DE2161448A1

DE2161448A1 - Process for the production of agglomerated coffee powder and other powders and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: DE2161448A1
Application number: DE19712161448
Authority: DE
Inventors: Karl Erik Kopenhagen; Hansen Ove Vaerloese; Hansen (Dänemark)
Original assignee: Niro Atomizer AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 1970-12-21
Filing date: 1971-12-10
Publication date: 1972-07-13
Also published as: GB1355192A

Description

PATENTANWALT« .«?J ι · ; 5' s ■ : . J j PATENT ADVOCATE «.«? J ι ·; 5 's ■:. J j DR.-ΙΝΟ. H. FINCKE M GU. ,ί SiR. 31DR.-ΙΝΟ. H. FINCKE M GU. , ί SiR. 31 Dipl.-;,: ; ;-ί. bohr 1 0. DEZ. 1971Dipl .-;,:; ; -ί. drill 1 0.DEC. 1971 DIPL.-ING. S. STASGERDIPL.-ING. S. STASGER

AKTIESELSiCABET NIRO ATOMIZER, Sjäborg, DänemarkAKTIESELSiCABET NIRO ATOMIZER, Sjäborg, Denmark

Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Kaffeepulver und anderen Pulvern sowie Vorrichtung zur Ausführung des VerfahrensProcess for the production of agglomerated coffee powder and other powders and device for carrying out the method

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Kaffeepulver, Fettmilchpulver, Säuglingsnahrungspulver und anderer Pulver mit bezüglich Agglomeratbildung entsprechenden Eigenschaften aus vorzugsweise zerstäubungsgetrocknetem Pulver, das benetzt und dazu gebracht wird, auf eine rotierende Scheibe hinabzufallen, durch deren Rotation das Pulver über die Peripherie der Scheibe hinausgeschleudert wird und hinabfä'llt, und zwar durch eine Kammer, in der eine Abscheidung nicht agglomerierten Pulvers erfolgt und von der aus das agglomerierte Pulver in eine Nachtrocknungsvorrichtung gelangt.The invention relates to a method for producing agglomerated Coffee powder, fat milk powder, baby food powder and other powders with properties corresponding to agglomerate formation, preferably made from atomization-dried Powder that is wetted and made to fall onto a rotating disk, which rotates the powder over the The periphery of the disc is thrown out and falls down, through a chamber in which a separation of non-agglomerated powder takes place and from which the agglomerated powder reaches a post-drying device.

An das agglomerierte Pulver wird die Anforderung gestellt, dass es diejenigen mechanischen Beanspruchungen aushalten können muss, denen es normalerweise bei Verpackung und Transport ausgesetzt ist, und gleichzeitig muss das agglomerierte Pulver, wenn es in Wasser geschüttet wird, schnell in die ursprünglichen Partikeln zerfallen, so dass eine schnelle Auflösung erzielt werden kann.The agglomerated powder is required to have those must be able to withstand mechanical stresses to which it is normally exposed during packaging and transport, and at the same time it must agglomerated powder, when poured into water, quickly returns to the original Particles disintegrate so that rapid dissolution can be achieved.

Das der Agglomerierung von Pulvern zu Grunde liegende Prinzip besteht darin, dass die Oberflächen der einzelnen Pulverpartikeln klebrig gemacht werden und die Partikeln daraufhin dazu gebracht werden, miteinander zu kollidieren, so dass sie zusammenhängen und grössere oder kleinere Agglomeratpartikeln bilden. Die Oberfläche kann entweder mit Hilfe eines Klebemittels klebrig gemacht werden oder durch eine oberflächliche Benetzung, so dass eine dünne Oberflächenschicht aufgelöst und dadurch klebrig gemacht wird. Wenn dem Pulver keine Fremdstoffe zugesetzt werden dürfen, kann unter Umständen, die Möglichkeit, sich der letztgenannten Methode zu bedienen, die einzige Möglichkeit sein.The principle underlying the agglomeration of powders exists in that the surfaces of the individual powder particles are made sticky and the particles are then made to collide with one another so that they are connected and larger or smaller agglomerate particles form. The surface can either be made sticky with the help of an adhesive be or by a superficial wetting, leaving a thin surface layer is dissolved and thereby made sticky. If no foreign substances may be added to the powder, it may be possible to using the latter method would be the only option.

Während sich gewisse Pulver, wie z.B. Magermilchpulver, ohne Schwierigkeiten so benetzen lassen, dass sich eine klebende Oberflächenschicht bildet, ist dies wieder bei anderen Pulvern mit grossen Schwierigkeiten verbunden. Dies gilt z.B. für Kaffeepulver, da die einzelnen Pulverpartikeln dazu neigen, schnell Feuchtigkeit aufzunehmen, so dass sich der gesamte Trockensubstanzgehalt oder jedenfalls der wesentlichste Teil davon löst und die Partikeln beim KollidierenWhile certain powders, such as skimmed milk powder, work without difficulty let it be wetted in such a way that an adhesive surface layer is formed, this is associated with great difficulties with other powders. This applies, for example, to coffee powder, as the individual powder particles tend to move quickly Absorb moisture, so that the entire dry matter content or at least the most essential part of it dissolves and the particles collide

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worden.been.

die Tendenz aufweisen, zusammenzufHessen anstalt, nur oberflächlich zusammenzukleben, wie es zur Bildung der gewünschten Agglomerate erforderlich ist*.have a tendency to stick together instead of sticking together only superficially, as required to form the desired agglomerates *.

