解砕整粒機
【課題】 原料をスクリーンの真上から供給できると共に、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる簡易な構成の解砕整粒機の提供。
【解決手段】 ケーシング３に保持されるスクリーン４は、上方へ開口する略逆円錐台形の容器状で、その周側壁２１および底壁２２が多孔部とされる。インペラ９を回転するための回転駆動材８は、回転駆動輪４１とスポーク輪４２とからなる。回転駆動輪４１は、ベアリング７を介してケーシング３に保持される。回転駆動輪４１は、円環状のプーリとして構成され、歯付きベルト４９を介してモータにより回転駆動される。スポーク輪４２は、回転駆動輪４１の中央穴４３に着脱可能にねじ込まれる外筒５５と、この外筒５５の中央穴５９にアーム５６を介して保持される内筒５４とを備える。インペラ９は、回転駆動輪４１の内筒５４にシャフト６４を保持され、スクリーン４内で回転される。
【解決手段】 ケーシング３に保持されるスクリーン４は、上方へ開口する略逆円錐台形の容器状で、その周側壁２１および底壁２２が多孔部とされる。インペラ９を回転するための回転駆動材８は、回転駆動輪４１とスポーク輪４２とからなる。回転駆動輪４１は、ベアリング７を介してケーシング３に保持される。回転駆動輪４１は、円環状のプーリとして構成され、歯付きベルト４９を介してモータにより回転駆動される。スポーク輪４２は、回転駆動輪４１の中央穴４３に着脱可能にねじ込まれる外筒５５と、この外筒５５の中央穴５９にアーム５６を介して保持される内筒５４とを備える。インペラ９は、回転駆動輪４１の内筒５４にシャフト６４を保持され、スクリーン４内で回転される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体原料を解砕、粉砕、整粒または造粒するための解砕整粒機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬品や食品などの製造には、粉体の粒度の調整プロセスが必要なことが多く、そのため解砕整粒機が使用されている。解砕整粒機は、スクリーンと呼ばれる篩と、スクリーン内で回転されるインペラと呼ばれる羽根車とを備え、スクリーン内に供給された原料をインペラの回転によりスクリーンを通して、整粒や造粒などを行う装置である。
【０００３】
このような解砕整粒機として、従来、下記各特許文献に開示されるものが提案されている。特許文献１に開示される発明では、インペラは、そのシャフトの上端部においてプーリにより回転駆動される。この場合、原料は、スクリーンの真上から供給できず、斜め上方から供給される。従って、原料の投入構造が複雑であると共に、原料によっては円滑に供給できないおそれがある。また、シャフトの真上に駆動機構を設けると、装置の高さが増し、コンパクトに構成できないのみならず、前後に他の装置を接続したい場合には、レイアウト上の制約が大きくなる。
【０００４】
一方、特許文献２に開示される発明では、インペラは、そのシャフトの下端部においてかさ歯車により回転駆動される。この場合、原料はスクリーンの真上から供給できるが、処理後にはスクリーンの真下へは円滑に排出できない。しかも、排出した処理粉体が、駆動部に付着、堆積するおそれがある。また、スクリーンの底壁にシャフトを通す関係上、底壁に側壁と同様な多孔部を形成できず、その分だけ処理能力の点で不利である。さらに、シャフトの真下に駆動機構を設けると、装置の高さが増し、コンパクトに構成できないのみならず、前後に他の装置を接続したい場合には、レイアウト上の制約が大きくなる。
【０００５】
特許文献３に開示される発明では、インペラのシャフトの中途部がプーリにより駆動される。この場合、装置の高さはコンパクトにできるが、シャフトは上下の軸承（１２，１３）で支持されており、構造が複雑であると共に、特にスクリーンの底壁を貫通してシャフトの下端部を支持する点で、上述した特許文献２に記載の発明と同様の課題が残る。
【特許文献１】特許第２６３７３６２号公報（段落番号００１６−００１９、図１）
【特許文献２】特許第２６９３３７５号公報（請求項１、段落番号０００５、図１、図２、図６）
【特許文献３】実公昭３７−２６９９５号公報（考案の詳細な説明の欄、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、スクリーンの真下に障害物がなく、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる簡易な構成の解砕整粒機を提供することにある。また、スクリーンの側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成可能とすることで、処理能力の向上を図ることができる解砕整粒気を提供することを課題とする。また、好ましくは、分解洗浄が容易で、軸受部などへの粉体の進入を防止し、またインペラの羽先の変更が可能な解砕整粒機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、位置決めされたケーシングと、上方へ開口する容器状で、その構成壁に多孔部を有し、前記ケーシングに保持されるスクリーンと、円環状部を有し、その中央穴を前記スクリーンの上部開口と対応して配置され、前記中央穴を取り囲むよう設けられるベアリングを介して、前記円環状部にて前記ケーシングに対し回転可能に保持され、回転駆動される回転駆動材と、この回転駆動材の前記中央穴の中央部から前記円環状部へ放射状に設けられる複数のアームにて、前記中央穴の中央部にシャフトが保持され、前記回転駆動材を介して前記ベアリングのみで保持され、前記スクリーン内で回転されるインペラとを備えることを特徴とする解砕整粒機である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、インペラは、そのシャフトがスポーク状のアームを介して回転駆動材の円環状部の中央部に保持され、その円環状部のみにてケーシングに対しベアリングで回転可能に保持される。従って、スクリーンの上下にインペラの軸受部や駆動部を配置する必要がなく、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる。また、スクリーンの上下にインペラの軸受部や駆動部を配置する必要がないので、スクリーンの形状がたとえば上方へ開口する略逆円錐台状または略円筒状の場合、その側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成することができ、処理能力の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記回転駆動材は、円環状の回転駆動輪と、その中央穴に着脱可能に保持されるスポーク輪とを備えて構成され、前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能に設けられる外筒を備え、この外筒の中央穴に前記アームを介して前記インペラが保持されることを特徴とする請求項１に記載の解砕整粒機である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、回転駆動材を回転駆動輪とスポーク輪とから構成し、回転駆動輪とスポーク輪とを着脱可能に構成した。これにより、スポーク輪を取り外すことで、装置の洗浄を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記回転駆動輪または前記外筒を上下から挟むよう設けられる前記ケーシングまたはそれに固定の部材と、前記回転駆動輪または前記外筒との上下の隙間から、内方へ空気を噴出して前記隙間を封止することを特徴とする請求項２に記載の解砕整粒機である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、回転駆動輪または外筒の上下から、回転駆動輪や外筒の径方向内側へ向けて空気を噴出させつつ運転することで、回転駆動輪の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記スポーク輪は、上方から供給される原料を下方の前記スクリーン内へ送り込むように、前記アームが断面略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の解砕整粒機である。