DE4127290A1 - Verfahren zum benetzen von koernerfruechten mit einer fluessigkeit sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten, insbesondere von Getreidekörnern, mit einer Flüssigkeit, nachfolgend der Einfachheit halber als Wasser bezeichnet, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beispielsweise zur Mehlgewinnung muß der Mehlkörper (Endosperm) eines Getreidekornes von der Kleie (Schalen und Keime) getrennt werden. Die Getreidekörner werden hierzu mit Wasser benetzt, damit die Schalen aufweichen und anschließend abgeschält werden können.

Nach dem Stand der Technik werden die Getreidekörner in einer Förderschnecke mit Wasser besprüht, und anschließend wird das Wasser mit Hilfe der Schnecke (Netzschnecke) mit dem Korn vermischt. Danach wird das Korn 10 bis 24 Stunden, je nach Kornart, liegengelassen, damit das Wasser die Schalen aufweichen kann. Diese langen Abstehzeiten sind von großem Nachteil, da für die Lagerung während der Abstehzeit eine große Raumkapazität erforderlich ist. Durch diese notwendige Raumkapazität wird die maximale Herstellungskapazität einer Mühle häufig beschränkt.

Darüber hinaus wirkt es sich nachteilig auf den Vorgang des Vermischens von Korn und Wasser aus, daß wegen der Feuchtigkeit des Korns häufig Schimmelpilze und/oder Bakterien (beispielsweise Enterobakterie c) auftreten. Aus diesem Grund muß die Netzschnecke, die eine Länge zwischen drei und acht Metern aufweist und ein guter Keimherd für Schimmelpilze und/oder Bakterien ist, häufig gereinigt werden, was zu Unterbrechungen führt und den kontinuierlichen Ablauf sehr stört. Durch die lange Abstehzeit bedingt, haben die Schimmelpilze und Bakterien darüber hinaus ausreichend Zeit, sich zu vermehren.

Ähnliche Probleme treten bei der Aufbereitung anderer Körnerfrüchte auf, bei denen die Schale vom Kern getrennt werden soll, wie Hülsenfrüchten, Mais, Reis, Bohnen, auch Kaffeebohnen, Kakaobohnen und dergleichen mehr. Deshalb sind unter dem Begriff Körnerfrüchte alle Früchte zu verstehen, welche einen Kern aufweisen und eine den Kern umgebende harte oder weiche Schale oder Haut.

Als Flüssigkeit dient für die Aufbereitung nicht nur Wasser. Soll beispielsweise Mais zu Popcorn aufbereitet werden, wird man der Flüssigkeit Zucker zusetzen, also Zuckerwasser verwenden. Für die Aufbereitung von Viehfutter kann Melasse als Flüssigkeit in Frage kommen.

Gemäß der Patentanmeldung P 41 24 467.2 werden die Körnerfrüchte vermischt mit der Flüssigkeit gegen eine Prallwand geschleudert. Hierdurch läßt sich die Abstehzeit auf drei bis vier Stunden verkürzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Körnerfrüchte derart mit Flüssigkeit benetzt werden, daß die Abstehzeit als Lagerzeit praktisch entfällt, und bei dem die Transportfähigkeit der mit Flüssigkeit benetzten Körnerfrüchte unmittelbar gegeben ist.

