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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten, insbesondere Getreide.
Frisch geerntet Körnerfrüchte durchlaufen bekanntlich von der Anlieferung an die Mühle bis zum eigentlichen Vermahlungsvorgang verschiedene Arbeitsprozesse. Der bedeutendste davon ist die Reinigung.
Bis vor einiger Zeit wurden häufig Waschmaschinen für die Reinigung von Getreide eingesetzt.
Beim Verlassen der Waschmaschine bzw. der jeweils nachgeschalteten Zentrifugaltrockenkolonne weist das Getreide eine um 2 bis 3% erhöhte Feuchtigkeit auf. Die entsprechende Auffeuchtung durch eine Nassscheuermaschine liegt bei 1 bis 1, 5%. In beiden Fällen ist es nicht möglich, den genauen Wert der Auffeuchtung im voraus festzulegen. Vor der Getreidevermahlung werden jedoch bestimmte und in sehr engen Grenzen festgelegte Feuchtigkeitswerte vorausgesetzt. Zum Erreichen des gewünschten Feuchtigkeitsgehaltes wird dem Getreide die fehlende Wassermenge zudosiert. Insbesondere bei trocken gereinigtem Getreide muss die Feuchtigkeit vielfach um 5 bis 6% erhöht werden.
Die gleichmässige Feuchtigkeitsverteilung wird bei den bekannten Verfahren dadurch erreicht, dass der Produktstrom in einem Trog im Durchlauf mit einer langsam laufenden und dadurch äusserst schonenden Netzschnecke bzw. Palettenwelle mit dem Wasser gleichsam durchmischt wird.
Die Netzung hat in der Mühlenindustrie eine grosse Bedeutung, weil mit der Netzung der ganzen Getriedekörner die nachfolgenden Arbeitsvorgänge wie Mahlen, Sichten usw. stark beeinflusst werden.
Den Netzvorgang stellte man sich bis anhin vielfach etwas vereinfacht vor. Das Wasser wird durch die Netzschnecke mit den Körnern vermischt. Während einer längeren Abstehzeit in einer Abstehzelle soll es sich gleichmässig verteilen und durch die vom Kornausbau gegebenen Bahnen ins Innere eindringen, und dadurch den äusseren Schichten des Kornes ein elastisches Verhalten geben.
Es ist auch bereits bekannt (DE-PS Nr. 885039) zum Befeuchten von Getreide dieses bei seinem Durchlauf von einem Fallrohr zu einem Abstehbehälter mittels schrägstehender kaskadenartig angeordneter Leitflächen einer wechselseitigen Richtungsänderung des natürlichen Gefälles auszusetzen und währenddessen zu besprühen. Hiedurch wird zwar eine Befeuchtung der gesamten Getreidemasse erreicht, nicht jedoch eine ausreichende Befeuchtung jedes einzelnen Kornes.
Es gibt bekanntlich verschiedene Kornformen unter den einzelnen Getreidesorten. Weizen z. B. weist eine ausgeprägte Furche auf. Reis und Hirse dagegen haben keine Furche. Die Partie der Furche kann im Verhältnis zur Gesamtoberfläche des Weizenkornes einen beachtlichen Prozentsatz ausmachen. Bei den bisherigen Netzverfahren wurde hingenommen, dass die Feuchtigkeit während der Netzung nur in beschränktem Masse in die Furche dringen konnte und die Bart- und Keimpartie ebenfalls nur mangelhaft benetzt wurde, was durch anschliessendes Abstehen teilweise nachgeholt werden konnte. Im Gegensatz zur ganzen Erscheinungsform des Weizenkornes, sind besonders bei der Furchenausbildung sehr grosse Formvariationen anzutreffen.
Es ist bekannt, dass eine unregelmässige Netzwasserverteilung innerhalb einer und derselben Weizensorte, vielmehr aber noch bei Mischungen von verschiedenen Getreidesorten, für die nachträgliche Verarbeitung nachteilig sein kann.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren für die Benetzung von Körnerfrüchten zu schaffen, mit welchem die Schwierigkeiten bei der Benetzung, insbesondere der Furche, vermieden werden. Insbesondere soll bei Getreidekörnern, speziell bei der Keimpartie oder bei den sonstigen unregelmässigen Oberflächenpartien, eine gleichmässige Netzwasserverteilung gewährleistet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten, insbesondere Getreide, in einem im wesentlichen abgeschlossenen rohrförmigen Behandlungsraum zeichnet sich dadurch aus, dass in den Behandlungsraum ein vorzugsweise trocken gereinigter Körnerstrom eingebracht und in diesen zumindest 0, 1% Wasser eingespritzt wird und dass die Körnerfrüchte mittels eines Rotors mit einer grossen Anzahl von Schlagorganen in hohe Umlaufgeschwindigkeit gebracht und unter Bildung eines im wesentlichen ringförmigen Körnerschleiers kontinuierlich gegen einen Materialauslass hin bewegt werden, wobei sie mit einer dosierten Wassermenge versetzt werden,
so dass die ganze Oberfläche aller im Schleier unter der Schlagwirkung gegeneinander prallenden Körnerfrüchte gleichmässig auf einen vorbestimmten Wert aufgenetzt wird.
