JPH10314678A - 回転円錐殻式の選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単でコストを安価にでき、粒状物等
の被選別物を所定の分別態様に確実に選別できる選別装
置を提供する。 【解決手段】 所要の頂角を有する円錐状の筒体の周面
で形成された皿状の円錐殻と、円錐殻を頂点部の軸回り
に回転させる駆動装置と、円錐殻の軸の傾きを変更可能
に支持する支持装置と、粒状物を円錐殻内に供給する供
給装置と、円錐殻で選別されて開放底辺から排出される
粒状物を集める集積装置と、選別されなかった粒状物を
受けるために該円錐殻の頂部近辺に設けられた除去口
と、除去口の周囲を包囲するように設けられた除去案内
部材とを備えた手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒、塊状物等の選
別装置に係り、より詳細には、回転する円錐殻を用いて
大豆の稔粒と虫喰粒や不稔粒等の異形粒を選別する等の
回転円錐殻式の選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粒状物、塊状物、例えば、大豆の
選別装置としては、 一定の角度で傾斜した幅広のエンドレスベルトを下
から上方に移動させ、進行方向側の上端部より粒子を斜
面上に供給し、斜面に沿って転落するものはベルト下端
より収集し、ベルト上に止まるものはベルトの上方の回
転端で収集し、ベルトの移動により選別する形式のも
の、 多数の凹みを有する平板を傾斜させて振動させ、粒
子の比重と流動抵抗を利用して選別する方法（主に籾す
り機において籾と玄米の選別に利用されている）があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の粒状物の選別方法の場合、その選別に関して、次のよ
うな課題が残る。すなわち、 前者のエンドレスベルト方式の装置では、ベルトは
平らで、傾斜が一定であるため、粒子のベルト上への供
給条件やベルトの振動により、一旦転がり始めた粒子は
次第に加速度がつき、本来ベルト上に止まるはずのもの
がベルトの下端まで転がり落ち、良品の中に混じってし
まい、選別の精度が良くなかった。 後者の振動方式の装置では、平板の傾斜が一定のと
き、粒子の供給量の大小や、流動性の大きいものと小さ
いものとの混合割合により、選別の精度に大きな変動が
ある。 いずれの方法による装置においても、装置が複雑で
あり、製作コストがかかり、高価であった。等の問題が
ある。

【０００４】そこで、本発明者は、このような課題を解
決するために、種々研究、試験を行った結果、傾斜を変
更調節することができる回転式の円錐殻を用いることに
より構造が簡単で、精度よく粒子を選別できることを解
明した。

【０００５】本発明は、以上のような観点に立脚して創
案したものであって、その目的とする処は、構造が簡単
でコストを安価にでき、粒状物等の被選別物を所定の分
別態様に確実に選別できる選別装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明の請求項１の回転円錐殻
式の選別装置は、所要の頂角を有する円錐状の筒体の周
面で形成された皿状の円錐殻と、該円錐殻を頂点部の軸
回りに回転させる駆動装置と、該円錐殻の軸の傾きを変
更可能に支持する支持装置と、粒状物を該円錐殻内に供
給する供給装置と、該円錐殻で選別されて開放底辺から
排出される粒状物を集める集積装置と、選別されなかっ
た粒状物を受けるために頂部近辺に設けられた除去口と
を備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２の回転円錐殻式の選別装
置は、請求項１の装置において、前記円錐殻の軸を鉛直
方向から傾斜させ、該円錐殻の周面の最下点に位置する
面を結ぶ線を開放底部の方が水平面より下方になるよう
に傾斜させてなる構成としている。本発明の請求項３の
回転円錐殻式の選別装置は、前記請求項１または２の装
置において、前記円錐殻内周面に近接してスクレーパを
設けてなる構成としている。本発明の請求項４の回転円
錐殻式の選別装置は、前記請求項１〜３の装置において
前記円錐殻と駆動装置が連結されている構成としてい
る。

