DE2226347A1 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von schuettgut, insbesondere zur trocknung und/oder roestung von kaffee oder kakao - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von schuettgut, insbesondere zur trocknung und/oder roestung von kaffee oder kakao

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DE2226347A1
DE2226347A1 DE19722226347 DE2226347A DE2226347A1 DE 2226347 A1 DE2226347 A1 DE 2226347A1 DE 19722226347 DE19722226347 DE 19722226347 DE 2226347 A DE2226347 A DE 2226347A DE 2226347 A1 DE2226347 A1 DE 2226347A1
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hot gas
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DE19722226347
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Carl Hans Von Gimborn
Hermann Wulfmeyer
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GIMBORN PROBAT WERKE
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    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/04Methods of roasting coffee
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23NMACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N12/00Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
    • A23N12/08Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for drying or roasting
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  • Polymers & Plastics (AREA)
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Schüttgut, insbesondere zur Trocknung und/oder Röstung von Kaffee oder Kakao.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Schüttgut, insbesondere zur Trocknung und/oder Röstung von Kaffee oder Kakao, unter Einwirkung eines kapazitiven Hochfrequenzfeldes.
  • Durch die DAS 1 250 367 istQbereits ein Trockner zur fortlaufenden Behandlung von pulverförmigem oder gekörntem Gut in einem Hochfrequenzfeld mit einem Rohr aus lsolationsuerkstoff als Gutbehälter bekannt geworden, bei dem das Rohr zuischen mit veränderlichem Abstand von diesem angeordnetEn Plafitenelektroden angeordnet sind, wobei die Elsktrodenplatten in unterschiedlich einsteilbare gegenseitige Winkellagen einstellbar sind und wobei dem Rohr ein doppelt kegelförmiges, innen mit Leitelementen versehener Rohrkopf vorgeschaltet ist. Mit Hilfe eines derartigen Trockners läßt sich eine verhältnismäßig gute, wenn auch aufgrund der verwandten Hochfrenzenergie verhältnismäßig teuere Trocknung durchführen, jedoch hat sich eine derartige Wärmebehandlung nicht als besonders günstig für die Trocknung oder Röstung etwa von Kaffee-oder Kakaobohnen erwiesen, da die Güte eines Wärmebehandlungsvorganges bei derartigen Lebensmitteln unter anderem auch besonders danach beurteilt wird, welche Geachmacks-oder Aromaveränderungen oder welcher Verlust an Aroma hierdurch erhalten wird.
  • Durch die Offenlegungsschrift 1 729 494 ist auch bereits ein Verfahren zur Wärmebehandlung von bahnförmigen Textilgütern bekannt geworden, bei dem die Textilgutbahnen um mit Perforationen versehene Hohlzylinder geführt wird, dadurch die ein Heißluftstrom hindurchgeleitet wird, während gleichzeitig ein kapazitives Hochfrequenzfeld auf die Textilgutbahn einwirkt. Ein derartiges Verfahren -wurde speziell dazu entwickelt, Textilgutbahnen bis auf einen vorbestimmten Fauchtigkeitsgehalt zu trocknen, ohne daß es hierbei auf die Frage einer geschmacklichen Veränderung des behandelten Gutes angekommen wäre, Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen ein Schüttgut so wärmebehandelt werden kann, daß sein Geschmack oder sein Aroma nicht nachteilig beeinflußt werden.
  • Dies kann bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß das Schüttgut wenigstens zu Beginn der Wärmebehandlung dem das Schüttgut von innen nach außen eruärmenden Hochfrequenzfeld und einem das Schüttgut-durchströmenden Heißgasstrom ausgesetzt wird. Hierdurch kann erreicht werden, daß das Schüttgut möglichst gleichmäßig erwärmt wird, so daß eine möglichst geringe Zerstörung des Schüttgutes während der ärmebehandlung stattfindet.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß die dem Schüttgut durch die Hochfrequenz bzw. durch den HeiR-gas strom zugeführten Wärmemengen so auf einander abgestimmt sind, daß in den jeweiligen Schüttgutteilch-.n wenigstens während der Trocknung ein Temperaturgefälle von innen nach außen aufrechterhalten wird. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Feuchtigkeit in den einzelnen Schüttgutteilchen gleichmäßig von innen nach außen entfernt wird, onne daß dabei das Temperaturgefälle und damit das Druckgefälle in den einzelnen Teilchen zu groß wird und ohne daß es an den Außenseiten der Teilchen zu einer erneuten Kondensation der ausgetriebenen Feuchtigkeit kommt.
