JP2000060517A

JP2000060517A - 分離装置

Info

Publication number: JP2000060517A
Application number: JP10231694A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fudatsuji; 敏治札辻
Original assignee: YAMAGISHIZUMU SEIKATSU TOYOSAT; YAMAGISHIZUMU SEIKATSU TOYOSATO JIKKENCHI NOJI KUMIAI HOJIN
Current assignee: YAMAGISHIZUMU SEIKATSU TOYOSAT; YAMAGISHIZUMU SEIKATSU TOYOSATO JIKKENCHI NOJI KUMIAI HOJIN
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】個々に包装された加工食品を投入し、その食
品と包装とを自動的に且つ効率的に分離できるようにし
た分離装置の提供。【解決手段】回転ドラム４と偏心ドラムカバー５とか
ら構成された切断分解部２と、２つの篩１０，１１と送
風機構１２とから構成された篩部３とを備える。上方か
ら投入された包装食品が、切断分解部の回転ドラムの羽
根で強制的に搬送されながら、設置された切り刃で包装
が一部切断され、ドラムカバーの羽根との作用で強制的
に攪拌することで包装が破れると共に食品は大方砕かれ
小さくなり、食品と包装部材が分離して落下する。下方
に篩があり、網目を通過する食品を下に落とし、網目を
通過しない包装部材や分解しなかった食品などは風力及
び篩の斜面を利用して排出口に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、個々に包装された
食品を投入し、食品と包装とを自動的に分離できるよう
にした分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工場で製造加工され、包装後に
出荷して販売される各種加工食品（菓子パンや生菓子、
ケーキ、カステラ、生麺、弁当等）には賞味期限があ
り、その期限が間近になった商品は売れなくなり、期限
が切れたものは価値が無くなる。又、食品製造工場では
品切れで供給不能の状態にならないように、常に余分に
製造し在庫を切らさないようにしている。このような在
庫品も賞味期限が切れると価値が無くなってしまう。こ
うした状況の中で、加工食品は賞味期限が短いものほど
多くの売れ残り品や余剰品が出て、毎日大量に廃棄され
焼却処分されている。ところで、廃棄処分される食品を
畜産関係の飼料として利用する試みがなされており、包
装されていない食品（製造過程での発生物等も含む）は
一部で飼料に利用されているが、前記のように加工食品
は個々にプラスチックフィルム等で包装されたままの状
態で廃棄されるため、直ちに飼料として利用することは
できず、包装を剥がして食品を取り出さねばならない問
題がある。個々の食品包装を効果的に取り除く機械、装
置等は従来存在せず、人手によるも多大の時間と経費を
必要とし、採算がとれないため実際には行われていない
のが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】包装された加工食品か
ら包装を機械的に除去する手段として、例えばコンバイ
ン脱穀機等を用いることが考えられるが、実験してみた
ところ大まかには分離できるが食品の方に包装片がかな
り混入してしまう事態が発生した。特に困るのは、包装
袋の留め具（硬質樹脂板が多い）までが切断され、鋭利
形状の破片となって食品に混入することである。こうし
た異物混入飼料は、餌だけ選んで食べる鶏にはさほど支
障はないが、丸ごと食べてしまう牛や豚には不適当であ
り、発病や病死を引き起こす危険性がある。

