Grinding roller

本発明は、特に、じゃがいも、および、キャッサバ根をすり潰すための「すり潰しローラ」であって、ストリップ型すり潰し工具を保持する複数の軸線方向溝が「すり潰しローラ」の周囲に沿って設けられ、軸線方向溝が、溝の口から半径方向内方に向かって幅が増大するアンダーカットを有し、前記溝は、周方向から見て所定の最小壁幅をもつ軸線方向隔壁により間隔を隔てられ、半径方向深さを有する「すり潰しローラ」に関する。

「すり潰しローラ」は、じゃがいも、または、キャッサバ根等の原料からデンプンを製造する「すり潰し機」に使用される。 デンプンの製造において、原料の細胞中のデンプン粒は、すり潰しにより解放され、分離され、洗われて乾燥される。 デンプン粒を解放すべきときに、原料は、「すり潰し機」により分解される。

図１は、じゃがいも、または、キャッサバ根をすり潰すための既知の「すり潰し機」５を示すものである。 「すり潰し機」５は、モータ７により駆動される「すり潰しローラ」１００を有している。 「すり潰しローラ」１００（図２に部分端面図で示されている）は、その周囲に沿って、軸線方向の「すり潰し工具」３を有している。 じゃがいも、または、キャッサバ根は、開口６から投入され、回転する「すり潰しローラ」１００上の「すり潰し工具」３に当ってバウンドする。 すり潰し中、細胞壁が破壊されて、デンプン粒が解放される。

「すり潰しローラ」１００は、この周囲に沿って均一に分散配置された軸線方向溝２００を有している。 溝２００の各々の中に１つの「すり潰し工具」３が配置されている。 図示の「すり潰し工具」３は、２つのロッキングストリップ３ｂにより包囲された「すり潰しストリップ」３ａの形態をなしている。 「すり潰し工具」３は、溝２００内に軸線方向に挿入され、かつ、溝２００内で半径方向外方に向けて固定されている。 溝の各々は「すり潰し工具」を半径方向に保持すべく、溝の口から半径方向内方に向かって幅が増大しているアンダーカットを有している。 溝には尖った角部を形成すべきではない。 なぜならば、尖った角部は、破壊の徴候を構成する虞れがあるからである。 従って、図２に示す「すり潰しローラ」１００は、実質的に水滴状の断面形状をもつ溝２００を有している。

溝２００は、周方向から見て所定の最小幅ｂ _minをもつ軸線方向隔壁４００により隔てられている。 最小幅ｂ _minは、所与の工具と組合されるローラ材料の強度により決定される。 「すり潰し工具」は対称的に、または、非対称的に形成でき、従って、溝の形状も調節できることはもちろんである。

「すり潰しローラ」１００の回転時に「すり潰し工具」３は遠心力により外方に押され、かつ溝壁に対してクサビ作用する。 図２の「すり潰し工具」３は、この状況にあるところが示されている。

「すり潰しストリップ」３ａはすぐに摩耗するため、頻繁に交換しなければならない。 例えば、じゃがいもをすり潰す場合には、すり潰しストリップは４８時間毎に交換され、交換する度に停止させることはコスト上昇を引起こす。

反転可能な「すり潰しストリップ」を使用することも知られており、これにより、ストリップの寿命を確かに倍化できるが、ブレード（ストリップ）を反転させるときには依然として停止させなくてはならない。

上記の「すり潰し機」のすり潰し能力を増大させることが要望されている。 すり潰し能力を増大させる１つの方法はローラ速度を増大させ、これにより、「すり潰しストリップ」３ａの各々が、すり潰すべき原料に一層頻繁に当るようにすることである。 しかしながら、この方法は「すり潰しストリップ」３ａのより早期の摩耗をもたらすため、より頻繁に交換しなければならない。 「すり潰し機」の他の開発において特に重要なことは、交換毎の時間間隔を長くし、かつ、迅速に交換ができる、すり潰し工具を設計することである。 「すり潰しストリップ」、および、ロッキングストリップは早期摩耗部品であるため、容易かつ安価に製造できるように設計されなくてはならない。

本発明の目的は、図１に示して、概略的に上述した、すり潰し機用の「すり潰しローラ」であって、「すり潰し工具」の間隔を、より密に配置でき、従って、図２に示した「すり潰しローラ」と比較して、高いすり潰し能力が得られる「すり潰しローラ」を提供することにある。