  • Das Temperaturgefälle über ein einzelnes Schüttgutteilchen sollte maximal 100C. nicht übersteigen und vorzugsweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß dieses Temperaturgefälle maximal 5°C nicht übersteigt.
  • Das Verfahren wird weiterhin zweckmäßig so durchgeführt, daß das Schüttgut kontinuierli-ch aufgeheizt wird, wobei diese Aufheizung, wenn das Schüttgut etwa aus Kaffeebohnen besteht, bis auf eine Temperatur im Bereich von etwa 1700 bis 250°C durchgeführt wird, während, wenn das Schüttgut aus Kakaobohnen besteht, eine Aufheizung bis auf etwa eine Temperatur im Bereich von etwa 1000 bis 1500C erfolgt.
  • Das Schüttgut kann durch mehrere, jeweils eine Aufheizung des Schüttgutes bewirkende Heizzonen geführt werden, wobei dem Schüttgut etwa abwechselnd Wärmemengen sowohl durch das Hochfrequenzfeld als auch durch den Heißgasstrom und lediglich durch den Heißgasstrom zugeführt werden können, was je von der zweckmäßigen Aufheizgeschwindigkeit,der Dicke der einzelnen Schüttgutteilchen und etwa dem Grad der Feuchtigkeit abhängt.
  • Für manche Arten von zu behandelndem Schüttgut hat es sich auch als zweckmäQig erwiesen, das Hochfrequenzfeld und den Heißgasstrom nur bis zu einer Temperatur von etwa 110°C gemeinsam auf das Schüttgut einwirken zu lassen und sodann das Schüttgut lediglich durch den Heißgasstrom weiter aufzuheizen.
  • Vorzugsweise besteht der Heißgasstrom aus Heißluft, jedoch kann auch, falls eine Oxydation verhindert werden soll, ein neutraler Gasstrom verwandt werden. Insbesondere für die Trocknung oder Röstung von Kaffee- oder Kakaobohnen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Heißluft eine Temperatur zwischen etwa 250 0C und 450ob besitzt.
  • Die einzelnen :Heizzonen können jeweils gleiche Temperaturgradienten oder absr wenigstens teilweise verschiedene Temperaturgradienten aufweisen, was je von der Dicke der einzelnen Schüttgutteilchen, der Feuchtigkeit der Schüttgutteilchen und von der Art des Schüttgutes abhängt. So wird insbesondere bei sehr dicken und sehr feuchten Schüttgutteilchen zunächst ein verhältnismäßig geringer Temperaturgradient in den anfänglichen Heizzonen bevorzugt, wobei die Temperaturgradienten mit zunehmender Behandlungszeit sodann ansteigen können.
  • Die den einzelnen Heizzonen durch den Heißgasstrom oder durch die Hochfrequenz zuführbaren Wärmemengen sind zueckmäßigerueise variierbar und vorzugsweise können sie unabhängig von jeweils den Wärmemengen gewählt werden, die den übrigen. Heizzonen zugeführt werden.
