DE2754722C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Schälen und Entkeimen von ganzen Maiskörnern oder zum Entkeimen von Maiskornbruchstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schälen und Entkeimen von ganzen Maiskörnern oder zum Entkeimen von Maiskornbruchstücken, bei dem das Korngut einer ringzylindrischen Arbeitszone, die von einem siebartig durchbrochenen Mantel umgeben ist, an deren einem Ende zugeführt und an deren anderem Ende abgeführt wird, wobei das Korngut während des Durchlaufes der Arbeitszone der Einwirkung von Schlägern, die durch eine schnell drehende Schlägerwelle in Umlaufbewegung versetzt werden, ausgesetzt wird. Die Erfindung bezieht sich weL"-;rhin auf eine Vorrichtung zum Schälen und Entkeimen von ganzen Maiskörnern oder zum Entkeimen von Maiskornbruchstücken, mit einem Gehäuse, das einen zylindrischen Siebmantel aufweist, mit einer im Gehäuse konzentrisch gelagerten, mit Schlägern besetzten Schlägerwelle und mit einem Korngut· Einlaß und einem Korngut-Auslaß jeweils am einen Ende des Siebmantels, wobei zwischen Siebmantel und Schlägerwelle eine ringzylindrische Arbeitszone mit einer einem Mehrfachen der durchschnittlichen Maiskornlänge entsprechenden Weite ausgebildet ist.

Die industrielle Verwertung von Körnermais gewinnt in der Nahrungsmittel- und Futtermittelindustrie sowie in Brauereien und Stärkefabriken zunehmend an Bedeutung, Während für Brennereien der Mais ohne spezielle Vorbehandlung eingesetzt werden kann, ist es für den Einsatz in Brauereien und in der Nahrungsmittelindustrie notwendig, den Mais einer gezielten technologischen Behandlung oder Verarbeitung zu unterwerfen. In diesem Zusammenhang ist die

ω Trockenvermahlung zu Grits und Grießen erforderlich und auch üblich. In jedem Fall ist dabei eine Abtrennung der Keime erwünscht, damit diese der Ölgewinnung oder der Verfütterung an Tieren zugeführt werden können.

Es sind verschiedenartige Verfahren und Maismühlen zur Behandlung von Mais bekannt. Dabei muß von jeder Maismühle gefordert werden, daß sie einerseits eine größtmögliche Ausbeute jeweils von reinem Maisgrieß,

Maisgrits oder Maismehl ermöglicht, sowie andererseits eine möglichst vollkommene Trennung der Maiskeime gestattet. Dabei soll der Anteil an feinem Kornbrueh, der meistens unerwünscht ist, möglichst klein bleiben.

Bei allen Verfahren ist die Entkeimung ein wesentlieher Faktor, der letztlich die Wirtschaftlichkeit einer Maismühle mitbestimmt. Innerhalb der auf trockenem Wege erarbeiteten Entkeimcngsverfahren haben in letzter Zeit im wesentlichen drei Sonderverfahren neben den klassischen Walzenkeimern eine breitere Anwendung gefunden:

Eines dieser drei Verfahren, das sogenannte Beall-Verfahren, sieht vor, daß die mit Hitze und Dampf vorbereiteten Maiskörner durch einen vom Eintrag bis zum Austrag konisch erweiterten Arbeitsraum geführt is werden. Dieser wird außen durch ein konisches Gehäuse und innen durch einen entsprechend konisch geformten Rotor begrenzt

Beide sind entlang spiralförmigen Linien dicht mit besonders geformten Noppen oder Warzen besetzt. Der Rotor wird mit einer mittleren Umfangsgeschwindigkeit von etwa 10 m/s angetrieben. Im Bere-.eh des Eintrags weist der Rotor spiralförmige Nuten auf, die ein zwangsweises Einziehen des Gutes gewährleisten. Am weiteren, austragseitigen Ende sind die Noppen bzw. Warzen auf dem Rotor zwar ebenfalls entlang spiralförmiger Linien verteilt angeordnet, wobei diese Linien jedoch einen gegenüber den anderen Bereichen entgegengesetzten Steigungssinn aufweisen, was zu einer einen Rückstau bewirkenden Förderung- führt. Außerdem ist dem Austrag eine einstellbare Klappe zugeordnet, so daß beim Anfahren der Maismühle bzw. bei Störungen sich die Arbeitszone nicht einfach entleeren kann. Die am verjüngten Ende des Arbeitsraumes eingetragenen Maiskörner werden von den spiralförmigen Nuten erfaßt und in den eigentlichen Arbeitsraum, in dem die Noppen wirksam sind, gepreßt. Die Noppen wirken wie Reißzähne, die sowohl die Schale um das Maiskorn, als auch den Keim abreißen bzw. herausrei3en und zum Teil auch ausreiben. Durch die Gegenförderwirkung der Noppen am Austragsende wird der Gutdurchfluß durch den Arbeitsraum gehemmt und ein Rückstaudruck erzeugt. Dadurch entsteht eine kompakte Gutsäule, in der unter Reiben oder Würgen die Noppen eine nahezu vollständige Entkeimung oder Schälung bewirken.

