DE1507691C - Vorrichtung zum Trennen einer Mischung aus Schalen und Kernen von Kakaobohnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen einer Mischung aus Schalen und Kernen von Kakaobohnen, mit mehreren übereinanderliegenden Schwingsieben mit nach unten abnehmender Maschenweite und einer an dem Abgabeende jedes Siebes angeordneten Windsichteinrichtung.

Zum Trennen einer Mischung aus Schalen und Kernen von Kakaobohnen ist es bekanntlich erforderlich, die Mischung zunächst zu »klassieren« (das heißt in verschiedene Klassen unterschiedlich grober Körnung zu unterteilen), ehe die Schalen von den Kernen getrennt werden können. Hierbei genügen jedoch im .allgemeinen fünf Klassierungen. Bei den herkömmlichen Kakaoreinigungsmaschinen (vergl. z. B. französische Patentschrift 1,264,532) sind die Siebe mit nach unten zunehmender Maschenweite angeordnet, so daß die Siebübergänge jeweils dem nachfolgenden Sieb zugeführt werden, wogegen die Siebdurchgänge zum Trennen der Schalen und Kerne mittels der Windsichteinrichtung aspiriert werden. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß gerade die feinsten Siebe mit der gesamten ungereinigten Mischung beaufschlagt werden. Dies hat häufig Verstopfungen der feineren Siebe zur Folge, wodurch feiner Kakaobohnenbruch in den groben gelangt und feine Kakaokerne mit den groben Kakaoschalen abgesaugt werden und verlorengehen.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Auslesen von Saatgut (deutsche Patentschrift 1,109,013) bekannt, bei der die Schwingsiebe mit nach unten abnehmender Maschenweite übereinanderliegend angeordnet sind. Hierdurch werden zwar die oben beschriebenen Nachteile vermieden, da in diesem Fall die feinsten Siebe im unteren Bereich der Siebkaskade angeordnet sind. Bei dieser Anordnung bereitet jedoch die Windsichtung besondere Schwierigkeiten, da in diesem Fall nicht die Siebdurchgänge, sondern die Siebübergänge besaugt werden müssen. Bei der bekannten Vorrichtung ist daher an jedem Abgabeende der Siebe, jeweils zwischen zwei übereinanderliegenden Sieben, ein Gebläse angeordnet, das einen von unten nach oben gerichteten Luftstrahl gegen die von dem Schwingsieb fallenden Schalen und Kerne bläst. Abgesehen.davon, daß für jedes Sieb ein eigenes Gebläse vorgesehen ist und diese Anordnung daher einen erheblichen konstruktiven Aufwand erfordert, bedingt die Anordnung der Gebläse zwischen den Sieben eine beträchtliche vertikale Baulänge. Da die Gebläse ferner die Mischung aus Schalen und Kernen lediglich nach oben wirbeln, ohne daß der Luftstrahl des Gebläses hierbei geführt wird, läßt sich hierdurch nur eine unzureichende Trennung der Schalen und Kerne erzielen.

Es sind ferner Vorrichtungen zum Reinigen von Saatgut (deutsche Patentschrift 936,831 und deutsches Gebrauchsmuster 1,817,655) bekannt, bei denen drei übereinander angeordnete Schwingsiebe mit nach unten abnehmender Maschenweite vorgesehen sind, wobei am Abgabeende des letzten Siebes ein Steigsichtschacht angeordnet ist, während die Abgabeenden der oberen beiden Siebe lediglich zu einer

Sammelrinne führen. Der Steigsichtschacht, in dem das Saatgut im freien Fall besaugt wird, ermöglicht zwar eine einwandfreie Trennung. Eine derartige Anordnung ist jedoch zum Trennen der Schalen und Kerne von Kakaobohnen ungeeignet, da ja bei einer Kakaoreinigungsvorrichtung eine Windsichtung nach jeder Klassierung und' nicht nur nach dem letzten Sieb erforderlich ist.

