SE442826B - Forfarande och apparatur for bearbetning av spannmal (sed) - Google Patents

Description

8403125-1 10 15 20 25 30 35 2 skivans inre omkrets, där inmatningen skedde, till allt finare spår eller räfflor i riktning mot skivans yttre omkrets. De grövre spåren vid den inre omkretsen skulle underlätta inmatningen och i området för dessa grövre spår skulle skalningen av sädeskornen börja, och där- efter skulle bearbetningen successivt genomföras till fullständig förmalning iåde allt finare spåren. Schweitzer föreslog dessutom att spåren skulle utformas som tan- genter till en liten cirkel med samma medelpunkt som malskivans centrum för att spårkorsningsvinklarna i två samverkande malskivor med i förhållande till varand- ra spegelvända arbetsytor skulle variera i skivornas omkretsriktning. Idên att förmala säd till fint mjöl i ett enda steg med malskivor av detta slag ledde icke till framgång, men kort tid därefter föreslogs i den amerikanska patentskriften 934 457 (McLaughlin} av år l905 att en snarlik typ av malskivor skulle användas för enbart skalning. I den sistnämnda patentskriften kan man dock icke utläsa någon annan idé med spårmönst- ret än att spåren skulle vara lätta att framställa, och att det föreslagna spårmönstret skulle ägna sig bättre för skalning än förmalning förklaras ej. Man kan gissa att McLaughlin med kännedom om Schweitzers tidigare malskivor visste att de inte var lämpade för förmalning men kanske skulle kunna användas för skalning.

Många förslag att förse malskivor med spår av olika slag har därefter framkastats, men resultaten åtminsto- ne vad avser förmalning av säd i ett enda steg för fram- ställning av mjöl av god kvalitet till låg kostnad har varit nedslående. K-E A Johnsson konstaterar t ex i den svenska patentskriften 419 945 så sent som l98l att det finns ingenting, som vid en skivkvarn vid visst varvtal och vid en viss malskivetyp kan påverka mal- godsets rörelsemönster och uppehållstid mellan två re- lativt varandra roterande, koaxiella malskivor, och med utgångspunkt från denna övertygelse föreslog han en helt ny typ av malskivor, som kännetecknades av att i 'soon QUALITY .:.> - 10 15 20 25 30 35 8403125-1 3 i en stillastående malyta skulle anordnas en serie små, i ytan infällda, separat drivna malskivor. Malnings- resultatet med dessa nya malskivor är hittills okänt, men uppenbarligen är de komplicerade och mycket stör- ningskänsliga.

Gemensamt för alla kvarnar med komplicerad mal- ytekonfiguration är svårigheten att rätt bedöma inverkan av varje enskild faktor av det komplex av faktorer,_ som inverkar på resultatet av malningen. En grundläggan- de förutsättning för tolkning av malningsresultatet är givetvis att den malda produkten kan analyseras och att analysresultaten kan härledas tillbaka till de en- skilda faktorer, som varit bestämmande för resultatet.

Det är även av mycket stor vikt att analyserna kan ut- föras så snabbt som möjligt och i nära anslutning till den i varje speciellt fall använda apparaturenl De botaniska beståndsdelarna hos ceralier (frö och sädeskärnor) är som känt mjölkroppen (endospermet minus aleuronskiktet), grodden samt aleuron- och skal- skikten, vilka båda skikt tillsammans sammanföres under benämningen kli. Skal- och aleuronskiktfraktionerna ”samt groddfraktionen kan tillgodogöras t ex som foder eller som tillsats i viss mängd till mjölet för att ge detta ett fibertillskott och för ökning av mjölets mineral- och vitaminhalt. Korn- eller frökärnornas skal- skikt, aleuronskikt och mjölkropp har olika hårdhet och täthet och själva malningsprocessen har till uppgift att bryta ned korn- eller frökärnorna i sådan grad, att de resulterande partiklarna kan separeras i frak- tioner, som innehåller önskade procentandelar av mjöl- kropps-, aleuron- och skaldelar. För tillräckligt ned- brytande malning och separering för framställning av mjöl av god kvalitet - och med tillfredsställande utbyte - har det hittills varit nödvändigt att utföra både malningen och siktningen i flera steg. Vissa initiala framgångar vid försöken att i stället för valskvarnar använda skivkvarnar ingav förhoppningen att maskinut- 8403125-1 lO 15 zó 25 30 35 4 rustningen på själva kvarnsidan skulle kunna förenklas i förhållande till den erforderliga maskinutrustningen för malning i valskvarnar. Före tillkomsten av före- liggande uppfinning har emellertid dessa förhoppningar icke infriats, och nyligen starkt förbättrade analys- metoder har bekräftat detta. 1 den redan omnämnda svenska patentskriften 419 945 antages huvudanledningen vara svårigheten att påverka malgodsets rörelsemönster och uppehållstid mel- lan de dittills använda malskivorna. Föreliggande upp- finning utgår från antagandet att en utslagsgivande eller stark bidragande orsak är att man för tillräcklig nedbrytning under en enda kvarnpassage ansett sig nöd- sakad att låta malgodset passera radiellt mellan kvarn- skivor med flera mer eller mindre distinkta räfflings- fält, som har sinsemellan olika spårdjup och spàrbredd.

Malskivor med två eller flera räfflingsfält kräver ett större radiellt utrymme än ett enda likformigt räff- lingsfält. De olika räfflingsfälten kan emellertid jäm- ställas med flera kvarnsteg, och det är mycket svårare för att icke säga omöjligt att genom inställning av den ena malskivan i förhållande till den andra anpassa ett ringformigt räfflingsfält utan att inverka på an- gränsande ringformiga räfflingsfält. En förbättring av nedbrytningen mellan två mittemot varandra belägna ringformiga räfflingsfält har därför en tendens att âtföljas av en försämring av bearbetningen mellan näst- följande eller föregående räfflingsfält, och det är mycket svårt att avgöra den verkliga orsak eller kom- 'bination av orsaker, som leder till det dåliga resul- tatet.

En särskilt sannolik orsak torde vara svårigheten att tillfredsställa kravet på likvärdig nedbrytning av korn eller frön av varierande storlek i en viss till- förd malgodsfraktion genom att låta malgodset passera i tur och ordning mellan två eller flera räfflingsfält, i vilka spårbredd och spàrdjup stegvis minskar i mal- godsets frammatningsriktning, och dessutom är det van- UI 10 15 20 25 30 35 8403125-1 5 ligtvis nödvändigt att ofta byta malskivor även vid smärre skillnader mellan olika malgodsfraktioner vid hittills kända skivkvarnar.

Ett av ändamålen med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för förmalning i en skivkvarn, som är utrustad med mer eller mindre plana malskivor eller eventuellt koniska malytor, som liksom malytorna hos renodlade skivkvarnar arbetar med ytsamverkan till skill- nad från den linjesamverkan, som är typisk för vals- kvarnar, och att genom detta förfaringssätt med undan- röjande av de ovan beskrivna nackdelarna och begräns- ningarna vid skivkvarnar möjliggöra invändningsfri för- malning under en enda passage mellan två i förhållande till varandra roterande malytor av angivet slag, men uppfinningen har även till ändamål att genom förhållan- devis enkel omställning av kvarnen möjliggöra bearbet- ning av olika frö- och mjöltyper inom hela området från skalning till framställning av mjöl med lika god kva- litet och produktutbyte som vid förmalning medelst kon- ventionella valskvarnar men med högre produktionstakt och med användande av en maskinutrustning, som är vä- sentligt enklare och mindre omfattande än den utrustning som är normal för en valskvarn.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att möjlig- göra sådan förmalning under en enda kvarnpassage att malgodset efter denna passage lätt kan uppspaltas genom förhållandevis enkla separeringsmetoder i fraktioner med önskat procentuellt innehåll av frö- eller sädes- kärnornas botaniska beståndsdelar.

Dessa ändamål har nu uppnåtts genom att förfarandet och apparaturen enligt uppfinningen har erhållit de i patentkravet 1 resp 17 angivna kännetecknen och i föredragna utföringsformer de kännetecken, som är angivna i patentkraven 2 - 16 resp 17 - 27.

Såsom redan nämnts i det föregående utgår före- liggande uppfinning från erfarenheten att kända, parvfs samverkande malytor av ytsamverkande typ, vanligen mal- POGR QUALITY 8403125-1' 10 15 20 25 30 35 6. ytorna hos typiska malskivor, icke ger önskade resul- tat och speciellt icke vid enstegsmalning på grund av otillfredsställande räfflingskonfiguration, som icke medger enkel, korrekt inställning av malytorna i förhållande till varandra för uppnàende av den ned- brytning och den frigöring av de ovan beskrivna bo- taniska komponenterna i förhållande till varandra, som är önskvärd inför den efterföljande siktningen.

