DE2238578C3

DE2238578C3 - Maschine zum Behandeln von Sojabohnen und ähnlichen Erzeugnissen

Info

Publication number: DE2238578C3
Application number: DE2238578A
Authority: DE
Inventors: John A. Des Moines Ia. Mcbride (V.St.A.)
Original assignee: Koehring Co
Current assignee: Koehring Co
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1972-08-04
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2238578B2; US3685430A; DE2238532B2; DE2238532A1; DE2238578A1; ZA725334B; CA945808A; ZA725333B; US3685429A

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Maschine zum Behandeln von Sojabohnen und ähnlichen Erzeugnissen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Entscheidend ist hierbei, daß der Durchlaß des ringförmigen Austrittsspaltes am Austragsende des Gutes so eng bemessen ist, daß das Behandlungsgut beim Fördern innerhalb des Gehäuses zerkleinert und derart gestaut wird, daß es ohne Wärmezufuhr von außen nur durch Druck und Reibungswärme beim Fördern bis zum Kochen des Gutes erhitzt wird.

Die beim Fördern des Behandlungsgutes erreichte Temperatur hängt u. a. vom Spaltdurchmesser und von der Beschaffenheit des Gutes ab. Da das Behandlungsgut in seinen mechanischen Eigenschaften in weiten Grenzen schwankt, empfiehlt es sich, den Austrittsspalt einstellbar zu machen, um so einerseits eine ausreichende Temperatur zu erreichen, andererseits eine Überhitzung des Gutes, die der Futterqualität abträglich ist, zu vermeiden. Die hiermit umrissene Aufgabe wird bei einer Maschine gemäß dem Hauptpatent erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Förderachse mit ihrer Schneckenwelle am Zuführungsende des Gehäuses freitragend in einer Lagerung gehaltert ist und daß die Begrenzungsflächen des ringförmigen Austrittsspaltes

zur Änderung seiner Weite in ihrer Lage zueinander einstellbar sind und mindestens eine seiner Begrenzungsflächen als Kegelfläche in einem spitzen Kegelwinkel zur Längsachse des Gehäuses angeordnet ist. In bevorzugter Ausführung sind beide Begrenzungs flächen des ringförmigen Austrittsspaltes in einem spitzen Kegelwinkel zur Längsachse des Gehäuses angeordnet, so daß das Austragende einen kegeligen Austrittsspalt aufweist, durch den ein erhöhter Staudruck auf das im Gehäuse geförderte Behandlungsgut ausgeübt wird. Die Weitenverstellung des Austrittsspaltes kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Schneckenwelle in Längsrichtung des Gehäuses verstellbar ausgebildet ist.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung der Maschine nach der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 die schaubildliche Vorderansicht einer solchen Maschine,

Fig.2 eine Seitenansicht der Fördertrommel der Maschine, teilweise im Längsschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1

F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung von F i g. 2, teilweise im Längsschnitt nach Linie 3-3 in F i g. 2,

Fig.4 eine Teilansicht einer abgewandelt Ausführung der Schücckenfördervorrichtung,

F i g. 5 eine Teilansicht einer anderen abgewandelten Ausführung der Schneckenfördervorrichtung und

Fig.6 eine schemalische Darstellung des hydraulischen Schaltkreises für den Antrieb der Schneckenfördervorrichtung.

Die Maschine 10 nach der Erfindung umfaßt ein mit Rädern versehenes Fahrgestell 12 mit einem darauf angeordneten Schneckenfördergehäuse 14, das sich in Längsrichtung des Fahrgestells 12 erstieckt. Das Gehäuse 14 hat ein Eintragsende t6 und ein Austragsende 18. Das Eintragsende 16 weist eine Zuführungsöffnung 20 auf, die in Verbindung mit einem Aufgabebehälter 22 steht Der Aufgabebehälter 22 ist so ausgebildet, daß Sojabohnen oder ähnliche Erzeugnisse hierin aus einem Zuführungsschneckengang 24 mit variabler Geschwindigkeit aufgenommen werden können. Die Zuführungsschnecke 24 wird an ihrem ι >beren Ende durch einen hydraulischen Motor 26 angetrieben. Der Motor 26 ist mit einem Steuerventil 28 über einen Schlauch 30 und mit einem auf dem Traktor od. dgl. befindlichen Vorratsbehälter 32 für die hydraulische Antriebsflüssigkeit durch einen Schlauch 34 verbunden. Der Traktor dient normalerweise zum Ziehen der Maschine 10 und zum Antreiben des Motors 26 mit dem hydraulischen System des Traktors. Der Vorratsbehälter 32 ist mit einer auf dem Traktor befindlichen Pumpe 36 durch eine Leitung 38 verbunden. Ferner steht die Pumpe 36 mit einem Druckentlastungsventil 40 über eine Leitung 42 in Verbindung. Das Druckentlastungsventil 40 ist mit dem Steuerventil 28 über eine Leitung 44 und mit dem Schlauch 34 über eine Leitung 46 verbunden. Das Steuerventil 28 ist überdies mit dem Schlauch 34 über eine Leitung 47 verbunden.

