CN108968105B - 咖啡初加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种咖啡初加工系统，包括除叶、除杂机和脱皮机，其特征在于除叶、除杂机与虹吸选果机相连，虹吸选果机分别与漂浮果处理机和沥水筛分机相连，沥水筛分机与脱皮机相连，脱皮机与脱胶机相连。可方便对新鲜咖啡果依次进行除杂、队叶、优劣果分离、沥水、青红果分离、脱皮和脱胶后，得到优质的初加工咖啡，整个系统紧凑、不占地，生产工艺连续，大大降低了购置及维护成本。同时，该系统在优劣果、青红果分离时，具有良好的分离能力及分离效果，而且在脱胶机内设置多个叠放的齿套来提高脱胶效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工系统，特别是一种咖啡初加工系统，属于机械设计制造技术领域。
背景技术
随着消费者对咖啡需求的不断增加，国内很多地区开始大面积引种咖啡树，而紧随其后的咖啡加工企业也在不断建立。咖啡的初加工流程主要包括除杂、选果、脱皮及脱胶，为提高生产效率，加工过程主要通过机械来完成。由于国内咖啡加工起步较晚，很多设备只能通过进口的方式引入国内企业。这些设备不仅购买成本高昂，而且结构复杂、维修困难，且是单机处理，生产流程长、占用生产空间，同时能源及资源的消耗非常巨大。另外，很多设备技术过于陈旧，很难适应目前的生产要求。因此有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为解决现有咖啡初加工设备存在的上述不足，本发明提供一种咖啡初加工系统。
本发明通过下列技术方案完成：一种咖啡初加工系统，包括除叶、除杂机和脱皮机，其特征在于除叶、除杂机与虹吸选果机相连，虹吸选果机分别与漂浮果处理机和沥水筛分机相连，沥水筛分机与脱皮机相连，脱皮机与脱胶机相连，以便将新鲜的咖啡果放入除叶、除杂机内，使叶及杂物与咖啡果分离，分离后的咖啡果则进入虹吸选果机进行优劣果的等级分离，选择出来的次级漂果进入漂果处理机内进一步完成次果与劣果的分离，而优果则进入沥水筛分机内，完成沥水的同时进行青果与红果的分离，分离后的青果、红果分别进入各自对应的脱皮机内完成脱皮，最后由脱胶机将脱皮后的咖啡果进行脱胶处理后，即得初加工后的咖啡。
所述虹吸选果机包括其上设进料口及进水口的壳体，壳体内设有其内带活塞的优果进料管，该优果进料管下端位于壳体底部、上端与设于壳体上部的优果出料口上的优果出料管相连通，壳体上还设有漂果出料口，以便咖啡果进入后开启进水口，向壳体内注满水后，漂果自然浮于水面上，并随水从漂果出料口溢出，而优果则沉入壳体下部，在虹吸作用下重量较重的优果将从壳体底部吸入优果进料管，再从优果进料管上端的优果出料口排出，同时通过活塞调整虹吸量的大小。
所述壳体的一侧为斜面、其余为竖直面，进料口及进水口设于壳体顶部，优果出料口设于壳体上部一侧，漂果出料口设于壳体的另一侧，壳体底部设有排渣口。
所述优果进料管设为底部带敞口、顶部与壳体顶板相连接的竖直管，该竖直管底部向下延伸至壳体底部，优果出料管与优果进料管相连通，活塞设于优果进料管内，并且位于优果出料管进料口位置，活塞顶部与丝杆下端相连接，丝杆上端穿过壳体顶板向上延伸后与设于壳体外的蜗轮连接，蜗轮通过传动件与动力机相连，以便在动力机带动下，通过蜗轮的转动，驱动丝杆再带动活塞上、下移动，从而控制活塞与优果出料管进料口之间的开合度，以便对虹吸量进行控制，继而对优果出果量进行控制。
所述漂果处理机包括机壳，设于机壳内上部的其壁上设若干个通孔的水平筒体，该水平筒体输入端与设于机壳上的漂果进料管相连接、输出端为设于水平筒体上的第一开口，该第一开口与设于壳体内的盲果卸料管相连通，水平筒体壁上的通孔设为孔径一致的若干个，并均匀分布于水平筒体壁上，水平筒体内设有第一水平螺旋输送杆，机壳内下部且位于水平筒体下方设有第二水平螺旋输送杆，第二水平螺旋输送杆输出端对应的壳体上设有干果卸料口，第一、第二水平螺旋输送杆均穿过机壳向外延伸后通过传动带与机壳外部的动力机相连接，当虹吸选果机选出的漂果进入处理机后，体积较大的盲果在第一螺旋输送杆的推动下从盲果卸料管排出，而体积较小的干果则穿过水平筒体壁上的通孔落入机壳底部，并被第二螺旋输送杆从干果卸料口排出。
