Appareil pour décortiquer les grains de céréales. Cette invention concerne un appareil pour décortiquer les grains clé céréales, et plus par ticulièrement un appareil pour décortiquer de,, grains d'avoine par choc.
I"ne pliage importante de la mouture des gilaiiis d'avoine est l'enlèvement de l'enveloppe < lu gruau, ce qui est relativement facile par frietion entre des meules ou par l'emploi de nienles horizontales garnies d'émeri, car les enveloppes clés grains sont écailleuses et assez Miches.
En tout cas, pour éviter de détériorer les gruaux, la détermination des dimensions est très importante parce que la distance entre ]ex meules est fixe; ainsi, les avoines sont généralement classées en trois ou six gran- (leurs ou davantage, suivant la longueur et la largeur, par exemple les grosses, moyennes, petites et fines avoine.. Ceci nécessite des ma nipulations supplémentaires, plus d'outillage et. plus clé temps et de frais.
L'invention a. pour objet un appareil sim ple et économique qui supprime la nécessité clé ce classement et qui nettoie aussi légère ment les gruaux pour en enlever les parties velues.
Selon l'invention, un tel appareil est earac- térisé par un rotor en forme de disque dis- !)osé horizontalement et subdivisé par des aubes de roue centrifuge, un dispositif pour faire tourner le rotor à une vitesse variable, un dispositif pour amener au rotor tournant en un courant. sensiblement uniforme les grains à traiter, et une surface d'impact entourant le rotor et présentant une surface rugueuse contre laquelle les grains sont projetés du rotor par la force centrifuge, de manière à sé parer les écorces du gruau.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil objet de l'invention.
Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un appareil à décortiquer, dont une partie est arrachée et d'autres parties sont représen tées en coupe transversale.
Fig. 1A est une vue partielle en coupe ver ticale d'une variante d'exécution d'un détail de cet appareil.
Fig. 2 est une vue partielle, en coupe horizontale, à plus grande échelle, suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un détail de l'appareil représenté à la fig. 1.
Fig. 4, 5 et 6 sont des vues schématiques, à. grande échelle, montrant différentes phases du décorticage.
Dans la. réalisation pratique du procédé de décorticage de l'avoine, on tire parti des caractéristiques particulières de la structure d'un grain d'avoine. Le grain d'avoine com prend l'enveloppe ou écorce et le noyau habi tuellement appelé gruau. L'écorce d'avoine proprement dite présente une structure lamel lée comprenant plusieurs particules en forme de feuilles minces allongées qui sont. très étroites en comparaison de leur longueur et ne sont fixées au gruau que par une extrémité seulement. L'extrémité du gruau à laquelle les feuilles de l'écorce sont fixées sera appelée l'extrémité germe du gruau.
Ces feuilles de l'écorce entourent l'autre extrémité du gruau assez librement; en conséquence, elles ne for ment pas un sommet ou une pointe comme elles le font, à l'extrémité germe du gruau, où elles sont, fixées. En d'autres termes, un grain d'avoine affecte la forme d'un projectile, tel qu'une fusée, l'extrémité côté germe de l'avoine ressemblant à la tête de la fusée et les feuilles ou couches d'écorce libres à l'autre extrémité de l'avoine ressemblant aux ailettes de l'extré mité postérieure de la fusée. D'autre part, on a constaté que ces minces feuilles d'écorce en tourent si librement le gruau qu'elles peuvent en être séparées facilement, sauf à l'extrémité ;erre où elles sont. fixées.
Dans l'appareil de décorticage qui fait l'objet. de cette invention, les grains d'avoine sont projetés comme de minuscules fusées. Il est possible qu'une grande proportion des grains prennent au cours de leur trajectoire une position semblable à celle d'une fusée, c'est-à-dire que le germe placé à une extré mité du gruau étant plus lourd que le reste de celui-ci, cette extrémité du grain d'avoine devient l'extrémité dirigée vers l'avant pen dant que le grain parcourt sa trajectoire, tan dis que les extrémités libres non fixées des feuilles de l'écorce forment l'extrémité arrière du grain.
rite notable vitesse est imprimée aux différents grains qui sont dirigés contre une surface d'impact, laquelle est de nature irrégulière comme celle d'un corps agissant par abrasion, tel qu'une meule grossière. Lorsque l'extrémité avant ou extrémité germe des grains d'avoine heurte cette surface ru gueuse, la. trajectoire des grains étant diffé rente de la normale à cette surface rugueuse, l'extrémité avant de chaque grain est brus quement arrêtée et, en réalité, elle est, momen tanément maintenue par une partie de la sur face rugueuse.
