Процес за печене на малки количества кафе на зърна - NOVOPACK MASCHB GMBH
Процес за печене на малки количества кафе на зърна във вертикално насочена цилиндрична камера за печене (4), към която непечените кафе на зърна могат да се подават на партиди и да се отстраняват от тях след като процесът на печене е преминал, като печенето се извършва чрез поток горещ въздух, протичащ през камерата за печене (4), и печените кафе на зърна след това Изваждането от камерата за печене може да се охлади с поток от студен въздух, характеризиращ се с това, че изпичането и охлаждането на кафените зърна може да се контролира с помощта на програмируем контролен блок, като най-малко комбинацията от параметрите продължителност на изпичане, температура на печене и обемния поток на горещия въздух за печене като избираеми набори от данни с регулируеми параметри, съхранявани в контролния блок и потокът на горещия въздух може да се контролира с помощта на честотно контролиран компресор на страничния канал.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че наборите от данни допълнително съдържат параметри обемни потоци на охлаждащия въздух и продължителност на охлаждане.
3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че записите на данните допълнително съдържат параметрите на степента на почерняване на кафените зърна, количеството на пълнене и/или температурата на отработения въздух.
5. Метод съгласно една от предходните претенции, характеризиращ се с временна вариация на работните и/или граничните параметри на наборите от данни.
Изобретението се отнася до метод за печене на малки количества кафе на зърна съгласно преамбюла на претенция 1.
За приготвянето на особено ароматно и прясно кафе е известно да печете кафе на зърна само непосредствено преди зърната да се смилат и варят. Това предотвратява изпаряването на аномални вещества при продължително съхранение. Въпреки че е известно също така съхраняването на смляно кафе във вакуумни опаковки за по-дълги периоди от време, това също оказва влияние върху аромата.
Поради това е желателно да можете да използвате прясно изпечено кафе, доколкото е възможно.
Изпитвачите за кафе на зърна, които могат да се използват в домакинството, станаха известни. Трудно е обаче да се осигурят технологичните параметри, подходящи за печене на зърната при домакински условия.
По-високото ниво на устройствата за печене обаче може да се използва икономично в магазините за търговия на дребно, като по този начин времето между процеса на печене и консумацията може да бъде много кратко. Печене на кафе на зърна, подходящо за такива цели, е известно от ЕР 0 288 870 В1. В това устройство се използва цилиндрична камера за печене, към която се подава горещ въздух по такъв начин, че в камерата за печене се установява кипящ слой, в който кафените зърна се изпичат равномерно. Няколко минути след изпичането охладените кафе на зърна могат да се смилат и след приготвянето да се приготви особено свежа и ароматна кафе напитка.
За да се управляват и контролират технологичните параметри на това устройство, е необходимо задълбочено обучение на оператора, за да се постигнат професионални резултати. Следователно експлоатацията на устройството от клиент не е възможна.
Изпитвач за печене на кафе на зърна с програмируем контролен блок е известен от патент на САЩ № 6 053 093, в който параметрите на продължителността на печене и температурата на печене се съхраняват като избираеми набори от данни в контролния блок.
Самото настройване на времето за печене и температурата на печене обаче не води до оптимален резултат от печенето.
Изобретението се основава на целта да се определи метод за печене на малки количества кафе на зърна с печене на кафе на зърна, по-специално от вида, посочен по-горе, при който работното усилие е сведено до минимум, но едновременно с това могат да се постигнат висококачествени резултати от изпичането.
Тази цел се постига чрез характеристиките, посочени в претенция 1. По-нататъшни благоприятни разработки на изобретението са посочени в подпретенциите.
Изобретението се основава на метод за печене на малки количества кафе на зърна във вертикално насочена цилиндрична камера за печене, към която непечените кафе на зърна могат да се подават на партиди и да се отстраняват от тях след приключване на процеса на печене, като изпичането се извършва чрез поток горещ въздух, протичащ през камерата за печене и печените кафе на зърна след отстраняване охлажда се от камерата за печене от поток студен въздух. Съгласно изобретението, изпичането и охлаждането на кафените зърна може да се контролира с помощта на програмируем контролен блок, като най-малко комбинацията от параметрите на продължителността на печене, температурата на печене и обемния поток на горещия въздух за печене се съхраняват като избираеми набори от данни с регулируеми параметри в блока за управление, а потокът на горещия въздух се управлява с помощта на компресор с регулируем честота страничен канал.
