DE2238532B2

DE2238532B2 - Maschine zum behandeln von sojabohnen und aehnlichen erzeugnissen

Info

Publication number: DE2238532B2
Application number: DE19722238532
Authority: DE
Inventors: John A. Des Moines Ia. Mcbride (V.St.A.)
Original assignee: Zusatz in: 22 38 578 Koehring Co., Inc., Milwaukee, Wis. (V.StA.)
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1972-08-04
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE2238578C3; ZA725334B; DE2238532A1; CA945808A; DE2238578A1; ZA725333B; US3685429A; DE2238578B2; US3685430A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Behandeln von Sojabohnen und ähnlichen Erzeugnissen, z. B. anderen Hülsenfrüchten, Getreidekörnern od. dgl., durch Zerkleinern und Kochen zwecks Erzielung von schmackhafteren und besser bekömmlichen Futtermitteln, wobei die Behandlung des Gutes mit einer in einem länglichen, zylindrischen Gehäuse drehbar gelagerten Förder- und Preßschnecke erfolgt.

die einen sich über die Gehäuselänge erstreckenden Durchlaß des Schneckenganges aufweist.

Sojabohnen sind für die tierische Ernährung erst dann geeignet, wenn sie gekocht sind, um die darin enthaltene Ureaseaktivität zu neutralisieren. Es wurde bereits versucht, Sojabohnen vor ihrer Verwendung als Tierfutter zu kochen und hierfür einen Behälter mit einer darin drehbar gelagerten Preß-und Förderschnekke zu verwenden, dem ein am oberen Ende des Behälters senkrecht angeordneter Aufgabetrichter vorgeschaltet wurde, der nicht nur zum Zuführen von Sojabohnen, sondern auch als Mischbehälter zwecks Herstellung von Mischfutter zum Zuführen anderer Zusatzstoffe, z. B. Flachs, Hafer. Gerste, Knochenmehl. Kalkmehl, Kochsalz und anderer Zusatzstoffe, verwendel werden sollte. LJm die Sojabohnen beim Verarbeiten zu erhitzen, war der die Preßschnecke umschließende Behälter mit einem Dampfmantel versehen und mündete am unteren Ende in einem zusätzlichen Behälter mit horizontaler Förderschnecke, die das hergestellte Mischfutter als Strang austragen sollte, der im Bereich der Austragöffnung durch ein umlaufendes Messer in würfelförmige Abschnitte zerteilt werden konnte. Eine solche Vorrichtung muß zur Erhitzung der Sojabohnen ständig mit Dampf gespeist werden, und hiermit sind relativ hohe Aufbereitungskosten verbunden.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Maschine zum Aufbereiten von Sojabohnen und ähnlichen Erzeugnissen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie wirtschaftlicher als bisher betrieben werden kann und zum Kochen der Sojabohnen oder des sonstigen Gutes keiner Dampfmantelbeheizung bedarf.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß das Gehäuse am Austragende des Gutes zusammen mit der darin drehbaren Förder- und Preßschnecke einen ringförmigen, axialen Austrittsspalt aufweist, der in einen radialen Austrittsspalt mündet, wobei die Spaltdurchlässe so er.g bemessen sind, daß das

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Behandlungsgut beim Fördern längs des Gehäuses zerkleinert und derart gestaut wird, daß es ohne Wärmezufuhr von außen nur duich Druck und Reibungswärme beim Fördern zum Kochen erhitzt wird.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Maschine zum Behandeln von Sojabohnen und der eingangs erwähnten, sonstigen Erzeugnisse sind auf den Zeichnungen Jargestellt und bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung der Sojabohnen-Aufbereitungsmaschine nach der Erfindung, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Grundriß der wesentlichen Teile der Maschine, teilweise im horizontalen Längsschnitt,

Fig.2 einen vergrößerten rechtwinklig dazu angeordneten Teillängsschnitt durch das hintere Ende der Maschine nach der Linie 2-2 in F i g. J,

F i g. 3 eine schaubildliche Schrägansicht der Maschine von rechts her in Fig. 5,

F i g. 4 die Seitenansicht eines auf der Schneckenwelle sitzenden Einzelteils der Maschine.

F i g. 5 eine Stirnansicht dieses Einzelteils nach der Linie5-5in Fig.4,

Fig.6 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Schneckenförderers der Maschi ne,

F i g. 7 einen vergrößerten Teillängsschnitt d.irch das Eingangsende des Schneckenförderers im Bereich des Abschnittes7-7 von Fig.6und

F i g. 8 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch das Austragsende des Förderers im Bereich des Abschnittes 8-8 von F i g. 6.