L'extrémité germe de l'avoine est, en conséquence, soumise au moment du choc à un effort considérable qui tend à ré duire l'adhérence entre le gruau et l'écorce. Il est. fort probable que tous les grains d'avoine n'occupent. pas cette position pendant la pro jection. En réalité, les extrémités d'une cer taine partie des grains d'avoine opposées aux extrémités germe peuvent. constituer les extré mités avant et frapper en premier lieu la sur face rugueuse. Dans ces conditions, cette extrémité plus tendre de l'avoine peut amortir quelque peu le choc et réduire un peu la vi tesse, mais pas suffisamment pour supprimer l'action de décorticage.
Comme le gruau est de structure beaucoup plus dense et représente, à l'état d'agrégat complet, la majeure partie du poids du grain, il possède une inertie beaucoup plus grand que les légères feuilles minces de l'écorce. De ce fait, il se détache librement et se sépare de celles-ci lors du choc sur la face rugueuse. Ceci, évidemment, réduit. notablement la vi tesse du gruau, mais en raison de sa nature compacte, ce dernier continue à se mouvoir à une vitesse considérable, ce qui est favorable.
D'autre part, les feuilles d'écorce ainsi sépa rées étant relativement très légères et présen tant de f.;randes surfaces, elles subissent un ralentissement très important et continuent à se déplacer, mais à une vitesse considérable ment réduite, en quelque sorte comme si elles voltigeaient. Ceci réduit l'attrition à un degré négligeable, de telle sorte que la farine de son indésirable est éliminée du produit final.
Le gruau séparé de son écorce est. couvert de filaments minuscules semblables à des poils. Ces filaments et leurs particules sont indési rables dans le produit final, de telle sorte qu'on tire profit de. la vitesse relativement élevée que conserve le gruau décortiqué pour enlever ces poils par une action de râpage à mesure que le gruau continue à frotter contre la surface rugueuse. Cette action de râpage se prolonge pendant un temps suffisamment long pour arracher dans une forte mesure les filaments pileux du gruau. Ces filaments, de même que les légères feuilles de l'écorce, sont facilement enlevés ou séparés du gruau d'une manière appropriée quelconque, par exemple par une aspiration ou un blutage subséquent..
La machine représentée au dessin est équi pée d'un rotor en forme de disque, disposé horizontalement et cloisonné radialement au moyen d'aubes de roue centrifuge, le rotor recevant un courant ou flux uniforme de grain au moyen d'un dispositif de réglage du débit (lu courant de grains. Lorsque ce grain est amené dans le rotor, il est soumis à une action centrifuge, de telle sorte qu'une vitesse très élevée est imprimée à chaque grain, qui par court alors une trajectoire semblable à celle d'une fusée, comme il est décrit ci-dessus.
Une garniture d'impact à surface rugueuse, sem blable à celle d'une meule relativement gros sière, entoure le rotor; les grains sont lancés ou projetés contre cette surface de telle ma nière que la trajectoire des différents grains est inclinée par rapport à la surface d'impact au point d'impact, plutôt que d'être normale à cette surface. Ainsi, les grains ont, au mo ment du choc, une vitesse à composantes ra diale et périphérique et tourbillonnent par conséquent sur la surface de la. garniture avant, de tomber de celle-ci sous l'action de la pesan teur.
La partie inférieure de la garniture a la forme d'une jupe contre laquelle les gruaux décortiqués frottent en produisant ainsi une action de rapage qui enlève les fins filaments pileux des gruaux.
La fig. 1 montre une enveloppe 10 et un mécanisme déeortiqueur qui y est enfermé, supportés par un châssis 12 qui repose sur des montants ou supports 14. Un rotor indiqué d'une faon générale par 16 est fixé sur Lin arbre vertical 1.8 que fait tourner par exemple un moteur électrique et une transmission à vitesse variable indiquée d'une façon générale en 20, montés sur l'enveloppe 10.
La partie motrice à vitesse variable de la transmission 20 peut être d'un type approprié quelconque, mais est de préférence établie de telle faon que le rotor peut atteindre facilement diffé rentes vitesses pour tenir compte des condi tions variables dans lesquelles sont les avoines et aussi des différentes sortes d'avoines. La matière est amenée dans le décortiqueur par un ou plusieurs tuyaux d'entrée 22 qui la conduisent dans une fente annulaire indiquée d'une faon générale en 24, dont la largeur peut être réglée, comme il est décrit ci-après, pour obtenir un flux et une répartition uni formes de la matière dans le rotor à la vitesse désirée.
Le rotor 16 comprend une plaque ou un disque formant un fond 16a de forme cir culaire et approximativement plane, mais dont la partie centrale est établie de manière à présenter une section tronconique 27 et un moyeu conique 26 qui s'ajuste sur l'arbre 18. Un écran circulaire fixe 60 est fixé à l'enve loppe 10 et entoure le moyeu 26, l'écran ayant une forme telle que le courant de matières passant dans la fente 24 est dirigé vers l'exté rieur sur la section 27 du rotor.
