Verfahren und Vorrichtung zum Rösten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmässigen Rösten von körni gen Teilchen, insbesondere von Kaffeebohnen, Getreidekömern u. dgl.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Teilchen abwechselnd in der peripheren Région eines Röstgefässes mittels eines Stromes eines heissen Gases durch eine Röstzone aufwärts befördert und sie in einer zentralen Region des Röstge- fässes abwärts fallen lässt, derart, dass die Teilchen rasch umgewälzt werden, wobei man das abwechselnde Aufwärts-und Abwärtsbefördem der Teilchen im Röst gefäss so lange fortsetzt, bis sie geröstet sind.
Es wurden bereits sehr viele Techniken zur Aufbe- reitung von Kaffee entwickelt, insbesondere auf dem Gebiete des Kaffeeröstens. Jedoch ist die Beeinfussung der Eigenschaften des gebrüthten Kaffees durch das Rösten noch nicht vollständig klargestellt, obwohl um- fangreiche technische Untersuchtungen durchgeführt wurden, um die Entwiclung der Bitterkeit oder Herbheit des Kaffees während des Röstens und den Ge schmacksverlust während des Röstens festzustellen.
Berichte über derartige Untersuchungen umfassen unter anderem Angaben, die sich auf die Einwirkungen des Röstens auf die folgenden Kaffeeigenschaften beziehen: Farbe, gesamter, wasserlöslicher Feststoffgehalt, Zuk kerbestandteile, Chlorogensäuregehalt, Volumenwider- stand der Bohnen gegen eine Vermahlung, wie er durch die Fertigrösttemperatur beeinSusst wird, Quellung, Bruchstärke der gerösteten Kaffeebohnen und die chemischen Zusammensetzungen verschiedener Kaffee aufbrühungen.
Von den im vorstehenden aufgeführten Faktoren werden der Gewichtsverlust durch die Verdampfung von Feuchtigkeit und anderen flüchtigen Bestandteilen und die Zersetzung von organischen Stoffen während des Röstens als die wichtigsten angesehen. Es ist bekannt, dass grüner Kaffee flüchtige Bestandteile enthält, die einen Teil des Röstgewichtsverlustes bilden. Die aromatischen flüchtigen Bestandetile werden allgemein als die jenigen angesehen, die den Geschmack und das Aroma des aufgebrühten Kaffees beeinflussen. Die Anfangsfeuchtigkeit des grünen Kaffees ist veränderlich und hängt von der Behandlung, der Jahreszeit undvon den Lagerungsverhältnissen ab. Je höher die Anfangsfeuchtigkeit des grünen Kaffees ist, um so grösser ist der Ge wichtsverlust bei einer gegebenen Röstung.
Ein Ge wichtsverlust von 16 bis 17 /o für einen Kaffee, der eine Anfangsfeuchtigkeit von 9 /o hat, wird bei einer übli- chen mittleren Kaffeeröstung als normal angesehen. Der Zerfall organischer Stoffe macht üblicherweise etwa 6 bis 7 /0 des Gesamtgewichtsverlustes aus und der Feuch tigkeitsverlust bildet im allgemeinen den Rest der ge samten Röstverluste.
Die Röstgeschwinfdigkeit und die Rösttemperaturen beeinflussen die Eigenschaften der Kaffeebohnen. Eine verhältnismässig lange Röstzeit kann zu örtlichen Verbrennungen führen und zu einer übermässige Verdampfung von flüchtigen Bestandteilen, was zu einem Verlust im Geschmack führt oder zu einer nicht ge Wünschten Trockenheit und weiterhin können sich unerwünschte chemische Reaktionen abspielen. Die Röstzeit und die e Rösttemperatur beeinflussen unmittelbar die Wirtschaftlichkeit des Röstverfahrens und sind deshalb in erheblichem Masse zu berücksichtigen.
Es wurde gefunden, dass die Eigenschaften von geröstetem Kaffee und Kaffeersatz und die Röstgeschwindigkeit und die Wirtschaftlichkeit der Rstung sesentlich dadurch verbessert werden, dass die Bohnen und Körner während des Röstens derart behandelt werden, dass diese auf eine Weise geröstet werden, die als individuell geröstet bezeichnet werden soll.
Durch diesen Ausdruck soll gesagt wenden, dass alle Bohnen während des Röstens im wesentlichen den gleichen Bedingungen ausgesetzt werden, was beispielsweise durch ein Rösten der Bohnen oder Körner in einer einzelnen Körnerschicht erfolgen kann oder durch ein schnelles Umwäl- zen der Bohnenmasse in der Röstzone. Durch das Verfahren nach der Erfindung, bei dem ein schnelles Umwälzen des Kaffees vorgesehen ist, wird bezweckt, jade Bohne im wesentlichen von einer Berührung mit den Oberflächen der Röstvorrichtung und mit anderen Bohnen frei zu halten, während jade Bohne entsprechend ihren.
individuellen Eigenschaften den Rösttemperaturen ! ausgesetzt ist, und zwar ohne Rücksicht auf beispiels- weise das relative Wärmeaufnahmevermögen und andere unterschiedliche Eigenschaften der anderen Bohnen, die geröstet werden.
Die individuelle Röstung wird vorzugsweise dadurch erzielt, dass die Bohnen oder die kömerförmigen Teile in einem Gas hoher Geschwindigkeit durch eine Röst zone. umlaiufen, wobei die Röstzone vorzugsweise unter Druck gehalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausfüh- rungsart des Verfahrens nach der Erfindung gelangen die Bohnen oder anderen Teilchen durch abwechselnde Haupterhitzungs-und Sekundärerhitzungs- und Spei cherzonen. In einer ersten oder Haupterhitzungszone fördert ein hocherhitztes Röstgas mit hoher Geschwm- digkeit die Bohnen oder die körnerförmigen Teilchen zu einer zwieten Zone, in der sie verweilen, während die schnell auf die Bohnenoberfläche aufgebrachte Hitze zur Bohnenmitte oder zur Teilchenmitte hin geleitet wird.
Die Bohnen werden dann aus der zweiten Zone in eine erste Erhitzungszone eingeführt und'dieser Zyklus wird so oft wiederholt als es erforderlich ist, um die ge wünschte Röstbehandlung durchzuführen. Durch die Ausbildung getrennter Zonen hat die Tiefe oder die Menge der Bohnen im Speicher keinen Einfluss auf die Menge des Gases oder den Druck des Gases, der erforderlich ist, um das Rösten durchzuführen, wie es bei den bisher bekannten Röstern, die mit einem Wirbel- schichtbett arbeiten, beispielsweise der Fall ist,
wobei Gas unmittelbar in eine Bohnenmasse eingeleitet und durch diese hindurchgeleitet wird und wobei zwischen der Oberseite und der Unterseite der Bohnenmasse ein Druckabfall auftritt.
Die verhältnismässig hohe Geschwindigkeit des Gases, welches in, der Hauptröstzone beim bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäss der Erfindung umläuft und die Geschwindigkeit, mit der die Bohnen oder Teilchen in das Gas eingeführt werden, sind' derart, dass die Bohnen individuelle oder einzeln durch die Röst- oder Erhitzungszone gefördert werden, statt in einer mehr oder weniger zusammengefassten Masse.