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、回転するスポーク輪のアームの作用により、上方からの原料を下方のスクリーン内へ円滑に送り込むことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能にねじ込まれる前記外筒と、この外筒の中央穴に前記アームを介して保持される内筒とを備えて構成され、前記インペラは、前記スクリーンの内側に沿う形状の羽根板と、この羽根板を取替可能に取り付けられる前記シャフトとを備え、前記シャフトは、下端部に径方向および下方へ開口した切込みが形成され、この切込みに前記羽根板を差し込まれて着脱可能に固定される一方、上端部を前記スポーク輪の内筒にはめ込まれて着脱可能に固定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の解砕整粒機である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、回転駆動輪とスポーク輪とがねじにて着脱可能とされるので、着脱が容易である。また、インペラは、羽根板とシャフトとから構成され、シャフトの切込みに羽根板を差し込んで固定される。従って、羽根板の取り替えが容易であり、たとえば羽先の形状が異なる羽根板を、共通のシャフトに対し容易に付け替えることができる。羽先だけを取り替える構成とする場合には、羽先部が大きくなったり、構造が複雑となったりするが、羽根板として取り替える構成とすることで、そのような不都合を回避できる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記シャフトは、段付き丸棒状とされ、前記シャフトの下方大径部には、前記羽根板を取り付けるための前記切込みが、径方向および下方へ開口して形成されており、前記シャフトの上方小径部は、上端部がボルト部に形成されており、前記シャフトは、前記スポーク輪の内筒にはめ込まれ、この内筒を前記シャフトの段付き部との間で挟み込むよう前記ボルト部にナットが締め込まれ、前記シャフトの段付き部と前記内筒の下端部との間に介在させるスペーサの有無、厚さまたは枚数を変更することで、前記インペラの上下方向の設置高さを調整可能とされたことを特徴とする請求項５に記載の解砕整粒機である。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、簡易な構成で容易に、スクリーンに対するインペラの位置調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、スクリーンの真下に障害物がなく、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出することができる。また、スクリーンの側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成することで、処理能力の向上を図ることも可能となる。また、実施の形態に応じて、分解洗浄が容易で、軸受部などへの粉体の進入を防止し、またインペラの羽先の変更を可能に構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の解砕整粒機について、実施例に基づきさらに詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の解砕整粒機の一実施例を示す図であり、図１は一部を断面にした概略正面図、図２は一部を切り欠いた概略平面図である。また、図３は、本実施例の解砕整粒機の主要部を示す縦断面図であり、図４は、その分解図である。
【００２１】
本実施例の解砕整粒機１は、上下へ貫通して粉体処理路２を形成されるケーシング３と、このケーシング３に対し着脱可能に粉体処理路２に設けられるスクリーン４と、前記ケーシング３に下受け材５と上受け材６とを介して保持されるベアリング７と、このベアリング７により粉体処理路２の軸線まわりに回転可能に保持される回転駆動材８と、この回転駆動材８に着脱可能に保持されて前記スクリーン４内で回転されるインペラ９と、前記ケーシング３の蓋板１０に固定され前記回転駆動材８の径方向内側上部に配置される上固定リング１１とを主要部として備える。
【００２２】
図１および図２に示すように、ケーシング３は、上方へ開口する中空容器であり、ケース本体１２を備える。そして、このケース本体１２は、上部に、外方への延出部１３を水平に有する。ケース本体１２の上部開口には、ケース蓋１４が着脱可能に設けられる。一方、前記延出部１３も、上方へ開口する中空状とされており、その上部開口には蓋板１０がボルト１５にて着脱可能に設けられる。
【００２３】
このような構成のケーシング３は、ベース１６に立設された支柱１７の上端部に保持される。ベース１６は、水平に配置され、その四隅にはキャスタ１８が設けられる。このキャスタ１８により、解砕整粒機１は移動可能とされる。
【００２４】
図３および図４に示すように、ケーシング３には、前記延出部１３の底壁１９に、丸穴２０が上下に貫通して形成される。この丸穴２０と対応した位置にスクリーン４が設けられるなどして、その丸穴２０の軸線に沿って粉体処理路２が形成される。
【００２５】
スクリーン４は、上方へのみ開口する略逆円錐台形の筒状とされ、その周側壁２１および底壁２２は多孔部とされる。具体的には、スクリーン４は、上方へ行くに従って拡径する有底筒状とされ、その傾斜した周側壁２１、および底壁２２の略全域には、多数の小穴２３，２３，…が形成されている。さらに、スクリーン４は、略逆円錐台形の周側壁２１の上端部に、上方へ延出して短円筒部２４を有し、その上端部には外方へ延出してフランジ２５を有する。
【００２６】
スクリーン４は、スクリーン押え２６により、ケーシング３に対し着脱可能に取り付けられる。ケーシング３へのスクリーン４の取り付けについて説明すると、まず、ケーシング３の前記底壁１９の上面には、厚肉円筒状の下受け材５がボルト９５で固定され、その中空穴２７は前記底壁１９の丸穴２０と連続的に設けられる。下受け材５の内周側上部には、径方向内側への環状突出部２８が一体形成されている。一方、スクリーン押え２６は、下受け材５の中空穴２７にはめ込まれる円筒状で、下端部には外方へのツバ部２９を有する。従って、下受け材５の中空穴２７に、下方からスクリーン４をはめ込んだ後、スクリーン押え２６をはめ込めばよい。スクリーン押え２６は、ケーシング３の底壁１９にツバ部２９が重ね合わされる。そして、ケーシング３の底壁１９からツバ部２９を貫通して下方へ突出するボルト３０に蝶ナット３１がねじ込まれて、ケーシング３に対しスクリーン４が着脱可能に保持される。これにより、スクリーン４は、そのフランジ２５が下受け材５の環状突出部２８とスクリーン押え２６の上端部とに挟まれて保持される。
【００２７】
ベアリング７は、同心円状に配置された略円筒状の内輪３２と外輪３３との間に、その周方向へ配列されて多数の転動体３４が保持されて構成される。これにより、ベアリング７は、内輪３２と外輪３３とが転動体３４を介して回転自在とされる。本実施例では、転動体３４がボールから構成されるボールベアリングとされる。このような構成のベアリング７は、その軸線を粉体処理路２の軸線に沿って配置され、内輪３２が下受け材５とそれに着脱可能に固定される上受け材６とにより保持される。
【００２８】
厚肉円筒状の下受け材５の上部には、径方向外側へ行くに従って順に、第一円環状面３５、第二円環状面３６、第三円環状面３７が、順次下方へ凹んでそれぞれ水平に形成されている。さらに、第三円環状面３７には、円環状の凹溝３８が形成されている。そして、下受け材５の第一円環状面３５には、短円筒状の上受け材６が着脱可能に固定される。この上受け材６は、下受け材５の下面から上方へねじ込まれるボルト３９により、下受け材５に対し着脱可能に固定される。
【００２９】
ベアリング７の内輪３２は、その内径が第一円環状面３５と第二円環状面３６との間の段付き部の直径に対応しており、その段付き部にはめ込まれて、下面を第二円環状面３６に当接される。そして、その状態で、下受け材５の第一円環状面３５に上受け材６が固定される。これにより、ベアリング７は、その内輪３２が、下受け材５の第二円環状面３６と、上受け材６の上部から径方向外側へ突出する円環状突出部４０との間に挟み込まれて固定される。
【００３０】
