JP2016146791A - 土の混合撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 土に対する添加剤の混入を逐次処理で行えるようにする。【解決手段】 本発明の土の混合撹拌装置１は、処理対象の土Ｓの流入口２ａ及び排出口２ｂを有するとともに該土Ｓを内部に滞留させることが可能な土滞留部２と、上方から該土滞留部２内へ固結剤Ｔを定量ずつ繰り出す繰出部３と、土滞留部２における土Ｓの入出方向の略直交方向に且つ略水平方向に延びる軸廻りに回転自在に設けられた回転羽根３１を備え、該回転羽根３１を回転駆動することより、土滞留部２内で該固結剤Ｔ及び土Ｓを混合し撹拌するとともに排出口２ｂへ送り出すように構成された混合撹拌部４とを備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、土に添加剤を混合し撹拌する土の混合撹拌装置に関するものである。

野菜、花等の植物を育苗して移植する方法としては、碁盤目状にポット容器が連設されたポット育苗箱へ土入れ、播種することにより、育苗して移植する方法がある。この方法においては、水稲等の自根が多い植物の場合は、ポット容器内で自根が根がらみすることによって、ポット苗の根鉢強度を保持できるので、移植時に根崩れせず、苗が倒れることなく、土中へ機械移植することができる。しかし、タマネギ等の自根での根がらみが少ない植物の場合は、そのままでは移植時に根崩れしてしまうので、根鉢強度を高めるために土に添加剤としての固結剤を混入させている。

この移植方法において、ポット育苗箱Ｃへの土入れに使用される従来の土供給装置としては、特許文献１に記載された土補給装置を例示する。図６に示すように、この土補給装置１１８は、土Ｓが、上部開口１１２ａから補給され、内部に一時的に蓄えられ、下部開口１１２ｂから取り出されるように構成された土供給ホッパー１１２における上部開口１１２ａに対し、放出口１６２から土Ｓを注ぎ入れるように構成されている。放出口１６２の出口側には、該放出口１６２の幅方向に延びる回転軸１２１と、該回転軸１２１の外周に対し、該回転軸１２１の軸長方向へ延びるように且つ放射状に設けられた複数の羽根板１２２とを備えた羽根車１２０が回転自在に軸支されており、該放出口１６２から放出される土Ｓが、回転する羽根車１２０により拡散されるように構成されている。

また、従来の別の土供給装置としては、特許文献２に記載された土供給装置を例示する。図７に示すように、この土供給装置は、そのシュートに満杯センサ装置を備えている。この満杯センサ装置２０１は、シュート２６２の斜面２６２ａの下端側に形成された開口部２０２と、開口部２０２に配設される可動板２０３と、該可動板２０３を、斜面２６２ａに対して略面一な作動検知位置Ａ１、及び該作動検知位置よりも下方に下がった停止検知位置Ａ２の間で往復移動可能に支持する支持アーム２０４と、斜面２６２ａを土Ｓが滑り落ちるときの負荷に対抗して可動板２０３が作動検知位置Ａ１側にあるように付勢する付勢手段２０５と、ホッパー２１２の中の土Ｓの表面がシュート２６２の下端側に到達することにより、該シュート２６２から吐出され難くなって可動板２０３に乗り上げた土Ｓの重量により、該可動板２０３が停止検知位置Ａ２に移動すると、満杯であると検知する満杯検知手段２０６とを備えている。

特開２０１１−１３０６９２号公報 特開２０１４−０３６６４２号公報

ところが、土に固結剤を混入させる場合、従来は、培土工場でのバッチ処理により、土に固結剤を混合し、撹拌した後に、農家へ配送して使用しているので、混入から実際の使用までに時間間隔が開いてしまう。そして、その時間間隔が開けば開くほど、土と固結剤が反応してしまい、使用時に固結剤が本来の性能（ポット苗の根鉢強度を保持する性能）を発揮できなくなり、移植時にポット苗の根鉢がくずれて移植できないことがあるという課題がある。

