WO2000008122A1

WO2000008122A1 - Verfahren und vorrichtung zur mechanischen trockenextraktion und zerkleinerung organischer rohstoffe

Info

Publication number: WO2000008122A1
Application number: PCT/DE1998/002258
Authority: WO
Inventors: Klaus Buttchereit
Original assignee: Fehb Gmbh
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2000-02-17
Also published as: DE19706803A1; DE19706803C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen Trockenextraktion und der mechanischen Zerkleinerung organischer Rohstoffe, vorzugsweise von Ölsaaten und tierischen Knochen. Das neue Verfahren zeichnet sich durch einen kontinuierlichen Verfahrensablauf der einzelnen Prozeßstufen wie der Zerkleinerung, der Pressung, der Stofftrennung und der Koordinierung der zu behandelnden organischen Rohstoffe aus. Der Verfahrensablauf der Stofftrennung ist so geführt, daß nach der Stofftrennung Endprodukte zur Verfügung stehen, nämlich einmal reines Fett in Lebensmittelqualität und zum anderen zerkleinerte Knochen oder Schalen mit Knochen- bzw. Schalenbestandteilen, welche auf ein Minimum entfettet sind, um einer weiteren Verarbeitungsstufe, so beispielsweise zur Verarbeitung zu Knochenleim, zugeführt werden können, oder unmittelbar direkt als Endprodukte, beispielsweise für Tierfutter, Verwertung finden. Die Vorrichtung ist durch eine Trockenextraktionspreß- und Zerkleinerungsanlage gekennzeichnet, die als komplexe Einheit ausgeführt ist und dessen Kernstück ein Großwolf ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur mechanischen Trockenextraktion und Zerkleinerung organischer Rohstoffe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen Trockenextraktion und der mechanischen Zerkleinerung organischer Rohstoffe, vorzugsweise von Ölsaaten und tierischen Knochen.

Aus dem Stand der Technik sind Kaltpressen oder auch Zerkleinerungsanlagen bekannt, die

ERSATZBLAπ (REGEL 26) mit nachgeschalteten Aufbereitungseinrichtungen zusammen wirken, um einmal eine Zerkleinerung und zum anderen eine Extraktion der aufgegebenen Rohstoffe zu erreichen.

Die nachgeschalteten Aufbereitungseinrichtungen dienen dazu, die Trennung bzw. die Fraktionierung der zerkleinerten Rohstoffe vorzunehmen.

So kommen chemische Lösungsmittel zum Einsatz, mit denen eine Trennung und Fraktionierung erreicht werden soll, andererseits sind auch Entbezionierer bekannt, die Anwendung finden, wenn beispielsweise Ölsaaten zu extrahieren sind.

Die bekannten chemischen Extraktionsverfahren sind geprägt durch den Einsatz von Lösungsmitteln, beispielsweise Benzin, um eine Extraktion und eine Fraktionierung der zerkleinerten Rohstoffe vernehmen zu können, denen Wasch vorgange folgen.

Derartige Waschvorgänge, welche vorrangig Heißwasser verwenden, sind energetisch sehr aufwendig, da einmal das Lösungsmittel aufgeheißt werden muß und zum anderen erhebliche Mengen an Heißwasser benötigt werden.

Bei den bekannten Verfahren ergeben sich also Prozeßstufen der Zerkleinerung, der Waschung und der Lösung sowie der Stofftrennung, wobei der Teilprozeß der Stofitrennung mehrere einzelne Verfahrensstufen notwendig macht. Werden beispielsweise tierische Knochen zerkleinert, erhält man nach der Zerkleinerung ein Gemisch aus Knochenteilen und Fett. Dieses Gemisch muß in gesonderten Prozeßstufen weiter behandelt werden, um die aus der Zerkleinerung gewonnenen flüssigen Fettgemische wiederum aufzuschließen bzw. zu trennen, damit ein reines und verwendbares Fett zur Verf gung steht. Andererseits bedarf es der Nachentfettung der groben Knochenbestandteile. Analog müssen auch andere organische Rohstoffe, welche nach dem bisherigen Zerkleinerungsverfahren zerkleinert wurden, nachbehandelt werden, um aus den vorliegenden Fett- oder auch Fruchtbreigemischen verwertbare Produkte extrahieren zu können.

