DE2342117B2 - Verfahren zur Herstellung von zum Extrahieren bestimmten Flocken sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

Description

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 tionsvorrichtung.

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das 40 Die Erfindung hat die Schaffung eines Verfahrens Strukturierwerk (14, 14', 14") unterhalb der und einer Vorrichtung zum Ziel, mit deren Hilfe die Ausgangsstelle des Walzwerkes (1) befindet, der- erwähnten Nachteile vermieden werden und Hocken 6rt, daß die Hocken (12) aus dem Walzwerk hergestellt werden können, die eine wesentliche Ver-(1) direkt in das Strukturierwerk (14, 14', 14") besserung der Extraktionsleistung gestatten. Einerfallen können. 45 seits können die Hocken eine wesentlich kleinere

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 Dicke als bisher haben, andererseits wird bei bisher bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- nicht erreichter Gleichmäßigkeit ihrer Dicke das erttelle (20) der Strukturierelemente (16, 32, 40, wähnte Zusammenkleben, das den Extraktionsvor-41) des Strukturierwerkes (14, 14', 14") in hori- gang behindert, vermieden.

tontaler Richtung gegenüber der Ausgangsstelle 50 Das erfindungsgemäße Verfahren, durch welches

(13) des Walzwerkes (1) versetzt ist. dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet,

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- daß die Dicke weniger als 0,2 mm beträgt und daß kennzeichnet, daß die Oberflächengeschwindig- die so erhaltenen Flocken wellen-, schalen- oder jteit der Strukturierelemente (16, 32) des Struk- rollenförmig verformt werden.

lurierwerkes (14, 14') größer ist als die Umfangs- 55 Durch das Walzen der Hocken auf eine Dicke, die geschwindigkeit der Walzen (2, 3) des Walz- bisher nicht verwendbar war, wird der Extraktions-Werkes (1). Vorgang wesentlich beschleunigt. Durch die Verformung der Hocken wird ihr Zusammenkleben verhindert und die Verwendung der kleinen Dicke erst 60 ermöglicht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Die Maßnahme, die mit den bekannten Vorrich-

lung von zum Extrahieren bestimmten Flocken aus tungen schwierig zu erreichen war und erst durch die

körnigen Produkten, wie z. B. geschroteten Sojaboh- erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht wird, ge-

nen, bei dem die Produkte zu Hocken geringer Dicke stattet eine gleichmäßigere Steuerung des Extrak-

gewalzt werden. 65 tionsvorganges als sie bisher möglich war, bei opti-

Es ist bekannt, daß bei Extraktionsvorgängen die malen Resultaten.

Behandlungszeit mit dem Quadrat der charakteristi- Die erfindungsgemäJJe Vorrichtung zur Ausfüh-

schen Dimension, d. h. der Flockendicke, ansteigt. rung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß

das Walzwerk mindestens eine Durchbiegungsausgleichwalze aufweist und daß dem Walzwerk ein Strukturierwerk nachgeschaltet ist, das zur Verformung der Flocken dient.

Durch die Durchbiegungsausgleichwalze ist es möglich, eine besonders große Gleichmäßigkeit der Dicke der Flocken bei gleichzeitig geringer Dicke zu erzielen. Das Strukturierwerk gestattet eine Verformung der Flocken, durch welche ihr Zusammenkleben in der Extraktionsvorrichtung vermieden wird.

Das Strukturierwerk kann Strukturierelemente mit ineinandergreifenden strukturierten Oberflächen aufweisen. Die Elemente können dabei Walzen oder über Führungswalzen geführte Bänder sein, wobei jeweils zwei Walzen oder zwei Bänder miteinander zusammenwirken können. Es ist jedoch auch eine Kombination einer Walze mit eiuem Band oder mehrerer als zweier Elemente denkbar. Durch diese Elemente werden die Flocken in entsprechender Weise gewellt oder schalenförmig gepreßt.

Es ist jedoch auch möglich, das Strukturierwerk so auszubilden, daß es Elemente mit zusammenwirkenden rauhen Oberflächen aufweist, die im Betrieb eine voneinander abweichende Oberflächengeschwindigkeit haben. Durch derartige Elemente können dis Flocken rollenförmig verformt werden.