所述沥水筛分机包括其内设空腔的机壳，其特征在于机壳空腔内设有水平隔板，通过该水平隔板将空腔分为沥水腔和青红果分离腔，其中：沥水腔内设有其壁上带若干个沥水孔的沥水筒，沥水腔底部设有水槽，水槽一端设有排水口，沥水筒内设有第三螺旋输送杆；青红果分离腔内设有其壁上带若干个挤压孔的筛分筒，筛分筒内设有挤压辊，沥水筒及筛分筒通过内通道相连通，筛分筒下方设有红果仓，红果仓内设有第四螺旋输送杆，以便咖啡鲜果进入后，先通过沥水筒进行沥水处理，然后进入筛分筒进行青红果筛分。
所述沥水腔设于机壳空腔的上部，青红果分离腔设于机壳空腔的下部。
所述沥水筒水平设于沥水腔内，沥水筒的输入端与设于机壳上的其上带落料斗的进料管相连通、输出端设有与内通道上端相连通的第二开口，沥水筒中的第三螺旋输送杆外端延伸至进料管中，以便咖啡果进入进料管后，在第三螺旋输送杆推送下进入沥水筒中，水从沥水筒壁上的沥水孔排出流入下方的水槽中，再经排水口排出，咖啡果从沥水筒输出端的第一开口经内通道进入下方的筛分筒内。
所述第三螺旋输送杆的进料端的螺旋叶片直径与进料管内径相适应、其余的螺旋叶片直径与沥水筒内径相适应。
所述筛分筒设于青红果分离腔内的上部，并且设为壁上带若干个条形挤压孔的水平筒，筛分筒内设有其上带挤压筋的水平挤压辊，筛分筒的输入端设有第三开口、输出端设有第四开口，其中：第三开口与内通道下端相连通，第四开口与设于机壳上的青果卸料管相连通，筛分筒下方的红果仓输出端设有红果出料口，该红果出料口与红果卸料管相连，以便沥水后的咖啡果进入筛分筒中，在筛分筒内挤压辊的挤压下，较软的咖啡红果会穿过条形挤压孔落入青红果分离腔底部的红果仓内，并被第四螺旋输送杆推送至红果出料口后经红果卸料管送出，而较硬的咖啡青果则在挤压辊的带动下自输出端的第四开口进入青果卸料管送出，从而完成次品青果与优质红果的分离。
所述水平挤压辊上的挤压筋至少设二条，每一条均由设于挤压辊前端的螺旋筋和设于挤压辊中后端的水平筋组成，并均匀分布于挤压辊辊面上，以便通过挤压筋起到挤压及输送的作用。
所述第三、第四螺旋输送杆、挤压辊辊轴均穿过机壳向外延伸后与机壳外部的动力机相连接，以便通过动力机带动第三、第四螺旋输送杆、挤压辊转动。
所述脱胶机包括竖直脱胶筒，该竖直脱胶筒自下而上分设为进料段、脱胶段和出料段，其中，脱胶段的筒壁上密集设有若干个倾斜的条形通孔，进料段及出料段筒壁上分别设有进料口及出料口，进料段与脱胶段交汇处的筒体外壁套设有接胶盘；脱胶筒内设有竖直转轴，位于进料段处的转轴上设有输送方向向上的螺旋叶片，位于脱胶段及出料段处的转轴上依次套叠有若干个齿套，每一个齿套由套环及设于套环上且径向分布的多个水平凸齿组成，并且若干个齿套交错地套叠于转轴上，形成向上推进的螺旋通道，筒体顶部及出料段侧壁上分别设有多个进水口，每个进水口分别与各自对应的进水管相连，竖直转轴上端穿过竖直脱胶筒顶部向上延伸后与设于顶部的动力机相连，以便脱皮后的咖啡果从进料段进入脱胶筒，在输送螺旋叶的输送下进入脱胶段，当咖啡果进入脱胶段后，齿套上的凸齿外端与脱胶筒内壁会不断挤压摩擦咖啡果，使咖啡果上的果胶从条形通孔内挤出并沿脱胶筒外壁流入接胶盘中，由于齿套交错叠放而形成自下而上的螺旋通道，从而可在脱胶的同时使咖啡果从低位不断沿螺旋通道送至高位，最后从上部的出料口排出。
所述脱皮机为常规设备。
本发明具有下列优点及效果：采用上述方案，可方便对新鲜咖啡果依次进行除杂、队叶、优劣果分离、沥水、青红果分离、脱皮和脱胶后，得到优质的初加工咖啡，整个系统紧凑、不占地，生产工艺连续，大大降低了购置及维护成本。同时，该系统在优劣果、青红果分离时，具有良好的分离能力及分离效果，而且在脱胶机内设置多个叠放的齿套来提高脱胶效果。实为一理想的咖啡初加工系统。
附图说明
图1为本发明之结构图；
图2为图1中的虹吸选果机主视图；
