DE69023924T2

DE69023924T2 - Vibrationsvorrichtung zum Behandeln von Schüttgut.

Info

Publication number: DE69023924T2
Application number: DE69023924T
Authority: DE
Inventors: Richard Bailey; Merton Leggott
Original assignee: INNOVATIVE GRAIN TECHNOLOGIES
Current assignee: INNOVATIVE GRAIN TECHNOLOGIES
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2010-09-28
Also published as: DE69023924D1; ATE130821T1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Schüttgutverarbeitung und insbesondere auf die Bestrahlungsverarbeitung von Nahrungsmittel- und Fütterungsmaterialien.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Verschiedene Materialien für menschliche Nahrungsmittel und für die Fütterung von Tieren werden zur Vorbereitung zum Verbrauch bearbeitet. Eine solche Materialverarbeitung kann das Reinigen, Kochen, Zerkleinern, Mischen, etc. einschliessen. Viele Materialien, wie z.B. Getreide, Gemüsebohnen, Korn und Nüsse werden gekocht, um z.B. deren Geschmack, Textur, Verdaubarkeit und Verderblichkeitswiderstand zu verbessern. Zur Vorbereitung für den Verbrauch können die Materialien gedünstet, gekocht, zum Platzen gebracht, aufgebrochen, etc. werden. Zusätzlich zu diesen Kochverfahren wird auch eine Infrarotstrahlung verwendet, um Schimmel, Pilze, Hefe, Sporen und Bakterien zu kochen und zu steuern, um das Verderben zu verzögern. Die U.S.-Patente Nr. 3,694,220, Nr. 3,701,670 und Nr. 4,153,733 von Pierce offenbaren ein Infrarotstrahlungskochverfahren, einen Infrarotstrahlmühlenkocher, bzw. einen mittels Infrarotstrahlung gekochten Wafer.
Beide oben genannten Patente 3,694,220 und 3,701,670 von Pierce offenbaren ein Infrarotkochgerät mit geneigten Platten, die mit Vibratoren verbunden sind, um das Material in eine Richtung bergabwärts unter Infrarotstrahler oder Heizer zu bringen.
Das britische Patent Nr. 1,379,116 von Newton offenbart einen anderen Typ eines Infrarotstrahlungskochgeräts, bei dem Getreidefrüchte (Zerealien) und andere Körner auf einem gewebten Endlos-Drahtriemen unter Infrarotheizer zugeführt werden. Der Infrarotstrahlungsprozessor vom Riementyp, der im britischen Patent 1,379,116 von Newton offenbart ist, kann bei einem Verfahren zum Schälen von Kakaobohnen verwenoffenbart ist.
Die Infrarotstrahlungsbearbeitung kommt einer Anzahl von Nahrungsmittel- und Fütterungsmaterialien zugute. Die Stärken von Getreidefruchtkörnern können z.B. dadurch für eine verbesserte Verdaubarkeit geliert werden. Bestimmtes Getreide und Korn kann durch die Infrarotbestrahlung für eine verbesserte Textur aufgeschwollen und gebrochen werden. Überdies kann das Infrarotkochen einiger Getreidefruchtkörner und Gemüsebohnen deren Geschmack, Erscheinungsbild, Verdaubarkeit und Nährwerte verbessern.
Das Infrarotkochen kann ebenfalls wichtig zur Steuerung der Verderblichkeit bei verarbeiteten Nahrungsmittel- und Fütterungsmaterialien sein. Unbehandelter Haferschrot schließt beispielsweise ein Enzym ein, das eine Ranzigkeit oder Oxidation bewirken kann, wenn es nicht neutralisiert wird. Das Infrarotkochen kann diese Enzyme neutralisieren und folglich die Lagerbeständigkeit von Infrarot-gekochten Haferschroten in versiegelten Behältern auf einige Monate erhöhen. Ähnliche Ergebnisse können durch die Infrarotbestrahlung von Reiskernen erreicht werden, die ansonsten einer schnellen Verderblichkeit ausgesetzt sind, die durch Lipaseenzyme hervorgerufen wird. Ferner können verschiedene Mehle, die verwendet werden, um Brot zu backen, infrarot-gekocht werden, um die Strangsporen zu steuern, die das Endprodukt verderben können.
Bisher existiert kein Schüttgutprozessor mit den Vorteilen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