Dabei kann sich vorzugsweise das Strukturierwerk unterhalb der Ausgangsstelle des Walzwerkes befinden, derart, daß die Flocken aus dem Walzwerk direkt in das Strukturierwerk fallen können. Auf diese Weise ist eine unmittelbare Weiterbehandlung der Flocken durch Verformung möglich, unter Vermeidung einer Gefahr von Zusammenkleben, die z. B. bei einem Transport vom Walzwerk zum Strukturierwerk entstehen könnte.

Die Druckstelle der Strukturierelemente des Strukturierwerkes kann in horizontaler Richtung gegenüber der Ausgangsstelle des Walzwerkes versetzt sein. Dadurch wird erzielt, daß die aus dem Walzwerk austretenden Flocken voneinander getrennt nacheinander der Druckstelle der Strukturierelemente zugeführt werden, wobei ein Zusammenkleben aufeinander folgender Flocken vermieden wird.

Zu diesem Zweck kann auch vorzugsweise die Oberflächengeschwindigkeit der Elemente des Strukturierwerkes größer sein als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des Walzwerkes.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Abhängigkeit der Extraktionsdauer von flockenförmigen Materialien von ihrer Dicke, die

F i g. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen eines Walzwerkes mit einem Strukturierwerk und die F i g. 5 bis 7 durch die einzelnen Strukturierwerke erhaltene Formen von Flocken.

Die Fig. 1 zeigt die Abhängigkeit der Extraktionsdauer T von Flocken von ihrer Dicke D.

Der Extraktionsvorgang ist im Prinzip ein Diffusionsprozeß, von welchem bekannt ist, daß die Behandlungszeit mit dem Quadrat der charakteristischen Dimensionen, in diesem Fall der Flockendicke, ansteigt. In der Fig. 1 zeigt die mittlere der drei Kurven die normale relative Behandlungszeit. Über der mittleren liegt eine Kurve, welche die maximale Behandlung, z. B. maximale Ausbeute, darstellt. Naturgemäß ist der Zeitbedarf für eine maximale Ausbeute merklich größer als für eine normale, unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten festgesetzte Ausbeute. Die unterste der drei Kurven zeigt die Grenze der ungenügenden Behandlung, welche im Prozeß in keinem Fall unterschritten werden sollte. Aus dem Diagramm ist auch ersichtlich, wie ungünstig sich bisher unvermeidliche Variationen der Dicke D der Flocken auf die Behandlungsdauer bzw.

ίο auf eine unregelmäßige Behandlung der Flocken auswirken.

Die F i g. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung enthält ein Walzwerk 1 mit

»5 einer normalen Walze 2, die z. B. mit einem Antrieb versehen ist, und einer Walze 3 mit Durchbiegungsausgleich. Die Walze 3 enthält einen Walzenmantel 4, der um einen starren, zentralen Träger S drehbar ist. Im Träger S sind Zylinderbohrungen 6 aus-

ao gebildet, die sich im Träger 5 in größerer Anzahl in einer Reihe befinden und denen durch eine Bohrung 7 ein hydraulisches Druckmittel zugeführt wird. In den Zylinderbohrungen 6 sind hydrostatische Stützelemente 8 dichtend geführt, die durch den

»5 hydraulisches Druck gegen den Mantel 4 gedrückt werden und diesen gleichmäßig gegen die Walze 2 pressen. Die Stützelemente 8 sind mit gestrichelt dargestellten hydrostatischen Lagertaschen 10 versehen, auf denen der Mantel 4 gleitet, und denen durch

3" nicht dargestellte Bohrungen Drucköl aus den Zylinderbohrungen 6 zugeführt wird.

Derart ausgebildete Walzen haben die Eigenschaft, daß sie sich wegen ihrer gleichmäßigen Belastung an die Gegenwalze 2 anschmiegen, auch wenn sich diese unter der Belastung durchbiegt. Es wird daher in der Regel eine gleichmäßige Anpreßkraft entlang der ganzen Länge des Preßspaltes erhalten. Diese Anpreßkraft kann durch den Druck des hydraulischen Druckmittels so eingestellt werden, daß die gewünschte Dicke der Flocken erhalten wird. Es ist jedoch auch möglich, die Walzen so auszubilden, daß ein konstanter Preßspalt eingehalten wird. Diese Ausbildung der Walzen gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung und wird daher nicht beschrieben.

