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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen
Puffen von Getreidekörnern, insbesondere Maiskörnern in einer Wirbelschicht, wobei
die Schichttemperatur überwiegend durch das eingeführte Gut geregelt wird und auf
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem zur Aufnahme der Wirbelschicht
ausgebildeten Gehäuse, einer Zuführ- und einer Austrageinrichtung für das Gut und
einem Erhitzer für den die Wirbelschicht ausbildenden Gasstrom. Derartige Vorrichtungen
werden vorzugsweise in öffentlichen oder halböffentlichen Lokalen verwendet und
dienen dazu, Getreidekörner, beispielsweise Mais, in fortlaufendem Betrieb bei geringstmöglicher
Inanspruchnahme einer Bedienungsperson zu puffen. Das vorstehend beschriebene Verfahren
zum Puffen von Getreidekörnern, insbesondere Maiskörner, in einer Wirbelschicht
regelt die Schichttemperatur überwiegend durch das eingeführte Gut, indem dieses
je nach Schichttemperatur und gewünschter Veränderung derselben mehr oder weniger
vorgewärmt wird. Dieses Verfahren setzt aber zu seiner Durchführung nachteilig das
Vorhandensein einer zweiten und zudem - schwierig zu regelnden Heizvorrichtung voraus,
so daß es bisher nicht bei einfachen und billigen Tischvorrichtungen anwendbar war.
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Es ist zwar bereits bekannt, die Schichttemperatur einer Wirbelschicht
durch die Heizleistung des die Körner in Schwebe haltenden beheizten Gasstroms zu
regeln, doch bietet auch bei diesem bekannten Verfahren die Regelung zu große Schwierigkeiten,
um bei Tischvorrichtungen wirtschaftlich anwendbar zu sein.
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Die eingangs genannte bekannte Vorrichtung zum Puffen von Getreidekörnern;
insbesondere Mais, weist eine lotrechte, in der Mitte eines Gehäuses angeordnete
und ein offenes oberes Ende besitzende, praktisch rohrförmige Puffzone sowie Mittel
auf, mit deren Hilfe von unten her heißes Gas durch diese Zone geblasen wird. Weiterhin
weist diese Vorrichtung Mittel zum Zuführen ungepuffter Getreidekörner in die Puffzone
an deren unterem Ende, jedoch an einer Stelle öberhalb der Eintrittsstelle des heißen
Gases auf. Das heiße Gas wird mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, daß es die
ungepufften Körner in der rohrförmigen Puffzone schweben läßt, während es die fertiggepufften
Körner über das offene, obere Ende der Zone hinwegträgt.
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Weiterhin sind Mittel vorgesehen, die das heiße Gas nach dem Durchtritt
durch das Gehäuse und Verlassen der Puffzone getrennt von den gepufften Körnern
ableiten und an das Eintrittsende der Zuführleitung für heißes Gas am unteren Ende
des zylinderförmigen Puffteils zurückführt.
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Diese bekannte Vorrichtung weist aber den Nachteil auf, durch die
Einrichtungen zum kontinuierlichen Puffen kompliziert aufgebaut und teuer zu sein
sowie nur Puffmais geringer Qualität zu erzeugen, da im fortlaufenden Betrieb eine
Reihe von Nebenfaktoren, insbesondere die Maiszuführeinrichtung und das Beheizungsmittel
für den Mais, selbsttätig kontinuierlich geregelt und synchronisiert werden müssen,
was bei kleinen und einfachen Vorrichtungen naturgemäß nur schwierig und unvollkommen
durchzuführen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens und
einer dieses Verfahren anwendenden kontinuierlich arbeitenden Einrichtung, durch
die auf einfachste Weise Getreidekörner mit gleichmäßig guter Qualität gepufft werden
können, wobei eine denkbar einfache Regelung anwendbar ist und die Puffvorrichtung
einfach aufgebaut, wirtschaftlich herstellbar und als Tischvorrichtung verwendbar
ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Temperatur der Schicht während des Puffvorgangs durch Änderung
der Menge der der Wirbelschicht zugeführten rohen Körner geregelt wird. Konstruktiv
läßt sich diese Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch
lösen, daß im Gehäuse zur Regelung der Schichttemperatur ein auf die Schichttemperatur
ansprechendes Regelorgan angeordnet ist, das die Beschickung der Wirbelschicht mit
rohen Körnern aus der Zuführvorrichtung regelt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann darin bestehen, daß zwecks Vermeidung eines zu hohen Temperaturanstiegs beim
Abstellen der Vorrichtung zur Regelung der Gastemperatur im Gehäuse ein zweites
auf die Schichttemperatur ansprechendes Regelorgan vorgesehen ist, welches die Erhitzung
des Gases auf eine vorgegebene Maximaltemperatur begrenzt. Weiterhin kann zwecks
Vermeidung einer zu hohen Gastemperatur, wenn die in der Puffzone schwebende Körnerschicht
auf Grund einer unrichtigen Temperaturzunahme des in Umlauf gesetzten heißen Gases
zu stark wird, zur Regelung der Gastemperatur im Erhitzer ein drittes Regelorgan
vorgesehen sein, welches ebenfalls die Erhitzung des Gases auf eine vorgegebene
Maximaltemperatur begrenzt.
