JP2006150256A - 多段ドラム式選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栗等の非球形の果実について、高精度で、かつ、能率よく多段選別することができる多段ドラム式選別装置を提供する。
【解決手段】多段ドラム式選別装置１は、目合いの異なる筒状の選別部を傾斜姿勢で軸支し、その上位端を被選別果実の投入側とし、下位端を残留被選別果実の排出側とする回転選別ドラム２を多段に接続して構成され、上記多段の回転選別ドラム２には、それぞれの排出側から排出される残留被選別果実を受ける取出部４と、選別部から脱落する落下果実を受けて別の回転選別ドラム２の投入側に移行投入する移行部５とを設け、この移行部５は多段の回転選別ドラム２間を大径の選別区分から順に連結して配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、栗等の非球形の被選別物を所定の外径区分別に選別する選別装置に関するものである。

多段ドラム式選別装置は、荷受された被選別物を粒径、外形等の外径による等級区分別に選別して梱包出荷する場合等に使用される。その構成は、例えば特許文献１に記載のように、篩い分け用の目合いの異なる筒状の選別部材による選別部を最小径の区分から次第に大径となる外径区分配列で順次隣接し、その回転軸線を傾斜して構成される。これを回転するとともに傾斜上端側から選別対象物を投入することにより、選別部内を傾斜上端から傾斜下端方向に流動移行するとともに、選別部から脱落する落下粒がその目合いに応じた粒径区分で選別され、それぞれの粒径の等級区分別に取り出して選別区分けすることができる。

しかし、栗等の非球形の被選別物を選別する場合は、上流側の小径の選別区分において、投入された選別対象物の中の一部のみが脱落して大半が隣接側に流動移行するので、その際に、被選別物が引っ掛かるようにして選別孔を塞ぎ、小径の被選別物が該当する選別区分を脱落することなく、下流側の隣接選別区分にまで流動移行することがある。したがって、下流側の大径区分の落下粒中に小径区分のものが混入して十分な選別精度が得られないという問題があった。

この場合において選別精度を上げるためには、上流側の小径の選別区分における十分な脱落を確保するために、傾斜を緩くして流動移行速度を落とし、滞留状態で長時間の選別を行う必要があるので、その結果、選別処理に時間を要しない下流側の大径の選別区分における無駄な長時間選別を含め、全行程の処理に長時間を要するのみならず、粒果表面の損傷による品質低下を招くという問題があった。
特開昭５５−２２３７８号公報

解決しようとする課題は、非球形の被選別果実について、果実表面の損傷を抑えつつ、高精度で、かつ、能率よく多段選別することができる多段ドラム式粒果選別装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、外径篩い分け用の選別部を筒状に形成した選別部材を傾斜姿勢で軸支し、その上位端を被選別果実の投入側とし、下位端を残留果実の排出側とする回転選別ドラムを多段に接続して構成した多段ドラム式選別装置において、
上記多段の回転選別ドラムには、それぞれの排出側から排出される排出果実を受ける取出部と、選別部から脱落する落下果実を受けて別の回転選別ドラムの投入側に移行投入する移行部とを設け、この移行部は多段の回転選別ドラム間を大径の選別区分から順に連結して配置したことを特徴とする。

上記構成の多段ドラム式選別装置の各段の回転選別ドラムにおいて、それぞれの選別部から脱落する選別果実はそれより後段側の全区分を含み、投入された被選別対象果実の大部分を占めることから、被選別対象果実の一部である残留被選別果実による選別孔閉塞の機会が最小限度に抑えられて最終段まで精度よく選別が進められる。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記取出部は、受けた残留果実を所定位置まで送出する移送用コンベヤと、送出された残留果実を受けて一時的に滞留可能に調節する流量制限手段と、その近傍で所定量を仕切るための秤量手段とを備えることを特徴とする。上記多段ドラム式粒果選別装置は、移送用コンベヤから一時的に集中して粒果が供給されても、流量制限手段に一時的に滞留することにより過大な波が均され、秤量手段において略一定の時間間隔で所定量を仕切って梱包搬出等の処理をすることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記多段の回転選別ドラムは、それぞれの回転軸線の方向を揃えて互いの側方に横並びに、選別部の目合いが最大径から順次小さくなる順に隣接位置に同位配列し、かつ、前記移行部はそれぞれ隣接の回転選別ドラムの投入側まで落下した選別果実を上昇移送する傾斜配置のコンベヤによって形成することを特徴とする。上記多段ドラム式選別装置は、多段の回転選別ドラムの平面的な配列全長が抑えられて全体がコンパクトに構成される。

