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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Futtermitteln Die 1:rfiiiduiig
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Futtermitteln.
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Die Erfindung will ein Futtermittel schaffen, «-elches einen hohen
Proteingehalt besitzt und entweder für sich allein oder mit anderen, eiweißärmeren
Futtermitteln vermischt an Vieh, beispielsweise Hornvieh und Gefl.ii'gel, verfüttert
«-erden kann.
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Das neue Futtermittel kann grundsätzlich aus pflanzlichen Stoffen
gewonnen «erden; vorzugsweise aus frisch geschnittenem Grünmaterial, wie Blätter,
Kraut, Pflanzenbüschel, Gras u. dgl., kann aber auch andere verdauliche natürliche
Zellgewebe enthalten bzw. aus diesen gewonnen werden, wie beispielsweise Fleisch
von Säugetieren. Geflügel und Fischen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit
Hilfe dessen solche Stoffe in ein Futtermittel umgewandelt «erden können, das geeignete
Beschaffenheit besitzt, leicht gelagert und nach Bedarf verwendet werden kann.
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-Es wurden bereits Versuche unternommen, den Eiweißgehalt pflanzlicher
Stoffe in Form eines verdaulichen Konzentrates zu gewinnen. Im allgemeinen beruhten
solche Versuche jedoch auf der Zerlegung der pflanzlichen Stoffe durch Zerschneiden
oder Zerreißen in feinste Teilchen und haben deshalb keine befriedigenden Ergebnisse
bezeigt.
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Das erfindungsgemÜße Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln aus
Grünmaterial und
anderen verdaulichen natürlichen Zellgeweben besteht
darin, daß man, das Grünmaterial oder die sonstig!- Ausgangssubstanz einem Druck
unterwirft, der ausreicht, es so zu zerquetschen und so die Zellstruktur aufzubrechen,
ohne das Material irgendwie in kleine Teile zu zerschneiden oder zu zerreiben, worauf
man den. fasrigen. Rückstand auswäscht, um die Eiweißstoffe aus den Fasern zu extrahieren,
und die gewonnene Flüssigkeit mit oder ohne Zusatz der wäßrigen Proteinstoffe, die
bei der Druckbehandlung des Grünmaterials gewonnen wurde, mit Wärme oder auf andere
Weise behandelt, um eine Ausflockung der.Proteinsto$e herbeizuführen, die sich im
Anschluß hieran leicht abscheiden lassen.
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Nachdem ,die verdaulichen. natürlichen Ausgangsgewebe, wie Grünzeug
oder Fleisch von Säugetieren, Geflügel oder Fischen einer solchen mechanischen !Einwirkung
zum Aufbrechen der Zellenstruktur und Freisetzung der wäßrigen zu gewinnenden Eiweißstoffe
unterworfen sind, kann der nach der eben beschriebenen Gewinnung des eiweißhaltigen
Saftes verbleibende fasrige Rückstand unter schneller Bewegung in eine wäßrige Flüssigkeit
eingebracht werden, um die restlichen Proteinstoffe aus den Fasern auszuwaschen.,
worauf die anfallende Flüssigkeit von den. Fasern getrennt und die darin enthaltenen
Proteine ausgeflockt und durch Fällung von der Flüssigkeit getrennt werden.
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Die wäßrige Flüssigkeit, der die fasrigen Rückstände zugemischt werden,
kann ganz oder zum Teil aus der wäßrigen eiweiß thaltigen Flüssigkeit bestehen,
,die aus den Zellgeweben durch die vorausgegangene mechanische Druckbehandlung gewonnen
und von dem fasrigen Rückstand getrennt wurde.
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Vor der Ausflockung der Eiweißstoffe in der abgetrennten Flüssigkeit
kann man die Fasern aus der Flüssigkeit entfernen und die an diesen Fasern noch
anhaftende Flüssigkeit mechanisch abtrennen. In manchen Fällen wird vorgezogen,
die in den Zellen ursprünglich enthaltene wäßrige Substanz nach ihrer Freisetzung
durch die erfindungsgemäße Behandlung für sich zu sammeln, um die darin enthaltenen
Eiweißstoffe für sich auszuflocken, ohne sie der wäßrigen Flüssigkeit zuzusetzen,
mit dieren Hilfe der fasrige Rückstand ausgewaschen wird.
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Die Ausflockung der in der abgetrennten Flüssigkeit enthaltenen Eiweißstoffe
erfolgt vorzugsweise durch W Üzme und, ihre anschließende Abscheidung aus der Flüssigkeit
mechanisch, z. B. durch Filtrieren. Die Flüssigkeit, aus der die ausgeflockten Proteinstoffe
abgeschieden sind, kann nach Wunsch in den Prozeß zurückgeführt und zur Auswaschung
der Eiweißstoffe aus den fasrigen Rückständen neuen Behandlungsgutes benutzt werden.
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Die Ausflockung wird vorzugsweise herbeigeführt und -unterstützt durch
Erhöhung der Temperatur wenigstens auf 6o° C, insbesondere auf beispielsweise 82'°
C, jedoch nicht bis zu Temperaturen, bei der die Proteinstoffe zerstört würden.