Als nachteilig bei diesem Verfahren wird empfunden, daß insbesondere ein verhältnismäßig großer Kraftaulwand erforderlich ist. Hinzu kommt, daß der anfallende Anteil an unerwünschten Feinteilchen sehr hoch ist. Dennoch wird dieses Verfahren insbesondere zur Herstellung von Maisgrits als Ausgangswerkstoff für die Herstellung von Cornflakes nahezu ausschließlich auch heute noch angewendet. Der Grund hierfür ist insbesondere die Tatsache, daß bei diesem Verfahren größere zusammenhängende Endospermteile mit gleichmäßiger ebener Oberfläche erzeugt werden, was wesentliche Voraussetzung für die Herstellung von Cornflakes ist.

Man hat inzwischen auch versucht, diesen Würge- oder Reibvorgang auf einfachere Weise und bei kleinerem Rotor zu verwirklichen. Hierbei wurden u. a. radiale Stifte eingesetzt, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 5 m/s umlaufen. Diese Versuche haben jedoch zu keinem brauchbaren Ergebnis geführt, da es bisher nicht möglich war, alle Einflußgrößen derart aufeinander abzustimmen, -ijaß man das Verfahren als Ersatz für das bekannte Beall-Verfahren hätte einsetzen können.

Ein zweites, jüngeres bekanntes Verfahren, das sich in größerem Umfang in der Maismüllerei durchgesetzt hat, sieht vor, daß der vorbereitete Mais zunächst einem Schälvorgang und danach einem Entkeimungsvorgang zur Trennung von Mais und Endosperm unterworfen wird (DE-PS 12 98 864), Die Schälarbeit wird im bekannten Fall durch mehrere auf einer Welle befestigte Scheiben erbracht. Allerdings hat die Praxis gezeigt, daß bei diesem Schälvorgang und bei vielen Maissorten gleichzeitig auch ein erheblicher Anteil der Entkeimungsarbeit geleistet wird. Die eigentliche Entkeimung erfolgt bei diesem bekannten Verfahren jedoch in einem anschließenden Bearbeitungsvorgang durch Einsatz von Schlagvorrichtungen oder auch Walzen. Die zum Schälen dienenden Scheiben sind von polygonem Umriß und auf der Einlaufseite konkav und auf der anderen Seite konvex ausgebildet. Die Oberfläche wenigstens der konvexen Seite jeder Scheibe besteht aus ebenen Flächer-.silen, die von geraden Linien begrenzt sind, die sich von den Ecken des polygonen Umrisses zur Rotorachse hin erstrecken. Aufeinanderfolgende Scheiben sind gegeneinander im Winkel versetzt angeordnet. Der Arbeitsraum, in dem die Schalung erfolgt, ist zylinderförmig und weist am Austrag einen Schieber auf, um bei Betrieb eine größere lockere Gutfüllung und die erforderliche Verweilzeit für jedes einzelne Maiskorn im Arbeitsraum sicherzustellen. Die Praxis zeigt, daß mit diese-n bekannten Verfahren eine um etwa 2 bis 3% größere Ausbeute an Maisgrieß und insbesondere an Maisgrits im Verhältnis zum Beall-Verfahren erziielt werden kann. Auch bezüglich der Abtrennung der Maiskeime erhält man sehr günstige Werte. Wegen der höheren Wirtschaftlichkeit der ganzen Maismühle ist dieses bekannte Verfahren recht verbreitet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der mit den Schälscheiben besetzte Rotor einen oft als übermäßig empfundenen Lärm erzeugt. Rine Verringerung dieses Lärms läßt sich jedoch nur mit einer Beeinträchtigung der Arbeitsweise des Verfahrens und d-.r Vorrichtung erkaufen.

Das dritte bekannte Sonderverfahren (DE-GM 18 84 537) sieht einen zylindrischen Arbeitsraum vor. der außen durch einen Siebmantel umschlossen ist. In diesem Arbeitsraum wird der Mais durch eine schnell drehende Schlägerwelle bearbeitet, auf der die Schläger in Form von an der zentralen durchgehenden Welle befestigten Längsleisten vorgesehen sind. Dieses bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung läßt sich auf bereits gebrochenen und teilweise entkeimten Mais anwenden, um die restlichen Keime abzuschlagen. Es können aber auch trockene, ganze, ungeschälte und unvorbereitete Maiskörner aufgegeben werden, die mit Hilfe der Schlagleisten grob zerkleinert werden. Dabei wird schon ein relativ hoher Anteil dor Keime ausgeschlagen. Die Keimfraktion wird anschließend abgesiebt und zumeist der Ölgewinnung zugeführt, während die übrigen Maisteile als Futtermittel verwendet werden. Allerdings ist bei diesem bekannten Verfahren das Ausmaß der Entkeimung weniger gut beherrschbar als bei den beiden anderen vorstehend erwähnten Verfahret), wobei überdies ein relativ hoher Anteil an unerwünschten Feinteilchen erzeugt wird. Denn die Anwendung der hier eingesetzten, sich fast über die ganze Länge des Arbuitsraumes erstreckenden, parallel zur Achse der Drehwelle angeordneten Schlagleisten führt dazu, daß ein oben eintretendes Maiskorn, sobald es in den Rineraum zwischen zwei