Dadurch ist es möglich, eine vollständigere Röstung der einzelnen Bohnen in einer geringeren Zeit zu erzielen, als es bei den bisher bekannten Röstverfahrne erforderlich ist.
Die Prinzipien der Erfindung können sowohl auf Einzelchargen oder nicht-kontinuierliche Röstverfahren und Röstvorrichtungen angewendet werden als auch auf kontinuierliche Röstverfahren und Röstvorrichtungen.
Das Gas, das im erfindungsgemässen Verfahren verwendet wird, ist vorzugsweise Luft, obwohl Stickstoff, Kohlendioxyd oder andere inerte Gase, Wasserdampf, mit Luft gemischter Wasserdampf, oder mit einem inerten Gas gemischter Wasserdampf ebenfalls in vorteilhafter Weise verwendet werden können, um die Qualität des Röstproduktes zu verändern.
Um, die Wirkungen der Gewichts-und Aromaverlu- ste während des Röstens auszugleichen, wird bei einem bekannten Röstverfahren der Versuch gemacht, die ver dampften oder verflüchtigten Teile zu sammeln und in die gerösteten Bohnen wieder einzugeben, wenn dies abgekühlt sind. Die verdampften oder verflüchtigten Teile sind jedoch einer Oxydation und anderen verschlechterneden Angriffen ausgesetzt und können deshalb nicht in ihrem ursprünglichen Zustand wiedergewonnen werden, wodurch die Kaffeequalität nachteilig beein- flusst wird.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird grüner Kaffee unter Luftabschluss entwässert, um eine schnelle Freigabe der Bohnenfeuchtigkeit zu erhalten, woran sich eine Röstung in einem abgeschlossenen Röstgefäss in einer nicht oxydierenden Druokatmosphäre anschliesst.
Die Anfangsentwässerung des Kaffees erfolgt bei Unteratmosphärendruck und Temperaturen von 60 bis 66 C in Anwesenheit eines flüssigkeitabsorbierenden Mediums und führt zu einer Verminderung des Bohnengewichtes von'8 bis 10%. Die entwässerten Bohnen werden dann aus dem Trockengefäss entfernt und in eine geschlossene Röstkammer eingegeben, in der Tem peraturen von 207 bis 210 C herrschen und in der eine Atmosphäre von CO2 vorhanden ist, die einen Druck von 14 kg/cm2 und mehr hat.
Nach den ersten zehn Minuten fällt die Kaffeetemperatur auf etwa 196 C ab und kehrt dann auf die höhere Kammertemperatur zu- rück. Das Rösten wird in etwa 21 bis 22 Minuten durchgeführt. Die maximale Rösttemperatur von 210 C ist eingestellt, um ein Anschmoren oder Versengen der Bohnen zu verhindern. Das erfindungsgemässe Röstver- fahren weist keine Entwässerungsstufe auf und in der bevorzugten Ausführungsform laufen die Bohnen stu- fenweise in einem Röstgasstrom mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit um, bis sie den gewünschten Röstzustand haben.
Verglichen mit der Röstzeit von 21 bis 22 Minute, die das bekannte Verfahren erfordert, ist die Röstzeit beim erfindungsgemässen Verfahren wesentlich kürzer. Beispielsweise ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Röstzeit in der Grössenordnung von 1t/2 bis 2t/2 Minuten und daraus ergibt sich ein wesentlich geringerer Gewichtsverlust und eine betrachtliche Verbessemingdes Produktes.
Es ist auch ein Wirbelscbichtbettröstverfahren be- kannt, bei welchem vorgesehen ist, dass die Bohnen in einem Schwebezustand in einem Gas gehalten werden, welches am Boden eingeleitet wird und welches nach oben durch die Röstkammer hindurchgekeitet wird. Bei diesem, bekannten Verfahren werden durch das übliche Leiten von Gas, wie beispielsweise Luft, über und durch Schichten von Materialien,'die bei hohen Temperaturen geröstet werden sollen, die Bohnen nicht gleichförmig erhitzt, so dass die Oberflächen der üblichen östkammern die diese berührenden Teilchen verbrennen und schwer beschädigen.
Das bisher durchgeführte Wiedereinleiten und Wiedererhitzen des Gasstromes, der zum Rösten verwendet wird, stellt einen erheblichen Nachteil dar, weil die aromatischen Stoffe, im wesentlichen Öle, und andere Materialien, die mit dem Rostgasstrom fort- geführt werden, wenn sie wiedererhitzt werden, eine be trächtliche Verschmutzung oder nachträgliche Beem- flussun, des zu röstenden Materials hervorrufen. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Röstzonen- oberflächen auf Temperaturen gehalten, welche die Rösttemperatur nicht überschreiten, um ein Verbrennen zu verhindern.
Weiterhin werden die Bohnen in einem Gas in der Schwebe gehalten, und es wird kontinuierlich frische Luft erhitzt, ehe diese durch die Röstzone hindurchgeht.
Bei. einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah- rens nach der Erfindung wird die Hauptröstung in einem Strom von Röstgas durchgeführt, welches erhitzt ist und eine hohe Geschwindigkeit hat, und in welchem die einzelnen Bohnen schnell und wiederholt durch die erste
Röstzone bewegt werden und verhältnismässig langsam durch eine zweite Speicher- und Wärmeübertragungs zone, wobei ein gewisser Nebenrösteffekt auftritt, bis die Bohnen im wesentlichen individuelle gleichförmig geröstet sind.
Beim bekannten Rösten in einem Schwebegas nehmen die unteren Bohnen, die zuerst mit dem Gas in Berührung gelangen, anfangs mehr Wärme auf als die oberen Bohnen, während das Rösten mit den Heizele menten, die der Bohnenmasse benachbart angeordnet sind, zu.
örtlichen Übsrhitzungen der Bohnen in anderen Bereichen führt, wenn kein Umlauf dieser Bohnen vorgesehen ist, und zwar ein anderer als der, der durch die Wirkung der verhältnismässig ruhigen Luftschwebelage- rung erzielt wird. Bei dem erfindungsgemässen Röstverfahren kann die Temperatur der Hauptröstwärmequelle wesentlich oberhalb der Materialrösttemperaturen gehalten werden, ohne diese Materialien nachteilig zu be einflussen,
wenn sich diese Materialien sehr schnell durch die Röstzone hindurchbewegen. Durch eine Röstung unter einstellbaren Drücken kann die Entwicklung von flüchtigen Bestandteilen eingestellt werden und es können die Gewichtsverluste gesteuert werden, wodurch die Qualität und das Aroma des gerösteten Produktes verbessert wird und die verwendeten erhitzten Gase können wieder in Umlauf gebracht werden, ohne das Pmdukt in nachteiliger Weise zu beeinflussen, wo, durch eine beträchtliche wirtschaftliche Einsparung an Röstwärme erzielt wird.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es mög- lich, aufgetrissbene oder aufgeblähte geröstete Teilchen zu erzeugen, wie beispielsweise Kaffeebohnen u. dgl., und zwar in Abhängigkeit von der Betriebtemperatur und dem Betriebsdruck und wobei druckgeröstete Teilchen gekühlt werden, während.
diese noch im wesentli- chen unter, der Einwirkung des Röstdruckes stehen, um einen Verlust der flüchtigen Bestandteile durch die in den Teilchem während des Röstens aufgespeicherte lateente Wärme zu verhindern und wobei der Druck im Bereich vom Atmosphärendruck bis zu etwa 21 kg/cm2 und mehr gehalten werden kann und wobei ein Rösten von Kaffee vorzugsweise in einem Druckbereich von etwa 10 bis 21 kg/cm2 und in einem Temperaturbereich in der Grössenordnung von 175 bis 232 C durchgeführt wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeich nung beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 einen schematischen Arbeitsplan des bevor- zugten Verfahrens ; zur Röstung von Kaffee gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine Vorderansicht im Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Röstgefässes, wobei der Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 3 genommen ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des oberen Abschnittes des in Fig. 2 dargestellten Röstgefässes, gesehen von der Linie 4-4 der Fig. 2 aus,
Fig.
