DE102008040100A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fraktionierung von Mahlprodukten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fraktionierung eines Mahlproduktes, insbesondere mittels Sichtung. Die Vorrichtung umfasst einen Kanal (1), der derart angeordnet ist, dass sich eine Schwerkraftkomponente entlang des Kanals (1) erstreckt, und/oder derart bewegbar ist, dass sich eine Fliehkraftkomponente entlang des Kanals (1) ausbildet; ein Mittel zum Erzeugen eines Fluidstroms entgegengesetzt zur Schwerkraftkomponente bzw. entgegengesetzt zur Fliehkraftkomponente entlang eines Teilabschnitts des Kanals (1) von einem Fluidstrom-Einlass (2) zu einem Fluidstrom-Auslass (3) eine Mahlprodukt-Zufuhröffnung (4) an dem Teilabschnitt des Kanals (1) zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Kanals (1) zum Zuführen von Mahlprodukt (5) in den Teilabschnitt des Kanals (1) eine Grobgut-Austrittsöffnung (6) an dem ersten Ende des Kanals (1) und eine Feingut-Austrittsöffnung (7) an dem zweiten Ende des Kanals (1), wobei der Kanal (1) in seinem Innern Flächen (8) aufweist, die sich schräg zur Richtung der Schwerkraftkomponente bzw. schräg zur Richtung der Fliehkraftkomponente erstrecken, umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fraktionierung eines Mahlproduktes, insbesondere mittels Sichtung, bevorzugt in einer Getreidemühle.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Fraktionierung von Mahlprodukten mittels einer Vorrichtung in einem Kanal.
  • Ein Sichten bzw. Sieben von Schüttgütern und insbesondere von Vermahlungsprodukten in Getreidemühlen oder dergleichen mittels Plansichter, Trommelsieb u. a. ist hinlänglich bekannt. Bekannt sind auch statische Mischer, Aspirationskanäle oder sogenannte Zickzacksichter, z. B. gemäss USP 1861248 , DE-A-19732107 , EP-B-37066 oder ähnliche Sichter gemäss DE-AS 1270380 , DE-PS 118531 oder GB-A-468212 .
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Vorrichtung zur Fraktionierung eines Mahlproduktes so auszubilden, dass sie regelbar ist und unterschiedliche Fraktionen entnommen werden können. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass ein Sichtkanal in seinem Innern Flächen aufweist, die sich schräg zur Richtung der Schwerkraft-Komponente bzw. schräg zur Richtung der Fliehkraft-Komponente erstrecken, können Fraktionen an unterschiedlichen Stellen entnommen werden und ggf. Luft im Gegenstrom auch an mehreren Stellen zugeführt werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
  • Der besondere Vorteil der Vorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik besteht darin, dass Mittel für eine geregelte und konstant gehaltene Luftmenge mit Kompensation der Lufttemperatur, in Kombination mit einem NIR-Gerät an einem der Ausgänge des Zickzacksichters vorgesehen ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Fraktionierung eines Mahlproduktes bereitzustellen.
  • Die Vorrichtung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
  • 1: die Vorrichtung mit einem Kanal
  • 2: die Vorrichtung mit zwei nacheinander angeordneten Kanälen
  • 3: die Vorrichtung mit einer Umluftführung
  • 4: die Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform
  • Die Vorrichtung weist einen Kanal 1 mit zickzackförmig ausgebildeten Schrägflächen 8 auf, dem Mahlgut 5 aus einer Dosiervorrichtung 10 zugeführt wird. Das Mahlgut 5 gelangt durch eine Mahlgut-Zuführöffnung auf die Schrägflächen 8 und trifft auf einen entgegengesetzt fliessenden Luftstrom L, der von einem unteren Fluidstrom-Einlass 2 zu einem obenliegenden Fluidstrom-Auslass 3 strömt und dabei leichtes Feingut aus dem Mahlgut 5 mit sich führt. Dieses Feingut verlässt den Kanal 1 durch eine Feingut-Austrittsöffnung 7 und gelangt in einen Zyklonabscheider 11.
  • Das schwerere Grobgut fliesst gegen den Luftstrom L (1) auf den Schrägflächen 8 nach unten zu einer Grobgut-Austrittsöffnung 6 und kann einer Sichteinrichtung oder einem weiteren Mahlvorgang zugeführt werden.
  • Bei einer Ausführungsform nach 2. sind zwei Kanäle 1, 1' nacheinander in Reihe angeordnet, wobei mindestens eine weitere Produktfraktions-Austrittsöffnung 9 vorgesehen ist. Der untere Zickzack-Sichter weist einen feineren Trennabschnitt auf als der obere mit dem Kanal 1'.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform mit einer Kreislaufführung des Luftstromes, bei dem die im Zyklonabscheider vom Feingut getrennte Luft 12 über ein Gebläse wieder zum Fluidstrom-Einlass 2 geführt wird. Der Sichter ist als Umlenksichter ausgeführt, kann aber auch als Rotorsichter ausgebildet sein.