回転駆動材８は、本実施例では回転駆動輪４１とスポーク輪４２とから構成される。本実施例の回転駆動輪４１は、プーリとして構成される。具体的には、回転駆動輪４１は、厚肉短円筒状であり、その中央穴４３，４４の軸線を粉体処理路２の軸線と一致して配置される。回転駆動輪４１の下面には、下方へ開口して円環状凹溝４５が、前記中央穴４３，４４と同心に形成されている。この円環状凹溝４５は、外周側の下部を大径部４６とするように、段付きに形成されている。そして、この大径部４６にベアリング７の外輪３３が固定される。
【００３１】
すなわち、ベアリング７は、その外輪３３が円環状凹溝４５の大径部４６にはめ込まれた状態で、外輪押え４７により回転駆動輪４１に固定される。外輪押え４７は、回転駆動輪４１の外周側下面にボルト４８で固定される円環状の部材である。これにより、ベアリング７は、その外輪３３が、円環状凹溝４５の段付き部と、外輪押え４７との間に挟み込まれて固定される。なお、外輪押え４７の径方向内側への延出部は、下受け材５の凹溝３８との間でラビリンスシールを形成する。
【００３２】
このようにして下受け材５にベアリング７を介してのみ回転駆動輪４１が回転自在に保持される。そして、その状態では、回転駆動輪４１の円環状凹溝４５の内周側に、上受け材６が回転駆動輪４１との間に僅かの隙間を保って配置される。
【００３３】
回転駆動輪４１は、歯付きベルト４９を介してモータ５０により回転駆動される。そのため、回転駆動輪４１の外周面には、歯付きベルト４９にかみ合う歯５１が多数形成されている。また、図１および図２に示すように、ケース本体１２内には、駆動軸を上方へ向けてモータ５０が収容されており、その駆動軸の上端部には歯付きプーリ５２が固定されている。そして、この歯付きプーリ５２と回転駆動輪４１との間に、歯付きベルト４９が掛け回される。これにより、モータ５０を回転させると、歯付きベルト４９を介して、回転駆動輪４１が回転される。
【００３４】
回転駆動輪４１の中央穴４３，４４は、段付き穴とされており、その軸線を粉体処理路２の軸線と一致して配置される。下側の小径穴４３は、ネジ穴とされており、その直径は、スクリーン４のフランジ２５と略同一とされる。上側の大径穴４４には、僅かの隙間を保って、上固定リング１１がはめ込まれる。この上固定リング１１は、ケーシング３の蓋板１０の下面に、ボルト５３により固定される。なお、回転駆動輪４１の上部は、上固定リング１１との間だけでなく、蓋板１０との間にも、僅かな隙間を空けて配置される。
【００３５】
スポーク輪４２は、同心円筒状に配置される内筒５４と外筒５５とを備える。内筒５４は、その周方向複数箇所（図示例では三ヶ所）から径方向外側へ向けて放射状に設けられるスポーク状のアーム５６により、外筒５５と連結される。外筒５５は、外周面がネジ部５７（図５）とされており、回転駆動輪４１のネジ穴４３に着脱可能にねじ込まれて固定される。その際、外筒５５の外周面下部に設けたツバ部５８に、回転駆動輪４１の下面が当接するまで、回転駆動輪４１にスポーク輪４２が下方からねじ込まれる。なお、インペラ９の回転時、スポーク輪４２は、回転駆動輪４１に対し締め込まれる方向へ力を受けることになる。
【００３６】
ところで、外筒５５の中央穴５９は、上方へ行くに従って、縮径する傾斜面に形成されている。また、スポーク輪４２は、上方から供給される原料を下方へ送り込むように、各アーム５６の断面（アーム５６の延出方向と直交する断面）が略三角形状に形成されるのが好ましい。具体的には、本実施例では、各アーム５６は、図５に示すように、上面６０が水平面とされる一方、回転方向基端面６１が垂直面とされた断面略直角三角形状に形成される。これにより、アームの下面（回転方向先端面）６２は、回転方向基端側（回転方向と逆側）へ行くに従って下方へ傾斜して形成される。従って、スポーク輪４２が回転すると、アーム５６の作用により、上方からの原料の下方への送り込みが助長される。
【００３７】
図５は、スポーク輪４２へのインペラ９の取付構造を示す分解斜視図である。また、図６は、インペラ９の取付状態の横断面図である。これらの図に示すように、スポーク輪４２の内筒５４には、インペラ９が着脱可能に保持される。本実施例のインペラ９は、羽根板６３とシャフト６４とを備える。羽根板６３は、スクリーン４の断面形状に適合する略逆台形状の板材から構成される。羽根板６３は、下端辺６５と左右両側端辺６６，６６における羽先の断面形状が、本実施例では略半円形状とされている。羽根板６３は、左右方向中央部に略矩形状の薄肉部６７が形成されており、その薄肉部６７の上部には略矩形状の切欠き６８が上方へ開口して形成されている。また、薄肉部６７の中央部には、板面と垂直に貫通穴６９が形成されている。
【００３８】
一方、シャフト６４は、段付き丸棒状とされる。シャフト６４の下方大径部７０には、径方向および下方へ開口して切込み７１が形成されている。この切込み７１の厚さは、羽根板６３の薄肉部６７の厚さと対応している。また、シャフト６４には、周側面の一部から径方向内側へ向けて、ボルト穴７２が形成されている。このボルト穴７２は、切込み７１を垂直に横断すると共に、シャフト６４の周側面への開口部が大径部７３とされている。
【００３９】
このような構成であるから、シャフト６４の切込み７１に羽根板６３の薄肉部６７をはめ込んで、シャフト６４に羽根板６３を着脱可能に固定することができる。シャフト６４の切込み７１に羽根板６３の薄肉部６７をはめ込んだ状態では、シャフト６４のボルト穴７２は、羽根板６３の貫通穴６９と対応して配置される。従って、その状態で、シャフト６４のボルト穴７２に六角穴付きボルト７４をねじ込めば、そのボルト７４が羽根板６３を貫通して、シャフト６４に羽根板６３が保持される。ボルト７４を十分ねじ込んだ状態では、ボルト７４の頭部は、ボルト穴７２の大径部７３に収容される。
【００４０】
一方、シャフト６４の上方小径部７５には、上端部にボルト部７６が形成されている。スポーク輪４２の内筒５４にシャフト６４の上部を下方からはめ込んで、座金７７を介してボルト部７６に袋ナット７８を締めることで、スポーク輪４２の内筒５４にインペラ９を着脱可能に保持することができる。この際、シャフト６４の段付き部と内筒５４の下端部との間に、薄い座金状のスペーサ７９を介在させることで、スクリーン４に対するシャフト６４の上下方向の高さを調整することができる。すなわち、スペーサ７９の有無、厚さまたは枚数のいずれか一以上を変更することで、インペラ９の上下方向の設置高さを調整することができる。
【００４１】
再び図３および図４に基づき説明すると、蓋板１０および上固定リング１１には、上下方向へ貫通穴８０を有している。この貫通穴８０は、外筒５５の上部開口と同等か僅かに小径に形成されている。また、蓋板１０の上面には、前記貫通穴８０と連続的に、略円筒状の原料投入筒８１が設けられている。一方、ケーシング３の底壁１９の下面には、処理粉体排出筒８２が設けられている。
【００４２】
ところで、下受け材５には、円環状中空部８３が形成されると共に、周方向等間隔に複数の噴出路８４が形成されている。各噴出路８４は、上下方向へ沿って配置され、下端部が円環状中空部８３と連通する一方、上端部が下受け材５の径方向内側上面へ開口する。また、円環状中空部８３には、空気圧縮機（不図示）からの圧縮空気が送気管８５を介して供給可能とされる。従って、解砕整粒機１の運転中、円環状中空部８３へ圧縮空気を供給すれば、その圧縮空気は各噴出路８４を介して、回転駆動輪４１の下面と下受け材５の上面との隙間から、径方向内側へ噴出される。これにより、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４３】
一方、蓋板１０の上面にも、原料投入筒８１を取り囲むように、補助材８６により円環状中空部８７が形成されている。そして、上固定リング１１には、蓋板１０を貫通して、周方向等間隔に複数の噴出路８８が形成されている。各噴出路８８は、上下方向へ沿って配置され、上端部が蓋板１０を貫通して円環状中空部８７と連通する一方、下端部が上固定リング１１の径方向内側下面へ開口する。また、円環状中空部８７には、空気圧縮機（不図示）からの圧縮空気が送気管８９を介して供給可能とされる。従って、解砕整粒機１の運転中、円環状中空部８７へ圧縮空気を供給すれば、その圧縮空気は噴出路８８を介して、回転駆動材８（図示例ではスポーク輪４２の外筒５５）の上面と上固定リング１１の下面との隙間から、径方向内側へ噴出される。これにより、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４４】