そこで、実際に使用する農家で土に固結剤を混入させることが考えられるが、土と固結剤を正確な割合で混合するとともに、その割合で土と固結剤が各ポット容器に偏りなく供給されるように十分に撹拌する必要があるため、特に小規模な農家でこれを行うことは困難であるという課題がある。そして、前述した従来の土供給装置は、土に対し固結剤を混入する手段を備えておらず、この課題の解決に利用することができなかった。

前記課題を解決するために、第１の発明の土の混合撹拌装置は、
処理対象の土の流入口及び排出口を有するとともに該土を内部に滞留させることが可能な土滞留部と、
上方から該土滞留部内へ添加剤を定量ずつ繰り出す繰出部と、
前記土滞留部における土の入出方向の略直交方向に且つ略水平方向に延びる軸廻りに回転自在に設けられた回転羽根を備え、該回転羽根を回転駆動することより、前記土滞留部内で該添加剤及び土を混合し撹拌するとともに前記排出口へ送り出すように構成されている混合撹拌部とを備えている。

この構成によれば、前記土滞留部に流入した土と、前記繰出部から繰り出された前記添加剤とを前記混合撹拌部により混合撹拌するとともに、該土滞留部から排出するようになっており、土に対する添加剤の混入を逐次処理で行うことができる。そのため、添加剤入りの土を使用直前に生成することができるので、使用前に土と添加剤の反応が進行することを防止できる。また、前記混合撹拌部は、前記回転羽根が、土の混合、撹拌及び排出の機能を兼ね備えるように構成されているので、低コストに実現することができる。

第２の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第１の発明において、
前記回転羽根は、前記繰出部における添加剤の落下位置の略下方に配設されている態様を例示する。

この構成によれば、添加剤を前記回転羽根の上に落下させることにより、土と添加剤の混合撹拌を効果的に行わせることができる。

第３の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第１又は２の発明において、
前記混合撹拌部は、前記軸と略平行な軸廻りに回転自在に設けられた第二回転羽根を、少なくとも前記回転羽根の前記排出口側に備え、該第二回転羽根を前記回転羽根と同一方向に回転駆動するように構成されている態様を例示する。

ここで、前記回転羽根は、少なくとも前記排出側に設けられていればよく、さらに前記流入側にも設けてもよい。

この構成によれば、前記第二回転羽根により、前記土滞留部内で該添加剤及び土を混合し撹拌するとともに前記排出口へ送り出す作用を増大させることができる。

第４の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第３の発明において、
前記混合撹拌部は、前記回転羽根の回転軌道と、前記第二回転羽根の回転軌道との間に隙間が設けられている態様を例示する。

前記隙間としては、特に限定されないが、前記回転羽根の回転軌道又は前記第二回転羽根の回転軌道における直径の２５〜７５％に設定されている態様を例示する。

この構成によれば、前記回転羽根及び前記第二回転羽根の間の空間において、該回転羽根の羽根片と該第二回転羽根の羽根片が互いに行き違うときの相互作用が増大し、土及び固結剤を効果的に撹拌することができる。この隙間が狭すぎると、前記第二回転羽根により土がすぐに排出されてしまい、撹拌作用が低下してしまう。また、この隙間が広すぎると、前記相互作用と、前記第二回転羽根による土の排出作用が低下してしまう。

第５の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第３又は４の発明において、
前記混合撹拌部は、前記回転羽根と前記第二回転羽根が互いに異なる形態に構成されている態様を例示する。

ここで、前記互いに異なる形態とは、羽根の数、羽根の形、羽根のサイズ等が異なっている態様を例示する。

この構成によれば、前記土滞留部内で添加剤及び土を混合、撹拌又は排出する際の作用の具合や程度を、前記回転羽根と前記第二回転羽根との間で異ならせることができ、それにより、土の中に添加剤をより拡散させることができる。

