DE2100248C3 - Einrichtung zur Wärme-, Kälte,- und/oder Stoffbehandlung körnigen, rieselfähigen Gutes - Google Patents

Einrichtung zur Wärme-, Kälte,- und/oder Stoffbehandlung körnigen, rieselfähigen Gutes

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärme-, "> Kälte- und/oder Stoffbehandlung körnigen, rieselfähigen Gutes, insbesondere von Nahrungs- und Genußmitteln wie Kaffee, Kakao oder Malz, mit einer sich drehenden, eine Schicht des Gutes aufnehmenden Trommel, Mitteln zum axialen Fördern des Gutes gegenüber der Trommel und innerhalb der Trommel feststehend angeordneten Behandlungselementen für das Gut, bei der auf der Innenseite der Trommel radial gerichtete Wandungen angeordnet sind.
Die Behandlungselemente sind bevorzugt bekannte, dem Gut einen zumindest überwiegend gasförmigen •Behandlungsstrom zuführende Düsen. Der Behandlungsstrom kann dabei Warmluft zum Anwärmen oder Rösten, Kaltluft zum Abkühlen oder ein anderes Gas oder ein anderer Dampf beliebiger Temperatur sein, der zusätzliche flüssige oder feste Schwebeteilchen zur chemischen oder physikalischen Behandlung des Gutes enthalten kann. Auch kann der Behand'.ungsstrom gleichzeitig zum Reinigen des Gutes von unerwünschten, feinteiligen Beimengungen dienen. So werden beispielsweise beim Rösten von Kaffee von dem auf ihn aufgeblasenen Heißluftstrom gleichzeitig die an den Kaffeebohnen anhaftenden Häutchen entfernt.
Bei Einrichtungen dieser Art ist es bekannt, den Transport des zu behandelnden Gutes mittels Vibratoren, Förderbändern oder Taschenförderern durchzuführen. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß das dem Behandlungsstrom ausgesetzte Gut nicht gleichzeitig während seiner Behandlung zuverlässig gemischt wird und daß somit die einzelnen Körner des Gutes nicht untereinander gleichmäßig behandelt werden. Außerdem erfordern diese Einrichtungen dann einen großen Bauaufwand, wenn mehrere Behandlungszonen, beispielsweise eine Rost- und eine Kühlzone, von dem Gut mit verschiedener Geschwindigkeit durchlaufen werden sollen. Dann muß nämlich in jeder Behandlungszone eine eigene Fördervorrichtung vorhanden sein, und die Fördervorrichtungen müssen untereinander durch Obergabeeinrichtungen oder durch ein teilweises Überlappen verbunden sein. Das teilweise Überlappen, beispielsweise von Förderbändern, bedingt wiederum deren in der Höhe versetzte Anordnung und damit eine große Bauhöhe.
Es sind weiterhin pneumatische Transporieinrichtungen bekannt, die durch Auf- oder Unterblasen von Luft ein aufgelockertes, fließfähiges Gemisch erzeugen. Diese 1 ransporteinrichtungen haben jedoch einen hohen Energiebedarf, bedingen daher hohe Energiekosten, und es ist eine aufwendige Regelung der zugeführten Luftmenge erforderlich, da bei nicht einwandfreier Regelung die Gefahr von Luftdurchbrüchen, Aufwirbelung von Feinanteilen und — bei perforierten Rinnen — von Verstopfung besteht.
In der DE-OS 19 25 397 ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden, bei der die Mittel zum axialen Fördern des Gutes gegenüber der Trommel auf deren Innenseite gebildete Schneckengänge sind. Damit die Schneckengänge an den radial äußeren Enden der Düsen vorbeilai'fen können, muß hierbei der Abstand dieser Enden von der Innenseite der Trommel größer sein als die radiale Höhe der Schneckengänge. Die Enden der Düsen haben daher immer einen gewissen Abstand von der in der Trommel vorhandenen Schicht des Gutes. Insbesondere bei größerer Schichtdicke ist jedoch die Eindringtiefe des Behandlungsstromes begrenzt, wodurch sich eine lang dauernde Behandlungszeit und eine nicht ganz gleichmäßige Behandlung des Gutes ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Einrichtung eingangs genannter Art anzugeben, in der die Behandlungselemente, also insbesondere die Düsen, möglichst nahe an die Innenseite der Trommel heranzuführen sind, um auf diese Weise eine intensive Behandlung des Gutes zu erhalten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Einrichtung eingangs genannter Art dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen die Form von geschlossenen Ringen haben, die die Trommel in mehrere Abschnitte unterteilen, und daß jeweils zwei im Förderstrom einander nachgeschaltete Abschnitte durch mindestens einen auf der Außenseite der Trommel vorgesehenen Kanal miteinander verbunden sind, der gegenüber der Längsrichtung der Trommel schräg verläuft.
