JPS5918100B2 - 穀類等の外皮除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は穀草、穀類、漿果あるいは穀粒のような、密閉
したあるいは開放した保護外皮中に内実をもつ植物性産
物の皮剥ぎ作業に関する。

既知の穀粒種子等の皮剥ぎ方法は、通常外皮を破る為に
種子に機械的作用を加えることにある。

既知の一方法によると、異なった速度で回転する２個の
シリンダ間に種子を送り、機械的摩擦によって外皮を内
実から分離させる。

他の既知の一方法によると、穀粒種子を加速しく例えば
遠心分離する）、壁に対して噴射して衝突させ外皮を破
る。

これらの機械的方法の１つを行う装置の主な欠点の１つ
は、外皮と同時に損傷する内実の割合が、非常に高いこ
とである。

例えば、２個の回転シリンダからなる装置において、前
記シリンダ間の距離を満足のゆくように調節するのは不
可能である。

事実、限定された種類の穀粒でも、その種子の大きさは
異なる。

従って、シリンダ間の距離を、損傷をうける内実の割合
を限定すべく固定するか（この場合、最小の種子は皮を
剥げない）、あるいはすべての種子の皮が剥げるように
調節するか（この場合、最大の内実はすべて損傷する）
のいずれかである。

同様に、遠心分離と噴射による衝突を利用する装置にお
いて、高率の皮を剥がれた種子と低率の損傷内実の双方
を得ることは不可能である。

内実は壁に衝突する間に損傷をうける傾向がある。

本発明は、このような欠点を回避し、種子の内。

実を損傷させずに種子あるいは穀粒種子の皮を完全に剥
ぐ新しい方法を使用する空気装置を提供することを目的
としている。

本発明の穀類等の外皮除去装置は、基本的に、導入ゾー
ンに供給された穀類を加圧しかつ駆動させる加圧手段と
、前記加圧手段により穀類の外皮と内実との間に生起さ
れた応力を逆転させるべく加圧手段により駆動された穀
類の周囲の圧力を急激に低下させる減圧手段と、内実の
排出手段と内実から分離した外皮の排出手段とからなる
。

本発明の装置の好ましい具体例においては、前記加圧手
段が導入ゾーンに供給された穀類を通過せしめる第１の
管（チューブ）と、第１の管に圧縮空気を送給する噴射
ノズルとからなり、前記減圧手段が管１の管よりも大き
な断面積を有する第２の管（チューブ）からなり、第２
の管は第１の管から急激に断面積が増加するように第１
の管に接続されている。

更に、加圧手段と減圧手段が交互に連続して複数対設け
られており、加圧手段と減圧手段の各対には夫々外皮の
排出手段が備えられていて、穀類は加圧手段と減圧手段
の各対を順次反覆的に通過し、これにより分離された外
皮のみが前記排出手段から排出されるように構成されて
いることが好ましい。

従つそ穀類例えば種子はその内実と外皮との重量が異な
るため加圧手段により加圧され駆動されることによって
、内実と外皮の間にそれらを分離するのに十分なストレ
スが生起される。

次いでこの種子の周囲の圧力を急激に低下さそる減圧手
段が設けられているため、より大きな運動エネルギーを
もつ重い内実は慣性の作用で種子全体を引っ張ることに
より、種子は急激に反転し、外皮と内実の分離は一層促
進される。

更に、加圧手段と減圧手段を交互に配置することにより
前記のような種子の反転が繰り返され、外皮と内実とを
分離させるために一層強められる。

この他、空気の流れが急速に変化することや、種ｒが通
過する通路の側壁に、及び種子相互間で衝突することに
よる機械的な作用によっても外皮と内実の分離がなされ
得る。

このような衝突は内実の損傷を伴わずに皮剥ぎを行う。

また、種子は３つの連続するゾーン、すなわち：圧縮空
気噴射が直接外皮に作用し、外皮が種子を駆動する要素
である第１ゾーン； 空気の噴射が突然緩和され、同時に圧力が減じられ、種
子は第１ゾーンにおいて達した速度を保つ第２ゾーン； 外皮より重い内実が圧縮空気の速度より大きな速度をも
ち、内実が種子を駆動する要素となる第３ゾーンを通っ
て循環する。

種子が第１ゾーンより第３ゾーンに動く間に、各種子の
内実と外皮間に生起したストレスの徴候が変化すること
は、このように明らかである。

本発明の装置は、空気噴射を送る為のノズルと、種子を
吸引により吸い込む為の第１チユーブによって延長され
る噴出口よりなる加速ユニットを特徴とし、前記第１チ
ユーブのもう一方の端部はより大きな断面をもつ第２チ
ユーブ内に開口しており、従って種子の流れの状態は急
激に変更され、同時に前記装置は、ノズル／噴出口加速
ユニットに種子を供給する為の公知の型の手段と、分離
された外皮を排出する為の排出手段と、皮を剥がれた内
実を搬送する為の搬送手段を備えている。

