Vorrichtung zur Oberflächentrocknung von Getreidekörnern, zum Beispiel von Weizen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächentrocknung von Getreidekörnern, z. B. Weizen, nach dem Wa schen derselben.
Der natürliche Feuehtigkeitsgehalt von Weizen hängt vom Klima des Landes ab, in welchem der Weizen gewachsen ist, und auch von den atmosphärischen Bedingungen wäh rend der Ernte. In Grossbritannien gewach sener Weizen hat im allgemeinen einen höhe ren Feuchtigkeitsgehalt als zum Beispiel in Indien und Nordamerika gewachsener Wei zen. In den Weizenmühlen sind deshalb Trockner für die Behandlung von feuchtem Weizen und auch Mittel zur Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes von trockenem Weizen vorhanden.
Zudem muss jeder Weizen ge waschen werden, nicht um den Feuchtigkeits gehalt zu erhöhen, sondern um ihn zu reinigen, Vom Standpunkt des Trocknens aus besteht ein grosser Unterschied zwischen dem natür lichen Feuchtigkeitsgehalt des Weizens, der gleichmässig über das einzelne Korn verteilt ist, und dem Feuchtigkeitsgehalt aus dem als Folge des Waschens zurückbleibenden Was ser. Das letztere scheint vorerst lediglich ein Oberflächenfilm zu sein, der in einem gewis sen Ausmass mit der Netzfähigkeit der ver schiedenen Körner ändert.
Diese Oberflächen schicht tritt verhältnismässig rasch in die äussersten Kornschichten ein, aber das wei tere Eindringen in das Endospern ist lang sam und hängt weitgehend von der Tempera- tur ab. Es ist festgestellt worden, dass sogar bei weichem Weizen das Wasser nach einer Zeitdauer von etwa 10 Minuten auf die äussern Schichten des Kornes beschränkt bleibt. In diesem Zustand lässt es sich leicht fast vollständig entfernen, so dass das Korn als Ganzes praktisch ebenso trocken wird, wie es vor dem Waschen war.
Es ist nun festgestellt worden, dass, wenn nach dem Waschen von solchen weichen Wei zensorten und nach dem Zentrifugieren, zwecks Entfernung des lose anhaftenden Wassers, der Weizen der Einwirkung eines Luftstromes von hoher Geschwindigkeit unter worfen wird, solange das Wasser immer noch in Form eines Films auf den Körnern liegt, das Wasser in wenigen Minuten fast voll ständig entfernt werden kann, und zwar bei sehr geringen Kosten und mit Hilfe einer sehr kleinen und kompakten Vorrichtung.
Die Vorrichtung gemäss vorliegender Er-; findung ist nun gekennzeichnet durch minde stens einen Satz von zwei im Abstand von 25 bis 77 mm voneinander angeordneten luft durchlässigen Wänden zur seitlichen Begren zung des Stromes der fallenden Körner und durch Mittel, um einen Strom von Trock- nungsluft durch die Wände und den zwischen den Wänden durchfliessenden Körnerstrom durchzutreiben, welcher Luftstrom stark ge nug ist, um mindestens 701/o der zufolge des Waschens verbliebenen Feuchtigkeit zu ent fernen,
bevor eine wesentliche Eindringung der Feuchtigkeit von der Oberfläche in das Korn stattfindet.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine bei spielsweise Ausführungsform der erfindungs gemässen Vorrichtung.
Fig. 1 ist ein Aufriss.
Fig.2 ist ein teilweiser Grundruss nach der Linie II-II der Fig.1.
Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Fig. 4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht.
Fig. 5 ist ein teilweiser Schnitt.
In Fig.1 bezeichnet 1 einen Ventilator, welcher Luft aus der Atmosphäre durch einen Erhitzer 2 in ein Trockengehäuse 3 ansaugt. Das Korn wird diesem letzteren durch die Oberseite desselben zugeführt, und es tritt am Boden durch einen Trichter 4 aus. Die Fig.1 zeigt die Vorrichtung mit einem ein zelnen Trockner, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Strömungsgeschwindigkeit des Getreides durch denselben zu regulieren. Diese Regulierung kann in irgendeiner be kannten Weise, z. B. nach der in Fig.1 sche- matisch angedeuteten erfolgen. Bei dieser Anordnung ist ein Be hälter 5 beim Einlass des Trockengehäuses am einen Ende eines schwenkbaren Hebels 6 angeordnet.