Die oben erwähnte US-A-3,701,670 offenbart einen Betrahlungsprozessor für körniges Material, der eine Rahmentragewerkanordnung, eine Einrichtung, die einen Materialflußweg definiert, und mit einem Vibrator und mit einer Vibratordämpfungseinrichtung verbunden ist, und einen Infrarotheizer, der auf der Rahmentragewerkanordnung oberhalb des Materialflußweges befestigt ist, umfaßt. Diese Offenbarung entspricht im allgemeinen der Präambel des Anspruchs 1. Bei der US-A-3,701,670 ist der Materialflußweg jedoch durch eine geneigte vibrierende Platte definiert, und die Vibrationsdämpfungseinrichtung ist durch Blattfedern definiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bestrahlungsprozessor für Schüttgut geschaffen, der eine Rahmentragewerkanordnung, eine Einrichtung zum Festlegen eines Materialflußweges, einen Vibrator, der wirksam mit der Weg-Festlegungseinrichtung verbunden ist, eine Vibrationsdämpfungseinrichtung, die mit der Rahmentragewerkanordnung und der Weg-Festlegungseinrichtung verbunden ist, und einen Infrarotheizer, der auch der Rahmentragewerkanordnung oberhalb der Weg-Festlegungseinrichtung befestigt ist, umfaßt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Weg-Festlegungseinrichtung eine Korbanordnung umfaßt, die folgende Merkmale einschließt:
(1) ein Paar von quer beabstandeten Seitenwänden;
(2) eine obere Platte, die sich quer zwischen den Seitenwänden erstreckt und eine materialaufnehmende obere Oberfläche und longitudinal beabstandete Enden flußaufwärts und flußabwärts einschließt;
(3) eine untere Platte, die sich quer zwischen den Seitenwänden erstreckt und eine materialaufnehmende Oberfläche und longitudinal beabstandete Enden flußaufwärts und flußabwärts einschließt;
(4) longitudinal beabstandete flußaufwärtige und flußabwärtige Korbanordnungsenden; und
(5) eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Korbanordnung auf der Rahmentragewerkanordnung;
wobei sich der Materialflußweg von dem flußaufwärtigen Ende der Korbanordnung zu dem flußabwärtigen Ende der Korbanordnung über die materialaufnehmenden oberen Oberflächen der Platte und zwischen den Seitenwänden der Korbanordnung erstreckt; und
daß die Vibrationsdämpfungseinrichtung einen pneumatischen Stoßabsorbierer umfaßt.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird ein Schüttgutprozessor geschaffen, der eine Rahmentragewerkanordnung einschließt, auf der eine vibrierende Zuführungsanordnung an einem flußaufwärtigen Ende des Prozessors, und eine Mehrzahl von Korbanordnungen in einer longitudinal ausgerichteten Reihe, die sich von dem flußaufwärtigen Ende zu einem flußabwärtigen Ende des Prozessors erstrecken, befestigt sind. Jede Korbanordnung schließt eine Abdeckungsteilanordnung ein, die eine Mehrzahl von einzelnen Abdeckungsabschnitten in einer treppenförmigen Konfiguration umfaßt. Die Korbanordnungen sind auf der Rahmentragewerkanordnung entlang einer abfallenden Linie befestigt, wodurch jede Korbanordnung etwas höher als die nächste flußabwärts liegende Korbanordnung angeordnet ist.
Ein Vibrationssystem wird geschaffen und schließt eine Vibratoranordnung für die Zuführungsanordnung und eine Vibratoranordnung für jede Korbanordnung ein. Das Schüttgut wird entlang der Abdeckteilanordnungen durch eine Vibration weitergeführt. Ein Heizsystem schließt eine Mehrzahl von Heizerabdeckungen ein, die oberhalb der Korbanordnungen angeordnet sind, zum Heizen des Schüttguts, das unter diesen fließt, primär durch Bestrahlung. Die Heizeranordnungen können z.B. elektrisch getriebene oder durch fossile Brennstoffe getriebene Infrarotheizer umfassen.

