(57)【要約】【課題】粒度の整った粉砕を行えると共に粉砕に寄与する翼（刃体）を使用できる時間が長く、粉砕間隙を調整したり、交換をする場合にも翼単位で行える、主として穀粒を粉砕する衝撃式粉砕装置の提供。【解決手段】回転駆動され打撃環９とスクリーン体１０との間で、穀粒を粉砕する衝撃式粉砕装置１において、打撃環９に取り付ける刃体１８を断面が多角形で上端部と下端部に取り付け部２２，２３を備えた柱状本体２０と、柱状本体２０のそれぞれの稜線に形成する刃先部２１とで構成し、刃体１８を取り付け軸線ｐの周りに柱状本体２０の稜線の位置単位に回転して固定可能に取り付けてある。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕される原料を投入する投入口と、該投入口の下方に配設するとともに、周縁部に複数の刃体を周方向に間隔を取って配設した打撃環と、該打撃環の周縁部の外方に固設したスクリーン筒体と、該スクリーン筒体の外方に設けた粉砕物排出路と、前記打撃環を回転駆動させる駆動部と、を備えた衝撃式粉砕装置において、
前記打撃環は上環と下環を有し、前記刃体は断面が多角形で上端部と下端部に取り付け部を備えた柱状本体とその複数の稜線に沿ってそれぞれ形成した刃先部とからなり、刃体の下端部を下環に上端部を上環へ着脱可能に、かつ、前記柱状本体の取り付け軸線の周りに柱状本体の稜線の位置単位に回転して固定可能に取り付けてあることを特徴とした穀物の衝撃式粉砕装置。
【請求項２】
刃体における刃先部は、刃先と前記の取り付け軸線からの距離をそれぞれ異ならせてあることを特徴とした請求項１に記載した穀物の衝撃式粉砕装置。
【請求項３】
刃体における柱状本体は断面が矩形であることを特徴とした請求項１又は２に記載した衝撃式粉砕装置。
【請求項４】
打撃環における上環の外周縁には、刃体における柱状本体の上端に設けた取り付け部を打撃環の外側から半径方向にはめ込むことができる取り付け用開放孔が形成されると共に、下環の外周縁部には前記の取り付け孔用開放孔と対応した位置に柱状本体の下端に設けた取り付け突部をはめ込む取り付け孔が形成されており、上環と下環との間に配置した刃体を上環に被せて固定する固定用環で定位置に固定することを特徴とした請求項１〜３のいずれか一つに記載した穀物の衝撃式粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状物、特に、穀物を衝撃によって粉砕する衝撃式粉砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衝撃によって穀物を粉砕する粉砕装置（以下、「衝撃式粉砕装置」という）として、例えば、特許第２６５５７５１号公報に記載された衝撃式機械がある。この機械は、供給管８から遠心ホイール９に投入された穀物を、回転による遠心作用によって周縁から衝撃リング７に衝突させて粉砕し、粉砕された粉砕物を排出通路２２から排出するというものである。
【０００３】
また、衝撃式粉砕装置には、例えば、特許第２５２１４７５号公報のように米などの含有成分を分析・測定する測定装置に組み込まれた穀物の試料粉砕装置がある。この装置は、供給口１２から投入された穀粒を粉砕盤１３の回転による遠心作用によって有孔リング１８へはじき飛ばし、粉砕盤の周縁部に設けられ高速回転する翼１７によって有孔リング１８との間でたたき潰すようにして粉砕する。粉砕は多数設けてある翼１７と有孔リング１８との間で繰り返し行われるので、効率の良い粉砕作用を得るには、翼先端（刃先）と有効リング間の間隙を適切に維持することが重要である。そして、有孔リングの孔を通過したものが集粉路２０を経て取り出される。
【０００４】
さらに、特開平６−２９６８８８号公報は木片破砕機を開示している。この機械は衝撃式破砕機の１種であって、破砕ケース１０５内に横架した回転軸１０７に破砕刃１１５を支持板１０９や支軸１１１によって周方向で揺動可能に取り付けており、木片を破砕刃１１５の衝撃で粉砕する。破砕刃１１５は磨耗するので、交換可能になっていると共に、一枚の破砕刃を矩形に構成してその４つの角部に刃部１１３を形成し、一枚の破砕刃の使用可能時間を長くしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６５５７５１号公報
