WO2023174464A1 - Vorrichtung und verfahren zur extraktion von einem oder mehreren bestandteilen, insbesondere cannabinoiden wie tetrahydrocannabinol aus einem stoffgemisch - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur extraktion von einem oder mehreren bestandteilen, insbesondere cannabinoiden wie tetrahydrocannabinol aus einem stoffgemisch Download PDF

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WO2023174464A1
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chamber
substances
plate
grinder
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Fritz Schmitt
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Alienworks S.A.
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    • B01D11/0261—Solvent extraction of solids comprising vibrating mechanisms, e.g. mechanical, acoustical

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for extracting one or more components, in particular cannabinoids such as tetrahydrocannabinol (THC), from a mixture of substances.
  • cannabinoids such as tetrahydrocannabinol (THC)
  • plant material is placed in a chamber or bladder of the device.
  • Steam is then introduced into the bladder, preferably at a temperature of 180°C, which dissolves the essential oil from the plant material.
  • Such steam distillation processes are usually operated in batch operation. The process is completed when the temperature of the plant material in the bladder has warmed to the temperature of the water vapor, since no condensation of the water vapor can then take place on the plant material.
  • a particular disadvantage is that the method depends on the loading of the chamber, since the plant material can be flowed to or overflowed by water vapor to varying degrees depending on the loading height and density, possibly also depending on the chamber dimensions. Plant material located further out is generally provided with significantly better flow, while plant material located further out can be covered by layers of plant material located further out. This means that both the duration of the process and the amount of essential oil extracted can vary greatly. Likewise, an average residence time of the plant material in the bladder or chamber is difficult to set.
  • THC tetrahydrocannabinol
  • the THC content can vary greatly from cannabis plant strain to cannabis plant strain. A THC content of more than 30% is possible in certain cannabis strains under optimal conditions. Depending on the strain, medical cannabis currently offers THC levels between less than 1 and up to 22%. The THC content of official medical cannabis is between less than 0.05 and 10.2%.
  • THC extract from the cannabis plant provision can be made to determine the THC qualitatively and/or quantitatively during the growth of the hemp plant in order to be able to precisely determine the harvest time.
  • Sensors can be used for this purpose, in particular at least one infrared sensor.
  • the sensors can be set up to record relevant biological data from the plant and, if necessary, store it in a database.
  • the device according to the invention and the method according to the invention also allow both batch operation and continuous operation.
  • the device according to the invention for the extraction of one or more components, in particular THC and / or cannabinoids, from a mixture of substances has a chamber, a plate accommodated in the chamber, at least one nozzle for feeding the mixture of substances into the chamber and a static charging unit, the Static charging unit is designed to statically charge the mixture of substances, the plate having a charge opposite to the static charge of the mixture of substances, so that the statically charged mixture of substances, or at least components thereof, adheres or is liable to the plate.
  • the static charging unit can be set up to statically charge the mixture of substances supplied and/or to be supplied into the chamber.
  • the static charging unit can be set up to statically charge the mixture of substances before, during and/or after feeding it into the chamber.
  • the statically charged mixture of substances, or at least parts of it can stick to the plate.
  • the plate can be set up so that it can be brought to a predetermined load. Provision can be made to bring the charge of the plate to a nominal charge periodically or at least at predetermined time intervals.
  • the plate can be designed to reverse its charge.
  • the mixture of substances can have at least one or more of water, water vapor and/or particles.
  • the particles can be or have hemp particles.
  • the components to be extracted can be components of the particles.
  • Water, water vapor and/or particles can be components of the mixture of substances.
  • the mixture of substances, its components and/or particles can be distributed over the entire surface of the plate, so that a large surface area can result for overflow, heat and/or mass transfer.
  • the static charge of the mixture of substances and/or the plate can be selected such that a predetermined layer thickness of mixture of substances can adhere to the plate.
  • the mixture of substances can be removed from the chamber and/or an extraction area.
  • the mixture of substances can be released from the plate, for example, by reversing the charge on the plate. Alternatively or additionally, the plate can be moved or shaken to loosen it.
  • the time of dissolution can correspond to a predetermined residence time. The residence time can be chosen such that a predetermined proportion of extract, e.g. per amount of mixture, is achieved.
  • the mixture of substances released from the plate can fall downwards under the influence of gravity.
  • the mixture of substances released from the plate can be carried out of the chamber through a flap and/or an outlet line.
  • the plate can be arranged opposite the at least one nozzle, so that the substance mixture supplied through the nozzle can be sprayed in the direction of the plate and/or onto the plate.
  • the device can have a heating unit that can be set up to heat the chamber and/or the plate.
  • the heating unit can be set up to heat the chamber and/or the plate to a temperature of approximately 80°C to 120°C. It can be provided that the extracted extract is evaporated or converted from a liquid phase into a gas phase using the heat provided by the heating unit.
  • the extract may contain essential oil, in particular hemp essential oil.
  • the heating unit can have a hot air generator and a hot air blower. It can be provided that hot air generated by the hot air generator is introduced into the chamber using the hot air blower via a hot air supply.
  • the hot air can have a temperature of around 150°C to 200°C. Other suitable fluids or gases can also be used instead of hot air.
  • the heating unit can have a heating wire.
  • the heating wire can be arranged on and/or in the chamber and/or the plate.
  • the heating unit can be or have a jacket heater or the like.
  • the device can have a condensate collector arranged in the chamber.
  • the condensate collector can be arranged on an upper side of the chamber.
  • the condensate collector can be designed to collect extract condensed in the chamber.
  • the condensate collector can be fluidly connected to a condensate conveyor. Provision can be made for condensate collected in the condensate collector to be injected back into the chamber via the nozzles.
  • the device can have a tank fluidly connected to the chamber for receiving extract formed in the chamber.
  • the device can have a cooling unit that can be arranged fluidly between the chamber and the tank.
  • the cooling unit can be set up to liquefy the extract.
  • the device can have a collecting container for receiving and/or forming the mixture of substances, wherein the collecting container can be fluidly connected to the at least one nozzle.
  • the device can have a collecting container heating unit, which can be set up to heat the collecting container and/or the mixture of substances contained in the collecting container.
  • the collecting container heating unit can be set up to heat the collecting container to a temperature of 50 °C to 120 °C.
  • the device can have a grinder, which can be connected to the collecting container, so that material ground by the grinder, preferably hemp particles, can be introduced into the collecting container.
  • a grinder which can be connected to the collecting container, so that material ground by the grinder, preferably hemp particles, can be introduced into the collecting container.
  • the device can have a grinder heating unit, which can be set up to heat the grinder.
  • the grinder heating unit can be set up to heat the grinder to a temperature of 40°C to 300°C.
  • the grinder heating unit can be designed according to the principle of a drum mill or can have a drum mill.
  • Drum mills are used for fine to ultra-fine comminution of various raw materials. They can have a substantially horizontally mounted, cylindrical or cylindrical-conical, rotating drum, which defines a grinding chamber into which the ground material is introduced. Grinding media can be arranged in the grinding chamber and can be heated externally. By rotating the drum, the contents are turned over or overturned, thereby crushing the ground material. Balls made of steel or hard cast iron and steel rods are mainly used as grinding media. If larger pieces of cannabis flower material (ground material) take over the function of the grinding media, this is referred to as autogenous grinding.
  • Continuously operating drum mills usually have openings in the center of the end walls through which the flower material is fed into the grinding chamber or the ground pollen is discharged into a reservoir.
  • the inner walls of the grinding chamber are subject to high stress and are therefore provided with a wear-resistant lining.
  • the grinder may be housed in a grinder chamber, which may have an air inlet and an air outlet, so that air flows in through the air inlet can flow in the grinder chamber, flow through the grinder, the grinder chamber and / or the material ground by the grinder, and can flow out of the air outlet.
  • the air can be or contain hot air.
  • the air can be or have air with a temperature between approximately 150°C to 300°C.
  • the device can have a sieve arranged between the collecting container and the grinder.
  • a grid width of the sieve can be chosen such that only particles with a certain maximum size can pass through the sieve.
  • the sieve can have a grid width of less than 500 pm.
  • the sieve can also have a grid width of less than 200 pm and/or less than 20 pm. This means that a maximum size of the particles in the mixture of substances can be specified.
  • the extraction can be or will be improved due to the relatively small particle size.
  • the sieve can be or have a vibrating sieve.
  • a vibrator can be connected to the sieve so that the sieve can be shaken via the vibrator.
  • the mixture of substances can contain the substance ground by the grinder, preferably hemp particles.
  • the substance ground by the grinder, preferably hemp particles can be a component of the substance mixture.
  • the fact that the particles of the mixture containing the components to be extracted are or can be comminuted can result in improved extraction.
  • the collecting container can have an inlet for supplying a fluid, wherein the fluid can have the mixture of substances and/or an extractant which can form the mixture of substances with the ground particles in the collecting container.
  • the extractant can be or have water and/or water vapor.
  • the extractant can be a component of the mixture of substances.
  • the plate can be movably accommodated in the chamber.
  • the plate can be attached with a suspension.
  • the suspension can have a spring element or the like.
  • the suspension can be designed to allow movement of the plate.
  • the device can have a shaking device which can be set up to shake the plate.
  • the device can have a control unit for controlling a temperature of the chamber and/or the plate, for controlling the supply of the mixture of substances and/or for controlling the static charge of the mixture of substances and/or the plate.
  • the control unit can be set up to control the extraction process.
  • the control unit can control or regulate one, several or all controllable parts such as conveyor units, valves, heating elements, flaps, mills or the like of the device.
  • the device can have at least one temperature sensor arranged on or in the chamber. At least one, several or all of the temperature sensors can be connected to the control unit.
  • the device can have at least one optical sensor arranged on or in the chamber.
  • the optical sensor can be or have a camera.
  • the optical sensor can be connected to the control unit.
  • the invention relates to a method for extracting one or more components, in particular THC and/or cannabinoids, from a mixture of substances, comprising the following steps: feeding a mixture of substances into a chamber of a device for extraction; Static charging of the mixture of substances with a static charge using a static charging unit; Adhesion of the statically charged substance mixture or at least components thereof to a plate held in the chamber and charged with a charge opposite to the static charge; Dissolving the substance mixture adhering to the plate or its components from the plate after a specified adhesion time has elapsed.
  • the adhesion time can correspond to a residence time.
  • the adhesion time can be specified.
  • the static charging can be carried out before the mixture of substances is supplied.
  • Detaching from the plate may involve shaking the plate. Alternatively or additionally, release from the plate may include reversing the charge of the plate.
  • the chamber and/or plate can be heated to a temperature of approximately 80°C to 210°C.
  • An extract formed in the chamber can be exported from the chamber.
  • the extract formed can be cooled and/or liquefied.
  • the cooled and/or liquefied extract can be separated.
  • a vacuum extraction process can be provided or carried out.
  • the mixture of substances can be formed in a collecting container and/or fed into the chamber from a collecting container.
  • the mixture of substances can comprise at least one of particles, water and/or water vapor.
  • the particles can be or have hemp particles.
  • the particles can be ground with a grinder and fed to the collection container.
  • the particles can be ground by the grinder in such a way that they can have an average size of less than 500 pm, preferably less than 200 pm, particularly preferably less than 20 pm.
  • the particles ground by the grinder in particular hemp particles, can be flowed through by air before being fed to the collecting container. Hot air can flow through the particles.
  • the particles can be flowed through by air with a temperature between around 150 °C and 300 °C. Flowing through the particles can include flowing around or over the hemp particles.
  • the particles ground by the grinder can be sieved by a sieve before being fed to the collecting container.
