JP3904147B2 - 回転揺動選別機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、籾摺り後の混合米から籾と玄米に選別するための揺動選別機に関し、特に、円錐形の選別板を回転揺動させて籾と玄米を選別する回転揺動選別機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、複数のセグメントによって構成された円錐形の選別板を回転揺動させて、籾摺り後の混合米から籾と玄米に選別するための回転揺動選別機を、特願平11-156994号によって提案している。この回転揺動選別機は、回転可能に設けられた垂直の回転軸と、該回転軸を回転駆動するための駆動部と、回転軸に設けられ、回転軸の軸心から一定距離オフセットされた複数の偏心部と、各偏心部に回転自在に取り付けられ、すり鉢状の選別板を備えた円形の選別容器と、選別容器の自由回転を防止するための保持手段と、選別板セグメントの傾斜角度を調節するための傾斜角度調節手段と、を含む構成である。そして、選別板上には、混合米の層厚を検出するレベルセンサーが設けられ、該レベルセンサーからの出力は、前記傾斜角度調節手段を制御して、混合米を所定の層厚の範囲内に維持するように作用する。
【０００３】
この種の回転揺動選別機では、傾斜角度調節手段が各選別板について設けられるため、製造コストの増大をもたらす欠点があった。また、傾斜角度調節手段が選別板の下側に配置されるため、２つの隣接した選別板を、それらの間に、傾斜角度調節手段を収容するのに十分大きな間隔をもって配置することが要求される。これは、回転揺動選別機全体をコンパクトな形態にするのを困難にする。
【０００４】
また、実公昭60-36399号公報には、選穀板の横方向の傾斜角αを変えることなく選穀板の横方向における揺上側の揺動角θ２のみを変更させるための装置を備えた、穀粒揺動選別機における揺動調節装置が開示されている。揺動角θ２の変更は、選穀板上を長手方向に流動する混合米を籾と玄米に選別するのを最適にするものである。しかし、この構成は円錐形の選別板に適用することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、すり鉢状の選別板を備えた選別容器を回転揺動させる形式の回転揺動選別機であって、選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するように構成された揺動角度調節機構を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、複数の選別容器を多段にコンパクトな形態に配置することを可能にする回転揺動選別機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、すり鉢状の形態の選別板を有し、且つ隆起周縁部を有する少なくとも１つの選別容器と、前記選別容器を回転揺動させるための駆動手段と、を含み、選別容器の回転揺動中、籾と玄米の混合物を所定位置で前記選別容器に供給して籾と玄米に分離し、玄米を選別容器の周縁から、籾を選別容器の中央部からそれぞれ排出させるようにした回転揺動選別機であって、前記駆動手段は、選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられた複数個の揺動駆動装置からなり、前記揺動駆動装置は、各々、選別容器に向かって上向きの傾斜角度で、選別容器の隆起周縁部に作動的に連結されて選別容器を支持し、且つ所定の位相遅れで順次作動されて、前記選別容器に伝達される揺動運動を発生させ、前記揺動駆動装置の各々は、該装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための揺動角度調節機構を備えている、回転揺動選別機を提供することによって達成される。
【０００８】
