DE3836307C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flockenpresse zum Erzeugen von Flocken aus Getreidekörnern, bei der in einem Gehäuse unterhalb einer das untere Ende einer trichterförmigen Einlaufmulde bildenden Einlauföffnung ein Quetschspalt angeordnet ist, der von zwei keilförmig aufeinander zulaufenden, im wesentlichen kreisbogenförmigen Quetschflächen gebildet wird, wobei eine der Quetschflächen von der mit einem Rändel oder einer Kordel versehenen Umfangsfläche einer drehend angetriebenen Quetschwalze gebildet ist und bei der die zweite Quetschfläche eine konkave, glatte Form aufweist.

Bei einer bekannten Flockenpresse dieser Art (DE-GM 85 35 327) wird die zweite Quetschfläche von der inneren Zylinderfläche einer Hohlwalze gebildet, die mit einer im Innern dieser Hohlwalze exzentrisch angeordneten Walze mitläuft. Dabei bilden die Außenfläche der kleineren Walze und die Innenfläche der Hohlwalze den Quetschspalt. Die Hohlwalze muß entweder in ein Wälzlager eingepreßt sein oder aber es muß der Innenring eines Spezial- Wälzlagers als Hohlwalze verwendet werden. In beiden Fällen sind eine voluminöse Bauweise und hohe Herstellungskosten nicht zu vermeiden. Diese bekannte Getreidepresse weist eine im Verhältnis zu ihrer Baugröße geringe Leistung und zudem eine mangelhafte Funktionsweise auf. Die Zuführung und Abführung des Mahlgutes erfolgt teils radial und teils axial. An der mitlaufenden zweiten Quetschfläche der Hohlweise können sich trotz eines Abstreifers im Laufe der Zeit Mahlreste festsetzen, die sich relativ schnell zu einer Schicht aufbauen, welche mit zunehmender Dicke zum Stillstand bzw. zur Funktionsunfähigkeit führen kann. Diese bekannte Konstruktion kann deshalb für eine Haushaltsflockenpresse nicht infrage kommen.

Es ist auch eine Getreidemühle bekannt (FR-PS 9 61 560), die einen zu einer Mahlwalze radial beweglichen Klotz aufweist, an dem eine konkave, dem Umfang der Mahlwalze zugekehrte Gegenfläche angebracht ist, welche mit der rauhen, schleifenden Mantelfläche der Mahlwalze einen sich nach unten verjüngenden Mahlspalt bildet. Diese Gegenfläche wird aber von einer Gummileiste gebildet, welche die Aufgabe hat, in den Mahlspalt einlaufende Körner zu bremsen, damit sie von der Mahlwalze unter Bildung von Mehl abgeschliffen werden. Gepreßte Flocken können mit dieser Getreidemühle nicht erzeugt werden.

Bei einer bekannten Schrot-, Mahl- und Quetschmühle (DE-PS 3 40 045) sind zum Quetschen von Körnern zwei sich gegenläufig drehende Walzen vorgesehen, von denen die eine mit einem größeren Durchmesser in anderer Drehrichtung wahlweise im Zusammenwirken mit einem feststehenden konkaven Mahlstein zum Mahlen von Mehl benutzt werden kann. Zum Flockenpressen ist dieser Mahlstein aber nicht geeignet.

Bei anderen bekannten Flockenpressen (DE-GM 87 03 777 und DE-GM 87 11 000) sind jeweils in einem Gestell zwei Quetschwalzen gelagert, die gemeinsam gegenläufig zueinander angetrieben werden und deren Mantelflächen jeweils mit einem Rändel oder einer Kordel versehen sind.

Bei der einen bekannten Flockenpresse (DE-GM 87 03 777) sind die Quetschwalzen nur auf Teilabschnitten ihres Mantels mit einem Rändel versehen, wobei diese gerändelten Teilabschnitte teils schraubenförmig und/oder teils ringförmig verlaufen können und die dazwischenliegenden Umfangsabschnitte der Quetschwalzen glatt sind.

