DE2209441C3 - Kornschälvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kornschälvorrichtung mittels Luftstrahl mit einem etwa lotrecht angeordneten, am oberen Ende einen Trichter für die Zuführung des zu schälenden Korns aufweisenden Schälrohr und mil einer in den Trichter ragenden, koaxial ium Schälrohrkanal angeordneten Düse zur Erzeugung des Luftstrahls.

Eine derartige Kornschälvorrichtung ist aus der DT-OS 17 57 147 bekannt. Dabei hat die Düse einen vollen, runden Austrittsquerschnitt, so daß die Konzentration des Korns im Luftstrahl und entsprechend die Leistung der Vorrichtung verhältnismäßig gering ist, da das Verhältnis zwischen dem Umfang des Strahls, durch den das Korn injiziert wird, und der Querschnittsfläche des Strahls verhältnismäßig klein ist.

Außerdem wird im freien Raum des Trichters zwisehen der Düse und dem oberen Ende des Schälrohrs das Korn sehr stark mit dem Luftstrahl durchmischt, wodurch die Kerne des Korns beschädigt werden. Der Innenquersehniu des Schälrohrs ist längs dessen Länge konstant, so daß das Schälrohr wegen des aerodynami- &5 sehen Widerstandes nicht verlängert werden kann und es nicht möglich ist, die Energie des Luflstrahls vollständie zum Schälen auszunutzen. Dies führt dazu, daß das bereits behandelte Korn zur vollständigen Entfernung der Hülsen nochmals behandelt werden muß. Darüber hinaus ist es bei der bekannten Kornschälvorrichtung nicht möglich, die Größe der Düsenausgangsöffnung sowie die des Luftstrahlquerschnitts zu steuern, was für eine Optimierung der Kornschälung wünschenswert ist.

Bei der bekannten Kornschälvornchtung ist das Schälrohr durchgehend hohl, so daß es bei einem Verschleiß der Wände, insbesondere am Austritt des Schälrohrs, vollständig ausgewechselt werden muß. Weiter gewährleistet der Werkstoff, aus dem Schälrohr der bekannten Vorrichtung gefertigt ist. keine ausreichend intensive Reibung zwischen dem Korn und der Rohrwand, was die Effektivität beim Schälen negativ beeinflußt, insbesondere bei Korn mit Hülsen, die mit den Kernen zusammengewachsen sind. z. B. bei Gerste.

Die hohe Geschwindigkeit des Luftstroms am Austritt des Schälrohres führt ferner zu einer sehr starken, unerwünschten Zerkleinerung der Kerne.

Dei Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kornschälvorrichtung mittels Luftstrahl zu schaffen, mit der ein gegenüber der bekannten erhöhten Korndurchsatz bei möglichst vollständiger Entfernung der Hülsen von den Kernen und bei möglichst weitgehender Schonung der Kerne möglich ist. Dabei soll die Energie des Luftstrahl möglichst vollständig ausgenutzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Austrittsöffnung der Düse koaxial zu letzterer ein Düsenstift angeordnet ist. der bis zum oberen Ende des Schälrohrkanals vorragt, und daß der Schälrohrkanal in Durchströmrichtung stufenartig erweitert ausgebildet ist, wobei an den Übergangsstellen von einer Stufe zur anderen öffnung im Schälrohr zur zusätzlichen Luftansaugung vorgesehen sind.

Durch den in der Austrittsöffnung der Düse angeordneten Düsenstift erhält der Luftstrahl eine rohrförmige Gestalt, wodurch eine Steigerung der Kornkonzentration im Strahl erreicht wird. Im Vergleich mit dem vollen Strahl ist nämlich das Verhältnis zwischen dem injizierenden Außenumfang des Strahls und seinem Querschnitt und folglich auch das zwischen der Menge des injizierten Korns und der verbrauchten Luft vergrößert. Da der Düsenstift zum oberen Ende des Schälrohrkanals vorragt, wird die Luft nur geringfügig mit dem im Trichter befindlichen Korn durchmischt, so daß es auch nur in geringfügigem Maße oder überhaupt nicht innerhalb des Trichters zerkleinert wird. Das mit dem Luftstrahl in Berührung kommende Korn stößt nämlich gegen den Düsenstift und wird längs desselben in den Schälrohrkanal mitgenommen.

Durch die stufenartige Erweiterung des Schälrohrkanals wird sein aerodynamischer Widerstand verringert, so daß die Schälrohrlänge und entsprechend die Ausnutzung der Luftstrahlenergie vergrößert werden können. An den Übergangsstellen von einer Stufe zur anderen wird durch die Stoßwellen, die bei einer starken Erweiterung des Luftstromes entstehen, die Schalung des Korns verstärkt. Darüber hinaus wird durch die zusätzliche Injektion von Luft durch die an den Übergangsstellen vorgesehenen öffnungen eine Verstärkung der Stoßwellen sowie eine teilweise Bremsung des Luftstromes durch die Mitnahme neuer Luftmengen bewirkt.