5 eine perspektivische Ansicht des konischen Teiles und zugeordneter Teile, die im unteren Abschnitt des in Fig. 2 dargestellten Röstkessels angeordnet sind,
Fig. 6 eine Schnittansicht des unteren Teiles des in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Röstkessels, welche Einzelheiten der Einrichtung zeigt, die vorgesehen ist, um das kkrnige Material nach der Hitzebehandlung abzugeben,
Fig. 7A und 7B perspektivische Ansichten der Vor richtung, welche einen drehbaren Düsenblockaufbau aufweist, der vorzugsweise im unteren Abschnitt des in
Fig. 2 dargestellten Röstkessels angeordnet ist und der insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist und der zum Ablas sen des kkrnigen Materials aus dem Kessel dient,
Fig.
8 eine Draufsicht auf einen drehbaren Düsen- blockaufbau, der derart ausgebildet ist, dass dieser in der unteren Hälfte des Röstgefässes angeordnet werden kann und der in der Vorrichtung vorhanden ist, die in den Fig. 7A und 7B dargesellt ist,
Fig. 9 eine Schnittansicht des in Fig. 8 gezeigten Düsenaufbaues, genommen längs der Linie 9-9,
Fig. 10 eine detaillierte Draufsicht auf einen Düsen- block,
Fig. 11 eine vergrösserte Teilschnittansicht des in Fig. 10 gezeigten Düsenblockes,
Fig. 12 eine Schnittansicht eines anderen Röstkes- sels,
Fig. 13 eine Schnittansicht genommen längs der Linie 13-13 der Fig. 12,
Fig. 14 eine Axialschnittansicht eines neuen Spelzen- oder Spreuabscheiders,
Fig.
15 eine Draufsicht auf den in Fig. 14 gezeigten Spelzenabscheider,
Fig. 16 eine teilweise im Schnitt dargestellte per spektivische Ansicht einer neuen kontinuierlichen Wär- mebehandlungsvorrichtung für körniges Material,
Fig. 17 eine Schnittansicht der in Fig. 16 gezeigten Vorrichtung, genommen längs der Linie 17-17 der Fig. 16,
Fig. 18 eine Schnittansicht der unteren Hälfte einer anderen Vorrichtung zur kontinuierlichen Erwärmung von körnigem Material, welche eine Ausführungsform der Erfindung bildet,
Fig. 19 eine Schnittansicht der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung, genommen längs der Linie 19-19 der Fig. 18,
Fig.
20 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die für eine kontinuierliche Wärme- oder Hitzebehandlung von körnigem Material vorgesehen ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäss der Erfindung zur Röstung von Kaffee erfolgen die folgenden Schritte : (a) Einführen des Kaffees in eine Röstvorrichtung, (b) Ausbildung von Zonen von mit verhaltnismässig hohen Geschwindigkeiten strömender Luft, die etwa auf 205 bis 215 C erhitzt ist, in der Röstvorrichtung und Umalf und Erhitzung der Kaffee- bohnen auf Rösttemperatur in derartigen Zonen, wobei der Vorgang vorzugsweise unter einem Druck von 10 bis 21 kg/cm2 erfolgL, und zwar in Abhängigkeit von dem gewünschten Ergebnis, (c) Kühlen der Kaffeebohnen unter etwa dem gleichen Druck, vorzugsweise in einem anderen Gefäss oder in einem anderen Kessel, jedoch auch,
falls gewünscht, in der Röstvorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein bevorzugtes Ausfüh- fungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Kaffeeröstverfahrens. Im Fig. l sind die Ventile oder Schieber mit V gekennzeichnet und der übrige Aufbau ist durch eine Beschriftung gekennzeich- net. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, befindet sich der Kaffee anfangs in einem Kaffeefüllbehälter. Aus diesem Füllbehälter wird der Kaffee über einen Schieber oder ein Ventil in ein Röstgsfäss eingegeben.
Da gomäss dem bevorzugten A, usführungsbeispiel das Röstgefäss druckbeaufschlagt und druckdicht ist, können die Bohnen durch eine geeignete Druckabsperrkammer oder durch einen druckdichten Speiseschiober oder durch ein druckdichtes Speiseventil eingefüllt werden, um den Druck im Röstgefäss aufrechtzuerhalten. Das ist jedoch nicht erforderlich, da die erste Luft, die mit einer neuen Charge in Berührung gelangt, verhältnismässig kühler ist als das anschliessende Gas und wenn das Gas, welches auf die Rösttemperatur erhitzt ist, umläuft, kann der ge wünschte Röstdruck. aufgebaut werden.
Luft wird in einem geeigneten Wärmeaustauscher erhitzt, durch den heisse Flüssigkeit geleitet wird, die von einem Flüssig keitserhitzer kommt, und diese Luft wird vorzugsweise jedoch nicht notwendigerweise, durch einen Kompres sor unter Druck gehalten und in den Boden des Röstge fässes eingeführt. Aus dem Röstgefäss abgezogene heisse Luft wird durch einen Spelzenabscheider und durch einen Umlaufkompressor hindurchgeleitet und wird in das Heissluftsystem wieder eingegeben, wobei ein Teil dieser Luft, wie noch eingehend beschrieben werden soll, abgeblasen wird.
Wie ebenfalls im einzel- nen noch beschrieben werden soll, werden Ströme von erhitzter Luft gebildet, die mit verhältnismässig hohen Geschwindigkeiten strömen und die Kaffeebohnen werden in diesen Luftströmen in Umlauf gebracht und auf Rösttempenaturen erhitzt.
Die Lufttemperatur kann durch eine Regulierung der Betriebstemperatur der Wärmeaustauscherflüssigkeit eingestellt werden. Eine Wärmeaustauscherumgehungsleitung ist zwischen dem Röstgefäss und dem Heissluft umlaufkompressor vorgesehen, so dass die Lufttemperatur in üblicher Weise, falls gewünscht, dfurch andere Einrichtungen eingestellt und gesteuert werden kann als durch die Temperatur der erhitzten Flüssigkeit.
Die im Wärmeaustauscher verwendete Wärmeaustauscherflüs- sigkeit ist vorzugsweise ein flüssiger Kohlenwasserstoff mit hohem Siedepunkt, wie beispielsweise die von der Monsanto Chemical Co. unter dem Namen Aroclor 1248 in den Handel gebrachte Flüssigkeit, die bis zu einer Betriebstemperatur von 316 C verwendet werden kann oder eine andere e geeignete Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt, mit der bei hohen Temperaturen bis zu 370 C oder höher gearbeitet werden kann.