Abgesehen davon, daß bei diesen bekannten Flockenpressen jeweils zwei Quetschwalzen vorgesehen sind, die miteinander angetrieben werden müssen, die also auch eine getriebliche Verbindung erfordern, ist die Arbeitsleistung und insbesondere der Einzugseffekt des Preßguts in den Preßspalt desto geringer, je kleiner die Walzendurchmesser sind, weil bei kleinerem Walzendurchmesser der Keilwinkel an der Stelle, wo die Getreidekörner erfaßt werden, relativ groß ist. Dieser Nachteil macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn die zu zerquetschenden Körner relativ dick sind. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die beiden Quetschwalzen mit einem relativ großen Durchmesser und/oder aber mit einem relativ tiefen nutenartigen Rändel bzw. mit einer tiefen Kordel zu versehen, was sich andererseits aber wieder nachteilg auf die Festigkeit der fertigen Flocken auswirkt. Indem sich die Kanten oder Spitzen des Rändels bzw. der Kordel tief in die Flocken einpressen, wird die Brüchigkeit der Flocken stark erhöht, zumal dann, wenn sie auf beiden Seiten der Flocken vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leistungsfähige Flockenpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und kompakt aufgebaut, billig herstellbar und leicht handhabbar ist und die auch bei kleinem Quetschwalzendurchmesser und einer nur schwach kordierten oder gerändelten Mantelfläche eine höhere Arbeitsleistung, insbesondere eine gegenüber den bekannten Flockenpressen stark verbesserte Einzugswirkung auch auf Getreidekörner größerer Dicke ausübt und bei der auch dann keine den Quetschspalt verkleinernden und die Leistungsfähigkeit vermindernden Ablagerungen an den Quetschflächen auftreten, wenn ölhaltige oder fetthaltige Körner verarbeitet werden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die zweite Quetschfläche von einer Außenfläche eines feststehenden, lose in einer seiner Körperform angepaßten Ausnehmung des Gehäuses angeordneten Quetschkeils gebildet wird, deren Krümmungsradius etwa gleich groß ist wie der Quetschwalzendurchmesser, und deren Krümmungsmittelpunkt gegenüber der Quetschwalzenachse zur Einlauföffnung hin so weit versetzt ist, daß sein Abstand von der Achsebene der Quetschwalzenachse etwa einem Fünftel des Quetschwalzendurchmessers entspricht.

Dadurch ist es nicht nur möglich, mit einem einzigen drehenden Organ in Form einer kordierten oder gerändelten Quetschwalze geringen Durchmessers auszukommen, was eine sehr kompakte Bauweise erlaubt und zu einer erheblichen Vereinfachung und Verbilligung der Flockenpresse führt, sondern es ist auch die Möglichkeit gegeben, durch die angegebene Krümmung der Quetschfläche des Quetschkeils eine Keilform des zum Quetschspalt führenden Einzugsraums zu erzeugen, deren Keilwinkel in dem Bereich, wo die Getreidekörner gleichzeitig an beiden Quetschflächen anliegen und wo der Einzugseffekt zu wirken beginnt, wesentlich kleiner ist, als bei den bekannten Flockenpressen bei denen zwei Quetschwalzen mit größerem Durchmesser vorhanden sind. Es ergibt sich eine für nahezu alle gängigen Getreidearten optimale Keilform des zum Quetschspalt führenden Einzugraums zwischen den beiden Quetschflächen, so daß mit Sicherheit Stauungen in diesem Hohlraum oberhalb des Quetschspalts vermieden werden und eine starke Leistung und einwandfreie Funktionsweise gewährleistet ist.

Dadurch, daß die eine Quetschfläche glatt ist, werden die fertigen Flocken nur auf der einen Seite von einer Kordel verformt, deren Spitzen sich in die eine Flockenfläche eingraben. Dieses Eingraben der Kordelspitzen in die eine Flachseite der Flocken kann auch als Vorteil betrachtet werden, weil dadurch die Gesamtoberfläche vergrößert und zudem elastischer wird.

Es besteht auch die Möglichkeit, den lose im Gehäuse sitzenden Quetschkeil gegen einen anderen, beispielsweise mit einer anderen Krümmung seiner konkaven Quetschfläche, auszutauschen, um für die Korngröße des jeweils zu verarbeitenden Getreides die jeweils optimale Einzugswirkung zu erzielen.