  • the particles can be sieved by a vibrating sieve. Sieving can ensure that only particles with a maximum size can be used in the process.
  • the collection container can be heated to a temperature of around 50 °C to 120 °C.
  • the method can be carried out using a device described above.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a device according to the invention.
  • Figure 1 shows a first exemplary embodiment of a device 1 according to the invention.
  • the device 1 has a chamber 8, a plate 7, at least one nozzle 5 and a static charging unit 6.
  • the plate 7 is arranged in the chamber 8.
  • a mixture of substances 4 can be introduced into the chamber 8 via a feed line 10.
  • the supply line 10 can be fluidly connected to the at least one nozzle 5, so that the mixture of substances 4 can be sprayed into the chamber 8.
  • the chamber 8 and/or the plate 7 can be heated.
  • the device 1 can have a heating unit for this purpose.
  • the heating unit can have a heating wire 19.
  • the heating wire 19 can include a heating coil and/or heating coil.
  • the heating wire 19 can, for example, be guided through the interior of the plate 7.
  • the heating wire 19 can be arranged in the chamber 8 or around it.
  • the heating unit can heat the chamber 8 and/or the plate 7 using hot air.
  • the device 1 can have a hot air supply 13, by means of which hot air can be introduced or carried out into the chamber 8 and/or the plate 7.
  • the hot air supply 13 can be suitably routed.
  • the hot air supply 13 can be guided through the plate 7 in a serpentine manner, for example.
  • the heating unit can have a hot air generator 40 and/or a hot air blower 39, see FIG. 3.
  • a suitable fluid can also be used, by means of which the heating unit can heat the chamber 8 and/or the plate 7.
  • the heating unit can be or have a jacket heater, which can heat an inner wall of the chamber 8, for example.
  • the heating unit can be set up to heat the plate 7 and/or the chamber 8 to a temperature of approximately 80 ° C to 120 ° C.
  • the hot air can have a temperature of around 80°C to 120°C.
  • the plate 7 can be arranged in the chamber in such a way that it can be arranged essentially opposite the nozzles 5 and/or lying in the spray direction. This can result in a good distribution of the substance mixture 4 to be sprayed on the plate 7.
  • the mixture of substances 4 can contain water, water vapor and/or particles.
  • the particles can in particular be or have hemp particles.
  • the particles can be or have ground or otherwise comminuted particles.
  • the particles can contain the components to be extracted.
  • the particles can in particular contain THC and/or cannabinoids, which can be extracted using the device 1 and/or the corresponding method.
  • the particles can contain, for example, A 9 -THC.
  • Cannabinoids can include cannabigerol (CBG), cannabichrome (CBC), cannabidiol (CBD), cannabinodiol (CBND), tetrahydrocannabinol (THC), cannabinol (CBN), cannabitriol (CBT), cannabielsoin (CBE), isocannabinoids, cannabicyclol (CBL), Include cannabicitran (CBT) and/or cannabichromanone (CBCN).
  • CBD cannabigerol
  • CBC cannabichrome
  • CBD cannabidiol
  • CBDND cannabinodiol
  • THC cannabinol
  • CBN cannabitriol
  • CBT cannabi
  • Extraction can be done by evaporation and subsequent condensation.
  • the mixture of substances 4 can be heated or kept at the same temperature.
  • the water and/or the water vapor can serve as a solvent for extracting components contained in the particles.
  • the water vapor can contain at least one solvent. This makes it possible to extract the THC or CBD from the flowers.
  • the most commonly used solvents are propane, C0 2 , isopropyl alcohol, dimethyl ether, ethanol and butane. At the end of the process, these contain the ingredients of the plant, such as THC or CBD.
  • the concentration of THC or CBD in the solvent can be between 70% and 99% by volume.
  • the water vapor can condense on the particles, for example if the particles have a lower temperature than the water vapor or are cooler.
  • the condensed water can wet the particles, with substances contained in the particles, for example essential oils, in particular essential hemp oils, being able to diffuse out of the particles. This can result in an oil-water mixture.
  • the condensation of the water vapor on the particles takes place before they are fed into the chamber 8.
  • the condensation can take place, for example, in a collecting container 34, see for example Figure 2.
  • the mixture of substances 4 can have or be the oil-water mixture.
  • the oil-water mixture can evaporate when heated. Provision can be made to introduce the oil-water mixture into the chamber through the nozzles 5. This heating can take place in the chamber 8, for example preferably on the plate 7.
  • the mixture of substances 4, in particular the oil-water mixture, can be evaporated in the chamber 8, preferably on the plate 7.
  • the particles, or at least residual components or non-evaporated components of the particles, can remain behind.
  • the evaporated oil-water mixture and/or the evaporated substance mixture 4 can rise upwards under free convection and be carried out as an extract 35 from the chamber 8 and/or the device 1 via a removal line 2.
  • the water of the mixture of substances 4 evaporates in the chamber 8, for example in particular on the plate 7, and thereby dissolves the substances or components from the particles.
  • the extract formed in this way can be carried out from the chamber 8 or the device 1 via the extraction line 2.
  • the mixture of substances 4 supplied to the chamber can include the particles, but have no solvent, in particular no water and/or water vapor.
  • steam and/or water can then be supplied to the chamber as a solvent.
  • the water and/or the water vapor can wet the particles, dissolve the substances from the particles and then be carried out as an extract 35 from the chamber 8 or the device 1 via the extraction line 2. It can be provided that water vapor can first condense on the particles as described above. Provision can also be made to use a solvent other than water and/or steam.
  • the extract 35 can have the evaporated oil-water mixture and/or the evaporated substance mixture 4. It can be provided that the extract 35 and/or the evaporated substance mixture 4 does not include the remaining components of the particles or their non-evaporated components. The remaining components of the particles or their non-evaporated components can be removed from the chamber 8 or the device 1 via a flap 22 and/or an outlet line 3.
  • the internal pressure of the chamber 8 essentially corresponds to atmospheric pressure or is approximately 1 bar. It can also be provided that there is a vacuum or a pressure of up to 100 bar in the chamber. It can be provided that the temperature inside the chamber 8 and/or the temperature of the plate is between approximately 80°C and 120°C.
  • the static charging unit 6 is set up to statically charge the mixture of substances 4.
  • the static charge can take place before the substance mixture 4 is fed into the chamber 8, when it is fed into the chamber 8, or after it is fed into the chamber 8.
  • the static charging unit 6 can be arranged accordingly.
  • the static charging unit 6 can be arranged in the chamber 8.
  • the static charging unit 6 can charge the mixture 4 positively or negatively.
  • the static charge can be an electrostatic charge.
  • the static charging unit 6 can be set up to generate an electric field through which the mixture of substances 4 can be passed.
  • the static charging unit 6 can be arranged fluidly downstream of the nozzle 5, so that the substance mixture 4 can be sprayed through the static charging unit 6 and/or an electric field generated by the static charging unit 6.
  • the mixture of substances 4, in particular particles contained in the mixture of substances 4 can become statically charged.
  • the mixture of substances 4, in particular particles contained in the substance mixture 4, can be statically charged by the static charging unit 6 by means of field charging.
  • the plate 7 has a charge opposite to the static charge of the mixture 4.
  • the plate 7 can be positively charged.
  • the plate 7 can be negatively charged.
  • the static charge of the mixture of substances 4 and the charge of the plate 7 can be chosen appropriately.
  • the static charging unit 6 and/or the plate 7 can be controlled or regulated accordingly.
  • it can be provided to suitably select or control the composition of the mixture of substances 4, in particular the proportions or weight proportions of its components, the particle size, the strength of the electric field and/or the charge of the plate 7.
  • the static charge of the mixture of substances 4 and/or the plate 7 can be selected or controlled in such a way that a predetermined layer thickness of the mixture of substances 4 can adhere to the plate 7. It can be provided that the layer thickness is selected, for example, depending on a predetermined residence time, the adhesion time and/or the heat and mass transfer through the layer or the like.
  • the mixture of substances 4 adhering to the plate 7 and/or particles of the mixture of substances 4 are released from the plate 7.
  • Loosening can be done, for example, by shaking or moving the plate 7.
  • the charge of the plate can be reversed so that it corresponds to the charge of the mixture of substances 4, whereby the mixture of substances 4 can be detached from the plate 7.
  • the dissolving is carried out at a predetermined time after the substance mixture 4 has been sprayed in. If the device is operated continuously, loosening can be provided to be carried out periodically. The time and/or the period duration or the adhesion time can be selected such that it corresponds to a predetermined residence time.
  • the residence time and/or the adhesion time can be selected such that a predetermined proportion of extract, for example per amount of mixture, is achieved.
  • the mixture of substances released from the plate can fall downwards under the influence of gravity.
  • the mixture of substances released from the plate can be carried out of the chamber through a flap and/or an outlet line.
  • the residence time and/or the adhesion time can depend or be selected on the particle size, the temperature of the plate 7 and/or the chamber 8, the amount of solvent or the amounts or weight proportions of the components of the mixture of substances and/or the components to be extracted.
  • the plate 7 can be arranged to be movable with a suspension 30, so that the plate 7 can be shaken to loosen the mixture of substances 4 and/or particles adhering to it.
  • the plate 7 can be fastened via the suspension 30, for example with an inside of the chamber 8.
  • the suspension and / or the fastening of the plate is not arranged in the chamber 8, in particular not with a mixture of substances 4 can come into contact and/or is not fluidly connected to the chamber 8.
  • the device 1 can have a flap 22, by means of which the mixture of substances 4 fed into the chamber 8 and/or the mixture of substances 4 dissolved from the plate 7, in particular particles thereof, can be removed from the device 1 and/or the chamber 8.
  • the device 1 can have an discharge line 3 through which the mixture of substances 4 can be discharged from the chamber 8.
  • a valve 12 can be arranged in the outlet line 3, by means of which the outlet line 3 can be opened and/or closed.
  • the valve 12 can be connected to a control unit so that the valve 12 can be controlled, in particular opened or closed.
  • the device 1 can have a condensate collector 31.
  • the condensate collector 31 can be designed to collect condensate formed in the chamber 8.
  • the condensate collector 31 can be arranged on an upper side of the chamber 8. It can be provided that condensate formed on the top of the chamber 8 is collected by the condensate collector 31 or is collected.
  • the condensate collector 31 can be fluidly connected to a condensate conveyor 11.
  • the condensate conveyor 11 can be or have a pump.
  • the condensate conveyor 11 can be set up to transport away condensate collected in the condensate collector 31.
  • the condensate collected by the condensate collector 31 can be exported from the device 1.
  • the collected condensate can be mixed into the mixture 4 and/or reintroduced into the chamber 8 of the device 1.
  • the condensate can be filled into capsules within the device.
  • the capsules can be inserted into a tube-like magazine in a vaporizer.
  • the capsules can be heated separately so that the condensate (active ingredient) can be administered in portions.
  • fresh air can be mixed into the aerosol.
  • a further embodiment of the invention provides that the device described or parts thereof are accommodated in a vaporizer or inhaler.
  • the device 1 can have at least one temperature sensor 17, which can measure a temperature of the chamber 8 and/or the plate 7. At least one temperature sensor 17 can be arranged in or on the chamber 8 and/or the plate 7. It can be provided that temperature sensors 17 are arranged vertically in the height direction of the chamber 8. The temperature sensor 17 can be connected to the control unit so that the control unit can detect temperature values measured by the temperature sensor 17.
  • Figure 2 shows a further embodiment of a device according to the invention.
  • the embodiment shown in Figure 2 may have some, several or all of the features shown in Figure 1 and/or described above.