  • Zur DL-rchfüilrung des erfindungsgem.äßen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als zweckmäßig erwiesen, die sich auszeichnet durch eine elektrisch isoliert von einer feststehenden Welle um diese drehbare Behandlungstrommel für das Schüttgut, durch mehrere an der feststehenden Welle befestigte, gegen das in der Trommel befindliche Schüttgut hin vorstehende Auslaßdüsen für den Heißgasstrom und durch eine an den Enden der Auslaßdüsen befestigte, mit der Behandlungstrommel als Gegenelektrode zusammenwirkenden Elektrode. Hierbei kann die Behandlungstrommel auch durch wenigstens eine senkrecht zu der Welle verlaufende Trennwand in mehrere Kammern unterteilt sein, wobei uenigstens in einer dieser Kammern jeweils an der Welle befestigte, gegen das Schüttgut in einer Kammer vorstehende Auslaßdüsen für den Heißgasstrom angebracht sind und wobei wenigstens in einem Teil der Kammern jeweils an den Enden der Auslaßdüsen eine mit der Trommel als Gegenelektrode zusammenwirkende Elektrode befestigt ist und wo bei an der Trommel eine das Schüttgut durch aufeinanderfolgende Kammern transportierende Längsrinne vorgesehen ist.
  • Für bestimmte Anwendungen hot sich auch eine Vorrichtung als zweckmäßig erwiesen, die sich auszeichnet durch eine das zu behandelnde Schüttgut transportierende Schnecke oder Förderband, durch eine entlang der Schnecke bzw. dem Forderband verlaufende, unter diesen angeordnete erste Elektrode, durch wenigstens eine über der Schnecke bzw.
  • dem Förderband angeordnete zwaite Elektrode und durch mehrere entlang der Schnecke bzw. dem Förderband angeordnete, gegen das Schüttgut gerichtete Auslaßdüsen für den Heißgasstrom.
  • Vorzugsweise werden entlang der Schnecke bzw. dem Förderband mehrere im Abstand angeordnete zweite Elektroden vorgesehen. Weiterhin kann die Anordnung so getroffen uerden, daß die Auslaßdüsen für den Heißgasstrom wenigstens zum Teil durch in den zweiten Elektroden ausgebildete Öffnungen gebildet werden.
  • Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer gemäß der Erfindung verwendbaren Vorrichtung in schematischer Darstellung; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Boden der Trommel bei der in der Fig. 1 gezeigten Einrichtung; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Trommel bei der in der Fig. 1- gezeigten Einrichtung entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt durch die Trommel bei der in der Fig. 1 gezeigten Einrichtung entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig nach einer Drehung der Trommel 0 um 90 ; Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindngsgemen Verfahrens geeigneten Vorrichtung; und Fig 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI durch die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung, die sich zur. Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, weist eine Trommel 10 auf, die auf Rollen 11, 12 drehbar gelagert ist.
  • Der nicht gezeigte Antrieb ist zur Anpassung an verschiedene Gutarten vorzugsweise in seiner Drehzahl stufenlos verstellbar, Innerhalb der Trommel 10 sind Düsen 13 gruppenweise auf einem Träger 14 feststehend angeordnet. Dieser Träger 14 kann rohrförmig ausgebildet sein, und durch sein Inneres kann ein Heißgasstrom den Düsen 13 zugeführt werden. Die Körner des Schüttgutes werden, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, auf der Innenwand der Trommel 10 durch Reibung solange mitgenommen, bis sie abrutschen und umgewälzt werden.
  • Daher befindet sich die Mitte der von dem Gut in der Trommel 10 gebildeten Schicht nicht senkrecht unterhalb der Längsachse der Trommel, sondern ist dieser gegenüber um einen je nach den Eigenschaften des Gutes verschiedenen Winkel versetzt. Die Düsen 13 sollen senkrecht auf die Oberfläche des so versetzten Gutatromes gerichtet sein oder sich in dieser Richtung vorzugsueise in das Gut hinein erstrecken. Um dies auch bei verschiedenen Gutarten zu erreichen, kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß der Anstellwinkel der Düsen 13 jeweils in einer zur Längsachse der Trommel 10 senkrechten Ebene verstellbar ist. Die Verstellung erfolgt dadurch, daß der Träger 14 mit den daran befestigten Düsen 13 um eine zur Längsachse der Trommel 10 parallele Achse verstellt wird.
