KR100275665B1

KR100275665B1 - 곡물의 제분전처리 방법과 장치

Info

Publication number: KR100275665B1
Application number: KR1020000032278A
Authority: KR
Inventors: 로만뮐러
Original assignee: 베. 바이스, 요트. 프롬홀트; 뷜러아게
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2000-12-15
Also published as: ES2146440T3; CN1065452C; PT801984E; RU2076779C1; CZ289974B6; ES2130437T3; UA32568C2; BR9405550A; DK0801984T3; CZ90895A3; GR3029941T3; ATE177663T1; JPH08501984A; DE4345422C2; KR950703408A; CN1117273A; SK49095A3; EP0801984B1; GR3034080T3; DE4326836C2

Abstract

본 발명은 제분을 위한 곡물의 전처리를 위한 새로운 방법과 장치를 제안한다. 상태조절전에, 곡물이 제 1 건조단계와 제 2 습윤단계에서 세척되고, 물이 제 2 단계이전 또는 도중에 첨가되며, 습윤세척을 위한 곡물이 1 - 120분 동안 중간저장된다. 연속작동하는 마세기가 건조세척과 습윤세척을 위하여 사용되며, 곡물은 이송수단에 의하여 유입구로부터 유출구측으로 강제이송되고 이송수단과 교대로 배열된 돌출부의 영역에 의하여 통과되며, 마세과정에서 탈락된 물질이 로타의 회전운동으로 반복하여 분리제거된다.

Description

곡물의 제분전처리 방법과 장치 {Method and apparatus for the preparation for milling of cereal}

본 발명은 곡물의 제분전처리방법과 장치에 관한 것으로 곡물의 제분, 특히 곡물의 하이 그라인딩을 위한 곡물의 전처리과정은 다음의 다수 단계로 구성된다.

- 모래나 흙덩이를 선별하는 단계.

- 이물질, 예를들어 돌조각, 종자 및 껍질조각등 여러가지 이물질을 분류하는 단계.

- 저장습도 ( 예를들어 10-12% )로 부터 제분습도 ( 수분함량 15% 이상)로 곡물을 가습하는 단계.

- 곡물을 12 - 48시간 동안 상태 조절하는 단계.

- 각 표피부분, 또는 곡물전체 표피부분을 부벼 닦는 마세단계 또는 탈피단계.

곡물은 기본적으로 3 개층의 표피조직을 갖는다. 최외측 표피는 외부층, 종방향 셀, 횡방향 셀 및 관상 셀로 구성되며 전체 곡물의 약 5.5%를 구성한다. 이어서 중앙의 이중층, 소위 유색층과 무색층의 이중층이 있으며 이는 곡물의 약 2.5%를 차지한다. 최내부층은 곡물중량의 7%에 달하며 호분층으로 불린다.

그리고 배 ( 胚 )부분이 2.5%이며, 나머지 대부분은 배유( 胚乳 )로서 전체 곡물의 약 82.5%를 차지한다. 갈색 및 백색 밀가루 또는 2 등급 밀가루나 밀가루를 채치고 남은 찌꺼기의 생산에 있어서 잘 알려진 문제점은 배부분이다. 그 이유는 이 배부분이 지방 함유가 높기 때문이다. 배부분은 유용한 성분이며 예를들어 이로부터 기름을 얻을 수 있다. 그러나 특히 배부분이 상당히 많은 경우 이 배부분이 파쇄개방된 상태에서 지방이 제분제품의 등급에 제한을 준다. 제분업자들은 가능한 손상없이 제분과정에서 모든 배부분을 제거코자 한다. 따라서 곡물은 최초분쇄단계까지는 손상없이 가능한한 배부분과 함께 안내되어야 한다.

최근에는 두가지 경향이 주목되고 있다. 첫째로는 경제적인 이유로 세척단계 또는 제분전처리단계를 위한 기계 또는 장치의 수를 줄이는 것이다. 이를 위하여 간이건조분류기, 곡물의 가습 및 가능한한 소규모의 상태조절 셀을 이용하는 방향으로 가게되었다.

제 2 경향은 정반대로 쌀의 제분에서 이루어지는 것과 같이 거의 배유에 이르기까지 다단계를 거쳐 곡물을 탈피하고 마쇄토록하는 것이 제안되었다.

예를들어 DE - PS No. 1 164 210 에 따라서 최외부층을 완전히 제거하는 것이 제안되었다. 곡물의 형태에 따라서 3.2 - 5.7%, 즉 전체 외피구조의 일부가 반복적인 가습, 탈피 및 체질을 통하여 제거된다. 이러한 대형표피조각의 제거는 곡물의 조심스럽게 조절되고 반복되는 처리과정에 의하여 준비되고 수행되어야 하는 바, 여기에서, 가습에 부가하여 열이 적당한 운동중에 충분한 시간동안 가하여질 수도 있다.

본원 출원인은 CH - PS No. 640 750 에 따라서 곡물의 6 - 10%를 탈피하거나 또는 제분전에 곡물표피의 50 - 60%를 탈피하는 중간형태를 제안하였다. 이를 위하여 4개의 연속단계가 제안되었다. 건조세척 - 가습탈피 - 집중가습 - 로울러분쇄 그러나 경제적인 이유와 운영의 이유로 이러한 방법은 실시함에 있어 성공적이지 못한 것으로 간주되었다.

