Titel: | Die Reinigung der Körner für den Mahlproceß und ihr Einfluß auf denselben; von R. Jacobi, Techniker in Hettstädt. |
Autor: | Robert Jacobi |
Fundstelle: | Band 161, Jahrgang 1861, Nr. CXVII., S. 411 |
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CXVII.
Die Reinigung der Körner für den Mahlproceß und
ihr Einfluß auf denselben; von R. Jacobi, Techniker in
Hettstädt.
Mit Abbildungen auf Tab.
VII.
Jacobi, über die Reinigung der Körner für den Mahlproceß und ihren
Einfluß auf denselben.
Die großen Fortschritte in allen Industriezweigen, welche die letzten Decennien
auszeichnen, machten sich auch in dem Betriebe und in der Mechanik des Mühlenwesens
geltend, wie die große Verbreitung der sogenannten amerikanischen, schweizer und
wiener Mahlmethoden in ihren verschiedenen Abarten und Combinationen genügend
beweist. Der gesteigerte Luxus stellte an die Beschaffenheit und Weiße des Mehles
für das Gebäck immer höhere Anforderungen, denen man, ohne geringere Quantitäten
weißen Mehles erzielen zu wollen, einerseits durch sehr einfache, sinnreiche und
wirksame, andererseits aber auch durch sehr complicirte, sinnlose und unnütze
Unordnungen zu genügen strebte. Es scheint fast, als habe man in Bezug der möglichen
Hülfsmittel die gesammte Mechanik dieses Feldes nahezu erschöpft. – Auffallend bei diesen eben so
rastlosen als vielseitigen Bestrebungen ist die Thatsache, daß mit der
Vervollkommnung der Mahlmethoden, Hülfswerke u.s.w. die Verbesserung der
Reinigungsmaschine nicht gleichen Schritt hielt. Eine Wanderung durch die neueren
Mühlenetablissements wird bei aufmerksamer Betrachtung der durch die
Reinigungsmaschine für den Mahlproceß vorbereiteten Körner die letztere Behauptung
vollkommen rechtfertigen.
Wer sich die Mühe gab, in die Feinheiten des Mahlprocesses und in die physikalische
Natur der Fruchtkörner, namentlich des Weizens, tiefer einzudringen, wird gefunden
haben, daß die Vernachlässigung einer sorgsamen Reinigung durch den ganzen
Mahlproceß ihre üblen Folgen schleppt; er wird dann auch erkannt haben, daß eine,
höheren Anforderungen genügende, sachgemäße Reinigung der Körner (namentlich des
Weizens) eigenthümliche Schwierigkeiten darbietet, die nicht so ohne weiteres zu
beseitigen sind. Er wird dann auch zugeben müssen, daß die bisherigen Einrichtungen
der Reinigungsmaschinen der Natur der Körner nicht angemessen sind und auch ihrem
Zwecke nicht entsprechen.
Drei Abtheilungen sind es, in welche der Reinigungsproceß nothwendig zerfallen muß,
um sachgemäß beendet werden zu können: vorherige Sonderung der Körner von feineren
(Staub, Sand etc.), wie auch von gröberen (Erbsen, Steinen etc.) Verunreinigungen;
die Reinigung der gesonderten Körner selbst, und endlich Sonderung der gereinigten
und gesunden Körner von Staub, Schalenfragmenten u.s.w., sowie von kranken Körnern,
thierischen Excrementen, Spreu. – Die erste Sonderung ist erforderlich, um
die arbeitenden Theile der Maschine sowohl vor verfrühter Abnutzung (durch Sand),
als auch vor unvermeidlicher Beschädigung (durch Steine etc.) zu schützen; die
letztere aber hat Theile zu entfernen, welche man entweder gar nicht vermahlen darf,
oder welche für sich zu geringen Mehlsorten vermahlen werden müssen, um das
größtmögliche Quantum weißen Mehles aus einer gegebenen Menge Körner zu
erzielen.