Schlagleisten gelangt ist. zwar von einer der Schlagleisten einen seitlichen Schlag erhält, dann aber innerhalb der zwischen den beiden Schlagleisten befindlichen Gutschicht kaum mehr weiter geschlagen wird. Die Gutschicht zwischen den schnell rotierenden Schlagleisten wird im wesentlichen gleichmäßig nach außen in Richtung auf den Siebmantel bewegt und nach Verlassen der Schlagleisten in dem zwischen der Außenkante der Schlagleisten und dem Siebmantel befindlichen Rundspalt eine kompakte Gutsäule ausgebildet, in der die einzelnen Maiskornbruchstückc unter gegenseitigem Reiben bzw. Würgen noch etwas weiter behandelt werden können. Eine gute Kontrolle des Ausmaßes der Entkeimung ist dabei aber nicht möglich.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung derart zu verbessern, daß unter weitgehender Vermeidung der aufgezeigten Nachteile eine uC-umii'ic Veiuesseiuiig beim Schälen und Entkeimen ganzer Maiskörner bzw. beim Entkeimen" von Maiskornbruchstiicken bei gleichzeitig geringerem Kraftaufw and erzielt wird.

Krfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das K(HHgUt zur locker verwirbelten Bewegung durch die ■\rbeitszone von im wesentlichen radial zu dieser orientierten Kanten einer Vielzahl von Schlägern geschlagen wird. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß sich bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine große Anzahl von Anwendungsfällen eine ganz erhebliche Verbesserung der Wirksamkeit bei der Behandlung des Mais erzielen ließ. Weiterhin konnte der Kraftaufwand (Motorleistung) für den Fall gleicher Qualität wie bei bekannten Verfahren um zwischen 30 und 4O⁰⁷Ii gesenkt werden. Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird sichergestellt.daß das Korngut beim Durchlauf durch die Arbeitszone einer Vielzahl von Schlägen einzelner Schlagkanten ausgesetzt wird und. infolge der locker verwirbelten Bewegung durch die Arbeitszone, dabei jeweils immer wieder eine zur Bewegungsrichtung vor dem Schlag unterschiedliche

die Unregelmäßigkeit dieser Schlagrichtungen Gewähr für eine hohe statistische Anzahl von Einzelschlägen bei Durchlauf durch die Arbeitszone bietet. Durch die lockere wirbelschichtartige Gutverteilung in der Arbeitszone kann weiterhin im Zusammenhang mit der Ausbildung der wirksamen Schlag- oder Schälkanten auch die auftretende Reibung (und dadurch auch der Kraftaufwand) wesentlich verringert werden. Hierdurch erhält man einen tjhr geringen Anteil an unerwünschten Feinteilchen bei gleichzeitig deutlich verbesserter Wirksamkeit der Entkeimung. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sowohl auf ganze Maiskörner wie auch auf gebrochene oder unvollständig entkeimte Maisteile anwenden. Bei ganzen Körnern werden diese zweckmäßigerweise zuvor gereinigt, dann mit Wasser und Dampf vorbereitet und schließlich in der ringzylindrischen Arbeitszone zu der wirbelartig bewegten Gutschicht leicht gestaut. Hierdurch erhält man dann eine Entkeimung und gleichzeitig damit auch eine Schalung des Kornes.

Besonders günstige Ergebnisse lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann erzielen, wenn die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Schläger zwi schen ca. 10 m/s und ca. 20 m/s liegt Dies gilt insbesondere dann, wenn die wirbelartig bewegte Korngutschicht in einer Schichtdicke von etwa fünf- bis zehnfacher Länge eines Maiskornes aufrechterhalten wird.

Die Verminderung der unerwünschten Anteile an Feinteilchen läßt sich wesentlich dadurch fördern, daß zur leichten Rückstauung des Korngutes bei horizontalem Verlauf der Mittelachse der Arbeiiszone der die Arbeitszone durchlaufende Korngutstrom aus einem oben liegenden Teil der Ringzone entnommen wird, etwa nach Art eines Siebvorganges. Vom Siebabstoß

ίο und vom Siebdurchfall können dann die einzelnen Fraktionen, wie Keime. Schalen oder Endospcrmteilc. getrennt oder abgesiebt werden. Auf diese Weise kann man die Keime nach ihrer Freisetzung rasch und auf kürzestem Wege aus der Gutschicht entfernen. Gleiches gilt für Maiskornanteile vergleichbarer Abmessung. Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß diese Teile weiter zerschlagen, zerrieben und/oder zerniahlen werden.

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zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. geht aus von einer Vorrichtung mit einem Gehäuse, das einen zylindrischen Siebmantel aufweist, mit einer im Gehäuse konzentrisch gelagerten, mit Schlägern besetzten Schlägerwelle und mit einem Korngut-Einlaß und einem Korngut-Auslaß jeweils an einem Ende des Siebmantels. wobei zwischen Siebmanlei und Schlägerwelle eine ringzylindrischc Arbeitszone mit eine; einem Mehrfachen der durchschnittlichen Maiskornlänge entsprechenden Weite ausgebildet ist.

in Diese Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß eine Vielzahl von Schlägern vorgesehen ist. die als Flügel ausgebildet und mit im wesentlichen radial zur ringzyliridrischen Arbeitszone sich erstreckenden Schlagkanten versehen sind. Bei

J5 Einsatz dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung konnten überraschend hervorragende Arbeitsergebnisse erzielt werden, obgleich das Abtrennen des Keims von den übrigen Maiskornteilen ohne die Möglichkeit einer Beobachtung erfolgen muß. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeiten die freien Kanten der Flügel jedes einzelne Korn innerhalb des lockeren wirbelarti-σρη f~inictrnmpc Durch Hpn πησΓΛπηισρη Oiicrsrhniit

der Arbeitszone wird dabei ein geordneter Durchlauf für jedes einzelne Maiskorn gewährleistet. Die gleichförmige Einwirkung der freien Kanten auf den gesteuert zugeführten Gutstrom bringt eine wesentliche Verringerung des Kraftbedarfs im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen mit sich. Weiterhin läßt sich bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung der erzeugte Lärm erheblich reduzieren.

