JP7362645B2 - Apparatus and method for crushing root vegetables and apparatus and method for measuring components of root vegetables - Google Patents

Apparatus and method for crushing root vegetables and apparatus and method for measuring components of root vegetables Download PDF

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Description

本発明は、根菜類を実質的に等しいサイズの部分片に粉砕する装置および対応する方法ならびに根菜類の成分を測定する装置および対応する方法に関する。 The present invention relates to a device and a corresponding method for grinding root vegetables into substantially equally sized portions, as well as a device and a corresponding method for determining the constituents of root vegetables.

背景
根菜類の栽培では、含有物の測定が重要な役割を果たす。本特許出願が意図する根菜類とは、テンサイ、飼料用ビート、レッドビートおよびカブ等の根菜ならびにジャガイモ、ヤムイモおよびキクイモ等の塊茎である。栽培には、たとえば、バイオマス収量、成分または耐病性に関して適切な根菜類の継続的かつ体系的な選択が含まれる。そのような選択の実行を可能にするために、これらの作物の含有物が定期的に分析される。これには、人件費および経費の面での高い投資が伴う。しかし、最終的には、育種プログラムの成功は、根菜類の含有物の迅速で信頼性の高い分析に左右される。 Background In the cultivation of root vegetables, measurement of content plays an important role. Root vegetables as contemplated by this patent application are root vegetables such as sugar beets, fodder beets, red beets and turnips, and tubers such as potatoes, yams and Jerusalem artichokes. Cultivation includes, for example, continuous and systematic selection of suitable root crops with respect to biomass yield, composition or disease resistance. In order to be able to perform such selections, the content of these crops is regularly analyzed. This involves high investments in terms of personnel and overhead costs. Ultimately, however, the success of breeding programs depends on rapid and reliable analysis of root vegetable content.

栽培および歩道のために、根菜類は畑において、いわゆる「区画」で栽培される。区画は、事前に測定されたサイズの土地の一区画を表し、いくつかの作物の栽培を可能にし、それらの数は、作物収量の性質と分布とに関する統計的指標を提供する。テンサイの生産では一般的に、区画あたりのテンサイの数は約９０である。区画はテンサイの生産能力について評価され、伐根後、テンサイの含有物が分析される。このような分析は、高い精度を提供する従来の一連の手法によって行われる。しかし、目標は分析コストを最小限に抑えることである。 For cultivation and footpaths, root crops are grown in so-called "plots" in the field. A plot represents a section of land of pre-measured size and allows the cultivation of several crops, the number of which provides a statistical indicator regarding the nature and distribution of crop yields. In sugar beet production, the number of sugar beets per plot is typically about 90. The plots are evaluated for sugar beet production capacity and, after cutting, the sugar beet content is analyzed. Such analysis is performed by a range of conventional techniques that provide high accuracy. However, the goal is to minimize analysis costs.

分析に使用されるサンプルの構造および組成は、含有物を正確に測定するために重要である。成長への、遺伝的な作物栽培の影響および上記のすべての、環境に左右される影響によって、植物ごとに、質を決定する成分の濃度に重大な差が生じるということが特に考慮されるべきである。さらに、重要な構成要素の濃度の一様でない分布も、ビート等の個々の根菜類内および主要部またはジャガイモ塊茎において見られる。分析対象のこの不均質性によってサンプリングへの高い要求が生じ、このような要求はビート、カブおよびジャガイモの場合には、いわゆるマッシュサンプルを生成することによって解決されていた。手順は、たとえばビートパルプ（独国特許出願公告第２６１１６３６号明細書）およびジャガイモマッシュ（ＺｉｏｌｋｏおよびＪｅｈｌｅ著（２００２年）、ＧＩＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０００、２６８－２７３）の分析に関しては、時間の経過とともに継続的に改善されてきたが、これらのマッシュサンプルは、区画のすべての作物のサンプリングを表しているだけなので、すべてを代表するものではない。このような、代表的でないサンプリングの結果として、成分の測定に重大な歪みが発生してしまうことがある。 The structure and composition of the sample used for analysis is important for accurately measuring inclusions. It should be especially taken into account that genetic influences on growth and all the above-mentioned environmentally dependent influences result in important differences in the concentrations of quality-determining components from plant to plant. It is. Furthermore, non-uniform distribution of concentrations of important components is also observed within individual root crops such as beets and in the main part or potato tubers. This heterogeneity of the analyte results in high requirements for sampling, which in the case of beets, turnips and potatoes have been met by producing so-called mash samples. The procedure continues over time, for example for the analysis of beet pulp (DE 2611636) and potato mash (Ziolko and Jehle (2002), GIT Laboratory Journal 2000, 268-273). These mash samples are not representative, as they only represent a sampling of all crops on the plot. This non-representative sampling can result in significant distortions in component measurements.

硫酸アルミニウムまたは酢酸鉛でパルプサンプルを抽出した後、連続して成分を測定する自動化された試験所が知られている。さらに、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）が、分析試験所において試験された作物からの成分の分析に役立つことが証明されている。これは、つぶされた生のジャガイモのサンプル、ポテトパルプのサンプル、ビートパルプのサンプル、ビートからの砂糖生産の専門的な液分および特殊な副産物に対して行われる（Ｈａａｓｅ著（２００６年）、Ｓｔａｒｃｈ－Ｓｔａｅｒｋｅ Ｖｏｌ ５８（６）、２６８－２７３；Ｈｅｐｐｎｅｒ等著（２０００年）、Ｓｕｇａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ、１２５ Ｎｏ．５、３２５－３３０；Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ等著（２００８年）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ １６，１０５－１１０）。この分光法によって、サンプル中のいくつかの分析対象物を同時に測定することが可能になり、結果をすばやく入手することができ、さらには試薬の使用を回避することができる。したがって、分析の費用および時間を削減することができる。 Automated laboratories are known that continuously measure the components after extracting a pulp sample with aluminum sulfate or lead acetate. Additionally, near-infrared spectroscopy (NIRS) has proven useful in the analysis of components from tested crops in analytical laboratories. This is done on mashed raw potato samples, potato pulp samples, beet pulp samples, specialized liquids and special by-products of sugar production from beets (Haase, 2006). Starch-Stakerke Vol 58(6), 268-273; Heppner et al. (2000), Sugar Industry, 125 No. 5, 325-330; Fernandez et al. (2008), Journal of Near In Frared Spectroscopy 16,105- 110). This spectroscopy allows for the simultaneous measurement of several analytes in a sample, provides rapid results, and even avoids the use of reagents. Therefore, analysis costs and time can be reduced.

根菜類の成分を測定するための分析測定法としてのＮＩＲＳの使用は、これまで試験所環境に限定されていたため、実際の分析に加えて、他の多くの、予備的なサンプル処理ステップが必要になるという欠点を有している。これは、秋の収穫、洗浄、収集、保管、梱包、ラベル付け、冷凍および調査試験所へのサンプルの送付等の活動を含む。これによって、全体として、分析に必要な費用および時間が増大してしまう。 The use of NIRS as an analytical assay for determining components of root vegetables has so far been limited to laboratory settings and requires many other, preliminary sample processing steps in addition to the actual analysis. It has the disadvantage of becoming This includes activities such as fall harvesting, cleaning, collecting, storing, packaging, labeling, freezing and sending samples to research laboratories. Overall, this increases the cost and time required for analysis.

穀物、トウモロコシおよび牧草に対してはすでに、ＮＩＲ分光法が、収穫機と組み合わせて、物質のリアルタイム分析に使用されている（国際公開第９９／５８９５９号）。ここでは、指向性光源とセンサとで構成される近赤外線（ＮＩＲ）プローブが、穀物粒から成る、またはちょうど収穫され、細断されたトウモロコシまたは刻んだ牧草から成る、収穫された材料の流れに向けられる。 For cereals, maize and forage, NIR spectroscopy has already been used for real-time analysis of substances in combination with harvesters (WO 99/58959). Here, a near-infrared (NIR) probe consisting of a directional light source and a sensor is applied to a stream of harvested material consisting of grain grains or just harvested and shredded corn or chopped grass. Directed.

しかし実際には、この方法による、細断された材料に対する制御性の欠如が判明しており、分析の前にすでに分離が起こり始めることがあり、その結果、分析結果の歪みが生じる。これに加えて、既知の収穫機は、個々の一区画の根菜類の分析には適していない。 In practice, however, it has been found that this method lacks control over the shredded material, and separation can begin to occur even before analysis, resulting in a distortion of the analysis results. In addition to this, known harvesters are not suitable for the analysis of individual plots of root crops.

さらに、米国特許出願公開第２０１０／０２１６１１４号明細書から、以下のステップを有するプロセスが知られている：すなわち、区画の根菜類を実質的に等しいサイズの細片に細かく分割するステップ、根菜類の細片の流れを生成するステップ、搬送装置の助けを借りて根菜類の細片を搬送するステップ、根菜類の細片の流れを均一にするまたは一様にするステップ、根菜類の細片の流れに近赤外線範囲の光を照射するステップ、反射された放射線を記録するステップ、放射線をスペクトル信号に変換するステップ、成分を測定するためにスペクトル信号を処理するステップである。同文書では、このプロセスを実行する装置も開示されており、この装置は、根菜類を細片に粉砕する装置と、搬送装置と、粉砕された根菜類の流れを一様にする装置と、成分の識別および定量化のための測定装置とを含んでいる。 Furthermore, from US Patent Application Publication No. 2010/0216114 a process is known which has the following steps: finely dividing the root crops of the plot into strips of substantially equal size; conveying the root vegetable strips with the help of a conveying device; homogenizing or uniformizing the flow of the root vegetable strips; irradiating the stream with light in the near-infrared range, recording the reflected radiation, converting the radiation into a spectral signal, and processing the spectral signal to measure its components. The document also discloses a device for carrying out this process, which device comprises: a device for grinding the root vegetables into small pieces; a conveying device; and a device for evening out the flow of the ground vegetables. and a measuring device for component identification and quantification.

根菜類を細片に粉砕する装置は効果的であるが、ＮＩＲＳ法を用いたその後の分析には、根菜類片の特定の粉砕と構造とが重要であることが判明している。根菜類片が実質的に等しいサイズであること、大きすぎないこと、小さすぎないことおよび比較的乾燥していることが重要である。本発明の発明者によって、つぶされた根菜類は分析が困難であり、同じことが、切断された根菜類の大きすぎる部分片にも当てはまることが見出されている。したがって、既知の装置の改良が必要である。 Although equipment that grinds root crops into small pieces is effective, the specific grinding and structure of the root vegetable pieces has been found to be important for subsequent analysis using the NIRS method. It is important that the root vegetable pieces are of substantially equal size, not too large, not too small, and relatively dry. It has been found by the inventors of the present invention that mashed root vegetables are difficult to analyze and the same applies to oversized pieces of cut root vegetables. Therefore, improvements to known devices are needed.