【０００８】ここで、本発明の装置の適用できる粒状
物、塊状物等の例としては、麦、米、大豆、その他の穀
類、みかん、レモン、オレンジ、りんご、その他の果物
や野菜、粒状肥料、飼料、砂、石等の建築原材料その他
の原材料や、小魚等をあげることかできる。また前記
『粒状物』という場合、本来の粒状物の他、塊状物等を
含むこと意味している。円錐殻の軸とは、円錐体の軸を
いう場合と同様で、底面の中心と頂点を結ぶ線をいう。

【０００９】そして、本発明において、円錐殻内周面に
供給された粒状物は、円錐殻の回転により周面に載って
上昇し、上昇する途中で球に近い粒状物は転がりの抵抗
が小さいことから、円周面の底部近くで転がりだし、一
方、大きく変形した粒状物は転がり難いので円周面の回
転方向に進んだ高い位置まで持ち上げられて転がり出す
ことになる。それぞれの粒状物は、その転がりやすさの
程度と円周面の周速に応じて、転がりやすいものは円周
面の底部近くで転がりながら円錐面の傾斜により円錐殻
開放底辺方向へ移動し、また、転がり抵抗の大きいもの
は円周面の回転方向に進んだ高い位置から転がりながら
円錐面の傾斜により円錐殻頂部へ送られる運動となる。
このような移動を繰り返すことにより、下方の開放底辺
で転がりやすい完全な形状物が回収され、上方の頂部で
は欠落部を有したり形状が球形から変形した程度の大き
い物が回収されることになり、完全粒品と不良粒品に分
別される。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の請求項１の回転円錐殻式の選別装置によれば、所要の
頂角を有する円錐周面で形成された皿状の円錐殻と、該
円錐殻を頂点部の軸回りに回転させる駆動装置と、該円
錐殻の傾きを変更可能に支持する支持装置と、粒状物を
該円錐殻内に供給する供給装置と、該円錐殻で選別され
て開放底辺から排出される粒状物を集める集積装置と、
選別されなかった頂部近辺に設けられた除去口から出る
粒状物を受けるために除去案内部材とを備えたことによ
り、簡単な構造の安価な装置で、精度良く粒状物を選別
できるという効果を有する。

【００１１】また、請求項２の回転円錐殻式の選別装置
によれば、前記円錐殻の軸を鉛直方向から傾斜させ、該
円錐殻の内面の最下点に位置する面を結ぶ線を開放底部
の方が水平面より下方になるように傾斜させてあるの
で、前記効果に加えて、転がり易い完全粒状物は円錐殻
の内周面の最下点またはその近傍ででも転がり始めて、
円錐殻の開放底辺から容易に転がり落ち、下方の集積装
置に集めるられる。一方、欠損部のある粒状物は転がり
難いので、円錐殻の幾何学的頂点より水平面で上方の
点、すなわち、内周面の最下点より円周面の回転方向に
進んだ高い位置で転がり始める傾向があることから、徐
々に中心部へ転がり、円錐殻の頂部近辺に設けられた除
去口から除去される。このように粒状物は、転がって移
動するが、離れた開放底辺と頂部とで選別することかで
きるので、該粒状物を精度よく選別できるという効果を
有する。

【００１２】本発明の請求項３の回転円錐殻式の選別装
置は、前記円錐殻内周面に近接してスクレーパを設けて
なるので、前記各効果に加えて、円錐殻内周面に付着す
る汚れを除去できるから、汚れにより良品の回転開始位
置が影響されることがなくなり、精度の良い選別ができ
る。本発明の請求項４の回転円錐殻式の選別装置は、前
記円錐殻と駆動装置が連結されているので、前記各効果
に加えて、円錐殻を確実に回転させることができ、装置
を簡単な構成にでき、コストを低減することができると
いう効果を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を具体化した最良の実施形態について説明する。ここ
に、図１〜図３は、本発明の一実施形態を示し、図１は
回転円錐殻式の粒状物の選別装置の断面図、図２は要部
断面図、図３は図１のＡ−Ａ視図である。

