JPH05228696A - ケーンミルのトップロール圧搾駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性の良いケーンミルのトップロール圧搾
駆動装置を提供する。 【構成】 揺動アーム６を介してトップロール３を下方
へ圧搾駆動する為の１対の立向きの油圧シリンダ１６の
上端部と下端部に、夫々部分球状の第１押圧部１８と第
２押圧部２２を設け、フレーム１の上壁に固定された受
部材１４に第１押圧部１８を上方より受止める第１球面
座１９を設け、揺動アーム６の先端部６ｂの上壁に第２
押圧部２２を下方から受止める第２球面座２３を設け
た。油圧シリンダ１６のピストン部材２１に、その軸方
向に所定距離あけて１対のピストン部２１ａ・２１ｂを
設け、下側のピストン部２１ｂをシリンダ１７に内嵌さ
れたスリーブ２４内に油密摺動自在に装着し、上側のピ
ストン部２１ａをスリーブ２４内に摺動自在に装着し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はケーンミルのトップロー
ル圧搾駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ケーンを圧搾して砂糖ジュースを
生産するケーンミルとして、間隔を空けて対置された１
対の平行な下部ロールと、これら下部ロールの上方に下
部ロールと略平行に且つ両下部ロールに対して略等距離
位置に配置された１つのトップロールと、これら３つの
ロールを支持するフレームと、トップロールのロール軸
を支持する軸受箱を下方へ駆動する立向きの１対の油圧
シリンダとを備えたものが採用されていた。また、最近
では、豪州特許公開公報１９８１年第８８０５６号に記
載のように、トップロールのロール軸を１対の揺動アー
ムの先端部の軸受箱に枢着し、これら揺動アームの基端
部を入口側の下部ロールの上方へ延ばしてフレームに回
動自在に支持し、所定の円弧軌跡に沿ってトップロール
を上下動させることで、入口側ロール隙間と出口側ロー
ル間の隙間比率が常に最適な値になるように構成したも
のが提案され実用化されつつある。

【０００３】ところで、前記ケーンミルでは、出口側ロ
ール間におけるケーン圧搾力が、入口側ロール間におけ
るケーン圧搾力よりも格段に大きいことから、油圧シリ
ンダに対して比較的大きな横力が作用し、ピストンのカ
ジリや焼付きシール材の異常摩耗などが発生して油圧シ
リンダが破損するという問題がある。このため、油圧シ
リンダのピストンロッドを球面座を介して受止めるよう
に構成したり、油圧シリンダの軸心を入口側へ偏心させ
ることで、油圧シリンダに対して横力が極力作用しない
ように構成していたが、前記公報に記載のケーンミルの
ように、揺動アームを介してトップロールを支持した場
合には、トップロールの上下移動に応じて揺動アームの
先端部が横方向へ移動することから、油圧シリンダのカ
ジリや焼付きなどの発生が更に助長され、前記構成では
十分に横力を低減することが出来なかった。

【０００４】そこで、豪州特許公開公報１９８１年第５
１７０２３号には、フレームに固定された受部材と、受
部材と対向状に配置され横方向に所定距離移動自在に且
つ上下方向に移動自在にフレームに装着されたプレッシ
ャブロックと、両端部が部分球状の環状摺動部を介して
油密摺動自在で且つ所定角度揺動自在に受部材とプレッ
シャブロックとに内嵌された略円筒状のスリーブとを備
え、スリーブ内に供給される油圧でもってプレッシャブ
ロックを下方へ駆動するように構成したケーンミルのト
ップロール圧搾駆動装置が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載のケー
ンミルのトップロール圧搾駆動装置では、プレッシャブ
ロックがスリーブの両環状摺動部を介して上下方向及び
横方向に移動自在に支持されているので、カジリや焼付
きなどの発生を確実に防止出来るが、環状摺動部に装着
されたシール部材に対する負担が大きくなり、その耐久
性が大幅に低下するという問題がある。本発明の目的
は、耐久性の良いケーンミルのトップロール圧搾駆動装
置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るケーンミ
ルのトップロール圧搾駆動装置は、間隔を空けて対置さ
れた１対の平行な下部ロールと、両下部ロールの上方に
下部ロールと略平行に且つ両下部ロールに対して略等距
離位置に配置された１つのトップロールと、前記３つの
ロールを支持するフレームと、基端部においてフレーム
に回動自在に夫々装着され且つ先端部にトップロールの
ロール軸の両端部を夫々支持する１対の揺動アームと、
トップロールの両端部に対応するフレームの部分に設け
られ揺動アームを介してトップロールを下方へ圧搾駆動
する為の１対の立向きの油圧シリンダとを備えたケーン
ミルにおいて、前記油圧シリンダの上端部と下端部に夫
々部分球状の第１押圧部と第２押圧部を設け、前記フレ
ームの上壁に第１押圧部を上方より受止める第１球面座
を設け、前記揺動アームの先端部の上壁に第２押圧部を
下方から受止める第２球面座を設けたものである。