Aus diesem Grund ist auch eine aus der deutschen Patentschrift 1,036,024 bekannte Anordnung, bei der am Ende eines einzelnen Schwingsiebes ein Steigschacht und parallel zu dem Steigschacht ein über dem freien Endabschnitt des Schwingsiebes endender Ansaugkanal angeordnet sind, zum Reinigen von Kakaobohnen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der trotz einfachstem konstruktivem Aufwand und kleiner vertikaler Bauhöhe eine einwandfreie Windsichtung mittels der mit nach unten abnehmender Maschenweite angeordneten Schwingsiebe möglich ist. Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unmittelbar über jedem freiliegenden Endabschnitt der stufenförmig versetzten Siebe ein in der Windstärke einstellbarer, in einen mit einer Austragsschnecke versehenen Sammelraum fördernden Schalenabsaugkanal angeordnet ist.

Durch die versetzte Anordnung der Schwingsiebe ist es möglich, die Schalenabsaugkanäle jeweils senkrecht verlaufend zu den Sieben oberhalb der freien Endabschnitte der Siebe anzuordnen. Die Mischung aus Schalen und Kernen wird somit gerade dann besaugt, wenn die Schalen und Kerne aufgrund der Schwingung der Siebe eine hüpfende Bewegung ausführen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß sich hierdurch eine besonders wirkungsvolle und einwandfreie Trennung der Schalen und Kerne bei verhältnismäßig geringem Leistungsbedarf erzielen läßt. Da die einzelnen Windsichteinrichtungen nicht zwischen den Sieben angeordnet sind, läßt sich ferner die vertikale Bauhöhe der Vorrichtung auf ein erträgliches Maß beschränken. Da wegen der nach unten abnehmenden Maschenweite in den oberen Sieben nicht das gesamte ungereinigte Gut, sondern nur das ausgesiebte Gut besaugt wird, kann in jeder Siebstufe die Stärke der Windsichtung auf die betreffende Bohnenteilgröße eingestellt werden. Ferner wird vermieden, daß in den oberen Sieben gemeinsam mit den Schalen feine Kakaokerne abgesaugt werden. Außerdem kommt es praktisch zu keinem Verstopfen der feinen Siebe, da die feinen Siebe erst in den letzten Stufen angeordnet sind, zu denen die gröbsten Verunreinigungen überhaupt nicht gelangen.

Aus der bereits oben erwähnten deutschen Patentschrift 1,036,024 ist es zwar bereits bekannt, den freiliegenden Endabschnitt eines einzelnen Schwingsiebes durch einen Absaugkanal zu besaugen. Dieser Absaugkanal hat jedoch im wesentlichen nur den Zweck, zu verhindern, daß in den dem Schwingsieb nach geschalteten Steigsiebschacht Falschluft angesaugt wird, während die eigentliche Windsichtung des zu reinigenden Gutes im Steigsichtschacht selbst erfolgt. Der Fachmann hatte daher keine Veranlassung, den aus dieser Patentschrift bekannten Absaugkanal zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe in der erfindungsgemäß gekennzeichneten Art und Weise zu verwenden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Anhand der Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt in schematischer Darstellung durch eine Reinigungsvorrichtung, und zwar nach Linie I-I der Fig. 2,

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II der Fig. 1,

ίο Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Fig. 1 und 2,

F i g. 4 eine Queransicht dieser Vorrichtung in Richtung IV der Fig. 3 gesehen,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Austrittsseite einer Schalenaustragvorrichtung,

π F i g. 6 eine Ansicht auf ein Schleusenrad für die Schalenaustragvorrichtung in Richtung ihrer Antriebsachse gesehen,

Fig. 7 eine Queransicht auf das Schleusenrad der Fig. 6,

F i g. 8 eine Ansicht auf das Gehäuse für das Schleusenrad der Fig. 6 und 7, und zwar in Richtung der Achse der Schalenaustragvorrichtung gesehen,

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8, Fig. 10 eine Ansicht in Richtung X der Fig. 8.