【００１４】本実施形態の粒状物の回転円錐殻式の選別
装置は、図１に示すように、概略すると、回転して粒状
物を転がらせて転がりの程度により選別する皿状の円錐
殻１と、円錐殻１を頂部で軸回りに回転させる駆動装置
２と、円錐殻１の傾きを変更可能に支持する支持装置３
と、円錐殻１内に粒状物を供給する供給装置４と、円錐
殻１内で選別された粒状物を集める集積装置５と、選別
されなかった粒状物を受ける除去案内部材６とから構成
されている。

【００１５】円錐殻１は、鋼板、その他の金属板あるい
は合成樹脂板から作製され、周面が鈍角に広がり、底辺
が開放されて概略皿状に形成され、頂部（皿状物の底部
分）に取付部１１が筒状に形成されている。円錐殻１の
頂部の内角、円錐殻１の頂部から周縁までの長さは、選
別する粒状物の種類、処理量、処理する粒状物により変
えればよい。粒状物は、円錐殻１の回転で周面に連れて
上昇し、上昇する途中で球に近い粒状物は下方で転がり
出し、大きく変形した粒状物は転がり難いので上方まで
持ち上げられ、完全粒品と不良品に分別される。円錐殻
１の傾斜（内周面の最下端に位置する線の水平面よりの
傾き）は、選別する粒状物の元来の形の球形に近いか否
かにより変わり、例えば一般に大豆の方が小豆より球形
に近いというように、球形に近い粒状物の選別では傾斜
を小さくする。取付部１１の円筒部の周面に除去口１２
が複数個設けられ、円筒部の底に駆動軸が固着され、駆
動装置であるモータ２と円錐殻１とは、軸継手２１、駆
動軸を介して連結されている。駆動軸は軸受２２により
支持されている。そして、モータ２が支持装置３に固定
されている。

【００１６】支持装置３は、本実施形態においては、ス
タンド形態をなし、土台３１に架台３２を立設し、架台
３２の上部に設けたピン３３を支点に回動可能に調整板
３４を設け、調整板３４にモータ２を取り付けたフレー
ム３５を固着して構成している。調整板３４の下部の端
縁に沿って円弧状にボルト挿通穴３６を設け、ピン３３
を支点にして調整板３４を回動し、蝶ナット３７で締結
する位置を変えることにより、フレーム３５を回動させ
てモータ２の駆動軸の傾きを変えるようにしている。こ
れによって、円錐殻１の回転軸の角度、換言すれば円錐
殻１の傾き、を変更可能に構成している。蝶ナット３７
を螺着するボルトをボルト挿通穴３６を挿通して架台３
２に固着している。

【００１７】円錐殻１内に粒状物を供給する供給装置４
は、図２に示すように、粒状物を収容するホッパー４１
と、粒状物を円錐殻１の内周面に散布する分散シュート
４２と、ホッパー４１を支持する支柱４３とから構成さ
れ、円錐殻１の回転とは独立していて回転はしないが、
分散シュートは円錐殻内面に連動して回動して傾斜を変
えるように設けられている。ホッパー４１の下部には管
状の絞り部４４を設けて、粒状物の流れを規制してい
る。ホッパー４１の大きさ、分散シュート４２の大きさ
は選別する粒状物の種類、選別量によって変える。

【００１８】供給装置４の分散シュート４２は、絞り部
４４に摺動可能に取り付けられた取付筒４５にヒンジ４
６により揺動可能に取り付けられている。取付筒４５を
旋回すると共に、その上下の位置を変えることにより分
散シュート４２の放出位置、傾斜角度を変えることがで
き、粒状物の種類により適応させることができ、供給量
の調節ができるようにしている。また支柱４３は、前記
支持装置の土台３１もしくは架台３２に取り付けるか又
は独立して架台に設けてもよい。そして、供給装置４か
ら円錐殻１の内周面に供給された粒状物は内周面に連れ
て持ち上げられ、回転しようとする力が摩擦力より大き
くなると転がりだす。この際、転がりやすいものは下方
で転がり出して下方の底辺の方へ転がり、集積装置５に
集められる。