또한 GB - PS No. 1 258 230 에 따른 제안에 있어서는 생산성을 높이기 위하여, 여러 표피가 반복적인 ' 배치방식 ( Batchwise ) ' 처리로 제거토록하였다. 비록 이러한 완전탈피방법이 20년 이상 알려져 왔으나 실시되는 않았다.

최근에는 다시 US - PS No. 5 025 993 에 따라서 계동적이고 반복적인 전체 마세 및 탈피과정에 의한 제분전처리단계내에서 실제 제분공정의 일부과정을 수행하는 것이 제안되었다. 그러나 매우 광범위한 실제 테스트에서는 전체적으로 경제적인 측면에서 유리하지 않음이 판명되었다. 반대로 완전한 곡물의 탈피의 경우에 있어서는 충분히 가습된 표피조각이 발생되어 이들이 별도로 처리되고 부분적으로 건조되어야 하였다. 대부분의 시험에서 백색 밀가루와 찌꺼기의 생산량이 높지 않음을 보였다. 제분과정 자체의 경비는 이러한 방법으로서 줄일 수는 없다. 미국 특허명세서 제 5 025 993 호는 쌀의 제분에서 탈피 및 마쇄하는 것을 그대로 기초하고 있다. 그러나 각 기계에서는 생산량이 매우 적은 결점이 있으므로 예를들어 20 - 40 t/h의 높은 생산량이 요구되는 경우에 다수의 기계를 필요로 한다.

본 발명의 목적은 상기 언급된 결점이 없이 제분을 위한 전처리과정을 개선하고, 특히 생산량을 높인 경우에 있어서도 곡물의 파손없이 곡물을 고순도로 세척할 수 있도록 하는데 있다. 다른 목적으로서는 제분작업에 영향을 주는 입력파라메타가 고도로 일정 불변하게 유지될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 방법은 곡물 적층상이 밀적되게 마세실내에 형성되고 마세로타의 작동요소가 다수의 돌출부 또는 돌출영역과 밀적층으로 연장된 강제이송수단 으로 구성되며 돌출부는 각 곡물이 상호마찰 되게하고 강제 이동수단은 곡물의 축 방향운동을 일으킴을 특징으로 한다.

만약 본 발명에 따른 작동요소의 실제형태가 고려되는 경우에 이들은 곡물을 잘게 빻아 세분하거나 적어도 곡물을 수 없이 파쇄할 수 있는 것이어야 한다. 그러나 실제의 시험에서는 그 반대의 결과를 보이므로서 당해 기술분야의 모든 전문가들을 놀라게 하였다. 즉, 예를들어 2% 정도로 거의 곡물파쇄없이 마세효과가 현저히 상승되었다. 본원 출원인은 성공적으로 유사형 옥수수탈피기를 개발하였다. (EP - PS No. 327 610 )

옥수수를 탈피함에 있어서는 옥수수입자를 절개하고 배 부분을 떼어내며 표피를 완전히 분리토록 한다. 이와같이 옥수수를 탈피시에 그 목적은 예를들어 제빵용 밀가루, 2 등급 밀가루, 밀가루찌꺼기를 생산하기 위하여 곡물을 사전에 전처리하는 것과는 반대가 된다. 기본적으로 다른점이 있다면 본 발명의 마세실에 있는 것이다. 본 발명에 따라서 곡물층으로 구성되는 밀적층의 형성이 요구된다. 작동요소는 여러가지 특수기능을 갖는다. 각 돌출부는 각 곡물에 강력한 운동효과를 가하므로서 무엇보다도 곡물과 곡물사이에 강력한 마찰이 이루어지고 수동적이고 매우 효과적인 마세가 이루어진다. 웜 형태의 강제 이송수단은 요구된 곡물층의 이송이 이루어지도록하고 돌출부와 함께 각 곡물의 최대이동이 적극적으로 이루어지도록 한다. 회전운동으로 돌출부는 각 곡물에 회전기본운동 즉 마찰운동을 부여한다. 모델에 관한한 본 발명은 두가지 공지된 기술을 이용한다. 볼 밀( Ball mill )의 유일한 작동은 분쇄작용, 특히 볼의 롤링작동을 통한 분쇄작용이다. 따라서 볼 밀에 있어서는 볼 자체가 손상되지 않는 것이 바람직하다. 볼 밀의 볼은 밀집상태에서 운동하는 것에 관하여서는 곡물과 비교될 수 있다. 제 2 모델은 균질화 및 압력웜이다. 이러한 웜에 있어서는 완전히 상이한 물리적인 영향 파라메타가 이용된다. 예를들어 혼합효과 즉 곡물입자사이 또는 기계부품에 대한 마찰효과가 매우 강하다. 균질화 및 압력웜의 기본아이디어는 마찰에 기초하여 축방향 이송구조에 의한 회전운동에 있으며, 이러한 축 방향 이송구조는 웜 하우징의 적당한 표면구조에 의한 방해를 통하여 혼합, 마찰, 마세, 압력 등의 효과를 갖는다. 요구된 작동은 이송웜의 ' 낮은 이송효율 '의 최종분석에 기초하고 있다. 혼합은 모든 입자의 집약적인 위치 및 자세변경이 이루어지도록하고 모든 방면에서 균일하게 곡물의 마세가 이루어질 수 있도록 한다. 본 발명에 의하여 제공된 해결방법에 있어서는 매우 유리하게 이들 효과의 일부를 이용할 수 있다.