Auf aaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung

Die prinzipiellen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung schließen ein: Bereitstellen eines Schüttgutprozessors; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der besonders zur Verarbeitung von Nahrungsmittel- und Fütterungsmaterialien für den menschlichen und tierischen Verbrauch angepaßt ist; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der besonders für die Verarbeitung von Getreidefruchtkörnern, Gemüsebohnen, Korn und Nüssen angepaßt ist; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der eine Infrarotbestrahlung verwendet; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der seinerseits das Material dreht und durcheinanderwirft; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der eine relativ gleichförmige Verarbeitung schafft; Bereitstellen eines solchen Prozessors, der verschiedene Energiequellen verwenden kann; Vereinfachen eines Verfahrens zum Verarbeiten von Schüttgut; Vereinfachen eines solchen Verfahrens, das relativ effizient ist; Vereinfachen eines solchen Verfahrens, das bezüglich einer Vielzahl von menschlichen Nahrungsmittel- und tierischen Fütterungsmaterialien verwendet werden kann; Vereinfachen eines solchen Verfahrens, das relativ variabel und anpaßbar ist; und Vereinfachen eines solchen Verfahrens, das besonders für seine beabsichtigte Verwendung angepaßt ist.
Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung durch Darstellungen ausgeführt sind, offensichtlich.
Die Zeichnungen stellen einen Teil dieser Beschreibung dar und schließen beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein, und stellen verschiedene Aufgaben und Merkmale dieser dar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine seitliche Draufsichtdarstellung eines Schüttgutprozessors, der die vorliegende Erfindung ausführt.
Fig. 2 ist eine vergrößerte, fragmentarische Querschnittdarstellung des Prozessors, die besonders dessen Korbanordnung zeigt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die die Schritte des Verfahrens zum Verarbeiten von Schüttgut gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine fragmentarische, vergrößerte, flußabwärtige Draufsichtdarstellung einer Zuführungsanordnung des Prozessors.
Fig. 5 ist eine fragmentarische, vergrößerte perspektivische Darstellung des Prozessors, die insbesondere eine Korbanordnung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeisdiele

1. Einführung und Umgebung

Der Einfachheit halber und lediglich zur Bezugnahme wird in der nachfolgenden Beschreibung eine bestimmte Terminologie verwendet, die nicht einschränkend ist. Zum Beispiel beziehen sich die Worte "nach oben", "nach unten", "nach rechts" und "nach links" auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Wörter "nach innen" und "nach außen" beziehen sich auf die Richtungen auf das geometrische Zentrum der bezuggenommenen Struktur hin bzw. von dieser weg. "Flußaufwärts" und "flußabwärts" beziehen sich auf den Produkflußweg. Die Terminologie wird die besonders erwähnten Wörter, Ableitungen dieser und Wörter mit ähnlicher Bedeutung einschließen.
Genauer auf die Zeichnungen bezugnehmend, bezeichnet das Bezugszeichen 10 im allgemeinen einen Schüttgutprozessor gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Prozessor 10 ist zur Verarbeitung von Schüttgut 12 angepaßt, das z.B. verschiedene Nahrungsmittelmaterialien für den menschlichen Verzehr und Fütterungsmaterialien für einen tierischen Gebrauch umfassen kann. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sinnvoller Anwendungen des Prozessors 10 und des Verarbeitungsverfahrens schließen besonders geeignete Materialien zur Verarbeitung Getreidefruchtkörner, Gemüsebohnen, Korn und Nüsse ein.
Der Prozessor 10 umfaßt im allgemeinen eine strukturelle Rahmentragewerkanordnung 14, eine Zuführungsanordnung 16, eine Mehrzahl (z.B. sind drei gezeigt) von Korbanordnungen 18a - 18c, ein Vibrationssystem 20, ein Heizsystem 22 und ein Steuerungssystem 23.

II. Rahmentragewerkanordnung 14

Die Rahmentragewerkanordnung 14 schließt sechs aufrecht stehende Säulen 24 ein, drei auf jeder Seite des Prozessors 10, die durch querverlaufende Querbalken 26 und durch ein Paar von sich longitudinal erstreckenden longitudinalen Baugliedern 28, von denen sich jedes entlang einer jeweiligen Seite des Prozessors 10 erstreckt, verbunden sind. Die Säulen 24, Querträger 26 und longitudinalen Bauglieder 28 bilden einen Basisteilrahmen 30 mit einem flußaufwärtigen und einem flußabwärtigen Ende 32, 34.
Ein Zuführungsanordnungsteilrahmen 36 ist auf der Oberseite des Basisteilrahmens 30 in der Nähe dessen flußaufwärtigen Endes 32 befestigt. Ein flußaufwärtiger Korbanordnungsteilrahmen 34 ist auf dem Basisteilrahmen 30 befestigt und kann etwas innerhalb des Zuführungsanordnungsteilrahmens 36 angeordnet sein. Ein Zwischenkorbanordnungsteilrahmen 40 ist auf dem Basisteilrahmen 30 etwa in der Mitte dieses befestigt, und ein flußabwärtiger Korbanordnungsteilrahmen 42 ist auf dem Basisteilrahmen 30 in der Nähe dessen flußabwärtigen Endes 34 befestigt.
Die Rahmentragewerkanordnung 14 kann geeignete strukturelle Stahlbauglieder - Z.B. Stahlröhren, Winkelabschnitte, Kanäle, Bolzen, etc. - umfassen, die durch geeignete mechanische Befestigungseinrichtungen verbunden sind, wie z.B. Schweißverbindungen, Bolzen, Nieten, Klemmen, etc..