图3为图2的左视剖面图；
图4为图1中的漂浮果处理机主视图；
图5为图4之剖视图；
图6为图1中的沥水筛分机主视图；
图7为图6之剖视图；
图8为图1中的脱胶机主视图；
图9为图8之剖视图；
图10为图8之A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明提供的咖啡初加工系统，包括除叶、除杂机3，该除叶、除杂机3为常规振动筛分机，与除叶、除杂机3出料口相接的虹吸选果机4，虹吸选果机4分别与漂浮果处理机5和沥水筛分机2相连，沥水筛分机2与脱皮机1相连，脱皮机1与脱胶机6相连；其中：
虹吸选果机4包括：其上设进料口413及进水口42的壳体41，壳体41内设有其内带活塞410的优果进料管47，该优果进料管47下端位于壳体41底部、上端与设于壳体41上部的优果出料口49上的优果出料管48相连通，壳体41上还设有漂果出料口45；壳体41的一侧为斜面、其余为竖直面，进料口413及进水口42设于壳体41顶部，优果出料口49设于壳体41上部一侧，漂果出料口45设于壳体41另一侧，壳体底部设有排渣口46；优果进料管47设为底部带敞口、顶部与壳体41顶板412相连接的竖直管，该竖直管底部向下延伸至壳体41底部，优果出料管48为水平管，与优果进料管47相连通，活塞410设于优果进料管47内，并且位于优果出料管48进料口位置，活塞410顶部与丝杆411下端相连接，丝杆411上端穿过壳体41顶板412向上延伸后与设于壳体41顶部的蜗轮43连接，蜗轮43通过常规传动件与动力机44相连，当优果沉入壳体41下部，在虹吸作用下重量较重的优果将从壳体41底部吸入优果进料管47，再从优果出料管48排出，同时通过活塞410调整虹吸量的大小；
漂果处理机5包括：机壳52，设于机壳52内上部的其壁上设若干通孔56的水平筒体57，该水平筒体57输入端（左端）与设于机壳52上的漂果进料管51相连接、输出端（右端）为设于水平筒体57上的开口571，该开口571与设于机壳52内的盲果卸料管59相连通，水平筒体57壁上的通孔56设为孔径一致的若干个，并均匀分布于水平筒体57壁上，水平筒体57内设有第一水平螺旋输送杆58，机壳52内下部且位于水平筒体57下方设有第二水平螺旋输送杆55，第二水平螺旋输送杆55输出端对应的壳体52上设有干果卸料口54，第一水平螺旋输送杆58、第二水平螺旋输送杆55均穿过机壳52向外延伸后通过传动带与机壳52外部的动力机53相连接，以便漂果进入后，体积较大的盲果在第一水平螺旋输送杆58的推动下经开口571进入盲果卸料管59后再排出，而体积较小的干果则穿过水平筒体57壁上的通孔56落入机壳52底部，并被第二水平螺旋输送杆55从干果卸料口54排出；
沥水筛分机2包括：其内设空腔的机壳21，该机壳21空腔内设有水平隔板27，通过该水平隔板27将空腔分为沥水腔和青红果分离腔，其中：沥水腔内设有其壁上带若干个沥水孔2121的沥水筒212，沥水腔底部设有水槽213，水槽213右端设有排水口24，沥水筒212内设有第三螺旋输送杆211；青红果分离腔内设有其壁上带若干个挤压孔2151的筛分筒215，筛分筒215内设有挤压辊216，沥水筒212及筛分筒215通过内通道214相连通，筛分筒215下方设有红果仓217，红果仓217内设有第四螺旋输送杆2171，以便咖啡鲜果进入后，先通过沥水筒212进行沥水处理，然后进入筛分筒215进行青红果筛分；所述沥水腔设于机壳21空腔的上部，青红果分离腔设于机壳21空腔的下部；所述沥水筒212水平设于沥水腔内，沥水筒212的输入端与设于机壳21上的其上带落料斗22的进料管23相连通、输出端设有与内通道214上端相连通的第二开口2122，沥水筒212中的第三螺旋输送杆211外端延伸至进料管23中，以便咖啡果进入进料管23后，在第三螺旋输送杆211推送下进入沥水筒212中，水从沥水筒212壁上的沥水孔2121排出流入下方的水槽213中，再经排水口24排出，咖啡果从沥水筒212输出端的第二开口2122经内通道214