Gemäß Fig. 1 und 3 weist die Maschine 10 ein zylindrisches Fördergehäuse 12 mit einem Eintragsende 14 und einem Austragsende 16 auf. Eine Welle 18 erstreckt sich durch eine Stirnplattenanordnung 20 mit Dichtungsvorrichtungen und nicht dargestellten Wellenlagern in das Gehäuse 12. Die Welle 18 kann von irgend einer üblichen Antriebsquelle, z. B. von der Zapfwelle eines Schleppers, angetrieben sein. Sie weist im Gehäuse 12 einen zylindrischen Kern 22 auf, der eine Schneckenwindung 24 trägt, die das zugeführte Behandlungsgut über die Länge des Gehäuses 12 fördert.

Gemäß Fig. 1 und 2 trägt die Innenfläche 26 des Gehäuses eine zweite Schneckenwindung 28, die bei Bedarf durch gerade Rippen oder Stege ersetzt sein kann, die sich vom einen Ende des Gehäuses zum anderen erstrecken.

In der Nähe des Eintragsendes 14 ist das Gehäuse 12 mit einer Eintragsöffnung 30 versehen, die mit der Zuführungsvorrichtung 32 in Verbindung sieht. Diese Vorrichtung umfaßt ein Rohr 34 mit einer darin drehbar gelagerten, zweiten Förderschnecke 36, die durch einen Motor 38 angetrieben ist. Am äußeren Ende des Rohres 34 der Zuführungsvorrichtung 32 ist ein Aufgabebehälter 40 angeordnet.

Das Gehäuse 12 ist am hinteren Ende 16 mit einer Stirnplatte 42 versehen, die durch eine Vielzahl von Bolzen 44 und Konsolen 46 lösbar mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Die Stirnplatte 42 enthält eine mittlere Austragsöffnung 48, die von einem Zapfen 50 der Welle 18 durchragt ist. Der Durchmesser der Austragsöffnung 48 ist größer als der Durchmesser des Wellenzapfens 50, so daß das Behandlungsgut durch den verbleibenden Ringspalt aus dem Gehäuse ausgetragen werden kann.

Auf dem WellenzaDfen 50 sitzt ferner außerhalb des Gehäuses 12 eine flache Zwischenscheibe 52, die in Abstand von der Außenfläche der Stirnplatte 42 am Wellenzapfen 50 mit einer Mutier 54 verspannt ist Der Durchmesser der Zwischenscheibe 52 ist wesentlich größer als derjenige der Austragsöffnung 48 und entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des Gehäuses 12. Die Stirnplatte 42 trägt an ihrer dem Gehäuse 12 zugekehrten Fläche einen daran verschweißten ringartigen Bund 56, der in eine Ringnut 58 des Gehäuses ragt.

Der Kern 22 der Schneckenwelle trägt in diesem Bereich einen Keilring 60, der am Ende des Wellenteils 22 verschweißt oder anderweitig befestigt ist. Die Enden des Keilrings 60 sind mit 62 und 64 bezeichnet. Gemäß F i g. 4 hat der Keilring 60 über seine Länge vom Ende 62 zum Ende 64 eine zunehmende Breite und gemäß Fig.5 eine abnehmende Dicke. Das Verhältnis der Abmessungen des Keilrings 60 ergibt sich am besten aus F i g. 2.

Im Betrieb wird die Welle 18 angetrieben, wobei das im Aufgabebehälter 40 befindliche Gut, z. B. Sojabohnen, vom Zuführungsschneckengang 36 in das Gehäuse 12 gefördert wird. Der Wellenkern 22 und seine Schneekenwindung 24 fördern das Gut dann von einem Ende des Gehäuses 12 zum anderen. Die Schneckenwindung 28 der Gehäusewand ist vorgesehen, um das Behandlungsgut daran zu hindern, sich einfach mit dem Wellenkern 22 zu drehen, statt sich zum Austragsende der Maschine zu bewegen. Am Austragsende des Gehäuses 12 wird das geförderte Behandlungsgut durch den Keilring 60 nach außen gegen den Bund 56 und den von ihm umschlossenen Teil der Stirnplatte 42 gedruckt. Dadurch entsteht ein sehr hoher Druck im Behandlungsgut, das hierdurch und durch die gleichzeitig auftretende Reibungswärme verflüssigt wird. Nach Erreichen der Schneckenwindung 24 und des Keilringes 60 wird das Behandlungsgut somit verarbeitet. Zu diesem Zeitpunkt liegen die Sojabohnen in Form kleiner Teilchen vor, wenn sie nicht bereits in vollständig verflüssigten Zustand übergegangen sind. Das geförderte Gut wird dann zwischen dem Ende des Wellenkerns 22 und der Stirnplatte 42 zerrührt und durch den zwischen dem Wellenzapfen 50 und dem Rand der Öffnung 48 gebildeten Austragsprall nach außen zwischen die Stirnflächen der Stirnplatte 42 und der Zwischenscheibe 52 gedruckt. Da das Material auf einem Umkreis von 360 Grad um die Schneckenwelle 18 ausgetragen wird, wird ein Schirm 66 über dem Austragsspalt angeordnet, der das Ausspritzen des behandelten Gutes nach allen Richtungen verhindert.