In der Praxis hat sich als besonders brauchbar eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erwiesen, bei der die radiale Weite der Arbeitszone etwa dem Fünf- bis Zehnfachen einer Maiskornlänge entspricht und die Schlagkanten bis in die Nähe des Siebmantels reichen. Vorzugsweise sind wenigstens einige Flügel mit einer zur Achse der Welle unter einem, insbesondere einstellbaren, Winkel α zwischen etwa 60° und etwa 90° geneigten förderwirksamen Räche versehen. So können die Flügel eine generell L- oder winkelförmige Gestalt aufweisen, wobei der durch die Arbeitszone ragende Schenkel eine größere Breite und eine größere Dicke aufweist Bei Schrägstellung dieses Rügeis gegenüber der Achse der Welle bilden die zwei Kanten, die eine schmale Längsseite des Flügels begrenzen, arbeitswirksame Kanten aus, während die eine große Fläche dieses Schenkels die förderwirksame Räche darstellt

Vorteilhafterweise sind die Flügel in mehreren zur Achse der Welle parallelen Reihen verteilt angeordnet, wobei Flügel von einander in Umfangsrichiung benachbarten Reihen in Richtung der Achse jeweils gegeneinander versetzt angeordnet sind. Zweckmäßigerweise werden etwa IO bis 20 Flügel pro Meter Reihenlän«e verteilt angeordnet.

Bei liegender oder horizontal ausgerichteter Achse von Welle und Siebmantel wird der Produktauslaß vorzugsweise in der oberen Hälfte der Arbeits?one und, wiederum vorzugsweise, durch Schieber steuerbar angebracht. Hierdurch ergibt sich bercils automatisch ein gewisser leichter Rückstau, der einstellbar ausgestaltet werden kann, wenn man der Austragöffnung einen einstellbaren Schieber oder eine einstellbare Verschlußklappc zuordnet. Insbesondere dann, wenn mit der Entkeimung auch ein Schälvorgang bewirkt werden soll, ist ein gezielter Rückstau in der dennoch lockeren und wirbelartig bewegten Gutschicht von besonderem Vorteil. Durch diesen Rückstau erhält man eine gewisse gegenseitige Abstützung der Körner, so daß die auf die Körner treffenden freien Kanten der Flügel die Schalenteilc noch wirksamer abschneiden und abstreifen können.

Da die Maiskörner in die Arbeitszone nicht eingepreßt, sondern locker in die wirbclartige Gutschicht eingetragen werden sollen, hat es sich (insbesondere bei feuchter Verarbeitung der Maiskörner) als zweckmäßig erwiesen, daß die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist und im Bereich des — vorzugsweise radial im Siebmantel mündenden — Eintrags eine Förderschnecke einer vorzugsweise der radialen Weite der Arbeitszone entsprechenden Gangtiefe aufweist.

Bei einer lichten Weite des die Arbeitszone außen begrenzenden Gehäuses von etwa 300 mm hat sich eine Drehzahl der Welle im Bereich von etwa 500 bis etwa 2000 U/min., bevorzugt im Bereich von 800 bis 1100 U/min., als besonders vorteilhaft erwiesen. In jedem Fall ist es zweckmäßig, die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Flügelkanten, bevorzugt aber die

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Enden der Flügel, in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 20 m/s zu wählen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die direkt auf der Hohlwelle vorgesehene Förderschnecke trotz der hohen Drehzahlen weder zu einem unkontrollierten Umherschleudern, noch zu einem unerwünschten Zerkleinern oder Brechen der Körner führt. Vielmehr erhält man mit der Förderschnecke einen reibungslosen Guteinzug, wobei bei feuchtem Gute überraschenderweise die bisher bekannte und auch gefürchtete Verklebung und das Festsetzen von kleinen Kornteilchen im Eintragbereich vollständig vermieden werden können.

Bei Ausbildung des Gehäuses als durchgehende Siebfläche wird vorteilhafterweise der Siebmantel zusammen mit der Welle als Baueinheit, zweckmäßigerweise über Dämpfer, innerhalb eines den Siebdurchgang sammelnden Sammelkastens angeordnet Die Sieblöcher des Gehäuses sind in ihrem Durchmesser dabei so gewählt, daß die freigesetzten Keime frei durchtreten können, ebenso wie Maiskornteilchen entsprechender Größe.

Die Vorrichtung kann mit lotrechter Achse, bevorzugt aber in horizontaler Lage betrieben werden.