Nicht allein der Staub, sowie andere, den Körnern etwa zufällig beigemischte oder
ihnen anhaftende Verunreinigungen, als Flug- und Steinbrand, sind es, welche
die Beschaffenheit, namentlich die Weiße des Mehles alterirend, entfernt werden
müssen; sie spielen in letzterer Beziehung unläugbar eine große Rolle, eine nicht
minder große, vielleicht größere Rolle spielen aber noch Bestandtheile, welche jedem
gefunden Fruchtkorn von Natur in gleicher Weise eigenthümlich sind und die der
Reinigungsproceß ebenfalls entfernen muß: der Keim, das demselben entgegengesetzte,
bei Weizen mehr, bei Roggen minder (oft kaum erkennbar) ausgebildete Bärtchen, und das oberste der
fünf, den Mehlkern umgebenden Häutchen, die Epidermis.
Wie das Cerealin eine wichtige Stelle einnimmt im Haushalte der Fruchtkörner unserer
Cerealien, den Mehlkern im trockenen Zustande wohl mit vor Umwandlung schützend,
seine Zersetzung aber zur Ernährung der beginnenden Pflanze sofort einleitend,
sobald genügende Feuchtigkeit das Erwachen des Keimes bedingt, so auch nimmt wohl
das Oel, mit welchem der Keim reichlich durchdrungen ist, eine hohe Stelle ein unter
den Mitteln, die ihm zur Erhaltung seiner Lebenskraft geboten sind. Ein einfaches
Experiment genügt, sich von der reichlichen Gegenwart dieses Oeles zu überzeugen:
man nimmt einige abgelöste Keime auf weißes Papier und zerdrückt sie kräftig mit dem
Nagel des Daumens; der Nagel zeigt sich fettig glänzend, im Papier entsteht ein
Fettfleck von verhältnißmäßig großer Ausdehnung, der sich noch vergrößert, wenn man
das Papier auf 50 bis 60° R. erwärmt; höher erwärmt, verflüchtigt sich das
Oel; der Fettfleck verschwindet lange bevor sich das Papier zu bräunen beginnt. Es
gehört sonach dieses Oel mit zu den flüchtigsten des Pflanzenreiches.
So nothwendig dasselbe für den Haushalt des Kornes aber auch seyn mag, so überflüssig
und schädlich ist es für den Mahlproceß. Denn hier erleidet der Keim ebenfalls eine
starke Quetschung, unter welcher er das Oel an die nächstliegenden Mehltheilchen
abgibt. Daß dieselben durch seine Aufnahme an Weiße verlieren müssen, ist im
Mahlprocesse selbst wohl kaum direct nachweisbar, jedoch durchaus nicht zu
bezweifeln. Eben so zweifellos ist wohl die Annahme, daß die von dem Oele
durchdrungenen Mehltheilchen zäher werden als die anderen, daß sie sich schalig
breit mahlen und so einer genügenden Zertheilung größeren Widerstand
entgegensetzend, als Weißmehl entweder verloren gehen, oder zu ihrer Mitgewinnung
eine weitere Zerkleinerung der Gesammtmasse nöthig machen, deren Folge dann
gelberes, buntes Mehl seyn muß. – Obwohl der Mahlproceß das Mahlgut in den
mehrsten Fällen mehr oder minder erwärmt, so ist doch diese Erwärmung nie
hinreichend um das Oel zu verflüchtigen; es verbleibt daher im Mehle, wird
jedenfalls wie andere vegetabilische Oele unter dem Einfluß der Atmosphäre ranzig
und dürfte daher zum früheren Verderben des Mehles wesentlich beitragen. Die
Entfernung des Keimes vor dem Vermahlen erscheint daher unerläßlich.