Das erfindungsgemässe Netzverfahren ermöglicht eine bisher nicht erreichte Gleichmässigkeit der Feuchtigkeitsverteilung auf der gesamten Kornoberfläche. Bei Weizenkörnern hat es sich herausgestellt, dass mit dem erfindungsgemässen Netzverfahren gegenüber den mit herkömmlichen Netzschnecken genetzten
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Weizenkörnern in einem Durchlauf eine um 20 bis 25% grössere Oberfläche benetzt werden kann. Es war jedoch selbst für Fachleute überraschend, dass ein Teil der Feuchtigkeit durch die engste Stelle der
Furche hindurch in den fest abgeschlossenen Hohlraum des Kornes dringen konnte.
Durch die in der Getreidechemie üblichen Färbemethoden konnte die Wasserverteilung direkt nach der
Netzung sichtbar gemacht und dadurch das neue den alten Verfahren gegenübergestellt werden. Man hat beim neuen Netzverfahren eine vollkommene Gleichmässigkeit der Netzung auf der ganzen Kornoberfläche gefunden, besonders kam dies bei der Bart- und der Keimpartie und bei der Furche zum Ausdruck. Bei einem Korn, das mit den herkömmlichen Netzschnecken benetzt wird, sind die genannten Partien weniger gleichmässig benetzt, was durch unterschiedliche Färbung in dieser Zone zum Ausdruck kam.
Die Probleme der Mehlmüllerei sind zu einem grossen Teil Probleme, die sich aus Furche und Keim ergeben. Dies war grösstenteils dadurch bedingt, dass es bis heute nicht gelang, auch diese Teile der
Kornoberfläche in der gleichen Intensität zu benetzen und für die Vermahlung und Sicheung vorzubereiten. Der sehr häufig anzutreffende Wunsch der Mühlenindustrie, ein Korn ohne Furche zu züchten, kann nur dadurch verstanden werden, dass es bis heute nicht vorstellbar war, das Wasser direkt bei der Netzung gezielt in diese schlechter zugänglichen, stark konkaven und konvexen Teile zu bringen.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt weitgehend eine dosierte und gezielte Netzung, indem das Wasser gleichmässig auf alle Körner und gleichmässig auf der Oberfläche eines Kornes, selbst in die schlecht zugänglichen Teile, verteilt wird und die Kornfeuchtigkeit auf einen vorbestimmten Wert gebracht wird.
Es herrscht in verschiedenen Mühlenfachkreisen die Meinung, dass der mit den bekannten Wascheinrichtungen gereinigte Weizen gegenüber den heute mehrheitlich angewendeten Trockenreinigungsverfahren ein Mehl von besserer Backeigenschaft ergeben, was wenigstens in einem Fall, in einem industriell durchgeführten Versuch bestätigt zu sein scheint.
Der Erfindung wurde deshalb auch die Teilaufgabe zugrundegelegt, das Trockenreinigungsverfahren derart zu verbessern, dass es in bezug auf die Backeigenschaften im Ergebnis dem Nassreinigungsverfahren gleichkommt.
Es ist gefunden worden, dass in der Art der Befeuchtung der Körner ein bis zur Zeit unbekannter Faktor für die Backfähigkeit des Mehles liegt. Das heisst, es ist nicht allein der genaue Prozentsatz von Feuchtigkeit bestimmend, sondern auch unter welchen Umständen diese Feuchtigkeit den Körnern zugegeben wird.
Der beim erfindungsgemässen Verfahren bewirkte intensive Schlag- bzw. Prall- und Reibvorgang ergibt eine"Massierung"und Mürbung der äusseren Kornschichten, ohne Erzeugung von Kornbruch.
Insbesondere macht der Massierungseffekt schon bei Zugabe einer minimalen Wassermenge von z. B. 0, 1% die äusseren dunklen Kornschichten elastisch, so dass diese beim anschliessenden Mahlen und Sichten sauberer als bei den bisherigen Behandlungsverfahren als flächige Teile anfallen und leichter von den mehr kubischen Teilen des weissen Mehlkernes getrennt werden. Hiedurch ergibt sich eine direkte Verbesserung der Mahlarbeit und eine Verkürzung der Abstehzeit.
Wie bereits durch Versuche bestätigt werden konnte, hat die Prall- und Reibwirkung von trocken gereinigten Körnern bei gleichzeitiger oder unmittelbar vorheriger Einspritzung einer kleinen Wassermenge einen sehr günstigen Einfluss auf die Backeigenschaften des Mehles, so dass nun tatsächlich die letzte Verfahrenslücke auf Seiten der Trockenreinigung geschlossen werden konnte. Körnerfrüchte, die zunächst vollständig trocken gereinigt und sodann erfindungsgemäss für die Vermahlung behandelt werden, ergeben tatsächlich ein Mehl von gleicher Backqualität wie Mehl, das aus nassgereinigten Körnern erzeugt worden ist. Der erfindungsgemässe Verfahrensschritt kann räumlich und zeitlich vollständig unabhängig von der Reinigung durchgeführt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensweise gemäss der Erfindung wird bei Einbringung eines trocken gereinigten Körnerstromes dieser um einen vorbestimmten Wert zwischen 0, 1 und 5% und mehr Wasser aufgenetzt und auf eine hohe Umlaufgeschwindigkeit von vorzugsweise 5 bis 30 m/s gebracht.