又、他の特徴として、チューブの壁は種子に摩擦あるい
は微小衝突等の第２の機械的効果を生起し、これらは皮
剥ぎ効果を改良するものである。

又、多くの加速ノズル／噴出口ユニットが連続して設け
られており、第１ユニツトで分離された外皮は排除され
、内実（皮を剥いだものも剥いでいないものも）は第２
ユニツトに送り込まれ、そこで第二の圧縮空気が噴出し
、前記内実は第２流及び減速システム内へ送られ、これ
がくり返される。

本発明の最初の具体例として、ノズル／噴出口ユニット
は、種子の種類に応じて種々の流れ、種種の圧力で圧縮
空気を送る為の、度盛りしであるノズルより成り、真直
空気噴射は、吸引により種子を吹き込むべく構成された
減圧部をチューブの下端付近に設ける為に、前記チュー
ブの下端に設けられた噴出口の方に向けられている。

他の具体例として、圧縮空気は下方に向けられており、
従ってパイプを通る種子の流れは一方では重力効果に衣
存し、他方ノズル／噴出口吸引に衣存する。

又、他の具体例によると、ノズルは、平行な空気噴射の
束を生成する環状の排出口を有し、一方処理されるべき
種子は前記束の外に供給される。

円形断面を有する噴出口に向かって集中する圧縮空気噴
射の環状流を生成する他種のノズルを使用することも可
能である。

下方の開口もスリット形であり得る。

この場合噴出口の断面は短形である。

空気噴射が環状である時、種子は空気噴射の内方、ある
いは外方に、又は内方外方双方に供給し得る。

他の特徴は、第１の皮剥ぎ装置の排出口は分離された外
皮を吸い込む吸引チャンバ内に開口しており、一方内実
（皮を剥がれたものも剥がれていないものも）は皮剥ぎ
操作を繰り返す為に第２ノズル／噴出ロユニツト内の第
２空気噴射に送られる。

全く自明なことであるが、上述の例は単に例証的目的の
為に与えられたものであって、限定的なものではない。

本発明の主な特徴は、皮剥ぎ用の種子又は植物性物体の
激しい吸引であり、各種子の内実と外実聞のストレスの
生起であり、そして最終的には流路に沿う前記内部スト
レスの急激な変更である。

第１図は、例えば連続する３段階を含む皮剥ぎ装置を例
示している。

自明なことであるが、その構成及び段階数は、この例に
限られない。

供給装置１は、種子４を第一段階の容器２に送り込む。

該容器２の底部３は種子４を受ける。

底部３はノズル５を備えている。

噴出口６は、第１チュ一部７の下端に設けられ、第１チ
ュ一部の上端はクランク状に曲げられた第２チユーブ８
内に開口している。

第２チユーブ８の断面は第１チユーブ７の断面より実質
的に犬である。

圧縮空気の強力な噴射２３は、ユニット（ノズル５、噴
出口６）を通って送られ、種子４を吸い込むように構成
された吸引システムを形成する。

チューブ７．８の断面が急激に変化するあたりのゾーン
１５において、空気流内の圧力及び速度の状態はかなり
変更される。

以下・に説明のごとく、流れる種子はチューブ８内でチ
ューブ７内のストレスと全く異なったストレスを受ける
。

容器９の頂部において、第２チユーブ８の端部は第２段
階（第１図の中央部）の装置の容器９の上部に開口して
いる。

第１段階と同様に、該第２段階は、底部１０が吸引ある
いは加速ユニット（ノズル１１、噴出口１２）を有する
容器９と、もう１つの減速シー７１５を形成する、異な
った断面を有するチューブ１３及び１４より形成される
流れ及び皮剥ぎ回路より成る。

更に、第２段階の容器９の上部は、分離した空の外皮を
排出するために遠心分離器のような排出手段１６を備え
ている。

第２段階のチューブ１４は第３段階の容器１７の上部に
連結する。

該容器１７の頂部は分離した空の外皮即ちより軽い産出
物を吸引により排出するために、遠心分離器１８を備え
ている。

容器１７の側壁にはらせん状転向装置１９む設けられて
おり、該転向装置の下端は皮を剥がれた内実２１を搬送
し、最後に公知の型の抽出装置（図示されていない）に
内実を送るために、ホッパー２０に連結されている。