Unter Transportfähigkeit wird verstanden, daß die mit Wasser benetzten Körnerfrüchte keinen Wasserfilm mehr aufweisen, welcher zum Verkleben an den Transportmitteln (Bändern, Schnecken oder dergleichen) führt.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn die mit Wasser benetzten Körnerfrüchte Vibrationen ausgesetzt werden, beispielweise mit einer Frequenz von 200 Hz über einen Zeitraum von 10 bis 15 Sekunden, das gesamte Wasser bereits so weit in die Körnerfrüchte und/oder in deren Schalen eingedrungen ist, daß sich die Schalen zwar noch feucht anfühlen, ein Wasserfilm aber nicht mehr fühlbar ist und auch nicht mehr vorhanden ist. Das heißt, die Transportfähigkeit ist unmittelbar gegeben. Es hat sich ferner gezeigt, daß die Vermahlbarkeit eines solchen Kornes bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits nach anderthalb bis zwei Stunden gegeben ist, und daß eine Lagerung der Körnerfrüchte praktisch entfällt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren ist also darin zu sehen, daß das Korn unmittelbar nach der Benetzung an seinen Verarbeitungsort transportiert werden kann, um dort zum Beispiel vermahlen zu werden, und daß eine Zwischenlagerung des Kornes entfällt.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die gesamte erforderliche Wassermenge auf einmal in einem einzigen Arbeitsgang den Körnerfrüchten, insbesondere dem Getreide, zugeführt werden kann, wodurch erhebliche Zeit für die Benetzung der Getreidekörner eingespart wird. Bei den zum Stand der Technik gehörenden Verfahren sind mehrere Wasserzugaben in zeitlichen Abständen erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Netzschnecke zum Beispiel zur Vermischung des Getreides mit dem Wasser nicht mehr notwendig ist. Dadurch wird eine größere Sauberkeit und damit eine bessere Hygiene erreicht. Außerdem wird eine Energieeinsparung erreicht, da der Antrieb der Netzschnecke erheblich mehr Energie benötigt als die erfindungsgemäße Rüttelvorrichtung.

Vor allem haben aber insbesondere Bakterien und Pilze durch die fehlende Lagerzeit weniger Gelegenheit, sich zu vermehren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht zweckmäßig aus einem Rohr mit etwa vertikal angeordneter Achse, das etwa in seiner Mitte mit einem Rüttelmotor verbunden ist. In das Rohr können oben die Körnerfrüchte, vermischt mit Flüssigkeit (Wasser), eingefüllt werden, und sie laufen unten wieder aus. Die Durchflußmenge läßt sich durch Meß- und Steuervorrichtungen regeln. Insbesondere kann am unteren Ende ein Kegel vorgesehen sein, welcher mehr oder minder in das Rohrende eingeführt wird und so den Ausflußstrom der Körnerfrüchte entweder vollkommen unterbricht oder wahlweise bestimmte Körnermengen austreten läßt. Hierdurch kann die Verweildauer der Körnerfrüchte und der Flüssigkeit in dem Rohr geregelt werden.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 ein geändertes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2.

Gemäß der Fig. 1 werden Getreidekörner (100) in Richtung des Pfeiles (101) in einen Trichter (102) gefüllt, und zwar derart, daß weniger Getreidekörner aus der Trichteröffnung (103) auslaufen, als oben eingefüllt werden, so daß die Getreidekörner über den oberen Rand (104) des Trichters quellen und an diesem vorbei durch die untere Öffnung (105) eines den Trichter (102) umgebenden Außentrichters (106) fallen. Mit Hilfe eines Zuflusses (106) wird den Getreidekörnern im Bereich des Trichters (102) Wasser zugeführt.