Die Stirnplatte 42 wird während des Verarbeitungsvorganges durch die auf das Gehäuse 12 übertragene Reibungswärme extrem heiß. Die Zwischenscheibe 52 wird ebenfalls während des Aufbereitungsvorganges durch die von der Schneckenwelle 18 aufgenommene Wärme extrem warm. So wird durch die heiße Stirnplatte 42 und auch durch die heiße Zwischenscheibe 52 der Kochvorgang im Gehäuse 12 verstärkt. Unter Einwirkung der intensiven Wärme und des intensiven Druckes, die auf das geförderte Gut ausgeübt werden, kommt das Sojabohnenmaterial im Gehäuse 12 zum Kochen, wodurch seine Urease-Aktivität neutralisiert wird. Das Innere des Gehäuses 12 läßt sich leicht reinigen, wenn die Mutter 54 vom Wellenzapfen 50 abgeschraubt wird und auch die Muttern der Gewindebolzen 44 entfernt werden, wodurch das Austragsende des Gehäuses freigelegt wird.

Der vertikale hohle Schacht 12A in F i g. 3 und F i g. 7

steht mit dem Innenraum des Gehäuses , 12 in Verbindung. Für den Fall, daß der Druck und der Maierialzufluß in das Gehäuse übermäßig groß werden ■und durch den Mäterialabfluß aus dem Gehäuse keine sofortige und ausreichende Entlastung erzielt werden kann, tritt bekanntlich ein Gegendruck unter Rückströfmung des Behandlungsgutes im Gehäuse auf. Unter diesen Bedingungen »expandiert« das Behändlungsgül· in den Schacht 12/4, nicht aber in die Zuführungsleitung 34, und das Gut bewegt sich durch Schwerkraft nach unten in das Gehäuse 12 zurück, sobald der Rückstromdruck aufhört.

Bei der abgewandelten Ausführung nach Fi g. 6 bis 8 hat das zylindrische Gehäuse 100 längliche Riffeln oder Rippen 102, die auf der Innenfläche der Gehäusewand in Abstand voneinander angeordnet sind. Die Einlaßleitung 34 sowie der Schacht \2A sind hier in der gleichen Weise wie mit dem Gehäuse 12 in F i g. 3 verbunden. Die Schneckenwelle 104 verjüngt sich zum Eingangsende 106 des Gehäuses 100, während das Wellenende mit dem vergrößerten Durchmesser durch das offene Austragsende 108 des Gehäuses 100 reicht. Die Schneckenwindungen 107, die allmählich an Höhe abnehmen, erstrecken sich vom Zuführungsende zum Austragsende der Welle 104.

Eine vordere Stirnplatte 110 ist an das Eingangsende 106 des Gehäuses 100 angeschweißt und trägt einen Lagerbund 112 mit einem Innengewinde 114. Das Wellenlager 116 ist verschiebbar an der Innenfläche 118 des Bundes 112 gelagert und nimmt den Zapfen 120 der Schneckenwelle- 104 auf.' Der Zapfen 120 hat· einen kleineren Durchmesser ais der benachbarte Teil 122, der sich drehbar durch die vordere Stirriplatte IiO erstreckt.

Eine auf der Schneckenwelle 104 sitzende Mutter 124 drückt den inneren Laufring des Lägers 116 gegen eine Abstufung 126 der Welle. EineJiohle Mutter I28;ist mit dem Innengewinde 114 des Burides 112 verschraubt. Beim Drehen der Mutter 128 wird die Schneckenwelle

ίο 104 bezüglich des Gehäuses 100 entweder nach innen oder nach außen bewegt, und zwar für einen noch zu beschreibenden Zweck.

