摩砕装置
【課題】 極めて簡単な機構で摩砕シリンダーを上下の正確な位置に移動させ、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕する。
【解決手段】 摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１を上下機構８で上下させて、回転部材３との間に形成される摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５の隙間を調整している。摩砕シリンダー１は、外周に、垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔９を有する。基台１６は、摩砕シリンダー１の雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に、複数本のネジ棒１０を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。複数本のネジ棒１０は、駆動機構１１に連結されており、駆動機構１１で同期して一緒に回転される。駆動機構１１が複数本のネジ棒１０を回転させて、ネジ棒１０でもって摩砕シリンダー１を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【解決手段】 摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１を上下機構８で上下させて、回転部材３との間に形成される摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５の隙間を調整している。摩砕シリンダー１は、外周に、垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔９を有する。基台１６は、摩砕シリンダー１の雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に、複数本のネジ棒１０を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。複数本のネジ棒１０は、駆動機構１１に連結されており、駆動機構１１で同期して一緒に回転される。駆動機構１１が複数本のネジ棒１０を回転させて、ネジ棒１０でもって摩砕シリンダー１を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、大豆、とうもろこし、野菜等の食料品や飼料、古紙、肥料、動物の骨や羽根等を小さく摩砕する装置に関する。本発明の摩砕装置は、廃棄合成樹脂を加熱して減溶する装置を含む意味に使用する。
【０００２】
【従来の技術】大豆やとうもろこし等の摩砕装置として、図１に示す構造の装置が開発されている。この装置は、特公昭５９−３２１８７号公報、特公昭６１−３４７０号公報、特公昭６０−３９４２３号公報、特開平１−２６６８６２号公報に記載される。この図に示す摩砕装置は、水平面内で回転される回転砥石４３と、この回転砥石４３の上方に配設されている固定砥石４４とを備える。回転砥石４３と固定砥石４４とは外周の隙間を狭くして、被摩砕物を摩砕する摩砕隙間４としている。この構造の摩砕装置は、供給される被摩砕物を回転砥石４３で摩砕する。供給される被摩砕物は、遠心力によって外周方向に加速される。外周に加速される被摩砕物は摩砕隙間４に供給され、ここで摺り潰して摩砕される。
【０００３】この構造の摩砕装置は、被破砕物の処理能力が、回転砥石４３の回転速度と、摩砕隙間４によって大きく変化する。供給された被破砕物は、回転砥石４３の遠心力で外周方向に加速されて摩砕隙間４を通過する。遠心力が大きいと、被破砕物は摩砕隙間４を勢いよく速やかに通過する。反対に、遠心力が弱くなると、被破砕物は摩砕隙間４を通過する力が弱くなり、被破砕物が摩砕隙間４を通過する時間が長くなる。被破砕物を強制的に摩砕隙間４を通過させる遠心力は、回転砥石４３の回転速度で大幅に変化する。したがって、供給された被破砕物を、遠心力で摩砕隙間４を通過させるためには、回転砥石４３の回転速度を一定以上に速くする必要がある。
【０００４】しかしながら、回転砥石４３の回転速度を速くすると、被破砕物が摩擦熱で高温に加熱される弊害が発生する。供給された被破砕物の摩砕温度を低くすることと、遠心力を大きくして能率よく摩砕することとは、互いに相反する特性であって、両者を同時に満足するのが難しい。それは、回転砥石４３の回転速度を速くすると、遠心力が強くなって処理能率は高くなるが、摩擦熱も大きくなって摩砕温度が高くなるからである。
【０００５】さらに、図に示す摩砕装置は、固定砥石４４と回転砥石４３の上下の相対位置で摩砕隙間４が特定される。摩砕隙間４は、極めて高い精度に制御する必要がある。摩砕隙間４の間隔が、被破砕物を摩砕する大きさを決定するからである。被破砕物を適切な大きさに摩砕するために、摩砕隙間４は１００μｍ程度の極めて高い精度で間隔調整する必要がある。図に示す装置は、摩砕隙間４の間隔を設計値とするために、固定砥石４４と、回転砥石４３の上下の相対位置を正確に調整する必要がある。回転砥石４３は、ベアリングを介して回転自在に基台に装着されている。摩砕隙間４を高精度に調整するためには、回転砥石４３と固定砥石４４の両方の上下位置を極めて高い精度で装着する必要がある。とくに、砥石を上下に移動させて摩砕隙間４を調整する機構は、上下位置に極めて高い精度が要求され、この部分のコストが相当に高くなる欠点がある。また、摩砕隙間４を高い精度で調整しても、摩砕隙間４がずれ易い欠点もある。それは、被破砕物を摩砕すると、被破砕物によって摩砕隙間４が広げられるように固定砥石４４と回転砥石４３に上下の力が作用するからである。
【０００６】本発明者は、これらの弊害を防止するために、図２に示す摩砕装置を開発した。（特許第２６２０２１０号）この図の摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に配設されている回転部材３とを備える。回転部材３と摩砕開口２との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら摩砕して排出する摩砕隙間４を設けている。摩砕シリンダー１と回転部材３とは垂直に配設されており、上方に供給される被摩砕物を、摩砕隙間４でもって摩砕しながら落下させて排出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この図に示す摩砕装置は、摩砕隙間４の下部に設けている狭幅リングスリット５の間隔で摩砕能率が大幅に変化する。狭幅リングスリット５が広すぎると、被摩砕物を好ましい状態に摩砕できなくなる。反対に狭幅リングスリット５が狭すぎると、摩砕能率が低下する。さらに、狭幅リングスリット５の最適間隔は、被摩砕物の種類によって大幅に変動する。この欠点を解消するために、本発明者は摩砕シリンダーを油圧シリンダーで上下に移動させる装置を開発した。
【０００８】この摩砕装置は、複数の油圧シリンダーを垂直な姿勢でバランスよく配設して、これに摩砕シリンダーを連結する。油圧シリンダーを伸縮して、摩砕シリンダーを上下に移動させる。この装置は、摩砕シリンダーを上下させて、狭幅リングスリットの隙間を理想的な状態に調整する。しかしながら、実際には、この構造の摩砕装置は、全ての被摩砕物を理想的な状態で摩砕するのが極めて難しい。それは、油圧シリンダーで上下に移動させる摩砕シリンダーを、高い精度で上下に移動させて、移動位置に確実に停止させることが難しいからである。摩砕シリンダーは、摩砕するときに受ける力で上下位置がずれてしまう。油圧シリンダーのロッドの押し出し量を制御して、摩砕シリンダーの上下位置を調整する機構は、油圧シリンダーに作用する軸方向の力でロッドの押出位置がずれるからである。
【０００９】この欠点は、摩砕シリンダーをストッパで定位置に停止させる機構で防止できる。しかしながら、この機構は摩砕シリンダーが上下に移動して移動位置で停止するので、実際に実現するのが極めて難しい。また、実現できるとしても、構造が複雑で製造コストが高くなり、また、メンテナンスにも手間がかかって故障しやくなる欠点がある。
【００１０】本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極めて簡単な機構で摩砕シリンダーを上下の正確な位置に移動でき、さらに、ストッパを装備することなく、移動した上下位置に確実に停止して、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる摩砕装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に配設されている回転部材３とを備える。回転部材３と摩砕開口２との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら排出する摩砕隙間４を設けている。さらに、摩砕シリンダー１と回転部材３とは、垂直に配設されており、摩砕隙間４に供給される被摩砕物を、摩砕しながら落下させて排出するように構成されている。摩砕隙間４は、下端に狭幅リングスリット５を設けており、この狭幅リングスリット５の隙間を、摩砕シリンダー１を上下に移動させて調整できるようにしている。
【００１２】さらに、本発明の請求項１の摩砕装置は、摩砕シリンダー１が以下の全ての構造の上下機構８で上下に移動されるように構成されている。
（ａ） 摩砕シリンダー１は、外周に位置し、かつ垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔９を有する。
（ｂ） 基台１６に、複数本のネジ棒１０を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。
（ｃ） 基台１６に設けている複数本のネジ棒１０は、摩砕シリンダー１の雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に垂直に配設される。
（ｄ） 複数本のネジ棒１０に駆動機構１１を連結しており、駆動機構１１は複数本のネジ棒１０を、同期して一緒に回転させる。
（ｅ） 駆動機構１１が複数本のネジ棒１０を回転させて、ネジ棒１０でもって摩砕シリンダー１を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【００１３】本発明の請求項２の摩砕装置は、駆動機構１１が、傘歯車２２を介してネジ棒１０に連結される駆動軸１８を有する。摩砕装置は、駆動軸１８をハンドル２０またはモーター３９で回転させて、複数本のネジ棒１０を同期して回転させる。
【００１４】本発明の請求項３の摩砕装置は、駆動機構１１が、摩砕シリンダー１の上下位置を記憶するメモリ４０と、ネジ棒１０を回転させるサーボモーターを備えている。サーボモーターは、メモリ４０に記憶される位置に摩砕シリンダー１を移動させる。
【００１５】本発明の請求項４の摩砕装置は、摩砕シリンダー１に、摩砕された被摩砕物を排出する排出ダクト３５を連結している。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための摩砕装置を例示するものであって、本発明は摩砕装置を下記のものに特定しない。
