DE2259019A1 - Verfahren und vorrichtung zur schnellen trocknung von mit einer die verdunstung von feuchtigkeit behindernden umhuellung umgebenen kornfoermigem material, wie getreide, beispielsweise gerebeltem mais - Google Patents

Description

Dipi.-ing. H. Seiler

PATENTANWÄLTE Dipi.-ing. J. Pfenning Dipl.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 19

Oldenburgallee 10 Tel. O311/304 55 21 304 55 22

Drahtwort: Seilwehrpatent Postscheckkto. Bln.W. 5938

28. .November 1972 Pf/an

' Firma INTEECOOPEEATION KEEESKEDELErIB¹EJLESZTESI ET. Budapest I., Attila ut 14 - Ungarn

Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Trocknung von mit einer die Verdunstung von Feuchtigkeit behindernden Umhüllung umgebenen kornförmigeia Material, wie Getreide, beispielsweise gerebeltem Mais

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnellen Trocknung von mit einer die Verdunstung von Feuchtigkeit behindernden Umhüllung umgäbenen kornförmigem Material, wie Getreide, beispielsweise gerebeltem Mais.

Es ist bekannt, die Körner von Getreiden, beispielsweise gerebeltem Mais, bei hohen Temperatur in mit Heißluft beschickten Einrichtungen zu trocknen. Um diese verhältnismäßig aufwendigen und kostspieligen Einrichtungen optimal auszunutzen, muß die Trocknungszeit auf ein Minimum beschränkt worden-, mn den Trocknungsprozeß so schnell wie

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möglich durchzuführen. Bei don bekannten Einrichtungen kann dies nur durch die Erhöhung der Temperatur und der Luf i;güschwindigkeit erreicht werden, was jedoch in der Praxis nicht' zu verwirklichen ist. Der Erhöhung der Temperatur sind durch das Verhalten des Getreides Grerisen gesetzb, beispielsweise der Mais verbrennt und wLrd zu Mals umgewandelt. Die Erhöhung der Luftgoschwindigkoit über ein gewisses Maß hinaus.ist nicht wirksam, weil die Luft die Einrichtung ungesättigt verläßt. Außerdem ciuß man bei starker Erhöhung der Luftgeschwindigkeit mit einem sehr großen Energieverlust rechnen.

Eine andere bekannte Methode, bei der die Oberfläche des Material·^ durch Mahlung oder Zerkleinerung vergrößert und dadurch die Trocknung beschleunigt wird, ist bei in der Landwirtschaft anfallendem Getreide nicht brauchbar, weil die Körner, beispielsweise die Maiskörner, durch das Mahlen oder Zerkleinern zerstört werden. Wegen dieser Serstprxmg würde sich der Nährstoffgehalt schon nach kursier Lagerungszeit wesentlich vermindern, und die durch die l'err. toning auftretenden staubartigen MatorialpartikeL würdeη du· Siebe oder Gitter der Trocknungseinrichtung verstopfen, l/e^en det hohen Luftgeschwindigkeiten würdet!, auß ■·■ loni = rhi-b 1. i *u■■: Materialverluste auftreten. Abgesehen von Λ i .:.·>·νι\> '-_:κ·::λζ1 \ ...-»-h unlösbaren Problem benötigen :iolcho M-ihl- and '>.ir'klr<ui»'nii!i

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methoden kostspielige zusätzliche Maschinen mit großem Energiebedarf, deren Verwendung sich wegen der Unwirtschsftlichkeit aus praktischen Gründen verbietet.

Bei gewissen landwirtschaftlichen Futterpflanzen, beispielsweise bei Klee und Luzerne, werden für die Erhöhung der Wirksamkeit der Trocknung sogenannte Halmzerstörer· verwendet. Der Halm der Luzerne trocknet nämlich, schwieriger aus als ihre Blätter; zu diesem Zwecke werden zwecks Ausgleich der Trocknungszeit die Halme zwischen zwei Brechwalzen zei'c-bort. Dieses Verfahren kann aber bei Korngetreiden nicht verwendet werden, weil diese einerseits keine in verschiedenem Maße zu trocknenden Teile aufweisen, und andererseits würde sich das Material zwischen den Brechwalzen zerstollen, was zu den genannten Wachteilen führen würde. . '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfallren und eine.Vorrichtung zu schaffen, die eine wesentliche Erhöhung der Wirksamkeit der Tro.cknung von Korngetreiden, hauptsächlich von Mais, gestatten, ohne daß die Gefahr der Zerstörung der einzelnen Körner besteht. .