Mit der neuen Vorrichtung kann den Forderungen wirksam Rechnung getragen werden, daß der Keimling in einem Stück sauber und mit der kleinstmöglichen Beschädigung aus dem Restkorn gelöst und abgetrennt wird. Dadurch, daß die Arbeitszone genau definiert ist und eine zylindrische Ringform aufweist und weiterhin dadurch, daß das Gut wirbelartig durch die Arbeinzone getrieben und von einer Vielzahl von umlaufenden Kanten beaufschlagt wird, wird mit der Vorrichtung eine nahezu optimale Entkeimung sichergestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

F i g. 3 einen Schnitt längs MI-III in Fig. 1;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1:

F i g. 5 eine bevorzugte Ausführungsform eines Flügels des Rotors bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in perspektivischer Darstellung.

Die in den Fig. I bis 3 in Verbindung mit Fig. 5 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Rotor mit einer Welle 1, die in einem Gehäuse 2 konzentrisch angeordnet ist. Die Welle 1 und das Gehäuse 2 bilden eine Einheit, die mit radialem Abstand von einem Sammelkasten 3 umschlossen ist. der seinerseits auf Ständern am Gestell fest abgestützt ist. Zur Vereinfa-JO chung der Herstellung und der Reinigung ist das Gehäuse 2 aus zwei voneinander lösbaren Hälften hergestellt und besteht aus gelochtem Blech. Ferner weist es eine Eintragsöffnung 5 auf. in die ein Eintragstutzen 6 für das zu verarbeitende Gut mündet. wie z. B. in F i g. 1 durch einen Pfeil angedeutet ist. Im dargestellten Beispiel mündet der Eintragstutzen 6 in allgemein lotrechter Richtung tangential in das Gehäuse 2. was besonders bei der Verarbeitung von Mais im trockenen Verfahren von Vorteil ist. da auf diese Weise AO das Gut schonend und doch mit hoher Durchsatzleistung in das Gehäuse 2 oder die darin befindliche

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Auf der rechten Seite der Darstellung nach Fig. I befindet sich in dem Gehäuse 2 die Austragöffnung 7 für das Gut auf der Arbeitszone. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei der dargestellten horizontalen Orientierung der Welle 1 die Austragöffnung 7 in der oberen Hälfte des Gehäuses 2 vorgesehen ist und in einen Auffangkasten 8 mündet, aus dem das aus der Arbeitszone stirnseitig auswandernde Gut in Pfeilrichtung abgeführt wird.

Die Lochung des gelochten Mantels des Gehäuses 2 ist im Querschnitt so gewählt, daß die Keime unmittelbar, nachdem sie in der Arbeitszone von dem übrigen Teil des Maiskornes gelöst worden sind, durch

die Öffnungen des Mantels nach außen in den Sammelkasten 3 treten können. In gleicher Weise werden übrige Kornteile von entsprechender Größe ebenfalls rasch und direkt aus der Arbeitszone durch die Lochung in den Sammelkasten 3 abgeleitet Durch diese unmittelbare Abführung der Teile auf kürzestem Wege wird erreicht, daß eine weitere Zerkleinerung weitgehend vermieden und der Feinanteil an Kornbruch minimal gehalten wird. Die Welle 1 ist im dargestellten Beispiel als Hohlwelle ausgeführt und im Sammelkasten 3 mittels der beiden Lager 14 und 15 drehbar gelagert Der Antrieb erfolgt vom Motor 13 (Fig.2) aus über Riemenscheibe IZ Keilriemen 11 und Riemenscheibe 10. Die Drehzahl der

Welle I kann zwischen 500 U/min und 2000 U/min liegen und beträgt im allgemeinen und vorzugsweise etwa 800 bis etwa 1100 U/min. Durch Auswechseln der Riemenscheiben 10 und 12 können die Drehzahlbereiche verändert werden.

Die Hohlwelle ( und das Gehäuse 2 begrenzen eine im Querschnitt ringförmige hohlzylindrische Arbeitszone. Die Welle I weist dabei Über die ganze Ausdehnung der Arbeitszone verteilt eine große Anzahl von Flügeln t6 auf, die — wie Fig. I zeigt - bevorzugt in Längsreihen angeordnet und ggf. mit Hilfe entsprechen der Längsleisten 23 auf der Hohlwelle 1 befestig! sind, leder einzelne Flügel 16 ist so kräftig ausgebildet, daß er der Zerkleinerungsarbeit beim Entkeimen standhalten kann.

