DE2634874A1 - Verfahren zum behandeln stranggepresster koerner, granulaten und feinkoerniger produkte aus vegetabilischen und tierischen rohstoffen, z.b. futterwuerfeln, und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum behandeln stranggepresster koerner, granulaten und feinkoerniger produkte aus vegetabilischen und tierischen rohstoffen, z.b. futterwuerfeln, und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens

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DE2634874A1 DE19762634874 DE2634874A DE2634874A1 DE 2634874 A1 DE2634874 A1 DE 2634874A1 DE 19762634874 DE19762634874 DE 19762634874 DE 2634874 A DE2634874 A DE 2634874A DE 2634874 A1 DE2634874 A1 DE 2634874A1
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Description

GEBRUEDER BUEHLER AG
CH-9240 U ζ w i 1
DM 081 Verfahren zum Behandeln stranggepresster Körner, Granulaten und feinkörniger Produkte aus vegetabilischen und tierischen Rohstoffen, z. B. Futterwürfeln, und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von stranggepressten Körnern, Granulaten und feinkörniger Produkte aus vegetabilischen und tierischen Rohstoffen, die bei hoher Temperatur aufbereitet bzw. gepresst werden.
Die Behandlung soll Strukturänderungen oder Reaktionen verursachen. Als Beispiel einer Strukturänderung kann man die Verkleisterung nennen. Eine sehr wichtige Reaktion bei der Behandlung von Futterwürfeln oder anderen ähnlichen Körnern
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ist die Sterilisierung.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die aus einem Extruder anfallenden Futterwürfel in einem dampfbeheizten Trommeltrockner zu trocknen, der in einem Vakuumbehälter angeordnet ist. (GB-PS 1 003 097). Diese Methode ist sehr aufwendig, sowohl bei den Investitionen wie bei dem Betrieb. Deshalb ist ihre Anwendung auf Tierversuche beschränkt.
Im Normalfall werden die sehr feuchten und bruchempfindlichen aus der Futterwürfelpresse anfallenden Futterwürfel zuerst getrocknet und gekühlt, damit sie eine grössere Festigkeit erreichen und nicht mehr so stark aneinander kleben. In diesem Zustand können die Futterwürfel gefördert und weiterbehandelt werden. Zur Sterilisation müssten sie wieder auf die notwendige Temperatur und Feuchtigkeit gebracht werden, so dass ein beträchtlicher Aufwand an thermischer Energie notwendig wäre.
Die Erfindung erlaubt es, mit überraschend einfachen Mitteln diese Nachteile zu vermeiden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die wärmebehandelten Produkte bzw. die beim Strangpressen hergestellten Körner bzw. Würfel auf eine Förderunterlage beladen werden und durch die Förderunterlage während einer eingestellten Zeit in einem geschlossenen wärmeisolierten und zur Kompensation der Wärmeverluste beheizten Wärmeschrank transportiert werden.
Damit wird die beim Verpressen erzeugte hohe Temperatur ausgenützt. Ein Aufheizen der Futterwürfel ist nicht oder kaum mehr notwendig, sondern es genügt, die Wärmeverluste zu kompensieren. Daraus resultiert eine grosse Einsparung an thermischer Energie.
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Weil die Futterwürfel auf eine bewegte Förderunterlage beladen werden, bleibt ihre Schichthöhe relativ gering, und sie wer— den nicht relativ zueinander bewegt, so dass eine Beschädigung nicht zu befürchten ist. Das Austragen des Produktes von der bewegten Förderunterlage erfolgt ohne Schwierigkeit, auch wenn die Futterwürfel feucht und bruchempflindlich geblieben sind. Diese können dann mit konventionellen Mitteln gekühlt werden.
Beim grössten Teil des Produktes genügt eigentlich die Warmkonditionierung, die beim Verpressen erzielte Aufheizung für die Sterilisation. Es werden aber von Zeit zu Zeit Spitzen in den Keimzahlen festgestellt. Das Warmhalten während einer bestimmten Zeit eliminiert diese Spitzen.