  • the device 1 can have a collecting container 34.
  • the collecting container 34 can be fluidly connected to the nozzle 5 via the supply line 10. Mixture of substances 4 can be or will be accommodated in the collecting container 34.
  • the collecting container 34 can have an outlet 14 through which the mixture of substances 4 comes out the collecting container 34 can enter the supply line 10.
  • a conveyor unit 28 can convey the substance mixture 4 from the collecting container 34 to the at least one nozzle 5.
  • the delivery unit 28 can be or have a pump, for example.
  • the supply line 10 can have a Venturi nozzle 29.
  • the collecting container 34 can have an inlet 24, via which the mixture of substances 4 and/or components of the mixture of substances 4, in particular water and/or water vapor, can be introduced into the collecting container 34.
  • the device 1 may have a collecting container heating unit (not shown in the figures).
  • the collecting container heating unit can be set up to heat the collecting container to a temperature of approximately 50 ° C to 120 ° C.
  • the collecting container heating unit can be or have, for example, a hot wire and/or a jacket heater.
  • the device 1 can have a grinder 15.
  • the grinder 15 can be arranged in a grinder chamber 16.
  • Substance to be ground picked up in a container 46 can be fed to the grinder 15 and ground into particles by it. It can be provided that the ground particles have an average grain size and/or average particle diameter of less than 500 pm. It can be provided that the ground particles have an average grain size and/or average particle diameter of less than 200 pm. It can be provided that the ground particles have an average grain size and/or average particle diameter of less than 20 pm.
  • the substance 27 to be ground can be or contain hemp, in particular hemp flowers or hemp leaves. The ground particles can be or have hemp particles.
  • the device 1 can have a grinder heating unit.
  • the grinder heating unit can heat the grinder 15 to a temperature between approximately 40 ° C and 300 ° C.
  • the grinder heating unit can be accommodated in the grinder and/or thermally connected to it.
  • the grinder can be heated, for example, by a hot wire in or on the grinder and/or by heat conduction. Alternatively or additionally, the grinder can be heated by convection using hot air.
  • the ground material can be or will be preheated, for example.
  • the grinding chamber 16 may have an air inlet 26 and an air outlet 25.
  • the air outlet 25 can be arranged above the air inlet 26. However, it can also be provided that the air inlet 26 is arranged above the air outlet 25.
  • Air 23 can be introduced into the grinder chamber 16 through the air inlet 26.
  • the introduced air 23 can be hot air.
  • the introduced air 23 can have a temperature between approximately 150 ° C and 300 ° C.
  • the introduced air 23 can flow through and/or over the grinder chamber 16, the grinder 15 and/or the ground particles, so that the air 23 can dissolve components, in particular TCH and/or cannabinoids, from the ground particles.
  • the air 23 can form an aerosol with the dissolved components.
  • the air 23, the dissolved components and/or the aerosol can be carried out of the grinding chamber 16 via the air outlet 25. Provision can also be made to select or use another suitable fluid or gas instead of or in addition to air.
  • the container 46 can be arranged above the grinder chamber 16 so that the material 27 to be ground can be fed to the grinder 15 under the influence of gravity.
  • the container 46 can have an access through which the material 27 to be ground can be introduced into the container 46. Provision can be made to open or close the access via a flap 18.
  • the flap 18 can be connected to the control unit and controlled by it.
  • the grinding chamber 16 can be arranged above the collecting container 34 so that the ground particles can be fed to the collecting container under the influence of gravity.
  • the mixture of substances 4 is formed in the collecting container 34.
  • the ground particles can be fed from the grinding chamber 16 to the collecting container 34.
  • the ground particles can, for example, form the substance mixture 4 in the collecting container 34 with fluid introduced via the inlet 24, in particular water and/or water vapor.
  • the mixture 4 that has already been formed is introduced into the collecting container 34 via the inlet.
  • a sieve 32 can be arranged between the grinder chamber 16 and the collecting container 34. This can ensure that only ground particles with a predetermined maximum grain size or diameter can be introduced into the collecting container 34. The mixture of substances 4 formed can therefore have particles with a predetermined maximum grain size or diameter.
  • the sieve 32 can be set up to only allow particles with a maximum grain size or maximum diameter of less than 500
  • the sieve 32 can be designed to only allow particles with a maximum grain size or diameter of less than 200 ⁇ m to pass through.
  • the sieve 32 can be set up to only allow particles with a maximum grain size or maximum diameter of less than 20 ⁇ m to pass through. For example, the sieve can have corresponding mesh sizes.
  • the sieve 32 can be or have a vibrating sieve.
  • a vibrator 33 can be connected to the sieve 32 or the sieve 32 can have one.
  • the vibrator 33 can be set up to move and/or shake the sieve 32. It can be provided that the vibrating screen and/or the vibrator 33 can be connected to the control unit and/or can be controlled by it.
  • Figure 3 shows a further embodiment of a device according to the invention.
  • the embodiment shown in Figure 3 may have some, several or all of the features shown in Figure 1 and/or Figure 2 and/or described above.
  • the device 1 can have a tank 37.
  • the tank 37 can be fluidly connected to the chamber 8.
  • the extract 35 carried out from the chamber 8 can be fed to the tank 38 via the extraction line 2.
  • a cooling unit 36 is arranged fluidly between chamber 8 and tank 37.
  • the cooling unit 36 can be or have, for example, water cooling.
  • the cooling unit 36 may be or have a coil cooler and/or a tube cooler.
  • the cooling unit 36 can be set up to cool, condense and/or liquefy the gaseous and/or vaporized extract 35.
  • the liquefied extract 38 can be collected and/or absorbed in the tank 37.
  • the solvent in particular the water, can separate from the essential oil due to the different specific weight or different density.
  • the lighter essential oil can float above the heavier water.
  • the essential oil can flow away via a suitably arranged drain of the tank 37.
  • the essential oil can be sucked out.
  • the liquid extract 38 is supplied downstream by means of a (not shown in the figures). Separation process, for example a vacuum distillation, or to separate the essential oil from the extract.
  • the device 1 can have a shaking unit 41 or shaking device 41.
  • the shaking unit 41 can be connected to the plate 7 and/or move or shake it.
  • the shaking unit 41 can be set up to shake or move the plate 7 in such a way that substance mixture 4 or particles adhering to the plate 7 are detached from the plate 7.
  • the device 1 can have at least one optical sensor 45.
  • the optical sensor 45 can be or have a camera.
  • the camera can be or have a thermal imaging camera.
  • the optical sensor 45 can be arranged on or in the chamber 8.
  • the optical sensor 45 can also be arranged on an outside of the chamber 8.
  • the device 1 and/or the chamber 8 may have a window through which the optical sensor 45 can look into the chamber 8 or capture an image or video of the interior of the chamber 8.
  • the device 1 can have a display 44.
  • the display 44 can be set up to display operating states of the device 1. For example, the display 44 can show one or more temperatures inside the chamber, a delivery rate of the mixture of substances 4, one or more internal pressures of the chamber 8, a fill level of the container 46, operating parameters of the static charging unit 6, the grinder 15, the delivery unit 28 and / or the condensate conveyor 11, the shaking unit 41, the vibrator 33 or the like.
  • the display can be set up to display images captured by the optical sensor 45.
  • the device 1 can have a thermometer 9, which can be integrated into the display 44 and/or different from it.
  • the device 1 can have an operating unit 43. It can be provided that the operating unit 43 is integrated into the display 44.
  • the display 44 can be or have a touch-sensitive display. However, it can also be provided that the operating unit 43 is different from the display 44.
  • operating parameters of the device 1 or the method can be entered or changed via the operating unit.
  • the device 1 can have a control unit 42.
  • the control unit 42 can be set up to control the temperature of the chamber 8 and/or the plate 7, the supply of the mixture of substances 4 and/or the static charge through the static charging unit 6.
  • the control unit 42 can be set up to control the heating unit, the conveying unit 28, the condensate conveyor 11, the grinder 15, the vibrating screen or the vibrator 33 and/or the vibrating unit 41.
  • the control unit 42 can have corresponding connections for this purpose.
  • the control unit 42 can be connected to the heating unit, the condensate conveyor 11, the conveying unit 28, the vibrating sieve or vibrator 33, the vibrating unit 41, the grinder 15, the valve 12, the flap 22, the flap 18, the cooling unit 36, the temperature sensor 17 , the optical sensor 45, the operating unit 43 and / or the display 44 and / or control one or more of these and / or are in exchange.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere THC und/oder Cannabinoiden, aus einem Stoffgemisch (4), wobei die Vorrichtung (1) eine Kammer (8), eine in der Kammer (8) aufgenommene Platte (7), mindestens eine Düse (5) zur Zuführung des Stoffgemischs (4) in die Kammer (8) und eine statische Aufladeeinheit (6) aufweist, wobei die statische Aufladeeinheit (6) dazu eingerichtet ist, das Stoffgemisch (4) statisch aufzuladen, wobei die Platte (7) eine der statischen Aufladung des Stoffgemischs (4) entgegengesetzte Ladung aufweist, so dass das statisch aufgeladene Stoffgemisch (4), oder zumindest Komponenten dessen, an der Platte (7) haftet oder haftbar ist. Die Erfindung betrifft zudem ein entsprechendes Verfahren.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere Cannabinoiden wie Tetrahydrocannabinol aus einem Stoffgemisch
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere Cannabinoiden wie Tetrahydrocannabinol (THC) aus einem Stoffgemisch.
Bei bekannten Vorrichtungen zur Extraktion von ätherischen Ölen aus Pflanzenmaterial wird Pflanzenmaterial in eine Kammer bzw. Blase der Vorrichtung gegeben. Anschließend wird Wasserdampf in die Blase geführt, der vorzugsweise eine Temperatur von i8o°C aufweist und der das ätherische Öl aus dem Pflanzenmaterial löst. Solche Wasserdampfdestillationsverfahren werden üblicherweise im Batch- Betrieb betrieben. Das Verfahren ist beendet, wenn sich die Temperatur des Pflanzenmaterials in der Blase auf die Temperatur des Wasserdampfs erwärmt hat, da dann keine Kondensation des Wasserdampfs an dem Pflanzenmaterial stattfinden kann.
Nachteilig ist insbesondere, dass das Verfahren von der Beladung der Kammer abhängig ist, da das Pflanzenmaterial je nach Beladungshöhe und Dichte, ggf. auch weiterer Abhängigkeit der Kammerdimensionen, unterschiedlich gut von dem Wasserdampf angeströmt bzw. überströmt werden kann. Weiter außenliegendes Pflanzenmaterial wird dabei in der Regel deutlich besser angeströmt, während inneres Pflanzenmaterial von weiter außen liegenden Pflanzenmaterialschichten abgedeckt sein kann. Damit kann sowohl die Dauer des Verfahrens als auch die Menge an extrahiertem ätherischem Öl stark schwanken. Ebenso ist eine durchschnittliche Verweilzeit des Pflanzenmaterials in der Blase bzw. Kammer nur schwer einstellbar.
Es ist damit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, das eine zuverlässigere und gleichmäßigere Extraktion ermöglicht und bei dem die Verweilzeit genauer einstellbar ist. Diese Nachteile werden durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren gemäß Anspruch 1 und 23 überwunden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstände der Unteransprüche.