【０００７】請求項２に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置は、請求項１に記載のケーンミルのトップ
ロール圧搾駆動装置において、前記油圧シリンダのピス
トン部材は、その軸方向に所定距離あけて配置された１
対のピストン部を有し、少なくとも一方のピストン部は
シリンダ内に油密摺動自在に装着されているものであ
る。

【０００８】請求項３に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置は、請求項１に記載のケーンミルのトップ
ロール圧搾駆動装置において、前記油圧シリンダは圧搾
時トップロールに作用する反力と略同じ方向に傾斜状に
設けられているものである。

【０００９】

【作用】請求項１に係るケーンミルのトップロール圧搾
駆動装置においては、揺動アームを介してトップロール
を下方へ圧搾駆動する為の１対の立向きの油圧シリンダ
が設けられ、両油圧シリンダの上端部と下端部に夫々部
分球状の第１押圧部と第２押圧部が設けられ、フレーム
の上壁に第１押圧部を上方より受止める第１球面座が設
けられ、揺動アームの先端部の上壁に第２押圧部を下方
から受止める第２球面座が設けられているので、トップ
ロールが所定の円弧軌跡に沿って上下動することにより
揺動アームの先端部が横方向に移動しても、油圧シリン
ダが両球面受座を介して揺動することで、油圧シリンダ
に無理な横力が作用することを防止出来、カジリや焼付
きを効果的に防止出来るとともに、油圧シリンダのピス
トン部材は上下方向に摺動するだけなので、ピストン部
材に外嵌されたシール部材の耐久性も向上出来、油圧シ
リンダの耐久性を大幅に向上出来る。

【００１０】請求項２に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置においては、基本的に請求項１と同様の作
用が得られるうえ、油圧シリンダのピストン部材に、そ
の軸方向に所定距離あけて１対のピストン部を設けてあ
るので両ピストン部でもって油圧シリンダに作用する横
力を効果的に吸収出来、油圧シリンダの耐久性をより一
層向上出来る。

【００１１】請求項３に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置においては、基本的に請求項１と同様の作
用が得られるうえ、油圧シリンダは圧搾時トップロール
に作用する反力と略同じ方向に傾斜状に設けられ、ケー
ン圧搾時の反力が油圧シリンダに対してその軸方向に作
用するので、油圧シリンダのカジリや焼付きを更に効果
的に防止出来る。

【００１２】

【発明の効果】前記作用の項で説明したように次のよう
な効果が得られる。請求項１に係るケーンミルのトップ
ロール圧搾駆動装置によれば、油圧シリンダの上下両端
部の第１押圧部及び第２押圧部を、フレーム側の第１球
面座及び揺動アーム側の第２球面座で夫々受止めるとい
う簡単な構成で、油圧シリンダに無理な横力が作用する
ことを防止して、カジリや焼付きを効果的に防止出来る
とともに、油圧シリンダのピストン部材は上下方向に摺
動するだけなので、ピストン部材に外嵌されたシール部
材の耐久性も向上出来、油圧シリンダの耐久性を大幅に
向上出来る。

【００１３】請求項２に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置においては、基本的に請求項１と同様の効
果が得られるうえ、油圧シリンダのピストン部材にその
軸方向に所定距離あけて１対のピストン部を設けること
で、油圧シリンダに作用する横力を効果的に吸収出来、
油圧シリンダの耐久性をより一層向上出来る。

【００１４】請求項３に係るケーンミルのトップロール
圧搾駆動装置においては、基本的に請求項１と同様の効
果が得られるうえ、油圧シリンダを圧搾時トップロール
に作用する反力と略同じ方向に傾斜状に設けることで、
油圧シリンダのカジリや焼付きを更に効果的に防止出来
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１・図２に基いてケーンミルＭの基本構造につ
いて説明すると、本体フレーム１の下部には、前後に間
隔をあけて１対の左右方向向きの下部ロール２（入口側
下部ロール２Ａと出口側下部ロール２Ｂ）が平行に対置
され、これら下部ロール２の上方にはこれら下部ロール
２に平行に且つ両下部ロール２に対して略等距離位置に
位置する１つのトップロール３が設けられ、下部ロール
２のロール軸の両端部を支持する軸受４は、一般的な位
置調節機構５を介してトップロール３の略軸心へ向かう
斜め方向位置を微調節可能に本体フレーム１に支持さ
れ、トップロール３のロール軸３ａの軸受部に対応する
左右１対の揺動アーム６が設けられ、トップロール３の
ロール軸３ａの端部は対応する揺動アーム６の先端部６
ｂに支持され、各揺動アーム６の基端部６ａは左右方向
向きの軸部材７を介して本体フレーム１に回動自在に支
持されている。