第２図乃至第８図は、種子の流れにおける主なゾーンの
詳細を例示している。

これらの図は、全流路に亙る内実と外皮との間のストレ
スの配分を示す。

出力が可変である空気発生器２２は、ノズル５を通して
圧縮空気（矢印２３）を吹送する。

ノズルの出口において、空気噴射２３は噴出口６とチュ
ーブ７に貫通しており、従って種子４を運ぶ底部３付近
に減圧が生じる。

底部３付近の圧力Ｐ。と空気噴射中の圧力Ｐの間の圧力
差（Ｐ−Ｐｏ）は吸引効果を起こし、圧力空気噴射（矢
印２５）の方へ、種子４を吸い込む。

従って、圧力Ｐｏの下で底部３上に静止した各種子４は
短距離（噴出口６の長さ）を加速、加圧状態（第２図）
へと導かれる。

ノズル／噴出口システムは空気噴射２３内へと種子を射
出し、そこで種子は急激に加速される。

空気圧Ｐは、まず第一にチューブ７を通って流れてくる
種子４の外皮にかげられる。

空気噴射運動は外皮４旦に伝わり、該外皮は次に内実４
Ｆを駆動する。

外皮４旦（軽い方）と内実４ｂ（重い方）の間の慣性差
によって外皮と内実の間のストレスが生じる。

それ以上のストレスは、加速段階中の種子上の圧力変化
による。

こうして、該種子は継続的に減圧Ｐｏの圧力、空気噴射
圧力Ｐ及びチューブ７の内圧Ｐを受ける。

該チューブ７の長さは、種子を加圧空気噴射（第２図及
び第３図）の速度に到達させる為に、１００１ｍ以下で
あってはならない。

空気噴射の流れと圧力は皮を剥がれる種子の種類に応じ
て調節可能である。

チューブ７の内部では空気の流れは激しい。

多くの小衝突が種子間及び種子とチューブ壁の間に生じ
る。

この小衝突は内実４ｂを損傷せずに、種子皮剥ぎを行う
。

チューブ７がチューブ８内に開口する時点で、流れの断
面は急に大きくなる。

このゾーン２６において、空気速度は急速に減少する。

空気より重くなった種子４の慣性はより大きくなる。

該種子は加速チューブ７からの出口における速度とほぼ
同じ速度を保つ。

これは特に内実に関して起こり、内実の密度は外皮の密
度より犬である。

一方、外皮４糸上にかげられる空気圧力はＰより低い値
Ｐｏにまで減じられる。

ゾーン２６におけるこれらの現象の結合は、次のような
結果となる。

ａ）減速に先だって種子４はその周囲の空気より急速に
動く。

ｂ）内実４炉ま外皮４旦より小さな速度に減速され、該
外皮内部において種子がひつ（り返される間、内実は動
かされる。

Ｃ）ゾーン２６において、外皮４旦と内実４沙間のスト
レスは転向し、皮剥ぎに有利となる（第４．５及び６図
）。

チューブ８内において、種子はひつくり返り、その転置
の方向は矢印２７によって示される。

（第５及び６図）該びっくり返りは、流れの力学的条件
の変更に困るものである。

種子４は空気速度Ｖｏより大きな速度Ｖで流れる。

更に、内実４）は外皮４且より速く動く。

該内実４ヤは種子４を駆動する動力要素となり、内実と
外皮間のストレスはチューブ７内部における加速段階の
間に発生するストレスと逆である。

（第７及び８図、）慣性差の利用を伴う速度と圧力の変
化が外皮と内実の分離を生せしめる重用な内部ストレス
を生ずるものと理解される。

該分離は、近接種子間の一摩擦、チューブ壁との衝突等
の二次的機械的効果によって、容易となる。

該二次的効果の大きさは、完全に内実を皮剥ぎするには
不十分であるが、全循環流に亙って繰返されて、皮剥ぎ
効果をあげる。

自明ではあるが、継続して回数の皮剥ぎサイクルを行う
ために、多くの減速部位（流れの断面が突然変化すると
ころ）と同様に多（の類似した加速ユニットを連続的に
（ノズル／噴出口ユニット）設は得る。

分離した空の外皮は、全部−緒に、各分離の後、除去さ
れ得る。

第９図乃至１３図は吸引、加速（ノズル／噴出口）ユニ
ットの種々の具体例を示している。

尤も、これら具体例は限定的なものではない。

第９図では、圧縮空気噴射３０はチュ一部３１，３２を
通って下方に向かう。

重力がノズル／噴出口ユニットの吸引効果に加わる。

空気の流れあるいは噴射は環状ノズルから得られる。

従って、空気噴射は円筒状（第１０図）あるいは円錐状
（第１２図）のくぼみ表面の形状を有している。

第一の場合（第１０図）ノズル３３は、３５において空
気を供給され垂直の環状通路３６内に開口する環状チャ
ンバ３４を有している。

次に、環状通路３６は噴出口３７の前部で開口する。

第二の場合（第１２図）空気の出口の管状の束４１は円
錐状通路によって、ノズル／噴出口ユニット３９−３８
の軸に向って集中するように向けられる。

第１０図及び第１２図に示される具体例において供給さ
れる種子はノズルに関して外方に向けられる。

第１１図及び第１３図では、ノズル４３．４９は各々ノ
ズル３３．３９と同様の空気噴射を生じるが、中央開口
４４．５０によって環状噴射の内部か又は圧縮環状噴射
４０．４１（第１１図及び第１３図）に関して内部から
（矢印４５，５１）及び外部から（矢印４６，５２）の
双方からの種子の供給が可能である。