Nach dem Rösten werden die Kaffeebohnen über einen geeigneten Schieber oder ein geeignetes Ventil in einen Kühler abgegeben, der ebenfalls vorzugsweise unter dem gleichen Druck steht wie das Röstgefäss. Luft oder ein anderes geeignetes Medium wird durch einen Kühlerwärmeaustauscher hindurcbgeleitet, der vorzugs- weise mittels Wasser gekühlt ist. Die Luft wird unter Druck in den Kühler eingedrückt und durch den Kühler hindurchgedrückt und befindet sich dabei im Wärmeaus- tausch mit dem Kaffee und diese Luft wird aus dem oberen Teil des Kühlers entnommen und mittels eines Kühlluftumlaufkompressors wieder in Umlauf gesetzt.
Der Kühlbetrieb kann in jeder gewünschten und geeig neten Weise durchgaführt werden, da die Art des Kühlens nicht kritisch ist. Wie in Fig. 1. gezeigt, kann es vorteilhaft sein, einen Spelzenabscheider in das Kühlsystem einzuschalten, der dem Abscheider entspricht, der im Heizsystem dargestellt ist und der in der folgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 eingehend beschrieben wenden soll. Es soll jedoch ein besonders gutes Kiihlverfahren und eine neue Druck mindermassnahme während des Kühlens im folgenden noch beschrieben werden.
Eine bevorzugte Röstvorrichtung zur Durchführung g des erSndungsgemässen Verfahrens ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Ein Röstgefäss weist eine zylindrische Wandung 20 auf, die an einem Ende mittels eines Dek- kels 24 verschlossen ist, der eine Einlassöffnung 24a aufweist, durch welche die Bohnen in das Gefäss einge- führt werden. Am. anderen Ende ist die zylindrische Wandung 20 durch einen abgerundeten Bodenteil 25 verschlossen, der dadurch an dieser Wandung befestigt ist, dass Halterungsflansche 26 und 27 miteinander verschraubt sind oder in anderer Weise miteinander verbunden sind.
Heisslufteinlässe 28 sind an gegenüberlie- genden Seiten des Rösters vorgesehen und ein Produk- tenauslass 30 ist im mittleren Bodenteil angeordnet.
Langgestreckte Kanäle 32 werden durch senkrechte Zwischenwandungen 36 gebildet, die im Abstand voneinander um die Innenseite der Rösterwandung 20 herum angeordnet sind. Fig. 4 zeigt eine perspektivische An- sicht vom Boden der Kanäle 32 aus gesehen und zeigt den bevorzugten Aufbau und die Anordaung der Zwischenwandungen 36. Halter 37 oder andere geeignete Mittel halten die Zwischenwandungen in ihrer Lage.
Der Rest des Innencaumes des Zylinders 20, der nicht durch die Zwischenwandungen 36 eingeschlossen ist, bildet eine Speicher-und innere Heizzone 44, in welche die Bohnen anfangs eingeführt und vor dem Er hitzen gespeichert werden. In diese Zone werden nach dem Durchlauf durch die Kanäle 32 die Bohnen an schliessend wieder zurückgeführt. Bei diesem Durchlauf durch die Kanäle 32 werden die Bohnen der mit hoher Geschwindigkeit strömenden heissen Luft ausgesetzt.
Die Bohnen werden, wie bereits ausgeführt, nach dem m Durchlauf der Kanäle 32 wieder in die Zone 44 eingegeben, damit diese Bohnen die auf die Oberflächle der Bohnen aufgebrachte Wärme aufnehmen können. In der Zone 44 warten die Bohnen auf einen zusätzlichen Um- lauf, durch die senkrechten Kanäle.
Das Rösten wird durch die aufwärts durch die Kanäle 32 umlaufende erhitzte Luft durchgeführt, wobei die Bohnen kontinuierlich durch die Kanäle und die Speicherzone 44 in Umlauf gehalten werden. Wegen der Geschwindigkeit der Luft in den Kanälen 32 erfordert ein vollständiger Umlaufzyklus lediglich einige Sekunden. Praktisch wird die gesamte Wärme den Bohnen in den Kanälen 32 zugeführt. Wenn die Bohnen aus den Kanälen in, die Zone 44 zurückgeführt werden und dort gesammelt werden, und auf eine Wiedereinführung in die Kanäle 32 warten, so tritt in der direkten Heizphase eine Verweilzeit auf, während welcher. die von den Oberflächenschichten der Bohne in, den Kanälen 32 auf- genommene Wärme zur Mitte der Bohnen hin geleitet wird.
Eine derar5tige Verweilzeit verhindert dadurch eine übermässige Erhitzung und ein Verbrennen der Boh nenoberflächenschichten.
Ein konisches Glied 50 ist im unteren Teil der inneren Heizzone 44 angeordnet und dient als Boden dieser Zone. Wie die Fig. 3 und 5 zeigen, sind dachförmige Abweiser 52 vorgesehen, welche den Kaffee seitlich in die Kanäle 32 leiten, wenn dieser im Mittelspeicher 44 nach abwärts strömt. Diese Abweiser erstrecken sich von der oberen Oberfläche des Bodenkonus 50 aus zwischen jedes Paar von Kanälen 32 um die Innenwand der Röstgefässwandung 20 herum und haben nach unten divergierende dachförmige Oberflächen, die zu den be nachbarten Kanälen 32 hin gerichtet sind.
Eine perforierte konische Platte 53 (Fig. 2) ist am Unterteil der zylindrischen Wandung 20 befestigt und mit dem Auslass 30 verbunden und diese konische Platte 53 verteilt die Strahlwirkung des Gases, das durch die Einlässe 28 eintritt, so dass der Gaseintritt bei einem jeden der Hochgescbwindigkeitskanäle 32 im wesentli- chen die gleiche Geschwindigkeit und den gleichen Druck hat. Um die Geschwindigkeit und die Strömungs- verteilung der Luft, die in die Kanäle 32 eintritt, zu regulieren, kann eine Düsenanordnung (Fig. 5 bis 8) vorgesehen sein, die aus einer Anzahl von Düsenblök ken 54 besteht, die an einem Düsenring 55 befestigt sind.
Dieser Düsenring kann vom Bodenkonus 50 nach unten hängen und durch Stützstreben 56 getragen werden, die mit der Rötgefässwandung 20 in Eingriff stehen. Während des Röstens wird der Düsenring derart eingestellt, dass jeder Düsenblock 54 direkt unter einem Kanal 32 liegt. Luft, welche in einen Kanal 32 von unten eintritt, muss deshalb durch einen Düsenblock hin- durchströmen.
Um die Bohnen aus dem Röstgefäss abzulassen, kann der Ring 55 derart gedreht werden, dass die Düsenblocks unterhalb der dachförmigen Abweiser 51 angeordnet sind und der Kaffee, der in der inneren Beheizungszone 44 oder in den Kanälen 32 vorhanden ist, kann auf die perforierte Platte 53 fliessen und durch den Auslass 30 ausströmen. In Fig. 5 ist der Düsenauf- bau derart verdreht dargestellt, dass sich dieser auf dem halben Wege zwischen der Röst-und der Auslassstel- lung befindet.
