(57)【要約】  穀物（１０）を選別する方法は、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも一部が付着した穀物（１０）を色選別装置（１）に搬入する工程を含む。穀物（１０）は、色に従って、少なくとも第１の色部分（１１）および少なくとも第２の色部分（１２）に選別される。第１の色部分（１１）または第２の色部分（１２）は、サイズ選別装置（２）に搬入される。その後、サイズ選別装置（２）に搬入された第１の色部分（１１）または第２の色部分（１２）は、穀物（１０）のサイズに従って、サイズ合格部分（１３）およびサイズ不合格部分（１４）に選別される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物（１０）、特に米を選別する方法であって、
（ｉ）果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも一部、特に果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの実質的に全部が付着した穀物（１０）を色選別装置（１）に搬入する工程と、
（ｉｉ）前記穀物（１０）を色に従って、少なくとも第１の色部分（１１）および少なくとも第２の色部分（１２）に選別する工程と、
（ｉｉｉ）前記第１の色部分（１１）または前記第２の色部分（１２）をサイズ選別装置（２）に搬入する工程と、
（ｉｖ）前記サイズ選別装置（２）に搬入された前記第１の色部分（１１）または前記第２の色部分（１２）を前記穀物（１０）のサイズ、特に厚さに従って、サイズ合格部分（１３）およびサイズ不合格部分（１４）に選別する工程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記サイズ合格部分（１３）を、前記サイズ選別装置（２）に搬入していない前記第１の色部分（１１）または前記第２の色部分（１２）と組み合わせ、別の合格部分（１５）としてさらに処理する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記サイズ不合格部分（１４）が、前記サイズ合格部分（１３）よりも大きな厚さを有する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｉ）の前に、不純物（１７）と穀物（１０）とを含む未選別の穀物（１６）を洗浄装置（３）において、穀物（１０）から不純物（１７）を分離することにより洗浄する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
空気分離装置（６）として構成された洗浄装置（３）において前記洗浄工程を実行する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ｉ）の前に、脱穀装置（５）において原料穀物（１８）を脱穀する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
前記未選別の穀物（１６）の前記洗浄前に原料穀物（１８）を脱穀する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記サイズ不合格部分（１４）を前記脱穀装置（５）に搬入する工程を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項記載の方法を実行するための装置であって、穀物（１０）を色に従って、少なくとも第１の色部分（１１）と少なくとも第２の色部分（１２）とに選別する色選別装置（１）を備え、前記穀物（１０）の流れ方向で前記色選別装置（１）の下流に、色選別した穀物（１９）をサイズに従って、少なくともサイズ合格部分（１３）とサイズ不合格部分（１４）とに選別するサイズ選別装置（２）が配置された装置において、
未選別の穀物（１６）を洗浄する洗浄装置（３）が前記色選別装置（１）の上流に配置されていることを特徴とする、装置。
【請求項１０】