进入下方的筛分筒215内；所述第三螺旋输送杆211的进料端的螺旋叶片231直径与进料管23内径相适应、其余的螺旋叶片直径与沥水筒212内径相适应；所述筛分筒215设于青红果分离腔内的上部，并且设为壁上带若干个条形挤压孔2151的水平筒，筛分筒215内设有其上带挤压筋2161的水平挤压辊216，筛分筒215的输入端设有第三开口2152、输出端设有第四开口2153，其中：第三开口2152与内通道214下端相连通，第四开口2153与设于机壳21上的青果卸料管26相连通，筛分筒215下方的红果仓217输出端设有红果出料口25，该红果出料口25与红果卸料管相连，以便沥水后的咖啡果进入筛分筒215中，在筛分筒215内挤压辊216的挤压下，较软的咖啡红果会穿过条形挤压孔2151落入青红果分离腔底部的红果仓217内，并被第四螺旋输送杆2171推送至红果出料口25后经红果卸料管送出，而较硬的咖啡青果则在挤压辊216的带动下自输出端的第四开口2153进入青果卸料管26送出，从而完成次品青果与优质红果的分离；所述水平挤压辊216上的挤压筋2161设六条，每一条均由设于挤压辊216前端的螺旋筋和设于挤压辊216中后端的水平筋组成，并均匀分布于挤压辊216辊面上，以便通过挤压筋2161起到挤压及输送的作用；所述第三、第四螺旋输送杆211、2171和挤压辊216辊轴均穿过机壳21向外延伸后与机壳21外部的动力机相连接，以便通过动力机带动第三、第四螺旋输送杆211、2171和挤压辊216转动；
脱胶机6包括：竖直脱胶筒61，该竖直脱胶筒61自下而上分设为进料段67、脱胶段62和出料段63，其中：脱胶段62的筒壁上密集设有若干个倾斜的条形通孔65，进料段67及出料段63筒壁上分别设有进料口68及出料口64，进料段67与脱胶段62交汇处的筒体外壁套设有接胶盘66；脱胶段62内设有竖直转轴610，位于进料段67处的竖直转轴610上设有输送方向向上的螺旋叶片612，位于脱胶段62及出料段64处的竖直转轴610上依次套叠有若干个齿套69，每一个齿套69由套环614及设于套环614上且径向分布的多个水平凸齿613组成，并且若干个齿套69交错地套叠于竖直转轴610上，并形成向上推进的螺旋通道，筒体61顶部及出料段63侧壁上分别设有多个进水口611，每个进水口611分别与各自对应的进水管相连，竖直转轴610上端穿过竖直脱胶筒61顶部向上延伸后与设于顶部的动力机69相连，以便脱皮后的咖啡果从进料段67的进料口68进入竖直脱胶筒61下部，经螺旋叶片612自下而上地向上输送并进入脱胶段62，当咖啡果进入脱胶段62后，在齿套69上的水平凸齿613外端与竖直脱胶筒61的挤压作用下，挤出的胶从筒壁上密集的若干个倾斜条形通孔65中溢出后，沿壁向下流入接胶盘66中，由于齿套69交错叠放而形成自下而上的螺旋通道，使咖啡果在脱胶的同时从低位不断沿螺旋通道送至高位，最后从上部的出料口64排出；
脱皮机1分别设置两台11、12，其一台11用对青果进行脱皮，另一台12用于对红果进行脱皮，均为市购的常规设备。
工作时：将新鲜的咖啡果放入除叶、除杂机3内，使叶及杂物与咖啡果分离，分离后的咖啡果进入虹吸选果机4进行优劣果的等级分离，分离出来的次级漂果进入漂果处理机5内进一步完成次果与劣果的分离，而优果则进入沥水筛分机2内，完成沥水后进行次品青果与优质红果的分离，分离出来的次品青果和优质红果分别进入各自对应的脱皮机1内完成脱皮，最后由脱胶机6将脱皮后的优质咖啡红果进行脱胶处理后，即得初加工后的正品级咖啡。
Claims (8)
1.一种咖啡初加工系统，包括除叶、除杂机和脱皮机，其特征在于除叶、除杂机与虹吸选果机相连，虹吸选果机分别与漂浮果处理机和沥水筛分机相连，沥水筛分机与脱皮机相连，脱皮机与脱胶机相连；
所述沥水筛分机包括其内设空腔的机壳，机壳空腔内设有水平隔板，通过该水平隔板将空腔分为沥水腔和青红果分离腔，其中：沥水腔内设有其壁上带若干个沥水孔的沥水筒，沥水腔底部设有水槽，水槽一端设有排水口，沥水筒内设有第三螺旋输送杆；青红果分离腔内设有其壁上带若干个挤压孔的筛分筒，筛分筒内设有挤压辊，沥水筒及筛分筒通过内通道相连通，筛分筒下方设有红果仓，红果仓内设有第四螺旋输送杆；
