JP2008253191A - 回転ドラム式皮剥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 根菜等の被処理物の原形（不定形状）をそのまま活かしながら、全体的な皮剥きを確実に行うようにし、しかも無駄に実が切削されてしまう状況をできるだけ無くすようにした新規な回転ドラム式皮剥機を提供する。
【解決手段】 本発明の回転ドラム式皮剥機１は、ドラム本体２１と切削刃２２とを具えて成る回転ドラム２を主な構成部材とするとともに、ドラム本体２１内の処理空間Ｒに、ドラムの回転中心にほぼ沿ったスクリュー３０等の姿勢変更体３を、ドラムのほぼ全長にわたって設けるものであり、皮剥作業中は、被処理物Ａを処理空間Ｒ内で転がしながら、ドラム本体２１と姿勢変更体３とによって被処理物Ａの姿勢を種々変更させて、被処理物Ａの表面を薄く且つ満遍なく削り取るようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、野菜（根菜）や果実等を被処理物とした皮剥機に関するものであって、特に被処理物の原形（不定形状）に合わせて全体的に皮剥きが確実になされるようにし、しかも無駄に実が切削されてしまう状況をできるだけ無くすようにした新規な回転ドラム式皮剥機に係るものである。

野菜や果実等の皮剥きを自動的に行う装置として、複数の皮剥機が案出、実用化されている（例えば特許文献１、２参照）。このうち、例えば特許文献１は、本出願人に係る出願であり、里芋などの被処理物を円弧状の搬送軌道に沿って落下させる間に、切削刃で皮を剥き、被処理物をほぼ球形に整形するものである。これは被処理物の表面（皮）を削り残すことなく完璧に剥くことができ、ほぼ球形に仕上げられるため、完成状態が見た目にも美しく綺麗であり、市場で相応の評価を得ている。しかしながら、この皮剥機は、あくまでも被処理物を球形に整形したい場合に適する手法であって、被処理物を球形に仕上げなくても良い場合、すなわち皮剥き後の形状（被処理物の形状）よりも全体的に満遍なく皮を剥くことが重視される場合には、必ずしも適していない。このため最終的な形状にこだわらない場合には、特許文献１の切削手法では、被処理物の実を削り過ぎる傾向にあり、必ずしも歩留りが良いとは言えなかった。

また、特許文献２は、回転ドラムに相当する切刃の内側にスクリューを同心円状に設け、ドラム（切刃）内に受け入れた被処理物を、切刃と逆方向に回転するスクリューで送りながら切刃で被処理物の皮を削るものである。しかしながら、このような切削手法では、被処理物を全体的に均一に削ることは難しく、削りムラが生じることが多かった。

すなわち、ジャガイモ等の被処理物Ａは、天然物のため不定形状であり、ある方向に突出していたり（いわゆる楕球状）、表面の凹凸がある部分で特に際立っていたりして、通常の載置状態では、例えば図９（ａ）に示すように接地し易い部分と、接地し難い部位とが生じるのが一般的である。このため、特許文献２のような切削手法では、被処理物Ａは切刃（ドラム内周面）と接触する部位がほとんど変化せず、切刃と接触し難い部分は皮剥きが進まないのが実状であった。
また、このような切削を被処理物Ａに長く施せば、削り残し自体は減らすことができるかも知れないが、その場合には、必然的に被処理物Ａの一部（接地し易い部分）のみが大きく削り取られてしまい、やはり歩留りが悪化する事態となっていた。

このように、被処理物の不定形状を維持しながら、その表面を全体的に均一に剥くことができる自動機（皮剥機）の開発は、被処理物Ａが不定形状であるが故に極めて難しく、自動機として実用的なものは、未だ存在していないのが実状であった。
特開２００３−２７５９９４号公報 特開２００４−３３号公報

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、不定形状の被処理物の表面を削り残しなく全体的に均一に剥くことができ、歩留りを向上させるようにしたものであり、更には、被処理物の大きさの違いや被処理物の表面の凹凸の違い等にも充分対応できるようにした、新規な皮剥機の開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の回転ドラム式皮剥機は、回転自在に支持されたドラム本体と、ドラム本体の側面胴部に取り付けられた切削刃とを具えて成る回転ドラムを主な構成部材とし、被処理物をドラム本体内の処理空間に投入した状態で、回転ドラムを回転させることにより、被処理物の表面を切削刃によって切削するようにした皮剥装置において、この装置には、処理空間に、ドラム本体の回転中心にほぼ沿った姿勢変更体をドラム本体のほぼ全長にわたって設けるものであり、被処理物を切削するにあたっては、処理空間内での移送中、ドラム本体と姿勢変更体とによって被処理物の姿勢を種々変更させるようにし、これにより被処理物の表面をほぼ満遍なく削り取るようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項２記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１記載の要件に加え、前記姿勢変更体は、軸部に対して羽根が螺旋状に形成されたスクリューであって、皮剥き作業中は、このスクリューを、ドラム本体と対になって被処理物をドラム内周面に沿って上昇させる方向に回転させるようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項３記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記姿勢変更体は、回転ドラムにおける回転中心の真下から回転方向手前側にずらした位置に設けられることを特徴として成るものである。