  • Da sich der Schüttwinkel des Gutes während seiner Behandlung, beispielsweise durch die Aufnahme oder Abgabe von Feuchtigkeit, verändern kann und demgemäß jeweils verschiedene Anstellwinkel der Düsen 13 erforderlich sein können, können in verschiedenen Behandlungszonen auf unabhängig von einander verstellbaren Trägern angeordnete Gruppen von Düsen 13 vorgesehen sein. Zur Steigerung der gleichmäßigen Behandlung oder beispielsweise zur nur sehr kurzzeitigen Erhitzung der einzelnen Körner des Gutes kann es vorteilhaft sein, den Träger 14 so auszubilden, daß er in eine oszillierende Bewegung um seine Achse versetzt werden kann, so daß die Düsen 13 das Gut hin und her schwenkend überfahren.
  • Die Trommel 10 ist mittels senkrecht zu ihrer Längsachse stehender Wandungen 15 bis 18 in mehrere Abschnitte 19 bis 23 unterteilt. Dem ersten Abschnitt 19 wird das zu behandelnde Gut über einen Füllstutzen 24 zugeführt. Auf der axialen Länge des ersten Abschnittes 19. ist auf der Innenseite der Trommel 10 ein schraubenförmiges Leitblech 25 vorgesehen, das das Gut in einen Düsen 13 aufweisenden Bereich des ersten Abschnitts 19 fördert, In diesen Bereich mündet mit einer Auslaßöffnung ein Kanal, der von einem auf der Außenseite der Trommel 10 vorgesehenen, kastenartigen Gehäuse 26 gebildet wird, Dieser Kanal befördert in weiter unten noch genauer zu beschreibender Weise bei jeder Umdrehung der Trommel 10 eine Teilmenge des Gutes aus dem ersten Abschnitt 19 in den benachbarten Abschnitt 20. In gleicher Weise gelangt das Gut durch die übrigen Abschnitte 21, 22 in den letzten Abschnitt 23. Aus diesem Abschnitt wird das behandelte Gut vermittels eines auf der Innenseite der Trommel 10 vorgesehenen, schraubenförmigen Leitblechs 28 in einen Ablauf 27 befördert.
  • Der über die Düsen 13 zugeführte Heißgasstrom wird, nachdem er das zu behandelnde Gut durchsetzt hat und zur Mitte der Trommel 10 zurückgekehrt ist, durch einen Auslaßstutzen 29 abgeführt.
  • Fig. 2 stellt einen Blick auf die Innenseite der Trommel 10 in demjenigen Bereich dar, in dem auf der Außenseite das kastenförmige Gehäuse 26 vorgesehen ist, Die Figur ist jedoch dahingehend vereinfacht, daß neben dem ersten Abschnitt 19 und dem letzten Abschnitt 23 nur ein einziger Abschnitt 20' vorgesehen ist. Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, besteht das Gehäuse 26 aus einer in Drehrichtung vorderen, sich etwa radial erstreckenden Stirnwand 31, einer zu einer Tangentialebene der Trommel 10 parallelen Außenwand 32 und einer sich von deren in Drehrichtung hinterem Ende allmählich dem Trommelumfang nähernden hinteren Stirnwand 33. In Längsrichtung erstreckt sich das Gehäuse 26 über alle Abschnitte 19 bis 23 (Fig. 1) bzw0 19, 20', 23 (Fig. 2).
  • In dem Gehäuse 26 sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, Kanäle 34, 35 gebildet, die jeweils zwei benachbarte, im Förderstrom des Gutes nachgescnalteta Abschnitts 19, 20, bzw. 20', 23 verbinden, Die Kanäle 34, 35 sind zwischen der Wand der Trommel 1U, dem Gehäuse 26 und in dem Gehäuse 26 vorgesehenen, sich etwa radial zur Trommel 10 erstreckenden und gegenüber der Längsrichtung der Trommel 10 schräg verlaufenden Wänden 36, 37, 38 gebildet. Der Neigungswinkel dieser Wände 36, 37, 38 beträgt etwa 45° gegenüber der Längsachse der Trommel 10.