III. Zuführungsanordnung 16

Die Zuführungsanordnung 16 ist auf dem Zuführungsanordnungsteilrahmen 36 befestigt und schließt einen Trichter 44 mit einer nach oben offenen Mündung 46 ein. Eine Verengung 47 ist an einem unteren Ende der Zuführungsanordnung 16 vorgesehen, um das Schüttgut zu entladen. Ein Vibrator 50 ist an einer flußabwärtigen Seite der Zuführungsanordnung 16 befestigt und vereinfacht den Fluß des Schüttguts 12 von der Zuführungsanordnung 16. Der Vibrator 50 kann einen exzentrischen oder außerhalb des Mittelpunkts gewichteten Drehvibrator des Modells SCR-200 umfassen, der von der Vibco, Inc. aus Wyoming, Rhode Island, erhältlich ist. Der Vibrator 50 kann eine variable Geschwindigkeit und eine variable Kraft haben.
Ein Zuführungsanordnungsentladungstor 52 ist auf dem flußaufwärtigen Ende der Zuführungsanordnung vorgesehen und ist vertikal einstellbar, um den Fluß von der Zuführungsanordnung 16 einzustellen. Ein Produktpegelschalter 54 kann an einer Seite der Zuführungsanordnung 16 befestigt sein und kann eingestellt sein, sich zu schließen, wenn das Material in dem Trichter 44 unter einen bestimmten, vorbestimmten niedrigen Pegel fällt, wodurch ein Zuführungsmechanismus (nicht dargestellt, der aber möglicherweise eine Drillmaschine oder ähnliches umfaßt) aktiviert werden kann, um den Trichter 44 erneut zu befüllen.

IV. Korbanordnungen 18a - 18c

Die flußaufwärtige, mittige und flußabwärtige Korbanordnung 18a, 18b und 18c sind jeweils auf dem flußaufwärtigen, mittigen und flußabwärtigen Korbanordnungsteilrahmen 38, 40 und 42 befestigt. Jede Korbanordnung 18a - 18c schließt ein flußaufwärtiges und ein flußabwärtiges Ende 68, 70 und ein Paar von quer beabstandeten, im allgemeinen vertikalen Seitenwänden 72 mit unteren, im allgemeinen horizontalen Kanten 74 und oberen Kanten 76 ein.
Jede Korbanordnung 18a - 18c schließt eine Abdeckungsteilanordnung 78 ein, die eine Mehrzahl (z.B. vier) von im wesentlichen horizontalen, im allgemeinen planaren Abdeckungsabschnitten 80a - 80d umfaßt, die longitudinal bezüglich zueinander von dem flußaufwärtigen Ende 68 der Korbanordnung zu deren flußabwärtigen Ende 70 ausgerichtet sind. Die Abdeckungsabschnitte 80a- 80d schließen jeweilige obere Oberflächen ein. Im allgemeinen vertikale Übergangswände 82a - 82c verbinden die jeweils benachbarten Paare von Abdeckungsabschnitten 80a - 80d. Genauer gesagt verbindet die Übergangswand 82a die Abdeckungsabschnitte 80a und 80b, die Übergangswand 82b verbindet die Abdeckungsabschnitte 80b und 80c, und die Übergangswand 82c verbindet die Abdeckungsabschnitte 80c und 80d. Die Abdeckungsteilanordnung 78 hat eine im allgemeinen treppenförmige Konfiguration, wobei jeder Abdeckungsabschnitt 80b - 80d etwas niedriger ist als der nächste flußaufwärts liegende Abdeckungsabschnitt. Die Abdeckungsteilanordnung 78 bildet einen kaskadischen Flußweg 83 für das Schüttgut 12, das sich longitudinal in aufeinanderfolgenden niedrigeren Schritten von dem oberen Ende 68 der Korbanordnung zu deren unteren Ende 70 erstreckt.
Jede Korbanordnung 18a - 18c schließt vier Füße 84 ein, die sich quer von der Seitenwand 72 in der Nähe der Korbanordnungsenden 68, 70 nach außen erstrecken. Höhenverstellbare, pneumatische Tragedämpfer 86 verbinden den Fuß 84 und die Korbanordnungsteilrahmen 38, 40 und 42. Die Dämpfer 86 können luftbefestigte Einheiten vom Modell Nr. 16 umfassen, die von der Firestone Tire und Rubber company erhältlich sind.
Jede Seitenwand 72 schließt eine Mehrzahl von longitudinal beabstandeten Entlüftungsschlitzen 82 ein, die sich in allgemein paralleler Beziehung beabstandet unter den jeweiligen oberen Kanten 76 der Seitenwand erstrecken. Als Beispiel sind nur fünf Entlüftungsschlitze 88 in jeder Seitenwand 72 gezeigt. Eine Bodenabdeckung 90 erstreckt sich zwischen den unteren Kanten 74 der Seitenwand in einer im allgemeinen horizontalen Ebene.