また請求項４記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記回転ドラムには、ドラム本体の内周面上にリフトバーが設けられ、ドラム本体の回転によって、底部付近に位置する被処理物を持ち上げるようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項５記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記回転ドラムには、切削刃に突き刺さった被処理物を払い落とす掻き落とし体が固定状態に設けられることを特徴として成るものである。

また請求項６記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記切削刃は、回転ドラムの長手方向に添って設けられる鉋刃状のものであり、またこの切削刃の取り付けにあたっては、切削代が調節自在に取り付けられることを特徴として成るものである。

また請求項７記載の回転ドラム式皮剥機は、前記請求項１、２、３、４、５または６記載の要件に加え、前記回転ドラムの処理空間に投入される被処理物は不定形状であり、また皮剥き作業にあたっては、被処理物の表面を全体的にほぼ均一に切削し、被処理物の不定形状をほぼ維持するようにしたことを特徴として成るものである。

本発明の回転ドラム式皮剥機は、これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１記載の発明によれば、切削刃を胴部周面に具えた回転ドラムの内側に、姿勢変更体を設けるため、移送中、被処理物が充分に撹拌され、色々な姿勢をとるようになり、被処理物の表面をほぼ満遍なく削ることができる。

また請求項２記載の発明によれば、軸部に対し羽根が螺旋状に形成されたスクリューを姿勢変更体とするため、例えばドラム内周面に沿って上昇した後の被処理物を、このスクリューの羽根（溝）や軸部によって支えることができ、これにより被処理物の姿勢を、通常の常置姿勢だけではなく、起立姿勢や傾斜姿勢に効果的に変更することができ、被処理物の表面を満遍なく切削することができる。

また請求項３記載の発明によれば、姿勢変更体を、回転ドラムの回転中心やその真下位置からずらして設けるため、回転ドラムにおける回転中心直下の空間を、処理空間として有効に活用できる。なお、被処理物は、例えば同じジャガイモであっても、時期や産地あるいは生育条件等によって、大きさが大幅に変わることがあるため、このような場合でも、一基の皮剥機で対応することができ、皮剥機の汎用性を向上させることができる。逆に言えば、かりに姿勢変更体が回転ドラムの中心軸と同じ位置に設けられていれば、回転ドラムの半径程度の大きさの被処理物は、必然的に回転ドラム内に収容できず、切削することができないものである。

また請求項４記載の発明によれば、被処理物の形、大きさ、嵩に対する重さ（比重）、ヌメリ等の性状等が種々異なって、被処理物の姿勢変更作用（あばれ）が低下した場合でも、ドラム内周面にリフトバーを設けることにより、回転ドラムの底部付近に位置する被処理物を持ち上げる（上昇させる）ことができる。これにより、ドラム内での被処理物のあばれを促進させ、姿勢変更を活発化させることができ、上述した被処理物の表面を満遍なく切削することができる。

また請求項５記載の発明によれば、掻き落とし体を設けるため、例えば切削刃に突き刺さった被処理物を効率的に除去することができ、以後の切削を円滑に行うことができる。

また請求項６記載の発明によれば、適宜、切削代が変更できるように鉋刃状の切削刃を設けるため、例えば被処理物の大きさや性状等に応じて、切削代寸法を変更することができ、歩留りを勘案しながら被処理物の表面を満遍なく切削する最適化条件で皮剥き作業が行える。

請求項７記載の発明によれば、不定形状の被処理物を対象とし、この形状を維持した状態で皮剥き作業を行うため、被処理物の表面切削を、削り残しなく、且つ歩留り良く行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。

まず回転ドラム式の皮剥機の概略（原理）から説明する。回転ドラム式の皮剥機は、上述したように被処理物Ａを内部に投入したドラムを回転させることによってドラム内周面上で被処理物Ａを転がしながら、ドラムの周面胴部に取り付けた切削刃によって被処理物Ａの表面（表皮）を削り取る装置である。なお、以下の説明においては、被処理物Ａとして主に里芋またはジャガイモを想定して説明するが、被処理物Ａとしては、他の根菜類や果実等を適用することも可能である。特に、本発明では不定形状の被処理物Ａの形状をほぼ維持しながら、このものの表面を全体的に均一に剥き、高い歩留りで皮剥き作業が行えるようにしたものである。そのためには、被処理物Ａを移送中、回転ドラムの内部で積極的に種々の方向に反転させ、色々な姿勢をとらせることが肝要であるため、まず被処理物Ａの姿勢等について定義する。