以上の構成の解砕整粒機１は、粉体原料の解砕、粉砕、整粒または造粒などに用いられる。そのために、回転駆動材８（回転駆動輪４１およびスポーク輪４２）を介して、スクリーン４内でインペラ９を回転させた状態で、原料投入筒８１から原料を投入すればよい。供給された原料は、回転するスポーク輪４２のアーム５６の作用により下方へ押し込まれ、スクリーン４内で回転するインペラ９の作用により、スクリーン４において解砕、整粒されて、スクリーン４から下方へ排出される。この際、スポーク輪４２の外筒５５の上下から径方向内側へ向けて圧縮空気を噴出させることで、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４５】
ところで、スクリーン４に対するインペラ９の上下位置を調整するには、インペラ９のシャフト６４の上端部にねじ込まれた袋ナット７８を外すと共に、ケーシング３の底壁１９にスクリーン押え２６を保持する蝶ナット３１を取り外せばよい。これにより、スクリーン押え２６、スクリーン４およびインペラ９を下方へ取り外すことができ、スペーサ７９を調整して再び組み付けることで、スクリーン４に対するインペラ９の位置調整を容易に行うことができる。
【００４６】
また、本実施例の解砕整粒機１は、分解可能であるから、洗浄が容易である。特に接粉部（粉体に接触する部分）であるスポーク輪４２は、回転駆動輪４１にねじ込まれているだけであるから、その取り外しが容易で、洗浄を容易に行うことができる。また、スポーク輪４２に対しインペラ９を取り外すことができ、そのインペラ９は、シャフト６４と羽根板６３との差し込み構造で着脱可能であるから、この点からも洗浄が容易である。しかも、シャフト６４に対し、羽根板６３を取り替え可能であるから、たとえば図６から図８に示すように、羽先形状の異なる羽根板６３を共通のシャフト６４に取り付けて使用することができる。
【００４７】
本実施例の構成によれば、従来のようにスクリーン４の斜め上方から原料を供給する必要がなく、原料投入筒８１をスクリーン４およびインペラ９の真上に設けることができる。また、スクリーン４で解砕、整粒された処理粉体は、スクリーン４の真下から障害物なしに排出される。また、スクリーン４には、周側壁２１だけでなく底壁２２も多孔部とできるので、解砕整粒機１の処理能力の向上を図ることもできる。
【００４８】
また、本実施例のようにプーリ状の回転駆動材８でインペラ９を回転させる場合、回転駆動材８とその周囲の固定材（下受け材５、上受け材６、上固定リング１１など）とに隙間を設ける必要がある。ところが、そのような構成の場合、回転駆動材８が回転すると、遠心力でその隙間から外方へ空気の流れができてしまい、その空気の流れにのって粉体が前記隙間へ入り込むおそれがある。ところが、本実施例では、その隙間から圧縮空気を内方へ噴出させておくことで、前記隙間への粉体の進入が防止される。
【００４９】
また、羽先（羽根板６３の端辺部）の形状は、処理する粉体により、断面が円形、矩形、三角形状など、各種のものが要求され得るし、長期の使用による摩耗により取り替えが要求されるが、本実施例では、インペラ９は、共通のシャフト６４に対し羽根板６３を取替可能としたので、そのような要求に応えることができる。しかも、単に羽先だけを交換しようとすると、構造が複雑で薄い歯の場合には対応できないが、シャフト６４に対し羽根板６３を差し込み構造とすることで、容易に対応することができる。
【００５０】
本発明の解砕整粒機１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、スクリーン４は、略逆円錐台状としたが、略逆円錐状としたり、図９に示すように略円筒状としたりできる。スクリーン４を略円筒状とする場合、スクリーン４には、周側壁２１だけでなく底壁２２にも、多数の小穴２３，２３，…を形成することができる。なお、スクリーン４の形状変更に合わせて、インペラ９の形状も変更されることは言うまでもない。すなわち、羽根板６３は、前記実施例では略台形状とされたが、図９では、略矩形状とされる。
【００５１】
また、前記実施例では、回転駆動輪４１は、ベルト４９により駆動されるプーリとされたが、図１０に示すように、歯車により駆動されてもよい。この場合、回転駆動輪４１の外周部に歯車９０が形成されており、その歯車９０には周方向一部においてかさ歯車９１にかみ合わされる。そして、モータ５０の回転駆動力を、歯車９２，９３およびシャフト９４を介して、かさ歯車９１に伝達し、回転駆動輪４１を回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の解砕整粒機の一実施例を示す概略正面図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の解砕整粒機の概略平面図であり、一部を切り欠いて示している。
【図３】図１の解砕整粒機の主要部を示す縦断面図である。
【図４】図３の分解図である。
【図５】図１の解砕整粒機のスポーク輪へのインペラの取付構造を示す分解斜視図である。
【図６】図１の解砕整粒機のインペラの取付状態の横断面図である。
【図７】図６の変形例を示す図である。
【図８】図６のさらに別の変形例を示す図である。
【図９】図３の変形例を示す図である。
【図１０】図１の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 解砕整粒機
２ 粉体処理路
３ ケーシング
４ スクリーン
５ 下受け材
６ 上受け材
７ ベアリング
８ 回転駆動材
９ インペラ
１０ 蓋板
１１ 上固定リング
１９ 底壁
２１ 周側壁（構成壁）
２２ 底壁（構成壁）
２３ 小穴
４１ 回転駆動輪
４２ スポーク輪
４３ 中央穴
５４ 内筒
５５ 外筒（回転駆動輪４１と共に回転駆動材８の円環状部を構成）
５６ アーム
５９ 中央穴
６３ 羽根板
６４ シャフト
７０ 下方大径部
７１ 切込み
７５ 上方小径部
７６ ボルト部
７８ ナット
７９ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体原料を解砕、粉砕、整粒または造粒するための解砕整粒機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬品や食品などの製造には、粉体の粒度の調整プロセスが必要なことが多く、そのため解砕整粒機が使用されている。解砕整粒機は、スクリーンと呼ばれる篩と、スクリーン内で回転されるインペラと呼ばれる羽根車とを備え、スクリーン内に供給された原料をインペラの回転によりスクリーンを通して、整粒や造粒などを行う装置である。
【０００３】
このような解砕整粒機として、従来、下記各特許文献に開示されるものが提案されている。特許文献１に開示される発明では、インペラは、そのシャフトの上端部においてプーリにより回転駆動される。この場合、原料は、スクリーンの真上から供給できず、斜め上方から供給される。従って、原料の投入構造が複雑であると共に、原料によっては円滑に供給できないおそれがある。また、シャフトの真上に駆動機構を設けると、装置の高さが増し、コンパクトに構成できないのみならず、前後に他の装置を接続したい場合には、レイアウト上の制約が大きくなる。
【０００４】
一方、特許文献２に開示される発明では、インペラは、そのシャフトの下端部においてかさ歯車により回転駆動される。この場合、原料はスクリーンの真上から供給できるが、処理後にはスクリーンの真下へは円滑に排出できない。しかも、排出した処理粉体が、駆動部に付着、堆積するおそれがある。また、スクリーンの底壁にシャフトを通す関係上、底壁に側壁と同様な多孔部を形成できず、その分だけ処理能力の点で不利である。さらに、シャフトの真下に駆動機構を設けると、装置の高さが増し、コンパクトに構成できないのみならず、前後に他の装置を接続したい場合には、レイアウト上の制約が大きくなる。
【０００５】
特許文献３に開示される発明では、インペラのシャフトの中途部がプーリにより駆動される。この場合、装置の高さはコンパクトにできるが、シャフトは上下の軸承（１２，１３）で支持されており、構造が複雑であると共に、特にスクリーンの底壁を貫通してシャフトの下端部を支持する点で、上述した特許文献２に記載の発明と同様の課題が残る。
【特許文献１】特許第２６３７３６２号公報（段落番号００１６−００１９、図１）
【特許文献２】特許第２６９３３７５号公報（請求項１、段落番号０００５、図１、図２、図６）