要約
本発明の一実施形態では、根菜類を実質的に均一サイズの部分片に粉砕する装置は、以下のものを含んでいる：すなわち、入口側および出口側を有するメインフレーム、入口側の根菜類供給部、メインフレーム内に回転可能に支持されている少なくとも１つの粉砕シャフトおよび非回転カッティングレーキを含んでおり、粉砕シャフトは、有利には粉砕シャフトの回転方向に向かって湾曲した複数の湾曲したフックを備えており、非回転カッティングレーキは複数の凹部と有利には突部とを有しており、フックに対してカウンターブレードを形成する。ここで、フックは、非回転レーキの上述した凹部と協働するように配置されている。フックは湾曲しており、各粉砕シャフトの軸線方向の長さに比べて小さい軸線方向のサイズを有していてよい。レーキにはシーリング機能もあり、十分に縮小されたサイズの部分片のみが出口側に通過することを保証する。フックは、根菜類片を切断することよりも、粉砕するのに適している。フックは収穫物全体から根菜類片を切り離し、したがって部分片はかなり乾燥しており、平らで湿った切断面を構成しない。この機能をサポートするために、フックが、先端にブレード部分を備えていてよい。 SUMMARY In one embodiment of the present invention, an apparatus for grinding root vegetables into substantially uniformly sized portions includes: a main frame having an inlet side and an outlet side, a root vegetable on the inlet side; at least one grinding shaft rotatably supported in a main frame and a non-rotating cutting rake, the grinding shaft advantageously having a plurality of curvatures curved in the direction of rotation of the grinding shaft. The non-rotating cutting rake has a plurality of recesses and advantageously projections forming a counter blade to the hook. Here, the hook is arranged to cooperate with the above-mentioned recess of the non-rotating rake. The hooks may be curved and have a small axial size compared to the axial length of each grinding shaft. The rake also has a sealing function, ensuring that only pieces of sufficiently reduced size pass to the exit side. The hook is better suited for crushing root vegetable pieces rather than cutting them. The hook separates the root vegetable pieces from the whole crop, so the pieces are fairly dry and do not constitute a flat, wet cut surface. To support this function, the hook may be provided with a blade portion at the tip.

別の実施形態では、カッティングレーキは、上述した粉砕シャフトまでの垂直距離を調整するために、高さが調整可能である。カッティングレーキと粉砕シャフトとの間の距離が増大すると、粉砕される根菜類片は傾向的に大きくなり、距離が短くなると粉砕される根菜類片はより小さくなる。また、そのような作用を得るために、粉砕シャフトの回転速度が調整されてよい。一実施形態では、粉砕シャフトは、粉砕シャフトを駆動するための駆動装置、特にモーター駆動装置に接続されている。通常、粉砕シャフトは３００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの範囲で回転するが、回転速度を上げると部分片のサイズが小さくなり、その逆も同様である。 In another embodiment, the cutting rake is adjustable in height to adjust the vertical distance to the grinding shaft described above. As the distance between the cutting rake and the grinding shaft increases, the root crop pieces that are crushed tend to be larger; as the distance decreases, the root crop pieces that are crushed tend to be smaller. Also, the rotational speed of the grinding shaft may be adjusted to obtain such an effect. In one embodiment, the grinding shaft is connected to a drive, in particular a motor drive, for driving the grinding shaft. Typically, the grinding shaft rotates in the range of 300 rpm to 1000 rpm; increasing the rotation speed reduces the size of the pieces, and vice versa.

さらに別の実施形態では、装置はクリーニングレーキを含んでおり、これはフックから根菜類片をはぎ取るために、カッティングレーキに隣接している、またはカッティングレーキの反対側にある。フックが再び上向きに回転する際には、フックに突き刺さっている、またはフックに付着している部分片がはぎ取られることが望ましい。さらに、そのようなクリーニングレーキは、レーキの突起間の凹部よりも大きい部分片が出口側へと通過することができないように、シーリング作用も有している。 In yet another embodiment, the apparatus includes a cleaning rake adjacent to or opposite the cutting rake for stripping the root vegetable pieces from the hook. When the hook is rotated upwards again, it is desirable that the pieces stuck in or attached to the hook be torn off. Furthermore, such a cleaning rake also has a sealing effect, so that pieces larger than the recesses between the protrusions of the rake cannot pass through to the outlet side.

本発明の別の実施形態では、装置は、詰まっている根菜類をレーキから除去する詰まり解消装置を含んでいる。フックが届かない場所に根菜類が位置することがあるので、根菜類が装置に付着して、それ以上粉砕されないこと、またはフックが根菜類によって阻止されてしまうことが生じ得る。根菜類がフックによって一箇所で切断され、フックが、それ以上動かない根菜類を通り抜けて動くだけで、部分片をそれ以上粉砕しないことも生じ得る。詰まり解消装置は、そのような根菜類を除去するために動作可能であり、詰まっている根菜類を、フックと係合可能な場所に戻すために動かす、上向きまたは他の任意の方向に移動可能なバー等の１つまたは複数の要素を含んでいてよい。 In another embodiment of the invention, the apparatus includes a unclog device that removes clogged root crops from the rake. Since the root crops may be located in a place that the hook cannot reach, it may occur that the root crops stick to the device and are not crushed further or that the hook is blocked by the root crops. It can also happen that the root crop is cut in one place by the hook, and the hook simply moves through the root crop without moving any further, but without further crushing the pieces. The unclog device is operable to remove such root crops and is movable upwardly or in any other direction to move the clogged root crops back into place where they can be engaged with the hook. may include one or more elements, such as a bar.

本発明のさらなる実施形態では、装置は、上述したフレーム内に支持されている第１の粉砕シャフトと第２の粉砕シャフトとのセットを含んでいてよく、ここで第１の粉砕シャフトと第２の粉砕シャフトとは互いに逆回転するように配置されており、互いに反対側に配置された突部および凹部を有するこれらの粉砕シャフトの間に１つのレーキが設けられている。これらのシャフトの間に配置されるレーキは、カッティングレーキである。さらに、２つのクリーニングレーキが、有利には、カッティングレーキから遠位の反対側に配置される。 In a further embodiment of the invention, the apparatus may include a set of first and second grinding shafts supported within the frame described above, wherein the first grinding shaft and the second grinding shaft are A rake is provided between these grinding shafts, which are arranged to rotate in counter-rotation to each other and have protrusions and recesses arranged oppositely to each other. The rake placed between these shafts is a cutting rake. Furthermore, two cleaning rakes are advantageously arranged on opposite sides distally from the cutting rake.

さらに別の実施形態では、少なくとも４つの粉砕シャフトを１つの装置内に配設するように、第１の粉砕シャフトと第２の粉砕シャフトのセットから成る２つのセットを、互いに平行に並べて配置している。 In yet another embodiment, two sets of first and second sets of grinding shafts are arranged parallel to each other such that at least four grinding shafts are arranged in one device. ing.

本発明のさらなる実施形態では、実質的に等しいサイズの根菜類片を形成する方法は、以下事項（ステップ）を含んでいる：すなわち、ａ）上述したように、かつ以降でさらに詳細に説明するように、根菜類を粉砕する装置において、カッティングレーキの垂直高さ、粉砕シャフトの回転速度および複数の湾曲したフックの長さを、部分片の所望のサイズに応じて調整すること、ｂ）根菜類を装置に投入すること、およびｃ）実質的に均一サイズの部分片に根菜類を粉砕することを含んでいる。 In a further embodiment of the invention, a method of forming root vegetable pieces of substantially equal size includes the following steps: a) as described above and in further detail below; In a device for crushing root vegetables, the vertical height of the cutting rake, the rotational speed of the crushing shaft and the length of the plurality of curved hooks are adjusted according to the desired size of the pieces, b) root vegetables; and c) grinding the root vegetables into substantially uniformly sized portions.

本発明の別の実施形態では、根菜類の成分を測定する装置は、以下のものを有している：すなわち、入口側および出口側を有するメインフレームを有している、根菜類を実質的に均一サイズの部分片に粉砕する装置、入口側の根菜類供給部、メインフレーム内に回転可能に支持されている少なくとも１つの粉砕シャフトおよび非回転カッティングレーキを有しており、粉砕シャフトは、有利には粉砕シャフトの回転方向に湾曲した複数の湾曲したフックを備えており、非回転カッティングレーキは複数の凹部と有利には突部とを有しており、フック用のカウンターブレードを形成している。ここで、フックは、非回転レーキの上述した凹部と協働するように配置されている。根菜類の成分を測定する装置は、さらに以下のものを有している：すなわち、根菜類粉砕物の流れを搬送する搬送装置、根菜類粉砕物の流れを均一にする均等化ローラーおよび成分の識別および定量化のための測定装置を有している。 In another embodiment of the invention, an apparatus for measuring the composition of root vegetables comprises: a main frame having an inlet side and an outlet side; a device for grinding into uniformly sized portions, an inlet side root vegetable supply, at least one grinding shaft rotatably supported in the main frame and a non-rotating cutting rake, the grinding shaft comprising: Advantageously, it is provided with a plurality of curved hooks which are curved in the direction of rotation of the grinding shaft, and the non-rotating cutting rake has a plurality of recesses and advantageously projections, forming a counter blade for the hooks. ing. Here, the hook is arranged to cooperate with the above-mentioned recess of the non-rotating rake. The device for measuring the components of root vegetables further comprises: a conveying device for conveying the flow of the ground vegetables, an equalizing roller for uniformizing the flow of the ground vegetables, and a device for measuring the components of the roots. It has measurement equipment for identification and quantification.

本発明のさらに別の実施形態では、根菜類の成分を測定する方法は、この順序で以下のステップを含んでいる：すなわち、根菜類を実質的に等しいサイズの部分片に粉砕する装置を使用して、根菜類を実質的に等しいサイズの細片に粉砕するステップ、根菜類の細片の流れを生成し、搬送装置の助けを借りて根菜類の細片を搬送するステップ、根菜類の細片を流れにおいて均一にするまたは等しく分布させるステップ、根菜類の細片の流れに近赤外線範囲の光を照射するステップ、反射された放射線および／または吸収された放射線を記録するステップ、放射線をスペクトル信号に変換するステップおよび成分を測定するためにスペクトル信号を処理するステップを含んでおり、ここで根菜類を実質的に等しいサイズの部分片に粉砕する装置は、入口側および出口側を有するメインフレーム、入口側の根菜類供給部、メインフレーム内に回転可能に支持されている少なくとも１つの粉砕シャフトおよび非回転カッティングレーキを含んでおり、粉砕シャフトは、有利には粉砕シャフトの回転方向に向かって湾曲した複数の湾曲したフックを備えており、非回転カッティングレーキは複数の凹部と有利には突部とを有しており、フック用のカウンターブレードを形成する。ここで、フックは、非回転レーキの上述した凹部と協働するように配置されている。 In yet another embodiment of the present invention, a method for determining a component of a root vegetable includes the following steps in this order: using an apparatus that grinds the root vegetable into substantially equal sized portions. pulverizing the root vegetables into strips of substantially equal size; producing a stream of root vegetable strips; and conveying the root vegetable strips with the aid of a conveying device; homogenizing or evenly distributing the strips in the stream; irradiating the stream of root vegetable strips with light in the near-infrared range; recording the reflected and/or absorbed radiation; converting into a spectral signal and processing the spectral signal to measure the components, wherein the apparatus for grinding the root vegetable into substantially equal sized portions has an inlet side and an outlet side. It comprises a main frame, an inlet root vegetable supply, at least one grinding shaft rotatably supported in the main frame and a non-rotating cutting rake, the grinding shaft advantageously extending in the direction of rotation of the grinding shaft. With a plurality of curved hooks curved towards each other, the non-rotating cutting rake has a plurality of recesses and advantageously projections forming a counter blade for the hooks. Here, the hook is arranged to cooperate with the above-mentioned recess of the non-rotating rake.