По този начин чрез избор на предварително дефиниран набор от данни на контролния блок е възможно операторът да постигне висококачествени резултати от изпичане, в зависимост от желания резултат от изпичане или наличните кафе на зърна, които трябва да бъдат изпечени, без специални познания за техническите характеристики на машината и други параметри на изпечените кафени зърна, които влияят на резултата от изпичането задължителни са.
Следователно печене на кафе на зърна, експлоатирано по метода съгласно изобретението, може да се управлява и от нетренирани оператори, при което също е възможно клиентите сами да стартират и експлоатират печенето на кафе на зърна, така че намесата на обучени оператори е необходима само за целите на поддръжката и почистването . Това позволява значително да се намалят разходите за обработка на такава машина за печене на кафе на зърна.
Параметрите на записите с данни, които могат да се използват, могат да се задават индивидуално по програма и могат да се адаптират към наличните видове зърна кафе, зърна, както и индивидуалното печене на кафе на зърна, когато печенето на кафе на зърна се настройва за първи път или по-късно.
Основните параметри на печене за предпочитане също така определят параметрите на обемния дебит на охлаждащия въздух и продължителността на охлаждането, така че охлаждането на печените кафе на зърна може да бъде настроено и индивидуално.
Цветът на печене или степента на почерняване на кафените зърна, количеството на пълнене, температурата на отработения въздух и, ако е необходимо, други параметри, които влияят на резултата от печенето, могат да бъдат добавени към записите на данните като допълнителни параметри на записите на данните.
Параметрите, влияещи на печенето, могат да бъдат зададени в съответните им гранични стойности като функция от времето, така че параметрите да могат да бъдат зависими един от друг или да бъдат адаптирани към процеса на печене.
Тъй като потокът от горещ въздух за печене на кафе на зърна се контролира с помощта на регулатора на скоростта на компресор със страничен канал, шумът, генериран от печенето на кафе на зърна, може да бъде значително намален, тъй като пълният обем на потока горещ въздух се изисква само за кратки периоди от време.
Изобретението е обяснено по-подробно по-долу, като се използва примерно изпълнение. Това показва:
1 е страничен изглед на печене на кафе на зърна и
2 е изглед отпред на печене на кафе на зърна.
Чрез използването на изобретението може да се задейства напълно автоматична машина за печене за печене на кафе. Само зареждането на зелени, непечени зърна и премахването на печените зърна кафе се извършва ръчно.
Съгласно изобретението стъпките на процеса на нагряване, печене и охлаждане са програмно контролирани във всички програми за печене. PLC (програмируем логически контролер), известен от други индустриални устройства, се използва за предпочитане в печенето. Това позволява да се предоставят няколко места в програмната памет. Тези места в паметта на програмата съдържат най-малко следните променливи параметри на изпичане:
- - време за печене
- - Температура на печене (която може да се променя в течение на цялото време на печене)
- - Обемен поток на горещия въздух за печене (може да се променя в течение на цялото време на изпичане
Тъй като количеството зелено кафе и индивидуалните свойства на кафето определят енергийните нужди на печено, параметрите за печене на местата в паметта на програмата трябва да бъдат адаптирани към партидата, която ще се изпича. Различните степени на печене на зелено кафе също могат да бъдат изпечени чрез коригиране на вложената енергия в рамките на програма или избор на друга програма с различна вложена енергия.
Не всички от гореспоменатите параметри са необходими във всеки случай за печене. При желание могат да се използват и други параметри, които могат да повлияят на контрола на процеса на печене или работата на печенето на кафе на зърна, като обемния поток на охлаждащия въздух, времето за охлаждане, цвета или степента на зачервяване на кафените зърна, количеството на пълнене, плътната температура на отработения въздух. Параметрите на процеса могат да представляват зададени точки или гранични стойности и могат да се използват за промяна във времето. Например, кафените зърна, които все още не са изпечени първоначално, имат относително висок дял на влага за печене, която е отговорна за тежкото смесване в камерата за печене. За да съответства на този етап, или началната температура на машината за печене може да бъде настроена много висока, или обемният поток на въздуха за печене може да бъде избран съответно висок. Параметрите могат да се използват за задаване на съответните комутационни устройства, като например Б. отопление или вентилатор за регулиране или управление. За да се даде възможност за висококачествено регулиране, сензорите се предлагат в подходящи точки в печенето на кафе на зърна, които определят контролните променливи за определяне на технологичните параметри.
Печенето на кафе на зърна, показано на фигура 1, съдържа корпус 1, който е проектиран по-специално като рамков корпус със стъклени стени, за да позволи на клиента да види машината. В същото време корпусът предпазва машината от работния шум. Основната структура на печенето на кафе на зърна от показания тип вече може да бъде намерена в ЕР 0 288 870 В1.