Wie sich aus den Fig. 1, 2, 3 und 4 ergibt, sind auf einem gemeinsamen Ständer 41 ein Brecher 1, ein Siebklassierer 42 und eine Windsichteinrichtung 43 angeordnet. Während der Brecher 1 und die Wind-Sichteinrichtung 43 fest mit dem Ständer 41 verbunden sind, ist der Siebkasten 6 des Siebklassierers 42 mit Hilfe von vier Schraubenfedern 12 auf dem Ständer gelagert.

Vor den Brecher 1 ist eine Siebeinrichtung 2 geschaltet, deren Sieb 44 mittels eines elektromagnetischen Schwingers 47 in gerichtete Schwingungen versetzt wird, die etwa parallel zur Zeichnungsebene der

' Fig. 1 verlaufen. Statt des elektromagnetischen Schwingers können auf bekannte Weise auch Unwuchterzeuger vorgesehen sein. Der Siebüberlauf dieses Siebes 44 wird über einen Kanal 39 in das Innere des Gehäuses 40 des Prallwalzenbrechers geleitet. Der Siebdurchgang des Siebes 44 wird über einen Kanal 38 an den Prallwalzen 3 vorbeigeführt und unmittelbar dem Siebklassierer zugeleitet. Der Brecher 1 besteht aus zwei parallelen, in der Höhe etwas versetzten sechskantigen Prallwalzen 3 und zwei rechtwinklig zueinander in dem Gehäuse 40 angeordneten Prallplatten 4. Die rechte Walze in Fig. 1 liegt etwas tiefer (beispielsweise 14 mm) als die linke Walze. Der Siebkasten 6 weist fünf Schwingsiebe 7 auf. Das oberste Sieb hat eine lichte Maschenweite von 8 mm. das unterste Sieb von 1 mm. Die Maschenweiteabstufung der einzelnen Siebe ist im Ausführungsbeispiel 5 wie folgt:

8 mm; 6 mm; 4,5 mm; 2,25 mm; 1 mm.
Die Prallwalzen 3 werden über einen Motor 45 und ein Kegelscheiben-Keilriemenuntersetzungsgetriebe 46 angetrieben, mittels dessen auf bekannte Weise das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 45 und den Prallwalzen 3 stufenlos, durch Verschieben des Motors, verändert werden kann.

Die fünf Siebe 7 sind treppenartig untereinander in nur einem Siebkasten 6 angeordnet. Auf der einen

ft 5 Seite des Siebkastens ist eine schräg nach abwärts verlaufende Kernsammeirinne 9 vorgesehen, und in entsprechender Weise ist auf der anderen Seite des Siebkastens eine ebenfalls schräg abwärts verlaufende

Schalensammelrinne 8 angeordnet (siehe hierzu insbesondere die Fig. 3).

. Der Antrieb des Siebsystems erfolgt durch Unwuchterreger 10, wodurch das Gut in Austragrichtung transportiert wird.

Der Rechen 13 trägt schrägliegend angelenkte Abstreifer 11, die lose auf den Sieben aufliegen, das Siebgut verteilen und die Siebmaschen freihalten. Der Rechen 13 weist ferner ein Rechengestell 48 auf, das mittels dreier Lenker 49 an dem Ständer 41 in der Guttransportebene schwingend aufgehängt ist. An dem einen Lenker 49 greift ein Kurbeltrieb 50 an, mittels dessen der Rechen 13 im wesentlichen in der Waagrechten hin- und herbewegt werden kann. Die Siebe selbst sind keine Lochbleche, sondern Maschensiebe aus Federstahldraht.