第６の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第１〜５のいずれかの発明において、
前記繰出部は、周面に形成された周幅方向の略全体に延びる溝により前記添加剤を掬って繰り出すように構成された繰出ロールを備えている態様を例示する。

この構成によれば、添加剤の中には例えば固結剤のように付着しやすいものがあるが、そのような添加剤に対しても、前記繰出ロールは、例えば多数の半球形状の穴によって繰り出すように構成された繰出ロールよりも、前記添加剤が付着し難く、仮に付着した場合でもブラシ等により掻き出し易いので、メンテナンス性が良い。

第７の発明の土の混合撹拌装置としては、前記第１〜６のいずれかの発明において、
前記土滞留部の流入口側又は排出口側の土の流れの状態を検知するセンサを備え、
該センサにより前記土の流れが停滞していることを検知すると、前記繰出部及び前記混合撹拌部の動作を停止させるように構成されている態様を例示する。

この構成によれば、土の流れが止まっているのに添加剤を繰り出し続けてしまって土と添加剤の混合割合が変化してしまうことを防止できる。

本発明に係る土の混合撹拌装置によれば、土に対する添加剤の混入を逐次処理で行うことができるという優れた効果を奏する。

本発明を具体化した一実施形態に係る土の混合撹拌装置が播種システムに組み込まれた状態を模式的に示す側断面図である。 同混合撹拌装置の側断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 同混合撹拌装置の駆動系の構成が判りやすくなるように、被駆動要素を互いに上下方向にずらして配置してなる正断面図である。 同混合撹拌装置の動作状態を模式的に示す側断面図である。 従来の土供給装置の側面図である。 従来の別の土供給装置の側面図である。

図１〜図５は本発明を具体化した一実施形態の土の混合撹拌装置１を示しており、各図において、矢印Ｆは同装置１の前側を指し示している。図１は混合撹拌装置１が播種システム１０に組み込まれた状態を模式的に示している。この播種システム１０は、移送台１１により搬送されてくる育苗箱Ｎに対し、土入れホッパー１２ａに蓄えられた土Ｓを入れる土入れ装置１２と、土入れ装置１２から落下した土Ｓを回収するとともに、該土入れホッパー１２ａに土Ｓを供給するための土の回収供給装置１３と、該回収供給装置１３の土排出口２ｂに設けられ、土入れホッパー１２ａに供給するための土Ｓに添加剤としての固結剤Ｔを混合し撹拌する混合撹拌装置１とを含んでいる。

回収供給装置１３は、図１、図２及び図５に示すように、土補給ホッパー１５から取り出した土Ｓを搬送するとともに、土入れ装置１２から落下した土Ｓを回収する搬送回収部１６と、該搬送回収部１６により搬送された土Ｓを循環回転するバケット１７ａにより上方へ搬送するとともに、土排出口１７ｂから土入れ装置１２に供給する供給部１７とを備えている。

混合撹拌装置１は、処理対象の土を内部に滞留させることが可能になっており、回収供給装置１３の土排出口１７ｂから排出される土Ｓが流入口２ａから流入し、排出口２ｂから土入れホッパー１２ａに排出されるように構成された土滞留部２と、添加剤としての固結剤Ｔを繰り出す繰出部３と、土滞留部２内で土Ｓ及び固結剤Ｔを混合撹拌する混合撹拌部４と、繰出部３及び混合撹拌部４を駆動する駆動部２５とを備えている。