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Zur Einstellung der richtigen Würzung der gepufften Maiskörner kann
eine Zuführeinrichtung für ein flüssiges Würzmittel zu den gepufften Körnern vorgesehen
sein, die eine durch das Regelorgan beeinflußte Würzmittelzumeßeinrichtung aufweist,
welche die Würzmittelzufuhr in Abhängigkeit von der Zufuhr der Körner in das Gehäuse
einstellt. Weiterhin kann auch noch eine Zuführeinrichtung für Salz zu den gepufften
Körnern vorgesehen sein, die eine durch das Regelorgan beeinfiußte Salzzumeßeinrichtung
aufweist, welche die Salzzufuhr in Abhängigkeit von der Zufuhr der Körner in das
Gehäuse einstellt.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung
mit den Merkmalen der Erfindung, F i g. 1 a eine Rückansicht der in F i g. 1 dargestellten
Vorrichtung, F i g. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung, bei welcher zwecks besserer
Verdeutlichung einige Teile der Abdeckung fortgelassen und andere Teile fortgebrochen
sind, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2, F i g. 4 eine Ansicht
der Zuführvorrichtung für die ungepufften Körner, teilweise in Seitenansicht und
teilweise im Schnitt, in vergrößertem Maßstab, F i g. 5 eine Aufsicht auf das Heißgasgebläse
in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt mit gestrichelt eingezeichnetem
Beheizungsmittel für das Gas, F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i
g. 5, F i g. 7 einen teilweise weggeschnittenen Schnitt längs der Linie 7-7 in F
i g. 6, F i g. 8 eine Aufsicht auf die Puffkammer in vergrößertem Maßstab,
F
i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8, F i g. 10 eine Ansicht eines
Salzvorratsbehälters und einer Salzzumeßvorrichtung, teilweise im Schnitt und teilweise
in Seitenansicht, in vergrößertem Maßstab, F i g. 11 einen Schnitt längs der Linie
11-11 in F i g. 10, F i g. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in F i g. 11,
F i g. 13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in F i g. 3, F i g. 14 einen Schnitt
längs der Linie 14-14 in F i g. 13, F i g. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15
in F i g. 14, F i g. 16 einen Schnitt längs der Linie 16-16 in F i g. 14 in vergrößertem
Maßstab, F i g. 17 eine Ansicht ähnlich F i g. 16, F i g. 18 einen Schnitt längs
der Linie 18-18 in F i g. 16, F i g. 19 eine Seitenansicht der Mischvorrichtung
für gepuffte Körner, in welcher diese Körner mit Salz und Gewürzen vermengt werden,
F i g. 20 einen Schnitt längs der Linie 20-20 in F i g. 19 in vergrößertem Maßstab,
F i g. 21 einen Schnitt längs der Linie 21-21 in F i g. 19 und F i g. 22 a und 22
b Schaltbilder der elektrischen Steuerkreise für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist gemäß F i g. 1 und 1 a einen Schaukasten 30 auf, in welchem durch auf allen
vier Seiten angebrachte Fenster sichtbar Getreide-, beispielsweise Maiskörner ausgestellt
werden. Oben auf dem Schaukasten 30 sind ein Körnertrichter 34, eine Röstvorrichtung
36, eine Würzeinrichtung und eine Salzzumeßeinrichtung 270 angebracht.
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Der Schaukasten 30 weist Vorder- und Rückfenster 32 auf, die mit Hilfe
von Scharnieren 50 bzw. 52 am Gehäuse befestigt sind und nach oben aufgeklappt werden
können.
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Gemäß F i g. 2 und 3 sind unter der Abdeckung des Schaukastens 30
innerhalb der isolierten Wände 66, 68 bzw. 70 eines isolierten Gehäusekastens 41
ein Erhitzer 63 zum Beheizen des Gases und ein Gebläse 64 für das Gas angeordnet.
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Der Körnertrichter 34 steht mit einer Zuführvorrichtung 76 für die
Körner in Verbindung, die ihrerseits mit dem unteren Ende eines Rohres 44 verbunden
ist, welches mittig in einem Gefäß 42 angeordnet ist.
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In F i g. 4 sind die Einzelheiten des Körnertrichters 34 dargestellt.
Im Inneren einer zylindrischen Stütze 84 befindet sich ein rohrförmiger,
durchsichtiger Vorratsbehälter 82 für die zu puffenden Getreidekörner. Diese Stütze
weist einen Absatz 86 auf, auf dem der Vorratsbehälter 82 ruht und an den sich eine
trichterförmige Kammer 88 anschließt, welche über eine oberhalb einer COffnung in
der Schaukastenecke vorgesehene Abgabeöffnung 90 rohe, ungeröstete Körner in die
Körnerzuführvorrichtung 76 eingibt. An der Oberseite des Schaukastens 30 ist ein
Gehäuse 92 befestigt, das bei 94 ein Gegenstück zur Abgabeöffnung 90 aufweist. Im
Inneren des Gehäuses 92 befindet sich ein waagerechter Schneckenförderer 96, der
im Inneren einer Hülse 98 umläuft. Die Schnecke wird mit Hilfe eines Motors 106
(F i g. 2) mit konstanter Drehzahl angetrieben, der unter der Einwirkung eines nachfolgend
noch näher beschriebenen, im Inneren der Vorrichtung angeordneten Fühlers für die
Gastemperatur intermittierend in Betrieb gesetzt wird und dabei ,die Geschwindigkeit
steuert, mit der rohe, ungepuffte Körner mit Hilfe der Schnecke 96 durch die Hülse
98 gefördert werden. Die Zufuhr von ungepufften Körnern braucht jedoch nicht notwendigerweise
intermittierend zu erfolgen, vielmehr kann an Stelle des Motors 106 auch ein Motor
mit veränderbarer Drehzahl verwendet werden, der ebenfalls auf Signale des temperaturempfindlichen
Organs anspricht.
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Die die Zuführvorrichtung 76 verlassenden Körper gelangen in ein praktisch
senkrechtes Rohr eines im einzelnen in den F i g. 8 und 9 dargestellten Verteilers.
Die Hülse 98 paßt in eine komplementär ausgebildete Körnerzuführöffnung 107 eines
Gehäuses 108 der Puffvorrichtung, daß außer dieser Öffnung noch eine Körnerausstoßöffnung
112, eine Einlaßöffnung 114 und eine Auslaßöffnung 116 für die Heißluft aufweist.