Es bestehen zwei verschiedene Systeme, die Wasserdosierung zu steuern. Bei einem ersten System wird bei einer zu benetzenden Getreidemenge die Feuchtigkeit durch einzelne Probenahmen bestimmt. Die für die gewünschte Endfeuchtigkeit sich ergebende Fehlwassermenge wird auf eine Gewichtseinheit berechnet und kann durch entsprechende Einstellung der Durchflussmenge des Getreides sowie der Wassermenge festgelegt und an den Geräten eingestellt werden.
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Gemäss des beschriebenen, besonders vorteilhaften Verfahrens kann bis zu 5% Netzwasser in einem Durchgang zugegeben werden. Unter der Voraussetzung, dass die Durchflussmenge des Getreides sowie des Wassers in der gewünschten Genauigkeit konstant gehalten wird, ist es damit möglich, eine genaue Wasserzugabe von innerhalb einem Zehntel Prozent Abweichung zu erzielen. Die Feuchtigkeit des Getreides kann in einem Durchgang durch die Maschine um einen beliebigen Wert zwischen 0, 1 und 5 Gew.-% erhöht werden. Auch bei den grössten Aufnetzungen wird die Wassermenge gleichmässig auf alle Körner verteilt, und insbesondere ist das Wasser auch gleichmässig auf der ganzen Oberfläche verteilt. Vorzugsweise wird das Wasser am Einlauf in die Maschine, d. h. des Intensivnetzvorganges zugegeben.
In einem Versuch konnte bewiesen werden, dass die bisher grösste erreichte Wasserzugabe 5 Gew.-% beträgt auf einem 2 m langen Intensiv-Aggregat zugegeben, was bekanntlich mit den normalen Netzschnecken nicht oder nur schwer erreicht werden kann.
Bei einem zweiten System der Steuerung der Wasserzugabe wird nun die effektive Feuchtigkeit des Getreides kontinuierlich entweder vor Beginn der Netzung oder allenfalls nach der Netzung gemessen. Da das neue Netzverfahren die Feuchtigkeit an alle Körner und an alle Teile derselben gleichmässig verteilt, können die Feuchtigkeitswerte direkt erfasst werden. Das Netzwasser, das sich an der Oberfläche der Körner befindet sowie die Feuchtigkeit, die im Innern des Kornes bereits vorhanden ist, können nach entsprechender Umrechnung addiert werden.
Der sehr schnelle Durchgang durch die Maschine kann auf diese Weise ausgenutzt werden, dass Fluktuationen, sei es, dass die Anfangsfeuchtigkeit des Getreides uneinheitlich ist, sei es, dass die Durchflussmenge des Getreides nicht konstant ist, oder andere Einflüsse vorhanden sind, die alle eine Abweichung von der gewünschten Endfeuchtigkeit zur Folge haben, durch eine Regeleinrichtung, die beispielsweise die Wasserdosierung steuert, sofort ausgeglichen werden. Das erfindungsgemässe Netzverfahren erlaubt damit dem Ziel der absolut gleichmässigen Befeuchtung über eine ganze Charge näherzukommen.
Die Intensivnetzung kann direkt oberhalb der Abstehbehälter durchgeführt werden, und wenn es die Disposition zulässt, so kann der genetzte Weizen direkt ohne zusätzliche Horizontaltransporte in die Abstehkästen geführt werden. Durch die vom Verfahren gegebene hohe Geschwindigkeit entleert sich das Aggregat vollständig. Es bleiben keine Rückstände zurück, was einen wertvollen Betrag zur Lösung des Bakterienproblems darstellt.
Jeder Netzvorgang untersteht den physikalischen Gesetzen der molekularen Wasseroberflächenspannung, der sogenannten Tropfenbildung und der Adhäsion des Wassers an der zu benetzenden Flächen. Nur zu gut kennt der Fachmann aus dem täglichen Erfahren, dass ein Wassertropfen nur sehr schwierig oder überhaupt nicht in eine. Vertiefung eindringt. Eine gleichmässige Netzung beispielsweise am Weizenkorn setzt dementsprechend eine gleichmässige Verteilung und Ausbreitung des Wasser auf die ganze zu benetzende Fläche voraus. Die gleichmässige Verteilung des Wassers auf das ganze Korn ist nur durch den intensiven Vorgang in einem hohen Geschwindigkeitsbereich, durch starke Schleuderwirkung von Wasserteilchen bzw.
Wassertröpfchen, durch stark wirksame Zentrifugalkräfte auf das Korn wie auf die Wassertröpfchen und allenfalls noch durch weitere Einflüsse erklärbar. Dies ist besonders ausgeprägt bei einem relativ kleinen Durchmesser des Netzgehäuses von zirka 300 mm und einem Rotor mit einer sehr grossen Anzahl Schlag-bzw. Förderleisten der Fall.
Wie bereits beschrieben, wurde bei einem Mehl, dessen Korn das neue Netzverfahren durchlief, gegenüber Mehl, das von konventiell genetztem Korn hergestellt wurde, ein besseres Backverhalten festgestellt.