Es ist ein Verfahren der oben erwähnten Art bekanntgeworden, nach welchem das Pulver auf eine rotierende Scheibe hinabfällt, während es in einer Zone entlang der Peripherie der Scheibe und teilweise ausserhalb der Scheibe mit Hilfe einer Anzahl DUsen, die entlang der Peripherie verteilt angeordnet sind, mit Wasser besprüht wird. Das Pulver bewegt sich also in trockenem Zustand über die Oberfläche der Scheibe hinweg nach aussen und in die übersprühte Zone hinein, wo es schnell benetzt und daraufhin über den Scheibenrand hinaus in eine Zone geschleudert wird, in welcher weiterhin Feuchtigkeit zugeführt wird. Dieses Verfahren ist ungeeignet, wenn es sich bei dem zu behandelnden Pulver um Kaffeepulver oder andere Pulver mit bezüglich Agglomeratbildung entsprechenden Eigenschaften handelt, sondern es ist vielmehr für die Anwendung im Zusammenhang mit der Herstellung solcher Produkte wie Suppenpulver, Kartoffelbreipulver und anderer Pulver mit entsprechenden Eigenschaften entwickeltIt has become known a method of the type mentioned above, according to which the powder falls down onto a rotating disk while it coincides with a zone along the periphery of the disk and partially outside the disk Using a number of nozzles, which are arranged distributed along the periphery, is sprayed with water. So the powder moves in a dry state out over the surface of the disc and into the oversprayed zone inside, where it is quickly wetted and then thrown over the edge of the pane into a zone in which moisture continues to be supplied. This method is unsuitable if the powder to be treated is coffee powder or other powders with corresponding agglomerate formation It is about properties, rather it is related to application with the production of such products as soup powder, mashed potatoes and other powders with corresponding properties

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das trockene Pulver dazu gebracht wird, in Richtung einer zentralen Zone der Scheibe hinabzufallen, und dass die Benetzung durch Zuführen feinverteilten Dampfes oder zerstäubter Flüssigkeit über einer zentralen Zone der Scheibe und in einem solchen Abstand von dieser erfolgt, dass praktisch alle Pulverpartikeln benetzt werden, bevor sie auf die Scheibe fallen.The inventive method is characterized in that the dry powder is brought towards a central zone of the disc falling down, and that the wetting is achieved by supplying finely divided vapor or atomized liquid over a central zone of the disc and in at such a distance from this that practically all powder particles are wetted before they fall onto the pane.

Das Pulver fällt somit unmittelbar nach dem Benetzen auf den zentralen Teil der rotierenden Scheibe oder auf Pulver, das sich auf diesem zentralen Teil aufgehäuften und schnell einen kegelähnlichen Kuchen bilden kann, und es muss angenommen werden, dass die Agglomerate zu einem so frühen Zeitpunkt gebildet werden, dass die Flüssigkeit es noch nicht erreicht hat, bis ins Innere der einzelnen Pulverpartikeln vorzudringen. Von diesem zentralen Teil der Scheibe wird das Pulver dann in agglomerierter Form nach aussen in Richtung des Scheibenrandes und dann über den Rand der Scheibe hinaus geschleudert und fällt durch eine Kammer hindurch in eine Nachtrocknungsvorrichtung. Das feine, nicht agglomerierte Pulver, welches in der Kammer abgeschieden wird, wird dem Prozess wieder zugeführt, während das Agglomerat nach Durchlaufen der Trocknungsvorrichtung verpackt und versandt wird. Auch während das Agglomerat die Trockenvorrichtung oder die nachgeschaltete Fördervorrichtung durchläuft, können eventuell noch in diesem zurückgebliebene oder gebildete, nicht agglomerierte Pulverpartikeln abgeschieden und dem Prozess ebenfalls wieder zugeführt werden.The powder thus falls on the central one immediately after wetting Part of the rotating disc or on powder that heaped up on this central part and can quickly form a cone-like cake, and it it must be assumed that the agglomerates formed at such an early stage that the liquid has not yet reached the inside of the individual powder particles. From this central part of the Disc, the powder is then thrown outward in agglomerated form in the direction of the disc edge and then over the edge of the disc and falls through a chamber into a post-drying device. The fine, non-agglomerated powder that is deposited in the chamber is called the Process fed back while the agglomerate has passed through the drying device is packed and shipped. Even while the agglomerate is passing through the drying device or the downstream conveyor device, can possibly still remain in this or formed, non-agglomerated powder particles separated and the process also again are fed.

Die rotierende Scheibe wirkt in gewissem Sinne wie ein Zentrifugalgebläse, so dass um die Rotationsachse der Scheibe herum ein Vakuum entsteht. DiesesThe rotating disc acts in a certain sense like a centrifugal fan, so that a vacuum is created around the axis of rotation of the disk. This

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Vakuum bewirkt ein Zusammenschnüren der herabfallenden Pulvermasse, so dass das Pulver in einer recht konzentrierten, zentralen Zone auf die Scheibe trifft, welcher Umstand von grosser Bedeutung für das Erzielen des gewünschten Ergebnisses zu sein scheint.Vacuum causes the falling powder mass to constrict, so that the powder hits the disc in a fairly concentrated, central zone, which circumstance is of great importance for achieving the desired result seems to be.