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Die Erfindung schließt auch Vorrichtungen zur Durchführung des neuen
Verfahrens ein. Solche Vorrichtungen bestehen beispielsweise aus einer Quetschvorrichtung
der nachbeschriebenen Art, einem Waschbehälter an der Austrittsseite dieser Vorrichtung
zur Aufnahme des in der Vorrichtung aufgeschlossenen Fasermaterials, einer Rührvorrichtung
im Waschbehälter, die ihren Antrieb von der Welle der Quetschvorrichtung erhält,
und einer Einrichtung, durch die das gewaschene fasrige Material aus dem Waschbehälter
herausgehoben oder auf andere Weise aus der Waschflüssigkeit entfernt und abgeführt
werden kann.
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Die Erfindung ist in _ der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. z veranschaulicht das Schema des neuenVerfahrens; FinG. 2 veranschaulicht
im teilweisen Schnitt eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens; die
Fig. 3 und q. sind Schnitte nach den Linien III-III bzw. IV-IV in Fig.2; Fig. 5
ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstab durch die Preßschnecke und die Druckkammer
für die Fasern; Fig. 6 ist ein Grundriß einer abgewandelten Anlage, die aus drei
für sich unabhängigen Aggregaten besteht; Fig. 7 ist ein Teilschnitt durch eine
Waschanlage mit einer zweiten Förderschnecke zur Fortscha$ung des Fasermaterials
und einem Teil der ersten Förderschnecke.
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Das erfindungsgernüße Verfahren zur Aufbreehung der Gewebezellenstruktur
von Grünfutter oder anderem verdaulichem Gewebe durch mechanische Druckeinwirkung
zur Freisetzung der in den pellen enthaltenen wäßrigen Proteinstoffe ist in Fig.
r veranschaulicht.
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Das zu verarbeitende Material wird in einer geeigneten Vorrichtung
zusammengepreßt und zerquetscht, so daß auf diese Weise die Zellenstruktur aufgeschlossen
wird, ohne da8 das Material durch Zerschneiden oder Zerreißen in kleine Teile zerlegt
wird. Der dabei frei werdende eiweißhaltige Saft läuft ab und wird gesammelt, während
der fasrige Rückstand in einen Waschbehälter gebracht wird, wo er nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung in eine wäßrige Flüssigkeit gelangt, die ganz oder
zum Teil aus dem wäß,rigen eiweißhaltigen Preßsaft besteht, der durch die mechanische
Behandlung aus einer voraufgegangenen oder gleichzeitigen Menge von Behandlungsgut
gewonnen wird.
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Nach dem Waschvorgang wird der fasrige Rückstand entfernt und die
verbleibende Flüssigkeit in einem Heizkessel zur Ausflockung der Proteinstoffe erwärmt.
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In manchen Fällen, in denen die wäßrige Flüssigkeit, die durch die
einleitende mechanische Behandlung des Gutes in Freiheit gesetzt wird, bereits ausreichend
konzentriert ist, kann sie zum Zwecke der Ausflockung direkt in den Heizkessel geleitet
werden. In den meisten Fällen ist es jedoch vorzuziehen, diese Flüssigkeit zunächst
der Waschfllwssigkeit in dem Waschbehälter zuzusetzen, um
die Konzentration
der eiweißhaltigen wäßrigen Flüssigkeit zu erhöhen.
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Nach der endgültigen Abscheidung der Eiweißstoffe wird die Gewebefaser
als Nebenprodukt gewonnen und kann beispielsweise für die Herstellung von Futter
Verwendung finden. Dieses Fasergewebe lä.ßt sich aber auch für andere Zwecke verwenden,
beispielsweise, wo es sich um pflanzliche Ausgangsstoffe handelt, insbesondere als
Ausgangsstoff für die Papierherstellung.
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Die in den Fig. 2 und 3 im einzelnen veranschaulichte Vorrichtung
besteht aus einem langgestreckten, horizontal angeordneten Behälter 1o auf Bodenträgern
13. Auf dem Boden des aus senkrechten Seitenwänden 12 und einem abgerundeten Boden
i 1 bestehenden Behälters sammelt sich die aus den Fasern gewonnene Flüssigkeit.
Der Waschbehälter besteht aus zwei Abteilungen 1g, 3o an den. beiden Enden und einer
Mittelabteilung 16, in welcher die Fasern im Anschluß an die Aufbrechung der Struktur
der verdaulichen Zellgewebe im Abteil 30 zur (Extraktion ihres Eiweißgehaltes gewaschen
werden.
