(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された穀物を搬送しながら研削して搗精する精殻機であって、
穀物の導入部近傍に配置されている回転可能な搬送部材と同軸上に配置されて外周面に複数の凸状部材が取り付けられている円筒状ロールからなる搗精ロールと、上記搗精ロールの外周囲に配置されて該搗精ロールとの間に穀物の移動空間を構成する搗精網部材と、上記搗精ロールの軸方向で上記搬送部材と反対側に設けられた穀物排出部とを備え、
上記搗精ロールの外周面に上記凸状部材を着脱可能に設け、
上記凸状部材は、予め機械加工により凸状に形成された部材の表面に金属メッキを介して超硬砥粒を固定して構成され、上記円筒状ロール表面で周方向に複数並べられると共に軸方向に沿って複数並べられて取り付けられ、上記搗精ロールの軸方向排出側に上記穀物を移動させることができる形態に並べられており、
上記搗精ロールの周方向に隣接する上記凸状部材の長手方向がずれて取り付けられることで、上記移動空間内で上記穀物を回転・反転させることを特徴とする精殻機。
【請求項２】
請求項１記載の精殻機において、
上記凸状部材のそれぞれは、長手方向を上記搗精ロールの周方向に向けて上記搗精ロールの軸方向に傾けて配置され、該傾斜方向に沿った長手方向中心を基準として１８０°反転可能に設けられていることを特徴とする精殻機。
【請求項３】
請求項１記載の精殻機において、
上記搗精ロールは、回転した際にその周面において上記凸状部材が位置する凸部分と凸状部材が位置しないで周面が露呈する凹部分とが穀物に対して交互に接触する状態で上記凸状部材が周方向および軸方向に間隔を持たせて並べられていることを特徴とする精殻機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は精殻機に関し、さらに詳しくは、精殻に用いられる搗精ロールの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米や麦などの精白作業に用いられる精殻機の一つに、研削方式を用いた構成のものがある。
研削方式を用いた精殻機には、搗精のための研削ロールが設けられており、その研削ロールの構成には、回転可能な金属体の外周面に対して機械加工により多数の凸状研削刃を形成した構成や金剛砂等の砥粒を焼結して回転体とした構成がある。
しかし、金属体を機械加工する場合には加工コストがかかり、また砥粒を焼結した場合には精度において均一化したものが得にくい等の問題があった。
このような不具合を解消するために、例えば、特開平９−１７３８７６号公報に開示されているように、金属からなるロールの表面に砥粒を金属メッキ層を介して設けた構成がある。
この構成においては、ダイヤモンドやサファイアさらにはジルコニア系セラミックスなどの硬度が高い材質の砥粒を金属メッキ層を介してロール表面に散乱した状態で付着させてロールと砥粒とを一体化している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報には、精殻された米などがロールの回転に従って軸方向に移動できるように、１条のネジ状凸部が周面に形成してある。上記公報には、この構成により、周面の形状によって穀物を軸方向に移動させることができると共に、移動方向下流側に位置して穀物に作用する圧力を変えることができる抵抗板の作用によって精殻機の内部圧力をある程度高めて穀粒と砥石ととの間での接触圧力を大きくできることが開示されている。
しかし、内部圧力を高めることにより精殻効率を上げるために上記抵抗板の押圧力を上げると、穀粒の粗密状態ではなく全体に穀粒が充満した状態となり、所謂、ブロック状となることが本発明者の実験によって確認された。このため、穀粒が充満してブロック状となると穀粒の動きが規制されてしまい、穀粒が回転・反転運動できなくなり、穀粒全体が均一に研削されない欠点が生じる。つまり、穀粒が回転・反転運動して、所謂、向きを反転させることができずに、常に同じ部分（面）が搗精ロールの研削面に接触することになる。
穀粒の研削は、例えば米の場合であれば、側面の扁平な部分がさらに扁平に削られてしまい、このことが穀粒の回転を阻害してますます扁平状態が促進されてしまうことになる。
