JP4667325B2 - 生葉の篩分装置 - Google Patents

Description

本発明は、生葉（生茶葉）の篩分が好適にできるとともに、効率が優れ、補強が十分にできる生葉の篩分装置に関する。

従来より、一般的な製茶加工ラインは、生葉を製茶（緑茶）に加工するための複数の種々の製茶機から構成されている。その初期段階において、茶園から運搬された生葉の受入部、生葉を適当な温度および湿度条件にて一時貯留するための生葉貯留コンテナなどから、生葉を蒸すための蒸機に搬送する工程において、高品質の生葉にしておく必要がある。つまり、生葉の中には、切葉や、ゴミなども混じっており、これを取り除くために、生葉の篩分装置が存在している。

該生葉の篩分装置としては、特許文献１が存在しているが、振動コンベアの搬送面として構成すると、該孔箇所の周縁に応力集中が起こり、搬送面が金属板であっても、ましてや合成樹脂板の場合には、ひび割れなどが発生したりする重大な不都合があった。また、前記生葉を蒸機側（例えば生葉流量計等）に送りつつ、それに含まれる切葉を金網の目から落下させ、当該切葉を取り除いていた。
特開２００６−１５０３１３号

このため、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、強度性を保持しつつ良好なる篩分けを実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、振動にて生葉の進行方向に対して金属板材よりなる搬送面上の生葉が搬送される篩分振動部と、該篩分振動部の搬送面にパンチング加工孔が多数形成されると共に、該パンチング加工孔は、プレス加工にて下方に膨出させて平面的に見たとき開口個所が無いようにして上流側のみが前記搬送面に対してほぼ平行に開口され、且つ生葉の進行方向の幅に対して進行方向に直交する長さが少なくとも複数倍とし、前記搬送面の下方に搬送される生葉のうち篩い分けすべきものが通過する多数の適宜な貫孔を形成した篩面が設けられ、該篩面の下方に排出面が備えられてなることを特徴とする生葉の篩分装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、前述の構成において、前記パンチング加工孔において生葉の進行方向の幅に対する高さが１以内であることを特徴とする生葉の篩分装置としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項３の発明を、前述の構成において、篩分振動部の搬送面の傾斜角度を調整可能に構成されてなることを特徴とする生葉の篩分装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項４の発明を、前述の構成において、篩分振動部の搬送面が、上流側と下流側とを連続的に搬送可能に形成されると共に、上流側を水平状とし、下流側と傾斜状に設置されてなることを特徴とする生葉の篩分装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、特に、切葉などの篩い分け作業を正確且つ良好に行うことができ、搬送時にパンチング加工孔に詰まろうとした生葉をスムーズに除去できると共に切葉除去ができる利点がある。このため、篩面には、茎、切葉、ゴミなどが落下することになり、効率的に篩分ができる利点がある。特に、パンチング加工孔に一旦詰った生葉でも、振動で進行方向の上側に抜けて良好なる生葉搬送ができる。また、本発明の金属板材よりなる搬送面のパンチング加工孔は、プレス加工にて下方に膨出させて平面的に見たとき開口個所が無いようにして上流側のみが前記搬送面に対してほぼ平行に開口されているので、平面的に見たときに開口個所が無く、応力集中を避けることができ、これによって前記パンチング加工孔個所のひび割れなどの損傷を防止することができ、強固な搬送面として提供できる利点がある。

請求項２の発明では、茎、切葉、ゴミなどを、さらに効率的に篩い分け作業できる。請求項３の発明では、篩分振動部の搬送面の傾斜角度を調整可能に構成されているため、生葉の性状［品質、こわさ（１番茶、２番茶など）、湿度、雨露など］によって、前記傾斜角度を調整して、生葉搬送速度を調整して、篩い効率を調整することができる。請求項４の発明では、上流側の搬送面を水平状としたことで、生葉の搬送速度を低くして、前段階で篩い効率を上げることができる利点がある。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明すると、図１乃至図２は本発明の実施態様例であり、その生葉（生茶葉）の篩分装置は、蒸機３１による蒸し加工が施される前の生葉を篩い分けするものである。具体的には、図１に示すように、本発明の篩分装置は、製茶加工ラインにおける生葉流量計３０と蒸機３１との間に据付られている。

各茶園から製茶工場内に運搬された生葉は、蒸機３１に供給されるまでの間において、一般に茶葉貯留コンテナにより鮮度を保ちつつ一定時間貯蔵され、その後に、生葉流量計３０に供給されて、その後の蒸機３１に搬送する前段階で、該蒸機３１の処理能力に応じて常時一定量の生葉を連続的に送りつつ、篩分が行われる。