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Das als Ausgangsmaterial dienende verdauliche Zellengewebe, das aufzuschließen
ist, um den Eiweißgehalt zu gewinnen, wird mit Hilfe eines Zuführungstrichters 25
in das rechte Endabteil 3o eingeführt und in diesem mit Hilfe einer Preßschnecke
22 unter Druck gesetzt. Diese Schmecke arbeitet in einem rohrförmigen konvergierenden
Gehäuse 21, aus dessen schmalerem Ende die zusammengequetschten Faserstoffe in das
Mittelabteil 16 übertreten, wo die Fasermasse durch eine geeignete Rührvorrichtung
32 in einer wäßrigen Badflüssigkeit stark bewegt wird. In dem Mittelabteil 16 befindet
sich außer der Rührvorrichtung eine Art Schöpfvorrichtung, mit. 'Hilfe deren die
Faserstoffe am Ende des Abteiles gesammelt und einer Rinne 37 zugeführt werden können,
die sie einer zweiten Schnecke 24 zuführt. Ähnlich der im Gehäuse 21 arbeitenden
Einrichtung dient diese Schnecke dazu, noch einmal das Material zusammenzudrücken
und die gewaschenen Fasern dann auszustoßen.
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Die Hauptwelle 14, die durch Querlager 15 in der Mittelabteilung 16
getragen wird, geht durch die Mitte der Außenwände 17 derselben hindurch.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind sowohl das Endabteil 30 wie
auch das Endabteil 19 oben offen, während das Mittelabteil 16 durch eine Deckplatte
18 geschlossen ist.
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Die Welle 14 erhält ihren Antrieb mit Hilfe eines Riemens D von einem
Motor M. Auf jedem Ende der Welle 14 sitzt in den Abteilen 19 und 3o eine in einem
rohrförmigen konvergierenden Gehäuse 21 arbeitende Welle 22, wie im einzelnen aus
Fig. 5 her vorgeht.
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Wie Fig. 5 erkennen läßt, besteht jede der beiden allgemein mit 2o
und 24 bezeichneten Vorrichtungen zum Aufbrechen der Zellenstruktur und zum Ausstoß
des Behandlungsgutes aus einem über den größeren Teil seiner Länge konisch geformten
Gehäuse 21, das an jedem Ende in einen zylindrischen Teil 111 übergeht. An seinem
schmaleren Austrittsende besitzt das Gehäuse 21 einen Flansch I12, mit Hilfe dessen
es durch Schraubbolzen mit einer Trennwand 29 zwischen den beiden Abteilen 16 und
30 verbunden ist. An seinem anderen. Ende ist das Gehäuse 21 an der Abschlußwand
17 über Flansch 113 und Vorsprung 114 durch Bolzen angeschlossen. An seinem Austrittsende
weist das Gehäuse eine Ringöffnung-115 zwischen dem Umfang der Schnecke und einem
zylindrischen Teil 111 des Gehäuses auf, der für gewöhnlich durch eine undurchlässige
Ringplatte 116 verschlossen ist, die gegen die Öffnung 115 durch eine Feder 117
gedrückt wird. Die Platte 116 arbeitet auf diese Weise gegen, die Wirkung der Schnecke,
die während ihres Umlaufes das Fasergut gegen das schmalere Ende des Gehäuses und
in die Ringöffnung 115 gegen die Platte 116 drwckt. Die Platte 116 weicht zum Durchlaß
des Fasergutes zurück, wenn der Druck einen ausreichenden Betrag erreicht.
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Hierbei zerquetscht der in dem Gehäuse zwischen der umlaufenden Schnecke
22 und der Abschlußplatte 116 entstehende Druck die Zellen des Gutes, so daß der
eiweißhaltige Saft frei wird. Dieser kann die vor der Abschlußplatte zusammengepreßten
Fasern nicht durchdringen, sondern läuft auf dem abschüssigen Boden des Gehäuses
2i zurück und sammelt sich an seiner tiefsten Stelle, wo er durch eine Öffnung 170
mit einem starken rostartigen Drahtsieb abläuft.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Anordnung der Ventilplatte 116 so, daß
sie zusammen mit der Welle 14 umläuft. Infolgedessen wird die Innenfläche 118 der
Platte in Schleifberührung mit der Trennwand 29 stehen.
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An der Trennwand 29 ist ein ringförmiges Stützteil 13o befestigt,
das in einem Lagergehäuse 131 zur Aufnahme einer Hülse 132 endet, in der die Welle
14 drehbar gelagert ist. An einem Ende der Hülse 132 bildet ein Flansch 133 einen
Sitz für die Feder 117, deren anderes Ende mit Hilfe eines Vorsprunges an; der Platte
116 6 zentriert wird. Eine Verschiebung der Hülse 132 auf der Welle 1.4 infolge
des von der Feder 117 ausgeübten Druckes wird mit Hilfe einer Begrenzungsmutter
134 verhindert, die auf einen durch Madenschrauben 136 auf der Welle 14 befestigten
Gewindekragen 135 aufgeschraubt wird. Infolgedessen kann durch Verstellung der Anschlagmutter
134 die Vorspannung der Feder 117 verstellt werden, um den Druck auf die Ventilplatte
116 zu regulieren. Das Stützteil 130 ist bei 137 fortgeschritten, um den
Austritt des Fasergutes zu ermöglichen. Die Feder 117 ist zu ihrem Schutz in ein
hülsenförmiges Gehäuse 138 eingeschlossen.
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An ihrem weiteren Ende ist die Schnecke 22 in ähnlicher Weise in einer
Hülse 140 gelagert, die von dem Lagergehäuse 114 getragen wird. Zur Aufnahme des
Enddruckes der Hülse dient ein Drucklager 141, das von einer Flanschplatte 142 ummantelt
ist.