これに対して、上記抵抗板の押圧力を減らして搗精ロールの回転数を変えることにより扁平状態の促進を防止しようとすると、穀粒の長軸を軸とした方向の回転が発生する。このため、穀粒が円筒状に研削され、極端な場合には針形状に研削されてしまう。このような現象の発生を考慮して、穀粒全体を均一に研削するには、さらに抵抗板の押圧力を下げて搗精ロールに当たった穀粒が反転できる程度に穀粒密度を下げる必要があるが、このようにすると、精殻効率を低下させることになる。このように１条のネジ状突起を用いた搗精ロールでは、送殻能力があることが原因してブロック状となるのを防止し、ある程度の精殻効率を上げることが可能であるものの、充分な精殻効率を出せないという不具合があった。
【０００４】
一方、上記公報には、上記搗精ロールの構成により、穀粒の向きが揃えられて形状変化を少なくすることができることが開示されている。しかし、上述したように、抵抗板の押圧力を上げると搗精室内の穀粒密度が上がり、穀粒が自由に移動できなくなる。このため、１条のネジ谷部の穀粒はそのまま谷部に止まりながら出口に向かって送られ、その間に表面を厚く研削されてしまうことになる。
これに対して、搗精室内で搗精網側の粒は搗精ロール側に移動できないまま、送殻スクリューによる送殻力で出口に向けて移動することになる、極端な場合にはその表面を全く削られずに排出されることになる。このため、過度に削られた粒と全く削られない粒とが混在して排出されてしまう虞がある。
【０００５】
上記公報に開示されているような搗精ロールを用いる場合には、大型なものを一体成形することは機械加工上、困難であり、しかも、研削面の摩耗や欠損などの際の補修も困難となり新しいものに交換することになることから、加工コストやランニングコストが上昇する虞がある。しかも、１条のネジ構造を用いたことにより、上述したように、搗精機会が全ての穀粒において均等に得られるようにはならず、搗精効率を向上させることが困難となる。
【０００６】
本発明の第１の目的は、上記従来の研削装置における問題に鑑み、加工およびランニングコストの上昇を抑えることができる構成を備えた精殻機を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、全ての穀粒において均等な搗精機会が与えられるようにして、換言すれば、穀粒の自由な移動を可能にして回転・反転が容易に行えるとともに、全ての穀粒が搗精ロールに接触するようにして均一でムラのない研削を可能にして精殻効率を向上させることができる構成を備えた精殻機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、導入された穀物を搬送しながら研削して搗精する精殻機であって、穀物の導入部近傍に配置されている回転可能な搬送部材と同軸上に配置されて外周面に複数の凸状部材が取り付けられている円筒状ロールからなる搗精ロールと、上記搗精ロールの外周囲に配置されて該搗精ロールとの間に穀物の移動空間を構成する搗精網部材と、上記搗精ロールの軸方向で上記搬送部材と反対側に設けられた穀物排出部とを備え、上記搗精ロールの外周面に上記凸状部材を着脱可能に設け、上記凸状部材は、予め機械加工により凸状に形成された部材の表面に金属メッキを介して超硬砥粒を固定して構成され、上記円筒状ロール表面で周方向に複数並べられると共に軸方向に沿って複数並べられて取り付けられ、上記搗精ロールの軸方向排出側に上記穀物を移動させることができる形態に並べられており、上記搗精ロールの周方向に隣接する上記凸状部材の長手方向がずれて取り付けられることで、上記移動空間内で上記穀物を回転・反転させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前述の精殻機において、上記凸状部材のそれぞれは、長手方向を上記搗精ロールの周方向に向けて上記搗精ロールの軸方向に傾けて配置され、該傾斜方向に沿った長手方向中心を基準として１８０°反転可能に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、前述の精殻機において、上記搗精ロールは、回転した際にその周面において上記凸状部材が位置する凸部分と凸状部材が位置しないで周面が露呈する凹部分とが穀物に対して交互に接触する状態で上記凸状部材が周方向および軸方向に間隔を持たせて並べられていることを特徴としている。
【００１２】
