CH673596A5

CH673596A5 -

Info

Publication number: CH673596A5
Application number: CH2783/87A
Authority: CH
Inventors: Roman Mueller
Original assignee: Buehler Ag
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1990-03-30
Also published as: DE3865193D1; EP0327610A1; EP0327610B1; ZA885373B; HU210050B; ATE67690T1; DD272417A5; SU1762742A3; US5036757A; WO1989000454A1; HUT63350A; DE3809026A1

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Mais wird heute in grossen Mengen zu den verschiedensten Endprodukten verarbeitet. Ausser der Nassentkeimung der Maiskörner für die Stärkeherstellung erfolgt deren Entkeimen und Mahlen für die übrigen Verwendungszwecke auf müllerischem Weg. Die Endprodukte der müllerischen Verarbeitung werden im wesentlichen der Futtermittel- und Ölindustrie, der Brauereiindustrie, der Polenta-griessherstellung, der Snackprodukteindustrie oder der Corn-flakes-Herstellung zugeführt. Jeder dieser Verwendungszwecke stellt unterschiedliche Anforderungen an die müllerische Verarbeitung, wobei in der Reihenfolge der genannten Verwendungszwecke der Investi-tions- und der Verarbeitungsaufwand für die müllerische Verarbeitung steigen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient der Herstellung von Flaking Grits, die das Ausgangsprodukt für die Corn-flakes-Herstel-lung darstellen. Hier sind die Anforderungen an die Müllerei am höchsten. Seit Jahrzehnten erfolgt hierfür die Maisentkeimung und -schälung im «Beall-Entkeimer». Dieser weist einen Stator auf, in dessen Statorgehäuse ein Rotor drehbar gelagert ist. Das Statorgehäuse und der Rotor bilden einen wenigstens näherungsweise im Querschnitt ringförmigen Behandlungsraum und haben an ihren einander zugewandten Seiten Reisszähne. Die Statorinnenseite ist in Umfangsrichtung zudem abwechselnd in mit Reisszähnen besetzte Arbeitselemente bzw. in mit einer Sieblochung versehene Durchfallsegmente unterteilt. Diese bekannte Vorrichtung hat weiter ein zweiteiliges Statorgehäuse, dessen beide Hälften durch eine horizontale Ebene getrennt und um eine Scharnierachse gegeneinander schwenkbar und im geschlossenen Zustand miteinander verschraubbar sind. Wird die obere Hälfte des Statorgehäuses entfernt (hochgeklappt), bildet die untere Hälfte eine im Querschnitt halbkreisförmige Mulde, in der der in endseitigen Lagerhalbschalen gehaltene Rotor liegt. Durch ein Hochklappen der oberen Statorgehäusehälfte wird die untere Hälfte des Behandlungsraumes daher nicht zugänglich. Der Rotor muss hierfür zusätzlich ausgebaut werden. Der Beall-Entkei-mer hat weiter einen konischen Arbeitsraum, der sich vom Eintrittsende zum Abwurfende im Durchmesser vergrössert, und entsprechend sind das Statorgehäuse und der Rotor konisch ausgebildet. Ist der Arbeitsraum in Richtung des Rotorradius entsprechend der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Mais zu verändern, so wird der Rotor axial im Statorgehäuse verschoben. Dies erfordert eine ver5

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gleichsweise aufwendige Lagerung. Müssen solche Maschinen für grössere Leistungen mit längeren Behandlungsräumen gebaut werden, wird zwangsweise auch der Durchmesser von Rotor und Statorgehäuse gegen das Abwurfende hin entsprechend vergrössert. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist die Tatsache, dass der 5 Maisstaubanteil in den Flaking Grits hoch ist, was die Ausbeute verschlechtert.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung der erwähnten Art derart zu verbessern, dass der Behandlungsraum im Störungsfall leicht zugänglich und der Schäl- und Entkeim- 10 Vorgang optimal führbar ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die lösbaren Gehäusewandteile können bei laufender Maschine Verstopfungen im Behandlungsraum behoben werden. Insbesondere kann durch die Merkmale des Anspruchs 4 der Querschnitt 15 des Behandlungsraumes ohne axiale Verschiebung des Rotors der Beschaffenheit des Verarbeitungsgutes angepasst werden.