Neben den sehr hohen energieintensiven und insgesamt sehr kostenaufwendigen Zerkleinerungs- und Extraktionsprozessen kommen noch die Nachteile hinzu, daß beispielsweise bei der Benzin-Extraktion Explosionsgefährdungen gegeben sind, andererseits

HRSÄTZBLATT (REGEL 26) bei Einsatz von Peroxyd Schädigungen der einzelnen Substanzen, insbesondere der Proteine, eintreten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen Trockenextraktion und Zerkleinerung organischer Rohstoffe zu entwickeln, welche energetisch- und kostengünstig arbeiten, wobei durch eine Verfahrenskombination der Zerkleinerung, der Pressung und Stofϊtrennung eine flüssige und feste Phase erreicht werden soll, dies bei geringem apparativen und bedienarmen Aufwand. Weiterhin sollen während der Prozeßstufen des Förderns, des Pressens, des Zerkleinerns und der Extraktion, die organischen Rohstoffe in eine flüssige und eine feste Phase gebracht werden, was in einem Vorgang kontinuierlich ablaufen soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Unter Beachtung der Erkenntnis, daß die Fett-Ölanteile organischer Rohstoffe sich in Zellen/Fibrillen und Hohlräumen abgeschlossen befinden, bedarf es der Zerstörung dieser Strukturen, um die in diesen Hohlräumen befindlichen Fettanteile gewinnen und weiter bearbeiten zu können.

Sowohl die Zerstörung bzw. das Aufbrechen dieser Hohlräume als auch das Auspressen der in diesen Hohlräumen innewohnenden Fette erfolgt auf der Grundlage einer mechanischen Zerkleinerung und einer mechanischen Trockenextraktion.

Dabei werden die mit einer höheren, pastösen Viskosität behafteten Fettanteile in einen fließfähigen Zustand gebracht, um bei der mechanischen Druckbelastung aus den organischen Rohstoffen austreten zu können.

Wesentlich bei diesem Verfahrensschritt ist, daß die Drücke, bei dem ein mechanischer Aufschluß erfolgt, so gewählt werden, daß die zu behandelnden organischen Rohstoffe letztlich nur so erschlossen werden, daß das gewonnene Fett auch einer Verwendung

^'ERSATZBLÄTT (REGEL 26) zugeführt werden kann. Die Verfahrenstemperaturen liegen in Temperaturbereichen, die diesen Vorgang positiv beeinflussen, damit die Proteine in Fetten nicht zerstört bzw. beschädigt werden.

Das neue Verfahren zeichnet sich demzufolge durch einen kontinuierlichen Verfahrensablauf der einzelnen Prozeßstufen der Zerkleinerung, der Pressung, der Stofftrennung sowie der Koordinierung der zu behandelnden organischen Rohstoffe aus.

Die Prozeßstufe bzw. der Verfahrensablauf der Stofftrennung wird so geführt, daß nach der Stoirtrcnnung Endprodukte zur Verfügung stehen, nämlich einmal i eines Fett in Lebensmittelqualitat und einmal zerkleinerte Knochen oder Schalen mit Knochen- bzw. Schalenbestandteilen, welche auf ein Minimum entfettet sind, um einer weiteren Verarbeitungsstufe, so beispielsweise zur Verarbeitung zu Knochenleim zugeführt werden können, oder unmittelbar direkt als Endprodukte, beispielsweise für Tierfutter, Verwertung finden.

Es gehört auch zur Erfindung, daß die einzelnen Prozeßstufen des Zerkleinerns, des

Aufbrechens, der Pressung und der Stofftrennung kontinuierlich in einer Einrichtung ablaufen, die als komplette Anlage gestaltet ist und eine nach dem Wolfprinzip arbeitende

Zerkleinerungsmaschine darstellt.

So kann eine derartige Zerkleinerungsmaschine als Groß wolf gestaltet sein, dem die organischen Rohstoffe zugeführt werden und in dem die einzelnen genannte Verfahrensstufen in kontinuierlicher Folge ablaufen

Bei der Verarbeitung tierischer Knochen ist das Verfahrensregime dieser Einrichtung so gestaltet und gesteuert, daß die aufgegebenen tierischen Knochen, welche vorzugsweise auf

Temperaturen von 70 bis 90 °C erhitzt werden, derart behandelt werden, daß sie auf

Korngrößen von 2 bis 10 mm zerkleinert werden, Restfettgehalte zwischen 3 bis 6% aufweisen und in trockener Form aus dem Großwolf austreten.

Das wahrend des Pressvorganges aus den tierischen Knochen ausgepreßte Fett hat eine derartige Trennung erfahren, daß es fließfahig und in hoher Qualität über besonders ausgestaltete Rückflußsysteme aus dem Großwolf abfliessen bzw austreten kann.