Durch die beiden nach Anspruch 2 und 3 vorgesehenen Ringscheiben ist es einerseits auf einfache Weise möglich, ein Mindestmaß der Quetschspaltweite von z. B. 0,2 mm sicherzustellen und zugleich den Quetschspalt in axialer Richtung zu begrenzen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 11.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

In den beiden Fig. 1 und 2 ist eine Flockenpresse im Schnitt dargestellt, wobei die

Fig. 1 einen Schnitt I-I aus Fig. 2 und die

Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1 darstellt.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Flockenpresse sind in einem aus zwei Gehäuseteilen 2 und 3 bestehenden blockartigen Gehäuse 1, das eine trichterartige Einlaufmulde 4 mit einer relativ kleinen Einlauföffnung 5 und eine Auslaßöffnung 30 aufweist, unter der Einlauföffnung 5 mittels zweier Kugellager 6 und 7 eine mit zwei Lagerzapfen 8 und 9 versehene Quetschwalze 10 und ein Quetschkeil 11 gelagert bzw. angeordnet.

Die beiden Gehäuseteile 2 und 3 können aus Kunststoff, aus Stein oder Keramik bestehen. Sie sind durch vier Schrauben 12 lösbar miteinander verbunden und so gestaltet, daß ihre Trennebene 13 quer zur Quetschwalzenachse 14 verlaufend im Bereich der Einlauföffnung 5 und somit auch im Bereich der Quetschwalze 10, vorzugsweise in deren axialer Mitte liegt.

Die Quetschwalze 10 ist auf ihrer Mantelfläche, welche zugleich die erste Quetschfläche 15 bildet, vollständig mit einer Kordel 18 (bei einer Kordel verlaufen die mittels eines Kordelrades in die Mantelflächen eingedrückten Riefen kreuzweise unter je 30° zur Achse) versehen, deren Kordiertiefe 1 mm nicht übersteigen sollte.

Die zweite Quetschfläche 16 wird von der der Quetschwalze 10 zugekehrten, konkaven und völlig glatten, ggf. polierten Außenfläche des Quetschkeiles 11 gebildet, der in einer seiner Außenkontur angepaßten gemeinsamen Ausnehmung 17 der beiden Gehäuseteile 2 und 3 lose und somit leicht austauschbar gelagert ist. Die Quetschfläche 16 hat einen Krümmungsradius R, der etwa gleich groß oder geringfügig größer ist wie bzw. als der Durchmesser D der Quetschwalze 10. In bezug auf die Quetschwalzenachse 14 ist diese Quetschfläche 16 so angeordnet, daß ihr Krümmungsmittelpunkt 19 um ein Maß E zur Einlauföffnung 5 hin gegenüber der horizontalen Achsebene 42 der Quetschwalze 10 versetzt, welches etwa einem Fünftel des Quetschwalzendurchmessers D entspricht.

An den beiden Stirnseiten 20 und 21 der Quetschwalze 10 liegen jeweils kreisförmige Ringscheiben 22 bzw. 23 an, die jeweils einstückig mit Lagernaben 24 bzw. 25 versehen und lose aber mit geringem radialen Spiel auf den Lagerzapfen 8 bzw. 9 der Quetschwalze 10 gelagert sind. Die Außendurchmesser der Ringscheiben 22 und 23 sind um die doppelte Weite S des zwischen der Quetschfläche 16 des Quetschkeiles 11 einerseits und der Quetschfläche 15 der Quetschwalze 10 andererseits bestehenden Quetschspalts 26 größer als der Durchmesser D der Quetschwalze 10; d.h. die Ringscheiben 22, 23 überragen die Quetschwalze 10 um die Quetschspaltenweite S.

Der Quetschkeil 11 ist um die Dicke der beiden Ringscheiben 22 und 23 breiter als die Quetschwalze 18. Seine Quetschfläche 16 liegt bei der engsten Quetschspalteinstellung an den Umfangsflächen dieser beiden Ringscheiben 22 und 23 an, so daß die kleinstmögliche Weite des Quetschspaltes 26 dem Maß S entspricht, das zweckmäßigerweise 0,2 bis 0,3 mm beträgt. Durch Herausdrehen einer Stellschraube 43 ist es möglich, die Weite des Quetschspaltes 26 geringfügig zu vergrößern. Die Stellschraube 43 ist nicht erforderlich, wenn man stets Flocken gleicher Dicke erzeugen will.