Dieser letztere ist über eine Stange 7 mit einem ein Gegengewicht tragen den Hebel 8 verbunden, der sieh entsprechend der Stellung des Hebels 6 bzw. der Lage des Behälters 5 senkt bzw. hebt. Im Boden des Trockengehäuses 3 ist ein schlitzförmiges Auslassgitter 9 vorgesehen, das mit einer Mehrzahl von Auslasstrichtern 10 zusammen arbeitet. Das Gitter 9 wird durch nicht ge zeichnete, an sich bekannte Mittel hin und her bewegt oder vibriert, um die wirksame Öffnungsgrösse der Auslasstrichter zu verän dern oder diese Öffnungen ganz zu verschlie ssen.
Die Amplitude der Hin- und Herbewe gungen oder Schwingungen des Gitters wird durch den Hebel 8 gesteuert, so dass, wenn sich der Behälter 5 in seiner obersten Stellung befindet und der Hebel 8 infolgedessen in der untersten Stellung ist, die Schwingungsampli- tude des Gitters 9 sehr klein oder Null ist. Die Auslasstrichter 10 bleiben dann geschlos sen. Wenn dem Gehäuse 3 Korn zugeführt wird und zu diesem Zweck der Behälter 5 mit Getreidekörnern gefüllt wird, so bewirkt das Gewicht derselben, dass sich der Behälter 5 senkt. Dadurch wird der Hebel 8 angehoben und die Amplitude der Schwingung des Git ters 9 vergrössert und infolgedessen ein Aus treten des Kornes aus dem Gehäuse 3 ermög licht.
Die Bolzen, welche das Gitter 9 tragen, und die Antriebsmittel für dasselbe sind nicht gezeichnet, da diese Teile an und für sieh bei Getreidetrocknern bekannt sind.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind im Innern des Gehäuses 3 Sätze von aus einem perforierten Blech 12 bestehenden, luftdurch lässigen Wänden und einer Jalousie 13, die im folgenden noch beschrieben werden, angeord- rret. Diese Wandsätze sind im Gehäuse verti kal angeordnet, und die Elemente eines Satzes schliessen je einen spitzen Winkel mit. den Elementen der angrenzenden Sätze ein, so dass die Sätze 14, 15 und 16, 17 einen konvergie renden, im Grundruss V-förmigen Lufteinlass 19 bzw. 18 begrenzen. In gleicher Weise bil den die Wandsätze 15, 16 zusammen und die Wandsätze 14, 17 zusammen mit den Wänden des rechteckigen Gehäuses 3 divergierende Luftauslassöffnungen 22, 21, 20.
Diese Aus bildung ermöglicht es, den Luftstrom ziem lich gleichmässig durch die Wände zu leiten und über die ganze Fläche einer jeden Wand zu verteilen, da die Luftmenge vom linken Teil einer jeden Luftsäule nach der rechten Seite 1, 2 infolge des Durehtretens von Luft durch die Wände abnimmt. Die Luftgeselrwin- digkeit längs der Fläche einer jeden Wand und in die Wand hinein bleibt damit im we- sentliehen konstant.
Die Fig.4 zeigt die Konstruktion einer jalousieförmigen Wand, welehe ebene Lei sten \?5 aufweist, die auf parallel irr Abstand voneinander angeordneten Stangen 26 ange ordnet sind. Von diesen ist in Fiy. -1 nur eine dargestellt. Diese Stangen durchsetzen auf einander ausgerichtete Löcher der Leisten 25. . Diese letzteren werden durch Distanzstücke 27, die auf die Stangen 26 aufgesetzt sind, im Abstand voneinander gehalten.
Die Di stanzstücke 27 bestehen aus einzelnen in der Länge der Entfernung zweier benachbarter Leisten entsprechenden Rohrstücken, deren Stirnflächen angenähert unter 45 bis 60 zu ihrer Achse geneigt sind. Die Distanzstücke können aus einem geeigneten Kunststoff be stehen und die Leisten 25 in Querrichtung etwas gewölbt sein.