Einzelheiten des Düsenaufbaues und des Düsen- drehmechanismus sind in den Fig. 6, 7A und 7B dargestellt. Ein oberer, kegelstumpfförmig geformter Teil 58 liegt an der unteren Oberfläche des Bodenkonus 50 an und ist an diesem mittels Scbraubenbolzen oder anderen geeigneten Mitteln befestigt. Eine Anzahl von Tragste- gen 56 ist an der inneren Gefässwandung befestigt.
Diese Tragstege 56 sind in der Mitte mit einer Nabe 62 verbunden. Im Abstand voneinander. angeordnete sich senkrecht erstreckende Stützen 66 verbinden eine mittlere, mit Durchbrechungen versehene Platte 67 im Konus 50 und die Nabe 62 miteinander. Eine drehbare Welle 70 ist in einem mittleren Kernabschnitt 68 im Konus 50 drehbar gelagert und ebenfalls in der Nabe 62 und trägt ein Düsenplattenarmkreuz, welches nach Art eines Speichenrades ausgebildet ist und welches im einzelnen in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Dieses Armkreuz besteht aus Speichen 74, welche den Rand 55 und die daran befestigten Düsenblöcke 54 mit der Nabe 82 verbinden, die auf die Welle 70 aufgekeilt ist.
Eine Verdrehung der Düsenplattenspeichen bewirkt eine Verschiebung der Düsenblöcke 54, falls dies gewünscht ist.
Der Mechanismus zum Drehen des Speichenaufbaues (Fig. 6) weist eine Welle 83 auf, die in einer druckdichten Stopfbüchse 84 im Bodenteil 25 des Röst- gefässes drehbar gelagert ist. Ein Paar von schwenkbar miteinander verbundenen Gestängen 85 und 86 verbin- det die auf einem Speichenarm angeordnete Hülse 87 und die Welle 83. Eine Drehung der Welle, die mittels eines Bedienungshebels 88 durchgeführt werden kann, bewirkt demzufolge eine Verdrehung der Speichenarme 74 und der Düsenblöcke 54. Ein Speichenarm 74 kann durch nicht dargestellte stationäre einstellbare Auf- schläge zwangsläufig schläge vorzugsweise an. der unteren Nabe 62 oder an den Tragstegen 56 befestigt sind.
Mit derartigen An- schlägen können die Speichenarme sowohl in der Entgestoppt werden, wobei diese An- als auch in der Röststellung blockiert werden, leerungsstellung Es wenn diese vor- und zurückgedreht werden. eine kann deshalb Bewegung. der Düsenanord- nung durchgeführt werden, ohne dass besonders achtgegeben werden muss, um, die Düsenplatte einzustellen.
Um den Röster zu betreiben, können Kaffeebohnen beispielsweise in die innere Heizzone 44 durch den Einlauf 24a im Deckel 24 eingegeben werden. Unter hohem Druck stehende Luft oder ein anderes erhitztes Gas wird dann schnelle die Einlässe 28 eingedrückt und diese Luft oder'dieses Gas durch konische Platte strömt dann durch die perforierte und die Düsenblocks 54 hindurch in die senkrechten Kanäle 32. Die Bohnen strömen zwischen dem unteren Rand der Kanalabtrennwandungen 36 und dem Konus 50 53, wie es durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt ist, in, den Strom des schnell strömenden Gases hinein, in welchem die Bohnen auf die Rösttem- peratur erhitzt werden.
Die Form des Konus 50 und die abgeschrägten Wandungen der dachförmigen Ablenk- hindurch, 52 sind derart ausgebildet, dass die Bohnen zu den Öffnungen zwischen den Abtrennwan dungen 36 und dem Konus 50 hingeleitet werden. oder Abwalzplatten Bohnen aus dem oberen Ende der Kanäle 32 austreten, berühren sie einen mit Öffnungen versehe- nen oder perforierten ringförmigen Abweiser 89 und werden, wie durch die Pfeile in Fig. Wenn die in die innere Heizzone 44 hinein abgelenkt, in welcher eine Verzögerung im Röstverfahren auftritt, während die Bohnen auf eine Wiedereinführung in die senkrechten Kanäle 32 warten.
Die unter hohem Druck stehende 2 dargestellt, die aus dem oberen Ende der Kanäle austritt, tritt Luft, Zone hoher Turbulenz in der Mitte des Röstgefässes oberhalb der zentralen Erhitzungszone 44 ein teilweise ineine teilweise und diese Luft durch die Öffnungen , im Abweiser 89.
Das strömt im Abweiser beträgt etwa 35-40 /o. Nachdem die Luft durch den Abweiser 89 durchgeströmt oder um diesen Abweiser herumgeströmt ist, strömt die Luft aus dem Röstgefäss durch einen Auslass 90 aus und zu einem Spelzenab- scheider, der im einzelnen in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist, und wird, dans direkt über ein Heizglied in die Öffnungsverhältnis 28 zurückgeleitet. Flüchtige Bestandteile müssen nicht aus dem umlaufenden Gas entfernt o. der dem umlaufenden Gas zugesetzt Einlässe die Menge der flüchtigen Bestandteile,, die während der Druckröstung durch das Gas aufgenommen werden, da$werden, ausserordentlich gering ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Düsenblöcke 54 ist in den Fig. 10 und 11 im einzelnen dargestellt. Es können viele Düsenanordnungsmuster, Düsengrössen und Düsenformen verwendet werden. Bevorzugt werden die Düsen derart aufgebaut und ausgebildet, dass die Kaffeebohnen durch die Kanäle 32 mit einem Minimum an Luftzuspeisung mittels der Luft hindurchgefördert werden können, die sich mit einer verhältnismässig höheren Geschwindigkeit bewegt als die Bohnen. Die Luft, die sich über die Bohnenoberflächen hinweg bewegt, scheuert den kalten Oberflächenfilm auf den Bohnen ab und bewirkt eine hochwirksame Wärmeübertra gong.
Wie Fig. 11 zeigt, ist jede einzelne Düse vorzugs- weise einen Zoll lang und verläuft im Querschnitt nach oben zugespitzt. Der Einlass-oder untere Durchmesser der Düse beträgt vorzugsweise 4, 75 mm und weist eine Einsenkung von 82 auf, die sich auf einem Durchmes- ser von 6, 35 mm öffnet, um eine Einschnürung der austretenden Luft zu verhindern.
Die besondere Anordnung der Düsen in jedem Düsenblock 54 kurde-ales besonders wirksam bei der Aufnahme der Bohnen gefunden, wenn diese nach unten aus der mittleren Heizungszone 44 zugemessen werden und bein Anheben der Bohnen nach oben durch die Kanäle 32 mit einer minimal erforderlichen Luftmenge zur Durchführung einer derartigen Förderung.
Die Temperatur der Oberflächen der Röstgefässka- näle 32, die in Berührung mit dem Kaffee stehen, hat für ein übermässiges Brennen oder Üb errösten des Kaffees eine vernachlässigbare Bedeutung, da die Bohnen durch die Speicherzone in einigen wenigen Sekunden hindurchströmen. Die Oberftächentemperatur der Trennwände 36, die zur Mittelzone 44 hinweisen, entspricht etwa der mittleren Temperatur des Kaffees.
