JP2014097545A - 茶葉切断装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】切断された茶葉の品質が低下せず、かつ、茶葉の切断時に切断された茶葉の切れ端や切粉等が空中で飛散しないようにした茶葉切断装置を提供すること。
【解決手段】茶葉切断装置1は、基台11に固定され、内刃となる複数の固定刃が半円の一部を描くように外周側に所定間隔で装着された固定刃ホルダ12と、基台11に回動可能に支持されると共に、外刃となる多数の小孔を有するパンチングメタル板が複数の固定刃の先端に対し所定の間隔を空けて設けられた網目状湾曲外刃13と、モータ21等の回転手段からの回転運動を往復運動に変換して網目状湾曲外刃13を基台に対し揺動させる揺動機構部16とを有し、揺動する網目状湾曲外刃13のパンチングメタル板と固定刃ホルダ12に装着された複数の固定刃との間で茶葉を切断する。
【選択図】図8

Description

本発明は、緑茶や紅茶等の茶葉を切断する茶葉切断装置に関する。
従来の茶葉切断装置として、例えば、柱状の固定刃を円盤状板の外周で挟持したロータと、そのロータを水平軸により回転させる駆動手段と、該ロータの固定刃との間隔を調整可能に支持され、複数の開口を穿設した半円形状の浮動スクリーンとより構成した回転型茶葉切断機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第4350883号公報
しかし、上述の茶葉切断装置は、ロータを回転させて、ロータの外周上に設けられた固定刃と、半円形状の浮動スクリーンとによって茶葉を切断するように構成しているため、切断された茶葉が痛み、茶葉の品質が低下するという課題がある。
また、上述の茶葉切断装置は、ロータを回転させて茶葉を切断しているため、その切断時に切断された茶葉の切れ端や切粉が空中を舞い、飛散するという課題もあった。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、切断された茶葉の品質が低下せず、かつ、茶葉の切断時に切断された茶葉の切れ端や切粉が空中で飛散しないようにした茶葉切断装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明の茶葉切断装置は、基台に設けられた固定軸に固定され、内刃となる複数の固定刃が半円の一部を描くように外周側に所定間隔で装着された固定刃ホルダと、基台に設けられた固定軸に回動可能に支持されると共に、外刃となる多数の小孔を有するパンチングメタル板が複数の固定刃の先端に対し所定の間隔を空けて設けられた網目状湾曲外刃と、モータ等の回転手段からの回転運動を往復運動に変換して網目状湾曲外刃を基台に対し揺動させる揺動機構部とを有し、揺動機構部によって網目状湾曲外刃が基台に対し揺動することにより、揺動する網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃との間で茶葉を切断することを特徴とする。
ここで、網目状湾曲外刃の下方には、網目状湾曲外刃と固定刃ホルダとの間で切断された茶葉を集めて回収箱等へ案内する漏斗部が設けられ、その漏斗部は、基台に対し着脱可能に取り付けられていると良い。
また、網目状湾曲外刃の上部には、切断対象の茶葉が投入されて網目状湾曲外刃まで案内する天井および底無しの茶葉受入部が設けられており、その茶葉受入部の前後の側板下部には、基台に固定された固定軸が通る軸孔部を有する凸部が設けられている一方、網目状湾曲外刃の前後の側板上部には、茶葉受入部の前後の側板の凸部に嵌る凹部が設けられており、茶葉受入部の前後の側板の凸部が網目状湾曲外刃の前後の側板の凹部に嵌ると共に、茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材とを接合して、網目状湾曲外刃と茶葉受入部とが一体化されており、揺動機構部の往復動ロッドの先端が茶葉受入部の前後の側板に回動可能に連結されて往復動することにより、一体化した網目状湾曲外刃および茶葉受入部が基台に対し揺動させ、揺動する網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃との間で茶葉を切断するようにしても良い。
また、固定軸は、基台の天板の裏側に取り付けられており、茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材との接合箇所には、網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃先端との間の隙間を調整するための調整ボルトが設けられているとさらに良い。