Die CSffnungen 107, 112, 114 und 116 stehen alle mit einem lotrechten Verteilerrohr
118 in Verbindung, in welchem heißes Gas an der Zuführöffnung 107 vorbei
aufwärts strömt, wo es rohe, ungepuffte Getreidekörner mitnimmt und aufwärts durch
das Verteilerrohr 118 in die räumlich begrenzte Puffkammer trägt. In das Verteilerrohr
118 ist der untere zylinderförmige Teil 120 eines aus dem gleichen Stück bestehenden
Thermoschaltergehäuses 121 eingepaßt. Die halbkegelförmig nach oben abgeschrägte
Innenfläche 122 des Teils 120 öffnet sich in eine ebenfalls aus dem gleichen Stück
bestehende Zylindermuffe 123 mit großem Durchmesser, die das untere Ende eines rohrförmigen,
länglichen Gehäuses 124 aus durchsichtigem Glas aufnimmt.
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Die zylindrische Innenfläche des rohrförmigen Gehäuses 124 begrenzt
den Hauptbezirk, in welchem die Getreidekörner unter dem Einfluß der durch das Verteilerrohr
118 aufwärts strömenden Heißluft in der Schwebe gehalten und durcheinandergewirbelt
werden. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, setzt sich das Gehäuse 124 über einen
Halsteil 128 in einen aus dem gleichen Stück bestehenden rohrförmigen Glasabschnitt
126 mit verringertem Durchmesser fort. Die Befestigung des Gehäuses 124 in der Zylindermuffe
123 erfolgt mit Hilfe eines in einem Sitz 132 vorgesehenen und dort durch einen
Haltering festgehaltenen nachgiebigen Dichtungsrings 130.
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Bei der Regelung und Überwachung der Luft- bzw. Gasbewegung kommt
es auf die Einhaltung gewisser festliegender und genauer Bedingungen an. Zunächst
werden die rohen Körner einer ersten Überführungszone, nämlich dem Verteilerrohr
118, zugeführt, in welcher der Luftstrom nur solche Geschwindigkeit besitzen muß,
daß die Körner wirksam in eine darüber befindliche geheizte Pufferzone angehoben
werden. Diese Anhebegeschwindigkeit wird bis dicht vor den Anfang der durch das
Gehäuse 124 festgelegten Pufferzone aufrechterhalten, und zwar nicht nur, um eine
Zufuhr von rohen Körnern zur Pufferzone zu erzielen, sondern auch, um zu gewährleisten,
daß ungepuffte Körner in dieser Zone in der Schwebe gehalten werden. Andererseits
muß die Austrittsgeschwindigkeit aus der Puffzone vorzugsweise etwas geringer sein
als die Flotationsgeschwindigkeit für die ungepufften Körner, damit die Körner so
lange in dieser Zone bleiben, bis sie erhitzt und gepufft sind.
Um
ein Verlassen der Körner aus der Puffzone zu vermeiden, ist die Austrittsgeschwindigkeit
auf einer solchen Länge nach oben geringer als die Flotationsgeschwindigkeit, däß*
die etwaige Aufwärtsbeschleunigung durch benachbarte aufplatzende Körner verbraucht
ist, bevor die Körner die Puffzone verlassen, so daß sie wieder in die erwärmte
Zone zurückfallen.
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Die Herabsetzung der Geschwindigkeit in der Röstzone läßt sich durch
die Vergrößerung des Strömungsquerschnitts beim Übergang vom Verteilerrohr 118 zur
Puffzone im Gehäuse 124 erreichen.
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Die in der Puffzone schwebende Körnerschicht wird durch Verwendung
eines düsenstromartigen Luftstroms erreicht, der in die Puffzone oder in der Nähe
des unteren Endes der Puffzone eingeblasen wird und sich in Wirbel auflöst, in einem
turbulenten Zustand gehalten. Dieser Zustand gewährleistet ein einheitliches Erwärmen
und Rösten ,der Körner.
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Sobald ein Korn irgendwo in der Puffzone aufpufft, vergrößert es sich
plötzlich auf ein Vielfaches seiner ursprünglichen Größe, wobei sich seine Dichte
entsprechend verringert und durch den Luftstrom aus der Puffzone herausbefördert
werden kann.
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Ein bei steigender Temperatur schließendes Regelorgan in Form eines
Thermoschalters 134 und ein zweites Regelorgan in Form eines Thermoschalters 136
sind an einander gegenüberliegenden zylinderförmigen Sitzen 138 bzw. 140 im Gehäuse
121 befestigt. Jeder Thermoschalter 134, 136 ist mit einer Stellschraube 146 bzw.
148 versehen. Der bei steigender Temperatur schließende Thermoschalter 134 erstreckt
sich mit einem merklichen Teil seiner Länge über den größten Teil der Puffzone.
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Der Thermoschalter 134 dient zur Messung der Temperatur des Körner-Heißluft-Gemisches
in der Puffzone und steuert dabei den Motor 106 für die Zufuhr von Körnern in die
Puffzone. Hierdurch wird wiederum die Temperatur des Körner-Luft-Gemisches in der
Puffzone eingestellt. Genauer gesagt, schließt sich der Kontakt des Thermoschalters
134 beim Ansteigen der Temperatur des Gemisches aus geheizter Luft und Körnern in
der Puffzone und setzt dadurch den Motor 106 in Bewegung, der über die Zuführrinrichtung
76 der Puffzone neue Körner zuführt, welche zunächst in das Verteilerrohr 118 eintreten
und von dort aus in die Puffzone getragen werden, wo sie die Temperatur des Gemisches
so weit herab->etzen, bis sich der Kontakt des Thermoschalters 134 nieder öffnet,
wodurch die weitere Zufuhr von Köriern unterbrochen wird. Auf diese Weise wird die
Temperatur des Körner-Luft-Gemisches in der Puff-:one automatisch geregelt.
