DE2228902A1

DE2228902A1 - Vorrichtung zur herstellung von presslingen aus einem mehlprodukt

Info

Publication number: DE2228902A1
Application number: DE2228902A
Authority: DE
Inventors: Johannes Albertus Vink
Original assignee: Cpm Europ N V
Current assignee: Cpm Europ N V
Priority date: 1971-09-03
Filing date: 1972-06-14
Publication date: 1973-03-08
Also published as: BE787424A; CH533950A; DK126356B; FR2152044A5; IT964719B; US3828661A; NL7112111A; GB1348456A

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-lng. Manfred Honke

_n . Diplom-Ingenieur

Anwalisakte; 39 189/Ti-th _{Hans Diefep} Gesthuysen

4300 Essen, den Th«at«rplatz 3

· Juni 1972

Patent- und

Gebrauehsrausterhilfsanmeldung

CPM/Europe N,V.

Distelweg 89

Amsterdam, Holland

Vorrichtung zur Herstellung von Preßlingen aus einem Mehlprodukt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Preßlingen aus einem Mehlprodukt, bestehend aus einem Zuführabschnitt für die Zufuhr des aus einer oder mehreren Mehlsorten zusammengesetzten Mehlproduktes, einem darunter liegenden Zubereitungsabschnitt zur Vermengung des Mehlproduktes mit Zusatzstoffen und/oder zur Erwärmung und Befeuchtung des Gemenges und aus einem zuunterst liegenden Preßabschnitt zum Auspressen des zubereiteten Mehlproduktes in Strangform, wobei der Zubereitungsabschnitt aus einer langgestreckten zylindrischen Kammer mit

309810/0957

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

drehbar darin gelagerten Misch- und Förderorgan sowie einem Einlaß für Zusatzstoffe und/oder einem Dampfeinlaß besteht und am einen Ende über einen aufwärts verlaufenden Einlaßkanal mit dem darüberliegenden Zuführabschnitt sowie am anderen Ende über einen abäwrts verlaufenden Auslaßkanal mit dem darunterliegenden Preßabschnitt verbunden ist.

Bei einer derartigen Vorrichtung liegen daher die drei Behandlungsabschnitte in der genannten Reihenfolge übereinander, um einen kontinuierlichen Fluß des Mehlproduktes durch die Vorrichtung zu erreichen, bis die Preßlinge die Vorrichtung an der Unterseite verlassen. Dabei dient der Zubereitungsabschnitt dazu, das Mehlprodukt in einen derartigen Zustand zu versetzen, daß seine Preßbarkeit verbessert wird. Dies drückt sich einmal in der Qualität der Preßlinge aus, d.h. in der homogenen Verteilung der verschiedenen Mehlsorten und der anderen Zusätze wie Fett und Melasse, sodann in der Bruchfestigkeit, dem Aussehen und der Form dieser Preßlinge. Außerdem bedeutet eine gute Preßbarkeit auch, daß die mechanischen Teile der Presse möglichst wenig abgenutzt werden und der Kraftbedarf des Motors möglichst gering ist. Bei dem der Vorrichtung eingespeisten "Mehlprodukt kann es sich beispielsweise um eine Nährmittelmischung handeln, die aus zehn oder zwölf verschiedenen Bestandteilen zusammengestellt ist, sodaß die Behandlung dieses Gemenges im Zubereitungsabschnitt der jeweiligen Zusammenstellung angepaßt werden muß. Die Zubereitung erfolgt im allgemeinen im wesentlichen durch Einblasen von Dampf in die Zubereitungskammer, wodurch dem Mehl Wärme und infolge der Kondensation Feuchtigkeit zugeführt werden. Außerdem können auch andere Stoffe wie beispielsweise Melasse eingebracht werden. Zusammen

30981Π/0-9 57

■ 1228902

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3

mit der mechanischen Behandlung des Mehlproduktes führt diese Behandlung zu einer Gelatinierung des Stärkemehls und einer Plastifizierung des Eiweißes, wobei infolge der Wärmeeinwirkung die faserigen Teile und die öligen Stoffe des Mehlproduktes weich und knetbar bezw. viskos gemacht werden, während außerdem die Reibung, welche in den Matrizenöffnungen der Presse zwischen dem zubereiteten Mehlprodukt und den Wandungen der öffnungen auftritt, vermindert wird. Zur Erzielung einer optimalen Wirkung muß die Zubereitung direkt über dem Preßabschnitt erfolgen, um die Strecke, welche das zubereitete Produkt bis zur Matrize zurücklegen muß, so kurz wie möglich zu gestalten, und um außerdem den Wärmeverlust so niedrig wie möglich zu halten.