Der Bart am entgegengesetzten Ende der Körner besteht, wie unter dem Mikroskop leicht
zu erkennen, aus feinen Haarröhrchen, die anscheinend nur während der
Entwickelungsperiode eine Function dahin erfüllen, daß sie die Atmosphäre mit dem
Innern des Kornes ein- und ausathmend in Verbindung setzen. Denn ihre
Entfernung hat weder auf die Haltbarkeit noch auf die Keimfähigkeit der gereiften Frucht
nachweisbaren Einfluß. – Der Querschnitt dieser Haarröhrchen ist vielmehr
kleiner als der Durchmesser eines fertigen Mehlkornes; ihre Farbe ist schmutzig
weiß, grau bis bräunlich, somit viel dunkler als die Farbe des Mehles. Beläßt man
sie am Korne und unterzieht man sie mit diesem dem Mahlprocesse, so werden sie, von
ihrem Sitze getrennt, nothwendig mit durch die Maschen der Sichtwerke fallen und
durch ihre tiefere Färbung das Mehl verdunkeln. Sie wirken aber nicht allein in
dieser Weise, sondern besonders noch dadurch nachtheilig auf das Ansehen des Mehles
ein, daß sie als lange Cylinder geformt, eine ungleiche Lage der Mehlkörner
bedingen, in deren Folge bei ihrer ziemlich gleichmäßigen Vertheilung größere als
die normalen Zwischenräume entstehen, die dem Lichte weniger zugänglich sind und
durch tiefere Schatten einen graueren Farbeton hervorbringen, als er dem Mehle
eigenthümlich ist. Ein unbewaffnetes, selbst scharfes Auge läßt das Geschilderte
schwer genügend erkennen; die Anwendung einer guten Loupe wird aber jeden etwaigen
Zweifel beschwichtigen.
Außer den vorgenannten nachtheiligen Eigenschaften besitzt der Bart noch die, gleich
dem Spalt oder der Kerbe des Kornes ein sicherer Aufenthaltsort für allerlei
staubförmige Unreinigkeiten zu seyn, die sich wegen seiner pelzartigen
Beschaffenheit hartnäckig in ihm behaupten. Die Nothwendigkeit, die Körner möglichst
vollständig rasirt zum Vermahlen zu bringen, ist hiernach einleuchtend.
Die Epidermis, das Aeußerste der den Mehlkern umgebenden Häutchen, gibt sich
besonders bei Roggen und bei etwas feuchtgeerntetem Weizen gewöhnlich dadurch dem
bloßen Auge zu erkennen, daß sie das folgende Häutchen, mehr oder weniger fest
anliegend, faltig umgibt. Man kann sie vom trockenen Korne schon durch geringes
Schaben mit dem Nagel entfernen, so weit sie eben faltig locker sitzt. Nimmt man
mehrere Körner zwischen die hohlen Hände und reibt sie drehend einige Zeit, so wird
sie größtentheils abgelöst. Man wird in beiden Fällen finden, daß sie wie der Bart
schmutziggrau, selbst bis braunroth gefärbt ist, und daß sie wegen ziemlicher
Sprödigkeit der Zerkleinerung durch Zerreiben zwischen den Fingern weniger
Widerstand entgegensetzt als der Mehlkern, sowie daß die zerriebenen Theilchen
schwache, flache Scheibchen bilden. Die Epidermis wird, wenn sie in den zu
vermahlenden Körnern verblieb, sonach gleich den Haarröhrchen des Bartes in
zweifacher Weise, nämlich durch dunklere Farbe und durch ungleiche Form ihrer
zerkleinerten Theile, den wirklichen oder scheinbaren Farbeton des Mehles
benachteiligen. Auch sie muß daher, soweit irgend thunlich, vor dem Vermahlen durch
den Reinigungsproceß entfernt werden.
Seit etwa 12 Jahren bot sich mir mehrfach Gelegenheit dar, Reinigungsmaschinen
verschiedener Construction auszuführen, diese und andere im Betriebe beobachten und
über ihre resp. Wirkungen Erfahrungen sammeln zu können. Da eine specielle
Aufzählung derselben hier zu weit führen würde, mag eine Mittheilung der wichtigeren
Resultate genügen, wie sie für die verschiedenen Constructionen und durch ihren
Einfluß auf den Mahlproceß sich constatirten.