このような特徴を有する本発明によると、先ず、円筒状ロールの表面に凸状部材を取り付けるだけで超硬砥粒が分布する表面を有する凸部に構成することができる。また、凸状部材が穀物を軸方向に移動させることができる形態に並べられて設けられているので、搗精ロールの回転時に各凸状部材に穀物が接触すると軸方向に移動させられて同じ箇所に止まることがない。これにより、穀物が１カ所に止まった場合に生じるブロック状態をなくして研削機会を多くすることができる。更に、各凸状部材がその長手方向中心を基準として反転させることができるので、搗精ロールの回転方向によって穀物と最初に接触する側の端部が摩耗や欠損した場合には、穀物と最初に接触しない側の端部を新たに穀物と最初に接触する側の端部に置き換えることができる。これにより、凸状部材の交換時期を遅延させて、所謂寿命を２倍にすることができる。また、搗精ロールの周方向に隣接する凸状部材の長手方向がずれて取り付けられ、凸状部材が位置する凸部分と凸状部材が位置しないで搗精ロール周面が露呈する凹部分とが搗精ロールの回転時に穀物に対して交互に接触するように周方向および軸方向で間隔を持たせて並べられているので、１条のネジと違って、搗精ロールが回転しているときに穀物が凸部分と凹部分とに交互に対向する。これにより、凹凸各部に穀物が当たることで穀物自体の回転・反転が起こることで穀物の向き、換言すれば、研削される面の向きが変わり、穀物の表面全体を研削することができる。しかも、搗精網部材との間に形成される搗精空間の容積が凸状部材と搗精網部材とが対向した位置と搗精ロールの周面が搗精網部材に対向した位置とで異なることになるので、穀物が容積変化に応じて粗密な状態を繰り返すことにより搗精網側に位置した穀物と搗精ロール側に位置した穀物との入れ替え作用が起こりやすくなり、向きがあらゆる方向に変わることも相俟って穀物表面をムラなく研削することができる。そして、前述の特徴を有する精穀機では、搗精網部材との間に形成される搗精空間の容積が搗精ロールの回転時に軸方向で交互に変化するので、搗精室空間を移動する穀物が粗密状態を繰り返すことができる。これにより、穀物の向きが粗密状態に変化に応じて変化しやすくなると共に網部材側と搗精ロール側とに位置する穀物の入れ替えが交互に行われるので、全ての穀物を対象として表面全体を均一にかつムラなく研削することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明実施例による研削装置を備えた精殻機の全体構成を示す図であり、同図には、図１における上方が精殻機１の頂部となるように設置した場合が示されている。図１において精殻機１は、円筒部材からなる外郭部材１Ａを備え、外郭部材１Ａの下部には米などの精殻対象となる穀物の導入口１Ｂが設けられ、外郭部材１Ａの長手方向において導入口１Ｂと反対側には吐出口１Ｃが設けられている。導入口１Ｂには、外部に連通する穀物貯蔵部との間に配置された搬送部材１Ｄが、また排出口１Ｃには、排出トレイ１Ｅがそれぞれ設けられている。外郭部材１Ａの内部には、導入口１Ｂの近傍に配置されている搬送部材をなす搬送スクリュー２と、搬送スクリュー２と同軸上に設けられている搗精ロール３とが配置されている。
【００１４】
搗精ロール３は、本実施例での研削装置の要部をなす部材であり、その構成が図２以降の図面に示されている。
図２において、搗精ロール３は金属製の円筒状ロールで構成され、その外周面には凸状部材４が多数配置されている。
凸状部材４は、図４および図５に示すように、金属母材を予め機械加工することにより平面視において長円形をなし、側面視において搗精ロール３の外周面の曲率半径に対応した円弧状に形成されたブロック片である。
凸状部材４には、搗精ロール３に取り付ける際のネジ孔４Ａが長手方向に沿って複数箇所に形成されており、これによって、搗精ロール３に対して着脱できるようになっている。
【００１５】
凸状部材４の表面には、図６に示すように、ダイアモンドなどの超硬砥粒Ｄが散布された状態で設けられている。
超硬砥粒Ｄは、図６（Ｃ）に示すように、凸状部材４の表面に設けられる金属メッキ層４Ｂを介して凸状部材４の表面に固定されており、凸状部材４が図６（Ｂ）に示すように、搗精ロール３の表面にボルト５を介して取り付けられることにより、搗精ロール３の表面に凸状の研削面を構成できるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、搗精ロール３の表面には凸状部材４が多数配置されているが、その配置構成は次の通りとされている。
図２において、凸状部材４は、搗精ロール３の回転時に穀物を軸方向に移動させることができるように周方向で軸方向に傾けて、しかも、その傾斜方向が長手方向となるように取り付けられている。