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Der Thermoschalter 136 dient zur Einstellung der vlaximaltemperatur
in der Puffzone. Wie später noch ;enauer erläutert ist, unterbricht zu einem späteren
Zeitpunkt des Arbeitskreislaufes ein Zeitschalter die Cätigkeit der Körnerzuführvorrichtung
76 und bendet dadurch die weitere Zufuhr von ungepufften ;örnern zum Verteilerrohr
118. Da nunmehr keine usätzlichen Körner mehr in die Röstzone eintreten, ndererseits
aber laufend Körner in dieser Zone geufft und danach aus ihr entfernt werden, fängt
die "emperatur des Körner-Luft-Gemisches in dieser :one an zu steigen. In dieser
Periode dient der 7hermoschalter 136 zur Regelung der Maximaltemeratur und damit
zur Gewährleistung einer guten Dualität der gerösteten Körner, indem sein Kontakt
eim Erreichen einer vorgegebenen Temperatur die Stromzuführung zum Beheizungsmittel
für das Gas unterbricht. Weiterhin regelt dieser Thermoschalter auch die Maximaltemperatur
zu Beginn des nachfolgenden Arbeitszyklus, bei welchem Heißluft durch die Puffzone
hindurchzirkuliert wird, um zu verhindern, daß die rohen Körner, die zu Beginn dieses
neuen Zyklus in die Puffzone eingeführt werden, einer zu hohen Temperatur unterworfen
werden, wodurch die Qualität des Endprodukts leiden würde.
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Das Rösten wird zwar kontinuierlich durchgeführt, jedoch wird von
Zeit zu Zeit eine kurze Betriebsunterbrechung eingeschaltet, damit der sich in der
Röstzone ansammelnde Ausschuß der nicht aufpuffenden Körner über das Verteilerrohr
118 in ein Abführungsrohr 150 abgeführt werden kann, das in die Körnerausstoßöffnung
112 des Gehäuses 108 eingepaßt und mit einer Schwenktür 152 verschließbar ist. Die
ungerösteten Getreidekörner werden in einen Ausschußbehälter 48 entleert.
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Der Erhitzer 63 und das Gebläse 64 für das Gas sind in den F i g.
5, 6 und 7 genauer dargestellt und bestehen im wesentlichen aus einem Lufterhitzer
164 und einem Luftgebläse 162. Das Luftgebläse 162 weist ein mit Schaufeln 167 bestücktes
Flügelrad 166 auf, das mit Hilfe eines Motors 177 (F i g. 2) mit konstanter Drehzahl
angetrieben wird. Die Antriebswelle 175 des Motors 177 trägt einen Ventilator 179,
der den außerhalb des isolierten Gehäusekastens 41 gelegenen Vorrichtungselementen
Luft zuführt und diese dadurch kühlt. Das Gebläsegehäuse weist eine Austrittsöffnung
172 auf, die über eine Platte 176 mit dem Gehäuse 174 des Lufterhitzers 164 in Verbindung
steht. Im Gehäuse 174 sind fünf Widerstandselemente 178 angeordnet, die im Schaltbild
F i g. 22 a mit 178 A, 178 B, 178 C 178 D bzw. 178 E bezeichnet
sind. Die Heizelemente 178B und 178C unterliegen der Regelung durch den Thermoschalter
136, und das Heizelement 178E wird, wie nachstehend beschrieben, durch einen Thermoschalter
180 geschaltet. Die übrigen beiden Heizelemente 178A und 178D werden von einem später
beschriebenen Schalter zur Einstellung der Produktionsgeschwindigkeit geschaltet.
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Obwohl der bei hohen Temperaturen schließende Thermoschalter 134 die
Temperatur des Körner-Luft-Gemisches in der Puffzone durch Anforderung von weiteren
rohen Körnern regelt, welche das Gemisch kühlen, sind außerdem noch Mittel erforderlich,
welche die Temperatur der in die Puffzone eintretenden Luft steuern, da die Menge
der Getreidekörner in der Puffzone im Verlauf eines Arbeitszyklus zunimmt und dadurch
den Luftdurchsatz durch die Puffzone herabsetzt. Diese Verringerung des Luftstroms
vermag die Temperatur des zum Körner-Gas-Gemisch hinzutretenden Luftstroms zu erhöhen,
was eine weniger ideale Durchwirbelung und Durchmischung der gerösteten Körner und
damit eine Qualitätsverschlechterung des Endprodukts zur Folge hätte, wenn eine
übermäßig große Körnerschicht in der Schwebe gehalten wird, wodurch der Wärmeübergang
verringert und der erforderliche Puffzyklus verlängert wird. Zusammen mit dem Anstieg
der Temperatur der in die Puffzone eintretenden Luft könnte dieser Effekt ein Austrocknen
der Körner zur Folge haben, bevor sie geröstet sind, wodurch andererseits die Temperatur
des Gemisches bei geringerem Puffen heraufgesetzt würde. Weiterhin könnte dieser
Temperaturanstieg die Puffkammer
überladen und ein selbsttätiges
Erschweren und schlechtes Funktionieren der Behandlung zur Folge haben. Aus diesem
Grunde schaltet der Steuer-Thermoschalter 180 das Heizelement 178E ab, wenn Gefahr
besteht, daß die Temperatur der einströmenden Luft eine zu hohe Temperatur des Körner-Gas-Gemisches
in der Puffzone hervorbringt. Unter der Wirkung dieses Thermoschalters 180 wird
also die Temperatur der einströmenden Luft herabgesetzt, was zur Folge hat, daß
der Thermoschalter 134 die weitere Körnerzufuhr unterbricht und dadurch das richtige
Gleichgewicht zwischen Körnern und zur Verfügung gestellter Wärme aufrechterhält,
wodurch die gute Qualität des Endprodukts gewährleistet bleibt. Auf diese Weise
wird ein Überladen der Puffkammer mit rohen Getreidekörnern vermieden.