Hat der im Querschnitt ringförmige Behandlungsraum über seine ganze Länge den gleichen oder mindestens näherungsweise gleichen Durchmesser, so kann dessen Länge vergrössert werden, 2o ohne dass die Maschine in Breite und Höhe raumbeanspruchender wird. Zudem wird durch diese Massnahme der Staubanfall im Abwurf stark reduziert, und die erforderliche Antriebsleistung wird bei gleichem Produktdurchsatz kleiner. Der geringe Staubanteil im Abwurf hat den Vorteil, dass dieser nicht wie bisher gemeinsam mit 25 dem Durchfall den weiteren Sichtern zugeführt werden muss. Der Aufwand für die nachfolgende Sichtung wird dadurch geringer. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass sich bei gleicher Rotorlänge wie beim Beall-Entkeimer und bei gleicher Arbeitsqualität die Leistung, bei halbem Kraftbedarf verdoppeln lässt. 30

Weist die erfindüngsgemässe Vorrichtung die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 auf, kann der Behandlungsraum im Störungsfall mit wenigen Handgriffen über einen Umfangswinkel von ca. 270° freigelegt und die Störung behoben werden.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 8 besteht die Möglich- 35 keit, in den Endbereichen des Behandlungsraumes den radialen Abstand der verstellbaren Zahnsegmente unterschiedlich einzustellen und damit die Arbeitsweise der Vorrichtung optimal einzustellen.

Ist der Rotor entsprechend dem Anspruch 15 gestaltet, können die einem starken Verschleiss unterworfenen Zahnsegmente sowohl 40 statorseitig als auch rotorseitig ausgewechselt werden, ohne dass der Rotor ausgewechselt werden muss. Dadurch werden die Stillstandzeiten der Maschine und der Unterhaltsaufwand stark verringert.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen: 45

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung, wobei Teile des Statorgehäuses weggelassen sind,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 einen Ausschnitt aus Fig. 2, mit dem Statorgehäuse in vergrösserter Darstellung, 50

Fig. 5 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, und

Fig. 6 ein Schema einer Maisverarbeitungsanlage.

Der Stator 1 der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung weist ein Statorgehäuse 2 auf, das einen darin drehbar gelagerten Rotor 3 55 umgibt und auf den horizontalen Tragrahmen 5 eines Ständers 4 montiert und nach unten in einen anschliessenden Trichter 6 offen ist. Durch diesen wird der Durchfall abgeführt. Eine Längsstrebe 7, auf der ein Arbeitselement 8 mit gegen den Behandlungsraum 9 gerichteten Reisszähnen befestigt ist, überbrückt den Rahmen 5 in 60 Längsrichtung. Das Statorgehäuse 2 ist endseits je durch eine Stirnplatte 10 und 11 geschlossen, deren Oberseiten durch eine Längsstrebe 12 verbunden und versteift sind. Diese trägt ein weiteres Arbeitselement 13, dessen in den Behandlungsraum 9 gerichtete Reisszähne jenen des Arbeitselementes 8 diametral gegenüberliegen. Zudem ist 65 sie mit zwei einstellbaren Aspirationsschlitzen A versehen, damit der Raum des Durchfalls hinreichend belüftbar ist. Die Schraubverbindung zwischen der Längsstrebe 12 und dem Arbeitselement 13 kann durch Verstellschrauben erfolgen, mit denen der radiale Abstand des Arbeitselementes 13 vom Rotor 3 einstellbar ist.