Diο Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß'die Oberfläche voti gew! ."-oi, in der Landwirtschaft anfallenden Getreide-

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arten durch eine Umhüllung bedeckt ist> die die Verdunstung der sich im Inneren des Kornes befindlichen Feuchtigkeit wesentlich behindert und dadurch den Trocknungsprozeß zeitlich verzögert. ......

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Verdunstung der Feuchtigkeit behindernde Umhüllung vor dem Trocknungsvorgang und/oder während des Trocknungsvorganges wenigstens an einer Stelle durchstochen und/oder durchschnitten wird.

Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens einem mit die Umhüllung des Kornes unterbrechenden Elementen, beispielsweise Nadeln, Messern und dergleichen, versehenen Schneidorgan, aus einer die Körner mit dem Schneidorgan in Eingriff bringenden Druckfläche, aus einer die Körner zwischen die Druckfläche und das Schneidorgan einführenden Fördereinrichtung und aus einer die Körner von dem Schneidorgan mittelbar oder unmittelbar entfernenden Abnahmevorrichtung besteht.

Ein weiterem Merkmal der Vorrichtung kennzeichnet eich dadurch, daß das Schneidorgan aus einer Umlaufenden Nadelwalze und die Druckfläche aus einer entgegengesetzt um!au»

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fenden Druckwalze besteht, und daß die Abnahmevorrichtung als vor der nadelwalze angeordneter Abschlagkamm ausgebildet ist, der mit dem Durchtritt der Nadeln der Nadelxvalze gestattenden Schlitzen versehen ist.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Druckwalze mit einer elastischen Schicht, vorzugsweise einer Gummischicht belegt ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Druckwalze in der ihre Achse und die Achse der Nadelwalze schneidenden Ebene verstellbar ist, und/oder daß die Druckwalze eine elastische Lagerung besitzt.

Weiter besteht die Erfindung darin, daß der Abschlagkamm einen größeren Krümmungsradius als die Nadelwalze aufweist, an seinem einen Ende um einen Bolzen schwenkbar ist und an seinem anderen Ende eine von einer Feststellschraube durchgriff ene, der Einstellung des Abst.andes zwischen sich und der Nadelwalze dienende Kulissse trägt.

Weiter ist wesentlich, daß die Fördervorrichtung derart ausgebildet ist, daß die einzelnen Körner mit einer iher größeren Seitenflachen der Nadelwalze zugewandt zugeführt werden.

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Weiter ist νοα Bedeutung, daß die Fördervorrichtung aus einem Einfülltrichter und aus einem rl η diesen angeschlossenen, zwischen die Nadelwalze und die Druckwalze führenden Kanal besteht, dessen eine Seitenwand als Schwingblatt ausgebildet ist.

Außerdem ist wesentlich, daß das Schwingblatt an seinem einen Ende mitteln eines Bolzens drehbar gelagert ist, an seinem anderen Ende über eine in ihrer Lä/ige veränderliche Stange an einen als Exzenter ausgebildeten Drehzapfen angeschlossen ist und mit dem Einfülltrichter durch eine biegsame Aufsatzplatte verbunden ist.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die Fördervorrichtung aus einem endlosen, vorzugsweise horizontal gerichteten Förderband und aus einem über dem Förderband liegenden, parallel mit ihm gerichteten Andruckband besteht, wobei die einzelnen Körner zwischen den Bändern mit einer ihrer größeren Seiten auf dem Förderband aufliegend, zwischen die Nadelwalze und die Druckwalze gefördert werden, und wobei das Förderband und das Andruckband in entgeagengesetzter Richtung drehbar sind.

Hierbei ißt noch wesentlich, daß die elastische Schicht der

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Druckwalze durch den Belag des Förderbandes gebildet ist, und die Druckwalze als Antriebswalze für das Förderband

Durch die Erfindung wird ein bei der Trocknung von Getreide bisher noch nicht gelöstes Problem behoben. Durch die Erhöhung der Wirksamkeit der Trocknung und durch die Verminderung der Trocknungszeit um 20 bis 35, °/° wird die Leistung der Trocknungsanlagen wesentlich vergrößert. Das erfindungsgemäß behandelte Material, z. B. Hais, erleidet praktisch keine Beschädigung oder Zerstörung., es ergibt, sich kein Ifeterialverlust, in Pulverform, und während der lagerung tritt' kein Mahrstoffverlust auf. Die Konstruktion eier Vorrichtung ist einfach, der Energiebedarf ist gering, X'/eil eine x-resentIiehe unerwünschte Deformationsarbeit nicht erfolgt. .- ■ ·

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in vereinfachten, schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: " - .