또한 마세셀 ( Scouring shell )은 마세실로 돌출되고 마세로울러의 작동요소와 협동하여 곡물의 운동을 증강시키는 다수의 돌출부를 갖는 것이 좋다. 특히 바람직한 구조에 있어서 마세셀은 작동요소의 주연방향으로 교호배치된 다수의 돌출부 또는 다수의 돌출부영역과 마세하여 마찰로 분리된 물질을 분리해내는 스크린 영역을 갖는다.

또한 본 발명은 예를들어, 완전밀가루 ( Wholemeal flours ), 밀가루 ( White flours ), 2 등급 밀가루 ( Middlings ) 및 밀가루찌꺼기 ( Semolina )의 제조를 위한 것으로, 곡물이 다단계에 걸쳐 세척되고, 분쇄수분은 물의 첨가로 이루어지며, 곡물이 상태조절실과 분쇄실로 공급되는 곡물의 마세 및 제분전처리 방법 에 있어서, 상태조절전에 곡물이 제 1 건조단계와 제 2 습윤단계에서 마세되고, 대부분의 물이 제 2 단계전에 또는 제 2 단계중에 첨가되며, 곡물은 습윤 마세처리를 위하여 1 - 120분 동안 중간단계에서 머물렀다가 제 2 습윤단계후에 상태조절단계로 보내어짐을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는 실질적인 기초과정, 즉 가장 다양한 제분제품의 생산을 위한 세척 - 가습 - 상태조절 - 제분의 과정이 고도로 제어될 수 있음이 확일될 수 있었다. 그러나 보다 최근에는 가정된 모든 최적화가 기초과정의 중복 또는 혼합으로 시도되어 부분적이나마 유리한 결과를 가져왔다. 다른 한편으로는 모두 합쳐 이들의 효과가 실제 제분업계에서는 후퇴한 것이라 할 수 있다. 따라서 제분분야에 있어서는 상기 언급된 제한을 받아 들이지 않았다. 모든 식품의 종자, 특히 여러 곡물의 산업적인 처리과정에서 고도분쇄가 최상의 조건으로서 인식되고 있다. 쌀은 둥글고 현저하게 불록한 형태를 가지므로서 이러한 쌀을 분쇄함에 있어서는 모든 표피부분을 벗겨내어 배유를 얻는 것이 기술적으로 어렵지는 않다. 쌀은 전통적으로 광택처리된다. 그러나 밀은 주름이 깊어서 볼록한 면이 있으면서도 오목한 면을 가지며, 주름부분은 곡물전체 표피의 약 20 - 30%가 된다. 쌀의 광택처리와 같은 작업으로는 이러한 주름부분에 광택을 낼 수 없다. 지금까지는 주름의 오목한 내부부분에 위치하는 표피부분은 다수의 분쇄와 체질과정정에 분리되어야 했다. 이와같이 밀을 분쇄하기 위하여 마쇄처리하거나 광택처리하는 것은 전혀 직접적인 잇점을 주지 않는다.

상기 언급된 모든 제안까지를 고려함에 있어 잘못된 두번째의 방법은 세척 그 자체에 관련된 것이다. 곡물세척은 다음의 4 가지 주요 목적을 갖는다.

- 모든 이물종자의 제거

- 모든 불순물과 표피조각의 제거

- 세균성 불순물의 감소

- 완전한 곡물의 수득

식물의 종자에서는 주름부분을 제외하고는 표면에 흙이 묻어있으나 곡물내부에는 없다. 배유부분은 주로 무결점하다. 그리고 표피가 벗겨지는 경우에 모든 흙이나 모든 미생물이 제거되는 것이 명맥한 논리이다. 그러나 지금까지는 곡물의 여러 표피층이 특히 12 - 24시간 동안의 상태조절 후 습기에 의하여 효과적으로 제거될 수 있으므로 집중적인 박피과정은 상태조절후에 또는 박피과정과 가습과정이 여러번 교대로 이루어지는 과정에서 수행되었다. 미생물의 수명이 간단한 통계적인 문제가 아니라는 점이 간과되었다. 주어진 이상적인 조건, 특히 영양, 열, 습도등에 대한 이상적인 조건하에서는 30 - 60분이며 미생물은 두배로 증식할 수 있으므로 허용값이상으로 24시간내에 확산될 수 있다. 많은 미생물은 제분전처리를 위하여 최적한 조건과 동일한 최적한 증식조건을 갖는다.

이제 본 발명은 제분전처리과정을 주요 두과정으로, 즉 세척과정과 상태조절과정으로 나눌 것으로 제안하며, 세척과정 자체는 3 가지 단계, 즉 건조세척, 습윤세척 및 중간저장단계로 나누어진다.

