上臼体の間の粉砕層に被粉砕物を降下させる様にしたので、投入口が一定位置で固
定されている為、連続的に被粉砕物を投入して粉砕物を連続生産することが出来ると共に
、長尺の被粉砕物が投入口から上方突出していても、移動しないため安全に作業すること
が出来る。
又、下臼体の粉砕面上の被粉砕物に上臼体の重量を負荷して上下臼体の粉砕面で被粉砕
物を圧潰する様にしたので、上臼体の重量負荷で被粉砕物を圧潰して各種物質を粉粒体等
に効率良く粉砕し、各種用途に利用することが出来、又下臼体を回転させて被粉砕物を粉
砕し粉砕物を排出する様にしたので、下臼体回転の遠心力で自然排出され、粉砕物の排出
を容易にすることが出来る。
【０００９】
下臼体の上面に略放射状に複数本の凹陥溝を設けて表面凹凸の粉砕面を形成したので、
凹陥溝から粉砕物を容易に排出することが出来、又適宜本数置きの凹陥溝の溝幅を広くし
たので、解繊された繊維状の粉砕物は糸鞠状にならず順次排出することが出来、有用な形
態の繊維を連続的に製造することが出来る。
更に、凹陥溝の溝幅を大小混合の複数とすることにより、粉砕物の粒度範囲を広げたり
、用途に応じた粒度分布に設定することが出来る。
【００１０】
凹陥溝の溝幅を外周帯域で広くしたので、内周帯域および中間帯域で所定粒度、長さに
粉砕すると共に、外周帯域で繊維排出を円滑として、木質材の解繊を効率良く連続的に行
うことが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図２に示す様に、水平度調整自在の脚体１、1a…を有する架台２の上部に、支持リング
３を介してリング状のホイール４を回転自在に設けると共に、該ホイール４の上部に回転
基板５を設けて、架台２の上部に回転基板５を回転自在に設けている。
又、架台２の上方寄り中間部にモーター６を取付けると共に、該モーター６に伝導部７
を介して変速機８を連結し、該変速機８の出力軸９に設けた伝導歯車10をホイール４の内
周に設けた従動歯11に噛合させ、モーター６の回転力を変速機８、伝導歯車10、ホイール
４等を介して回転基板５に伝達している。
【００１２】
回転基板５上に円盤状石材製の下臼体12を設けると共に、該下臼体12の上面に上臼体13
を載置し、図１、３に示す様に、架台２上部の四隅から上下方向変移可能で水平方向位置
固定の位置固定材14、14a …を立設すると共に、該位置固定材14、14a …の上端を上臼体
13の側面に連結している。
かかる構成により、下臼体12がモーター６等で回転することに対して、上臼体13は位置
固定材14、14a …で水平方向、回転方向で位置固定されて回転不可能と成し、かつ下臼体
12上に載置された上臼体13の重量を下臼体12に負荷させている。
【００１３】
図１、２に示す様に、上臼体13には半径方向の中間位置で上面から下面にかけて投入口
15を設けると共に、下臼体12と上臼体13の間の粉砕層Ｔに到達する投入口15の下端から、
円弧方向に沿って徐々に高さが減少する導入路16を設けている。
又、図示していないが、下臼体12の上面は中心より外周にかけて低いテーパー状と成す
一方、上臼体13の下面はテーパー状または水平状と成しており、又導入路16を付設した投
入口15は複数化して粉砕効率を向上させても良い。
【００１４】
図４、５等に示す様に、上下臼体12、13の対向面である下臼体12の上面および上臼体13
の下面を表面凹凸の粉砕面17、18と夫々成している。
そして、図２、７に示す様に、上下臼体12、13の粉砕面17、18の間を粉砕層Ｔと成して
おり、粉砕時には上臼体13の投入口15および導入路16から装填された被粉砕物Ｍや粉砕物
Ｗが粉砕層Ｔに介在すると共に、被粉砕物Ｍ等に上臼体13の重量が負荷された状態となり
、被粉砕物Ｍを挟着して圧潰し、粉粒体や小繊維等の粉砕物Ｗに破砕、粉砕、解繊（本件
出願では総称して粉砕と称している）する様に成っている。
【００１５】
上下臼体12、13の粉砕面17、18の形態例としては、
図４〜６に示す様に、上下臼体12、13の基体の表面に略放射状に複数本の凹陥溝19、19
a …を刻設して、表面凹凸の粉砕面17、18を形成している。
凹陥溝19、19a …は図示のものでは穀物の粉砕装置に使用されている形状を採用してお
り、中央の六角形状の非粉砕区画20の周囲に６等分の略扇状の粉砕区画21、21a …を設け
ている。
夫々の粉砕区画21、21a …の内部に設けた複数の凹陥溝19、19a …は、その外側端部を
基体の外周縁まで延設すると共に、全体的には略放射状に凹陥溝19、19a …を設けている
。
凹陥溝19、19a …の具体的形態としては、粉砕区画21、21a …の略扇状部の１辺（半径
