CN109393519A - 一种紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，主轴竖设于底座且与驱动机构连接，输送部、脱胶部及清洗部沿主轴依次设置，进料口设于输送部下壁；输送部的外壳Ⅰ固设于底座，螺旋叶片Ⅰ同轴固设于主轴，螺旋叶片Ⅰ与外壳Ⅰ间隙配合；脱胶部的搅拌器凸起且两端固设于主轴，搅拌器同轴设滤网，滤网外侧同轴设外壳Ⅱ，出胶口固设于外壳Ⅱ下侧壁；清洗部的支架与主轴上部旋转连接，外壳Ⅲ固设于支架，螺旋叶片Ⅱ同轴固设于主轴，螺旋叶片Ⅱ与外壳Ⅲ内壁间隙配合，清洗部入口设于螺旋叶片Ⅱ上部外壳Ⅲ侧壁，外壳Ⅲ在螺旋叶片Ⅱ上部设洒水管；出料部固设于外壳Ⅲ侧壁。本发明具有结构紧凑、脱胶清洗效率高、工作无卡阻、鲜果无破碎的特点。

Description

一种紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种结构紧凑、脱胶清洗效率高、工作无卡阻、鲜果无破碎的紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置。

背景技术

咖啡是世界三大饮料和世界贸易量最大的农产品之一，也是世界贸易中除石油和小麦后的第三大宗初级产品。

影响咖啡质量的因素除了品种、栽培管理水平和生态气候外，采后处理是影响咖啡质量的一个相当重要的因素。因此，在广泛采用的湿法加工中，咖啡鲜果在采摘后应及时脱皮，但脱皮后的咖啡豆表面仍会包有粘液状的果胶物质，这种物质是由糖、酶、原果胶质和果胶脂组成的化学物质，这些物质不仅会给微生物生长提供有利媒介，致使咖啡出现异昧；而且，这种粘液的吸湿性强，若不除去会影响咖啡豆的干燥速度。

目前，一般通过自然发酵、水洗或碱处理(10％NaOH)等方式进行脱胶。但是，自然发酵后水洗的方式需要经过12到36h的发酵后进行清洗脱胶，由于发酵池和清洗池大多为露天设置，不仅生产环境比较差，而且由于天气变化、不能及时翻动等因素影响，易造成发酵池内的咖啡果发酵程度不同，即过发酵和欠发酵，都会极大影响咖啡豆的品质。另外，采用碱处理(10％NaOH)的方式虽然脱胶速度快、易控制，但碱洗会对咖啡豆的风味产生不良影响，一般仅用于低端咖啡果的处理。也有采用卧式或垂直机械脱胶装置，通过使咖啡豆相互摩擦以达到脱胶的目的，但卧式脱胶机占地面积大、脱胶效果差，垂直脱胶机采用输送段及脱胶段的两段垂直结构，由于出料口就位于脱胶段，易造成在高速脱胶旋转的情况下导致部分咖啡豆未彻底脱胶就从出料口流出，导致部分脱胶不彻底，而且在脱胶段上部还会造成咖啡豆堆积而增大相互挤压的压力，造成咖啡豆破损率的身高，且卧式及垂直脱胶机不仅后期都需要配套清洗装置才能洗净脱胶后的咖啡豆，还普遍存在脱胶效率低、脱胶过程中易卡阻影响效率的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构紧凑、脱胶清洗效率高、工作无卡阻、鲜果无破碎的紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置。