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Die maximale Lufteinlaßtemperatur kann an sich auch durch den in der
Puffzone angeordneten Thermoschalter 136 geregelt werden, der die Stromzuführung
zu den Heizelementen 178B und 178C unterbricht, doch wird dieser Thermoschalter
in der Regel nicht zur Regelung der Lufteinlaßtemperatur verwendet, da er vorzugsweise
auf einen höheren Temperaturwert eingestellt ist als die in der Puffzone vorgesehene
Temperatur, um die Maximaltemperatur des Körner-Luft-Gemisches in der Puffzone gegen
Ende des Arbeitskreislaufs steuern zu können, wenn die Zufuhr von rohen Körnern
selbsttätig oder auf Wunsch des Bedienenden unterbrochen wird. Bei abgeschalteter
Körnerzuführeinrichtung 76 können nämlich die Getreidekörner nicht mehr zum Kühlen
der der Puffzone zugeführten Heißluft verwendet werden, so daß der Thermoschalter
134 nicht mehr die Maximaltemperatur des Körner-Gas-Gemisches in der Puffzone steuern
kann. Zu diesem Zeitpunkt unterbricht dann der auf den durch die Abnahme der in
der Puffzone schwebend durcheinandergewirbelten Körner hervorgebrachten Temperaturanstieg
ansprechende Thermoschalter 136 die Stromzuführung zu den Heizelementen
178B und 178C und begrenzt dadurch die Temperatur auf eine vorgegebene Einstellung.
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Nachdem die gepufften Körner durch das Gehäuse 124 und den
Abschnitt 126 aufwärts geleitet und durch das Gefäß 42 radial nach außen
und abwärts abgelenkt worden sind, fallen sie durch eine vom Verteilerrohr 118 und
einem halbzylinderförmigen Wandteil 182 begrenzte Rinne 181 im Gehäuse 108 hindurch
nach unten. Der Wandteil 182 bildet eine aus dem gleichen Stück bestehende Verlängerung
eines die Wand 68 des isolierten Gehäusekastens 41 und die Decke 72 des Schaukastens
30 durchsetzenden Zylinderabschnitts 184. Die durch den Verteiler herabfallenden
gerösteten Körner fallen auf ein Mischbrett 192 (F i g. 19, 20, 21), wo sie mit
Salz und/oder Gewürzen gemischt werden.
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Die aufwärts durch die Puffzone strömende Heißluft wird ebenfalls
vom Gefäß 42 radial nach außen und abwärts abgelenkt und mittels eines in F i g.
3 dargestellten Ablenkschirms 186 von den gepufften Körnern getrennt, der gemäß
F i g. 8 und 9 stromaufwärts von der Auslaßöffnung 116 im Verteilergehäuse 108 angeordnet
ist. An die Auslaßöffnung 116 ist eine Leitung 188 angeschlossen, die diese Öffnung
mit dem Einlaß 190 des Luftgebläses 162 verbindet, wodurch die Heißluft fortlaufend
durch das Gebläse 64, den Erhitzer 63 und die Puffzone zurückgeleitet wird. Das
Mischbrett 192 sitzt gemäß Fig. 20 in der Verlängerung einer drehbaren Hohlwelle
204, an deren unterem Ende eine in F i g. 21 dargestellte Spinne 206 befestigt ist.
Die Hohlwelle 204 wird mit Hilfe eines Motors 222 mit konstanter Drehzahl angetrieben,
der auch die Gewürzzumeßwelle 216 (F i g. 16 bis 18) antreibt, welche in ein Ölzumeßgehäuse
218 hineinragt.
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Das ölzumeßgehäuse 218 (F i g. 16) ist über eine eine Öffnung 227
in der Decke 72 des Schaukastens 30 durchsetzende Dichtung 226 mit einem Rohr 228
verbunden, das zu einer den Gewürzölstrom zum Ölzumeßmittel regelnden Würzmittelzumeßeinrichtung
230 in Form eines Magnetventils führt, welches mit einem Rohr 234 in Verbindung
steht. Dieses Rohr 234 führt gemäß F i g. 13, 14, 15 zu einem am Boden der Würzmittelzumeßeinrichtung
38 befestigten zylindrischen Filtersieb 238. Am Boden 240 der Würzeinrichtung 38
sind ein elektrischer Heizring 242 sowie ein Thermoschalter 254 angeordnet, der
die Temperatur des Würzöls durch Einstellung der Temperatur des Heizrings 242 regelt.
Wenn das Gewürz schmilzt, was durch ein Fenster 243 beobachtet werden kann, durchläuft
es das zylindrische Filtersieb 238 und das Rohr 234 und gelangt zum vom Thermoschalter
134 betätigten Magnetventil der Würzmittelzumeßeinrichtung 230. Wenn der Schalter
134 auf Grund einer genügend hohen Temperatur in der Puffzone die Körnerzuführvorrichtung
76 in Betrieb setzt, bringt er gleichzeitig das Magnetventil zum Ansprechen, so
daß Würzöl durch das Rohr 228 in das Ölzumeßgehäuse 218 fließt.
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Das ölzumeßgehäuse 218 weist eine Seitenöffnung 256 auf, die sich
beim Umlauf der Gewürzzumeßwelle 216 intermittierend auf eine in dieser Welle vorgesehene
Queröffnung 258 ausrichtet. Im unteren Teil der Gewürzzumeßwelle 216 ist eine vorzugsweise
mittig angeordnete, lotrechte Abgabeöffnung 260 vorgesehen, die mit der Queröffnung
258 in Verbindung steht und das dieser in Abständen zugeführte Würzöl über die Seitenöffnung
256 weiterleitet. Die Gewürzzumeßwelle 216 kann mit Hilfe einer in einer am Wellenende
vorgesehenen Ringaussparung 264 vorgesehenen Einstellschraube 262 im Ölzumeßgehäuse
218 auf- oder abwärts bewegt werden. Durch die Einstellung der Höhe der Queröffnung
258 gegenüber der Seitenöffnung 256 (F i g. 17) kann die von der umlaufenden Queröffnung
258 aufgenommene Würzölmenge eingestellt und dadurch die Abgabegeschwindigkeit von
Öl zum Mischbrett 192 zusätzlich geregelt werden.