まず図９（ａ）に示す状態は、不定形状の被処理物Ａをドラム内周面や水平面上に置いた場合に、被処理物Ａが自然にその状態となる姿勢であり、この姿勢を「常置姿勢」とする。この常置姿勢では、載置面（例えばテーブル等）に接地し易い部分と、接地し難い部分とが生じるため、本明細書では前者を「接地部」とし、後者を「非接地部」とする。
更に、被処理物Ａを楕球（二次元的には長円）に見立てた場合、長軸に相当するものを被処理物Ａの軸ｊとし、軸ｊの両端に相当する部位を被処理物Ａの端部ｔとする。また、軸ｊの中央部付近で実の膨らみが大きい部分を胴部ｄとし、更に、胴部ｄから端部ｔまでの間を中間部ｍとする。なお、常置姿勢においては、通常、被処理物Ａの軸ｊが、ほぼ水平方向を成し、この際、胴部ｄが接地部となることが多い。

一方、このような常置姿勢に対し、図９（ｂ）に示す姿勢、すなわち軸ｊをほぼ鉛直に向け、常置姿勢における天地をほぼ水平に向けたような姿勢を「起立姿勢」とし、これは、言わば被処理物Ａが立ち上がった姿勢である。
また、図９（ｃ）に示す姿勢は、軸ｊが斜めになり、常置姿勢と起立姿勢との中間の姿勢であり、これを「傾斜姿勢」とする。なお、被処理物Ａは、通常では上述した起立姿勢や傾斜姿勢は、とらないものである。

本発明では、移送中（切削作業中）、被処理物Ａを常置姿勢、起立姿勢、傾斜姿勢など色々な姿勢に変更するものであり、これは言い換えれば、移送中、被処理物Ａの軸ｊを色々な方向に変更させることである。因みに、上述した特許文献２では、スクリューが存在するが、これは専ら被処理物Ａを送る輸送作用を担うものである。このため特許文献２では、被処理物Ａが移送中に転がっても、その転がりは、ほぼ常置姿勢のまま転がる、つまり軸ｊが振れることはあっても、軸ｊの振れは、ほぼ水平面上に保たれた状態となり、このため転動中、接地面となる胴部ｄが主に切削され、被処理物Ａを全体的に満遍なく切削することが難かしかったと考えられる。

以上述べたような基本構造から、本発明の回転ドラム式皮剥機１も、一例として図１、２に示すように、胴部に切削刃を設けた回転ドラム２を具えるが、この他にも回転ドラム２の内側に姿勢変更体３（ここでは一例としてスクリュー３０を適用）を設けるものであり、これが本発明の大きな特徴の一つである。
なお、本明細書では、皮剥機で切削する被処理物Ａの部位を主に「表面」と記載するが、これは例えば里芋を被処理物Ａとした場合、最も外側の硬い表皮（外殻）は、予め大まかに剥いでおき、この状態で皮剥機に投入して、被処理物Ａの表面、例えば適食部である実を、皮とともに全体的に切削して出荷することが多いためである。つまり、ここでの「表面」とは、被処理物Ａにおいて非適食部となる皮（表皮を含む）はもちろん、本来は適食部となる実も含むものである。また、これに因み、皮剥機で被処理物Ａの実を全体的に剥く作業等も「皮剥き」と称するものとする。

以下、本発明の回転ドラム式皮剥機１の主要構成部材である回転ドラム２と、姿勢変更体３とについて更に詳細に説明する。
まず回転ドラム２について説明する。回転ドラム２は、一例として図１、３に示すように、両端部が開放された円筒状の胴部２１０を有するドラム本体２１と、ドラム本体２１に取り付けられる切削刃２２とを具えて成る。
ドラム本体２１は、一例として回転中心がほぼ水平になるように、フレーム１０に対して回転自在に取り付けられる。なお、ドラム本体２１は外周部から回転自在に支持され、回転中心としての実体的な部材は存在しないが、本明細書では便宜上、これを回転軸２１１とする。

また、ドラム本体２１は、一方の端部２１２から被処理物Ａが投入されるとともに、他方の端部２１２から皮剥き完了後の被処理物Ａを排出するものであり、これらを区別する場合には各々、投入端部２１２ａ、吐出端部２１２ｂとする。
なお、投入端部２１２ａには切削前の被処理物Ａを、ドラム本体２１の中に案内する投入シュート１１が設けられ、更にこの投入シュート１１の前段には、被処理物Ａを皮剥機（投入シュート１１）に供給するための投入コンベヤＣが適宜設けられる。
一方、吐出端部２１２ｂには、皮剥きを終えた被処理物Ａを収容するためのバケットＢが設けられるが、これについても適宜コンベヤ等で受け取ることが可能である。
また、回転ドラム２の胴部２１０には、上述したように切削刃２２をドラム本体２１の内側に突出するように取り付けるため、このための取付孔２１３が胴部２１０の長手方向に沿って形成される（図２参照）。なお、取付孔２１３を含め、切削刃２２の取り付け方については後述する。