V. Vibrationssvstem

Das Vibrationssystem 20 schließt eine Mehrzahl (z.B. drei) von Vibratoranordnungen 91a - 91c ein, von denen jede eine jeweilige Vibrationskopplungsteilanordnung 72 einschließt, die auf einer jeweiligen Korbanordnungsbodenabdeckung 90 befestigt sind und ein flußaufwärtiges und ein flußabwärtiges Ende 94, 96 einschließen.
Jede Vibrationskopplungsteilanordnung 92 schließt ein Paar von im allgemeinen vertikalen, quer beabstandeten, dreieckförmigen Seitenwänden 78 mit oberen und unteren Rändern 100, 102, die in ein flußabwärtiges Ende 96 der Teilanordnung übergehen, und einen flußabwärtigen Rand 104, der den oberen Rand 98 bei einem Winkel von etwa 72º schneidet, ein. Jede Vibrationskopplungsteilanordnung 92 schließt eine Abdeckung 106 an einem flußaufwärtigen Ende, die sich quer zwischen den flußaufwärtigen Seiten 104 erstreckt, und eine untere Abdeckung 108, die sich quer zwischen den unteren Seiten 102 der Seitenwand erstreckt, ein. Der oben erwähnte Winkel von etwa 720, der durch den oberen Rand der Seitenwand und die flußaufwärtigen Ränder 98 und 104 gebildet ist, bestimmt die Neigung der Abdeckung 106 am flußaufwärtigen Ende, die sich mit etwa 18º gegenüber der Vertikalen neigt, in einer flußabwärtigen Richtung von oben nach unten.
Jede Vibratoranordnung 91a - 91c schließt ein Paar von Vibratoreinheiten 110 ein, die in einer queren, nebeneinander angeordneten Lage auf der Kopplungsteilanordnungendabdeckung 106 befestigt sind. Die Vibratoreinheiten 110 können z.B. elektrische Hochleistungsvibratoren umfassen, wie z.B. diejenigen, die von der Vibco, Inc. aus Wyoming, Rhode Island, z.B. Modell Nr. 4T1000 erhältlich sind. Geeignete Vibratoreinheiten könnten entweder ein exzentrisches Drehoperationsprinzip oder ein sich hin und her bewegendes Operationsprinzip verwenden. Die oben erwähnten Vibco-Vibratoreinheiten 110 verwenden ein exzentrisches oder außerhalb des Mittelpunkts ungleichmäßiges Drehbetriebsprinzip und können bezüglich der Geschwindigkeit und der Vibrationskraftamplitude eingestellt werden. Die Vibrationseinheiten 110 sind an den Endabdeckungen 106 in einer Vibrations-Kopplungs-Beziehung mit den Vibrationskopplungsteilanordnungen 92 durch Befestigungsbolzen 112 befestigt. Die Vibratoreinheiten 110 haben Rotationsachsen 111, die sich im allgemeinen parallel zu den Endabdeckungen 106 erstrecken, auf denen die Vibratoreinheiten 110 befestigt sind. Folglich sind die Vibratorachsen 111 in Winkeln von etwa 18º gegenüber der Vertikalen geneigt. Die Vibrationskraftwellen, die von den Vibratoreinheiten 110 ausgehen, erstrecken sich radial von den Rotationsachsen 111 nach außen, und werden somit durch die Vibrationskopplungsanordnung 92 in eine Richtung nach oben und nach unten zu den Korbanordnungen 18a - 18c übertragen. Diese Vibrationskräfte tendieren folglich dazu, zu bewirken, daß das Schüttgut 12 auf den Abdeckungsteilanordnungen 78 in eine flußabwärtige Richtung fließt. Die Vibrationskraftwellen tendieren ebenfalls dazu, das Schüttgut 12 von den oberen Oberflächen des Abdeckungsabschnitts 80a - 80d aufgrund der nach oben gerichteten Komponente der Vibrationskraftvektoren anzuheben. Die Bewegung flußabwärts wird durch die Flußabwärtskomponente der Vibrationskraftvektoren erreicht. Die Vibratoreinheiten 110 können mit einer elektrischen Wechseistromleistung mit einer nominalen Spannung von etwa 230 Volt arbei ten.