Chaque grain est ainsi déposé à peu près à la même dis tance du centre du rotor qui tourne rapide ment et rejette le grain sous l'action de la force centrifuge vers le bord où il frappe la gar niture 28, comme décrit plus en détail ci-après. La matière traitée descend par gravité dans une trémie 30 qui est fermement fixée au carter 10a du décortiqueur par des boulons 32, des écrous à ailettes 34 et des oreilles 36, le carter étant à son tour fixé au fond de l'en veloppe 10 d'une manière appropriée quelcon que.
Le bord supérieur 30a de la trémie 30 est engagé dans un logement 10b du carter 10a, de manière à empêcher le déplacement latérale de la trémie et amortir les vibrations. Une sortie 38 est ménagée à la base de la tré mie pour évacuer le mélange de gruaux, d'écorces et de fragments d'écorces.
Le dispositif qui forme la fente réglable 24 est représenté dans les fig. 1 et 3. Un dis tributeur 62 placé au-dessus de la surface tronconique 27 du rotor est maintenu en place par iui filetage 64, formé sur sa surface externe, qui se visse dans une- bague 63.
Cette dernière a une forme cylindrique et elle est placée à l'intérieur d'une ouverture ménagée à cet effet dans le carter 10a, le bord supé rieur 63a étant pourvu d'une bride pour faire saillie latéralement sur la bague et reposer sous la partie inférieure 22a des entrées 22 qui est susceptible de s'adapter à ce bord supé rieur et maintenir ainsi la bague fermement en place. Seul un segment relativement court 61a du distributeur 62 est fileté, le restant étant échancré, sauf à la partie supérieure où un rebord<B>65</B> est laissé.
En conséquence, il n'y a. pas de danger que le distributeur 62 puisse fermer la. fente 24 on dépasser la bague 63 et tomber sur le rotor 16, ni s'élever au-dessus du filetage 61 et permettre ainsi le passage d'un flux indésirable de matières.
Au-dessous du segment fileté 64a du dis tributeur 62, celui-ci présente une section allongée, en forme de jupe 61, qui s'étend au- dessous de la partie supérieure d'un disque 44 du rotor 16.
L'intérieur 62a présente une coni- cité, de manière à former un entonnoir qui s'étend jusqu'à une arête 62b qui constitue l'un des côtés de la fente 24.A l'intérieur du distributeur 62 est adapté un écran 60 qui présente du jeu autour du moyeu 26 du rotor 16 et qui est fermement fixé au bord supé rieur 22b des entrées 22. L'écran 60 est, à peu près cylindrique à sa partie supérieure 60a et s'évase en une partie tronconique 60b en un point situé au-dessous du bord 62b du distri buteur 62.
La fente 24 dans laquelle la ma tière passe est indiquée par des flèches à la fig. 3 et elle est ainsi formée par l'ouverture existant entre la section 60b de l'écran 60 et le bord 626 du distributeur 62. Comme la section 60b s'étend jusqu'en un point situé au-dessous du bord 62b et présente une coni- cité qui s'en écarte, on peut en réglant verti- ealement la position du distributeur 62 faire varier les dimensions de la fente 24.
Pour qu'on puisse faire ce réglage sans enlever le rotor 16 du décortiqueur, des chevilles 66 sont fixées sur les côtés opposés du distributeur 62, de façon qu'on puisse faire tourner ce dernier tant. dans le sens du mouvement des aig2rilles d'une montre que dans le sens contraire, au moyen d'une clé 70 en forme de [J qu'on peut introduire dans des trous 68 ménagés dans le rotor 16 à cet effet (fig. 1).
Le dispositif d'alimentation à étrangle ment fonctionne ainsi pour recevoir la. ma tière et la répartir en un courant annulaire sur la surface de révolution 27 du rotor 16. Il en résulte qu'une certaine orientation est. donnée aux différents airains individuellement et que quelques grains seulement sont déposés à la fois sur chaque segment du rotor. En maintenant l'écran 60 fixe et en lui faisant dépasser le bord inférieur de l'entonnoir du distributeur 62, on peut faire varier l'ouver ture de la. fente simplement en réglant la posi tion du distributeur 62 dans le sens vertical.
En se référant aux fi-. 1 et 2, on voit qu'une série d'aubes radiales 40 sont montées à la surface supérieure de la plaque inférieure 16a du rotor 16, deux de ces aubes étant re présentées en élévation à. la fig. 1, tandis que la fig. 2 en montre seize en plan.
Sur le som met de ces aubes est monté uni disque annu laire plat 44. Les bords externes clés aubes 40 et du disque 44 sont taillés en biseau, comme le montre la fig. 1, dans un but qui sera in diqué ci-après. Un certain nombre de vis 42 passent au travers chi disque 44 et (les aubes 40 et sont. vissées dans la plaque inférieure 16g pour maintenir les différentes pièces en place, en formant.
ainsi des passages radiaux dans le rotor entre les surfaces supérieure 44 et inférieure 16g clé ce dernier. Par conséquent, le mouvement des grains individuels sur leurs surfaces est sensiblement. radial. L'effet. de cette disposition est. double.