Определено количество кафе на зърна може да бъде подадено в машината чрез допълнително въртяща се фуния за пълнене 2. Кафените зърна попадат в цилиндричната, прозрачна камера за печене 4, в която се изпичат в кипящ слой чрез подаване на централен поток горещ въздух през тръба 7. След края на процеса на печене те се прехвърлят чрез хидравлично, пневматично или електрически задвижвано долно капаче 5 в охлаждащ съд 6, през който през тръбата 8 тече студен въздух, за да се постигне охлаждане на печените кафе на зърна.
Кожите и люспите, получени по време на печенето, се отделят от потока отработен въздух в циклон 11 и се събират в събирателен контейнер 3. Въздушният поток, напускащ циклона 11, е през комин 9; които са предшествани от каталитичен преобразувател 10 след изгаряне и нагревателен патрон 13 за догряване на отработен въздух, изпускан в околната среда.
Камерата за печене 4 може да се изпразни под управление на програмата. Ако фунията за пълнене и/или контейнерът за събиране са проектирани да се въртят, въртенето може да се извърши и под управление на програмата. По този начин за напълно автоматичната работа на процеса на печене е необходимо само да се сложи определено количество кафе на зърна във фунията за пълнене 2 и да се извади от охлаждащия контейнер 6 след приключване на процеса на печене. Охлаждащият контейнер 6 може също да бъде проектиран така, че след завъртане от корпуса 1, събирателната торбичка да може да се закрепи върху долната страна на охлаждащия контейнер 6, така че печените кафе на зърна да могат да се прехвърлят директно в събирателната торбичка.
Фигура 2 показва печене на кафе на зърна от фигура 1 в изглед отпред. В допълнение към вече споменатите елементи на печенето на кафе на зърна, Фигура 2 показва по-специално вентилатора 12, който е проектиран като компресор със страничен канал. Това генерира поток на сгъстен въздух за изпичане на кафе през тръбата 7 и смукателен въздушен поток през тръба 8 за охлаждане на зърната. Количеството въздух може да се увеличи или намали чрез промяна на честотата на компресора. Това оказва влияние върху процеса на печене и смесването на зърната, както и върху шумовите емисии на машината чрез скоростта на потока на въздуха. Това прави възможно намаляването на количеството въздух след фазата на печене и по този начин изсушаването на първоначално зелените кафе на зърна, за да се намалят и шумовите емисии. Малко преди края на печенето е необходимо допълнително намаляване на количеството въздух, тъй като загубата на тегло на кафените зърна е толкова голяма, че малките зърна могат да бъдат отстранени в потока на отработения въздух. Следователно работната честота на вентилатора на страничния канал е настроена на много малка стойност, така че излъчването на шум е много ниско.
Едновременно с намаляване на честотата на вентилатора на страничния канал, температурата на печене може също така да се понижава постепенно.
Когато зърната се напълнят в камерата за печене, печеното кафе се изпразва в охлаждащия контейнер и гърнето на кутикулите се изпразва, компресорът на страничния канал е напълно изключен. Това може да стане автоматично чрез подходящи превключващи елементи, когато съответният контейнер се задейства. Това също води до предимството, че въздушните клапи, клапани или плъзгачи могат да бъдат напълно отхвърлени. Това също значително опростява и намалява работата по почистване и поддръжка.
Изобретението води до напълно автоматична печене на кафе на зърна за малки количества, което може да се използва по-специално в магазините за търговия на дребно. Специфичната за програмата дефиниция на параметрите за печене позволява да бъдат избрани определени комбинации от процеси. Например, някои видове кафе на зърна може да изискват да бъде избрана определена комбинация от параметри. Например за кафе на зърна от произход А може да се наложи да изберете ниво на превключване 1, като натиснете бутон. За да работите с машината, z. Б. 1000 грама зелено кафе се пълнят във фунията и след избора на ниво 1 се натиска бутон за стартиране. След това печенето се изпълнява автоматично според избора на програма. След завършване на процеса на печене, печеното кафе може след това да се извади от опционално завъртяния охлаждащ контейнер.
Ако се окаже, че фиксирана програма за определен произход не дава оптимален резултат от изпичане, параметрите на комбинация от параметри могат лесно да бъдат променени на ниво програмиране на устройството. Техниките за смяна на програми са добре известни.
1 Корпус 2 Фуния за пълнене 3 Събирателен контейнер 4 Камера за печене 5 Долен капак 6 Охлаждащ контейнер 7 Тръбопровод 8 Тръбопровод 9 Комин 10 Катализатор 11 Циклон 12 Вентилатор 13 Касета за отопление