）に平行で略放射（半径）方向に設定した長寸の凹陥溝19と、長寸の凹陥溝19に略等間隔
平行で徐々に短寸化した凹陥溝19a 、19b …19ｙ、19ｚから成り、短寸化した凹陥溝19a 
、19b …19ｙ、19ｚは略扇状部の他辺と６０度の交差状態と成しており、隣接した粉砕区
画21、21a …同志では凹陥溝19、19a …の傾斜方向が６０度交差している。
又、図４、７に示す様に、上臼体13においては、外周縁から小幅リング帯で凹陥溝19、
19a …と略同等深さで切欠部22を削成して非粉砕部と成して、粉砕物Ｗの排出容易化を図
っている。
【００１６】
上下臼体12、13の粉砕面17、18に設けた凹陥溝19、19a …は、溝幅、間隔、深さは粉砕
物Ｗの所望粒度に応じて選択され、又複数の凹陥溝19、19a …は同一形状のものと成した
が、例えば、繊維多量含有の木質系の被粉砕物Ｍに適する様に、小幅部23と大幅部24の様
に凹陥溝19、19a …の溝幅を変化させている。
図５、７（ｂ）に示す様に、適宜本数置きの凹陥溝19、19a …の溝幅を広くしても良く
、図示のものでは１本置きで小幅部23と大幅部24の凹陥溝19、19a …を交互に設定してい
る。
又、図６に示す様に、中央の非粉砕区画20に近い内周帯域および中間帯域では凹陥溝19
、19a …の溝幅を小幅部23と成すと共に、外周縁から適宜幅のリング状の外周帯域ＯＺで
凹陥溝19、19a …の溝幅を大幅部24と成し、夫々の凹陥溝19、19a …の溝幅を途中から外
周帯域ＯＺで広く変化させても良い。
更に、図７（ｃ）に示す様に、凹陥溝19、19a …の大幅部24において側面と底部の間に
Ｒ部25を設けても良い。
【００１７】
尚、粉砕作用と排出作用の効率化のために凹陥溝19、19a …に小幅部23と大幅部24を交
互（適宜本数置き）に、或いは、大幅部24を途中から設定する場合、少なくとも下臼体12
に設定することが好ましく、上下臼体12、13の両者に設けても良い。
又、上臼体13の外周縁に切欠部22を設けているが、切欠部22は下臼体12に設けても良く
、又大幅部24を設定した場合にも切欠部22を設けても良い。
又、複数の凹陥溝19、19a …を略放射状に設定する形態として、図６に示す様に、略扇
状部の他辺側で、かつ、外周縁側の凹陥溝19ｚ、19ｙ…の傾斜方向は、略扇状部の１辺側
の凹陥溝19、19a …の半径方向とは相違させると共に、隣接する粉砕区画21、21a …の１
辺側の半径方向の凹陥溝19、19a …と平行と成して、略放射状設定の一部と成している。
【００１８】
次に、上臼体13を上下方向変移可能で水平方向位置固定とする位置固定材14、14a …に
ついて説明する。
図１、３に示す様に、架台２の四隅に支柱26、26a …を立設すると共に、上臼体13の外
周側面に４枚の取付台27、27a …を設け、下方の支柱26、26a …及び上方の取付台27、27
a …に設けた水平状のステー28、28a …、29、29a …に棒体30、30a …を配置して、該棒
体30、30a …の下端を支柱26、26a …側のステー28、28a …に固定すると共に、棒体30、
30a …の中間部をステー29、29a …に設けた貫通孔31、31a …に挿通している。
かかる構成により、上臼体13を下臼体12上に載置した状態で、回転する下臼体12に対し
て、上臼体13を水平方向（回転方向）で位置固定して回転不可能かつ上下動自在（上下方
向変移可能）に設定している。
【００１９】
図１、２に示す様に、下臼体12と上臼体13の間の粉砕層Ｔの下方である下臼体12の外周
側面には断面Ｕ字状の樋部32を周設すると共に、所定箇所で樋部32の底板に開口部33を設
けている。
一方、樋部32の開口部33の上方位置で、架台２から支柱34およびステー35を介して樋部
32の内部に位置するスクレーパ36を配置すると共に、樋部32の開口部33の下方部に外方側
に下方傾斜した受承樋37を設けている。
【００２０】
次に本発明に係る粉砕方法について説明する。
モーター６の回転により伝導部７、変速機８、伝導歯車10等を介してホイール４が回転
し、該ホイール４上の回転基板５及び下臼体12は回転し、位置固定材14、14a …で非回転
の上臼体13の上部の一定位置の投入口15に被粉砕物Ｍを投入すると、下臼体12の粉砕面17
上に被粉砕物Ｍは落下し、投入口15に付設した導入路16を介して徐々に下臼体12と上臼体
13の間の粉砕層Ｔに被粉砕物Ｍは導入される。
【００２１】
粉砕層Ｔに装填された被粉砕物Ｍは上臼体13の重量および下臼体12の回転で圧潰され、
圧縮作用、剪断作用、摩擦作用等で粉砕され、下臼体12の凹陥溝19、19a …等に嵌まり込