Fig.5 zeigt einen Teil einer jalousieför- migen Wand 30 und einen Teil einer perfo rierten Wand 31, wobei Getreidekörner 32 senkrecht zwischen den Wänden herabfallen. Es ist ersichtlich, wie die Leisten 33 dazu die nen, die Körner zurückzuhalten und zu ver hindern, dass sie durch den in Richtung der eingezeichneten Pfeile quer durchtretenden Luftstrom mitgerissen werden. Die beiden zu einem Satz gehörenden Wände 30 und 31 sind in einem Abstand angeordnet, der 25,4 bis 76,6 mm beträgt. Dadurch wird nun er reicht, dass der zwischen der perforierten Wand 31 und der jalousieförmigen Wand 30 durch sein Eigengewicht herabfallende Strom Getreidekörner eine Dicke von 2,5 bis 7,6 cm aufweist.
Die für die Oberflächentrocknung verwen dete Luft kann Raumtemperatur aufweisen, wenn die atmosphärischen Bedingungen gün stig sind. Bei hoher Luftfeuchtigkeit ist es zweckmässig, die Luft unter Durchführung über eine Dampfwindung zu erwärmen. Die Lufttemperaturen müssen nicht hoch sein, und in den meisten Fällen genügt eine Tem peratur von 38 C.
Die Getreidekörner werden also vom Auf nahmebehälter 5 aus so verteilt, dass sie in den senkrechten, 25 bis 77 mm breiten Zwi schenräumen zwischen den je einen Wand satz bildenden perforierten Wänden 12 und den jalousieförmigen Wänden 13 (Fig. 2) frei herabfallen und in die Auslasstrichter 10 gelangen, aus welchen sie über das Gitter 9 in den Trichter 4 Gelangen. Gleichzeitig ar beitet der Saumventilator 1, so dass ein links eintretender, gegebenenfalls durch Heizröhren 2 vorgewärmter Luftstrom aus dem sich ver- engenden Einlass 18, 19 quer durch die per forierten Wände, den Getreidekörnerstrom und durch die jalousieförmigen Wände in die sich erweiternden Auslassräume getrie ben wird.
Wenn als Mittel zur Erzeugung des dauernden Luftstromes statt eines Saugventi lators ein Kompressor verwendet wird, so muss dieser natürlich links beim Lufteintritt an geordnet werden.
Die Mittel, welche diesen Luftstrom er zeugen, sollen ihm mindestens eine Geschwin digkeit von 15 m/min erteilen können, wo bei sich als praktischer Wert eine Luftstrom geschwindigkeit von etwa 30 bis 50 m/min bewährt hat. Bei Luftgeschwindigkeiten über 95 m/min wird die zum Antrieb des Gebläses erforderliche Leistung zu gross, so dass die Vorrichtung unwirtschaftlich arbeitet.
Es sind mit der beschriebenen Vorrichtung die beiden folgenden Versuche durchgeführt worden: 1. Weizen mit einem anfänglichen Feuch tigkeitsgehalt von 13,7% wurde gewaschen. Während des Waschvorganges wurden vom Weizen 2,7% Wasser aufgenommen, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt auf 16,4% stieg. Un mittelbar nach dem Waschvorgang wurde das Getreide ausgeschleudert und dann unmittel bar der Saugwirkung eines Luftstromes bei einer Temperatur von 380 C ausgesetzt. Der Luftstrom besass eine Geschwindigkeit von 39,62 m/min. Die Einwirkung dieses Luft stromes dauerte 4 Minuten, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt des Weizens auf 13,91/o sank.
Der gesamte Zeitabschnitt zwischen dem Ende des Waschens und dem Ende des Troh- kenvorganges betrug weniger als 5 Minuten. Die Dicke der behandelten Kornschicht be trug 5 cm.
2. Weizen mit einem anfänglichen Peuch- tigkeitsgehalt von 15,7% wurde gewaschen. Während des @Vasehvorganges wurden durch den Weizen weitere 2,4% Wasser aufgenom. men, wodurch sieh der Feuchtigkeitsgehalt auf 18,
1% erhöhte. Unmittelbar nach dem Waschvorgang wurde das Korn ausgesehleu- dert und dann sofort der Saugwirkung eines Luftstromes, der eine Temperatur von 520 C und eine Geschwindigkeit von 45,72 m/min aufwies, ausgesetzt, und zwar während 4 Mi nuten. Hierdurch wurde der Feuchtigkeits gehalt des Weizens auf 15,6% gesenkt. Die gesamte Zeit zwischen dem Ende des Wasch vorganges und dem Ende des Trocknens be trug weniger als 5 Minuten, und die Dicke der Getreideschicht bzw. des Getreidestromes war kleiner als 7,5 cm.