選別容器の回転揺動中、混合米が選別容器の選別板に供給され、粒径が小さく比重の大きい玄米は選別板上で遠心力のもとに容器の隆起周縁部に向かって運ばれて玄米排出口を通して選別容器を出る。粒径が大きく比重の小さい籾はすり鉢状の選別板を滑り落ちて選別容器の中央部から排出される。米の品種が変わった場合のように、米の摩擦係数、水分及び比重に変化が生じた場合、揺動角度調節機構の調節操作により選別容器の回転揺動における揺動角を、選別板上の混合米を玄米と籾に最良の状態で分離するように変更することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、揺動駆動装置の各々は、回転揺動選別機の機枠に枢着ピンで回動自在に連結された支持フレームに設けられ、且つ電動機と、電動機の回転を伝達するためのギアボックスと、ギアボックスの出力軸に連結され、先端にクランクピンを有する駆動軸と、該駆動軸のクランクピンに回動自在に連結され、且つ偏心軸を有する揺動板と、前記偏心軸に楕円軌跡を描かせるために、クランクピンの回転中、揺動板の供回りを防止するための手段と、を含み、前記選別容器の隆起周縁部に弾性的に連結され、前記偏心軸に回動自在に連結された従動子とを含む、前記揺動駆動装置を前記選別容器に作動的に連結する手段を更に有する。揺動角度調節機構は、支持フレームの傾斜角度を変えるために、支持フレームをその枢着ピンを支点として回動させるための調節ねじ機構を含み、調節ねじ機構は、前記支持フレームに移動可能に取り付けられた雌ねじ要素と、回転揺動選別機の骨組みに回転自在に取り付けられ、前記雌ねじ要素に螺合した雄ねじ部を有する垂直の調節ねじ軸と、前記調節ねじ軸の上端に取り付けられた、調節ねじ軸を廻すためのハンドルと、を含む。
【００１０】
かくして、ハンドルを廻すと、調節ねじ軸の雄ねじと雌ねじ要素のねじ作用により、支持フレームがその枢着ピンを支点として回動して揺動駆動装置の傾斜角度を変更することができ、かくして選別容器の揺動角を迅速且つ容易に調節することができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、調節ねじ機構のねじ軸は、ねじ軸を同期的に回転させるために互いに連動させるスプロケット・チェーンからなる伝達機構を備える。
【００１２】
別の実施形態では、調節ねじ機構は、回転揺動選別機の機枠に回動可能に取り付けられ、かつ雌ねじを有する雌ねじ要素と、前記支持フレームに回動自在に取り付けられ、かつ拡大貫通孔を有する支持要素と、前記拡大貫通孔を貫いて前記雌ねじに螺合した雄ねじ部を有する調節ねじ軸と、調節ねじを前記支持要素に固定するためのロックナット手段と、を含む。ロックナット手段を緩めた状態で、調節ねじ軸を回して雄ねじ部を雌ねじ要素にねじ込んだり緩めたりすることにより、支持フレームがその枢着ピンを支点として回動して揺動駆動装置の傾斜角度を変更させることができ、かくして選別容器の揺動角を迅速且つ容易に調節することができる。
【００１３】
本発明の更に好ましい実施形態では、複数の選別容器が多段に配置され、複数対の上下揺動駆動装置が選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられ、各対の上下揺動駆動装置が前記連結部材及び弾性ジョイントを介して多段の選別容器に作動的に連結され、かつ揺動駆動装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための共通の揺動角度調節機構を備える。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、複数の選別容器が多段に配置され、複数対の上下揺動駆動装置が、選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられ、各対の上下揺動駆動装置の各々が、前記連結部材及び弾性ジョイントを介して多段の選別容器に作動的に連結され、かつ揺動駆動装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための別々の揺動角度調節機構を備える。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。本実施形態では、籾と玄米の混合米用の回転揺動選別機について述べているが、この回転揺動選別機は、混合米以外の混合物、例えば、麦と夾雑物、ゴムと夾雑物、木屑と夾雑物、蕎麦と蕎麦殻、プラスチックと夾雑物などの分離に適用できることは明らかである。
【００１６】
図１は本発明によって構成された回転揺動選別機の概略平面図であり、図２は回転揺動選別機の概略側面図である。図１及び図２を参照すると、回転揺動選別機１は、中央底部２を有し、表面に多数の凹部を有するすり鉢状形態の選別板５を備え、且つ隆起周縁部３を有し、多段に配置された複数個の選別容器４と、選別容器４を回転揺動させるための駆動手段６と、選別板５にその上方から籾と玄米の混合米を供給するための供給手段７と、中央部分２から籾を排出するための円形の籾排出部８と、選別容器４の隆起周縁部３から玄米を排出するための玄米排出口９と、を含む。各選別容器４の隆起周縁部３には玄米排出樋１１が配設され、各玄米排出樋１１からの玄米は共通の玄米排出筒１２を通して機外に排出される。選別容器の選別板の籾排出部８からの籾を集めて受ける最下段の籾収集部８Ａには籾排出樋１３が接続され、籾を籾排出樋１４を通して機外に排出する。
