VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BEFETTEN EINES GRANULATPRODUKTES
Pπmar soll der Begriff "Befetten" klargestellt werden, nachdem sich dieses Wort an sich nicht im Duden, d h im Buch über die Rechtschreibung befindet, jedoch an sich als Gegenteil vom Begriff "Entfetten" gleich angewendet wird wie die Begriffe "Befeuchten" und als Gegenteil "Entfeuchten" Bei einer Befeuchtung wird Flüssigkeit derart mit einem Produkt in Verbindung gebracht, dass die Flüssigkeit nicht nur an der Oberflache, sondern auch in das Innere des Produktes eindringt, und beim Entfeuchten wird ebenso die Flüssigkeit nicht nur von der Oberflache des Produktes entfernt, sondern aus dem Innern herausgebracht wird, wodurch das Produkt getrocknet wird
Im gleichen Sinne wird ein Produkt beim Befetten derart mit einer fettenden Flüssigkeit zusammengebracht, dass die fettende Flüssigkeit nicht nur an der Oberflache bleibt, sondern in das Innere eindringt
Bei der Herstellung von granulatformigen Futterprodukten, d h Produktelemente wie Extrudate Pellets, Expanderpellets etc , mit hohem Fettgehalt, um diese beispielsweise als Fischfutter zu verwenden (Fischfutter soll schwimmen), besteht die Schwierigkeit, dass, falls die Fettzugaben vor dem Koch- bzw Verformungsprozess erfolgen, dass dann das Endprodukt schlechte mechanische Bindeeigenschaften aufweist, was eine schlechte Festigkeit des geformten Produktelementes zur Folge hat
Wird andererseits das Befetten nach dem Verformungsprozess mittels Spruhtrommeln oder Mischern nach herkömmlicher Art durchgeführt, so besteht das Problem, dass das zu befettende Produkt nur auf der Oberflache die fettende Flüssigkeit aufnimmt, bzw dass die fettende Flüssigkeit nur langsam mittels der Kapilarwirkung in das Produkt eindringt, was bei zunehmender Viskosität oder geschlossener oder kleinen Poren noch verlangsamt wird
Aus vorgenannten Gründen ist die Fettmenge, welche mittels Bespruhtrommeln oder Mischer auf das Produkt aufgebracht werden kann, auf 5 bis 10% der Granulatmengen beschrankt
Eine diesbezügliche Verbesserung zeigt und beschreibt die japanische Patentanmeldung mit der Veroffeπtlichungsnummer HEI3-180 163 (1991 ), in welcher ein Produkt in eine schräg nach oben gerichtete Forderschnecke mittels einer Dosierschleuse gebracht wird, wobei in einem unteren Teil der schräg gestellten Schnecke ein Oelsumpf mit vorgegebenem Niveau aufrecht erhalten wird, in welchen das Produkt fallt und beim nach oben Transportieren befeuchtet wird Die Schnecke ist zusatzlich mittels einer Vakuumpumpe in Unterdruck versetzt, d h das nach der fettenden Flüssigkeit nach oben geforderte Produkt befindet sich wahrend des Transportes in einem vorgegebenen Unterdruck
Dabei ist das Niveau des sogenannten Oelsumpfes einstell- und variierbar
Nach eigenen Angaben verbessert sich die Oelabsorption von vorgenannten 5 bis 10% der Granulatmenge beim herkömmlichen Verfahren bis auf 13,5% der Granulat- menge beim vorgenannten System
Die Praxis zeigt jedoch, dass noch höhere Fettabsorption gewünscht ist, weshalb es Aufgabe der Erfindung war, diese Absorption der fettenden Flüssigkeit im granulat- formigen Produkt zu erhohen Insbesondere wird dies für Fischfutter gewünscht Erfm- dungsgemass wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche aufgeführte Merkmalskombination gelost