【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】図３ないし図６に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１と回転部材３を備える。摩砕シリンダー１は円筒状で、被摩砕物を摩砕して下端から排出する摩砕開口２を開口している。摩砕開口２は円柱状で、内面には、図６に示すように、回転部材３の縦方向に延長して多数の細溝６を設けている。図の摩砕開口２は、下端に向かって多少内径を大きくしている。摩砕開口２は、上下で同じ内径とすることも、また、上端で内径を大きくすることもできる。
【００１９】図に示す摩砕シリンダー１は、内面に溝を有するライナー１Ａと、このライナー１Ａを内面に装着して所定の位置に固定されるシリンダーブロック１Ｂとで構成している。ライナー１Ａは、精密ロストワックス鋳造法や真空鋳造法等で、内面に溝を有する筒状に成形している。ライナー１Ａはシリンダーブロック１Ｂの内面に固定できるように、上端にフランジを設けている。ライナー１Ａは、このフランジをシリンダーブロック１Ｂの開口縁に設けた段差部に嵌合させて、ネジ止して固定される。さらに、ライナー１Ａは、簡単に脱着できるように、複数に分割してシリンダーブロック１Ｂに装着している。
【００２０】シリンダーブロック１Ｂは、リング状の枠体で、２分割して開閉できるように、回転軸１Ｃを介して連結している。開閉自在なシリンダーブロック１Ｂは、内側に配設されるライナー１Ａや回転部材３等の経時的に摩耗する部材を極めて簡単に交換できる。とくに、ライナー１Ａとシリンダーブロック１Ｂとで構成される摩砕シリンダー１は、摩耗部材であるライナー１Ａのみを取り外して交換できるので、この部分のみを安価に製作してメンテナンスを低コストにできる特長がある。しかも、この摩砕シリンダー１は、シリンダーブロック１Ｂを開閉できる構造として、複数に分割したライナー１Ａを脱着自在に装着しているので、簡単に、かつ短時間で交換作業できる特長もある。それは、重量が大きいライナー１Ａを複数に分割するので、専門の技術者がクレーン等の機械を使用することなく交換できるからである。
【００２１】摩砕開口２の内面に設けている細溝６は、好ましくは、幅を約５ｍｍ、深さを約３ｍｍに設計する。ただし、細溝６は、例えば幅を１〜１５ｍｍ、深さを１〜１０ｍｍとすることもできる。細溝６は、摩砕開口２の内面に上端から下端まで延長して、すなわち、摩砕開口２の下端に設けられる狭幅リングスリット５まで延長して設けている。細溝６を狭幅リングスリット５まで延長する装置は、細溝６によって被摩砕物の排出量を多くできる。細溝６は、被摩砕物の排出量を制限するために、下端で幅を狭く、あるいは浅くすることもできる。さらに、細溝は、下端に向かって次第に浅くして、摩砕開口の下端に設けている狭幅リングスリットまでは延長しない形状とすることもできる。
【００２２】さらに、摩砕開口２の内面には、縦に延長して幅の広い太溝７を設けることもできる。太溝７は、摩砕開口２の下端までは延長して設けない。被摩砕物が摩砕されない状態で排出されるからである。太溝７は摩砕開口２の上部に設けられる。また、太溝７は、上部で深くて幅を広くして、下部に向かって次第に浅く、幅を狭くする。
【００２３】摩砕シリンダー１は、外周に垂直に設けている雌ネジ孔９にねじ込んでいるネジ棒１０と、ネジ棒１０を回転させる駆動機構１１とからなる上下機構８で上下に移動される。狭幅リングスリット５の間隔を調整するためである。
【００２４】摩砕シリンダー１は、雌ネジ孔９を設けるために、上下プレート１２を外周に突出させている。上下プレート１２は、図４の平面図に示すように、対向する位置にバランスして雌ネジ孔９を設けている。図５は、摩砕装置の一部断面側面図である。この図において左側の断面は、上下プレート１２の中央部の断面を、右側の断面は、上下プレート１２の隅部の断面を示している。この図に示すように、摩砕シリンダー１は、雌ネジ孔９を設けるために上下プレート１２の下面にナット材１３を固定している。ナット材１３は、上端のフランジを上下プレート１２の下面にネジ止している。ナット材１３によって、上下プレート１２に垂直の雌ネジ孔９を設けている。
【００２５】さらに、上下プレート１２は、四隅にガイド穴１４を設けている。ガイド穴１４を設けるために上下プレート１２の下面にガイド筒１５を固定している。ガイド筒１５は、上端のフランジを上下プレート１２の下面にネジ止している。ガイド筒１５によって、上下プレート１２の四隅に垂直のガイド穴１４を設けている。
【００２６】雌ネジ孔９にねじ込まれる２本のネジ棒１０を基台１６に垂直に装着している。ネジ棒１０は、雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に、垂直の姿勢で回転できるが、上下に移動しないように基台１６に連結している。
【００２７】さらに、上下プレート１２の四隅に設けられたガイド穴１４に挿入する４本のガイド棒１７を、基台１６に垂直に固定している。ガイド棒１７は、上下プレート１２に設けられたガイド穴１４に対向して、基台１６の四隅に配設されている。ガイド棒１７は、ガイド穴１４を構成するガイド筒１５に挿入できるように、ガイド筒１５の内径にほぼ等しい外径を有する。四隅のガイド穴１４にガイド棒１８が挿入された上下プレート１２は、上下機構８で上下されて、ガイド棒１８に沿って上下に平行移動する。
【００２８】２本のネジ棒１０は、下端部が駆動機構１１に連結されており、駆動機構１１で同期して回転される。駆動機構１１の概略図を図７に示す。この図に示す駆動機構１１は、２本のネジ棒１０をそれぞれ回転させる２本の中間軸１９と、２本の中間軸１９を回転させる駆動軸１８と、駆動軸１８を回転させるハンドル２０とを備える。
【００２９】２本の中間軸１９と駆動軸１８は、水平の姿勢で基台１６の内部に配設している。２本の中間軸１９と駆動軸１８は、軸受２１に支承されて水平の姿勢に保持されている。２本の中間軸１９は、駆動軸１８の先端部と根元部に、それぞれ傘歯車２２を介して垂直に連結している。２本のネジ棒１０は、２本の中間軸１９に、それぞれ傘歯車２２を介して垂直に連結している。駆動軸１８と中間軸１９とネジ棒１０は、図の矢印で示すように、２本のネジ棒１０が同じ方向に同期して回転できるように傘歯車２２で連結している。駆動軸１８は、後端を基台１６の外部まで延長して、基台１６の側面から突出しており、この突出部にハンドル２０を設けている。
【００３０】以上の構造の駆動機構は、ハンドル２０を回転させると駆動軸１８が回転し、回転する駆動軸１８が、傘歯車２２を介して２本の中間軸１９を回転させる。２本の中間軸１９は、傘歯車２２を介して２本のネジ棒１０を同じ方向に回転させる。２本のネジ棒１０は、同期して回転されて、それぞれが上下プレート１２の雌ネジ孔９に沿って回転し、上下プレート１２を水平の姿勢で上下に平行移動させる。
【００３１】ただ、駆動機構１１は、図８で示すように、駆動軸１８をモーター３９で駆動することもできる。駆動軸１８を駆動するモーター３９には、サーボモーターが最適である。この駆動機構１１は、摩砕シリンダー１の上下位置をメモリ４０に記憶させて、摩砕シリンダー１の上下移動を制御回路４１で制御する。この構造の駆動機構１１は、摩砕シリンダー１の上下位置を極めて簡単に、しかも、正確に微調整できる特長がある。ただ、この構造の駆動機構は、図の鎖線で示すように、制御回路４１にテンキー４２を接続して、テンキー４２から入力される数値に基づいて摩砕シリンダー１の上下位置を制御することもできる。
【００３２】回転部材３は、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に垂直の姿勢で、円筒状の摩砕シリンダー１と同軸に配設される。回転部材３の平面図を図９に、断面図を図１０に、回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を図１１R>１の概略断面図に示す。これ等の図に示す回転部材３は、供給される被摩砕物をガイド溝２３に案内し、ガイド溝２３に沿って落下させながら、強制引込凸条２４で摩砕しながら排出する。
【００３３】回転部材３は、供給される被摩砕物を下方に落下させながら摩砕する。回転部材３は、半径方向に延長する４条の強制引込凸条２４を有し、この強制引込凸条２４の間にガイド溝２３を設けている。ただ、本発明の摩砕装置は強制引込凸条２４を４条に特定しない。強制引込凸条は被破砕物の種類を考慮して、例えば３〜８条とすることもできる。ガイド溝２３は、供給される被摩砕物をスムーズに案内して、能率よく摩砕できるように、図１１のごとく、上方を深く、下部を浅く形成している。ガイド溝２３を上部で深くするために、回転部材３は全体の形状を円錐状として外周に強制引込凸条２４を設けている。この形状の回転部材３は、強制引込凸条２４の間に、上部で深く、下部に向かって次第に浅くなるガイド溝２３を形成している。ガイド溝２３の下端は、図３の拡大断面図に示すように、幅の狭い狭幅リングスリット５となっている。
【００３４】ガイド溝２３に落下された被摩砕物は、回転部材３の回転によって強制的に引き込まれる。したがって、強制引込凸条２４は、図９に示すように、回転部材３の回転方向と反対の方向に向かって下り勾配に傾斜している。図９に示す回転部材３は、矢印で示すように左に回転して被摩砕物を摩砕する。
【００３５】強制引込凸条２４の回転軸に対する傾斜角αは、強制引込凸条２４から落下する被摩砕物の引き込み状態を決定する。傾斜角が大きいと、被摩砕物の引き込み作用が強くなる。反対に、傾斜角が小さいと、被摩砕物の引き込みが少なくなる。強制引込凸条２４が回転部材３の回転軸となす傾斜角は、好ましくは１０度〜６０度、さらに好ましくは１２〜５０度の範囲に設計される。
【００３６】さらに、図９と図１０に示す強制引込凸条２４は、下端部であって、円錐状の回転部材３との境界部分に補強部材２５を連結している。この部分は、回転部材３が回転して被摩砕物を引き込むときに、最も荷重が加わる部分であって、摩耗しやすい部分である。補強部材２５は、硬い合金等で成形されており、この部分に固定されてここを補強する。補強部材２５は、強制引込凸条２４の下端部を略三角形状に切削して設けた切欠に脱着自在に装着している。補強部材２５は、強制引込凸条２４の切欠に嵌合する形状に成形している。
【００３７】補強部材２５は、図１２に示すように、側部に連結面２５Ａを有する。補強部材２５は、この連結面２５Ａを回転部材３にネジ止して定位置に固定している。連結面２５Ａは、図１０に示すように、下り勾配に傾斜する強制引込凸条２４の下側の面を切削して設けた連結面２４Ｂに固定される。補強部材２５は、回転部材３に連結された状態で、表面が強制引込凸条２４と同一平面となる形状に成形している。このように、補強部材２５で補強される強制引込凸条２４は、被摩砕物を引き込むときの負荷による損傷を極減できる。さらに、脱着自在に装着できる補強部材２５は、損傷を受けたり摩耗したときに、簡単に交換できる特長がある。