また、固定軸は、茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材との接合箇所は、基台の天板の裏側より下方に位置させるとさらに良い。
本発明の茶葉切断装置では、切断された茶葉の品質が低下せず、かつ、茶葉の切断時に切断された茶葉の切れ端や切粉等が空中で飛散することを防止できる。
本発明に係る茶葉切断装置の正面図である。 本発明に係る茶葉切断装置の平面図である。 (a),(b)それぞれ本発明に係る茶葉切断装置の固定歯ホルダの正面図、底面図である。 (a),(b)それぞれ固定歯ホルダに固定歯を装着した状態を示す断面図、A−A線断面図である。 所定間隔を空けた3枚の固定歯ホルダに5枚の固定歯を装着した状態を示す底面図である。 (a),(b)それぞれ網目状湾曲外刃の平面図、正面図である。 (a),(b)それぞれ茶葉受入部の平面図、正面図である。 揺動機構による茶葉受入部と網目状湾曲外刃の揺動状態を示す正面図である。 揺動機構による茶葉受入部と網目状湾曲外刃の揺動状態を示す正面図である。 揺動機構による茶葉受入部と網目状湾曲外刃の揺動状態を示す正面図である。 (a),(b)それぞれこの茶葉切断装置における茶葉の切断状態を示す部分断面正面図、その要部拡大図である。 この茶葉切断装置において漏斗部を取外した状態を示す正面図である。
以下、本発明に係る茶葉切断装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1〜図3に示すように、この茶葉切断装置1は、基台11と、固定刃ホルダ12と、網目状湾曲外刃13と、茶葉受入部14と、漏斗部15と、揺動機構部16とを有する。
基台11は、固定刃ホルダ12や、網目状湾曲外刃13、茶葉受入部14、漏斗部15、揺動機構部16等を支持するもので、数本の脚部11aが設けられており、揺動機構部16に対しベルト22を介し回転力を伝達するモータ21がモータ設置板11b上に設置されている。なお、このモータ21は、ACモータでもDCモータでもどちらでも良く、ACモータの場合には、インバーター(図示せず)等により回転数を可変できると良い。なお、このモータ21により、網目状湾曲外刃13は、1分間に200回程度揺動する。
固定刃ホルダ12は、図3や図4等に示すように半径が例えば120mm、すなわち直径が240mmの半円形状であり、図5に示すようにその基台11に軸受11dを介し固定された固定軸(固定シャフト)11cに175mm程度の所定間隔を空けて中心孔12aに嵌めて3枚固定される。従って、両側の固定刃ホルダ12の間隔は、約350mmとなる。また、この固定刃ホルダ12の半円形状の外周側には、所定角度または例えば40mm〜50mm前後の所定間隔毎に半径方向に25mm程度延びる7個のスリット12bが形成されており、各固定刃ホルダ12の7個のスリット12bのうち左右両側の2個のスリット12bを除く5個のスリット12bに、それぞれ、板厚3mm程度で約30mm×約390mmのSUS304のステンレス鋼の固定刃12cが装着される。ここで、固定刃ホルダ12に対する固定刃12cの固定は、図4や図5等に示すように、アングル形状の固定刃取金具12dとボルト・ナット等により固定する。なお、固定刃ホルダ12、固定刃取金具12dまたは固定刃12cには長孔等が設けられ、固定刃12cの先端(刃先)の突出量も調整できるようにしており、ここでは固定刃ホルダ12の半円形状の外周から5mm前後固定刃12cの先端(刃先)を突出させている。また、隣接するスリット12b間の間隔を例えば40mm〜50mm前後にして、隣接する固定刃12c間の間隔を40mm〜50mm前後にした理由は、切断前の茶葉の最大の大きさ(長さ)がおよそ40mm〜45mm程度であり、大きな茶葉でも固定刃12c間に確実に入り込み、かつ、茶葉の切断時に茶葉がなるべく移動しないようにするためである。なお、40mm〜50mm前後の間隔はあくまで一例であり、これより大きくても小さくても勿論良いが、大きな茶葉でも固定刃12c間に確実に入り込み、かつ、茶葉の切断時に茶葉がなるべく移動しないようにできる間隔が望ましい。また、固定刃12cの先端の刃先は、片刃でも両刃でもどちらでも良い。
つまり、この茶葉切断装置では、図4や図5に示すように所定間隔を空けて離した3枚の固定刃ホルダ12に、5枚の固定刃12cが装着され、左右両側で最も外側のスリット12bには、固定刃12cが装着されない。その結果、5枚の固定刃12cのうち、左右両側で最も外側の固定刃12cが固定刃ホルダ12の中心孔12aに対しなす角度は、およそ90度前後で180度より小さくなる。そのため、5枚の固定刃12cの上方から茶葉を投入しても、茶葉が固定刃12cの上に溜まることを防止できる。なお、7個のスリット12b全てに固定刃12cを装着しても、最も外側の固定刃12c同士がその中心孔12aに対しなす角度は、180度以下になるので装着しても良い。また、何枚の固定刃12cを使用するか否かは、投入する茶葉の量等に従って決まり、なるべく中心に近いスリット12bに固定刃12cを装着すると、固定刃12cの角度が垂直方向に近付き、茶葉が固定刃12cの上に溜まることを防止できる。