【特許文献２】
特許第２５２１４７５号公報
【特許文献３】
特開平６−２９６８８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の衝撃粉砕装置における遠心ホイール９は、回転ディスク１３，１４を備え、間隔をあけて配置した上下の回転ディスク１３，１４の間で周縁部に複数のピン１６を周方向に等間隔に設けている。しかし、これらのピンは遠心方向に移動する穀物のかたまりを分散し、均等に衝撃リングへ衝突させるためであって、穀物を破砕する機能はそれほど大きくない。このため、粉砕は主として穀粒と衝撃リングとの衝突で行われるが、粒度を整えるのが難しい。
【０００７】
特許文献２の装置における粉砕作用は多数設けてある翼１７と有孔リング１８との間で繰り返し行われ、細かく粒度が整った粉体を得ることができるが、翼１７は摩耗するので一定使用時間ごとに交換する必要がある。しかし、翼１７を交換するときは、全ての翼を廃棄して新しく取り付けたり、粉砕盤全体を交換して行っており、コスト高であると共に無駄が多い。
特許文献３の粉砕機はそのままの構造を穀粒の粉砕には使用できない。
そこで、この発明は、粒度の整った粉砕を行えると共に粉砕に寄与する翼（刃体）を使用できる時間が長く、粉砕間隙を調整したり、交換をする場合にも翼単位で行える、主として穀粒を粉砕する衝撃式粉砕装置の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
粉砕される原料を投入する投入口と、該投入口の下方に配設するとともに、周縁部に複数の刃体を周方向に間隔を取って配設した打撃環と、該打撃環の周縁部の外方に固設したスクリーン筒体と、該スクリーン筒体の外方に設けた粉砕物排出路と、前記打撃環を回転駆動させる駆動部と、を備えた衝撃式粉砕装置とする。
打撃環は上環と下環を有し、これらの周縁部の間に刃体を取り付ける。
刃体は柱状本体と複数の刃先部とからなる。柱状本体は、断面が多角形で上端部と下端部に取り付け部を備える。上端と下端の取り付け部を通る線を取り付け軸線とする。
【０００９】
刃先部は硬質の素材で構成されており、前記多角形をした柱状本体の複数の稜線のそれぞれに形成してある。この刃先部は柱状本体の一部を硬化したものであっても良いし、別体に形成したものを柱状本体の稜線個所に固定して形成することもできる。
刃体の下端部を打撃環の下環に上端部を同上環へ着脱可能に、かつ、前記取り付け軸線の周りに柱状本体の稜線の位置単位に回転して固定可能に取り付ける。すなわち、刃体は取り付け軸線の周りに設定された角度ずつ回転させることによって、その各稜線の刃先部をスクリーン筒体に対向した正面位置として上環と下環の間に固定することができる。
【００１０】
スクリーン筒体、スクリーン筒体の外方に設けた粉砕物排出路、及び打撃環を回転駆動させる駆動部は従来の衝撃式粉砕装置と同様な構成である。
このような構成の衝撃式粉砕装置では、穀粒の粉砕に重要な刃体を、刃体単位で交換することができ、無駄がない。また、刃体を構成する柱状本体の稜線ごとに刃先部を形成し、複数の稜線のいずれもスクリーン筒体と対向する正面位置に配置して固定できるので、刃体を利用できる時間が長い。
【００１１】
刃体におけるそれぞれの刃先部を、取り付け軸線からの距離を異ならせて形成することがある。この構成では、刃体の刃先を選択することで刃先とスクリーン体との距離（間隔）を調整することができ、粉砕しようとする穀粒の大きさや種類に応じて適切な距離とすることができる。