Die so mit Wasser vermischten Getreidekörner fallen durch eine erweiterte Öffnung (110) eines Rohres (111). Das Rohr (111) ist mit Hilfe von Gummipuffern (112) auf einem festen Rahmengestell (113) gelagert, derart, daß es in Richtung des Pfeiles (115) Bewegungen ausführen kann und sein oberer Teil (111a) sowie der untere Teil (111b) quer zur Achse AA des Rohres in Richtung des Pfeiles (115) schwingen können. Das Rohr (111) trägt eine Manschette (116), welche mit einem Rüttelmotor (114) fest verbunden ist. Dreht sich der Anker des Rüttelmotors (114), bewegt sich die Manschette (116) und damit der mittlere Teil des Rohres in Richtung des Pfeiles (115) hin und her, und die Enden des Rohres schwingen in Richtung der Pfeile (116 und 117). Den im Rohr (111) eingelagerten Getreidekörnern wird hierdurch eine starke Vibration aufgezwungen, die sie wiederholt gegeneinander und an die Innenwand des Rohres (111) prallen läßt. Während dieses Vorganges rieseln die mit dem Wasser vermischten Körnerfrüchte von der Einlaßöffnung (110) bis zur Auslaßöffnung (121). Sie treffen hier auf einen Verschlußkegel (120), welcher in eine Auslaßöffnung (121) einführbar ist. Je nach Stellung des Kegels (120) in der Auslaßöffnung können mehr oder weniger Körnerfrüchte an dem Kegel (120) vorbeifallen. Die Stellung des Kegels (120) und die Länge des Rohres bestimmen damit die Verweildauer des Wasser-Korn-Gemisches im Rohr (111).

Das Durchlaufen des Kornes kann auch chargenweise erfolgen. In diesem Fall wird die Auslaßöffnung (121) verschlossen und das Rohr eine vorgegebene Zeit gerüttelt. Nach Öffnen des Auslasses strömen die benetzten Körnerfrüchte aus dem Rohr heraus, und das Rohr kann neu gefüllt werden.

Für den kontinuierlichen Durchlauf der Körnerfrüchte ist eine Steuereinrichtung (130) vorgesehen. Die Steuereinrichtung (130) erhält Meßwerte von einem Meßfühler (131), welcher die Durchflußmenge der Körnerfrüchte in das Rohr (111) angibt. Die Einrichtung (130) regelt die Nachfüllung des Trichters (102) mit Körnerfrüchten und Wasser. Eine Meßeinrichtung (132) mißt die Ausflußmenge der Körnerfrüchte aus dem Rohr (111). Die Meßeinrichtung (130) steuert diese Ausflußmenge und damit die Verweildauer der Körnerfrüchte im Rohr.

Für eine Rohrfüllung werden üblicherweise 10 bis 15 Sekunden Rüttelzeit benötigt, das heißt, die oben eingetretenen Körnerfrüchte sollen etwa 10 bis 15 Sekunden im Rohr gerüttelt werden, und zwar unabhängig davon, ob sie chargenweise in das Rohr gefüllt und gerüttelt werden oder kontinuierlich durch das Rohr laufen. Die Länge des Rohres ist dementsprechend bemessen. Üblicherweise genügt ein Rohr von einem Meter Länge.

Die unten aus dem Rohr (111) austretenden Körnerfrüchte fallen durch ein Führungsrohr (140) auf einen Verteilteller (141) und von hier aus in einen Auffangbehälter (142). Die austretenden Körnerfrüchte sind unmittelbar transportfähig, so daß sie mit Hilfe von Förderbändern, Schnecken und dergleichen, ohne an diesen Teilen aufgrund von Adhäsionskräften festzukleben, weiter an einen Verarbeitungsort ohne zeitlich ins Gewicht fallende Zwischenlagerung transportiert werden können.

Das Rohr (111) kann kreisförmigen, eliptischen, auch rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen. Es soll nur sicherstellen, daß die Körnerfrüchte bei dem Rüttelvorgang auch an die Innenwand des Rohres prallen.

Um größere Mengen durchlaufen lassen zu können, kann der Durchmesser des Rohres (111) vergrößert werden. Der Rütteleffekt mindert sich jedoch dadurch. Deshalb sind gemäß Fig. 3 in einem weiteren Ausführungsbeispiel im Innenraum eines Rohres (122) Längswände (150) vorgesehen, welche Aufprallwände für die durchlaufenden Getreidekörner bilden.

Eine andere Lösung für dieses Problem ist in Fig. 4 dargestellt. Es sind hier vier Rohre (151, 152, 153) vorgesehen, welche fest miteinander verbunden sind und gemeinsam gerüttelt werden können.