Bei einem Laborversuch wurde eine normale Mühlenmischung verwendet : Manitoba = 15%, harter Inlandweizen 50%, Weichweizen 30%, Roggen 5%. Die intensiv genetzte Mischung ergab gegenüber der Normalbenetzung bei ungefähr der gleichen Ausbeute ein besseres Resultat bezüglich Mehl, Asche und Farbe. Die Ausbeute von 63% lag im Schnitt, die Mehlasche um 0, 02% und die Farbe um 0, 4 bis 0, 8 Punkte günstiger. Die grosse Bedeutung der Netzung selbst, die an sich in der Mühlenindustrie unbestritten ist, wird durch das neue Netzverfahren noch mehr betont.
Auf Grund des bisher gesagten, ist es auch nicht verwunderlich, dass die Abstehzeit nach der erfindungsgemässen Netzung in der Abstehzelle wesentlich verkürzt werden konnte.
Es ist denkbar, die Netzung zumindest bei unbekannten Mischungen durch Färbung einzelner Kornproben zu überwachen, um die optimale Netzintensität feststellen und einhalten zu können.
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In den Fällen, in denen nur ausserordentlich tiefe Werte bezüglich Bakterienbefall zulässig sind, erlaubt das neue Netzverfahren durch Anwendung von entsprechenden Lösungen, insbesondere auch die Keim-und Furchenpartien wirksam zu behandeln, was mit den herkömmlichen Netzschnecken weniger zielgerichtet erreicht werden konnte.
Beim erfindungsgemässen Verfahren bremst der vorzugsweise stillstehende Arbeitsraum die Körner leicht ab und verursacht so eine Relativgeschwindigkeit zwischen Schleier bzw. einem Einzelkorn und den Schlagleisten, so dass die Körner durch die Schlagleisten mit hoher Frequenz geschlagen werden. Die Körner sind nicht mehr in einer festen Packung wie bei den herkömmlichen Netzschnecken, sondern bewegen sich frei. Ein Schlag der Schlagleisten auf ein einzelnes Korn hat keine Mahlwirkung, da der Produktschleier in dem mit Wasser "geschmierten", geschlossenen Mantel sich mit einer annähernd so grossen Geschwindigkeit bewegt wie der Rotor. Die hohe Umlaufgeschwindigkeit des Schleiers gibt Gewähr für die gleichmässige Wasserverteilung.
Die erfindungsgemässe Lösung hat noch weitere, selbst für Fachleute nicht erwartete Vorteile.
- Die Feuchtigkeit verteilt sich gleichmässig über das ganze Einzelkorn, z. B. bis in den für
Getreidekörner typischen Spalt, was mit den herkömmlichen Verfahren nicht erreicht worden ist.
- Es konnten schon bei einer verhältnismässig kurzen Netzvorrichtung die Körnerfrüchte um 3 bis
5% aufgenetzt werden, indem genau die entsprechende Wassermenge im Bereich des Material- einlasses eindosiert wurde.
- Die Getreidekörner, die nach einem erfindungsgemässen Netzverfahren behandelt worden sind, ergeben nach der Vermahlung ein Mehl von besserer Backfähigkeit.
Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert : Die Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Netzvorrichtung mit aufgeschnittenem Netzgehäuse. Die Fig. 2 zeigt die Ausbildung des Rotors der Fig. 1 im Bereich des Materialauslasses in grösserem Massstab. Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt im Bereich des Materialeinlasses. Die Fig. 4 gibt ein Beispiel der Verwendung der neuen Netzvorrichtung in diagrammatischer Darstellung. Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt einer Netzvorrichtung mit Schlagleisten von rundem Querschnitt. Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Netzvorrichtung. Die Fig. 7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6. Die Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 6. Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines Rotors mit abwechselungsweise schräg und senkrecht gestellten Schlagleisten.
Die Fig. 10 zeigt eine Kombination von Beschleunigungsschnecke und Schlagleisten von tropfenförmigem Querschnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer Netzvorrichtung weist ein Netzgehäuse --1--, einen rohrförmigen Netzmantel --2--, einen Rotor --3-- sowie Antriebsmittel --4-- auf. Links im Bild ist ein Materialeinlass --5--, und rechts im Bild ein Materialauslass --6-- fest mit dem Netzgehäuse-l- verbunden. Eine Wasserdosiervorrichtung --7-- mündet in das Netzgehäuse --1-- im Bereich des Materialeinlasses --5-- ein. Der Materialeinlass --5-- ist nach oben erweitert, wo ein an sich bekanntes Materialdurchfluss-Überwachungsgerät --9-- ein- bzw. angebaut ist. Eine schiefe Stossplatte-10-ist an einem Hebel --11-- kippbar befestigt.
Die Bewegung des Hebels --11-- gibt über nicht dargestellte pneumatische oder andere Schaltmittel Steuerimpulse über Steuerverbindungen --12-- an ein Ventil --13--.
Ein Dosierhahn --19-- regelt den Wasserverbrauch, indem der Durchgangs-Querschnitt des Dosierhahnes - entweder von Hand oder ferngesteuert eingestellt wird. Die momentane Durchflussmenge ist von
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--15-- ablesbar.Wasserleitung --16-- bis zum Netzgehäuse --1-- bzw. dem Materialeinlass --5--. Ein Verteilrohr --17--, an dem mehrere Düsen --18-- angeordnet sind, ragt in den Materialeinlass-5-hinein. Über der Stossplatte --10-- ist ein Lenkblech-20-- direkt unter einem Einlass-Stutzen-21-- angeordnet.