Läufer, Böden oder andere Stücke von Sandstein als arbeitende Theile bei der
Reinigung verwendet, üben auf die Körner nur zu leicht eine nachtheilige Wirkung
aus, indem sie die Hüllen ritzen und so eine Beschädigung derselben herbeiführen,
die sich beim Vermahlen durch verfrühte, zu große Zertheilung der Kleien kund gibt,
welche eine dunklere, namentlich bunte Farbe des Mehles verursacht.
Scharfe Kanten an Eisenblechen, Stiften u.s.w. wirken in gleicher Weise; auch sie
müssen deßhalb, gleich dem Sandstein, verworfen werden.
Eine Erwärmung der Körner durch den Reinigungsproceß ist sorglich zu vermeiden, weil
sich warm gewesene Körner immer „pelzig“ mahlen und ohne
Ausnahme gelbes Mehl liefern.
Ununterbrochene, größere Höhe stehender Cylinder (wie bei der von Ashby angegebenen, in diesem Journal Bd. CLI S. 103
mitgetheilten Construction (die allerdings durch ihre beweglichen Schläger bestechen
mag), muß als nutzlos bezeichnet werden, weil die Körner, ihrer Schwere folgend,
dieselben in einer Spirale mit starkem Fall unaufgehalten durchjagen, und daher sehr
schnell und fast unbearbeitet am Boden des Mantels ankommen. Hier erst erfolgt dann
die eigentliche Bearbeitung mehr oder weniger ungenügend, immer aber sehr
ungleichmäßig, indem einzelne Körner den Apparat sehr schnell verlassen, andere aber
nutzlos lange in ihm verweilen.
Das Vorstehende gilt auch für stehende Kegel, die sich nach unten erweitern, da hier
die Fliehkraft neben der Schwere wirkt und die Körner nur um so schneller nach unten
treiben hilft.
Eine genügende Reinigung der Körner von Epidermis und Bärtchen erfolgt nur sehr
schwierig durch directes Einwirken der arbeitenden Theile auf vereinzelte Körner,
indem sich beide über eine große Fläche ausdehnen; leicht und sicher erfolgt sie
aber, wenn die Körner, zu einem größeren Quantum im Apparate angesammelt,
Gelegenheit finden längere Zeit (1/2 bis 1 Minute) durch energische Reibung auf
einander einzuwirken.
Die Entfernung der Keime hingegen erfolgt am leichtesten durch Einzelnbearbeitung der
Körner und durch kräftige Schläge, die ihnen dabei auf ihre Spitzen ertheilt
werden. Sie wird daher am zuverläßigsten zwischen Cylinder- und Mantelfläche
erreicht werden, während für vorhergehende die von Mantel und Boden gebildete Ecke
der geeigneteste Platz ist.
Um aber beide Zwecke zuverlässig erreichen zu können, muß Glätte und Gleichmäßigkeit
sowohl an den Böden, als auch an den Mänteln der kegelförmigen oder cylindrischen
Umfassungen vermieden werden, weil die Körner hierbei zu leicht ausweichen und eine
so große Geschwindigkeit annehmen, daß die specielle Wirkung der treibend
arbeitenden Theile der Kegel oder Cylinder fast aufgehoben wird.
Ebenso ist gleichmäßige Form und Beschaffenheit der arbeitenden Theile an letzteren
zu vermeiden, da bei ihr ein öftestes Wechseln der Lagen und Bewegungsrichtungen der
einzelnen Körner, ein „buntes Durcheinander“ in der Bearbeitung
versagt ist, welches die Erreichung zuverlässiger gleichmäßiger Wirkung
hauptsächlich bedingt.