網目状湾曲外刃13は、図6に示すように、所定間隔だけ離された半円形状の前後の側板13a,13a間に内径3mm前後の円形状や6角形状、あるいは長孔形状や4角形状等の微細な孔が多数形成されたパンチングメタル板13bを湾曲させて取り付けたもので、左右両側でその上から網目側アングル材13cで固定してパンチングメタル板13bを前後の側板13a,13a間に取り付けている。
ここで、固定刃ホルダ12に装着された複数の固定刃12c先端とパンチングメタル板13bとの間の隙間は、調整ボルト17によって、例えば、1mm〜5mm程度の範囲で調整可能で、通常は、2mm〜3mmに設定している。これにより、この茶葉切断装置1では、複数の固定刃12cは基本的に固定されて動かず(複数の固定刃12cが多少の回動や前後動は、茶葉の振い落とすことが可能になるので良い。)、網目状湾曲外刃13が回動して、この網目状湾曲外刃13のパンチングメタル板13bのスリット孔に嵌ったり、引っ掛かった茶葉が複数の固定刃12cに当って、せん断力が加わることにより切断される。
また、網目状湾曲外刃13の所定間隔だけ離された半円形状の前後の側板13a,13aの上部には、それぞれ、後述する茶葉受入部14の前後の側板の半円形状凸部に嵌る半円形状凹部13eが設けられている。
茶葉受入部14は、図7に示すように、網目状湾曲外刃13の上部に取り付けられるもので、切断対象の茶葉が投入されて網目状湾曲外刃13まで案内する天井および底無しの上部が広がった箱体14aからなり、網目状湾曲外刃13上部の網目側アングル材13cに,箱体14aの左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材14bを介して調整ボルト17等により固定される。
この茶葉受入部14の箱体14aの前後の側板の下部には、網目状湾曲外刃13の前後の側板13a,13a上部の半円形状の半円形状凹部13a1,13a1に嵌るように、半円形状に突出した半円形状凸部14a1が形成されており、半円形状凸部14a1には、基台11に固定された固定軸(固定シャフト)11cに対しベアリング等を介して回動可能に支持される軸孔部14a2が設けられている。これにより、茶葉受入部14の前後の側板の半円形状凸部14a1が網目状湾曲外刃13の前後の側板の半円形状凹部13eに嵌ると共に、茶葉受入部14の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材14bと網目状湾曲外刃13の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材13cと接合して、網目状湾曲外刃13と茶葉受入部14とが一体化され,一体化された茶葉受入部14と網目状湾曲外刃13とは、茶葉が挿入されて、後述する揺動機構部16によって基台11に固定された固定軸(固定シャフト)11cを介し所定の角度で揺動する。
漏斗部15は、図1等に示すように、基台11の天板11eの裏側にスライドして着脱可能に取り付けられており、揺動する網目状湾曲外刃13と揺動しない複数の固定刃12cとの間で切断された茶葉を集めて回収箱23等へ案内するものである。
揺動機構部16は、図1および図2に示すように、モータ21によって茶葉受入部14と網目状湾曲外刃13とを90度前後の所定角度で揺動するもので、モータ21にベルト22を介し連結されたプーリー部16aと、プーリー部16aによって回転する回転軸16bと、回転軸16bの両端部に固定され、その回転軸16bから偏心した位置に偏心軸部16c1がそれぞれ設けられた2枚のクランク板16cと、クランク板16cの偏心軸部16c1に後端部が回転可能に取り付けられた往復動ロッド16dとを有しており、往復動ロッド16dの先端部は、茶葉受入部14の箱体14aの前後の側面の上部に回動可能に取り付けられている。
次に以上のように構成された茶葉切断装置の動作を説明する。
基台11に設けられた図示しない操作盤にてモータ21の電源を入れると、モータ21が回転して、ベルト22を介しプーリー部16aを回転させて、回転軸16bおよびクランク板16cを回転させる。すると、クランク板16cの回転中心から偏心した位置に設けられた偏心軸部16c1が円弧を描くように回転し、図8〜図10に示すように、その偏心軸部16c1に後端部が回転可能に取り付けられた往復動ロッド16dが前後動して、茶葉受入部14と網目状湾曲外刃13とを基台11に固定された固定軸(固定シャフト)11cを介して所定の角度で揺動させる。