一つの凸状部材４では、長手方向中心を基準として１８０°反転させることができるようになっており、反転させる場合には、長手方向両端のネジ孔４Ａに対する締結保持を解除すればよい。これにより、凸状部材４が穀物と最初に当たる側である搗精ロール３の回転方向上流側に相当する端部が摩耗や欠損を生じた場合には、１８０°反転させるだけで、新たな端部を穀物と最初に当たる部分とすることができる。
【００１７】
搗精ロール３の表面に取り付けられる凸状部材４は、図２に示すように、搗精ロール３が回転した際に、その周面において上記凸状部材が位置する凸部分と凸状部材が位置しないで周面が露呈する凹部分とが穀物に対して交互に接触する状態で上記凸状部材が周方向および軸方向に間隔を持たせて並べられている。図２では、周方向において符号４で示す凸状部材と符号４’で示す凸状部材とが軸方向にずらされて取り付けられている状態が示されており、凸状部材４の長手方向端部に隣り合う位置には搗精ロール３の周面が存在し、凸状部材４’の長手方向端部に隣り合う位置にも搗精ロール３の周面が存在し、搗精ロール３が回転した際に凸部分と凹部分とが交互に現出するようになっている。
このような凸状部材４の配置構成においては、搗精ロール３の回転時に穀物に対して搗精ロール３の凸部分と凹部分とが交互に当たることができ、これにより、穀物が向きが交互に当たるたびに変化させられることになる。
【００１８】
一方、上記構成の搗精ロール３が配置されている精殻機１の内部には、搗精ロール３の外周囲に搗精ロール３と同心円からなる円筒状に構成された搗精網部材６が配置されており、搗精ロール３との間に穀物の移動空間が構成されている。さらに、精殻機１における排出口１Ｃ近傍には、搗精ロール３の軸方向に進退可能な圧力付与手段７が設けられている。
圧力付与手段７は、テーパコーン状の抵抗部材７Ａをシリンダ７Ｂのロッドに取り付けたものであり、搗精ロール３の外周面と搗精網部材６との間に構成される搗精室内に導入される穀物に対する押圧力を調整して穀粒密度を種々設定できるようになっている。
【００１９】
本実施例は以上のような構成であるから、予め凸状部材４，４’を取り付けた搗精ロール３が精殻機１の内部に配置される。搗精ロール３は、単なる円筒形状とするだけですみ、また、凸状部材４，４’も予め機械加工されたブロック片であるので、搗精ロール３全体を一体成形する場合に比べて加工性が比較的良好で、しかも入手しやすいものとされる。
精殻機１において、導入口１Ｂから導入された穀物は、搬送スクリュー２によって搗精ロール３側に向けて搬送される。
【００２０】
搗精ロール３は、周方向で分割された状態で並べられて取り付けられた凸状部材４，４’を備えているので、１条ネジと違って回転した際に周方向で凸部がある部分（凸部分）とない部分（凹部分）とを穀物に対面させることができる。このため、圧力付与手段７による凹圧力を上げて穀粒密度を高めた場合でも凸部分と凹部分とで穀粒の粗密状態を設定することができ、凹部分では粗の状態が発生し、凸部分では密な状態が発生する。従って、穀粒の粗密状態を作り出すことで穀粒の回転・反転がしやすい状態が得られ、穀粒の表面でムラのない研削が行えることになる。
しかも、凸状部材４，４’が搗精ロール３の回転時に凸部分と凹部分とが交互に穀粒に当たるように位置をずらして設けられているので、凹部分に集められて送られてきた穀粒が次に凸部分で強制的に反転させられて移動することができる。これにより、ある穀粒は頂部が凸部に当たり、別の穀粒は背部が当たり、またさらに別の穀粒は尾部がそれぞれ凸部に当たり、回転しながら搗精網部材６側に押し出されるというように纏めて多くの方向に力を受けて移動し、所謂、スクランブル状態が穀粒に対して生じることになる。この結果、穀粒は排出口１Ｃに向けて移動されながら、様々な方向に姿勢を変えることができるので、表面全体を均一に研削されることになる。
【００２１】
搗精ロール３の周面には凸部分と凹部分とが交互に現出するようになっているので、凹部分で送られる穀粒も搗精ロール３が１回転する間に凸部分に複数回対向した際に様々な方向に移動できるので、搗精網部材６との間の搗精室内で網部材６側に位置していた穀粒と搗精ロール３側に位置していた穀粒とが入れ替わることができる。これにより、全体として穀粒全てが搗精ロール３に接触することができ、均一で且つムラのない研削が行われることになる。
【００２２】
搗精ロール３の凸状部材４，４’の一部が摩耗あるいは欠損した場合には、凸状部材４，４’の長手方向中心を基準として１８０°反転させることで、新しい長手方向端部を搗精ロール３の回転方向上流側に位置させて穀粒と最初に当たるようにすることができる。これにより、単一の凸状部材でありながら、寿命は２倍にすることができ、しかも交換時でのメンテナンスにおいても何ら特別な交換作業を要しないで行うことができる。