먼저 곡물은 가능한한 만족스럽게 건조세척 되어야하고 수분함량이 높게 물로 가습되어야 한다. 이는 곡물의 표피에 작용하게 된다. 대부분의 이물질은 건조 세척 과정에서 제거된다. 동시에 초기에 증가되었던 미생물의 수가 감소된다. 중간단계의 5 - 120분, 좋기로는 10 - 90 분 이내에 대부분 세균의 수가 두배로 증가할 수 있다. 제 2 의 습윤세척으로 먼지나 미생물과 함께 불순물이 대부분 제거되어 곡물은 매우 청정하게 되어므로서 12 - 48 시간동안 상태조절겨에서 완전곡물을 연속하여 상태조절함 에 있어 특정한 경우의 최적한 분쇄조건에 따르는 불리함이 없게 된다. 이와같이 하므로서 전체처리과정은 상태조절격실로 세척된 곡물의 이송으로부터 시작하여 제 1 비세척구역과 제 2 완전세척구역으로 나누어진다. 세척과정이 집중되고 최단시간내에 수행되어 완료된다.

또한 본 발명에 있어서는 다수의 특수하게 유리한 발전이 있다. 좋기로는 곡물이 습윤세척과정에서 표면처리되는 것이 좋다. 곡물의 일부 외피물질이 부벼져 탈락하고 이와같이 마쇄된 물질이 곡물로부터 분리되며, 곡물로부터 0.3 - 2%가 마세분리된다. 특히 좋기로는 곡물이 건조세척단계에서 곡물의 외피가 마세분리되는 것이 방지되면서 충분히 활성적인 마세작용을 받게되는 것이 좋다. 이와같이 세척과정은 곡물에 손상을 주지 않고 각 곡물낟알과 전체곡물이 고도로 청정하게 되도록 한다. 배유의 노출 또는 곡물배의 파열개방이 방지된다. 동시에 곡물은 가습수의 첨가로 습윤되어 제 2 습윤세척 과정이 보다 효과적으로 수행될 수 있다. 곡물의 표피조직은 최외측 표피의 일부분을 제외하고는 완전하고 제 1 분쇄 통과시에도 배유를 보호한다. 대부분의 경우 환경유해물질이 되는 최외측 표피의 일부를 제거하므로서 이들 물질을 농축시킨 형태로 동시에 제거할 수 있다. 다만 비 체척부분이 세척과정에서 제거되어 이 비 세척부분이 특정 폐기수단측으로 보내어질 수 있 다. 나머지 곡물, 배유와 배, 그리고 밀기울은 유용한 성분을 구성하므로 적당한 방법으로 특정이용장치로 보내어진다. 다른 특징에 따라서 중간단계중에 적어도 때때로 곡물에는 이 중간저장조내의 순환공기를 이용하여 기체상 매체가 유동토록 하는 것이 좋다. 이와같이 하므로서 중간저장시간중에 세균수의 증가가 억제될 수 있다. 특별한 조건이 있는 경우에 습윤세척과정은 다단계 세척과정으로 배가될 수 있다. 이와같은 경우에 있어서, 1 - 10분, 좋기로는 2 - 5분의 중간저장시간이면 충분하며 적어도 부분적으로 습윤장치에서 수행될 수 있다. 더우기, 습윤액체 또는 기체상매체를 통하여 곡물을 냉각시키기 위하여 열교환이 이루어지며 냉각정도는 사전에 결정된 값까지 이루어진다. 좋기로는 곡물의 습도는 습윤세척후에 측정되고 컴퓨터수단에 의하여 사전에 결정된 습도와 비고되며, 적당한 제어수단에 의하여 물의 첨가가 이루어진다. 이와같은 방법으로 제분에 필요한 사전에 선택가능한 습도가 설정될 수 있다.

시험으로서 마세 및 이러한 마세과정으로부터 마쇄되어 분리된 물질의 분리와 함께 강제 이송과정의 조합이 곡물에 손상 주지 않으며 세척효과가 크게 좋아졌음이 확인되었다. 출구영역으로부터 방해작용이 곡물에 가하여지고 로타와 마세셀 사이의 작동공간에서 약 1 - 5 낱알두께의 곡물밀집상이 형성되며, 조면의 거친 정도, 즉 조면의 형태는 곡물의 크기보다 큰 것이 좋다. 로타의 회전운동으로 곡물유동상에는 회전방향으로의 마찰운동과 전진방향의 운동이 연속적이고 교대로 작용한다. 회전 및 전진운동은 일정하게 유지되므로서 마세강도는 방해효과의 조절에 의하여 또는 구동모우터의 전류소모에 기초하여 설정될 수 있다.

또한 본 발명은 예를들어 밀가루, 2 등급 밀가루와 밀가루찌꺼기등을 제조하기 위한 것으로 곡물이 다단계에서 세척되고, 제분습도가 물의 첨가로 유지되며 곡물이 상태조절격실에 저장되고 분쇄실로 보내지는 곡물의 제분전처리장치에 있어서, 이 장치가 제 1 건조세척단계 또는 마세단계와 제 2 습윤세척단계를 가지고 제 2 세척단계가 상태조절격실전에 배열되고 중간저장단이 물을 첨가하기 위한 장치와 세척기 사이에서 제 2 세척단계에 배열된다.