Fig. " die der Durchführung des erfindungsgemäßen Yer-

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fohrens dienend« Vorrichtung in senkrechtem ßchnitt, ■

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Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Vie Fig. 1 zeigt, besitzt die Vorrichtung zwei nebeneinander liegende Walzen mit parallelen Achsen und mit entgegengesetzten Drehrichtungen gemäß der Pfeile A, B auf, nämlich die Nadelwalze 2 und die Druckwalze 4. Die Nadelwalze

dicht 2 weist radiale Nadeln 1 auf, die/nebeneinander liegen. Die Druckwalze 4 ist mit einer Gummischicht 5 bedeckt und ist in der ihre Achse schneidenden Horizontalebene verstellt bar. Diese Verstellbarkeit ermöglicht die Behandlung von verschiedenen Korngrößen in der" Vorrichtung.

Zwischen den Walzen 2 und 4 befindet sich ein Abschlagkamm J, der die Aufgabe hat, die auf die Nadeln 1 aufgestochenen Körner von diesen Nadeln wieder abzunehmen. Auch der Aßchlagkamm 3 ist verstellbar, um die Einstichtiefe regeln zu können.

Der gerebelte Mais wird durch den Einfülltrichter 11 und den Kanal 6 zwischen die Walzen 2 und 4 eingeführt j der Kanal reicht bis in den Spalt zwischen den Walfsen* Der Kanal 6 hat im Querschnitt die Form eines länglichen Vier-' eckeß und einer seiner im wesentlichen vertikalen Seitenwand e ist als Schwingblatt 7 ausgebildet. DaB Schwingblatt

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ist an. seinem einen. Ende durch den Zapfen 9 drehbar gelagert. An seinem anderen Ende ist das Schwingblatt 7 durch eine biegsame Aufsatzplatte 10 mit dem Einfülltrichter 11 und durch die in ihrer Länge verstellbare Exzenterstange 12.mit dem Exzenterzapfen 8 verbunden. Das Schwingblatt 7 hat die Aufgabe, die Maiskörner gleichmäßig zu dosieren · und so zu ordnen, daß sie zwischen die Walzen 2 und 4 * mit einer ihrer größeren Seitenflächen zu den !Tadeln 1 hin eintreten.

Der Abschlagkamm 4 ist an seinem oberen Ende durch den Zapfen 13 drehbar gelagert und an seinem anderen Ende durch die Kulisse 14 und die .arretierschraube 1$ schwenkbar befestigti Die Breite des Abschlagkammes 4 entspricht der Breite der Walzen 2 und 3« In die Schlitze 16 des Absehlagkammes 3 reichen die Nadeln 1 der Nadelwalze 2. Die Nadeln 1 stehen gegenüber den Schlitzen 16 zur Druckwalze 4 vor, berühren aber den Mantel der Druckwalze 4-nicht, so daß sie die eine Oberfläche des Kornes durchstechen, die andere entgegengesetzte große Oberfläche des Kornes jedoch , nicht durchstechen. .

Der Pfeil G zeigt die Bewegungsrichtung des Kornes in dem Kanal 6. Die Pfeile D zeigen die TerStellrichtungen der

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Exzenterstange 12, die Pfeile E die Verstellrich.tun.gen der Druckwalze ¹V und die Pfeile F die Verstellrichtungen des Abschiagkammes 3· .

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Der gerebelte Mai-s wird nach Eeinigung in den Einfülltrichter 11 eingeführt, von welchem die Körner durch Sctiwerkraft" in den Kanal 6 eintreten. Das Schwingblatt 7 ordnet¹ die Körner auf die Weise an, daß ihre größeren Seitenflächen zu dem Schwingblatt 7 parallel stehen.

Die Körner treten in dieser Lage zwischen die Nadelwalze 2 und die Druckwalze 4, dieentgegengesetzte, mit der Bewegungsrichtung der Körner übereinstimmende Drehrichtungen A und B haben. .