VI. Heizsystem 22

Das Heizsystem 22 schließt eine Mehrzahl von Infrarotheizerabdeckungen 116 ein, von denen jede auf einem jeweiligen Heizerabdeckungsteilrahmen 118 mit Beinen 120, die auf Vibrationsdämpfungsfüßen 122 ruhen, die mit den Korbanordnungsteilrahmen 38, 40 bzw. 42 Eingriff nehmen, befestigt ist. Querliegende Winkelabschnittsquerbalken 124 erstrecken sich in longitudinal beabstandeten Paaren über die Heizerabdeckungsteilrahmen 118, wobei an jedem Paar eine jeweilige Heizerabdeckung 116 über einer jeweiligen Korbanordnung 18a - 18c aufgehängt ist.
Die Heizerabdeckungen können elektrisch getrieben sein, oder können durch einen fossilen Brennstoff getrieben sein, wie z.B. ein natürliches Gas. Obwohl die Bestrahlung im Infrarotbereich zur Erreichung der Aufgaben der vorliegenden Erfindung geeignet ist, könnte ebenfalls eine Bestrahlung in anderen Bereichen (z.B. Mikrowellen, Ultraviolett, etc.) verwendet werden. Elektrisch getriebene Heizerabdeckungen können mit einer geeigneten Quelle elektrischer Leistung verbunden sein, und durch fossile Brennstoffe getriebene Heizerabdeckungen können mit einer geeigneten Quelle eines fossilen Brennstoffs verbunden sein.

VII. Steuerungssystem 23

Das Steuerungssystem 23 schließt ein luftgekühltes System 128 ein, das ein Paar von Lüftern oder Gebläsen 130 einschließt, die mit einem Krümmer 132 verbunden sind, der seinerseits mit einer Luftröhre 134 verbunden ist. Die Luftröhre 134 ist pneumatisch mit einer Einlaßkopplung auf dem flußaufwärtigen Ende 68 der flußaufwärtigen Korbanordnung 18a verbunden. Die Luft fließt von den Lüftern 130, durch den Krümmer 132, durch die Luftröhre 134 und an der Einlaßkopplung 136 in das Innere der Korbanordnung 18a. Eine Aus laßkopplung 138 ist in der Nähe des flußabwärtigen Endes 70 der Korbanordnung in der Bodenabdeckung 90 angeordnet. Jede Korbanordnung 18a - 18c schließt Einlaß- und Auslaßkopplungen 136, 138 ein, die zwischen die Korbanordnungen 18a - 18c seriell geschaltet sind, wodurch ein Luftfluß in die flußaufwärtige Korbanordnung 18a eintritt, durch die mittige Korbanordnung 18b fließt und die flußabwärtige Korbanordnung 18c verläßt, wodurch überschüssige Wärme von jeder entfernt wird.
Ein Sensor 140 ist oberhalb des Produktflußweges angeordnet, um ein Signal zu schaffen, das der Produktwärme entspricht, wobei das Signal durch das Steuerungssystem 23 oder durch einen Betreiber überwacht werden kann. Interaktive Temperatursteuerungssysteme sind zur Einstellung der Leistungseingabe an die Heizerabdeckungen 126 als Reaktion auf Signale von dem Sensor 140 verfügbar.
Ein elektrisches Steuerungsbedienfeld 142 kann auf der Rahmentragewerkanordnung 114 befestigt sein, um den Betrieb des Prozessors 10 zu steuern. Das Steuerungsbedienfeld 142 kann Steuerungen für eine individuelle und/oder gemeinsame Steuerung der Leistungseingabe (und daher der Wärmeausgabe und des Bestrahlungswellenbereichs) der Heizerabdeckungen 116 einschließen. Die Frequenz und die Amplitude der Vibrationen, die durch die Vibratoren 50, 110 ausgegeben wird, kann ebenfalls am Steuerungsbedienfeld 142 gesteuert werden. Die paarweisen, nebeneinander liegenden Vibratoreinheiten 110 können bezüglich ihrer einstellbaren Vibratorfrequenzen und Amplituden unabhängig gesteuert werden. Die Flußcharakteristika des Schüttguts 12 kann folglich verändert werden. Die Flußgeschwindigkeit kann z.B. durch Einstellen der Vibrationsfrequenzen und Amplituden der Vibratoren 110 eingestellt werden. Geeignete Temperaturmeßgeräte, Ampermeter, Sicherheits- und Anfahr-Schaltgetriebe und ähnliches können auf dem Steuerungsbedienfeld 142 vorgesehen sein.