【００３８】強制引込凸条２４の外周面２４Ａは、図１１R>１に示すように、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の内面に接近し、摩砕開口２の内面と強制引込凸条２４の外周面２４Ａとの間に摩砕隙間４を形成する。図１１は、図１０１０の鎖線で示す強制引込凸条２４の外周面２４Ａの回転軌跡と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２との位置関係を示している。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５とを通過するときに摺り潰されて摩砕される。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、ガイド溝２３から摩砕隙間４に、摩砕隙間４からガイド溝２３に移送されながら摩砕されて次第に下方に移送される。ガイド溝２３の下部に移送された後は、摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５を通過し、通過するときに、さらに摩砕されて排出される。
【００３９】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、上下機構８で摩砕シリンダー１を上下させて変更される。図１１に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が広くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は狭くなる。摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、ここで被摩砕物を効率よく十分に摩砕できるように、０〜１０ｍｍ、好ましくは、０．３〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．４〜２ｍｍの範囲で変更される。
【００４０】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の最適間隔は、被摩砕物の種類と要求される摩砕の程度とによって種々に変更される。たとえば、古紙を繊維状に摩砕するときは、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を約０．３〜１．０ｍｍに調整し、大豆やとうもろこし等の飼料や肥料を摩砕するときには、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を０．５〜１．５ｍｍとし、動物の骨や羽根を摩砕するときには、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を０．３〜０．８ｍｍに調整する。
【００４１】図１１で示す回転部材３は、強制引込凸条２４の外周面２４Ａの回転軌跡が、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の内面と平行になるように強制引込凸条２４を成形している。摩砕シリンダー１は、下端に向かって多少内径を大きくしているので、回転部材３も、強制引込凸条２４の回転軌跡が下端に向かって多少大きな外径となるように強制引込凸条２４を成形している。この構造は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を等しくできる。
【００４２】ただ、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間は、図１３に示すように、下端に向かって次第に狭くなるようにすることもできる。この回転部材は、強制引込凸条２４の回転軌跡の傾斜が、摩砕開口の内面の傾斜よりも緩やかになるように成形している。この構造の摩砕装置は、被摩砕物を下方に移送しながら、次第に小さく摺り潰して摩砕できる。
【００４３】さらに、摩砕装置は、回転部材の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダーの摩砕開口の傾斜を途中で変化させることもできる。図１４に示す摩砕装置は、回転部材３の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の傾斜を、上端から下端部にかけては急峻に、下端部では緩やかに成形している。この摩砕装置は、上端から下端部にかけての急峻な部分で摩砕隙間４を形成し、下端部の傾斜が緩やかな部分で幅狭リングスリット５を形成している。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上下させたときに、狭幅リングスリット５の隙間の変化量を、摩砕隙間４の変化量よりも大きくできる。
【００４４】さらに、摩砕装置は、図示しないが、回転部材の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダーの摩砕開口の傾斜を、上端から下端部にかけては緩やかに、下端部では急峻に成形することもできる。この摩砕装置は、摩砕シリンダーを上下させたときの狭幅リングスリットの隙間の変化量を、摩砕隙間の変化量よりも小さくできる。さらにまた、図１５に示す摩砕装置は、回転部材３の回転軌跡と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２を、上端から下端部にかけては垂直に、下端部ではテーパー状に成形している。この摩砕装置は、垂直部分で摩砕隙間４を形成し、テーパー部で幅狭リングスリット５を形成している。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上下させたときに、摩砕隙間４を一定の間隔として、幅狭リングスリット５の隙間のみを変化できる。
【００４５】回転部材３は、中心に回転軸２６を固定している。回転軸２６はベアリング２７を介して基台２８に垂直に支承されている。回転軸２６の下端には、プーリー２９が固定される。プーリー２９は、タイミングベルト３０を介してモーター３１のプーリー３２に連結される。モーター３１は変速モーターで、回転部材３の回転速度を理想の回転数に調整する。回転部材３の理想的な回転数は、回転部材３の半径と摩砕する被摩砕物の種類によって異なる。回転部材の外径が３６０ｍｍφ、被摩砕物を古紙とするとき、回転部材の理想的な回転数は、約４００〜１０００ｒｐｍである。被摩砕物を、大豆やとうもろこし等の食品、飼料、肥料、動物の骨や羽根とするとき、回転部材の理想的な回転数は約３００〜６００ｒｐｍである。回転部材の回転数を速くすると、時間当りの処理能力は著しく増大する。ただ、回転速度が速くなると、回転部材と摩砕シリンダーの温度が高くなる。したがって、回転部材の回転数は、時間当りの処理能力と被摩砕物の温度上昇とを考慮して、たとえば、２５０〜２０００ｒｐｍ、好ましくは３００〜１８００ｒｐｍの範囲に設定される。ところで、摩砕シリンダー１は、図３に示すように、内部にキャビティー３３を設けて、強制的に冷却できる。強制冷却される摩砕シリンダー１は、被摩砕物を摩砕する温度が低くなるので、回転部材３の回転速度を速くできる。ただ、キャビティーは、回転部材の内部に設けることもできる。
【００４６】さらに、図３に示す摩砕装置は、摩砕隙間４の下方に、粉砕排出羽根３４を配設している。粉砕排出羽根３４は、回転軸２６に固定されている。粉砕排出羽根３４は回転軸２６で回転される。粉砕排出羽根３４は、回転部材３の回転軸２６から半径方向に延長されると共に、回転方向に対して後退する方向に湾曲させている。粉砕排出羽根３４は、摩砕隙間４から連続して紐状に押し出される被摩砕物をさらに小さく粉砕しなから円周方向に加速する。
【００４７】さらに、摩砕装置は、粉砕排出羽根３４の下方に排出ダクト３５を設けている。排出ダクト３５は、接線方向に延長して排出口３６を開口している。排出ダクト３５は、粉砕排出羽根３４で小さく粉砕されて円周方向に加速された被摩砕物を排出口３６から勢いよく排出する。さらに、排出ダクト３５は、内側に向かって水を噴射する複数のノズル（図示せず）を備える。複数のノズルは、排出ダクト３５の外周の内面に、等間隔に配設されている。ノズルは、粉砕排出羽根３４で小さく粉砕された被摩砕物に、霧状の水を噴霧する。この構造の摩砕装置は、ノズルから噴射される水で、効率よく冷却できる特長がある。さらに、水が付着して冷却された微細な被摩砕物は、粘着性が失われて互いに結合することなく、また、排出ダクト３５内に付着することなく確実に円周方向に加速される。さらにまた、ノズルから噴霧される水は、回転する粉砕排出羽根３４によって、排出ダクト３５内で渦状の水流となって小さく粉砕された被摩砕物を速やかに排出する。このように、ノズルを備える排出ダクト３５は、小さく粉砕された被摩砕物の排出能力を極めて高くできる特長がある。ノズルから噴射される水の量は、摩砕される被摩砕物の種類と量によって最適な量に調整される。さらに、図示しないが、排出口に吸引機を接続して、小さく摩砕された被摩砕物やノズルから噴射される水を吸引機で吸引して排出することもできる。
【００４８】さらに、摩砕装置は、図１６に示すように、摩砕シリンダー１を、摩砕開口２が上端で内径が大きくなる形状に成形して、回転部材３を、摩砕開口２の内面に沿う形状に成形することもできる。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が狭くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は広くなる。さらに、この構造の摩砕装置は、図１３１３ないし図１５に示す摩砕装置と同様に、摩砕隙間と幅狭スリットの間隔や、摩砕シリンダーの摩砕開口および回転部材の回転軌跡の傾斜を種々に変更することもできる。
【００４９】以上の実施例は、回転部材３の表面に強制引込凸条２４とガイド溝２３とを設けている。本発明の摩砕装置は、図１７の断面図と図１８の平面図とに示すように、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に強制引込凸条２４とガイド溝２３を設けることもできる。これ等の図に示す摩砕装置は、図３と図４に示す装置とは反対に、回転部材３に細溝６を、摩砕シリンダー１に強制引込凸条２４とガイド溝２３とを設けている。この図の摩砕開口２と回転部材３は、下端に向かって径が大きくなるテーパー状に成形している。ただ、摩砕開口と回転部材は、上端に向かって径を大きくすることも、部分的に径を変化させることもできる。細溝６は、図３に示す装置と同じように、回転部材３の軸方向に延長して設けられ。細溝６の幅、深さ、下端の構造は、図３に示す装置と同じに設計できる。
【００５０】この摩砕装置も、回転部材３を回転させると、供給される被摩砕物が、強制引込凸条２４で下方に移送されながら摩砕される。摩砕シリンダー１の強制引込凸条２４は、摩砕開口２の内面に半径方向に延長して設けられており、強制引込凸条２４の間にガイド溝２３を設けている。ガイド溝２３は、供給される被摩砕物をスムーズに案内して、能率よく摩砕できるように、図１７R>７に示すように、上方を深く、下部を浅く形成している。ガイド溝２３を上部で深くするために、摩砕シリンダー１は、摩砕開口２の全体形状を、上方で内径が大きくなる円錐状として、内面に突出して強制引込凸条２４を設けている。この形状の摩砕シリンダー１は、強制引込凸条２４の間に、上部で深く、下部に向かって次第に浅くなるガイド溝２３を形成している。ガイド溝２３の下端は、図１７の拡大断面図に示すように、幅の狭い狭幅リングスリット５となっている。