Ein ein/einer Flügel 16 ist in größerem Maßstab in Fig. 5 in perspektivischer Darstellung wiedergegeben. Bei der Ausgestaltung und Bemessung des Flügels wurde vnn der Zielsetzung ausgegangen, den Keimling möglichst in einem Stück und sauber und mit kleinstmöglicher Beschädigung aus dem übrigen Korn zu lösen und von den Kornresten zu trennen. Es hat sich gezeigt, daß die Anzahl der Flügel 16 auf der Hohlwelle 1 die Entkeimarbeit erst in zweiter Linie bzw. indirekt beeinflußt, während die Anzahl der arbeitswirksamen Kanten, die von den Flügeln 16 ausgebildet werden, von direktem und unmittelbarem Einfluß auf die Wirksamkeit der Entkeimarbeit sind.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Flügel ist unter Berücksichtigung der durch den Pfeil 25 angegebenen Durchlaufrichtung des Gutes durch die Arbeitszone festgestellt worden, daß im wesentlichen die etwa radial durch die Arbeitszone ragenden Kanten 17 und 18 des Flügels 16 arbeitswirksam sind. Dies konnte dadurch bestätigt werden, daß man den mittleren Bereich 19 des längeren Schenkels des L-förmigen Flügels 16 bei einem Flügel herausgetrennt hat und den Flügel in dieser Form einsetzte: durch das Hcraustrennen des mittleren Teils 19 des betreffenden Schenkels werden unmittelbar angrenzend an den dadurch gebildeten Leerraum zu den Kanten 17 und 18 parallele und in gleicher Weise in bezug auf die Durchlaufrchtung 25 liegende Kanten gebildet. Der für diese Versuchszwecke hergestellte Flügel 16 wurde bewußt aus weichem Stahl gefertigt, um während des Betriebes eine verstärkte Abnutzung der besonders beanspruchten Stellen des Flügels zu erzielen. Es zeigte sich, daß die bevorzugt arbeitswirksamen Kanten 17 und 18 sowie die durch das Herausschneiden des Bereiches 19 zusätzlich entstandenen entsprechenden Kanten einer erhöhten Abnutzung unterworfen waren, die radial von innen nach außen zunahm, wie dies durch die strichpunktierten Linien 20 und 21 in Fig.5 angedeutet ist. Die Annahme, daß vornehmlich die Kanten 17 und 18 arbeitswirksam sind, wurde auch ansonsten durch die Versuchsergebnisse bestätigt

Der sich etwa radial durch die Arbeitszone erstrekkende Schenke! der Flügel 16 ist von ausreichender Breite und ausreichender Dicke D ausgebildet. Durch letztere wird nicht nur die Widerstandsfähigkeit des Flügels erhöht, sondern gleichzeitig die Arbeitswirksamkeit der beiden Kanten 17 und 18 verstärkt. Wenigstens einige, bevorzugt aber alle Flügel 16 weisen zusätzlich, insbesondere aufgrund der großen Breite des Schenkels, förderwirksame Flächenbereiche auf, wie dies durch die Bereiche Fin F i g. 5 angedeutet ist. Diese förderwirksamen Flächenbereiche sorgen für eine gesteuerte gleichförmige Wanderung des Gutes durch die Arbeitszone. Die Dicke D des Schenkels und damit der mittlere Abstand der arbeitswirksamen Kanten 17 und 18 voneinander beträgt etwa 1 cm oder mehr. Der kurze Schenkel des L-förmigen Flügels 16 weist in einer Vertiefung eine Bohrung 22 auf, durch die ein Schraubelement zum Befestigen des Flügels 16 an der Welle 1 bzw. an der zugehörigen Leiste 23 durchgesteckt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine lösbare Befestigung mit der Folge, daß die Orientierung der Breite des Schenkels des Flügels 16 bezüglich der Längsachse 24 bzw. der Durchlaufrichtung des Gutes durch die Arbeitszone und damit die Größe des Winkels •χ verändert werden kann.

Wesentlich für eine optimale Arbeitsweise ist, daß das

t5 Gut nicht in dichter Packung durch die Arbeitszone gepreßt wird. Es kommt vielmehr darauf an. daß das Gut wirbelartig durch die Arbeitszone gefördert wird, auch wenn ein gewisser Rückstau wünschenswert ist. Die Tnts.irhr HaR Hie Arhpits/nnr nicht Hiirrh rla«: Γίιιΐ vollgestopft ist, bestätigt sich durch die Art der Abnützung der arbeitswirksamen Kamen, wie dies bei 20 und 21 strichpunktiert in F i g. 5 dargestellt ist. Aus dieser Art der Abnutzung ergibt sich, daß die eigentliche Arbeit im radial außenliegenden Bereich der Arbeitszone vollzogen wird. Dadurch ist die Voraussetzung geschaffen, daß eine lockere wirbelartige Bewegung des Gutes in der ringzylindrischen Arbeitszone sichergestellt ist und die einzelnen Körner bei örtlich auftretender Pressung ohne weiteres radial nach innen ausweichen können.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 sind auf dem Umfang der Welle 1 acht Längsleisten 23 in gleichen Umlangsabständen angeordnet. Auf jeder dieser Längsleisten 23 befindet sich eine größere Anzahl von Flügeln 16. Bei einer Länge von etwa 2 m wurden beste Resultate mit etwa 20 bis 40 Flügeln 16 pro Längsleiste 2.3 beobachtet. Damit ergibt sich eine Anleitung für die optimale Besetzung der Längsleisten dahingehend, daß etwa 10 bis 20 Flügel pro laufendem Meter Längsleiste vorzusehen sind. Betrachtet man in der Figurendarstellung, z. B. von Fig. 4, zwei beliebige, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Längsleisten, so sind die Flügel dieser benachbarten Leisten in axialer Richtung gegeneinander versetzt angeordnet, weisen also sowohl in Umfangsrichtung, als auch in axialer Richtung gegenseitig Abstände auf.