Die Leistung einer derartigen Preßvorrichtung wird in erster Linie durch die Leistung des Zubereitungsabschnittes bestimmt, d.h. durch die Menge an Mehlprodukten, welche dieser Abschnitt pro Zeiteinheit bei einwandfreier Zubereitung maximal verarbeiten kann. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art, welche nur eine einzige Zubereitungskammer mit einem darin angeordneten Misch- und Förderorgan besitzen, liegt diese Leistung im allgemeinen niedriger als die vom Zufuhrabschnitt und vom Preßabschnitt erzielbare Leistung. Eine Erhöhung der Leistung des Zubereitungsabschnittes durch Vergrößerung des Durchmessers oder des Füllungsgrades der Zubereitungskammer und/oder durch Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit des Mehlstromes durch diese Kammer ist an bestimmte Grenzen gebunden, da bei einem zu großen Kämmerinhalt oder einem zu · hohen Füllungsgrad bezw. einer zu hohen Durchlaufgeschwindigkeit des Mehlstromes keine homogene Vermischung der Einzelteile des

309810/0957

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

Mehlproduktes erzielbar ist und nur eine unvollständige oder ungleichmäßige Einwirkung des eingeblasenen Dampfes erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung geht dahin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß einmal ihre Leistung zum anderen aber auch die Qualität der Preßlinge wesentlich verbessert wird, ohne daß dadurch die Abmessungen der Vorrichtung vergrößert würden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung im wesentlichen vor, daß der Zubereitungsabschnitt aus zwei getrennten, parallel nebeneinander angeordneten gleichartigen Zubereitungskammern mit jeweils einem Misch- und Förderorgan besteht und beide Zubereitungskammern einen gemeinsamen Einlaßkanal und einen gemeinsamen Auslaßkanal besitzen, die jeweils symmetrisch zur vertikalen Mittellängsebene der Vorrichtung zwischen beiden Zubereitungskammern liegen und jeweils direkt an zwei dicht nebeneinander liegende.und schräg zueinander hinweisende Einlaßöffnungen bezw. Auslaßöffnungen der beiden Zubereitungskammern anschließen, und daß die beiden Misch- und Förderorgane derart gegensinnig angetrieben sind, daß sie sich an der Oberseite der Zubereitungskammern zueinander drehen.

Dadurch wird erreicht, daß das durch den einzigen Zufuhrabschnitt der üblichen Ausbildung zugeführte Mehlprodukt gleichmäßig auf zwei Zubereitungskammern verteilt wird, ohne daß ein spezielles Verteilerorgan zwischengeschaltet werden muß, da eine eventuell zu starke Mehlzufuhr zur einen Kammer zu einer Druckerhöhung an ihrer Einlaßöffnung führt, wodurch ein

3 0 9 8 1 0 / Π .Pi K 7

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

stärkerer Mehlstrom durch die gegenüberliegende Einlaßöffnung der anderen Kammer fließt, bis die gewünschte Gleichmäßigkeit der Zufuhr erreicht ist. An der Auslaßseite geben beide Zubereitungskammern das zubereitete Mehlprodukt direkt an den gemeinsamen Auslaßkanal ab, der direkt zum Preßabschnitt führt.

Vorzugsweise ist der Durchmesser einer jeden Zubereitungskammer ebenso groß, wie der einer einzelnen Zubereitungskammer einer bekannten Vorrichtung. Dabei liegen die beiden Kammern dicht nebeneinander zwischen dem Zufuhrabschnitt und dem Preßabschnitt, sodaß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht höher wird als die bekannte Vorrichtung, während die Gesamtbreite der beiden Zubereitungskammern nicht größer zu sein braucht als die des Preßabschnittes, sodaß auch in dieser Hinsicht die Abmessungen nicht über die einer üblichen Vorrichtung mit vergleichbarem Preßabschnitt hinausgehen. Falls außerdem die Länge der beiden Zubereitungskammern im wesentlichen ebenso groß gewählt wird wie bei einer üblichen Vorrichtung mit einer einzigen Zubereitungskammer, wird erreicht, daß die Fördergeschwindigkeit des Mehles oder der Mehlmischung in den Kammern ungefähr halb so groß und die Verweilzeit der Mischung in den Zubereitungskammern doppelt so lang wird, während außerdem jede Zubereitungskammer nur die Hälfte der insgesamt zugeführten Menge an Mehlprodukt zu verarbeiten hat. Dadurch wird eine effektivere Vermischung erreicht, während die für die Dampfeinwirkung auf das Mehl zur Verfügung stehende Zeit wesentlich verlängert wird. Durch entsprechende Ausbildung der Misch- und Förderorgane, die aus den üblichen Schaufelwellen bestehen können, ist es möglich, diese Wellen mit ungefähr derselben Drehzahl anzutreiben wie