【００５１】ガイド溝２３に落下された被摩砕物は、回転部材３の回転によって強制的に引き込まれる。したがって、摩砕シリンダー１の強制引込凸条２４は、図１８に示すように、回転部材３の回転方向と反対の方向に向かって下り勾配に傾斜している。図１８に示す回転部材３は、矢印で示すように左に回転して被摩砕物を摩砕する。強制引込凸条２４の回転軸２６に対する傾斜角は、図３に示す装置と同じように設計される。
【００５２】強制引込凸条２４の内周面２４Ｃは、回転部材３の外周面に接近し、回転部材３の外周面と強制引込凸条２４の内周面２４Ｃとの間に摩砕隙間４を形成している。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５とを通過するときに摺り潰されて摩砕される。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、ガイド溝２３から摩砕隙間４に、摩砕隙間４からガイド溝２３に移送されがら摩砕されて次第に下方に移送される。ガイド溝２３の下部に移送された後は、摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５を通過し、通過するときにさらに摩砕されて排出される。
【００５３】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、上下機構８で摩砕シリンダー１を上下させて変更される。図１７に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が広くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は狭くなる。摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、前述の図３に示す装置と同じ範囲で種々に変更される。
【００５４】図１７に示す摩砕装置は、強制引込凸条２４の内周面２４Ｃと回転部材３の外周面とがを平行となるように強制引込凸条２４を形成して摩砕隙間４と幅狭リングスリット５とを設けている。ただ、本発明の摩砕装置は、図１３ないし図１５に示す摩砕装置と反対の構造で、摩砕シリンダーに強制引込凸条とガイド溝を、回転部材に細溝を設けて、摩砕隙間と幅狭リングスリットの隙間や、これ等の傾斜を種々に変更することもできる。
【００５５】さらに、本発明の摩砕装置は、摩砕シリンダー１と回転部材３を冷却して摩砕温度を低くできる。図３に示す装置は摩砕シリンダー１の内部に、冷却用のキャビティー３３を設けている。図１７に示す装置は回転部材３の内部に、冷却用のキャビティー３３を設けている。キャビティー３３には冷却水が循環される。ただ、キャビティーは、摩砕シリンダーと回転部材の両方の内部に設けることもできる。
【００５６】図３に示す摩砕シリンダー１のキャビティー２５は、冷却水の流入路と排出路に連結されている。冷却水の流入路から供給される冷水は、摩砕シリンダー１のキャビティー３３を循環して、摩砕シリンダー１とを冷却する。
【００５７】図１７に示す摩砕装置は、キャビティー３３に冷却水を循環させるために、回転軸２６の下端に、ロータリージョイント３７を連結している。回転部材３のキャビティー３３は、回転軸２６の中心に開口された循環路３８を介してロータリージョイント３７に連結されている。回転軸２６は、２重管の循環路３８を内蔵している。回転軸２６の２重管はキャビティー３３の流入側と排出側に連結されている。二重管の循環路３８はロータリージョイント３７を介して、冷却水の流入路と、排出路に連結されている。
【００５８】さらに、以上の実施例の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を垂直の姿勢で立てて配設している。垂直の摩砕シリンダー１は、もっとも効率よく、被摩砕物を摩砕隙間４から狭幅リングスリット５に供給できる。ただ、摩砕シリンダーを垂直な姿勢から多少傾斜して配設することもできるのは言うまでもない。したがって、本明細書において、摩砕シリンダーを垂直に配設するとは、摩砕シリンダーをほぼ垂直に配設する状態を含む。
【００５９】
【発明の効果】本発明の摩砕装置は、極めて簡単な機構で摩砕シリンダーを上下の正確な位置に移動でき、移動した上下位置に確実に停止して、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる特長がある。それは、本発明の摩砕装置が、摩砕シリンダーを独特の構成の上下機構で上下させて、回転部材との間に形成される摩砕隙間の下端に設けられる狭幅リングスリットの隙間を調整しているからである。上下機構は、基台に垂直の姿勢で設けた複数本のネジ棒を、摩砕シリンダーの外周に垂直方向に設けた雌ネジ孔に挿入しており、複数本のネジ棒を駆動機構で同期して一緒に回転させて摩砕シリンダーを上下に移動させている。
【００６０】このように、複数本のネジ棒を同期して一緒に回転させる構造は、簡単な機構で摩砕シリンダーを水平の姿勢でバランスして上下に移動できる。しかも、この上下機構は、回転するネジ棒で摩砕シリンダーを上下に移動させるので、上下移動するピッチを小さくして高い精度で幅狭リングスリットの隙間を微調整できる特長がある。さらに、摩砕シリンダーの雌ネジ孔に挿入されるネジ棒は、摩砕するときに受ける力で回転することがなく、摩砕シリンダーの上下位置のずれを阻止して、移動位置に確実に停止させることができる。以上のように、本発明の摩砕装置は、極めて簡単な機構で、摩砕シリンダーを水平の姿勢で上下の正確な位置に高い精度で移動させて、幅狭リングスリットの隙間を最適な間隔に微調整でき、しかも、移動した上下位置に確実に停止させて、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる特長が実現できる。
【００６１】さらに、本発明の請求項２の摩砕装置は、簡単な機構で、複数のネジ棒を同期して一緒に回転させて、摩砕シリンダーを正確に上下に移動できる特長がある。それは、この摩砕装置の駆動機構が、傘歯車を介してネジ棒に連結される駆動軸を有し、駆動軸をハンドルまたはモーターで回転させて、複数本のネジ棒を同期して回転させているからである。
【００６２】さらに、本発明の請求項３の摩砕装置は、摩砕シリンダーの上下位置を、極めて簡単に、しかも正確に微調整できる特長がある。それは、この摩砕装置の動機構が、摩砕シリンダーの上下位置を記憶するメモリと、ネジ棒を回転させるサーボモーターとを備え、サーボモーターでメモリに記憶される位置に摩砕シリンダーを移動させているからである。
【００６３】本発明の請求項４の摩砕装置は、摩砕シリンダーに排出ダクトを連結しているので、小さく粉砕された被摩砕物を効率よく排出できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の摩砕装置の断面図
【図２】本発明者が先に開発した摩砕装置の断面図
【図３】本発明の実施例の摩砕装置の垂直断面図
【図４】図３に示す摩砕装置の平面図
【図５】図３に示す摩砕装置の一部断面側面図
【図６】図３に示す摩砕装置の摩砕シリンダーの斜視図
【図７】図４に示す摩砕装置の駆動機構を示す概略平面図
【図８】駆動機構の他の一例を示す概略平面図
【図９】図３に示す摩砕装置の回転部材の平面図
【図１０】図９に示す回転部材の正面図
【図１１】回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１２】図９に示す回転部材に装着される補強部材の平面図
【図１３】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１４】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１５】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１６】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１７】本発明の他の実施例の摩砕装置の垂直断面図
【図１８】図１７に示す摩砕装置の平面図
【符号の説明】
１…摩砕シリンダー １Ａ…ライナー １Ｂ…シリンダーブロック
１Ｃ…回転軸
２…摩砕開口
３…回転部材
４…摩砕隙間
５…狭幅リングスリット
６…細溝
７…太溝
８…上下機構
９…雌ネジ孔
１０…ネジ棒
１１…駆動機構
１２…上下プレート
１３…ナット材
１４…ガイド穴
１５…ガイド筒
１６…基台
１７…ガイド棒
１８…駆動軸
１９…中間軸
２０…ハンドル
２１…軸受
２２…傘歯車
２３…ガイド溝
２４…強制引込凸条 ２４Ａ…外周面 ２４Ｂ…連結面
２４Ｃ…内周面
２５…補強部材 ２５Ａ…連結面
２６…回転軸
２７…ベアリング
２８…基台
２９…プーリー
３０…タイミングベルト
３１…モーター
３２…プーリー
３３…キャビティー
３４…粉砕排出羽根
３５…排出ダクト
３６…排出口
３７…ロータリージョイント
３８…循環路
３９…モーター
４０…メモリ
４１…制御回路
４２…テンキー
４３…回転砥石
４４…固定砥石
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、大豆、とうもろこし、野菜等の食料品や飼料、古紙、肥料、動物の骨や羽根等を小さく摩砕する装置に関する。本発明の摩砕装置は、廃棄合成樹脂を加熱して減溶する装置を含む意味に使用する。
【０００２】
【従来の技術】大豆やとうもろこし等の摩砕装置として、図１に示す構造の装置が開発されている。この装置は、特公昭５９−３２１８７号公報、特公昭６１−３４７０号公報、特公昭６０−３９４２３号公報、特開平１−２６６８６２号公報に記載される。この図に示す摩砕装置は、水平面内で回転される回転砥石４３と、この回転砥石４３の上方に配設されている固定砥石４４とを備える。回転砥石４３と固定砥石４４とは外周の隙間を狭くして、被摩砕物を摩砕する摩砕隙間４としている。この構造の摩砕装置は、供給される被摩砕物を回転砥石４３で摩砕する。供給される被摩砕物は、遠心力によって外周方向に加速される。外周に加速される被摩砕物は摩砕隙間４に供給され、ここで摺り潰して摩砕される。
【０００３】この構造の摩砕装置は、被破砕物の処理能力が、回転砥石４３の回転速度と、摩砕隙間４によって大きく変化する。供給された被破砕物は、回転砥石４３の遠心力で外周方向に加速されて摩砕隙間４を通過する。遠心力が大きいと、被破砕物は摩砕隙間４を勢いよく速やかに通過する。反対に、遠心力が弱くなると、被破砕物は摩砕隙間４を通過する力が弱くなり、被破砕物が摩砕隙間４を通過する時間が長くなる。被破砕物を強制的に摩砕隙間４を通過させる遠心力は、回転砥石４３の回転速度で大幅に変化する。したがって、供給された被破砕物を、遠心力で摩砕隙間４を通過させるためには、回転砥石４３の回転速度を一定以上に速くする必要がある。