Die Wirkung von Cannabisextrakten ist hauptsächlich auf den Wirkstoff Tetrahydrocannabinol (THC) zurückzuführen. Der THC-Gehalt kann von Cannabispflanzensorte zu Cannabispflanzensorte stark variieren. Ein THC-Gehalt von mehr als 30 % ist bei bestimmten Cannabissorten unter optimalen Bedingungen möglich. Aktuell bietet medizinischer Cannabis je nach Sorte THC-Werte zwischen unter 1 und bis zu 22 %. Der THC-Gehalt liegt bei offiziellem medizinischem Cannabis zwischen unter 0,05 und 10,2 %.
Um optimales THC-Extrakt aus der Cannabispflanze zu erzielen, kann vorgesehen sein, das THC qualitativ und/oder quantitativ während des Wachstums der Hanfpflanze zu ermitteln, um den Erntezeitpunkt genau bestimmen zu können. Hierzu können Sensoren, insbesondere mindestens ein Infrarotsensor. Die Sensoren können dazu eingerichtet sein, relevante biologischen Daten der Pflanze zu erfassen und bedarfsweise in einer Datenbank zu speichern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren erlauben zudem sowohl einen Batch-Betrieb als auch einen kontinuierlichen Betrieb.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere THC und/oder Cannabinoiden, aus einem Stoffgemisch weist eine Kammer, eine in der Kammer aufgenommene Platte, mindestens eine Düse zur Zuführung des Stoffgemischs in die Kammer und eine statische Aufladeeinheit auf, wobei die statische Aufladeeinheit dazu eingerichtet ist, das Stoffgemisch statisch aufzuladen, wobei die Platte eine der statischen Aufladung des Stoffgemischs entgegengesetzte Ladung aufweist, so dass das statisch aufgeladene Stoffgemisch, oder zumindest Komponenten dessen, an der Platte haftet oder haftbar ist.
Die statische Aufladeeinheit kann dazu eingerichtet sein, in die Kammer zugeführtes und/oder zuzuführendes Stoffgemisch statisch aufeuladen. Die statische Aufladeeinheit kann dazu eingerichtet sein, das Stoffgemisch vor, bei und/oder nach dem Zuführen in die Kammer statisch aufzuladen. Das statisch aufgeladene Stoffgemisch, oder zumindest Bestandsteile dessen, kann an der Platte haften. Die Platte kann dazu eingerichtet sein, dass sie auf eine vorgegebene Ladung gebracht werden kann. Es kann vorgesehen sein, die Ladung der Platte periodisch oder zumindest in vorgegebenen Zeitintervallen auf eine Nennladung zu bringen. Die Platte kann dazu eingerichtet sein, ihre Ladung umzukehren.
Das Stoffgemisch kann mindestens eines oder mehrere aus Wasser, Wasserdampf und/oder Partikel aufweisen. Die Partikel können Hanfpartikel sein oder aufweisen. Die zu extrahierenden Bestandteile können Bestandteile der Partikel sein. Wasser, Wasserdampf und/ oder Partikel können Komponenten des Stoffgemischs sein.
Durch das Haften des Stoffgemischs und/oder Komponenten dessen, insbesondere durch Haften der Partikel, kann eine verbesserte Überströmung, Wärmeübertragung und/oder Stoffübertragung, sichergestellt werden. Das Stoffgemisch, dessen Komponenten und/oder Partikel können auf der gesamten Fläche der Platte verteilt sein, so dass sich eine große Oberfläche zur Überströmung, Wärme- und/oder Stoffübertragung ergeben kann. Die statische Aufladung des Stoffgemischs und/oder der Platte kann derart gewählt werden, dass an der Platte eine vorgegebene Schichtdicke von Stoffgemisch haften kann.
Durch ein Lösen des Stoffgemischs und/oder Komponenten dessen, insbesondere der Partikel, von der Platte kann nach erfolgter Extraktion das Stoffgemisch aus der Kammer und/oder einem Extraktionsbereich entfernt werden. Das Lösen des Stoffgemischs von der Platte kann z.B. durch Umkehrung der Ladung der Platte erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Platte zum Lösen bewegt oder gerüttelt werden. Der Zeitpunkt des Lösens kann einer vorgegebenen Verweilzeit entsprechen. Die Verweilzeit kann derart gewählt werden, dass ein vorgegebener Anteil an Extrakt, z.B. pro Menge Stoffgemisch, erzielt wird. Das von der Platte gelöste Stoffgemisch kann unter Einfluss der Schwerkraft nach unten fallen. Das von der Platte gelöste Stoffgemisch kann durch eine Klappe und/oder eine Ausführleitung aus der Kammer ausgeführt werden.
Die Platte kann der mindestens einen Düse entgegengesetzt angeordnet sein, so dass das durch die Düse zugeführte Stoffgemisch in Richtung der Platte und/oder auf die Platte sprühbar sein kann. Die Vorrichtung kann eine Heizeinheit aufweisen, die dazu eingerichtet sein kann, die Kammer und/ oder die Platte zu beheizen. Die Heizeinheit kann dazu eingerichtet sein, die Kammer und/oder die Platte auf eine Temperatur von etwa 8o°C bis 12O°C zu beheizen. Es kann vorgesehen sein, durch die von der Heizeinheit bereitgestellte Wärme extrahiertes Extrakt zu verdampfen bzw. von einer Flüssigphase in eine Gasphase übergehen zu lassen. Das Extrakt kann ätherisches Öl, insbesondere ätherisches Hanföl, aufweisen.
Die Heizeinheit kann einen Heißlufterzeuger und ein Heißluftgebläse aufweisen. Es kann vorgesehen sein, von dem Heißlufterzeuger erzeugte heiße Luft mit dem Heißluftgebläse über eine Heißluftzuführung in die Kammer einzuführen. Die heiße Luft kann eine Temperatur von etwa 15O°C bis 2io°C aufweisen. Anstelle heißer Luft können auch andere geeignete Fluide oder Gase verwendet werden.
Die Heizeinheit kann einen Heizdraht aufweisen. Der Heizdraht kann an und/oder in der Kammer und/oder der Platte angeordnet sein. Die Heizeinheit kann eine Mantelheizung oder dergleichen sein oder aufweisen.
Die Vorrichtung kann einen in der Kammer angeordneten Kondensatsammler aufweisen. Der Kondensatsammler kann an einer Oberseite der Kammer angeordnet sein. Der Kondensatsammler kann dazu eingerichtet sein, in der Kammer kondensiertes Extrakt zu sammeln. Der Kondensatsammler kann fluidisch mit einem Kondensatförderer verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, in dem Kondensatsammler gesammeltes Kondensat wieder in die Kammer über die Düsen einzudüsen.
Die Vorrichtung kann einen mit der Kammer fluidisch verbundenen Tank zur Aufnahme von in der Kammer gebildetem Extrakt aufweisen.
Die Vorrichtung kann eine Kühleinheit aufweisen, die fluidisch zwischen Kammer und Tank angeordnet sein kann. Die Kühleinheit kann dazu eingerichtet sein, das Extrakt zu verflüssigen. Die Vorrichtung kann einen Sammelbehälter zur Aufnahme und/oder Bildung des Stoffgemischs aufweisen, wobei der Sammelbehälter fluidisch mit der mindestens einen Düse verbunden sein kann.
Die Vorrichtung kann eine Sammelbehälterheizeinheit aufweist, die dazu eingerichtet sein kann, den Sammelbehälter und/ oder in dem Sammelbehälter aufgenommenes Stoffgemisch zu beheizen. Die Sammelbehälterheizeinheit kann dazu eingerichtet sein, den Sammelbehälter auf eine Temperatur von 50 °C bis 120 °C zu beheizen.
Die Vorrichtung kann ein Mahlwerk aufweisen, das mit dem Sammelbehälter verbunden sein kann, so dass von dem Mahlwerk gemahlener Stoff, bevorzugt Hanfpartikel, in den Sammelbehälter einführbar sein kann.
Die Vorrichtung kann eine Mahlwerkheizeinheit aufweisen, die dazu eingerichtet sein kann, das Mahlwerk zu beheizen. Die Mahlwerkheizeinheit kann dazu eingerichtet sein, das Mahlwerk auf eine Temperatur von 4O°C bis 300 °C zu beheizen.
Die Mahlwerkheizeinheit kann nach dem Prinzip einer Trommelmühle ausgeführt sein oder eine Trommelmühle aufweisen. Trommelmühlen werden zur Fein- bis Feinstzerkleinerung verschiedener Rohstoffe verwendet. Sie können eine im Wesentlichen horizontal gelagerte, zylindrische oder zylindrisch-konische, rotierende Trommel aufweisen, die einen Mahlraum definiert, in den das Mahlgut eingebracht wird. In dem Mahlraum können Mahlkörper angeordnet sein, die von extern beheizt werden können. Durch Drehen der Trommel wird der Inhalt umgewälzt bzw. gestürzt und dadurch das Mahlgut zerkleinert. Als Mahlkörper werden hauptsächlich Kugeln aus Stahl oder Hartguss sowie Stahlstäbe verwendet. Übernehmen größere Stücke des Cannabis-Blütenmaterial (Mahlgutes) die Funktion der Mahlkörper, spricht man von autogenem Mahlen. Kontinuierlich arbeitende Trommelmühlen besitzen üblicherweise Öffnungen im Zentrum der Stirnwände, durch die das Blütenmaterial dem Mahlraum zugeführt bzw. der gemahlene Blütenstaub in ein Reservoir ausgetragen wird. Die inneren Wandungen des Mahlraums unterliegen hohen Beanspruchungen und sind daher mit einer verschleißfesten Auskleidung versehen.
Das Mahlwerk kann in einer Mahlwerkkammer aufgenommen sein, die einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweisen kann, so dass Luft durch den Lufteinlass in die Mahlwerkkammer einströmen, durch das Mahlwerk, die Mahlwerkkammer und/oder den von dem Mahlwerk gemahlen Stoff durchströmen, und aus dem Luftauslass ausströmen kann. Die Luft kann heiße Luft sein oder aufweisen. Die Luft kann Luft mit einer Temperatur zwischen etwa 150 °C bis 300 °C sein oder aufweisen.
Die Vorrichtung kann ein zwischen dem Sammelbehälter und dem Mahlwerk angeordnetes Sieb aufweisen. Eine Gitterweite des Siebs kann derart gewählt sein, dass nur Partikel mit einer bestimmten maximalen Größe das Sieb passieren können. Beispielsweise kann das Sieb eine Gitterweite kleiner als 500 pm aufweisen. Das Sieb kann aber auch eine Gitterweite kleiner als 200 pm und/oder kleiner als 20 pm aufweisen. Damit kann eine maximale Größe der Partikel in dem Stoffgemisch vorgegeben sein. Durch die relativ kleine Partikelgröße kann die Extraktion verbessert sein oder werden.
Das Sieb kann ein Rüttelsieb sein oder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Rüttler mit dem Sieb verbunden sein, so dass das Sieb über den Rüttler rüttelbar sein kann.
Das Stoffgemisch kann den von dem Mahlwerk gemahlenen Stoff, bevorzugt Hanfpartikel, aufweisen. Der von dem Mahlwerk gemahlenen Stoff, bevorzugt Hanfpartikel, kann eine Komponente des Stoffgemischs sein. Dadurch, dass die die zu extrahierenden Bestandteile aufweisenden Partikel des Stoffgemischs zerkleinert werden oder sein können, kann sich eine verbesserte Extraktion ergeben.
Der Sammelbehälter kann einen Einlass zur Zuführung eines Fluids aufweisen, wobei das Fluid das Stoffgemisch und/oder ein Extraktionsmittel, das mit den gemahlenen Partikeln in dem Sammelbehälter das Stoffgemisch bildet kann, aufweisen kann. Das Extraktionsmittel kann Wasser und/ oder Wasserdampf sein oder aufweisen. Das Extraktionsmittel kann eine Komponente des Stoffgemischs sein.