本発明の篩分装置は、本体枠１に、モータ２が設けられ、該モータ２に設けたプーリ３ａよりベルト４を介して別のプーリ３ｂが回転可能に構成されている。また、前記本体枠１上に、傾斜した板バネ１０，１０を介して篩分振動部Ａが配置されている。該篩分振動部Ａの振動枠１１の下端にクランク１２の一端が軸支され、その他端は、前記プーリ３ｂに固着された適宜偏芯する軸受部１３に取付けられている。前記プーリ３ｂの回転により前記軸受部１３を介して前記クランク１２が往復運動をなす。往復運動の幅は、数mm乃至十数mmである。

前記篩分振動部Ａは、パンチング加工孔６付き搬送面部５と、篩面７と、排出面８と、排出部９と、振動枠１１とから構成されている。前記搬送面部５は、図５に示すように、全体的に、一枚ものとして、平坦状の搬送面５ａの両側より立上り側部５ｂ，５ｂが形成され、該立上り側部５ｂ，５ｂの上端より外側に縁部５ｃ，５ｃが形成されている。

図１乃至３に示したものは、前後に分割された搬送面部５，５として構成されている。具体的には、上流側の搬送面部５と、下流側の搬送面部５とから構成され、前記上流側の搬送面部５の搬送面５ａが前記振動枠１１のグランド面（水平面）に対して適宜な角度αを有して設けられている。これは、図１及び２に示すように、前記振動枠１１を斜めに設置した場合に、前記上流側の搬送面部５の搬送面５ａが水平状に近づき、生葉の搬送速度を低くして、篩い効率を上げるためである。

下流側の搬送面部５は、前記振動枠１１のグランド面（水平面）に対して平行に設けられている。これによって、前記振動枠１１を斜めに設置した場合に、生葉の搬送速度が速くなるように構成されている。また、図示しないが、図５の篩分振動部Ａを、前記本体枠１に載置しつつ、前記篩分振動部Ａの生葉の進行方向の前側を回動可能に設けて進行方向の後側の高さを適宜変更可能に設けることで、篩分振動部Ａの傾斜度を適宜変化させることができ、これによって生葉の搬送速度を適宜変化可能にすることもある。

また、前記パンチング加工孔６は、プレス加工にて下方に膨出させて平面的に見たとき開口個所が無いようにして上流側のみが前記搬送面に対してほぼ平行に開口６ａされ、さらに、生葉の進行方向の幅に対して進行方向に直交する長さが少なくとも複数倍とし、生葉の進行方向に対して前記開口６ａ側から空隙部は適宜傾斜形成されて構成されている。特に、前記パンチング加工孔６に詳細について説明する。

パンチング加工孔６の幅Ｌに関して
篩分振動部Ａは生葉の搬送物の進行方向に対して、前後方向に振動しながら搬送するが、その後ろ方向の振動を利用して、孔から切れ葉等の篩分するものを下方に落とす。そのため、幅Ｌが前記篩分振動部Ａの振幅よりも大きいと篩分の効果が極端に悪くなる可能性がある。このため、作用としては、下方にプレスによる膨出部の上側に乗った切れ葉が篩分振動部Ａの振動にて後方に放てきされるものである。具体的に幅Ｌは、約３〜約１０mm程度である。

パンチング加工孔６の高さＨについて
高さＨが大きいと選別せずに製品として流したい茶葉や、詰まりの原因になる可能性のある茎の部分までもパンチング加工孔６から落下してしまうので好ましくない。このため、切れ葉や茎の切れ端は大きくても約２mm以内なので高さＨの大きさはそれ以内にすることが好ましい。もしも高さＨで約２．５mmを越えた場合には、前記パンチング加工孔６から下方に流れる生葉が多くなり過ぎる不都合が生ずるおそれがある。

パンチング加工孔６の曲率半径Ｒについて
Ｒについては特に条件は無く、どちらかというと図中の（イ）個所の断面が丸くなっていることが実用上は重要である。また、曲率半径Ｒ≧Ｈであって、直線的であっても機能する可能性はある。この場合、生葉の流れからすればその方がスムーズに流れるが、その分だけ切れ葉の回収率又は選別する量が少なくなる可能性を有している。

パンチング加工孔６の長さＳについて
パンチング加工孔６の幅Ｌに対して進行方向に直交する長さＳは少なくとも複数倍となるように形成されている。この倍数がある程度大きいことで切れ葉の回収率又は選別する量を大きくできる。具体的に長さＳは、約１０〜約１００mm程度である。好ましくは、約１５〜約３０mmである。

高さＨと幅Ｌの関係について
プレス加工にて幅Ｌの範囲の材料を延ばして成形するため、万一、高さＨ＞幅Ｌだとすると、搬送面部５（スクリーン）を直上から見たとき又は平面的に見たとき、開口個所が無いように構成されている。もしも開口個所があるとそこに茶葉の茎が刺さり、茶葉の流れが止まることになる。本発明の搬送面部５の最大の利点はスクリーンが直上から見たときには開口個所が存在しない点である。