Das Zerkleinern, Aufbrechen und Pressen sowie das Trennen der tierischen Knochen wird durch die Ausgestaltung und Bestückung des Großwolfes mit entsprechenden Fordersystemen und Schneidwerkzeugen, welche als Arbeits- und Transportschnecken, als Messer und Lochscheiben ausgebildet sind, erreicht Das Erwarmen der tierischen Knochen unterstutzt diesen Prozeß positiv

Diese Elemente sind ausschlaggebend für die mechanische Zerkleinerung als auch für die mechanische Trockenextraktion, da unmittelbar durch die herrschenden Druckverhaltnisse in diesem System eine Trennung in eine flussige und eine feste Phase erfolgt. Die flussige Phase ist durch das flussige Fett und die feste Phase durch die Knochenbestandteile gekennzeichnet.

Weiterhin gehört zur Erfindung, daß die zerkleinerten Knochenbestandteile einer weiteren Verfahrensstufe, einer Sieb-Press- Verfahrensstufe, zugeiühi t weiden können, um von noch anhaftenden Weichstoffen, Fleischresten und Fetten, befreit zu werden Dieser Sieb-Press- Verfahrensschritt wird derart realisiert, daß die aus der vorangehenden Zerkleinerungsstufe austretenden Knochenbestandteile auf ein umlaufendes flexibles Band verbracht werden und dann auf diesem flexiblen Band einem Siebkorb zugeführt werden, welcher als zylindrische Trommel ausgeführt ist und an seinem Umfang eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, über die die den zerkleinerten Knochenbestandteilen anhaftenden Weichstoffe hindurch treten und dann aus der Siebkrone abtransportiert werden können.

Die so nochmals abgepressten Knochenbestandteile besitzen dann einen noch geringeren Feuchtigkeitsanteil, so daß sie unmittelbar als Ausgangsprodukt für die Knochenleimherstellung oder auch Gelatineherstellung verwendet werden können. Die Einstellbarkeit des Spaltes zwischem dem umlaufenden flexiblem Band zur Siebkrone wird dadurch realisiert und gewahrleistet, daß die Rollen, über die das flexible Band geführt ist, verstellbar zur Siebkrone ausgebildet sind. Bei Veränderung der Position der Umlenkrollen wird folglich der Umschlingungswinkel des um die Umlenkrollen laufenden flexiblen Bandes verändert, was einerseits zur Spaltverringerung bzw Spaltvergroßerung beitragt und andererseits gleichfalls die Haftung zwischen den Umlenkrollen und dem flexiblen Band erhöht.

Es ist durchaus denkbar und auch erfinderisch, daß einem Großwolf an seiner Austrittsseite, also nach den Zerkleinerungswerkzeugen, ein gesonderter Vorsatz zugeordnet wird, in dem, je nach Bedarf, nochmals eine Nachzerkleinerung und Nachentfettung ablaufen kann.

ERSATZBLÄTT (REGEL 26) Ein derartiger Vorgang ermöglicht somit einen zusatzlichen Separiervorgang, in welchem die bereits fein zerkleinerten Knochenbestandteile nochmals einer Pressung unterzogen werden, somit noch anhaftende Restfette aus den Knochenteilen separiert und über Siebeinrichtungen ausgetragen werden, wahrend die Knochenteile in Flußrichtung des Großwolfes zentrisch aus diesem Vorsatz austreten.

Diese Verfahrensweise, der Nachschaltung eines Separiervorsatzes zu einem Großwolf, ist insbesondere dann von Vorteil, wenn organische Rohstoffe in Form von Ölfrüchten, zerkleinert, gepreßt und entfettet werden sollen, da nach der Behandlung derartiger Ölfrüchte in einem Großwolf diese in Form fester Bestandteile als auch pastosen Bestandteilen vorliegen Die festen üeslandleile sind voizeikleineile Scliiilenleile, die paslosen üeslandleile stellen im weitesten Sinne ein Fruchlleischgcmisch dar, einen lelt-olhalligen Brei, der nachbehandelt werden muß, um wiederum reines Fett und andererseits entfettete Festbestandteile zur Verfügung zu haben.

Die Erfindung soll mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die dazu gehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1. prinziphafte Darstellung einer Trockenextraktionspreß- und Zerkleinerungsanlage

Fig. 2. eine Schnittdarstellung nach Figur 1

Fig. 3. einen erfindungsgemaß gestalteten Großwolf

Fig. 4: einen Groß wolf mit nachgeschaltetem Nachentfettungsseparator

Fig. 5: eine kombinierte Ausführung einer mechanischen Trockenextraktionspreß- und Zerkleinerungsanlage mit einem Nachentfettungsseparator

Fig. 6- ein Vorsatzgerat des Nachentfettungseparators

Fig. 7 prinziphafte Darstellung der Einrichtung zur weiteren Trocknung und Separierung zerkleinerter Knochenbestandteile

ERSATZBLÄTT (REGEL 26) Das Gesamtkonzept einer mechanischen Trockenextraktionspreß- und Zerkleinerungsanlage, nachfolgend MTZ-Anlage 1 genannt, ist in seiner prinzipiellen Ausführung in der Figur 1 dargestellt.

