DE3044726A1 - Geraet fuer die expansion von oelsamen - Google Patents

Description

Gerät für die Expansion von ölsamen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für die Expansion von ölsamen, mit wenigstens einer Schnecke, die in einer Trommel drehbar ist, um Samen durch die Trommel von einem Ende zum anderen zu fördern, und mit einer Lochplatte am Ausgangsende der Trommel, durch die das Samenmaterial durch die Wirkung der Schnecke oder Schnecken extrudiert wird. In einigen Fällen kann die Steigung zwischen den Gewindegängen der Schnecke abnehmen und/oder der Durchmesser der Welle, auf der die Gewindegänge angebracht sind, kann zunehmen, und zwar in der Richtung, in der der Samen gefördert wird, um so den Samen während seines Durchlaufes durch die Trommel zusammenzudrücken.

In einem Gerät dieser Art wird die Temperatur des Samenmaterials durch die mechanische Arbeit innerhalb der Trommel auf etwas über 100 °C erhöht, wobei aber in ihm enthaltenes Wasser wegen des hohen Druckes nicht siedet, nachdem das Samenmaterial durch

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die Löcher der Lochplatte hindurch extrudiert worden ist, kommt es jedoch zu einem plötzlichen Druckabfall, welcher dem in dem Samenmaterial enthaltenen Wasser zu sieden gestattet, wodurch die Expansion des Samenmaterials in bekannter Weise verursacht wird.

Es hat sich gezeigt, daß ein Gerät dieser Art beim Aufbrechen der Zellstruktur des Samens sehr wirksam ist, denn dadurch wird der Samen für die ölgewinnung durch eine Lösungsmittelextraktionstechnik äußerst geeignet gemacht.

Das Gerät dieser Art ist jedoch in seiner Verwendbarkeit etwas beschränkt. Es gibt anscheinend einen begrenzten Bereich des ölgehalts, des Wassergehalts und der Temperatur, über dem die Maschine den ölsamen oder -kuchen plastisch macht und so bewirkt, daß er schnell durch die Lochplatte extrudiert wird und expandiert. Bei sehr ölhaltigem Samen gibt es eine derartige Schmierung, daß keine ausreichende Wärme erzeugt wird, während bei sehr trockenem Samen das Gerät dazu tendiert, unwirksam zu wirbeln oder steckenzubleiben.

Wenn das Gerät in Betrieb ist, erreicht es einen Gleichgewichtszustand, bei dem die Arbeit, die in der Trommel beim Scheren des Samens geleistet wird, dessen Temperatur erhöht, die zusammen mit der Scherwirkung bewirkt, daß die Masse plastisch und für die Extrusion geeignet wird.

Nach einer anfänglichen Anlaufperiode kann die Trommel etwas Samen enthalten, der noch nicht plastiziert ist. Weil er nicht plastisch ist, wird er nur mit großer Schwierigkeit und sehr langsam extrudiert. Das Material in der Trommel bewegt sich zu dieser Zeit sehr langsam vorwärts und wird deshalb sehr stark bearbeitet und plastiziert und kann durch Überhitzung beschädigt werden. Es wird die Lochplatte in einem sehr fließfähigen Zustand erreichen und wird deshalb sehr schnell extrudiert werden, was dazu führt, daß das Material in der Trom-

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mel sehr gering bearbeitet und infolgedessen schlecht plastiziert und schwierig extrudiert wird. Es ist somit zu erkennen, daß das Gerät schwierig steuerbar ist und zum trägen Arbeiten tendieren wird.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Möglichkeit des Verringerns der Zeit, die das Gerät der eingangs genannten Art benötigt, um einen stabilen Betriebszustand zu erreichen, dadurch, daß ein Steuersystem benutzt wird. Es wird dem Gerät ermöglichen, die Temperatur zu steuern, bei der der Samen behandelt wird, und so helfen, die Änderungen in der Behandlung zu kompensieren, die aus kleinen Unterschieden in den Eigenschaften verschiedener Samenposten gleichen Typs resultieren würden. Es kann außerdem leicht eingestellt werden, um Samen verschiedenen Typs zu handhaben.