In beiden Fällen wurde also erreicht, dass mehr als 70% der zufolge des Waschens ver bliebenen Feuchtigkeit entfernt wurde, bevor eine wesentliche Eindringung der Feuchtig keit von der Oberfläche in das Korn statt findet.
Infolge der V-förmigen Anordnung des oben erwähnten Wandsätze bleibt die Ge schwindigkeit der durch die Wände hin durchströmenden Luft angenähert konstant, da, wenn die Luft durch Wandteile hindurch geht, sie nacheinander auf die Wände auf trifft, während der Rest, der ein kleineres Volumen aufweist, sich längs des Einlasses von abnehmender Breite bewegt.
Wenigstens eine Wand eines jeden Wand satzes, durch welchen die Luft abgelassen wird, ist durch eine Reihe von ebenen oder im wesentlichen ebenen, jalousieartig ange ordneten Streifen gebildet, die, bezogen auf den zwischen den Wänden eines Wandsatzes gebildeten Raum, mit ihrer Breitenriehtung- von innen nach aussen schräg aufwärts ge neigt sind.
Beide Wände eines Wandsatzes könnten natürlich aus perforiertem oder netzförmigem Material bestehen. Perforierte Wände weisen aber den Nachteil auf, dass sich auf der Aus lassseite der Löcher Schmutz, Samen, Körner usw. ansetzen und so die Löcher verstopfen. Die Folge davon ist, dass die Behandlung der Getreidekörner nicht länger als 1 'bis 2 Stun den fortgesetzt werden kann und sogar innert. dieser kurzen Frist keine gleichmässige Be handlung erfolgt. Diese Schwierigkeit kann durch die Verwendung der oben erwähnten Jalousie behoben werden.
Wenn die fallenden Körner zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten per- forierten Wänden geführt werden, muss die Grösse der Wandöffnungen klein genug sein, um zu verhindern, dass einzelne Körner hin durchtreten können. Anderseits ist es er wünscht, dass die Wände dem Luftstrom einen minimalen Widerstand entgegensetzen, wes halb die Wandöffnungen nicht übermässig klein sein sollten. Überdies sollte die mecha nische Festigkeit der Wände selbst nicht zu klein sein, und auf Grund dieser drei Voraus setzungen kommt man im allgemeinen dazu, die ganze offene Fläche einer jeden Wand, das heisst die Fläche ihrer Öffnungen, nicht. grösser zu machen als ein Drittel der gesam ten Wandfläche.
Die Geschwindigkeit der Luft durch die Wand wird infolgedessen etwa dreimal so gross wie die Luftgeschwin-, digkeit, wenn die Wand nicht vorhanden wäre, das heisst, wenn die offene Fläche der Wand 100% der gesamten Wandoberfläche betragen würde. Im Vergleich zu einer geloch ten Wand kann eine jalousieförmige Wand einen wesentlich grösseren Teil ihrer Gesamt oberfläche für den Luftdurehtritt freigeben.
Um das Entweichen von Korn durch die jalousieförmige Wand wirksam zu verhindern, ist es nötig, die Neigung der einzelnen Jalou- sieleisten in der Querrichtung in bezug auf die Breite der Jalousie und deren vertikalen Abstand voneinander und auch in bezug auf den Schüttwinkel des Kornes und die Luft geschwindigkeit so zu wählen, dass die Luft die Getreidekörner längs den Jalousieleisten nicht nach oben und über die obern Ränder desselben hinwegblasen kann.
Je grösser die Neigung der Jalousieleisten, um so geringer darf ihre Breite sein, aber um so geringer wird auch der für den Luftdurchtritt freie Raum. Es ist festgestellt worden, dass die Nei gung der Jalousieleisten zweckmässi-erweise im Bereiche von 45 bis 600 gewählt wird.
Je grösser die Luftgeschwindigkeit ist, um so grösser muss bei einer gegebenen Breite der Jalousie die Neigung sein oder um so grösser muss die Breite bei einer gegebenen Neigung sein. Beim Herabfallen der Getreidekörner wer den einzelne Körner auf die Jalousieleisten geblasen. Wenn die Neigung der Jalousielei- sten in der Querrichtung nicht steil genug ist, setzen sich diese Teile mit ihrem natürlichen Schüttwinkel auf den Leisten ab. Daraus folgt, dass die Breite der Jalousieleisten pro portional zum vertikalen Abstand derselben sein muss.