309810/09 S7

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3

bei den bereits bekannten Vorrichtungen, sodaß infolge der niedrigeren Pordergeschwxndigkeit die Durcharbeitung des Mehlstromes verstärkt wird, ohne daß der Kraftbedarf steigt.

Die in dem Zubereitungsabschnitt zuzusetzenden Zusatzstoffe wie Melasse werden außerdem ebenfalls gleichmäßig verteilt den beiden Zubereitungskammern zugeführt. Dieses Zufügen an zwei Stellen an die beiden getrennten Mehlproduktströme ergibt bereits von sich aus eine verbesserte Vermischung.

Durch die vorgenannten Maßnahmen wird nicht nur allein eine bessere Zubereitung des Behandlungsgutes im Zubereitungsabschnitt erreicht, sondern es läßt sich auf diese Weise auch die Leistungsfähigkeit des Preßabschnittes maximal ausnutzen.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit teilweise fortgelassenen Außenwandungen;

Figur 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 von der linken Seite dieser Figur aus gesehen;

Figur j5 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie III-III; Figur 4 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie IV-IV; und Figur 5 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie V-V.

30981 0/0957

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Preßlingen aus einem Mehlprodukt besteht in der üblichen Weise aus drei übereinanderliegenden Abschnitten, und zwar einem oberen Zuführabschnitt 1 für die Zufuhr des aus einer oder mehreren Mehlsorten zusammengesetzten Mehlproduktes, einem darunterliegenden Zubereitungsabschnitt 2 und einem untenliegenden Preßabschnitt 3·

Der Zufuhrabschnitt 1 ist in üblicher Weise ausge bildet und besteht aus einem langgestreckten zylindrischen Gehäuse 4 mit einer Einlaßöffnung 5 an der Oberseite zum Anschluß an beispielsweise einen Mehlbunker, wobei in diesem Gehäuse 4 eine Förderschnecke 6 gelagert ist, welche das Mehl in Pfeilrichtung einem nahe dem rechten Ende des Gehäuses an dessen Unterseite ausgebildeten Auslaß ¹J zufördert. Dieser Auslaß 7 ist über ein kurzes nach unten verlaufendes Verbindungsrohr 8 an den Einlaßstutzen 9 des darunterliegenden Zubereitungsabschnittes 2 angeschlossen, wobei der Rohrstutzen 9 auch zur Abstützung des Zuführabschnittes 1 an dieser Seite Sorge trägt. Am anderen Ende wird dieser Zuführabschnitt 1 durch einen Kasten 10 abgestützt, in welchem gleichzeitig die Antriebseinrichtung für die Förderschnecke 6 untergebracht ist.

Der noch näher zu beschreibende Zubereitungsabschnitt 2 besteht aus einem langgestreckten Gehäuse 11, welches an seinem von dem Einlaßstutzen 9 abgewendeten Ende an der Unterseite einen Auslaßstutzen 12 besitzt, welcher direkt an den Ainlaß 13 des darunterliegenden Preßabschnittes 3 angeschlossen ist. Dieses Gehäuse 11 ist außerdem durch zwei Tragwinkel 14 und 15 auf einem Getriebe 16 des Preßabschnittes 3 abgestützt.

3 0 9 8 1 0 / Π fj R 7

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

Der Preßabschnitt j5 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und besitzt eine Grundplatte 17, auf welcher außer dem Getriebe ein Elektromotor 18 aufgebaut ist, welcher über eine elastische Kupplung 19 und das Getriebe 16 eine in einem Gehäuse 21 untergebrachte Preßmatrize 20 antreibt. Mittels in der Matrize angeordneter Druckwalzen wird das durch den Einlaß Ij5 in das Gehäuse gelangende, im Abschnitt 2 vorbereitete Mehlprodukt durch die Metrizenöffnungen zu zylindrischen Preßlingen geformt, welche durch die offene Unterseite des Gehäuses21 abgeführt werden. Die Arbeitsweise dieser Presse ist an sich bekannt und wird daher hier nicht näher beschrieben.