【００１９】集積装置５は、円錐殻１の底辺部に沿って
扇形状に広がった受け部材５１と、回転方向に略四分の
一周回転した底辺近辺の内周に設けられたガイド板５２
とを備えている。集積装置５は、ブラケット５３によっ
て支持され、支持装置２の調整板３４に取り付けられ、
円錐殻１の回転とは独立で、回転はしないが、円錐殻１
の傾きを変更すると、それにつれて傾きが変わるように
なっている。受け部材５１の拡がった末端部は、円錐殻
１の周面に接近して高くされ、集中している集合部５４
で低くされている。集合部５４の先端の中央部は曲げら
れてさらに低くされ、転がり落ちてくる粒状物をそこか
ら図示していない入れ物に入れるようにしている。ガイ
ド板５２は、粒状物が開口の後部まで上がり過ぎて、円
錐殻開放底より転がり出ないように、再度円錐殻内に循
環させて選別作用を受けさせるように作用する部材であ
る。これは、円錐殻の傾斜と、回転速度によっては、粒
子（粒状物）は外向きの慣性力と、外周に向かう遠心力
の作用により、該円錐殻から飛び出すことがあり、不完
全（欠陥）粒状物が、完全粒状物に混入したり、集積装
置５に入らないようにすることにある。そして、選別さ
れないで除去口１２から排出する不完全（欠陥）粒状物
は、除去案内部材６に落とされる。

【００２０】除去案内部材６は、選別されなかった頂部
近辺から排出される選粒物を受ける除去シュート６１
と、支持装置３の調整板３４に取り付ける取付部６２と
を有している。除去案内部材６は、円錐殻１の下方に位
置し、これとは独立して支持装置３の調整板３４に取り
付けられている。除去シュート６１は、樋状に形成さ
れ、円錐殻１の排出口１２から排出される選粒物を受け
て、図示しない入れ物に導くようになっている。取付部
６２は、有底の円筒状に形成され、底部で調整板３４に
取り付けられる一方、調整板３４に取り付けられている
駆動軸を支持する軸受２２を貫通させるとともに、上方
に伸びたブラケット６３を固着している。そして、ブラ
ケット６３にスクレーパ７を固着している。

【００２１】スクレーパ７は、円錐殻１の上方の底辺か
ら頂部の方向に伸びて内周面に線状に接触して設けら
れ、円錐殻１の内周面の汚れを掻き落とす作用をする。
スクレーパ７は、円錐殻１の回転とは独立して、ブラケ
ット６３に取り付けられて、支持装置３の調整板３４の
回動により回動して、円錐殻１との距離は一定に維持さ
れるようになっている。ブラケット６３はＴ字形状の型
鋼材を用いて強度を確保すると共に、円錐殻１の内周面
の汚れを掻き落としても破壊しないように、スクレーパ
７を強固に固定できるようにしている。

【００２２】上述のように構成してなる選別装置により
粒状物を選別する作用は、先ず、円錐殻１の傾斜を、支
持装置３の調整板３４を回動させて変え、開放底辺の下
端を下方に傾斜させる。この位置で、ボルト挿通穴３６
を貫通させた架台に固着したボルトを蝶ナット３７で締
めて、その位置に調整板３４を固定する。次いで、ホッ
パ４１に選別する粒状物を入れ、分散シュート４２の開
放出口を押さえてここまで粒状物を落とす。静止状態で
粒状物が、その安息角で静止するように、分散シュート
４２の角度と方向を取付筒４５の方向、高さで調節す
る。次いで、モータ２を駆動して円錐殻１を回転させ、
分離状態を見て、必要ならば、さらに円錐殻１の傾斜ま
たは分散シュート４２の傾斜等調節する。