Demgemäß schafft die Erfindung ein Gerät für die Expansion von ölhaltigen Samen, mit wenigstens einer in einer Trommel drehbaren Schnecke zum Fördern von Samen durch die Trommel von einem Ende zum anderen, und mit einer Lochplatte am Ausgangsende der Trommel, durch die das Samenmaterial durch die Wirkung der Schnecke oder Schnecken extrudiert wird, welches gemäß der Erfindung durch eine Drosselvorrichtung gekennzeichnet ist, die wenigstens einigen der Löcher in der Lochplatte zugeordnet ist, um deren wirksame Querschnittsfläche verändern zu können.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus

führungsform eines Gerätes nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Endansicht der Lochplatte des Ge

rätes von Pig. 1,

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Fig. 3 eine Seitenansicht einer der Drossel

vorrichtungen, die der Lochplatte von Fig. 1 zugeordnet sind, und

Fig. 4 in gleicher Ansicht wie in Fig. 1 eine

weitere Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung.

Gemäß der Zeichnung umfaßt die erste Ausführungsform des Gerätes vor allem eine zylindrische Trommel 10, in der eine Schnecke 11 unter der Wirkung eines Antriebsmotors 12 drehbar ist. Die Schnecke 11 dient zum Pressen und Fördern von ölsamen, der über einen Eingabetrichter 13 eingegeben wird, nach vorn durch die Trommel 10 zu einer Lochplatte 14, deren Löcher 15 einen kreisförmigen Querschnitt haben.

Die Schnecke 11 ist in bekannter Weise mit einem Schraubengewindegang 16 versehen, dessen Steigung vom Eingangs- zum Ausgangsende der Trommel 10 abnimmt.

Gemäß der Erfindung ist den Löchern 15 jeweils eine Drosselvorrichtung zugeordnet. Gemäß Fig. 3 hat jede Drosselvorrichtung die Form einer Nadel 17, die aus einer Stange 18 besteht, die so ausgebildet ist, daß sie in die Bohrung eines Loches 15 paßt, wobei ebene Flächen 19 in entgegengesetzte Seiten der Stange geschliffen sind und wobei diese ebenen Flächen von der Spitze der Nadel 17 zur Basis hin eine abnehmende Tiefe haben. Die Nadeln 17 sind durch eine Tragplatte gehaltert, die mit Hilfe eines doppelwirkenden Hydraulikzylinders 21 vor- und zurückbewegt werden kann, um die Nadeln 17 in und außer Eingriff mit ihren zugeordneten Löchern 15 zu bringen. Wenn die spitz zulaufenden Teile der Nadeln in die Löcher 15 gegen den Samenstrom eingeführt werden, werden die Löcher in ihrer Querschnittsfläche von ihrem vollen kreisförmigen Querschnitt allmählich abnehmen, bis sie vollständig

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geschlossen sind.

Ein Temperaturfühler 22 auf der Trommel 10 erfaßt die durch das Bearbeiten des Samens erzeugte Temperatur und stellt die Position der Platte 20 und damit der Nadeln 17 entsprechend ein. Wenn die Temperatur niedriger als erwünscht ist, werden die Nadeln vorgeschoben/ um die öffnungen 15 zu verkleinern und so die Verweilzeit in der Trommel 10 sowie das Ausmaß der an dem Samen getanen Arbeit zu erhöhen. Wenn die Temperatur steigt, werden die Nadeln 17 zurückgezogen und die Verweilzeit wird verringert.

Mit dem Steuersystem ist ein Fühler zum Messen der durch den Hauptantriebsmotor 12 des Gerätes aufgenommenen Ströme verbunden. Wenn diese Ströme über einen voreingestellten Wert ansteigen, können die Nadeln 17 von den Löchern 15 zurückgezogen werden, um die Belastung des Motors zu verringern.

Das vorstehend beschriebene Gerät ist zwar für viele Arten von Samen von Nutzen, es ist jedoch von geringem Wert für sehr ölhaltige Samen, weil das öl, das bei der Bearbeitung des Samens freigesetzt wird, das System so schmiert, daß entweder der Samen extrudiert wird, ohne ausreichend erhitzt worden zu sein, oder daß die Masse des Samens in der Trommel unwirksam wirbelt/ ohne ausreichend Druck zu bilden, um extrudiert zu werden.

Dieses Problem wird durch eine modifizierte Version des Gerätes beseitigt, die in Fig. 4 gezeigt ist, in der gleiche Teile gleiche Bezugszahlen tragen. In dieser Version ist die Länge der Trommel 10 größer, damit eine Anfangszone A vorhanden ist, in der die Wand der Trommel aus mehreren in gegenseitigem Umfang angeordneten, sich axial erstreckenden Schienen 30 besteht. In der Zone A wird der Samen in herkömmlicher Weise gepreßt, und öl wird aus ihm herausgepreßt, das dann durch die öffnungen zwischen benachbarten Schienen 30 fließt, so daß re-

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lativ trockener Samen in den Ausgangsabschnitt der Trommel 10 eintritt, wo er für eine Extrusion durch die Löcher 15 richtig bearbeitet werden kann.