また、より密に配置された「すり潰し工具」により、より微細な、すり潰しが得られ、従って、より高い収量が得られ、これにより、デンプンの損失を低減できる。

上記目的は、本明細書の冒頭に述べた形式の「すり潰しローラ」であって、隔壁が「すり潰しローラ」の周囲からの溝の深さ（Ｄ）の６０％より小さい位置にある部分に所定の最小幅（ｂ _min ）を有することを特徴とする「すり潰しローラ」により達成される。 この部分は「すり潰しローラ」の周囲から、各々の溝のアンダーカットが、溝を形成する隔壁の表面であって、実質的に、「すり潰し工具」が当接する隔壁の表面のみに亘って、半径方向内方に延びるような距離に有利に配置される。

交換に伴う取扱いを容易にするため、溝の各々は、溝を通って延びる半径に関して対称的であり、「すり潰し工具」の各々は、前記半径に対して垂直な平面に関して対称的であるのが好ましい。 これにより、「すり潰しストリップ」を固定するのに、２つの同一の反転可能なロッキングストリップを使用できる。 ２つのロッキングストリップは、より幅広であって、従って、より耐久性に優れたものであって、「すり潰しストリップ」の使用を可能にする。

「すり潰し工具」にはキャビティを形成するのが好ましい。 これにより、工具の重量を低減でき、従って、所定の最小幅ｂ _minを小さくすることも可能になる。

以下、添付図面に示す本発明の好ましい実施形態（但し、非制限的な実施形態）を参照して、本発明をより詳細に説明する。

図３には、本発明による「すり潰しローラ（グレーティング・ローラ）」１が示されている。 この「すり潰しローラ」１は、図１に示した「すり潰し機」の「すり潰しローラ」１００に置換することを意図したものである。

本発明による「すり潰しローラ」１は、図２に示した「すり潰しローラ」１００と同様に、「すり潰しローラ」の周囲に沿って均一に分散配置された軸線方向溝２を有している。 「すり潰し工具」３は溝２の各々の中に配置される。 「すり潰し工具」３の各々は、反転可能な「すり潰しストリップ」３ａを有し、前記「すり潰しストリップ」３ａは、これも反転可能な２つのロッキングストリップ３ｂにより包囲されている。 すなわち、「すり潰し工具」の各々は、前記「すり潰し工具」の中心を通って延びる半径に対し垂直な平面に関して対称的である。 「すり潰し工具」３は、溝２内に軸線方向に挿入され、かつ、溝２内で半径方向外方に移動しないように固定される。

溝２は、周方向から見て所定の最小幅ｂ _minをもつ軸線方向隔壁４により間隔を隔てられている。 前記最小幅ｂ _minは、溝２の形状、および、「すり潰し工具」３の形状、および、重量と組合されるローラ材料の強度により決定される。 例えば、工具重量が大きいほど、最小幅ｂ _minも大きくすることを意味している。 「すり潰しローラ」１、および、「すり潰し工具」３の両方ともが、スチールで作るのが適している。

本発明による「すり潰しローラ」１と、図２の「すり潰しローラ」１００とを異ならせるものは、溝の設計にある。 溝２の各々は、溝の口から半径方向内方に向かって増大する幅をもつアンダーカットを有している。 前述のように、溝２は、半径方向外方に移動しないように、「すり潰し工具」３を保持するアンダーカットでなくてはならない。

溝２のアンダーカットは、溝２００のアンダーカットと同じ傾斜を有するが、傾斜部分の長さは同じではない。 図３の「すり潰しローラ」１では、溝２のアンダーカットは、溝を形成する隔壁４の表面であって、実質的に「すり潰し工具」３が当接する隔壁４の表面のみに亘って半径方向内方に延びている。 次に、溝２の両側面は、半径方向内方に向かって実質的に平行であるか、僅かに収斂している。 「すり潰しローラ」１００のアンダーカットは、基本的に、溝２００の全深さＤに沿って半径方向内方に延びている。

所定の最小幅ｂ _minは、ほぼ「すり潰しローラ」の中心から半径方向距離ｒの円弧上に位置している。 溝は、その深さに沿って変化する幅を有し、その最大幅Ｂ _maxも「すり潰しローラ」の中心から同じ半径方向距離ｒの円弧上に位置している。 「すり潰しローラ」の溝の最大の可能な数は、半径ｒをもつ円の周長さをＯ（オー）とすると、（溝の数）×（ｂ _min ＋Ｂ _max ）＝Ｏ（オー）から決定される。

かくして、制限されたアンダーカットのため、本発明による「すり潰しローラ」１の溝の数を増大でき、このことは、「すり潰しローラ」１の周囲と、所定の最小壁幅ｂ _minが位置する部分との間の距離が小さくなることを意味する。 前記最小壁幅ｂ _minは、好ましい実施形態では、溝２の側面と、すり潰し工具との間の当接面が、半径方向内方に向かって消失する箇所のライン上に位置する。 本発明によれば、前記距離は、大きくても深さＤの約６０％であり、好ましくは、５０％である。 図３に示す好ましい実施形態では、最小幅ｂ _minは、「すり潰しローラ」１の周囲から、深さＤの約４０％の部分に位置している。