Die Platte kann bewegbar in der Kammer aufgenommen sein. Die Platte kann mit einer Aufhängung befestigt sein. Die Aufhängung kann ein Federelement oder dergleichen aufweisen. Die Aufhängung kann dazu eingerichtet sein, eine Bewegung der Platte zuzulassen. Die Vorrichtung kann eine Rüttelvorrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet sein kann, die Platte zu rütteln. Die Vorrichtung kann eine Steuereinheit zur Steuerung einer Temperatur der Kammer und/oder der Platte, zur Steuerung der Zuführung des Stoffgemischs und/oder zur Steuerung der statischen Aufladung des Stoffgemischs und/oder der Platte aufweisen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, den Extraktionsprozess zu steuern. Die Steuereinheit kann dazu eines, mehrere oder alle ansteuerbaren Teile wie z.B. Fördereinheiten, Ventile, Heizelemente, Klappen, Mühlen oder dergleichen der Vorrichtung zu steuern oder zu regeln.
Die Vorrichtung kann mindestens einen an oder in der Kammer angeordneten Temperatursensor aufweisen. Mindestens einer, mehrere oder alle der Temperatursensoren können mit der Steuereinheit verbunden sein.
Die Vorrichtung kann mindestens einen an oder in der Kammer angeordneten optischen Sensor aufweisen. Der optische Sensor kann eine Kamera sein oder aufweisen. Der optische Sensor kann mit der Steuereinheit verbunden sein.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere THC und/ oder Cannabinoiden, aus einem Stoffgemisch, umfassend die folgenden Schritte: Zuführen eines Stoffgemischs in eine Kammer einer Vorrichtung zur Extraktion; Statisches Aufladen des Stoffgemischs mit einer statischen Aufladung mittels einer statischen Aufladeeinheit; Anhaften des statisch aufgeladenen Stoffgemischs oder zumindest Komponenten dessen an einer in der Kammer aufgenommenen und mit einer der statischen Aufladung entgegengesetzten Ladung geladenen Platte; Lösen des an der Platte haftenden Stoffgemischs oder dessen Komponenten von der Platte nach Ablauf einer vorgegeben Anhaftzeit. Die Anhaftzeit kann einer Verweilzeit entsprechen. Die Anhaftzeit kann vorgegeben sein.
Die Reihenfolge mehrerer Schritte kann vertauschbar sein. Beispielsweise kann das statische Aufladen vor dem Zuführen des Stoffgemischs durchgeführt werden.
Das Lösen von der Platte kann ein Rütteln der Platte umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Lösen von der Platte eine Umkehrung der Ladung der Platte umfassen. Die Kammer und/oder die Platte kann auf eine Temperatur von etwa 80 °C bis 210 °C beheizt werden.
Ein in der Kammer gebildetes Extrakt kann aus der Kammer ausgeführt werden. Das gebildete Extrakt kann gekühlt und/oder verflüssigt werden.
Das gekühlte und/oder verflüssigte Extrakt kann getrennt werden. Dazu kann beispielsweise ein Vakuumsextraktionsverfahren vorgesehen sein oder durchgeführt werden.
Das Stoffgemisch kann in einem Sammelbehälter gebildet und/ oder aus einem Sammelbehälter der Kammer zugeführt werden. Das Stoffgemisch kann mindestens eines aus Partikel, Wasser und/ oder Wasserdampf umfassen. Die Partikel können Hanfpartikel sein oder aufweisen.
Die Partikel können mit einem Mahlwerk gemahlen werden und dem Sammelbehälter zugeführt werden. Die Partikel können von dem Mahlwerk derart gemahlen werden, dass sie eine durchschnittliche Größe von kleiner als 500 pm, bevorzugt kleiner als 200 pm, besonders bevorzugt kleiner als 20 pm haben können.
Die von dem Mahlwerk gemahlenen Partikel, insbesondere Hanfpartikel, können vor dem Zuführen zu dem Sammelbehälter von Luft durchströmt werden. Die Partikel können von heißer Luft durchströmt werden. Die Partikel können von Luft mit einer Temperatur zwischen etwa 150 °C bis 300 °C durchströmt werden. Ein Durchströmen der Partikel kann ein Umströmen oder Überströmen der Hanfpartikel umfassen.
Die von dem Mahlwerk gemahlenen Partikel können vor dem Zuführen zu dem Sammelbehälter von einem Sieb gesiebt werden. Die Partikel können von einem Rüttelsieb gesiebt werden. Durch das Sieben kann sichergestellt sein, dass nur Partikel mit einer maximalen Größe bei dem Verfahren verwendet werden können.
Der Sammelbehälter kann auf eine Temperatur von etwa 50 °C bis 120 °C beheizt werden. Das Verfahren kann mittels einer oben beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren weiter erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. die Vorrichtung 1 weist eine Kammer 8, eine Platte 7, mindestens eine Düse 5 und eine statische Aufladeeinheit 6 auf. Die Platte 7 ist in der Kammer 8 angeordnet. Über eine Zuführleitung 10 kann ein Stoffgemisch 4 in die Kammer 8 eingeführt werden. Die Zufuhrleitung 10 kann mit der mindestens einen Düse 5 fluidisch verbunden sein, so dass das Stoffgemisch 4 in die Kammer 8 gesprüht werden kann.
Die Kammer 8 und/oder die Platte 7 kann beheizt sein. Die Vorrichtung 1 kann dazu eine Heizeinheit aufweisen. Beispielsweise kann die Heizeinheit einen Heizdraht 19 aufweisen. Der Heizdraht 19 kann eine Heizschlange und/oder Heizspirale umfassen. Der Heizdraht 19 kann beispielsweise durch das Innere der Platte 7 geführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Heizdraht 19 in der Kammer 8 oder darum herum angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Heizeinheit die Kammer 8 und/oder die Platte 7 mittels Heißluft beheizen. Dazu kann die Vorrichtung 1 eine Heißluftzuführung 13 aufweisen, mittels derer heiße Luft in die Kammer 8 und/oder die Platte 7 eingeführt oder durchgeführt werden kann. Die Heißluftzuführung 13 kann geeignet geführt sein. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Heißluftzuführung 13 beispielsweise schlangenförmig durch die Platte 7 geführt sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass durch die Heißluftzuführung 13 heiße Luft in die Kammer 8 eingeführt wird. Beispielsweise kann die Heizeinheit einen Heißlufterzeuger 40 und/oder ein Heißluftgebläse 39 aufweisen, vgl. Figur 3. Anstelle von heißer Luft kann auch ein anderes geeignetes Fluid verwendet werden, mittels dem die Heizeinheit die Kammer 8 und/oder die Platte 7 beheizen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Heizeinheit eine Mantelheizung sein oder aufweisen, die z.B. eine Innenwand der Kammer 8 beheizen kann.
Die Heizeinheit kann dazu eingerichtet sein, die Platte 7 und/oder die Kammer 8 auf eine Temperatur von etwa 80 °C bis 120 °C zu beheizen. Die heiße Luft kann eine Temperatur von etwa 80 °C bis 120 °C aufweisen.
Die Platte 7 kann derart in der Kammer angeordnet sein, dass sie den Düsen 5 im Wesentlichen gegenüberliegend und/ oder in Sprührichtung liegend angeordnet sein kann. Damit kann sich eine gute Verteilung des aufzusprühenden Stoffgemischs 4 auf der Platte 7 ergeben.
Das Stoffgemisch 4 kann Wasser, Wasserdampf und/ oder Partikel aufweisen. Die Partikel können insbesondere Hanfpartikel sein oder aufweisen. Die Partikel können gemahlene oder sonst wie zerkleinerte Partikel sein oder aufweisen. Die Partikel können die zu extrahierende Bestandteile aufweisen.
Die Partikel können insbesondere THC und/oder Cannabinoide aufweisen, die mittels der Vorrichtung 1 und/oder dem entsprechenden Verfahren extrahiert werden können. Die Partikel können z.B. A9-THC aufweisen. Cannabinoide können z.B. Cannabigerol (CBG), Cannabichrom (CBC), Cannabidiol (CBD), Cannabinodiol (CBND), Tetrahydrocannabinol (THC), Cannabinol (CBN), Cannabitriol (CBT), Cannabielsoin (CBE), Isocannabinoide, Cannabicyclol (CBL), Cannabicitran (CBT) und/oder Cannabichromanon (CBCN) umfassen.
Die Extraktion kann durch Verdampfung und anschließende Kondensation erfolgen. In der Kammer 8 kann das Stoffgemisch 4 erwärmt oder auf Temperatur gehalten werden. Das Wasser und/oder der Wasserdampf kann als Lösungsmittel zur Extraktion von in den Partikeln enthaltenen Komponenten dienen. Der Wasserdampf kann mindestens ein Lösungsmittel enthalten. So ist es möglich, das THC oder CBD aus den Blüten zu extrahieren. Die am häufigsten verwendeten Lösungsmittel sind Propan, C02, Isopropylalkohol, Dimethylether, Ethanol und Butan. Diese enthalten am Ende des Verfahrens die Inhaltsstoffe der Pflanze, wie etwa das THC oder CBD. Je nach Pflanzenart kann die Konzentration des THC oder CBD in dem Lösungsmittel zwischen 70 Vol.-% und 99 Vol.-% aufweisen. Beispielsweise kann der Wasserdampf an den Partikeln kondensieren, z.B. wenn die Partikel eine geringere Temperatur als der Wasserdampf haben bzw. kühler sind. Das kondensierte Wasser kann die Partikel benetzen, wobei in den Partikeln enthaltene Stoffe, z.B. ätherische Öle, insbesondere ätherische Hanföle, aus den Partikeln herausdiffundieren können. Dabei kann eine Öl-Wassermischung entstehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Kondensation des Wasserdampfes an den Partikeln vor dem Zuführen in die Kammer 8, erfolgt. Die Kondensation kann beispielsweise in einem Sammelbehälter 34 erfolgen, vgl. z.B. Figur 2. Das Stoffgemisch 4 kann die Öl- Wassermischung aufweisen oder sein. Die Öl-Wassermischung kann bei Erwärmung verdampfen. Es kann vorgesehen sein, die Öl-Wassermischung durch die Düsen 5 in die Kammer einzuführen. Diese Erwärmung kann in der Kammer 8, z.B. bevorzugt an der Platte 7, erfolgen. Das Stoffgemisch 4, insbesondere die Öl- Wassermischung, kann in der Kammer 8, bevorzugt an der Platte 7, verdampft werden. Dabei können die Partikel, oder zumindest Restbestandteile bzw. nicht verdampfte Komponenten der Partikel, Zurückbleiben. Die verdampfte Öl-Wassermischung, und/oder das verdampfte Stoffgemisch 4, kann unter freier Konvektion nach oben aufsteigen und über eine Entnahmeleitung 2 als Extrakt 35 aus der Kammer 8 und/oder der Vorrichtung 1 ausgeführt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass das Wasser des Stoffgemischs 4 in der Kammer 8, z.B. insbesondere an der Platte 7, verdampft und dabei die Stoffe bzw. Bestandteile aus den Partikeln löst. Das dadurch gebildete Extrakt kann aus der Kammer 8 bzw. der Vorrichtung 1 über die Entnahmeleitung 2 ausgeführt werden.