Non seulement. la, vitesse imprimée aux grains est maximum, mais l'attrition de ceux-ci est réduite à. un minimum, car les aubes empêchent les grains de glisser sur la surface supérieure de la pla que inférieure 16g. autrement que le long de la base des aubes. Ceci empêelre ou du moins réduit sensiblement la production de fines particules qui sont relativement difficiles à séparer pendant. les dernières phases de la mouture. En outre, les grains tendent à se placer dans le prolongement. l'un de l'autre et à suivre des trajectoires uniformes, comme il est décrit ci-dessus.
Le rotor 16 est fixé d'une manière amovi ble à, l'arbre 18 par un écrou 46 qu'on visse à l'extrémité de l'arbre 18 dans une cavité 54 ménagée dans le moyeu du rotor. L'arbre 18 présente de. la conicité dans la direction de son extrémité filetée et tune partie 48 du moyeu<B>26</B> présente un alésage cylindrique pour ne former que deux surfaces d'appui 50 et 52, de manière à faciliter l'enlèvement du rotor de l'arbre. L'enlèvement est, en outre, facilité par la disposition d'un écrou arra cheur 58 qui se visse dans un taraudage 56 de la. cavité 54 lorsque l'écrou 46 n'est pas en place et s'applique sur l'extrémité inférieure de l'arbre 18 pour dégager le moyeu du rotor de l'arbre 18.
Cette disposition permet d'enle ver le rotor 16 facilement du fond du décor- tiqueur en vue du nettoyage et du réglage des organes lorsque c'est nécessaire.
Ainsi qu'il a été brièvement indiqué ci- dessus, la garniture 28 entoure le rotor 16 de manière à arrêter les grains projetés à grande vitesse par celui-ci. La garniture 28 est de préférence faite en une matière céramique non vernie pour former une surface rugueuse pré sentant de grandes qualités au point de vue friction. Sa face extérieure est cylindrique et ses dimensions sont déterminées de façon qu'elle soit légèrement séparée latéralement du carter 10a. La partie supérieure 28a présente une surépaisseur et sa surface supérieure 28b est plane et s'adapte exactement contre le car ter 10a, sur lequel elle est fixée par tout dis positif approprié.
Le diamètre interne maxi mum se trouve près de la partie inférieure qui forme une jupe allongée 76 dont l'extrémité inférieure 76a est taillée en biseau pour s'adapter au profil de la trémie 30. Dans cette disposition, la garniture 28 est fermement fixée à l'enveloppe du décortiqueur, de telle sorte que l'intervalle qui la sépare de la péri phérie du rotor 16 sera maintenu, même dans les conditions de vibrations les plus fortes. La surépaisseur forme une assise ferme et amortit les vibrations.
La surface d'impact 74 est située entre la surépaisseur 28a et la jupe 76 de la garniture 28. Elle présente 1-me partie conique placée entre ces deux parties, cette partie conique ayant approximativement le même angle que le bord extérieur des aubes 40 et du disque 44 du rotor 16 et forme ainsi une surface oblique contre laquelle les grains d'avoine sont décor- tiqués et déviés ensuite vers le bas.
L'espace entre les surfaces en biseau du rotor 16 et la partie conique de la garniture 28 forme un intervalle 72 dans lequel la matière est pro jetée avant de frapper la garniture 28, lais sant ainsi aux forces directrices complexes qui agissent sur chaque grain le temps nécessaire pour se développer. Le décortiqueur est ainsi pourvu d'une forte garniture abrasive fixe contre laquelle la matière est projetée pour être décortiquée et détournée du bord du ro tor de haut en bas pour subir une nouvelle action de nettoyage sur le pourtour de la face intérieure de la. jupe 76.
La fig. 1A montre une autre forme de la garniture 28, indiquée d'une façon générale en 90. Ici, comme dans le cas,de la. garniture représentée à la fig. 1, la garniture 90 entoure le rotor 16 et elle est faite en une matière céramique non vernie présentant une surface d'impact rugueuse, contre laquelle les grains d'avoine sont projetés.
La garniture 90 pré sente une surface extérieure cylindrique 91 d'un diamètre légèrement inférieur au dia mètre interne du carter 10a, de faon à pou voir y être facilement montée en laissant un léger jeu entre la garniture et le carter. La garniture 90 présente une surface conique ou évasée de haut en bas vers l'extérieur 92, dont le bord supérieur 92a est placé de préférence dans un plan situé au-dessus du plan du rotor 16, tandis que le bord inférieur 92b est situé bien au-dessous de la partie inférieure du rotor.