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Die Salzzumeßvorrichtung ist im einzelnen in den F i g. 10 bis 12
dargestellt. Auf dem Schaukasten 30 befindet sich die mit Salz gefüllte Salzzumeßeinrichtung
270, deren Boden aus einem Sieb 276 besteht, durch welches die feineren Salzkörner
hindurchtreten und in einen Zylinder 278 fallen, der in ein biegsames Rohr 280 eingepaßt
ist. Am anderen Ende dieses Rohrs ist das Ende eines Zumeßrohrs 282 eingepaßt, welches
das Salz einem Rändelrad 284 zuführt. Das untere Ende des Zumeßrohrs 282 ist bogenförmig
ausgebildet und umgibt glatt einen Kreisbogenabschnitt des Rändelrads 284. Das Rändelrad
284 wird über eine waagerechte Welle 288 von einem Motor 286 in Umdrehung versetzt.
Auf der Welle 288 sind zwei Fortsätze 290, 292 befestigt, die gegen
eine fest im Zumeßrohr 282 befestigte Blattfeder 294 stoßen und diese ablenken.
Wenn
der Thermoschalter 134, wie bereits im Zusammenhang mit der Arbeitsweise der Würzmittelzumeßeinrichtung
230 beschrieben, die Körnerzuführvorrichtung 76 betätigt, dreht der Motor 286 die
Welle 288, die ihrerseits die Blattfeder 294 mit Hilfe der Fortsätze 290, 292 ablenkt
und dabei das biegsame Rohr 280 schüttelt. Hierbei fällt Salz durch das Zumeßrohr
282 auf das Rändelrad 284, auf dem alle etwa das Sieb 276 passiert habende Salzklumpen
aufgebrochen werden. Das Rändelrad 284 bringt die Salzkörner in eine Stellung, in
welcher sie frei durch das Salzzumeßgehäuse 298 und die Decke 72 des Schaukastens
30 hindurch auf das Mischbrett 192 fallen. Der Zwischenraum zwischen dem Zumeßrohr
282 und dem Rändelrad 284 kann durch Einstellung der Höhe der Welle 288 und des
auf einer Konsole 300 verstellbar befestigten Motors 286 eingestellt werden, um
zu gewährleisten, daß ein Blockieren des Motors 286 auf Grund eines zu geringen
Abstands des Rändelrads 284 vom Zumeßrohr 282 bzw. ein durch einen zu großen Abstand
zwischen diesen beiden Elementen hervorgerufener übermäßiger Salzstrom verhindert
wird.
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Im folgenden ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Puffen von Getreidekörnern an Hand der Schaltbilder F i g. 22 a und 22 b beschrieben.
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An der Decke 72 des Schaukastens (F i g. 2) sind Klemmleisten 311
mit den Anschlüssen 1 bis 23, Klemmleisten 313 mit den Anschlüssen 24 bis 35, Klemmleisten
315 reit den Anschlüssen 36 bis 52, Klemmleisten 317 mit den Anschlüssen 53 bis
64 und Klemmleisten 319 mit den Anschlüssen 70 bis 75 befestigt. Beim Einschalten
des Geräts schaltet der Bedienende einen Hauptschalter 312, einen Körnerzuführ-
und Würzschalter 314 und einen Beleuchtungs- und Trocknerschalter 316 auf »Ein«
und stellt einen Produktionsgeschwindigkeitsschalter 318 auf »Groß«, damit sich
das Gerät möglichst schnell erwärmt. Diese Schalter sind alle auf der Klemmleiste
319 angeordnet. Durch das Schließen der Schalter 312, 314 und 316. und das Einstellen
des Schalters 318 auf »Groß« werden der Heizring 242 über den Thermoschalter 254
und alle Heizelemente 178 A bis 178E des Lufterhitzers 164 eingeschaltet, ein Verzögerungsschalter
320 ausgeschaltet sowie der Zeitgebermotor 322 einer Zeitgeberanordnung 324,
ein auf dem an der Rückseite des Schaukastens 30 vorgesehenen Brett (F i g. 2) angeordneter
Ventilatormotor 326, der die Spinne 206 und die Gewürzzumeßwelle 216 drehende Motor
222 mit konstanter Umlaufzahl, der Motor 177 für das Gasgebläse, ein Motor 328 für
den Körnertrockner, ein Trocknererwärmer 329 und die verwendeten --Beleuchtungsmittel
eingeschaltet.
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Nachdem die heiße Luft etwa 10 Minuten lang durch den Lufterhitzer
164 und die Puffkammer in Umlauf gesetzt worden ist, hat die Temperatur in der Puffkammer
den vorbestimmten Wert erreicht, bei welchem sich der Thermoschalter-134 schließt
und dadurch den Motor 106 zum Zuführen der Körner, den Motor 286 zum Zuführen
des Salzes und die Würzmittelzumeßeinrichtung 230 einschalten. Nunmehr fördert die
Körnerzuführvorrichtung 76 rohe Getreidekörner in den sich im Verteilerrohr 118
aufwärts bewegenden Heißluftstrom, der die Körner in die Puffkammer überführt, wo
sie so lange in der Schwebe gehalten und durcheinandergewirbelt werden, bis sie
genügend erhitzt und gepufft sind. Nach dem Aufpuffen werden die Körner von der'
Trägerluft durch das Gehäuse 124 hindurch in das Gefäß 42 getragen, wo sie zunächst
in radialer Richtung und dann abwärts auf das Mischbrett 192 zu abgelenkt werden.
Das Eintreten von gepufften Körnern in das Gasgebläse und das Beheizungsmittel für
das Gas wird durch den Ablenkschirm 186 verhindert. Auf dem Mischbrett 192 werden
die Körner unter gleichzeitiger Zufuhr von Gewürzen und Salz aus den Gewürz- bzw.
Salzzumeßvorrichtungen mit Hilfe der umlaufenden Spinne 206 durcheinandergemischt.