【００１７】
駆動手段６は、選別容器４の周りで等角度に、本例では１２０°間隔を隔てた３箇所に設けられた、それぞれ一対の上下揺動駆動装置６Ａ，６Ｂからなる（図１参照）。３対の揺動駆動装置６Ａ，６Ｂは、各々、回転揺動選別機の機枠１０の垂直支柱１７Ａ，１７Ｂに枢着するピン２１Ａ、２１Ｂで回動自在に連結されたアーム２０Ａ、２０Ｂを有する支持フレーム１９に設けられ、揺動角度調節機構４０によって選別容器４に向かって上向きの傾斜角度に保持される。各対の揺動駆動装置は、選別容器４の隆起周縁部３に作動的に連結されて選別容器を支持する。３対の揺動駆動装置は所定の位相遅れで順次作動されて楕円揺動運動を発生し、この揺動運動は作動的な弾性連結を介して選別容器４に側方から伝達され、かくして選別容器４の各々には波打つような回転揺動運動が付与される。作動的な弾性連結は、多段の選別容器４の各々の周縁部３をウレタンゴム製の弾性ジョイント１５を介して、一対の上下揺動駆動装置に連結される縦方向に細長い連結部材１６に連結することによって達成される。
【００１８】
図４、図５及び図７を参照すると、揺動駆動装置６Ａ、６Ｂの各々は、支持フレーム１９の底部に固定されたモータ２６及びギアボックス２７と、ギアボックスの出力軸に連結され、且つ支持フレーム１９で回転自在に支持され、先端にクランクピン３１を備え、下部に止めねじ３０で固定されたカウンタウェイト２９を有する駆動軸２８と、該駆動軸２８のクランクピン３１に回転自在に連結され、且つ偏心軸３２を有する揺動板３２ａと、偏心軸３２に楕円軌跡を描かせるために、クランクピン３１の回転中揺動板３２ａの供回りを防止するための手段と、を含む。供回り防止手段は、揺動板３２ａから延びるロッド３２ｃと、該ロッドを両側から移動可能に保持する、支持フレーム１９で回転自在に設けられた一対のゴムローラ３２ｂ、３２ｂと、からなる。偏心軸３２は、連結部材１６に固定された取付ハブ３４にピン３５で回動自在に連結された従動子３３に下から回動自在に受け入れられている。支持フレームを枢着ピン２１Ａ、２１Ｂを中心に回動できるように、ピン３５は、枢着ピン２１Ａ、２１Ｂと整列している。
【００１９】
モータ２６の回転はギアケース２７を経て駆動軸２８に伝達され、クランクピン３１が駆動軸２８の軸線を中心に回転して、揺動板を揺動運動させ、それによって、偏心軸３２を偏心回転させる。かくして偏心軸３２の偏心回転は従動子３３に伝達され、連結部材１６及び弾性ジョイント１５を介して選別容器に図４に矢印で指示したように揺動運動が付与される。
【００２０】
図２、図４及び図５を参照すると、揺動角度調節機構４０は、一対の上下の揺動駆動装置の支持フレーム１９の傾斜角度を変えるために、支持フレーム１９をその枢着ピン２１Ａ、２１Ｂを支点として回動させるための調節ねじ機構４０Ａを含む。調節ねじ機構４０Ａは、機枠１０の上下軸受け３８、３９で回転自在に支持され、且つ雄ねじ部分２４を有する垂直な調節ねじ軸１８と、支持フレーム１９のブラケット２２に側方に移動可能に取り付けられ、調節ねじ軸の雄ねじ部分２４と螺合した雌ねじ要素２５と、を含む。調節ねじ軸１８は、該ねじ軸を回すための調節ハンドル２３を備える。調節ねじ軸１８の回転により、その雄ねじ部分２４と螺合した雌ねじ要素２５がねじ軸に沿って上下に移動して支持フレーム１９の各々をその枢着ピン２１Ａ、２１Ｂを支点として回動させ、それによって揺動駆動装置の傾斜角度を変更させる。
【００２１】
３対の揺動駆動装置用の調節ねじ軸１８の各々には、その下端に隣接してスプロケット３６が設けられ、チェーン３７が３つのスプロケット３６に掛け渡されている。かくして、調節ねじ軸１８の１つの回転はスプロケット・チェーンにより他の２つの調節ねじ軸に同期して伝達され、従って、３つの調節ねじ軸１８は等しい回転量を有することになる。
【００２２】
