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Dokumentenidentifikation DE19714713B4 28.09.2006
Titel Vorrichtung zur Behandlung von Futtermitteln
Anmelder Amandus Kahl GmbH & Co., 21465 Reinbek, DE
Erfinder Elstner, Friedrich, Dr., 21465 Reinbek, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 20457 Hamburg
DE-Anmeldedatum 09.04.1997
DE-Aktenzeichen 19714713
Offenlegungstag 06.11.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.09.2006
IPC-Hauptklasse A23K 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A23N 17/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Futtermitteln und Futtermittelkomponenten, wie Ölsaaten, Ölfrüchten, Leguminosesamen, Sojabohnen, Reiskleie usw., in einem Expandergehäuse mit Materialeingang, Druckaufbau- und Entspannungszonen, Einlaßdüsen für Wasserdampf und mit einer Schnecke mit unterschiedlich ausgebildeten Bereichen für den Druckaufbau zum Pressen und zur Expansion.

Eine derartige Vorrichtung zur Verarbeitung von Rüben-schnitzeln zu Futtermitteln ist bekannt (DE 92 08 904 U1). Im Betrieb dieser Vorrichtung ist jedoch nacht auszuschliessen, dass der eingeleitete Dampf in mehr oder weniger grosser Menge den Weg zum Materialeingang der Vorrichtung findet, so dass kein optimaler Druckaufbau und entsprechend auch keine sinnvolle Wirkung des eingeleiteten Dampfes auf das zu verarbeitende Material stattfindet.

Versuche mit Expandern haben aber gezeigt, daß Eigenschaftswerte zuverlässig nur bei hohem, Energieeintrag möglich sind. Dies geht wegen der schlechter werdenden Vermischung bei größeren Maschinen nicht mehr zuverlässig. Andererseits ist eine Dampfzugabe nicht möglich, da der Dampf über den Materialeingang nutzlos entweicht und sich daher kein genügender Druck aufbauen läßt.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile überwunden werden können, indem Elemente in den Expander, beispielsweise ein auf der Schnecke aufsitzender Konus oder über den Umfang der Schnecke verteilte Flügel, eingebaut werden, die eine Verdichtung des Materials bewirken, so daß dies verdichtete Material als Dampfsperre wirkt.

Dadurch war es überraschend möglich, trotz eines relativ geringen elektrischen Energieaufwands mittels Dampf eine Temperatur zu erreichen, die z.B. zur Inaktivierung von Enzymen bei Soja ausreicht.

In Kombination mit einer variablen Drehzahl läßt sich damit ein sehr flexibles System schaffen, bei dem Temperatur und Verweilzeit des zu behandelnden Gutes auf optimale Werte eingestellt werden können.

Die Figuren der Zeichnung zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine schematische Längsansicht durch eine Vorrichtung gemäss der Erfindung.

2 zeigt eine in vergrössertem Massstab gehaltene Längsschnittansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

3 zeigt eine Querschnittsansicht ebenfalls in vergrössertem Massstab im Vergleich zur 1 einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In der Figur ist ein Expandergehäuse schematisch wiedergegeben, wobei sich linksseitig mit 11 der Materialeingang befindet und rechtsseitig der Materialausgang 20 zu erkennen ist.

Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine drehbar angetriebene Schnecke 10 mit unterschiedlichen Bereichen, wie dies für den Druckaufbau, zum Pressen und zur Expansion erforderlich ist.

Mit 12 sind Dampfdüsen bezeichnet und es liegt auf der Hand, daß hierüber eingeleiteter Dampf auf das sich in dem Bereich befindliche Material einwirkt. Wenn aber keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, findetder Dampf seinen Weg entgegengesetzt zur Materialströmung zum Auslaß 11 und verläßt nutzlos den Expander.

Um dem entgegenzuwirken, befinden sich auf der Schnecke 10 zwei konusförmige Teile 13, die in Strömungsrichtung sich konusförmig so vergrößern, daß nur noch ein Ringspalt 14 zur Innenwandung des Gehäuses übrig bleibt. Das Material muß also den Spalt 14 passieren und wird an dieser Stelle so verdichtet, daß der strömungsmäßig hinter dem Spalt 14 anstehende Dampf diesen Ringspalt 14 nicht passieren kann. Dadurch ist sichergestellt, daß in dem Expandergehäuse ein Bereich zur Verfügung steht, in dem die Dampfzugabe für einen Überdruck sorgt und auf das Material in entsprechender Weise positiv einwirken kann.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch hier ist die Schnecke bzw. die Welle der Schnecke mit 10 bezeichnet. Auf der Welle ruht eine Scheibe 21 auf, die entsprechend mit der Welle 10 gedreht werden kann. Die Scheibe 21 erstreckt sich nicht ganz bis zum Wand des Gehäuses des Expanders, sondern hat einen Abstand zu diesen, wobei noch in Strömungsrichtung des Materials die Aussenerstreckung der Scheibe 21 radial zunimmt.