【００２３】
本実施例によれば、ブロック片からなる凸状部材４，４’を搗精ロール３の周面に取り付けるだけで研削面を有する搗精ロール３ができるので、凸状部材４，４’の数を調整することも可能であることから、精米度などの搗精度合いに応じた状態を設定することが可能になる。なお、上記実施例では、精殻機１を立てた状態に設置した例を示したが、横置きに設置することも勿論可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように、本発明によれば、円筒状ロールの表面に凸状部材を取り付けるだけで超硬砥粒が分布する表面を有する凸部に構成することができる。これにより、機械加工が必要となる部材を用いる場合でも、比較的簡単な加工ですみ、コスト低減を図ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、搗精ロールの回転時に各凸状部材に穀物が接触すると軸方向に移動させられて同じ箇所に止まることがない。これにより、穀物が１カ所に止まった場合に生じるブロック状態をなくして研削機会を多くすることができ、搗精効率を高めることが可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、各凸状部材がその長手方向中心を基準として反転させることができるので、搗精ロールの回転方向によって穀物と最初に接触する側の端部が摩耗や欠損した場合には、穀物と最初に接触しない側の端部を新たに穀物と最初に接触する側の端部に置き換えることができる。これにより、凸状部材の交換時期を遅延させて、所謂寿命を２倍にすることができる。
【００２７】
また、本発明によれば、１条のネジと違って、搗精ロールの周方向に隣接する凸状部材の長手方向がずれて取り付けられることで、搗精ロールが回転しているときに穀物が凸部分と凹部分とに交互に対向することができ、穀物の回転・反転をしやすくすることが可能になる。これにより、穀物の表面全体が研削できることになり、均一でムラのない精殻を行えることで精殻効率を高めることが可能になる。しかも、凸部分と凹部分とが交互に現出することで凹部分に存在している穀物が搗精ロールの１回転中で複数回凸部分の作用により様々な方向に移動することができるので、搗精ロール側に位置していなかった穀物を搗精ロール側に移動させることができ、導入された穀物全体で均一かつムラのない精殻が可能になる。
【００２８】
また、本発明によれば、搗精網部材との間に形成される搗精空間の容積が搗精ロールの回転時に軸方向で交互に変化するので、搗精室空間を移動する穀物が粗密状態を繰り返すことができる。これにより、穀物の向きが粗密状態に変化に応じて変化しやすくなると共に網部材側と搗精ロール側とに位置する穀物の入れ替えが交互に行われるので、全ての穀物を対象として表面全体を均一にかつムラなく研削することができ、精殻効率を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例による研削装置を適用する精殻機の全体構成を説明するための図である。
【図２】図１に示した研削装置の要部をなす搗精ロールの構成を示す正面図である。
【図３】図２に示した搗精ロールの側面図である。
【図４】図２に示した搗精ロールに用いられる凸状部材の構成を示す平面図である。
【図５】図２に示した搗精ロールに用いられる凸状部材の側面図である。
【図６】図４に示した凸状部材の構成を示す図であり、（Ａ）は外観図、（Ｂ）は部分的な断面図、（Ｃ）は部分的な拡大断面図である。
【符号の説明】
１        精殻機
１Ａ      外郭体
２        搬送スクリュー
３        研削装置の要部をなす搗精ロール
４        対をなす凸状部材の一方
４’      対をなす凸状部材の他方
５        ボルト
６        円筒状網部材
７        圧力付与手段
【図１】
0003864367.tif 000002
【図２】
0003864367.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003864367.tif 000006
【図６】
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