本发明是这样实现的：包括进料口、底座、输送部、脱胶部、清洗部、主轴、驱动机构、出料部，所述主轴竖直旋转设置于底座的上方且一端与驱动机构的驱动轴连接，所述输送部、脱胶部及清洗部沿主轴自底部向顶部依次设置，所述进料口设置于输送部下部的侧壁；所述输送部包括外壳Ⅰ、螺旋叶片Ⅰ，所述外壳Ⅰ的底端固定设置于底座，所述螺旋叶片Ⅰ同轴固定设置于主轴的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅰ与外壳Ⅰ的内壁间隙配合；所述脱胶部包括出胶口、搅拌器、滤网、外壳Ⅱ，所述搅拌器呈凸起的杆状结构且两端沿轴线垂直固定设置于主轴的外圆周面，所述搅拌器同轴间隙配合的设置有滤网，所述滤网的外侧同轴设置有外壳Ⅱ，所述出胶口固定设置于外壳Ⅱ下部的侧壁；所述清洗部包括螺旋叶片Ⅱ、外壳Ⅲ、洒水管、支架，所述支架与主轴的上部旋转连接，所述外壳Ⅲ固定设置于支架，所述螺旋叶片Ⅱ同轴固定设置于主轴的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅱ与外壳Ⅲ的内壁间隙配合，所述清洗部的入口设置于螺旋叶片Ⅱ上部的外壳Ⅲ侧壁，所述外壳Ⅲ内在螺旋叶片Ⅱ的上部远离清洗部的入口一侧设置有喷口向下的洒水管；所述出料部固定设置于外壳Ⅲ的侧壁并向下倾斜设置。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明可以直接脱除去皮后咖啡鲜果残存的胶质，省去传统需要发酵后再清洗脱胶的步骤，从而可以避免传统因发酵程度控制不当而导致产品质量下降及加工时出现的机损豆现象，有效提高了咖啡豆加工后的品质。

2、本发明通过沿主轴自底部向顶部创造性的依次设置输送部、脱胶部、清洗部，主轴上部的清洗部通过设置于主轴的螺旋叶片Ⅱ，能够使脱胶部顶部经脱胶的咖啡豆受到旋转的螺旋叶片Ⅱ作用而随之上升，从而可以避免脱胶部内因咖啡豆堆积而造成压力过大破碎，可有效避免或减少咖啡鲜果脱胶过程中的破碎，显著提高咖啡豆的产品质量。

3、本发明在清洗部的外壳Ⅲ内螺旋叶片Ⅱ的上部远离清洗部的入口一侧设置喷口向下的洒水管，可以喷淋清洗螺旋叶片Ⅱ上经脱胶后并随之翻滚的咖啡豆，从而有效清除咖啡豆上的胶质，且除胶清洗更加均匀，整体结构更加紧凑。

因此，本发明具有结构紧凑、脱胶清洗效率高、工作无卡阻、鲜果无破碎的特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1之剖视图；

图3为图1之左视图；

图4为图1之主轴及其固定连接物结构示意图；

图5为图1之外壳Ⅱ结构示意图；

图6为图1之滤网的半边结构示意图；

图7为图1之局部剖视结构变动图；

图中：1-进料口，2-底座，3-外壳Ⅰ，4-主轴，401-排料道，5-螺旋叶片Ⅰ，6-出胶口，7-搅拌器，8-滤网，801-筛孔，802-连接孔，9-外壳Ⅱ，901-搭扣，10-螺旋叶片Ⅱ，11-外壳Ⅲ，12-洒水管，13-电动机，14-带轮Ⅰ，15-带轮Ⅱ，16-支架，17-外壳Ⅳ，18-滤板，19-挡板，20-出水口，22-排料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1至图7所示，本发明包括进料口1、底座2、输送部、脱胶部、清洗部、主轴4、驱动机构、出料部，所述主轴4竖直旋转设置于底座2的上方且一端与驱动机构的驱动轴连接，所述输送部、脱胶部及清洗部沿主轴4自底部向顶部依次设置，所述进料口1设置于输送部下部的侧壁；所述输送部包括外壳Ⅰ3、螺旋叶片Ⅰ5，所述外壳Ⅰ3的底端固定设置于底座2，所述螺旋叶片Ⅰ5同轴固定设置于主轴4的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅰ5与外壳Ⅰ3的内壁间隙配合；所述脱胶部包括出胶口6、搅拌器7、滤网8、外壳Ⅱ9，所述搅拌器7呈凸起的杆状结构且两端沿轴线垂直固定设置于主轴4的外圆周面，所述搅拌器7同轴间隙配合的设置有滤网8，所述滤网8的外侧同轴设置有外壳Ⅱ9，所述出胶口6固定设置于外壳Ⅱ9下部的侧壁；所述清洗部包括螺旋叶片Ⅱ10、外壳Ⅲ11、洒水管12、支架16，所述支架16与主轴4的上部旋转连接，所述外壳Ⅲ11固定设置于支架16，所述螺旋叶片Ⅱ10同轴固定设置于主轴4的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅱ10与外壳Ⅲ11的内壁间隙配合，所述清洗部的入口设置于螺旋叶片Ⅱ10上部的外壳Ⅲ11侧壁，所述外壳Ⅲ11内在螺旋叶片Ⅱ10的上部远离清洗部的入口一侧设置有喷口向下的洒水管12；所述出料部固定设置于外壳Ⅲ11的侧壁并向下倾斜设置。