In Abweichung von den bekannten Brech- und Reinigungsvorrichtungen dieser Art werden nicht die Siebdurchgänge, sondern die Siebüberschläge gesichtet. Aus der gerichteten Schwingung des Schwingsiebes ergibt sich, daß jedes Sieb 7 eine Eingangsseite

22 und eine Austrittsseite 23 hat. Am Austrittsende

23 ist unmittelbar über jedem Sieb 7 ein Schalenabsaugkanal 17 angeordnet, der einen rechteckigen Querschnitt hat und sich über die Breite des Siebes erstreckt. Eventuell mitangesaugte Kakaokernteile fallen auf das Sieb zurück. Von den Saugkanälen 17 gelangen die Schalen in Expansionsräume 15. Die Kanäle 17 münden in nach unten offene Umlenkbleche 53.

Die einzelnen Expansionsräume 15 sind über Kanäle 47 mit dem Unterdruckraum 19 verbunden, in dem Absperrvorrichtungen in Form von Regulierklappen angeordnet sind, mit deren Hilfe die Luftgeschwindigkeit in den Saugkanälen 17 geregelt werden kann. Diese Klappen sind sowohl von der einen Seite, wo die Kerne über die Sammelrinne 8 abgeführt werden, als auch von der anderen Seite, wo die Schalen über die Sammelrinne 9 abzuführen sind, zu betätigen. An den Raum 19 ist ein Ventilator 16 angeschlossen.

Die abgeschiedenen Schalen werden aus den Expansionsräumen 15 durch kleine Austragschnecken 20 ausgetragen. Die Austragsöffnungen dieser Schnekken werden bei den groben Schalen durch die Schalen selbst, bei den feinen Schalen dagegen durch Schleusen 21 gegen die Außenluft abgesperrt. Die Schalen werden axial aus dem Arbeitsraum der Transportschnecke in die Schleuse und von da im freien Fall ausgeschleust. Die Schleusen 21 werden weiter unten näher beschrieben.

Unter dem Austrittsende 23 eines jeden Siebes 7 ist im Siebkasten 6 eine Querrinne 28 angeordnet, die sich quer zu der Transportrichtung des Siebes über seine gesamte Breite erstreckt. Eine weitere Rinne ist am Austrittsende des Sammelbodens 14 angeordnet, der in dem Siebkasten unter dem untersten Sieb mit der kleinsten lichten Maschenweite liegt. Die Böden 37 dieser Querrinnen verlaufen schräg abwärts von der Seite des Siebkastens 6,. auf der die Schalensammelrinne 9 angeordnet ist, zu derjenigen Seite, auf der die Kernsammeirinne 8 liegt. Der Querkanal 28 mündet an der untersten Stelle seines schrägen Bodens 37 in Austrittsöffnungen 29 (die gestrichelt dargestellt sind in Fig. 1 und zu einem Teil auch in Fig. 2).

ίο Außerdem verbreitern sich zweckmäßigerweise diese Querrinnen nach der Austrittsöffnung 29 zu. Über diese Querkanäle 28 werden die Kerne in die Kernsammeirinne 8 abgeführt. Die Transportbewegung ergibt sich unter dem Einfluß der gerichteten Schwingung des Siebkastens in Kombination mit der Schräge des Bodens 37.

Die einzelnen Austragschnecken 20, die zum Austragen der Schalen aus den Expansionsräumen 15 vorgesehen sind, werden von einem Motor 61 über eine Kette 25 angetrieben. Zweckmäßigerweise treibt diese Kette zusätzlich den Kurbeltrieb 50 an, der für das Hin- und Herbewegen des Rechens 13 vorgesehen ist.

In den Fig. 5 bis 10 ist die Schleuse für die Schneckenaustragvorrichtung 20 näher dargestellt. An der den Arbeitsraum der Schnecke 20 begrenzenden Wand ist in einem Gehäuse 35 ein Schleusenrad 26 drehbar angeordnet, das auf der Welle 34 der Schnecke befestigt ist. Das Schleusenrad trägt nach außen hin eine Radialwand 54, an die sich vier radiale Arme 55 und Umfangslappen 56 anschließen. Zwischen jeder Radialwand 54 und der Kante des Umfangslappens 56 sind Durchtrittsfenster 32 gebildet. Das Gehäuse 35 ist an der Außenwand, die den Arbeitsraum der Austrageschnecke abschließt, mit Hilfe von Flanschen 57 befestigt. Das Gehäuse weist außerdem einen zur Außenatmosphäre führenden Auslaß 33 auf. Die von dem Schleusenrad 26 gebildeten Kammern 27 sind schließlich mit Übertrittsfenstern 31 (strichpunktiert in die F i g. 8 eingetragen) verbindbar, die in der Trennwand zwischen dem Gehäuse 35 und dem Arbeitsraum 36 der Schalenaustragschnecke vorgesehen sind.