Das dem Walzwerk 1 nach der F i g. 2 zugeführte körnige Material 11, das z. B. geschrotete Sojabohnen sein können, wird zwischen den Walzen 2 und 3 zu Flocken mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm, gewalzt. Die Flocken 12 fallen aus dem Preßspalt 13 des Walzwerkes 1, welcher gleichzeitig den Ausgang für die Flocken bildet, in ein Strukturierwerk 14. Das Strukturierwerk 14 enthält einen Trichter 15 für die Zufuhr der Flocken 12 zwischen zwei Strukturierwalzen 16. Die Strukturierwalzen 16 sind beide drehbar gelagert, wobei mindestens eine von ihnen mit einem Antrieb versehen ist. Sie sind an ihrer Oberfläche mit Vorsprüngen 17 und Rillen 18 versehen, die gegenseitig ineinander eingreifen. Durch die Vorspriinge 17 und 18 werden die Flocken 12 wellenförmig verformt, wie es in der F i g. 5 dargestellt ist. Diese wellenförmige Verformung verhindert ein Zusammenkleben der Flocken 12 während der weiteren Behandlung z. B. in einem Extraktor.

Wie noch aus der F i g. 2 hervorgeht, befindet sich die Druckstelle 20 des Strukturierwerkes, d. h. die Stelle, an welcher die Vorsprünge 17 und die Rillen

18 ineinandergreifen, gegenüber dem durch den haben. Eine durch scharfkantige Rillen und Vor-Preßspalt 13 gebildeten Ausgang des Walzwerkes 1 Sprünge verformte Flocke 12" ist in der F i g. 6 darin horizontaler Richtung seitlich versetzt. Gleich- gestellt.

zeitig sind die Drehzahlen der im Sinne der einge- Die F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform zeichneten Pfeile rotierenden Walzen des Walzwer- 5 des Strukturierwerkes, das dem gleichen Walzwerk, kes 1 und des Strukturierwerkes 14 so gewählt, daß wie es bei der Ausführungsform nach der F i g. 2 verdie Walzen 16 des Strukturierwerkes eine größere wendet wurde, nachgeschaltet ist. Bei dieser Aus-Oberflächengeschwindigkeit aufweisen als die Wal- führungsform enthält das Strukturierwerk 14" zwei zen 2 und 3 des Walzwerkes. Durch die beiden Maß- Bänder 40 und 41, die über Führungswalzen 42 nahmen wird vermieden, daß die aus dem Walzwerk io und 43 geführt sind. In diesem Fall haben die Bänfallenden Flocken miteinander zusammengepreßt der eine rauhe Oberfläche und bewegen sich an der werden können. Die seitliche Versetzung des Preß- Wirkstelle 44 des Strukturierwerkes in entgegenSpaltes 13 gegenüber der Druckstelle 20 hat zur gesetzter Richtung. So wird nach der F i g. 4 das Folge, daß die aus dem Walzwerk austretenden Band 40 im Sinne des in der betreffenden Führungs-Flocken 12 voneinander getrennt über die Wand 15 walze 42 eingezeichneten Pfeiles 45 derart bewegt, des Trichters 15 gleiten. Durch die größere Um- daß es die Flocken zur Wirkstelle 44 und durch diese fangsgeschwindigkeit der Walzen 16 wird eine Stau- aus dem Strukturierwerk befördert. Das Band 41 ung im Trichter 15 vermieden. bewegt sich mit einer kleineren Geschwindigkeit in

Die F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Richtung eines Pfeiles 46, der in Gegenrichtung

der Vorrichtung mit einer anderen Art des Struktu- 20 zum Pfeil 45 verläuft. Die Bewegungsrichtungen der

rierwerkes. Das Walzwerk 1 ist im wesentlichen beiden Bänder 40 und 41 können an der Wirkstelle

gleich wie in der F i g. 2, wobei jedoch aus Gründen 44 auch gleich sein, müssen jedoch verschiedene

der Anschaulichkeit auf eine Wiederholung der Dar- Größen haben.

stellung des inneren Mechanismus der Durchbie- Durch diese Maßnahme wird erzielt, daß an der

gungsausgleichwalze 3 verzichtet wurde. 35 Wirkstelle 44 die Flocken 12 so verformt werden,