前記サイズ選別装置（２）が、厚さ選別装置（４）、特にドラム式選別機（９）として構成されており、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記洗浄装置（３）が、未選別の穀物（１６）を少なくとも穀物（１０）と不純物（１７）とに分離する空気分離装置（６）として構成されている、請求項９または１０記載の装置。
【請求項１２】
前記色選別装置（１）の上流、特に前記洗浄装置（３）の上流に、原料穀物（１８）を脱穀する脱穀装置（５）を備える、請求項９〜１１のいずれか一項記載の装置。
【請求項１３】
特に前記サイズ選別装置（２）に搬入していない前記第１の色部分（１１）または前記第２の色部分（１２）に関して、少なくとも前記サイズ不合格部分（１４）を前記脱穀装置（５）に搬入する搬送手段（７）を備える、請求項９〜１２のいずれか一項記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも前記サイズ合格部分（１３）を、前記サイズ選別装置（２）に搬入していない前記第１の色部分（１１）または前記第２の色部分（１２）と組み合わせ、別の合格部分（１５）としてさらに処理する別の搬送手段（８）を備える、請求項９〜１３のいずれか一項記載の装置。
【請求項１５】
穀物（１０）を色に従って選別する色選別装置（１）と色選別した穀物をサイズに従って選別するサイズ選別装置（２）とを備え、前記サイズ選別装置（２）が前記穀物（１０）の流れ方向で前記色選別装置（１）の下流に配置されている装置を改良する方法であって、特に請求項９〜１４のいずれか一項記載の装置を構成するため、特に請求項１〜８のいずれか一項記載の方法を実施するため、未選別の穀物（１６）を洗浄する洗浄装置（３）を前記色選別装置（１）の上流に配置する工程を含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の前提部に係る穀物選別方法および当該方法を実行する装置に関する。
【０００２】
当技術分野においては、たとえばＵＳ４，１７９，３６３に開示されているように、脱穀済みの穀物および未脱穀の穀物の混合物を両者の弾力性の違いによって分離する振動テーブル分離機に脱穀済みの穀物および未脱穀の穀物の混合物を投入することによって、当該混合物を分離することが知られている。
【０００３】
また、当技術分野においては、たとえばＵＳ５，７３３，５９２に開示されているように、光学選別装置を用いて、穀物を色に従って分離することが知られている。
【０００４】
しかしながら、現在、産業界の要望として、これら選別装置のスループットの向上および選別プロセスの収率の向上が求められている。さらに、既知の装置においては、選別プロセスの精度が不十分なため、脱穀済みの穀物が未脱穀の穀物として分類された後、未脱穀の穀物とともに搬送されて別の脱穀工程等の処理をさらに受けることにより、脱穀済みの穀物が損傷を受けて、選別装置のスループットの低下および選別の収率の低下を招来する可能性がある。
【０００５】
さらに、現在では、選別装置が建屋等に支持されている場合の支持構造上の当該選別装置の振動によって生じる動的荷重を低減することが求められている。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、上述の欠点を克服することにあり、特に、選別装置で選別する穀物のスループットの向上および合格穀物の収率の向上を実現可能な穀物の選別方法および装置を提供することにある。本発明の別の目的は、選別装置を支持する構造にかかる動的荷重を低減可能な装置を提供することにある。
【０００７】
これらの目的は、独立請求項に係る方法および装置によって満たされる。
【０００８】
この穀物選別方法は、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも一部が付着した穀物を色選別装置に搬入する工程を含む。特に、米を穀物として使用する。特に、この穀物は、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの実質的に全部が付着している。この穀物は、色に従って、少なくとも第１の色部分および少なくとも第２の色部分に選別される。第１の色部分または第２の色部分は、サイズ選別装置に搬入される。すなわち、第１の色部分または第２の色部分のいずれかをサイズ選別装置に搬入する。その後、サイズ選別装置に搬入された第１の色部分または第２の色部分を穀物のサイズに従って、サイズ合格部分およびサイズ不合格部分に選別する。穀物を搬送する工程、穀物を選別する工程、第１の色部分または第２の色部分を搬送する工程、およびサイズに従って選別する工程は、この順序で実行するものとする。特に、サイズに従った選別は、穀物の厚さにより実行する。