所述输送部的外壳Ⅰ3内壁与螺旋叶片Ⅰ5之间的配合间隙为1～2mm。

所述脱胶部的搅拌器7与滤网8内壁之间的配合间隙大于咖啡鲜果的直径。

所述搅拌器7呈“Π”形或“几”形的凸起结构且两端底部与主轴4的外圆周面固定连接，所述搅拌器7沿主轴4周向均匀至少设置有两个，所述主轴4周向相邻搅拌器7的顶面高低交错设置。

所述滤网8呈两半对称瓦片形合拢结构，所述滤网8上设置有沿轴线延伸的多个长条形筛孔801。

所述筛孔801沿轴线的一侧向内壁突出形成突出部，所述筛孔801的突出部面向搅拌器7的旋转方向。

所述滤网8的瓦片形结构的上下两端分别设置有连接孔802，所述外壳Ⅰ3的上部外壁和外壳Ⅲ11的下部外壁分别固定设置有穿过连接孔802的螺柱，所述滤网8的两端分别与外壳Ⅰ3及外壳Ⅲ11通过螺柱固定连接。

所述外壳Ⅱ9的上下两端内壁直径小于滤网8的外径，所述外壳Ⅱ9的上下两端分别设置于滤网8的两侧并分别与外壳Ⅰ3、外壳Ⅲ11的外圆周面间隙配合，所述外壳Ⅱ9呈两半可开合的合拢结构。

所述外壳Ⅱ9的两半之间一侧固定设置有合页且另一侧分别设置有搭扣901。

所述驱动机构包括电动机13、带轮Ⅰ14、带轮Ⅱ15，所述电动机13与支架16固定连接，所述带轮Ⅰ14与电动机13的输出轴固定连接，所述带轮Ⅱ15同轴固定设置于主轴4的顶部，所述带轮Ⅰ14与带轮Ⅱ15通过带连接。

所述出料部包括外壳Ⅳ17、滤板18、挡板19、出水口20，所述外壳Ⅳ17呈管状并倾斜向下设置，所述外壳Ⅳ17的一端与螺旋叶片Ⅱ10上部的外壳Ⅲ11侧壁固定连接，所述外壳Ⅳ17的下部沿轴向固定设置有与内壁固定连接的滤板18，所述滤板18在远离螺旋叶片Ⅱ10的一侧与其底部的外壳Ⅳ17内壁之间固定设置有挡板19，所述出水口20固定设置于滤板18底部的外壳Ⅳ17上。

所述外壳Ⅰ3远离进料口1的侧壁固定设置有排料口22，或所述主轴4的下部同心设置有下部延伸至底部且上部连通输送部内部的排料道401，所述排料口22或排料道401固定设置有排料阀。