Der Rotor --3-- weist eine grosse Anzahl Schlagleisten --30-- auf, die von Längsträgern --31-- radial abstehen. Der Rotor --3-- wird durch zwei aus dem Gehäuse herausragende Wellenenden-32 bzw. 33-auf Lagern --34 bzw. 35-- gehalten. Die Lager ihrerseits sind über einen Ständer --36-- mit dem Gehäuse - sowie mit dem Boden verbunden. Ein Antriebsmotor --37-- ist direkt am Ständer --36-- befestigt und treibt mit einer Riemenscheibe --36-- über Riemen --39-- eine fest auf dem Wellenende --33-angeordnete Riemenscheibe --40-- und damit den Rotor --3-- an.
Die Arbeitsweise der Intensiv-Netz-Vorrichtung ist nun wie folgt :
Getreide, welches als Beispiel gewählt wurde, speist man durch den Einlass-Stutzen --21--. Direkt unterhalb des Einlass-Stutzens --21-- wird der Getreidestrom durch eine Ablenkplatte --20-- auf die
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schwenkbar befestigte Stossplatte-10-gerichtet. Der fallende Getreidestrom drückt die Stossplatte --10-- sofort nach unten und öffnet über nicht dargestellte Schaltmittel das Ventil --13--. Am Dosierhahn wird gleichzeitig oder zuvor die genaue, für die Aufnetzung erforderliche Wassermenge eingestellt, welche nun
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strom eingespritzt wird.
Sobald der Getreidestrom im Netzmantel --2-- in den Bereich der Schlagleisten --30-- gelangt, wird er durch den Rotor auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Der Netzmantel --2-- weist eine geschlossene runde Form auf. Der Getreidestrom breitet sich deshalb in einem schleierförmigen Ring in Wandnähe des Netzmantels --2-- aus, und rotiert mit der annähernd gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor --3--. Der Rotor --3-- gibt mit der grossen Anzahl Schlagleisten --30-- dem Schleier selbst eine starke Führung. Der Netzmantel --2-- steht bei dieser Ausführungsform still und weist eine relativ glatte innere Oberfläche auf. Der Schleier wird deshalb nur geringfügig abgebremst. Die einzelnen Getreidekörner werden mit hoher Frequenz geschlagen, sie können aber nach jedem Aufprall in beliebiger Richtung ausweichen.
Die Schlagwirkung ist durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Schlagleiste und Korn sowie der Masse des Kornes gegeben. Das ständig frisch eintretende Getreide schiebt den Schleier gegen den Materialauslass. Unter Voraussetzung einer konstanten Speisung von Getreide im Einlaufstutzen - ergibt sich eine konstante Verweilzeit der Getreidekörner im Netzgehäuses
Die Körner verschieben sich während des Umlaufes im Netzmantel schnell und ununterbrochen gegeneinander. Dies hat eine maximale Durchwirbelung und Vermischung der Körner zur Folge. Unterschiede in der Benetzung der Körner untereinander werden auf diese Weise schon nach einigen Umläufen ausgeglichen. Das Ganze spielt sich in einem hohen Geschwindigkeitsbereich von wenigstens 5 bis zu 30 m/s ab.
Es ist anzunehmen, dass die Oberflächenteile der Körner, bedingt durch Eigenrotation der Körner, noch wesentlich höhere momentane absolute Geschwindigkeitswerte erreichen kann. Das Wasser wird auf diese Weise durch Schleuderwirkungen, sei es in Form winziger Tröpfchen oder als Film, auf dem Korn selbst auf der gesamten Oberfläche gleichmässig verteilt. Es wurde deshalb auch im Spalt der Getreidekörner eine bisher nie erreichte gleichmässige Netzung festgestellt.
Die Schlagwirkung auf die Körner trägt weiter sehr stark zur Intensivierung der Netzung bei. Das Korn wird bei der Schlagstelle leicht verformt. Ein Anteil des Netzwassers wird in die äusseren Schichten "einmassiert", wodurch sehr anschaulich die intensivere Netzarbeit der neuartigen Netzvorrichtung erklärbar ist. Die daraus resultierende Mürbung der äusseren Kornschichten wirkt sich vorteilhaft auf die Vermahlung, Sichtung und letztlich auf die Backqualität besonders bei ausschliesslich trockengereinigten Körnern aus.
Die Netzvorrichtung ist selbstverständlich nicht nur auf die Aufnetzung von trocken gereinigten Körnerfrüchten beschränkt. Die Nass- oder Feuchtreinigung hat wohl einen mehr oder weniger grossen Netzeffekt, jedoch kann dabei in der Regel kein genauer Wert der Aufnetzung garantiert werden. Die erfindungsgemässe Netzvorrichtung ermöglicht dagegen, eine bestimmte Aufnetzung zu garantieren. Die Verwendung der erfindungsgemässen Netzvorrichtung ist deshalb bei trocken wie bei nass gereinigten Körnern sinnvoll.