Zwischen den beiden Stirnplatten 10 und 11 und zu gegenüberliegenden Seiten der Längsstreben 7 und 12 sind weiter zwei lösbare Gehäusewandteile 14 und 15 des Statorgehäuses 2 vorhanden. An deren Enden befinden sich Winkelprofile 16, die mit den Stirnplatten 10 bzw. 11 verschraubt sind. An die beiden Stirnplatten 10 und 11 grenzen die Gehäusewandteile 14 und 15 mit Endplatten 17, die unter sich durch zwei Winkelprofilleisten 18 und 19 und eine U-Profilstrebe 20 fest verbunden sind. In die U-Profilstrebe 20 ist ein weiteres Arbeitselement 21 mit gegen den Rotor 3 gerichteten Reisszähnen eingeschraubt. Weiter ist zwischen der U-Profilstrebe 20 einerseits und den L-Profilleisten anderseits je ein Durchfallsegment 22 in Form eines Lochblechs befestigt. Die L-Profilleisten 18, 19, die U-Profilstrebe 20 mit dem Arbeitselement 21 sowie die Endplatten 17 bilden eine bauliche Einheit. Diese bildet mit den Winkelprofilen 16 einen Gehäusewandteil 14 oder 15, mit denen sie an den Enden je durch eine Verstellschraube 23 verbunden sind. Bei einem Drehen der Verstellschrauben 23, wozu der manuelle Kraftaufwand gering ist, wird die ganze Baueinheit gegen die Längsmittelachse des Behandlungsraumes hin oder von dieser weg verschoben. Wird die Verschraubung zwischen den Winkelprofilleisten 16 und den anliegenden Stirnplatten 10, 11 gelöst, können beide Gehäusewandteile 14,15, das heisst, die Baueinheit 17 bis 21 einschliesslich der Winkelprofilleisten 16, nach der Seite weggenommen und der Behandlungsraum 9 mit dem Rotor 3 weitgehend freigelegt werden.

Ein im Querschnitt achteckiges Hohlprofil mit endseitigen Achsstummeln 25 bildet den Kern 24 des Rotors 3. Mit diesen ist er in Drehlagern des Statorgehäuses 2 antreibbar gelagert. Über die Länge des Kerns 24 sind auf dessen ebenen Abschnitten im Querschnitt kreissegmentartige Zahnplatten 26 lösbar aufgeschraubt. Diese Zehnplatten 26 sind mit Reisszähnen besetzt, wobei die Reisszähne im Eintrittsbereich (Fig. 1, links) wendeiförmig angeordnet oder strukturiert sind.

Die Umhüllungsfläche des Rotors 3 ist ein Zylindermantel. Entsprechend weist der Behandlungsraum 9 angenähert eine im Querschnitt ringzylindrische Form auf. Die relative Geschwindigkeit zwischen Stator- und rotorseitigen Reisszähnen ist daher über die ganze Länge des Behandlungsraumes gleich. Die Umhüllungsfläche kann indessen auch leicht konisch sein, ohne dass dadurch die Vorteile der Erfindung insgesamt in Frage gestellt wären. Wie die Fig. 3 zeigt, kann durch ein Drehen der Verstellschrauben 23 in radialer Richtung die Breite des Behandlungsraumes 9 verändert werden, indem die sich gegenüberliegenden Arbeitselemente 21 der beiden Gehäusewandteile 14, 15 mit den angrenzenden Durchfallsegmenten 22 gegen den Rotor 3 bzw. von diesem weg bewegt werden. Zweckentsprechend kann durch eine Einstellung der Verstellschrauben 23 die Breite des Behandlungsraumes 9 im Eintrittsbereich grösser oder kleiner als im Abwurfbereich eingestellt werden. Die Form des Behandlungsraumes 9 ist daher in optimaler Weise der Qualität der zu verarbeitenden Maissorte anpassbar.

Der zu behandelnde Mais wird durch einen Einlaufstutzen 27 im Statorgehäuse 2 in den Behandlungsraum 9 geschüttet. Durch die wendeiförmig strukturierte Oberfläche des Rotors im Eintrittsbereich werden die Maiskörner in den Behandlungsraum eingezogen, zwischen den Reisszähnen zerrieben und gegen das entferntere Ende gedrückt, wo die den Abstoss bildenden Endospermteile in eine Kammer 28 zwischen dem Rotor 3 und der Stirnplatte 11 gelangen. Die Stirnplatte 11 ist von einer Austrittsöffnung 29 durchsetzt,

durch die der Abstoss in einen Austragtrichter 30 fällt und die mit einer Klappe 31 verschliessbar ist. Deren Schliesskraft ist durch ein Verstellgewicht 32 einstellbar, das auf einem mit der Klappe 31 fest verbundenen Waagarm 33 verschoben werden kann. Mit der Lage des Verstellgewichts 32 wird die Durchlaufzeit der Endospermteile durch den Behandlungsraum 9 beeinflusst.