本发明的工作原理及工作过程：

本发明可以直接脱除去皮后咖啡鲜果残存的胶质，省去传统需要发酵后再清洗脱胶的步骤，从而可以避免传统因发酵程度控制不当而导致产品质量下降及加工时出现的机损豆现象，有效提高了咖啡豆加工后的品质；通过沿主轴自底部向顶部创造性的依次设置输送部、脱胶部、清洗部，主轴上部的清洗部通过设置于主轴的螺旋叶片Ⅱ，能够使脱胶部顶部经脱胶的咖啡豆受到旋转的螺旋叶片Ⅱ作用而随之上升，从而可以避免脱胶部内因咖啡豆堆积而造成压力过大破碎，可有效避免或减少咖啡鲜果脱胶过程中的破碎，显著提高咖啡豆的产品质量。在清洗部的外壳Ⅲ内螺旋叶片Ⅱ的上部远离清洗部的入口一侧设置喷口向下的洒水管，可以喷淋清洗螺旋叶片Ⅱ上经脱胶后并随之翻滚的咖啡豆，从而有效清除咖啡豆上的胶质，且除胶清洗更加均匀，整体结构更加紧凑。进一步，将脱胶部的搅拌器设置呈“Π”形或“几”形的凸起结构且主轴周向相邻搅拌器的顶面高低交错设置，搅拌器既结构简单且连接可靠，而且能够对进入脱胶部的咖啡豆进行充分的搅拌，使得咖啡豆上包裹的胶质在与滤网的内壁及相互之间的摩擦，以及与筛孔之间的剐蹭下逐步脱落，并在搅拌器高速搅拌下通过离心力的作用使咖啡胶质从筛孔中脱除，同时在下方输送部的推送下向上运动，从而使得脱胶后的咖啡豆进入上方的清洗部中，脱胶部不仅结构简单可靠，而且脱胶效率高，也能有效避免现有技术中垂直脱胶机采用的脱胶齿盘与筛网之间咖啡豆易绞碎及卡阻，以及脱胶齿盘之间咖啡鲜果易结团而形成滚筒效应，从而失去脱胶效果的难题。更进一步，滤网呈两半对称瓦片形合拢结构，从而便于滤网的维护；而在滤网上设置沿轴线延伸的多个长条形筛孔，筛孔沿轴线的一侧向内壁突出形成突出部，都能够扩大与咖啡豆上包裹的胶质的剐蹭接触面积，从而有效提高脱胶的效率。再进一步，出料部在外壳Ⅳ的下部设置滤板及端面设置挡板，滤板下设置出水口，从而能够滤除清洗后出料的咖啡豆上的大部分水，使过滤后的水可以及时的循环使用而提高水资源的利用率，也能够减少现有技术中后端需要配置的专门过滤装置，提高了整体的紧凑性和后期处理的复杂性。进一步，在输送部的外壳Ⅰ侧壁设置排料口，或主轴的下部同心设置下部延伸至底部且上部连通输送部内部的排料道，既能够排出脱胶清洗时脱落的果皮及部分胶质，而且也便于脱胶清洗工作结束后及时清除残留的咖啡鲜果及其它残留物，从而避免内积物发酵对后续脱胶清洗的咖啡造成不良影响。综上所述，本发明具有结构紧凑、脱胶清洗效率高、工作无卡阻、鲜果无破碎的特点。

自进料口1进入外壳Ⅰ3内经脱皮的咖啡鲜果，在螺旋叶片Ⅰ5旋转的作用下顺着螺旋叶片Ⅰ5上升，上升的过程中受到转动产生的离心力的影响，咖啡豆上包裹的胶质及部分尚未脱落的果肉在与外壳Ⅰ3的内壁及相互之间的摩擦下部分脱落，脱落的果肉及胶质部分自底部的排料口22或主轴4的排料道401排出；包裹有胶质的咖啡豆顺着螺旋叶片Ⅰ5上升上端时进入滤网8中，搅拌器7对进入滤网8内的咖啡豆进行充分的搅拌，使得咖啡豆上包裹的胶质在与滤网8的内壁及相互之间的摩擦，以及与筛孔801之间的剐蹭下逐步脱落，并在搅拌器7高速搅拌下通过离心力的作用使咖啡胶质从筛孔801中脱除；滤网8内脱除胶质的咖啡豆在下方螺旋叶片Ⅰ5的推送下向上运动进入外壳Ⅲ11内，咖啡豆在螺旋叶片Ⅱ10旋转的作用下顺着螺旋叶片Ⅱ10上升，并在上部经洒水管12的喷淋清洗去除咖啡豆上的残留胶质；清洗后的咖啡豆从外壳Ⅲ11的一侧进入外壳Ⅳ17中的滤板18上，并沿倾斜的滤板18向下滚落，同时滤除清洗后咖啡豆上的附着水，滤除的水自出水口20经过滤循环使用。

Claims (10)