VIII. Betrieb

Das Schüttgutverarbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist schematisch anhand der Fig. 3 dargestellt, wobei das Verfahren zum Verarbeiten eines Nahrungsmittel- und Fütterungsprodukts aus einem Schüttgut verwendet werden kann. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sinnvoller Schüttgüter, die mit oder gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden können, sind bestimmte Getreidefruchtkörner, Gemüsebohnen, Korn und Nüsse für die Verarbeitung geeignet.
Das Schüttgut wird empfangen 150, einem Reinigungsschritt 152 (z.B. Luftreinigung, Sieben, etc.) ausgesetzt, mit Feuchtigkeit versetzt (z.B. mittels eines Feuchtigkeits spendenden Gebläses oder durch eine Dampfeinstrahlung) 154, getempert, wobei die Feuchtigkeit bei 156 absorbiert wird, durch irgendeine von verschiedenen verfügbaren Vorheizeinrichtungen vorgeheizt 158 und mittels des Prozessors 10 verarbeitet 160.
Nach der Verarbeitung 160 wird das Schüttgut 12 Wärme in der Form von Bestrahlungsenergie aufgenommen haben und eine erhöhte Temperatur haben. Das erwärmte Schüttgut 12 kann dann einer Walzenmühle zum Walzen und/oder Zerkleinern dieses 162 in Flocken oder ähnliches weitergeführt werden. Ein weiterer optionaler Schritt umfaßt die Zurückhaltung 164 des Materials 12, z.B. in einem isolierten Zurückhaltungsgefäß, wodurch die vorteilhaften Effekte der angewandeten Wärme verbessert werden. Eine Kühlstufe 166 kann ebenfalls vorgesehen sein, woraufhin das Material gelagert werden kann (168) und verbraucht werden kann (170).
Es ist offensichtlich, daß viele der oben erwähnten Schritte optional sind, und die geeigneten Schritte und ihre Reihenfolge des Betriebs abhängig von den Anforderungen bestimmter Schüttgüter, die verarbeitet werden, und abhängig von deren erwünschten Charakteristika der Endprodukte ausgewählt werden können. Wie es z.B. in Fig. 3 gezeigt ist, können der Walzenmühlenschritt 162 und der Zurückhaltungsschritt 164 gemeinsam umgangen, oder unabhängig voneinander verwendet oder gemeinsam verwendet werden.
Innerhalb des Prozeßschrittes 160 wird das Schüttgut 12 vibriert 161, einer Strahlung ausgesetzt 163 und kaskadiert 165, wodurch das Schüttgut 12 dazu tendiert, kaskadisch zwischen den Korbanordnungen 18a - 18c mit Abfällen zwischen den jeweiligen Korbabdeckungsabschnitten 80a - 80b an den Abdeckungsübergangswänden 82a - 82c zu laufen. Die Abdeckungsteilanordnungen 78 können mit den Abfällen und den entsprechenden Übergangswänden 82a - 82c so entworfen sein, daß die Höhen z.B. gleich etwa 3.81 mm (1,5 Inch) sind. Eine gleichmäßige Bestrahlung des Schüttguts 12 wird folglich gefördert, nachdem jedes Korn, Kern, Getreide, etc. sich normalerweise mehrere Male drehen würden, wenn es durch den Prozessor 10 fließt. Ein Anbrennen, Verbrennen und zufällige Feuer können folglich minimiert werden. Die Entlüftungsschlitze 88 ermöglichen es, daß Dampf das Schüttgut 12 verläßt, während dieser durch die Bestrahlung herausgetrieben wird.

Claims

1. Ein Bestrahlungsprozessor (10) für Schüttgut, der eine Rahmentragewerkanordnunq (14), eine Einrichtung zum Festlegen eines Materialflußwegs, einen Vibrator (20), der wirksam mit der Weg-Festlegungseinrichtung verbunden ist, eine Vibrationsdämpfungseinrichtung (86), die mit der Rahmentragewerkanordnung und der Weg-Festlegungseinrichtung verbunden ist, und einen Infrarotheizer (22), der auf der Rahmentragewerkanordnung oberhalb der Weg- Festlegungseinrichtung befestigt ist, umfaßt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Weg-Festlegungseinrichtung eine Korbanordnung (18) umfaßt, die folgende Merkmale einschließt:

(1) ein Paar von quer beabstandeten Seitenwänden (72);

(2) eine obere Platte (80a), die sich quer zwischen den Seitenwänden erstreckt und eine materialaufnehmende obere Oberfläche (81) und longitudinal beabstandete Enden flußaufwärts und flußabwärts einschließt;

(3) eine untere Platte (80b), die sich quer zwischen den Seitenwänden erstreckt und eine materialaufnehmende obere Oberfläche (81) und longitudinal beabstandete Enden flußaufwärts und flußabwärts einschließt;