  • Die Mündung eines Kanals 34, 35 in dem in der Förderrichtung des Gutes stromauf liegenden Abschnitt 19 bzw. 20' ist jeweils eine sich zwischen den senkrecht zur Längsachse stehenden Wandungen 15 18 der Trommel 10 erstreckende, rechteckige Auslauföffnung 39 bzw. 40. Die Mündung eines Kanals 34, 35 in dem in der Förderrichtung des Gutes stromab liegenden Abschnitt 20' bzw. 23 ist jeweils eine etwa rhombische Einlauföffnung 41 bzw 42.
  • Aus den Fig, 3 und 4 ist erkennbar, in welcher Weise bei jeder Umdrehung der Trommel 10 zumindest eine Teilmenge des Gutes aus dem ersten Abschnitt 19 in den benachbarten mitleren Abschnitt 20' gefördert wird. Befindet sich die rechteckige Auslaßöffnung 39 gemäß Fig. 3 unter dem Gut, so läuft dieses in den Kanal 34. Bei weiterer Drehung der Trommel 10 rieselt das Gut durch den Kanal 34 und wird dabei infolge dessen schrägen Verlaufs in den Bereich des Abschnitts 20' gebracht, wo es aus der Einlauföffnung 41 austritt. Dies ist aus Fig. 4 erkennbar. In entsprechender Weise wird eine aus dem mittleren Abschnitt 20' durch die Auslaßöffnung 40 entnommene Teilmenno durch den Kanal 35 hindurch zum letzten Abschnitt 23 befördert.
  • Wie aus der Fig. 1 und der Fig. 3 zu ersehen ist, sind jeweils an den freiliegenden Enden der Düsen 13 Elektroden 50 in Form von ebenen, elektrisch leitenden Platten befestigt. Die Elektrodenplatten können hierbei so ausgebildet sein, daß in ihnen jeweils nicht näher dargestellte Löcher ausgebildet sind, in die die Düsen 13 mündend Die Elektroden 50 können durch gesonderte elektrische Zuleitungen mit einer Spannung versorgt werden. Die Spannungszuführung kann jedoch auch-einfach dadurch erfolgen, daß der Träger 14 mit den daran befestigten Düsen 13 elektrisch isoliert von der 'TrommeL 10 gehalten wird und daß eine entsprschende Hochfrequenzspannung direkt an den Träger 14 angelegt wird. Die Gegenelektrode wird sodann zusukmäßigerueise direkt durch die Trommel 10 selbst gebildet, indem die Trommel geerdet wird0 Durch eine derartige Anordnung der Elektroden 50 wird erreicht, daß das zu behandelnde Gut gleichzeitig an derselben Stelle sowohl mit Hilfe der Hochfrequenz als auch durch den durch die Düsen 13 eingeleiteten Heißgasstrom behandelt werden kann.
  • Durch den aus den Düsen 13 ausgestrahlten Hei5gasstrom wird neben einer Aufheizung gleichzeitig eine wesentliche Durchrührung des zu behandelnden Gutes bewirkt, dJe noch durch die Drehung der Trommel 10 unterstützt wird.
  • In Fig. 1 ist die Einrichtung so ausgebildet, daß im wesentlichen in jedem der Abschnitte 19 bis 23 dem zu behandelnden Gut eine gleich große Wärmemenge durch die Hochfrequenz bzw.
  • durch den Heißgasstrom zugeführt wird, da alle Elektroden etwa gleich groß und durch dieselbe Hochfrequenzspannung gespeist werden und alle-Düsen 13 von demselben Heißgasstrom durchsetzt werden. Natürlich kann die Anordnung auch so abgeändert werden, daß jedem der Abschnitte 19 bis 23 ein gesondert regelbarer Heißgasstrom sowie eine gesondert regelbare Hochfrequenzspannung zugeführt wird, um dem Gut in jedem der Abschnitte 19 bis 23 eine gesondert regelbare Wärmemenge zuzuführen.
  • Die Behandlungszeit des zu behandelnden Gutes kánn geeignet durch eine entsprechende Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 10 eingestellt werden.
  • In den Fig 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, -die zur Durchführung des,erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbar ist. Bei dieser allgemein mit 60 bezeichneten Anordnung wird das zu behandelnde Gut 61 auf einem Förderband 62 in einer im wesentlichen etwa gleich dicken, kontinuierlichen Lage transportiert. Unter dem Förderband ist eine im wesentlichen über die Länge des Förderbandes reichende erste Elektrode 63 angeordnet, die mit Masse verbunden ist.