마세셀과 작동 소자가 구비된 마세로타를 가지며 이들이 곡물이 유입구를 통하여 작동소자에 의해 유출구측으로 이송되는 마세실을 형성하는 곡물마세를 위한 본 발명에 따른 장치의 특히 유리한 형태는 마세로타가 마세실측으로 돌출된 돌출부영역과 곡물의 축방향운동을 위한 강제 이송수단을 가짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 장치는 다수의 특히 유리한 구조적인 형태를 가질 수 있다. 마세로타의 작동요소는 주연방향으로 교차되게 돌출부의 영역과 웜형의 강제 이송수단으로서 배열된다. 좋기로는 마세셀이 마세실측으로 돌출된 돌출부영역을 가지며 모든 작동요소의 높이는 작동 요소사이의 자유공간 ( 로타간극 )과 동일한 크기, 예를들어 5 - 15mm 사이인 것이 좋다. 강제 이송수단은 마세로타의 전 길이를 통하여 연장된 지지스트립상에 배열되고 유입구의 영역에서 공급스크류 또는 웜으로서 구성된다.

로타는 중공형 동체로 구성되고 공급웜에는 하류측 마세실내의 강제 이송수단에 비하여 웜 깊이가 상당히 깊게 되어있다. 작동요소는 다수, 예를들어 6 - 10 개의 지지스트립으로 구성될 수 있다. 이들 지지스트립은 로타상에 착설될 수 있으 며 로타의 전 길이를 통하여 연장되고 돌출부와 / 또는 강제 이송수단을 갖는다. 로타는 주연방향으로 교차하는 적어도 각각 3 개씩 좋기로는 4 개씩의 종방향으로 배치된 돌출부와 강제 이송수단을 갖는다. 마세셀은 그 전면에 마세요소만을 갖거나 또는 주연방향으로 교차하는 예를들어 각각 3 개씩 또는 4 개씩의 스크린섹션과 마세섹션을 가질 수 있다. 마세셀은 환상의 고정 스크린섹션과 로타에 대하여 조절될 수 있는 돌출부의 영역으로 구성될 수 있으며 조절가능한 제어밸브에 의하여 치밀한 곡물 유동상을 얻을 수 있다.