Das Gehäuse 11 des Zubereitungsabschnittes 2 umschließt zwei dicht nebeneinanderliegende parallele zylindrische Zubereitungskammern 22a und 22b, welche zwischen dem Einlaßstutzen 9 und dem Auslaßstutzen 12 des Gehäuses völlig voneinander getrennt sind und praktisch den gleichen Innendurchmesser haben wie die einzige Zubereitungskammer einer üblichen Vorrichtung dieser Art. In jeder Kammer 22a und 22b ist ein Misch- und Förderorgan 25a bezw. 23b üblicher Ausbildung untergebracht, deren jedes aus einer axial die Kammer durchlaufenden und in deren Stirnwandungen verdrehbar gelagerten Welle 24 mit schraubenlinienförmig angeordnete Schaufeln 25 besteht. Diese Wellen werden durch zwei an der Außenseite des Gehäuses 11 montierte Elektromotoren 26 in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben, wobei, wie die Pfeile in den Figuren 5-5 zeigen, die Schaufeln 25 an der Oberseite des Gehäuses sich zueinander und an der Unterseite voneinander fortbewegen. Die Anstellwinkel der Schaufeln sind auf beiden Wellen 24 gleich, jedoch entgegengesetzt und können verstellbar sein.

3 0 9 8 1 η / η q

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3

An der Einlaßseite bildet der Einlaßstutzen 9 des Gehäuses 11 einen gemeinsamen Einlaßkanal 2? (Fig. 3)> welcher gegenüber der senkrechten Mittellängsebene der Einrichtung symmetrisch angeordnet ist und direkt an zwei Einlaßöffnungen 28a bezw. 28b der beiden Zubereitungskammern 22a bezw. 22b anschließt, wobei diese Einlaßöffnungen an der genannten Mittellangsebene aneinander angrenzen und schräg zueinander verlaufen. Auf gleiche Weise bildet der am anderen Ende des Zubereitungsabschnittes 2 liegende Auslaßstutzen 12 einen gemeinsamen, gegenüber der Mittellängsebene der Einrichtung symmetrisch liegenden Auslaßkanal 29) in welchen zwei Auslaßöffnungen JOa. und j50b der beiden Zubereitungskammern 22a und 22b einmünden, die wieder aneinandergrenzen und schräg zueinander, verlaufen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der vom Zufuhrabschnitt 1 herkommende nach unten fallende Mehlstrom sich im Einlaßkanal 28 gleichmäßig in zwei gleiche Teilströme auf die beiden Kammern 23a und 23b verteilt, die dann im Auslaßkanal 29 wieder zusammenkommen und zum Preßabschnitt nach unten fallen. Dadurch wird im Einlaßkanal 27 ein Verteilerorgan überflüssig, denn wenn eventuell z.B. die Kammer 22a stärker gefüllt werden sollte, so steigt der Druck an der Einlaßöffnung 28a dieser Kammer merkbar an und ein zunehmender Mehlstrom fließt der Einlaßöffnung 28b der anderen Kammer 22b zu.

Nahe den Einlaßöffnungen 28a und 28b wird Dampf in die Kammern eingeblasen. Zu diesem Zweck ist an einem tiefgelegenen Punkt an jeder Kammer ein Dampfeinlaßkasten 31 angebracht, welcher einmal an eine Dampfleitung 32 angeschlossen ist und zum anderen über eine Anzahl enger öffnungen 33 in der Gehäusewand mit der

3098 10/0957

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

- 10 -

betreffenden Kammer in Verbindung steht (Fig. 4), Außerdem ist direkt stromungsabwärts hinter den Einlaßöffnungen 28a und 28b in der Mittellängsebene der Vorrichtung eine Einlaßleitung J54 angeordnet, welche sich in zwei beiden Kammern zulaufende Leitungen 55 gabelt und durch welche Melasse oder ein anderes flüssiges Zusatzmittel eingespritzt wird.