Fischfutterrezepturen, welche üblicherweise einen grossen Anteil Fischmehl enthalten, werden, beispielsweise in Extrudern, schonend bei Temperaturen um 120°C mit etnem Wassergehalt von 20 bis 30% extrudiert Bei optimalen Extrusionsbedingungen bläht sich dieses plastische Material im Extruder bei Temperaturen über 100°C durch den damit verbundenen Dampfdruck auf, um dann beim Austreten aus dem Extruder und damit beim Austreten der Feuchtigkeit und dem damit verbundenen Abkühlen zu einer brotahnlichen, schaumigen Struktur zu erstarren
Erfindungsgemass wird ein solch getrocknetes Produkt in einen Mischer gegeben, vorzugsweise in einen Paddelmischer, welcher auf Wiegezellen steht, so dass aufgrund des gemessenen Produktgewichtes die vorgegebene Menge fettender Flüssigkeit beigegeben werden kann Diese vorgegebene Menge fettender Flüssigkeit wird unter gleichzeitigem Drehen des Mischers zudosiert, um die Oberflachen der Produktteile zu benetzen Dabei wird in ähnlicher Weise wie beim vorerwähnten Stand der Technik der Mischer in Unterdruck versetzt, wodurch die Luft aus den Kapilaren des Produktes evakuiert wird
In vorteilhafter Weise, weisen die Produktteile hierbei eine vorgegebene Temperatur auf welche einer geringen Viskosität der fettenden Flüssigkeit entspricht, um beim spater erklarten, erfmdungsgemassen Schritt, gut in die Kapilaren bzw Poren des Produktes eindringen zu können Dieser erfindungsgemasse Schritt besteht verfah- rensgemass darin, dass anschliessend an die Erzeugung des Unterdruckes, unter gleichzeitigem Befetten des Produktes, der Unterdruck im Mischer, und damit die Umgebung des Produktes entspannt wird, so dass die nun erneut in den Mischer eindringende atmosphärische Luft, die sich an der Oberflache des Produktes befindliche fet- tende Flüssigkeit in die evakuierten Poren bzw Kapilaren fordert
Aufgrund dieses erfmdungsgemassen Forderns der oberflächlichen fettigen Flüssigkeit in die Poren, besteht die Möglichkeit, bis zu 30% oder mehr fettender Flüssigkeit vom Produkt aufnehmen zu lassen
Bei Zugaben der fettenden Flüssigkeit unter 10%, was ebenfalls vorteilhafterweise er- findungsgemass durchgeführt wird und bei sehr porösen Produktteilen, wird die fettende Flüssigkeit vorteilhafterweise im Mischer versprüht, um eine gleichmassige Benetzung der Oberflache zu erreichen
Bei über 15% fettender Flüssigkeit zur Granulatmenge und bei eher kompakten Produktteilen kann auf das Versprühen verzichtet werden, d h die zu fettende Flüssigkeit kann durch das Produkt, d h durch die Produktteile beim Mischprozess teilweise vom Boden des Mischer aufgenommen werden
Vorteilhafterweise wird das befettete Produkt bzw die befetteten Produktteile mit einer Temperatur von ca 40°C einem Kuhler oder einer belüfteten Lagerzelle zugeführt
Der Vorteil des erfmdungsgemassen Verfahrens besteht einerseits - wie vorher bereits erwähnt - darin, dass wesentlich mehr Fettanteil pro Granulatmenge am Produkt gebunden ist, als nach dem Verfahren des Standes der Technik, in welchem lediglich das benetzte Produkt einem Vakuum unterzogen wird, ohne dass wahrend des Mischens eine Entspannung des Vakuums erfolgt, in welcher die fettende Flüssigkeit verstärkt in den Poren bzw Kapilaren aufgenommen werden kann