【０００４】しかしながら、回転砥石４３の回転速度を速くすると、被破砕物が摩擦熱で高温に加熱される弊害が発生する。供給された被破砕物の摩砕温度を低くすることと、遠心力を大きくして能率よく摩砕することとは、互いに相反する特性であって、両者を同時に満足するのが難しい。それは、回転砥石４３の回転速度を速くすると、遠心力が強くなって処理能率は高くなるが、摩擦熱も大きくなって摩砕温度が高くなるからである。
【０００５】さらに、図に示す摩砕装置は、固定砥石４４と回転砥石４３の上下の相対位置で摩砕隙間４が特定される。摩砕隙間４は、極めて高い精度に制御する必要がある。摩砕隙間４の間隔が、被破砕物を摩砕する大きさを決定するからである。被破砕物を適切な大きさに摩砕するために、摩砕隙間４は１００μｍ程度の極めて高い精度で間隔調整する必要がある。図に示す装置は、摩砕隙間４の間隔を設計値とするために、固定砥石４４と、回転砥石４３の上下の相対位置を正確に調整する必要がある。回転砥石４３は、ベアリングを介して回転自在に基台に装着されている。摩砕隙間４を高精度に調整するためには、回転砥石４３と固定砥石４４の両方の上下位置を極めて高い精度で装着する必要がある。とくに、砥石を上下に移動させて摩砕隙間４を調整する機構は、上下位置に極めて高い精度が要求され、この部分のコストが相当に高くなる欠点がある。また、摩砕隙間４を高い精度で調整しても、摩砕隙間４がずれ易い欠点もある。それは、被破砕物を摩砕すると、被破砕物によって摩砕隙間４が広げられるように固定砥石４４と回転砥石４３に上下の力が作用するからである。
【０００６】本発明者は、これらの弊害を防止するために、図２に示す摩砕装置を開発した。（特許第２６２０２１０号）この図の摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に配設されている回転部材３とを備える。回転部材３と摩砕開口２との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら摩砕して排出する摩砕隙間４を設けている。摩砕シリンダー１と回転部材３とは垂直に配設されており、上方に供給される被摩砕物を、摩砕隙間４でもって摩砕しながら落下させて排出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この図に示す摩砕装置は、摩砕隙間４の下部に設けている狭幅リングスリット５の間隔で摩砕能率が大幅に変化する。狭幅リングスリット５が広すぎると、被摩砕物を好ましい状態に摩砕できなくなる。反対に狭幅リングスリット５が狭すぎると、摩砕能率が低下する。さらに、狭幅リングスリット５の最適間隔は、被摩砕物の種類によって大幅に変動する。この欠点を解消するために、本発明者は摩砕シリンダーを油圧シリンダーで上下に移動させる装置を開発した。
【０００８】この摩砕装置は、複数の油圧シリンダーを垂直な姿勢でバランスよく配設して、これに摩砕シリンダーを連結する。油圧シリンダーを伸縮して、摩砕シリンダーを上下に移動させる。この装置は、摩砕シリンダーを上下させて、狭幅リングスリットの隙間を理想的な状態に調整する。しかしながら、実際には、この構造の摩砕装置は、全ての被摩砕物を理想的な状態で摩砕するのが極めて難しい。それは、油圧シリンダーで上下に移動させる摩砕シリンダーを、高い精度で上下に移動させて、移動位置に確実に停止させることが難しいからである。摩砕シリンダーは、摩砕するときに受ける力で上下位置がずれてしまう。油圧シリンダーのロッドの押し出し量を制御して、摩砕シリンダーの上下位置を調整する機構は、油圧シリンダーに作用する軸方向の力でロッドの押出位置がずれるからである。
【０００９】この欠点は、摩砕シリンダーをストッパで定位置に停止させる機構で防止できる。しかしながら、この機構は摩砕シリンダーが上下に移動して移動位置で停止するので、実際に実現するのが極めて難しい。また、実現できるとしても、構造が複雑で製造コストが高くなり、また、メンテナンスにも手間がかかって故障しやくなる欠点がある。
【００１０】本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極めて簡単な機構で摩砕シリンダーを上下の正確な位置に移動でき、さらに、ストッパを装備することなく、移動した上下位置に確実に停止して、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる摩砕装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の摩砕装置は、中心に摩砕開口２を開口している摩砕シリンダー１と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に配設されている回転部材３とを備える。回転部材３と摩砕開口２との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら排出する摩砕隙間４を設けている。さらに、摩砕シリンダー１と回転部材３とは、垂直に配設されており、摩砕隙間４に供給される被摩砕物を、摩砕しながら落下させて排出するように構成されている。摩砕隙間４は、下端に狭幅リングスリット５を設けており、この狭幅リングスリット５の隙間を、摩砕シリンダー１を上下に移動させて調整できるようにしている。
【００１２】さらに、本発明の請求項１の摩砕装置は、摩砕シリンダー１が以下の全ての構造の上下機構８で上下に移動されるように構成されている。
（ａ） 摩砕シリンダー１は、外周に位置し、かつ垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔９を有する。
（ｂ） 基台１６に、複数本のネジ棒１０を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。
（ｃ） 基台１６に設けている複数本のネジ棒１０は、摩砕シリンダー１の雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に垂直に配設される。
（ｄ） 複数本のネジ棒１０に駆動機構１１を連結しており、駆動機構１１は複数本のネジ棒１０を、同期して一緒に回転させる。
（ｅ） 駆動機構１１が複数本のネジ棒１０を回転させて、ネジ棒１０でもって摩砕シリンダー１を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【００１３】本発明の請求項２の摩砕装置は、駆動機構１１が、傘歯車２２を介してネジ棒１０に連結される駆動軸１８を有する。摩砕装置は、駆動軸１８をハンドル２０またはモーター３９で回転させて、複数本のネジ棒１０を同期して回転させる。
【００１４】本発明の請求項３の摩砕装置は、駆動機構１１が、摩砕シリンダー１の上下位置を記憶するメモリ４０と、ネジ棒１０を回転させるサーボモーターを備えている。サーボモーターは、メモリ４０に記憶される位置に摩砕シリンダー１を移動させる。
【００１５】本発明の請求項４の摩砕装置は、摩砕シリンダー１に、摩砕された被摩砕物を排出する排出ダクト３５を連結している。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための摩砕装置を例示するものであって、本発明は摩砕装置を下記のものに特定しない。
【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】図３ないし図６に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１と回転部材３を備える。摩砕シリンダー１は円筒状で、被摩砕物を摩砕して下端から排出する摩砕開口２を開口している。摩砕開口２は円柱状で、内面には、図６に示すように、回転部材３の縦方向に延長して多数の細溝６を設けている。図の摩砕開口２は、下端に向かって多少内径を大きくしている。摩砕開口２は、上下で同じ内径とすることも、また、上端で内径を大きくすることもできる。
【００１９】図に示す摩砕シリンダー１は、内面に溝を有するライナー１Ａと、このライナー１Ａを内面に装着して所定の位置に固定されるシリンダーブロック１Ｂとで構成している。ライナー１Ａは、精密ロストワックス鋳造法や真空鋳造法等で、内面に溝を有する筒状に成形している。ライナー１Ａはシリンダーブロック１Ｂの内面に固定できるように、上端にフランジを設けている。ライナー１Ａは、このフランジをシリンダーブロック１Ｂの開口縁に設けた段差部に嵌合させて、ネジ止して固定される。さらに、ライナー１Ａは、簡単に脱着できるように、複数に分割してシリンダーブロック１Ｂに装着している。
【００２０】シリンダーブロック１Ｂは、リング状の枠体で、２分割して開閉できるように、回転軸１Ｃを介して連結している。開閉自在なシリンダーブロック１Ｂは、内側に配設されるライナー１Ａや回転部材３等の経時的に摩耗する部材を極めて簡単に交換できる。とくに、ライナー１Ａとシリンダーブロック１Ｂとで構成される摩砕シリンダー１は、摩耗部材であるライナー１Ａのみを取り外して交換できるので、この部分のみを安価に製作してメンテナンスを低コストにできる特長がある。しかも、この摩砕シリンダー１は、シリンダーブロック１Ｂを開閉できる構造として、複数に分割したライナー１Ａを脱着自在に装着しているので、簡単に、かつ短時間で交換作業できる特長もある。それは、重量が大きいライナー１Ａを複数に分割するので、専門の技術者がクレーン等の機械を使用することなく交換できるからである。
【００２１】摩砕開口２の内面に設けている細溝６は、好ましくは、幅を約５ｍｍ、深さを約３ｍｍに設計する。ただし、細溝６は、例えば幅を１〜１５ｍｍ、深さを１〜１０ｍｍとすることもできる。細溝６は、摩砕開口２の内面に上端から下端まで延長して、すなわち、摩砕開口２の下端に設けられる狭幅リングスリット５まで延長して設けている。細溝６を狭幅リングスリット５まで延長する装置は、細溝６によって被摩砕物の排出量を多くできる。細溝６は、被摩砕物の排出量を制限するために、下端で幅を狭く、あるいは浅くすることもできる。さらに、細溝は、下端に向かって次第に浅くして、摩砕開口の下端に設けている狭幅リングスリットまでは延長しない形状とすることもできる。
【００２２】さらに、摩砕開口２の内面には、縦に延長して幅の広い太溝７を設けることもできる。太溝７は、摩砕開口２の下端までは延長して設けない。被摩砕物が摩砕されない状態で排出されるからである。太溝７は摩砕開口２の上部に設けられる。また、太溝７は、上部で深くて幅を広くして、下部に向かって次第に浅く、幅を狭くする。
【００２３】摩砕シリンダー１は、外周に垂直に設けている雌ネジ孔９にねじ込んでいるネジ棒１０と、ネジ棒１０を回転させる駆動機構１１とからなる上下機構８で上下に移動される。狭幅リングスリット５の間隔を調整するためである。