Bei dieser Einrichtung erfolgt der Transport des Gutes zwischen den beiden Abschnitten mittels des auf
der Außenseite der Trommel vorgesehenen Kanals. Bei jeder Umdrehung der Trommel fällt eine Teilmenge des Gutes aus dem einen Abschnitt in den Kanal und fällt bei weiterer Drehung der Trommel aus dem Kanal in den in Förderrichtung nächstfolgenden Abschnitt Die Behandlungselemente, also insbesondere die Düsen, können die Oberfläche der in der Trommel vorhandenen Schicht des Gutes beliebig weit genähert werden und sich sogar in die Schicht hinein erstrecken. Dadurch wird eine besonders intensive Behandlung gewährleistet. Die Umwälzung des Gutes wird durch die in den Abschnitten vorgesehenen Mündungen des Kanals sowie durch die bei jader Umdrehung der Trommel erfolgende Entnahme und Zufuhr von Teilmengen des Gutes aus den Abschnitten verbessert Sind mehrere Kanäle vorgesehen, so können sie beliebig am Umfang der Trommel verteilt sein. Es ist auch möglich, jeweils zwei in Förderrichtung des Gutes aufeinanderfolgende Abschnitte durch mehrere Kanäle zu verbinden.
Vorzugsweise sind die Kanäle am Umfang der Trommel derart gegeneinander versetzt, daß der Schwerpunkt der Trommel samt diesen Kanälen in der Drehachse der Trommel Hegt.
Bei einer bevorzugten Bauart trägt die Trommel auf ihrer Außenseite ein sich axial über alle Abschnitte und über einen Teil des Trommelumfangs sich erstreckendes, kastenartiges Gehäuse mit einer Außenwand und zwei Stirnwänden, und die Kanäle sind zwischen der Wand der Trommel, den Wänden des Gehäuses und im Gehäuse vorgesehenen Schrägwänden gebildet Da die jo Schrägwände je zwei benachbarte Kanäle voneinander trennen können und da das kastenartige Gehäuse sämtliche benötigten Kanäle enthalten kann, ergibt sich so ein hinsichtlich Raumbedarf und Bauaufwand sehr günstiger Aufbau.
Die Zufuhr des Gutes in den in der Förderrichtung des Gutes ersten Abschnitt soll bevorzugt so erfolgen, daß das Gut nicht unbehandelt direkt in den Kanal gelangt, der den ersten Abschnitt mit dem in Förderrichtung zweiten Abschnitt verbindet. Entsprechendes gilt für den Austrag aus dem letzten Abschnitt. Dies wird gemäß einer Ausgestaltung dadurch vermieden, daß in dem ersten und/cder letzten Abschnitt zumindest ein schraubenlinienförmiges Leitblech vorgesehen ist.
Die neue Einrichtung bietet die Möglichkeit, in einfacher Weise auf der axialen Länge der Trommel Behandlungszonen mit untereinander verschiedenen Behandlungsströmen bei verschiedenen Transportgeschwindigkeiten des Gutes vorzusehen. Verschiedene Transportgeschwindigkeiten werden nämlich in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Abschnitte entsprechend der jeweils gewünschten Schichtdicke des Gutes verschiedene axiale Längen haben und/oder daß die Kanäle entsprechend der jeweils gewünschten Schichtdicke verschiedene Querschnitte haben.
In dem Fall, daß die Einrichtung zum Rösten von Kaffee, Kakao oder dergl. dient, können neben oder anstelle der Düsen andere Heizmittel vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung;
F i g. 2 eine Draufsicht auf den Boden der Trommel bei der Einrichtung gemäß F i g. 1;
F i g. 3 einen Querschnitt durch die Trommel bei der Einrichtung gemäß F i g. 1 entlang der Schnittlinie III-III inFig.2;
F i g. 4 einen Querschnitt durch die Trommel bei der Einrichtung gemäß F i g. 1 entlang der Schnittlinie IV-IV in F i g. 2 nach einer Drehung der Trommel um 90°;
F i g. 5 eine Draufsicht auf den Boden der Trommel einer weiteren Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung.
Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung zur Behandlung körnigen, rieselfähigen Gutes 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 rohr- oder kanalförmig ausgebildet sein, und der Behandlungsstrom kann durch ihn hindurch den Düsen 13 zugeführt werden. Die Körner des Gutes werden, wie aus F i g. 3 erkennbar 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 Gutstromes gerichtet sein oder sich in dieser Richtung vorzugsweise in das Gut hinein erstrecken. Um dies auch bei verschiedenen Gutarten zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß der Anstellwinkel der Düsen 13 jeweils in einer zur Längsachse der Trommel 10 senkrechten Ebene verstellbar ist Die Verstellung erfolgt hier dadurch, daß der Träger 14 mit einer Gruppe von Düsen 13 um eine zur Längsachse der Trommel 10 parallele Achse verstellt wird. Ist der Träger 14 exzentrisch zur Längsachse der Trommel 10 angeordnet, so kann beispielsweise die Verstellung des Trägers 14 um seine Längsachse oder um die Längsachse der Trommel 10 erfolgen.
Da sich der Schüttwinkel des Gutes während seiner Behandlung, beispielsweise durch die Aufnahme oder Abgabe von Feutigkeit, verändern kann und demgemäß jeweils verschiedene Anstellwinkel der Düsen 13 erforderlich sein können, können in verschiedenen Behandlungszonen auf unabhängig voneinander 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, die Düsen 13 in eine oszillierende Bewegung zu versetzen. Dies erfolgt in konstruktiv einfacher Weise dadurch, daß der Träger 14 mit einer Gruppe von Düsen 13 um eine zur Längsachse der Trommel 10 parallele Achse hin- und herschwenkend angetrieben wird. Die Grenzen des dabei überstrichenen Schwenkweges können im Sinne einer Festlegung eines mittleren Anstellwinkels, beispielsweise durch Einstellung der Exzentrizität eines Antriebes, veränderbar sein.
Die Trommel 10 ist gemäß der Erfindung mittels senkrecht zu ihrer Längsachse stehender Wandungen 15 bis 18 in einen ersten Abschnitt 19, mehrere mittlere Abschnitte 20 bis 22 und einen letzten Abschnitt 23 unterteilt. Der erste Abschnitt 19 hat einen keine Düsen 13 aufweisenden Bereich, dem das Gut über einen Füllstutzen 24 zugeführt wird. Auf der axialen Länge des ersten Abschnitts 19 ist auf der Innenseite der Trommel
10 ein schraubenförmiges Leitblech 25 vorgesehen, daß das Gut in einen Düsen 13 aufweisenden Bereich des ersten Abschnitts 19 fördert. In diesem Bereich mündet mit einer Auslaßöffnung ein Kanal, der in einem auf der Außenseite der Trommel 10 vorgesehenen, kastenartigen Gehäuse 26 gebildet ist. 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 mittleren Abschnitt 20. In gleicher Weise gelangt das Gut in die übrigen mittleren Abschnitte 21, 22 und den letzten Abschnitt 23. Dieser hat in seinem in Fig. 1 rechten Bereich keine Düsen. Aus diesem Bereich wird das behandelte Gut durch einen Ablauf 27 abgeführt. In den Bereich wird das Gut mittels eines auf der Innenseite der Trommel 10 vorgesehenen, schraubenförmigen Leitbiechs 28 befördert, nachdem es vorher in dem in Fig. 1 linken. Düsen 13 aufweisenden Bereich des letzten Abschnitts 23 behandelt wurde.
Der Behandlungsstrom wird, nachdem er das Gut durchsetzt hat und zur Mitte der Trommel 10 zurückgekehrt ist, durch einen Auslaßstutzen 29 abgeführt. Auf der dem kastenartigen Gehäuse 26 gegenüberliegenden Seite der Trommel 10 ist ein Gegengewicht 30 zum Gewichtsausgleich befestigt.
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 allerdings dahingehend vereinfacht, daß neben dem ersten Abschnitt 19 und dem letzten Abschnitt 23 nur ein einziger mittlerer Abschnitt 20' vorgesehen ist. Wie aus F i g. 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 (F i g. 1) bzw. 19,20', 23 (F i g. 2).
