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.
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.