【００２４】摩砕シリンダー１は、雌ネジ孔９を設けるために、上下プレート１２を外周に突出させている。上下プレート１２は、図４の平面図に示すように、対向する位置にバランスして雌ネジ孔９を設けている。図５は、摩砕装置の一部断面側面図である。この図において左側の断面は、上下プレート１２の中央部の断面を、右側の断面は、上下プレート１２の隅部の断面を示している。この図に示すように、摩砕シリンダー１は、雌ネジ孔９を設けるために上下プレート１２の下面にナット材１３を固定している。ナット材１３は、上端のフランジを上下プレート１２の下面にネジ止している。ナット材１３によって、上下プレート１２に垂直の雌ネジ孔９を設けている。
【００２５】さらに、上下プレート１２は、四隅にガイド穴１４を設けている。ガイド穴１４を設けるために上下プレート１２の下面にガイド筒１５を固定している。ガイド筒１５は、上端のフランジを上下プレート１２の下面にネジ止している。ガイド筒１５によって、上下プレート１２の四隅に垂直のガイド穴１４を設けている。
【００２６】雌ネジ孔９にねじ込まれる２本のネジ棒１０を基台１６に垂直に装着している。ネジ棒１０は、雌ネジ孔９にねじ込まれる位置に、垂直の姿勢で回転できるが、上下に移動しないように基台１６に連結している。
【００２７】さらに、上下プレート１２の四隅に設けられたガイド穴１４に挿入する４本のガイド棒１７を、基台１６に垂直に固定している。ガイド棒１７は、上下プレート１２に設けられたガイド穴１４に対向して、基台１６の四隅に配設されている。ガイド棒１７は、ガイド穴１４を構成するガイド筒１５に挿入できるように、ガイド筒１５の内径にほぼ等しい外径を有する。四隅のガイド穴１４にガイド棒１８が挿入された上下プレート１２は、上下機構８で上下されて、ガイド棒１８に沿って上下に平行移動する。
【００２８】２本のネジ棒１０は、下端部が駆動機構１１に連結されており、駆動機構１１で同期して回転される。駆動機構１１の概略図を図７に示す。この図に示す駆動機構１１は、２本のネジ棒１０をそれぞれ回転させる２本の中間軸１９と、２本の中間軸１９を回転させる駆動軸１８と、駆動軸１８を回転させるハンドル２０とを備える。
【００２９】２本の中間軸１９と駆動軸１８は、水平の姿勢で基台１６の内部に配設している。２本の中間軸１９と駆動軸１８は、軸受２１に支承されて水平の姿勢に保持されている。２本の中間軸１９は、駆動軸１８の先端部と根元部に、それぞれ傘歯車２２を介して垂直に連結している。２本のネジ棒１０は、２本の中間軸１９に、それぞれ傘歯車２２を介して垂直に連結している。駆動軸１８と中間軸１９とネジ棒１０は、図の矢印で示すように、２本のネジ棒１０が同じ方向に同期して回転できるように傘歯車２２で連結している。駆動軸１８は、後端を基台１６の外部まで延長して、基台１６の側面から突出しており、この突出部にハンドル２０を設けている。
【００３０】以上の構造の駆動機構は、ハンドル２０を回転させると駆動軸１８が回転し、回転する駆動軸１８が、傘歯車２２を介して２本の中間軸１９を回転させる。２本の中間軸１９は、傘歯車２２を介して２本のネジ棒１０を同じ方向に回転させる。２本のネジ棒１０は、同期して回転されて、それぞれが上下プレート１２の雌ネジ孔９に沿って回転し、上下プレート１２を水平の姿勢で上下に平行移動させる。
【００３１】ただ、駆動機構１１は、図８で示すように、駆動軸１８をモーター３９で駆動することもできる。駆動軸１８を駆動するモーター３９には、サーボモーターが最適である。この駆動機構１１は、摩砕シリンダー１の上下位置をメモリ４０に記憶させて、摩砕シリンダー１の上下移動を制御回路４１で制御する。この構造の駆動機構１１は、摩砕シリンダー１の上下位置を極めて簡単に、しかも、正確に微調整できる特長がある。ただ、この構造の駆動機構は、図の鎖線で示すように、制御回路４１にテンキー４２を接続して、テンキー４２から入力される数値に基づいて摩砕シリンダー１の上下位置を制御することもできる。
【００３２】回転部材３は、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に垂直の姿勢で、円筒状の摩砕シリンダー１と同軸に配設される。回転部材３の平面図を図９に、断面図を図１０に、回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を図１１R>１の概略断面図に示す。これ等の図に示す回転部材３は、供給される被摩砕物をガイド溝２３に案内し、ガイド溝２３に沿って落下させながら、強制引込凸条２４で摩砕しながら排出する。
【００３３】回転部材３は、供給される被摩砕物を下方に落下させながら摩砕する。回転部材３は、半径方向に延長する４条の強制引込凸条２４を有し、この強制引込凸条２４の間にガイド溝２３を設けている。ただ、本発明の摩砕装置は強制引込凸条２４を４条に特定しない。強制引込凸条は被破砕物の種類を考慮して、例えば３〜８条とすることもできる。ガイド溝２３は、供給される被摩砕物をスムーズに案内して、能率よく摩砕できるように、図１１のごとく、上方を深く、下部を浅く形成している。ガイド溝２３を上部で深くするために、回転部材３は全体の形状を円錐状として外周に強制引込凸条２４を設けている。この形状の回転部材３は、強制引込凸条２４の間に、上部で深く、下部に向かって次第に浅くなるガイド溝２３を形成している。ガイド溝２３の下端は、図３の拡大断面図に示すように、幅の狭い狭幅リングスリット５となっている。
【００３４】ガイド溝２３に落下された被摩砕物は、回転部材３の回転によって強制的に引き込まれる。したがって、強制引込凸条２４は、図９に示すように、回転部材３の回転方向と反対の方向に向かって下り勾配に傾斜している。図９に示す回転部材３は、矢印で示すように左に回転して被摩砕物を摩砕する。
【００３５】強制引込凸条２４の回転軸に対する傾斜角αは、強制引込凸条２４から落下する被摩砕物の引き込み状態を決定する。傾斜角が大きいと、被摩砕物の引き込み作用が強くなる。反対に、傾斜角が小さいと、被摩砕物の引き込みが少なくなる。強制引込凸条２４が回転部材３の回転軸となす傾斜角は、好ましくは１０度〜６０度、さらに好ましくは１２〜５０度の範囲に設計される。
【００３６】さらに、図９と図１０に示す強制引込凸条２４は、下端部であって、円錐状の回転部材３との境界部分に補強部材２５を連結している。この部分は、回転部材３が回転して被摩砕物を引き込むときに、最も荷重が加わる部分であって、摩耗しやすい部分である。補強部材２５は、硬い合金等で成形されており、この部分に固定されてここを補強する。補強部材２５は、強制引込凸条２４の下端部を略三角形状に切削して設けた切欠に脱着自在に装着している。補強部材２５は、強制引込凸条２４の切欠に嵌合する形状に成形している。
【００３７】補強部材２５は、図１２に示すように、側部に連結面２５Ａを有する。補強部材２５は、この連結面２５Ａを回転部材３にネジ止して定位置に固定している。連結面２５Ａは、図１０に示すように、下り勾配に傾斜する強制引込凸条２４の下側の面を切削して設けた連結面２４Ｂに固定される。補強部材２５は、回転部材３に連結された状態で、表面が強制引込凸条２４と同一平面となる形状に成形している。このように、補強部材２５で補強される強制引込凸条２４は、被摩砕物を引き込むときの負荷による損傷を極減できる。さらに、脱着自在に装着できる補強部材２５は、損傷を受けたり摩耗したときに、簡単に交換できる特長がある。
【００３８】強制引込凸条２４の外周面２４Ａは、図１１R>１に示すように、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の内面に接近し、摩砕開口２の内面と強制引込凸条２４の外周面２４Ａとの間に摩砕隙間４を形成する。図１１は、図１０１０の鎖線で示す強制引込凸条２４の外周面２４Ａの回転軌跡と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２との位置関係を示している。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５とを通過するときに摺り潰されて摩砕される。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、ガイド溝２３から摩砕隙間４に、摩砕隙間４からガイド溝２３に移送されながら摩砕されて次第に下方に移送される。ガイド溝２３の下部に移送された後は、摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５を通過し、通過するときに、さらに摩砕されて排出される。
【００３９】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、上下機構８で摩砕シリンダー１を上下させて変更される。図１１に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が広くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は狭くなる。摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、ここで被摩砕物を効率よく十分に摩砕できるように、０〜１０ｍｍ、好ましくは、０．３〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．４〜２ｍｍの範囲で変更される。
【００４０】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の最適間隔は、被摩砕物の種類と要求される摩砕の程度とによって種々に変更される。たとえば、古紙を繊維状に摩砕するときは、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を約０．３〜１．０ｍｍに調整し、大豆やとうもろこし等の飼料や肥料を摩砕するときには、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を０．５〜１．５ｍｍとし、動物の骨や羽根を摩砕するときには、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を０．３〜０．８ｍｍに調整する。
【００４１】図１１で示す回転部材３は、強制引込凸条２４の外周面２４Ａの回転軌跡が、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の内面と平行になるように強制引込凸条２４を成形している。摩砕シリンダー１は、下端に向かって多少内径を大きくしているので、回転部材３も、強制引込凸条２４の回転軌跡が下端に向かって多少大きな外径となるように強制引込凸条２４を成形している。この構造は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間を等しくできる。
【００４２】ただ、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の隙間は、図１３に示すように、下端に向かって次第に狭くなるようにすることもできる。この回転部材は、強制引込凸条２４の回転軌跡の傾斜が、摩砕開口の内面の傾斜よりも緩やかになるように成形している。この構造の摩砕装置は、被摩砕物を下方に移送しながら、次第に小さく摺り潰して摩砕できる。