もう一つの吸引システムは、刀身状即ち平板な圧縮空気
流５４（第１４図）を送るノズル５３より成る。

この場合、対応する噴出口５５の断面は矩形状である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による種子の皮剥ぎ装置の全体説明図、
第２図は、種子を加速する為のノズル／噴出口ユニット
の拡大説明図、第３図は種子の外皮に最初に生起したス
トレスの説明図、第４図は種子がひつ（り返される減速
ゾーンを示す説明図、第５図及び第６図は前記ひつくり
返しゾーンにおける種子の内実と外皮間に生じたストレ
スを示す拡大説明図、第７図は皮剥ぎ回路の最終位置に
おける種子の位置を示す説明図、第８図は第７図と同様
の種子の拡大図で、内実とその外皮間のストレスの方向
を示す説明図、第９図は下方に向けられたノズル／噴出
口吸引システムを示す説明図、第１０図は環状空気噴射
を生起する、他の具体例を示す説明図、第１１図は第１
０図に対応しており、環状空気噴射の内方及び外方への
種子の供給を示す説明図、第１２図及び第１３図は包囲
集中的な管状空気噴射を有するノズル／噴出口ユニット
の他の具体例を示す説明図、第１４図は平坦な空気噴射
を伴う吸引ノズル／噴出口ユニットを示す説明図である
。 １・・・・・・供給装置、４・・・・・・種子、４旦・
・・・・・外皮、４ｂ・・・・・・内実、５，１１，３
３，３９，４３゜４９．５３・・・・・・ノズル、６，
１２，３７，３８゜５５・・・・・・噴出口、７，１３
・・・・・・第１チユーブ、８゜１４・・・・・・第２
チユーブ、１６・・・・・・排出手段、１８・・・・・
・遠心分離器、１９・・・・・・らせん状転向装置、２
０・・・・・・ホッパー、３１，３２・・・・・・チュ
ーブ、３４・・・・・・環状チャンバ、３６・・・・・
・環状通路、４４゜５０・・・・・・中央開口、Ｐｏ・
・・・・・底部付近の圧力、Ｐ・・・・・・空気噴射中
の圧力、チューブ内の圧力、’ＹＯ・・・・・・空気速
度、■・・・・・・種子の速度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導入ゾーンに供給された穀類を加圧しかつ駆動させ
   る加圧手段と、前記加圧手段により穀類の外皮と内実と
   の間に生起された応力を逆転させるべく加圧手段により
   駆動された穀類の周囲の圧力を急激に低下させる減圧手
   段と、内実の排出手段と、内実から分離した外皮の排出
   手段とからなる穀類等の外皮除去装置。 ２ 前記加圧手段が導入ゾーンに供給された穀類を通過
   せしめる第１の管と、第１の管に圧縮空気を送給する噴
   射ノズルとからなり、前記減圧手段が管１の管よりも大
   きな断面積を有する第２の管からなり、第２の管は第１
   の管から急激に断面積が増加するように第１の管に接続
   されている特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 加圧手段と減圧手段が交互に連続して複数対設けら
   れており、加圧手段と減圧手段の各対には夫々外皮の排
   出手段が備えられていて、穀類は加圧手段と減圧手段の
   各対を順次反覆的に通過し、これにより分離された外皮
   のみが前記排出手段から排出される特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ４ 前記噴射ノズルは種々の圧力で圧縮空気を送給し得
   るように調節可能である特許請求の範囲第２項に記載の
   装置。 ５ 前記内実の排出手段が内実の搬送手段を含んでおり
   、外皮の排出手段が遠心分離器を備えている特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ６ 空気噴射ノズルが上方に向けられて第１の管の下端
   に接続されており、第１の管の上端は第２の管の下端に
   接続されており、第２の管の上方部は下方部からほぼ９
   ０°屈曲して横方向に伸びており、第１及び第２の管は
   ケーシングに収納されていて、空気噴射ノズルの周囲の
   ケーシングの底部が穀類の導入ゾーンを形成しており、
   これにより前記ノズルから第１の管内に圧縮空気が送給
   される時にケーシング底部にある穀類が第１の管内に吸
   い込まれる特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ７ 空気噴射ノズルが下方に向けられて第１の管の上端
   に接続されており、穀類の導入ゾーンが前記ノズルの周
   囲及び下方に形成されている特許請求の範囲第２項に記
   載の装置。