請求項４に係る発明は、請求項１の構成において、前記回転選別ドラムは、それぞれの選別部の外周面に近接して同速で回動するゴムローラを備えることを特徴とする。上記ゴムローラは、選別部の外周面に近接して同速で回動し、選別孔から飛び出して引っ掛かっている被選別物は、外周側からゴムローラによって半径方向に押されることにより回転選別ドラム内に戻される。

請求項５に係る発明は、請求項１の構成において、前記回転選別ドラムは、それぞれの選別部の内周面に移送用の螺旋条を形成したことを特徴とする。上記螺旋条の回転によって被選別果実が均一に薄層化されつつ排出端に強制送出されることにより、選別孔からの脱落の機会が確保されつつ選別される。

請求項６に係る発明は、請求項１の構成において、前記取出部は、受けた残留果実を箱詰部まで送出する移送用コンベヤと、送出された残留果実を受けて同箱詰部に投入する収納用コンベヤと、この収納用コンベヤによって梱包部に投入された充填量を計量する秤量計と、この秤量計による所定の充填量信号に応じて上記移送用コンベヤを減速制御し、更なる増加に応じて上記収納用コンベヤを減速制御する制御部とからなることを特徴とする。この多段ドラム式選別装置は、箱詰部における充填量に応じてコンベヤ上手側の移送用コンベヤが減速され、次いで下手側の収納用コンベヤが減速されることにより、収納用コンベヤ上は重畳なしに薄層に維持されて送出される。

本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明は、傾斜姿勢の回転選別ドラムを大径の選別区分から順に連結することにより、それぞれの回転選別ドラムにおいて、投入された被選別果実の大部分である後段側の全区分を含む被選別果実が選別部から脱落して残留被選別果実による選別孔の機会が最小限度に抑えられる。したがって、栗等の変形果実についても選別部からの脱落の機会を損なうことなく篩い分けされ、これを多段に順次繰り返すことにより、果実表面の損傷を抑えて能率よく、かつ、高精度で選別することができる。

請求項２に係る発明の前記取出部は、流量制限手段と秤量手段とを備えることにより、移送用コンベヤから一時的に集中して粒果が供給されても、流量制限手段にて一時的に滞留することにより過大な波が均され、秤量手段において所定量を仕切って梱包搬出等の処理をすることができる。したがって、秤量手段は、常に一定量以下の供給を受けることにより計量精度が向上するとともに、平均化によって処理能力が向上する。

請求項３に係る発明の多段の選別ドラムは、回転軸線の方向を揃えて横並びに配置したことから、多段の回転選別ドラムの平面的な配列全長が抑えられて全体がコンパクトに構成される。したがって、ドラムの軸線方向に直列状に配列する場合と比較して配列全長を抑えて省スペースの多段選別システムを構成することができる。

請求項４に係る発明の選別ドラムはその外周面に同速のゴムローラを設けたことから、選別孔から飛び出してに引っ掛かっている果実がゴムローラによって外周側から半径方向に押圧されて押し戻される。したがって、選別孔が開放されるとともに、果実は速度差による損傷を受けることがなく、かつ、回転選別ドラムに無理な力が作用しないのでドラムの破損が回避され耐久性を向上することができる。

請求項５に係る発明の選別ドラムは内周面に螺旋条を形成したことから、螺旋条の回転によって選別対象粒果が均一に薄層化されつつ排出端に強制送出されることにより、選別孔における脱落の機会が確保されて選別精度を向上することができる。

請求項６に係る発明の取出部は、箱詰部への充填に応じてコンベヤ上手側の移送用コンベヤが減速され、次いで下手側の収納用コンベヤが減速されることにより、収納用コンベヤ上は重畳なしに薄層に維持されることから、荷口切替の際にも、停滞による混在を招くことなく切り分けて箱詰部に投入することができる。

本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の多段ドラム式選別装置を適用した選別出荷システムの機器配置図を図１に示すように、多段ドラム式選別装置１は、多区分の外径選別を自動処理する選果機として機能するものであり、洗浄部等を備えて被選別果実の供給側となる荷受エリアＡと、選別処理された果実を箱詰して封緘搬出する箱詰搬出エリアＢとを伴って出荷システムを構成する。

