MÁQUINA DE BENEFICIAMENTO DE GRÃO
CAMPO TÉCNICO [001] A invenção refere-se a uma máquina de beneficiamento de grão para descascar grãos como arroz ou trigo, ou para polir a superfície de glóbulos de resina, grãos de café ou outros grãos pequenos.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [002] É conhecido até o momento que um aparelho para beneficiamento de arroz compreende uma pluralidade de máquinas de descascamento de arroz do tipo abrasivo vertical arranjadas em fila, uma pluralidade de máquinas de polimento de arroz do tipo por atrito horizontais arranjadas em fila, e uma quantidade adequada de máquinas de polimento, o arroz integral sendo beneficiado através de processo de beneficiamento de arroz por mudança de canais entre as máquinas para beneficiamento de arroz (ver referência de patente 1).
[003] Com este arranjo, um operador decide qual máquina para beneficiamento de arroz usar e quantas vezes o arroz integral deve ser passado através das máquinas para beneficiamento de arroz, dependendo da variedade e qualidade do arroz, de modo a prover o acabamento do arroz na produção de moinho, taxa de limpeza de embrião e grau de beneficiamento do arroz desejadas.
[004] É conhecido também que um aparelho para beneficiamento de arroz inclui um processo de descascamento de arroz do tipo abrasivo, conduzido em uma máquina de descascamento de arroz do tipo abrasivo, seguido por um processo de polimento de arroz do tipo por atrito conduzido em uma máquina de polimento de arroz do tipo por atrito, estes processos de beneficiamento de arroz sendo arranjados em série. Neste aparelho para beneficiamento de arroz, é provido um canal de alimentação de arroz integral para suprir arroz integral diretamente ao processo de polimento de arroz do tipo por atrito sem passar pelo processo de descascamento de arroz do tipo
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2/13 abrasivo, por meio de um dispositivo de troca de canal (ver referência de patente 2).
[005] Testes de características de arroz integral a ser suprido ao aparelho para beneficiamento de arroz foram executados previamente, e o arroz integral com boa eliminação de embrião é primeiro suprido ao processo de descascamento de arroz do tipo abrasivo para eliminar a porção cerosa da epiderme do arroz integral, aumentando, assim, o coeficiente de atrito da superfície do arroz, e a camada de farelo é, então, removida do grão de arroz no processo de polimento de arroz do tipo por atrito sob pressão relativamente baixa para o polimento do arroz. Por outro lado, arroz integral com pouca eliminação de embrião é suprido através do canal de alimentação diretamente para o processo de polimento de arroz do tipo por atrito pelo dispositivo de mudança de canal, e pressão relativamente elevada é exercida sobre os grãos de arroz no processo de polimento de arroz do tipo por atrito para eliminar todo o embrião juntamente com a epiderme resistente do embrião. Resumidamente, ambos os grãos de arroz tendo embriões fáceis de remover e grãos de arroz com embriões difíceis de serem removidos podem ser beneficiados para uma alta produção de beneficiamento e alta qualidade.
[006] Nesses aparelhos de beneficiamento de arroz, como os descritos nas referências de patente 1 e 2, porém, devido aos meios para mudança de canais entre as máquinas de beneficiamento arroz incluírem um elevador de balde de grande tamanho e um dispositivo de mudança de canal localizado na porção superior do elevador de balde, é necessário trabalho para remover grãos de arroz que poderíam se acumular dentro da porção inferior do elevador de balde e do dispositivo de mudança de canal, antes de mudança de lote. Como resultado, há problema com a perda de tempo para mudar um lote. No aparelho para beneficiamento de arroz convencional, as várias máquinas de beneficiamento arroz conduzem a um longo processo de beneficiamento de arroz, um aumento no tempo de beneficiamento de arroz e
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3/13 pouca economia, como um aumento em custos de eletricidade. No campo recente de beneficiamento de arroz, é desejado prover tipos de instalação de baixo consumo de energia, onde um tamanho de lote menor e um fluxo mais curto levam a uma redução no número de processos de beneficiamento de arroz, diminuição do tempo de beneficiamento de arroz e redução nos custos de eletricidade.
REFERÊNCIA À TÉCNICA ANTERIOR
REFERÊNCIA DE PATENTE [007] Referência de patente 1: Descrição de patente Sho 60-14945 [008] Referência de patente 2: Descrição de patente Sho 63-178.853
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [009] À luz dos problemas acima mencionados, é um objetivo da invenção prover uma máquina de beneficiamento arroz capaz de reduzir o tempo necessário para mudança de lote, bem como, redução de custos de eletricidade.