【０００４】本発明は、このような従来の事態に鑑みな
されたもので、個々に包装された加工食品を投入し、そ
の食品と包装とを自動的に且つ効率的に分離できるよう
にした分離装置を提供し、賞味期限の切れた加工食品を
畜産用飼料として有効利用することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の具体的手段として、本発明は、切断分解部と篩部とを
備え、個々に包装された食品を投入して食品と包装とを
分離する分離装置であって、前記切断分解部は、外周面
に羽根を取り付けた回転ドラムと、この回転ドラムの周
囲に配置され、内周面には前記回転ドラムの羽根と交差
する羽根が取り付けられると共に前記包装を切断する切
り刃が取り付けられたドラムカバーとから構成され、前
記篩部は、前記切断分解部で処理されて落下する被処理
物を受止する第１の篩と、この第１の篩に接続された第
２の篩と、第１の篩に沿って風を吹き付ける送風機構と
から構成された分離装置を要旨とする。又、この分離装
置において、前記ドラムカバーは、断面半円弧状の２つ
のカバー材を開閉可能に合体させてなり、一方のカバー
材の上部には投入口を取り付け、他方のカバー材には複
数の切り刃を間隔をあけて上下方向に配設したこと、前
記回転ドラムの羽根は、円周方向に等分した位置にそれ
ぞれ複数枚ずつ間隔をあけて上下方向に配設し、ドラム
カバーの羽根は、前記切り刃を避けて円周方向に等分し
た位置にそれぞれ複数枚ずつ間隔をあけて上下方向に配
設し、且つ回転ドラムの羽根及びドラムカバーの羽根は
いずれも上側よりも下側の傾斜角度を大きく設定したこ
と、前記回転ドラムの上側部分（前半工程）で、回転ド
ラムとドラムカバーとの隙間が回転周囲で不等寸法であ
り、投入部分が最も広く、ほぼ反対側の位置が最も狭い
隙間を有し、且つ狭い隙間部分に切り刃が設置され、被
処理物を圧縮しながらその包装部材に切れ目を入れるこ
と、前記第１の篩は、上向き傾斜状態に設置すると共
に、下側は振子アームを介して揺動させ、上側は回転駆
動機構により回転させ、前記送風機構からの風が下側か
ら上側に流れるようにしたこと、前記第２の篩は、下向
き傾斜状態に設置すると共に、下側は振子アームを介し
て揺動させ、上側は第１の篩の上側に枢支して接続した
こと、前記第１の篩と第２の篩との接続部の近傍に風向
きガイド板を配設し、第１の篩に沿って流れてきた風を
下向きに偏向して第２の篩に吹き付けるようにしたこ
と、前記第１の篩の風上側端部には、非分解物（網目を
通らず風で飛ばされなかった物）を塞き止める壁が形成
され、非分解物は第１の篩の斜面を下ってきて一気に外
に落ちるのではなく、前記壁によって一旦塞き止めて充
分に揺すり、それでも分解しないものだけを外に排出
し、しかも直ぐには排出しないが第１の篩の上下動を伴
った揺動で何回か揺すられる内に上昇動作に上手く乗る
タイミングが合い、少しずつ投げ出されるようにして排
出されること、を要旨とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る分離装置の実
施の形態を添付図面に基づいて詳説する。図１及び図２
において、１は基台であり、その上部には切断分解部２
が、下部には篩部３がそれぞれ形成され、切断分解部２
は、回転ドラム４と、この回転ドラム４を取り巻くよう
にして設置されたドラムカバー５とから構成されてい
る。

【０００７】回転ドラム４は、中心部を上下方向に貫く
回転軸４ａを有し、その回転軸４ａの下端部は軸受部６
に支持され、上端部にはプーリ４ｂが取り付けられてお
り、基台１のフレーム１ａの上部に設置された駆動用モ
ータ７によりプーリ４ｂを介して回転する。又、回転ド
ラム４の外周面には、円周方向に４等分した位置にそれ
ぞれ複数枚の羽根４ｃが所定の間隔をあけて上下方向に
配設され、羽根４ｃの傾斜角度は図１のように上半部よ
りも下半部の方が大きく設定されている。

【０００８】前記ドラムカバー５は、図２に仮想線で示
すように断面半円弧状を呈する２つのカバー材５ａ、５
ｂが開閉可能に合体されてなり、その中心軸は前記回転
ドラム４の中心軸（回転軸４ａ）に対して偏心させて前
記フレーム１ａに取り付けてある。このドラムカバー５
の内周面には、円周方向に４等分した位置にそれぞれ複
数枚の羽根５ｃが、前記回転ドラム４の羽根４ｃと接触
しないように位置をずらし所定の間隔をあけて上下方向
に配設され、羽根５ｃの傾斜角度は上半部よりも下半部
の方が大きく設定されている。