Es ist insbesondere aus Fig. 2 erkennbar, daß bei dieser Ausbildung der Quetschwalze 10 einerseits und des Quetschkeiles 11 mit seiner Quetschfläche 16 andererseits oberhalb des Quetschspaltes 26 zwischen diesen beiden Teilen ein Einzugsraum 27 gebildet ist, der eine gekrümmte, schlanke sich zum Quetschspalt 26 hin verengende Keilform aufweist, dessen Keilwinkel im Bereich A, in dem der Einzugseffekt und auch der Quetschvorgang beginnt, nur etwa 12° beträgt. Bei einem so kleinen Keilwinkel werden die Körner durch die erhöhte Klemmwirkung mit einem sehr starken Einzugseffekt erfaßt und in den Quetschspalt 26 gezogen, obwohl nur die mit der stärkeren Krümmung versehene Quetschfläche 15 der zylindrischen Quetschwalze 10 durch eine Kordel 18 aufgerauht ist, während die gegenüberliegende Quetschfläche 16 glatt ist, ggf. poliert sein kann. Zweckmäßigerweise bestehen sowohl die Quetschwalze 10 als auch der Quetschkeil 11 aus Stahl, wobei auch die Möglichkeit besteht, sie aus einem anderen harten Material, wie z.B. aus Keramik oder Stein zu fertigen.

Eine für die störungsfreie Funktion der Flockenpresse wichtige Ausgestaltung besteht auch darin, daß Durchlaßquerschnitt der Einlauföffnung 5 zumindest geringfügig kleiner gehalten ist als der obere Öffnungsquerschnitt des Einzugsraumes 27. Dadurch kann nämlich sichergestellt werden, daß keine Stauungen in diesem Einzugsraum 27 entstehen. Wie aus Fig. 1 durch den Quetschspalt 26 ersichtlich ist, hat die Einlauföffnung 5 eine Breite, die etwa der halben Breite der Quetschwalze 10 entspricht. Der Einzugsraum 27 ist dagegen gleich breit wie die Quetschwalze 10. Auch durch die aus Fig. 2 erkennbare Anordnung der Einlauföffnung 5 in bezug auf die Quetschwalze wird das Vermeiden von Stauungen im Einzugsraum 27 begünstigt. Die Weite (Fig. 2) der Einzugsöffnung 5 entspricht etwa dem Radius der Quetschwalze 10. Die eine Begrenzung 46 der Einlauföffnung 5 liegt in der vertikalen Achsebene 45 der Quetschwalze 10.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die beiden Gehäuseteile 2 und 3 zur nahezu spielfreien Aufnahme der äußeren Ränder der beiden Ringscheiben 22 und 23 jeweils mit zylindrischen Ausnehmungen 28 bzw. 29 versehen, deren Mantelfläche nur im Bereich des Quetschspalts 26 und im Bereich der sich unterhalb der Quetschwalze 10 befindenden Auslauföffnung 30 unterbrochen sind. Die beiden Ringscheiben 22 und 23 bilden somit nicht nur einen die Mindestweite S des Quetschspalts 26 gewährleistenden Anschlag für den Quetschkeil 11, sondern auch die beidseitige axiale Begrenzung des Quetschspalts 26 und der Quetschfläche 15 der Quetschwalze 10.

Die beiden bereits erwähnten Kugellager 6 und 7, in denen die in Lagerzapfen 8 und 9 der Quetschwalze 10 drehbar gelagert sind, sind in zylindrischen Ausnehmungen 31 bzw. 32 der beiden Gehäuseteile 2 und 3 aufgenommen. Als Staubschutz für die beiden Kugellager 6 und 7 sind jeweils Filzringe 33 und Dichtungsscheiben 34 vorgesehen, die jeweils zwischen einem Kugellager 6, 7 und einer Ringscheibe 22, 23 angeordnet sind.

Der Lagerzapfen 8 ist auf seiner Stirnseite mit einem Profilzapfen 35 versehen, der eine Bohrung 36 einer Gehäusestirnwand 37 durchragt und auf dem eine Wellenkupplung 38 mit einer Außenverzahnung 39 befestigt ist. In einer zylindrischen Ausnehmung 40 des Gehäuseteils 2 ist ein ringförmiges Kupplungselement 41 einer Renkverbindung angeordnet, mit dessen Hilfe das Gehäuse 1 an die Gestellplatte eines Motors oder einer Handkurbel angeflanscht werden kann, die mit dem Gegenstück ausgerüstet ist und die auch das Gegenstück zu der Wellenkupplung 38 aufweist.