Gemäß Fi g. 8 ist ein Stirnring 130 am Austragsende des Gehäuses 100 verschweißt. Das im Durchmesser vergrößerte Ende der Schneckenwelle 104 ragt durch die vom Stirnring 130 begrenzte Öffnung 132 nach außen und bildet zusammen mit der Öffnung 132 einen axialen Austragsspalt 134 für das gekochte Fördergut. Am Ende der Schneckenwelle 104 ist mittels Bolzen 138 eine Stirnplatte 136 befestigt, die zusammen mit dem Stirnring 130 einen radialen Austragsspalt 140 begrenzt. Das Verstellen der Mutter 128 ermöglicht es. den radialen Austragsspalt 140 zu regeln. Die Schneckenwelle 104 läßt sich leicht vom Gehäuse 100 abnehmen.

wenn man die Mutter 124 von der Schneckenwelle 104 abschraubt und dann die Schneckenwelle aus dem Ende 108 des Gehäuses 100 hervorzieht.

Gemäß Fig.6 kann der Schirm 66 auch am Austragsende 108 des Gehäuses 100 befestigt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Behandeln von Sojabohnen und ähnlichen Erzeugnissen, z. B. anderen Hülsenfrüchten, Getreidekörnern od. dgl„ durch Zerkleinern und Kochen zwecks Erzielung von schmackhafteren und •besser bekömmlichen Futtermitteln, wobei die Behandlung des Gutes mit einer in einem länglichen, zylindrischen Gehäuse drehbar gelagerten Förderund Preßschnecke erfolgt, die eineT sich über die Gehäuselänge erstreckenden Durchlaß des Schnekkenganges aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse am Austragende des Gutes zusammen mit der darin drehbaren Förder- und Preßschnecke (22, 104) einen ringförmigen, axialen Austrittsspalt (48,134) aufweist, der in einen radialen Austrittsspalt (140) mündet, wobei die Spaltdurchlässe so eng bemessen sind, daß das Behandiungsgut beim Fördern längs des Gehäuses zerkleinert und derart gestaut wird, daß es ohne Wärmezufuhr von außen nur durch Druck und Reibungswärme beim Fördern zum Kochen erhitzt wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der ringförmige, axiale Austrittsspalt (48) am Austragende des Gehäuses durch einen vom Ende der Schneckenwelle (22) abgestuften Wellenzapfen (50) kleineren Durchmessers und einem den Wellenzapfen in Abstand umschließenden Durchlaß (48) einer am Ende des Gehäuses mit Bolzen (44) verspannten .Stirnplatte (42), der radiale Austrittsspalt (140) durch eine zweite, am Wellenzapfen (50) verspannte und mit der Schneckenwelle drehbare Stirnplatte (52) gebildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (12) drehbar gelagerte Förder- und Preßschnecke (22, 24) am Austragende des Gehäuses (12) einen Keilring (60) trägt, der sich in Umfangsrichtung der Schnecke von dem größten (62) auf den kleinsten (64) axialen Abstand der Endwindung der Preßschnecke vom Schneckenende (22) verjüngt, zugleich an Höhe abnimmt und den von der Endwindung der Förderund Preßschnecke (22, 24) begrenzten Windungsraum am Schneckenende verkleinert (F i g. 4 und 5).

4. Maschine nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß das die Förder- und Preßschnecke (22, 24) aufnehmende Gehäuse (12) an seinem Austragende eine Ringnut (58) aufweist, in die ein an der Innenfläche der fest verspannten Stirnplatte (42) verschweißter Ringbund (56) ragt, der im Zusammenwirken mit dem im Endwindungsraum der Schnecke angeordneten Keilring (16) den Durchlaß des Gutes am Austragende des Gehäuses zusätzlich verengt.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige axiale Austragspalt (134) am Austragende des Gehäuses (100) von einer das Schneckenende umschließenden, ringförmigen Stirnplatte (130) des Gehäuses (100) und der radiale Austragspalt (140) von einer zweiten, am Wellenende unter Freilassen des axialen Austragspaltes (134) mit Bolzen (138) verspannten, mit der Schneckenwelle (104) umlaufenden Stirnplatle (136) gebildet ist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förder- und Preßschnecke (22, 24) umschließende Gehäuse (2) an seiner Innenfläche mit einwärtsra-

genden, ortsfesten Windungen (28) oder Längsrippen (102) versehen ist, die dem Festsetzen des behandelten Gutes an der Förder- und Preßschnekke entgegenwirken.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förder- und Preßschnecke umschließende Gehäuse (12, 100) am Zuführungsende einen in einem querliegenden Zuführungsrohr (34) angeordneten, querliegenden Zuführungsförderer (36) aufweist, bei liegender Anordnung des Gehäuses (100) an seiner Oberkante einen aufwärtsragenden Ausdehnungsstutzen (12Λ) trägt, der die beim Kochen eintretende Ausdehnung des Behandlungsgutes aufnimmt, und am Austragende mit einer den radialen Austragspalt (140) übergreifenden, ringförmigen Abschirmung (66) versehen ist.