도 1 은 제분전처리장치를 보인 구성도

도 2 는 습윤세척단을 보인 확대도

도 3, 도 3a 및 도 3b 는 밀의 여러 방향 단면도

도 4 는 연속가습이 이루어지는 조합형 건조마세단을 보인 구성도

도 5 는 곡물마세기의 확대도

도 6 은 제 5 도의 VI - VI선 단면도

도 7 는 다단계형 세척단을 갖는 구조를 보인 구성도

도 8 은 손으로 약간의 곡물을 얹어 보인 돌출부의 영역과 강제 이송수단의 비교를 위한 사진

도 9 는 보다 많은 곡물이 얹혀진 것을 보인 제 8 도와 같은 사진

도 10 은 마세셀이 개방된 마세실 내부를 보인 사진

도 11 - 도 13 은 정상 작동위치에서 마세로타와 마세셀 사이의 마세실내부를 보인 여러 사진

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1. 조곡물, 2. 분배콘베이어,

3.3^I. 3^Ⅱ. 3^Ⅲ. 3^Ⅳ. 조곡물격실, 4. 분량조절기,

5. 수집웜, 6. 엘리베이터,

7. 계량기구, 8. 제 1 사전세척단,

9. 유입구, 10. 유출구,

11. 유출구, 12. 유출구,

13. 공기배출관, 14. 14'. 연결도관,

15. 분류장치, 16. 건조마세기,

17. 유입구, 18. 수집호퍼,

19. 배출도관, 20. 풍구,

21. 콘베이어, 22. 습윤장치,

23. 조절장치, 24. 컴퓨터,

25. 급수도관, 26. 증기공급도관,

28. 구동모우터, 29. 공급콘베이어,

30. 습윤실, 31. 가속로타,

40. 중간저장조, 41. 정량배출공급기,

42. 습윤마세기, 43. 수집호퍼,

44. 공기, 45. 공기전처리시스템,

46. 가스공급장치, 47. 프로우브,

50. 마이크로웨이브측정유니트, 51. 데이타버스시스템,

60. 엘리베이터, 61. 분배콘베이어,

62. 62^I. 62^Ⅱ. 62^Ⅲ. 62^Ⅳ. 상태조절격실,

70. 유량조절장치, 71. 수평콘베이어,

72. 엘리베이터, 73. 습윤장치,

74. B₁저장조, 75. B₁계량기,

76. 안전자석분리기, 77. 제 1 분쇄로울러스탠드,

80. 배유, 81, 호분층,

82. 외종피, 83. 과피,

84. 배, 85. 주름,

100. 작동하우징, 101. 유입구,

102. 유출구, 103. 마세셀,

105. 로타, 106. 베어링,

107. 벨트드라이브, 108. 도어,

109. 스크린영역, 110. 마쇄영역,

111. 작동실, 112. 조면영역,

113. 이송수단, 114. 공급웜소자,

115. 공급스크류 또는 웜, 116. 유출구영역,

117. 방해플랩 또는 밸브, 118. 중량체.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 주로 도 1 에서 설명될 것이다. 소위 조곡물 (1)은 분배콘베이어(2)를 통하여 각 조곡물격실 (3)(3^I) - (3^Ⅳ)로 보내져 처리토록 준비된다. 조곡물은 세척되지 않았거나 부분적으로만 세척된 곡류이다. 통상적으로 곡류는 개개의 곡물을 세척함이 없이 체와 흡인시스템에 의하여 가장 조악한 불순물이 사전에 제거된다. 조곡물격실은 또한 여러종류의 곡류가 준비되도록하며 그 하류측에서 분량 조절기 (4)와 수집웜 (5)에 의하여 사전에 선택된 분량과 비율에 따라서 함께 혼합된다. 그리고 조곡물 혼합체가 엘리베이터 (6)를 통하여 상측으로 이송되고 계량기구 (7)에 의하여 건조세척 시스템의 제 1 사전 세척단 (8)으로 보내어지며, 상기 건조세척 시스템은 예를들어 EP - PS No. 293426 에서 보인 바와같이 상측부에서 크기 등급을 분류하고 하측부에서 무게등급을 분류하는 구조의 조합으로 구성된다. 조곡물은 사전세척단 (8)의 유입구 (9)를 통하여 공급되고, 유출구 (10) 를 통하여 흙덩이와 같이 비교적 큰 이물체가 분리배출되고 유출구 (11)를 통하여서는 고운 모래가 배출되며, 유출구 (12)를 통하여서는 돌이 배출되며 공기배출관 (13)을 통하여서는 미세한 먼지가 배출된다. 이후에 곡류는 연결도관 (14)(14')을 통하여 분류장치 (15)로 공급된다. 이러한 분류장치에 의하여 둥글고 기다란 곡물, 귀리, 보리, 야생완두등 또한 옥수수껍질과 옥수수조각등의 대부분 이종종자가 분류될 수 있다. 제분할 곡류는 대부분 유입구 (17)를 통하여 건조마세기 (16)로 보내어지며 여기에서 최초로 각 곡물의 표면 세척이 집중적으로 이루어진다. 이러한 마세과정으로부터 건조마찰되어 분리된 물질이 수집호퍼 (18)를 통하여 배출도관 (19)으로 보내진다. 곡물은 풍구 (20)를 지나면서 분리된 표피와 마세과정에서 분리된 모든 물질이 제거된 다음 콘베이어 (21)를 통하여 건조세척된 상태에서 습윤장치 (22)로 연속하여 보내진다. 이 습윤장치 (22)는 공지된 형태일 수 있으며, 중요한 것은 컴퓨터 (24)에 의하여 결정될 수 있는 양의 물이 적당한 급수도관 (25)을 통하여 조절장치 (23)에 의하여 첨가될 수 있어야하는 것이다. 이러한 물에 부가하여 또는 이러한 물 대신에 증기가 곡류를 습윤가습토록 증기공급도관 (26)을 통하여 사용될 수 있다.

이러한 습윤장치는 CH 특허출원 제 02 411 / 92 - 8 호에 제안된 바에 따라 구성할 수 있는 바, 상기 특허문헌의 내용을 참조바란다. 습윤장치 (22)는 구동모우터 (28), 공급콘베이어 (29)와 내부에 가속로타 (31)가 착설된 습윤실 (30)을 갖는다. 그리고 새롭게 가습된 곡류가 120분이상 중간저장조 (40)내에 저장된다. 정량배출공급기 (41)에 의하여 사전에 선택될 수 있는 시간 이후에 곡류는 습윤마세 기 (42)로 이송되며 관련된 과제에 따라 곡물로부터 0.2 - 2% 정도가 마세되어 분리되고 이러한 마세분리로부터 나온 먼지가 수집호퍼 (43)를 통하여 직접배출된다. 또한 흥미로운 구조로서 공기순환구조를 갖는 공기전처리시스템 (45)을 통하여 온도와 공기습도를 조절한 상태 조절된 공기 (44)를 중간저장조 (40)에 보내어 부가적인 처리를 수행토록 하였다. 그러나 중간저장조 (40)내에서 가스공급장치 (46)에 의하여 예를들어 CO₂와 같은 특정 가스분위기를 조성할 수도 있다. 또한 중간저장조 (40)는 이와 관련하여 유동상 재배열장치를 가질 수 있으나 연속통과형태의 장치로서 사용되는 것이 좋다. 곡류온도는 프로우브 (47)에 의하여 확인되고 마찬가지로 세척후 곡물습도는 마이크로웨이브측정유니트 (50)에 의하여 측정된다.

이들 값이 데이타버스시스템 (51)을 통하여 컴퓨터 (24)로 보내어지며 이 컴퓨터에서는 상위요구값에 기초하여 모든 작업을 제어한다.

