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Verfahren und Vorrichtung zum Schälen von Körnern Es ist bekannt,
Getreidekörner, die triit festen Schalen oder Spelzen versehen sind, beispielsweise
Hafer, in Mahlgängen, Schleifmaschinen oder in Schlagmaschinen zu schälen. In Schleifgängen
und Mahlgängen werden die Körner zwischen zwei relativ zueinander bewe-ten rauhen
Flächen behandelt, deren Abstand auf die Korngröße des Gutes eingestellt ist. Es
findet hierbei weniger ein Schleifen als ein Aufreißen der Schalen durch eine schlagartige
Wirkung, verbunden mit einer rollenden Bewegung der Körner statt, die aber nur bei
einem bestimmten Abstand der Mahlflächen eintritt, so daß die Körner genau vorsortiert
sein müssen und bei zu kleiner Größe nicht geschält werden und bei zu großer Abmessung
zu Bruch gehen. Dieses Verfahren führt bei Hafer, Reis und ähnlichen Körnerfrüchten
nur zum Erfolg, wenn die Körner vorher durch Dämpfen und Darren so vorbereitet werden,
daß die Schalen brüchig und spröde werden und sich von dem gleichfalls spröde
gewordenen Kern gut ablösen, der allerdings durch diese Vorbehandlung einer erhöhten
Bruchgefahr ausgesetzt ist. Die Bruchbildung ist sehr nachteilig, weil. sie immer,
insbesondere bei sprödein Kern, mit Mehlbildung verbunden ist und deshalb die Ausbeute
des Schälverfahrens stark herabsetzt. Ferner ist das spätere Aussortieren der ungeschälten
von den geschälten Körnern bei Anwesenheit von Bruchkörnern erschwert, wodurch die
Schalenreinheit des Produktes, die Leistungsfähigkeit der Anlage und die Ausbeute
beeinträchtigt werden, letzteres, weil sich nicht vermeiden läßt, daß nach der Sortiermaschine
(Auslesetisch) bereits geschälte Kerne mit den ungeschälten nochmals in die Schälmaschine
gelangen.
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Diese seither im allgemeinen angewandten Schälverfahren könnert also
nicht zu einem optimalen Effekt führen, weil die Vorbehandlung der Kerne
gerade
im unerwünschten Sinne, nämlich zu einer Erhöhung der Sprödigkeit und Bruchneigung,
wirksam ist.
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Es ist vom Standpunkt unserer physikalischen Kenntnis aus eine selbstverständliche
Feststellung, daß die Schälung zur Vermeidung der Bruchbildung nicht anispröden,
sondern am weichen und zähen, d. h. am ungetrockneten oder angefeuchteten
Korn erfolgen müßte, es mangelte aber seither an einem geeigneten Verfahren, um
hierbei einen ausreichenden Schäleffekt zu erreichen. Man hat deshalb bei Hafer
die rein mechanische Schälung dadurch zu ersetzen versucht, daß man die Körner durch
Feuchtigkeitsbehandlung zum Quellen brachte und dadurch die Spelzenhülle aufsprengte,
um diese dann mit einem leichten Schlag abzulösen. Als Schlageinrichtung wird hierbei
eine Maschine benutzt, in der die Kerne an eine feststehende Wand geschleudert und
durch einmaligen Aufprall geschält werden sollen. Dieses Verfahren setzt für einen
vollkommenen Erfolg der Schlagbehandlung voraus, daß die Spelzenhülle vorher schon
losgelöst und aufgesprengt ist, und selbst da ist zu befürchten, daß zahlreiche
Körner mit der offenen Seite der Spelzenhülle aufschlagen, wobei der Kern nicht
herausgeschlagen wird. Daß dies eintritt, wurde durch Versuche festgestellt und
-ist auch verständlich, weil die Haferkörner, je nachdern, ob die Spelzenenden
abgebogen sind oder gerade, im Flug trudeln oder nicht. Außerdem ist bei einer so
starken Quellung, wie sie zum Aufsprengen der Haferschalen erforderlich wäre, zu
befürchten, daß die Kerne zu weich und schmierig werden und daß die daraus hergestellten
Haferflocken an Schleimfähigkeit eingebüßt haben.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine mechanische Schälvorrichtung,
die kein vorheriges Darren oder Quellen des Kornes voraussetzt, sondern sich für
normales oder etwas angefeuchtetes Korn bestens eignet. Diese Vorrichtung besteht
aus einem rotierenden Stiftkranz, Siebzylinder o. dgl., auf den die Körner von.
innen aufgegeben werden und dessen Spalt- oder Maschenweite nicht wesentlich größer
ist als der Korndurchmesser, so daß die Körner von dem rotierenden Stiftkranz oder
Siebzylinder unter Erteilung von Schlägen und Stößen annähernd auf dessen Umfangsgeschwindigkeit
beschleunigt werden müssen und dabei geschält werden, ehe sie durch die Spalte oder
Maschen nach außen durchtreten. Man verwendet zweckmäßig einen Stiftkranz mit runden
Stiften und läßt die Körner ohne rotierende Bewegungskomponente auf den Stiftkranz
fallen. Sie springen und rollen dann von Stift zu Stift und werden dabei beschleunigt,
bis sie die Umfangsgeschwindigkeit des Stiftkranzes an-nähernd erreicht haben und
durch die Spalte nach außen fliegen. Durch diese vielfältige und häufige Behandlung,
bei der Schlag mit Reibung und rollender Bewegung verbunden ist und die immer an
anderen Stellen des Kornes angreift, wird der Zusammenhalt der Hülse in sich und
am Kern gelockert, bis dieHülse aufspringt. Beim Behandeln eines Haferkornes in
einer solchen Maschine- wurde an den hierzu präparierten Stiften festgestellt, daß
das Korn die Stifte mindestens 30- bis 40.mal berührt hatte und entsprechend
viele Schläge und sonstige Einwirkungen erfahren hatte.