【０００９】ドラムカバー５の一方のカバー５ａの上部
には、図３のようにホッパー状の投入口８を取り付け、
この投入口８は回転ドラム４とドラムカバー５との間隔
が広い箇所に臨むようにしてあり、他方のカバー材５ｂ
の内面には図１のように複数の切り刃９を間隔をあけて
上下方向に配設し、この切り刃９は図２のように回転ド
ラム４とドラムカバー５との間隔が狭い箇所に位置させ
てある。尚、前記ドラムカバー５の羽根５ｃは切り刃９
の取付部を避けた位置にしてある。

【００１０】前記篩部３は、図１のように切断分解部２
から落下する被処理物を受止する第１の篩１０と、この
第１の篩１０に接続された第２の篩１１と、第１の篩１
０に沿って風を吹き付ける送風機構１２とから構成され
ている。

【００１１】第１の篩１０は、上向き傾斜状態に設置さ
れ、その下側は振子アーム１３を介して前記基台１に揺
動可能に支持され、下端部には排出部１４が取り付けら
れその端部に傾斜壁１４ａが設けられており、上側は回
転駆動機構１５により基台１に回転可能に支持されてい
る。回転駆動機構１５は、図２のように回転盤１５ａを
有しこの回転盤１５ａの偏心位置に第１の篩１０の側部
フレーム１０ａがピン１０ｂを介して枢支され、図１の
ように基台１上に設置したモータ１５ｂ及び減速機１５
ｃにより回転盤１５ａを回転させる。

【００１２】第２の篩１１は、図１のように下向き傾斜
状態に設置され、その下側は振子アーム１６を介して前
記基台１に揺動可能に支持され下端部は排出部１７とな
っており、上側は図２のように側部フレーム１１ａが前
記第１の篩１０の側部フレーム１０ａの上端側にピン１
１ｂを介して枢支されている。

【００１３】前記送風機構１２は、図１のように前記第
１の篩１０の下端部に対峙して設置され、第１の篩１０
の上向き傾斜に沿って上側に向けて風の幅が広い層流
で、しかもムラの無い均一な風Ｗを送風できるようにし
てある。この送風機構１２としては、例えば唐箕（米と
籾殻の分離）で用いている送風機が適している。扇風機
のようなプロペラ型の送風機では、風が円筒状で細く、
均一でないので不適当である。

【００１４】第１の篩１０の上側前方には、図１のよう
に基台１に取り付けられた風向きガイド板１８が配設さ
れており、前記送風機構１２からの風を受けると共に、
その風を下向きに偏向させて第２の篩１１に吹き付ける
ようにしてある。

【００１５】このように構成された分離装置において、
個々に包装された食品廃棄物（被処理物）を図１に示す
搬入用コンベア１９等により前記投入口８に投入する
と、被処理物は回転ドラム４とドラムカバー５との間隔
の広い箇所に落下し、回転ドラム４の回転に伴って回転
ドラム４とドラムカバー５との間隔の狭い箇所の方にく
わえ込まれるように吸入される。大きなパン（切ってい
ない食パン１本、パンが複数個入った大袋）も強力に吸
引され、その吸入性は非常に良好であった。吸入され狭
い箇所へと運ばれるところはドラムカバー５に羽根５ｃ
が無く（抵抗が無く）、被処理物は主として回転方向に
のみ滑らかに搬送され、圧縮されながら切り刃９位置を
通過する。

【００１６】切り刃９位置を通過する時、ドラムカバー
５から突き出た切り刃９の分だけ包装部分に切り目が入
れられて下段に移行する。切り刃９の数や刃先の突き出
し量を大きくすると、包装部分の切れ方が増大し切れ過
ぎて包装部材の細片が増加する。この場合は、切り目は
入れるが細片に切り刻まないように設定し、又包装袋の
口部に取り付けられた留め具（口部をシールしないで取
り出し可能とした樹脂製の留め具）が外れずに包装袋に
付いたままになるようにする。包装袋が細片に切断され
たり、留め具が外れたり切断されたりすると食品中に混
入し易くなってしまう。つまり、切り刃９で切り過ぎな
いように考慮することが重要である。ドラムカバー５側
に抵抗物（ここでは切り刃９）があると、ドラムカバー
５の羽根５ｃの傾斜が働いて被処理物を下方に強制的に
搬送する。