[0010] Este objetivo da invenção pode ser obtido pela provisão de uma máquina de beneficiamento de arroz compreendendo uma unidade para descascar grão do tipo abrasiva vertical e uma unidade de polimento de grão do tipo por atrito vertical montadas sobre um pedestal, a unidade para descascar grão do tipo abrasiva e a unidade de polimento de grão do tipo por atrito sendo localizadas sobre as partes superior e inferior do pedestal, respectivamente, a unidade para descascar grão do tipo abrasiva incluindo uma calha de descarga de grão descascado, a unidade de polimento de grão do tipo por atrito incluindo uma calha de alimentação grão à qual a calha de descarga de grão descascado da unidade para descascar grão do tipo abrasiva é conectada, e uma calha de alimentação de grão de duas vias e válvula de mudança localizadas acima da unidade para descascar grão do tipo abrasiva e capazes de suprir grãos seletivamente à unidade de polimento de grão do tipo por atrito ou à unidade de polimento de grão do tipo por atrito via a unidade
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4/13 para descascar grão do tipo abrasiva.
[0011] A unidade para descascar grão do tipo abrasiva inclui uma câmara de remoção de farelo, e uma calha de descarga de farelo localizada abaixo da câmara de remoção de farelo através de uma polia funcionando como uma ventoinha para gerar fluxo de ar durante a rotação da mesma, e a unidade de polimento de grão do tipo por atrito inclui uma câmara de remoção de farelo à qual a calha de descarga de farelo da unidade para descascar grão do tipo abrasiva é conectada, e uma calha de descarga de farelo localizada abaixo da câmara de remoção de farelo da unidade de polimento de grão do tipo por atrito, através de uma polia funcionando como uma ventoinha para gerar fluxo de ar durante a rotação da mesma, para coleta e descarga do farelo das unidade para descascar grão do tipo abrasiva e por atrito, para fora do aparelho.
[0012] De acordo com invenção definida na reivindicação 1, a válvula de mudança para mudar a calha de alimentação de grão de duas vias a cada uma das unidades de beneficiamento de grão compreende uma válvula de mudança rotativa de estrutura simples e que toma possível realizar a mudança de lote com operação simples. Devido a ambas as unidades de beneficiamento de grão do tipo abrasivo e por atrito serem do tipo de alimentação vertical, acúmulo de grãos de arroz é pouco provável de ocorrer nas unidades de beneficiamento de grão e, como resultado, o tempo necessário para mudança de lote pode ser reduzido. Além disso, uma carga de motor elétrico necessária para suprir grãos pode ser reduzida, em comparação com seções de beneficiamento do tipo de alimentação pelo fundo e do tipo de alimentação horizontal e, desse modo, redução nos custos de eletricidade é possível. Devido à calha de alimentação de duas vias localizada acima da unidade para descascar grão do tipo abrasiva levar à redução no número de elevadores de balde, redução no espaço de instalação para as instalações de beneficiamento de arroz, e um fluxo curto do processo de beneficiamento tomam-se
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5/13 possíveis.
[0013] De acordo com a invenção definida na reivindicação 2, a calha de descarga de farelo fica localizada abaixo da câmara de remoção de farelo da unidade para descascar grão do tipo abrasiva e, através de uma polia funcionando como uma ventoinha para gerar fluxo de ar durante sua rotação, a calha de descarga de farelo é também conectada por sua extremidade terminal à câmara de remoção de farelo da unidade de polimento de grão do tipo por atrito, e a calha de descarga de farelo fica localizada abaixo da câmara de remoção de farelo da unidade de polimento de grão do tipo por atrito vertical, através da polia funcionando como uma ventoinha para gerar fluxo de ar durante sua rotação, para coleta e descarga do farelo das unidades de beneficiamento de grão do tipo abrasivo e por atrito para fora da máquina. Em mais detalhe, farelo da câmara de remoção de farelo da unidade para descascar grão do tipo abrasiva é suprido, através da polia e calha de descarga, à câmara de remoção de farelo da unidade de polimento de grão do tipo por atrito e o farelo da câmara de remoção de farelo é descarregado através da polia e calha de descarga de farelo abaixo da câmara de remoção de farelo, ara fora da máquina. Devido ao farelo de ambas as unidades de beneficiamento de grão do tipo abrasivo e por atrito ser coletado descendentemente para sua descarga consolidada, uma redução no espaço de instalação para as instalações de beneficiamento de arroz e um fluxo mais curto do processo de beneficiamento tomam-se possíveis.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0014] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de beneficiamento de grão de acordo com presente invenção.