Aus dieser Zeichnung ergeben sich die Anordnung und das fünktionelle Zusammenspiel der einzelnen Bauelemente, die in ihrem Grundaufbau in einem Großwolf 17 integriert sind und somit eine komplexe Maschineneinheit ergeben

Geprägt ist diese MTZ-Anlage 1 durch die in einem Gehäuse 2 angeordnete Arbeits- und

Förderschnecke 3, welche über einen nicht näher dargestellten Antrieb in Dreh- und

Arbeitsbewegung versetzt wird und im Gehäuse 2 sowie im Druckrohr 4 des Großwolfes 17 gelagert ist. Das Druckrohr 4 ist ausgangsseilig als Schneidsalzgehäusc 7 ausgebildet, in dem ein mehrteiliger Schneidsatz 13 angeordnet werden kann. Ein derartiger Schneidsatz 13 besteht aus Vorschneider, Stützringen, Lochscheiben und Messern, die in den einzelnen

Schneidstufen zueinander gepaart sind.

An der Innenwandung des Druckrohres 4 sind in bekannter Weise Züge 5 vorgesehen, welche dem zu zerkleinernden Rohstoff 10 die erforderliche Stützung zum Druckrohr 4 geben.

Gleichfalls im Druckrohr 4, als auch im Gehäuse 2, sind im unteren Bereich von beiden Teile ein Abflußkanal 6 vorgesehen, über den das separierte flüssige Fett, entgegen der

Förderrichtung der MTZ-Anlage 1, aus dieser austritt.

Dem im Schneidsatzgehäuse 7 angeordneten Schneidsatz 13 kommen mehrere Funktionen zu. So sind die einzelnen Elemente des Schneidsatzes 13 verantwortlich für einen variablen Widerstand zur Erzeugung des Pressdruckes, für die Korngröße der zu zerkleinernden Feststoffe und für das Wirksamwerden einer Gegenschneide zu dem jeweiligen Messer. Als Gegenschneide füngieren die Kanten der Durchgangslöcher der eingesetzten Lochscheiben. In diesen Durchgangslöchern wird der Rohstoff gehalten und vom folgenden Messer abgeschnitten.

Durch die Drehbewegung der Arbeits- und Förderschnecke 3 erfolgt gleichfalls ein Druckaufbau im Rohstoff 10, welcher gleichzeitig gegen den Schneidsatz 13 gefördert wird. Es erfolgt somit eine direkte Druckerhöhung in dem zu zerkleinernden Rohstoff 10 unmittelbar während des Fördervorganges. Die Volumenkontraktion liegt bei 30 bis 50% und führt somit zum Pressen und Aufbrechen des Knochengerüstes. Der notwendige Förderdruck wird durch die Verspannung des zu zerkleinernden Rohstoffes 10 zum Gehäuse 2 als auch im Druckrohr 4 zur Arbeits- und Förderschnecke 3 erreicht. Dabei ist die Arbeits- und Förder- Schnecke 3 so gestaltet, daß sich diese im Druckrohr 4 stark verdickt, die Schneckengänge in ihrer Steigung kleiner werden und so ihr Aufnahmevolumen um 50% verringert wird. Die im Druckrohr 4 vorgesehenen Züge 5 sichern, daß sich die zu zerkleinernden organischen Rohstoffe 10 auf diesen gegen ein ungewolltes Mitdrehen abstützten können und so durch die Bewegung der Arbeits- und Förderschnecke 3 gefördert und verdichtet werden. Im Grunde des Druckrohres 4 ist ein Abflußkanal 6 vorgesehen, welcher sich über das Gehäuse 2 erstreckt, in dem die flüssigen extrahierten Fette über den drucklosen Trichtern 9 rückfließen und von dort über ein Überlaufsystem 16 abgeleitet werden.