Die Übertrittsfenster 31 und der Auslaß 33 sind' derart angeordnet, daß sie nie durch eine Kammer des Schleusenrades 26 miteinander in Verbindung stehen.

Die oberste Schnecke benötigt keine Schleuse, sie fördert unmittelbar über eine Austrittstülle 58 zu der Schalensammelrinne 8. An den Auslaß 33 der Gehäuse 35 für die übrigen Schnecken, die mit Schleusen versehen sind, sind Rohre 59 angeschlossen, die die Schalen zur Rinne 8 abführen.

Teile der Beschreibung in den Zeichnungen, die 5 über die Erläuterung des Inhaltes der Patentansprüche hinausgehen, sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen einer Mischung aus Schalen und Kernen von Kakaobohnen, mit i mehreren übereinanderliegenden Schwingsieben mit nach unten abnehmender Maschenweite und einer an dem Abgabeende jedes Siebes angeordneten Windsichteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar über jedem freiliegenden End- ίο abschnitt (23) der stufenförmig versetzten Siebe (7) ein in der Windstärke einstellbarer, in einen mit einer Austragsschnecke (20) versehenen Sammelraum (15) fördernder Schalenabsaugkanal (17) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Expansionsräume ausgebildeten Sammelräume (15) mittels einstellbarer Absperrvorrichtungen (18) an einem Unterdruckraum (19) eines gemeinsamen Windsichterkastens >o (24) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die den feineren Sieben (7) zugeordneten Austragsschnecken (20) mit einer Luftschleuse (21) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Achse (34) der Austragsschnecke (20) ein in einem Gehäuse (35) eingeschlossenes, mit Kammern (27) versehenes Schleusenrad (26) trägt, das zu dem mit dem Expansionsraum (15) verbundenen Arbeitsraum (36) der Austragsschnecke (20) hin offen ist und ein auf dem Umfang angeordnetes Durchtrittsfenster (32) aufweist, daß das das Schleusenrad (26) umschließende Gehäuse (35) ein zur Außenatmosphäre führendes Austrittsfenster (33) aufweist, und daß das Austrittsfenster durch die einzelnen Kammern (27) des Schleusenrades (26) mit Übertrittsfenstern (31) verbindbar ist, die in der das Gehäuse (35) des Schleusenrades (26) von dem Arbeitsraum (36) der Austragschnecke (20) trennenden Wand gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe

(7) in einem gemeinsamen Siebkasten (6) zusammengefaßt sind, der auf Federn (12) gelagert und mittels Unwuchterregern (10) in geradlinige Schwingungen schräg zur Siebfläche (7) versetzbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Siebkasten (6) eine zum Austragen der Kerne dienende Kernsammeirinne

(8) und eine zum Austragen der Schalen dienende Schalensammelrinne (9) angebracht sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- >5 kennzeichnet, daß die Endabschnitte (23) der Siebe (7) in Querrinnen (28) münden, deren Boden (37) quer zur Transportrichtung" der Siebe (7) schräg abwärts zu in der Kernsammeirinne (8) mündenden Übertrittsöffnungen (29) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Austragen der Kerne dienenden Querrinnen (28) sich quer zur Transportrichtung der Siebe (7). beginnend mit dom Ein gangsende (22) des Siebes (7), in waagerechter μ Richtung verbreitern.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe

(7) mittels maschinell hin- und herbewegbarer Rechen (13) bestreichbar sind.