【００４３】さらに、摩砕装置は、回転部材の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダーの摩砕開口の傾斜を途中で変化させることもできる。図１４に示す摩砕装置は、回転部材３の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２の傾斜を、上端から下端部にかけては急峻に、下端部では緩やかに成形している。この摩砕装置は、上端から下端部にかけての急峻な部分で摩砕隙間４を形成し、下端部の傾斜が緩やかな部分で幅狭リングスリット５を形成している。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上下させたときに、狭幅リングスリット５の隙間の変化量を、摩砕隙間４の変化量よりも大きくできる。
【００４４】さらに、摩砕装置は、図示しないが、回転部材の回転軌跡の傾斜と、摩砕シリンダーの摩砕開口の傾斜を、上端から下端部にかけては緩やかに、下端部では急峻に成形することもできる。この摩砕装置は、摩砕シリンダーを上下させたときの狭幅リングスリットの隙間の変化量を、摩砕隙間の変化量よりも小さくできる。さらにまた、図１５に示す摩砕装置は、回転部材３の回転軌跡と、摩砕シリンダー１の摩砕開口２を、上端から下端部にかけては垂直に、下端部ではテーパー状に成形している。この摩砕装置は、垂直部分で摩砕隙間４を形成し、テーパー部で幅狭リングスリット５を形成している。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上下させたときに、摩砕隙間４を一定の間隔として、幅狭リングスリット５の隙間のみを変化できる。
【００４５】回転部材３は、中心に回転軸２６を固定している。回転軸２６はベアリング２７を介して基台２８に垂直に支承されている。回転軸２６の下端には、プーリー２９が固定される。プーリー２９は、タイミングベルト３０を介してモーター３１のプーリー３２に連結される。モーター３１は変速モーターで、回転部材３の回転速度を理想の回転数に調整する。回転部材３の理想的な回転数は、回転部材３の半径と摩砕する被摩砕物の種類によって異なる。回転部材の外径が３６０ｍｍφ、被摩砕物を古紙とするとき、回転部材の理想的な回転数は、約４００〜１０００ｒｐｍである。被摩砕物を、大豆やとうもろこし等の食品、飼料、肥料、動物の骨や羽根とするとき、回転部材の理想的な回転数は約３００〜６００ｒｐｍである。回転部材の回転数を速くすると、時間当りの処理能力は著しく増大する。ただ、回転速度が速くなると、回転部材と摩砕シリンダーの温度が高くなる。したがって、回転部材の回転数は、時間当りの処理能力と被摩砕物の温度上昇とを考慮して、たとえば、２５０〜２０００ｒｐｍ、好ましくは３００〜１８００ｒｐｍの範囲に設定される。ところで、摩砕シリンダー１は、図３に示すように、内部にキャビティー３３を設けて、強制的に冷却できる。強制冷却される摩砕シリンダー１は、被摩砕物を摩砕する温度が低くなるので、回転部材３の回転速度を速くできる。ただ、キャビティーは、回転部材の内部に設けることもできる。
【００４６】さらに、図３に示す摩砕装置は、摩砕隙間４の下方に、粉砕排出羽根３４を配設している。粉砕排出羽根３４は、回転軸２６に固定されている。粉砕排出羽根３４は回転軸２６で回転される。粉砕排出羽根３４は、回転部材３の回転軸２６から半径方向に延長されると共に、回転方向に対して後退する方向に湾曲させている。粉砕排出羽根３４は、摩砕隙間４から連続して紐状に押し出される被摩砕物をさらに小さく粉砕しなから円周方向に加速する。
【００４７】さらに、摩砕装置は、粉砕排出羽根３４の下方に排出ダクト３５を設けている。排出ダクト３５は、接線方向に延長して排出口３６を開口している。排出ダクト３５は、粉砕排出羽根３４で小さく粉砕されて円周方向に加速された被摩砕物を排出口３６から勢いよく排出する。さらに、排出ダクト３５は、内側に向かって水を噴射する複数のノズル（図示せず）を備える。複数のノズルは、排出ダクト３５の外周の内面に、等間隔に配設されている。ノズルは、粉砕排出羽根３４で小さく粉砕された被摩砕物に、霧状の水を噴霧する。この構造の摩砕装置は、ノズルから噴射される水で、効率よく冷却できる特長がある。さらに、水が付着して冷却された微細な被摩砕物は、粘着性が失われて互いに結合することなく、また、排出ダクト３５内に付着することなく確実に円周方向に加速される。さらにまた、ノズルから噴霧される水は、回転する粉砕排出羽根３４によって、排出ダクト３５内で渦状の水流となって小さく粉砕された被摩砕物を速やかに排出する。このように、ノズルを備える排出ダクト３５は、小さく粉砕された被摩砕物の排出能力を極めて高くできる特長がある。ノズルから噴射される水の量は、摩砕される被摩砕物の種類と量によって最適な量に調整される。さらに、図示しないが、排出口に吸引機を接続して、小さく摩砕された被摩砕物やノズルから噴射される水を吸引機で吸引して排出することもできる。
【００４８】さらに、摩砕装置は、図１６に示すように、摩砕シリンダー１を、摩砕開口２が上端で内径が大きくなる形状に成形して、回転部材３を、摩砕開口２の内面に沿う形状に成形することもできる。この構造の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が狭くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は広くなる。さらに、この構造の摩砕装置は、図１３１３ないし図１５に示す摩砕装置と同様に、摩砕隙間と幅狭スリットの間隔や、摩砕シリンダーの摩砕開口および回転部材の回転軌跡の傾斜を種々に変更することもできる。
【００４９】以上の実施例は、回転部材３の表面に強制引込凸条２４とガイド溝２３とを設けている。本発明の摩砕装置は、図１７の断面図と図１８の平面図とに示すように、摩砕シリンダー１の摩砕開口２に強制引込凸条２４とガイド溝２３を設けることもできる。これ等の図に示す摩砕装置は、図３と図４に示す装置とは反対に、回転部材３に細溝６を、摩砕シリンダー１に強制引込凸条２４とガイド溝２３とを設けている。この図の摩砕開口２と回転部材３は、下端に向かって径が大きくなるテーパー状に成形している。ただ、摩砕開口と回転部材は、上端に向かって径を大きくすることも、部分的に径を変化させることもできる。細溝６は、図３に示す装置と同じように、回転部材３の軸方向に延長して設けられ。細溝６の幅、深さ、下端の構造は、図３に示す装置と同じに設計できる。
【００５０】この摩砕装置も、回転部材３を回転させると、供給される被摩砕物が、強制引込凸条２４で下方に移送されながら摩砕される。摩砕シリンダー１の強制引込凸条２４は、摩砕開口２の内面に半径方向に延長して設けられており、強制引込凸条２４の間にガイド溝２３を設けている。ガイド溝２３は、供給される被摩砕物をスムーズに案内して、能率よく摩砕できるように、図１７R>７に示すように、上方を深く、下部を浅く形成している。ガイド溝２３を上部で深くするために、摩砕シリンダー１は、摩砕開口２の全体形状を、上方で内径が大きくなる円錐状として、内面に突出して強制引込凸条２４を設けている。この形状の摩砕シリンダー１は、強制引込凸条２４の間に、上部で深く、下部に向かって次第に浅くなるガイド溝２３を形成している。ガイド溝２３の下端は、図１７の拡大断面図に示すように、幅の狭い狭幅リングスリット５となっている。
【００５１】ガイド溝２３に落下された被摩砕物は、回転部材３の回転によって強制的に引き込まれる。したがって、摩砕シリンダー１の強制引込凸条２４は、図１８に示すように、回転部材３の回転方向と反対の方向に向かって下り勾配に傾斜している。図１８に示す回転部材３は、矢印で示すように左に回転して被摩砕物を摩砕する。強制引込凸条２４の回転軸２６に対する傾斜角は、図３に示す装置と同じように設計される。
【００５２】強制引込凸条２４の内周面２４Ｃは、回転部材３の外周面に接近し、回転部材３の外周面と強制引込凸条２４の内周面２４Ｃとの間に摩砕隙間４を形成している。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、摩砕隙間４と狭幅リングスリット５とを通過するときに摺り潰されて摩砕される。ガイド溝２３に供給された被摩砕物は、ガイド溝２３から摩砕隙間４に、摩砕隙間４からガイド溝２３に移送されがら摩砕されて次第に下方に移送される。ガイド溝２３の下部に移送された後は、摩砕隙間４の下端に設けられる狭幅リングスリット５を通過し、通過するときにさらに摩砕されて排出される。
【００５３】摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、上下機構８で摩砕シリンダー１を上下させて変更される。図１７に示す摩砕装置は、摩砕シリンダー１を上昇させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔が広くなる。逆に、摩砕シリンダー１を降下させると、摩砕隙間４と幅狭スリット５の間隔は狭くなる。摩砕隙間４と狭幅リングスリット５の間隔は、前述の図３に示す装置と同じ範囲で種々に変更される。
【００５４】図１７に示す摩砕装置は、強制引込凸条２４の内周面２４Ｃと回転部材３の外周面とがを平行となるように強制引込凸条２４を形成して摩砕隙間４と幅狭リングスリット５とを設けている。ただ、本発明の摩砕装置は、図１３ないし図１５に示す摩砕装置と反対の構造で、摩砕シリンダーに強制引込凸条とガイド溝を、回転部材に細溝を設けて、摩砕隙間と幅狭リングスリットの隙間や、これ等の傾斜を種々に変更することもできる。
【００５５】さらに、本発明の摩砕装置は、摩砕シリンダー１と回転部材３を冷却して摩砕温度を低くできる。図３に示す装置は摩砕シリンダー１の内部に、冷却用のキャビティー３３を設けている。図１７に示す装置は回転部材３の内部に、冷却用のキャビティー３３を設けている。キャビティー３３には冷却水が循環される。ただ、キャビティーは、摩砕シリンダーと回転部材の両方の内部に設けることもできる。
【００５６】図３に示す摩砕シリンダー１のキャビティー２５は、冷却水の流入路と排出路に連結されている。冷却水の流入路から供給される冷水は、摩砕シリンダー１のキャビティー３３を循環して、摩砕シリンダー１とを冷却する。
【００５７】図１７に示す摩砕装置は、キャビティー３３に冷却水を循環させるために、回転軸２６の下端に、ロータリージョイント３７を連結している。回転部材３のキャビティー３３は、回転軸２６の中心に開口された循環路３８を介してロータリージョイント３７に連結されている。回転軸２６は、２重管の循環路３８を内蔵している。回転軸２６の２重管はキャビティー３３の流入側と排出側に連結されている。二重管の循環路３８はロータリージョイント３７を介して、冷却水の流入路と、排出路に連結されている。
【００５８】さらに、以上の実施例の摩砕装置は、摩砕シリンダー１を垂直の姿勢で立てて配設している。垂直の摩砕シリンダー１は、もっとも効率よく、被摩砕物を摩砕隙間４から狭幅リングスリット５に供給できる。ただ、摩砕シリンダーを垂直な姿勢から多少傾斜して配設することもできるのは言うまでもない。したがって、本明細書において、摩砕シリンダーを垂直に配設するとは、摩砕シリンダーをほぼ垂直に配設する状態を含む。
【００５９】