上記多段ドラム式選別装置１は、目合いの異なる筒状の外径選別部を形成したドラムを軸支した回転選別ドラム２…を多段（図例は５段）に配置し、それぞれの排出端から受けた残留粒を箱詰搬出エリアＢの側に取出す取出部４…と、選別部から脱落した落下粒を隣接する後段側の投入端に移行する移行部５…等から構成される。

詳細には、多段の回転選別ドラム２は、それぞれの回転軸線の方向を揃え、互いの側方に横並びに同位配列する。配列順は、それぞれの選別部の目合いが最大径から順次小さく、例えば、全６区分（４Ｌ〜Ｓ）の分級を行う場合は、最大径区分（４Ｌ）から各区分（３Ｌ、２Ｌ、Ｌ、Ｍ）を順に配列することにより、対応する外径区分が残留被選別果実として選別され、最終段の落下果実が最小区分（Ｓ）となる。

回転選別ドラム２は、筒状の選別部材を傾斜姿勢で軸支し、その上位端を被選別果実の投入側として投入用コンベヤ２ａを設け、下位端を残留する被選別果実の排出側として構成する。取出部４は、それぞれの排出側から排出された残留被選別果実を受け、これを回転選別ドラム２の側方から箱詰搬出エリアＢの側に引き出すように屈曲して連結した複数の移送用コンベヤにより構成する。また、最終段の回転選別ドラム２の外方には、その落下粒を取出すための直線状の移送用コンベヤによる取出部４ａを構成する。これら取出部４，４ａの送出終端には、箱詰め用の包装箱を留置して秤量搬送するための箱詰部１１…をそれぞれ配置する。

移行部５は、その要部拡大正面図を図２に示すように、前の段の回転選別ドラムの選別部から脱落した被選別果実を受けてそれぞれの投入用コンベヤ２ａまで上昇送出する傾斜コンベヤ等により構成するほか、第一段の回転選別ドラム２に被選別果実の供給を受けるために、その投入用コンベヤ２ａに対して荷受エリアＡから延びる供給用コンベヤ１２を接続し、また、最終段の回転選別ドラム２の落下被選別果実をその外側方の取出部４ａに送出する移送用コンベヤ１３を設ける。

上記構成の多段ドラム式選別装置は、集荷した栗を荷受エリアＡに受け、供給用コンベヤ１２を介して投入用コンベヤ２ａに被選別果実として供給を受けると、先ず、第一段の最大径区分（４Ｌ）の回転選別ドラム２に投入される。投入された栗は、回転選別ドラム２の回転による選別部の篩い分け作用により、投入栗の大半を占める比較的小径の栗が能率よく脱落し、正確に外径選別された残留栗が回転選別ドラム２の後端から排出される。この排出された残留栗は、取出部４を介して箱詰部１１に送出され、最大径区分（４Ｌ）の階級選別物として箱詰搬出エリアＢに移行される。

一方、回転選別ドラム２の選別部から脱落した落下粒は、移行部５を介して隣接する次の段の投入用コンベヤ２ａに送られる。この投入用コンベヤ２ａによって前段における落下粒が第二段の外径区分（３Ｌ）の回転選別ドラム２に投入され、その選別部の径区分に応じて前段と同様に選別処理される。この一連の選別動作により各段の選別処理が繰り返されて落下栗が最終段（Ｍ）に到ると、その最終段における落下栗は移送用コンベヤ１３によって取出部４ａに移行され、最小区分（Ｓ）として箱詰部部１１から箱詰搬出される。

したがって、上記多段ドラム式選別装置１は、投入された被選別果実としての栗の大部分が選別部から脱落して一部のみが残留し、選別孔を塞ぐ機会が最小限度に抑えられることから、各段の回転選別ドラムの外径選別を多段に順次繰り返すことにより、非球形の変形果実についても、果実の表面損傷を抑えて能率よく、かつ、高精度で選別することができる。また、上記多段ドラム式選別装置１は、回転選別ドラムのそれぞれの回転軸線の方向を揃えて互いの側方に横並びに配置したことから、ドラムの軸線方向に直列状に配列する場合と比較して配列全長を抑え、かつ、隣接する回転選別ドラムの間を生かして省スペースの多段選別システムを構成することができる。