そして、茶葉受入部14の上方から茶葉を投入すると、茶葉受入部14の中を通過して、茶葉受入部14の下方の網目状湾曲外刃13まで落下する。茶葉受入部14の下方には、湾曲し、かつ、内径3mm前後の円形状や6角形状等の微細な小孔が多数形成されたパンチングメタル板13bが設けられているため、パンチングメタル板13bの小孔に茶葉が嵌ったり、引っ掛かる。
すると、網目状湾曲外刃13は固定軸(固定シャフト)11cを介して所定の角度で揺動しているため、図11(a)のこの茶葉切断装置1における茶葉の切断状態を示す部分断面正面図や、同(b)のその要部拡大図に示すように、パンチングメタル板13bの小孔に嵌ったり、引っ掛かった茶葉は、基台11に固定軸(固定シャフト)11cを介して固定された固定刃ホルダ12の複数の固定刃12cの先端部に当って、パンチングメタル板13bの小孔と複数の固定刃12cとの間のせん断力によって切断され、パンチングメタル板13bの小孔から下方へ落下する。
パンチングメタル板13bの小孔から下方へ落下した茶葉は、漏斗部15によってその中央部に集積され、その下方に置かれた回収箱23に集積される。
従って、この茶葉切断装置1によれば、揺動機構部16によって網目状湾曲外刃13が基台11に固定された複数の固定刃12cに対し揺動することにより、揺動する網目状湾曲外刃13と固定刃ホルダ12に装着された複数の固定刃12cとの間で茶葉を切断することができる。
特に、この茶葉切断装置1では、茶葉切断時における茶葉の最大移動範囲は、図11に示すように茶葉の最大の大きさのものに応じた固定刃12c間になり、ほとんど移動しないため、上述した特許文献1の従来の回転式茶葉切断装置のように長距離移動して擦れることがない。その結果、この茶葉切断装置1によれば、従来の回転式茶葉切断装置よりも、茶葉の擦れる量や擦れる時間が減少するので、切断時に茶葉が痛んだり、茶葉に余計な摩擦熱が加わったりすることも無くなり、焼けたり、白けたりする現象も少なくなり、茶葉の品質を向上させることが出来る。
また、この茶葉切断装置1では、従来の回転式茶葉切断装置とは異なり、揺動機構部16によって網目状湾曲外刃13を90度前後の範囲で揺動させて固定された固定刃12cとの間で茶葉を切断しているため、茶葉は固定軸(固定シャフト)11cの周りを回転することはなく、あくまで固定刃ホルダ12の下方に装着された固定刃12c間を前後に移動して切断されるため、切断された茶葉の切れ端や切粉が空中で飛散することも防止でき、より衛生的になる。
さらに、この茶葉切断装置1では、揺動機構部16によって揺動する網目状湾曲外刃13のパンチングメタル板13bはほぼ半円形状に湾曲しており、しかも網目状湾曲外刃13のパンチングメタル板13b自体が揺動しているため、茶葉受入部14の上方から茶葉を投入すると、パンチングメタル板13bの中心に集まるので、パンチングメタル板13b上に茶葉を残すことなく無駄無く、かつ、短時間に効率良く切断できる。
また、この茶葉切断装置1では、網目状湾曲外刃13の下方には、網目状湾曲外刃13と固定刃ホルダ12との間で切断された茶葉を集めて回収箱等へ案内する漏斗部15が設けられ、その漏斗部15は基台11に対しスライドすることにより着脱可能に取り付けられているため、漏斗部15を基台11から取外すと、図12に示すような状態になる。つまり、図12から明らかなように、漏斗部15を基台11から取外すと、網目状湾曲外刃13および茶葉受入部14の回動中心である固定軸11cは、基台11の天板11eの裏側に軸受11dにより固定されており、網目状湾曲外刃13と茶葉受入部14との接合部分である網目側アングル材13cと受入部側アングル材14bとの接合部分は、基台11の天板11eの裏側よりも下方に位置することになる。
その結果、漏斗部15を基台11から取外すことにより、図12に示すように、基台11の天板11eの裏側に網目状湾曲外刃13のパンチングメタル板13bが剥き出し状態、すなわち露出することになるため、網目状湾曲外刃13におけるパンチングメタル板13bの交換や、網目側アングル材13cと受入部側アングル材14bとの接合部分における調整ネジ13dを調整してパンチングメタル板13bと固定刃12a先端間との間隔を調整することが容易になる。
