Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín (Dec 2011)
Electronic Coffee Grains Separator Separador Electrónico de Granos de Café
Abstract
Accurate coffee sorting is a response to pressures for product quality and to a growing market for specialty coffees. One of the major challenges in this regard is to prepare the raw coffee fruits for sorting in one-by-one electronic machines. In this paper, we present a mechanical device developed to separate clusters and impurities from the main process. The mechanical device consists of two inclined belt conveyors with upward motion, working in series. This arrangement conveys upwards any elements with more than three contact points on the belt's flat surface, while quasi-spherical elements (fruits) roll down on the belts. The experimental set up was designed to allow each belt's inclination and speed to vary, in order to run a 3 x 3 factorial treatment design (Three inclinations: 10º, 14º and 18º and three speeds: 0.17, 0.20 and 0.24 m s-1). The belt transport surface material was PVC. The best performance was obtained at the speed of 0.20 m s-1 and between 10º and 14º of inclination. After these findings, three treatments were conducted at a working speed of 0.20 m s-1 and three inclinations between 10º and 14º, finding the best performance at 11º. In these conditions the mean efficacy of separation was 98.8%, varying within a range between 97.5% and 100%. The resulting system from this research work is suitable to run as pretreatment of one-by-one electronic sorters of coffee and coffee-like products.La clasificación precisa del café surge como respuesta a las exigencias de calidad del producto en los crecientes mercados de cafés especiales. Uno de los retos más importantes al respecto, es la preparación de los frutos del café en bruto para que sean clasificados uno por uno por las máquinas electrónicas. En este trabajo se presenta un dispositivo mecánico desarrollado para separar glomérulos y las impurezas del proceso principal. El dispositivo mecánico consiste en dos cintas transportadoras inclinadas con movimiento ascendente, trabajando en serie. Este mecanismo conduce hacia arriba todos los elementos con más de tres puntos de contacto en una superficie plana de la banda, mientras que los frutos que son cuasiesféricos bajan por las bandas. El trabajo experimental fue diseñado con el fin de determinar la inclinación de cada banda y las variaciones en la velocidad; se ejecutó un diseño 3 x 3 de tratamiento factorial (tres inclinaciones: 10º, 14 º y 18º y tres velocidades: 0,17, 0,20 y 0,24 m s-1 ). La superficie de las bandas transportadoras fueron elaboradas en PVC. El mejor comportamiento se obtuvo con la velocidad de 0,20 m s-1, y entre 10° y 14° de inclinación. Después de estos resultados, los tres tratamientos se llevaron a cabo a una velocidad de trabajo de 0,20 m s-1 y tres inclinaciones entre 10° y 14° encontrándose el mejor desempeño a los 11º. En estas condiciones, la eficacia media de la separación fue del 98,8%, variando en un rango entre 97,5% y 100%. El resultado de este trabajo de investigación es adecuado para funcionar como pre-tratamiento de tipo de electrónico para clasificadoras de café y productos derivados de éste.