また本明細書では「回転ドラム」や「ドラム本体」という用語以外にも、「ドラム」という用語を単独もしくは他の用語と合わせて用いている（例えば「ドラム内周面」、「ドラム内」、「ドラム底部」等）。しかしながら、これは「回転ドラム」や「ドラム本体」に対して格別な部材としての「ドラム」が別途存在するのではなく、「回転ドラム」や「ドラム本体」を指す一般的な用語として（形状に因んで多用される用語として）包括的に用いたものである。
更に、本明細書では、ドラム本体２１の内部（内周面上）で被処理物Ａの表面を切削するため、特に、ドラム本体２１内において切削に大きく寄与する空間を「処理空間Ｒ」と称している。

次に、胴部２１０の周面に設けられる切削刃２２について説明する。切削刃２２は被処理物Ａの表面を薄く削るものであり、一例として図３に併せて示すように、ドラム本体２１の長手方向ほぼ全長にわたって鉋刃状に設けられる。なお、本実施例では、回転ドラム２を側面から視て（端部方向から視て）、切削刃２２をドラム本体２１に対して４等配で設けるが、これはドラム本体２１の直径や被処理物Ａの大きさ等によって適宜変更可能である（図２参照）。
また切削刃２２は、一例として図２の拡大図に示すように、回転ドラム２に対しブラケット２２０によって適宜の角度で取り付けられるとともに、切削代寸法（胴部内周面からの刃の出代）が適宜調整できるように考慮されている。具体的には、切削刃２２に長孔状や溝状などの調整部２２１が形成される一方、ブラケット２２０に雌ネジ状の固定用孔２２２が形成され、調整部２２１に通した固定用ボルト２２３を、ブラケット２２０の固定用孔２２２にネジ止めして固定するものである。

なお、本実施例では、調整部２２１は、長円の一端を切り欠いた溝状に形成され、切削代を無段階で調整できるように形成されるが、固定用ボルト２２３を通す円孔を幾つか形成して、これを調整部２２１とし、切削代の調整を段階的に行うことも可能である。また具体的な切削代寸法は、被処理物Ａの性状（大きさ、表面凹凸の程度、硬さ、ヌメリ等）や加工条件など種々の条件に応じて適宜決定されるものである。
また、ドラム本体２１に切削刃２２を取り付ける際、取付孔２１３に形成される刃口状の間隙は、切削された表面（これを皮ａとする）の排出孔２１４となる。また、これに伴い、回転ドラム２には、ドラム本体２１の主に上側を覆う着脱自在のカバー１２が設けられ、切削した皮ａの外部への飛散を防止するものである（図１参照）。

次に、姿勢変更体３について説明する。姿勢変更体３は、切削を受ける被処理物Ａの姿勢を種々変更させるものであり、ドラム本体２１の内部を長手方向（軸方向）に貫通するように設けられ、本実施例では、一例として図２、５に示すように、軸部３１に対して羽根３２を螺旋状（ここでは逆ネジ状）に形成して成るスクリュー３０を適用する。
そして、このスクリュー３０を、端部２１２から視てドラム本体２１と同じ方向、すなわちドラムと対を成し被処理物Ａをドラム内周面に沿って上昇させる方向に回転させるものであり、これによって被処理物Ａを常置姿勢、起立姿勢、傾斜姿勢等の種々の姿勢に変更するものである。なお、スクリュー３０をドラムと同じ方向に回転させるのは、スクリュー３０をドラムと逆方向に回転させた場合には、被処理物Ａがドラム本体２１とスクリュー３０との間に巻き込まれ、一面だけが削り取られてしまうためである。

このようなドラム本体２１及びスクリュー３０の回転によって、回転ドラム２の底部内周面に位置する被処理物Ａは、転がりながら、例えばドラム内周面に沿って上方に持ち上げられた後、落下するという動きを繰り返す。これは、あたかも被処理物Ａを上下方向に撹拌ないし旋回させるような転がり作動であり、この際、ドラム内部にスクリュー３０が横架されているため、このような作動を受けた被処理物Ａが、例えば図２の拡大図や図５、６に示すように、瞬間的にスクリュー３０の溝（羽根３２と羽根３２の間）に嵌まったり、あるいは瞬間的にスクリュー３０に寄り掛かったりして、起立姿勢や傾斜姿勢をとるものである。また、このときドラム内周面に接触した部位（端部ｔや中間部ｍ）が切削刃２２によって薄く削り取られることになる。もちろん、胴部ｄについては、被処理物Ａがドラム底部で常置姿勢をとった際に切削されることが多いと考えられる。
このように、本実施例では、主にスクリュー３０の作用によって、回転ドラム２内の被処理物Ａを敢えてあばれさせるように種々の方向に反転させ、これにより被処理物Ａに種々の姿勢をとらせ、軸ｊを色々な方向に変更させている。