Die Drehgeschwindigkeit des Zuführungsschneckenganges 24 kann in einfacher Weise durch Handbetätigung des Steuerventils 28 variiert werden, das die Flüssigkeitsmenge regelt, die dem Motor 26 zugeführt wird. Wird das Steuerventil 28 geschlossen, so wird die Antriebsflüssigkeit zum Vorratsbehälter 32 über die Leitung 46 und den Schlauch 34 gefördert. Wird das Steuerventil 28 geöffnet, so wird die Antriebsflüssigkeit dem Motor 26 zum Antrieb der Zuführungsschnecke 24 zugeführt Die Leitung 47 ermöglicht die Rückführung von Druckflüssigkeit zum Vorratsbehälter 32, wenn der Motor 26 nicht bei Maximalgeschwindigkeit betrieben wird.

Ein temperaturanzeigendes Meßgerät 48 ist auf der Maschine 10 so angeordnet, daß es für das Bedienungspersonal gut sichtbar ist. Das Meßgerät 48 ist mechanisch mit einem Thermostat 50 verbunden, der auf dem Gehäuse 14 in der Nähe des Austragsendes vorgesehen ist und die Aufgabe hat, die Temperatur des im Geliäuse befindlichen Behandlungsgutes kurz vor dem Austragen aus dem Gehäuse zu ermitteln.

Das Gehäuse 14 ist mit einer Vielzahl von Längsnuten Riffelungen od. dgl. 52 versehen, die von der Innenfläche des Gehäuses einwärts ragen. Es weist ferner am Zuführungsende einen Innengewindeteil 54 auf, der mit einer Lagerbüchse 56 verschraubt ist Wie F i g. 3 zeigt, hat die Lagerbüchse 56 am äußeren Ende eine glatte Umfangsfläche 60 und enthält Rollenlager 58, deren innere Laafringe auf einer Lagerhülse 62 sitzen, die einen zylindrischen Ansatz 64 der Schneckenwelle 66 umschließt Das innere Ende der Lagerhülse 62 liegt an der Abstufung 68 der Welle 66. Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist Die Rollenlager 58 enthalten Kegelrollen 69 und 70, die zwischen der Lagerbüchse 56 und der Lagerhülse 62 auf zugeordneten Laufringen sitzen und durch eine Seegerringanordnung 71 gemäß F i g. 3 in Abstand gehalten sind.

Der innere Laufring des Rollenlagers für die Kegelrollen 70 stützt sich an einer Abstufung 72 gegen die der Lagerhülsen 62 ab. Eine Dichtung 73 sitzt auf dem inneren Ende der Lagerhülse 62 und hindert das Behandlungsgut daran, in das Rollenlager einzudringen. Ein Gewindering 74 ist als Spannmutter mil dem äußeren Ende der Lagerbüchse 62 verschraubt und ermöglicht es, die Größere der in Rollenlagern auftretenden Kräfte einzustellen. Eine Dichtung 76 umschließt den Gewindering 74 und hindert Fremdstoffe daran, von außen in das Rollenlager 58 einzudringen. Ein Gewindering 78 ist mit dem Zap^fen 64 der Schneckenwelle 66 verschraubt und gestattet es, die Rollenlager 58 bei Bedarf von der Schneckenwelle 66 abzunehmen, ohne daß die Einzelteile des Rollenlagers dabei völlig auseinanderfallen.