【００１７】回転ドラム４の回転によって被処理物は更
に螺旋状に移動され、この移動の際に被処理物は回転ド
ラム４の羽根４ｃとドラムカバー５の羽根５ｃとの交差
（９０度回転する毎）によりその間に巻き込まれて強制
的に攪拌される。攪拌された被処理物は、包装が破れて
包装部材と食品とは分離し、且つ食品は大方砕かれて小
さくなり、これらは徐々に切断分解部２の下方に移動さ
れる。

【００１８】回転ドラム４とドラムカバー５の羽根の傾
斜は、いずれも上側（前半工程）より下側（後半工程）
の方が角度が大きいため、下方への搬送力は後半の方が
大きい。従って、吸入側よりも放出側の移動速度が速く
なり、被処理物が内部で滞留することはなく、滞留によ
る詰まりを未然に防止することができる。

【００１９】ドラムカバー５は前記のように両側２枚の
カバー材５ａ、５ｂから構成され、且つそれぞれが開閉
可能となっているため、点検整備や清掃は容易であり万
一被処理物が詰まっても容易に対処することができる。
食品とはいっても廃棄物であり、缶や木片等の異物が混
入していることがあり、それら異物を前段階で除去しき
れずに投入してしまうことがある。場合によっては機械
に悪影響を与えることがあり、このような場合には直接
内部を見たり、異物を取り除けることが実際の運用面で
重要であるが、カバー材を開くことで容易に達成でき
る。

【００２０】切断分解部２から落下した被処理物は、前
記第１の篩１０により受止され、この第１の篩１０の前
後方向の揺動と回転による上下方向の振動とによって第
１次の分離が行われ、網目を通った食品細片は下に落下
し、網目を通過できない包装破片や大きな食品塊は第１
の篩１０上に残留する。

【００２１】この際、前記送風機構１２から第１の篩１
０に向けて風Ｗが吹き付けられ、軽い包装破片は落下途
中で風に吹き飛ばされ、又一旦第１の篩１０上に落下し
た包装破片も風によって第１の篩１０上を上側まで搬送
され、上端部を乗り越えて第２の篩１１上に落下する。
これにより、落下した被処理物がいつまでも第１の篩１
０上に停滞することはなく、網目を常に空けた状態に保
持することができる。

【００２２】一方、風に飛ばされない包装破片及び食品
塊（網目より大きく風で飛ばない重い物）は、第１の篩
１０の揺動及び振動作用によって斜面の下側即ち前記排
出部１４側に移動し、その傾斜壁１４ａによって受止さ
れる。従って、これらは斜面を下ってきて一気に外に排
出されるのではなく、一旦傾斜壁１４ａに塞き止められ
て更に揺すられ、それでも分解しないものだけが外に排
出される。排出物は、第１の篩１０の上下動を伴った揺
動で何回か揺すられている内に上昇動作に伴うタイミン
グが合って傾斜壁１４ａを乗り越え自動的に排出され
る。この排出物は切断分解部に再度投入するか又は廃棄
する。尚、傾斜壁１４ａは端部に１箇所だけでなく複数
箇所に列設し、揺動・分解する動作を複数段階に分けて
行う方法もある。分解が進んで大きな食品塊は小片とな
って第１の篩１０の網を通過し、包装破片も小片となっ
て風に飛ばされるからである。

【００２３】第２の篩１１には、前記のように風Ｗで吹
き飛ばされた包装破片のみならず、切断分解部２から落
下する途中で風Ｗに吹き飛ばされた食品微細片が、前記
風向きガイド板１８により受止されると共に下向きに偏
向されて落下するので、この第２の篩１１にて第２次の
分離が行われる。即ち、網目を通った食品微細片は下に
落下し、網目を通過できない包装破片は第２の篩１１上
に残留する。

【００２４】風Ｗで飛ばされた物の中には、包装破片の
他に前記食品微細片（細かくなったパン等軽い物）も含
まれているので、これを効果的に回収する手段が第２の
篩１１であり、前記風向きガイド板１８でほぼ下向きに
風を吹き付けることで、食品微細片が第２の篩１１の下
に落下し食品として回収される。この時、包装破片は第
２の篩１１の網上に残るが、第２の篩１１に傾斜があっ
てしかも揺動されることから排出部１７から外部に自動
的に排出される。ここでも上下動を伴った揺動が効果的
に作用する。風向きガイド板１８により偏向された風Ｗ
も完全に下向きではなく、一部は排出部１７に沿って外
向きにも流れるので包装破片を押し出すのに役立つ。