Alternativ kann das der Kammer zugeführte Stoffgemisch 4 die Partikel umfassen, aber kein Lösungsmittel, insbesondere kein Wasser und/oder Wasserdampf, aufweisen. Nach dem Zuführen des Stoffgemischs 4 bzw. der Partikel in die Kammer 8 kann anschließend Wasserdampf und/oder Wasser als Lösungsmittel der Kammer zugeführt werden. Das Wasser und/ oder der Wasserdampf kann die Partikel benetzen, die Stoffe aus den Partikeln lösen und anschließend als Extrakt 35 aus der Kammer 8 bzw. der Vorrichtung 1 über die Entnahmeleitung 2 ausgeführt werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass Wasserdampf wie oben beschrieben zunächst an den Partikeln kondensieren kann. Es kann auch vorgesehen sein, ein anderes Lösungsmittel als Wasser und/oder Wasserdampf zu verwenden.
Das Extrakt 35 kann die verdampfte Öl -Wassermischung und/ oder das verdampfte Stoffgemisch 4 aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass das Extrakt 35 und/oder das verdampfte Stoffgemisch 4 die Restbestandteile der Partikel bzw. deren nicht verdampfte Komponenten nicht umfasst. Die Restbestandteile der Partikel bzw. deren nicht verdampfte Komponenten können über eine Klappe 22 und/oder eine Ausführleitung 3 aus der Kammer 8 bzw. der Vorrichtung 1 ausgeführt werden.
Da sich die partiellen Dampfdrücke der Öl- Wassermischung addieren können, kann eine Verdampfung bereits knapp unter ioo°C erreicht werden. Durch die geringe Verdampfungstemperatur kann das Aroma des Extrakts 35 bzw. dessen Bestandteile verbessert und/oder erhalten werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der Innendruck der Kammer 8 im Wesentlichen dem atmosphärischen Druck entspricht bzw. ungefähr 1 bar beträgt. Es kann auch vorgesehen das, dass ein Vacuum oder ein Druck von bis zu 100 bar in der Kammer vorliegt. Es kann vorgesehen sein, dass die Temperatur im Inneren der Kammer 8 und/oder die Temperatur der Platte zwischen etwa 8o°C bis 120° C beträgt.
Die statische Aufladeeinheit 6 ist dazu eingerichtet, das Stoffgemisch 4 statisch aufzuladen. Die statische Aufladung kann vor dem Zuführen des Stoffgemischs 4 in die Kammer 8, bei dem Zuführen in die Kammer 8, oder nach dem Zuführen in die Kammer 8 erfolgen. Die statische Aufladeeinheit 6 kann dazu entsprechend angeordnet sein. Beispielsweise kann die statische Aufladeeinheit 6 in der Kammer 8 angeordnet sein. Die statische Aufladeeinheit 6 kann das Stoffgemisch 4 positiv oder negativ aufladen. Die statische Aufladung kann eine elektrostatische Aufladung sein. Beispielsweise kann die statische Aufladeeinheit 6 dazu eingerichtet sein, ein elektrisches Feld zu erzeugen, durch das das Stoffgemisch 4 hindurchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die statische Aufladeeinheit 6 fluidisch nach der Düse 5 angeordnet sein, so dass das Stoffgemisch 4 durch die statische Aufladeeinheit 6 und/oder ein von der statischen Aufladeeinheit 6 erzeugtes elektrisches Feld hindurchgesprüht werden kann. Beim Hindurchführen und/oder durchsprühen des Stoffgemischs 4 durch das elektrische Feld kann das Stoffgemisch 4, insbesondere in dem Stoffgemisch 4 enthaltene Partikel, statisch aufgeladen werden. Das Stoffgemisch 4, insbesondere in dem Stoffgemisch 4 enthaltene Partikel, können durch die statische Aufladeeinheit 6 mittels einer Feldaufladung statisch aufgeladen werden.
Die Platte 7 weist eine der statischen Aufladung des Stoffgemisch 4 entgegengesetzte Ladung auf. Ist beispielsweise das Stoffgemisch 4, z.B. Partikel dessen, negativ geladen, z.B. durch die statische Aufladeeinheit 6, so kann die Platte 7 positiv geladen sein. Ist das Stoffgemisch 4 z.B. positiv geladen, so kann die Platte 7 negativ geladen sein. Damit kann das statisch aufgeladene Stoffgemisch 4, z.B. Partikel des Stoffgemisch 4, an der Platte 7 haften, z.B. aufgrund der Coulomb-Kraft. Die statische Aufladung des Stoffgemischs 4 und die Ladung der Platte 7 können dazu geeignet gewählt werden. Beispielsweise kann die statische Aufladeeinheit 6 und/oder die Platte 7 entsprechend gesteuert oder geregelt sein oder werden. Es kann z.B. vorgesehen sein, die Zusammensetzung des Stoffgemischs 4, insbesondere die Mengenanteile oder Gewichtsanteile dessen Komponenten, die Partikelgröße, die Stärke des elektrischen Felds und/oder die Ladung der Platte 7 geeignet zu wählen oder zu steuern.
Durch das Haften des Stoffgemischs und/oder Komponenten dessen, insbesondere durch Haften der Partikel, kann eine verbesserte Überströmung, Wärmeübertragung und/oder Stoffübertragung, sichergestellt werden. Insbesondere kann damit gewährleistet sein, dass sich die die zu extrahierenden Bestandteile aufweisenden Partikel nicht am Boden der Kammer 8 sammeln, sondern gleichmäßig auf der Platte 7 verteilt sein können. Damit kann sich eine verbesserte Extraktion ergeben. Die statische Aufladung des Stoffgemischs 4 und/oder der Platte 7 kann derart gewählt oder gesteuert sein, dass an der Platte 7 eine vorgegebene Schichtdicke von Stoffgemisch 4 haften kann. Es kann vorgesehen sein, die Schichtdicke z.B. in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Verweildauer, der Anhaftdauer und/oder der Wärme- und Stoffübertragung durch die Schicht oder dergleichen zu wählen.
Es kann vorgesehen sein, das an der Platte 7 haftende Stoffgemisch 4, und/oder Partikel des Stoffgemisch 4, von der Platte 7 zu lösen. Das Lösen kann z.B. durch ein Rütteln oder Bewegen der Platte 7 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Ladung der Platte umgekehrt werden, so dass diese der Ladung des Stoffgemisch 4 entspricht, womit das Stoffgemisch 4 von der Platte 7 gelöst werden kann. Wird die Vorrichtung in einem Batchbetrieb betrieben, so kann vorgesehen sein, das Lösen zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Einsprühen des Stoffgemisch 4 durchzuführen. Wird die Vorrichtung kontinuierlich betrieben, so kann vorgesehen sein, das Lösen periodisch durchzuführen. Der Zeitpunkt und/ oder die Periodendauer bzw. die Anhaftzeit kann dabei derart gewählt sein, dass diese einer vorgegebenen Verweilzeit entspricht. Die Verweilzeit und/oder die Anhaftzeit kann derart gewählt werden, dass ein vorgegebener Anteil an Extrakt, z.B. pro Menge Stoffgemisch, erzielt wird. Das von der Platte gelöste Stoffgemisch kann unter Einfluss der Schwerkraft nach unten fallen. Das von der Platte gelöste Stoffgemisch kann durch eine Klappe und/oder eine Ausführleitung aus der Kammer ausgeführt werden.
Die Verweilzeit und/oder die Anhaftzeit kann von der Partikelgröße, der Temperatur der Platte 7 und/oder der Kammer 8, der Menge an Lösungsmittel bzw. der Mengenoder Gewichtsanteile der Komponenten des Stoffgemischs und/oder den zu extrahierenden Bestandteilen abhängen oder gewählt sein.
Die Platte 7 kann mit einer Aufhängung 30 bewegbar angeordnet sein, so dass sich die Platte 7 zum Lösen von daran haftendem Stoffgemisch 4, und/oder Partikeln, gerüttelt werden kann. Beispielsweise kann die Platte 7 über die Aufhängung 30 befestigt sein, z.B. mit einer Innenseite der Kammer 8. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Aufhängung und/oder die Befestigung der Platte nicht in der Kammer 8 angeordnet ist, insbesondere nicht mit Stoffgemisch 4 in Kontakt kommen kann und/oder nicht fluidisch mit der Kammer 8 verbunden ist.
Die Vorrichtung 1 kann eine Klappe 22 aufweisen, mittels derer in die Kammer 8 zugeführtes Stoffgemisch 4 und/ oder von der Platte 7 gelöstes Stoffgemisch 4, insbesondere Partikel dessen, aus der Vorrichtung 1 und/oder der Kammer 8 ausführbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 1 eine Ausführleitung 3 aufweisen, durch die Stoffgemisch 4 aus der Kammer 8 ausführbar ist. In der Ausführen Leitung 3 kann ein Ventil 12 angeordnet sein, mittels dem die Ausführleitung 3 geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Das Ventil 12 kann mit einer Steuereinheit verbunden sein, so dass das Ventil 12 angesteuert, insbesondere geöffnet oder geschlossen werden kann.
Die Vorrichtung 1 kann einen Kondensatsammler 31 aufweisen. Der Kondensatsammler 31 kann dazu eingerichtet sein, in der Kammer 8 gebildetes Kondensat zu sammeln. Der Kondensatsammler 31 kann an einer Oberseite der Kammer 8 angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass an der Oberseite der Kammer 8 gebildetes Kondensat von dem Kondensatsammler 31 aufgefangen oder gesammelt wird. Der Kondensatsammler 31 kann fluidisch mit einem Kondensatförderer 11 verbunden sein. Der Kondensatförderer 11 kann eine Pumpe sein oder aufweisen. Der Kondensatförderer 11 kann dazu eingerichtet sein, in dem Kondensatsammler 31 aufgenommenes Kondensat abzutransportieren. Beispielsweise kann das von dem Kondensatsammler 31 gesammelte Kondensat aus der Vorrichtung 1 ausgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das gesammelte Kondensat dem Stoffgemisch 4 zugemischt werden und/oder wieder in die Kammer 8 der Vorrichtung 1 eingeführt werden.
Das Kondensat kann innerhalb der Vorrichtung in Kapseln abgefüllt werden. Die Kapseln können in einem Vaporisator in ein röhrenähnliches Magazin eingesetzt werden. Die Kapsel können separat beheizbar sein, sodass das Kondensat (Wirkstoff) portionsweise verabreicht werden kann. Beim Aktivieren der Heizeinheit und Inhalieren kann Frischluft dem Aerosol beigemischt werden. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die beschriebene Vorrichtung oder Teile dieser in einem Vaporisator oder Inhalator aufgenommen sind. Durch oralen Konsum oder durch Verdampfen des erzeugten Kondensats in einem Vaporisator unterbleibt eine Belastung der Atemwege durch die Vermeidung von bei der Verbrennung entstehenden karzinogenen Stoffen. Eine Verbrennung findet bei dem neuen Verfahren nicht statt.
Die Vorrichtung 1 kann mindestens einen Temperatursensor 17 aufweisen, der eine Temperatur der Kammer 8 und/oder der Platte 7 messen kann. Mindestens ein Temperatursensor 17 kann in oder an der Kammer 8 und/oder der Platte 7 angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass Temperatursensoren 17 vertikal in Höhenrichtung der Kammer 8 angeordnet sind. Der Temperatursensor 17 kann mit der Steuereinheit verbunden sein, so dass die Steuereinheit von dem Temperatursensor 17 gemessene Temperaturwerte erfassen kann.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform kann einige, mehrere oder alle der in Figur 1 gezeigten und/ oder oben beschriebenen Merkmale aufweisen.