Durch die Vielzahl der Flügel wird der Gutstrom bei dem Wandern durch die Arbeitszone nicht nur intensiv bearbeitet, sondern gleichzeitig auch sicher und reproduzierbar geführt. Dabei zeigt es sich, daß die Lochung des Gehäuses 2 abbremsend auf den Gutstrom wirkt. Die Folge ist eine gezielte rechenartige Führung und eine entsprechend auftretende Wirbelbewegung. Da außerdem die Gutströmung als ganzes wirbelartig vom Eintrag 5 bis zum Austrag 7 in der ringzylindrischen Arbeitszone um die Achse 24 der Welle 1 gewirbelt wird, ergibt sich eine lockere, leicht zu führende und mit geringem Energieaufwand zu fördernde Gutströmung. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, die arbeitswirksamen Kanten 17 und 18, statt sie radial auszurichten, von vorneherein gegenüber einem Radius schrägverlaufend auszubilden, wie dies durch die strichpunktierten Linien 20 und 21 in F i g. 1 angedeutet ist

Im Interesse einer optimalen und größtmöglichen Entkeimungsarbeit ist es wichtig, während des Verfahrens die größten Keime sowie die kleineren Maiskornteile durch die Lochung des Gehäuses sofort und auf

kürzestem Wege nach außen in den Sammelkasten 3 abzuführen. Es konnte gezeigt werden, daß in Abhängigkeit von besonderen Anwendungsfällen 60 bis 80% oder gar 90% und mehr der Entkeimungsarbeit in einem einzigen Durchlauf durch die neue Vorrichtung geleistet werden konnte. Als Folge hiervon wanderte nur noch ein geringer Outanteil durch die Austragöffnung 7 in den Sammelkasten 3 ab. Um eine schnellere Entleerung der Arbeitszone zu vermeiden, ist, wie schon erwähnt, eine besondere Anordnung der Austragöffnung 7 vorgesehen, die einen gewissen Rückstau erzeugt. Dennoch wird aufgrund der hohen Drehzahlen der Welle 1 das Gut durch die Austragöffnung 7 zuverlässig herausgeschleudert, so daß sich eine selbsttätige Reinigung sowohl der Welle 1, als auch des Gehäuses 2 ergibt.

Das Innere der Arbeitszone kann leicht durch die Wariungstüren 30,31 kontrolliert werden, durch die sich Huch Montagearbeiter* durchführen lassen. Das Gch?.i!- weise eine radiale Tiefe entsprechend der radialen Weite der Arbeitszone.

Da Mais in feuchtem Zustand stark störende, klebrige Eigenschaften aufweist, kann es zu einem Festsetzen an den Wandteilen und zu einem sehr raschen Ausbilden dicker Schichten kommen, was bis zu einer Verengung oder gar einem Verschließen des Durchgangs führen kann. Bei der feuchten Maisverarbeitung treten solche Verstopfungen insbesondere im Bereich des Eintrags

auf. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die beschriebene und in F i g. 4 dargestellte Art des Eintrags der feuchten Maisteile in die Vorrichtung alle beschriebenen Schwierigkeiten auf einfache und zuverlässige Weise beseitigt, was wesentlich wohl durch die relativ hohe eingesetzte Drehzahl der Hohlwelle 40 (von vorzugsweise 800 bis 1100 U/min) bei relativ großem Durchmesser der Welle und damit relativ großer Umfangsgeschwindigkeit der umlaufenden Teile /iiri'ipL·viiführpn Spin rlürffp W/ρςρηΐΙΐρη let fprnpr rl:iIl

se 2 ist über Schwingungsdämpfer 36 am Sammelkasten 3 gelagert, dc_; unten Abzugstrichter 32 und S3 aufweist, die in Produktablaufstutzen 34 bzw. 35 münden. Wie schon erwähnt, ist die Ausführungsform nach F i g. I bis 3 in Verbindung mit Fig.5 besonders für die trockene Verarbeitung von ganzen oder gebrochenen Maiskörnern einsetzbar.

Die in F i g. 4 dargestellte abgewandelte Ausführungsform der neuen Vorrichtung ist vornehmlich für die Bearbeitung von Maiskörnern in feuchtem Zustand bestimmt. Der Grundaufbau der in Fig.4 gezeigten Vorrichtung entspricht demnach Fig. I. so daß im wesentlichen auf die Beschreibung dort Bezug genommen werden kann. Die Vorrichtung weist wiederum eine Hohlwelle 40 auf, die in entsprechender Weise in einem gelochten Gehäuse 41 drehbar gelagert ist und mit diesem eine ringförmige hohlzylindrische Arbeitszone begrenzt. Das gelochte Gehäuse 41 ist wiederum durch einen Sammelkasten 42 eingeschlossen.

Die Welle 40 ist über den überwiegenden Teil ihrer Länge mit entsprechenden Leisten und Flügeln 16 besetzt, wobei die Flügel nach Fig. 5 ausgebildet sein können. Im Eintragbereich weist die Hohlwelle 40 eine Förderschnecke 43 auf, die eingängig oder zweigängig ausgebildet sein kann. Im Eintragbereich ist die Förderschnecke 43 direkt auf der Hohlwelle 40 aufgesetzt und ersetzt in diesem Bereich die Flügel 16. Die Förderschnecke 43 erstreckt sich in axialer Richtung beiderseits der Mündung des Eintragstutzens 6, der im wesentlichen radial zur Achse der Hohlwelle 40 mündet. Die Schneckengänge haben zweckmäßigerdie am Ende der Welle 40 angeordnete Schnecke 43 nicht als Preßschnecke, sondern als einfache Förderschnecke ausgebildet ist.