중간저장조에서 곡류는 20°C의 일정한 온도로 가열되거나 필요한 경우 냉각될 수 있다. 전체구성에 있어서, 실제습도값과 공기전처리시스템 (45)를 통하거나 또는 습윤장치 (22)를 통하여 얻은 요구된 값과의 비교에 의하여 습윤세척 후 제분할 곡류의 습도에 변화가 있는 경우 적당한 보정이 이루어질 수 있다. 그러나 지금까지는 비세척구역 (UR)내에서 모든 단계가 거의 두시간 정도의 최소시간동안 수행되었다. 이후에 최대로 세척되고 습윤된 제분곡물이 세척구역 (R)인 제분기측으로 이송되고 다른 엘리베이터 (60)와 분배콘베이어 (61)를 통하여 사전 선택가능한 하나의 상태조절격실 (62) - (62^Ⅳ)로 보내어지며, 여기에서 곡류는 예를들어 12 - 24 시간동안 상태조절된다. 그리고 제분할 곡류가 유량조절장치 (70), 수평콘베이어 (71)와 엘리베이터 (72)에 의하여 다른 습윤장치 (73)로 공급되며, 여기에서는 예를들어 곡물의 표면을 가습토록 0.1 - 0.5%의 물이 첨가된다. B1 저장조 (74)에서 짧은 휴지기를 가진후 제분 입려값이 소위 B1 계량기 (75)에 의하여 확인되고 곡물이 안전자석분리기 (76)를 통하여 제 1 제분단, 또는 제 1 분쇄로울러스탠드 (77)측으로 이송된다. 이후에 제분제품이 고도의 분쇄시스템을 통하여 공지된 방법으로 얻어진다.

도 3, 도 3a 및 도 3b 는 곡물의 단면을 보인 것이다. 곡물은 대부분의 배유 (80), 호분층 (81), 외종피 (82)와 과피 (83), 그리고 배 (84)로 구성된다. 특히 밀의 특징은 소위 주름 (85)에 있다. 이는 여러 층(81 - 83)의 20% 이상을 차지한다.

도 4 는 조합형 기계를 보인 것으로, 여기에서는 건조마세기 (16)와 습윤장치 (22)가 도 1 에서 보인 서브 - 조립체를 구성토록 조합된다.

또한 도 4 는 두 유니트가 제어 및 조절유니트를 갖는 것을 보이고 있다. 마세정도와 습윤값은 사전에 설정된 요구값을 이용하여 조절될 수 있다.

건조마세기 (16)와 습윤마세기 (42)가 도 5 와 도 6 에 확대하여 도시되어 있다. 마세기는 작동하우징 (100)으로 구성되며 세척된 곡류의 유출입을 위한 유입구 (101)와 유출구 (102)를 갖는다.

작동하우징 (100)내에서, 원통형 마세셀 (103)이 고정적으로 배열되고 마세셀 (103)내에는 하나의 축선을 중심으로 회전운동으로 이동가능하며 양단에 베어링 (106)이 착설되고 벨트드라이브 (107)를 통하여 구동모우터 (28)에 의해 구동되는 로타 (105)가 착설된다. 또한 작동하우징 (100)은 그 두 측부에 검사 및 서비스 도어 (108)를 가지며 그 중앙부분이 수집호퍼 (18) 측으로 개방되어 이를 통하여 마세과정에서 분리된 물질이 배출된다. 마세셀 (103)은 스크린 영역 (109)과 마세영역 (110)으로 구성되며, 마세영역은 로타 (105)(110)사이의 작동간극을 효과적으로 조절하기 위하여 로타 (105)에 대하여 조절가능하게 되어있다. 도 5 와 도 6 에서 보인 실시예에서 마세셀 (103)은 각 3개의 교차된 스크린 영역 및 마세영역 (110)을 가지므로서 마세분리된 물질이 작동실 (111)로 부터 발생된 직후에 스크린 영역 (109)을 통하여 제거된다. 로타 (105)자체는 4 부분으로 구성되어 있는 바, 작동실 (111)의 유입부분을 제외하고 조면영역(112)과 이송수단 (113)의 구조가 교대로 배열되어 있다. 이송수단 (113)은 작동실 (111)의 전 길이에 걸쳐 연장되고 전 주연방향에 분포된 상응하는 공급웜소자 (114)로 보완되어 있으며 유입구 (101)의 영역에서 공급스크류 또는 웜 (115)을 구성한다.

유출구영역 (116)에는 가장 간단한 경우 박피강도를 조절하기 위하여 교환 가능한 중량체 (118)로 조절될 수 있는 방해플랩 또는 밸브 (117)가 배열되어 있다.

도 7 은 다중습윤마세단계를 갖는 구조를 보인 것이다. 습윤장치 (22')(22')는 각각 물의 작용시간이 1 - 10분, 좋기로는 2 - 5분이 되게 적당히 확장된 가습실 (30')(30')을 갖는다. 중간 저장단계중에 곡물은 집중적으로 이동되면서 기계적으로 충돌하고 서로 마찰되는 효과로 전처리된다. 이와같이 하므로서 요구된 표피 물질을 제어할 수 있으며 최적한 양의 제분제품을 생산할 수 있다. 또한 도 7 에서 보인 바와같이 마세기 (42')는 상향 경사지게 이송토록 배열될 수 있다. 세척후에 아직까지 제분습도에 요구된 양의 물이 다른 가습장치 (22'')를 통하여 주가될 수 있다. 수분함량은 가습실 (30'')로 부터 출구측에서 측정되고 제어장치 (23')에 의하여 요구된 값을 얻는다.