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Eine Stiiitzplatte ist konzentrisch auf dem breiteren Ende der Schnecke
bzw. des Behälters befestigt
und erstreckt sich radial bis zur
Behälterwandung, um zu verhindern, däß das Behandlungsgut an die Lager der Schnecke
gelangt.
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Ein Überdachungsflansch 143 kann an dem schmalen Ende des Gehäuses
vorgesehen werden. Vorzugsweise umgeben an dieser Stelle auch Wellungen 144 ringförmig
die obere Hülse des Gehäuses oder der Deckplatte 143, wenn eine solche vorgesehen
ist, im Kreis.
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Die Schnecke besitzt übliche Bauart. Befriedigende Ergebnisse wurden
mit dem erfindungsgeniMen. Verfahren erhalten, wenn zwischen den Schneckengängen
und der Innenwandung des Behälters ein radialer Spielraum von etwa 1,59 mm belassen
wird.
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Bei Benutzung einer mitumlaufenden End- oder Ventilplatte 116 und-
bei Verarbeitung pflanzlicher Grünstoffe (Blätter). mit einem Gehalt von etwa 95.°1o
Wasser enthielt die austretende Fasermasse einen erheblich geringeren Feuchtigkeitsgehalt,
der in manchen Fällen so gering war, daß die Fasermasse in Mischung mit trockenem
Futtermehl keine oder nur geringe Tendenz zur Klumpenbildung zeigte.
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Eine durchschnittliche Lochweite von 1,6 bis 2,4 mm des Siebes in
den Abflußöffnungen 170 ergab befriedigende Ergebnisse. Die Abflußöffnung 17o besitzt
einen rechteckigen Querschnitt, .dessen kürzere Seiten quer zur Schneckenachse liegen;
wie Fig. 5 weiter zeigt, reichen die kürzeren Seiten des Siebes 27 an den Seiten.
des Gehäuses 21 etwas aufwärts und folgen dem allgemeinen Krümmungsverlauf desselben.
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Gemräß Fig. 2 besitzt die Vorrichtung einen Trichter 25 zur Aufnahme
des Roh- und Griihmaterials oder sonstiger verdaulicher Gewebestoffe, aus dem diese
auf die Schnecke fallen. Durch diese wird das Gut nach dem schmalen Ende des Behälters
weitergedrückt und an der Endplatte iti6 vorbeigepreißt. Bevor es jedoch an dieser
vorbeigelangt, sammelt es sidh in den Ringöffnungen allmählich an und wird durch
weiter zutretendes Frischgut von der Schnecke zusammengepreßt. Erst wenn. dieser
Preßdruck ein ausreichendes Maß erlangt hat, gibt die Ventilplatte 116 nach und
läßt Fasergut durchtreten. Zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens sind die meisten Fasern
des Grüngutes aufgebrochen bzw. zerquetscht und durch den Druck aufgeschlossen,
so daß ihr wäßriger Eiweißgehalt in Freiheit gesetzt wird. Die Fasermasse, die sich
an der der Platte i i6 gegenüberliegenden Wandung ansammelt, dient gleichzeitig
auch als Abdichtung gegen den. Austritt von: Flüssigkeit.
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Die wäßrigen Inhaltstoffe fließen über das Sieb 27 zu einer schrägen
Platte 28, die die Flüssigkeit zu dem Boden des Mittelabteiles 16 leitet. Die trennende
Wandung 29 reicht abwärts bis zum oberen Ende der Platte 28, ist aber bei 5o fortgeschnitten,
um eine öffnung für den Durchtritt der Flüssigkeit zu bilden. -Gleichzeitig wird
das aufgebrochene bzw. aufgeschlossene Fasermaterial. durch die -Ventilplatte 116
am Ende der Vorrichtung 2o ausgestoßen; welche in das Mittelabteil 16 hineinragt.
Hier fällt das Gut in die Flüssigkeit, die sich bereits in dem Trog des Abteiles
16 gesammelt hat. Der Trog steht mit der rechten Endkammer 30 über ein Filtersieb
31 in Verbindung, das rechtwinklig quer zum Boden des Behälters angeordnet ist.
Die Flüssigkeit kann frei von einem Abteil in das andere durch das Sieb 3 i hindurchströmen;
doch kann eine nicht gezeichnete Klappe gegen die Vorderseite des Siebes 31 und
über dem fortgeschnittenen Teil 5o geschlossen werden, um die Flüssigkeit in dem
Einlaßabteil 30 vom Mittelabteil abzuschließen, so daß man die zuerst aus
den Fasern gewonnene Flüssigkeit getrennt für sich ablaufen und weiterbehandeln
kann.
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Zur lebhaften Bewegung und Durcheinander= rührurig der Fasern in dem
Mittelabteil 16 dienen zwei Sätze von kreisförmig angeordneten Schaufeln 32, 32'.
Der mittlere Schaufelsatz 32 wird durch radial gerichtete Arme 33 getragen, während
der andere und kleinere Plattensatz 32' durch einen Einzelsatz von Armen 33' getragen
wird. Diese Schaufelplatten 32' ragen über das Ende desjenigen Abteils hinweg, in
das die Fasern entleert werden.