Die Figur 2 vcrdeullichl in prinziphallcr Darstellung, wie der zu zerkleinernde Rohstoff 10 sich zwischen den Schneckengängen in der Arbeits- und Förderschnecke 3 befindet und bei Drehbewegung dieser Arbeits- und Förderschnecke 3 verdichtet wird, indem er sich an der Innenwandung des Gehäuses 2 und des Druckrohres 4 abstützt, was durch die Züge 5 unterstützt wird. Gleichzeitig verhindern die Züge 5 das Mitdrehen des Rohstoffes 10, was zur Pressung des Rohstoffes 10, nachfolgend zur Zerstörung und zur Zerkleinerung führt. Aus dieser Darstellung gemäß Figur 2 kann unmittelbar der Verfahrensablauf der mechanischen Zerkleinerung und Extraktion nachvollzogen werden. Es ist gezeigt, wie der Rohstoff 10 in den Schneckengängen der Arbeits- und Förderschnecke 3 eingelagert ist, nach unten durch die Schneckenwelle 15 und nach oben durch das Druckrohr 4 begrenzt wird. Die Drehrichtung der Arbeits- und Förderschnecke 3 ist mit 14 bezeichnet, gleichfalls ist eine Hebevorrichtung 8 dargestellt, welche die Aufgabe hat, bei Drehung der Arbeits- und Förderschnecke 3 den Rohstoff 10 ständig wieder auf die Arbeitsseite 11 der MTZ-Anlage 1 einzuverbringen. Die linke Hälfte ist als Rückflußseite 12 bezeichnet, somit ergibt sich aus dieser Darstellung eine bildhafte Wiedergabe der in diesem Arbeitsbereich ablaufenden Prozesse.

Wie bereits weiter oben ausgeführt, tritt das flüssige extrahierte Fett über den Abflußkanal 6 aus der MTZ-Anlage 1 aus und kann bei Bedarf und Notwendigkeit in einer gesonderten Maschine zentrifugiert werden, um noch eventuell vorhandene Knochenbestandteile aus dem flüssigen Fett zu entfernen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als eine MTZ-Anlage 1 ausgeführt sein und ist in der Figur 3 dargestellt, deren Grundmaschine ein Großwolf 17 ist, der in bekannter Weise mit einer Arbeits- und Förderschnecke 3 ausgebildet, einen Schneidsatz mit Stützlagern 18 besitzt

ERSATZB π (REGEL 26) und dessen hintere Verschlußmutter 19 so ausgebildet ist, daß ein Separatorsystem 20 über diese Verschlußmutter 19 mit dem Großwolf 17 angekoppelt werden kann. Das Separatorsystem 20 selbst besteht aus einem Gehäuse 28, mit dem der gesamte Separatorvorsatz über die hintere Verschlußmutter 19 mit dem Großwolf 17 verbunden wird. Zwischengeschaltet ist ein Reibradgetriebe 21, welches stufenlos regelbar ausgeführt ist. Im Separatorsystem 20 ist eine Forderschnecke 22 angeordnet, die von einem Sieb 23 umgeben wird und über ein Verschlußteil 24 abgeschlossen wird Unmittelbar im Verschlußteil 24 ist eine zentrische Austrittsoffnung vorgesehen, über die die separierten festen organischen Bestandteile des aufgegebenen Rohstoffes 10 austreten und über eine Ablaufrinne 26 aus dem gesamten System abgeführt werden können

Eine vorgesehene Druckeinstellvorrichtung 25 ist so ausgebildet, daß durch Verstellung dieser Druckeinstellvorrichtung 25 der erforderliche Gegendruck zum Forderdruck des Rohstoffes 10 eingestellt werden kann. Diese Druckeinstellvorrichtung 25 ist dabei stufenlos einstellbar und kann je nach Konsistenz der austretenden extrahierten Stoffe durch seine Verstellung zur Druckerhόhung oder Druckverringerung genutzt werden und nimmt somit unmittelbar auf die Stoffqualitat Einfluß.

Die Förderschnecke 22 ist von einem Sieb 23 umschlossen, welches sich über Stützleisten zum Gehäuse 28 abstützt. Im unteren Bereich des Gehäuses 28 befindet sich eine Austrittsoffnung 27 für die flussigen Bestandteile, wahrend die festen Bestandteile des zerkleinerten und extrahierten Rohstoffes 10 über die zentrische Austrittsbohrung des Verschlußteiles 24 austreten und über eine Ablaufrinne 26 abgeführt werden können.

Diese Maschinenkonfiguration wird sinnvoll, wenn Ölsaaten mit harten Schalen zerkleinert und extrahiert werden sollen. Der Rohstoff 10 wird über den Trichter 9 des Großwolfes 17 aufgegeben und in diesem gefördert, gepreßt und auf Korngroßen von 2 bis 10 mm zerkleinert. Es entsteht ein Schalen/Fruchtgemisch, welches über die Forderschnecke 22 zum Schneidsatz 18 gefordert wird und dort nochmals eine Zerkleinerung erhält. Das aus dem Schneidsatz 18 austretende Gemisch gelangt in den Arbeitsbereich der Forderschnecke 22, wird von dieser weitertransportiert, verdichtet und nachfolgend werden die Weichkomponenten des Schalen/Fruchtgemisches über das Sieb 23 aus dem Gemisch extrahiert, welche aus Fett bzw Ol über die Austrittsoffnungen 27 austreten. Die festen Bestandteile, die Schalenteile, werden weitergefordert und treten über die zentrische Öffnung des Verschlußteiles 24 aus dem Separatorsystem 20 aus. Sie gelangen auf die Ablaufrinne 26 und können in Sammelbehältern aufgefangen und abtransportiert werden.