Wenn die Kontaktflächen zu den Futterwürfein sowie die Leerräume mit Temperaturen betrieben werden, die 10 Grad C höher sind als diejenigen der Würfel, wird jede Kondensation an Teilen des Wärmeschrankes oder der Förderunterlage vermieden, obwohl die heissen Durchlaufprodukte einen Wassergehalt von 20-25 % aufweisen.
Bei Würfeln, die nach dem Verpressen Temperaturen von 75-85 Grad C aufweisen, kann dieser Zustand erreicht werden, wenn der Wärmeschrank mit in Röhren fliessendem Wasser, bzw. Dampf, beheizt wird, dessen Temperatur 100 Grad C - 105 Grad C beträgt? bei einer Verweilzeit von 2-6 Minuten.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Ausüben des oben angegebenen Verfahrens. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener, wärmeisolierter und mit einer Heizung versehener Wärmeschrank als Verweilapparat dient, in welchem ein Förderband angeordnet ist, wobei der Wärmeschrank
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eine Speisevorrichtung und eine Entladevorrichtung aufweist.
Es handelt sich um eine einfache Vorrichtung, die zuverlässig arbeitet.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das tragende Trumm des Förderbandes muldenförmig. Damit ist die Druckrichtung bei der Abstützung des aufgeschichteten Produktes sehr günstig.
Wenn die Seitenwände des Wärmeschrankes oberhalb des Förderbandes nach oben gegen innen geneigt sind, ergeben sich ebenfalls günstige Druckverhältnisse im Produkt. Infolge eines sehr leichten Setzens des Produktes während der Förderung werden diese Wände auf dem grössten Teil der Förderstrecke vom Produkt nicht druckbelastet.
Die besondere Kombination des muldenförmigen Förderbandes und der geneigten Seitenwände verbessert die Druckverhältnisse ganz besonders bei den unteren Seitenecken des Förderquerschnittes. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei einem rechteckigen Förderquerschnitt, kann sich dort kein Produkt ansammeln, das beim Entleeren des Gerätes kleben bleiben würde. Solche Rückstände könnten neue Bakterienherde bilden.
Zur Bestimmung der Muldenform können schräg gestellte Tragwalzen verwendet werden, deren Achsen alternativ von links oben nach rechts unten und von rechts oben nach links unten angordnet sind. Die Endtrommeln, d. h. die Antriebstrommel und die Umlenktrommel, des Förderbandes werden mit Vorteil zylindrisch ausgeführt, was eine einfachere Fertigung ergibt. In diesem Fall
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ist zwischen der einen Endtrommel und der Speisevorrichtung eine vordere Uebergangsstrecke des Förderbandes für den Uebergang vom geraden zum muldenförmigen Querschnitt vorgesehen. Das Produkt wird somit erst auf das Förderband aufgegeben, wo der Förderquerschnitt eine günstige Form erreicht hat.
Auch vor der anderen Endtrommel wird eine Uebergangsstrecke des Förderbandes für den Uebergang vom muldenförmigen zum geraden Querschnitt vorgesehen, wobei die Entladevorrichtung dieser anderen Endtrommel nachgeschaltet ist. Bei diesem Uebergang wird die vorher kompakte Schicht des Produktes aufgelockert und abgesenkt, was die AuswurfVerhältnisse vom Förderband in die Austragvorrichtung verbessert.
Der erfindungsgemässe Verweilapparat wird mit Vorteil in einer Anlage verwendet, wo er einer Strangpresse nachgeschaltet ist, die als Futterwürfelpresse mit Pressrolle und ringförmiger Pressform ausgebildet ist. Meistens wird der Wärmeschrank einem Futterwürfelkühler vorgeschaltet.
Die Zeichnung zeigt schematisch als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 ist das Schema einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die Herstellung von Futterwürfeln.
Die Fig. 2 zeigt zur Klarstellung das Arbeitsprinzip der Futterwürfelpresse.
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Die Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen Schnitt durch den Verweilapparat entlang der Linie III-III der Fig. 1.