Weil die Partikeln unmittelbar nach dem Benetzen miteinander Kollidieren, erfolgt die Agglomeratbildung noch bevor die zugefUhrte FlUssigkeitsmenge bis ins Innere der einzelnen Partikeln vordringen kann. Dies bringt mit sich, dass nur eine geringe Flüssigkeitsmenge zugesetzt werden muss, nämlich gerade genug, um die Oberfläche zu benetzen, so dass diese klebrig ist, wenn die Partikeln miteinander kollidieren. Unmittelbar hiernach verteilt sich die Feuchtigkeit auf Grund der Eigenschaften des Pulvers schnell, was wegen der geringen FlUssigkeitsmenge ein schnelles Erstarren der Oberflächenschicht und damit eine sehr stabile Bindung der Partikeln in den gebildeten Agglomeraten bewirkt.Because the particles collide with each other immediately after wetting, the agglomerate formation takes place before the supplied amount of liquid can penetrate into the interior of the individual particles. This implies that only a small amount of liquid needs to be added, namely just enough to wet the surface so that it is sticky when the particles collide with each other. Immediately afterwards, the moisture is distributed Due to the properties of the powder quickly, which due to the small amount of liquid, a rapid solidification of the surface layer and thus a causes very stable binding of the particles in the agglomerates formed.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche Vorrichtung aus einer Kammer mit oben befindlichem Pulvereintritt und Flüssigkeits- und/oder Dampfeintritt und unten befindlichem Pulveraustritt sowie mit einer unter dem Pulvereintritt angebrachten drehbaren Scheibe besteht, deren Rotationsachse mit der Achse der Kammer zusammenfällt, und das für diese erfindungsgemässe Vorrichtung Kennzeichne?·· besteht darin, dass der Pulvereintritt aus einem oder mehreren Über einer zentralen Zone der Scheibe mUndenden und parallel zur Achsrichtung der Kammer verlaufenden Rohren besteht und dass der FlUssigkeitseintritt von einer oder mehreren DUsen gebildet wird, die jeweils in oder in der Nähe der Mündung des Rohres auf der Achse desselben angebracht sind.The invention also relates to a device for performing the inventive method, which device from a chamber with the top located powder inlet and liquid and / or steam inlet and powder outlet located below as well as with one attached below the powder inlet rotatable disc, the axis of rotation of which coincides with the axis of the chamber, and which is characteristic of this device according to the invention? consists in the fact that the powder entry consists of one or more over one central zone of the disc opening and parallel to the axial direction of the chamber pipes and that the liquid entry from one or several DUsen is formed, each in or near the mouth of the Tube are mounted on the axis of the same.

Mit einer derartigen Vorrichtung sind äusserst zufriedenstellende Ergebnisse errielt worden, was offensichtlich darauf zurückzuführen ist, dass man durch Regeln der zugefUhrten FlUssigkeitsmenge in bezug auf die Pulvermenge und auf die Drehzahl der Scheibe auf einfache Weise die bestmöglichen Bedingungen fUr die gewünschte Agglomeratbildung schaffen kann.With such a device are extremely satisfactory results which is obviously due to the fact that one by regulating the amount of liquid added in relation to the amount of powder and on the speed of the disc in a simple way the best possible conditions can create the desired agglomerate formation.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Anlage zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, und1 shows the basic structure of a system for executing the inventive Procedure, and

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit der erfindungsgemässen Vorrichtung. 2 shows a section through a detail of the device according to the invention.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Kammer mit einer rotierenden Scheibe 2, in Richtung welcher Pulver, das durch einen Trichter 3 eingebracht wird, der in ein Rohr 4 Übergeht, hinabfällt, und zwar wird das Pulver während dieses Hinabfallens mit KiIfe von Flüssigkeit benetzt, die durch ein Rohr 5 über einer zentralen Zone der Scheibe zugeführt wird. Das Pulver gelangt aus einem SiloIn Fig. 1, 1 denotes a chamber with a rotating disc 2, in Direction of which powder, which is introduced through a funnel 3 which merges into a tube 4, falls down, namely the powder during this fall wetted with a hand of liquid, which passes through a tube 5 over a central zone of the disc is fed. The powder comes from a silo

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9 Über eine Schüttelrutsche 10 in den frichtei Z. Von der Scheibe 2 wird das Pulver in agglomeriertem Zustand seitlich weggeschleudert und fällt hinab durch die Kammer, die oben offen ist, so dass Luft eingesaugt wird, die von der Scheibe in rotierende Bewegung versetzt wird.9 Via a shaking chute 10 into the frichtei Z. The powder is thrown away from the disk 2 in an agglomerated state and falls down through the chamber, which is open at the top, so that air is sucked in, which is set in rotating motion by the disk.