Bei Drehung der Walzen 2 und ^LY treten die Nadeln 1 der Hadelwalze 2 in die Schlitze 16 des Ab a chi agk amme s 3 ein. und die Druckwalze 4· drückt die Maiskörner auf die Nadeln 1, die ein jedes Korn wenigstens auf einer Seite durchstechen! dadurch brechen die Nadeln 1 die zusammenhängende Oberflächenschicht des Kornes auf, wodurch die Feuchtigkeit schnell aus dem Inneren des Kornes während des Trocknungsprozesses entweichen kann. Bei Weiterdrehuilg der Walzen 2, 4 entfernen sich die Nadeln 1 vom Abs chi agk amm 3 und treten

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aus den Schlitzen 16 aus. Die. Körner können· durch die
Schlitze 16 nicht heraustreten, weil die Breite der Körner größer ist als die Breite der »Schlitze 16. Dadurch ziehen sich die Körner von den Nadeln 1 ab, fallen ab und können in.die Trocknungsanlage gefördert werden.

Der elastische Gummibelag 5 der Druckwalze 4 ermöglicht den Ausgleich der unterschiedlichen Korngröße. Der Abstand
zwischen der Spitze der Nadeln 1 und der Oberfläche der
Gummischicht 5 entspricht in der Normallage der kleinsten Kornstärke, d.h. die Nadeln 1 durchstechen auch die Oberflächenschicht des kleinsten Korns mit vollkommener Sicherheit, Die größeren Körner können in das Haterial der Gummischicht 5 eingedrückt werden; hierbei dringen die Nadeln 1 in das Korn tiefer ein, können aber das Korn nicht zerbrechen.

Durch die verschiedenen Yerstellmöglichkeiten kann man die Vorrichtung entsprechend der jeweiligen Getreideart (Mais, u.a.) einstellen, indem man die Breite des Schlitzes zwischen den Walzen 2 und 4- entsprechend der Korngröße ausrichtet. - . ' .

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einer horizontalen Anordnung» Die Nadelwalze 2

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befindet sich oberhalb der Druckwalze 4. Auch hier weistdie Nadelwalze 2 die Nadeln 1 und den Abschlagkamm 3» und die Druckwalze 4 die Gummi schicht 5 i-ⁿ gleicher Weise wie bei Fig. 1 auf. In diesem Fall sind aber die'die Körner zwischen die Walzen 2 und 4 einführenden Organe unterschiedlich. Es ist ein"endloses horizontales Förderband vor dem Schlitz zwischen den Walzen 2 und 4 angeordnet. Auf das Band 17 treten die Maiskörner 23 aus dem Trichter 11 aus. Für die Ordnung der Körner 23 dient in diesem Fall ein weiteres endloses horizontales Andruckband 18, das über dem Förderband 17 mit einem Abstand■angeordnet ist, der etwas kleiner als die kleinste Kornstärke ist. Jedes Maiskorn liegt hierbei zwischen den Bändern 17 und 18 auf seiner großen Seitenfläche und tritt in dieser, Lage zwischen die Walzen 2 und 4- ein.

Die Druckwalze 4 dient gleichzeitig als Antriebswalze für das Förderband 17· Dar. Band 17 selbst bildet hier die Gummischicht ^!). Bei diener Anordnung wird nur die Riemenscheibe 19 durch einen nicht dargestellten Motor angetrie- ■ ben. Von der Riemenscheibe 19 wird die Walze 4 und das Förderband 17 durch den Riemen 20, die Nadelwaise 2 durch den Riemen 21 und das Andrückband 13 durch den Riemen ?2 angetrieben. Die durchr;en1;ochenon Maiskörner verlassen die? Vorrichtung durch dan Rohr 2'\.

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Die Erfindung ist nicht auf die gegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt verschiedene "Varianten . der Einzelteile. So können z. B. Nadelwalzen.angewendet . ^_f , werden, deren Fädeln ineinandergreifend die Oberflächen.;* _;. schicht der Körner durchstechen. In diesem Fall wird_rdie; , zweite Nadelwalze auch als Druckfläche verwendet. Statt Walzen kann man Nadel- und Andruckorgane mit flachen Eben^ii. verwenden; in diesem IPaIl ist aber mit größerem maschineller. Aufwand und mit intermittierender Arbeitsweise zu rechnen. Hierbei muß anstelle des Absdiagkammes ein anderes.Organ für das Abnehmen der Körner benutzt wenden.-. _: ' , .