本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、以降で詳細に説明する。 Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

根菜類の成分を測定する装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring components of root vegetables. 根菜類を粉砕する装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a device for crushing root vegetables. 図２の装置の上面図である。3 is a top view of the device of FIG. 2; FIG. 図２および図３の装置の断面図である。4 is a cross-sectional view of the device of FIGS. 2 and 3; FIG. 図２および図３の装置のさらなる断面図である。4 is a further cross-sectional view of the device of FIGS. 2 and 3; FIG. 湾曲したフックを含む粉砕シャフトの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a grinding shaft including curved hooks. フックの斜視図である。It is a perspective view of a hook. 図７のフックの側面図である。8 is a side view of the hook of FIG. 7; FIG. 根菜類を粉砕する装置のさらなる断面図である。FIG. 3 is a further cross-sectional view of the device for grinding root vegetables; 第１の詰まり解消要素の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the first anti-clog element; 第２の詰まり解消要素の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the second anti-clog element; 根菜類の成分を測定する方法のフローチャートである。1 is a flowchart of a method for measuring components of root vegetables. 実質的に均一サイズの根菜類片を生成する方法のフローチャート（Ａ）であり、Ｂには、種々の値に調整された粉砕シャフトの回転速度およびカッティングレーキの垂直高さによって形成された、一連の均一サイズのテンサイ片が示されている：ａ．回転速度は４００ｒｐｍで、カッティングレーキは高い垂直高さに配置されている。ｂ．回転速度は４００ｒｐｍで、カッティングレーキは低い垂直高さに配置されている。ｃ．回転速度は８００ｒｐｍで、カッティングレーキは高い垂直高さに配置されている。ｄ．回転速度は８００ｒｐｍで、カッティングレーキは低い垂直高さに配置されている。2 is a flowchart (A) of a method for producing root vegetable pieces of substantially uniform size; Uniformly sized sugar beet pieces are shown: a. The rotation speed is 400 rpm and the cutting rake is placed at a high vertical height. b. The rotation speed is 400 rpm and the cutting rake is placed at a low vertical height. c. The rotation speed is 800 rpm and the cutting rake is placed at a high vertical height. d. The rotation speed is 800 rpm and the cutting rake is placed at a low vertical height.

詳細な説明
図１には、根菜類の成分を測定する装置１が概略的に示されている：一区画の洗浄された根菜類が、漏斗形のホッパー１３に集められる。ホッパー１３から、根菜類は、以降で詳細に説明するように、根菜類を実質的に均一サイズの部分片に粉砕する装置１４に移動する。装置１４において、根菜類は本質的に等しいサイズの部分片に粉砕される。装置１４は、入口側２０と出口側２２とを有するメインフレーム１５を含んでいる。根菜類片２４は、搬送用の装置２、たとえばコンベヤーベルト５上に落下し、そこに蓄積される。コンベヤーベルト５の速度は調整可能であり、根菜類が粉砕される速度に適合されているが、装置１４からコンベヤーベルト５上への部分片の蓄積によって、表面が滑らかでなくなる。したがって、コンベヤーベルト５上で、蓄積された根菜類片２４は装置３に入り、この装置は、サンプルの流れの比較的等しい分布をもたらす。装置３は、細長いシャフトの形態のローラー６を有しており、このローラーは、ロール軸７に沿ってコンベヤーベルト５の上に、一定の規定された距離Ｄ１で配置されている。このローラー６を使用して、粉砕された根菜類２４のサンプルの流れが特定の厚さに圧縮され、それによって表面が滑らかになる。ローラー６とコンベヤーベルト５との間の距離は調整可能であり、有利には１００ｍｍから１５０ｍｍの間である。 DETAILED DESCRIPTION In FIG. 1, a device 1 for measuring the constituents of root vegetables is shown schematically: a section of washed root vegetables is collected in a funnel-shaped hopper 13. From the hopper 13, the root vegetables pass to a device 14 that grinds the root vegetables into substantially uniformly sized portions, as will be described in detail below. In the device 14, the root vegetables are ground into essentially equal sized portions. Apparatus 14 includes a main frame 15 having an inlet side 20 and an outlet side 22. The root vegetable pieces 24 fall onto a conveying device 2, for example a conveyor belt 5, and are accumulated there. Although the speed of the conveyor belt 5 is adjustable and adapted to the speed at which the root crops are crushed, the accumulation of pieces from the device 14 onto the conveyor belt 5 results in an uneven surface. Thus, on the conveyor belt 5, the accumulated root vegetable pieces 24 enter the device 3, which provides a relatively equal distribution of the sample flow. The device 3 has a roller 6 in the form of an elongated shaft, which is arranged above the conveyor belt 5 along the roll axis 7 at a constant defined distance D 1 . Using this roller 6, the sample stream of ground root vegetables 24 is compressed to a certain thickness, thereby smoothing the surface. The distance between the rollers 6 and the conveyor belt 5 is adjustable and is advantageously between 100 mm and 150 mm.

モーターがローラー６を駆動し、矢印によって示されているように、コンベヤーベルト５の走行方向と同方向に回転させる。モーターは、電気によって、油圧によってまたは空気圧によって駆動されてよい。有利な実施形態では、ローラー６の動きは、コンベヤーベルト５の駆動と連動している。 A motor drives the roller 6, causing it to rotate in the same direction as the direction of travel of the conveyor belt 5, as indicated by the arrow. The motor may be driven electrically, hydraulically or pneumatically. In an advantageous embodiment, the movement of the rollers 6 is coupled to the drive of the conveyor belt 5.

粉砕された根菜類２４がローラー６に接触すると、粉砕された根菜類はコンベヤーベルト５上に広がり、ローラー６とコンベヤーベルト５との間の距離に応じて圧縮力を受ける。したがって、根菜類２４のそのように圧縮されたサンプルは、滑らかな表面および一定の高さを得る。 When the crushed root vegetables 24 contact the roller 6, the crushed root vegetables are spread on the conveyor belt 5 and are subjected to a compressive force depending on the distance between the roller 6 and the conveyor belt 5. Thus, such a compressed sample of root crops 24 obtains a smooth surface and a constant height.

本発明の実施形態では、ローラーは、有利には、たとえばポリマー表面または鋼表面等の滑らかな表面を備えている。ポリマー表面は、ローラー６のフレーム構造上のポリマー層として提供され得る、または全体的な、実質的に完全なローラー６がポリマーから形成され得る。滑らかな表面が流れを均一にするのに有益であることが判明している。さらに、有利には、表面は、たとえば付着防止表面または付着防止コーティング等の低い付着性を有している。択一的な実施形態では、根菜類片２４の流れが大きい場合に有益であることが判明している付加的なローラーが提供されてもよい。 In an embodiment of the invention, the roller advantageously has a smooth surface, such as a polymer surface or a steel surface. The polymeric surface may be provided as a polymeric layer on the framework of the roller 6, or the entire, substantially complete roller 6 may be formed from polymer. It has been found that a smooth surface is beneficial for evening out the flow. Furthermore, the surface advantageously has low adhesion, such as an anti-adhesion surface or an anti-adhesion coating. In an alternative embodiment, additional rollers may be provided which have been found to be beneficial when the flow of root vegetable pieces 24 is large.

ベルト５の下に、ローラー６の圧力に対抗するカウンターパートを提供するために、ブロック２５を設けることができる。ブロック２５は、ベルト５が、図１に関して下向きに押されないこと、したがって、粉砕された根菜類２４の流れが、ローラー６を通過した後に、実質的に、Ｄ１の高さを有することを保証する。 A block 25 can be provided below the belt 5 to provide a counterpart to the pressure of the rollers 6. The block 25 ensures that the belt 5 is not pushed downwards with respect to FIG . do.

本発明の一実施形態では、スクレーパー８Ａ、８Ｂ、１９が、ローラー６および／またはコンベヤーベルト５上に設けられており、これは動作中にローラー表面およびベルト５を継続的にクリーニングし、したがって、連続して処理される区画の２つの根菜類サンプルの混合が回避される。 In one embodiment of the invention, a scraper 8A, 8B, 19 is provided on the roller 6 and/or the conveyor belt 5, which continuously cleans the roller surface and the belt 5 during operation, thus Mixing of two root crop samples of successively processed sections is avoided.

さらに、コンベヤーベルト５およびローラー６上の根菜類サンプル２４の集塊または蓄積を排除することができる。そうでない場合には、このような集塊または蓄積は、比較的均一なサンプルの流れを著しく乱すであろう。有利には、スクレーパーは、コンベヤーベルト５の移動方向に関してローラー６の直前に配置されたワイパー８Ａである。特に有利には、ワイパー８Ａは、ローラーの回転軸の上においてローラー表面をクリーニングする。すなわちワイパー８Ａは、ローラーの回転軸７の上のローラー表面に配置されるか、ローラーの回転軸７の上のローラー表面に影響を与える。ビートの処理の場合には、ローラーの回転軸とワイパー８Ａとの間の最適な距離（Ｄ３）は約２０ｍｍである。 Furthermore, agglomeration or accumulation of root crop samples 24 on the conveyor belt 5 and rollers 6 can be eliminated. Otherwise, such agglomeration or accumulation would significantly disrupt the relatively uniform flow of the sample. Advantageously, the scraper is a wiper 8A arranged immediately before the roller 6 with respect to the direction of movement of the conveyor belt 5. Particularly advantageously, the wiper 8A cleans the roller surface on the axis of rotation of the roller. That is, the wiper 8A is arranged on the roller surface above the roller rotation axis 7 or affects the roller surface above the roller rotation axis 7. In the case of beet processing, the optimum distance (D 3 ) between the axis of rotation of the roller and the wiper 8A is approximately 20 mm.

ローラー６のすぐ下流には、たとえば、光源１０と、８５０ｎｍから１６５０ｎｍの波長範囲の、根菜類サンプル２４の流れの滑らかな表面によって反射または吸収される放射線を、検出するセンサ１１とを備えるセンサーヘッド９を使用して、根菜類２４の成分を測定する装置（たとえば、ＮＩＲ分光計またはＴＨｚ分光計）が配置されている。センサーヘッド９は、滑らかなサンプルの流れ２４の表面の上に、２００ｍｍから２５０ｍｍの一定の距離で設けられており、サンプルの流れ２４に関して所望のように、たとえば、コンベヤーベルトの方向に対して平行に、または９０度の角度で旋回され得る。このようにして、たとえば、サンプルの流れ２４の全幅を走査、監視し、記録することができる。 Directly downstream of the roller 6 is a sensor head comprising, for example, a light source 10 and a sensor 11 for detecting the radiation reflected or absorbed by the smooth surface of the flow of the root crop sample 24 in the wavelength range from 850 nm to 1650 nm. A device (for example, a NIR spectrometer or a THz spectrometer) for measuring the components of the root vegetable 24 using 9 is arranged. The sensor head 9 is mounted at a constant distance of 200 mm to 250 mm above the surface of the smooth sample stream 24 and as desired with respect to the sample stream 24, for example parallel to the direction of the conveyor belt. or at a 90 degree angle. In this way, for example, the entire width of the sample stream 24 can be scanned, monitored and recorded.