【００１６】前記トップロール３のロール軸３ａの両端
部の上方には１対の圧搾駆動装置８が設けられ、トップ
ロール３は両圧搾駆動装置８により揺動アーム６を介し
て下方へ圧搾駆動される。前記トップロール３と下部ロ
ール２Ａ、２Ｂはピニオンギヤ９を介して連動連結さ
れ、これらロール２・３は、図示外の電動モータで図１
の矢印方向へ回転駆動可能に構成してある。また、前記
両揺動アーム６の先端部６ｂの下方には、これら揺動ア
ーム６の先端部６ｂの下限位置を規制する規制部１０が
本体フレーム１に夫々設けられ、両揺動アーム６の先端
部６ｂを対応する規制部１０に夫々当接させて下限位置
を規制した状態において、入口側の下部ロール２Ａの位
置と出口側の下部ロール２Ｂの位置を位置調節機構５を
介して夫々微調節するようになっている。尚、符号１１
は圧搾して得られたケーンジュースを回収する為の回収
箱、符号１２は回収箱１１からケーンジュースを外部へ
取り出す為の取出し通路である。

【００１７】前記圧搾駆動装置８について説明すると、
図２・図３に示すように、本体フレーム１の上部には略
円筒状の収容部１３が形成され、収容部１３の上部には
本体フレーム１の上壁部の一部を構成する受部材１４が
装着され、受部材１４はその円周４等分位置に突出状に
設けられた４本のピン１４ａを本体フレーム１のガイド
溝１５に係合させて上下方向に移動不能に装着され、収
容部１３内には油圧シリンダ１６が倒立状に設けられ、
油圧シリンダ１６のシリンダ本体１７の上端部には部分
球状の第１押圧部１８が形成され、受部材１４の下端面
には第１押圧部１８を上方から受止める第１球面座１９
が形成され、収容部１３の下壁部１３ａには開口部２０
が形成され、油圧シリンダ１６のピストン部材２１は所
定の隙間をあけて開口部２０を遊嵌状に貫通して下方へ
突出され、ピストン部材２１の下端部には部分球状の第
２押圧部２２が形成され、揺動アーム６の先端部６ｂの
上面には第２押圧部２２を下方から受止める第２球面座
２３が形成されている。

【００１８】前記油圧シリンダ１６のシリンダ本体１７
にはスリーブ２４が内嵌され、ピストン部材２１の上半
部は中空円筒状に形成され、シリンダ本体１７内におい
てピストン部材２１には上下１対の大径のピストン部２
１ａ・２１ｂが所定距離あけて形成され、下側のピスト
ン部２１ｂはそれに外嵌されたシールリング２５を介し
てスリーブ２４に油密摺動自在に装着され、上側のピス
トン部２１ａはスリーブ２４と僅かな隙間を空けてスリ
ーブ２４に摺動自在に内嵌され、シリンダ本体１７内に
おいてピストン部材２１の上方に作動油室２６が形成さ
れ、シリンダ本体１７の上端部には作動油室２６内に開
口するパイプ２７が接続され、パイプ２７は受部材１４
の中央部の挿通孔２８を通って収容部１３外へ繰り出さ
れ、図示外の油圧供給装置に接続されている。尚、ピス
トン部２１ａ・２１ｂの外径Ｄと上下のピストン部２１
ａ・２１ｂの距離Ｌは、Ｄ：Ｌ≒１：１に設定すること
が望ましい。

【００１９】次に、前記圧搾駆動装置８の作用について
説明する。前記ケーンミルＭでは、図１に矢印で示すよ
うに、ケーンミルＭに投入された原料としてのケーン
を、入口側のロール３・２Ａ間で圧搾した後、出口側の
ロール３・２Ｂ間で再度圧搾して排出するという圧搾作
業を、前後方向に直列状に配置された５〜６台のケーン
ミルＭで順々に行って多段階的に砂糖ジュースを圧搾す
るが、各ケーンミルＭにおけるケーン圧搾時、ケーンの
繊維含有率などに起因してトップロール３が軸部材７を
中心にして円弧軌跡を描きながら上下動し、揺動アーム
６の先端部が上下方向及び横方向へ移動する。このと
き、油圧シリンダ１６の両端部の部分円弧状の第１押圧
部１８及び第２押圧部２２が第１球面受座１９及び第２
球面受座２３に沿ってスムーズに移動し、先端部６ｂの
横方向への移動に追従して油圧シリンダ１６が傾斜動す
るので、油圧シリンダ１６に大きな横力が作用すること
を確実に防止出来る。