Die Vorrichtung 1 kann einen Sammelbehälter 34 aufweisen. Der Sammelbehälter 34 kann fluidisch mit der Düse 5 über die Zuführleitung 10 verbunden sein. In dem Sammelbehälter 34 kann Stoffgemisch 4 aufgenommen sein oder werden. Der Sammelbehälter 34 kann einen Auslass 14 aufweisen, über den das Stoffgemisch 4 aus dem Sammelbehälter 34 in die Zuführleitung 10 eintreten kann. Eine Fördereinheit 28 kann das Stoffgemisch 4 aus dem Sammelbehälter 34 zu der mindestens einen Düse 5 fördern. Die Fördereinheit 28 kann beispielsweise eine Pumpe sein oder aufweisen. Die Zuführleitung 10 kann eine Venturidüse 29 aufweisen. Der Sammelbehälter 34 kann einen Einlass 24 aufweisen, über den Stoffgemisch 4 und/oder Komponenten des Stoffgemischs 4, insbesondere Wasser und/ oder Wasserdampf, in dem Sammelbehälter 34 eingeführt werden können.
Die Vorrichtung 1 kann eine (nicht in den Figuren gezeigte) Sammelbehälterheizeinheit aufweisen. Die Sammelbehälterheizeinheit kann dazu eingerichtet sein, den Sammelbehälter auf eine Temperatur von etwa 50 °C bis 120 °C zu beheizen. Die Sammelbehälterheizeinheit kann z.B. einen Heißdraht und/oder eine Mantelheizung sein oder aufweisen.
Die Vorrichtung 1 kann ein Mahlwerk 15 aufweisen. Das Mahlwerk 15 kann in einer Mahlwerkkammer 16 angeordnet sein. In einem Behälter 46 aufgenommener, zu mahlender Stoff kann dem Mahlwerk 15 zugeführt werden und von diesem zu Partikel gemahlen werden. Es kann vorgesehen sein, dass die gemahlenen Partikel eine durchschnittliche Korngröße und/ oder durchschnittlichen Partikel durchmesser von kleiner als 500 pm haben. Es kann vorgesehen sein, dass die gemahlenen Partikel eine durchschnittliche Korngröße und/ oder durchschnittlichen Partikel durchmesser von kleiner als 200 pm haben. Es kann vorgesehen sein, dass die gemahlenen Partikel eine durchschnittliche Korngröße und/ oder durchschnittlichen Partikel durchmesser von kleiner als 20 pm haben. Der zu mahlende Stoff 27 kann Hanf sein oder aufweisen, insbesondere Hanfblüten oder Hanfblätter. Die gemahlenen Partikel können Hanfpartikel sein oder aufweisen.
Die Vorrichtung 1 kann eine Mahlwerkheizeinheit aufweisen. Die Mahlwerkheizeinheit kann das Mahlwerk 15 auf eine Temperatur zwischen etwa 40 °C und 300 °C beheizen. Die Mahlwerkheizeinheit kann in dem Mahlwerk aufgenommen sein und/oder thermisch mit diesem verbunden sein. Die Beheizung des Mahlwerks kann z.B. durch einen Heißdraht in oder an dem Mahlwerk und/oder durch Wärmeleitung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Beheizung des Mahlwerks durch Konvektion mittels heißer Luft erfolgen. Durch die Beheizung des Mahlwerks kann der gemahlene Stoff z.B. vorgewärmt sein oder werden. Die Mahlwerkammer 16 kann einen Lufteinlass 26 und einen Luftauslass 25 aufweisen. Der Luftauslass 25 kann über dem Lufteinlass 26 angeordnet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Lufteinlass 26 über dem Luftauslass 25 angeordnet ist. Durch den Lufteinlass 26 kann Luft 23 in die Mahlwerkkammer 16 eingeführt werden. Die eingeführte Luft 23 kann heiße Luft sein. Die eingeführte Luft 23 kann eine Temperatur zwischen etwa 150 °C bis 3OO°C aufweisen. Die eingeführte Luft 23 kann die Mahlwerkkammer 16, das Mahlwerk 15 und/oder die gemahlenen Partikel durchströmen und/oder überströmen, so dass die Luft 23 Komponenten, insbesondere TCH und/oder Cannabinoide, aus den gemahlenen Partikeln lösen kann. Die Luft 23 kann mit den gelösten Komponenten ein Aerosol bilden. Die Luft 23, die gelösten Komponenten und/oder das Aerosol können über den Luftauslass 25 aus der Mahlwerkkammer 16 ausgeführt werden. Es kann auch vorgesehen sein, anstelle oder zusätzlich zu Luft ein anderes geeignetes Fluid oder Gas zu wählen bzw. zu verwenden.
Der Behälter 46 kann über der Mahlwerkkammer 16 angeordnet sein, so dass der zu mahlende Stoff 27 unter Einfluss der Schwerkraft dem Mahlwerk 15 zugeführt werden kann. Der Behälter 46 kann einen Zugang aufweisen, über den zu mahlender Stoff 27 in den Behälter 46 einführbar sein kann. Es kann vorgesehen sein, den Zugang über eine Klappe 18 zu öffnen oder zu schließen. Die Klappe 18 kann mit der Steuereinheit verbunden sein und von dieser angesteuert sein oder werden. Die Mahlwerkkammer 16 kann über dem Sammelbehälter 34 angeordnet sein, so dass die gemahlenen Partikel unter Einfluss der Schwerkraft dem Sammelbehälter zugeführt werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass das Stoffgemisch 4 in dem Sammelbehälter 34 gebildet wird. Beispielsweise können die gemahlenen Partikel können von der Mahlwerkkammer 16 dem Sammelbehälter 34 zugeführt werden. Die gemahlenen Partikel können z.B. mit über den Einlass 24 eingeführtes Fluid, insbesondere Wasser und/oder Wasserdampf, in dem Sammelbehälter 34 das Stoffgemisch 4 bilden. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass bereits gebildetes Stoffgemisch 4 über den Einlass in den Sammelbehälter 34 eingeführt wird.
Zwischen Mahlwerkkammer 16 und Sammelbehälter 34 kann ein Sieb 32 angeordnet sein. Damit kann sichergestellt werden, dass nur gemahlenen Partikel mit einer vorgegebenen maximalen Korngröße bzw. Durchmesser in den Sammelbehälter 34 eingeführt werden können. Das gebildete Stoffgemisch 4 kann damit Partikel mit einer vorgegebenen maximalen Korngröße bzw. Durchmesser aufweisen. Das Sieb 32 kann dazu eingerichtet sein, nur Partikel mit einer maximalen Korngröße bzw. maximalem Durchmesser von kleiner als 500 |iun durchzulassen. Das Sieb 32 kann dazu eingerichtet sein, nur Partikel mit einer maximalen Korngröße bzw. maximalem Durchmesser von kleiner als 200 |um durchzulassen. Das Sieb 32 kann dazu eingerichtet sein, nur Partikel mit einer maximalen Korngröße bzw. maximalem Durchmesser von kleiner als 20 |um durchzulassen. Beispielsweise kann das Sieb entsprechende Maschenweiten aufweisen. Das Sieb 32 kann Rüttelsieb sein oder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Rüttler 33 mit dem Sieb 32 verbunden sein oder das Sieb 32 einen solchen aufweisen. Der Rüttler 33 kann dazu eingerichtet sein, das Sieb 32 zu bewegen und/oder zu rütteln. Es kann vorgesehen sein, dass das Rüttelsieb und/oder der Rüttler 33 mit der Steuereinheit verbunden sein kann und/oder von dieser angesteuert werden kann.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform kann einige, mehrere oder alle der in Figur 1 und/oder Figur 2 gezeigten und/oder oben beschriebenen Merkmale aufweisen.
Die Vorrichtung 1 kann einen Tank 37 aufweisen. Der Tank 37 kann fluidisch mit der Kammer 8 verbunden sein. Das aus der Kammer 8 ausgeführte Extrakt 35 kann über die Entnahmeleitung 2 dem Tank 38 zugeführt werden. Es kann vorgesehen sein, dass eine Kühleinheit 36 fluidisch zwischen Kammer 8 und Tank 37 angeordnet ist. Die Kühleinheit 36 kann beispielsweise eine Wasserkühlung sein oder aufweisen. Die Kühleinheit 36 kann ein Schlangenkühler und/oder ein Röhrenkühler sein oder aufweisen. Die Kühleinheit 36 kann dazu eingerichtet sein, das gasförmige und/oder verdampfte Extrakt 35 abzukühlen, zu kondensieren und/oder zu verflüssigen. Das verflüssigte Extrakt 38 kann in dem Tank 37 gesammelt und/oder aufgenommen werden.
In dem Tank 37 kann sich das Lösungsmittel, insbesondere das Wasser, aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichts bzw. unterschiedlicher Dichte von dem ätherischen Öl trennen. Das leichtere ätherische Öl kann über dem schwereren Wasser schwimmen. Es kann vorgesehen sein, das ätherische Öl über einen geeignet angeordneten Abfluss des Tanks 37 abfließen zu lassen. Alternativ oder zusätzlich kann das ätherische Öl abgesaugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, das flüssige Extrakt 38 mittels einem (nicht in den Figuren gezeigten) nachgeschalteten Trennverfahren, z.B. einer Vakuumdestillation, zu trennen bzw. das ätherische Öl aus dem Extrakt zu trennen.
Die Vorrichtung 1 kann eine Rütteleinheit 41 bzw. Rüttelvorrichtung 41 aufweisen. Die Rüttel einheit 41 kann mit der Platte 7 verbunden sein und/oder diese bewegen bzw. rütteln. Die Rütteleinheit 41 kann dazu eingerichtet sein, derart die Platte 7 zu rütteln oder zu bewegen, dass an der Platte 7 haftendes Stoffgemisch 4 bzw. Partikel von der Platte 7 gelöst werden.
Die Vorrichtung 1 kann mindestens einen optischen Sensor 45 aufweisen. Der optische Sensor 45 kann eine Kamera sein oder aufweisen. Die Kamera kann eine Wärmebildkamera sein oder aufweisen. Der optische Sensor 45 kann an oder in der Kammer 8 angeordnet sein. Der optische Sensor 45 kann auch an eine Außenseite der Kammer 8 angeordnet sein. Die Vorrichtung 1 und/oder die Kammer 8 kann ein Fenster aufweisen, durch das der optische Sensor 45 in die Kammer 8 blicken kann bzw. ein Bild oder Video des Inneren der Kammer 8 erfassen kann.
Die Vorrichtung 1 kann ein Display 44 aufweisen. Das Display 44 kann dazu eingerichtet sein, Betriebszustände der Vorrichtung 1 anzeigen. Beispielsweise kann das Display 44 eine oder mehrere Temperaturen im Inneren der Kammer, eine Fördermenge des Stoffgemisch 4, einen oder mehrere Innendrücke der Kammer 8, einen Füllstand des Behälter 46, Betriebsparameter der statischen Aufladeeinheit 6, des Mahlwerk 15, der Fördereinheit 28 und/oder des Kondensatförderers 11, der Rütteleinheit 41, des Rüttlers 33 oder dergleichen anzeigen. Das Display kann dazu eingerichtet sein, von dem optischen Sensor 45 erfasste Bilder anzuzeigen. Die Vorrichtung 1 kann ein Thermometer 9 aufweisen, das in das Display 44 integriert und/oder von diesem verschieden sein kann.