In der Kammer 1 erfolgt eine Abscheidung von feinen, nicht agglomerierten Partikeln, die zusammen mit der Luft abgesaugt werden, die aus der Kammer durch ein Rohr 7 abgezogen wird, welches axial in der Kammer 2 mündet und gegen das herabfallende Pulver abgeschirmt ist.In the chamber 1 there is a separation of fine, non-agglomerated Particles that are sucked out together with the air that is drawn out of the chamber through a pipe 7 which opens axially in the chamber 2 and against the falling powder is shielded.

Die abgezogene Luft wird durch ein Rohr 7 zu einem Zyklon 8 geleitet, wo das feine Pulver abgeschieden wird und in den Silo. 9 hinabfällt. Die Luft wird mit Hilfe eines Exhaustors 11 aus dem Zyklon 8 abgesaugt.The extracted air is passed through a pipe 7 to a cyclone 8, where the fine powder is deposited and placed in the silo. 9 falls down. The air is sucked out of the cyclone 8 with the aid of an exhaustor 11.

Der untere Teil 12 der Kammer 1 ist beweglich in bezug auf den Übrigen Teil der Kammer, mit der er mit Hilfe einer nachgiebigen Manschette 13 verbunden ist. Dieser Teil 12 enthält ein Schüttelsieb 14, mit dessen Hilfe noch im agglomerierten Pulver enthaltene feine Partikeln abgetrennt werden, die dann durch eine Förderleitung 15 in eine weitere Förderleitung 16 gelangen, welche das feine Pulver zum Zyklon 8 bringt.The lower part 12 of the chamber 1 is movable with respect to the rest Part of the chamber to which it is connected by means of a flexible sleeve 13 is. This part 12 contains a vibrating sieve 14, with the help of which fine particles still contained in the agglomerated powder are separated then pass through a conveying line 15 into a further conveying line 16 which brings the fine powder to the cyclone 8.

Das Sieb 14 ist beispielweise ein Doppelsieb bestehend aus einem Grobsieb mit einer Maschenweite von 12 bis 16 mm und einem Feinsieb mit einer Maschenweite von 500 bis 1500 .u. The sieve 14 is, for example, a double sieve consisting of a coarse sieve with a mesh size of 12 to 16 mm and a fine sieve with a mesh size of 500 to 1500 .u.

In den unteren Teil der Kammer wird mit Hilfe eines Gebläses 17 eine gewisse Luftmenge eingeblasen, und zum geeigneten Erhitzen dieser Luftmenge ist ein Heizaggregat 18 in die Verbindung zwischen dem Gebläse 17 und der Kammer 1 eingeschaltet.In the lower part of the chamber with the help of a fan 17 is a a certain amount of air is blown in, and for suitable heating of this amount of air, a heating unit 18 is in the connection between the fan 17 and the chamber 1 switched on.

Die im Sieb zurückbleibenden, agglomerierten Partikeln gelangen durch eine Leitung 19 in einen Nachtrockner 20 von bekannter Art, wo das agglomerierte Pulver in einem Wirbelbett in Bewegung gehalten wird, und zwar über einer geschüttelten perforierten Platte, der in Sektionen aufgeteilt ist und durch welchen Heissluft in 3 verschiedenen Stufen eingeblasen wird, die dem Nachtrockner durch Leitungen 21, welche über Heizaggregate 22 mit dem Gebläse 23 verbunden sind, zugeführt wird.The agglomerated particles remaining in the sieve pass through a Line 19 into an after-dryer 20 of known type, where the agglomerated powder is kept in motion in a fluidized bed, over one shaken perforated plate, which is divided into sections and through which hot air is blown in in 3 different stages, which the after-dryer through lines 21 which are connected to the fan 23 via heating units 22.

Das Pulver verlässt den Nachtrockner 20 durch dessen Austritt 24, an den sich eine geeignete, zu einer Verpackungsanlage führende Fördereinrichtung anschliessen kann. Vor dem Austritt 24 ist noch ein Schüttelsieb 31 zum Abtrennen von feinem Pulver eingeschaltet, welches ebenfalls der Leitung 16 zugeführt wird.The powder leaves the after-dryer 20 through its outlet 24 to the a suitable conveying device leading to a packaging system can be connected. In front of the outlet 24 there is still a vibrating sieve 31 for separation turned on by fine powder, which is also fed to the line 16.

Dje Abluft aus dem Nachtrockner 20 wird durch eine Leitung 25 in einen Zyklon 26 geleitet, wo eventuell mitgerissenes Pulver abgeschieden wird und durch eine Leitung 27 in die Förderleitung 16 hinabfällt. An diese Leitung ist im übrigen ein Gebläse 28 angeschlossen, welches für die erforderlicheThe exhaust air from the after-dryer 20 is through a line 25 into a Cyclone 26, where any powder that may be entrained is deposited and falls through a line 27 into the conveying line 16. To this line is also connected to a fan 28, which for the required

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Förderluft sorgt.Conveying air.

Die feuchte Luft verlässt den Zyklon 26 durch einen Luftaustritt 29, in den ein Exhaustor 30 eingeschaltet ist.The moist air leaves the cyclone 26 through an air outlet 29, in which an exhaustor 30 is switched on.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform des oberen Teils der Kammer 1 mit der Scheibe 2, die so in der Kammer angebracht ist, dass ihre Rotationsachse axial durch die Kammer verläuft, und von einem Antriebsmotor 40 angetrieben wird, dessen Achse ebenfalls mit der Achse der Kammer zusammenfällt und der von Tragorganen 41 getragen wird, die mit der Wand der Kammer 1 verbunden sind.Figure 2 illustrates an embodiment of the upper part of the chamber 1 with the disc 2, which is mounted in the chamber so that its axis of rotation extends axially through the chamber, and is driven by a drive motor 40, the axis of which also coincides with the axis of the chamber and which is carried by supporting members 41 connected to the wall of the chamber 1 are.