んだ粉砕物Ｗは下臼体12の回転遠心力等で徐々に外周側へ移動し、外周縁から樋部32に落
下する。
樋部32に落下した粉砕物Ｗは、下臼体12の回転に伴って樋部32が回転移動すると共に、
位置固定のスクレーパ36の作用で開口部33から受承樋37へ落下し、所定粒度以上の大きな
粉砕物Ｗは投入口15に被粉砕物Ｍとして再投入し、再度粉砕する。
【００２２】
破砕、粉砕、解繊作用の具体的作用としては、大きい、或いは、長尺状の被粉砕物Ｍは
、投入口15の下端位置の下臼体12の粉砕面17上で徐々に破砕され、小さい、或いは、破砕
された被粉砕物Ｍは導入路16に位置する間に徐々に破砕される。
そして、徐々に上下臼体12、13の粉砕面17、18の間の粉砕層Ｔに入り込んで粉砕される
時に、被粉砕物Ｍは凹陥溝19、19a …内に一部が入り込んだ状態で、所定外に大きなもの
は破砕が続行され、凹陥溝19、19a …の溝幅、深さに応じた大きさの粉砕物Ｗに粉砕され
る。
【００２３】
被粉砕物Ｍが繊維を多量含有する木質材等とした場合には、凹陥溝19、19a …の溝幅が
一部で広い大幅部24を使用することにより、被粉砕物Ｍが破砕、粉砕される過程で解繊さ
れ、例えば、溝幅前後の１、２ｃｍ以下等の単体繊維や繊維束等が粉砕物Ｗに混在し、繊
維含有の粉砕物Ｗは幅広の凹陥溝19、19a …から徐々に排出される。
尚、小幅部23の凹陥溝19、19a …だけであれば繊維が短小に成り易いが、大幅部24の存
在により、所定長さを保持して大幅部24の凹陥溝19、19a …から主に排出され、小幅部23
と大幅部24を交互に設定したものでは、大小長さの粉砕物Ｗが混合し、溝幅を途中から変
化させたものでは所定長さとなった粉砕物Ｗが排出される。
そして、外周側への移動や排出に際して、後から発生する粉砕物Ｗの押圧が少なく、先
に解繊された繊維は糸毬状にならずに円滑に排出される。
【００２４】
尚、本発明の粉砕装置の被粉砕物Ｍの対象は、材質としては穀物、鉱物等の各種原材料
、廃棄物質の他、繊維多量含有の間伐材、家屋廃材、樹皮等も可能である。
又、形態としては、粒体状、塊体状の他、投入口15から上方突出する長尺状のものも可
能であり、下臼体12の粉砕面17に接した部分から徐々に破砕されて降下し、投入口15から
の上方突出状態は徐々に解消する。
【００２５】
又、図１の一点鎖線で示す様に、下臼体12への上臼体13の重量負荷を阻害しない程度で
、位置固定材14、14a …における棒体30、30a …の外周側にスプリング、合成樹脂等の緩
衝材38を設けることにより、被粉砕物Ｍの大きさ、硬度に応じて上下動して下臼体12に着
座する上臼体13の急激降下、衝撃を緩和しても良い。
【００２６】
尚、下臼体12と上臼体13の間の粉砕層Ｔにおける粉砕物Ｗ等の外周側への移動は、下臼
体12の回転による遠心力作用の他、下臼体12の上面をテーパー状にした降下作用や、順次
発生する粉砕物Ｗで緩やかに押圧する作用で成される。
又、図示していないが、上臼体13上面の投入口15からブロー送風して風圧作用による移
動を付加しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る粉砕装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】駆動装置を省略した図１のＢ−Ｂ部の部分断面図である。
【図４】上臼体の粉砕面の形状を示す図である。
【図５】下臼体の粉砕面の形状を示す図である。
【図６】他例の下臼体の粉砕面の形状を示す断面図である。
【図７】上下臼体の間の粉砕層を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は外周面に沿った（ａ）の矢視図、（ｃ）は他例の溝形状を示す（ａ）の矢視図である。
【符号の説明】
【００２８】
12          下臼体
13          上臼体
14、14a …  位置固定材
15          投入口
17          粉砕面
18          粉砕面
19、19a …  凹陥溝
23          小幅部
24          大幅部
Ｔ          粉砕層
Ｍ          被粉砕物
Ｗ          粉砕物
ＯＺ        外周帯域
【図１】
2006312136.tif 000003
【図２】
2006312136.tif 000004
【図３】
2006312136.tif 000005
【図４】
2006312136.tif 000006
【図５】
2006312136.tif 000007
【図６】
2006312136.tif 000008
【図７】
2006312136.tif 000009