Bezugszeichenliste

100 Getreidekörner
101 Pfeil
102 Trichter
103 Trichteröffnung
104 oberer Rand
105 untere Öffnung von 106
106 Außentrichter
107 Wasserzufluß
110 erweitere Öffnung
111 Rohr
111a oberer Teil des Rohres
111b unterer Teil des Rohres
112 Gummipuffer
113 Rahmengestell
114 Motor
115 Pfeil
116 Manschette
117, 118 Pfeile
120 Verschlußkegel
121 Auslaßöffnung
122 Rohr
130 Steuervorrichtung
131 Meßfühler
132 Meßeinrichtung
140 Führungsrohr
141 Verteilteller
142 Auffangbehälter
150 Zwischenwände
151, 152, 153 Rohre
A-A Rohrachse

Claims (23)

1. Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte mit der Flüssigkeit (Wasser) vermischt und anschließend Vibrationen ausgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte während der Zugabe der Flüssigkeit (Wasser) Vibrationen ausgesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte und die Flüssigkeit stark gerüttelt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte in einem Behälter gerüttelt werden, derart, daß sie gegen die Wand oder die Wände des Behälters prallen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte mit einer Frequenz von 100 bis 300 Hz, vorzugsweise 200 Hz, gerüttelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelzeit etwa 10 bis 20 Sekunden beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Flüssigkeit vermischten Körnerfrüchte kontinuierlich in die Rütteleinrichtung eingegeben werden, diese wenigstens teilweise unter Rüttelung durchlaufen, um kontinuierlich aus der Rütteleinrichtung auszutreten.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrüchte einem Trichter in derartiger Menge zugeführt werden, daß sie einerseits aus der unteren Trichteröffnung herausrieseln und andererseits über den oberen Rand des Trichters fallen, daß in die Einfüllungöffnung des Trichters die Flüssigkeit geleitet wird, und daß die so angefeuchteten Körnerfrüchte in die Rütteleinrichtung geleitet werden oder fallen.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rütteleinrichtung (111, 114) aus einem mit etwa vertikaler Achse angeordnetem Rohr (111) besteht, das mit einem das Rohr in Rüttelbewegung versetzenden Motor (114) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (114) etwa in der Mitte des Rohres (111) an diesem angreift.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Rohres (111) eine Mischvorrichtung (102, 107) für die Körnerfrüchte mit der Flüssigkeit vorgesehen ist und am unteren Ende des Rohres (111) eine die Durchflußmenge der Körnerfrüchte regelnde Einrichtung (120, 121).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auslaß der Körnerfrüchte aus dem Rohr (111) regelnde Einrichtung (120, 121) aus einem mehr oder minder gegen und/oder in das Rohrende (121) einführbaren kegelförmigen Körper (120) besteht, dessen Spitze in das Rohrende weist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine die Zufuhrmenge der Körnerfrüchte und des Wassers in das Rohr messende und steuernde Einrichtung (130, 131).

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine die Ausflußmenge der Körnerfrüchte messende und steuernde Einrichtung (132, 130).

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, gekennzeichnet durch eine die Eingabemenge und die Auslaßmenge der Körnerfrüchte regelnde Steuereinrichtung (130).

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßöffnung (121) des Rohres (111) ein Verteilteller (141) nachgeschaltet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (111) einen kreisförmigen oder eliptischen Querschnitt aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (122) wenigstens eine den Innenraum in Längsrichtung teilende Zwischenwand (150) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohre (151, 152, 153) miteinander verbunden sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rohres (111, 151, 152, 153) etwa zehn Zentimeter beträgt.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Körnerfrüchten Früchte mit harter und weicher Schale verstanden werden, wie Getreidekörner, Hülsenfrüchte, Mais, Reis, auch geschälter Reis und dergleichen, auch Bohnen, wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen oder dergleichen.

23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser, Zuckerwasser, Melasse oder dergleichen dient.