土滞留部２は、土Ｓの流入口２ａ側から排出口２ｂ側までの内底面２ｃが略水平に形成されている。内底面２ｃは、回動軸２ｄを中心に傾斜角度を調節可能に構成されており、処理対象の土Ｓがその自重で流れない程度に、内底面２ｃの傾斜を調節することを例示する。土滞留部２の排出口２ｂには、土Ｓの流れを土入れホッパー１２ａに向けて折り返すシュート６が設けられており、該シュート６は、土滞留部２の流入口２ａ側又は排出口２ｂ側の土Ｓの流れの状態を検知するセンサ７を備えている。本例では、図２、図３及び図５に示すように、センサ７は、特許文献２に記載された満杯センサ装置２０１と同様に構成されており、シュート６の斜面の下端部に形成された矩形状の切欠部６ａ内に可動板７ａを配設し、土入れホッパー１２ａの中の土Ｓの表面が該可動板７ａに到達したことを満杯検知手段７ｂにより検知するように構成されている。本例の播種システム１０では、センサ７により土入れホッパー１２ａが満杯になっていること、即ち土Ｓの流れが停滞していることを検知すると、混合撹拌装置１及び回収供給装置１３が動作を停止するように構成されている。

繰出部３は、添加剤ホッパー２１、繰出ロール２２、升切りブラシ２３及び、摺接ブラシ２４とを備えており、上方から土滞留部２内へ固結剤Ｔを定量ずつ繰り出すように構成されている。添加剤ホッパー２１は、上端に設けられた投入口２１ａと、下端に設けられた取出口２１ｂとを備え、添加剤としての固結剤Ｔを蓄えるように構成されている。繰出ロール２２は、周方向に一定間隔をおいて形成された、周幅方向の略全体に延びる複数の溝２２ａにより取出口２１ｂから添加剤ホッパー２１内の固結剤Ｔを掬って繰り出すように構成されている。升切りブラシ２３は、溝２２ａに掬われている固結剤Ｔを升切りするロール状に形成されており、付勢手段２３ａによって繰出ロール２２に接するように付勢されている。摺接ブラシ２４は、繰り出しロール２２の表面に摺接するように設けられ、該表面に付着している固結剤Ｔを落下させるように構成されている。

混合撹拌部４は、土滞留部２における土Ｓの入出方向の略直交方向に且つ略水平方向に延びる軸廻りに回転自在に設けられた回転羽根３１と、回転羽根３１の排出口２ｂ側において、回転羽根３１の軸と略平行な軸廻りに回転自在に設けられた第二回転羽根３２とを備えており、回転駆動される回転羽根３１及び第二回転羽根３２により、土滞留部２内で該固結剤Ｔ及び土Ｓを混合し撹拌するとともに排出口２ｂへ送り出すように構成されている。図５に示すように、回転羽根３１は、繰出部３における固結剤Ｔの落下位置の略下方に配設されている。図５に示すように、回転羽根３１の回転軌道と、第二回転羽根３２の回転軌道との隙間Ｇが、該回転羽根３１の回転軌道（又は該第二回転羽根３２の回転軌道）における直径の約５０％に設定されている。これにより、回転羽根３１及び第二回転羽根３２の間の空間において、該回転羽根３１の羽根片３４と該第二回転羽根３２の羽根片３４が互いに行き違うときの相互作用を増大させるようにしている。また、図３に示すように、第二回転羽根３２は、平面視で、土滞留部２の排出口２ｂの端部から距離Ｌをおいて設けられている。距離Ｌとしては、特に限定されないが、第二回転羽根３２の直径程度にすることを例示する。距離Ｌが短すぎると、第二回転羽根３２の回転によって土Ｓ及び固結剤Ｔが土滞留部２からすぐに排出されてしまい、撹拌が不十分になるからであり、距離Ｌが長すぎると、土滞留部２から土Ｓ及び固結剤Ｔが排出され難くなったり、それにより土滞留部２の表面に付着してしまったりするからである。回転羽根３１は、その軸の長さ方向及び径方向に延びる板状に形成されている４枚の羽根片３４が軸の周方向に互いに等間隔をおいて配設されてなっている。第二回転羽根３２は、２枚の羽根片３４が軸の周方向に互いに等間隔をおいて配設されてなっている。このように、回転羽根３１と第二回転羽根３２は互いに異なる形態に構成されている。