センサ１１は、反射または吸収された放射線を継続的に記録し、光ファイバー１７を介して分光計１８にこれを送信し、分光計は、４０ｍｓの一定の間隔で、スペクトル分解された放射線波長をデジタル化部分に変換する。したがって、根菜類サンプルの流れが通流する間に、数百のそのようなスペクトルが生成され、これはプロセッサ１２によってフィルタリングされ、平均化される。適切な較正データと比較することによって、糖質、でんぷん、粗タンパク質、粗灰分、粗繊維含有物、粗脂肪、陰イオンまたは陽イオン、ＮＤＦ（中性デタージェント繊維）、ＡＤＦ（酸性デタージェント繊維）、ＡＤＬ（酸性デタージェントリグニン）、ヘミセルロース（ＨＣＥＬ）またはセルロース（ＣＥＬ）等の質を決定する成分の同一性および濃度が高い精度で測定され、出力される。 The sensor 11 continuously records the reflected or absorbed radiation and transmits it via an optical fiber 17 to a spectrometer 18, which digitally records the spectrally resolved radiation wavelengths at regular intervals of 40 ms. Convert to digitized part. Thus, during the flow of the root crop sample, hundreds of such spectra are generated, which are filtered and averaged by the processor 12. By comparison with appropriate calibration data, carbohydrates, starch, crude protein, crude ash, crude fiber content, crude fat, anions or cations, NDF (neutral detergent fiber), ADF (acid detergent fiber) ), ADL (acidic detergent lignin), hemicellulose (HCEL) or cellulose (CEL), etc. The identity and concentration of components that determine the quality are measured with high precision and output.

部分片が同じサイズであり、これらの部分片から過剰に液体が排出されていない、粉砕された根菜類２４の実質的に均一な流れを実現することが重要であることがこれまでに判明している。液体は光を反射する傾向があるため、これは根菜類の成分測定をより困難にする。動物用飼料の生産に際して、根菜類を切り刻むために通常使用される根菜類ミルを用いて試験が実施された。しかし、これらの装置は、一区画全体の流れを粉砕するためには強度が低すぎることが判明しており、部分片が不均一になる可能性もある。シュレッダー装置も試験された。しかし、根菜類片は極めて不均一であり、部分片のサイズの開きが大きいため、結果は不良であった。さらに、根菜類用のこぎりおよびミルを用いて試験が実施され、根菜類は通常のマッシュ、粗いマッシュ、液分、大きい部分片（たとえば１５ｃｍ３から２０ｃｍ３）、小さい部分片（３ｃｍ３から８ｃｍ３）および約５００ｃｍ３から８００ｃｍ３の切片に粉砕された。マッシュ、すなわち通常のマッシュまたは粗いマッシュのいずれかを使用した場合、結果が正確ではないことが判明しており、これは、材料の急速な劣化によるものであるかもしれない。細片を使用する場合、小さい水膜が部分片に現れ、放射線がこの水膜を通過することができないため、これがＮＩＲＳまたはＴＨｚ分光測定を誤ったものにするという問題が生じる。根菜類の切片は、これらの切片が相互に重ねられたとき、またはこれらの切片が完全に等しく切断されていない場合に、コンベヤーベルト上の流れとセンサーヘッドとの間の距離が変化してしまうという悪影響を有していた。したがって、比較的乾燥しており、等しい根菜類片サイズと比較的平らな表面とを有している、等しく、均一な粒子流を実現することが重要である。 It has previously been found to be important to achieve a substantially uniform flow of the ground root vegetable 24, with the portions being of the same size and without excessive liquid draining from these portions. ing. This makes measuring the composition of root vegetables more difficult because liquids tend to reflect light. Tests were carried out using a root crop mill, which is commonly used to chop root vegetables in the production of animal feed. However, these devices have been found to be too weak to break up the flow of an entire section, and may also result in uneven pieces. A shredding device was also tested. However, the results were poor because the root vegetable pieces were very non-uniform and the size of the pieces varied widely. In addition, tests were carried out using saws and mills for root crops, with regular mash, coarse mash, liquid, large pieces (e.g. 15 cm 3 to 20 cm 3 ), small pieces (3 cm 3 to 8 cm 3 ) . ) and ground into sections of approximately 500 cm 3 to 800 cm 3 . It has been found that when using mash, either regular mash or coarse mash, the results are not accurate and this may be due to the rapid deterioration of the material. When using strips, the problem arises that a small water film appears on the section and this makes the NIRS or THz spectroscopy measurements false, since the radiation cannot pass through this water film. Cuttings of root crops can result in changes in the distance between the flow on the conveyor belt and the sensor head when these sections are stacked on top of each other or if these sections are not cut perfectly equal. It had an adverse effect. Therefore, it is important to achieve an equal, uniform particle stream that is relatively dry and has equal root crop size and relatively flat surfaces.

粉砕された根菜類のそのような流れを提供することは、本発明による、根菜類を粉砕する装置１４によって実現可能である。 Providing such a stream of ground vegetables is possible with the device 14 for grinding root vegetables according to the invention.

根菜類を実質的に等しいサイズの部分片に粉砕する装置１４を第１の斜視図で、図２に示す。この装置はフレーム１５を含んでおり、このフレームは実質的に長方形であり、互いに反対側に配置されている第１のヘッド部分３０および第２のヘッド部分３２と、同様に互いに反対側に配置されている第１の側方部分３４および第２の側方部分３６とを含んでいる。すべての部分３０、３２、３４、３６は、フレームが構築されるように、相互に直角に配置されている。入口側２０には、通常、ホッパー１３が配置されるが、見やすくするためにこれは図２には示されていない（図１を参照）。 A device 14 for grinding root vegetables into substantially equally sized portions is shown in a first perspective view in FIG. The device includes a frame 15 which is substantially rectangular and has a first head portion 30 and a second head portion 32 which are arranged oppositely to each other and which are also arranged oppositely to each other. It includes a first lateral portion 34 and a second lateral portion 36 . All parts 30, 32, 34, 36 are arranged at right angles to each other so that a frame is constructed. On the inlet side 20, a hopper 13 is usually arranged, but for reasons of clarity this is not shown in FIG. 2 (see FIG. 1).

この特に有利な実施形態では、メインフレーム１５内に、４つの粉砕シャフト４０、４１、４２、４３が回転可能に支持されている。粉砕シャフト４０、４１、４２、４３を、図６を参照して以降でより詳細に説明する。 In this particularly advantageous embodiment, four grinding shafts 40 , 41 , 42 , 43 are rotatably supported in the main frame 15 . The grinding shafts 40, 41, 42, 43 will be explained in more detail below with reference to FIG.

粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の軸線方向端部４４、４５（図６を参照）は、軸受４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３内に受容される。軸受４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３は、ローラー軸受、特に傾斜したローラー軸受として、根菜類の粉砕中に粉砕シャフト４０、４１、４２、４３に作用する大きい力を支持するように形成されている。 The axial ends 44, 45 (see FIG. 6) of the grinding shafts 40, 41, 42, 43 are received within bearings 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53. The bearings 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 are used as roller bearings, especially inclined roller bearings, to support the large forces acting on the grinding shafts 40, 41, 42, 43 during the grinding of root vegetables. It is formed to do so.

４つの粉砕シャフト４０、４１、４２、４３のうちの２つの粉砕シャフトが１つのセットを形成し、この実施形態では、粉砕シャフト４０、４１が粉砕シャフトの第１のセットを形成し、粉砕シャフト４２、４３が粉砕シャフトの第２のセットを形成している。粉砕シャフトの各セットの１つの粉砕シャフト４１、４３のみが駆動シャフト延長部５４、５５を備えており、駆動シャフト延長部は各軸受４８、５２を通って突出し、駆動モーター等の対応する駆動シャフトと係合可能である。第２のヘッドパネル３２のハウジング部分３３内に、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の各セットに対して伝動装置５６が設けられており、伝動装置５６は図４において見て取れる。伝動装置５６は、粉砕シャフト４１に取り付けられている第１のギヤホイール５７を含んでおり、これは、粉砕シャフト４０に固定されている第２のギヤホイール５８と係合する（図６を参照）。２つのギヤホイール５７、５８の係合によって、粉砕シャフト４１の回転を粉砕シャフト４０に伝達することができ、粉砕シャフトの第１のセットの粉砕シャフト４０、４１は同じ速度で回転する。伝動装置５６によって、それらは互いに逆回転する。粉砕シャフト４２、４３の第２のセットに対して、同一の歯車が、ケーシング３３内に設けられていることを理解されたい。一般的に粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の２つのセットは同一に形成されており、４つの粉砕シャフト４０、４１、４２、４３を設けるのは、主に、装置１４のスループット（処理能力）および性能を向上させるためである。 Two of the four grinding shafts 40, 41, 42, 43 form one set, in this embodiment the grinding shafts 40, 41 form a first set of grinding shafts, the grinding shafts 42, 43 form a second set of grinding shafts. Only one grinding shaft 41, 43 of each set of grinding shafts is provided with a drive shaft extension 54, 55, which projects through each bearing 48, 52 and is connected to a corresponding drive shaft such as a drive motor. can be engaged with. In the housing part 33 of the second head panel 32, a transmission 56 is provided for each set of grinding shafts 40, 41, 42, 43, which can be seen in FIG. The transmission 56 includes a first gear wheel 57 attached to the grinding shaft 41, which engages a second gear wheel 58 fixed to the grinding shaft 40 (see FIG. 6). ). The engagement of the two gear wheels 57, 58 allows the rotation of the grinding shaft 41 to be transmitted to the grinding shaft 40, the grinding shafts 40, 41 of the first set of grinding shafts rotating at the same speed. A transmission 56 rotates them counter-rotating each other. It will be appreciated that for the second set of grinding shafts 42, 43 identical gears are provided within the casing 33. Generally, the two sets of grinding shafts 40, 41, 42, 43 are formed identically, and the provision of four grinding shafts 40, 41, 42, 43 is mainly due to the throughput (processing capacity) of the device 14. ) and to improve performance.