[0015] A figura 2 é uma vista em seção vertical da máquina de beneficiamento de grão mostrando sua estrutura interna.
MELHOR MODO DE EXECUTAR A INVENÇÃO [0016] Com referência aos desenhos anexos, o melhor modo de
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6H3 executar a invenção será descrito abaixo. A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de beneficiamento de grão inteira, de acordo com a presente invenção, e a figura 2 é uma vista em seção vertical da máquina de beneficiamento de grão mostrando sua estrutura interna.
[0017] A máquina de beneficiamento de grão 1 de acordo com esta invenção é capaz de descascar grãos, como arroz ou trigo, ou polir a superfície de glóbulos de resina, grãos de café ou outros grãos pequenos.
[0018] Como mostrado na figura 1 dos desenhos anexos, uma máquina de beneficiamento de grão 1 de acordo com a invenção inclui um pedestal de dois degraus 2, tendo suas partes superior e inferior 2a e 2b sobre as quais uma unidade para descascar grão do tipo abrasiva vertical 3 e uma unidade de polimento de grão do tipo por atrito vertical 4 são montadas, respectivamente. Como pode ser visto na figura 2, a unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 inclui uma calha de descarga de grão descascado 5 conectada a uma calha de alimentação de grão 6 para a unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4. É provida uma válvula de mudança rotativa 8 localizada acima de uma calha de alimentação de duas vias 7, que é capaz de suprir grãos seletivamente para serem polidos, diretamente à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 ou à unidade de polimento de grão do tipo por atrito via a unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3.
[0019] Como pode ser visto na figura 2, a unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 inclui tela de malha cilíndrica se estendendo verticalmente 9 para remoção de farelo, um eixo principal 10 montado rotativamente dentro da tela de malha cilíndrica 9, um corpo de rolo abrasivo unitário 11 consistindo de uma pluralidade de rolos abrasivos fixamente presos ao eixo principal 10, uma câmara de descascamento 12 definida entre a tela de malha cilíndrica 9 e o corpo de rolo abrasivo unitário 11, um rolo de parafuso de alimentação 17 para suprir os grãos à câmara de descascamento 12, uma câmara de remoção de farelo 13 formada sobre o lado periférico externo da
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7/13 tela de malha cilíndrica 9 e uma placa de resistência 14 provida em uma porção de descarga de grão descascado abaixo da câmara de descascamento
12.
[0020] É provida uma calha de descarga de farelo 15 associada à unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 e posicionada abaixo da câmara de remoção de farelo 13, de modo que ela possa coletar o farelo separado dos grãos descascados pela tela de malha 9. Montada sobre o eixo principal 10, em comunicação entre a calha de descarga de farelo 15 e a câmara de remoção de farelo 13, há uma polia 16 que funciona como uma ventoinha para gerar fluxo de ar. A polia 16 tem a mesma estrutura da revelada na publicação de patente JP 2012/61.453 depositada pelo presente requerente e que tem duas funções: acionar rotativamente o eixo principal, sobre o qual o rolo de corpo abrasivo 11 está montado, e gerar fluxo de ar pelo qual o farelo da câmara de remoção de farelo é transferido para a calha de descarga de farelo 15, o farelo tendo sido produzido de grãos sob ação de descascamento do corpo de rolo abrasivo 11.
[0021] A calha de descarga de farelo 15 é conectada por sua extremidade terminal a uma câmara de remoção de farelo na unidade de polimento de grão do tipo por atrito 3.
[0022] A unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 inclui uma tela de malha cilíndrica se estendendo verticalmente 18 para remoção de farelo, um eixo principal 19 montado rotativamente dentro da tela de malha cilíndrica de remoção de farelo 18, um corpo de rolo de atrito 20 fixamente preso ao eixo principal 19, uma câmara de polimento 21 definida entre a tela de malha cilíndrica de remoção de farelo 18 e o corpo de rolo de atrito 20, um rolo de parafuso de alimentação de grão 22 para suprir grãos à câmara de polimento 21, uma câmara de remoção de farelo 23 formada sobre o lado periférico externo da tela de malha cilíndrica de remoção de farelo 18, uma placa de resistência 24 localizada em uma porção de descarga de grão polido
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8/13 abaixo da câmara de polimento 21, e uma calha de descarga de grão descascado 25 para descarregar os grãos polidos para fora da máquina, contra a placa de resistência 24.