Während des Zerreibens des Maiskorns im Behandlungsraum 9 werden Schale, Keim und Endospermteile getrennt, und die gelösten Schalen, die Keime und ein geringer Anteil der Endospermteile

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fallen durch die Durchfallsegmente 22 in den Trichter 6. Die grösseren Endospermteile durchwandern die Behandlungszone 9 und treten als Abstoss durch die AustrittsöfFnung 29 in den Austragtrichter 30.

Tritt im Betriebszustand der Maschine im Behandlungsraum 9 eine Verstopfung auf, so kann diese dadurch beseitigt werden, dass auf einer Seite das Arbeitselement 21 mit den angrenzenden Durchfallsegmenten 22 durch ein Drehen der Verstellschrauben 23 radial nach aussen bewegt wird, bis sich die Verstopfung löst. Anschliessend wird das Arbeitselement wieder in seine Arbeitslage gebracht.

Durch den im Behandlungsraum stattfindenden Reibprozess sind sowohl die Zahnplatten 26 als auch die Arbeitselemente 8,13 und 21 einem starken Verschleiss unterworfen. Sind am Rotor 3 die Zahnplatten 26 zu ersetzen, so genügt es, eines der beiden Gehäusewandteile 14 oder 15 nach dem Lösen der Schraubenverbindungen 34 vollständig zu entfernen. Danach kann eine der Zahnplatten 26 nach der andern am Rotor 3 gelöst und ersetzt werden. Sind die vier Arbeitselemente 8,13 und 21 zu ersetzen, werden beide Wandteile 14 und 15 in der beschriebenen Art nach dem Lösen der Schraubenverbindungen 34 entfernt und die verschlissenen Arbeitselemente ausgewechselt.

Eine Verdoppelung der Leistung bei geringstem konstruktiven Aufwand und Platzbedarf ergibt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 5. Hier sind sowohl der Stator als auch der Rotor symmetrisch mit Bezug auf eine vertikale, zur Rotorachse rechtwinklige Symmetrieebene ausgebildet, in der der Einlaufstutzen 27 liegt. Der Produkteinzug erfolgt durch eine sich aus der Symmetrie ergebende entgegengerichtete Wendelstruktur am Rotor 3 im Eintrittsbereich und ebenso erfolgt der Abwurf der grösseren Endospermteile an beiden Enden des Rotorgehäuses in entsprechende Austragtrichter 30 bzw. 30'.

Das durch den Einlaufstutzen 27 zugeführte Korngut wird im 5 Behandlungsraum aufgeteilt und in zwei entgegengesetzte Richtungen umgelenkt. Nach beiden Richtungen wird das Korn der gleichen Behandlung unterworfen und der Durchfall entsprechend in zwei getrennten Trichtern 6 und 6' aufgefangen und für die weitere Verarbeitung wieder zusammengeführt. Auch der aus den Trichtern 30 io und 30' ausgetragene Abstoss, das heisst, die grösseren Endospermteile, wird für weitere Verarbeitung vereinigt.

Fig. 6 zeigt eine Herstellungsanlage für Flaking Grits, in die eine erfindungsgemässe Vorrichtung 35 zum Schälen und Entkeimen der Maiskörner integriert ist. Nach den speziellen Aggregaten 36 für die 15 Vorbereitung der Maiskörner mittels Wasser und/oder Dampf gelangen die Körner in die erfindungsgemässe Vorrichtung 35. Dank des mehl- und schalenfreien Abstosses kann dieser direkt über einen Zyklon 37 einem Plansichter 38 zugeführt werden. Eine Vereinigung des Abstosses mit dem Durchfall, wie dies bei der Verwendung be-20 kannter Vorrichtungen (wegen des Mehl- und Schalenanteils von bis zu 7% im Abstoss) erforderlich ist, ist nicht notwendig. Der Durchfall gelangt über weitere Zyklone 39 und 40 zu einem Turbosichter 41, der die im Durchfall enthaltenen Endospermteile ausscheidet und über eine Wägevorrichtung 42 einem zweiten Plansichter 43 25 zuführt. Der konstruktiv aufwendigere Reinigungsweg für den Durchfall mit einem Turbosichter kann, da er durch den Abstoss nicht mehr wie bisher belastet ist, kleiner und daher preisgünstiger dimensioniert werden.