  • Über dem Förderband 62 ist eine große Haube 64 aus einem nicht leitenden Material angeordnet. Unter der Haube 64 verläuft in Längsrichtung des Förderbandes 62 ein Kanal 65 zur Zuführung eines Heißgasstromes, der in Richtung der Pfeile D durch diesen Kanal geleitet wird. Von dem Kanal 65 zweigen im wesentlichen senkrecht gegen die Längsebene des Förderbandes gerichtete Düsen 66 ab, die mit dem Kanal 65 in Verbindung stehen und den Heißgasstrom senkrecht gegen die Oberfläche des zu behandelnden Gutes 61 führen. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, sind jeweils mehrere Düsen 66 in Querrichtung zu dem Förderband vorgesehen und zu einem Düsenstock 67 zusammengefaßta Bei der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind entlang der Längsrichtung des Förderbandes 62 mehrere Düsenstöcke 67 im Abstand von einander angeordnet.
  • Die Düsenstöcke 67 enden an ihrer dem Förderband 62 zugewandte Seite jeweils in einer zweiten, im wesentlichen parallel zu der Oberfläche des Förderbandes 62 verlaufenden Elektrode 68, die aus einer elektrisch leitenden Platte gebildet wird. Die Elektrodenplatten sind mit nicht näher dargestellten Löchern versehen, die mit den Enden der Düsen 66 ausgerichtet sind, so daß der durch die Düsen 66 ausgeblasene Heißgasstrom ungehindert durch diese Löcher hindurchtreten kann.
  • Die Düsenstöcke 67 sind so ausgebildet, daß sie sich entsprechend einem in Längsrichtung des Förderbandes 62 ausgeführten Schnitt nach abwärts gegen die offenen Enden der Düsen 66 verjüngen. Auf diese Weise wird zwischen je zwei Düsenstöcken ein in Querrichtung des Förderbandes verlaufender, sich nach aufwärts verjüngender Zwischenraum 69 gebildet. An dem oberen Endc jedes Zwischenraumes 69 verläuft ein Abzugskanal .70 für den abströmenden Heißgasstrom, in dem dieser aufgefangen und abgeleitet werden kann.
  • Durch die Form der Düsenstöcke 67 und die parallel zu dem Förderband 62 verlaufenden zweiten Elektroden 68 wird bewirkt, daß der aus den Düsen 66 nach abwärts austretende Hsißgasstr eine gewisse Strecke zwischen der Oberseite des Förderbandes und der Unterseite der Elektrode 68 in Laufrichtung bzw. entgegen der Laufrichtung des Förderbandes durch das zu behandpl.-de Gut 61 geführt wird, bevor der Heißgasstrom in einen Zwischenraum 69 gelangt und über die Abzugskanäle 70 abgezoc wird. Somit wird das gesamte zu behandelnde Gut 61, das sich gerade zwischen der ersten Elektrode 63 und einer zweiten Elektrode 68 befindet, gleichzeitig von einem intensiven Heißgasstrom durchströmt.
  • In der Förderrichtung E des Förderbandes 62 können so viele zweite Elektroden 68 bzw. Düsenstöcke 67 vorgesehen werden, wie benötigt werden, um das zu behandelnde Gut auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen.
  • Die in der Fig. 5 gezeigte Anordnung, bei der zwischen den einzelnen zwsiten Elektroden 68 jeweils ein gewisser Abstand vorhanden ist, hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, weil sich bei einer derartigen Anordnung die Temperaturen im Innaren und auf der Außenseite der einzelnen Teilchen des zu behandelnden Gutes zwischen den einzelnen zweiten Elektroden 68 weitgehend ausgleichen können, so daß keine zu große Temperaturdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der einzelnen Teilchen auftritt, die zu Beschädigungen der Teilchen führen könnte.