駆動部２５は、図２〜図４に示すように、駆動源としてのモータ２６により駆動され、繰出ロール２２、第二回転羽根３２、回転羽根３１、及び升切りブラシ２３を駆動するように構成されている。繰出ロール２２には、モータ２６の回転がチェーン伝動機構２５ａにより伝動されるようになっている。第二回転羽根３２には、モータ２６の回転がチェーン伝動機構２５ｂにより、軸３１ａに回転自在に設けられたロータ３３に伝動され、該ロータ３３の回転がチェーン伝動機構２５ｃにより伝動されるようになっている。回転羽根３１には、第二回転羽根３２の回転がチェーン伝動機構２５ｄにより伝動され、第二回転羽根３２より高速度で回転駆動されるようになっている。例えば、第二回転羽根の回転速度を１６０（ｒ／ｍｉｎ）に、回転羽根３１の回転速度を１８０（ｒ／ｍｉｎ）に、それぞれ設定することが挙げられる。これにより、回転羽根３１及び第二回転羽根３２は、それぞれ図５に矢印で示すように、各回転羽根３１，３２の軸の下方を羽根片３４が排出口２ｂ側へ移動する方向に回転駆動されるように構成されている。升切りブラシ２３には、第二回転羽根３２の回転がベルト伝動機構２５ｅにより伝動されるようになっている。

以上のように構成された本例の土Ｓの混合撹拌装置１によれば、図５に示すように、土滞留部２に流入した土Ｓと、繰出部３から繰り出された固結剤Ｔとを混合撹拌部４により混合撹拌するとともに、該土滞留部２から排出するようになっており、土Ｓに対する固結剤Ｔの混入を逐次処理で行うことができる。そのため、固結剤Ｔ入りの土Ｓを使用直前に生成することができるので、使用前に土Ｓと固結剤Ｔの反応が進行することを防止できる。また、混合撹拌部４は、回転羽根３１が、土Ｓの混合、撹拌及び排出の機能を兼ね備えるように構成されているので、低コストに実現することができる。

回転羽根３１は、繰出部３における固結剤Ｔの落下位置の略下方に配設されているので、固結剤Ｔを回転羽根３１の上に落下させることにより、土Ｓと固結剤Ｔの混合撹拌を効果的に行わせることができる。

混合撹拌部４は、第二回転羽根３２を備えているので、土滞留部２内で該固結剤Ｔ及び土Ｓを混合し撹拌するとともに排出口２ｂへ送り出す作用を増大させることができる。

また、回転羽根３１の回転軌道と、第二回転羽根３２の回転軌道との間に隙間Ｇが設けられているので、回転羽根３１及び第二回転羽根３２の間の空間において、該回転羽根３１の羽根片３４と該第二回転羽根３２の羽根片３４が互いに行き違うときの相互作用が増大し、土Ｓ及び固結剤Ｔを効果的に撹拌することができる。

さらに、混合撹拌部４は、回転羽根３１と第二回転羽根３２が互いに異なる態様に構成されているので、土滞留部２内で固結剤Ｔ及び土Ｓを混合、撹拌又は排出する際の作用の具合や程度を、回転羽根３１と第二回転羽根３２との間で異ならせることができ、それにより、土Ｓの中に固結剤Ｔをより拡散させることができる。

繰出部３は、周面に形成された周幅方向の略全体に延びる溝２２ａにより固結剤Ｔを掬って繰り出すように構成された繰出ロール２２を備えている。この構成によれば、添加剤の中には例えば固結剤Ｔのように付着しやすいものがあるが、そのような添加剤に対しても、繰出ロール２２は、例えば多数の半球形状の穴によって繰り出すように構成された繰出ロールよりも、固結剤Ｔが付着し難く、仮に付着した場合でも摺接ブラシ２４により掻き出し易いので、詰まることがないため繰出し精度が良く、メンテナンス性が良い。