Die Kombination bzw. die Zuordnung des Separatorsystems 20 zum Großwolf 17 ist nochmals in der Figur 4 dargestellt, wobei diese Darstellung zeigt, wie das Separatorsystem 20, speziell die Förderschnecke 22, zum Antrieb des Großwolfes 17 gekoppelt und von diesem angetrieben wird. Dies erfolgt über die formschlüssige Verbindung des Zapfens 30 der Förderschnecke 22, welcher in die entsprechende Aussparung der Antriebswelle eingreift.

Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in der Figur 5 dargestellt, aus welcher sich der unmittelbare Gesamtaufbau einer MTZ-Anlage 1 ergibt, als auch die Kombination bzw. Zuordnung des Separatorsystemes 20 zum Großwolf 17. Zu einer kompletten MTZ-Anlage 1 gehört auch ein Aufgabewagen 31 , welcher über entsprechende Hebeeinrichtungen zum Großwolf 17 positioniert und mittels dieser über den Einfülltrichter 9 verbracht werden kann. Die Arbeits- und Förderschnecke 3 des Großwolfes 17 kann dabei in bevorzugter Weise als eine zweigeteilte Förderschnecke ausgeführt sein und zwar in der Form, daß diese Arbeitsund Förderschnecke 3 eine Schneckenwelle 15 besitzt, die aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl ausgeführt ist, der ein Schneckenkörper 32 zugeordnet ist. Die Verbindung zwischen der Schneckenwelle 15 und dem Schneckenkörper 32 wird vorzugsweise über eine Querstiftverbindung realisiert, somit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen gegeben, die gleichfalls die Austauschbarkeit des Schneckenkörpers 32 zur Schneckenwelle 15 gewährleistet.

Der Aufbau und die Ausbildung eines speziellen Separatorvorsatzes ist in der Figur 6 gezeigt. Dieser Separatorvorsatz ist über das Befestigungselement 33 und der hinteren Verschlußmutter 19 mit dem Großwolf 17 verbunden und besitzt eine Preßschnecke 34, welche unmittelbar im Wirkzusammenhang mit dem Schneidsatz 18 steht. Der Preßschnecke 33 schließt sich eine Separierschnecke 34 an, welche an ihrem Umfang Stützleisten 36 aufweist. Die Separierschnecke 34 geht dann in eine Auslaufschnecke 35 über, welche zum Gehäuse 28 einen ringförmigen Auslauf besitzt, welcher in seiner Größe veränderbar ist, was über die Druckeinstellvorrichtung 25 erfolgt. Durch die Verstellung der Druckeinstellvorrichtung 25 wird einmal der Ringspalt vergrößert oder verkleinert und gleichzeitig die Einstellung des Gegendruckes realisiert. Auch hier wirkt die Durckeinstellungsvorrichtung 25 so auf den Extraktionsprozeß, daß die separierten festen

ERSATZBLÄTT (REGEL 26) Bestandteile des Rohstoffes 10 lediglich noch einen Fettanteil von 3 bis 6% aufweisen, während die separierten Fette oder Öle in Lebensmittelqualität gewonnen werden. Das Sieb 23 umschließt die Separierschnecke 34 und stützt sich umfangsseitig an Stützelementen 37 ab. Das als Stützzylinder ausgebildete Sieb 23 besitzt gleichfalls ÖShungen, wodurch das Bombieren des Siebes 23 bei einem Druckaufbau in der Separierzone verhindert wird.

Die auf der Separierschnecke 34 vorgesehenen Stützleisten 36 sind wendeiförmig auf der Separierschnecke 34 angeordnet und führen den zu extrahierenden Rohstoff 10 bei ständiger Umwälzung und unter Druckaufbau am Sieb 23 entlang. Die Bohrungen des Siebes 23 wirken dabei als Gegenmesser zu den Stützleisten 36 und der weiche Rohstoff, das Fett, tritt über die Siebbohrungen des Siebes 23 aus, während die festen Rohstoffbestandteile zur Austrittsoffnung 27 transportiert werden.

In der Figur 7 ist prinziphaft eine Einrichtung dargestellt, mit der die Verfahrensstufe des Sieb-Pressens der bereits zerkleinerten Knochenbestandteile realisiert werden kann. Diese Einrichtung besteht aus den Hauptbestandteilen der Siebtrommel 38, dem flexiblen umlaufenden Band 39 und den Umlenkrollen 40.