図６、図７及び図８に示す本発明の変形実施形態では、調節ねじ機構４０ａは、揺動駆動装置の各々に設けられ、そして回転揺動選別機の機枠１０に回動可能に取り付けられ、かつ雌ねじを有す雌ねじ要素２５ａと、前記支持フレーム１９のブラケット２２ａに回動自在に取り付けられ、かつ拡大貫通孔２２ｂを有する支持要素２２ｃと、前記拡大貫通孔２２ｂを貫いて雌ねじ要素２５ａの雌ねじに螺合した雄ねじ部２４ａを有する調節ねじ軸１８ａと、調節ねじ軸１８ａの雄ねじに螺合して調節ねじ軸を支持要素２２ｃに固定するためのロックナット手段１８ｂと、を含む。調節ねじ軸１８ａはこれを回しやすくするために、例えば、スパナと共同する六角頭を備えるのが望ましい。ロックナット手段１８ｂを緩めた状態で、調節ねじ軸１８ａをスパナを使って回して雄ねじ部２４ａを雌ねじ要素２５ａにねじ込んだり緩めたりすることにより、支持フレーム１９がその枢着ピン２１Ａ、２１Ｂを支点として回動して揺動駆動装置の傾斜角度を個々に変更させることができる。調節後、ロックナット１８ａを締めて調節ねじ軸を適所に保持する。すべての揺動駆動装置について、同じ傾斜角度を確保するために、角度目盛りＳが支持フレーム１９に、ポインターＰが機枠１０の支柱に取り付けられ、窓Ｐ１を通して目盛りを合わせることができる。
【００２３】
次に本発明による回転揺動選別機の作用について説明する。揺動駆動装置が選別容器４に回転揺動運動を付与し、被選別物である籾と玄米の混合米が、供給手段７によって選別容器４内の選別板５の上に落とし込まれると、選別容器４の外周付近ほど加速度が大きく、また選別板５がすり鉢状に勾配がつけられているので、粒径が小さく比重の大きい玄米は遠心作用で選別容器の隆起周縁部に向かって半径方向外方に搬送され、玄米排出口９から玄米排出樋１１及び玄米排出筒１２を経て機外に排出される。粒径が大きく比重の小さい籾は、選別板５を滑り落ちて中央に向かって搬送され、ついには、籾排出部８から籾収集部１３及び籾排出筒１４を経て機外に排出される。
【００２４】
選別作業は、被選別物の水分や摩擦係数などの物性が変わらない限り、回転揺動選別機の選別能力に変化は生じない。しかし、例えば、異なる品種の混合米のように、水分や摩擦係数に変化が生じて、玄米が選別容器４の周囲に向かって搬送され難くなると、混合米の搬送力を高めるために選別容器４の揺動角を緩める操作を行う。反対に、籾が玄米とともに選別容器４の周囲に向かって搬送される状態であれば、混合米の搬送力を抑えるために選別容器４の揺動角を急にする操作を行う。
【００２５】
ハンドル２３の操作で揺動角度調節機構の調節ねじ軸１８を回転させて支持フレーム１９の傾斜角度を変更すると、従動子３３が取付ハブ３４のピン３５を中心に回動して揺動角が変更されるのである。図２を参照すれば、支持フレーム１９の位置が実線の位置から一点鎖線の位置に変更され、揺動角αからβへ増加的に変更が行われている。
【００２６】
本発明によれば、このハンドルの操作により、選別容器ごとに角度調節を行うのではなく、多段重ねの選別容器全てについて揺動角の変更が行われるから、短時間で容易に角度調整が可能で選別板上の玄米と籾の分離選別を最良の状態にすることができる。揺動角度の調節にあたって、個々の調節ねじ軸を操作する変形実施形態の場合にも同様の利点が得られる。さらに、駆動手段が選別容器の周りに配されているので、多段構成の場合、選別容器と選別容器との間隙を小さくでき、回転揺動選別機全体をコンパクト化することも可能となる。また１段のものに比べ選別能力を向上させることが可能となる。
【００２７】
以上の記載から、本発明は、駆動手段が多段の選別容器に揺動運動を付与させるとともに、前記揺動角調節機構が前記多段の選別容器の揺動角を変更調節可能とするように構成されている回転揺動選別機を提供するものであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転揺動選別機を示す概略平面図である。
【図２】本発明の回転揺動選別機を示す概略側面図である。
【図３】選別容器の揺動運動を表す概略図である。
【図４】図２の矢視Ａ方向から見た概略図である。
【図５】図４の回転揺動選別機の主要部を示す斜視図である。
【図６】本発明の回転揺動選別機の変形実施形態の概略側面図である。
【図７】図６の矢視Ｂ方向から見た概略図である。
【図８】図６の一部分の拡大部分断面図である。
【符号の説明】
１ 回転揺動選別機
２ 中央底部
３ 周縁部
４ 選別容器
５ 選別板
６ 駆動手段
６Ａ 揺動駆動装置
６Ｂ 揺動駆動装置
７ 供給手段
８ 籾排出部
９ 玄米排出口
１０ 機枠
１１ 玄米排出樋
１２ 玄米排出筒
１３ 籾排出樋
１４ 籾排出筒
１５ 弾性ジョイント
１６ 連結板
１７ 支柱
１８ 揺動角調節軸
１８ａ 調節ねじ軸
１８ｂ ロックナット
１９ 支持フレーム
２０ アーム
２１ 枢着ピン