Genom uppfinningen onödiggöres användning av ett grov- spårigt räfflingsfält på inmatningssidan och allt finare räfflingsfält mot utmatningssidan, och medelst apparaturen enligt uppfinningen kan bearbetningen utföras på ett enkelt reglerbart sätt för varje spe- ciellt önskad nedbrytningsgrad från skalning till finförmalning, så att efterföljande separering i önska- de fraktioner eller fraktionssammansättningar kan utföras i en speciellt enkel och effektiv siktutrust- ning._ I Förfaringssättet och apparaturen enligt föreliggan- de uppfinning beskrives närmare i det följande i form av exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l är en schematisk vy av en i huvudsak komplett kvarnanläggning för utövning av uppfinningen, fig 2 visar schematisk en skivkvarn enligt uppfinningen, som ingår i anläggningen i fig l, fig 3 visar det inre av kvarnhuset med en stationär malskiva, varvid den med denna samverkande roterbara och axiellt inställbara malskivan är avlägsnad, fig 4 visar i tvärsektion två samverkande malskivor enligt uppfinningen, vilka har mot varandra vända svagt koniska räfflingsfält, vilkas konicitet visas överdrivet stor för åskàdliggörande av hur inmatningsproblemet enkelt lösts vid malskivor enligt uppfinningen, fig 5 är en schematisk vy av ett parti av den med malsegment besatta arbetssidan hos en malskiva enligt uppfinningen, fig 6 åskådliggör i en schematisk vy tvâ olika eller motsatta skärriktningar hos tvà malsegment, fig 7 visar schematiskt och i en i _ 10 l5 20 25 30 35 8403125-1 7 överdrivet stor skala ett exempel på skär- eller räff- lingsformen hos en malskiva enligt uppfinningen, fig 8 åskådliggör schematiskt skärvinklar och korsnings- vinklar för klippsamverkan mellan skär hos samverkande malsegment av det i fig 7 visade slaget, fig 9 visar schematiskt en kvarn med utpräglat koniska malskivor av typen stator och rotor men utrustade med malsegment enligt uppfinningen och för samma typ av malsamvcrkan som malskivorna i fig l - 8, fig 10 visar schematiskt ett efterbehandlingssystem och fig ll är en schematisk axialsektionsvy av en centrifugalsikt.

Den i fig l visade kvarnanläggningen innefattar en med l generellt betecknad skivkvarn och en med 2 generellt betecknad siktanläggning, som är ansluten till skivkvarnens utlopp 3. Skivkvarnen, som visas mera i detalj i fig 2 och 3, är utrustad med ett par mal- skivor 4, 5, av vilka endast den ena visas i fig 3.

Den ena malskivan 5 kan vara anordnad roterande och axiellt inställbar och den andra malskivan 4 kan vara stationär. I fig 2 är malskivan 5 lösbart monterad på en platta Sa, som är roterbar medelst en drivaxel 6.

Drivanordningen, vilken företrädesvis omfattar en elektrisk motor, bör medge drift av malskivan 5 med reglerbart varvtal och företrädesvis även med omkastbar rotationsriktning.

Eventuellt kan båda malskivorna vara anordnade roterbara med roterbart varvtal och företrädesvis med omkastbar rotationsriktning för den ena eller för båda skivorna.

I det visade utförandet är skivkvarnen anordnad för central inmatning och är därför försedd med en in- matningskanal 7, som mynnar centralt i malkammaren 8 för inmatning av malgodset mellan malskivorna via en central öppning i den stationära malskivan. Den hit- tills beskrivna kvarnanläggningen är i och för sig känd i princip. Nyheten vad själva skivkvarnen beträffar ligger i malskivornas konstruktion och räfflingskon- figuration. í 33,091* QUALITY 8403125-1 10 15 20 25 30 35 8 Malskivornas konstruktion, räfflingskonfiguration och samverkan åskådliggöres i fig 4 - 7 och beskrives i det följande.

Karaktäristiskt för en malskiva enligt uppfinningen är att den har endast ett ringformigt räfflingsfält ' 10, som är beläget nära eller vid skivans yttre omkrets- kant och är relativt smalt i förhållande till skivans radie och är uppdelat i ett relativt stort antal sek- torer eller segment lla, llb, llc, och ytterligare ett karaktäristiskt drag är för det föredragna utförandet att räfflorna i varje segment är parallella och att räfflorna l2a, l2b, l2c hos varje segment bildar lika stora vinklar i förhållande till räfflorna i angränsande segment. Vidare är i det föredragna utförandet, icke minst av tillverkningspraktiska skäl, den i en omkrets- riktning räknat första räfflan, såsom räfflan l2a hos segmentet lla, parallell med en skivradie, och de sins- emellan parallella räfflorna i varje segment bör ha lika stor bredd och lika stort djup i räfflornas hela längd från räfflingsfältets 10 inre till dess yttre omkrets.

Räfflorna bör i princip vara sàgtandformiga i tvär- sektion, vilket åskàdliggöres i fig 6, men företrädesvis är sàgtandformen modifierad genom att räfflornas toppar formats plana och så att varje räffla har trapetsformig sektion och så att även ryggflanken kan användas som skärsida (se fig 7). vinkeln v mellan skär- och ryggflankerna 13 resp 14 och flankernas lutning i förhållande till skivplanet och särskilt skärflankernas lutningsgrad och lutnings- riktning ß i förhållande till skivans relativa rota- tionsriktning samt den plana toppytans 15 bredd kan variera och har betydelse för malresultatet.

Genom-val av rotationsriktning för den roterande malskivan i förhållande till den stationära eller, ge- nerellt, den relativa rotationsriktningen för den ena skivan i förhållande till den andra kan vilken som helst áfïlšåaiågåš g?íIi§EITÜf 10 l5 20 25 30 35 8403125-1 9 av kombinationerna skär mot skär (S/S), rygg mot rygg (R/R), skär mot rygg (S/R) eller rygg mot skär (R/S) väljas, och på liknande sätt som är känt från valskvarn- förmalning kan räfflornas korsningsvinkel variera och därigenom olika förmalningsegenskaper uppnås.

I allmänhet eller i princip ger rörelse skär mot skär (S/S) en grovt förmald produkt, rörelse rygg mot rygg (R/R) en fint förmalt produkt och rörelse skär mot rygg (S/R) eller rygg mot skär (R/S) en mellanfin produkt vid förmalning, men beroende på räfflingsgrov- leken och skivinställningen kan dessa kombinationer Antalet räfflor per varv, omkrets; har givetvis be- även användas för skalning. dvs i räfflingsfältets hela tydelse för malresultatet och bör väljas med hänsyn till den produkt (mjöl, skalade kärnor etc), som skall framställas. ' Räfflingarna är företrädesvis utformade på segment, . som består av stål, särskilt härdat stål, hårdmetall eller keramiskt material och är förbundna med respektive skivstomme. Antalet segment på varje skiva är givetvis beroende av segmentets storlek (båglängd) och skivdia- metern, men som en riktlinje kan nämnas att den enligt uppfinningen föredragna storleken av varje segment vid en malskiva inom ett normalt skivdiameteromràde av ca aoo-soo mm bör väljas så, att segmentet täcker 1s° av skivans omkrets. Givetvis bör iakttagas att jämn delning uppnås, dvs att segmenten täcker sinsemellan lika stora omkretsvinklar, och vid den nyss nämnda omkretsvinkeln 150 för varje segment får sålunda 24 segment plats på varje skiva.

Vidare kan som riktlinje nämnas att föredragna resultat för förmalning av säd för mjölframställning har uppnåtts med användande av räfflade segment, som har ett spàrdjup d av ca l mm, en bredd av ca 0,3 mm för varje räfflas toppyta 15 och en skärvinkel ß av ca 900. Under dessa förhållanden och under förutsätt- ning att varje räfflat segment täcker l5° av skivomkret- :soon QUÄLITY 8403125-1 10 sen blir antalet räfflor per cm för varje segment ll ca 4,1. Räfflornas vinkel a i förhållande till radien Rc genom centerlinjen (symmetrilinjen) för varje räfflat segment bör ligga inom ett så snävt område som ca 3-150 5 eller hellre 5-100. Speciellt förordas för denna vinkel a för den ovan beskrivna, föredragna dimensioneringen av såväl räfflor som segment 7,50. vinkeln d kan vara positiv eller negativ beroende på skivans rotationsrikt- ning och antages här vara positiv om räfflan, som korsar 10 radien Rc, har sin ände belägen framför denna radies ändpunkt på skívomkretsen.