【特許文献３】実公昭３７−２６９９５号公報（考案の詳細な説明の欄、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、スクリーンの真下に障害物がなく、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる簡易な構成の解砕整粒機を提供することにある。また、スクリーンの側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成可能とすることで、処理能力の向上を図ることができる解砕整粒気を提供することを課題とする。また、好ましくは、分解洗浄が容易で、軸受部などへの粉体の進入を防止し、またインペラの羽先の変更が可能な解砕整粒機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、位置決めされたケーシングと、上方へ開口する容器状で、その構成壁に多孔部を有し、前記ケーシングに保持されるスクリーンと、円環状部を有し、その中央穴を前記スクリーンの上部開口と対応して配置され、前記中央穴を取り囲むよう設けられるベアリングを介して、前記円環状部にて前記ケーシングに対し回転可能に保持され、回転駆動される回転駆動材と、この回転駆動材の前記中央穴の中央部から前記円環状部へ放射状に設けられる複数のアームにて、前記中央穴の中央部にシャフトが保持され、前記回転駆動材を介して前記ベアリングのみで保持され、前記スクリーン内で回転されるインペラとを備えることを特徴とする解砕整粒機である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、インペラは、そのシャフトがスポーク状のアームを介して回転駆動材の円環状部の中央部に保持され、その円環状部のみにてケーシングに対しベアリングで回転可能に保持される。従って、スクリーンの上下にインペラの軸受部や駆動部を配置する必要がなく、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる。また、スクリーンの上下にインペラの軸受部や駆動部を配置する必要がないので、スクリーンの形状がたとえば上方へ開口する略逆円錐台状または略円筒状の場合、その側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成することができ、処理能力の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記回転駆動材は、円環状の回転駆動輪と、その中央穴に着脱可能に保持されるスポーク輪とを備えて構成され、前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能に設けられる外筒を備え、この外筒の中央穴に前記アームを介して前記インペラが保持されることを特徴とする請求項１に記載の解砕整粒機である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、回転駆動材を回転駆動輪とスポーク輪とから構成し、回転駆動輪とスポーク輪とを着脱可能に構成した。これにより、スポーク輪を取り外すことで、装置の洗浄を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記回転駆動輪または前記外筒を上下から挟むよう設けられる前記ケーシングまたはそれに固定の部材と、前記回転駆動輪または前記外筒との上下の隙間から、内方へ空気を噴出して前記隙間を封止することを特徴とする請求項２に記載の解砕整粒機である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、回転駆動輪または外筒の上下から、回転駆動輪や外筒の径方向内側へ向けて空気を噴出させつつ運転することで、回転駆動輪の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記スポーク輪は、上方から供給される原料を下方の前記スクリーン内へ送り込むように、前記アームが断面略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の解砕整粒機である。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、回転するスポーク輪のアームの作用により、上方からの原料を下方のスクリーン内へ円滑に送り込むことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能にねじ込まれる前記外筒と、この外筒の中央穴に前記アームを介して保持される内筒とを備えて構成され、前記インペラは、前記スクリーンの内側に沿う形状の羽根板と、この羽根板を取替可能に取り付けられる前記シャフトとを備え、前記シャフトは、下端部に径方向および下方へ開口した切込みが形成され、この切込みに前記羽根板を差し込まれて着脱可能に固定される一方、上端部を前記スポーク輪の内筒にはめ込まれて着脱可能に固定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の解砕整粒機である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、回転駆動輪とスポーク輪とがねじにて着脱可能とされるので、着脱が容易である。また、インペラは、羽根板とシャフトとから構成され、シャフトの切込みに羽根板を差し込んで固定される。従って、羽根板の取り替えが容易であり、たとえば羽先の形状が異なる羽根板を、共通のシャフトに対し容易に付け替えることができる。羽先だけを取り替える構成とする場合には、羽先部が大きくなったり、構造が複雑となったりするが、羽根板として取り替える構成とすることで、そのような不都合を回避できる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記シャフトは、段付き丸棒状とされ、前記シャフトの下方大径部には、前記羽根板を取り付けるための前記切込みが、径方向および下方へ開口して形成されており、前記シャフトの上方小径部は、上端部がボルト部に形成されており、前記シャフトは、前記スポーク輪の内筒にはめ込まれ、この内筒を前記シャフトの段付き部との間で挟み込むよう前記ボルト部にナットが締め込まれ、前記シャフトの段付き部と前記内筒の下端部との間に介在させるスペーサの有無、厚さまたは枚数を変更することで、前記インペラの上下方向の設置高さを調整可能とされたことを特徴とする請求項５に記載の解砕整粒機である。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、簡易な構成で容易に、スクリーンに対するインペラの位置調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構成で、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、スクリーンの真下に障害物がなく、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出することができる。また、スクリーンの側壁だけでなく底壁にも多孔部を形成することで、処理能力の向上を図ることも可能となる。また、実施の形態に応じて、分解洗浄が容易で、軸受部などへの粉体の進入を防止し、またインペラの羽先の変更を可能に構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の解砕整粒機について、実施例に基づきさらに詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の解砕整粒機の一実施例を示す図であり、図１は一部を断面にした概略正面図、図２は一部を切り欠いた概略平面図である。また、図３は、本実施例の解砕整粒機の主要部を示す縦断面図であり、図４は、その分解図である。
【００２１】
本実施例の解砕整粒機１は、上下へ貫通して粉体処理路２を形成されるケーシング３と、このケーシング３に対し着脱可能に粉体処理路２に設けられるスクリーン４と、前記ケーシング３に下受け材５と上受け材６とを介して保持されるベアリング７と、このベアリング７により粉体処理路２の軸線まわりに回転可能に保持される回転駆動材８と、この回転駆動材８に着脱可能に保持されて前記スクリーン４内で回転されるインペラ９と、前記ケーシング３の蓋板１０に固定され前記回転駆動材８の径方向内側上部に配置される上固定リング１１とを主要部として備える。
【００２２】