これによって、生葉（生茶葉）の流れを妨げず、細かい切れ葉等だけが選別できるので、高さＨ≦幅Ｌとなるのは、この搬送面部５に関しては実用上必須条件である。すなわち、『（Ｈ／Ｌ）≦１』である。但し、水平に位置して使用する場合は（Ｈ／Ｌ）≦１であるが、実際には篩分振動部Ａそのものを斜めに傾けて使用しているので、その条件を満たさなくても直上から見たときに開口しない。このような高さＨと幅Ｌの関係により、生葉の進行方向に対して前記開口６ａ側から空隙部としては、適宜傾斜状に形成されている。

次に、作用について説明する。モータ２を駆動させて、プーリ３ｂを回転させつつ軸受部１３を回転させて、同時にクランク１２を往復運動させ、複数の板バネ１０を介して前記篩分振動部Ａに前後振動を与える。これによって、搬送面５ａ上の生葉が篩い分けられつつ、図１又は２の左側から右側に搬送される。

具体的に篩い分けについて説明する。まず、モータＭが駆動すると、クランク１２を介して前記篩分振動部Ａに前後振動を与え、前記搬送面５ａが前後及び上下に振動する。すると、図３（Ｃ）又は図５（Ｂ）に示すように、左側から右側に搬送される。特に、生葉の搬送状態の作用につき、図６に基づいて詳細に説明する。生葉（生茶葉）が、搬送面５ａを振動で右側に搬送されると、図６（Ａ）に示すように、生葉の茎部分がパンチング加工孔６の底側湾曲状部に当たり、そのまま、開口６ａ箇所に落下し[図６（Ｂ）参照]、さらに、奥（下側）に落下する[図６（Ｃ）参照]。

そして、図６（Ｃ）に示すように、前記パンチング加工孔６に一旦詰った生葉でも、振動で進行方向の上側に抜ける。このとき、前記パンチング加工孔６の進行方向前側と搬送面５ａとの隅角個所[図６（Ｃ）の（イ）個所]の曲率半径ｒが角にならずに比較的大きいことが好ましい。具体的には、約１mm程度である。その（イ）個所を通過して、上側に抜ける。この場合は、振動の影響と、図面では、一葉であるが、実際には、生葉群が搬送されており、前記パンチング加工孔６の開口６ａに突き刺さることなく、図６（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、生葉群と一緒に流れに沿って搬送される。

このように、生葉群が前記搬送面５ａをスムーズに搬送されることで、生葉が落下せず、そのために、前記篩面７には、茎、切葉、ゴミなどが落下することになり、該篩面７の貫孔７ａからさらに落下して、効率的に篩分ができる[図６（Ｆ）参照]。以上の作用の全体か又はその一部の作用が連続的又は不連続に行われることで、生葉の効率的な搬送をしつつ、篩分ができる。

製茶システムにおける本発明の側面図である。 本発明の一部断面とした側面図である。 （Ａ）は本発明の一部断面とした正面図、（Ｂ）は篩分振動部の主要部材の斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の側面図である。 （Ａ）は搬送面の一部平面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ―Ｘ矢視断面図、（Ｄ）は（Ｂ）の一部拡大斜視図である。 （Ａ）は本発明の別の実施態様の篩分振動部の主要部材の一部斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。 （Ａ）乃至（Ｆ）は、生葉（生茶葉）の搬送の各作用を示す状態図である。

符号の説明

Ａ…篩分振動部、５ａ…搬送面、６…パンチング加工孔、７ａ…貫孔、７…篩面、
８…排出面。

Claims (4)

1. 振動にて生葉の進行方向に対して金属板材よりなる搬送面上の生葉が搬送される篩分振動部と、該篩分振動部の搬送面にパンチング加工孔が多数形成されると共に、該パンチング加工孔は、プレス加工にて下方に膨出させて平面的に見たとき開口個所が無いようにして上流側のみが前記搬送面に対してほぼ平行に開口され、且つ生葉の進行方向の幅に対して進行方向に直交する長さが少なくとも複数倍とし、前記搬送面の下方に搬送される生葉のうち篩い分けすべきものが通過する多数の適宜な貫孔を形成した篩面が設けられ、該篩面の下方に排出面が備えられてなることを特徴とする生葉の篩分装置。
2. 請求項１において、前記パンチング加工孔において生葉の進行方向の幅に対する高さが１以内であることを特徴とする生葉の篩分装置。
3. 請求項１又は２において、前記篩分振動部の搬送面の傾斜角度を調整可能に構成されてなることを特徴とする生葉の篩分装置。
4. 請求項１又は２において、前記篩分振動部の搬送面が、上流側と下流側とを連続的に搬送可能に形成されると共に、上流側を水平状とし、下流側と傾斜状に設置されてなることを特徴とする生葉の篩分装置。

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