  • In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform weisen die Elektroden 68 im wesentlichen denselben Abstand von einander auf. Es könnte jedoch ebensogut eine Anordnung vorgesehen werden, bei der die einzelnen Elektroden 66 etwa in der Förderrichtung E des Förderbandes einen zunehmend kleineren Abstand von einander haben, so daß gegen Ende des Trocknungs-bzw. Röstungsvorganges eine jeweils zunehmend schnellere Aufheizung des.zu behanzdelnden Gutes erfolgt.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Anordnung so getroffen werden, daß die einzelnen zweiten Elektroden 68 unabhängig voneinander in Bezug auf die abgestrahlte Hochfrequenzenergie regelbar sind und in gleicher Weise kann die Zufuhr des Heißgasstromes zu den einzelnen Düsenstöcken 57 etwa getrennt regelbar sein, um die Aufheizung des Gutes 61 durch jeweils einen Düsenstock 67 getrennt zu regeln. So kann es etwa z«teckmäßig sein, eine Aufheizung des zu behandelnden Gutes 61 gemeinsam durch ein Hochfrequenzfeld und einen Heißgasstrom nur solange durchzuführen, bis der Trocknungsvorgang des zu behandelnden Gutes 61 etwa abgeschlossen ist, worauf sodann der eigentliche Röstvorgang lediglich mit Hilfe eines Heißgasstromes durchgeführt wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß von einem bestimmten Punkte an in Förderrichtung E des Förderbandes alle weiteren Elektroden 68 abgeschaltet, d. h. nicht mehr mit Hochfrequenzenergie versorgt werden.

Claims (26)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e :
    Verfahren zur WärmebehanSdlung von Schüttgut, insbesondere zur Trocknung und/oder Röstung von Kaffee oder Kakao, unter Einwirkung eines kapazitiven Hochfrequenzfeldes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schüttgut wenigstens zu Beginn der Wärmebehandlung dem das Schüttgut von innen nach außen erwärmenden Hochfrequenzfeld und einem das Schüttgut durchströmenden Heißgasstrom ausgesetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach- Anspruch 1, dadurch g e k-e n n z e i c h -n e t , daß die dem Schüttgut durch die Hochfrequenz bzw.
    durch den Heißgasstrom zugeführten-. Wärmemengen so auf einander abgestimmt sind, daß in den jeweiligen Schüttgutteilchen wenigstens während der Trocknung ein Temperaturgefälle von innen nach-außen aufrechterhalten wird.
  3. 3, Verfahren nach Anspruch 2s dadurch g e k e n n z e i c h -n e t S daß das Temperaturgefälle maximal 1OOC beträgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Temperaturgefälle maximal 50 beträgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schüttgut kontinuierlich aufgeheizt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurcb g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schüttgut aus Kaffeebohnen besteht, die bis auf eine Temperatur im Bereich von 170°C bis 250 0C aufgeheizt werden.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t w daß das Schüttgut aus Kakaobohnen besteht, die bis auf eine Temperatur im Bereich von 1000 bis 150°C aufgeheizt werden.
  8. 8, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schüttgut durch mehrere, jeweils eine Aufheizung des Schüttgutes bewirkende Heizzonen geführt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß dem Schüttgut abwechselnd Wärmemengen sowohl durch das Hochfrequenzfeld als auch den Heißgasstrom und lediglich durch den Heißgasstrom zugeführt werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t X daß das Schüttgut durch die gemeinsame Wirkung des Hochfrequenzfeldes und des Heißgasstromes nur bis zu einer Temperatur von etwa 1100C aufgeheizt und sodann lediglich durch den Heißgasstrom weiter aufgeheizt wird.
  11. 11, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Heißgasstrom durch Heißluft gebildet wird,
  12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Temperatur der Heißluft zwischen etwaQ250 C und 45OOC liegt,
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t s daß die Heizzonen jeweils gleiche Temperaturgradienten aufweisen.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Heizzonen wenigstens teilsweise verschiedene Temperaturgradienten aufweisen,
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t s daß die in jeder Heizzone durch den Heißgasstrom zuführbare Wärmemenge varnarbar ist,
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i -c h n e t , daß die in jeder Heizzone durch den Heißgasstrom zuführbare Wärmemenge unabhängig von den übrigen Heizzonen variierbar ist.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß die in jeder Heizzone durch die Hochfrequenz zuführbare Wärmemenge variierbar ist.