【０００９】
本発明の文脈において、用語「穀物」は、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせ、特に米、豌豆、平豆、ソバ、燕麦、ヒマワリの種、およびそれらの任意の組み合わせを含む任意の穀物を意味する。
【００１０】
本発明の文脈において、用語「色選別」は、光学センサー等で検出される色に従って穀物を選別することを意味する。特に、色選別は、光学的な色選別を意味する。このような色選別は、たとえばＢｕｈｌｅｒ社（ｕはウムラウト）が「Ｓｏｒｔｅｘ  Ｍ」という名称で供給している既知の光学選別機によって実施可能である。
【００１１】
本発明の文脈において、用語「果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせ」は、脱穀後の穀物の外層の一部であるものとして解釈するものとする。たとえば、米は、果実を包む殻を含む玄米等である。果物は、外層の果皮、種皮、および糊粉層を含む。外層は、胚芽および胚乳を包む。
【００１２】
本発明の文脈において、用語「果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの実質的に全部」は、脱穀プロセスにおいて果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの一部を意図せずに穀物から除去してしまった場合に、当該穀物を、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの実質的に全部を含む穀物と見なすことを意味する。特に、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％を含む穀物は、果皮、種皮、糊粉層、またはそれらの任意の組み合わせの実質的に全部を含む穀物として解釈するものとする。
【００１３】
本発明の文脈において、穀物のサイズは、長さおよび厚さを有する穀物を意味する。穀物の長さは、穀物の最長寸法によって規定され、穀物の厚さは、長さと垂直な表面上への穀物の長さ方向に沿った投影の最大寸法によって規定される。たとえば、穀物が楕円体の形状である場合は、当該楕円体の最長寸法によって長さが規定される。また、長さ方向に沿った垂直な表面上への投影により楕円が得られ、この楕円の最長寸法が穀物の厚さである。
【００１４】
サイズに従った穀物の選別は、振動する篩等、当技術分野において既知の従来手段により実施可能である。特に、厚さに従って穀物を選別するには、篩状の壁構造を有するドラムが回転して厚さに従った穀物の選別を実現するドラム式選別機を使用する。このようなドラム式選別機は、ＩＮ０１０７７ＭＵ２００２Ａに開示されているように、当技術分野において既知であり、たとえばＢｕｈｌｅｒ社（ｕはウムラウト）から「Ｒｏｔｏｓｏｒｔ」という名称で入手可能である。
【００１５】
この穀物選別方法によれば、色選別によって少なくとも２つの部分を形成でき、第１の色部分が、食用米の生産等の別の処理に適した穀物を含むという利点がある。ただし、第２の色部分は、食用として供する前に、別の脱穀工程等によって再度処理する必要がある穀物を含んでいてもよい。さらに、この第２の色部分は、未脱穀の穀物等と類似する色を有するが食用として供される穀物を含んでいてもよい。サイズ、特に厚さに従って選別する工程により、未脱穀の穀物等と類似する色を有する食用に適した穀物を別の脱穀工程等の処理をさらに要する穀物から分離することができる。これは、上記適した穀物が、未脱穀の穀物等と異なるサイズ、特に厚さを有するためである。これによれば、さらに処理する必要がある穀物のみを任意選択として別の処理プロセスに搬入し、不適切な色を有する食用に適した穀物を分離することによって、穀物に損傷を及ぼす可能性がある上記穀物の別の処理を回避することができるという利点がある。当技術分野において既知の方法と比較して、この方法によれば、上白米の収率が１〜３％向上するという利点がある。