  • An mindestens einem der Luftstrom- resp. Gutauslässe des Zickzacksichters sind Sensoren zur Bestimmung von Luftmenge und Lufttemperatur und Einrichtungen zur Regelung der Luftmenge mit Kompensation der Lufttemperatur, in Kombination mit einem NIR-Gerät vorgesehen.
  • Beim Einlauf 4 eines Zick-Zack-Sichters gemäss 4 wird das Produkt aus dem Fraktionssichter aufgegeben. Die Produktströme im Fraktionssichter und im Zick-Zack-Sichter sind gleich breit. Die sauberen, groben Zwischenprodukte wandern nach unten. Kleieteile, feine Mehle und Köpfe werden mit dem Luftstrom nach oben getragen. Der NIR Sensor 15 misst den Aschegehalt in der 1. Fraktion. Dieser soll möglichst klein sein. Die Luftgeschwindigkeit wird mit einem Frequenzumformer 16 so eingestellt, dass der gewünschte Aschenwert in der 1. Fraktion enthalten ist. Dieser Wert verändert sich je nach Rezept und Prozessmodul. Ein Regler 17 verstellt die Luftgeschwindigkeit in beiden Sichtern.
  • Der 2. NIR Sensor 18 misst den Aschengehalt in der 3. Fraktion. Hier sollen Kleieteile und feine Mehle abgeschieden werden. Die Luftgeschwindigkeit in dieser Stufe wird durch Verschieben der Kanalwand eingestellt. Diese Kanalwand kann zackenförmig wie beim Zick-Zack-Sichter oder eine ebene Wand wie bei einem Aspirationskanal sein. Der Zick-Zack-Sichter hat eine wesentlich bessere Trenngüte. Die 3. Fraktion wird wie beim Umlufttarar am äusseren Umfang im Ventilator 14 abgesaugt. Diese Luftmenge wird mit einem Zyklon konstant gehalten. Die restlichen 90% der Luft strömen wieder zur 1. Sichtstufe. Die 2. Fraktion sind Köpfe und Griesse und werden nach unten ausgetragen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • - DE 19732107 A [0003]
    • - EP 37066 B [0003]
    • - DE 1270380 [0003]
    • - DE 118531 [0003]
    • - GB 468212 A [0003]

Claims (41)

  1. Vorrichtung zur Fraktionierung eines Mahlproduktes, wobei die Vorrichtung – einen Kanal (1) aufweist, der derart anzuordnen ist, dass sich eine Schwerkraft-komponente entlang des Kanals (1) erstreckt, und/oder derart bewegbar ist, dass sich eine Fliehkraftkomponente entlang des Kanals (1) ausbildet; – ein Mittel zum Erzeugen eines Fluidstroms entgegengesetzt zur Schwerkraftkomponente bzw. entgegengesetzt zur Fliehkraftkomponente entlang eines Teilabschnitts des Kanals (1) von einem Fluidstrom-Einlass (2) zu einem Fluidstrom-Auslass (3), – eine Mahlprodukt-Zufuhröffnung (4) an dem Teilabschnitt des Kanals (1) zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Kanals (1) zum Zuführen von Mahlprodukt (5) in den Teilabschnitt des Kanals; – eine Grobgut-Austrittsöffnung (6) an dem ersten Ende des Kanals (1) und – eine Feingut-Austrittsöffnung (7) an dem zweiten Ende des Kanals (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (1) in seinem Innern Flächen (8) aufweist, die sich schräg zur Richtung der Schwerkraftkomponente bzw. schräg zur Richtung der Fliehkraftkomponente erstrecken, umfasst und dass weiterhin eine Messeinrichtung zur Überprüfung der Mahlgutqualität hinsichtlich Partikelgrösse, Aschegehalt, Proteingehalt usw. an mindestens einem Ausgangsstrom installiert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie förderabseitig von einer Mahlvorrichtung zur Erzeugung des Mahlproduktes angeordnet ist und/oder zwischen ihr und der Mahlvorrichtung eine Siebvorrichtung zum Sieben des Mahlproduktes angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät ein NIR-Spektrometer ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (1) ein sich schlängelnder Kanal und/oder ein Zickzack-Kanal ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kanäle (1) nacheinander geschaltet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (1) Hindernisse bzw. Einbauten mit Schrägflächen aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (1) eine Mehrzahl von kaskadenartig angeordneten Schrägflächen aufweist, die untereinander und bezüglich der Kanalwände unterschiedlich ausgerichtete Prallflächen und Gleitflächen, einen Dispergierer zur Vereinzelung von Partikeln, aufweist
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl kaskadenartig angeordneter Schrägflächen (8) als starrer Kanal-Einsatz gebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vielzahl kaskadenartig angeordneter Schrägflächen (8) die Schrägstellung verstellbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl kaskadenartig angeordneter Schrägflächen durch mehrere jeweils starre Kanal-Einsätze gebildet ist, die bezüglich zueinander verstellbar sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanal-Einsätze zueinander entlang der Kanal-Hauptachse verschiebbar und/oder um die Kanal-Hauptachse herum zueinander verdrehbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlprodukt-Zufuhröffnung (4) entlang des Kanal-Teilabschnitts zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende verschiebbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere entlang des Kanal-Teilabschnitts verteilt angeordnete Mahlprodukt-Zufuhröffnungen (4) aufweist, über welche das Mahlprodukt dem Kanal (1) wahlweise zuführbar ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kanals (1) entlang des Kanals (1) konstant ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kanals (1) von der Mahlprodukt-Zufuhröffnung (4) zu der Feingut-Austrittsöffnung (7) hin entlang des Kanals (1) grösser wird.