なお、被処理物Ａが、常置姿勢だけでなく起立姿勢や傾斜姿勢など種々の姿勢をとるのは、被処理物Ａ同士が寄り掛かったり、互いに乗り上げたりして、このような姿勢をとることも考えられるが、姿勢変更の主な要因は、あくまでもドラム本体２１とスクリュー３０との回転による被処理物Ａのリフト効果（持ち上げ効果）と、スクリュー３０による被処理物Ａの支え効果と考えられる。実際、姿勢変更体３（スクリュー３０）を用いずに回転ドラム２だけでも、ドラム内で被処理物Ａを転動させることはできるが、この場合には例えば図１０に示すように、被処理物Ａは、多少、軸ｊを水平面上で振ることはあるが、ほぼ常置姿勢を維持した転動となり、この姿勢において接地部となる胴部ｄのみが主に切削されてしまい、被処理物Ａの表面を薄く均一に切削することは不可能である。従って、回転ドラム２の内部で被処理物Ａをあばれさせる姿勢変更体３は極めて重要であり、本発明においては必須の構成部材となる。
そして、被処理物Ａは、投入端部２１２ａから吐出端部２１２ｂに移送される間、絶えず、このような姿勢変更が繰り返されるため、表面がほぼ均一に満遍なく切削されるものである。

また、姿勢変更体３としてのスクリュー３０は、一例として図２、６に併せて示すように、回転ドラム２の胴部２１０の内周面に対し、幾分クリアランスを有した内接状態に設けられるが、本実施例では、その軸心位置が、回転軸２１１の真下から回転方向手前側（前方側）に、幾分ずらした位置に設けられる。これにより回転ドラム２の内側下方を処理空間Ｒつまり被処理物Ａをあばれさせて表面を切削する空間として、有効に活用できるものである。逆に言えば、回転ドラム２の回転中心（回転軸２１１）や回転軸２１１の真下位置などにスクリュー３０を設けた場合には、処理空間Ｒが狭くなり、例えば回転ドラム２の半径程度の大きさの被処理物Ａは収容（切削）することができないものである。なお、スクリュー３０の外径は、一例としてドラム本体２１の内径の約１／３程度である。

またフレーム１０には、一例として図２、４に示すように、回転ドラム２の内周面（上方）に作用する掻き落とし体２３が設けられる。この掻き落とし体２３は、切削刃２２に突き刺さって、そのままドラム本体２１とともに回転する被処理物Ａ（図４では切削途中で千切れた状態の被処理物Ａを図示）を除去するためのものであり、ここではドラム本体２１の内周面底部が主に処理空間Ｒ（表面切削空間）となることから、掻き落とし体２３を回転ドラム２内の上側に設けている。

また回転ドラム２の内周面には、一例として図７に示すように、胴部２１０の長手方向に沿ってリフトバー２４を設けることが可能である。このリフトバー２４は、ドラム内周面底部に位置する被処理物Ａをより効果的に持ち上げ、確実に姿勢変更を行わせる（あばれさせる）ためのものである。なお、リフトバー２４は、本発明において必須の構成部材ではなく、例えば被処理物Ａの性状や大きさ等が変わって、スクリュー３０やドラム本体２１によるリフト効果だけでは、被処理物Ａの姿勢変更が充分に行えない場合等に設ければよいものである。言い換えれば、被処理物Ａの大きさや性状等が変わった場合、そのままでは被処理物Ａの皮剥き作業が上手く行かない場合でも、リフトバー２４を取り付けることにより、一基の回転ドラム式皮剥機１で対応することができる。このため、皮剥機としての汎用性を高めることができ、ユーザのコスト負担も軽減できるものである。

また、リフトバー２４は、上記図７に併せて示すように、切削作業を阻害しないことを考慮して、切削刃２２同士のほぼ中間位置に設けることが好ましい。また、リフトバー２４を設ける場合には、上述した掻き落とし体２３と接触しないことも併せて考慮するものである。
更に、図示したリフトバー２４は、回転ドラム２の回転軸２１１に沿うように、ほぼ真っ直ぐに設けたが、被処理物Ａの姿勢変更を促進させるために、例えば回転軸２１１に対して斜めに設けたり（いわゆる「ねじれの位置」）、リフトバー２４の胴部内側への突出量を吐出端部２１２ｂに接近するに伴い変化させることも可能である。また、図示したリフトバー２４は、断面を矩形状に描いたが、これについても適宜変更可能である。