(4) longitudinal beabstandete flußaufwärtige (68) und flußabwärtige (70) Korbanordnungsenden; und

(5) eine Befestigungseinrichtung (38,40,42) zum Befestigen der Korbanordnung auf der Rahmentragewerkanordnung;

wobei sich der Materialflußweg von dem flußaufwärtigen Ende (68) der Korbanordnung zu dem flußabwärtigen Ende (70) der Korbanordnung über die materialaufnehmenden oberen Oberflächen der Platte und zwischen den Seitenwänden der Korbanordnung erstreckt; und

daß die Vibrationsdämpfungseinrichtung einen pneumatischen Stoß-Absorbierer (86) umfaßt.

2. Ein Prozessor nach Anspruch 1, der eine Zuführungsanordnung (16) umfaßt, die oberhalb der oberen Platte der Korbanordnung befestigt ist und einen Trichter (44), der angepaßt ist, um Material aufzunehmen, und ein Entladungstor (52) einschließt, das angepaßt ist, um Material aus dem Trichter auf die obere Platte der Korbanordnung zu entladen.

3. Ein Prozessor nach Anspruch 2, bei dem das Entladungstor (52) einstellbar ist, wodurch die Entladungsrate des Materials aus dem Trichter (44) einstellbar ist.

4. Ein Prozessor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zuführungsanordnung (16) einen zweiten Vibrator (50) einschließt, der auf dem Trichter befestigt ist.

5. Ein Prozessor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Vibrator (20) eine rotierende, exzentrisch gewichtete, elektrische angetriebene Vibratoreinheit umfaßt.

6. Ein Prozessor nach Anspruch 5, bei dem die Vibratoreinheit eine Rotationsachse einschließt, die in eine flußaufwärtige Richtung vom Boden zur Spitze gegenüber der Vertikalen geneigt ist.

7. Ein Prozessor nach Anspruch 6, bei dem der Neigungswinkel der Vibrator-Rotationsachse etwa 18 Grad beträgt.

8. Ein Prozessor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Korbanordnung (18) eine Vibrationskopplungsteilanordnung (92) einschließt, die den Vibrator (20) befestigt.

9. Ein Prozessor nach Anspruch 8, bei dem die Korbanordnung eine Bodenabdeckung (90) einschließt, die die Vibratorkopplungsteilanordnung befestigt, und bei dem die Vibrationskopplungsteilanordnung eine Abdeckung (106) am flußabwärtigen Ende einschließt, die den Vibrator befestigt.

10. Ein Prozessor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Infrarotheizer (22) elektrisch angetrieben ist.

11. Ein Prozessor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Infrarot-Heizer (22) gasgefeuert ist.

12. Ein Prozessor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Vibrator (20) eine Mehrzahl von Vibratoranordnungen (91a-91c) umfaßt.

13. Ein Vibrator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vibrationsdämpfungseinrichtung (86) eine Mehrzahl von Stoß-Absorbierern umfaßt.

14. Ein Prozessor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der folgendes einschließt:

eine erste und eine zweite Korbanordnung (18a,18b), wobei die Befestigungseinrichtung (38,40) die erste und die zweite Korbanordnung mit dem flußabwärtigen Ende der ersten Korbanordnung oberhalb dem flußaufwärtigen Ende der zweiten Korbanordnung auf der Rahmentragewerkanordnung (14) befestigt;

einen Materialflußweg von dem flußaufwärtigen Ende der ersten Korbanordnung über die materialaufnehmende oberen Oberflächen der ersten Korbanordnungsplatte zu dem flußabwärtigen Ende der ersten Korbanordnung über das flußabwärtige Ende der ersten Korbanordnung zu dem flußaufwärtigen Ende der zweiten Korbanordnung über die matenalaufnehmenden oberen Oberflächen der zweiten Korbanordnungsplatte zu dem flußabwärtigen Ende der zweiten Korbanordnung und über das flußabwärtige Ende der zweiten Korbanordnung; und

einen ersten und einen zweiten Vibrator (91a,91b), die wirksam mit der ersten bzw. der zweiten Korbanordnung verbunden sind.

15. Ein Prozessor gemäß Anspruch 14, bei dem der erste und der zweite Vibrator (91a,91b) auf der Kopplungsteilan- Ordnung in einer quer nebeneinanderstehenden Beziehung befestigt sind.

16. Ein Prozessor gemäß Anspruch 14 oder 15, bei dem die erste und die zweite Vibratoreinheit (91a,91b) bezüglich der Vibrationsfrequenz und Amplitude unabhängig voneinander einstellbar sind.