Soweit die Reinigung des Spaltes oder der Kerbe beim Weizen nicht durch die
gewöhnlichen Mittel und durch die verhältnißmäßig groben, arbeitenden Theile der
Reinigungsmaschinen überhaupt, also gewissermaßen von selbst erfolgt, muß sie als
unlösbare Aufgabe betrachtet werden. Es fehlt der Praxis hier wirklich an Mitteln,
genügend eindringen und allen Schmutz verjagen zu können; denn selbst feines Haar
oder feinster Draht sind noch immer vielmal stärker als der Spalt in seinen tiefsten
Parthien breit ist. Die mehrfach angewendeten gröberen Bürsten vegetabilischen oder
animalischen Ursprungs, Wollkratzenblätter u.s.w. erweisen sich daher hiefür als
ganz ungeeignet und können füglich durch einfachere, billigere und dauerhaftere
Mittel ersetzt werden, sind somit als Spielerei zu verwerfen.
Abgesehen nun von den unerreichbaren Pathieen des Spaltes, muß der Reinigungsproceß
von und aus den Körnern alles das entfernen, was dem Mahlprocesse, namentlich der
Weiße des resultirenden Mehles, irgend wie nachtheilig erscheint, ohne dabei die
Schalen der Körner zu beschädigen oder gar zu zertrümmern. Die Körner dürfen keine
rauhe Oberfläche haben, sondern sie müssen vollkommen glatt und (namentlich Weizen)
sehr glänzend erscheinen, daher beim Griffe leicht durch die Finger laufen.
Solchergestalt gereinigte Körner liefern, ohne weitere Vorbereitung durch Quetschen,
Reißen etc., zu völligem Griff verschroten, sowohl ein sehr schönes, klares
Schrotmehl, als auch einen so blanken Grieß, daß, wie vorher bei den Körnern, so
auch nun bei ihm jede weitere Vorbereitung durch Sichten, Ventiliren u.s.w. für das
Resultat des späteren Mahlprocesses so gut als nutzlos wird. Die bisherigen Complicationen der
verschiedenen (namentlich der wiener) Mahlmethoden sind sonach durch den weit
einfacheren, billigeren Proceß genügender Reinigung so gut als ganz zu umgehen;
überhaupt kann jede Mahlmethode durch ihn wesentlich vereinfacht werden, ohne
schlechtere Resultate zu bedingen.
Die besprochenen Beobachtungen und Erfahrungen führten allmählich weiter in der
Vervollkommnung der Reinigungsmaschinen bis zu der Construction, welche in den Figuren
1–3 dargestellt ist. Diese Maschine erfüllt ihren Zweck so vollkommen und
verbindet mit möglichster Einfachheit und größter Zuverlässigkeit ihrer Leistungen
eine so große Dauer, daß es mir Vergnügen macht, sie hiermit zu veröffentlichen.
Fig. 1 ist
eine äußere Ansicht des Reinigungsmantels, Fig. 2 ein horizontaler
Durchschnitt desselben, und Fig. 3 ein Verticalschnitt
durch die Achse nach AW und WB.
Wie aus Fig. 3
besonders ersichtlich, ist der Reinigungsapparat durch die nach innen trichterförmig
aufgezogenen Gußplatten a in drei Etagen getheilt, in
deren obere die zu reinigenden, von Sand, Staub und Steinen etc. befreiten Körner
durch den Trichter b gelangen. Letzterer befestigt sich
an den Deckel bI, der
den Apparat nach oben abschließt und zugleich zur Führung der Treibwelle W in der stellbaren Büchse h
dient. Auf W sind die Nabenscheiben d aufgezogen, und an diese die Schlägerklötze cI, cII, cIII befestigt. Die
Riemenscheibe s vermittelt die Bewegung des Ganzen,
welche per Minute nicht unter 180 und nicht über 220
Umgänge betragen darf. Hierbei beträgt die Geschwindigkeit der Peripherie von c per Minute circa
1600–1900I. Die Körner gelangen aus der
oberen Etage durch die in aI ausgesparte Oeffnung oI in die zweite, und von hier durch eine gleiche
Oeffnung oII in die
dritte Etage, von wo sie durch oIII nach der Schlotte e und dem Cylinder x abfallen. Letzterer ist
bei xI mit feinerem,
bei xII mit gröberem
Drahtgewebe bezogen, um das Absondern der feineren Verunreinigungen, sowie der
kranken, flachen Körner für sich zu bewirken. Von diesem Cylinder aus kann durch die
Riemenscheibe Z die Bewegung des Siebes oder Cylinders
erfolgen, durch welche die erste Sondirung der Körner vor ihrem Uebertritte nach b bewirkt wird. Der Ventilator v liefert durch den Ausguß v für die den
Cylinder x passirten, gesunden Körner einen kräftigen
Windstrom, der Hülsen und alle leichteren gröberen Theile mit sich fortführt.