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Die Fasern werden in der Flüssigkeit heftig bewegt mit dem Ergebnis,
daß die Proteinstoffe durch die Lösung extrahiert werden, und schließlich aus dem
Abteil 16 mittels umlaufender von radialen Armen 35 getragenen Schaufeln 36 entleert.
Jede dieser Schaufeln oder Schöpfer ist, wie Fig.4 erkennen läßt, von kanalförmigem
oder U-förmigem Profil und so angeordnet, daß die Schaufeln, wenn sie sich an der
obersten Stelle ihres Kreislaufes befinden, nach einer Seite umgekippt werden, um
das Fasergut in einen Trichter 37 zu entleeren, durch den es der zweiten Druck-
und Ausstoßvorrichtung 2z#-24 zugeführt wird. Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, ist
die Trennwand 34 zwischen dem mittleren und dem Endabteil bei 39 fortgeschnitten,
um die Rinne 37 aufzunehmen, wodurch es möglich wird, die Vorrichtung 2O-24 im ganzen
geschlossen zum Zweck einer Reparatur oder Nachprüfung herauszunehmen.
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Ein ähnlicher vertikaler Schlitz 39 ist in der Trennwand 29 -am anderen
Ende des Mittelabteiles 16 vorgesehen, um die erstbeschriebene Schneckenvorrichtung
herausnehmen zu können; die Welle 14 ist zu diesem Zweck in einen Mittelteil und
Endteile unterteilt, die durch Klauenkupplungen 41 im Eingriff miteinander stehen.
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Aufgabe der zweiten Schneckenvorrichtung --i ist es im wesentlichen,
das Fasergut, aus denen die Proteinstoffe bereits durch die Lösung in dem Mittelabteil
entfernt sind, von der Flüssigkeit bzw. dem Wasser zu trennen, welches durch den
Siebrost 27' in eine Rinne 38 abfließt und durch diese in den Flüssigkeitsraum des-
Abteiles 16 zurückgeleitet wird. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Filtersieb 31'
zwischen dem linken Endabteil i9 und dem Mittelabteil 16 vorgesehen ist und daß
in ähnlicher Weise die Endwandung 34 fortgeschnitten ist, um eine Mittelöffnung
für den Durchtritt der Flüssigkeit zu schaffen.
An jedem Ende des
Waschbehälters befinden sich Überlaufrohre 4.2, um die Flüssigkeit zu einem nicht
gezeichneten Heizkessel zu führen, der seinerseits seinen Inhalt, wenn gewünscht,
an einen Absetzbehiälter abgeben kann.
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Bei der Durchführung des neuen Verfahrens wird beispielsweise eine
bestimmte Verarbeitungsmenge frisch geernteter Gewebestoffe, beispielsweise Grüximaterial
wie Gras und Kohlblätter, in den Fülltrichter 25 geworfen und die Welle 1.4 in Drehung
gesetzt. Infolgedessen wird die Schnecke 22 an der Eintrittsseite das Grünfutter
vom Eintrittsende 26 nach der Endplatte 23 drücken. Das Grünmaterial wird hierbei
zerquetscht. Die Zellfasern reißen und brechen, wäßrigne Flüssigkeit tritt aus,
fließt ant der Innenseite des Gehäuses 21 abwärts und wird durch das Sieb 27 filtriert,
an welchem die groben Faserteilchen hängen-bleiben. Die filtrierte Flüssigkeit gelangt
auf eine Rinne, auf der sie durch Offnun:gen 5o in das Mittelabteil 16 fließt.
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Die Schnecke preßt gleichzeitig das verdichtete Grünmaterial oder
anderweitiges Fasergut durch das konvergierende Gehäuseende gegen die Endplatte
23, die nach Maßgabe des Druckes ausweicht, mit dem Ergebnis, daß die Zellfasern
unter der Druckeinwirkung, die zwischen dem Endflansch 112 und der Endplatte 23
zustandekommt, zerdrückt und ausgestoßen werden, wodurch die mechanische Zerreißung
der Zellfasern weiter vervollständigt wird.
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Von der Endplatte 23 fällt das zerrissene Fasergut in das Mittelabteil
16, wo es mit der wäßrigen Flüssigkeit befeuchtet wird, die sich dort bereits angesammelt
hat. Sollte die so entstehende Fasermischung nicht flüssig genug sein, wird mit
Hilfe der Klappe 18 etwa die halbe Gewichtsmenge Wasser der verarbeiteten Grünfuttermenge
zugefügt.