Nach einer bestimmten Mischzeit werden die gewürzten und gesalzenen Körner durch
einen in der Wand des gehäusefesten Mischbrettes 192 vorgesehenen Schlitz 193 vom
Brett entfernt, wobei sie in den Schaukasten 30 fallen und von dort herausgeschaufelt
werden können. Während dieses dieses Puffvorgangs sammeln sich unpuffbare Körner
in der Puffzone an.
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Während dieser Zufuhr der Körner in die Puffzone und ihrer Weiterleitung
mit Hilfe der Luft sinkt die Temperatur des Körner-Luft Gemisches durch das Hinzukommen
von rohen Körnern so lange, bis sich der Kontakt des Thermoschalters 134 öffnet
und die Motoren 106 und 286 sowie die Gewürzmittelzumeßeinrichtung
230 abgeschaltet werden, wobei die genannten Vorgänge laufend wiederholt werden
können. Währenddessen werden die Körner fortlaufend geröstet, gesalzen, gewürzt
und in den Schaukasten 30 fallen gelassen. Selbstverständlich kann der Arbeitszyklus
jederzeit durch Ausschalten des Hauptschalters 312 unterbrochen werden, woraufhin
nachfolgend beschriebene Verzögerungsglieder das Puffen der Körner in der Puffkammer
noch eine Zeitlang aufrechterhalten. Weiterhin kann die Maschine auch zu jedem Zeitpunkt
des vorzugsweise 15 Minuten dauernden Arbeitszyklus eingeschaltet werden.
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Nach einer gewissen Anzahl in zeitlichen Abständen vorgenommener Beschickungen
wird es schließlich wünschenswert, die Getreidekörner, die sich nicht puffen lassen
und sich schwebend in der Röstkammer ansammeln, automatisch auszuwerfen. Zu diesem
Zweck schaltet der Zeitgebermotor 322 in gewissen Zeitabständen den Motor
106 mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuerkurve ab, wodurch die Zufuhr
von Körnern zum Verteilerrohr 118 unterbrochen wird. Während dieser Zeit arbeiten
jedoch die Gewürzmittelzumeßeinrichtung 230, der Motor 286 und die verschiedenen
Heizelemente 178 in dem Erhitzergehäuse 174 weiter. Nach etwa 1 Minute werden der
Motor 286 zum Zugeben des Salzes und die Gewürzmittelzumeßeinrichtung 230 mit Hilfe
des Zeitgebermotors 332 geöffnet, wodurch die Zumessung von Gewürz und Salz für
etwa 2 Minuten unterbrochen wird. Nach dem Abschalten des Motors 286 und der Gewürzmittelzumeßeinrichtung
230 vergehen etwa 45 Sekunden, währenddessen die in der Puffzone noch vorhandenen
Körner gepufft werden. Danach wird der Motor 177 des Gebläses vom Zeitgeber 322
abgeschaltet und ein Schalter 345 geöffnet. Hierdurch wird die Schwenktür 152 geöffnet,
wobei die ungerösteten Körner durch das Verteilerrohr 118 in den Ausschußbehälter
48 fallen, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Nunmehr schließt der Zeitgebermotor
322 den Schalter 345, der den Motor 177 des Gebläses einschaltet. Die Schwenktür
152
kann sich dann unter der Spannung einer Feder 159 schließen.
Nach etwa 15 Sekunden schließt der Zeitgebermotor 322 den Schalter 341 und setzt
dadurch den Motor 106 wieder in Gang, dessen Arbeitsweise nunmehr wieder durch den
in der Puffkammer vorgesehenen Thermoschalter 134 gesteuert wird.
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Etwa 1 Minute nach dem Wiedereinschalten des Motors 106 schließt der
Zeitgebermotor 322 einen Schalter 343, der die Wiederaufnahme des Salzens und Würzens
der gepufften Körner bewirkt und den Motor 286 zum Fördern des Salzes einschaltet,
wodurch ein typischer Aufwärmzyklus beendet ist.
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Bei einer speziellen Ausführungsform dauern die folgenden Arbeitszyklen
ebenfalls 15 Minuten, Etwa beim vierten Zyklus hat sich ein Gleichgewicht und haben
sich normale Arbeitsbedingungen eingestellt. Ein derartiger normaler Arbeitszyklus
gleicht im wesentlichen dem beschriebenen Aufwärmzyklus, nur mit dem Unterschied,
daß neben dem Ihermoschalter 134 auch der Thermoschälter 180 des Lufterhitzers
164 und der Thermoschalter 136 in der Puffkammer das kontinuierliche Puffen automatisch
regeln.
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Während der normalen oder »Gleichgewichts«-Zyklen sammeln sich mehr
ungepuffte Körner in dieser Kammer an, welche die Temperatur der durch das Verteilerrohr
118 in die Puffkammer eingeführten Luft heraufsetzen. Dieser Temperaturanstieg wirkt
auf den Thermoschalter 180 ein, dessen Kontakt sich bei einer vorbestimmten Einstellung
öffnet und dabei das Heizelement 178E ausschaltet, wodurch die Maximaltemperatur
der in die Puffzone eingeführten Heißluft zwecks Verhinderung einer schlechten Qualität
der gerösteten Körner nach oben hin begrenzt wird.
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Wie bereits erwähnt, verhindert der in der Puffzone vorgesehene Thermoschalter
136 ein schnelle Ansteigen der Lufttemperatur in dem Teil des Zyklus, in welchem
keine Körner mehr zugeführt werden. Dieser Thermoschalter könnte aber auch zur Vermeidung
zu hoher Temperaturen des Körner-Luft-Gemisches in der Puffzone benutzt werden,
die durch die Ansammlung einer größeren Menge von ungerösteten Körnern in dieser
Zone herrühren, indem der Thermoschalter 136 genau wie der Schalter 180 im Zusammenwirken
mit dem Schalter 134 dazu benutzt wird, das richtige Verhältnis zwischen der Anzahl
der Körner und der zu ihrem Puffen erforderlichen Wärme aufrechtzuerhalten. Diese
Steuerung erfolgt mit Hilfe des Thermoschalters 136, der die Heizelemente 178B und
178C bei einer bestimmten Temperatur abschaltet.