図６を参照すると、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３（図６では、１つの粉砕シャフト４０のみが示されているが、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の構成は実質的に同一である）には複数のフック６０が配設されている（図６では、参照符号が付けられているのは１つだけである）。これらのフック６０はすべて相互に同一に形成されているが、相互に、粉砕シャフト４０の周囲に沿ってずらして設けられている。粉砕シャフト４０は、メインシャフト部分６２と、各軸受４６、４７に受容されるための２つの延長部４０、４２とを含んでいる。この実施形態では、メインシャフト部分６２は、相互に実質的に９０°を成す４つの表面を有する長方形の形状を有している。メインシャフト部分６２には、メインシャフト部分６２を通って軸方向に交互に配置された貫通孔６４、６５（同様に、図６では、参照符号が付けられているのは２つだけである）が設けられている。すなわち、貫通孔６４、６５は軸方向に交互に配置されており、第１の貫通孔６４は第１の方向に設けられているが、第２の貫通孔６５は、第１の貫通孔６４の第１の方向に対して垂直な第２の方向に設けられている。相互に平行な各貫通孔は、本発明の実施形態では、２０ｍｍから８０ｍｍ、有利には３０ｍｍから５０ｍｍの範囲の間隔だけ離されており、この特定の実施形態では、４０ｍｍの間隔で離間されている。この値は、フック６０のサイズ、および粉砕される根菜類の種類にも関連し得る。４０ｍｍは、テンサイまたは飼料用ビートに有利な範囲であることが判明している。 Referring to FIG. 6, the grinding shafts 40, 41, 42, 43 (although only one grinding shaft 40 is shown in FIG. 6, the configurations of the grinding shafts 40, 41, 42, 43 are substantially the same). A plurality of hooks 60 are arranged (in FIG. 6, only one is referenced). These hooks 60 are all of the same design, but are offset from one another along the circumference of the grinding shaft 40 . The grinding shaft 40 includes a main shaft portion 62 and two extensions 40, 42 for being received in respective bearings 46, 47. In this embodiment, main shaft portion 62 has a rectangular shape with four surfaces at substantially 90 degrees to each other. The main shaft portion 62 has through holes 64, 65 (also only two of which are referenced in FIG. 6) arranged axially alternately through the main shaft portion 62. is provided. That is, the through holes 64 and 65 are arranged alternately in the axial direction, and the first through hole 64 is provided in the first direction, but the second through hole 65 is provided in the first through hole 64. in a second direction perpendicular to the first direction. In embodiments of the invention, the mutually parallel through holes are spaced apart by a spacing in the range from 20 mm to 80 mm, advantageously from 30 mm to 50 mm, and in this particular embodiment by a spacing of 40 mm. There is. This value may also be related to the size of the hook 60 and the type of root crop being crushed. 40 mm has been found to be an advantageous range for sugar beets or forage beets.

さらに、相互に平行な各貫通孔６４、６５において、フック６０は、それらが反対方向に交互に突出するように交互に配置されている。各フック６０は、フック部分６６（図７および図８を参照）と取り付け部分６７とをから成る。フック部分６６と取り付け部分６７との間にフランジ部分６８が設けられており、フランジ部分は、各フック６０が１つの貫通孔６４、６５に装着されている場合に、当接部として機能する。各フック６０は、その取り付け部分６７でもって貫通孔６４、６５に挿通され、そのフランジ部分６８でもってメインシャフト部分６２と当接して、規定の位置を確保する。フランジ部分６８を、図７に示されているような方形の断面を有するように、または択一的に楕円形の断面を有するように設計することができる。フランジ部分６８は、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３にプレス成形された、またはミリングされた各くぼみに適合する。取り付け部分６７は、ねじが切られた部分６９を備えており、この部分６９は、対応して設けられた、内側にねじが切られた部分を有するナット７０と協働する（図６を参照）。各フック６０は、移動方向を示す矢印Ｍによって示されているように、各粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の移動方向に向かって湾曲している。 Furthermore, in each of the mutually parallel through holes 64, 65, the hooks 60 are arranged alternately so that they protrude alternately in opposite directions. Each hook 60 consists of a hook portion 66 (see FIGS. 7 and 8) and an attachment portion 67. A flange portion 68 is provided between the hook portion 66 and the attachment portion 67, which serves as an abutment when each hook 60 is fitted into one through hole 64, 65. Each hook 60 is inserted into the through holes 64, 65 with its attachment portion 67, and abuts the main shaft portion 62 with its flange portion 68 to secure a prescribed position. The flange portion 68 can be designed to have a rectangular cross-section, as shown in FIG. 7, or alternatively an oval cross-section. The flange portion 68 fits into each recess pressed or milled into the grinding shaft 40, 41, 42, 43. The mounting part 67 has a threaded part 69, which cooperates with a correspondingly provided nut 70 having an internally threaded part (see FIG. 6). ). Each hook 60 is curved toward the direction of movement of each grinding shaft 40, 41, 42, 43, as indicated by arrow M indicating the direction of movement.

次に、特に図７および図８に示されているフックの構成を説明する。フック部分６６は、２つの平行な側面７２と、後面７３と、前面７４とを有する実質的に長方形の断面を備えている。前面７４および後面７３は湾曲しており、円の一部分に類似している。前面７４および後面７３のそれぞれの曲率半径は相違しており、前面７４の曲率半径は、後面７３の曲率半径よりもわずかに大きい。これは必須ではないが、この実施形態においては有益である。しかし、これが逆の配置であって、後面７３の曲率半径が前面７４の曲率半径より大きくてもよいことを理解されたい。この実施形態では、後面７３の曲率半径Ｒ１は２０ｍｍから４０ｍｍの範囲にあり、特に３４ｍｍである。前面７４の曲率半径Ｒ２も、２０ｍｍから４０ｍｍの範囲にあり、この特定の実施形態では、３５ｍｍである。フック部分６６の先細り形状は、フック部分６６のベース部分７５の厚さＤ２に相当する距離だけずらされた、各半径Ｒ１、Ｒ２の中心点Ｐ１、Ｐ２間の間隔に依存するものである。厚さＤ２は５ｍｍから１５ｍｍの範囲にあり、この特定の例では、１０ｍｍであり得る。したがって、点Ｐ１と点Ｐ２との間の間隔も約１０ｍｍであり、その結果、フック部分６６の先細り形状が生じる。 Next, the structure of the hook shown in particular in FIGS. 7 and 8 will be described. Hook portion 66 has a substantially rectangular cross section with two parallel sides 72 , a rear surface 73 and a front surface 74 . The anterior surface 74 and the posterior surface 73 are curved and resemble portions of a circle. The radius of curvature of the front surface 74 and the rear surface 73 are different, with the radius of curvature of the front surface 74 being slightly larger than the radius of curvature of the rear surface 73. Although this is not required, it is beneficial in this embodiment. However, it should be understood that this could be the reverse arrangement, with the radius of curvature of the rear surface 73 being greater than the radius of curvature of the front surface 74. In this embodiment, the radius of curvature R 1 of the rear surface 73 lies in the range from 20 mm to 40 mm, in particular 34 mm. The radius of curvature R 2 of the front surface 74 also ranges from 20 mm to 40 mm, and in this particular embodiment is 35 mm. The tapered shape of the hook portion 66 depends on the spacing between the center points P 1 , P 2 of each radius R 1 , R 2 offset by a distance corresponding to the thickness D 2 of the base portion 75 of the hook portion 66 It is something. Thickness D 2 ranges from 5 mm to 15 mm, and in this particular example may be 10 mm. The spacing between points P 1 and P 2 is therefore also approximately 10 mm, resulting in a tapered shape of the hook portion 66.

先端７６において、フック部分６６は鋭いエッジ７７を有しており、このエッジは内側に先細っており、小さい突起７８を介して前面７４に接続する。エッジ部分７７は比較的鋭く、特に０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲の小さな半径を有している。各フック６０は、エッジ部分７７からベース部分７５の中心までの距離を測定した場合、２０ｍｍから８０ｍｍ、有利には３０ｍｍから５０ｍｍの範囲、特に約４０ｍｍの長さを有している。フック部分６６のこの特有の形態によって、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３が回転するときに、エッジ７７は各根菜類に切り込み、フック６０の先細り形状またはくさび形状によって、根菜類の一部分の破壊、粉砕またははぎ取りを引き起こす。後面７３および前面７４によって形成される部分的な円の延在部の角度αおよびβにおける測定の際に、角度αの範囲は４５°から９０°の範囲、特に６０°から８０°の範囲にあり、より有利には約７５°である。同様に、角度βの範囲は、エッジ７７にくさび部分を設けているためにより短く、３０°から８０°、特に４０°から６０°の範囲にあり、より有利には５０°程度である。 At the tip 76, the hook portion 66 has a sharp edge 77 that tapers inwardly and connects to the front surface 74 via a small protrusion 78. The edge portion 77 is relatively sharp and has a particularly small radius in the range from 0.1 mm to 0.3 mm. Each hook 60 has a length, measured from the edge portion 77 to the center of the base portion 75, of from 20 mm to 80 mm, advantageously from 30 mm to 50 mm, in particular about 40 mm. Due to this particular configuration of the hook portion 66, when the crushing shaft 40, 41, 42, 43 rotates, the edge 77 cuts into each root crop, and the tapered or wedge shape of the hook 60 causes the destruction of a portion of the root crop. , causing crushing or stripping. When measuring the angles α and β of the partial circular extension formed by the rear face 73 and the front face 74, the angle α ranges from 45° to 90°, in particular from 60° to 80°. more preferably about 75°. Similarly, the range of the angle β is shorter due to the wedge portion provided on the edge 77 and lies in the range from 30° to 80°, in particular from 40° to 60°, more advantageously of the order of 50°.

フックの長さが重要な役割を果たし、フックが長いほど、根菜類はより良好に粉砕され（すなわち、多くの摩滅の発生や、水等の液体の大量の流出が防止される）、さらには完全な詰まりが低減される。しかし、フックが長いほど、生成される部分片は大きくなる。これは、たとえば分光学的な方法論等による、後続する成分測定の準備ならびに成分測定において、細片の流れを均一化するプロセスを妨害する恐れがある。 The length of the hook plays an important role, the longer the hook, the better the root crops will be crushed (i.e. preventing the occurrence of a lot of abrasion and large spills of liquids such as water) and even Complete blockage is reduced. However, the longer the hook, the larger the piece produced. This may interfere with the process of homogenizing the flow of the particles in preparation for subsequent component measurements as well as in component measurements, for example by spectroscopic methodologies.

ここで、再び図２から図５に戻る。粉砕シャフト４０、４１、４２、４３が回転する際、特に逆の回転運動において、粉砕シャフトは、切断される根菜類を支持するためのカウンターパートを必要とする。このカウンターパートは、カッティングレーキ８０、８２によって形成され、ここで１つのカッティングレーキ８０、８２が、粉砕シャフト４０、４２の第１のセットおよび粉砕シャフト４２、４３の第２のセットのそれぞれに対して設けられている。各カッティングレーキ８０、８２は同様に形成され、長手方向のバー８３、８４を有している。これらのバーはヘッド部分３０からヘッド部分３２まで延在し、各取り付けプレート８５、８６によってヘッド部分に取り付けられている（図５を参照）。これらの取り付けプレート８５、８６によって、カッティングレーキ８０、８２は、メインフレーム１５に取り付けられている。カッティングレーキ８０、８２は複数の金属プレート８７を含んでおり、これらの金属プレートはそれぞれバー８３、８４に取り付けられており、各粉砕シャフト４０、４１、４２、４３上のフック６０と協働するための突部８８および凹部８９を形成するように、相互に軸線方向において間隔をおいて配置されている。突部８８および凹部８９は、フック６０と組み合わされて働くように設けられており、切断される根菜類のためのカウンターサポートまたはカウンターブレードを提供している。付加的に、突部８８および凹部８９は、たとえば図３および図５から推測され得るふるい分け機能を提供し、特定のサイズよりも大きい根菜類片が出口側２２に通過することがないように機能する。 Here, we return to FIG. 5 from FIG. 2 again. When the grinding shafts 40, 41, 42, 43 rotate, especially in the reverse rotation movement, they require a counterpart to support the root crops to be cut. This counterpart is formed by cutting rakes 80, 82, one cutting rake 80, 82 for each of the first set of grinding shafts 40, 42 and the second set of grinding shafts 42, 43. It is provided. Each cutting rake 80, 82 is similarly shaped and includes a longitudinal bar 83, 84. These bars extend from head section 30 to head section 32 and are attached to the head section by respective mounting plates 85, 86 (see Figure 5). The cutting rakes 80, 82 are attached to the main frame 15 by these attachment plates 85, 86. The cutting rakes 80, 82 include a plurality of metal plates 87, each of which is attached to a bar 83, 84 and cooperates with a hook 60 on each grinding shaft 40, 41, 42, 43. They are spaced apart from each other in the axial direction so as to form a protrusion 88 and a recess 89 for the purpose. Protrusion 88 and recess 89 are provided to work in conjunction with hook 60 to provide a counter support or counter blade for the root crop to be cut. Additionally, the protrusions 88 and the recesses 89 provide a screening function, which can be deduced from FIGS. 3 and 5, for example, and serve to prevent root vegetable pieces larger than a certain size from passing to the outlet side 22. do.