Mit einer Versuchseinrichtung konnte die Wirksamkeit der neuen Intensiv-Netz-Vorrichtung auch dadurch bestätigt werden, dass nun eine Aufnetzung von Getreide selbst mit relativ kurzem Rotor bis zu 5% möglich ist. Anderseits können aber auch geringste Wassermengen von einigen Zehntel GewichtsProzenten gleichmässig und wirksam den Körnern zugegeben werden.
Die Erfindung erlaubt verschiedene weitere Ausgestaltungsgedanken. Es ist speziell bei der Netzung von Weizen eine optimale Umlaufgeschwindigkeit der äussersten Spitezn der Schlagleisten von 20 bis 25 m/s festgestellt worden. Sehr wesentlich ist eine grosse Anzahl Schlagleisten. Da der Schleier auf der Innenseite des rohrförmigen Netzmantels --2-- bewegt wird, kann die Anzahl der mit wenig Radialspiel bis zum Netzmantel --2-- sich erstreckenden Schlagleisten --30-- auf die Netzmantelfläche bezogen werden. Nimmt man beim in Fig. 1 dargestellten Rotor --3-- einen lichten Durchmesser von 250 bis 300 mm an und eine Länge von etwa 1 m, so ergibt sich beim Beispiel eine Anzahl Schlagleisten --30-- von zirka 200/m2 Netzmantel-Innenfläehe.
Wie in Fig. 2 deutlich dargestellt ist, werden die Schlagleisten --30-- bei einem weiteren Ausbildung-
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Es hat sich weiter als sehr vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Längsträger --42-- auf dem Rotor - um jeweils eine halbe Teilung von X zu versetzen. Die Schlagleisten kommen auf diese Weise nicht in einzelne Radialebenen mit grossen Zwischenräumen zur nächsten Radialebene zu liegen. Es kann durch die versetzte Anordnung mit einer geringeren Anzahl Schläger der Produktschleier noch stärker geführt werden.
Aus hygienischen wie aus preislichen Gründen wird der Rotor --3-- vorteilhafterweise als Hohlwelle - ausgebildet. Der Arbeitsraum ist so auf den wirksamen Teil beschränkt. Der Fusskreisdurchmesser DF der Schlagleisten --30-- wird vorteilhafterweise mit etwa 20 bis 50% des lichten Durchmessers des Netzmantels --2-- angenommen. Der Arbeitsraum kann leicht gereinigt werden, und was noch wesentlicher ist, er reinigt sich im normalen Betrieb selbst.
Die Fig. 3 zeigt die tangentiale Anordnung des Materialeinlasses-5--. Da der Rotor --3-- gleichsinnig dreht, führt dies zu einer sanften Beschleunigung der Körner. Die Einspeisung ist mit Pfeil - -50--, der Drehsinn des Rotors mit Pfeil --51-- angegeben. Aus der Fig. 1 ist zu erkennen, dass auch der Materialauslass im gleichen Sinne tangential angeordnet werden kann.
Die Fig. 4 zeigt nun noch eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemässen Netzvorrichtung diagrammatisch anschliessend an die Hauptreinigung.
Es sind diagrammatisch nacheinander ein Getreideseparator-100--, ein Trockensteinausleser --101--, ein Rundkorntrieur --102--, eine Trockenseheuermaschine-103--, ein Tarar --104--, eine erfindungsgemässe Netzvorrichtung --105-- und am Ende eine Abstehzelle --106--.
Der Getreideseparator-100-entfernt grosse Verunreinigungen wie Schnüre, Stroh, Steine usw. sowie Kornbruch und Sand. Der Steinausleser --101-- entfernt alle Steine und eventuell andere schwere Teile. Der Rundkorntrieur --102-- hat die Aufgabe, aus Getreide Raden, Wicken und Querbruch auszulesen. Die Seheuermaschine-103-- reinigt das Korn selbst von Schmutz und losen Schalenteilen.
Aus Sicherheitsgründen wird oft der Seheuermaschine-103-- noch ein Tarar nachgeschaltet, der mit Luft Staub und Schalenteile wegnimmt.
In die Netzvorrichtung gelangt der nun vollständig gereinigte Weizen. Die Netzvorrichtung gibt die genaue Wassermenge dem Getreide zu, netzt es mit dem vorne beschriebenen intensiven Schlag- und Schleidervorgang auf und übergibt das Gut in die Abstehzelle --106--. Nach der Abstehzeit wird das Gut direkt der Vermahlung zugeführt.
Bei dem nun gezeigten Anwendungsbeispiel handelt es sich um eine vollständig trockene Reinigung mit der neuartigen intensiven Netzung, wobei letztere hier zu einem wichtigen Teil der Mahlvorbereitung geworden ist.
Die Netzvorrichtung kann nun aber überall dort verwendet werden, Wo Getreidekörner u. ähnl. auf schonende Weise mit einer genau dosierten Wassermenge aufgenetzt werden sollen, und wo allenfalls noch eine teilweise Einwirkung des Wassers in die äusseren Schichten der Körner erwünscht ist.
Die in der Fig. 5 dargestellte Netzvorrichtung weist ein Netzgehäuse --201--, einen geschlossenen Netzmantel --202-- sowie einen Rotor --203-- auf. Die Antriebsmittel entsprechen denjenigen der Fig. 1.