【００１６】
さらには、たとえば従来の特定の選別機と類似の工場スペースを占有する本発明に係る装置によって、選別装置の穀物のスループットを最大２倍に向上可能である。
【００１７】
また、特にドラム式選別機を使用する場合は、振動選別テーブルが不要となるため、装置を載せる支持部にかかる動的荷重は、既知の装置と比較して大幅に低減される。
【００１８】
サイズ合格部分は、サイズ選別装置に搬入していない第１の色部分または第２の色部分と組み合わせ、別の合格部分を構成してさらに処理するのが好ましい。すなわち、サイズ合格部分は、第１の色部分または第２の色部分のいずれをサイズ選別装置に搬入したかに応じて、第１の色部分または第２の色部分のいずれかと組み合わせる。
【００１９】
これによれば、色および／またはサイズに従った別の処理に適した穀物を組み合わせることができ、この別の合格部分の処理がより効率的になるという利点がある。これは、穀物を１つの流れのみで処理すればよく、サイズ合格部分を不要に処理することがなくなるためである。
【００２０】
サイズ不合格部分は、サイズ合格部分よりも大きな厚さを有しているのがさらに好ましい。
【００２１】
これは特に、脱穀済みの穀物と未脱穀の穀物とが相違して、サイズ不合格部分が未脱穀の穀物を実質的に含み、サイズ合格部分が脱穀済みの穀物を実質的に含む場合に当てはまる。この基準によれば、特にドラム式選別機を用いる場合に、脱穀済みの穀物および未脱穀の穀物の簡易分離方法を実現できるという利点がある。
【００２２】
この方法は、穀物を色選別装置に搬入する工程の前に、不純物と穀物とを含む未選別の穀物を洗浄装置において、穀物から不純物を分離することにより洗浄する工程を含むのがさらに好ましい。
【００２３】
本発明の文脈において、用語「不純物」は、穀物と混ざり合った土、外皮、殻、およびその他の粒子を含む。未選別の穀物は、穀物と不純物とを含む。
【００２４】
これによれば、色選別装置における穀物の色選別の信頼性および効率が向上するという利点がある。これは、穀物が洗浄されていることによって、色選別装置における検出漏れ信号すなわち誤った不合格信号の発生が抑えられ、検出漏れ信号に起因する穀物の不合格が少なくなって、スループットおよび上白米の収率が向上するためである。
【００２５】
色選別装置における分離は、穀物の判定色に応じて生成される空気の短パルスを用いて行う場合が多い。分離用の空気パルスを生成するための発生器の耐用年数は、色選別装置に搬入する前に穀物を洗浄することによって延ばすことができる。これは、穀物が洗浄されていることにより、未選別の穀物と比較して、単位時間当たりに必要な空気パルスの数が減らせるからである。
【００２６】
洗浄工程は、空気分離装置として構成された洗浄装置において実行するのが好ましい。
【００２７】
本発明の文脈において、用語「空気分離装置」は、気流によりサイズおよび／または比重に従って穀物を分離することを意味する。このような装置は、たとえばＥＰ０１７８３１６Ｂ１に開示されているように、当技術分野において既知であり、たとえばＢｕｈｌｅｒ社（ｕはウムラウト）から「ａｉｒ−ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ  ａｓｐｉｒａｔｏｒ」という名称で入手可能である。このような装置は通例、粒子の混合物を気流中に搬入することによって作動し、小サイズおよび／または高比重の粒子が重力によって第１の出口へと落下し、大サイズおよび／または低比重のその他粒子が気流によって第２の出口へと搬送される。
【００２８】
このような空気分離装置を使用すれば、未選別の穀物を確実に不純物と穀物とに分離できるという利点がある。また、空気分離装置は、振動部品をわずかしか備えていないため、支持構造上には小さな動的荷重しか生じない。さらに、このような装置は、エネルギーを効率良く動作させることができる。
【００２９】
この方法は、穀物を色選別装置に搬入する前に原料穀物を脱穀する工程を含むのがさらに好ましい。
【００３０】