Bei der vorbeschriebenen Vorrichtung wird die Förderschnecke über den im Kasten 10 untergebrachten Antrieb durch einen nicht sichtbaren Elektromotor über einen eventuell vom Hauptpreßmotor 18 lastabhängigen Variator mit regelbarer Geschwindigkeit angetrieben. Das durch den Einlaß des Zuführabschnittes 1 zugeführte Mehlgemisch wird dadurch in Richtung der Pfeile von Figur 1 durch die Einrichtung geführt. Die Drehzahl der Wellen 24 ist ungefähr gleich der üblichen Drehzahl einer Vorrichtung mit einer einzigen Zubereitungskammer und beträgt beispielsweise 500 U/min, doch wird durch Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit der Schaufeln 25 die Fördergeschwindigkeit des Materials in den beiden Zubereitungskammern 22a und 22b ungefähr halbiert, was zugleich zu einem verstärkten Durcharbeiten der Masse durch die Schaufeln führt. Durch die geringere Fördergeschwindigkeit des Materials in jeder der Kammern und die geringere Materialmenge, die jede dieser Kammer durchläuft, wird die für die Dampfeinwirkung auf das Mehl und für das Untermengen d'er Melasse oder sonstiger Zuschlagstoffe zur Verfügung stehende Zeit optimal. Hierdurch wird eine wesentlich bessere Durcharbeitung oder Zubereitung des Mehlproduktes erreicht, sodaß der Preßabschnitt J5 ohne Gefahr einer übermäßigen Abnutzung der Matrizen mit voller Leistung arbeiten kann und ein Endprodukt höchster Qualität erzielt wird.

309810/0957

Andrejewski, Honlce & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3

- 11 -

Beim Zusatz von Melasse durch die Einlaßleitung Jh kann auch gleichzeitig Dampf eingeblasen werden, wodurch die Viskosität der Melasse herabgesetzt wird und eine einwandfreie Vermengung mit dem Mehl gefördert wird. Hierdurch wird gleichzeitig erreicht, daß in jeder Kammer an zwei Stellen Feuchtigkeit und Wärme zugeführt wird.

Im Rahmen der Erfindung sind naturgemäß zahlreiche abweichende Ausführungen des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels möglichj und zwar insbesondere bezüglich der Durchmesser der beiden Zubereitungskammern und der Fördergeschwindigkeit in diesen Kammern im Verhältnis zur durch den Abschnitt 1 pro Zeiteinheit zugeführten Menge des im Zubereitungsabschnitt zu behandelnden Mehlproduktes.

3 0 9 8 1 Π / Π q

Claims

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3 - 12 Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur Herstellung von Preßlingen aus einem Mehlprodukt, bestehend aus einem Zuführabschnitt für die Zufuhr des aus einer oder mehreren Mehlsorten zusammengesetzten Mehlproduktes, einem darunter liegenden Zubereitungsabschnitt zur Vermengung des MMproduktes mit Zusatzstoffen und/oder zur Erwärmung und Befeuchtung des Gemenges und aus einem zuunterst liegenden Preßabschnitt zum Auspressen des zubereiteten Mehlproduktes in Strangform, wobei der Zubereitungsabschnitt aus einer langgestreckten zylindrischen Kammer mit drehbar darin gelagerten Misch- und Pörderorgan sowie einem Einlaß für Zusatzstoffe und/oder einem Dampfeinlaß besteht und am einen Ende über einen aufwärts verlaufenden Einlaßkanal mit dem darüberliegenden Zuführabschnitt sowie am anderen Ende über einen abwärts verlaufenden Auslaßkanal mit dem darunterliegenden Preßabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zubereitungsabschnitt (2) aus zwei getrennten, parallel nebeneinander angeordneten gleichartigen Zubereitungskammern (22a und 22b) mit jeweils einem Misch- und Pörderorgan (23a und 23b) besteht und beide Zubereitungskammern einen gemeinsamen Einlaßkanal (27) und einen gemeinsamen Auslaßkanal (29) besitzen, die jeweils symmetrisch zur vertikalen Mittellängsebene der Vorrichtung zwischen beiden Zubereitungskammern liegen und jeweils direkt an zwei dicht nebeneinander liegende und schräg zueinander hinweisende Einlaßöffnungen (28a, 28b) bezw. Auslaßöffnungen (30a, 30b) der beiden Zubereitungskammern anschließen, und daß die beiden Misch- und Förderorgane derart gegensinnig angetrieben sind, daß sie sich an der Oberseite der Zubereitungskammern zueinander drehen.

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

- 13 -

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Zubereitungskammern (22a, 22b) eine gemeinsame sich symmetrisch zu ihnen gabelnde Einlaßleitung (3^* 35) die Zufuhr von Melasse oder eines anderen flüssigen Zusatzstoffes angeschlossen ist.

Patentanwalt.

309810/0957

Leerseite