Zentral von der Mündung des Rohres 4 und über der zentralen Zone der Scheibe 2 ist bei dieser Ausführungsform eine Düse 42 mit einem Zuführungsrohr 43 für Flüssigkeit und einer Druckluftleitung 44 angeordnet.Central of the mouth of the tube 4 and above the central zone of the In this embodiment, disk 2 is a nozzle 42 with a feed pipe 43 for liquid and a compressed air line 44 arranged.

Das dem Agglomerationsprozess zu Grunde liegende Prinzip besteht darin, dass das Pulver auf seinem Wege von der Mündung des Rohres 4 zur Scheibe 2 mit der aus der Düse 42 ausgesprühten und fein verteilten Flüssigkeit oberflächlich befeuchtet wird und bei der Kollision mit der zentralen Zone der Scheibe, wo sich bereits Pulverpartikeln befinden, Agglomerate bildet, die durch die Rotation der Scheibe von dieser abgeschleudert werden und durch die Kammer 1 hinabfallen.The principle underlying the agglomeration process is: that the powder is superficially on its way from the mouth of the tube 4 to the disk 2 with the finely distributed liquid sprayed out of the nozzle 42 is moistened and forms agglomerates upon collision with the central zone of the disc, where there are already powder particles be thrown off by the rotation of the disk and fall down through the chamber 1.

Damit eine gleichmässige Benetzung erreicht werden kann, müssen die Pulverpartikeln gleichmässig auf den Querschnitt der Rohrmündung verteilt sein, was sich durch eine geeignete Auslegung und Einstellung der Schüttelrutsche 10, Fig. 1, erzielen lässt.So that even wetting can be achieved, the Powder particles must be evenly distributed over the cross-section of the pipe mouth, which is achieved by a suitable design and setting of the vibrating chute 10, Fig. 1, can be achieved.

Das Rohr 4 muss eine solche Länge besitzen, dass die Pulverpartikeln auf ihrem Wege von der Mündung des Rohres zur Scheibe eine erhebliche Fallgeschwindigkeit erreichen. Hierdurch lässt sich erzielen, dass die Partikeln durch ausreichende Flüssigkeitszufuhr auf ihrem Weg von der Mündung des Rohres 4 zur Scheibe auf ihrer Oberfläche ausreichend benetzt werden, um agglomerieren zu können, und gleichzeitig sicherstellen, dass die zugeführte Flüssigkeit wegen der kurzen Zeit, die die fallenden Pulverpartikeln dazu benötigen, diejenige Strecke zurückzulegen, die zwischen dem Benetzungsaugenblick und dem Auftreffen auf die Scheibe liegt, nicht sehr weit in das Innere der Pulverpartikeln vordringen kann.The tube 4 must have such a length that the powder particles on their way from the mouth of the tube to the disk a considerable speed of fall reach. In this way it can be achieved that the particles on their way from the mouth of the pipe by sufficient liquid supply 4 to the disc are sufficiently wetted on their surface to be able to agglomerate, and at the same time ensure that the supplied liquid because of the short time it takes for the falling powder particles to do so, the one To cover the distance that lies between the moment of wetting and the impact on the pane, not very far into the interior of the powder particles can advance.

Es braucht somit nur eine FlUssigkeitsmenge zugeführt zu werden, die dazu erforderlich ist, die Oberfläche der einzelnen Partikeln klebrig zu machen, und die einzelnen Partikeln behalten kurz unter ihrer Oberfläche ihren Charakter einer festen Substanz bei, so dass durch die Kollisionen zwischen den Partikeln Agglomerate der gewünschten Eigenschaften gebildet werden, d.h. Agglomerate, bei denen die einzelnen Partikeln noch immer scharf voneinander getrennt und ohne in ungünstiger Weise zusammenzufliessen auftreten, da sieIt therefore only needs to be supplied an amount of liquid that it is necessary to make the surface of the individual particles sticky, and the individual particles retain their character of a solid substance just below their surface, so that due to the collisions between Agglomerates of the desired properties are formed on the particles, i.e. agglomerates in which the individual particles are still sharp from one another occur separately and without flowing together in an unfavorable manner, since they

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lediglich oberflächlich zusammenkleben.only stick together superficially.