【００２３】調節が完了したら、選別作業を行なう。分
散シュート４２の出口から供給された粒状物は、典型的
な軌跡を説明するための図３に示すｐ点に供給され、ｑ
点を経過して点線イで示す軌跡をたどって点ｏから転が
り落ちるか、点線ロで示す軌跡をたどって点ｓから転が
り落ちるかする。転がりやすい粒状物はｐ点から円錐殻
１の内周面に付着して、ｐ点より高い、後方の位置ｑ点
まで上昇移動し、静止摩擦より転がり運動が勝ると転が
り出して、下方、即ち開放底辺の最下点ｍの方向へ転が
る。このｑ点の位置を回転する円錐殻１においてｐ点に
一致させれば、完全粒は供給されてそのまま転がりだ
す。一方、転がり難い不完全粒は、ｑ点では転がり出せ
ず、ｒ点まで内周面に付着して上昇、後方へ進み、ｒ点
から下方へ転がり出して取付部１１のｓ点に向かい、除
去口１２から除去される。このように、持ち上げと転が
りの動作が一回で集積されるか、除去されない場合に
は、円錐殻１から出るまでこの動作が繰り返される。

【００２４】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものでなく、種々変形実施できる。因みに、円錐
殻１は、鋼板で形成した例で説明したが、多孔性の鋼板
または金網で形成し、円錐殻１の下方から空気または水
を吹き出し、粒状物の選別に利用してもよいし、砂や魚
介類の分級選別に利用してもよい。また、供給装置の供
給量を調節する装置として、分散シュートの例で説明し
たが、これに限られるものでなく、例えば、ホッパーに
ロータリーフィーダ、スクリュフィーダ等を設けて供給
できるように構成してもよい。また、モーターを可変速
にし円錐殻の傾斜角と回転速度を調整することにより、
最適の選別条件を設定することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回転円錐殻式の粒状
物の選別装置の断面図である。

【図２】粒状物の供給装置の要部断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ視図である。

【符号の説明】

１・・・円錐殻、２・・・駆動装置（モータ）、３・・
・支持装置、４・・・供給装置、５・・・集積装置、６
・・・除去案内部材、７・・・スクレーパ、１１・・・
取付部、１２・・・除去口、２１・・・軸継手、２２・
・・軸受、３１・・・土台、３２・・・架台、３３・・
・ピン、３４・・・調整板、３５・・・フレーム、３６
・・・ボルト挿通穴、３７・・・蝶ナット、４１・・・
ホッパ、４２・・・分散シュート、４３・・・支柱、４
４・・・絞り部材、４５・・・取付筒、４６・・・ヒン
ジ、５１・・・受け部材、５２・・・ガイド板、５３・
・・ブラケット、５４・・・集合部、６１・・・除去シ
ュート、６２・・・取付部、６３・・・ブラケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の頂角を有する円錐状の筒体の周面
   で形成された皿状の円錐殻と、該円錐殻を頂点部の軸回
   りに回転させる駆動装置と、該円錐殻の軸の傾きを変更
   可能に支持する支持装置と、粒状物を該円錐殻内に供給
   する供給装置と、該円錐殻で選別されて開放底辺から排
   出される粒状物を集める集積装置と、選別されなかった
   粒状物を受けるために該円錐殻の頂部近辺に設けられた
   除去口と、該除去口の周囲を包囲するように設けられた
   除去案内部材とを備えたことを特徴とする回転円錐殻式
   の選別装置。
2. 【請求項２】 前記円錐殻の軸を鉛直方向から傾斜さ
   せ、該円錐殻の周面の最下点に位置する面を結ぶ線を開
   放底部の方が水平面より下方になるように傾斜させてな
   る請求項１に記載の回転円錐殻式の選別装置。
3. 【請求項３】 前記円錐殻内周面に近接してスクレーパ
   を設けてなる請求項２または３に記載の回転円錐殻式の
   選別装置。
4. 【請求項４】 前記円錐殻と駆動装置が連結されている
   請求項１〜３のいずれかに記載の回転円錐殻式の選別装
   置。