Räfflingskonfigurationerna för de båda samverkande malskivorna bör ur rationell segmenttillverkningssyn- punkt och för att förenkla bestämningen av driftspara- 15 metrarna för uppnående av önskade produktionsresultat med utgångspunkt från gjorda resultatanalyser vara lika varandra, vilket icke utesluter spegelvändning av den ena skivans räfflingskonfiguration i förhållande till den andra skivans. Om vinkeln a för den ena skivan an- 20 tages vara positiv, kan sålunda vinkeln d för den andra skivan vara positiv eller negativ och väljes med hänsyn till malgodset, som skall bearbetas, och det önskade resultatet av bearbetningen.

Om man jämför räfflingskonfigurationen hos två 25 skivor med malytorna vända åt samma håll, såsom i fig 7, kan skärvinkeln eller skärriktningen ß anses vara positiv (ß+) för den ena skivan och negativ (ß_) för den andra. Det inses av det ovanstående att båda skiv- sidorna skulle kunna ha räfflor med samma skärvinkel 30 (skärlutning i förhållande till rotationsriktningen), dvs antingen + eller - eller motsatt skärvinkel i för- hållande till varandra i beroende på den valda rota- tionsriktningen för den ena skivan i förhållande till den andra. Även skärriktningen ß+ eller ß- väljes följ- 35 aktligen med hänsyn till typen av malgods och önskad slutprodukt. ' Om det antages att ovannämnda vinkel a är al för i aotoafoteim lO 15 20 25 30 35 e4os12s+1 ll den ena och az för den andra malskivan och att båda är positiva, kommer korsningsvinklarna K mellan skären hos de båda skivorna under rotation av skivorna i för- hållande till varandra att variera mellan ett minimum och ett maximum enligt sambandet K=(al+a2)ix, där al resp az är skärvinkeln mätt i förhållande till radien genom segmentets mittlinje och där x är segmentets om- slutnings- eller medelpunktsvinkel.

För varje vinkel x kommer, när al = ningsvinkeln K att bli fx, och därmed ernås en överens- stämmande pulsering, dvs en pulsering med lika stor andel utàtgàende som inåtgående rörelser.

För övrigt är formeln K = (al+a2)Éx alltid giltig, och gäller följande samband: -az, kryss- när al+a2 är aerhålles alltid pulsering, varvid om al= az blir de inàtgàende och utåtgående pülseringarna lika stora, men om al skiljer sig från az, blir de inåtgående och utåtgående pulseringarna olika stora; när al+a2 3 x ernàs endast utåtgående eller endast inåtgående kryssningsvinkelrörelser och följaktligen endast utåt- gående eller inàtgående pulseringar beroende på rota- tionsriktningen.

Såsom framgår av det ovanstående och även av det efterföljande bör av flera skäl en räffla sträcka sig radiellt mot skivans centrum, men detta är icke något absolut krav för att uppnå pulsering. I speciella fall gäller att Om 3% 5 a 5 å sträcker sig en räffla alltid radiellt mot centrum, och x oma=|ï| kommer den första räfflan alltid att vara parallell med segmentets kant.

Det bör sålunda observeras att det i och för sig icke är något absolut krav att någon av räfflorna sträcker sig radiellt mot centrum. 8403125-1 10 15 20 25 30 35 12 Försök har visat att vinklarna a och x bör ligga inom relativt snäva gränser och företrädesvis så att - 1o° 5 a f.1o° 3,s° 5 n 5 ao° g och att räfflorna skall vara parallella med varandra och ha samma dimensioner med avseende på skärvinklarna ßl och ßz samt med avseende på djupet.

Generellt gäller följande: om alla räfflor-sträcker sig mot malskivans cent- rum och är sinsemellan lika, kommer det varken att upp- stå utàtgående, inåtgående eller pulserande rörelse utan endast stötartad passage av räfflorna. Endast om räfflorna är högerroterande på den ena och vänsterro- terande på den andra skivan åstadkommer kryssningsvink- larna pulsering men endast under förutsättning att räff- lorna är så anordnade i en segmentuppdelning, att deras vinkel i förhållande till radien stegvis ändras fràn *räffla till räffla från segmentets ena till dess andra kant såsom vid segmenten enligt uppfinningen.

Om u och az är 7,50 och x är 150, blir sålunda K=(7,5°+7,5°) Él5°, dvs K varierar mellan Oo och 300.

Om däremot vinklarna al och az är 7,50 men den ena är positiv och den andra negativ, varierar korsningsvinkeln K enligt sambandet K=(7,5°-7,s°)ï1s°, avs mellan -1s° och +l5° i det antagna fallet. Detta förhållande kan enligt uppfinningen utnyttjas för reglering av malverkan.

Skären på samverkande malskivor enligt uppfinningen kan beroende på de beskrivna rörelserna (R/R, S/S etc) anses vara kanten mellan toppytan och antingen skär- flanken 13 eller ryggflanken 14 enligt de benämningar de givits i det ovanstående. Skären på de samverkande malskivorna enligt uppfinningen har på i och för sig känt sätt liknande verkan som skären på en sax och kan sålunda arbeta med större eller mindre grad av klipp- verkan på malgodset samtidigt som malskivorna utför rivande eller malande arbete. För en viss relativ ro- tationsriktning mellan malskivorna rör sig korsnings- i ågon QUALITY 10 15 20 25 30 35 _ .__ _._._.. _ 8493125-1 13 vinklarna K mellan skären hos samverkande segment ra- diellt utåt mot eller inåt från den yttre skivomkretsen.

För den relativa rotationsriktning, för vilken kors- ningspunkterna K rör sig radiellt utåt, verkar skären som malgodstransportörer, som strävar att transportera godset radiellt utåt under medverkan av den genom skiv- rotationen alstrade centrifugalkraften. I den motsatta rotationsriktningen rör sig korsningspunkterna radiellt inåt och tenderar då att transportera malgodset radiellt inåt mot verkan av centrifugalkraften. Beroende på skä- rens utformning, skärvinklarna och skärens samverkan R/R, S/S eller S/R och R/S samt beroende på den relativa rotationsriktningen och rotationshastigheten kan därför transportkraften och därmed malgodsets uppehållstid mellan malskivorna bestämmas och regleras. _ Det framgår av det ovanstående att man kan ge en skivkvarn en mångfald olika bearbetningsegenskaper vid användning av malskivor enligt uppfinningen genom kom- binering av olika parametrar, såsom S/S, R/R, S/R (R/S) för skärens rörelser i förhållande till varandra, vink- larna a och deras tecken (+ eller -), skärriktningarna ß och deras tecken (+ eller -), spegelvändning eller icke spegelvändning av den ena malskivans räfflings- konfiguration i förhållande till den andra och genom val av varvtal.

En mycket intressant egenskap hos malskivor enligt uppfinningen bör särskilt omnämnas. Om skären hos den ena skivan har positiv och den andra negativ skärvinkel d, så att skären hos den ena skivan är parallella med den andra skivans skär i skärfältets hela omkrets, när den ena skivan är placerad i ett överensstämmande vin- kelläge i förhållande till den andra, arbetar skären under drift av skivorna med omväxlande radiell inåt- och utåtmatning i ett roterande, pulsartat mönster med momentana avbrott och växling, när den ena skivan pas- serar det överensstämmande vinkelläget i förhållande till den andra. När under dessa kortvariga moment skären 8403125-1 10 15 20 25 30 3st 14 på den ena skivan är parallella med skären på den andra skivan, bildar spåren mellan skivorna öppna, radiella kanaler. Denna händelse inträffar lika många gånger per varv som antalet segmet, när båda skivorna har lika stort antal segment och spår- och skärdelningen är lika samt al och az för de båda skivorna är lika men har motsatta tecken. Summan av de negativa och po- sitiva skärkorsningsrörelserna radiellt utåt och ra- diellt inåt blir i detta fall i princip noll och mat- ningen sker radiellt utåt enbart genom centrifugalkraf- ten. Bearbetningstiden för malgodset kan därför bestäm- mas genom val av relativ rotationshastighet mellan ski- vorna. Malgodset mellan skivorna underkastäs ständig blandning genom att av skären föras i sidled från spår till spår under matningsrörelsen utåt, och denna bland- ning förstärkes genom att hastigheten för den radiella matningsrörelsen ständigt växlar i beroende av de mo- mentana hastigheterna och riktningarna för skärkors- ningspunkternas radiella rörelse och i beroende av de fria spårsträckornas radiella längd, vilken, såsom fram- går av det ovanstående, varierar mellan ett minsta värde, när skärkorsningspunkterna nått sitt största värde, till ett största värde, som är lika med skärfältets radie, när spårkorsningsvinklarna när värdet noll. Mot- svarande gäller även för malskivor enligt uppfinningen, vid vilka den ena skivan arbetar med skärvinkeln a och den andra med af men med den skillnaden att skär- korsningsvinklarna rör sig antingen radiellt utåt eller radiellt inåt beroende på den relativa rotationsrikt- ningen mellan skivorna och med den skillnaden att endast ett mycket begränsat antal spår runt skivomkretsen kan sammanfalla och bilda öppna radiella kanaler i skär- fältets hela radie. “öppningstiderna" för varje sådan kanal, vilken tid är beroende av skivornas relativa rotationshastighet, kan utnyttjas för reglering av be- arbetnings- och genomtransporttiderna för malgodset och även för att påverka eller reglera blandningen av Poor: QUALITY 10 15 20 25 30 35 15 malgodset under bearbetningen. Malgods, som tenderar att matas utåt i radiell riktning i de kanaler, som öppnats, stoppas eller bromsas i nästa ögonblick medelst skär, som korsar kanalerna, och föres av skären i sidled in i angränsande spår, där den radiella matningshas- I tigheten är långsammare och skärens "klippvinklar" större.