次に、上記取出部の具体的な構成例について説明する。
取出部４は、その構成例の平面図と側面図を図３（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、上記多段ドラム式選別装置等による選果機１からその側方に延びる移送用コンベヤ２１の終端に、流量制限装置２２と秤量部２３とを直列状に構成し、この秤量部２３を介して梱包搬送機構２４と接続する。流量制限装置２２は移送流量の波を均すように過大流量を制限する流量制限手段であり、滞留スペースを備えて移送用コンベヤ２１から受けた粒果を一定流量の範囲内に制限しつつ送出する。秤量部２３は所定量を仕切るための秤量手段であり、所定量を秤量するとともに箱詰搬送機構２４の包装箱２４ｂに投入するように構成した後人手で送出動作する。

上記構成の取出部４は、その移送用コンベヤ２１から一時的に集中して選別果実供給を受けても、流量制限装置２２の滞留作用により過大な波が抑えられて移送流量が均され、また、秤量部２３において能力オーバーを招くことなく所定量を仕切って箱詰搬送機構２４に送出して包装箱２４ｂに投入することができる。したがって、秤量部２３は、常に一定量以下の供給を受けることにより計量精度が向上するとともに、平均化によって処理能力が向上する。
なお、上記流量制限手段は、必要により秤量手段と一体に構成することができ、この場合も同様の作用効果を奏することが明らかである。

次に、上記多段ドラム式選別装置１の回転選別ドラム２について、構成の断面図を示す図４によって説明する。
回転選別ドラム２は、その選別部２ｍの外周面に近接してゴムローラ３１を軸支し、両者の互いに対向する周面が同速となるようにゴムローラ３１を回動する。このゴムローラ３１は、選別部２ｍの外周面に近接して同速で回動することにより、選別孔から飛び出して引っ掛かっている選別対象果実を外周側から押圧し、その結果、同選別対象粒果は回転選別ドラム２の中空部に戻されて選別孔が確保される。なお上記ゴムローラ３１の軸芯は回転選別ドラム２の軸心と略揃えて設けられ、その回転方向は互いに逆方向に回転する関係に設けられる。

この場合において、外周側から押圧された選別対象果実は、ゴムローラ３１と同速で押し戻されることから、速度差による損傷を受けることがなく、かつ、回転選別ドラム２に無理な力が作用しないのでドラムの破損を回避して耐久性を向上することができる。

また、回転選別ドラム２は、正面図（ａ）と側面図（ｂ）を図５に示すように、選別部２ｍの内周面に強制移送用の螺旋条３２を連続した複数の案内羽根３３…により形成する。この螺旋条３２を形成する案内羽根３３は、分解斜視図を図６に示すように、基部に取付ベース３３ｂを屈曲して備え、この取付ベース３３ｂを選別部２ｍの外周面に沿う座金３３ｓから挿通したボルトで締結固定し、これを連続して配置することによって一定高さで連続する螺旋条３２を形成する。

上記螺旋条３２は、回転選別ドラム２の回動により、投入された選別対象果実を一定速度で選別面上を強制移送することから、選別対象粒果は滞留することなく一様な薄層状態で流動されるので、選別孔に臨む機会が確保されて選別精度が確保されるとともに、回転選別ドラム２の後端から確実に排出される。

次に、取出部の別の構成例について説明する。
取出部４は、平面図（ａ）および正面図（ｂ）を図７に示すように、選果機から受けた粒果を箱詰する箱詰搬出エリアＢの方向に送出する移送用コンベヤ４１と、その終端に送出された果実を受ける収納用コンベヤ４２とから構成し、この収納用コンベヤ４２を介して箱詰搬出エリアＢの秤量計付きの箱詰搬送機構４３と接続する。収納用コンベヤ４２は移送用コンベヤ４１の終端に直角方向に配置され、移送用コンベヤ４１とともに制御部により速度制御可能に構成する。

上記取出部４の稼動制御は、詳細な制御フローチャートを図８に示すように、移送用コンベヤ４１から収納用コンベヤ４２を介して箱詰搬送機構４３の包装箱４３ｂに果実を投入収納する過程（Ｓ１）において、秤量計４３ｗによる所定の充填量信号（例えば９０％）に応じて移送用コンベヤ４１を略１／３の速度に減速制御し（Ｓ２）、更に増加された充填量（例えば９５％）に応じて収納用コンベヤ４２を略１／３の速度に減速制御し（Ｓ３）、充填量が設定重量に達した時はストッパ４２ｓの作動、包装箱４３ｂの入れ替え、ストッパ４２ｓの退避までの一連の処理（Ｓ４）をして箱詰搬送機構４３を含めた連携制御をする。