Die Fig. 4 ist ein solcher Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1. - -
Die Fig. 5 zeigt, schematisch in kleinerem Massstab, die Disposition der Heizröhre, entsprechend einem Schnitt durch eine Seitenwand entlang der Linie V-V der Fig. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage besteht hauptsächlich aus einer Futterwürfelpresse 11, einem Verweilapparat 12 und einem Futterwürfelkühler 13. Der Auslauf 15 der Futterwürfelpresse ist durch ein Fallrohr 16 mit der Speisevorrichtung 17 des Verweilapparates 12 verbunden. Die als Trichter 18 ausgebildete Entladevorrichtung des Verweilapparates 12 ist unmittelbar mit dem Einlauf 19 des Futterwürfelkühlers 13 verbunden. Der Auslauf 15 der Futterwürfelpresse 11 ist, unter Umgehung des Verweilapparates 12 über ein Fallrohr 21 und den Trichter 18 direkt mit dem Einlauf 19 des Futterwürfelkühlers 13 verbunden. Eine Umschaltklappe 22 verbindet den Auslauf 15 der Futterwürfelpresse entweder mit dem Fallrohr 16 oder mit dem Fallrohr 21.
Die Futterwürfelpresse 11 weist eine Speiseschnecke 25 und einen Mischer 26, die von einem Getriebemotor 27 angetrieben sind, auf. Der Mischer 26 ist mit einer Dampfeinspritz-Vorrichtung 28 versehen. Vom Mischer 26 führt ein Einlaufkasten zur im Seitenschnitt dargestellten, ringförmigen, angetrieben drehenden Pressform 31. Die Fig. 2 zeigt von vorne die im Schnitt dargestellte Pressform 31 mit ihren Pressbohrungen 33. Die Pressrollen 32 sind drehbar auf einer feststehenden Brücke 35
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angebracht, auf welcher noch Speiseflügel 36 befestigt sind. Messer 37 sind am nicht dargestellten Gehäuse der Futterwürfelpresse 11 befestigt.
Der Verweilapparat 12 CFig« 1, 3, 4] weist einen Wärmeschrank 40 mit isolierten Wänden 41 auf. Darin ist als Förderunterlage ein Förderband 42 angeordnet, mit zwei zylindrischen Endtrommeln, d. h. eine Antriebstrommel 43 und eine Umlenktrommel 44. Ferner ist eine Spannwalze 45 dargestellt. Die Antriebstrommel 43 wird durch einen Variatorantrieb 47 über einen Kettentrieb 46 angetrieben.
Bei der Transportstrecke 51 des Förderbandes 42 ist dessen tragende Trumm 52 muldenförmig. Schräg gestellte Tragwalzen 53, 54, deren Achsen nacheinander von links oben nach rechts unten und von rechts oben nach links unten angeordnet sind, bestimmen die Muldenform. Zwischen der Umlenktrommel 44 und der mit einer Abschlussklappe 56 versehenen Speisevorrichtung ist eine vordere Uebergangsstrecke 57 des Förderbandes 42 für den Uebergang vom geraden zum muldenförmigen Querschnitt vorgesehen. Vor der Antriebstrommel 43 ist eine weitere Uebergangsstrecke 58 des Förderbandes 42 für den Uebergang vom muldenförmigen zum geraden Querschnitt vorhanden. Die Entladevorrichtung 18 ist dieser Antriebstrammei 43 nachgeschaltet.
Die Seitenwände 61 des Wärmeschrankes 40 sind oberhalb des tragenden Trumms 52 des Förderbandes 42 nach oben gegen innen geneigt. An den Isolierwandungen 62 dieser Seitenwände 61 und der Oberwand 63 sind an deren Innenseite Bleche 64 im Abstand befestigt. Damit werden Heizkasten 65 gebildet. In den Heizkasten 65 sind seitliche Rohrschlangen 67, 68 und eine obere
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Rohrschlange 69 angebracht. Eine Rohrschlange 70 ist zwischen dem tragenden Trumm 52 und dem Rücklauftrumm 73 des Förderbandes 42 angeordnet. Die Fig. 5 zeigt schematisch den Heizkasten 65 der Seitenwand 61 und die darin angeordnete Rohrschlange 67 mit ihrem Einlauf 75 und ihrem Auslauf 76.