Auf der linken Bildseite ist ein Materialeinlass --204--, auf der rechten Bildseite ein Materialauslass-205- dargestellt. Ein Wasserverteilrohr --206-- kann eine oder wie dargestellt mehrere Düsen-207- aufweisen.
Der Rotor --203-- ist schematisch dargestellt und weist an beiden Endseiten, insbesondere bei Rotorlängen von mehr als 1 m, einen Lagerstummel-20. 8- bzw. einen Antriebsstummel --209-- auf. Der Rotor ist als hohle Welle --210-- gebaut, damit einerseits das Gewicht klein gehalten werden kann, und anderseits der freie Raum zwischen Welle --210-- und Netzmantel --202-- auf den eigentlichen Arbeitsraum beschränkt ist. Im Bereich des Materialeinlasses --204-- sind auf der Welle-210-Beschleunigungs- paletten --211-- angeordnet. Auf dem übrigen Teil des Rotors --203-- bzw. auf der Welle --210-- sind aus Rundprofilen gebildete Schlagleisten --212-- in zueinander versetzten Reihen angeordnet.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht weitgehend der Lösung gemäss der Fig. l, 2 und 3. Der Hauptunterschied liegt darin, dass der Rotor --203-- nur im Bereich des Materialeinlasses - etwa zu den Schlagleisten der Fig. 1 entsprechende Besehleunigungspaletten-211-aufweist. Auf dem übrigen Teil des Rotors --203-- sind die Schlagleisten jedoch durch runde Schlagleisten - ausgebildet, deren abstehendes Ende vorzugsweise abgerundet ist.
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Obwohl die Beschleunigungspalette-211-- in ihrer Form den Schlagleisten --30-- der Fig. 1 entsprechen, haben sie in der Lösung gemäss Fig. 5 vorwiegend eine Beschleunigungsfunktion und garantieren gleichzeitig den gewünschten Produktdurchsatz. Der Körnerstrom wird auf eine sehr hohe Umlaufgeschwindigkeit als ringförmiger Schleier in den Netzmantel --202-- gegeben, was durch die Aufgliederung in eine grosse Anzahl einzelner Besehleunigungspaletten-211-ohne Beschädigung der einzelnen Körner vor sich geht. Bereits im Bereich des Materialeinlasses --204-- wird das Wasser gleichmässig auf den Körnerstrom verteilt.
Der Hauptgedanke der Lösung gemäss der Fig. 5 liegt in einer noch weiter gehenden Schonung der einzelnen Körner, was bei bestimmten Körnersorten, teils bei Sämereien, unbedingt gefordert wird. Der beschriebene Schlageffekt wird etwas in den Hintergrund gerückt. Es werden vorwiegend Schleudereffekte der einzelnen Körner sowie der feinen und feinsten Wassertröpfchen ausgenutzt. Die Arbeitsintensität der runden Schlagleisten --212-- ist geringer gegenüber den Schlagleisten --30-- der Fig. 1, so dass hier eine eher grössere Anzahl pro Quadratmeter Oberfläche des Netzgehäuses gewählt werden soll. Die Anzahl runder Schlagleisten --212-- soll nicht unter hundert, vorzugsweise etwa zwei-bis vierhundert Stück pro Quadratmeter Netzmantel --202-- betragen.
Die etwa fingerlangen runden Schlagleisten --212-- werden vorteilhafterweise in versetzten Reihen angeordnet, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Die Schlagleisten - können auch einen ovalen oder irgendeinen andern gerundeten Querschnitt aufweisen.
Die von der runden Form abweichenden Ausbildungen können schrägfördernd eingestellt sein, allenfalls sogar hemmend, z. B. im Bereich des Materialauslasses --205--.
Bei allen Formvariationen der Schlagleisten ist aber doch das Entscheidende, dass eine grosse Anzahl gewählt wird und die Drehzahl des Rotors --203--, bezogen auf einen Innendurchmesser des Netzmantels von etwa 300 mm etwa 400 bis 1800, vorzugsweise 900 bis 1200 T/min, beträgt.
Die Fig. 5 zeigt noch eine Besonderheit der Regelung der Aufnetzung. Da die Intensivnetzung eine besonders gleichmässige Netzung ergibt, kann die Aufnetzung direkt nach der Netzvorrichtung gemssen und die Wassermenge entsprechend reguliert werden. Dies gibt steuer- und regeltechnisch eine sehr einfache Bauweise. Ein Materialdurchfluss-Überwachungsgerät --215-- ist durch eine Steuerleitung --216-mit einem Regelgerät --217-- verbunden und wird über eine Speiseleitung --218-- mit Strom versorgt. Das Regelgerät --217-- ist über eine Leitung --219-- mit einem Ventil --220-- verbunden, das seinerseits einen Regelimpuls zum Öffnen bzw. zum Schliessen des Dosierhahnes --221-- gibt. Die momentane Durchflussmenge kann bei einem Durchfliessanzeigegerät --222--- als Sichtkontrolle abgelesen werden.
Das Regelgerät --217-- ist ferner mit einem Feuchtemessgerät --223-- über Steuerleitung --224-- verbunden.
Das Feuchtemessgerät kann irgendeine bekannte Ausführung auf der Basis von Strahlung, z. B.