Vorzugsweise ist das untere Ende des Düsenstifts in Durchströmrichtung konisch verjüngt ausgebildet und in der Düse axial verstellbar angeordnet. Hierdurch

kann die Stärke des Luftstroms entsprechend den Eigenschaften des jeweiis zu schälenden Korns eingestellt werden. Es ist daher möglich, die optimale Luftgeschwindigkeit und den optimalen Querschnitt des Luft-Etromes zu wählen.

Weiter ist es zweckmäßig, jede der Stufer, als Einzelschälrohr mit Trichter auszubilden und mit Abstand so untereinander anzuordnen, daß das untere Ende des oberen Einzelschälrohres in den Trichter des unteren Einzelschälrohres ragt. Bei dieser Anordnung kann die Vorrichtung schnell demontiert und leicht bedient werden. Hierdurch können auch kurze Stücke des Schälrohres ausgewechselt werden.

Dabei sind zweckmäOigerweise die Kanalabschnitte der Einzelschälrohre aus mehreren in je eine Buchse eingesetzten Ringen gebildet. Diese können ausgetauscht oder mit anderen, weniger verschlissenen Ringen innerhalb des Schälrohres ausgewechselt werden.

Vorzugsweise sind ab dem zweiten Einzelschälrohr Ringe mit zweierlei verschiedenen Durchmessern vorgesehen, die abwechselnd in die Buchsen eingesetzt sind.

Durch diese Anordnung wird die Kornschälung weiter intensiviert, da die Reibung zwischen dem Korn und den Wänden des Schälrohrkanals vergrößert wird und die zerstörende Wirkung des Luftstrahls auf die Kornhüllen sich bei zyklischer Änderung der Geschwindigkeit, der Dichte und des Druckes des Luftstrahles erhöht.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den axialen Längsschnitt einer Kornschälvorrichtung.

Die Konrschälvorrichtung enthält eine Kammer t, an deren Ende eine Düse 2 sitzt, und ein etwa lotrecht -55 angeordnetes Schälrohr 3 mit einem Schälrohrkanal 4. Das Schälrohr 3 ist mit einem Trichter 5 versehen, der am oberen Ende des Schälrohrkanals 4 angeordnet ist. (Die Richtung der Kornzufuhr bzw. des Kornauslaufes sind in der Zeichnung durch einen Pfeil A angegeben).

Die Kammer 1 ist mit einem Stutzen 6 versehen, durch den Druckluft zugeführt wird, die dann durch die öffnung 7 der Düse 2 ausströmt, wobei die Düse 2 im Trichter 5 sitzt.

Um die Menge des injizierten Korns zu vergrößern, ist in der öffnung 7 koaxial zur Düse 2 ein Düsenstift 8 angeordnet. Der Düsenstift 8 ist axial verstellbar in der Düse 2 montiert. Dabei sitzt das eine Ende 9 des Düsenstiftes 8 im Trichter 5 und verjüngt sich längs der Achse O-O in Richtung von der Düse 2 zum Schälrohrkanal 4. Das andere Ende 10 ist mit einem Gewinde und einem Handrad 11 versehen und wird mittels des letzteren in die in der Kammer 1 vorgesehene öffnung eingeschraubt.

Schälrohrkanal 4 ist längs der Achse OO stufenförmig nach unten erweitert. An der Übergangsstelle von der Stufe ödes Schälrohrkanals 4 in die andere Stufe C (die Stufenanzahl kann beliebig vergrößert werden, in der Zeichnung sind nur zwei Stufen dargestellt) ist eine öffnung 12 zur zusätzlichen Luftinjektion vorgesehen, wobei der Querschnitt des Kanalabschnitts 13 in der Stufe B kleiner als der des Kanalabschnitts 14 in der Stufe C ist. Eine solche stufenförmig sich erweiternde Gestalt des Kanals 4 vermindert seinen aerodynamischen Widerstand und erhöht den Wirkungsgrad der Luftstrahlenergie.

Jede Stufe ßund C des Kanals 4 besteht aus Einzel-15 bzw. 16. Diese Einzelschälrohre 15 und 16 sind so angeordnet, daß das Ende des vorherigen Einzelschälrohies 15 im Trichter 17 des nächstfolgenden Einzelschälrohres 16 sitzt. Dabei wird die öffnung 12 durch den Trichter 17 und den Unterteil des Einzelschälroh res 15 begrenzt.

Das Einzelschälrohr 15 ist aus mehreren Ringen 18 ausgeführt, die in einer Büchse 19 sitzen und durch eine Mutter 20 gehalten werden.

Das die Stufe C bildende Einschälrohr 16 ist aus abwechselnd aufeinander folgenden Ringen 21 und 22 ausgeführt, die öffnungen mit zwei verschiedenen Durchmessern Z> bzw. Di aufweisen, wobei der gebildete Kanal eine stufenförmige Gestalt erhält. Die Ringe 21 und 22 sind aus einem Schleifwerkstoff gefertigt.

Um die Fördergeschwindigkeit des geschälten Korns zu vermindern, ist die Austrittsöffnung des Einzelschälrohres 16 mit einem Diffusor 23 versehen.