Mit dem Gerät wird bezweckt, den Samen einer zunehmenden Zusammendrückung in der Zone A auszusetzen und einen Teil des Öls auszutreiben. Die mechanische Arbeit, die in der Zone A getan wird, verursacht einen Anstieg der Temperatur des Samens und bricht die Zellstruktur auf, was zur Folge hat, daß der Samen plastischer wird. Der Samen, der in die anschliessende Zone eintritt, ist bereits heiß und etwas plastisch, weshalb die zum Scheren der Masse erforderliche Leistung in dieser Zone geringer ist. Die geringere Leistung, die in dieser Zone erforderlich ist, verringert den Temperaturanstieg darin, wobei aber die Äustrittstemperatur noch ausreicht, um das Wasser in dem Samen zum Sieden zu bringen, wenn der Druck beim Verlassen der Löcher der Lochplatte abgebaut wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die obigen Beispiele, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung viele Variationsmöglichkeiten gegeben.

Beispielsweise kann die Drosselvorrichtung anders aufgebaut sein und aus einer zweiten Platte mit Löchern bestehen, die an und über der Außenfläche der Lochplatte angeordnet und relativ zu dieser drehbar oder verschiebbar ist, um so die effektive Größe der Löcher zu verändern.

Weiter können beispielsweise die relativen Längen der Zone A und der Trommel 10 in einer Ausfuhrungsform der in Fig. 4 gezeigten Art anders sein als es in dieser Figur gezeigt ist. So könnte beispielsweise ein überlanger Preßkäfigabschnitt mit Schienen 30 vorhanden sein, an den sich ein sehr kurzer Extruderabschnitt anschließt, welcher z.B. wenig größer als die Lochplatte selbst ist.

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Claims (9)

1. Patentansprüche :

   yGerät für die Expansion von ölsamen, mit wenigstens einer Schnecke, die in einer Trommel drehbar ist, um Samen durch die Trommel von einem Ende zum anderen zu fördern, und mit einer Lochplatte am Ausgangsende der Trommel, durch die das Samenmaterial durch die Wirkung der Schnecke oder Schnecken extrudiert wird, gekennzeichnet durch eine Drosselvorrichtung (17), die wenigstens einigen der Löcher (15) der Lochplatte (14) zugeordnet ist, damit die wirksame Querschnittsfläche der Löcher verändert werden kann.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (17) mehrere Nadeln aufweist, die in einer Linie mit den Löchern (15) außerhalb der Trommel (10) angeordnet und relativ zu der Lochplatte (14) bewegbar sind, um so in die Löcher eingeführt zu werden und diese wenigstens teilweise

   zu verschließen.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Nadeln (17) einen Teil kleiner werdenden

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   Querschnittes haben, so daß eine Änderung der wirksamen Querschnittsfläche der Löcher (15) durch Verstellen der Position der sich verjüngenden Teile innerhalb der Löcher bewirkt werden kann.
4. 4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (17) einen Teil mit ausreichend großer Querschnittsfläche haben, damit sie die Löcher (15) in der Lochplatte

   (14) vollständig verschließen können.
5. 5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung aus einer zweiten Lochplatte besteht, die an und über der Außenfläche der ersten Lochplatte angeordnet und relativ zu dieser drehbar oder verschiebbar ist, um so die wirksame Querschnittsfläche der Löcher zu verändern.
6. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung (21) zum Bewegen der Drosselvorrichtung (17) und durch eine Temperaturabfühleinrichtung (22), die der Trommel (10) zugeordnet und mit der Antriebsvorrichtung verbunden ist, wodurch die Ppsition der Drosselvorrichtung (17) gemäß der der durch die Abfühleinrichtung abgefühlten Temperatur in der Trommel eingestellt werden kann.
7. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (10) einen Teil (A) aufweist, in welchem ihre Wand aus mehreren in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten und sich axial erstreckenden Schienen (30) besteht.
8. 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (A) eine Anfangszone der Trommel (10) ist, durch die das Samenmaterial hindurchgeht, bevor es in einen Teil eintritt, der eine glatte zylindrische Wand hat und an der' Lochplatte (14) endigt.
9. 9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teile der so gebildeten Trommel (10) im wesentlichen die gleiche Länge haben.

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