次に、ドラム本体２１やスクリュー３０を回転させるための部材について説明する。ドラム本体２１は、上述したように外周側から回転自在に支持されて成り、本実施例では、フレーム１０に固定されたコロ状の支持体１３が、上記作用を担っている。支持体１３は、一例として図２に示すように、側面から視て３等配で設けら、回転ドラム２の端部に形成されたフランジ部２５を支持している。因みに、このフランジ部２５は、被処理物Ａの移送長、つまり切削作業を行う距離を長く確保したい場合に、比較的短寸のドラム同士をつなぐ接続部として利用される部位である。
一方、姿勢変更体３としてのスクリュー３０は、フレーム１０に固定された軸受３３によって軸部３１が回転自在に保持されている（図２、６参照）。

そして、上記ドラム本体２１を回転させるにあたっては、このものの下部空間に設置されたモータＭ１によって駆動するものである。すなわちモータＭ１の出力軸に設けたプーリ２７とドラム本体２１の外周部とにベルト２８を巻回し、これらプーリ２７やベルト２８を介してモータＭ１の回転をドラム本体２１に伝達するものである。なお、モータＭ１には適宜、減速機構を組み込むものである。
一方、スクリュー３０は、回転ドラム２の投入端部２１２ａにおいて、軸部３１が減速機構を具えたモータＭ２に接続され、ここから駆動が伝達される。

なお、ドラム本体２１の回転数（回転速度）は一例として約４００ｒｐｍであり、これに対してスクリュー３０の回転数は、低速ないし微速に制御されるものである。もちろん、このような回転数の設定、特にスクリュー３０の回転数は、被処理物Ａの性状等に応じて適宜変更可能であるが、本発明においてはドラム本体２１の回転数に対してスクリュー３０の回転数をゆっくりにした方が、被処理物Ａの皮剥きが薄くかつ満遍なく行えることが本出願人によって確認されている。
逆に言えば、スクリュー３０を比較的速く回転させた場合には、被処理物Ａが削れなかったものであるが、これによりスクリュー３０は被処理物Ａを投入端部２１２ａから吐出端部２１２ｂに送る移送作用が大きいのではなく、むしろ被処理物Ａの移送を止めるような機能があり、被処理物Ａを滞留させつつ、処理空間Ｒ内であばれさせる作用が大きいと考えられる。
換言すれば、本実施例においてスクリュー３０を左ネジ状に形成したこと、またこのスクリュー３０をドラム本体２１と同じ方向に且つゆっくり回転させたこと等が、被処理物Ａを移送するというよりは（移送作用も当然あると考えられるが）、むしろドラム本体２１内で被処理物Ａをあばれさせることに大きく寄与し、これによって不定形状の被処理物Ａの表面が満遍なく切削できたと考えられる。

また、皮剥き作業中は、削りカスが発生し、また切削刃２２に被処理物Ａの含有成分（例えばデンプン等）が付着したりするため、円滑に皮剥き作業を行うためには、これらを洗い流すことが好ましい。そのため、本実施例ではスクリュー３０の上方に通水管を設けておき（図示略）、ここからドラム内（被処理物Ａ）に散水を行いながら、皮剥き作業を行うものである。もちろん、このような散水は、排出孔２１４を掃除する作用や、例えば被処理物Ａが里芋であった場合のヌメリを取る（洗い流す）作用等もある。

本発明の回転ドラム式皮剥機１は、以上のような基本構造を有するものであり、以下この装置によって被処理物Ａの表面を全体的に満遍なく切削する態様について説明する。
（１）事前洗浄
この工程は、被処理物Ａに付着した泥等を大まかに洗い落とす工程であり、これを行うことにより切削刃２２の耐久性を向上させることができる。逆に言えば、泥が付着したまま被処理物Ａを切削した場合には、泥によって切削刃２２が欠けたり、切削刃２２の寿命が短くなることがあるため、事前洗浄は、これを考慮して行う作業である。もちろん、事前洗浄は、泥の付着が当然と考えられる根菜類を被処理物Ａとした場合に採用される工程であり、泥の付着が少ない果実等の場合には省略、もしくは被処理物Ａである果実を一定時間、水に漬ける作業等で代替することも可能である。

（２）最外郭の剥ぎ取り
これは、被処理物Ａの最外殻である硬い表皮を剥ぐ作業であり、主に里芋が被処理物Ａである場合に施す作業である。また、最外郭を剥ぎ取ることによって、事前洗浄では洗い落とせなかった泥等を確実に落とし、切削刃２２の耐久性をより向上させる効果も挙げられる。
因みに上記（１）、（２）の工程は、必ずしも必須ではなく、別途、他の工場などでこれらの工程が既に施された被処理物Ａを適用することも可能である。また、被処理物Ａの種類や性状等によっては、上記（１）、（２）の工程を全て省略することも可能である。