柱状本体の横断面は四角形とすることが多い。また、打撃環への刃体の取り付けは、上環の外周縁に取り付け用開放孔を形成すると共に下環の外周縁部であってこれらと対応した位置に柱状刃部材の下端に設けた取り付け部をはめ込む取り付け孔を形成しておき、打撃環の外側から半径方向にはめ込む構造とするのが便利である。はめ込まれた各刃体は上環に被せる固定環で定位置に固定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による衝撃式粉砕装置１の全体を示し、頑丈な筐体２に粉砕部３と駆動部４を設け、粉砕部３の外観と動力としてのモーター５が見えている。粉砕部３は全体として円筒形をしており、蓋体６で密閉されている。符号７は供給筒であり、蓋体６に設けて粉砕部３の内部に通じている。供給筒７の途中に吸気筒８が連通している。供給筒７には通常、ホッパーが接続される。
【００１３】
粉砕部３は、内部に打撃環９とスクリーン体１０を備え、これらが外筒１１と前記の蓋体６で閉塞されている（図２）。打撃環９とスクリーン体１０及び外筒１１は、同軸に配置され（図４）、外筒１１とスクリーン体１０は筐体２の上面に固定され、打撃環９は筐体２側の回転盤１２に固定されている。回転盤１２は筐体２の軸受け部１３に軸支された軸１４の上端に固定されている。軸１４は下部に設けたプーリー１５を介して前記のモーター５により駆動回転される。
打撃環９（図５）は、上環１６と下環１７を有し、これらは上下方向に間隔を取って配置され、その外周縁部の間に複数の刃体１８を周方向に間隔を取って配設してある。
【００１４】
そして、前記の供給筒７は回転盤１２の中央上方に供給口を開口しており、打撃環９とスクリーン体１０との間には穀粒の大きさと種類に応じて設定される破砕間隙ｄ１がある。また、スクリーン体１０と外筒１１との間には粉砕物排出路１９が形成されている（図３，４）。破砕間隙ｄ１は例えば小麦の場合、約１〜２ｍｍである。
刃体１８（粉砕刃）は、柱状本体２０と刃先部２１とからなる（図６）。柱状本体２０は、この実施形態において横断面が四角形であり、それぞれ四角形をした上端取り付け部２２と下端取り付け部２３を備えている。刃先部２１は、柱状本体２０の４つの稜線に沿ってそれぞれ形成されている。この実施形態において刃先部２１は、合金工具鋼を素材として製作した別体のものを柱状本体２０に接着して一体としている。そして、前記の上端取り付け部２２と下端取り付け部２３の中心を結ぶ線を取り付け軸線ｐとし、この軸線ｐから各刃先部２１ａ〜２１ｄの刃先までの距離はＤ１＝３．１５、Ｄ２＝３．０、Ｄ３＝２．９、Ｄ４＝２．８のように異ならせてある（図７）。
【００１５】
打撃環９における上環１６の外周縁には、取り付け用開放孔２４（図５）が周縁に沿って形成されており、刃体１８における柱状本体２０の上端取り付け部２２を打撃環９の外側から、すなわち打撃環９の半径方向にはめ込むことができる。これに対向して、下環１７の外周縁部には柱状本体２０の下端取り付け部２３をはめ込む取り付け孔２５が形成されている。符合２６は固定環であり、上環１６とほぼ同じ外径の環状をした平板であり、外周縁部であって前記の取り付け用開放孔２４と一つ一つ対応した固定孔２７（図５）を有している。符合２８は支持環であり、上環１６と下環１７との間に位置し、刃体１８を外側から半径方向に装着し取り付け軸ｐ回りの回転を拘束できる装着孔２９を有している。
【００１６】
上環１６と下環１７及び支持環２８を、これらを上下方向に貫通する複数本の連結ボルト３０（図３）で結合し、このように形成した環状体の周縁に沿って刃体１８をそれぞれ下端取り付け部２３を取り付け孔２５に差込み、上端取り付け部２２を取り付け用開放孔２４に外方から半径方向に移動させてはめ込んで取り付ける。全部の刃体１８を嵌め終わったところで上方から固定環２６を上環１６に被せ、その固定孔２７をそれぞれ突出している上端取り付け部２２にはめ込み、上環１６に固定する。これにより、各刃体１８は固定され、打撃環９が全体として完成する。逆に、固定環２６を取り外せば、全ての刃体１８は任意に取り出せ、また、それぞれに取り付け軸線ｐ周りに回転させて再取り付けしたり、交換が可能である。図４において、符合３２はガイドフィンであり、刃体１８ごとに対応して上環１６と下環１７の間に固定してある。
【００１７】