このように、定量前の２点制御により、上手側の移送用コンベヤ４１が減速され、次いで下手側の収納用コンベヤ４２が減速されることにより、収納用コンベヤ４２上は移送果実の流れが重畳なしに薄層に維持されることから、荷口切替の際にも、両コンベヤを連動減速した場合等の停滞による昆在を招くことがなく、流れを切り分けて箱詰搬送機構４３の包装箱４３ｂに投入することができる。

なお、多段ドラム式選別装置の別の構成例の側面図を図９に示すように、多段の回転選別ドラム２…を直列配置することにより、前記同様に構成することができる。このように直列構成の多段ドラム式選別装置により、選別精度を確保するとともに、出荷システムの多様なレイアウトに対応することができる。

発明の多段ドラム式選別装置を適用したシステムの機器配置図である。 移行部の要部拡大正面図である。 梱包部の構成例の平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 回転選別ドラムの断面図である。 回転選別ドラムの正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 案内羽根の分解斜視図である。 別構成例の取出部の平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。 制御フローチャートである。 多段ドラム式選別装置の直列配置構成例の側面図である。

符号の説明

１ 多段ドラム式選別装置（選果機）
２ 回転選別ドラム
２ａ 投入用コンベヤ
２ｍ 選別部
４，４ａ 取出部（移送用コンベヤ）
５ 移行部
１１ 梱包部
１２ 供給用コンベヤ
１３ 移送用コンベヤ
２１ 取出部（移送用コンベヤ）
２２ 流量制限装置
２３ 秤量部
２４ 箱詰搬送機構
３１ ゴムローラ
３２ 螺旋条
３３ 案内羽根
４１ 移送用コンベヤ
４２ 収納用コンベヤ
４３ 箱詰搬送機構
４３ｂ 包装箱
４３ｗ 秤量計
Ａ 荷受エリア
Ｂ 箱詰搬出エリア

Claims (6)

1. 外径篩い分け用の選別部を筒状に形成した選別部材を傾斜姿勢で軸支し、その上位端を被選別果実の投入側とし、下位端を残留果実の排出側とする回転選別ドラムを多段に接続して構成した多段ドラム式選別装置において、
   上記多段の回転選別ドラムには、それぞれの排出側から排出される排出果実を受ける取出部と、選別部から脱落する落下果実を受けて別の回転選別ドラムの投入側に移行投入する移行部とを設け、この移行部は多段の回転選別ドラム間を大径の選別区分から順に連結して配置したことを特徴とする多段ドラム式粒果選別装置。
2. 前記取出部は、受けた残留果実を所定位置まで送出する移送用コンベヤと、送出された残留果実を受けて一時的に滞留可能に調節する流量制限手段と、その近傍で所定量を仕切るための秤量手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の多段ドラム式選別装置。
3. 前記多段の回転選別ドラムは、それぞれの回転軸線の方向を揃えて互いの側方に横並びに、選別部の目合いが最大径から順次小さくなる順に隣接位置に同位配列し、かつ、前記移行部はそれぞれ隣接の回転選別ドラムの投入側まで落下した選別果実を上昇移送する傾斜配置のコンベヤによって形成することを特徴とする請求項１記載の多段ドラム式選別装置。
4. 前記回転選別ドラムは、それぞれの選別部の外周面に近接して同速で回動するゴムローラを備えることを特徴とする請求項１記載の多段ドラム式粒果選別装置。
5. 前記回転選別ドラムは、それぞれの選別部の内周面に移送用の螺旋条を形成したことを特徴とする請求項１記載の多段ドラム式粒果選別装置。
6. 前記取出部は、受けた残留果実を箱詰部まで送出する移送用コンベヤと、送出された残留果実を受けて同箱詰部に投入する収納用コンベヤと、この収納用コンベヤによって梱包部に投入された充填量を計量する秤量計と、この秤量計による所定の充填量信号に応じて上記移送用コンベヤを減速制御し、更なる増加に応じて上記収納用コンベヤを減速制御する制御部とからなることを特徴とする請求項１記載の多段ドラム式選別装置。

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