Im Bereich der Scheibe 21 ist an der Innenwandung des Expandergehäuses ein Ring 22 befestigt, der im wesentlichen die Querschnittsform eines Dreiecks oder Fünfecks hat, d.h. radial nach innen zuläuft. Dieser Ring 22 ruht ortsfest an der Wandung des Expandergehäuses, er ist jedoch in Axialrichtung verstellbar. Zu diesem Zweck ragen über den Umfang verteilt mehrere Bolzen 23 radial nach aussen, sie sind in den Ring 22 eingeschraubt und der Kopf der Bolzen 23 befindet sich ausserhalb des Expandergehäuses. Es ist ersichtlich, dass auf diese Art und Weise durch Anziehen der Bolzen 23 der Ring 22 in einer bestimmten Lage ortsfest gehaltert werden kann. Die Bolzen 23 gehen nicht durch ein Rundloch sondern durch ein Langloch 24 hindurch, welches sich in axialer Richtung oder in Schrägrichtung am Expandergehäuse erstreckt. Auf diese Art und Weise ist eine Einstellbarkeit des Ringes 22 in radialer Richtung in bezug auf die Scheibe 21 möglich, so dass unterschiedliche Ringspalte 14 eingestellt werden können. Die Axialverstellung 25 und die daraus resultierende Veränderung des Ringspaltes 14 ist mit 25 bzw. 26 in der 2 verdeutlicht worden.

Der Vorteil der in 2 gezeigten Ausführungsform beruht vor allem darauf, dass die Verstellbarkeit des Ringspaltes 14 von aussen her möglich ist. Es ist hierbei nicht erforderlich, diese Verstellbarkeit über das Anziehen der Bolzen 23 zu bewerkstelligen, es ist ebensogut möglich, die Bolzen 23 in einer geeigneten Weise an eine hydraulische Einrichtung anzuschliessen, so dass durch Verstellen der hydraulischen Einrichtung die Verstellung der Bolzen 23 und damit die Einstellung des Ringspaltes 14 möglich ist. Auf diese Art und Weise kann während des Betriebes der Ringspalt 14 feinfühlig verstellt werden.

Eine andere Ausführungsform der Einstellung des Durchtrittquerschnittes in einem Expander zur Verhinderung des Gasaustritts ist in der 3 in Querschnittsansicht zu erkennen. Die Welle der Schnecke ist mit 10 bezeichnet, sie befindet sich im Inneren des im Schnitt dargestellten Expandergehäuses. Durch vier Durchtrittslöcher ragen Bolzen 31 hindurch, die im Inneren des Gehäuses mit Flügeln 30 versehen sind. Auf diese Art und Weise wird der an und für sich vorhandene Ringquerschnitt zwischen der Wandung des Expandergehäuses und der Welle 10 der Schnecke verringert. In der 3 ist die maximale Verringerung gezeigt. Es besteht die Möglichkeit, durch Verdrehen der Bolzen 31 um 90° die minimale Verringerung des Durchschnittquerschnittes zu bewerkstelligen. Auf diese Art und Weise kann von aussen her die Fläche des Materialdurchtritts eingestellt werden, so dass nur eine geringe Menge des eingeleiteten Dampfes von der Dampfeintrittsstelle zur Materialzufuhrstelle gelangen kann.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Behandlung von Futtermitteln und Futtermittelkomponenten, wie Ölsaaten, Ölfrüchten, Leguminosesamen, Sojabohnen, Reiskleie usw., in einem Expandergehäuse mit Materialeingang, Druckaufbau- und Entspannungszonen, Einlaßdüsen für Wasserdampf und mit einer Schnecke mit unterschiedlich ausgebildeten Bereichen für den Druckaufbau zum Pressen und zur Expansion, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich oder hinter dem Materialeingang (11) und strömungsmäßig vor den Wasserdampf-Einlaßdüsen (12) mindestens ein Stauelement oder Sperrteil (13) angeordnet ist, das/der dem herangeführten Material einen engen Durchtrittsquerschnitt oder Ringspalt (14, 32) entgegensetzt und den Dampfaustritt zum Materialeingang (11) verhindert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (13) in Form eines auf der Schnecke (10) aufsitzenden Konus ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement mehrteilig ausgebildet ist und eine auf der Schneckenwelle (10) aufsitzende Scheibe (21) und einen an der Umfangswandung des Expander-Gehäuses axial verstellbaren Ring (22) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (22) von aussen her axial verstellbar ist (23, 24).
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verstellbarkeit über mindestens einen nach aussen ragenden Bolzen (23) realisiert ist, der seinerseits in einem Langloch (24) geführt ist.
  6. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch hydraulische Mittel zur Verstellung des Ringes (22).
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier über den Umfang der Schnecke (10) verteilte Flügel (30) das Stauelement bilden, die über einen durch das Expandergehäuse nach aussen vorstehenden Bolzen (31) um ihre Achse zwecks Veränderung der Stauwirkung (32) verdrehbar sind.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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