Die Siebtrommel 38 besitzt an ihrem Umfang Durchtrittsöffhungen 41 und ist zu dem flexiblen Band 39 zu positioniert, daß die Siebtrommel 38 durch das flexible umlaufende Band 39 segmentartig umschlossen wird.

Die Umlenkrollen 40 sind dabei radial zur Siebtrommel 38 verstellbar, so daß infolge der Verstellung der Umlenkrollen 40 sich der Spalt zwischen dem Umfang der Siebtrommel 38 und dem flexiblen Band 39 verändert bzw. der Anpressdruck des flexiblen Bandes 39 zur Siebtrommel variiert werden kann. Die bereits vorzerkleinerten Knochenbestandteile werden in den Spalt zwischen der Siebtrommel 38 und dem flexiblen Band 39 aufgegeben. Die Pfeilrichtung 42 verdeutlicht die Aufgaberichtung. Die Siebtrommel 38 und das flexible Band 39 besitzen die gleiche Geschwindigkeit und Drehrichtung, so daß die aufgegebenen Knochenbestandteile zwischen dem äußeren Umfang der Siebtrommel 38 und dem flexiblen Band 39 gelangen und durch diesen Spalt transportiert werden. Während des Durchlaufes durch diesen Spalt, werden die Knochenbestandteile gepreßt, was zur Folge hat, daß die Weichteile, Fleischreste, Fett und sehr feine Knochen über die Durchtrittsöffhungen 41 in den Innenraum der Siebtrommel 38 gelangen. Die größeren Knochenbestandteile verlassen diese Einrichtung über die andere Öffnung von Siebtrommel 38 und Umlenkrolle 40.

ERSATZBLÄTT (REGEL W Die Vorteile der neuen Lösung liegen darin, daß die Zerkleinerung und die Trockenextraktion auf mechanischem Wege von organischen Rohstoffen in einem kontinuierlichen Verfahren und in einer Anlage ablaufen und über ein kostengünstiges Einmaschinensystem realisiert werden kann.

Die Zerkleinerung, das Pressen und das Extrahieren von organischen Rohstoffen erfolgt ausschließlich auf mechanischem Wege, andere Hilfsmittel, beispielsweise Chemikalien oder andere Lösungsmittel, sind nicht erforderlich, was eine Qualitätserhöhung der Teilprodukte bewirkt. Die Verfahrensvorteile liegen in einfachen, leicht steuerbaren Verfahrensparametern ohne Abproduktanfall, wodurch eine Abproduktbearbeitung entfällt und die aus der Zerkleinerung und Extraktion gewonnenen Endprodukte bedürfen keiner weiteren zusätzlichen Behandlung, so daß diese unmittelbar einer weiteren Verwendung zugeführt werden können.

ERSATZBLÄTT (REGEL 26)

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur mechanischen Trockenextraktion und Zerkleinerung organischer Rohstoffe, vorzugsweise von ölsaaten und tierischen Knochen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die organischen Rohstoffe kontinuierlich in einer Anlage mechanisch zerkleinert, gepreßt und extrahiert werden,

- nach der Extraktion feste und flüssige Rohstoffraktionen anliegen,

- die festen Rohstoffanteile einen Fettgehalt von ca. 2 bis 6% aufweisen, die flüssigen Rohstoffanteile, das extrahierte Fett, Lebensmittelqualität besitzt,

- die organischen Rohstoffe, insbesondere die tierischen Rohstoffe, vor der mechanischen Zerkleinerung auf eine Temperatur von 70 bis 90% erwärmt werden,

- das aus dem tierischen Knochen extrahierte Fett entgegen der Förder- und Arbeitsrichtung druckfrei abfließt und

- die festen Rohstoffanteile in Korngrößen von 2 bis 10 mm zentrisch aus der Anlage austreten und direkt einer Verwertung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das aus der Zerkleinerung und Pressung von Ölsaaten anfallende Schalen/Fruchtfleischgemisch einer nachfolgenden Separierstufe zugeführt wird und nach dieser Prozeßstufe die extrahierten festen und flüssigen Rohstoffanteile in Endproduktqualität anliegen.

ERSATZBLÄTT (REGEL 26)

3. Verfahren nach einem Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das extrahierte Fett wahlweise zusätzlich gefiltert, zentrif giert oder nochmals gepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die zu behandelnden organischen Rohstoffe innerhalb einer Arbeits- und Förderschnecke 2 bis 5 mal einen Rohstoffumlauf bzw. eine Rohstoffumwälzung erfahren.