Dans certains cas, on a trouvé qu'une surface telle que 92 est préférable du fait que tout en étant absolument efficace comme sur face de rapage, elle ne provoque pas le bris des gruaux comme cela pourrait se produire en employant la forme de garniture repré sentée à la fig. 1. Sous tous les autres rap ports, la garniture 90 agit à peu près de la même manière que la garniture 28.
L'appareil à décortiquer fonctionne comme suit Un courant de matières, par exemple des grains d'avoine, est. amené par les entrées 22 et passe dans la fente annulaire 24, préalable- ment réglée, entre l'écran 60 et le distributeur 62 pour tomber sur la surface tronconique tournante de la section 27 du rotor 16. On notera ici que la jupe 61 du distributeur 62 empêche la matière d'arriver sur la face supé rieure du disque 44 de telle sorte que la répar tition doit se faire par les passages radiaux entre les aubes 40.
Les grains individuels sont rejetés rapidement du moyeu le long des aubes 40, acquérant de la vitesse pendant leur par cours, et la plupart d'entre eux s'orientent de manière que l'extrémité germe du grain soit placée en avant, et, lorsqu'ils sont chassés du bord du rotor sous un angle compris entre la tangente et une ligne à 45 sur la tangente, ils sont projetés à une grande vitesse à travers l'intervalle 72 contre la surface d'impact 74 de la garniture"28. Lorsqu'ils frappent la gar niture 28, les grains se dénudent conformé ment au procédé illustré schématiquement dans les fig. 4, 5 et 6.
Un grain orienté 80 est représenté à la fig. 4 au moment où il s'ap proche de la surface d'impact 74 de la garni ture 28 sous un certain angle, l'extrémité germe 80a où les écorces sont fixées au gruau étant placée en avant et l'extrémité libre 80b en arrière. Lorsque le nez 80a frappe la sur face rugueuse de la garniture 28, comme re présenté à. la fig. 5, son mouvement est quel que peu arrêté et retardé, car cette surface rugueuse agit comme un frein sur le nez du grain.
Le gruau 82 étant plus lourd et possé dant un moment d'inertie considérable, con tinue son mouvement et s'arrache de son écorce qui l'enveloppe librement, comme re présenté à la fig. 5.
r ig. 6 montre le gruau 82 complètement séparé de son écorce 84 et continuant à se déplacer en avant, tandis que l'écorce 84 est arrêtée contre la surface d'impact 74. A ce moment, le gruau possède un moment d'inertie résiduel considérable, de telle sorte que, lors qu'il est détourné vers le bas par suite de l'in clinaison de la surface 74, il se frotte contre la jupe 76 de la garniture 28 et enlève ainsi les poils 86 de sa surface. Les gruaux aussi bien que les écorces sont déviés vers le bas et tombent finalement sous l'action de la pesan- teur dans la trémie 30 et à travers l'orifice de sortie 38 pour passer au moulin.
Apparatus for husking cereal grains. This invention relates to an apparatus for shelling key cereal grains, and more particularly to an apparatus for shelling oat grains by impact.
One important fold in the grinding of oat gilaiis is the removal of the husk of the oatmeal, which is relatively easy by frying between grindstones or by the use of horizontal grinders filled with emery, as the Key grain husks are scaly and quite loosely.
In any case, to avoid damaging the groats, the determination of the dimensions is very important because the distance between the grinding wheels is fixed; thus, oats are generally graded into three or six sizes or more, depending on length and width, for example large, medium, small and fine oats. This requires additional handling, more tools and more key time and expense.
The invention a. The aim is a simple and economical device which eliminates the key necessity of this classification and which also lightly cleans the groats to remove the hairy parts.
According to the invention, such an apparatus is activated by a disc-shaped rotor arranged horizontally and subdivided by centrifugal impeller vanes, a device for rotating the rotor at a variable speed, a device for bringing to the rotor rotating in a current. the grains to be treated are substantially uniform, and an impact surface surrounding the rotor and having a rough surface against which the grains are thrown from the rotor by centrifugal force, so as to separate the bark from the gruel.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a side elevational view of a husking apparatus, part of which is broken away and other parts are shown in cross section.
Fig. 1A is a partial view in vertical section of an alternative embodiment of a detail of this device.
Fig. 2 is a partial view, in horizontal section, on a larger scale, along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional view, on a larger scale, of a detail of the apparatus shown in FIG. 1.
Fig. 4, 5 and 6 are schematic views, to. large scale, showing different phases of shelling.
In the. practical realization of the hulling process of oats, advantage is taken of the particular characteristics of the structure of an oat grain. The oat grain com takes the husk or rind and the kernel usually called oatmeal. The oat bark itself has a lamelate structure comprising several particles in the form of thin elongated leaves which are. very narrow in comparison to their length and are only attached to the oatmeal at one end. The end of the oatmeal to which the leaves of the bark are attached will be called the germ end of the oatmeal.