Nach dem Kollidieren der Partikeln dringt die Flüssigkeit selbstverständlich von der Oberfläche in das Innere der Partikeln vor, doch wegen der geringen Flüssigkeitsmenge, von der hier die Rede ist, wird hierdurch kein Aufweichen der Partikeln, sondern ganz im Gegenteil ein Erstarren deren Oberfläche bewirkt, weil der Flüssigkeitsgehalt der Oberfläche durch die Verteilung der Flüssigkeit im Partikel stark reduziert wird. Während des Betriebes der Anlage kann sich auf der zentralen Zone der Scheibe ein flacher Kegel aus Pulvermaterial aufkaufen, weil die Rotationsgeschwindigkeit in üer Nähe der Achse nur ganz klein ist. Der grösste Teil der Partikeln bewegen sich jedoch mit ständig zunehmender Geschwindigkeit in Richtung Scheibenrand und werden ständig durch neue ersetzt, und es verhält sich wahrscheinlich so, dass es in erheblichen Ausmass die Kollision zwischen diesen Partikeln und % den nach diesen herabfallenden Partikeln ist, die den Anlass zur Agglomeratbildung darstellt.After the particles collide, the liquid naturally penetrates from the surface into the interior of the particles, but because of the small amount of liquid that is being discussed here, this does not cause the particles to soften, but on the contrary causes their surface to solidify because the liquid content of the surface is greatly reduced by the distribution of the liquid in the particle. During the operation of the system, a flat cone made of powder material can buy itself up on the central zone of the disk because the speed of rotation near the axis is only very small. However, most of the particles move with ever-increasing speed toward the wafer edge and are constantly replaced by new ones, and it behaves likely so that the collision between these particles and% is the falling after these particles in considerable extent the the Represents an occasion for agglomerate formation.

Der Mundungsdurchmesser des Rohres 4 darf höchstens gleich dem Durchmesser der Scheibe sein, weil die fallenden Partikeln notwendigerweise auf die Scheibe auftreffen müssen, und in der Praxis sollte er nach Möglichkeit den halben Scheibendurchmesser nicht übersteigen.The mouth diameter of the tube 4 must be at most equal to the diameter of the disc, because the falling particles necessarily hit the disc, and in practice it should if possible Do not exceed half the pulley diameter.

Auf ihrem Weg von der Mündung des Rohres 4 zur Scheibe haben die Pulverpartikeln die Tendenz, sich auf Grund der aus der Düse ausströmraenden Luft oder des ausströmenden Dampfes auszubreiten. Die Rotation der Scheibe wirkt jedoch dieser Tendenz entgegen und hebt sie auf, weil durch sie ein Luftwirbel entsteht, der dadurch erzeugt wird, dass die Luft auf Grund der durch die Rotation der Scheibe hervorgebrachten Gebläsewirkuog in Richtung der zentralen _ Zone der Scheibe gesaugt wird. Hierdurch wird die fallende Pulvermenge in ™ einem zylindrischen Bereich zusammengehalten, so dass das gesamte Pulver auf eine zentrale Zone der Scheibe fällt.On their way from the mouth of the tube 4 to the disk, the powder particles the tendency to move away from the air flowing out of the nozzle or of the escaping steam. However, the rotation of the disk counteracts this tendency and cancels it because it creates an air vortex arises, which is generated by the fact that the air due to the blower produced by the rotation of the disc circuog in the direction of the central _ Zone of the disc is sucked. This means that the falling amount of powder in ™ a cylindrical area held together so that all of the powder is on a central zone of the disc falls.

Gewünschtenfalls kann die Gebläsewirkung dadurch gesteigert werden, dass die Oberseite der Scheibe mit radialen Rippen versehen wird.If desired, the blower effect can be increased in that the top of the disc is provided with radial ribs.

Der Abstand zwischen der Mündung des Rohres 4 und der Scheibe 2 muss so gross sein, dass alle Pulverpartikeln benetzt werden können. Dieser Abstand muss dem ein- bis 10-fachen, vorzugsweise dem 4- bis 7-fachen, des Rohrdurchmessers entsprechen, und damit sich dieser Abstand leicht auf den günstigsten Wert einstellen lässt, ist das Rohr 4 bei der gezeigten Ausführungsform teleskopförraig. The distance between the mouth of the tube 4 and the washer 2 must be like this be large that all powder particles can be wetted. This distance must be 1 to 10 times, preferably 4 to 7 times, the pipe diameter correspond, and so that this distance can easily be adjusted to the most favorable value, the tube 4 is teleskopörraig in the embodiment shown.

Die Scheibe 2 ist in ihrer dargestellten Ausführung plan, wodurch sich in der Regel bei der Herstellung von agglomeriertem Kaffeepulver die besten Ergebnisse erzielen lassen, während bei der Herstellung von Fettmilch und Säuglingsnahrung eine schwache Kegelform mit nach oben gekehrter Spitze odorThe disc 2 is flat in its illustrated embodiment, whereby usually the best when it comes to making agglomerated coffee powder Achieve results, while in the production of fat milk and baby food a weak cone shape with an upturned tip odor

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eine andere, dem Roin" zu_t;ekelu It; Konvexität der Scheibe oftmals der Vorzug ?u geben ist.another, the roin "too _t ; ekelu It; convexity of the disc is often preferred.

Ein Ueberzug der Scheibe aus Polytetrafluoräthylen hat oft die günstige Wirkung, unerwünschte Ablagerungen auf der Scheibe zu verhindern.A coating of the disk made of polytetrafluoroethylene is often advantageous Effect to prevent unwanted deposits on the disc.

Bei der Herstellung von agglomeriertem Kaffeepulver wird als Ausgangsmaterial zweckmässigerweise ein Kaffeepulver mit einer Schüttdichte von 0,14In the production of agglomerated coffee powder is used as the starting material expediently a coffee powder with a bulk density of 0.14

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bis 0,16 g/cm und einem Wassergehalt von 2-4% benutzt.3
up to 0.16 g / cm and a water content of 2-4%.