In dem Gehäuse 26 sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, Kanäle 34, 35 gebildet, die jeweils zwei benachbarte, im Förderstrom des Gutes nachgeschaiiete Abschnitte 19, 20' bzw. 20', 23 verbinden. Die Kanäle 34, 35 sind zwischen der Wand der Trommel 10. dem Gehäuse 26 und in dem Gehäuse 26 vorgesehenen, sich etwa radial zur Trommel 10 erstreckenden und gegenüber der Längsrichtung der Trommel to 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
rj 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
κι der Förderrichlung des Gutes stromab liegenden Abschnitt 20' bzw. 23 ist jeweils eine etwa rhombische Einlauföffnung 41 bzw. 42.
Aus den F i g. 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 mittleren Abschnitt 20' gefördert wird. Befindet sich die rechteckige Ablauföffnung 39 gemäß Fig. 3 unter dem Gut, so läuft dieses in den Kanal 34. Bei weiterer Drehung der Trommel 10 rieselt das Gut
μ 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 F i g. 4 erkennbar. In entsprechender Weise wird eine aus dem mittleren Abschnitt 20' durch die
2ri Auslauföffnung 40 entnommene Teilmenge durch den Kanal 35 hindurch zum letzten Abschnitt 23 befördert.
In Fig.5 ist in einer der Fig.2 entsprechenden Darstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der jedoch das kastenförmige
«' Gehäuse 261 eine etwa U-förmige Gestalt hat. Die Auslaßöffnungen 391, 401 entsprechen den Auslaßöffnungen 39, 40 in F i g. 2. Die unter 45° zur Längsachse der Trommel 10 verlaufenden, in dem Gehäuse 261 angeordneten Wände 361, 371, 381 sind jedoch
)'· gegenüber den Wänden 36, 37, 38 verkürzt. Die Mündungen der so gebildeten Kanäle 341, 351 sind daher gleichschenklig-rechtwinklige Einlauföffnungen 411, 421. deren gleichschenklige Seite in Umfangsrichtung nächst der in Gegenrichtung zur Förderrichtung
■"> liegenden, senkrecht zur Längsachse der Trommel 10 stehenden Wandung 151 bzw. 161 und deren andere gleichschenklige Seite entlang einer Mantellinie der Trommel 10 verläuft. Die Wirkungsweise der Einrichtung beim Transport einer Teilmenge des Gutes von
4*' dem ersten Abschnitt 191 zu dem benachbarten mittleren Abschnitt 201 ist die gleiche wie bei der anhand der F i g. 1 bis 4 beschriebenen Einrichtung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

  1. Patentansprüche:
    !. Einrichtung zur Wärme-, Kälte- und/oder Stoffbehandlung körnigen, rieselfähigen Gutes, insbesondere von Nahrungs- und Genußmitteln wie Kaffee, Kakao oder Malz, mit einer sich drehenden, eine Schicht des Gutes aufnehmenden Trommel, Mitteln zum axialen Fördern des Gutes gegenüber der Trommel und innerhalb der Trommel feststehend angeordneten Behandlungselementen für das Gut, bei der auf der Innenseite der Trommel radial gerichtete Wandungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (15 bis 18; 15, 18; 151, 161) die Form von geschlossenen Ringen haben, die die Trommel (10) in mehrere Abschnitte (19 bis 21; 19, 20', 23; 191. 201) unierteilen, und daß jeweils zwei im Förderstrom einander nachgeschaltete Abschnitte (19 bis 23; 19, 20', 23; 191, 201) durch mindestens einen auf der Außenseite der Trommel (10) vorgesehenen Kanal (34, 35; 341, 351) miteinander verbunden sind, der gegenüber der Längsrichtung der Trommel (10) schräg verläuft.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (34, 35; 341, 351) am Umfang der Trommel (10) derart gegeneinander versetzt sind, daß der Schwerpunkt der Trommel (10) sann diesen Kanälen in der Drehachse der Trommel (10) liegt.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (10) auf ihrer Außenseite ein sich axial über alle Abschnitte (19 bis 23; 191,201) und über einen Teil des Trommelumfangs erstrekkendes, kastenartiges Gehäuse (26; 261) mit einer Außenwand (32) und zwei Stirnwänden (31,33) trägt, und daß die Kanäle (34, 35; 341, 351) zwischen der Wand der Trommel (10), den Wänden des Gehäuses (26; 261) und im Gehäuse (26· 261) vorgesehenen Schrägwänden (36, 37, 38; 36t, 371, 381) gebildet sind.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten und/oder letzten Abschnitt (19,23) zumindest ein schraubenförmiges Leitblech (25,28) vorgesehen ist.
    io
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