Beträffande ovan beskrivna “matningseffekten“ bör särskilt framhållas att den är selektiv på så sätt, att skärverkan blir intensivast på det grövre materialet, och genom "pulsationseffekt" hàlles därför det grövre materialet kvar till dess att det sönderdelats.

Det är även möjligt att utnyttja ovan beskrivna egenskaper hos malskivorna enligt uppfinningen för pul- serande luftning och utblåsning vid användning av mal- skivor enligt uppfinningen för t ex skalning. F För att ytterligare belysa effekten av skär- och spårkonfigurationen hos malskivor enligt uppfinningen framhàlles att skären hos de samverkande skivorna av- gränsar ett stort antal celler, vilka under skivornas rotation ständigt växlar i form och storlek från trian- gulär form med basen öppen för in- resp utmatning vid den inre och yttre skivomkretsen till formen av slutna fyrsidingar, varjämte periodiskt även ett större eller mindre antal celler bildar radiellt öppna kanaler på det sätt, som framgått av det ovanstående. Cellernas hörnvinklar och sidolängder växlar rytmiskt och låter skär- och/eller ryggflankerna och eggarna arbeta på och förflytta malgodset. Skärkorsningspunkternas ra- diella rörelsehastighet är olika i olika skivsektorer och deras transportverkan överlagras på den centrifu- galkraftframkallande transporten, varigenom utmatnings- kraften på malgodset varierar rytmiskt. För två Skivor med bestämda skärfältkonfigurationer, för vilka de vik- tigaste parametrarna är vinklarna a och ß och deras tecken, vinkeln v, spàrdjupet d och toppytans 15 bredd, kan bearbetningstiden mellan skivorna regleras genom 84031-25-1 8403125-1 lO l5 20 25 30 35 l6 val av relativ rotationshastighet för den ena skivan i förhållande till varandra och genom val av relativ rotationsriktning. Det rekommenderas att ett antal mal- skivor med olika skärkonfigurationer hålles i lager för att möjliggöra skivbyte för bearbetning av malgods av olika typer. Genom de goda regleringsmöjligheterna för varje skivpar kan emellertid lagerhållningen av skivor med olika skärkonfigurationer begränsas till ett relativt litet antal.

Såsom redan inledningsvis omnämnts har det tidigare varit svårt att analysera malorganens nedbrytningseffekt och orsakerna till bristande nedbrytningseffekt. Ned- brytningseffektens verkan på siktresultatet har varit svårbestämbar på grund av att konventionella ask- och fiberanalyser endast kunnat ge ofullständiga upplys- ningar om innehållet av de olika beståndsdelarna i resp siktfraktion. En främsta anledning härtill är att ana- lysresultalten icke med säkerhet har kunnat hänföra förekommande ask- resp fibermängd till aleuronskiktet resp skalskiktet. En hög halt av t ex aska kan sålunda likaväl bero på en anrikning av skal som på en anrikning av aleuron i provet. Genom en siktanalys, vid vilken partiklarna i ett förmalt prov uppdelas efter storlek, erhålles icke någon som helst upplysning om från vilka beståndsdelar enskilda partiklar härstammar. Slutsatsen, som grundas på konventionella färg-, ask- och fiberbe- stämningar, och siktanalyser, som grundas på slutsatser av resultatet av en viss nedbrytning och separering av sädes- eller frökärnornas botaniska komponenter, kan därför ge upphov till felaktiga slutsatser om op- timal kvarningsställning och optimal konfiguration hos malytorna. Först på senare tid medger teknikens stånd- punkt tillräckligt pålitliga produktanalyser, genom vilka önskvärt säker verifiering av olika malytors lämp- lighet och hur de arbetar vid olika inställningar kan göras t ex för optimal inställning av en viss kvarn.

Dessa förbättrade produktanalyser, särskilt den som PÖÖRMOITSÉ; 10 15 20 25 30 35 8403125~1 17 beskrives i den svenska patentskiften 7811307-3, har visat sig vara speciellt väl ägnade att verifiera re- sultaten vid användning av malskivor enligt föreliggande uppfinning. De med malskivorna enligt uppfinningen upp- nàdda resultaten har visat sig vara överraskande goda, och mycket överraskande är även att dessa resultat upp- nåtts med en räfflings- eller skärkonfiguration, som är synnerligen enkel att framställa.

Genom de nya analysmetoderna har även de optimala bàgvinklarna (medelpunktsvinklar) för skärsegmenten och övriga parametrar kunna verifieras.

Av rent praktiska skäl bör dessa bàgvinklar väljas så, att de är lika stora för samtliga segment och jämnt delbara i 360°. Ju större bågvinklarna är, ju större blir segmenten, och därmed blir antalet segment, som får plats på en malskiva, allt mindre med bågvinkel- storleken och korsningsvinklarna mellan skären ökar i genomsnitt. Ju mindre bàgvinklarna är, ju större blir antalet segment och ju mindre blir skärkorsningsvink- larna i genomsnitt. Det har visat sig att alltför stora eller alltför små skärkorsningsvinklar gör skären mindre effektiva. Praktiska försök och analysresultat har vi- sat, att man bör hälla sig inom gränserna 12-48 för antalet segment, ßl ca 0-250, ßz ca 45-750 och a ca 3-l5°, dvs den vinkel varje skär hos ett segment bildar vid passagen över symmetriradien hos ett annat segment, beroende på typen av förmlaning eller skalning, och det har överraskande visat sig att optimala resultat ernås vid a inom ett ännu mera begränsat område, sa- sam aa 3° och 1o° och företrädesvis s-1o°, särskilt för mjölframställning medelst malskivor enligt uppfin- ningen, när spàrkonfigurationen överensstämmer med eller ligger tämligen nära ovan rekommenderade data för de angivna parametrarna. De avsteg från dessa parametrar, som ger oacceptabelt sämre förmalningsresultat, kan genom de beskrivna moderna analysmetoderna uppskattas till högst 315%. Det bör för övrigt observeras att vin- 8403125-1 10 15 20 25 30 35 18 keln u vid malskivor enligt uppfinningen med i det ovan- stående angiven dimensionering är tillräckligt kritisk för att kunna rekommenderas till så snävt område som mellan 60 och 90, optimalt 7,5°, för bagerimjöl.

Enligt tidigare känd teknik har man försökt lösa inmatningsproblemet genom användning av ett mycket grovt räfflings- eller skärfält hos vardera skivan vid ski- vornas inmatningssida. Vid inmatning av exempelvis säd måste spåren mellan skären i detta fall vara tillräck- ligt stora för att vid de radiellt inre ändarna släppa in sädeskornen. Såsom visats i det ovanstående blir inställningen av malskivor ett mycket stort problem oavsett om dessa kända räfflingsfält växlar eller va- rierar stegvis eller successivt från grovräffling till finräffling.

Enligt uppfinningen användes företrädesvis en kon- figuration, som kännetecknas av lika breda och djupa spår och likadana skär från skärfältets inre till dess yttre omkrets och parallella skär för varje segment.

Vid malskivor enligt uppfinningen löses inmatningspro- blemet på ett enkelt sätt genom att de ringformiga skär- fälten är koniska, dvs skärens toppytor l5 på en och samma skiva ligger på en konisk rotationsyta med konens spets belägen på den roterande skivans rotationsaxel i det föredragna fallet, vid vilket inmatningen sker radiellt inifrån. Det bör emellertid observeras att inmatningen även skulle kunna ske radiellt utifrân och alltså mot centrifugalkraften genom utnyttjande av skä- rens matningsverkan, när skivorna arbetar så, att skär- korsningspunkterna ständigt eller i övervägande grad arbetar inåt och deras matningsverkan överskrider den av centrifugalkraften alstrade utåtmatningen.