Zum Benetzen kann Wassei" mit Zimmertemperatur verwendet werden. Das Wasser kann eventuell auch erhitzt werden, durch welche Massnahme für die Benetzung eine kleinere Wassermenge erforderlich ist und im Nachtrockner eine dementsprechend kleinere Wassermenge wieder beseitigt zu werden braucht.Water at room temperature can be used for wetting Water can possibly also be heated, by which means for the Wetting a smaller amount of water is required and a correspondingly smaller amount of water needs to be removed again in the after-dryer.

Anstelle von Wasser kann ein wässriger Kaffeextrakt benutzt werden, vorzugsweise ein aromaangereicherter Extrakt, d.h. ein Extrakt von hoher geschmacksmässiger Qualität, der entweder durch Extraktion mit niedriger Ausbeute, wodurch ein hoher Gehalt an wertvollen Aromastoffen erreicht wird, oder durch Hinzusetzen von Aromastoffen zu einem Extrakt hergestellt sein kann. Der Extrakt kann beispielsweise einen Trockenstoffgehalt von 1070-50% ausweisen.An aqueous coffee extract can be used instead of water, preferably an aroma-enriched extract, i.e. an extract of high taste-related quality that can either be obtained by extraction with a low yield, whereby a high content of valuable aromatic substances is achieved, or can be produced by adding aromatic substances to an extract. The extract can, for example, have a dry matter content of 1070-50%.

Zwecks Benetzung wird Flüssigkeit in einer solchen Menge zugesetzt, dass das Pulver auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 6-12%, vorzugsweise 7,5-11%, gebracht wird. Bei Anwendung von Extrakt anstelle von reinem Wasser muss eine entsprechend grössere Menge benutzt werden, um den gleichen Feuchtigkeitsgehalt zu erzielen.For the purpose of wetting, liquid is added in such an amount that the powder brought to a moisture content of 6-12%, preferably 7.5-11% will. If extract is used instead of pure water, a correspondingly larger amount must be used in order to maintain the same moisture content to achieve.

example

Es wurde eine Anlage benutzt, wie sie auf der Zeichnung veranschaulicht ist.A system was used as shown in the drawing is.

Der Durchmesser des Zuführungsrohres für das Pulver betrug 15 cm.The diameter of the feed tube for the powder was 15 cm.

Die Scheibe hatte einen Durchmesser von 50 cm und rotierte mit einer Drehzahl von 700 U/min.The disk had a diameter of 50 cm and rotated with a Speed of 700 rpm.

Der Abstand vom Zuführungsrohr zur Scheibe betrug 80 cm und von der DUs« zur Scheibe 85 cm.The distance from the supply pipe to the disc was 80 cm and from the DUs « to the pane 85 cm.

Es wurde eine Zweistoffdüse mit einer Bohrung von 1,2 mm und einem Sprühwinkel von etwa 20-30 verwendet« Als Zerstäubungsmittel diente Luft, und das Benetzungsmittel war Wasser mit Zimmertemperatur, das in einer Menge von 50 kg/h zugeführt wurde.It was a two-fluid nozzle with a bore of 1.2 mm and a spray angle used by about 20-30 «The atomizing agent was air and the wetting agent was water at room temperature, which in an amount of 50 kg / h was fed.

Das Sieb 13 bestand aus einem kreisförmigen, vibrierenden Doppelsieb, mit einem oberen grobmaschigen ^ieb von 16 mm Maschenweite und einem unteren feinmaschigen Sieb mit 800 .u Maschenweite. The sieve 13 consisted of a circular, vibrating double sieve, with an upper, coarse-meshed sieve with a mesh size of 16 mm and a lower, fine-meshed sieve with a mesh size of 800.

Als Ausgangsmaterial diente ein verstäubungsgetrocknetes Kaffeepulver mit einem Wassergehalt von 2,8% und mit einer Schüttdichte von 0,150 g/cm .A spray-dried coffee powder served as the starting material a water content of 2.8% and a bulk density of 0.150 g / cm.

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Die Anlage wurde mit etwa 200 kg/h Kaffeepulver beschickt und die zum Trockner rezirkulierte Pulvermenge betrug etwa 130 kg/h.The plant was charged with about 200 kg / h of coffee powder and the for Dryer recirculated powder amount was about 130 kg / h.

Durch das Sieb wurde Trockenluft mit einer Temperatur von 50 C geblasen. Den drei Sektionen des Nachtrockners wurde Trockenluft mit Temperaturen von 75°C, 82°C bzw. 30°C zugeführt.Dry air at a temperature of 50 ° C. was blown through the sieve. Drying air at temperatures of 75 ° C, 82 ° C and 30 ° C, respectively, was fed to the three sections of the after-dryer.