また、この茶葉切断装置1では、固定刃ホルダ12には、複数の固定刃12cが固定刃ホルダ12の回動中心に対し所定角度間隔で設けられており、最も外側の2つの固定刃12cが固定刃ホルダ12の回動中心に対しなす角度は、180度より小さく、90度前後にしている。そのため、固定刃12cが固定された本実施形態の茶葉切断装置1であっても、固定刃12cの上に茶葉が積もることを極力防止できる。ただし、固定刃ホルダ12をスプリング等により受動的に、あるいは機械式に能動的に多少揺動させて、固定刃12cを前後動させることにより、固定刃12cの上に茶葉が積もることをさらに防止するようにしても良い。
1 茶葉切断装置
11 基台
11a 脚部
11b モータ設置板
11c 固定軸
11d 軸受
11e 天板
12 固定刃ホルダ
12a 中心孔
12b スリット
12c 固定刃
12d 固定刃取金具
13 網目状湾曲外刃
13a 前後の側板
13b パンチングメタル板
13c 網目側アングル材
13e 半円形状凹部
14 茶葉受入部
14a 箱体
14a1 半円形状凸部
14a2 軸孔部
14b 受入部側アングル材
15 漏斗部
16 揺動機構部
16a プーリー部
16b 回転軸
16c クランク板
16c1 偏心軸部
16d 往復動ロッド
17 調整ボルト
21 モータ
22 ベルト
23 回収箱

Claims (6)

  1. 基台に設けられた固定軸に固定され、内刃となる複数の固定刃が半円の一部を描くように外周側に所定間隔で装着された固定刃ホルダと、
    基台に設けられた固定軸に回動可能に支持されると共に、外刃となる多数の小孔を有するパンチングメタル板が複数の固定刃の先端に対し所定の間隔を空けて設けられた網目状湾曲外刃と、
    モータ等の回転手段からの回転運動を往復運動に変換して網目状湾曲外刃を基台に対し揺動させる揺動機構部とを有し、
    揺動機構部によって網目状湾曲外刃が基台に対し揺動することにより、揺動する網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃との間で茶葉を切断することを特徴とする茶葉切断装置。
  2. 請求項1記載の茶葉切断装置において、
    網目状湾曲外刃の下方には、網目状湾曲外刃と固定刃ホルダとの間で切断された茶葉を集めて回収箱等へ案内する漏斗部が設けられ、その漏斗部は、基台に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする茶葉切断装置。
  3. 請求項1または請求項2記載の茶葉切断装置において、
    網目状湾曲外刃の上部には、切断対象の茶葉が投入されて網目状湾曲外刃まで案内する天井および底無しの茶葉受入部が設けられており、その茶葉受入部の前後の側板下部には、基台に固定された固定軸が通る軸孔部を有する凸部が設けられている一方、
    網目状湾曲外刃の前後の側板上部には、茶葉受入部の前後の側板の凸部に嵌る凹部が設けられており、
    茶葉受入部の前後の側板の凸部が網目状湾曲外刃の前後の側板の凹部に嵌ると共に、茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材とを接合して、網目状湾曲外刃と茶葉受入部とが一体化されており、
    揺動機構部の往復動ロッドの先端が茶葉受入部の前後の側板に回動可能に連結されて往復動することにより、一体化した網目状湾曲外刃および茶葉受入部が基台に対し揺動させ、揺動する網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃との間で茶葉を切断することを特徴とする茶葉切断装置。
  4. 請求項3記載の茶葉切断装置において、
    固定軸は、基台の天板の裏側に取り付けられており、
    茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材との接合箇所は、基台の天板の裏側より下方に位置していることを特徴とする茶葉切断装置。
  5. 請求項4記載の茶葉切断装置において、
    茶葉受入部の左右の側板の下部に設けられた受入部側アングル材と網目状湾曲外刃の左右の側板の上部に設けられた網目側アングル材との接合箇所には、網目状湾曲外刃のパンチングメタル板と固定刃ホルダに装着された複数の固定刃先端との間の隙間を調整するための調整ボルトが設けられていることを特徴とする茶葉切断装置。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか一の請求項に記載の茶葉切断装置において、
    固定刃ホルダには、複数の固定刃が固定軸に対し所定角度間隔で設けられており、最も外側の2つの固定刃が固定軸に対しなす角度は、180度より小さいことを特徴とする茶葉切断装置。
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