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5 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Schälen und Entkeimen von Maiskörnern, bei dem die Maiskörner in einem Behandlungsraum (9) auf einem wen-delförmigen Weg zwischen mit Reisszähnen besetzten Flächen hindurchgeführt und aufgebrochen werden, wobei die Keime abgelöst, die Schale abgetrennt und die Kleinteile ausgesiebt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen den einander gegenüberliegenden, mit Reisszähnen besetzten Flächen über die ganze Länge des Behandlungsraumes im wesentlichen konstant ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit einem Stator (1), in dessen Statorgehäuse (2) ein Rotor (3) drehbar gelagert ist, wobei das Statorgehäuse (2) und der Rotor (3) Arbeitselemente (8, 13, 21, 26) aufweisen, die im Bereich des Behandlungsraumes (9) auf ihren einander zugewandten Seiten mit Reisszähnen besetzt sind, wobei weiter im Querschnitt gesehen die Arbeitselemente (8,13,21,26) des Stätorgehäuses (2) und des Rotors (3) in grober Näherung auf konzentrischen Kreisen liegen und die dem Behandlungsraum (9) zugewandte Statorgehäuseinnenseite in Umfangsrichtung abwechselnd in Arbeitslemente und in mit einer Sieblochung versehene Durchfallsegmente (22) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) wenigstens zwei lösbare Gehäusewandteile (14,15) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rotors (3) im Bereich des Behandlungsraumes (9) wenigstens näherungsweise konstant ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Arbeitselemente (13, 21) am Statorgehäuse (2) radial verstellbar zur Drehachse des Rotors (3) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei lösbaren Gehäusewandteile (14,15) symmetrisch mit Bezug auf eine die Rotordrehachse enthaltende Symmetrieebene angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die lösbaren Gehäusewandteile (14, 15) je mindestens ein Arbeitselement (21) aufweisen, welches radial verstellbar zur Drehachse des Rotors ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Statorgehäuseaussenseite Verstellmittel (23) für das Verstellen der Arbeitselemente (21) vorhanden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (23) in den Endbereichen des Behandlungsraumes (9) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Stator eine horizontale Standebene aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Symmetrieebene rechtwinklig zur Standebene orientiert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) in vier Gehäusesektoren unterteilt ist, und dass zwei dieser Gehäusesektoren lösbare Gehäusewandteile (14,15) bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

dass die die beiden lösbaren Gehäusewandteile (14,15) bildenden Gehäusesektoren nebst dem Arbeitselement (21) zwei Durchfallsegmente (22) aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

dass von den vier Gehäusesektoren des Statorgehäuses (2) zwei einander gegenüberliegen, die Symmetrieebene schneiden und ortsfest sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

dass die ortsfesten Gehäusesektoren je ein Arbeitselement (8, 13) aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

dass die ortsfesten Gehäusesektoren je ein Arbeitselement (8,13) aufweisen und wenigstens eines der beiden Arbeitselemente (8,13) zur Rotordrehachse axial verstellbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) einen im Querschnitt ein gleichmässiges Vieleck bildenden Kern (24) aufweist, an dem lösbar mit Reisszähnen besetzte,

im Querschnitt kreissegmentförmige, Arbeitselemente (26) bildende Zahnplatten (26) befestigt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zahnplatten (26) einstückig über die ganze Länge des Behandlungsraumes (9) erstrecken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnplatten (26) im Eintrittsbereich des Behandlungsraumes (9) mit wendeiförmig angeordneten Reisszähnen oder Rippen versehen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsfläche des Rotors (3) eine Zylinderfläche ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsfläche des Rotors (3) eine Konusfläche ist, welche sich gegen das Eintritts- oder das Abwurfende des Behandlungsraumes (9) verjüngt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, bei der das Statorgehäuse (2) eine Eintrittsöffnung (27) mit zwei anschliessenden Behandlungsräumen (9) aufweist, die an ihren Austrittsenden je eine Abwurföffnung (29) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) und das Statorgehäuse (2) symmetrisch zu einer die Rotorachse im Bereich der Eintrittsöffnung (27) rechtwinklig schneidenden zweiten Symmetrieebene ausgebildet sind.