Durch die Zweiteilung des Gehäuses und die Lagerung der Quetschwalze 10 sowie des Quetschkeils 11 läßt sich die Flockenpresse einfach herstellen, insbesondere montieren und auch wieder demontieren, ein Vorteil der nicht nur fertigungstechnisch, sondern auch für die Wartung und Reinigung von Bedeutung ist. Im Bereich der Auslauföffnung 30 ist ein an der Quetschwalze 10 federnd anliegender Abstreifer 44 angeordnet.

Claims (11)

1. Flockenpresse zum Erzeugen von Flocken aus Getreidkörnern, bei der in einem Gehäuse unterhalb einer das untere Ende einer trichterförmigen Einlaufmulde bildenden Einlauföffnung ein Quetschspalt angeordnet ist, der von zwei keilförmig aufeinanderzulaufenden, im wesentlichen kreisbogenförmigen Quetschflächen gebildet wird, wobei eine der Quetschflächen von der mit einem Rändel oder einer Kordel versehenen Umfangsfläche einer drehend angetriebenen Quetschwalze gebildet ist und bei der die zweite Quetschfläche eine konkave, glatte Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Quetschfläche (16) von einer Außenfläche eines feststehenden, lose in einer seiner Körperform angepaßten Ausnehmung (17) des Gehäuses (1) angeordneten Quetschkeils (11) gebildet wird, deren Krümmungsradius (R) etwa gleich groß ist wie der Quetschwalzendurchmesser (D), und deren Krümmungsmittelpunkt (19) gegenüber der Quetschwalzenachse (14) zur Einlauföffnung (5) hin so weit versetzt ist, daß sein Abstand (E) von der Achsebene (42) der Quetschwalzenachse etwa einem Fünftel des Quetschwalzendurchmessers (D) entspricht.

2. Flockenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten (20, 21) der Quetschwalze (10) koaxial dazu kreisförmige Ringscheiben (22, 23) angeordnet sind, deren Umfang die gerändelte oder kordierte Quetschfläche (15) der Quetschwalze (10) um das Maß einer Quetschspaltmindestweite (S) überragt und an der der Quetschkeil (11) mit seiner Quetschfläche (16) anliegt.

3. Flockenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (22, 23) jeweils lose auf Lagerzapfen (8, 9) der Quetschwalze (10) gelagert sind.

4. Flockenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschkeil (11) mittels einer Stellschraube (43) radial zur Quetschwalze (10) einstellbar ist.

5. Flockenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschwalze (10) in einem aus zwei Gehäuseteilen (2, 3) bestehenden, mit der Einlaufmulde (4) der Einlauföffnung (5) und einer unterhalb der Quetschwalze (10) liegenden Auslauföffnung (30) versehenen Gehäuse (1) gelagert ist.

6. Flockenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene (13) des Gehäuses (1) im Bereich der Quetschwalze (10) und der Einlauföffnung (5) liegt und quer zur Quetschwalzenachse (14) verläuft.

7. Flockenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Einlauföffnung (5) kleiner ist als der ihr zugekehrte Endquerschnitt des zwischen den beiden Quetschflächen (15, 16) liegenden, zum Quetschspalt (26) führenden, keilförmigen Einzugsraumes (27).

8. Flockenpresse nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlauföffnung (5) sich in der einen Richtung über die eine Durchmesserhälfte und in der anderen Richtung über die halbe Breite der Quetschwalze (10) erstreckt.

9. Flockenpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus gegossenen Stein-, Keramik- oder Kunststoffkörpern besteht.

10. Flockenpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (22, 23) mit minimalem radialen Spiel in zylindrischen Ausnehmungen (28, 29) der beiden Gehäuseteile (2, 3) aufgenommen sind.

11. Flockenpresse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ringscheiben (22, 23) umschließenden Umfangsflächen der Ausnehmungen (28, 29) nur im Bereich des Quetschspalts (26) und im Bereich der Auslauföffnung (30) unterbrochen sind.