Optimale Röstbedingungen werden bei einem Rösten unter einem Druck zwischen 10 und 21 kg/cm2 oder höher und Temperaturen in der Grössenordnung von 175-260 C bei einer Röstdauer von 11/2-3 Minuten erzielt. Die. günstigsten Bedingungen sind Gastempe- raturen im Bereich von 205-215 C und ein Druck von etwa 21 kg/cm2, obwohl ebenfalls gute Ergebnisse mit einem Druck von 10 kg/cm2 erreicht werden, wobei die Grösse dor Kanäle 32 und der Einlässe 28 derart gewählt wird, dass die Gasströmung unter den oben er wähnten Bedingungen eine Geschwindigkeit von 305 cm pro sec hat.
Die Gasgeschwindigkeit, die Temperatur und der Druck können selbstverständlich entsprechend der gewünschten Röstgeschwindigkeit abgeändert wer- den und diese Grössen können ebenfalls abgeändert werden, um Veränderungen der Bohnensorten oder anderer Produkte, die geröstet werden sollen, auszugleichen.
Durch den Umlauf der Bohnen aus der zentralen Speicher- und Heizzone 44 in die Hochgeschwindig- keitskanäle tritt eine schnelle Umwälzung der Bohnen auf, wobei. unter den im. Vorstehenden aufgeführten be vorzugten Bedingungen ein Umlauf etwa 6 Sekunden benötigt. Da der grösste Teil der Röstung in den Kanälen 32 erfolgt, wird eine individuelle Röstung der Bohnen erzielt und die Hauptmerkmale eines Wirbelschichtbettes, in welchem Gase eine Masse von mehr oder weniger stillstehenden Bohnen ungleichförmig erhitzt, werden vermieden.
Bei dem Wirbelschichtbettverfahren ist ein erheblicher Nachteil der, dass der Luftdruck, der erforderlich ist, um den statischen Druck der Bohnen zu überwinden, sich gemäss der Tiefe der Bohnen im Röst- gefäss verändert. Da jedoch gemäss der Erfindung das Gas durch Kanäle hindurchgeleitet wird und da die Bohnen am Boden der Kanäle eingeführt werden, treten keine derartigen Druckunterschiede auf und es ist nicht erforderlich, solche Druckunterschiede zu kompensieren.
Durch den Auslass 90 des Röstgefässes wird die Luft zu einem Abscheider geleitet, in welchen die Spelzen oder anderen fein verteilten Materialien. abgeschie- den werden und das Gas wird wieder erhitzt und wieder durch das Röstgefäss in Umlauf gesetzt. Für die umlau- fenden : Gase ist keine andere Behandlung erforderlich als die physikalische Entfernung der Schwebstoffe.
Nachdem die e Röstung im gewünschten Masse durchgeführt ist, wird der Kaffee vorzugsweise in eine Kühlkammer einigegeben, in der ein Wärmeaustausch zwischen den Bohnen und einem Kühlmedium in irgendeiner geeigneten Weise durchgeführt werden kann.
Beispielsweise kann Kühlluft durch den Kaffee aufwärts nach Art eines Wirbelschichtbettes strömen. Die Bohnen können mit hoher Geschwindigkeit, wie in der in Fig. 1 dargestellten Röstkammer, in Umlauf gesetzt werden oder die Bohnen können auf einem Förderband geför- dert werden und die Luft kann über die Bohnen geleitet werden und die heisse Luft kann durch Leitungen abge zogen werden. In jedem Fall kann die Kühlung vorzugs- weise unter einem Druck durchgeführt werden, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Röstdruck. Der Hauptgrund für die Durchführung einer Druckkühlung ist der, eine Druckmindemmg zu vermeiden,
während die Bohnen sich noch auf ihrer Maximaltemperatur oder nahe ihrer Maximaltemperatur befinden. Ein übermäs- siger Gewichtsverlust kann durch die fühlbare Wärme in den Bohnen hervorgerufen werden, welche die latente Wärme zur Verdampfung von Feuchtigkeit und anderen flüchtigen Bestandteilen erzeugen kann, wenn der Druck zu schnell vermindert wird.
Wenn die Bohnen unter Atmosphärendruck geröstet werden, dehnen diese sich aus oder blähen sich auf.
Wenn jedoch Bohnen unter Druck geröstet werden, so dehnen sie sich normalerweise nicht aus, obwohl sie einen grösseren Prozentsatz ihres Originalgewichtes beibehalten und werden etwas härter und sind deshalb etwas schwieriger zu mahlen. Es wurde nun ein Verfah- ren gefunden, mittels welches sowohl das Bohnenge wicht beibehalten wird als auch eine ausgedehnte oder aufgeblähte Bohne erzeugt werden kann. Bei diesem Verfahren wird der Röstvorgang, wie oben beschrieben, unter Druck durchgeführt, jedoch wird kurz nach dem Rösten oder während des Röstens ein kurzzeitiger Abfall des Röstdruckes oder des Kühldruckes durchgeführt, beispielsweise für eine Zeitspanne von einigen wenigen mil.
Sekunden oder mehr und dadurch können sich die Bohnen ausdehnen oder aufblähen. Damit mit dem Röstgefäss über einen maximale Zeitraum hinweg eine Rösbung durchgeführt werden kann, wird bevorzugt das Aufblähen oder Ausdehnen nach der Entnahme der Bohnen aus dem Röstgefäss durchgeführt, und zwar durch ein Öffnen und Schliessen eines goeigneten Ventiles in der Kühlkammer.
Es ist selbstverständlich, dass zahlreiche und ver schiedene Abänderungen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässssn Verfahrens vorgenom- men werden können, die e im Rahmen der Erfindung liegen. Beispielsweise kann anstelle einer Anzahl von Kanälen 32 ein kontinuierlicher oder durchgehender Kanal dadurch gebildet werden, dass das Röstgefäss mit einer im wesentlichen konzentrischen inneren dngförmi- gen Trennwandung 100 ausgerüstet wird, wie es in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist.
Das Innerve dieser Trennwandung 100 disent als innere Heiz- und Speicherzone und der Raum zwischen der äusseren Röstgefässwan- dung und der Trennwandung dient als Hochgeschwin- digkeitsumlaufkanal. Ein oberer Bodenkonus 104 und ein unterer Ablenkkonus 108 regeln die Richtung der Bohnenbewegung in, der Heizzone und die Bewegungsrichtung der Einlassluft. Eine Düsenanondnung 112 und konische Glied'er 116 sind vorgesehen, die vorzagsweise der Ausführungsform gemäss Fig. 2 entsprechen.
Falls gewünscht, können die Trennwandungen 32 in Fig. 2 oder die Trennwandung 100 in Fig. 12 in senkrechter Richtung gegenüber dem Konus 50 oder dem Konus 104 einstellbar sein, so dass die aus der Vorratskammer zugemessene Menge von Bohnen entsprechend der Grosse der Offnung zwischen der Kanalwandung und den oberen Oberflächen der Bodenko- nusse eingestellt werden kann.