1.一种紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于包括进料口（1）、底座（2）、输送部、脱胶部、清洗部、主轴（4）、驱动机构、出料部，所述主轴（4）竖直旋转设置于底座（2）的上方且一端与驱动机构的驱动轴连接，所述输送部、脱胶部及清洗部沿主轴（4）自底部向顶部依次设置，所述进料口（1）设置于输送部下部的侧壁；所述输送部包括外壳Ⅰ（3）、螺旋叶片Ⅰ（5），所述外壳Ⅰ（3）的底端固定设置于底座（2），所述螺旋叶片Ⅰ（5）同轴固定设置于主轴（4）的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅰ（5）与外壳Ⅰ（3）的内壁间隙配合；所述脱胶部包括出胶口（6）、搅拌器（7）、滤网（8）、外壳Ⅱ（9），所述搅拌器（7）呈凸起的杆状结构且两端沿轴线垂直固定设置于主轴（4）的外圆周面，所述搅拌器（7）同轴间隙配合的设置有滤网（8），所述滤网（8）的外侧同轴设置有外壳Ⅱ（9），所述出胶口（6）固定设置于外壳Ⅱ（9）下部的侧壁；所述清洗部包括螺旋叶片Ⅱ（10）、外壳Ⅲ（11）、洒水管（12）、支架（16），所述支架（16）与主轴（4）的上部旋转连接，所述外壳Ⅲ（11）固定设置于支架（16），所述螺旋叶片Ⅱ（10）同轴固定设置于主轴（4）的外圆周面，所述螺旋叶片Ⅱ（10）与外壳Ⅲ（11）的内壁间隙配合，所述清洗部的入口设置于螺旋叶片Ⅱ（10）上部的外壳Ⅲ（11）侧壁，所述外壳Ⅲ（11）内在螺旋叶片Ⅱ（10）的上部远离清洗部的入口一侧设置有喷口向下的洒水管（12）；所述出料部固定设置于外壳Ⅲ（11）的侧壁并向下倾斜设置。

2.根据权利要求1所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述搅拌器（7）呈“Π”形或“几”形的凸起结构且两端底部与主轴（4）的外圆周面固定连接，所述搅拌器（7）沿主轴（4）周向均匀至少设置有两个，所述主轴（4）周向相邻搅拌器（7）的顶面高低交错设置。

3.根据权利要求1所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述滤网（8）呈两半对称瓦片形合拢结构，所述滤网（8）上设置有沿轴线延伸的多个长条形筛孔（801）。

4.根据权利要求3所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述筛孔（801）沿轴线的一侧向内壁突出形成突出部，所述筛孔（801）的突出部面向搅拌器（7）的旋转方向。

5.根据权利要求4所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述滤网（8）的瓦片形结构的上下两端分别设置有连接孔（802），所述外壳Ⅰ（3）的上部外壁和外壳Ⅲ（11）的下部外壁分别固定设置有穿过连接孔（802）的螺柱，所述滤网（8）的两端分别与外壳Ⅰ（3）及外壳Ⅲ（11）通过螺柱固定连接。

6.根据权利要求3所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述外壳Ⅱ（9）的上下两端内壁直径小于滤网（8）的外径，所述外壳Ⅱ（9）的上下两端分别设置于滤网（8）的两侧并分别与外壳Ⅰ（3）、外壳Ⅲ（11）的外圆周面间隙配合，所述外壳Ⅱ（9）呈两半可开合的合拢结构。

7.根据权利要求6所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述外壳Ⅱ（9）的两半之间一侧固定设置有合页且另一侧分别设置有搭扣（901）。

8.根据权利要求1所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述驱动机构包括电动机（13）、带轮Ⅰ（14）、带轮Ⅱ（15），所述电动机（13）与支架（16）固定连接，所述带轮Ⅰ（14）与电动机（13）的输出轴固定连接，所述带轮Ⅱ（15）同轴固定设置于主轴（4）的顶部，所述带轮Ⅰ（14）与带轮Ⅱ（15）通过带连接。

9.根据权利要求1至8任意一项所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述出料部包括外壳Ⅳ（17）、滤板（18）、挡板（19）、出水口（20），所述外壳Ⅳ（17）呈管状并倾斜向下设置，所述外壳Ⅳ（17）的一端与螺旋叶片Ⅱ（10）上部的外壳Ⅲ（11）侧壁固定连接，所述外壳Ⅳ（17）的下部沿轴向固定设置有与内壁固定连接的滤板（18），所述滤板（18）在远离螺旋叶片Ⅱ（10）的一侧与其底部的外壳Ⅳ（17）内壁之间固定设置有挡板（19），所述出水口（20）固定设置于滤板（18）底部的外壳Ⅳ（17）上。

10.根据权利要求9所述紧凑高效的咖啡鲜果脱胶清洗装置，其特征在于所述外壳Ⅰ（3）远离进料口（1）的侧壁固定设置有排料口（22），或所述主轴（4）的下部同心设置有下部延伸至底部且上部连通输送部内部的排料道（401），所述排料口（22）或排料道（401）固定设置有排料阀。