시험에서는 최종제품 또는 이를 위하여 사용된 조곡물혼합체의 요구된 분량에 따라서 본 발명에 의하여 제안된 방법으로서는 최종제품의 보다 정밀한 조절이 가능하므로 전체 제분공정이 비교적 고도한 자동화장치를 이용하여 수행될 수 있음이 입증되었다. 또한 곡물의 유력한 입력파라메타를 매우 작은 대역폭으로 유지시킬 수 있다.

다음의 값이 연속적으로 측정되거나 모니터되는 경우 매우 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 값으로서는 수분함량, 곡물의 색깔, 온도, 벌크중량등이 있으며 또한 곡물경도가 세척전후에 확인될 수 있다. 대부분의 경우 상태조절시간은 본 발명에 따라서 분쇄과정에 다른 분리한 점을 주지 않고 감소될 수 있다.

이제 도 8 - 도 13 에서 보인 사진으로 설명키로 한다.

도 8 와 도 9 는 각각 돌출부의 영역을 가지고 강제 이송수단을 가지며 이들이 웜기어 나선의 한 부분으로서 구성되는 마세로타의 두 상이한 지지스트립을 보이고 있다. 이들 사진은 특히 개개의 곡물과 작동실 사이의 크기관계를 명확히 보인 것이다.

도 10 은 공급웜으로부터 마세실로의 이전부분을 보이고 있으며 마세셀이 약 간 개방되어 있다. 도 10 와 이후의 도면들은 마세로타의 운동으로 개개의 곡물은 예를들어 옥수수 탈배의 경우와 같이 파열개방되지는 아니한다. 여러 작동요소들이 충분한 자유공간을 구성하므로서 각 곡물이 매우 집중적으로 교란운동하여 마세효과를 보이게 된다.

도 11 은 마세실, 마세로타와 작동요소와 동일한 돌출부를 갖는 마세셀을 보이고 있다.

도 12 는 마세실을 보이고 있는 바, 마세셀의 도시된 부분은 스크린 영역으로서 구성된다. 각 곡물이 한편으로는 강제 이송수단의 상단부와 다른 한편으로는 스크린 사이의 가장 협소한 공간이라 하더라도 미끌어져 이동됨을 보이고 있다.

도 13 은 마세작동이 마세로타의 돌출부에 의하여 스크린 영역에서 수행됨을 보이고 있다.

본 발명은 곡물의 생산량을 늘인 경우에도 파손없이 곡물을 고순도로 세척할 수 있으며 제분작업에 영향을 주는 입력파라메타가 고도로 일정 불변하게 유지되게 하므로서 곡물의 제분을 위한 전처리과장이 개선된 유용한 발명이다.

Claims

완전 밀가루, 밀가루, 2 등급 밀가루와 밀가루찌꺼기의 생산을 위한 것으로 곡류가 다단계에 걸쳐 세척되고 제분습도가 물의 정량 첨가로 이루어지며 곡류가 상태조절실 (62, 62^I, 62^Ⅱ, 62^Ⅲ, 62^Ⅳ) 로 공급되고 분쇄기측에 공급되는 곡물의 제분전처리 방법에 있어서, 상태조절전에 곡류가 제 1 건조단과 제 2 습윤단에서 마세되고, 제 2 단계전에 또는 도중에 물이 첨가되며, 곡물이 습윤마세를 위해 1 - 120분 동안 중간저장조 (40)에 저장되고 제 2 습윤단계 후에 상태조절됨을 특징으로 하는 곡물의 제분전처리 방법.
청구항 1에 있어서 곡물이 습윤세척 과정중에 표면처리되고, 곡물의 최외측 표피의 일부가 마세제거되고 마세로 탈락된 물질이 곡물로 부터 일시에 분리되며 곡물의 0.1 - 2%가 마세 제거됨을 특징으로 하는 곡물의 제분전처리 방법.
완전밀가루, 밀가루, 2 등급밀가루 및 밀가루찌꺼기의 생산을 위하여 곡류가 다단계로 세척 또는 마세되고, 제분습도가 물의 정량을 첨가하여 이루어지며, 청구범위 제 1 - 2 항의 어느 한 항에 따라서 작동토록 곡류가 상태조절격실 ( 62, 62^I, 62^Ⅱ, 62^Ⅲ, 62^Ⅳ)에 저장되었다가 분쇄장치로 보내어지는 곡물의 제분전처리 장치에 있어서, 이 장치가 제 1 건조마세단계와 제 2 습윤마세단계로 구성되고, 제 2 마세 단계가 상태조절격실 ( 62, 62^I, 62^Ⅱ, 62^Ⅲ, 62^Ⅳ) 전에 배열되며, 중간저장조 (40)가 물첨가장치와 세척기 사이에서 제 2 세척단계에 배열됨을 특징으로 하는 곡물의 제분전처리 장치.