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Beim Versagen des Motors 177 sprechen zwei übertemperatur-Thermoschalter
347 und 349 an, welche die Stromzufuhr zu allen in der Heizkammer vorhandenen Heizelementen
178A bis 178E unterbrechen.
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Durch Umlegen des Produktionsgeschwindigkeitsschalters 318 in die
»Mittel«- oder »Klein«-Stellung kann die Produktionsgeschwindigkeit herabgesetzt
werden. Bei kleiner Produktionsgeschwindigkeit werden zwei Heizelemente und bei
mittlerer Produktionsgeschwindigkeit wird ein Heizelement abgeschaltet. Hierdurch
wird die Wärmezufuhr zum Körner-Luft-Gemisch in der Puffzone herabgesetzt, wodurch
die Geschwindigkeit weniger wird, mit der Körner unter dem Einfluß des bei hohen
Temperaturen schließenden Thermoschalters intermittierend in das Verteilerrohr 118
gefördert werden. Da aber dieser Thermoschalter auch hauptsächlich die Würz-und
Salzzuführgeschwindigkeit steuert, wird das Ausmaß, in welchem die gepufften Körner
gewürzt und gesalzen werden, entsprechend herabgesetzt, so daß die gepufften Körner
jederzeit im richtigen Verhältnis gewürzt und gesalzen werden.
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Ist der Bedarf an gepufften Körnern nicht so groß, daß die Maschine
den ganzen Tag über laufen muß, kann es wünschenswert sein, die Zufuhr von rohen
Getreidekörnern sowie das Salzen und Würzen zeitweilig zu unterbrechen, wobei die
Maschine trotzdem in warmem, betriebsbereitem Zustand gehalten werden sollte. Dies
läßt sich durch Ausschalten des Körnerzufuhr.- und Würzschalters 314 erreichen,
der den Motor 286 und die Würzmittelzumeßeinrichtung 230 sowie den Motor 106 abschaltet,
ohne daß gleichzeitig der Hauptschalter 312 auf »Aus« gestellt wird, so daß die
verschiedenen Heizelemente 178 des Lufterhitzers 164 je nach Einstellung des Produktionsgeschwindigkeitsschalters
318 und der Temperatureinstellungen der Thermoschalter 180 und
136
weiter in Betrieb bleiben. Selbstverständlich werden etwa noch in der
Puffkammer verbliebene Körner während dieser Arbeitspause unter dem Einftuß des
Thermoschalters 136 zu Ende geröstet.
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Die Maschine kann jederzeit durch Umlegen des Hauptschalters 312 ausgeschaltet
werden. Hierbei werden die Würzmittelzumeßeinrichtung 230; der Motor 286, der Motor
106, die Heizelemente 178 und der Gewürzerwärmer 242 abgeschaltet. Gleichzeitig
wird der Motor des Verzögerungsschalters 320 angelassen, der diesen nach etwa 90
Sekunden öffnet. Hierdurch werden der Motor 177 des Gebläses, die Einrichtung zum
Ausstoß der nicht puffenden Körner und der Motor 222 abgeschaltet. Falls gewünscht,
-kann der-Motor 328 durch Ausschalten des Schalters 316 abgeschaltet werden.
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Bei einer anderen, nicht beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
können beispielsweise an Stelle der verschiedenen Motoren mit konstanter Drehzahl,
nämlich des Motors 106 zum Fördern der Körner und des Motors zum Fördern des Salzes
286 Motoren mit veränderlicher Drehzahl verwendet werden, um die jeweiligen Arbeitsgeschwindigkeiten
zu steuern. In gleicher Weise können an Stelle der unter dem Einfluß der vom Thermoschalter
314 kommenden Signale intermittierend arbeitenden Würzmittelzumeßeinrichtung 230
gleichwertige, einstellbare, mehr oder weniger kontinuierlich arbeitende Ventileinrichtungen
verwendet werden.
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Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, dient zur Feststellung der
Temperatur des Körner-Gas-Gemisches in der Puffkammer und zur Regelung der Körnerzufuhr
in die Puffkammer der bei hohen Temperaturen schließende Thermoschalter 134, der
den Körnerfördermotor regelt. Obwohl es sich hierbei um eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung handelt, kann das durch den Thermoschalter 134 dargestellte Organ
zur Ermittlung der Gastemperatur auch an einer anderen gewünschten Stelle der Einrichtung
angeordnet sein, um die Zuführgeschwindigkeit der rohen Körner in die Puffkammer
und dadurch mittelbar die Temperatur des in der Puffzone schwebend durcheinandergewirbelten
Körner-Gas-Gemisches zu steuern. Beispielsweise können wärmeempfindliche Organe
in der Heizkammer oder an einer anderen Stelle eingebaut werden, an welcher
in
die Puffkammer strömende Heißluft vorbeigeleitet wird. Bei einer derartigen Anordnung
sollte das die Gastemperatur messende Organ die Körnerzuführvorrichtung bei einer-
ganz bestimmten Temperatur einschalten. Sollte die Temperatur des heißen Gases erheblich
über diesen vorbestimmten Wert ansteigen, würde die Körnerzuführvorrichtung dann
ausgeschaltet werden und andere; vorzugsweise in der Puffkammer angeordnete temperaturempfindliche
Organe würden durch Ausschalten von einem oder mehreren Heizelementen die Temperatur
der eingeführten Luft herabsetzen, damit diese nicht übermäßig hoch wird. Nach Ablauf
einer gewissen Zeit, während der die Temperatur des zurückgeführten Gases wieder
absinkt, würden die Körnerzuführvorrichtung und die Heizelemente wieder in Betrieb
genommen werden.