5. Vorrichtung zur mechanischen Trockenextraktion und Zerkleinerung organischer Rohstoffe (10) in einer MTZ-Anlage (1), die aus einem Großwolf (17) mit einem kombinierten Separatorsystem (20) besteht, welches über ein stufenlos regelbares Reibradgetriebe (21) mit dem Großwolf (17) verbunden ist und der Großwolf (17) ein Stützsystem besitzt, das aus einer in einem Druckrohr (4) geführten und gelagerten Arbeits- und -Förderschnecke (3) sowie den im Inneren des Druckrohres (4) vorgesehenen Zügen (5) besteht, wobei die Schneckenwelle (15) in diesem Bereich eine Hebevorrichtung (8) besitzt und der Großwolf (17) einen als Abflußkanal (6) ausgebildeten Fettrücklauf aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

im Großwolf (17) oberhalb der Arbeits- und Förderschnecke (3) ein Trichter (9) zur Aufnahme der zu behandelnden organischen Rohstoffe (10) vergesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß

ERSATZBLÄTT (REGEL 26) das Separatorsystem (20) über eine hintere Verschlußmutter (19) mit dem Großwolf (17) verbunden ist und aus einem Gehäuse (28) besteht, in dem eine Förderschnecke (22) gelagert und von einem Sieb (23) umfangseitig umschlossen ist, das Druckgehäuse (28) eine Austrittsoffnung (27) aufweist und auslaufseitig mit einem Verschlußteil (24) verschlossen ist, dem eine Druckeinstellvorrichtung (25) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

das Verschlußteil (24) eine zentrische Austrittsoffnung für die festen Rohstoffanteile besitzt und unterhalb dieser Austrittsoffnung eine Abflußrinne (26) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

im Druckrohr (4), der Arbeits- und Förderschnecke (3) nachgeordnet, ein Schneidsatz (13) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Förderschnecke (22) über einen Schneidsatz mit Stützlagern (18) in Wirkzusammenhang steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

sich innerhalb des Druckrohres (4), während der mechanischen Verkleinerung, Pressung und Extraktion, eine Arbeitsseite (11) und eine Rückflußseite (12) ausbilden, wobei im Bereich der Arbeitsseite (11) die zu behandelnden organischen Rohstoffe (10) zwischen den Schneckengängen der Arbeits- und Förderschnecke (3) und der

ERSATZBLÄTT (REGEL 26) Innenwandung des Druckrohres (4), sich abstützend an den Zügen (5), eingespannt sind und eine Hebevorrichtung (8) die organischen Rohstoffe (10) mehrfach umwälzt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

die Förderschnecke (22) über einen Zapfen (30) formschlüssig mit der Antriebswelle des Großwolfes (17) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

der Zapfen (30) formschlüssig in der Aussparung der Arbeits- und Förderschnecke (3) zum Anliegen kommt und die Arbeits- und Förderschnecke (3) aus einer in Metall aufgeführten Schneckenwelle (15) mit einem zugeordneten Schneckenkörper (32) aus Kunststoff ausgeführt sein kann.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

die MTZ-Anlage (1) mit einem über eine Hebeeinrichtung heb- und senkbaren Aufgabewagen (31) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

das Separatorsystem (20) aus einem Separiervorsatz besteht, der über ein Befestigimgselement (33) mit der hinteren Verschlußmutter (19) des Großwolfes (17) verbunden ist, einen Schneckenkörper (38) aufweist, der mit dem Schneidsatz mit Stützlager (18) in Wirkverbindung steht und weiterhin dieser Separiervorsatz aus einer zylindrischen Separierschnecke (34) und einer kegelförmigen Auslaufschnecke (35) besteht.

ERSATZBLÄTT (REGEL ?R

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß

die Separierschnecke (34) umfangsseitig und wendeiförmig verlaufende Stützleisten

(36) besitzt, von einem Sieb (23) umschlossen ist, welches sich gegen Stützelemente

(37) umfangsseitig abstützt.

17. Vorrichtung nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

dem Separatorsystem (20) eine aus einer Siebtrommel (38), einem flexiblen Band (39) und verstellbaren Umlenkrollen (40) bestehende Sieb-Press-Einrichtung zugeordnet ist, wobei die Umlenkrollen (40) radial zur Siebtrommel (38) verstellt werden können und die Siebtrommel (38) umfangsseitig mit Durchtrittsöffhungen (41) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß

die Siebtrommel (38) und das umlaufende flexible Band (39) mit der gleichen Drehgeschwindigkeit und der gleichen Drehrichtung umlaufen und bei radialer Verstellung der Umlenkrollen (40) die Umschlingungswinkel des flexiblen Bandes (39) zu der jeweiligen Umlenkrolle (40) variiert werden können.

ERSATZBLÄTT (REGEL 26)