Här bör inskjutas att en kvarn enligt uppfinningen kan arbeta i alla lägen och sålunda även med vertikal drivaxel för skivorna.

På grund av den ovan beskrivna koniciteten blir spalten mellan skivorna större på inmatningssidan än g àoon QUALnY lO 15 20 25 30 35 8403125-1 19 på utmatningssidan och kan hållas tillräckligt stor för önskad inmatning. Genom axiell inställning av den ena malskivan, företrädesvis den roterbara malskivan, i förhållande till den andra kan på känt sätt malspalten inställas. Genom att malspalten är konisk ernås utan I behov av varierande spàrdjup tillräckligt rymligt in- lopp vid optimal spaltinställning för en vald malnings- grad. Vid inställningen ändras spaltvidden likformigt i spaltens hela radiella utsträckning. Genom att skären och spåren har konstanta dimensioner från skärfältets inre till dess yttre omkrets ger skären en regelbunden skärverkan i hela sin längd, dvs skärens verkan på de inmatade sädeskornen och skärens inverkan pà det succes- sivt malda godset och de allt mindre malgodspartiklarna i riktning mot utloppssidan blir i praktiken mycket konstant. Inställningsanordningen för den axiellt in- ställbara skivan visas icke, eftersom kända inställ- ningsanordningar för skivkvarnar kan användas. Inställ- ningsanordningen bör emellertid kunna manövreras utifrån utan behov av att öppna kvarnhuset, vars ena sidovägg, såsom den högra väggen 17 i fig 2, företrädesvis är anordnad som en lucka. Den mekaniskt enklaste lösningen är att anordna den roterande malskivan 5 inställbar medelst en från kvarnhusets yttersida àtkomlig ratt och en enkel kraftöverföringsanordning, som sträcker sig genom kvarnhusväggen 18 och är förbunden med den roterande, axiellt inställbara malskivan 5.

Det är tänkbart att utforma de skärfältbildande skärplattorna (segmenten ll) svagt välvda i stället för rent koniska. Företrädesvis bör då formen vara så- dan, att de ringformiga skärfälten har större konver- gensvinkel pà inloppssidan och övergår till att vara parallella eller mindre konisk längs en sträcka på ut- loppssidan för ernående av längre finbearbetningssträcka, men analys av förmalningsprover har visat att vinsten med en sådan utformning kan ifrågasättas med hänsyn till den något större kostnaden för segmentframställ- ningen. 8403125-1 lO 15 20 25. 30 35 20 Analysresultaten fràn prov erhållna vid förmalning med olika malspaltinställningar och drift vid olika varvtal har visat att resultatet av olika spaltinställ- ningar kan förutsägas i förväg och att resultaten vid skivkvarnar enligt uppfinningen vid framställning av mjöl är åtminstone i klass med resultaten vid användning av moderna valskvarnar. Bland de stora fördelar skiv- kvarnen enligt uppfinningen har i jämförelse med vals- kvarnar förtjänar följande särskilt omnämnande: l) mycket större framställd produktmängd, som upp- fyller ställda kvalitetskrav, per tidsenhet vid mot- svarande malarea; 2) väsentligt mindre och enklare maskinutrustning med en bråkdel av platsbehovet i förhållande till vals- kvarnarnas platsbehov; 3) mycket lägre investerings-, drifts- och under- hållskostnader i jämförelse med motsvarande kostnader för en valskvarn för samma produktionsmängd per timme och samma produktkvalitet; 4) nedbrytningseffekten vid en skivkvarn enligt uppfinningen är så effektiv, att man efter skivkvarnen kan använda en betydligt enklare siktutrustning, som ifråga om snabbhet är anpassad till den snabbproduce- rande skivkvarnen enligt uppfinningen; 5) skivkvarnen enligt uppfinningen kan enkelt om- ställas för olika typer av ingående malgods och för olika typer av utgående produkt, och den kan exempel- vis förhållandevis enkelt omställas från förmalning till skalning; 6) en serie skivkvarnar enligt uppfinningen kan arbeta parallellt med varandra för industriell storproduk- tion utan behov av produktion i flera serieanslutna kvarnsteg och de parallellt arbetande skivkvarnarna kan fjärrinställas efter program, som med hänsyn till enkelheten i inställningen lätt kan förprogrammeras för framställningen av samma produktkvalitet för samt- liga parallellt arbetande kvarnar eller för olika pro- FOOR QUÅLYFY 10 15 20 25 30 35 8403125-1 21 dukter från en eller flera av dessa.

De förbättrade resultaten med skivkvarnar enligt uppfinningen är så stora, att en jämförelse med resulta- ten från tidigare kända skivkvarnar saknar intresse, men som ett belysande exempel kan nämnas följande resule tat, som uppnåtts vid en känd anläggning med valskvar- nar med tre grovmalningspassager för malgodset och tre finmalningspassager plus tre borstmaskiner med mellan- liggande specialsiktar, till antalet åtta. Vid en kapa- citet på 5 ton/24 h och sålunda ca 200 kg/h, kunde fram- ställas ett mjöl med ca 73% utbyte och ett askinnehàll av ca 0,8%.

Denna stora maskinanhopning med en kapacitet av 200 kg/h är belysande för valskvarnar enligt tidigare känd teknik.

I övrigt gäller för ovannämnda kända apparatur med flera valskvarnar följandeí efter 1:a grovpassagen l6,6% utbyte 2_=a -"- 35,52; -"- 3=e -"- 43,22; -"- 1:a finmalningspassage 5l,l% -“- lza borstmaskinen 62,l% -“- 2:a finnalningen 67,8% -“- 3:e finmalningen 73,0% -“- (aska ca 0,8%) ev. 2:a borstmaskinen 79,7% -“- (aska över 1%) Bakningsresultatet från genomförda försök medelst apparaturen enligt uppfinningen framgår av bifogade provbakningstabell, där analys nr AHl2 och ADl4 är mjöl framställt med ca 55-60% utbyte från det ovan beskrivna korta siktsystemet efter endast en malpassage.

Analys 18 är genomförd med mjöl från den andra grovpassagen i en valskvarnanläggning, varvid utbytet var mindre än 5%, och analys nr 20 är mjöl från första grovpassagen i en valskvarnanläggning, varvid utbytet var mindre än ca l-2%.

Det bör observeras att prov nr 3 och 4, som avser bakförsök med mjöl efter 1:a resp 2:a grovmalningen 8403125-1 22 med endast ca l-2% utbyte endast är av s k akademiskt intresse, eftersom ingen vill använda detta mjöl kommer- siellt. Prov nr 5 avser vanligt, i handeln förekommande hushâllsmjöl, som erhålles med ett utbyte av ca 70%. 5 Siffrorna i provbakningstabellen talar för övrigt för sig själva. .. , ..|....»:..»ø1..c...rr“_ ..4:.\.«1I.IJ.~..\I»IR.; _. ßflllllïø _ 8403125-1 omv fiow wo muhnus m:Lm>xmflm> cwuw fimfiëwfifimswsn uflfiwfiwamsëox mßq. wmfl swffi mv w»>n»: cLm>xmAm> « wwmmwmm>oLw ~ ON Hae mmfi Q 4 omm mwm www oem *mv w»>@Q: :Lm>xmHm> fi Lwwmmmma>oLm N wa omm . mma m m mo: :mm mcw acw w»>ß uu: xomumm uH> ufifimumamaw Anne ommmwmnflmë mvcm sm .awëwuwæmuxfim muuom GH Od mmm mmfi m 4 oas æcm mfiw mHN @@>@ nßs xo@|mm ufl> Qfifiwgwemßu Hwna wwmmmmaflmä mucw cm .vwswumhwuxflw wanna NH m< mvcwøw nu: umufiu nflømmflm mumë |wLx:H cms»~mn aflfioz Hßfis flwfis .Ham »mv .fisw w ooH\HE HE m oofl\m lfimonom Eaom fio> am E>Ho> »x«> am w Hßfiz Ezc Ls m>Hmc< Lu >oLm O2H2MOmm f~po<>ïn“ov;à.i§zrív 8405125-1 lO l5 20 25 30 35 24 Hittills har malskivorna enligt uppfinningen be- skrivits som i huvudsak plana eller svagt koniska, men uppfinningen är även tillämplig på mera utpräglat ko- niska malytor.