Die Schneckenwelle 66 ist in geeigneter Weise mit der Schlepperzapfwelle 84 verbunden, die ihren Antrieb bewirkt. Die Schneckenwelle 66 ist mit einem zylindrischen Teil 86 versehen, der sich vom Zuführungsende bis zum Austragsende der Schneckenwelle erstreckt und eine Schneckenwindung 88 zum Fördern des Behandlungsgutes über die ganze Länge des Gehäuses 14 trägt. Eine kegelstumpfförmige Stirnplatte 89 ist an das Austragsende des zylindrischen Teils 86 angeschweißt; an ihr ist eine zweite kegelstumpfförmige ausgebildete Stirnplatte 90 mit Gewindebolzen 92 gemäß F i g. 2 verschraubt. Ein Ring 94 erstreckt sich um das Austragsende des Gehäuses 14 und ist hieran gemäß F i g. 3 verschweißt. An diesem Ring 94 ist gemäß F i g. 3 mit einer Vielzahl von Schraubenbolzen 98 ein zweiter Ring 96 mit einer kegeligen Innenfläche 100 befestigt, die die kegelige Umfangsfäche 102 der Stirnplatte 90 in Abstand umschließt.

Eine Vielzahl von radialen Armen 106 sind an der vorderen Stirnfläche der Lagerbüchse 56 befestigt, mit denen die Lagerbüchse 56 gedreht werden kann, wodurch das Wellenlager einschließlich der ganzen Schneckenwelle längs des Gehäuses 14 nach innen oder außen bewegt und der Abstand zwischen den Kegelflächen 100 und 102 verändert wird. Ein Rohr 108 ist an der Maschine verschweißt oder anderweitig befestigt, es ist mit einer Stange UO verschraubt, die an ihrem unteren Ende einen drehbar gelagerten Bremsschuh 112 trägt, der an der gewindelosen Fläche 60 der Lagerbüchse 56 anliegt und durch Drehen der Stange 110 im Rohr 108 nach oben bewegt, abgehoben und außer Reibungseingriff mit der Lagerbüchse 56 gebracht werden kann, wenn dies gewünscht wird, um die Lagerbüchse 56 längs des Gehäuses 14 bewegen zu können.

Fig.4 zeigt eine abgeänderte Ausführung für das Austragsende der Schneckenwelle. Die Schneckenwelle 86 trägt hier an ihrem Ende eine Vielzahl von schrägen Messer- oder Schlagleisten 114, die den Förderstrom des Behandlungsgutes drosseln, wodurch das Behänd-

lungsgut verrührt, aufgebrochen und dabei auch erwärmt wird. Die Messer- oder Schlagleisten 114 sind unter einem Winkel von 30° zur Wellenachse geneigt.

F i g. 5 zeigt eine weiterhin abgewandelte Ausführung für das Austragende der Schneckenwelle 86. Das Wellenende ist hier mit einer Steilwindung oder Steilrippe 118 versehen, deren Steigung wesentlich größer ist als auf dem vorderen Teil 88 des Schneckenganges.

Im Betrieb wird das Behandlungsgut dem Aufgabebe- [o hälter 22 durch die Zuführungsschnecke 24 mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die durch das Steuerventil 28 von Hand geregelt wird. Das Behandlungsgut fällt dann durch die Öffnung 20 in das vordere Ende des Gehäuses 14. Bei Drehen der Schneckenwelle 66 durch die Schlepperzapfwelle 84 fördert der Schneckengang 88 das zugeführte Gut längs des Gehäuses 14 nach hinten. Das Gut wird dabei durch das Zusammenwirken des Schneckenganges 88 mit den Längsrippen oder -rillen 52 zerquetscht, und es wird am Austragsende des Gehäuses 14 durch den Kegelspalt 104 nach außen gedrückt. Hierbei wird im schmalen Kegelspalt 104 ein hoher Druck erzeugt, durch den die Sojabohnen bei der gleichzeitig auftretenden Reibungswärme in einen flüssigen Zustand gelangen.

Wünscht man den Regelspalt 104 zu vergrößern, so wird die Lagerbüchse 56 gedreht, so daß sie sich bezüglich des Gehäuses 14 nach innen bewegt, wodurch die Stirnplatte 90 bezüglich des Ringkörpers 96 nach außen bewegt wird. 1st die Welle 66 richtig gelagert, so wird die Stange 110 derart gedreht, daß der Bremsschuh 112 an die Fläche 60 angedrückt wird, damit sich die Lagerbüchse 56 nicht ungewollt drehen kann.