Die Vorrichtung 1 kann eine Bedienen Einheit 43 aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit 43 in das Display 44 integriert ist. Beispielsweise kann das Display 44 ein berührungsempfindliches Display sein oder aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit 43 von den Display 44 verschieden ist. Über die Bedieneinheit können z.B. Betriebsparameter der Vorrichtung 1 bzw. des Verfahrens eingegeben oder geändert werden. Die Vorrichtung 1 kann eine Steuereinheit 42 aufweisen. Die Steuereinheit 42 kann dazu eingerichtet sein, die Temperatur der Kammer 8 und/oder der Platte 7, die Zuführung des Stoffgemischs 4 und/oder die statische Aufladung durch die statische Aufladeeinheit 6 zu steuern. Die Steuereinheit 42 kann dazu eingerichtet sein, die Heizeinheit, die Fördereinheit 28, den Kondensatförderer 11, das Mahlwerk 15, das Rüttelsieb bzw. den Rüttler 33 und/oder die Rütteleinheit 41 zu steuern. Die Steuereinheit 42 kann dazu entsprechende Verbindungen aufweisen. Die Steuereinheit 42 kann mit der Heizeinheit, dem Kondensatförderer 11, der Fördereinheit 28, dem Rüttelsieb bzw. dem Rüttler 33, der Rütteleinheit 41 dem Mahlwerk 15, dem Ventil 12, der Klappe 22, der Klappe 18, der Kühleinheit 36, dem Temperatursensor 17, dem optischen Sensor 45, der Bedieneinheit 43 und/oder dem Display 44 verbunden sein und/oder eine oder mehrere dieser ansteuern und/oder in Austausch stehen.
Die in den Figuren, Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Merkmale können einzeln oder in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste:
Vorrichtung 1
Entnahmeleitung 2
Ausführleitung 3
Stoffgemisch 4
Düse 5
Statische Aufladeeinheit 6
Platte 7
Kammer 8
Thermostat 9
Zuführleitung 10
Kondensatförderer 11
Ventil 12
Heißluftzuführung 13
Auslass 14
Mahlwerk 15
Mahlwerkkammer 16
Temperatursensor 17
Klappe 18
Heizeinheit 19
Klappe 22
Luft 23
Einlass 24
Luftauslass 25
Lufteinlass 26 zu mahlender Stoff 27
Fördereinheit 28
Venturidüse 29
Aufhängung 30
Kondensatsammler 31
Sieb 32
Rüttler 33
Sammelbehälter 34
Extrakt 35
Kühleinheit 36
Tank 37 flüssiges Extrakt 38
Gebläse 39
Heizeinheit 40
Rütteleinheit 41
Steuereinheit 42
Bedieneinheit 43
Display 44
Optischer Sensor 45
Behälter 46

Claims

Ansprüche: Vorrichtung (1) zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere Cannabinoiden wie Tetrahydrocannabinol aus einem Stoffgemisch (4), wobei die Vorrichtung (1) eine Kammer (8), eine in der Kammer (8) aufgenommene Platte (7), mindestens eine Düse (5) zur Zuführung des Stoffgemischs (4) in die Kammer (8) und eine statische Aufladeeinheit (6) aufweist, wobei die statische Aufladeeinheit (6) dazu eingerichtet ist, das Stoffgemisch (4) statisch aufzuladen, wobei die Platte (7) eine der statischen Aufladung des Stoffgemischs (4) entgegengesetzte Ladung aufweist, so dass das statisch aufgeladene Stoffgemisch (4), oder zumindest Komponenten dessen, an der Platte (7) haftet oder haftbar ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der das Stoffgemisch (4) mindestens eines oder mehrere aus Wasser, Wasserdampf und/ oder Partikel, bevorzugt Hanfpartikel, aufweist. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Platte (7) der mindestens einen Düse (5) entgegengesetzt angeordnet ist, so dass das durch die Düse (5) zugeführte Stoffgemisch (4) in Richtung der Platte (7) und/oder auf die Platte (7) sprühbar ist. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die eine Heizeinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Kammer (8) und/oder die Platte (7) zu beheizen, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen etwa 15O°C bis 220 °C, wobei die Heizeinheit vorzugsweise dazu eingerichtet ist, in einem Mahlraum einer Mahlwerkheizeinheit angeordnete Metallkugeln zu erhitzen. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, bei der die Heizeinheit einen Heißlufterzeuger (40) und ein Heißluftgebläse (39) aufweist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Heizeinheit einen Heizdraht (19) aufweist, der bevorzugt an und/oder in der Kammer (8) und/oder der Platte (7) angeordnet ist. - Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die einen in der Kammer (8) angeordneten Kondensatsammler (31) aufweist, wobei der Kondensatsammler (31) bevorzugt an einer Oberseite der Kammer (8) angeordnet ist. . Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die einen mit der Kammer (8) fluidisch verbundenen Tank (37) zur Aufnahme von in der Kammer (8) gebildetem Extrakt aufweist. . Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, die eine Kühleinheit (36) aufweist, die fluidisch zwischen Kammer (8) und Tank (37) angeordnet ist. 0. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die einen Sammelbehälter (34) zur Aufnahme und/ oder Bildung des Stoffgemischs (4) aufweist, wobei der Sammelbehälter (34) fluidisch mit der mindestens einen Düse (5) verbunden ist. 1. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, die eine Sammelbehälterheizeinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Sammelbehälter (34) und/oder in dem Sammelbehälter (34) aufgenommenes Stoffgemisch (4) zu beheizen, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen etwa 50 0 C und 120 °C. 2. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 11, die ein Mahlwerk (15) aufweist, das mit dem Sammelbehälter (34) verbunden ist, so dass von dem Mahlwerk (15) gemahlener Stoff, bevorzugt Hanfpartikel, in den Sammelbehälter (34) einführbar ist. . Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, die eine Mahlwerkheizeinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Mahlwerk (15) zu beheizen. . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, bei dem das Mahlwerk (15) in einer Mahlwerkkammer (16) aufgenommen ist, die einen Lufteinlass (26) und einen Luftauslass (25) aufweist, so dass Luft, bevorzugt heiße Luft, besonders bevorzugt Luft mit einer Temperatur zwischen etwa 150 °C bis 300 °C, durch den Lufteinlass (26) in die Mahlwerkkammer (16) einströmen, durch das Mahlwerk (15), die Mahlwerkkammer (16) und/oder den von dem Mahlwerk (15) gemahlen Stoff durchströmen, und aus dem Luftauslass (25) ausströmen kann. - Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, die ein zwischen dem Sammelbehälter (34) und dem Mahlwerk (15) angeordnetes Sieb (32) aufweist, wobei bevorzugt das Sieb (32) eine Gitterweite kleiner als 500 pm aufweist. . Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, bei der das Sieb (32) ein Rüttelsieb ist oder aufweist. . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem das Stoffgemisch (4) den von dem Mahlwerk (15) gemahlenen Stoff, bevorzugt Hanfpartikel, aufweist. . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der der Sammelbehälter (34) einen Einlass (24) zur Zuführung eines Fluids aufweist, wobei das Fluid das Stoffgemisch (4) und/ oder ein Extraktionsmittel, bevorzugt Wasser oder Wasserdampf, das mit den gemahlenen Partikeln in dem Sammelbehälter (34) das Stoffgemisch (4) bildet, aufweist. . Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Platte (7) bewegbar in der Kammer (8) aufgenommen ist und die eine Rüttelvorrichtung (41) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Platte (7) zu rütteln. . Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die eine Steuereinheit (42) zur Steuerung einer Temperatur der Kammer (8) und/oder der Platte (7), zur Steuerung der Zuführung des Stoffgemischs (4) und/oder zur Steuerung der statischen Aufladung des Stoffgemischs (4) und/oder der Platte (7) aufweist. . Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die mindestens einen an oder in der Kammer (8) angeordneten Temperatursensor (17) aufweist, der bevorzugt mit der Steuereinheit (42) verbunden ist.
. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die mindestens eine an oder in der Kammer (8) angeordneten optischen Sensor (45), bevorzugt eine Kamera, aufweist, die bevorzugt mit der Steuereinheit (42) verbunden ist. - Verfahren (1) zur Extraktion von einem oder mehreren Bestandteilen, insbesondere Cannabinoiden wie Tetrahydrocannabinol aus einem Stoffgemisch (4), umfassend die folgenden Schritte:
Zuführen eines Stoffgemischs (4) in eine Kammer (8) einer Vorrichtung (1) zur Extraktion;
Statisches Aufladen des Stoffgemischs (4) mit einer statischen Aufladung mittels einer statischen Aufladeeinheit (6);
- Anhaften des statisch aufgeladenen Stoffgemischs (4) oder zumindest Komponenten dessen an einer in der Kammer (8) aufgenommenen und mit einer der statischen Aufladung entgegengesetzten Ladung geladenen Platte (7);
Lösen des an der Platte (7) haftenden Stoffgemischs (4) oder dessen Komponenten von der Platte (7) nach Ablauf einer vorgegeben Anhaftzeit. . Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das statische Aufladen vor dem Zuführen des Stoffgemischs (4) durchgeführt wird. . Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 24, bei dem das Lösen von der Platte (7) ein Rütteln der Platte (7) und/oder eine Umkehrung der Ladung der Platte (7) umfasst. . Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, bei dem die Kammer (8) und/oder die Platte (7) auf eine Temperatur von etwa 80 °C bis 120 °C beheizt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, bei dem ein in der Kammer (8) gebildetes Extrakt (35) aus der Kammer (8) ausgeführt und gekühlt und/oder verflüssigt wird. . Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das gekühlte und/oder verflüssigte Extrakt (38) getrennt wird, bevorzugt mit einem Vakuumsextraktionsverfahren. . Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, bei dem das Stoffgemisch (4) in einem Sammelbehälter (34) gebildet und/oder aus einem Sammelbehälter (34) der Kammer (8) zugeführt wird, wobei das Stoffgemisch (4) mindestens eines aus Partikel, bevorzugt Hanfpartikel, Wasser und/oder Wasserdampf umfasst. . Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die Partikel mit einem Mahlwerk (15) gemahlen werden und die Partikel dem Sammelbehälter (34) zugeführt werden. . Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Partikel von dem Mahlwerk (15) derart gemahlen werden, dass sie eine durchschnittliche Größe von kleiner als 500 pm, bevorzugt kleiner als 200 pm, besonders bevorzugt kleiner als 20 pm haben. . Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 31, bei dem die von dem Mahlwerk (15) gemahlenen Partikel vor dem Zuführen zu dem Sammelbehälter (34) von Luft, bevorzugt heißer Luft, besonders bevorzugt Luft mit einer Temperatur zwischen etwa 150 °C bis 300 °C, durchströmt werden. . Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, bei dem die von dem Mahlwerk (15) gemahlenen Partikel vor dem Zuführen zu dem Sammelbehälter (34) von einem Sieb (32), bevorzugt einem Rüttelsieb, gesiebt werden. . Verfahren nach einem der 23 bis 32, bei dem der Sammelbehälter (34) auf eine Temperatur von etwa 50 °C bis 120 °C beheizt wird. . Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 34, bei dem das Verfahren mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 22 durchgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 35, bei dem mindestens einer der Sensoren (21, 45) dazu eingerichtet ist, einen THC- und/oder einen CBD-Gehalt unter Verwendung von Infrarotspektroskopie an einer ungeernteten Cannabispflanze zu ermitteln. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 36, das das Abfüllen des Stoffgemischs (4), vorzugsweise THC oder CBD und besonders bevorzugt ein Kondensat dieses in Kapseln aufweist, woraufhin die Kapseln in ein röhrenförmiges Magazin eines Vaporisator eingesetzt werden, in dem die Kapseln einzeln beheizbar sind, sodass das Stoffgemischs (4), portionsweise verabreicht werden kann.
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