Die Hohlwelle 40 weist auf ihrer ganzen Länge einen gleichbleibenden Durchmesser auf. Der Außendurchmesser der Förderschnecke 43 entspricht etwa dem Außendurchmesser der Flügel 16, so daß die Tiefe der Gänge der Förderschnecke 43 etwa dem in F i g. 3 eingezeichneten Wert »X« entspricht, der die radiale lichte Weite der ringförmigen Arbeitszone angibt und im Bereich einer Handbreite oder etwa im Bereich von 5- bis etwa lOmal der Länge eines Maiskornes liegt. Im Falle einer zweigängigen Schnecke 43 genügt für jede Schnecke ein voller Schneckengang.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestattet es (nach entsprechender Vorbereitung durch Anwendung von Wärme und Feuchtigkeit), den Mais mit der Entkeimung gleichzeitig auch fast vollständig zu schälen, wozu es vorteilhaft ist, vom Austragende her in der Arbeitszone einen vers'ärkten, insbesondere einen einstellbaren Rückstau zu erzeugen, ohne den lockeren wirbelartigen Durchgang des Gutes durch die Arbeitszone zu behindern. Die nach der Vorbehandlung leicht lösbaren Schalen werden dann teilweise schon ^;nfolge der Reibung von Korn an Korn sowie an den Wanden

•»5 der Vorrichtung vom eigentlichen Maiskorn gelöst und können leicht anschließend abgetrennt werden. Die Stärke des Rückstaus ist bei der in F i g. 4 gezeigten Vorrichtung durch entsprechende Einstellung des der Austragöffnung zugeordneten Schiebers 44 einstellbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Schälen und Entkeimen von ganzen Maiskörnern oder zum Entkeimen von Maiskornbruchstöcken, bei dem das Korngut einer ringzylindrischen Arbeitszone, die von einem siebartig durchbrochenen Mantel umgeben ist, an deren einem Ende zugeführt und an deren anderem Ende abgeführt wird, wobei das Korngut während des Durchlaufens der Arbeitszone der Einwirkung von Schlägern, die durch eine schnell drehende Schlägerwelle in Umlaufbewegung versetzt werden, ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Korngut zur locker verwirbelten Bewegung durch die Arbeitszone von im wesentlichen radial zu dieser orientierten Kanten einer Vielzahl von Schlägern geschlagen wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirbelartig bewegte Korngutschicht in ejn°r Schichtdicke von etwa fünf bis zehnfacher Länge eines Maiskornes aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Schläger zwischen ca. 10 m/s und ca. 20 m/s liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur leichten Rückstauung des Korngutes bei horizontalem Verlauf der Mittelachse der Arbeitszone der die Arbeitszone durchlaufende Korngutstrom aus einem obenliegenden Teil der Ringzone entnommen wird.

5. Vorrichtung zum Senälen brid Entkeimen von ganzen Maiskörnern oder· zum Entkeimen von Maiskornbruchstücken, mit eine.i Gehäuse, das einen zylindrischen Siebmantel aufweist, mit einer im Gehäuse konzentrisch gelagerten, mit Schlägern besetzten Schlägerwelle und mit einem Korngut-Einlaß und einem Korngut-Auslaß jeweils am einen Ende des Siebmantcls, wobei zwischen Siebmantel und Schlägerwelle eine ringzylindrische Arbeitszone mit einer einem Mehrfachen der durchschni.tlichen Maiskornlängc entsprechenden Weite ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schlägern vorgesehen ist. die als Flügel (16) ausgebildet und mit im wesentlichen radial zur ringzylindrischen Arbeitszone sich erstreckenden Schlagkanten (17, t8) verschen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Weite der Arbeitszone etwa dem fünf- bis zehnfachen einer Maiskornlänge entspricht und die Schlagkanten (17, 18) bis in die Nähe des Sicbmanjcls (2) reichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Flügel (16) eine zur Achse der Welle (1) unier einem — insbesondere einstellbaren — Winkel <x zwischen etwa 60° und etwa 90° geneigte förderwirksame Fläche aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (16) in mehreren zur Achse der Welle (1) parallelen Reihen (23) verteilt angeordnet sind, wobei Flügel (16) von einander in Umfangsrichlung benachbarten Reihen in Richtung der Achse jeweils gegeneinander versetzt angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 10 bis 20 Flügel (16) pro Meter Reihenlänge verteilt angeordnet sind,

10, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Lage der Achse von Welle (1) und Siebmantel (2) der — vorzugsweise durch Schieber (44) steuerbare — Produktauslaß (7) in der oberen Hälfte der Arbeitszone angeordnet ist,

11, Vorrichtung nach einem der AnsprüsheS bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (*) als Hohlwelle ausgebildet ist und im Bereich des — vorzugsweise radial im Siebmantel (2) mündenden — Eintrags (6) eine Förderschnecke (43) einer vorzugsweise der radialen Weite der Arbeitszone entsprechenden Gangtiefe aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebmantel (2) mit der Welle (1) als Baueinheit über Schwingungsdämpfer (36) innerhalb eines den Siebdurchfall aufnehmenden Sammelkastens (3) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (!) mit einer Drehzahl von etwa 500 bis etwa 2000 U/min, vorzugsweise zwischen 800 und 1100 U/min, antreibbar ist.