（３）回転ドラムへの投入
以上のような準備作業を終えると、回転ドラム２とスクリュー３０を駆動させ、またドラム本体２１内では水を散水しながら、被処理物Ａが適宜投入コンベヤＣから投入シュート１１を介して回転ドラム２内に供給（導入）される。もちろん、被処理物Ａを回転ドラム２の内部に投入するにあたっては、作業者の手作業によって行うことも可能である。

（４）ドラム内での切削（実質的な切削作業）
回転ドラム２内に供給された被処理物Ａは、ドラム本体２１とスクリュー３０とによる同じ方向の回転を受けるため、転動しながら例えばドラムの内周面に沿って底部から上方等に持ち上げられる。持ち上げによって上昇した被処理物Ａは、当然ドラムの底部付近に落下するように戻る（動く）ため、この際、例えば図５、６に示すように、被処理物Ａがスクリュー３０によって支えられ、種々、姿勢が変更される。従って、通常では、常置姿勢のまま転動する被処理物Ａが、起立姿勢や傾斜姿勢をとり、その際、ドラムに接触した端部ｔや中間部ｍが、切削刃２２によって薄く表面（皮ａ）が剥かれる。
このように被処理物Ａの姿勢をランダムに変更させながら、その表面を切削する作業は、被処理物Ａが吐出端部２１２ｂに至るまで繰り返し行われるため、不定形状の被処理物Ａは、その形状をほぼ維持しながら、表面が全体的に満遍なく切削されるものである。
もちろん切削された皮ａは、ドラム本体２１の排出孔２１４を通して、ドラム外に放出されるが、カバー１２によって装置外への飛散は防止されるものである。

（５）掻き落とし体の作用
なお、皮剥き作業において、例えば被処理物Ａが切削刃２２に突き刺さって回転ドラム２の内側に張り付いたようになった場合には（途中で千切れたものも含む）、例えば図４に示すように、掻き落とし体２３によって速やかに払い落とすことができる。従って、切削刃２２に突き刺さった被処理物Ａが、切削作業の続行を阻害することがなく、皮剥き作業が効率的に進められる。

（６）取り出し
以上のようにして、表面全体がほぼ均一に切削された被処理物Ａは、その後、吐出端部２１２ｂから取り出される。なお、本実施例では、皮剥き完了後の被処理物Ａを、バケットＢに投入するように示したが、別途、コンベヤなどで取り出すことも可能である。また、取り出された被処理物Ａは、その後、適宜、皮剥状況の検査等に供される。

以上述べたように本発明では、被処理物Ａを回転ドラム２内で敢えてあばれさせる、あるいは被処理物Ａをランダムに撹拌するように動かすものであり、このような作動により被処理物Ａに常置姿勢だけでなく起立姿勢や傾斜姿勢など種々の姿勢をとらせるものである。そして、このような姿勢変更を積極的に行わせることにより、常置姿勢において非接地部となる端部ｔや中間部ｍを、満遍なくドラム内周面と接触させ、不定形状の被処理物Ａの表面を確実に、且つ高い歩留りで切削するものである。もちろん、皮剥き作業は被処理物Ａの原形（不定形状）をほぼ維持した状態で行えるものである。

〔他の実施例〕
本発明は、以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の図１〜７に示した実施例は、投入端部２１２ａと吐出端部２１２ｂとの径寸法がほぼ同じドラム本体２１を適用した。しかしながら、ドラム本体２１は、必ずしも両端の径寸法が同じである必要はなく、例えば図８に示すように、投入端部２１２ａよりも吐出端部２１２ｂが大径のテーパドラム２１Ａを適用することも可能である。

この場合、ドラム内周面底部は、吐出端部２１２ｂに向けて下り傾斜を有するように形成されるため、テーパドラム２１Ａによる移送作用（送り作用）が期待できる。また図８（ｂ）に示すように、ドラム内周面底部に位置する被処理物Ａに対しては、投入端部２１２ａ側と吐出端部２１２ｂ側とにおいて周速の差が発生するため、被処理物Ａにおいて吐出端側の方が大きく振られ、これが被処理物Ａの姿勢を変更するように働くことも期待できる。
また、この場合も、被処理物Ａの姿勢を効率的に変更すべく、ドラム内部を長手方向に貫通するスクリュー３０（姿勢変更体３）を併設するように図示したが、上述したように被処理物Ａの移送は、テーパドラム２１Ａの傾斜によって担い得るため、必ずしもスクリュー３０を回転させる必要はないと考えられる。