These bark leaves surround the other end of the gruel fairly loosely; consequently, they do not form a top or a point as they do, at the germ end of the oatmeal, where they are, attached. In other words, an oat kernel is shaped like a projectile, such as a rocket, with the germ-side end of the oats resembling the head of the rocket, and the loose leaves or bark layers. at the other end of oats resembling the fins of the posterior end of the spindle. On the other hand, it has been found that these thin sheets of bark turn the oatmeal so freely that they can be easily separated from it, except at the end; wanders where they are. fixed.
In the shelling apparatus which is the object. of this invention, the oat kernels are projected like tiny rockets. It is possible that a large proportion of the grains during their trajectory take a position similar to that of a rocket, that is to say that the germ placed at one end of the gruel is heavier than the rest of the grain. this one, that end of the oat kernel becomes the forward end as the grain travels along its path, tan say that the loose loose ends of the leaves of the bark form the rear end of the kernel .
Noticeable speed is imparted to the different grains which are directed against an impact surface, which is irregular in nature like that of a body acting by abrasion, such as a coarse grinding wheel. When the front end or germ end of the oat kernels strikes this ruinous surface, the. grain trajectory being different from the normal to this rough surface, the front end of each grain is abruptly stopped and, in reality, it is, momentarily maintained by a part of the rough surface.
The germ end of the oats is consequently subjected at the moment of impact to a considerable force which tends to reduce the adhesion between the oatmeal and the bark. It is. very likely that all oat grains do not occupy. not this position during projection. In reality, the ends of some part of the oat kernels opposite the germ ends can. form the front ends and strike the rough surface first. Under these conditions, this softer end of the oats may dampen the shock somewhat and reduce speed a bit, but not enough to suppress the hulling action.
As the porridge is much denser in structure and represents, as a complete aggregate, the major part of the weight of the grain, it has a much greater inertia than the light, thin leaves of the bark. As a result, it detaches freely and separates from them upon impact on the rough face. This, obviously, reduced. noticeably the speed of the oatmeal, but due to its compact nature, the latter continues to move at a considerable speed, which is favorable.
On the other hand, the sheets of bark thus separated being relatively very light and presenting large surfaces, they undergo a very important slowing down and continue to move, but at a considerably reduced speed, in a way as if they were fluttering. This reduces attrition to a negligible degree, so that unwanted bran flour is removed from the final product.
The oatmeal separated from its bark is. covered with tiny, hair-like filaments. These filaments and their particles are undesirable in the final product, so that advantage is taken. the relatively high speed retained by the husked oatmeal to remove these hairs by a grating action as the oatmeal continues to rub against the rough surface. This grating action is prolonged for a time long enough to tear off to a great extent the hairy filaments of the oatmeal. These filaments, as well as the light leaves of the bark, are easily removed or separated from the gruel in any suitable manner, for example by suction or subsequent sifting.
The machine shown in the drawing is equipped with a disc-shaped rotor, arranged horizontally and radially partitioned by means of centrifugal impeller vanes, the rotor receiving a current or uniform flow of grain by means of a device for adjusting the grain. flow (read grain current. When this grain is brought into the rotor, it is subjected to a centrifugal action, so that a very high speed is imparted to each grain, which then runs a trajectory similar to that of a rocket, as described above.
A rough-surfaced impact liner, similar to that of a relatively large grinding wheel, surrounds the rotor; the grains are launched or projected against this surface in such a way that the trajectory of the various grains is inclined with respect to the impact surface at the point of impact, rather than being normal to this surface. Thus, the grains have, at the moment of impact, a speed with radial and peripheral components and consequently swirl on the surface of the. front trim, to fall from it under the action of gravity.
The lower part of the filling is in the form of a skirt against which the husked groats rub, thus producing a grating action which removes the fine hairy filaments from the groats.
Fig. 1 shows a casing 10 and a deorticator mechanism which is enclosed therein, supported by a frame 12 which rests on uprights or supports 14. A rotor generally indicated by 16 is fixed on the vertical shaft 1.8 which rotates for example an electric motor and a variable speed transmission indicated generally at 20, mounted on the casing 10.
The variable speed drive portion of the transmission 20 may be of any suitable type, but is preferably set up such that the rotor can easily reach different speeds to accommodate the varying conditions in which the oats are and also. different kinds of oats. The material is fed into the dehuller through one or more inlet pipes 22 which lead it into an annular slot indicated generally at 24, the width of which can be adjusted, as described below, to obtain a uniform flow and distribution of material in the rotor at the desired speed.
The rotor 16 comprises a plate or a disc forming a bottom 16a of circular and approximately planar shape, but the central part of which is established so as to have a frustoconical section 27 and a conical hub 26 which fits on the shaft 18. A fixed circular screen 60 is attached to the casing 10 and surrounds the hub 26, the screen having a shape such that the flow of material passing through the slot 24 is directed outward over the section 27 of the rotor. .