  18. 18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch eine elektrisch isoliert von einem feststehenden Träger (14) um diesen drehbare Behandlungstrommel (10) für das Schüttgut,' durch mehrere an dem feststehenden Träger (14) befestigte, gegen das in der Trommel (10) befindliche Schüttgut hin vorstehende Auslaßdüsen (13) für den Heißgasstroin und durch eine an den Enden der Auslaßdüsen (13) befestigte, mit der Behandlungstrommel als Gegenelektrode zusammenwirkende Elektrode (so).
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, mit einem an einem Ende der Behandlungstrommel vorgesehenen Einlaß und mit einem an dem andersn Ende der Trommel vorgesehenen Auslaß für das Schüttgut, dadurch . g e k e n n z e i c h n e t daß die Behandlungstrommel (10) durch wenigstens eine senkrecht zu dem Träger (14) verlaufende Trennwand (15, 16, 17, 18) in mehrere Kammern (19 bis 23) unterteilt ist, daß wenigstens in einigen dieser Kammern (19 bis 23) jeweils an dem Träger (14) befestigte, gegen das Schüttgut in einer Kammer vorstehende Auslaßdüsen (13) für den Hei;-gasstrom angebracht sind, daß wenigstens in einem Teil dc Kammern jeweils an den Enden der Auslaßdüsen (13) eine mit der Trommel als Gegenelektrode zusammenwirkende Elektrorjc (so) befestigt ist und daß an der Trommel (10) ein das Schüttgut durch aufeinanderfolgendé Kammern (19 bis 23) transportierender Längskanal (26) vorgesehen ist.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Träger (14) rohrförmig ausgebildet ist, und daß den Auslaßdüsen (13) der Heißgasstrom über das Innere des Trägers (14) zuführbar ist.
  21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in den in Förderrichtung des Schüttgutes strömungsaufwärtigen Kammern (19 bis 23) jeweils sowohl Auslaßdüsen (13) für den Heißgasstrom als auch eine Elsktrode (50) zur kapazitiven Hochfrequenzheizung und daß in den stromungsabwärtigen Kammern jeweils lediglich Auslaßdüsen (13) für einen Heißgasstrom vorgesehen sind.'
  22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, g e -k e n n z e i c h n a t durch eine das zu behandelndc Schüttgut (61) transportierende Fördereinrichtung (62), durch eine entlang der Fördereinrichtung verlaufende, und dieser angeordnete erste Elektrode (63), durch wenigstcr eine über der Fördereinrichtung angeordnete zweite Eloktä: (68) und durch mehrere entlang de Föidereinrichtung an ordnete, gegen das Schüttgut gerichtet@ Auslaßdüsen (6 für den Heißgasstrom.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mehrere im Abstand entlang der Fördereinrichtung angeordnete zweite Elektroden (68) vorgesehen sind.
  24. 24, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auslaßdüsen (66) für den Heißgasstrom durch in den zweiten Elektroden (68) ausg-ebildete Öffnungen gebildet werden,
  25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t S daß die zweiten Elektroden (68) jeweils durch im wesentlichen parallel zu derFördereinrichtung verlaufende Platten gebildet werden.
  26. 26. VorrichtUng nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch g e k e n n rz e i c h n e t , daß die Fördereinrichtung aus einem Förderband (62) oder einer Schnecke besteht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0043324A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-06 Issam Abdul-Kader Ghandour Maschine zum Enthülsen, Rösten und Reinigen von Sesamsamen
DE3538352C1 (de) * 1985-10-29 1987-01-08 Barth Maschf G W Anordnung zum Roesten von oelhaltigen Samen,wie Kakao,Kaffee,Ceralien und dgl.
CN112586776A (zh) * 2020-12-25 2021-04-02 昆明弘承食品科技有限公司 一种高咖啡因冻干速溶咖啡粉制作方法及装置

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