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere entlang des Kanal-Teilabschnitts verteilt angeordnete Fluidstrom-Austrittsöffnungen (3) aufweist, über welche ein Teil des Fluidstroms aus dem Kanal (1) wahlweise abführbar ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere entlang des Kanal-Teilabschnitts verteilt angeordnete Produktfraktions-Austrittsöffnungen (9) aufweist, über welche eine jeweilige Fraktion des Mahlprodukts aus dem Kanal wahlweise (1) abführbar ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kanals (1) verstellbar ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kanals abschnittsweise verstellbar ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom-Einlass (2) und/oder der Fluidstrom-Auslass (3) durch entlang des Kanals (1) verteilte Kanal-Öffnungen gebildet ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen starre Einbauplatten und/oder starre Innenwände des Kanals (1) sind.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Einbauplatten und/oder Innenwände miteinander gelenkig verbunden sind.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen flexible Einbauplatten und/oder flexible Innenwände des Kanals (1) sind.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Verstellbarkeit ihrer verstellbaren, insbesondere verschiebbaren oder verdrehbaren Elemente Aktoren aufweist.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Sensor in dem Kanal (1) oder an der Grobgut-Austrittsöffnung (6) und/oder an der Feingut-Austrittsöffnung (7) aufweist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor ein Partikelgrösssen-Sensor ist.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor ein Farbbild-Sensor ist.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlvorrichtung zur Erzeugung des Mahlproduktes eine Prallmühle, eine Vortex-Mühle oder eine Gutbettwalzenmühle ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlvorrichtung ein Mittel zur Erzeugung von mechanischen Druckschwankungen indem Produkt während des Mahlvorgangs aufweist.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlvorrichtung ein Mittel zur Erzeugung von elektrischen Wechselfeldern und/oder von Blitzen (Durchschlägen) in dem Produkt während des Mahlvorgangs aufweist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Sensor erfasste Information einer Regelungseinheit zuführbar ist, über welche die Aktoren der Vorrichtung und/oder die Mittel der Mahlvorrichtung ansteuerbar sind.
  32. Verfahren zur Fraktionierung von Mahlprodukten mittels einer Vorrichtung mit einem Kanal, wobei – der Kanal (1) derart angeordnet wird, dass sich eine Schwerkraftkomponente entlang des Kanals (1) erstreckt und/oder derart bewegt wird, dass sich eine Fliehkraft-komponente entlang des Kanals (1) ausbildet; – ein Fluidstrom entgegengesetzt zur Schwerkraftkomponente bzw. entgegengesetztzur Fliehkraftkomponente entlang eines Teilabschnitts des Kanals (1) von einem Fluidstrom-Einlass (2) zu einem Fluidstrom-Auslass (3) erzeugt wird; und – über eine Mahlprodukt-Zufuhröffnung (4) an dem Teilabschnitt des Kanals (1) Mahlprodukt in den Teilabschnitt des Kanals (1) zugeführt wird, – dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Kanals (1) entlang der Schwerkraft-Komponente bzw. entlang der Fliehkraftkomponente zu einer Grobgut-Austrittsöffnung (6) hin mitbewegtes Grobgut an im Innern des Kanals (1) angeordneten und sich schräg zur Richtung der Schwerkraftkomponente bzw. schräg zur Richtung der Fliehkraftkomponente erstreckenden Flächen (8) quer zur Schwerkraftkomponente bzw. quer zur Fliehkraftkomponente abgelenkt wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom ein Flüssigkeitsstrom, insbesondere ein Wasserstrom oder ein Ölstrom ist.
  34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom ein Gasstrom, insbesondere ein Luftstrom oder ein Inertgasstrom ist.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Sensor erfasste Information einer Regelungseinheit zugeführt wird, mittels welcher Aktoren der Vorrichtung und/oder eine förderaufseitig von der Vorrichtung angeordnete Mahlvorrichtung angesteuert werden.
  36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlprodukt ein Getreide-Mahlprodukt ist.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Getreide-Mahlprodukt in eine erste an Endosperm reiche und an Schalen arme Fraktion sowie in eine zweite an Schalen reiche und an Endosperm arme Fraktion aufgespalten wird.
  38. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Getreide-Mahlprodukt eine Fraktion ausgetragen wird, die vorwiegend Endosperm, Kleie und Schale aufweisende Mischteilchen enthält.
  39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom im Kreislauf bzw. im Umluftbetrieb geführt wird.
  40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Zickzacksichter zur Reinigung von Getreidefraktionen und Griessen eingesetzt wird.
  41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom resp. die Luftmenge unter Berücksichtigung der Lufttemperatur auf einen konstanten Wert geregelt wird und/oder dass das Messsignal auf den Regler zur Einstellung der Luftmenge rückgeführt wird.
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