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Die umlaufenden Rührschaufeln 32, 32' sorgen dafür, daß die am Fasergut
haftenden Teilchen von wäßriger proteinhaltiger Flüssigkeit abgewaschen werden und
die Proteinstoffe in Form einer Suspension in das Wasser gelangen. Das Wasser und
die suspendierten wäßrigen Stoffe trennen sich selbst von den Fasern beim Durchgang
durch die Filtersiebe 31 in den 'Endabteilen ig und 30, aus denen sie schließlich
über die überlaufrohre 42 ausfließen, wenn das Flüssigkeitsniveau mit fortlaufendem
Prozeß ansteigt. Die Schneckenanordnung an der Austrittsseite der Apparatur wird
von Schaufeln oder Schöpfern 36 versorgt, die laufend die ausge-,vaschenen Fasern
abführen nach Maßgabe, wie sie sich in den Mittelabteilen sammeln. Die Hauptaufgabe
der zweiten Schnecke besteht darin, die etwa in den Fasern noch vorhandenen. wäßrigen
Stoffe sowie zugesetztes Wasser aus den Fasern herauszupressen. Die wäßrige Phase
und das abgequetschte Wasser werden dem Mittelabteil 16 über die Rinne 38 und das
Filtersieb 27' wieder zugeführt. während die Fasern aus dem Gehäuse der Austrittsvorrichtung
3;I an der Endplatte 23 vorbei in eine nicht gezeichnete Sammelwanne ausgestoßen
werden, Durch die Überflußrohre42 gelangt die Flüssigkeit, die die suspensierte
wläßrige proteinhaltige Substanz enthält, zum Heizkessel, in dem sie auf eine Temperatur
von 82° C erwärmt wird. Sobald eine Koagulation eingetreten ist, wird der Heizkessel
in einen,Absetztank entleert, in welchem die koagulierte wäßrige Substanz oder Phase
eine dunkelgrüne Schicht am Boden des Tankes bildet, über der klares Wasser steht.
Das klare Wasser wird dekantiert und entweder fortgelassen oder von neuem in das
Mittelabteil 16 zur Verarbeitung einer frischen Menge Grünfutter oder sonstiger
verdaulicher Gewebestoffe zurückgeführt. Die abgesetzte wäßrige Phase ist sehr proteinreich
und kann entweder zur Aufbewahrung getrocknet oder so, wie sie ist, verfüttert oder
schließlich anderen Futtermitteln z. B,. für Hühner, Schweine und Milchkühe zugesetzt
werden..
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Bei der Verarbeitung von frisch geschnittenem, noch nicht durch Alterung
mit gummiartigen Substanzen verunreinigtem Griinmaterial, ist es zweckmäßig, wenn
auch nicht notwendig, die wäßrige Substanz, die bei dem ersten Aufschließungsgang
der Faser in der Preßschnecke an der Eintrittsseite ausgequetscht wird, direkt in
den Heizkessel zu leiten, statt diesen Saft in das ,Mittelabteil 16 laufen zu lassen.
Das geschieht, indem man die Klappe 5o schließt und die ausgepreßte wäßrige Substanz
durch einen nicht gezeichneten Ablauf in einen Behälter laufen läßt. Das gleiche
geschieht, wenn man den aus der Öffnung 27 austretenden Saft nicht durch Erwärmen
ausflocken, sondern direkt einem Absetzbehälter zuleiten will.
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Wird Zellengewebe, wie beispielsweise- Fisch, in der Apparatur verarbeitet,
so läßt man die in der ersten Schnecke ausgepreßte wäßrige Flüssigkeit in das Mittelabteil
laufen.
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Es folgen die Analysen einiger Proben von Verfahrensprodukten. Das
in Beispiel I verarbeitete Material bestand aus frisch geschnittener Luzerne, während
die in Beispiel II verarbeiteten Zellgewebestoffe aus filetiertem Kabeljau bzw.
Dorsch gewonnen wurden. Beispiel I 3 Pfund frisch geschnittener Luzerne werden in
einer Vorrichtung entsprechend Fig. 2 verarbeitet. Der aus der Luzerne in der ersten
Schnecke herausgepreßte eiweißhaltige-Saft läuft direkt in einen Kochkessel; dem
Mittelabteil werden zum Waschen der Fasern 3,31 Wasser zugesetzt. Nach dem Waschvorgang
wird die Flüssigkeit aus dem Mittelabteil in den Kochkessel abgelassen und zur Ausflockung
der Proteinstoffe auf 7¢°' C erwiäirmt, worauf man die ausgeflockten Proteinstoffe
absetzen läßt. Ergebnis: .45o g Fasermasse A (Feuchtigkeitsgehalt 18,2504) fallen
in dem Sammelbehälter der Vorrichtung für das Fasergut an, etwa
320 g ausgeflockter
Proteinstoffe B (Feuchtigkeitsgehalt 8o,8o°/o) werden aus dem Heizgefäß gewonnen,
während a,:4 1 Flüssigkeit C aus diesem Gefäß zurüicklaufen. Die Analyse dieser
drei Produkte ergibt die folgenden Werte:
Im nachfolgenden ist der
Prozentgehalt .an Protein in üblicher Weise-berechnet, indem man den Stickstoffgehalt
mit dem Faktor 6,25 multipliziert. Der Stickstoffgehalt der Luzerne liegt besonders
nach-einer Aufarbeitung nicht vollständig in. Form von reinem Eiweiß vor, sondern
zum Teil auch in Formen, für die der Faktor 6,25 zu hoch ist.
| A. Fasermasse |
| Protein) -(Stickstoff mal 6,25) . . . . . 20,30°/0 |
| Wasser (Verlust bei ioo°i C) ....... i8,25 0/0 |
| *) einschließlich Stickstoff . . . . . . . . 3,250/0 |
Wenn, die Probe bis zur vollständigen Wasserfreiheit getrocknet wird, so. enthält
sie ' Protein (Nmal 6,25) . : . - . . . . . . . . . 2q.,800/0 Wird die Probe nur
bis zu einem Gehalt von 7'/o Wasser getrocknet; so beträgt der Gehalt an.