Ein Vorteil dieses Verfahrens egt im Aufnehmen der Fetteile in den Poren und der damit verbundenen Bindung von Produktteile und Fett, d h im Absorbieren in die Poren anstelle des Aufliegens an der Oberflache der Granulate
Die Erfindung wird anhand einer, lediglich ein Ausfuhrungsbeispiel darstellenden Figur gezeigt und beschrieben
Dabei zeigt die Figur eine erfindungegemasse Anlage mit der erfmdungsgemassen Vorrichtung, schematisch dargestellt
Dabei zeigt die Figur schematisch eine Anlage zur Erzeugung von Extrudaten und der erfmdungsgemassen Befettung dieser Extrudate Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung in einer solchen Anlage eingeschränkt, sondern ist in allen Anlagen verwendbar, welche andere poröse Produktteile, wie Pellets, Expaπderpellets etc herstellen
Mit 1 ist ein Emfulltπchter gekennzeichnet, mittels welchem ein granulöses oder mehli- ges Produkt in eine Dosierschnecke 2 gegeben wird, welche dieses Produkt dosiert einer Konditionierschnecke 3 zufuhrt In dieser Konditionierschnecke wird bekannterweise das mehlige bzw granulöse Produkt für die Behandlung im nachfolgenden Extruder oder Expander feuchtigkeitsmassig, temperaturmassig und konsistenzmassig vorbereitet
Beim nachfolgenden Extruder oder Expander handelt es sich um an sich bekannte Maschinen, beispielsweise um einen Doppelwellenextruder der Marke BI-EX, hergestellt und vertrieben durch die Anmelderin, oder um einen Expander, beispielsweise mit der Bezeichnung DFEA 220 oder Würfelpresse mit der Bezeichnung "KUBEX", ebenfalls hergestellt und vertrieben durch die Anmelderm
Das extrudierte oder expandierte Produkt wird in einen Trockner gegeben, beispielsweise in einen Bandtrockner, ebenfalls hergestellt und vertrieben durch die Anmelderin, in welchem die Extrudate oder Expandate getrocknet und gekühlt werden
Die Abluft des Trockners 5 wird mittels einer Ablufthaube 6 gesammtelt und einem Zyklon 7 zugeführt Dabei wird die saubere Luft als Abluft 8 in die Atmosphäre oder in einen weiteren Filter (nicht gezeigt) gegeben Die ausgeschiedene feste Substanz des Zyklons 7 wird in einem Auffangbehalter 9 gesammelt
Das im Trockner 5 getrocknete Produkt wird in einen Zwischenbehalter 10 gegeben, welcher in der Regel etwa das Volumen des nachfolgenden Mischers 12 aufweist, um dadurch dem Mischer 12 die Möglichkeit zu geben, chargenweise zu arbeiten Am Auf-
lauf des Zwischenbehalters 10 ist ein Schieber 11 vorgesehen, welcher geöffnet dem Inhalt des Zwischenbehalters 10 den nachfolgenden Mischer 12 durchlasst
Es versteht sich, dass die Leistungen der nacheinander geschalteten Bearbeitungs- maschiπen aufeinander abgestimmt sein müssen
Der Mischer 12 steht auf Wiegezellen 13, so dass eine vorbestimmte Menge in den Mischer 12 gegeben werden kann, um einerseits den Schieber 1 nach erreichter Menge schliessen zu lassen und andererseits die entsprechende Menge fettender Flüssigkeit beigeben zu lassen wozu die von den Wiegezellen gemessene Produktmenge im Mischer einer Steuerung 19 signa ert wird
Die Steuerung 19 schliesst einerseits bei vorgegebener Menge im Mischer den Schieber 11 und rechnet aufgrund des von den Wiegezellen 13 signalisierten Druckgewich- tes die vorgegebnene, prozentual richtige Menge fettender Flüssigkeit welche mittels einer Dosierpumpe 18 aus einem Behalter 17 für die fettende Flüssigkeit in den Mischer 12 gepumpt wird