Der Wassergehalt des benetzten Kaffeepulvers betrug 8,9%·The water content of the wetted coffee powder was 8.9%

Der Anlage konnte agglomeriertes Pulver in einer Menge entnommen werden, die etwa der eingebrachten Ausgangsmaterialmenge entsprach, und zwar betrug der Wassergehalt des fertigen Erzeugnisses 3,5%, und mit einem Sieb von 3,5 mm Maschenweite wurde eine Uebergr'dssenfraktion von 5,0 kg/h abgetrennt.Agglomerated powder could be removed from the system in an amount which corresponded approximately to the introduced amount of starting material, namely the water content of the finished product was 3.5%, and with a sieve of 3.5 mm mesh size, an oversize fraction of 5.0 kg / h was separated.

Die Schüttdichte des fertigen Erzeugnisses betrug 0,195 g/cm und seine Siebanalyse ergab folgende Korngrössenverteilung:The bulk density of the finished product was 0.195 g / cm and its Sieve analysis resulted in the following grain size distribution:

> 2000 ,u 21,1%> 2000, u 21.1%

1000 - 2000 ,u 44,1%1000 - 2000, u 44.1%

800 - 1000 ,u 13,9%800 - 1000, u 13.9%

500 - 800 yU 18,6%500 - 800 yU 18.6%

< 500,u 2,3%<500, u 2.3%

Mittlere Partikelgrösse: 1220 ,u.Average particle size: 1220, u.

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Claims

216HA8 claims

1. Process for the production of agglomerated coffee powder, fat milk powder, baby food powder and other powders with properties corresponding to agglomerate formation from preferably atomization-dried powder which is wetted and caused to fall onto a rotating disk, the rotation of which throws the powder over the periphery of the disk and falls through a chamber in which a deposition of non-agglomerated powder takes place and from which the agglomerated powder passes into a post-drying device, characterized in that the dry powder is caused to fall down towards a central zone of the disc, and that the wetting takes place by supplying finely divided vapor or atomized liquid over a central zone of the disk and at such a distance from this that practically all powder particles are wetted before they fall onto the disk.

2. The method according to claim 1, characterized in that the powder is fed in such a way that it is evenly distributed over the entire cross section of the wetting zone.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that water is used as the wetting agent.

4. The method according to claim 3, characterized in that the water is heated before adding.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that a liquid with a dry substance content is used as the wetting agent, which liquid consists of the same material as the powder.

6. The method according to claim 5 for the production of coffee powder, characterized in that an aqueous coffee extract, preferably an extract of high quality in terms of taste, is used as the wetting agent.

7. The method according to claim 6, characterized in that an extract with a dry matter content of 10-50% is used.

8. The method according to one or more of the preceding claims for the production of agglomerated coffee powder, characterized in that the liquid is added in such an amount that the powder is brought to a moisture content of 6-12%, preferably 7.5-11% will.

9. The method according to one or more of claims 1-7 for the preparation of agglomerated or FettraiIch- SSuglingsnahrungspulver, characterized in that the liquid is added in an amount such that the powder to a moisture content of 6-13%, preferably 8-10 %, is brought.

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216H48 JO

10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the disc rotates at a speed of 200-3000 rpm, preferably 600-1300 rpm.

11. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

characterized that per unit area of the disc an amount of powder of 2-

2 2

22 kg / m s, preferably 10-16 kg / m s, is fed.

12. Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, which consists of a chamber (1) with powder inlet (4) and liquid inlet (5) at the top and powder outlet at the bottom as well as with a rotatable disk (2) attached below the powder inlet consists, the axis of rotation of which coincides with the axis of the chamber, characterized in that the powder inlet consists of one or more tubes (4) opening out over a central zone of the disc (2) and running parallel to the axial direction of the chamber (1), and that the Liquid inlet (5) is formed by one or more nozzles (42) which are each mounted in or near the mouth of the tube (4) on the axis of the same.

13. The device according to claim 12, characterized in that the disc (.2) is provided with radial ribs on its upper side.

14. The device according to claim 13, characterized in that the nozzle or nozzles (42) is or are multi-substance nozzles with a feed channel (43) for the wetting agent and a feed channel (44) for an atomizing agent such as air or steam or a mixture thereof .

15. The device according to claim 13, 14 or 15, characterized in that it contains only a single tube (4) for the purpose of powder supply and in that the disk diameter is 1-10 times as large as the tube diameter and preferably three times the tube diameter .

16. The device according to claim 15, characterized in that the distance from the pipe mouth to the disc is 1-10 times as large as the pipe diameter, but preferably 4-7 times as large.

17. ' Device according to claim 15 or 16, characterized in that the nozzle (42) is arranged inside the pipe so far away from the pipe edge that contact with the pipe edge by the atomizing cone of the nozzle is just avoided.

18. Device according to one or more of claims 12-17 for use

in the production of agglomerated coffee powder, characterized in that the disc (2) is flat.

19. Device according to one or more of claims 12-17 for use in the production of fat milk powder (milk powder enriched with fat), characterized in that the disc (2) has a convexity, preferably a weak conical shape, facing the tube mouth.

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20. Device according to one or more of claims 12-19, characterized in that the disc (2) is provided with a polytetrafluoroethylene coating.

21. Device according to one or more of claims 12-20, characterized in that the tube (4) is designed telescopically for the purpose of adjusting the distance between its mouth from the disc (2).

22. Device according to one or more of claims 12-21, characterized in that the length of the tube or tubes (4) is approximately equal to the height of fall that the powder must cover in order to reach its final speed of fall at the height of the nozzle or nozzles (42 ) to reach.

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