Mikrowellenabsorption sein. Das Regelgerät --217-- kann mit einer Steuerzentrale über eine Steuerleitung - verbunden sein. Es kann entweder über diese Steuerleitung --225-- oder direkt am Regelgerät - -217-- ein gewünschter Wert für die Aufnetzung eingestellt werden. Die vorgewählte Aufnetzung wird durch die Regeleinrichtung eingehalten und kann allenfalls an einem Anzeiger --226-- am Regelgerät - sichtbar gemacht werden.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Netzvorrichtung. Das Netzgehäuse - weist einen Netzmantel --302--, indem ein Rotor --303-- angeordnet ist sowie einen Materialeinlass --304-- und einen Materialauslass--305--auf. Die Wasserdosiervorrichtung ist in eine erste Einspritzeinheit --306-- sowie eine zwischen Materialeinlass-304-und Materialauslass-305-angeordnete zweiten Einspritzeinheit --307-- aufgeteilt, bei welcher die Wassermenge durch einen Einstellhahn --310-- reguliert werden kann.
Im Bereich des Materialeinlasses weist der Rotor --303-- eine Beschleunigungsschnecke --308-- auf.
Auf dem übrigen Teil des Rotors --303-- sind im wesentlichen senkrecht zur Rotorlängsaehse eingestellte Schlagleisten --309-- angebracht.
Diese Ausführungsform eignet sich für die Befeuchtung solcher Körner oder Korngemische, die weniger bruch-und abriebempfindlich sind.
Besonders interessant ist bei dieser Lösung die Aufteilung der Wasserzugabe in zwei Einspritzein-
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--306-- ist--304-- und Materialauslass--305--platziert. Je nach Eigenart der Körner kann die zweite Einspritzeinheit z. B. im ersten Drittel oder in der Mitte des Rotors --303-- angeordnet werden. Dies kann die
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Gleichmässigkeit der Wasserverteilung noch verbessern. Es wäre auch denkbar, in der zweiten Einspritz- einheit --307-- für spezielle Fälle irgendwelche Zusätze zuzugeben und bei der ersten Einspritzeinheit --306-- reines Wasser oder umgekehrt zu verwenden. Zusätze lassen sich bei bereits befeuchteten Körnern gleichmässiger verteilen.
Diese Möglichkeiten können selbstverständlich auch bei allen übrigen Lösungen, allenfalls auch in andern Kombinationen vorgesehen werden.
In der Fig. 9 ist nur der Rotor, jedoch in derselben Lage wie in den vorangegangenen Lösungen dargestellt. Der Rotor --401-- weist abwechslungsweise schrägfördernd angebrachte Schlagleisten-402und senkrecht angeordnete Schlagleisten --403-- auf. Einzelne Schlagleisten könnten sogar leicht rückwärtsfördernd angeordnet werden. Der Materialeinlass --404-- ist mit Pfeil angedeutet.
Die Fig. 10 zeigt schematisch einen weiteren Ausgestaltungsgedanken des Rotors.
Der Rotor --501-- weist im Bereich des Produkteinlasses --502--, der symbolisch mit Pfeil angedeutet ist, eine verjüngte Form auf, indem der Rotor --501-- auf den festigkeitsbedingten kleinen Durchmesser der Welle --503-- beschränkt ist, welche über einen konischen Teil --504-- zum rOhrförmigen Teil des Rotors --501-- übergeht. Eine Beschleunigungssehnecke-505-ist aus einem hochkant spiralförmig gewundenen Profil hergestellt. Zwischen Schneckenprofil-505-und Welle-503-ist ein verhältnismässig grosser freier Zwischenraum. Schlagleisten-506-- sind hier als schrägfördernde Halbrundprofile gebildet.
Es findet bei dieser Lösung eine schonende Beschleunigung und Bewegung des Produktes statt. Die ringförmige Ausbildung der Beschleunigungsschnecke gibt eine entsprechend gedämpfte Krafteinwirkung auf das Produkt.
Selbstverständlich können bei allen Ausführungen der Materialeinlass und der Materialauslass abweichend von den dargestellten Lösungen ausgeführt sein, z. B. radial, tangential usw. Es sind bei allen Ausführungen auch andere z. B. räumlich gekrümmte Schaufeln möglich, die in Sonderfällen Vorteile bieten können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Benetzen von Körnerfrüchten, insbesondere Getreide, in einem im wesentlichen abgeschlossenen rohrförmigen Behandlungsraum, dadurch gekennzeichnet,dass in den Behandlungsraum ein vorzugsweise trocken gereinigter Körnerstrom eingebracht und in diesen zumindest 0, 1% Wasser eingespritzt wird und dass die Körnerfrüchte mittels eines Rotors mit einer grossen Anzahl von Schlagorganen in hohe Umlaufgeschwindigkeit gebracht und unter Bildung eines im wesentlichen ringförmigen Körnerschleiers kontinuierlich gegen einen Materialauslass hin bewegt werden, wobei sie mit einer dosierten Wassermenge versetzt werden, so dass die ganze Oberfläche aller im Schleier unter der Schlagwirkung gegeneinander prallende Körnerfrüchte gleichmässig auf einen vorbestimmten Wert aufgenetzt wird.
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