Wahrend dieser Zeit wird der Mischer von derselben Steuerung 19 in Betrieb gesetzt Ein Steurungssatelit 19 1 der Steuerung 19 setzt nach einer vorgegebenen Zeit eine Vakuumpumpe 20 in Betrieb, um wahrend dem Mischprozess und der Benetzung des Produktes im Mischer 12 mittels fettender Flüssigkeit, den Mischer und damit die unmittelbare Umgebung des einzelnen Produktteiles in Unterdruck zu versetzen
Durch diesen Unterdruck werden die Poren bzw die Kapilaren der einzelnen Produktteile evakuiert, was sich beispielsweise dadurch am Produkt manifestiert, dass die aus den Poren bzw Kapilaren austretende Luft, Schaumblaschen in der an der Oberflache der einzelnen Produktteile liegenden Feuchtigkeit erzeugt
Nach einer weiteren vorgegebenen Zeit steuert der Steuerungssatelit 19 1 ein Ent- spannungsventil 21 , an welches zwischen dem Mischer 12 und der Vakuumpumpe 20 an der Verbindungsleitung vom Mischer 12 zur Vakuumpumpe 20 angeschlossen ist
Damit wird der Raum im Mischer wieder entspannt, d h es fliesst wieder atmosphan- sehe Luft über das Entspannungsventil 21 in den Raum des Mischers 12 und damit an die Umgebung des einzelnen Produktteiles mit dem Resultat, dass diese eintretende Luft die fettende Flüssigkeit in die Poren bzw in die Kapilaren druckt bzw fordert, so dass eine intensive Befettung des einzelnen Produktteiles erfolgt was zu dem erfin-
dungsgemassen besseren Befettungsresultat von ca 30% oder mehr Fettanteile gegenüber Granulatanteil anstelle der ca 13% des erwähnten Standes der Technik
Da während des Entspannens der Mischprozess weiterlauft und damit die Befeuchtung der einzelnen Produktteile weitererfolgt, besteht die Möglichkeit, nicht nur das Oel, welches sich an der Oberfläche des einzelnen Produktteiles befindet, sondern nach weiter während des Mischens nachaufgenommene feuchtende Flüssigkeit, aufgrund der einf essenden Luft in die Poren nachzufordern.
Nach Abschluss der Befettung des Produktes im Mischer, entleert sich dessen Inhalt nach einer in der Steuerung 19 eingegebenen Zeit in einen Zwischenbehälter 14, aus welchem das befettete Produkt mittels einem Dosierelement 15 ausgetragen und weiter als Endprodukt 16 dem nächsten Ziel zugeführt wird, beispielsweise in eine Lagerzelle.
Mit der gezeigten Anlage wird dem Mischer prozentual so viel fettender Flüssigkeit beigegeben, als dies erfahrungsgemäss das zu befettende Produkt in der Lage ist, aufzunehmen, so dass beim Entleeren des Mischers 12, keine nicht aufgenommene, fettende Flüssigkeit am Boden des Mischers übrigbleibt
Es sei noch erwähnt, dass das Aufbauen des genannten Unterdruckes und das nachfolgende Entspannen mehr als einmal erfolgt
Im weiteren kann das Entspannungsventil als Druckregel ventil vorgesehen werden, so dass die wieder einf esseπde Luft geregelt zuruckfliesst
LEGENDE
I Einfύlltπchter 2 Dosierschnecke
3 Konditionierschnecke
4 Extruder oder Expander
5 Trockner
6 Ablufthaube 7 Zyklon
8 Abluft
9 Auffangbehälter
10 Zwischenbehälter
I I Schieber 12 Mischer
13 Wiegezellen
14 Zwischenbehälter
15 Austrag- und Dosierelement (Band oder Schnecke)
16 Endprodukt 17 Behälter für fettende Flüssigkeit 18 Dosierpumpe 19, 19 1 Steuerung
20 Vakuumpumpe
21 Entspannungsventil