「すり潰しローラ」の溝２の数を最大にするには、半径ｒを「すり潰し工具」の半径方向外方に移動しないように固定するのに必要な当接面に関して、「すり潰しローラ」の半径にできる限り近付くように選択される。 この当接面は、アンダーカットの度合い、および、「すり潰しローラ」の形状および重量により定められる。

１０００ｍｍの直径を有し、約５ｍｍの最小壁幅ｂ _minを有し、および、図示の形式の「すり潰し工具」をもつ場合には、溝数が、本発明による「すり潰しローラ」１では１８７であるのに対し、図２による従来の「すり潰しローラ」１００では１６０であるに過ぎない。 本発明による図３の「すり潰しローラ」１と、従来技術による図２の「すり潰しローラ」１００との間の溝の設計の重要性を充分に比較するため、両ローラは、同形式の「すり潰し工具」をもつものが示されている。

「すり潰し工具」３の２つのロッキングストリップ３ｂは、「すり潰し工具」を通る半径に対して垂直に延びる平面に対して同一であって対称的であるのが適している。 この結果、ロッキングストリップは、上下をひっくり返して溝内に挿入できる。 「すり潰しストリップ」３ｂが反転すべきものであって交換されない場合には、「すり潰しストリップ」からロッキングストリップを取外し、反転させ、かつ、再組立てするという時間を浪費することなく、「すり潰し工具」３の全体が反転される。 「すり潰しストリップ」３ａを交換する場合に、ロッキングストリップ３ｂが、どの方向に反転されたかをチェックする作業が省略される。 「すり潰しストリップ」３ａ、および、ロッキングストリップ３ｂは、また、互いに長手方向に保持するためのピンおよび孔（図示せず）を有している。

「すり潰し工具」３の「すり潰しストリップ」３ａ、または、「すり潰し工具」３のロッキングストリップ３ｂ、または、「すり潰し工具」３の「すり潰しストリップ」３ａ及びロッキングストリップ３ｂの両方には、更に、凹部（図示せず）が設けられている。 これにより、ストリップ３ａ、３ｂの重量が低減され、これは、所定の最小長さｂ _minが低減され、または、「すり潰しローラ」１の回転質量、従って、停止時間、および、スタート時間が短縮されることを意味する。

「すり潰しローラ」１の回転時に、「すり潰し工具３」は遠心力により外方に押され、かつ、溝壁に対してクサビ作用を受け、「すり潰しストリップ」３ａは、「すり潰しローラ」１の表面を越えて突出する。 図３には、「すり潰し工具３」が、この位置にあるところが示されている。 摩耗は「すり潰しローラ」１に生じるのではなく、容易に交換可能な部品、すなわち、「すり潰しストリップ」３ａおよびロッキングストリップ３ｂに生じることは重要である。 従って、「すり潰しローラ」が回転するとき、「すり潰しストリップ」３ａを包囲するロッキングストリップ３ｂは「すり潰しローラ」の外周面を越えて突出すべきである。

本発明による「すり潰しローラ」は、所与のローラ半径および最小壁幅ｂ _minにより、図２に示す「すり潰しローラ」と比較して、高いすり潰し能力を達成できる。

或いは、本発明による「すり潰しローラ」によれば、生産能力を維持した状態で、ローラの速度を減少させて、図２に示す「すり潰しローラ」と比較して、エネルギ消費を低減することができる。

以上、本発明を、２つの対称的ロッキングストリップを備えた「すり潰し工具」に関連して説明したが、所与の最小壁幅ｂ _minに基いて「すり潰しローラ」の工具数を最適化させる新規なアイデアは、「すり潰し工具」が、単一のロッキングストリップ、または、非対称的なロッキングストリップ、または、単一のロッキングストリップおよび非対称的なロッキングストリップの両方を備えた「すり潰しローラ」にも適用できることを理解されたい。

従来技術による「すり潰し機」の斜視図であり、明瞭化のために、「すり潰し機」の保護カバーが除去されたところを示すものである。

従来技術の「すり潰しローラ」の部分端面図であり、幾つかの溝内に、すり潰し工具が挿入されているところを示すものである。

本発明による「すり潰しローラ」を示す、図２に対応する図面である。

符号の説明

１ すり潰しローラ ２ 軸線方向溝 ３ すり潰し工具 ３ａ すり潰しストリップ ３ｂ ロッキングストリップ ４ 軸線方向隔壁