Die Erfindung kann für die wirksame Trocknung .von .Mais betrieben werden; sie kann aber ζ.,.Β. auch für Getreide,. für die Körner gewisser Industriepflanzen usw. anwendbar-sein.

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Claims (10)

1. A η s ρ r ü ehe

   1> jVerf ahren zur schnellen Trocknung von mit einer die Ver* "~ dunstung von Feuchtigkeit behindernden Umhüllung umgebenen kornförmigen Material, wie Getreide und dergleichen, beispielsweise gerebeltem Mais, d a d u r c h ge kennzeichnet, daß die die Verdunstung der Feuchtigkeit, behindernde Umhüllung vor dem Trocknungsvorgang und/oder während des Trocknungsvorganges wenigstens an einer Stelle durchstochen und/oder durchschnitten wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens einem mit die Umhüllung des Kornes unterbrechenden Elementen, beispielsweise Nadeln, Messern und dergleichen, versehenen Schneidorgan, aus einer die Körner mit dem Schtieidörgan in Eingriff bringenden Druckfläche, aus einer die Körner zwischen die Druckfläche und das Schneidorgan einführenden Fördereinrichtung und aus einer die Körner von dem Schtieidorgän mittelbar oder unmittelbar entfernenden AbnahtHeVorrichtung besteht:.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch. 2, .dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidorgan aus einer umlaufenden Nadelwalze (2) und die Druckfläche aus einer' entgegengesetzt umlaufenden Druck

   • walze (4) besteht, und daß die Abnahmevorrichtung als vor der Nadelwalze (2) angeordneter Abschlagkamm (3) ausgebildet ist, der mit den Durchtritt der Nadeln (1) der Nadelwalze (2) gestattenden Schützen (16) versehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (4) mit einer elastischen Schicht, vorzugsweise einer Gummischicht (5) belegt ist.
5. 5- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,- dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (4) in der ihre Achse und die Achse der Nadelwalze (2) schneidenden Ebene verstellbar ist, und/oder daß die Druckwalze (4) eine elastisch^ Lagerung besitzt. ·
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch. gekennzeichnet, daß der Abschlagkamm (-3) einen größeren Krümmungsradius als die Nadelwalze (2) aufweist, an seinem einen Ende um einen Bolzen (13) schwenkbar ist und an seinem anderen Ende eine von einer Peststellschraube (15) durchgriffene, der Einstellung dos Abstandes zwischen sich und der nadelwalze (2) dienende Kulisse (T¹O trägt.

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7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung derart ausgebildet ist, daß die einzelnen Körner mit einer ihrer größeren Seitenflächen der Nadelwalze (2) zugewandt zugeführt werden.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7ι dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung aus einem Einfülltrichter (11) und aus einem an diesen angeschlossenen, zwischen die Nadelwalze (2) und die Druckwalze (4·) führenden Kanal (6) besteht dessen eine Seitenwand als Schwingblatt (7) ausgebildet ist.
9. 9- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingblatt (7) an seinem einen Ende mittels eines Bolzens (9) drehbar gelagert ist, an seinem anderen Ende über eine in ihrer Länge veränderliche Stange (12) an einen als Exzenter ausgebildeten Drehzapfen angeschlossen ist, und mit dem Einfülltrichter (11) durch eine biegsame Aufsatzplatte (10) verbunden ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förde ιλγογγ ich tung aus einem endlosen, vorzugsweise horizontal gerichteten Förderband (17) und aus einem über dem Förderband (17) liegenden, parallel mit ihm gerichteten Andruckband (18) bestoht, wobei die einzelnen Körner (2A) zwischen den Bändern (I7j 18) mit fiuur ihrer größeren

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    auf dew Förderband (17) aufliegend¹, zwischen die^J

    e (2) uud die^; Druckwaize (4) gefördert werden, und Vb'et das Förderband' (17) und das liidruGkband'(18)" in'ent-

    Riciitün§ "dreiibar sind.

    Vorriciitung naclx Ansprucli 10, d,a-^dlircli gakenhzeiQlanet, daß die elaatisciie'Scliiclit" "der Druckwalze C^) durch'den Belag des Förderbänder (1?) gebildet ist, und die Druckwalze (4) als Antiiöbswalze für das Förderband(i7) dient* " · "

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