【発明の効果】本発明の摩砕装置は、極めて簡単な機構で摩砕シリンダーを上下の正確な位置に移動でき、移動した上下位置に確実に停止して、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる特長がある。それは、本発明の摩砕装置が、摩砕シリンダーを独特の構成の上下機構で上下させて、回転部材との間に形成される摩砕隙間の下端に設けられる狭幅リングスリットの隙間を調整しているからである。上下機構は、基台に垂直の姿勢で設けた複数本のネジ棒を、摩砕シリンダーの外周に垂直方向に設けた雌ネジ孔に挿入しており、複数本のネジ棒を駆動機構で同期して一緒に回転させて摩砕シリンダーを上下に移動させている。
【００６０】このように、複数本のネジ棒を同期して一緒に回転させる構造は、簡単な機構で摩砕シリンダーを水平の姿勢でバランスして上下に移動できる。しかも、この上下機構は、回転するネジ棒で摩砕シリンダーを上下に移動させるので、上下移動するピッチを小さくして高い精度で幅狭リングスリットの隙間を微調整できる特長がある。さらに、摩砕シリンダーの雌ネジ孔に挿入されるネジ棒は、摩砕するときに受ける力で回転することがなく、摩砕シリンダーの上下位置のずれを阻止して、移動位置に確実に停止させることができる。以上のように、本発明の摩砕装置は、極めて簡単な機構で、摩砕シリンダーを水平の姿勢で上下の正確な位置に高い精度で移動させて、幅狭リングスリットの隙間を最適な間隔に微調整でき、しかも、移動した上下位置に確実に停止させて、種々の被摩砕物を理想的な状態で摩砕できる特長が実現できる。
【００６１】さらに、本発明の請求項２の摩砕装置は、簡単な機構で、複数のネジ棒を同期して一緒に回転させて、摩砕シリンダーを正確に上下に移動できる特長がある。それは、この摩砕装置の駆動機構が、傘歯車を介してネジ棒に連結される駆動軸を有し、駆動軸をハンドルまたはモーターで回転させて、複数本のネジ棒を同期して回転させているからである。
【００６２】さらに、本発明の請求項３の摩砕装置は、摩砕シリンダーの上下位置を、極めて簡単に、しかも正確に微調整できる特長がある。それは、この摩砕装置の動機構が、摩砕シリンダーの上下位置を記憶するメモリと、ネジ棒を回転させるサーボモーターとを備え、サーボモーターでメモリに記憶される位置に摩砕シリンダーを移動させているからである。
【００６３】本発明の請求項４の摩砕装置は、摩砕シリンダーに排出ダクトを連結しているので、小さく粉砕された被摩砕物を効率よく排出できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の摩砕装置の断面図
【図２】本発明者が先に開発した摩砕装置の断面図
【図３】本発明の実施例の摩砕装置の垂直断面図
【図４】図３に示す摩砕装置の平面図
【図５】図３に示す摩砕装置の一部断面側面図
【図６】図３に示す摩砕装置の摩砕シリンダーの斜視図
【図７】図４に示す摩砕装置の駆動機構を示す概略平面図
【図８】駆動機構の他の一例を示す概略平面図
【図９】図３に示す摩砕装置の回転部材の平面図
【図１０】図９に示す回転部材の正面図
【図１１】回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１２】図９に示す回転部材に装着される補強部材の平面図
【図１３】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１４】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１５】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１６】本発明の他の実施例の摩砕装置の回転部材と摩砕シリンダーの位置関係を示す概略断面図
【図１７】本発明の他の実施例の摩砕装置の垂直断面図
【図１８】図１７に示す摩砕装置の平面図
【符号の説明】
１…摩砕シリンダー １Ａ…ライナー １Ｂ…シリンダーブロック
１Ｃ…回転軸
２…摩砕開口
３…回転部材
４…摩砕隙間
５…狭幅リングスリット
６…細溝
７…太溝
８…上下機構
９…雌ネジ孔
１０…ネジ棒
１１…駆動機構
１２…上下プレート
１３…ナット材
１４…ガイド穴
１５…ガイド筒
１６…基台
１７…ガイド棒
１８…駆動軸
１９…中間軸
２０…ハンドル
２１…軸受
２２…傘歯車
２３…ガイド溝
２４…強制引込凸条 ２４Ａ…外周面 ２４Ｂ…連結面
２４Ｃ…内周面
２５…補強部材 ２５Ａ…連結面
２６…回転軸
２７…ベアリング
２８…基台
２９…プーリー
３０…タイミングベルト
３１…モーター
３２…プーリー
３３…キャビティー
３４…粉砕排出羽根
３５…排出ダクト
３６…排出口
３７…ロータリージョイント
３８…循環路
３９…モーター
４０…メモリ
４１…制御回路
４２…テンキー
４３…回転砥石
４４…固定砥石
【特許請求の範囲】
【請求項１】 中心に摩砕開口(2)を開口している摩砕シリンダー(1)と、摩砕シリンダー(1)の摩砕開口(2)に配設されている回転部材(3)とを備え、回転部材(3)と摩砕開口(2)との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら排出する摩砕隙間(4)を設けており、さらに、摩砕シリンダー(1)と回転部材(3)とは垂直に配設されており、摩砕隙間(4)に供給される被摩砕物を、摩砕しながら落下させて排出するように構成されており、さらにまた、摩砕隙間(4)は下端に狭幅リングスリット(5)を設けると共に、この狭幅リングスリット(5)の隙間が、摩砕シリンダー(1)を上下に移動させて調整できるようにしてなる摩砕装置において、摩砕シリンダー(1)が以下の全ての構造の上下機構(8)で上下に移動されるようにしてなることを特徴とする摩砕装置。
（ａ） 摩砕シリンダー(1)は、外周に位置し、かつ垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔(9)を有する。
（ｂ） 基台(16)に、複数本のネジ棒(10)を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。
（ｃ） 基台(16)に設けている複数本のネジ棒(10)は、摩砕シリンダー(1)の雌ネジ孔(9)にねじ込まれる位置に垂直に配設される。
（ｄ） 複数本のネジ棒(10)に駆動機構(11)を連結しており、駆動機構(11)は複数本のネジ棒(10)を、同期して一緒に回転させる。
（ｅ） 駆動機構(11)が複数本のネジ棒(10)を回転させて、ネジ棒(10)でもって摩砕シリンダー(1)を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【請求項２】 駆動機構(11)が、傘歯車(22)を介してネジ棒(10)に連結される駆動軸(18)を有し、駆動軸(18)をハンドル(20)またはモーター(39)で回転させて、複数本のネジ棒(10)を同期して回転させるようにしてなる請求項１に記載される摩砕装置。
【請求項３】 駆動機構(11)が、摩砕シリンダー(1)の上下位置を記憶するメモリ(40)と、ネジ棒(10)を回転させるサーボモーターを備えており、サーボモーターがメモリ(40)に記憶される位置に摩砕シリンダー(1)を移動させるようにしてなる請求項１に記載される摩砕装置。
【請求項４】 摩砕シリンダー(1)に、摩砕された被摩砕物を排出する排出ダクト(35)を連結している請求項１に記載される摩砕装置。
【請求項１】 中心に摩砕開口(2)を開口している摩砕シリンダー(1)と、摩砕シリンダー(1)の摩砕開口(2)に配設されている回転部材(3)とを備え、回転部材(3)と摩砕開口(2)との間には、自重で落下する被摩砕物を摺り潰しながら排出する摩砕隙間(4)を設けており、さらに、摩砕シリンダー(1)と回転部材(3)とは垂直に配設されており、摩砕隙間(4)に供給される被摩砕物を、摩砕しながら落下させて排出するように構成されており、さらにまた、摩砕隙間(4)は下端に狭幅リングスリット(5)を設けると共に、この狭幅リングスリット(5)の隙間が、摩砕シリンダー(1)を上下に移動させて調整できるようにしてなる摩砕装置において、摩砕シリンダー(1)が以下の全ての構造の上下機構(8)で上下に移動されるようにしてなることを特徴とする摩砕装置。
（ａ） 摩砕シリンダー(1)は、外周に位置し、かつ垂直方向に延長して複数の雌ネジ孔(9)を有する。
（ｂ） 基台(16)に、複数本のネジ棒(10)を、回転できるが上下に移動しないように、垂直の姿勢で設けている。
（ｃ） 基台(16)に設けている複数本のネジ棒(10)は、摩砕シリンダー(1)の雌ネジ孔(9)にねじ込まれる位置に垂直に配設される。
（ｄ） 複数本のネジ棒(10)に駆動機構(11)を連結しており、駆動機構(11)は複数本のネジ棒(10)を、同期して一緒に回転させる。
（ｅ） 駆動機構(11)が複数本のネジ棒(10)を回転させて、ネジ棒(10)でもって摩砕シリンダー(1)を水平の姿勢で上下に移動させるように構成している。
【請求項２】 駆動機構(11)が、傘歯車(22)を介してネジ棒(10)に連結される駆動軸(18)を有し、駆動軸(18)をハンドル(20)またはモーター(39)で回転させて、複数本のネジ棒(10)を同期して回転させるようにしてなる請求項１に記載される摩砕装置。
【請求項３】 駆動機構(11)が、摩砕シリンダー(1)の上下位置を記憶するメモリ(40)と、ネジ棒(10)を回転させるサーボモーターを備えており、サーボモーターがメモリ(40)に記憶される位置に摩砕シリンダー(1)を移動させるようにしてなる請求項１に記載される摩砕装置。
【請求項４】 摩砕シリンダー(1)に、摩砕された被摩砕物を排出する排出ダクト(35)を連結している請求項１に記載される摩砕装置。
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１３】
【図１４】
【図８】
【図９】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１３】
【図１４】
【図８】
【図９】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００１−２９８１６（Ｐ２００１−２９８１６Ａ）
【公開日】平成１３年２月６日（２００１．２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２０３９６５
【出願日】平成１１年７月１６日（１９９９．７．１６）
【出願人】（０００１９６３０３）西村産業有限会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年２月６日（２００１．２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年７月１６日（１９９９．７．１６）
【出願人】（０００１９６３０３）西村産業有限会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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