図１および図２に示すように、ケーシング３は、上方へ開口する中空容器であり、ケース本体１２を備える。そして、このケース本体１２は、上部に、外方への延出部１３を水平に有する。ケース本体１２の上部開口には、ケース蓋１４が着脱可能に設けられる。一方、前記延出部１３も、上方へ開口する中空状とされており、その上部開口には蓋板１０がボルト１５にて着脱可能に設けられる。
【００２３】
このような構成のケーシング３は、ベース１６に立設された支柱１７の上端部に保持される。ベース１６は、水平に配置され、その四隅にはキャスタ１８が設けられる。このキャスタ１８により、解砕整粒機１は移動可能とされる。
【００２４】
図３および図４に示すように、ケーシング３には、前記延出部１３の底壁１９に、丸穴２０が上下に貫通して形成される。この丸穴２０と対応した位置にスクリーン４が設けられるなどして、その丸穴２０の軸線に沿って粉体処理路２が形成される。
【００２５】
スクリーン４は、上方へのみ開口する略逆円錐台形の筒状とされ、その周側壁２１および底壁２２は多孔部とされる。具体的には、スクリーン４は、上方へ行くに従って拡径する有底筒状とされ、その傾斜した周側壁２１、および底壁２２の略全域には、多数の小穴２３，２３，…が形成されている。さらに、スクリーン４は、略逆円錐台形の周側壁２１の上端部に、上方へ延出して短円筒部２４を有し、その上端部には外方へ延出してフランジ２５を有する。
【００２６】
スクリーン４は、スクリーン押え２６により、ケーシング３に対し着脱可能に取り付けられる。ケーシング３へのスクリーン４の取り付けについて説明すると、まず、ケーシング３の前記底壁１９の上面には、厚肉円筒状の下受け材５がボルト９５で固定され、その中空穴２７は前記底壁１９の丸穴２０と連続的に設けられる。下受け材５の内周側上部には、径方向内側への環状突出部２８が一体形成されている。一方、スクリーン押え２６は、下受け材５の中空穴２７にはめ込まれる円筒状で、下端部には外方へのツバ部２９を有する。従って、下受け材５の中空穴２７に、下方からスクリーン４をはめ込んだ後、スクリーン押え２６をはめ込めばよい。スクリーン押え２６は、ケーシング３の底壁１９にツバ部２９が重ね合わされる。そして、ケーシング３の底壁１９からツバ部２９を貫通して下方へ突出するボルト３０に蝶ナット３１がねじ込まれて、ケーシング３に対しスクリーン４が着脱可能に保持される。これにより、スクリーン４は、そのフランジ２５が下受け材５の環状突出部２８とスクリーン押え２６の上端部とに挟まれて保持される。
【００２７】
ベアリング７は、同心円状に配置された略円筒状の内輪３２と外輪３３との間に、その周方向へ配列されて多数の転動体３４が保持されて構成される。これにより、ベアリング７は、内輪３２と外輪３３とが転動体３４を介して回転自在とされる。本実施例では、転動体３４がボールから構成されるボールベアリングとされる。このような構成のベアリング７は、その軸線を粉体処理路２の軸線に沿って配置され、内輪３２が下受け材５とそれに着脱可能に固定される上受け材６とにより保持される。
【００２８】
厚肉円筒状の下受け材５の上部には、径方向外側へ行くに従って順に、第一円環状面３５、第二円環状面３６、第三円環状面３７が、順次下方へ凹んでそれぞれ水平に形成されている。さらに、第三円環状面３７には、円環状の凹溝３８が形成されている。そして、下受け材５の第一円環状面３５には、短円筒状の上受け材６が着脱可能に固定される。この上受け材６は、下受け材５の下面から上方へねじ込まれるボルト３９により、下受け材５に対し着脱可能に固定される。
【００２９】
ベアリング７の内輪３２は、その内径が第一円環状面３５と第二円環状面３６との間の段付き部の直径に対応しており、その段付き部にはめ込まれて、下面を第二円環状面３６に当接される。そして、その状態で、下受け材５の第一円環状面３５に上受け材６が固定される。これにより、ベアリング７は、その内輪３２が、下受け材５の第二円環状面３６と、上受け材６の上部から径方向外側へ突出する円環状突出部４０との間に挟み込まれて固定される。
【００３０】
回転駆動材８は、本実施例では回転駆動輪４１とスポーク輪４２とから構成される。本実施例の回転駆動輪４１は、プーリとして構成される。具体的には、回転駆動輪４１は、厚肉短円筒状であり、その中央穴４３，４４の軸線を粉体処理路２の軸線と一致して配置される。回転駆動輪４１の下面には、下方へ開口して円環状凹溝４５が、前記中央穴４３，４４と同心に形成されている。この円環状凹溝４５は、外周側の下部を大径部４６とするように、段付きに形成されている。そして、この大径部４６にベアリング７の外輪３３が固定される。
【００３１】
すなわち、ベアリング７は、その外輪３３が円環状凹溝４５の大径部４６にはめ込まれた状態で、外輪押え４７により回転駆動輪４１に固定される。外輪押え４７は、回転駆動輪４１の外周側下面にボルト４８で固定される円環状の部材である。これにより、ベアリング７は、その外輪３３が、円環状凹溝４５の段付き部と、外輪押え４７との間に挟み込まれて固定される。なお、外輪押え４７の径方向内側への延出部は、下受け材５の凹溝３８との間でラビリンスシールを形成する。
【００３２】
このようにして下受け材５にベアリング７を介してのみ回転駆動輪４１が回転自在に保持される。そして、その状態では、回転駆動輪４１の円環状凹溝４５の内周側に、上受け材６が回転駆動輪４１との間に僅かの隙間を保って配置される。
【００３３】
回転駆動輪４１は、歯付きベルト４９を介してモータ５０により回転駆動される。そのため、回転駆動輪４１の外周面には、歯付きベルト４９にかみ合う歯５１が多数形成されている。また、図１および図２に示すように、ケース本体１２内には、駆動軸を上方へ向けてモータ５０が収容されており、その駆動軸の上端部には歯付きプーリ５２が固定されている。そして、この歯付きプーリ５２と回転駆動輪４１との間に、歯付きベルト４９が掛け回される。これにより、モータ５０を回転させると、歯付きベルト４９を介して、回転駆動輪４１が回転される。
【００３４】
回転駆動輪４１の中央穴４３，４４は、段付き穴とされており、その軸線を粉体処理路２の軸線と一致して配置される。下側の小径穴４３は、ネジ穴とされており、その直径は、スクリーン４のフランジ２５と略同一とされる。上側の大径穴４４には、僅かの隙間を保って、上固定リング１１がはめ込まれる。この上固定リング１１は、ケーシング３の蓋板１０の下面に、ボルト５３により固定される。なお、回転駆動輪４１の上部は、上固定リング１１との間だけでなく、蓋板１０との間にも、僅かな隙間を空けて配置される。
【００３５】
スポーク輪４２は、同心円筒状に配置される内筒５４と外筒５５とを備える。内筒５４は、その周方向複数箇所（図示例では三ヶ所）から径方向外側へ向けて放射状に設けられるスポーク状のアーム５６により、外筒５５と連結される。外筒５５は、外周面がネジ部５７（図５）とされており、回転駆動輪４１のネジ穴４３に着脱可能にねじ込まれて固定される。その際、外筒５５の外周面下部に設けたツバ部５８に、回転駆動輪４１の下面が当接するまで、回転駆動輪４１にスポーク輪４２が下方からねじ込まれる。なお、インペラ９の回転時、スポーク輪４２は、回転駆動輪４１に対し締め込まれる方向へ力を受けることになる。
【００３６】
ところで、外筒５５の中央穴５９は、上方へ行くに従って、縮径する傾斜面に形成されている。また、スポーク輪４２は、上方から供給される原料を下方へ送り込むように、各アーム５６の断面（アーム５６の延出方向と直交する断面）が略三角形状に形成されるのが好ましい。具体的には、本実施例では、各アーム５６は、図５に示すように、上面６０が水平面とされる一方、回転方向基端面６１が垂直面とされた断面略直角三角形状に形成される。これにより、アームの下面（回転方向先端面）６２は、回転方向基端側（回転方向と逆側）へ行くに従って下方へ傾斜して形成される。従って、スポーク輪４２が回転すると、アーム５６の作用により、上方からの原料の下方への送り込みが助長される。
【００３７】
図５は、スポーク輪４２へのインペラ９の取付構造を示す分解斜視図である。また、図６は、インペラ９の取付状態の横断面図である。これらの図に示すように、スポーク輪４２の内筒５４には、インペラ９が着脱可能に保持される。本実施例のインペラ９は、羽根板６３とシャフト６４とを備える。羽根板６３は、スクリーン４の断面形状に適合する略逆台形状の板材から構成される。羽根板６３は、下端辺６５と左右両側端辺６６，６６における羽先の断面形状が、本実施例では略半円形状とされている。羽根板６３は、左右方向中央部に略矩形状の薄肉部６７が形成されており、その薄肉部６７の上部には略矩形状の切欠き６８が上方へ開口して形成されている。また、薄肉部６７の中央部には、板面と垂直に貫通穴６９が形成されている。