原料穀物は、未選別の穀物の洗浄前に脱穀するのがさらに好ましい。
【００３１】
本発明の文脈において、用語「原料穀物」は、脱穀装置に投入される穀物を意味する。
【００３２】
洗浄前に原料穀物を脱穀する工程によれば、外皮、殻、およびその他の不純物を洗浄工程で分離することによって、上述の通り、色選別工程の信頼性をより高くすることができるという利点がある。
【００３３】
この方法は、サイズ不合格部分を脱穀装置に搬入する工程を含むのが好ましい。
【００３４】
本発明の文脈において、用語「脱穀装置」は、穀物を脱穀する装置を意味する。このような装置は、たとえばＷＯ２００６／００２５５５Ａ１に開示されているように、当技術分野において既知であり、たとえばＢｕｈｌｅｒ社（ｕはウムラウト）から「ｔｏｐ  ｈｕｓｋ」という名称で入手可能である。
【００３５】
これによれば、色選別およびサイズ選別後の未脱穀部分を実質的に構成するサイズ不合格部分を廃棄する必要がなく、脱穀装置において脱穀可能であるため、その後の色選別および／またはサイズ選別の後に、サイズ不合格部分から得られた穀物をさらに処理可能であるという利点がある。これにより、上白米の収率を向上可能である。さらに、このサイズ不合格部分の脱穀装置への搬入によれば、穀物を循環可能であるため、必要な機器を減らせるという利点がある。これにより、この方法を実行するのに必要な装置のコストおよびエネルギー消費量が低減される。
【００３６】
さらなる利点は、選別工程によって、脱穀装置へと循環させる必要がある穀物を減らせるため、この方法のスループットがさらに向上することである。
【００３７】
本発明の別の態様は、上述の方法を実行するための装置である。この装置は、穀物を色に従って、少なくとも第１の色部分および少なくとも第２の色部分に選別する色選別装置を備える。また、この装置は、穀物の流れ方向で色選別装置の下流に、色選別した穀物をサイズに従って、少なくともサイズ合格部分およびサイズ不合格部分に選別するサイズ選別装置を備える。色選別装置の上流には、未選別の穀物を洗浄する洗浄装置が配置されている。
【００３８】
特に、穀物は、さらに処理することなく直接、たとえば重力および／または搬送手段によって色選別装置に搬入される。
【００３９】
この装置によれば、穀物選別方法に関して上述した通りの利点がある。
【００４０】
サイズ選別装置は、厚さ選別装置、特にドラム式選別機として構成されているのが好ましい。
【００４１】
色選別装置の上流には、未選別の穀物を洗浄する洗浄装置が配置されているのがさらに好ましい。
【００４２】
洗浄装置は、未選別の穀物を少なくとも穀物と不純物とに分離する空気分離装置として構成されているのが好ましい。
【００４３】
色選別装置の上流、特に洗浄装置の上流には、原料穀物を脱穀する脱穀装置が配置されているのがさらに好ましい。
【００４４】
この装置は、少なくともサイズ不合格部分を脱穀装置に搬入する搬送手段を備えるのがさらに好ましい。特に、サイズ選別装置に搬入していない第１の色部分または第２の色部分を搬送手段によって脱穀装置に搬入可能である。
【００４５】
特に、搬送手段は、吐出口、傾斜台、エレベータ、コンベヤベルト、トラフチェーンコンベヤのうちの少なくとも１つまたはそれらの任意の組み合わせとして構成されているのが好ましい。
【００４６】
この装置は、少なくともサイズ合格部分を、サイズ選別装置に搬入していない第１の色部分または第２の色部分と組み合わせ、別の合格部分としてさらに処理する別の搬送手段を備えるのが好ましい。
【００４７】
本発明のさらに別の態様は、穀物を色に従って選別する色選別装置および色選別した穀物をサイズに従って選別するサイズ選別装置を備えた装置を改良する方法に関する。サイズ選別装置は、穀物の流れ方向で色選別装置の下流に配置されている。この方法は、未選別の穀物を洗浄する洗浄装置を色選別装置の上流に配置する工程を含む。特に、上述のような装置を構成して、特に上述のような方法を実施する。
【００４８】
これによれば、上記装置および方法に関して上述した通りの利点がある。
【００４９】
本発明に係るその他の目的、利点、および新規な特徴については、以下の好適な実施形態の詳細な説明により明らかとなるであろう。ただし、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る装置であって、米を処理する装置の模式図である。