前記において刃体１８を装着するときは、４つの稜線のどの刃先部２１をスクリーン体１０と対向する正面とするのかを定めて固定する。この実施形態では９０°回転するごとに正面となる刃先部２１が交替する。このため、定位置にあるスクリーン体１０との距離が図８、図９のように変化する。なお、正面位置とされる刃先部２１は、上環１６や下環１７及び固定環２６や支持環２８の外周よりもわずかに突出する配置としてある。
【００１８】
刃体１８を取り付けた打撃環９を複数本のボルト３１で回転盤１２に固定する。
モーター５を駆動して打撃環９を高速回転させ、供給筒７から穀粒を供給すると、回転盤１２に落下した穀粒は遠心力によって周縁部へはじき飛ばされ、ガイドフィン３２の間隙からスクリーン体１０と打撃環９の外周との間に送りこまれ、打撃環９とスクリーン体１０との間で刃体１８により破砕される。破砕は高速回転する刃体１８とスクリーン体１０との間で繰り返し行われ、やがて、スクリーン体１０の目（目幅０．２５〜０．４ｍｍくらい）から抜け出たものが製品となる。製品は、粉砕物排出路１９から外部に取り出される。排出には、前記のガイドフィン３２がファンとして機能し、その送風が利用される。
【００１９】
穀粒の種類が異なり、スクリーン体１０と刃体１８の粉砕間隙ｄ１を調整する必要が生じたり、製品の粒度を変更するとき（スクリーン体の交換も伴う）は、粉砕部３から打撃環９を取り出し、固定環２６を取り外して、正面とする刃先部２１を選択して装着しなおす。全ての刃体１８で同じ刃先部２１を選定するか、異なる刃先部２１を選択して組み合わせるかは、必要とする調整の内容による。
【００２０】
以上、刃体１８の刃先部２１が取り付け軸線ｐからすべて異なる距離にある場合について説明したが、同じ距離にあって、摩耗の度に取り付け軸ｐ回りに回転させて新しい刃先部２１を正面に配置する構成とすることもできる。この場合はスクリーン体１０との破砕間隙ｄ１はほぼ一定であるが、一本の刃体１８を利用できる時間が長くなる。
スクリーン体１０が備えたスリットの形態と大きさは粉砕の目的に応じて種々のものが準備されている。
【００２１】
【発明の効果】
衝撃式破砕機における粉砕刃について、刃先部を複数備えその刃先部を交替して利用できるようにしているので、刃体を利用できる時間が長い。また、刃先部の摩耗ごとに打撃環の全部を交換するような無駄がない。
刃先部を交替させたときにスクリーン体との距離を調整できるようにすると、スクリーン体との距離を調整するために全部の刃体あるいは、打撃環全部を交換するような無駄がない。
固定環を取り外すだけで全ての刃体を取り出せるので、刃体の調整や交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝撃式粉砕装置の全体を示した斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図（粉砕部の縦断面  一部のハッチングを省略）。
【図３】図２の要部を拡大した断面図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ位置断面図（粉砕部の水平断面）。
【図５】打撃環とスクリーン体の斜視図（一部分解）。
【図６】刃体の斜視図
【図７】刃体の平面図
【図８】配置の状態を示す平面図（破砕間隙大）。
【図９】配置の状態を示す平面図（破砕間隙小）。
【符号の説明】
１  衝撃式粉砕装置
２  筐体
３  粉砕部
４  駆動部
５  モーター
６  蓋体
７  供給筒
８  吸気筒
９  打撃環
１０  スクリーン体
１１  外筒
１２  回転盤
１３  軸受け部
１４  軸
１５  プーリー
１６  上環
１７  下環
１８  刃体
１９  粉砕物排出路
２０  柱状本体
２１  刃先部
２２  上端取り付け部
２３  下端取り付け部
２４  取り付け用開放孔
２５  取り付け孔
２６  固定環
２７  固定孔
２８  支持環
２９  装着孔
３０  連結ボルト
３１  ボルト
３２  ガイドフィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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