【００３８】
一方、シャフト６４は、段付き丸棒状とされる。シャフト６４の下方大径部７０には、径方向および下方へ開口して切込み７１が形成されている。この切込み７１の厚さは、羽根板６３の薄肉部６７の厚さと対応している。また、シャフト６４には、周側面の一部から径方向内側へ向けて、ボルト穴７２が形成されている。このボルト穴７２は、切込み７１を垂直に横断すると共に、シャフト６４の周側面への開口部が大径部７３とされている。
【００３９】
このような構成であるから、シャフト６４の切込み７１に羽根板６３の薄肉部６７をはめ込んで、シャフト６４に羽根板６３を着脱可能に固定することができる。シャフト６４の切込み７１に羽根板６３の薄肉部６７をはめ込んだ状態では、シャフト６４のボルト穴７２は、羽根板６３の貫通穴６９と対応して配置される。従って、その状態で、シャフト６４のボルト穴７２に六角穴付きボルト７４をねじ込めば、そのボルト７４が羽根板６３を貫通して、シャフト６４に羽根板６３が保持される。ボルト７４を十分ねじ込んだ状態では、ボルト７４の頭部は、ボルト穴７２の大径部７３に収容される。
【００４０】
一方、シャフト６４の上方小径部７５には、上端部にボルト部７６が形成されている。スポーク輪４２の内筒５４にシャフト６４の上部を下方からはめ込んで、座金７７を介してボルト部７６に袋ナット７８を締めることで、スポーク輪４２の内筒５４にインペラ９を着脱可能に保持することができる。この際、シャフト６４の段付き部と内筒５４の下端部との間に、薄い座金状のスペーサ７９を介在させることで、スクリーン４に対するシャフト６４の上下方向の高さを調整することができる。すなわち、スペーサ７９の有無、厚さまたは枚数のいずれか一以上を変更することで、インペラ９の上下方向の設置高さを調整することができる。
【００４１】
再び図３および図４に基づき説明すると、蓋板１０および上固定リング１１には、上下方向へ貫通穴８０を有している。この貫通穴８０は、外筒５５の上部開口と同等か僅かに小径に形成されている。また、蓋板１０の上面には、前記貫通穴８０と連続的に、略円筒状の原料投入筒８１が設けられている。一方、ケーシング３の底壁１９の下面には、処理粉体排出筒８２が設けられている。
【００４２】
ところで、下受け材５には、円環状中空部８３が形成されると共に、周方向等間隔に複数の噴出路８４が形成されている。各噴出路８４は、上下方向へ沿って配置され、下端部が円環状中空部８３と連通する一方、上端部が下受け材５の径方向内側上面へ開口する。また、円環状中空部８３には、空気圧縮機（不図示）からの圧縮空気が送気管８５を介して供給可能とされる。従って、解砕整粒機１の運転中、円環状中空部８３へ圧縮空気を供給すれば、その圧縮空気は各噴出路８４を介して、回転駆動輪４１の下面と下受け材５の上面との隙間から、径方向内側へ噴出される。これにより、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４３】
一方、蓋板１０の上面にも、原料投入筒８１を取り囲むように、補助材８６により円環状中空部８７が形成されている。そして、上固定リング１１には、蓋板１０を貫通して、周方向等間隔に複数の噴出路８８が形成されている。各噴出路８８は、上下方向へ沿って配置され、上端部が蓋板１０を貫通して円環状中空部８７と連通する一方、下端部が上固定リング１１の径方向内側下面へ開口する。また、円環状中空部８７には、空気圧縮機（不図示）からの圧縮空気が送気管８９を介して供給可能とされる。従って、解砕整粒機１の運転中、円環状中空部８７へ圧縮空気を供給すれば、その圧縮空気は噴出路８８を介して、回転駆動材８（図示例ではスポーク輪４２の外筒５５）の上面と上固定リング１１の下面との隙間から、径方向内側へ噴出される。これにより、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４４】
以上の構成の解砕整粒機１は、粉体原料の解砕、粉砕、整粒または造粒などに用いられる。そのために、回転駆動材８（回転駆動輪４１およびスポーク輪４２）を介して、スクリーン４内でインペラ９を回転させた状態で、原料投入筒８１から原料を投入すればよい。供給された原料は、回転するスポーク輪４２のアーム５６の作用により下方へ押し込まれ、スクリーン４内で回転するインペラ９の作用により、スクリーン４において解砕、整粒されて、スクリーン４から下方へ排出される。この際、スポーク輪４２の外筒５５の上下から径方向内側へ向けて圧縮空気を噴出させることで、回転駆動輪４１の軸受部や駆動部などへの粉体の進入を防止することができる。
【００４５】
ところで、スクリーン４に対するインペラ９の上下位置を調整するには、インペラ９のシャフト６４の上端部にねじ込まれた袋ナット７８を外すと共に、ケーシング３の底壁１９にスクリーン押え２６を保持する蝶ナット３１を取り外せばよい。これにより、スクリーン押え２６、スクリーン４およびインペラ９を下方へ取り外すことができ、スペーサ７９を調整して再び組み付けることで、スクリーン４に対するインペラ９の位置調整を容易に行うことができる。
【００４６】
また、本実施例の解砕整粒機１は、分解可能であるから、洗浄が容易である。特に接粉部（粉体に接触する部分）であるスポーク輪４２は、回転駆動輪４１にねじ込まれているだけであるから、その取り外しが容易で、洗浄を容易に行うことができる。また、スポーク輪４２に対しインペラ９を取り外すことができ、そのインペラ９は、シャフト６４と羽根板６３との差し込み構造で着脱可能であるから、この点からも洗浄が容易である。しかも、シャフト６４に対し、羽根板６３を取り替え可能であるから、たとえば図６から図８に示すように、羽先形状の異なる羽根板６３を共通のシャフト６４に取り付けて使用することができる。
【００４７】
本実施例の構成によれば、従来のようにスクリーン４の斜め上方から原料を供給する必要がなく、原料投入筒８１をスクリーン４およびインペラ９の真上に設けることができる。また、スクリーン４で解砕、整粒された処理粉体は、スクリーン４の真下から障害物なしに排出される。また、スクリーン４には、周側壁２１だけでなく底壁２２も多孔部とできるので、解砕整粒機１の処理能力の向上を図ることもできる。
【００４８】
また、本実施例のようにプーリ状の回転駆動材８でインペラ９を回転させる場合、回転駆動材８とその周囲の固定材（下受け材５、上受け材６、上固定リング１１など）とに隙間を設ける必要がある。ところが、そのような構成の場合、回転駆動材８が回転すると、遠心力でその隙間から外方へ空気の流れができてしまい、その空気の流れにのって粉体が前記隙間へ入り込むおそれがある。ところが、本実施例では、その隙間から圧縮空気を内方へ噴出させておくことで、前記隙間への粉体の進入が防止される。
【００４９】
また、羽先（羽根板６３の端辺部）の形状は、処理する粉体により、断面が円形、矩形、三角形状など、各種のものが要求され得るし、長期の使用による摩耗により取り替えが要求されるが、本実施例では、インペラ９は、共通のシャフト６４に対し羽根板６３を取替可能としたので、そのような要求に応えることができる。しかも、単に羽先だけを交換しようとすると、構造が複雑で薄い歯の場合には対応できないが、シャフト６４に対し羽根板６３を差し込み構造とすることで、容易に対応することができる。
【００５０】
本発明の解砕整粒機１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、スクリーン４は、略逆円錐台状としたが、略逆円錐状としたり、図９に示すように略円筒状としたりできる。スクリーン４を略円筒状とする場合、スクリーン４には、周側壁２１だけでなく底壁２２にも、多数の小穴２３，２３，…を形成することができる。なお、スクリーン４の形状変更に合わせて、インペラ９の形状も変更されることは言うまでもない。すなわち、羽根板６３は、前記実施例では略台形状とされたが、図９では、略矩形状とされる。
【００５１】
また、前記実施例では、回転駆動輪４１は、ベルト４９により駆動されるプーリとされたが、図１０に示すように、歯車により駆動されてもよい。この場合、回転駆動輪４１の外周部に歯車９０が形成されており、その歯車９０には周方向一部においてかさ歯車９１にかみ合わされる。そして、モータ５０の回転駆動力を、歯車９２，９３およびシャフト９４を介して、かさ歯車９１に伝達し、回転駆動輪４１を回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の解砕整粒機の一実施例を示す概略正面図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の解砕整粒機の概略平面図であり、一部を切り欠いて示している。