土滞留部２から排出する土Ｓの流れを検出するセンサ７を備え、センサ７により土Ｓの流れが停滞していることを検知すると、繰出部３及び混合撹拌部４の動作を停止させるように構成されているので、土Ｓの流れが止まっているのに固結剤Ｔを繰り出し続けてしまって土Ｓと固結剤Ｔの混合割合が変化してしまうことを防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）回転羽根３１及び第二回転羽根３２の態様を適宜変更すること。例えば、公知のロータ耕耘機に採用されている各種ロータと同様に構成することが挙げられる。
（２）回転羽根３１と第二回転羽根３２の回転速度を同一にすること。
（３）第二回転羽根３２を２つ以上設けること。
（４）センサ７に代えて、土滞留部２に流入する土Ｓの流れを検出するセンサを採用すること。

１ 混合撹拌装置
２ 土滞留部
２ａ 流入口
２ｂ 排出口
２ｃ 内底面
３ 繰出部
４ 混合撹拌部
６ シュート
７ センサ
１０ 播種システム
１１ 移送台
１２ 土入れ装置
１２ａ 土入れホッパー
１３ 回収供給装置
１５ 土補給ホッパー
１６ 搬送回収部
１７ 供給部
１７ａ バケット
１７ｂ 土排出口
２１ 添加剤ホッパー
２１ａ 投入口
２１ｂ 取出口
２２ 繰出ロール
２２ａ 溝
２３ 升切りブラシ
２３ａ 付勢手段
２４ 摺接ブラシ
２５ 駆動部
２５ａ チェーン伝動機構
２５ｂ チェーン伝動機構
２５ｃ チェーン伝動機構
２５ｄ チェーン伝動機構
２５ｅ ベルト伝動機構
２６ モータ
３１ 回転羽根
３２ 第二回転羽根
３３ ロータ
３４ 羽根片
Ｆ 混合撹拌装置の前側
Ｇ 隙間
Ｎ 育苗箱
Ｓ 土
Ｔ 固結剤

Claims (7)

1. 処理対象の土の流入口及び排出口を有するとともに該土を内部に滞留させる土滞留部と、
   上方から該土滞留部内へ添加剤を定量ずつ繰り出す繰出部と、
   前記土滞留部における土の入出方向の略直交方向に且つ略水平方向に延びる軸廻りに回転自在に設けられた回転羽根を備え、該回転羽根を回転駆動することより、前記土滞留部内で該添加剤及び土を混合し撹拌するとともに前記排出口へ送り出すように構成されている混合撹拌部とを備えている
   土の混合撹拌装置。
2. 前記回転羽根は、前記繰出部における添加剤の落下位置の略下方に配設されている
   請求項１記載の土の混合撹拌装置。
3. 前記混合撹拌部は、前記軸と略平行な軸廻りに回転自在に設けられた第二回転羽根を、少なくとも前記回転羽根の前記排出口側に備え、該第二回転羽根を前記回転羽根と同一方向に回転駆動するように構成されている
   請求項１又は２記載の土の混合撹拌装置。
4. 前記混合撹拌部は、前記回転羽根の回転軌道と、前記第二回転羽根の回転軌道との間に隙間が設けられている
   請求項３記載の土の混合撹拌装置。
5. 前記混合撹拌部は、前記回転羽根と前記第二回転羽根は互いに異なる態様の羽根を備えている
   請求項３又は４のいずれか一項に記載の土の混合撹拌装置。
6. 前記繰出部は、周面に形成された周幅方向の略全体に延びる溝により前記添加剤を掬って繰り出すように構成された繰出ロールを備えている
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の土の混合撹拌装置。
7. 前記土滞留部において流入又は排出する土の流れを検出するセンサを備え、
   前記センサにより前記土の流れが止まっていることを検知すると、前記繰出部及び前記混合撹拌部の動作を停止させるように構成されている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の土の混合撹拌装置。

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