Der als Spannmutter dienende Gewindering 74 sorgt dafür, daß die Lagerteile ihre eingestellte Lage beibehalten. Der Thermostat 50 ermittelt die Temperatur des Fördergutes in der Nähe des Austragendes des Gehäuses, die von dem Meßgerät 48 angezeigt wird. Durch die intensive Wärme und den intensiven Druck, die auf das Sojabohnenmaterial beim Fördern durch das Gehäuse und beim Pressen nach außen durch den Kegelspait 1Ö4 übertragen werden, kommt das Sojabohnenmaterial im Gehäuse 10 zum Kochen, wodurch die Ureaseaktivität neutralisiert wird. Es soll darauf hingewiesen werden, daß das Innere des Gehäuses sich leicht reinigen läßt, indem einfach der Gewindering 78 abgeschraubt und die Lageranordnung entfernt wird, worauf die Schneckenwelle 66 aus dem Austragende des Gehäuses hervorgezogen werden kann.

Die Kegelflächen der Stirnplatten 89 und 90 ergeben nur eine minimale Angriffsfläche für das Fördergut zum ausüben eines Längsschubes auf die Schneckenwelle 66, wodurch der Verschleiß an den Lagerteilen vermindert wird.

Hierzu 1 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 einen sich über die Gehäuselänge erstreckenden Durchlaß des Schnekkenganges aufweist und das Gehäuse am Austragende des Gutes zusammen mit der darin drehbaren Förder- und Preßschnecke mindestens einen ringförmigen Austrittsspalt aufweist, dessen Spaltdurchlaß so eng bemessen ist, daß das Behandlungsgut 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 nach Patent 22 38 532 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (86,88) mit ihrer Schneckenwelle (64, 66) am Zuführungsende des Gehäuses (14) freitragend in einer Lagerung (58) gehaltert ist und daß die Begrenzungsflächen (100, 102) des ringförmigen Austrittsspaltes (104) zur Änderung seiner Weite in ihrer Lage zueinander einstellbar sind und mindestens eine seiner Begrenzungsflächen (100, 102) als Kegelfläche in einem spitzen Kegelwinkel zur Längsachse des Gehäuses (14) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Begrenzungsflächen (100, 102) des verengten Gehäuseauslasses (104) in einem spitzen Kegelwinkel zur Längsachse des Gehäuses angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (64,66) in Längsrichtung des Gehäuses zur Änderung der Weite des verengten Auslasses (104) lagenverstellbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die am Zuführungsende des zylindrischen Gehäuses (14) angeordnete Wellenlagerung (58,62) in einer Lagerbüchse (56) angeordnet ist, die ein äußeres Einstellgewinde trägt und mit einem Innengewinde (54) am Zuführungsende des Gehäuses (14) axial einstellbar verschraubt ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das am Zuführungsende des Gehäuses (14) in der Lagerbüchse (56) angeordnete Wellenlager durch eine auf einem Wellenzapfen (64) der Schneckenwelle (66) mit einem Gewindering (78) axial fest verspannte Lagerhülse (62) mit darauf angeodneten Rollenlagern (69, 70) und diese Rollenlager nach außen verschließenden Ringdichtungen (73,76) gebildet ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wellenlager (62,69,70) enthaltende, am Zuführungsende des zylindrischen Gehäuses (14) verschraubte Lagerbüchse (56) an ihrem äußeren Ende mit einer Mehrzahl von fest angebrachten, radialen Stellarmen (106) zum Drehen der Lagerbüchse (56) im Einstellgewinde (62) des Gehäuses (14) versehen ist.

7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wellenlager (62, 69, 70) enthaltende, am Gehäuse (14) mit einem Einstellgewinde (62) verschraubte Lagerbüchse (56) mit einer

die Lagerbüchse (56) gegen Drehen sichernden Bremsvorrichtung (110,112) versehen ist

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (66, 68) am Austragende des Gehäuses (14) vor dem kegeligen Austrittsspalt (104) mit einer Vielzahl von schräg zur Wellenachse zwischen den Schneckenwindungen (88) angeordneten Messer- oder Schlagleisten (114) versehen ist

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 — 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im zylindrischen Gehäuse (14) angeordnete Schneckenwelle (66, 68) am Austragende des Gehäuses vor dem kegeligen Austrittsspalt (104) mit einer Steilrippe oder -windungen (118) versehen ist.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förderschnecke (86, 88) enthaltende zylindrische Gehäuse (14) mit seiner Längsachse in Fahrtrichtung auf einem mit einem Schlepper kuppelbaren Fahrgestell (12) angeordnet, die Schneckenwelle (64, 66) mit der Schlepperzapfwelle (84) verbindbar und der Antriebsmotor (26) des Zuführungsförderers (24) von der Schlepperhydraulik (28 — 40) angetrieben ist.