Each grain is thus deposited at approximately the same distance from the center of the rotor which turns rapidly and rejects the grain under the action of centrifugal force towards the edge where it strikes the packing 28, as described in more detail below. -after. The processed material descends by gravity into a hopper 30 which is firmly secured to the shell 10a of the husker by bolts 32, wingnuts 34 and ears 36, the casing in turn being secured to the bottom of the casing 10d. in any suitable manner.
The upper edge 30a of the hopper 30 is engaged in a housing 10b of the housing 10a, so as to prevent the lateral displacement of the hopper and to dampen the vibrations. An outlet 38 is provided at the base of the hopper to discharge the mixture of groats, bark and fragments of bark.
The device which forms the adjustable slot 24 is shown in FIGS. 1 and 3. A distributor 62 placed above the frustoconical surface 27 of the rotor is held in place by the thread 64, formed on its outer surface, which screws into a ring 63.
The latter has a cylindrical shape and is placed inside an opening made for this purpose in the housing 10a, the upper edge 63a being provided with a flange to project laterally on the ring and rest under the part. lower 22a of the inlets 22 which is capable of adapting to this upper edge and thus holding the ring firmly in place. Only a relatively short segment 61a of dispenser 62 is threaded, the remainder being indented, except at the top where a flange <B> 65 </B> is left.
As a result, there is. no danger that the distributor 62 could close the. slot 24 either protrudes from ring 63 and falls onto rotor 16, nor does it rise above thread 61 and thus allow the passage of an undesirable flow of material.
Below the threaded segment 64a of the dispenser 62, the latter has an elongated section, in the form of a skirt 61, which extends below the upper part of a disc 44 of the rotor 16.
The interior 62a has a taper, so as to form a funnel which extends to a ridge 62b which constitutes one of the sides of the slot 24. Inside the dispenser 62 is fitted a screen 60. which has play around the hub 26 of the rotor 16 and which is firmly fixed to the upper edge 22b of the inlets 22. The screen 60 is approximately cylindrical at its upper part 60a and flares out into a frustoconical part 60b at the top. a point located below the edge 62b of the distributor 62.
The slot 24 through which the material passes is indicated by arrows in FIG. 3 and is thus formed by the opening existing between the section 60b of the screen 60 and the edge 626 of the dispenser 62. As the section 60b extends to a point below the edge 62b and has a The taper which deviates from it, it is possible by vertically adjusting the position of the distributor 62 to vary the dimensions of the slot 24.
In order to make this adjustment without removing the rotor 16 from the huller, pegs 66 are attached to opposite sides of the distributor 62, so that the latter can be rotated so much. in the direction of movement of the aig2rilles of a watch than in the opposite direction, by means of a key 70 in the form of [J which can be introduced into holes 68 made in the rotor 16 for this purpose (fig. 1 ).
The throttle feeder thus functions to receive the. material and distribute it in an annular current on the surface of revolution 27 of the rotor 16. It follows that a certain orientation is. given to the different brass individually and that only a few grains are deposited on each segment of the rotor at a time. By keeping the screen 60 fixed and making it protrude beyond the lower edge of the funnel of the dispenser 62, the opening of the can be varied. slot simply by adjusting the position of the distributor 62 in the vertical direction.
Referring to fi-. 1 and 2, it can be seen that a series of radial vanes 40 are mounted on the upper surface of the lower plate 16a of the rotor 16, two of these vanes being shown in elevation at. fig. 1, while FIG. 2 shows sixteen in plan.
On the top of these blades is mounted a flat annular disc 44. The key outer edges of the blades 40 and of the disc 44 are bevelled, as shown in FIG. 1, for a purpose which will be indicated below. A number of screws 42 pass through the disc 44 and the vanes 40 and are screwed into the lower plate 16g to hold the various parts in place, forming.
thus radial passages in the rotor between the upper 44 and lower surfaces 16g key the latter. Therefore, the movement of individual grains on their surfaces is noticeable. radial. The effect. of this provision is. double.
Not only. the speed printed on the grains is maximum, but the attrition of the latter is reduced to. a minimum, as the vanes prevent the grains from sliding on the upper surface of the lower plate 16g. other than along the base of the vanes. This prevents or at least substantially reduces the production of fine particles which are relatively difficult to separate during. the last stages of grinding. In addition, the grains tend to be placed in the continuation. from each other and follow uniform paths, as described above.