[0023] Uma calha de descarga de farelo é provida associada à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 e posicionada abaixo da câmara de remoção de farelo 23, de modo a poder coletar farelo separado dos grãos polidos pela tela de malha cilíndrica de remoção de farelo 18. Montada sobre o eixo principal 19, em uma comunicação entre a calha de descarga de farelo 26 e a câmara de remoção de farelo 23, há uma polia 27 similar à polia 16 descrita acima, que funciona como uma ventoinha para gerar fluxo de ar. Um filtro de bolsa (não mostrado) é conectado a uma abertura de saída 28 da calha de descarga de farelo 26 para coleta de farelo proveniente da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 e a unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 para descarregar o farelo para fora da máquina.
[0024] A máquina de beneficiamento de grão é operada como a seguir.
[0025] Determina-se que grãos, como arroz integral, a serem supridos à entrada 8b da calha de alimentação 7, devem ser passados através da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 ou alimentados diretamente à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4, levando-se em consideração a variedade e teor de umidade do arroz, dificuldade na remoção de embrião, e grau de beneficiamento final obtidos por um teste de características. Ou seja, no caso de grãos de arroz de uma variedade tendo características de baixa dureza, elevado teor de umidade, ou facilidade de remoção de embrião, a válvula de mudança rotativa 8 é rotada em uma direção de seta a (no sentido horário), por meio de um motor elétrico 8a para suprir os grãos de arroz através da calha de alimentação 7 para a entrada da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3. No caso em que os grãos são de arroz integral, a porção cerosa da epiderme do arroz integral é, primeiro,
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9/13 cortada na unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 para aumentar o coeficiente de atrito da superfície do arroz integral, e o polimento de arroz é, então, executado suficientemente a uma baixa pressão na unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4. Pelo uso do processo de beneficiamento abrasiva do arroz no estágio inicial, a menor pressurização não resulta na geração de arroz partido, o coeficiente de atrito da superfície do grão de arroz é aumentado, e a superfície de arroz tipo partícula fina é, então, suavizada pelo processo de beneficiamento do arroz por atrito.
[0026] Na unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 de acordo com a modalidade preferida da invenção, o eixo principal 10 é rotado através da polia 16 por meio de um motor (não mostrado) e rotação do rolo de parafuso de alimentação 17 sobre o eixo principal 10 permite que os grãos sejam supridos à câmara de descascamento 12, na qual a ação de descascamento é executada, e no caso em que os grãos são grãos de arroz integral, a porção cerosa da epiderme de arroz integral é cortada pelas pedras abrasivas do corpo de rolo de descascamento abrasivo 11 para aumentar o coeficiente de atrito da superfície do arroz. Os grãos de arroz que foram submetidos à ação de descascamento são descarregados através da calha de descarga de grão de arroz descascado 5 contra a ação da placa de resistência 14 na porção de descarga da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3, e depois supridos através da calha de alimentação 6 à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4.
[0027] Na unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4, o eixo principal 19 é rotado através da polia 27 por meio de um motor (não mostrado) e rotação do rolo de parafuso de alimentação 22 sobre o eixo principal 19 permite que grãos de arroz sejam supridos à câmara de polimento 21, na qual, pela rotação do corpo de rolo de atrito 20, os grãos de arroz são submetidos à ação de atrito mútua, de modo que polimento a baixa pressão seja executada na câmara de polimento 21. Devido a este fato, a superfície do
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10/13 grão de arroz é suavizada e os grãos de arroz polidos são descarregados para fora da máquina através da calha de descarga de arroz polido 25 contra a ação da placa de resistência 24 na porção de descarga da unidade de polimento de grão do tipo por atrito.
[0028] No caso de grãos tendo dureza elevada, grãos de baixa umidade, ou grãos de fraca remoção de embrião, a válvula de mudança rotativa 8 é rotada na direção da seta b (anti-horária) na figura 2 para suprir grãos de arroz através da calha de alimentação 7 diretamente à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4. Pelo polimento na unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4, a placa de resistência 24 é ajustada de modo que pressão relativamente elevada possa ser exercida sobre os grãos de arroz na câmara de polimento para seu polimento por atrito, do polimento inicial até o polimento final. Desse modo, ação de polimento com pressão relativamente elevada é executada para remover todo o embrião juntamente com a camada superficial de embrião resistente. Os grãos de arroz polidos, que foram descarregados através da calha de descarga 25 contra a placa de resistência 24, contêm menos arroz partido, e acabado como arroz polido com uma produção elevada e menos embriões remanescentes.