Om man tänker sig att koniciteten för den roterande malskivan 5 och dess räfflingsfält lO i fig 2 ökas ytter- ligare och att koniciteten för den fasta malskivan 4 helomvändes och ökas, dvs så att konens spets förskjutes i riktning åt vänster med avseende på fig 2, erhålles en konisk skivkvarn, som fortfarande har samma karaktär och samma inställningsmöjligheter som den ovan beskriv- na, dvs som den i fig 2 schematiskt visade skivkvarnen. Ändras konvinklarna ytterligare i den beskrivna rikt- ningen, kommer man fram till ett utförande enligt fig 9. Vid detta utförande har den roterande skivan formen av en konisk rotor 5' och den stationära skivan formen av en konisk stator 4'. Inmatningen sker genom en kanal 7', som mynnar i kvarnhuset vid rotorns bassida och utmatningen sker periferiellt i förhållande till rotorns smalsida. Givetvis skulle inmatningen även kunna ske vid smalsidan och utmatningen vid bredsidan (rotorns bassida). I fig 9 visas drivaxeln 6 som en horisontell axel, men den koniska skivkvarnen i fig 9 lämpar sig synnerligen väl för vertikal axelplacering med rotorns smalsida vänd nedåt. ïör övrigt upprepas att vilken placering som helst kan användas både för en skivkvarn enligt fig 9 och för en skivkvarn enligt fig 2.

Räfflingsfälten 10 med dess malsegment i skivkvar- nen i fig 9 har enligt uppfinningen i princip samma konfiguration som den som beskrivits under hänvisning till fig 4 - 8 och arbetsprincipen är densamma, dvs under drift av skivkvarnen enligt uppfinningen arbetar och verkar ständigt hela den totala förmalningsarean till skillnad från förhållandet vid valskvarnar, vid vilka endast ett linjesmalt område av de båda valsarnas totala förmalningsareor arbetar under mer eller mindre noggrann linjesamverkan.

POOR lO 15 20 25 30 8403125-1 25 Såsom framgår av fig 9 kan man vid den typiska koniska skivkvarnen använda en konisk rotor med liten längd i förhållande till rotorns radie, exempelvis l/3 av radien, och i huvudsak kan samma förhållande användas för skär- eller räfflingsfältets radie i förhållande till skivradien vid skivkvarnar av den i fig 2 visade typen. Anledningen till att en så kort bearbetninga- sträcka för malgodset väljes vid skivkvarnar enligt uppfinningen är helt enkelt den, att kvarnen arbetar så effektivt att ett större bearbetningsomràde icke erfordras vid "normala" skivdiametrar, såsom inom skiv- diameterområdet 400-700 mm. Om malskivor med väsentligt mindre diameter än 400 mm användes, kan skärfältets radie i förhållande till totala skivradien ökas, men om å andra sidan större malskivor användes, kan skär- fältets radie minskas i förhållande till skivradien.

Motsvarande gäller för den koniska skivkvarnen i fig 9 med den skillnaden att här gäller förhållandet mellan skivradien och det koniska skärfältets axiella längd.

Det bör observeras att ovan beskrivna konicitet i samband med malskivor enligt uppfinningen är mycket fördelaktig genom att den undanröjer det vid plana mal- skivor kritiska inställningsproblemet. Det har nämligen visat sig att konieiteten kan variera inom rätt vida gränser utan destruktiv effekt på malresultatet. Inmat- ningsöppningen väljes efter malgodset, så att malgodset mottages. Korn med spetsig ände orienteras då så, att den spetsiga änden vändes mot malspalten i räfflor- nas riktning.

Såsom redan nämnts är det möjligt att i anslutning till skivkvarnar enligt uppfinningen använda en förenk- lad siktapparatur. En särskilt enkel och praktisk sikt- apparatur åskådliggöres schematiskt i fig l. Denna sikt- apparatur, vilken såsom tidigare nämnts är generellt betecknad med 2, är via en rörledning 20 ansluten till skivkvarnens l utlopp, vilket utgår från kvarnhusets yttre omkrets. För transport till siktapparaturen kan 3403125-1 10 15 20 25 30 35 26 användas pneumatisk eller mekanisk transport. Siktappa- raten kan vara en centrifugalsikt 21 med en siktdukan- ordning 2la-2lc, som är bestämd med hänsyn till den finhet det färdiga mjölet skall ha. Siktdukanordningen kan omfatta ett antal likadana eller olika siktdukar 2la-2lc. Normalt väljes siktdukarna i tur och ordning så, att siktdukarna Zla, t ex har maskstorleken 180 um och siktduken Zlb-2le maskstorleken 150 um. Genom utlopp 22a, 22b från dessa siktsteg uttages den värde- fullaste produkten, dvs det kvalitetsmässigt renaste och bästa mjölet från det första siktsteget eller stegen och transporteras ut från siktapparaten genom en rörled- ning 23a. Även från närmast efterföljande siktsteg ut- tages en kvalitativt god mjölprodukt genom en utlopps- ledning 23b.

Partiklar, som icke kan passera genom siktdukarna 2la-2lc, såsom skaldelar och större endospermpartiklar, föres till utloppet 24 och kan transporteras till en andra centrifugalsiktapparatur 25 eller till den andra sidan av siktapparaturen 21, om denna är en dubbel cent- rifugalsikt. Denna andra sikt respektive andra siktsida är försedd med ett antal siktdukar 25a-25c och härifrån uttages två genomloppsprodukter bestående av mindre skaldelar och större endospermpartiklar. Den produkt- andel, som icke genomsläppes av dessa siktdukar 25a-25c, passerar ut som restprodukt genom utloppet (trumman) 27 och består av relativt stora skaldelar och en liten andel relativt stora endospermpartiklar. Denna restpro- dukt kan luftsiktas i en vind- eller sugsikt 28, som har ett utlopp 29 för skaldelar och ett utlopp 30 för de större endospermpartiklarna. Produkterna, som passe- rar ut genom utloppen 26a, 26b och eventuellt 30, kan antingen användas direkt som eftermjöl eller fodermjöl men kan även efterbehandlas medelst en lämplig efterbe- handlingsapparat, t ex en grynputsmaskin, medelst vil- ken små skaldelsfraktioner avlägsnas från endospermpar- tiklarna och rena korn, semolina, utvinnes. Dessa rena endospermpartiklar kan därefter förmalas i en förmal- ningsapparat.

PooR QUALEY 10 15 20 25 30 35 8403125-1 27 I lO visas emellertid schematiskt ett efterbehand- lingssystem, som är anslutet till utloppen 26a, 26b och eventuellt även till utloppet 30 i fig l och för- länger det "korta" siktsystemet i fig l. Från utloppen 26a, 26b överföres acceptprodukterna från siktappara- turen 25, vilka acceptprodukter i huvudsak består av endospermpartiklar och - vanligen vidhäftade - små skal- delsfraktioner. Dessa produkter transporteras först till rensningsapparater 36, som kan omfatta flera till vartdera utloppet 26a, 26b i serie anslutna rensnlngs- steg. Som rensningsapparat eller -steg kan användas relativt enkla, konventionella apparater, som förmår avlägsna skaldelsfraktionerna från endospermpartiklarna och från vilka som rejekt utmatas kli genom utlopp 38, och som acceptprodukt erhålles rena endospermkorn, dvs semolina. Dessa rena endospermpartiklar överföres t ex via ledningen 32 till skivkvarnen i fig l eller till en annan förmalningsapparat l' (fig 10), som företrädes- vis är en skivkvarn enligt uppfinningen eller ett kon- ventionellt valskvarnsteg. Om en skivkvarn enligt upp- finningen användes, kan det vara fördelaktigt att an- vända skivor med finare räfflor än de som användes för den huvudsakliga mjölframställningen, såsom större antal räfflor än de ca 4 per cm, som vid normalstora malskivor enligt uppfinningen visat sig ge utmärkta resultat vid förmalning för framställning av bagerimjöl. Om man sak- nar tillgång till en ledig Skivkvarn men har tillgång till en valskvarn, kan givetvis valskvarnen användas.

Produkterna från kvarnarna l' överföres till en sikt- apparatur 2l', som kan vara av samma slag som siktappa- raturen 21 i fig l.

Vid användning av en skivkvarn och en "kort" sikt- utrustning av det beskrivna slaget (fig 1), dvs en skiv- kvarn enligt uppfinningen och en dubbel eller två enkla centrifugalsiktar 21/21 eller Zl, 25, uppnås utan svå- righet en produktion av 1 ton/h (vete) och ett mjölut- byte av ca 60%, vilket är ett högst anmärkningsvärt ... _ . - U.. ¿_,;,_._l V* s' 'z-jzfv/ 8403125-1 10 15 20 25 30 35 28 resultat med tanke på att anläggningen som helhet har en synnerligen stor enkelhet och kompakthet i jämförelse med en konventionell valskvarn- och siktanläggning och endast kräver en bråkdel av investeringskostnaderna för den sistnämnda anläggningen vid motsvarande kapa- citet.