Bei der Anordnung nach der F i g. 3 fallen die wie es in der F i g. 7 dargestellt ist. Die F i g. 7 zeigt Flocken 12 auf ein über Führungswalzen 30 und 31 eine Flocke 12'", die durch die Relativbewegung der geführtes strukturiertes Band 32 eines Strukturier- Bänder 40 und 41 zusammengerollt wurde.
Werkes 14'. Das Band 32 ist mit Vorspriingen 33 und Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erRillen 34 versehen, die mit Vorspriingen und Rillen 30 haltenen Flocken haben Formen, welche ein Zueines Gegenbandes kämmen, das, da es gleich aus- sammenkleben und Zusammenballen der einzelnen gebildet ist, auch mit den gleichen Bezugszeichen Flocken im Extraktor vermeiden. Sie können daher bezeichnet ist. Die Vorsprünge und Rillen können, eine wesentlich kleinere Dicke als bisher aufweisen, wie gezeichnet, scharfkantig sein, oder, ähnlich wie Für die dabei erforderliche Gleichmäßigkeit sorgt die die Walzen 16 aus der F i g. 2 abgerundete Kanten 35 verwendete Durchbiegungsausgleichwalze.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Dabei wirken sich besonders ungünstig Abweichun-Patentanspniche: gen (jer Flocken von einem Nennwert der Dicke aus.

1. Verehren zur Herstellung von zu. E«ra- Wenn ^J^^^SgS^

Λ S b°d 5 ÄeTrwlnrtnddTdickea, wenn cie „dJig bt

^ ge handelt werden sollen, die Behandlung*«* bestün-

walzt werden, dadurch gekennzeichnet, men. ω,,^-, η/,ι,™*

daß die Dicke weniger als 0,2 mm betragt und Man hat bereitsjmit den; ^kannten Walken,

daß die so erhaltenen Rocken wellen-, schalen- z.B. nach der DT-AS 1247124, versucht, d,e

oder rollenförmig verformt werden. » Hockendicke, die in der Regel bei etwa 0 3 mm hegt,

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens wesentlich kleiner, ζ. Β im Bereich von 0,15 mm, zu nach Anspruch 1, mit einem Walzwerk zum Wal- machen. Es hai sich jedoch gezeigt, daß derart dünne wn der körnigen Produkte in nockenform, da- Hocken in der Extraküonsvornchtung zusammendurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (1) kleben und sich daher wie bedeutend dickere Hocken mindestens eine Durchbiegungsausgleichswalze ¹S verhalten. ,

(3) aufweist und daß dem Walzwerk (1) ein Eine weitere ungünstige Erscheinung bei der Her-

Strukturrierwerk (14, 14', 14") nachgeschaltet stellung von Hocken bestand außerdem noch dann,

Cst, das zur Verformung der Hocken (12) dient. daß es bisher nicht möglich war, Hocken gleich-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- mäßiger Dicke herzustellen. Die Abweichungen kennzeichnet, daß das Strukturierwcrk (14, 14') »» waren dabei prozentuell um so großer, je kleiner Strukturierelemente (16, 32) mit ineinandergreif die Dicke der Flocken war. Das war dadurch verfenden strukturierten Oberflächen aufweist. ursacht, daß die Hocken in Walzwerken gewalzt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- wurden, deren Walzen sich je nach der Zufuhr des kennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente zu walzenden körnigen Materials mehr oder wenieine Walze (16) ist. as ger durchbogen. Einerseits bestand dabei ein Dicken-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- unterschied zwischen der Mitte und den Rändern kennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente des Walzwerkes, andererseits war ein zusätzlicher ein über Führungswalzen (30, 31) geführtes Band Dickenunterschied durch die verschiedene Durch-(32) ist. biegung der Walzen bei größerer und bei kleinerer

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 Zufuhr des Materials verursacht. Es war daher kennzeichnet, daß das Strukturierwerk (14") schon aus diesem Grund nicht möglich, Hocken für Elemente (40, 41) mit zusammenwirkenden Extraktionszwecke mit einer Dicke herzustellen, die rauhen Oberflächen aufweist, die im Betrieb eine unterhalb einer gewissen Grenze lag. Diese Grenze Voneinander abweichende Oberflächengeschwin- befand sich im Bereich von 0,3 mm. Wollte man im digkeit haben. 35 Walzwerk Hocken mit kleiner Dicke herstellen, so

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- erhielt man einerseits ein stark ungleichmäßiges Prokennzeichnet, daß die Elemente über Führungs- dukt und andererseits die unerwünschte Erscheinung Walzen (42, 43) geführte Bänder (40, 41) sind. des Zusammenklebens der Hocken in der Extrak-