Die Kornschälvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wird Korn in Richtung des Pfeils A dem Trichter 5 und Druckluft durch den Stutzen 6 zugeführt, so strömt die Luft mit Überschallgeschwindigkeit durch den Ringspalt, der von der öffnung 7 der Düse 2 und dem verjüngten Ende 9 des Düsenstiftes 8 gebildet ist, und injiziert das Korn aus dem Trichter 5 in den Kanalabschnitt 13 des Einzelschälrohres 15, der durch die öffnungen der Ringe 18 gebildet ist. Bei der Bewegung des Korns längs des Düsenstiftes 8 und Einzelschälrohres 15 wird das Korn teilweise geschält, und zwar durch Luftstrahlstöße, durch das Druckgefälle im Strahl und unter der Kornhülle, durch Beanspruchungen infolge Massenkräften und durch Reibung zwischen der Kornhülle und den Wänden der Ringe 18.

Da in drr Kornzuführungszone der Düsenstift 8 vorhanden ist. behindern die dem Luftstrahl zugeführten und eine verschiedene Laufrichtung und Geschwindigkeit aufweisenden Körner einander nicht beim Eintritt in den Luftstrahl, wodurch es möglich ist, die Kornkonzentration im Luftstrahl zu vergrößern und die Durchmischung des Korns im Trichter 5 sowie die Energieverluste im letzteren zu vermindern.

Aus dem Kanalabschnitt 13 des Einzelschälrohres 15 läuft ein zweiphasiger Strom (Luft + Korn) und tritt in den Kanalabschnitt 14 des anderen, koaxial mit dem ersten angeordneten Einzelschälrohres 16 ein.

Infolge der starken Änderung der Querschnitlsfläche des Kanalabschnitts 14 gegenüber der des Kanalabschnitts 13 sowie dank der in den Strom durch die öffnung 12 zusätzlich injizierten Luft entstehen Stoßwellen, die die Hülle vom Korn abreißen, deren Verbindung bereits vorher im Kanalabschnitt 13 des Einzelschälrohres 15 gelockert wurde.

Nach dem Eintritt in den Kanalabschnitt 14 des Einzelschälrohres 16 wird der Luftstrahl bei der Strömung durch die öffnungen der Ringe 21 und 22 zyklisch abwechselnd kontrahiert und erweitert, was starke zyklische Schwankungen hervorruft, d. h. eine mehrfach auf der Länge des Kanalabschnitts 14 auftretende abwechsc'nde Zu- und Abnahme der Geschwindigkeit, des Druckes und der Luftdichte. Hierdurch wirken die Beanspruchungen, die unter Einfluß der erwähnten Kenndaten (Geschwindigkeit, Druck, Dichte) von der Luft auf die Kornhüllen ausgeübt werden, zyklisch und schlagartig, wodurch der Schälablauf und das Abreißen der Hüllen vom Korn, auch der am Kern angewachsenen Hüllen, wesentlich intensiviert wird. Dabei steigt infolge der aus Schleifwerkstoff ausgeführten Ringe die Reibung zwischen dem Korn und den Wänden des Kanalabschnitts 14 im Einzelschälrohr 16, was ebenfalls

die Intensivierung der Kornschälung begünstigt. Bei der Bewegung des zweiphasigen Stromes im Diffusor 23 verliert der Strom seine Geschwindigkeit, wodurch eine Zerkleinerung des geschälten Korns verhindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kornschälvorrichtung mittels Luftstrahl mit einem etwa lotrecht angeordneten, am oberen Ende einen Trichter für die Zuführung des zu schälenden Korns aufweisenden Schälrohr und mit einer in den Trichter ragenden, koaxial zum Schälrohrkanal angeordneten Düse zur Erzeugung des Luftstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsöffnung (7) der Düse (2) koaxial zu leuierer ein Düsenstift (8) angeordnet ist, der bis zum oberen Ende des Schälrohrkanals (4) vorragt, und daß der Schälrohrkanal (4) in Durchströmrichtung stufenartig erweitert ausgebildet ist, wobei an den Übergangssteilen von einer Stufe (B) zur anderen (CTJ Öffnungen (12) im Schälrohr (3) zur zusätzlichen Luftansaugung vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (9) des Düsenstifts (8) in Durchströmrichtung konisch verjüngt ausgebildet und axial verstellbar in der Düse (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Stufen (B. C) ais Einzelschälrohr (15 bzw. 16) mit Trichter (5 bzw. 17) ausgebildet und mit Abstand so untereinander angeordnet ist, daß das untere Ende des oberen Einzelschälrohres (15) in den Trichter (17) des unteren Einzelschälrohres (16) ragt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalabschnitte (13. 14) der Einzelschälrohre (15 bzw. 16) aus mehreren in je eine Buchse (19) eingesetzten Ringen (18 bzw. 21. 22) gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ab dem zweiten Einzelschälrohr (16) Ringe (21, 22) mit zweierlei verschiedenen Durchmessern (D\, Di) vorgesehen sind, die abwechselnd in die Buchsen (19) eingesetzt sind.