Da sich der Kaffee in der zentralen Erhitzungszone in Berührung mit den inneren Oberflächen der Trennwandungen 36 befindet, kann es wünschenswert sein, sicherzustellen, dass keinerlei Verbrennung in der Speicherzonc stattfindet, wenn beispielsweise empfindli- che Bohnen oder andere empfindliche Materialien gerö- stet werden sollen. Dies kann, falls gewünscht, in der Weise erfolgen, dass die Kanalabtrennwandungen hohl ausgebildet werden, damit in diesen Abtrennwandungen ein Kühlmedium umlaufen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die erhitzte Luft, die durch das Röstgefäss hindurchgegangen ist, durch einen Spelzenabscheider geleitet. Eine bevorzugte Ausfüh- rungsform des Spelzenabscheiders ist im einzelnen in den Fig. 14 und 15 dargestellt. Die Leitung 150 ist mit der Auslassleitung 90 des Röstgefässes verbunden und führt, die Auslassgase und die Spelzen tangential tangential das Abscheidergefäss 154 ein. Ein festes, aus, rostfreiem Stahl gefertigtes Prallblech 158 ist in der Leitung 150 vorgesehen, um das Luft-Spelzengemisch tangential zum Abscheidergefäss 154 abzulenken.
Ein inneres Abscheiderrohr 162 erstreckt sich durch den Gefässdeckel 164 und bildet eine Auslassöffnung 166. Das innere Abscheiderrohr 162 erstreckt sich nicht ganz über die Hälfte des Abscheidergefässes 154. Am Boden des Abscheider gefässes ist eine Auslassleitung 170 angeordnet, die mit einem Abscheiderkonus 174 verbunden ist, der aus poliertem rostfreiem Stahl gefertigt ist. Der Konus erstreckt sich vom Boden des Abscheidergefässes bis zu einem Punkt in der Nähe des unteren offenen Endes des inneren Abscheiderrohres 162, der jedoch noch be trächtlich unterhalb des inneren offenen Endes liegt.
Im Betrieb werden die Luft und die Spelzen, die tan gential in das Abscheidergefäss eintreten, zentrifugal um das innere Abscheiderrohr 162 hinein und durch dieses zwungen wird, zur Mitte zu wandern und nach oben in das innere Abscheiderrohr 162 hinein und durch dieses hindurch, wie es durch die Pfeile in Fig. 14 angedeutet ist. Die Feststoffe wandern längs der Abscheiderinnenwandung in einer schraubenförmigen Bahn nach unten, bis sie endgültig durch den Auslass 170 austreten können.
Ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt und mit diesem Aus- führungsbeispiel ist die Durchführung eines kontinuier- lichen KaffeeröstverEahrens möglich. Das System zur Zuspeisung der erhitzten Luft oder anderer erhitzter Gase und eines Kühlmediums zu einem geeigneten :
Kühlgefäss kann das gleiche sein, wie es in Verbindung mit dem Röstverfahren und der Röstvorrichtung beschrieben wurde, welche in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, Die bevorzugten Betriebsbedingungen sind ebenfalls die gleichen, d. h. es wird ein Druck von etwa 21 kg/cm2 verwendet udn die Temperatur wird im Bereich von 205-215 C gehalten.
Beim erfindungsgemässen kontinuierlichen Rösten des Kaffees wird der Kaffee anfangs in eine Vorspei- cherkam, mer eingegeben und anschliessend durch ein hisses, schnell strömendes Gas in einem senkrechten Heizkanal erhitzt. Statt jedoch den Kaffee in die Aus- gangsspeicherkammer zurückzuführen, wind dieser in eine andere Speicherkammer und Hochgeschwindig keitsluftkanalanordnung eingebracht, und der Zyklus wird auf diese Weise in aufeinanderfolgend angeordne- ten Erhitzungs-und Speicherkammern wiederholt, bis das Rösten vollendet ist.
Wie Fig. 16 zeigt, ist ein unterteiltes Druckgefäss 200 mit einem Mittelrohr 204 versehen. Das Produkt kann durch einen geeigneten nicht dargestellten Füllbe- hälter in das obere Ende des Mittelrohres durch einen Drehschieber 208 eingegeben werden. Der Drehschieber 208 sollte. vorzugsweise derart ausgelegt sein, dass dieser , das körnige Produkt in das Druckgefäss 200 in einem kontinuierlichen Strom einführt, ohne die Druckdiffe- renz zwischen der Atmosphäre und dem Gefässinneren zu beeinflussen.
Die eintretenden Kaffeebohnen treten aus dem Rohr 204 durch eine geeignete öffnung 212 in eine Speicherkammer aus, die durch eine Trennwandung 216 und den, ersten senkrechten Heizkanal 220 begrenzt wird. Die Bohnen fallen auf ein geneigtes Bodenblech 224, welches die Bohnen zum Kanaleintritt 228 auf den Düsenblock 232 hinlenkt. Die Düsenblöcke und die Düsen können im wesentlichen den gleichen Aufbau haben, wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, mit der Ausnahme, dass die besondere Anordnung der Düsen, die in Fig.
10 gezeigt ist, nicht die gleichen Vorteile bei einem kontinuierlichen Röster hat, da der Kaffee direkt von einer Seite vom Bodenblech 224 aufgegeben wird, statt von 3 Seiten mit Hilfe von dachförmigen Ablen- kern, wie es oben beschrieben ist.
Eine Zwischenwandung 236 bildet mit dem abge rundeten Bodenteil des Röstgefässes 200 eine Eintritts luftspeicherkammer 240. Die Düsenblöcke 232 können perforierte Abschnitte in der Trennwandung 236 sein oder Blöcke mit gebohrten Düsen, die in geeignete Öffnungen in der Trennwandung eingesetzt sind.
Ein Lufteinlass 244 ist im Boden des Gefässes 200 vorgesehen und derart angeordnet, dass dieser Einlass Luft in den Speicher 240 unter einem etwa horizontalen Winkel einführt, so dass die Luft nicht direkt in irgendeinen besonderen Düsenblock einströmt, sondern mehr oder weniger stabilisiert wird und durch jeden der Düsenblöcke 232 mit gleichem Druck strömt oder mit nahezu gleichem Druck strömt.
Nachdem der Kaffee in den ersten Heizkanal 220 eingetreten ist, wird dieser senkrecht nach oben geför- dert und erhitzt, und zwar in einer Weise, wie es in Verbindung mit dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei- spiel beschrieben wurde. Die Bohnen werden dann durch gekrümmte, perforierte Ablenkbleche 248 in eine zweite Heiz-und Speicherkammer 252 hinein abgelenkt, in welcher sie auf einer schräg gestellten Bodenplatte gesammelt werden und in den nächsten Heizkanal 256 eingegeben werden. Dieser Zyklus wird durch die Heizkanäle 260, 264 und 268 hindurch wiederholt. Der Heizkanal 268 ist der letzte senkrechte Heizkanal.
Vom Heizkanal 268 werden die Bohnen durch, ein gekrümm- tes Ablenkblech 248 nach unten in eine Auslasskammer hinein abgelenkt, welche ein geneigtes Bodenblech 272 aufweist, das die gerösteten Bohnen zu einer Öffnung 276 im Mittelrohr 204 hinlenkt. Die Öffnung 276 ist unterhalb der Einlassöffnung 212 des Mittelrohres angeordnet und unterhalb einer nicht dargestellten im Rohr angeordneten Trennwandung, welche die Öffnun- gen 212 und 276 voneinander trennt.