取り付けプレート８５、８６によって、カッティングレーキ８０、８２の垂直高さが調整可能である（図５を参照）。カッティングレーキ８０、８２は、図５の中間位置において示されているが、粉砕根菜類片のサイズがより小さくなるように、カッティングレーキをさらに上方に取り付けることも、より大きい根菜類片が根菜類から切り取られるように、メインフレーム１５のより下方の部分に取り付けてもよい。しかし、上方の方向においては、この取付位置は、フック６０のエッジ７７の移動点を結ぶ円である切断円Ｃによって制限されている。バー８３、８４をそれ以上、上方に移動させることができない。さもなければ、エッジ７７とバー８３、８４との間に接触が生じるであろう。 The vertical height of the cutting rakes 80, 82 is adjustable by means of the mounting plates 85, 86 (see FIG. 5). Although the cutting rakes 80, 82 are shown in an intermediate position in FIG. It may also be attached to a lower portion of the main frame 15 such that it is cut away from the main frame 15. However, in the upward direction, this attachment position is limited by the cutting circle C, which is the circle connecting the points of movement of the edge 77 of the hook 60. Bars 83, 84 cannot be moved upward any further. Otherwise, contact would occur between edge 77 and bars 83,84.

カッティングレーキ８０、８２に加えて、２つのクリーニングレーキ９０、９１、９２、９３が、粉砕シャフト４０、４１の第１のセットおよび粉砕シャフト４２、４３の第２のセットのそれぞれに対して設けられている。 In addition to the cutting rakes 80, 82, two cleaning rakes 90, 91, 92, 93 are provided for each of the first set of grinding shafts 40, 41 and the second set of grinding shafts 42, 43. ing.

クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３は粉砕シャフト４０、４１、４２、４３に沿って、粉砕シャフトに対して平行に延在している。これらは、カッティングレーキ８０、８２の反対側部材として形成されている。クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３は、メインフレーム１５のヘッド部分３０、３２または側方パネル３４、３６のいずれかに取り付けられている。本発明にとって特に必須ではないが、クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３は高さ位置が調整可能であり得る。クリーニングレーキは、フック６０が上方に移動して通過するときに、固着している、または付着している根菜類片をそれぞれフック６０から除去するために使用される。したがって、クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３によって、切断されていない根菜類片が入口側２０から出口側２２へと移動してしまうことが避けられる。クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３は、非常に大きな強度を有している必要はないので、それらは板金から作られ、特に板金から打ち抜かれ、実質的に角のある形状を有するように曲げられる。ここでも、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３が回転する際に、フック６０と組み合わされて動くように、突部９５および凹部９６が、打ち抜きによってクリーニングレーキ９０、９１、９２、９３に形成されている。有利な実施形態では、図５に示されているように、溶接によって固定されたガセットプレート（補強板）９９がクリーニングレーキ９０、９１、９２、９３を安定させている。 The cleaning rakes 90, 91, 92, 93 extend along and parallel to the grinding shafts 40, 41, 42, 43. These are formed as opposite members of the cutting rakes 80, 82. The cleaning rakes 90, 91, 92, 93 are attached to either the head portions 30, 32 of the main frame 15 or the side panels 34, 36. Although not essential to the invention, the cleaning rakes 90, 91, 92, 93 may be height adjustable. The cleaning rake is used to remove stuck or stuck root vegetable pieces from the hooks 60, respectively, as the hooks 60 move upwardly and past. Therefore, the cleaning rakes 90, 91, 92, 93 prevent uncut root vegetable pieces from moving from the inlet side 20 to the outlet side 22. The cleaning rakes 90, 91, 92, 93 do not need to have very great strength, so they are made from sheet metal, in particular stamped from sheet metal and bent to have a substantially angular shape. It will be done. Again, protrusions 95 and recesses 96 are formed in the cleaning rakes 90, 91, 92, 93 by punching to move in combination with the hooks 60 when the grinding shafts 40, 41, 42, 43 rotate. ing. In an advantageous embodiment, as shown in FIG. 5, cleaning rakes 90, 91, 92, 93 are stabilized by gusset plates 99 fixed by welding.

粉砕される根菜類の１つまたは複数が、固着したり、または詰まったりして、それ以上動かなくなった場合のために、本発明の装置１４は詰まり解消装置１００を有している。次に、この詰まり解消装置について、特に図２、図５、図９、図１０および図１１を参照して説明する。詰まり解消装置１００は、詰まっている根菜類をカッティングレーキ８０、８２またはクリーニングレーキ９０、９１、９２、９３から除去するように動作可能である。装置１４が粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の２つのセットを備えている、この特定の実施形態では、詰まり解消装置１００は、３つの詰まり解消要素１０１、１０２、１０３を有しており、第２の詰まり解消要素１０２は、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の両方のセットに使用される。第１の詰まり解消要素１０１と第３の詰まり解消要素１０３とは、実質的に、互いに同一に形成されているが、左右反転され、相互に反対向きに配置されている。各詰まり解消要素１０１、１０２、１０３は、クリーニングレーキ９０、９１、９２、９３に隣接して移動可能であるように配置されている。カッティングレーキ８０、８２を詰まらせている根菜類を除去するための付加的な詰まり解消要素が設けられていてよい。しかし、カッティングレーキに根菜類が詰まることは滅多になく、根菜類は主に、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の第１のセットと第２のセットとの間の接続部分、または側方部分、すなわち側方パネル３４、３６のいずれかで詰まるということが判明している。カッティングレーキ８０、８２におけるよりも切断動作が少ないため、根菜類はクリーニングレーキ９０、９１、９２、９３で詰まる傾向がある。入口側２０に提供されたすべての根菜類を完全に切断するために、根菜類が、回転している粉砕シャフト４０、４１、４２、４３上で「踊る」、すなわち、任意の方向において移動するまたは飛び跳ねることが必要がある。過度に多くの根菜類がホッパー１３に投入される場合、根菜類がレーキ８０、８２、９０、９１、９２、９３に向かって押し付けられて詰まってしまうことが起こり得る。さらに、そのような根菜類の押し付けによって、生成される細片のサイズの一様性が低下することがあり、これは水またはその他の液体の流出によって、成分のその後の分光測定の品質、精度に悪影響を与える。 In the event that one or more of the root crops to be crushed becomes stuck or jammed and cannot be moved any further, the device 14 of the invention includes a de-clog device 100. Next, this clogging device will be described with particular reference to FIGS. 2, 5, 9, 10, and 11. The unclog device 100 is operable to remove clogged root crops from the cutting rakes 80, 82 or the cleaning rakes 90, 91, 92, 93. In this particular embodiment, where the device 14 comprises two sets of grinding shafts 40, 41, 42, 43, the de-clog device 100 has three de-clog elements 101, 102, 103; A second anti-clog element 102 is used for both sets of grinding shafts 40, 41, 42, 43. The first clogging element 101 and the third clogging element 103 are formed substantially identically to each other, but are laterally reversed and arranged in opposite directions. Each anti-clog element 101, 102, 103 is movably positioned adjacent to a cleaning rake 90, 91, 92, 93. Additional anti-clogging elements may be provided for removing root crops clogging the cutting rakes 80, 82. However, the cutting rake is rarely clogged with root crops, and the root crops are mainly found in the connecting part between the first and second set of grinding shafts 40, 41, 42, 43, or on the sides. It has been found that either the side panels 34, 36 become clogged. Because there is less cutting action than in cutting rakes 80, 82, root crops tend to clog in cleaning rakes 90, 91, 92, 93. In order to completely cut all the root crops provided on the inlet side 20, the root crops "dance", i.e. move in any direction, on the rotating grinding shafts 40, 41, 42, 43. Or need to jump. If too many root vegetables are loaded into the hopper 13, the root vegetables may be pushed toward the rakes 80, 82, 90, 91, 92, 93 and become clogged. In addition, such imposition of root crops may reduce the uniformity of the size of the resulting particles, which due to the runoff of water or other liquids may affect the quality, accuracy, and accuracy of subsequent spectroscopic measurements of the components. adversely affect.

本実施形態では、詰まり解消要素１０２は中央部分にあり、詰まり解消要素１０１、１０３は側方パネル３４、３６にある。各詰まり解消要素１０１、１０２、１０３は、上述した粉砕シャフト４０、４１、４２、４３に対して平行な長手方向延在部を備えるバー１０４、１０５、１０６を含んでおり、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げるために上方に移動可能である。 In this embodiment, the jam clearing element 102 is in the central portion and the jam clearing elements 101, 103 are in the side panels 34, 36. Each de-clogging element 101, 102, 103 comprises a bar 104, 105, 106 with a longitudinal extension parallel to the above-mentioned crushing shafts 40, 41, 42, 43 and is used to remove the clogged root vegetables. or can be moved upwards to lift root vegetable pieces.

外側の詰まり解消要素１０１、１０３は、各ブラケット１０７、１０８、１０９、１１０を含んでおり、各ブラケットの間にバー１０４、１０６が延在し、各ブラケットにバー１０４、１０６が取り付けられている。ブラケット１０７、１０８、１０９、１１０は、各ピボットヒンジ１１１、１１２、１１３、１１４を介してヘッド部分３０、３２に旋回可能に取り付けられている。ピボットヒンジはそれぞれ、カッティングレーキ８０、８２の実質的に垂直方向上方に配置されている。それらはまた、本発明の範囲内において、他の位置に配置され得る。 The outer jam-clearing elements 101, 103 include respective brackets 107, 108, 109, 110 with a bar 104, 106 extending between each bracket and a bar 104, 106 attached to each bracket. . Brackets 107, 108, 109, 110 are pivotally attached to head portions 30, 32 via respective pivot hinges 111, 112, 113, 114. Each pivot hinge is positioned substantially vertically above the cutting rakes 80, 82. They may also be placed in other positions within the scope of the invention.