Am unteren Rand der Fläche 64 der Heizkasten 65 sind Abstreifer 77 angebracht, welche die unteren seitlichen Ecken des Förderprofils zwischen den Seitenwänden 61, bzw. deren Flächen 64, und dem tragenden Trumm 52 des Förderbandes 42 bilden.
An den Stirnwänden 80, 81 des Wärmeschrankes 40 sind Schaugläser 82 angebracht, die es erlauben, das Innere des Wärmeschrankes 40 zu beobachten.
Der Einlauf 19 des Futterwürfelkühlers 13 führt zum Kühlschacht 91, der mit einer Auslaufpartie 92 versehen ist, die in der Regel einen Würfelbrecher aufweist. Am Kühlschacht 91 ist ein Aspirationskasten 94 angebracht, der über eine Saugleitung 95 mit einem Gebläse 96 verbunden ist. Der Auslauf der Futterwürfelpresse 11 ist über eine Aspirationsleitung mit der Saugleitung 95 verbunden.
Die Funktion wird anhand eines Beispieles erläutert.
Vor der Inbetriebnahme der Anlage wird bei geschlossener Abschlussklappe 56 der Wärmeschrank aufgeheizt. Wasser mit einer Temperatur von 105 Grad C zirkuliert in den Rohrschlangen 67-70.
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Eine Futtermischung wird der Speiseschnecke 25 mit einer Durchsatzleistung von 12 t/h aufgegeben, die das Produkt in den Mischer 26 befördert, wo es mit Dampf aus der Dampfeinspritzvorrichtung 28 auf eine Temperatur von 60-65 Grad C bei einem Wassergehalt von 22% aufgeheizt wird. Das Produkt fällt durch den Einlaufkasten 30 in die angetriebene, in Richtung des Pfeiles 101 drehende Pressform 31. Es wird durch die Speiseflügel 36 an zwei Stellen verteilt und durch die drehende Pressform 31 mitgenommen, bei den Pressrollen 32, welche durch die Reibung dieses Produktes angetrieben wird, eingezogen und durch die Pressbohrungen 33 stranggepresst. Die austretenden Stränge werden durch die feststehenden Messer 37 zu Futterwürfeln der gewünschten Länge geschnitten. Durch das Strangpressen wird die Temperatur der Futterwürfel auf 80-90 Grad C erhöht.
Die Futterwürfel fallen aus dem Auslauf 15 der Futterwürfelpresse an der Umschaltklappe 15 vorbei in das Fallrohr 16 und bei der nun geöffneten Abschlussklappe 56 durch die Speisevorrichtung 17 in den Wärmeschrank 40. Sie werden auf die muldenförmige Transportstrecke 51 des Förderbandes aufgeschichtet, etwa bis zur strichpunktierten Linie 103 der Fig. 3.
Das Förderband 42 wird durch den Variatorantrieb 47 gleichmassig angetrieben. Dank leichtem Senken der Produktschicht gibt es fast keine Berührung mit den Blechen 64. Wegen der Wasserzirkulation in den Rohrschlangen 67-70 behalten die Futterwürfel ihre Temperatur von, z. B. 85 Grad C und ihren Wassergehalt von 22%, ohne dass Kondensationen vorkommen.
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Auf der Uebergangsstrecke 58 senkt sich die Würfelschicht sehr stark, so dass das Produkt vor dem Entladen gut aufgelockert ist.
Nach einer durch den Variatorantrieb 47 eingestellten Zeit von 3 min seit der Einspeisung werden die Futterwürfel bei der Antriebtromrnel 43 in den Trichter 18 abgeladen.