Genom användning av det beskrivna "långa" sikt- och efterbehandlingssystemet i fig 10, dvs ett system, vid vilket acceptprodukterna från siktanordningen 25 överföras till en apparat 36 för separering av skalres- ter och acceptet från apparaten 36 genomgår en ytterli- gare förmalning, kan mjölutbytet höjas till mellan ca 75 och 80% vid samma produktionskapacitet, dvs ca 1 ton/h. V Kvaliteten hos det erhållna mjölet från siktappara- turen 21 eller 21, 21' har visat sig vara av samma höga klass som valskvarnsmjöl både med hänsyn till askinne- håll och färg enligt den ovan Omnämnda moderna analys- metoden, och vad mjölets bakningsegenskaper beträffar ger mjölet minst samma eller större brödvolym än konven- tionellt valskvarnsmjöl.

I fig ll visas schematiskt ett exempel på en före- dragen centrifugalsikt, som kan användas vid de beskriv- na siktapparaturerna Zl, 25 och 21'. Denna centrifugal- sikt, som har visat sig ha mycket hög kapacitet och låg energiförbrukning, arbetar i princip på följande sätt.

Den förmalda produkten matas in medelst en kort inmatningsskruv 40 i en siktcylinder 41, i vilken det förmalda materialet bringas att rotera och slungas mot den cylinderformiga siktduken, t ex 2la i fig l, medelst rotorblad 42. Acceptet, som passerar genom siktduken, överföres till utlopp, t ex utloppet 23a i fig 1, och rejektet överföres till ett rejektutlopp, t ex utloppet 24 i fig 1.

Siktduken, t ex 2la, är fäst medelst klämringar och medges att vibrera relativt fritt och rensas där- . ...hfl-fi-.ea-vq-pp-eq-w-ï. .. i. .. . - w. ._ -_ -- -fl-...a Poonofiazawfr 8-4 3311' 2 5 -1 29 igenom automatiskt. Siktduken kan bestå av nylon- eller metalltråd och kan lätt bytas, och det bör tilläggas att en siktapparat av det beskrivna slaget är mycket kompakt i förhållande till sin kapacitet.

Inom ramen för uppfinningen synes naturligtvis många modifikationer och variationer, som inte har be- skrivits eller visats men som utan vidare är självklara för fackmannen.

I 3033 Qšlïämwvs

Claims (27)

i 843312-5-1 10 15 20 25 30 30 PATENTKRAV

1. Förfarande för bearbetning av spannmål (säd) för framställning av malda produkter i en kvarnanlägg- ning, som omfattar åtminstone ett bearbetningssteg och, vid mjölframställning genom siktning, åtminstone en siktapparat, och varvid bearbetningen genomföras mellan parvis samverkande, mot varandra vända räfflade ringformiga fält hos parvis relativt varandra omkring en gemensam axel roterande bearbetningsorgan, på vilka de ringformiga räfflingsfälten år indelade i räfflade segment, som delar ringfältet i sinsemellan lika stora sektorer, vilka avgränsas av lika stora bågvinklar och vilka var och en uppvisar en räfflingskonfiguration med räfflor, som bildar raka, som skär verkande åsar omväxlande med och avgränsade av spår, k ä n n e t e c k - n a t därav, att för åstadkommande av ett av räfflade segment (ll) bestående ringformigt räfflingsfält (10) hos vartdera bearbetningsorganet (4, 5) utformas räff- lingskonfigurationen hos varje segment (ll) så, att skären (12) i segmentets hela bredd erhåller i huvudsak konstant och sinsemellan lika stor höjd och lika stor bredd och spåren i huvudsak konstant och sinsemellan lika stor bredd och lika stort djup, och så att varje skär uppvisar en längsgående topp (15) och två motsatta, längsgående flanker (S, R), vilka bildar sinsemellan olika stora vinklar (Bl, 62) i förhållande till ett mot skärets bas vinkelrätt, längsgående plan, att skären utformas i sådan vinkel, att vid relativ rotations- rörelse mellan bearbetningsorganen skären hos varje segment (ll) i vartdera räfflingsfältet korsar symmetri- linjen (Rx) hos varje segment i det andra räfflingsfäl- tet (10) i en vinkel :G1 för det ena och :G2 för det andra bearbetningsorganet, varvid vinkeln a räknas positiv på den ena och negativ på den motsatta sidan om nämnda symmetrilinje (Rx), och så att åtminstone pQQR 10 15 20 25 30 35 8-40-3125-1 31 det första skäret i varje segment hos det ena bearbetnings- organet under rörelsen förbi skären hos det andra bearbet- ningsorganets varje segment korsar de sistnämnda skären under korsningsvinklar, som varierar enligt sambandet K = (dl+d2) É xo, där K är skärens korsningsvinklar 7 i förhållande till varandra, al och az är nämnda vinkel, .positiv eller negativ, som ett skär hos varje segment på det ena resp på det andra bearbetningsorganet bildar i förhållande till resp segments symmetrimittlinje (Rx), och x är segmentets bågvinkel, och att genom bearbet- ning av ifrågavarande spannmål utföres en fraktionerande förmalning av kornens enskilda beståndsdelar och fram- ställes en-siktbar produkt, särskilt en för mjölfram- ställning genom efterföljande siktning lämpad produkt.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t därav, att de båda räfflingsfälten (10) anordnas sàei förhållande till varandra, att de avgränsar en bearbetningsspalt, som är vidgad i riktning från räfflingsfältens utloppssida mot inlopps- sidan, och att nämnda bearbetning utföres í ett enda steg genom att spannmålet matas in i spaltens vidgade inloppssida och bringas att under en enda passage passera genom spalten mellan de samverkande räfflings- fälten hos endast ett par bearbetningsorgan (4, 5) för framställning av den siktbara produkten.

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a t därav, att nedbrytningsgraden i be- arbetningsspalten regleras genom följande reglerings- åtgärder var för sig eller i valfri kombination med varandra, nämligen spaltviddinställning, reglering av bearbetningsorganens rotationshastighet relativt varand- ra, reglering av den relativa rotationsriktningen för âstadkommande av valfri relativ skärrörelse likvinkliga flanker mot olikvinkliga, dvs S/R eller R/S, eller lik- vinkliga flanker mot likvinkliga, dvs S/S eller R/R, och ensvändning eller spegelvändning av det ena bearbet- ningsorganets (4, 5) räfflingskonfiguration i förhållan- de till det andra bearbetningsorganets, för påverkan PQÛR 8403125-1 10 15 20 25 30 35 32 av godset med valfri skärkombination och skärkorsnings- vinklar inom ramen för de möjligheter de sinsemellan olika skärflankvinklarna (ßl, ßz) deras,relativa rörel- seriktningar och angivet skärkorsningssamband K = (gl + az) É X0 erbjuder.

4. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att för grovförmalning väljes 7 den relativa skärflankrörelsen S/S.

5. ” Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att för finförmalning väljes den relativa skärflankrörelsen R/R.

6. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att för grovförmalning användes bearbetningsorgan (4, 5) med räfflingskonfiguratio- nerna vända i sådan riktning i förhållande till varand- ra, att nämnda vinkel al och az är positiv för det ena och negativ för det andra bearbetningsorganet, och väljes sådana räfflingskonfígnrationer att dl till beloppet är lika med az.

7. Förfarande enligt något av de föregående pa- tentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att det ringformiga räfflingsfältet (10) hos vartdera bearbet- ningsorganet utformas med en radiell tvärsnittsbredd, som upptager ca l/3 av bearbetningsorganets radie till fältets (10) yttre omkrets.

8. Förfarande enligt något av de föregående pa- tentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje skärs ena flank utformas så, att nämnda vinkel Bl ligger mellan 0° och 250.

9. Förfarande enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a t därav, att skärets andra, motsatta flank utformas så, att nämnda vinkel B2 ligger mellan 4s° Qcn 7s°.

10. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a tf därav, att för mjölframställning genom efterföljande siktning utformas räfflorna hos varje räfflingsfält (10) med Pooa QUÅLITY 10 15 20 25 30 35 8-403125-1 33 sådan täthet, att antalet räfflor uppgår till ca 3-12 per cm av räfflingsfältets omkrets.

11. ll. Förfarande enligt något av patentkraven 2 - 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att för förmalning av säd med sädeskorn, som har avlång form och med den ena änden spetsigare än den andra, inställes mal- spalten så, att den på inloppssidan är så trång, att den bibringar sädeskornen tendens att matas in i inlop- pet med den spetsiga änden först och att därigenom lägga sig mellan två angränsande räfflor med längdaxeln parallell med dessa.