ブラケット１０７、１０８、１０９、１１０には、さらに、係合ピン１１５、１１６、１１７、１１８が取り付けられており、これらは各ブラケット１０７、１０８、１０９、１１０から外向きに突出している。係合ピン１１５、１１６、１１７、１１８は、作動ピストン１１９、１２０との係合のために設けられている（図９を参照）。作動ピストン１１９、１２０は、固定部１２１、１２２に取り付けられており、図９の右側の位置（ピストン１２０）から、図９の左側に示されている位置まで収縮することができる（ピストン１１９）。作動ピストン１１９、１２０が引っ込むと、詰まり解消要素１０１、１０３がピボットヒンジ１１１、１１２、１１３、１１４を中心に旋回し、バー１０４、１０６が、各クリーニングレーキ９０、９３から始まるアーチ形の経路に沿って、装置１４の中心に向かって上向きに上昇し、したがって粉砕シャフト４０、４３の回転方向の方向と同方向に上昇する。さらに、バー１０４、１０６には、各貫通孔１２４が設けられており（図１１においてのみ、参照数字が付けられている）、したがって、詰まっている根菜類とバー１０４との間の摩擦が増加することとなり、詰まっている根菜類が中央方向へ搬送されて、その根菜類にフック６０が再び係合し得るようになる。 Engagement pins 115, 116, 117, 118 are further attached to the brackets 107, 108, 109, 110, and these protrude outward from each bracket 107, 108, 109, 110. Engagement pins 115, 116, 117, 118 are provided for engagement with actuating pistons 119, 120 (see FIG. 9). The actuating pistons 119, 120 are attached to fixed parts 121, 122 and can be retracted from the position on the right in FIG. 9 (piston 120) to the position shown on the left in FIG. 9 (piston 119). . When the actuating pistons 119, 120 are retracted, the anti-clog elements 101, 103 pivot about the pivot hinges 111, 112, 113, 114, causing the bars 104, 106 to move in an arcuate path starting from each cleaning rake 90, 93. along, rising upwardly towards the center of the device 14 and thus in the same direction as the direction of rotation of the grinding shafts 40, 43. Furthermore, the bars 104, 106 are provided with respective through holes 124 (marked with reference numerals only in FIG. 11), thus increasing the friction between the plugged root crops and the bars 104. As a result, the clogged root vegetables are transported toward the center, and the hook 60 can be engaged with the root vegetables again.

中央の詰まり解消要素１０２は、同様の方法で機能する。これは、係合部分１２５、１２６（図１０を参照）を含んでおり、これらの係合部分には、ピストン１２８の第３の対（図９には１つのピストン１２８のみが示されている；装置の反対側に係合部分１２５のための第２のピストンがあるということを理解されたい）が係合している。これらのピストン１２８は、詰まり解消要素１０２全体が真っ直ぐ上方に持ち上げられるように同時並行に作動され得るが、第１のステップにおいて部分１２５が上昇し、再び下降し、そして第２のステップにおいて部分１２６が上昇し、再び下降するように、詰まり解消要素１０２が傾けられて連続的に作動されてもよい。これによっても、詰まっている根菜類が装置１４の中心に向かって押し出されるという作用が得られる。 The central unclog element 102 functions in a similar manner. It includes engaging portions 125, 126 (see FIG. 10) which include a third pair of pistons 128 (only one piston 128 is shown in FIG. 9). ; it should be understood that on the opposite side of the device there is a second piston for the engagement portion 125) is engaged. These pistons 128 can be actuated in parallel so that the entire unclogging element 102 is lifted straight upwards, with the portion 125 rising in a first step and falling again, and the portion 126 rising in a second step. The anti-clog element 102 may be tilted and actuated continuously so that the anti-clog element 102 is raised and lowered again. This also has the effect that the clogged root vegetables are pushed out towards the center of the device 14.

図１３Ａは、実質的に等しいサイズの根菜類片を生成する方法３００を示している。特に有利な実施形態による方法は、以下の順序で３つのステップを含んでいる。 FIG. 13A shows a method 300 of producing root vegetable pieces of substantially equal size. The method according to a particularly advantageous embodiment includes three steps in the following order.

この方法は、カッティングレーキ８０、８２の垂直高さ、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の回転速度および複数の湾曲したフック６０の長さを、部分片の所望のサイズに応じて調整するステップ３０１から始まる。有利には、より小さい根菜類片を得るためには、カッティングレーキ８０がより低い垂直高さに調整され、より大きい部分片を得るためには、カッティングレーキ８０の垂直高さを増大させる。有利には、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３は、約３００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの速度で回転し、この場合に、より高い回転速度はより小さい根菜類片をもたらし、より低い回転速度はより大きい根菜類片をもたらす。有利には、湾曲したフック６０は、フックの中心線に沿って測定して、２０ｍｍから８０ｍｍの範囲の長さを有している。調整のステップ３０１に適したフックのさらなる有利な設計は、装置１４に関する記載において上で説明されている。 The method includes the steps of adjusting the vertical height of the cutting rakes 80, 82, the rotational speed of the grinding shafts 40, 41, 42, 43 and the length of the plurality of curved hooks 60 according to the desired size of the part pieces. It starts from 301. Advantageously, in order to obtain smaller pieces of root crops, the cutting rake 80 is adjusted to a lower vertical height, and in order to obtain larger pieces, the vertical height of the cutting rake 80 is increased. Advantageously, the grinding shafts 40, 41, 42, 43 rotate at a speed of about 300 rpm to 1000 rpm, where higher rotation speeds result in smaller root crop pieces and lower rotation speeds in larger root crop pieces. bring about fragments. Advantageously, the curved hook 60 has a length in the range of 20 mm to 80 mm, measured along the center line of the hook. Further advantageous designs of hooks suitable for the adjustment step 301 have been explained above in the description regarding the device 14.

上で説明したように、第２のステップ３０２において、根菜類が装置１４に投入される。有利には、この投入は、装置１４の容量または性能に適合した、根菜類の継続的かつ安定した導入によって行われる。これによって、上述のように詰まりの発生を減らすまたは回避することができる。 As explained above, in a second step 302, root vegetables are loaded into the device 14. Advantageously, this input is carried out by continuous and steady introduction of root crops adapted to the capacity or performance of the device 14. This can reduce or avoid the occurrence of clogging as described above.

第３のステップ３０３において、根菜類は、実質的に等しいサイズの部分片に粉砕される。 In a third step 303, the root vegetables are ground into substantially equal sized portions.

図１３Ｂは、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３の回転速度およびカッティングレーキ８０、８２の垂直高さをさまざまに調整して形成された、均一サイズのテンサイ片を製造するための一連の試験結果を示している。４００ｒｐｍの回転速度および高い垂直高さに配置されたカッティングレーキは、これによって最大の部分片を形成した（ａ．）。８００ｒｐｍの回転速度および低い垂直高さに配置されたカッティングレーキは、最小の部分片を形成した（ｄ．）。この最大値と最小値との間の部分片のサイズは、回転速度を調整すること、またはカッティングレーキの垂直高さを調整することによって形成することができる。したがって、ｂ．において部分片は、最大の部分片よりも大幅に小さく、ｃ．において部分片は、ａ．における部分片よりもわずかに小さく、かつｂ．における部分片よりも大幅に大きく形成されている。 FIG. 13B shows the results of a series of tests for producing uniformly sized sugar beet pieces formed by varying the rotational speed of the grinding shafts 40, 41, 42, 43 and the vertical height of the cutting rakes 80, 82. It shows. The cutting rake, placed at a rotational speed of 400 rpm and a high vertical height, thereby formed the largest pieces (a.). A cutting rake placed at a rotation speed of 800 rpm and a low vertical height formed the smallest pieces (d.). The size of the part between this maximum and minimum value can be formed by adjusting the rotational speed or by adjusting the vertical height of the cutting rake. Therefore, b. the subpiece is significantly smaller than the largest subpiece; c. In a. and b. It is formed significantly larger than the partial piece in .

図１２は、根菜類の成分を測定する方法２００を示している。この特に有利な実施形態による方法は、以下の順序で７つのステップを含んでいる。 FIG. 12 shows a method 200 for measuring components of root vegetables. The method according to this particularly advantageous embodiment includes seven steps in the following order.

この方法は、上述のように、装置１４を使用して、根菜類を実質的に等しいサイズの細片に粉砕するステップ２０１から始まる。したがって、根菜類がホッパー１３に供給され、粉砕シャフト４０、４１、４２、４３が回転するように作動され、根菜類片が出口側２２に供給される。有利には、粉砕シャフトは約３００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの速度で回転し、ここで回転速度が高いと根菜類片がより小さくなり、回転速度が低いと根菜類片がより大きくなる。 The method begins with step 201 of grinding root vegetables into substantially equal sized pieces using apparatus 14, as described above. Thus, root vegetables are fed into the hopper 13, the grinding shafts 40, 41, 42, 43 are activated to rotate, and root vegetable pieces are fed to the outlet side 22. Advantageously, the grinding shaft rotates at a speed of approximately 300 rpm to 1000 rpm, where higher rotational speeds result in smaller root vegetable pieces and lower rotational speeds result in larger root vegetable pieces.

第２のステップ２０２において、根菜類２４の細片の流れが生成され、根菜類の細片は、搬送装置５の助けを借りて搬送される。その後、特にローラー６によって、根菜類２４の細片の流れを均一にする、または等しく分布させるステップ２０３が実行される。次に、根菜類の細片の流れに近赤外線範囲の光を照射するステップ２０４が実行され、反射または吸収された放射線が記録されるステップ２０５が行われる。記録されたこの放射線は、ステップ２０６においてスペクトル信号に変換され、成分測定のためにスペクトル信号の処理ステップ２０７が実行される。 In a second step 202, a stream of root vegetable strips 24 is generated, which are conveyed with the help of the conveying device 5. Thereafter, a step 203 of uniformizing or evenly distributing the flow of the pieces of root vegetables 24, in particular by rollers 6, is carried out. Next, a step 204 is performed in which the stream of root vegetable strips is irradiated with light in the near-infrared range, and a step 205 in which the reflected or absorbed radiation is recorded. This recorded radiation is converted into a spectral signal in step 206 and a processing step 207 of the spectral signal is carried out for component measurements.