２２ ブラケット
２２ａ ブラケット
２２ｃ 支持要素
２３ 調節ハンドル
２４ 雄ねじ部
２４ａ 雄ねじ部
２５ 雌ねじ要素
２５ａ 雌ねじ要素
２６ モータ
２７ ギアボックス
２８ 駆動軸
２９ バランスウェイト
３０ 固定ねじ
３１ クランクピン
３２ 偏心軸
３２ａ 揺動板
３２ｂ ゴムローラ
３２ｃ ロッド
３３ 従動子
３４ 取付ハブ
３５ ピン
３６ スプロケット
３７ チェーン
３８ 軸受
３９ 軸受
４０ 揺動角調節機構
４０Ａ 調節ねじ機構
４０ａ 調節ねじ機構

Claims (8)

1. すり鉢状の形態の選別板を有し、且つ隆起周縁部を有する少なくとも１つの選別容器と、前記選別容器を回転揺動させるための駆動手段と、を含み、選別容器の回転揺動中、籾と玄米の混合物を所定位置で前記選別容器に供給して籾と玄米に分離し、玄米を選別容器の周縁から、籾を選別容器の中央部からそれぞれ排出させるようにした回転揺動選別機であって、前記駆動手段は、選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられた複数個の揺動駆動装置からなり、前記揺動駆動装置は、各々、選別容器に向かって上向きの傾斜角度で、選別容器の隆起周縁部に作動的に連結されて選別容器を支持し、且つ所定の位相遅れで順次作動されて、前記選別容器に伝達される揺動運動を発生させ、前記揺動駆動装置の各々は、該装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための揺動角度調節機構を備えている、回転揺動選別機。
2. 前記揺動駆動装置の各々は、回転揺動選別機の機枠に枢着ピンで回動自在に連結された支持フレームに設けられ、且つ電動機と、電動機の回転を伝達するためのギアボックスと、ギアボックスの出力軸に連結され、先端にクランクピンを有する駆動軸と、該駆動軸のクランクピンに回動自在に連結され、且つ偏心軸を有する揺動板と、前記偏心軸に楕円軌跡を描かせるために、クランクピンの回転中、揺動板の供回りを防止するための手段と、を含み、前記選別容器の隆起周縁部に弾性的に連結され、前記偏心軸に回動自在に連結された従動子とを含む、前記揺動駆動装置を前記選別容器に作動的に連結する手段を更に有する、請求項１に記載の回転揺動選別機。
3. 揺動角度調節機構は、支持フレームの傾斜角度を変えるために、支持フレームをその枢着ピンを支点として回動させるための調節ねじ機構を含む、請求項１又は２に記載の回転揺動選別機。
4. 調節ねじ機構は、前記支持フレームに移動可能に取り付けられた雌ねじ要素と、回転揺動選別機の機枠に回転自在に取り付けられ、前記雌ねじ要素に螺合した雄ねじ部を有する垂直の調節ねじ軸と、前記調節ねじ軸の上端に取り付けられた、調節ねじ軸を廻すためのハンドルと、を含む、請求項３に記載の回転揺動選別機。
5. 調節ねじ機構のねじ軸は、ねじ軸を同期的に回転させるために互いに連動させるスプロケット・チェーンからなる伝達機構を備えている、請求項４に記載の回転揺動選別機。
6. 調節ねじ機構は、回転揺動選別機の機枠に回動可能に取り付けられ、かつ雌ねじを有す雌ねじ要素と、前記支持フレームに回動自在に取り付けられ、かつ拡大貫通孔を有する支持要素と、前記拡大貫通孔を貫いて前記雌ねじに螺合した雄ねじ部を有する調節ねじ軸と、調節ねじ軸を前記支持要素に固定するための手段と、を含む、請求項３に記載の回転揺動選別機。
7. 複数の選別容器が多段に配置され、複数対の上下揺動駆動装置が、選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられ、各対の上下揺動駆動装置が、前記連結部材及び弾性ジョイントを介して多段の選別容器に作動的に連結され、かつ揺動駆動装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための共通の揺動角度調節機構を備えている、請求項１に記載の回転揺動選別機。
8. 複数の選別容器が多段に配置され、複数対の上下揺動駆動装置が、選別容器の周りで等角度間隔を隔てた位置に設けられ、各対の上下揺動駆動装置の各々が、前記連結部材及び弾性ジョイントを介して多段の選別容器に作動的に連結され、かつ揺動駆動装置を前記傾斜角度に維持するためと、前記選別容器の回転揺動における揺動角度を変更するための別々の揺動角度調節機構を備えている、請求項１に記載の回転揺動選別機。

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