The rotor 16 is fixed in a removable manner to the shaft 18 by a nut 46 which is screwed at the end of the shaft 18 in a cavity 54 formed in the hub of the rotor. Tree 18 has. the taper in the direction of its threaded end and a part 48 of the hub <B> 26 </B> has a cylindrical bore to form only two bearing surfaces 50 and 52, so as to facilitate the removal of the rotor from the tree. The removal is further facilitated by the provision of an arra cheur nut 58 which is screwed into a thread 56 of the. cavity 54 when nut 46 is not in place and is applied to the lower end of shaft 18 to disengage the rotor hub from shaft 18.
This arrangement makes it possible to easily remove the rotor 16 from the bottom of the decorator for cleaning and adjusting the members when necessary.
As was briefly indicated above, the lining 28 surrounds the rotor 16 so as to stop the grains projected at high speed by the latter. Liner 28 is preferably made of an unglazed ceramic material to form a rough surface exhibiting high friction qualities. Its outer face is cylindrical and its dimensions are determined so that it is slightly separated laterally from the housing 10a. The upper part 28a has an extra thickness and its upper surface 28b is flat and fits exactly against the casing 10a, on which it is fixed by any suitable device.
The maximum internal diameter is found near the lower part which forms an elongated skirt 76, the lower end 76a of which is bevelled to fit the profile of the hopper 30. In this arrangement, the gasket 28 is firmly attached to the shell of the dehuller, so that the interval which separates it from the periphery of the rotor 16 will be maintained, even under the strongest vibration conditions. The extra thickness forms a firm base and dampens vibrations.
The impact surface 74 is located between the extra thickness 28a and the skirt 76 of the lining 28. It has 1-me conical part placed between these two parts, this conical part having approximately the same angle as the outer edge of the blades 40 and of the disc 44 of the rotor 16 and thus forms an oblique surface against which the oat kernels are decorated and then deflected downwards.
The space between the bevelled surfaces of the rotor 16 and the tapered portion of the liner 28 forms a gap 72 in which material is thrown before hitting the liner 28, thus allowing the complex guiding forces which act on each grain to impact. time needed to develop. The dehuller is thus provided with a strong fixed abrasive lining against which the material is projected to be dehulled and diverted from the edge of the ro tor from top to bottom to undergo a new cleaning action on the periphery of the inner face of the. skirt 76.
Fig. 1A shows another form of packing 28, generally indicated at 90. Here, as in the case of. trim shown in fig. 1, the liner 90 surrounds the rotor 16 and is made of an unglazed ceramic material having a rough impact surface, against which the oat kernels are thrown.
The gasket 90 has a cylindrical outer surface 91 with a diameter slightly less than the internal diameter of the housing 10a, so as to be able to be easily mounted therein leaving a slight clearance between the gasket and the housing. Liner 90 has a top-to-bottom outwardly tapered or flared surface 92, the upper edge 92a of which is preferably placed in a plane above the plane of the rotor 16, while the lower edge 92b is located well. below the lower part of the rotor.
In some cases, it has been found that a surface such as 92 is preferable because while being absolutely effective as a grating face, it does not cause the grits to break as might occur when employing the form of packing shown. felt in fig. 1. In all other ratios, packing 90 acts roughly the same as packing 28.
The husking apparatus operates as follows A stream of material, for example oat kernels, is. brought by the inlets 22 and passes into the annular slot 24, previously adjusted, between the screen 60 and the distributor 62 to fall on the rotating frustoconical surface of the section 27 of the rotor 16. It will be noted here that the skirt 61 of the distributor 62 prevents the material from reaching the upper face of the disc 44 so that the distribution must be done through the radial passages between the vanes 40.
The individual grains are quickly rejected from the hub along the vanes 40, gaining speed as they pass, and most of them orient so that the germ end of the grain is placed forward, and when 'they are driven from the edge of the rotor at an angle between the tangent and a line 45 on the tangent, they are thrown at high speed through the gap 72 against the impact surface 74 of the liner "28. When they hit the filling 28, the grains become stripped in accordance with the process illustrated schematically in Figures 4, 5 and 6.
An oriented grain 80 is shown in FIG. 4 as it approaches the impact surface 74 of the trim 28 at an angle, the seed end 80a where the bark is attached to the gruel being placed forward and the free end 80b behind . When the nose 80a hits the rough surface of the trim 28, as shown in. fig. 5, its movement is somewhat stopped and delayed, because this rough surface acts as a brake on the nose of the grain.
The gruel 82 being heavier and having a considerable moment of inertia, continues its movement and tears from its bark which envelops it freely, as shown in FIG. 5.
r ig. 6 shows the grits 82 completely separated from its bark 84 and continuing to move forward, while the bark 84 is stopped against the impact surface 74. At this point, the gruel has a considerable residual moment of inertia, so that, when it is deflected downward as a result of the inclination of the surface 74, it rubs against the skirt 76 of the lining 28 and thus removes the bristles 86 from its surface. The groats as well as the bark are deflected downwards and finally fall under the action of gravity into the hopper 30 and through the outlet port 38 to pass to the mill.