12. Förfarande enligt något av patentkraven l och 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att utformningen av räfflingsfältet hos varje segment (ll) bestämmes med utgångspunkt från den första räfflan vid segmentets ena kant och att denna första räffla utformas så, att den sträcker sig parallellt med denna kant och parallellt med en radie från bearbetningsorganets centrum.

13. Förfarande enligt något av de föregående pa- tentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att i vartdera bearbetningsorganet utformas,respektive räff- lingsfält (10) så, att genom nämnda skärkorsningsvink- lars (K) variation under drift ett flertal skärkorsnings- punkter rör sig samtidigt i riktning radiellt utåt från bearbetningsorganens gemensamma rotationsaxel och att samtidigt ett annat flertal skärkorsningsvinklar rör sig radiellt inåt under rytmisk riktningsväxling för utåt- och inàtgående rörelser,

14. Förfarande enligt patentkravet 13, k ä n - t e c k na t därav, att räfflingskonfigurationen det fall att inmatning av malgodset i spalten n e vid mellan de samverkande bearbetningsorganen (l0) utföres vid spaltens inre omkrets väljes så, att skärkorsnings- punkterna har tillräckligt övervägande rörelseriktning radiellt utåt för att understödja den matningsrörelse på malgodset som centrifugalkraften genom bearbetninga- organens relativa rotation åstadkommer. ”PÛGR 4:» :iii-iv .8403125-1 10 15 20 25 30 35 34

15. l5. Förfarande enligt patentkravet 13, k ä n - n e t e c k n a t därav, att räfflingskonfigurationen i det fall att inmatning av malgodset i spalten mellan räfflingsfälten (10) utföres vid spaltens yttre om- krets väljes så, att skärkorsningspunkterna rör sig i sådan övervägande grad inåt, att deras matnings- verkan övervinner centrifugalkraftens verkan på mal- godset från bearbetningsorganen.

16. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n - n e t e c k n a t därav, att den förmalda produkten siktas och att rejektet, såsom skaldelar och större endospermpartiklar, efterbearbetas (vid 36, l', 2l') för âstadkommande av ökat mjölutbyte och/eller fram- ställning av fodermjöl.

17. Apparatur för utövning av förfaringssättet enligt något av de föregående patentkraven att genom bearbetning av spannmål (säd) framställa en siktbar produkt, särskilt en för mjölframställning genom efter- följande siktning lämpad produkt, vilken apparatur innefattar åtminstone ett bearbetningssteg för bearbet- ning av nämnda spannmål mellan samverkande bearbet- ningsorgan och, i fallet mjölframställning, anordningar för síktning av den medelst bearbetningsorganen fram- ställda siktbara produkten, varvid de båda bearbetnings- organen, av vilka åtminstone det ena är roterbart, uppvisar en gemensam rotations- eller centrumaxel och varvid båda bearbetningsorganen uppvisar för sam- verkan med varandra anordnade ringformiga räfflingsfält sammansatta av räfflade segment, i vilka räfflorna bildar skär för bearbetningen, k ä n n e t e c k n a d därav, att vartdera bearbetningsorganet uppvisar ett ringformigt räfflingsfält (10) med sådan räfflingskon- figuration, att skären (12) i varje segments (ll) bredd uppvisar konstant och sinsemellan lika stor höjd och bredd och spåren mellan skären (l2) i huvudsak konstant och sinsemellan lika stor bredd och lika stort djup, varvid varje skär uppvisar en längs skäret sig Poon QUALITY 10 15 20 25 30 35 8403125-1 35 sträckande rygg, som företrädesvis bildar en plan toppyta (15), och på ömse sidor därom två motsatta, längsgående flankytor (S, R), vilka bildar sinsemellan olika stora vinklar (Bl, 82) i förhållande till ett mot skärets bas vinkelrätt plan längs skäret, att skä- ren dessutom är så utformade, att vid relativ rota- tionsrörelse mellan bearbetningsorganen under drift ett av skären hos varje segment (ll) i vartdera räff- lingsfältet (10) korsar symmetrilinjen (Rx) för varje segment (ll) i det andra räfflingsfältet (10) i en vinkel tal för det ena och taz för det andra bearbet- ningsorganets räfflingsfält (10), varvid vinkeln d räk- nas positiv på den ena och negativ på den motsatta sidan om nämnda symmetrilinje (Rx), och så att åtminsto- ne det första skäret vid den ena änden av varje segment (ll) under rörelse förbi skären hos det andra bearbet- ningsorganets varje segment (ll) korsar de sistnämnda skären under korsningsvinklar (K), som varierar enligt sambandet K = (dl +d2) É xo, där K är skärens korsnings- vinklar i förhållande till varandra, al och az är nämnda vinkel, positiv eller negativ, som ett skär hos varje segment på det ena resp på det andra bearbetningsorganet bildar i förhållande till nämnda segments symmetrilinje (Rx), och x är segmentets bàgvinkel.

18. Apparatur enligt patentkravet 17, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vartdera av de båda bearbet- ningsorganen har endast ett ringformigt räfflingsfält (10) och att de båda bearbetningsorganen och de båda räfflingsfälten är så anordnade, att bearbetningsspalten är vidgad i riktning från räfflingsfältens utloppssida mot inloppssidan och så att vartdera räfflingsfältet sammanfaller med en geometrisk, konisk yta, vars centrum ligger på bearbetningsorganens gemensamma rotationsaxel, att vartdera räfflingsfältet har en bredd, dvs radiell dimension, som motsvarar eller närmelsevis motsvarar l/3 av bearbetningsorganets radie från nämnda axel till det ringformiga räfflingsfältets yttre omkrets, ________4___~_»l PQOR QïIl-”ÄLITY 8403125-1 10 15 20 25 30 35 36 och att siktapparaten för nämnda uppspaltning omfattar centrifugal- och vindsiktar (2).

19. Apparatur enligt patentkravet 17 eller 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid en flankvinkel (ßl) av mellan Oo och 25° för varje skärs ena flank är flankvinkeln (ßz) för skärets andra, motsatta flank mellan 450 och 750.,

20. Apparatur enligt något av patentkraven 17 - 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att räfflingsfältens (10) räfflingstäthet är sådan, att antalet räfflor uppgår till ca 3-12 per cm av räfflingsfältets omkrets. _

21. Apparatur enligt något av patentkraven 17 - 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att bearbetningsorganen har utpräglad form av malskivor men skiljer sig från plana, cirkulära malskivor genom att åtminstone räff- lingsfälten är koniska.

22. Apparatur enligt något av patentkraven 17 ~ 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att bearbetningsorganen har formen av rotorer, av vilka den ena är roterbar och den andra stationär eller roterbar, varvid det av dessa rotorer bestående bearbetningssteget är av ut- präglad konkvarntyp.

23. Apparatur enligt något av patentkraven 17 - 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att vinkeln o till sitt absoluta belopp, dvs bortsett från tecken + eller ~, 1 vald inom området 3-LSO.

24. Apparatur enligt något av patentkraven 17 ~ 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att för mjölframställ- ning är vinkeln d till sitt absoluta belopp, dvs bort- sett från tecken + eller ~, vald inom området 3-l0° den företrädesvis s-1o°.

25. Apparatur enligt något av patentkraven 17 - 24, k ä n n e t e c k n a d därav, att den för mjölfram- ställning med högt mjölutbyte, såsom ca 60-80%, inne- fattar förutom en första siktapparatur (21) för sikt- ning av den förmalda siktbara produkten en för mottagning av rejekt från denna siktapparatur anordnad andra Poøx 10 15 8403125-1 37 siktapparatur (25) och en efterbehandlingsapparatur (36, 1', 21') för mottagning och behandling av accept från den andra siktapparaturen, varvid efterbehandlings- apparaturen innefattar en anordning (28) eller 36) för separering av skaldelar från sistnämnda accept.

26. Apparatur enligt patentkravet 25, k ä n - n e t e c k n a d därav, att den för mottagning av rejekt från den andra siktapparaturen (25) innefattar en apparatur (28) för separering av skaldelar från större endospermpartiklar.

27. Apparatur enligt patentkravet 25, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda efterbehandlingsappara- tur innefattar en skalavskiljningsanordning (36), en andra förmalningsapparat (1'), såsom en andra skiv- kvarn av i kravet 17 definierat slag, för âstadkommande av en ytterligare förmalning av acceptet från skal- avskiljningsanordningen och en ytterligare siktappara- tur (2l') för siktning av produkten fràn nämnda ytter- ligare förmalningsapparat (l').