【００２０】繊維含有率の高い出口側のロール３・２Ａ
間におけるケーン圧搾力が、入口側のロール３・２Ｂ間
におけるケーン圧搾力よりも格段に大きいことから、油
圧シリンダ１６に対して比較的大きな横力が作用する
が、この横力は所定距離あけて設けられた上下１対のピ
ストン部２１ａ・２１ｂを介して効果的に吸収されるの
で、スリーブ２４の内壁面に対するピストン部材２１の
カジリや焼付きなどを確実に防止出来る。以上のよう
に、揺動アーム６の先端部６ｂの横方向への移動に追従
させて油圧シリンダ１６を傾斜動させることにより、油
圧シリンダ１６に大きな横力が作用することを確実に防
止出来こと、ピストン部２１ａ・２１ｂを上下方向に所
定距離あけて設けることにより、スリーブ２４の内壁面
に対するピストン部材２１のカジリや焼付きなどを効果
的に防止出来ること、などの効果が得られる。

【００２１】尚、図４に示すように、前記油圧シリンダ
１６をトップロール３に作用する圧搾反力Ｆの方向と略
同じ方向向きに設け、シリンダ本体１７と下壁部１３ａ
間のピストン部材２１の部分に油圧シリンダ１６を前記
方向に保持する断面略楔型のスペーサ部材３０を遊嵌状
に外嵌してもよい。この場合、油圧シリンダ１６に対し
てその軸方向に圧搾反力が作用するので、スリーブ２４
の内壁面に対するピストン部材２１のカジリや焼付きな
どを更に効果的に防止出来る。尚、前記両押圧部１８・
２２と両球面座１９・２３の曲率半径は同じに設定して
もよいし、両球面座１９・２３の曲率半径を両押圧部１
８・２３の曲率半径よりも大きく設定してもよい。ま
た、前記スリーブ２４は、シリンダ本体１７の内壁面に
銅やクロムメッキなどを施すことで省略することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケーンミルの側面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】圧搾駆動装置付近の縦断面図である。

【図４】変形例に係る圧搾駆動装置の図３相当図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ ケーンミル １ 本体フレーム ２ 下部ロール ３ トップロール ６ 揺動アーム ６ａ 基端部 ６ｂ 先端部 ７ ロール軸 ８ 圧搾駆動装置 １６ 油圧シリンダ １８ 第１押圧部 １９ 第１球面座 ２１ ピストン部材 ２１ａ ピストン部 ２１ｂ ピストン部 ２２ 第２押圧部 ２３ 第２球面座

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔を空けて対置された１対の平行な下
   部ロールと、両下部ロールの上方に下部ロールと略平行
   に且つ両下部ロールに対して略等距離位置に配置された
   １つのトップロールと、前記３つのロールを支持するフ
   レームと、基端部においてフレームに回動自在に夫々装
   着され且つ先端部にトップロールのロール軸の両端部を
   夫々支持する１対の揺動アームと、トップロールの両端
   部に対応するフレームの部分に設けられ揺動アームを介
   してトップロールを下方へ圧搾駆動する為の１対の立向
   きの油圧シリンダとを備えたケーンミルにおいて、 前記油圧シリンダの上端部と下端部に夫々部分球状の第
   １押圧部と第２押圧部を設け、 前記フレームの上壁に第１押圧部を上方より受止める第
   １球面座を設け、 前記揺動アームの先端部の上壁に第２押圧部を下方から
   受止める第２球面座を設けたことを特徴とするケーンミ
   ルのトップロール圧搾駆動装置。
2. 【請求項２】 前記油圧シリンダのピストン部材は、そ
   の軸方向に所定距離あけて配置された１対のピストン部
   を有し、少なくとも一方のピストン部はシリンダ内に油
   密摺動自在に装着されていることを特徴とする請求項１
   に記載のケーンミルのトップロール圧搾駆動装置。
3. 【請求項３】 前記油圧シリンダは圧搾時トップロール
   に作用する反力と略同じ方向に傾斜状に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のケーンミルのトップ
   ロール圧搾駆動装置。