Claims (25)

根菜類を、実質的に均一サイズの部分片に粉砕する装置であって、前記装置は
・入口側および出口側を有するメインフレームと、
・前記入口側の根菜類供給部と、
・前記メインフレーム内に回転可能に支持されている少なくとも１つの粉砕シャフトであって、前記粉砕シャフトは、それぞれの前記粉砕シャフトの回転方向に向かって湾曲した複数のフックを備えている、少なくとも１つの粉砕シャフトと、
・非回転カッティングレーキであって、前記非回転カッティングレーキは複数の凹部を有していて、前記フックに対してカウンターブレードを形成している、非回転カッティングレーキと、
・少なくとも１つの前記粉砕シャフトに関して、前記非回転カッティングレーキの反対側に配設されている、前記フックから根菜類片をはぎ取るためのクリーニングレーキと、
を含み、
前記フックは、前記非回転カッティングレーキの前記凹部と協働するように配置されており、
前記非回転カッティングレーキは、前記粉砕シャフトまでの垂直距離を調整するために、高さ調整可能であり、
詰まっている根菜類を、前記非回転カッティングレーキまたは前記クリーニングレーキのいずれかであるレーキから除去する詰まり解消装置が備えられており、
前記詰まり解消装置は、前記粉砕シャフトに対して平行で、かつ、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げるために上方に移動可能である、長手方向延在部を備えるバーを含む、
装置。 An apparatus for grinding root vegetables into substantially uniformly sized portions, the apparatus comprising: a main frame having an inlet side and an outlet side;
- a root vegetable supply section on the entrance side;
- at least one grinding shaft rotatably supported within the main frame, the grinding shaft comprising a plurality of hooks curved toward the direction of rotation of the respective grinding shaft; one grinding shaft;
- a non-rotating cutting rake, the non-rotating cutting rake having a plurality of recesses forming a counter blade to the hook;
a cleaning rake for stripping root vegetable pieces from the hooks, the cleaning rake being arranged on the opposite side of the non-rotating cutting rake with respect to at least one of the grinding shafts;
including;
the hook is arranged to cooperate with the recess of the non-rotating cutting rake;
the non-rotating cutting rake is height adjustable to adjust the vertical distance to the grinding shaft;
a clog clearing device is provided for removing clogged root crops from a rake, which is either the non-rotating cutting rake or the cleaning rake;
The de-clog device comprises a bar with a longitudinal extension parallel to the grinding shaft and movable upwardly to lift clogged root crops or root crop pieces.
Device. 前記フックは、先端にブレード部分を有している、請求項１記載の装置。 2. The device of claim 1, wherein the hook has a blade portion at a distal end. 前記フックは、３０°から９０°の角度だけ湾曲している、請求項１または２記載の装置。 3. A device according to claim 1 or 2, wherein the hook is curved by an angle of between 30[deg.] and 90[deg.]. 前記フックは、相互に、前記粉砕シャフトの周囲に沿ってずらして設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。 4. Apparatus according to claim 1, wherein the hooks are offset from one another along the circumference of the grinding shaft. 前記フックは、先端に向かって先細っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。 5. A device according to any preceding claim, wherein the hook tapers towards the tip. 前記フックは、前記フックの中心線に沿って測定され、かつ、エッジ部分からベース部分の中心まで測定された場合に、２０ｍｍから８０ｍｍの範囲の長さを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。 5. The hook has a length in the range of 20 mm to 80 mm when measured along the center line of the hook and from the edge portion to the center of the base portion. The device according to any one of the preceding items. 前記フックは、それぞれ、フック部分と、前記粉砕シャフトの貫通孔に装着するための取り付け部分とを有し、前記フック部分と前記取り付け部分との間に、前記粉砕シャフトとの当接部として機能するフランジ部分があり、当該フランジ部分が、１００ｍｍ２の断面積を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。 Each of the hooks has a hook portion and an attachment portion for attachment to the through hole of the crushing shaft, and a portion between the hook portion and the attachment portion functions as an abutting portion with the crushing shaft. 7. The device according to claim 1, wherein there is a flange portion having a cross-sectional area of 100 mm 2 . 前記フックは、１０ｍｍから１００ｍｍの範囲の間隔だけ、相互に軸線方向にずらして配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。 8. Device according to any one of claims 1 to 7, wherein the hooks are arranged axially offset from each other by a spacing in the range from 10 mm to 100 mm. 前記フックは、取り外し可能に前記粉砕シャフトに固定されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。 9. Apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the hook is removably fixed to the grinding shaft. 前記粉砕シャフトは、前記粉砕シャフトを駆動するための駆動装置に接続されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。 10. The device according to claim 1, wherein the grinding shaft is connected to a drive for driving the grinding shaft. 前記詰まり解消装置は、前記非回転カッティングレーキ用の第１の詰まり解消要素を有しており、
前記第１の詰まり解消要素は、前記粉砕シャフトに対して平行な長手方向延在部を備えるバーの形態を成しており、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げるために上方に移動可能である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。 The jam clearing device has a first jam clearing element for the non-rotating cutting rake;
The first de-clogging element is in the form of a bar with a longitudinal extension parallel to the grinding shaft and is movable upwardly to lift the clogged root crops or pieces of root crops. 11. Apparatus according to any one of claims 1 to 10 . 前記詰まり解消装置は、前記クリーニングレーキ用の第２の詰まり解消要素を有しており、
前記第２の詰まり解消要素は、前記粉砕シャフトに対して平行な長手方向延在部を備えるバーの形態を成しており、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げるために上方に移動可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。 The unclog device has a second unclog element for the cleaning rake;
The second anti-clog element is in the form of a bar with a longitudinal extension parallel to the grinding shaft and is movable upwardly to lift the clogged root crops or root vegetable pieces. 12. A device according to any one of claims 1 to 11 . 前記第１の詰まり解消要素は、前記第１の詰まり解消要素を断続的に駆動するための駆動装置に接続されている、請求項１１記載の装置。 12. The apparatus of claim 11 , wherein the first anti-jag element is connected to a drive for intermittently driving the first anti-jag element. 前記第２の詰まり解消要素は、前記第２の詰まり解消要素を断続的に駆動するための駆動装置に接続されている、請求項１２記載の装置。 13. The apparatus of claim 12 , wherein the second anti-jag element is connected to a drive for intermittently driving the second anti-jam element. 前記メインフレームの前記入口側にホッパーが設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。 15. Apparatus according to any one of claims 1 to 14 , characterized in that a hopper is provided on the inlet side of the main frame. 前記メインフレーム内に支持されている第１の粉砕シャフトと第２の粉砕シャフトとのセットを有していて、前記第１の粉砕シャフトと第２の粉砕シャフトとは互いに反対方向に回転するようになっており、
向かい合って配置された突部と凹部を有する前記粉砕シャフトの間に１つの非回転カッティングレーキが設けられている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。 a set of a first grinding shaft and a second grinding shaft supported within the main frame, the first grinding shaft and the second grinding shaft rotating in opposite directions; It is
16. The device according to claim 1, wherein a non-rotating cutting rake is provided between the grinding shafts having oppositely arranged protrusions and recesses. 前記粉砕シャフトは、相互に同一形状に形成されている、請求項１６記載の装置。 17. The apparatus of claim 16 , wherein the grinding shafts are identically shaped. 第３の粉砕シャフトと第４の粉砕シャフトとの第２のセットを有している、請求項１６記載の装置。 17. The apparatus of claim 16 , comprising a second set of third and fourth grinding shafts. 実質的に均一サイズの根菜類片を形成する方法であって、前記方法は、
ａ）請求項１から１８までのいずれか１項記載の、根菜類を粉砕する装置において、前記非回転カッティングレーキの垂直高さ、前記粉砕シャフトの回転速度および前記複数のフックの長さを調整すること、
ｂ）根菜類を前記装置に投入することおよび
ｃ）実質的に等しいサイズの部分片に前記根菜類を粉砕することを含んでおり、
前記詰まり解消装置の前記バーを上方に移動させることによって、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げることを含んでいる、
実質的に等しいサイズの根菜類片を形成する方法。 1. A method of forming root vegetable pieces of substantially uniform size, the method comprising:
a) Apparatus for crushing root vegetables according to any one of claims 1 to 18 , wherein the vertical height of the non-rotating cutting rake, the rotational speed of the crushing shaft and the length of the plurality of hooks are adjusted. to do,
b) charging a root vegetable into said apparatus; and c) grinding said root vegetable into portions of substantially equal size ;
lifting the clogged root vegetable or root vegetable pieces by moving the bar of the clog unclog device upwardly;
A method of forming root vegetable pieces of substantially equal size. 根菜類の成分を測定する装置であって、前記装置は、
・根菜類粉砕物の流れを提供する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の、根菜類を粉砕する装置、
・根菜類粉砕物の前記流れを搬送する搬送装置、
・根菜類粉砕物の前記流れを均一にする均等化ローラーおよび
・成分の識別および定量化のための測定装置、を有している、
根菜類の成分を測定する装置。 A device for measuring components of root vegetables, the device comprising:
- an apparatus for grinding root vegetables according to any one of claims 1 to 18 , which provides a flow of ground root vegetables;
- A conveying device that conveys the flow of crushed root vegetables;
- an equalizing roller for homogenizing the flow of the crushed root vegetables; and - a measuring device for the identification and quantification of the components.
A device that measures the components of root vegetables. 前記均等化ローラーは、ポリマー表面を備えている、請求項２０記載の装置。 21. The apparatus of claim 20 , wherein the equalization roller comprises a polymeric surface. 前記均等化ローラーは、金属表面を備えている、請求項２０記載の装置。 21. The apparatus of claim 20 , wherein the equalization roller comprises a metal surface. 前記均等化ローラーの圧力を支持するために、前記搬送装置の下に支持部が設けられている、請求項２０から２２までのいずれか１項記載の装置。 23. Device according to any one of claims 20 to 22 , characterized in that a support is provided below the conveying device to support the pressure of the equalizing roller. 根菜類を実質的に均一サイズの部分片に粉砕する方法であって、前記方法は、
・請求項１から１８までのいずれか１項記載の、根菜類を粉砕する装置を使用して、根菜類を実質的に均一サイズの細片に粉砕することを含んでおり、
前記詰まり解消装置の前記バーを上方に移動させることによって、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げることを含んでいる、
根菜類を実質的に等しいサイズの部分片に粉砕する方法。 A method of grinding root vegetables into substantially uniformly sized pieces, the method comprising:
- pulverizing root vegetables into substantially uniformly sized pieces using a device for pulverizing root vegetables according to any one of claims 1 to 18 ;
lifting the clogged root vegetable or root vegetable pieces by moving the bar of the clog unclog device upwardly;
A method of grinding root vegetables into portions of substantially equal size. 根菜類の成分を測定する方法であって、前記方法は、以下の一連のステップ、すなわち、
・請求項１から１８までのいずれか１項記載の、根菜類を粉砕する装置を使用して、根菜類を実質的に均一サイズの細片に粉砕するステップ、
・根菜類の細片の流れを生成し、搬送装置の助けを借りて前記根菜類の細片を搬送するステップ、
・前記根菜類の細片を流れにおいて均一にするまたは等しく分布させるステップ、
・根菜類の細片の前記流れに近赤外線範囲の光を照射するステップ、
・反射された放射線および／または吸収された放射線を記録するステップ、
・放射線をスペクトル信号に変換するステップおよび
・成分を測定するために前記スペクトル信号を処理するステップを含んでおり、
前記詰まり解消装置の前記バーを上方に移動させることによって、詰まっている根菜類または根菜類片を持ち上げることを含んでいる、
根菜類の成分を測定する方法。 A method for measuring components of root vegetables, the method comprising the following series of steps:
- grinding the root vegetables into substantially uniformly sized pieces using a device for grinding root vegetables according to any one of claims 1 to 18 ;
- generating a stream of root vegetable strips and conveying said root vegetable strips with the help of a conveying device;
- homogenizing or evenly distributing the root vegetable strips in the stream;
- irradiating said stream of root vegetable strips with light in the near-infrared range;
- recording reflected and/or absorbed radiation;
- converting the radiation into a spectral signal; and - processing said spectral signal to measure the components ;
lifting the clogged root vegetable or root vegetable pieces by moving the bar of the clog unclog device upwardly;
How to measure the components of root vegetables.
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