[0029] Na máquina de beneficiamento de grão de acordo com a modalidade preferida da invenção, a unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 a unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 são localizadas sobre as partes superior e inferior do pedestal 2, respectivamente, a calha de descarga de grão descascado 5 da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 é conectada à calha de alimentação 6 da unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4, e localizada acima da unidade para descascar grão do tipo abrasiva fica a calha de alimentação de duas vias 7 e a válvula de mudança rotativa 8, que são capazes de suprir os grãos diretamente à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 ou à unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 via a unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3, a
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11/13 válvula de mudança rotativa tendo estrutura simples e tomando possível realizar mudanças de lote com operação simples. Devido a ambas as unidades de beneficiamento de grão abrasiva ou por atrito serem do tipo de alimentação vertical, acúmulo de grãos de arroz é pouco provável de ocorrer nas unidades de beneficiamento de grão e, desse modo, menos trabalho será necessário para remoção do arroz acumulado e, como resultado, o tempo necessário para mudança de lote pode ser reduzido. Além disso, a carga do motor elétrico necessária para suprir grãos pode ser reduzida, em comparação com seções de beneficiamento do tipo de alimentação de fundo para cima e alimentação horizontal e, desse modo, redução em custos de eletricidade é possível. Devido à calha de alimentação de duas vias 7 localizada acima da unidade para descascar grão do tipo abrasiva levar a uma redução no número de elevadores de balde, redução em espaço de instalação para as instalações de beneficiamento de grão, e um fluxo mais curto do processo de beneficiamento serão possíveis.
[0030] A calha de descarga de farelo 15 é localizada abaixo da câmara de remoção de farelo 13 da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3, através da polia 16 que funciona como uma ventoinha durante sua rotação, que gera fluxo de ar. A calha de descarga de farelo 15 é ainda conectada por sua extremidade terminal à câmara de remoção de farelo 23 da unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4, para coleta e descarga de farelo proveniente das unidades de beneficiamento de grão do tipo abrasivo e do tipo por atrito para fora da máquina, a calha de descarga de farelo 26 sendo localizada abaixo da câmara de remoção de farelo 23 da unidade de polimento de grão do tipo por atrito 4 através da polia 27 que funciona como ventoinha durante sua rotação, o que gera fluxo de ar. Em mais detalhe, farelo proveniente da câmara de remoção de farelo 13 da unidade para descascar grão do tipo abrasiva 3 é suprido, através da polia 16 e calha de descarga 15, à câmara de remoção de farelo 23 da unidade de polimento de grão do tipo por
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12/13 atrito 4, e o farelo proveniente da câmara de remoção de farelo 23 é descarregado através da polia 27 e calha de descarga de farelo 26 abaixo da câmara de remoção de farelo 23, para fora da máquina. Devido ao farelo proveniente de ambas as unidades de beneficiamento de grão do tipo abrasivo e do tipo por atrito 3 e 4 ser coletado descendentemente para sua descarga consolidada, uma redução em espaço de instalação para as instalações de beneficiamento de arroz e um fluxo mais curto do processo de beneficiamento são possibilitados.
[0031] A máquina de beneficiamento de grão de acordo com invenção não está limitada à modalidade acima mencionada, sendo contemplado que várias mudanças podem ser feitas.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL [0032] Esta invenção pode ser aplicada ao beneficiamento de grãos, beneficiamento de glóbulos de resina ou grãos de café, ou beneficiamento ou polimento de outros grãos pequenos.
DESCRIÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA máquina de beneficiamento de grão pedestal unidade para descascar grão do tipo abrasiva unidade de polimento de grão do tipo por atrito calha de descarga de grão descascado calha de alimentação para a unidade de polimento de grão do tipo por atrito calha de alimentação válvula de mudança rotativa tela de malha cilíndrica de remoção de farelo eixo principal corpo de rolo abrasivo câmara de descascamento
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13/13 câmara de remoção de farelo placa de resistência calha de descarga de farelo polia rolo de parafuso de alimentação tela de malha cilíndrica de remoção de farelo eixo principal corpo de rolo de atrito câmara de polimento rolo de parafuso de alimentação câmara de remoção de farelo placa de resistência calha de descarga de grão descascado calha de descarga de farelo polia abertura de saída de farelo