所述沥水筒水平设于沥水腔内，沥水筒的输入端与设于机壳上的其上带落料斗的进料管相连通、输出端设有与内通道上端相连通的第二开口，沥水筒中的第三螺旋输送杆外端延伸至进料管中；
所述筛分筒设于青红果分离腔内的上部，并且设为壁上带若干个条形挤压孔的水平筒，筛分筒内设有其上带挤压筋的水平挤压辊，挤压筋至少设二条，每一条均由设于挤压辊前端的螺旋筋和设于挤压辊中后端的水平筋组成，并均匀分布于挤压辊辊面上，筛分筒的输入端设有第三开口、输出端设有第四开口，其中：第三开口与内通道下端相连通，第四开口与设于机壳上的青果卸料管相连通；
筛分筒下方的红果仓输出端设有红果出料口，该红果出料口与红果卸料管相连；
所述第三、第四螺旋输送杆、挤压辊辊轴均穿过机壳向外延伸后与机壳外部的动力机相连接。
2.根据权利要求1所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述虹吸选果机包括其上设进料口及进水口的壳体，壳体内设有其内带活塞的优果进料管，该优果进料管下端位于壳体底部、上端与设于壳体上部的优果出料口上的优果出料管相连通，壳体上还设有漂果出料口。
3.根据权利要求2所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述壳体的一侧为斜面、其余为竖直面，进料口及进水口设于壳体顶部，优果出料口设于壳体上部一侧，漂果出料口设于壳体的另一侧，壳体底部设有排渣口。
4.根据权利要求2所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述优果进料管设为底部带敞口、顶部与壳体顶板相连接的竖直管，该竖直管底部向下延伸至壳体底部，优果出料管与优果进料管相连通，活塞设于优果进料管内，并且位于优果出料管进料口位置，活塞顶部与丝杆下端相连接，丝杆上端穿过壳体顶板向上延伸后与设于壳体外的蜗轮连接，蜗轮通过传动件与动力机相连。
5.根据权利要求1所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述漂果处理机包括机壳，设于机壳内上部的其壁上设若干个通孔的水平筒体，该水平筒体输入端与设于机壳上的漂果进料管相连接、输出端为设于水平筒体上的开口，该开口与设于壳体内的盲果卸料管相连通，水平筒体壁上的通孔设为孔径一致的若干个，并均匀分布于水平筒体壁上，水平筒体内设有第一水平螺旋输送杆，机壳内下部且位于水平筒体下方设有第二水平螺旋输送杆，第二水平螺旋输送杆输出端对应的壳体上设有干果卸料口，第一、第二水平螺旋输送杆均穿过机壳向外延伸后通过传动带与机壳外部的动力机相连接。
6.根据权利要求1所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述脱胶机包括竖直脱胶筒，该竖直脱胶筒自下而上分设为进料段、脱胶段和出料段，其中，脱胶段的筒壁上密集设有若干个倾斜的条形通孔，进料段及出料段筒壁上分别设有进料口及出料口，进料段与脱胶段交汇处的筒体外壁套设有接胶盘。
7.根据权利要求6所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述竖直脱胶筒内设有竖直转轴，位于进料段处的转轴上设有输送方向向上的螺旋叶片，位于脱胶段及出料段处的转轴上依次套叠有若干个齿套，每一个齿套由套环及设于套环上且径向分布的多个水平凸齿组成，并且若干个齿套交错地套叠于转轴上，形成向上推进的螺旋通道。
8.根据权利要求6所述的咖啡初加工系统，其特征在于所述竖直脱胶筒顶部及出料段侧壁上分别设有多个进水口，每个进水口分别与各自对应的进水管相连，竖直转轴上端穿过竖直脱胶筒顶部向上延伸后与设于顶部的动力机相连。
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