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Protein (N mal 6,25) . . . . . . . . . - . . . 23,100/ 0
| B. Ausgeflockte Proteinstoffe |
| Protein) (N mal 6,25) . . . . . . . . . . 9,6590 |
| Wasser (Verlust bei iool C) ....... 8o,85 % |
| *) einschließlich Stickstoff ........ i,540/0 |
Wird die Probe bis zur vollständigen Wasserfreiheit getrocknet, so enthält sie Protein
(N mal 6,25) . . . . .. .. .. . . . 50,500/0 Wird die Probe nur auf einen Wassergehalt
von 7'/0- getrocknet, so enthält sie -Protein (N mal- 6,25) . . . . . . .. .. .
. . 46,80%
| C. Flüssigkeit |
| Völlig gelöste"und suspendierte - |
| Teilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,25 0/0 |
| Wasser (Verlustbei ioö°@ C) ....... 97,750/0 |
| I00.00 0I0 |
Beispiel II 90o g Dorschfilet werden zuerst zerlegt und in i,i 1 Wasser unter Hinzufügung
vorn etwa
30 g gewöhnlichem Kochsalz gewaschen. Nach dem Abschleudern des
Waschwassers wird der Fisch in die Apparatur eingeführt und verarbeitet. Die aus
dem Fischfleisch in der ersten Preßschnecke ausgepreßte wäßrige Substanz läuft in
eine in dem Mittelabteil vorhandene Wassermenge ein. Diese Flüssigkeit wird am Ende
der Aufarbeitung aus dem Behälter -abgezogen und im Heizkessel auf 82° C erwlärmt,
um die Eiweißstoffe auszuflocken, die sich mit grauweißer Färbung absetzen. Im nachfolgenden
findet man die Analyse der in dem Sammelbehälter gesammelten Fasern A, die der ausgeflockten
Eiweißstoffe Bund die der Fldilssigkeit C, aus der sich die ausgeflockten 'Eiweißstoffe
abgesetzt haben. -
| A. Fasermasse |
| Protein) (N mal 6,25) . . . . . . . . . . .- 17,450/0 |
| Wasser (Verlust bei ioo°( C) .- .- ." 82,700/0 |
| *) enthaltend Stickstoff .......... «. a,790/0 |
Die vorstehEnde Eiweißzahl ist in üblicher Weise berechnet, indem man den Stickstoffgehalt
mit dem Faktor 6,25 multipliziert. Der Stickstoffgehalt von Fischfleisch, besonders
von solchem, das irgendeiner Verfahrensbehandlung unterzogen ist, liegt nicht vollständig
in Form von reinem Eiweiß vor, sondern zum Teil auch in, Formen vor, für die der
Faktor 6,25 zu hoch ist. Infolgedessen ist die oben gegebene Ziffer für den wirklichen
Eiweißgehalt zu hoch, woraus sich die Tatsache erklärt, daß der auf den Trockengehalt
berechnete Wert ioo% überschreitet. Bei Trocknung der Probe bis zur völligen Wasserfreiheit
würden sie enthalten: Protein (N mal 6,25) .. . . .. . . .. .. . 93,80%
| B. 'Ausgeflockte (Eiweißstoffe |
| Protein) (N mal 6,25) .... . . .. . 15,5 o0 /o |
| Wasser (Verlust bei ioo°' C) . . .. .. . 82,65 0/0 |
| *) einschließlich Stickstoff ........ 2,¢8% |
Bei vollständiger Wasserfreiheit würde die Probe enthalten Protein (N mal 6,25)
. . . .. . . .. .. . . 89,30% Wird die Substanz nur bis zu einem Wassergehalt von
7 % getrocknet, beträgt der Gehalt an Protein (N mal 6,25) . .... .. ... .. . 83,1o0/0
| C. Flüssigkeit |
| Vollständig gelöste und suspendierte |
| Teilchen....................... o,610/0 |
| Wasser (Verlust bei ioö°'C) ...... 99e390/0 |
| i00,000/0 |
Es versteht sich, daß für die Ausführung der Erfindung jedes geeignete Verfahren
zum Aufbrechen der Zellfasern durch Druck ohne Zerschneiden oder Zermahlen Verwendung
finden kann, um die in den Zellenenthaltene wiUrige Substanz in: Freiheit zu setzen.
Ebenso ist jedes beliebige Verfahren brauchbar, um diese wäßrige Substanz von der
Fasermasse zu trennen. Auch ist die Erfindung nicht beschränkt auf Grünmaterial
oder Fisch. Es können auf die gleiche Weise Fleisch, Früchte, Blätter gewisser Bäume,
Rübenblätter usw. entweder in rohem Zustand oder in manchen Fällen auch nach einer
Trocknung verarbeitet werden.