【００２５】第１の篩１０と第２の篩１１は、前記実施
形態では別体に製作し回転可能に結合したが、予め一体
に製作しても良い。別体で可動に結合してそれぞれを振
子アームで支持すれば、振子アームの振れ角度や揺動半
径を変えることでそれぞれの篩の動作量を最適に選ぶこ
とができる。網目のサイズ（メッシュ）もそれぞれの篩
に最適なものを選べる。一般的傾向として風上側の篩
（第１の篩）はメッシュを細かくした方が良い結果が得
られる。

【００２６】又、篩の回転駆動の回転の方向によっても
作用が異なる。即ち、網の上に載っている物が網の動き
（回転方向）に沿って運ばれる。網の上に載っている物
が包装破片が多いのであれば風下に出すようにし、食品
細片が多いのであれば風上に出すように回転方向を選べ
る。

【００２７】更に、第１の篩の振動数（回転数）は５０
０ｒｐｍとした。実験の結果では４００ｒｐｍ以下では
網の上に残る物が多くなり、投入量を減らして調整する
必要があった。５００ｒｐｍ以上にしても処理能力は余
り向上しないので、最適値は４５０〜５００ｒｐｍ程度
であると思われる。但し、被処理物と篩のメッシュによ
りかなり違ってくるので実験的に確認して決定するのが
好ましい。取り扱う食品によって回転数を変えるには、
例えばインバータを使えば容易に対処することができ
る。

【００２８】このようにして、色々な包装食品を混ぜた
状態で連続的に投入し安定して処理することができる。
小さなパンが１個だけ投入されたら羽根で搬送されない
こともあろうし、大きな物が単独で入ったら詰まり易
い。本発明の分離装置は、１個ずつがどんな物であろう
と、混ぜて平均化した物を途切れなくなるべく均一量に
投入し流動させることで、被処理物全体を１つの連続体
と扱って処理する方法なので、構造がシンプルで可動部
分が少ないにも拘らず、連続して安定した処理が可能で
ある。

【００２９】一回の投入でほぼ８５〜９５％程度が処理
でき、５〜１５％位が排出口に出てくる。排出物として
は包装が切れなかった物や、包装部材にパンのクリーム
などが付着して重くなり風で飛ばなかった物が含まれて
いたが、これらは人が介入してまとめて再投入すればほ
ぼ解消する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主としてプラスチックフィルムで個々に包装された加工
食品を投入し、その食品と包装とを自動的に且つ効率的
に分離できるようにした分離装置であるから、賞味期限
の切れた加工食品廃棄物から食品を回収しこれを酪農用
飼料等として有効利用できる効果を奏する。又、本発明
に係る分離装置は、特徴のある構成を採用することによ
り次のような優れた効果を奏する。切断分解部は回転ドラムとドラムカバーとで構成し、
篩部は２つの篩と送風機構とで構成したので、構成はき
わめて簡単であって安価に提供でき、且つ故障が少なく
メンテナンスも容易である。ドラムカバーは、断面半円弧状の２つのカバー材を開
閉可能に合体させたので、切断分解部の点検整備が簡単
であり、被処理物が万一詰まった時の対応が直ちにでき
る。回転ドラムの羽根及びドラムカバーに設ける羽根はい
ずれも上側よりも下側の傾斜角度を大きく設定したの
で、被処理物を効率良く下側に搬送することができる。第１の篩は、上向き傾斜状態に設置すると共に揺動及
び回転運動を付与し、送風機構からの送風が下側から上
側に流れるようにしたので、軽い包装破片を飛ばし、食
品の付着した重い包装破片や網目を通らない大きな食品
塊は下側に選り分けることができ、網目を常に空けた状
態に保持できる。第２の篩は、第１の篩に連続させて下向き傾斜状態に
設置し、揺動及び回転運動を付与したので、風で飛ばさ
れてきた食品微細片を網目によって選別することがで
き、包装破片は廃棄物として排出することができる。第１の篩と第２の篩との接続部の近傍に風向きガイド
板を配設したので、第１の篩に沿って流れてきた風を第
２の篩に向けて下向きに偏向させると同時に、風により
飛ばされてきた包装破片や食品微細片を第２の篩上に確
実に落とすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分離装置の概略縦断面図。