Nachdem die Bohnen durch die Auslassöffnung 276 hindurch in den unteren Teil des Mittelrohres 204 geströmt sind, werden diese wieder ddorch einen druckdichten Drehschieber 280 geführt und zu einer Kühlvorrichtung, die eine kon tinuierlich arbeitende Einrichtung ist, welche im Aufbau dem Röstgefäss entspricht, das in Fig.
16 dargestellt ist oder irgendeinen anderer geeignete Kühlvorrichtung, die vorzugsweise, wie oben beschrieben, unter Druck arbei tet. Die erhitzte Luft, die aus den senkrechten Heizkammern austntt, verlässt das Druckgefäss durch eine Ab zugsleitung 284. Der Aufbau der Kühlvorrichtung ist nicht so wichtig, wie der der Röstvorrichtung, dieser Aufbau sollte jedoch bei einem kontinuierlichen Verfahren derart sein, dass die Kühlvorrichtung in der Lage ist, eine Abkühlung auf die erforderliche Temperatur wenigstens so schnell durchzuführen, wie die Röstvor- richtung das geröstete Produkt erzeugt.
Obwohl sich die Zeichnung und die Beschreibung des kontinuierlichen Verfahrens speziell auf das Rösten von Kaffee beziehen, ist es klar, dass der in Fig. 16 dargestellte Röstapparat verwendet werden kann, um andere Produkte zu rösten, wobei Luft oder Gas verwendet wird und insbesondere, wenn ein steuerbarer Druckzustand wünschenswert ist.
Die Fig. 18 und 19 zeigen einen anderen Aufbau für eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Röstung von Kaffee. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, in den Speicherkammern zwischen den senkrechten Gaskanälen für das Gas mit hoher Geschwindigkeit eine zusätzliche Erhitzung zur Erhitzung durchzuführen, die in diesen senkrechten Kanälen durchgeführt wird. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass in den Speicherkammem mit Öff- nungen versehene Bodenbleche oder perforierte Bodenbleche 300 vorgesehen sind und dass eine eingestellte oder gesteuerte oder vorbestimmte Gasmenge oder Luftmenge in die Speicherkammern durch Luftöffnungen 304 in der Trennwandung 308 eingeleitet wird.
Die Luftströmung wird vorzugsweise durch einzelne vorein- gestellte Drosselklappen 312 geregelt, die über jeder Luftöffnung 304 angeordnet sind. In der Praxis kann jedoch die Luft, die durch die Öffnungen 304 hindurchgeht, durch die Verwendung einzelner Ventile oder Schieber gesteuert werden, die ein Betätigungsgestänge aufweisen, das sich aus dem Gefäss heraus erstreckt, es können Mechanismen vorgesehen sein, die ähnlich sind wie die, die zur Öffnung der Düsenblöcke, die in Fig. 2 dargestellt sind, verwendet werden und mit denen die Drosseln betätigt werden können.
Fig. 20 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit welchem eine kontinuierliche Röstung oder eine andere Wärmebehandlung von körnigen Produkten durchgeführt werden kann. Die in Fig. 20 dargestellte Vorrichtung ist insbesondere für Verfahren geeignet, bei denen es nicht wesentlich ist oder als nicht wünschenswert betrachtet wird, das Rösten oder die Wärme- behandlung unter einem Druck durchzuführen. Die Hauptmerkmale des Betriebes sind im wesentlichen die gleichen, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Erfin- dung, welches in den Fig. 16 und 17 dargestellt ist.
Das körnige Produkt wird über einen Fülltrichter in eine Speicherkammer eingegeben und anschliessend in einander abwechselnden senkrechten Kanälen für Luft hoher Geschwindigkeit und Speicherkammern erhitzt.
Wie Fig. 20 zeigt, ist ein Fülltrichter 350 vorgesehen, um das körnige Material in die erste Vorrats-oder Speicherkammer 354 einzugeben. Eine Zuspeisungs- trommel 358 kann, falls gewünscht, vorgesehen sein, um eine gleichmässige Verteilung des körnigen Produktes in der Kammer sicherzustellen. Diese Zuspeisungstrommel ist jedoch nicht erforderlich, wenn die Röstvorrich- tung nicht unter überatmosphärischen Bedingungen arbeitet. Wie dargestellt, fällt das körnige Material auf eine mit Öffnungen versehene oder perforierte Bodenplatte 362 in, der Kammer 354, welche das Material seit wärts ablenkt und über Düsenblöcke 366 leitet.
Die Luft,, die nach oben von den Düsen im Düsenblock 366 . ausgeblasen wird, trägt das körnige Material nach oben, bis es durch eine perforierte Metallablenkkappe 370 in die nächste Speicherkammer hinein abgelenkt wird. Der Zyklus wiederholt sich so oft, wie senkrechte Heizkanäle vorgesehen sind, und zwar in Abhängigkeit von der Be triebstemperatur und dem Betriebsdruck und dem Matemal, welches behandelt werden soll, und dem Ausmass der erwünschten Erhitzung.
Nachdem das körnige Material in die letzte Spei- cherkammer am Ende der Vorrichtung hinein abgelenkt ist, wird dieses über eine Auslasstrommel 374 und einen Auslass 378 abgezogen.
Die hiesse Luft zur Erhitzung des körnigen Materials wird vorzugsweise über ein Gebläse 382 zugespeist, wel- ches eine geeignete Lüftung 386 hat, die von einer Drossel 390 gesteuert wird, um die Frischluftmenge zu regulieren, die, falls überhaupt, in der Heizluft erwünscht ist. Ein geeigneter Erhitzer 394 ist vorgesehen, um die Luft zu erhitzen und ein Heissluftkanal 396 führt die Luft in eine Speicherkammer 400, die sich über die volle Länge der Heizvorrichtung erstreckt. Öffnungen 404 sind unter jedem Bodenblech 362 angeordnet und kaon, en durch Schieberdrosseln 408 eingestellt werden.
Durch diese Öffnungen wird Luft zur Unterseite eines jeden perforierten Bodenbleches 362 hingleitet, um eine Vorerwärmung des kömigen Materials in den Speicherkammern durchzuführen, falls dies gewünscht ist.
Dadurch wird ganz wesentlich der Wirkungsgrad der Erhitzung im anschliessenden Luftkanal erhöht. Die Speicherkammer 400 steht ebenfalls mit der Unterseite der Düsenblöcke 366 in Verbindung und führt das erhitzte Gas zu, welches durch die Düsen nach oben in die senkrechten Heizkanäle hinein ausgeblasen wird.
Bei einem Betrieb mit Atmosphärendruck ist die in Fig. 20 dargestellte Vorrichtung zusätzlich dazu, dass sie für ein Rösten von Kaffee gut geeignet ist, ebenfalls zur Trocknung oder sonstigen Erhitzung von Materialien geeignet, wie beispielsweise Weizen, Korn oder anderen körnigen Produkten, die eine gesteuerte Erhitzung erfordern.