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Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine - andere Ausführungsmöglichkeit
einer Anlage zur Gewinnurig von Eiweiß, bei welcher die beiden Schneckenaggregate
und der mittlere Waschbehälter als voneinander unabhäingige Aggregate konstruiert
sind, die mit A, B und C bezeichnet sind. Das hat den Vorteil, daß die drei
Teile einzeln und unabhängig voneinander versandt und auch unabhängig voneinander
mit je einem besonderen Antrieb versehen werden können, so. daß sie mit verschiedenen
Drehzahlen . angetrieben werden können, wie es durch die jeweils vorliegenden Arbeitsbedingungen
bedingt ist.
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Das Aggregat A besteht aus der ersten Preßschnecke und dem Gehäuse
und entspricht in Bauweise
und Arbeitsweise etwa der in Fig.5 dargestellten
Preßschnecke mit Gehäusekammer.
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Das Aggregat B besteht aus dem Waschbehälter mit Rtührarmen zur Umrührung
und Sammlung der gewaschenen Fasermasse und entspricht in Konstruktion und Arbeitsweise
etwa dem in Fig. 2 dargestellten mittleren Waschbehälter 18b.
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Aggregat C endlich entspricht in Konstruktion und Arbeitsweise etwa
der zweiten Schnecke und besitzt eine in einem Gehläuse arbeitende Schnecke, wie
dies im einzelnen mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde.
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In der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 besitzt das Aggregat t1 noch
ein Förderband 6i in Form eines normalen Bandförderers oder; wenn dies mit Rücksicht
auf besondere Verhältnisse notwendig ist, in Form eines Heuelevators, um das Rohmaterial
auf den Trichter 25 aufzugeben, von dem es in die Schneckenkammer 143a' mit der
ersten Preßschnecke gelangt, durch die das Fasermaterial nach teilweiser Entziehung
des Eiweißgehaltes an der Ventilplatte 116a vorbeigepreßt wird.
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Nach Passieren der Ventilplatte 116a, an der das Material durch den
durch die Schnecke erzeugten Druck vorbeigedrückt wird, wird das Fasergut von einer
auf einer Welle 62 sitzenden Förderschnecke 6o aufgenommen. Diese führt es zu einem
Trichter 64, der es seinerseits einem Eintrittskanal 65 des Waschaggregates
B' zuleitet.
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In dem Kanal 65 sitzt eine zweiteFörderschnecke 66 fest auf einer
besonderen Welle 67, die das Fasergut in, den Waschbehälter 18b fördert. Die Welle
67 führt durch den Waschbehälter 18b hindurch und trägt innerhalb des Waschbehälters
Arme oder Scheiben 68, an denen Spiral- oder Schaufeltransporteure befestigt sind,
die das zu waschende Fasergut innerhalb der Kammer i$b umwälzen, dann aufnehmen
und in, einen Entleerungstrichter 69 werfen.
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,aus dem Trichter 69 gelangt die gewaschene Faser in einen Austrittskanal
70, in welchem eine zweite Schnecke 66 auf der Welle 67 arbeitet und das gewaschene
Fasergut bis über eine trichterartig geformte Öffnung 8o mitnimmt, deren Mtündung
8i über einem Trichter 82 liegt, der zu der zweiten Schneckenkammer igc führt.
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Wie ersichtlich, ist an der trichterartigen Öffnung 8o ein senkrechter
Wandungsteil 83 vorgesehen, dessen Oberkante in einem Niveau oberhalb des Bodens
des Durchtrittskanals 70 liegt. Von dem Fasergut abtropfende Flüssigkeit sammelt
sich deshalb in dem Durchlaßkanal7o und kann in die Kammer 18b zurücklaufen.
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In der zweiten Schneckenkammer 19c wird aus dem Fasergut alle etwa
noch vorhandene eiweißhaltige Flüssigkeit mit Hilfe der zweiten Ausstoßschnecke
ausgepreßt. Der Austritt für das von Eiweiß befreite Fasergut kann an einer Seite
der Anlage liegen, wie der Grundriß der Fig. 6 erkennen läßt.
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Unter dem ersten Preßaggregat A, dem Waschaggregat B und dem Guteintritt
befindet sich ein Sammelbehälter 84, in dem sich die Flüssigkeit aus allen Einheiten
sammelt. Aus dem Bodenraum dieses Behälters 84 wird die Flüssigkeit in den Heizkessel
gepumpt.
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Jedes der drei Aggregate A, B und C kann durch einen besonderen
Antriebsmotor angetrieben werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind drei
Elektromotoren 85a, 85b und 85c für den Antrieb der beiden Schneckenaggregate bzw.
des Waschaggregates vorgesehen, die ihre Antriebskraft jeweils über Untersetzungsgetriebe
8611, 86b und 86° übertragen. Es liegt auf der Hand, daß jede der beiden Seiten
der Anlage je nach den. Wünschen des Benutzers zur Aufgabe bzw. Entleerungsseite
gemacht werden kann.