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Die Rotationsgeschwindigkeit des Stiftkranzes wird so bemessen, daß
der erste Schlag, der der kräftigste ist, nicht zum Bruch der Körner führt, sondern
nur eine Auflockerung und, teilweise Schälung zur Folge hat, so daß durch die immer
milder werdende weitere Behandlung schließlich alle Körner geschält werden, ohne
daß sie zu Bruch gehen. So konnte bei Hafer eine annähernd ioo%ige Schälw#irkung
erzielt werden. Die Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit des. Stiftkranzes auf
beste Schälwirkung erfolgt vorteilhaft mittels eines stufenlosen Regelgetriebes.
Man, kann auf diese Weise die verschiedensten Schälgiiter ohne vorherige Sortierung
oder Auslese in der gleichen Maschine mit optimalem Schäleffekt von der Schale befreien.
Um die Umfangsgeschwin-digkeit des Stiftkranzes, -insbesondere bei schwer schälbaren
Stoffen, nicht so hoch wählen zu müssen, kann man den Körnern vor dem ersten Aufschlag
eine entgegengesetzte Rotationsbewegung erteilen.
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Wird eine Luftströmung beispielsweise zum Einbringen und Austragen
der Körner in der Schälmaschine vorgesehen, so ist es vorteilhaft, den Luftdurchtritt
zwischen den Stiften möglichst klein zu halten, um zu vermeiden, daß Körner durch
den Luftstrom vorzeitig durch die Spalte ausgetragen werden. Die umgekehrte Abhängigkeit
des Schäl-
effektes von der durchtretenden Luftmenge ist sehr deutlich feststeltbar.
Eine nur geringe Luftströmung -ist ohne Nachteil.
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Spröde Körner, bei denen die Bruchgefahr besonders groß ist, können
vor der Schälung durch Dampf oder Wasser odür beides angefeuchtet werden. Es ist
aber hierbei darauf zu achten, daß die Feuchtigkeitsbehandlung kurz ist, damit keine
Quellung der Kerne erfolgt, sondern nur ein oberflächliches Anfeuchten, wobei die
größere Wassermenge von der Schale aufgenommen wird, die sich hierbei lockert, während
der Kern durch die geringe aufgenommene Feuchtigkeit etwas weicher und zäher und
dadurch bruchsicher wird. Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine ioo%iige Schälung von Hafer erzielt bei nur sehr geringem Anteil graben Bruches
unter 5% und ohne jede Feinbruch- oder Mehlbildung.
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Es ist ferner wichtig, darauf zu achten, daß die Körner im gleichmäßigen
Strom aufgegeben werden, damit eine optimale Leistung erzielt und vermieden wird,
daß bei #schockweiser Aufgabe die Körner einander gegenseitig treffen und dadurch
die Wirkung abgeschwächt wird.
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Eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Schälen von Hafer ist in Fig.
i und 2 im Längsschnitt und Seitenriß dargestellt. Eine rotierende Scheibe i trägt
den Kranz runder Stifte 2, deren Abstand etwa 5 min beträgt. Die Welle
3 ist in dein Gehäuse 4 gelagert, das den Stiftkranz in etwa 25 mm
Abstand zylindrisch umschließt. Das
geschälte Gut gleitet in tangentialer
Richtung an die zylindrische Gehäus-ewand, wobei es stoßfrei in die rotierende Bewegung
längs der Wand umgelenkt wird, und verläßt das Gehäuse durch die tangentiale Öffnung
5. Die Stirnseite 6 des Gehäuses, zweckmäßig als aufklappbüre Tür
ausgebildet, besitzt eine kleine axiale Eintrittsöff nung 7 für das gleichmäßig
zuzuführende Gut.
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Eine Einrichtung für große Leistungen zeigen Fig. 3 und 4.
Hier sind mehrere Scheiben i i auf einer Hohlwelle 13 angeordnet, die durchgehende
Stifte 12 zum Schälen des Gutes tragen. Zwischen den Scheiben weist die Hohlwelle
Bohrungen 17
auf, durch die das Schälgut in den Schälraum eintritt. In der
Hohlwelle wird das gleichmäßig von einer oder beiden Seiten zugeführte Gut mittels
eines leichten Luftstromes oder einer mechanischen Einrichtung gefördert und auf
die einzelnen Bohrungen 17 verteilt. Das Gehäuse 14 hat eine tangentiale Öffnung
15 zum Auslaß des geschälten Gutes.