【図３】図１の解砕整粒機の主要部を示す縦断面図である。
【図４】図３の分解図である。
【図５】図１の解砕整粒機のスポーク輪へのインペラの取付構造を示す分解斜視図である。
【図６】図１の解砕整粒機のインペラの取付状態の横断面図である。
【図７】図６の変形例を示す図である。
【図８】図６のさらに別の変形例を示す図である。
【図９】図３の変形例を示す図である。
【図１０】図１の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 解砕整粒機
２ 粉体処理路
３ ケーシング
４ スクリーン
５ 下受け材
６ 上受け材
７ ベアリング
８ 回転駆動材
９ インペラ
１０ 蓋板
１１ 上固定リング
１９ 底壁
２１ 周側壁（構成壁）
２２ 底壁（構成壁）
２３ 小穴
４１ 回転駆動輪
４２ スポーク輪
４３ 中央穴
５４ 内筒
５５ 外筒（回転駆動輪４１と共に回転駆動材８の円環状部を構成）
５６ アーム
５９ 中央穴
６３ 羽根板
６４ シャフト
７０ 下方大径部
７１ 切込み
７５ 上方小径部
７６ ボルト部
７８ ナット
７９ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決めされたケーシングと、
上方へ開口する容器状で、その構成壁に多孔部を有し、前記ケーシングに保持されるスクリーンと、
円環状部を有し、その中央穴を前記スクリーンの上部開口と対応して配置され、前記中央穴を取り囲むよう設けられるベアリングを介して、前記円環状部にて前記ケーシングに対し回転可能に保持され、回転駆動される回転駆動材と、
この回転駆動材の前記中央穴の中央部から前記円環状部へ放射状に設けられる複数のアームにて、前記中央穴の中央部にシャフトが保持され、前記回転駆動材を介して前記ベアリングのみで保持され、前記スクリーン内で回転されるインペラと
を備えることを特徴とする解砕整粒機。
【請求項２】
前記回転駆動材は、円環状の回転駆動輪と、その中央穴に着脱可能に保持されるスポーク輪とを備えて構成され、
前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能に設けられる外筒を備え、この外筒の中央穴に前記アームを介して前記インペラが保持される
ことを特徴とする請求項１に記載の解砕整粒機。
【請求項３】
前記回転駆動輪または前記外筒を上下から挟むよう設けられる前記ケーシングまたはそれに固定の部材と、前記回転駆動輪または前記外筒との上下の隙間から、内方へ空気を噴出して前記隙間を封止する
ことを特徴とする請求項２に記載の解砕整粒機。
【請求項４】
前記スポーク輪は、上方から供給される原料を下方の前記スクリーン内へ送り込むように、前記アームが断面略三角形状に形成されている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の解砕整粒機。
【請求項５】
前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能にねじ込まれる前記外筒と、この外筒の中央穴に前記アームを介して保持される内筒とを備えて構成され、
前記インペラは、前記スクリーンの内側に沿う形状の羽根板と、この羽根板を取替可能に取り付けられる前記シャフトとを備え、
前記シャフトは、下端部に径方向および下方へ開口した切込みが形成され、この切込みに前記羽根板を差し込まれて着脱可能に固定される一方、上端部を前記スポーク輪の内筒にはめ込まれて着脱可能に固定される
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の解砕整粒機。
【請求項６】
前記シャフトは、段付き丸棒状とされ、
前記シャフトの下方大径部には、前記羽根板を取り付けるための前記切込みが、径方向および下方へ開口して形成されており、
前記シャフトの上方小径部は、上端部がボルト部に形成されており、
前記シャフトは、前記スポーク輪の内筒にはめ込まれ、この内筒を前記シャフトの段付き部との間で挟み込むよう前記ボルト部にナットが締め込まれ、
前記シャフトの段付き部と前記内筒の下端部との間に介在させるスペーサの有無、厚さまたは枚数を変更することで、前記インペラの上下方向の設置高さを調整可能とされた
ことを特徴とする請求項５に記載の解砕整粒機。
【請求項１】
位置決めされたケーシングと、
上方へ開口する容器状で、その構成壁に多孔部を有し、前記ケーシングに保持されるスクリーンと、
円環状部を有し、その中央穴を前記スクリーンの上部開口と対応して配置され、前記中央穴を取り囲むよう設けられるベアリングを介して、前記円環状部にて前記ケーシングに対し回転可能に保持され、回転駆動される回転駆動材と、
この回転駆動材の前記中央穴の中央部から前記円環状部へ放射状に設けられる複数のアームにて、前記中央穴の中央部にシャフトが保持され、前記回転駆動材を介して前記ベアリングのみで保持され、前記スクリーン内で回転されるインペラと
を備えることを特徴とする解砕整粒機。
【請求項２】
前記回転駆動材は、円環状の回転駆動輪と、その中央穴に着脱可能に保持されるスポーク輪とを備えて構成され、
前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能に設けられる外筒を備え、この外筒の中央穴に前記アームを介して前記インペラが保持される
ことを特徴とする請求項１に記載の解砕整粒機。
【請求項３】
前記回転駆動輪または前記外筒を上下から挟むよう設けられる前記ケーシングまたはそれに固定の部材と、前記回転駆動輪または前記外筒との上下の隙間から、内方へ空気を噴出して前記隙間を封止する
ことを特徴とする請求項２に記載の解砕整粒機。
【請求項４】
前記スポーク輪は、上方から供給される原料を下方の前記スクリーン内へ送り込むように、前記アームが断面略三角形状に形成されている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の解砕整粒機。
【請求項５】
前記スポーク輪は、前記回転駆動輪の中央穴に着脱可能にねじ込まれる前記外筒と、この外筒の中央穴に前記アームを介して保持される内筒とを備えて構成され、
前記インペラは、前記スクリーンの内側に沿う形状の羽根板と、この羽根板を取替可能に取り付けられる前記シャフトとを備え、
前記シャフトは、下端部に径方向および下方へ開口した切込みが形成され、この切込みに前記羽根板を差し込まれて着脱可能に固定される一方、上端部を前記スポーク輪の内筒にはめ込まれて着脱可能に固定される
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の解砕整粒機。
【請求項６】
前記シャフトは、段付き丸棒状とされ、
前記シャフトの下方大径部には、前記羽根板を取り付けるための前記切込みが、径方向および下方へ開口して形成されており、
前記シャフトの上方小径部は、上端部がボルト部に形成されており、
前記シャフトは、前記スポーク輪の内筒にはめ込まれ、この内筒を前記シャフトの段付き部との間で挟み込むよう前記ボルト部にナットが締め込まれ、
前記シャフトの段付き部と前記内筒の下端部との間に介在させるスペーサの有無、厚さまたは枚数を変更することで、前記インペラの上下方向の設置高さを調整可能とされた
ことを特徴とする請求項５に記載の解砕整粒機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２７４０１９（Ｐ２００９−２７４０１９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２８１９１（Ｐ２００８−１２８１９１）
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０８１４５４９２）株式会社昭和化学機械工作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０８１４５４９２）株式会社昭和化学機械工作所 (2)
【Ｆターム（参考）】
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