【図２】同、概略平面図。

【図３】同、概略側面図。

【符号の説明】

１…基台２…切断分解部３…篩部４…回転ドラム５…ドラムカバー６…軸受部７…駆動用モータ８…投入口９…切り刃１０…第１の篩１１…第２の篩１２…送風機構１３…振り子アーム１４…排出部１５…回転駆動機構１６…振り子アーム１７…排出部１８…風向きガイド板１９…搬入用コンベア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切断分解部と篩部とを備え、個々に包装さ
れた食品を投入して食品と包装とを分離する分離装置で
あって、前記切断分解部は、外周面に羽根を取り付けた
回転ドラムと、この回転ドラムの周囲に配置され、内周
面には前記回転ドラムの羽根と交差する羽根が取り付け
られると共に前記包装を切断する切り刃が取り付けられ
たドラムカバーとから構成され、前記篩部は、前記切断
分解部で処理されて落下する被処理物を受止する第１の
篩と、この第１の篩に接続された第２の篩と、第１の篩
に沿って風を吹き付ける送風機構とから構成されたこと
を特徴とする分離装置。
【請求項２】前記ドラムカバーは、断面半円弧状の２つ
のカバー材を開閉可能に合体させてなり、一方のカバー
材の上部には投入口を取り付け、他方のカバー材には複
数の切り刃を間隔をあけて上下方向に配設した請求項１
記載の分離装置。
【請求項３】前記回転ドラムの羽根は、円周方向に等分
した位置にそれぞれ複数枚ずつ間隔をあけて上下方向に
配設し、ドラムカバーの羽根は、前記切り刃を避けて円
周方向に等分した位置にそれぞれ複数枚ずつ間隔をあけ
て上下方向に配設し、且つ回転ドラムの羽根及びドラム
カバーの羽根はいずれも上側よりも下側の傾斜角度を大
きく設定した請求項１又は２記載の分離装置。
【請求項４】前記回転ドラムの上側部分（前半工程）
で、回転ドラムとドラムカバーとの隙間が回転周囲で不
等寸法であり、投入部分が最も広く、ほぼ反対側の位置
が最も狭い隙間を有し、且つ狭い隙間部分に切り刃が設
置され、被処理物を圧縮しながらその包装部材に切れ目
を入れる請求項１又は２又は３記載の分離装置。
【請求項５】前記第１の篩は、上向き傾斜状態に設置す
ると共に、下側は振子アームを介して揺動させ、上側は
回転駆動機構により回転させ、前記送風機構からの風が
下側から上側に流れるようにした請求項１又は２又は３
又は４記載の分離装置。
【請求項６】前記第２の篩は、下向き傾斜状態に設置す
ると共に、下側は振子アームを介して揺動させ、上側は
第１の篩の上側に枢支して接続した請求項１又は２又は
３又は４又は５記載の分離装置。
【請求項７】前記第１の篩と第２の篩との接続部の近傍
に風向きガイド板を配設し、第１の篩に沿って流れてき
た風を下向きに偏向して第２の篩に吹き付けるようにし
た請求項１又は２又は３又は４又は５又は６記載の分離
装置。
【請求項８】前記第１の篩の風上側端部には、非分解物
（網目を通らず風で飛ばされなかった物）を塞き止める
壁が形成され、非分解物は第１の篩の斜面を下ってきて
一気に外に落ちるのではなく、前記壁によって一旦塞き
止めて充分に揺すり、それでも分解しないものだけを外
に排出し、しかも直ぐには排出しないが第１の篩の上下
動を伴った揺動で何回か揺すられる内に上昇動作に上手
く乗るタイミングが合い、少しずつ投げ出されるように
して排出される請求項１又は２又は３又は４又は５又は
６又は７記載の分離装置。