【図２】本発明に係る別の装置であって、豌豆を処理する装置の模式図である。
【図３】本発明に係る、洗浄装置を備えていない別の装置であって、ソバを処理する装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、本発明に係る装置であって、米を選別する装置を示している。
【００５２】
原料穀物１８を、当該原料穀物１８に含まれる未脱穀の穀物を脱穀する脱穀装置に投入する。脱穀装置５での脱穀後、脱穀装置５での脱穀工程により得られた穀物１０と殻等の不純物とを含む未選別の穀物１６を空気分離装置６に搬入する。穀物１０から不純物１７を分離して、当該装置から搬出する。
【００５３】
その後、果皮の９５％ならびに種皮および糊粉層の１００％を含む穀物１０を色選別装置１に搬入して、当該穀物１０を第１の色部分１１および第２の色部分１２に選別する。
【００５４】
第２の色部分１２は、食用として供される脱穀済みの米を実質的に含む。その後、第１の色部分１１をドラム式選別機９に搬入し、第１の色部分に含まれる穀物１０をサイズに従って分離する。サイズ合格部分１３は、脱穀済みであるものの、その色によって色選別装置１により未脱穀の米と分類された米を含むが、これを別の搬送手段８によりドラム式選別機９から搬出し、第２の色部分１２と組み合わせ、別の合格部分１５として研磨等の処理をさらに行う。
【００５５】
未脱穀の米を実質的に含むサイズ不合格部分１４は、搬送手段７によって、脱穀装置５に再度搬入される。
【００５６】
搬送手段７は吐出口として構成されており、別の搬送手段８はエレベータとして構成されている。
【００５７】
以下、すべての図面において、同じ参照番号の部品は同じ部品を表す。
【００５８】
図２は、豌豆を選別する装置の模式図である。この装置は、流れ方向において、脱穀装置５、空気分離装置６、色選別装置１、およびドラム式選別機９を備える。
【００５９】
図２に示す装置は、ドラム式選別機９の構成に関して、図１に係る装置と異なる。豌豆は米と色が異なるため、第２の色部分１２は、脱穀済みの豌豆および割れた豌豆を含む。第１の色部分１１は、未脱穀の豌豆を含む。ドラム式選別機９では特に、脱穀済みの豌豆および割れた豌豆を未脱穀の豌豆から分離する。未脱穀の豌豆は、サイズ不合格部分１４として、搬送手段７により脱穀装置５に再度搬入される。別の合格部分１５は、脱穀済みの豌豆および割れた豌豆を含む。
【００６０】
本発明の文脈において、割れた穀物、特に割れた豌豆および／または平豆は、処理中、特に脱穀中に穀物を少なくとも２つの部分に分割することによって得られる。
【００６１】
穀物１０は、果皮の９５％を含む。
【００６２】
図３は、本発明に係る別の装置であって、ソバを選別する装置を示している。
【００６３】
原料穀物１８すなわち未脱穀のソバを脱穀装置５に搬入して、当該原料穀物１８を脱穀する。脱穀装置５で処理した原料穀物１８は、穀物と不純物とを含む未選別の穀物１６となる。
【００６４】
脱穀後、未選別の穀物１６を色選別装置１に搬入して、当該未選別の穀物１６を第１の色部分１１および第２の色部分１２に選別する。第１の色部分１１は、食用に適した部分を実質的に含んでいるが、これを当該装置から搬出する。
【００６５】
第２の色部分１２は、未脱穀の穀物を実質的に含んでいるが、これをサイズ選別装置２に搬入する。サイズ選別装置２は、平面篩等の振動篩として構成されている。
【００６６】
サイズ合格部分１３は、傾斜台として構成された別の搬送手段８によって、サイズ選別装置２から搬出し、第１の色部分１１と組み合わせ、必要に応じて、食用に適した別の合格部分１５としてさらに処理する。
【００６７】
サイズ不合格部分１４は、トラフチェーンコンベヤとして構成された搬送手段７により搬送する。
【図１】
2015526268.tif 000003
【図２】
2015526268.tif 000004
【図３】
2015526268.tif 000005
【国際調査報告】
2015526268.tif 000006
2015526268.tif 000007