また、テーパドラム２１Ａの場合、被処理物Ｗの大きさや性状にもよるが、羽根３２を形成せず、例えば軸部３１だけの姿勢変更体３や軸部３１にローレットを形成した姿勢変更体３でも被処理物Ａの姿勢を充分に変更できることが考えられ、その場合には、羽根３２を要しない姿勢変更体３でも構わない。この場合の姿勢変更体３は、もはや通常のスクリュー３０という概念から逸脱し、単なる杆状部材とも言えるため、本明細書でもスクリュー３０や、軸部３１だけの杆状部材、あるいはローレットを形成した杆状部材等を含めて「姿勢変更体３」という用語を用いている。
なお、上記図８でも、テーパドラム２１Ａの回転軸２１１を、ほぼ水平に設定しているが、適宜、吐出端部２１２ｂ側に下るように斜めに設けることが可能である。

本発明の回転ドラム式皮剥機を示す斜視図、並びに姿勢変更体によって常置姿勢から姿勢が変更された被処理物の様子を示す側面断面図である。 同上、回転ドラムを側面から視た側面図、並びに被処理部の端部付近が削り取られる様子を示す拡大図である。 回転ドラムに取り付ける切削刃の状況を示す斜視図である。 掻き落とし体の作用を示す側面断面図である。 スクリューによって被処理物が種々、姿勢を変更しながら吐出端部側に送られる様子を、図２のＶ方向から示す説明図である。 被処理物が切削される様子を、回転ドラムの吐出端部側から視た斜視図である。 回転ドラムの胴部内側にリフトバーを設けた状態を示す側面断面図である。 テーパドラムを適用した場合の回転ドラム式皮剥機の概略を示す側面断面図（ａ）、並びに平面断面図（ｂ）である。 被処理物の種々の姿勢を示す説明図である。 姿勢変更体を用いずにドラム本体だけで構成した回転ドラムの内周面上で被処理物を転動させる状態を概略的に示す斜視図である。

符号の説明

１ 回転ドラム式皮剥機
２ 回転ドラム
３ 姿勢変更体
１０ フレーム
１１ 投入シュート
１２ カバー
１３ 支持体
２１ ドラム本体
２１Ａ テーパドラム
２２ 切削刃
２３ 掻き落とし体
２４ リフトバー
２５ フランジ部
２７ プーリ
２８ ベルト
３０ スクリュー
３１ 軸部
３２ 羽根
３３ 軸受
２１０ 胴部
２１１ 回転軸（回転中心）
２１２ 端部
２１２ａ 投入端部
２１２ｂ 吐出端部
２１３ 取付孔
２１４ 排出孔
２２０ ブラケット
２２１ 調整部
２２２ 固定用孔
２２３ 固定用ボルト
Ｍ１ モータ（ドラム駆動用）
Ｍ２ モータ（スクリュー駆動用）
Ａ 被処理物
ａ 皮（表面）
Ｂ バケット
Ｃ 投入コンベヤ
ｄ 胴部
ｊ 軸
ｍ 中間部
Ｒ 処理空間
ｔ 端部

Claims (7)

1. 回転自在に支持されたドラム本体と、ドラム本体の側面胴部に取り付けられた切削刃とを具えて成る回転ドラムを主な構成部材とし、被処理物をドラム本体内の処理空間に投入した状態で、回転ドラムを回転させることにより、被処理物の表面を切削刃によって切削するようにした皮剥装置において、
   この装置には、処理空間に、ドラム本体の回転中心にほぼ沿った姿勢変更体をドラム本体のほぼ全長にわたって設けるものであり、
   被処理物を切削するにあたっては、処理空間内での移送中、ドラム本体と姿勢変更体とによって被処理物の姿勢を種々変更させるようにし、これにより被処理物の表面をほぼ満遍なく削り取るようにしたことを特徴とする回転ドラム式皮剥機。
2. 前記姿勢変更体は、軸部に対して羽根が螺旋状に形成されたスクリューであって、皮剥き作業中は、このスクリューを、ドラム本体と対になって被処理物をドラム内周面に沿って上昇させる方向に回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転ドラム式皮剥機。
3. 前記姿勢変更体は、回転ドラムにおける回転中心の真下から回転方向手前側にずらした位置に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の回転ドラム式皮剥機。
4. 前記回転ドラムには、ドラム本体の内周面上にリフトバーが設けられ、ドラム本体の回転によって、底部付近に位置する被処理物を持ち上げるようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の回転ドラム式皮剥機。
5. 前記回転ドラムには、切削刃に突き刺さった被処理物を払い落とす掻き落とし体が固定状態に設けられることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の回転ドラム式皮剥機。
6. 前記切削刃は、回転ドラムの長手方向に添って設けられる鉋刃状のものであり、またこの切削刃の取り付けにあたっては、切削代が調節自在に取り付けられることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の回転ドラム式皮剥機。
7. 前記回転ドラムの処理空間に投入される被処理物は不定形状であり、また皮剥き作業にあたっては、被処理物の表面を全体的にほぼ均一に切削し、被処理物の不定形状をほぼ維持するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の回転ドラム式皮剥機。

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