W und mit ihr die Nabenscheiben d und die Schläger c sind in der Pfanne g durch die Schraube f
stellbar, und wird h der richtigen Stellung
entsprechend, dann befestigt.
Zwischen je zwei Etagenplatten a sind die gußeisernen
Glieder k durch Schrauben befestigt; wie aus Fig. 2
ersichtlich, ist ihre nach innen gerichtete Seite in Abständen von 3/4'' in ihrer
ganzen Länge mit eingegossenen halbkreisförmigen Cannelirungen von 1/2'' Radius
versehen, die sich durch 1/4'' breite Leistchen gegenseitig begrenzen. Sie dienen
dazu, Geschwindigkeit und Gleichförmigkeit in der Bewegungsrichtung der gejagten
Körner zu brechen. Die oberen Seiten der Böden a sind in
ihrem flachen, ringförmigen Theile zu gleichem Zwecke mit eben solchen Cannelirungen
versehen, wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist. In
die von den Gliedern k gebildeten Zwischenräume sind
hölzerne Rahmen i eingepaßt, welche in den Höhen der
Etagenplatten mit Stegen iI versehen und mit entsprechend geformten Eisenblechtafeln von 1/16''
Stärke beschlagen sind. Letztere sind nach Fig. 1 von 1'' langen,
1/16'' weiten Schlitzen durchbrochen, deren Auftrieb wieder niedergeschlagen ist, so
daß die Bleche innen und außen vollkommen glatt sind.
Die Schlägerklötze c sind aus Hartholz gebildet und haben
die aus der Zeichnung ersichtliche Form. qI stellt einen Klotz mit vollständiger Armirung
von unten, qII
denselben von Stirn gesehen, dar. Um verfrühte Abnutzung zu vermeiden, sind die
Klötze auf Stirn und Seiten mit 1/6'' starken Eisenblechen beschlagen; auf der Stirn
sind diese Bleche in Zwischenräumen von 3/4'' durchlocht, so daß in das darunter
liegende Holz Drahtstifte (ohne Kopf) von nahezu 3/16'' Stärke auf circa 1 1/4'' Tiefe eingetrieben werden können. Diese
Stifte stehen gleichmäßig 3/4'' über die Blechbeschläge vor, so daß ihre Enden
sämmtlich in Kreisen von gleichen Durchmessern „rund laufen.“
Die Bleche der Seitenbeschläge stehen über die untere Bahn der Klötze, sowie mit
dieser abschneidend, nach Außen in der Richtung der Stifte, ebenfalls 3/4'' hervor.
Der Beschlag der unteren Bahnen ist aus einzelnen Winkeln gebildet, deren lange
Schenkel befestigt sind, während die kurzen Schenkel ebenfalls 3/4'' nach Unten und
nach Außen hervorragen.
Da sonach sämmtliche arbeitende Theile aus starkem Eisen ohne jede Schärfe bestehen,
so ist von Abnutzung oder von verfrühter Verringerung des Effectes so gut als nicht
die Rede. – Ein Kegel, dessen Mantelfläche mit gleichen Stiften, und dessen
untere Bahn mit gleichen Blechen beschlagen ist, lief nahezu 10 Jahre, ehe die
unteren Stiftreihen und die Bahnbleche so weit abgenutzt waren, daß sie durch neue
ersetzt werden mußten.
Die Maschine reinigt in 1 3/4 bis 2 Stunden einen preuß. Wispel Körner und bedarf
dazu einer Triebkraft von circa 1 1/2 Pferdestärken.