Sie fallen durch den Einlauf 19 in den Kühlschacht 91, wo sie durch die quer zum Kühlschacht 91 angesaugte Aussenluft in gewohnter Art kontinuierlich gekühlt werden. Die Kühlluft wird durch das Gebläse 96 über den Aspirationskasten 94 und die Saugleitung 95 angesaugt. Dampfbrüden aus der Futterwürfelpresse 11, und allenfalls aus dem Verweilapparat 12, werden durch die Aspirationsleitung 98 aus dem Auslauf 15 der Futterwürfelpresse 11 entfernt.
Eine Kontrolle zeigt, dass die Bakterienzahl beim Trichter konstant nur 100 pro Gramm Mischfutter beträgt, was ausserordentlich tief ist, obwohl die Behandlungszeit bei hoher Temperatur kurz ist, so dass die Qualität des Produktes nicht beeinträchtigt wird.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, Verweilzeit und Wassertemperatur so zu wählen, dass im Verweilapparat 12 eine Temperaturerhöhung der Futterwürfel von 2 Grad C stattfindet, was die Sicherheit gegen Kondensation erhöht.
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Beim Umklappen der Umschaltklappe 22 können die Futterwürfel
direkt von der Futterwürfelpresse 11 zum Futterwürfelkühler 13 gelangen.
Zum Erleichtern des Reinigens können die Wände 41 des Wärmeschranks 40 ausklappbar oder entfernbar gestaltet werden.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    (1) Verfahren zum Behandeln von stranggepressten Körnern, Granulaten und feinkörnigen Produkten aus vegetabilischen und tierischen Rohstoffen, die bei hoher Temperatur gepresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Strangpressen hergestellten Körner, bzw. Würfel, Granulate und feinkörnige Produkte auf eine Förderunterlage beladen werden und durch die Förderunterlage während einer eingestellten Zeit in einem geschlossenen, wärmeisolierten und zur Kompensation der Wärmeverluste beheizten Wärmeschrank transportiert werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kontaktflächen zu den Futterwürfeln sowie die Leerräume mit Temperaturen betrieben werden, die 10 Grad C höher sind als diejenigen der Würfel.
    3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Würfel nach dem Verpressen Temperaturen von 75-85 Grad C aufweisen, und der Wärmeschrank mit in Röhren fliessendem Wasser, bzw. Dampf, beheizt wird, dessen Temperatur 100 Grad C - 105 Grad C beträgt.
    4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verweilzeit 2-6 Minuten beträgt.
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    Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener, wärmeisolierter und mit einer Heizung (67-70) versehener Wärmeschrank C40) als Verweilapparat dient, in welchem ein Förderband (42) angeordnet ist, wobei der Wärmeschrank C40) eine Speisevorrichtung C17) und eine Entladevorrichtung (18) aufweist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Trumm (52) des Förderbandes (42) muldenförmig ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass schräggestellte Tragwalzen (53, 54), deren Achsen alternativ von links oben nach rechts unten und von rechts oben nach links unten angeordnet sind, die Muldenform bestimmen.
    B. Vorrichtung nach Anspruch B, oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endtrommeln (43, 44), d. h. die Antriebstrommel (43) und die Umlenktrommel (44), des Förderbandes (42) zylindrisch sind, und dass zwischen der einen Endtrommel (44) und der Speisevorrichtung (17) eine vordere Uebergangsstrecke (57) des Förderbandes (42) für den Uebergang vom geraden zum muldenförmigen Querschnitt vorgesehen ist.
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    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der anderen Endtrommel (43) eine Uebergangsstrecke (58) des Förderbandes (42) für den Uebergang vom muldenförmigen zum geraden Querschnitt vorhanden ist, wobei die Entladevorrichtung (18) dieser anderen Endtrommel (43) nachgeschaltet ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2) des Wärmeschrankes (40) oberhalb des Förderbandes (42) nach oben gegen innen geneigt sind.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeschrank (40) einem Futterwürfelkühler (13) vorgeschaltet ist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeschrank (40) einer Strangpresse (11) nachgeschaltet ist, die als Futterwürfelpresse mit Pressrolle (35) und ringförmiger Pressform (31) ausgebildet ist.
    PT/Lw/mp
    10.5.1976
    709843/0542
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DE2634874B2 DE2634874B2 (de) 1979-01-25
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