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Verfahren und Vorrichtung zum Schälen hartschaliger länglicher Samen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schälen hartschaliger
länglicher Samen, z. B. Safiorsamen, Sonnenblumensamen u. dgl.
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Samen der erwähnten Art werden bisher in Maschinen geschält, welche
mit aufeinander zu und voneinander weg beweglichen Schneidklingen tragenden Walzen
ausgerüstet sind. Diese Maschinen brechen jedoch außer der Schale auch noch den
inneren Samenteil (Kern), so daß die vollständige Trennung der Schale von dem nutzbaren
inneren Samenteil nur unter Schwierigkeiten möglich ist. Es wurde dabei festgestellt,
daß etwa 6 Gewichtsprozent Fettstoffe in der Masse der Samenschalen von Safiorsamen,
Sonnenblumensamen u. dgl. zurückbleiben, wenn die bekannten Schälmaschinen zur Anwendung
kommen, weil, wie erwähnt, die Schalen oder Teile derselben nicht vollständig von
Bruchstücken des nutzbaren inneren Samenteils zu trennen sind.
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Die Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schälen
von Samen der erwähnten Art gerichtet, durch welche die Schale vom Kern gründlich
getrennt und Verluste an Fettstoffen während der Behandlung auf ein Mindestmaß herabgesetzt
werden.
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Ferner bezweckt die Erfindung die Ausbildung einer Vorrichtung zum
Schälen von Samen der erwähnten Art dahingehend, daß dieselbe in ihrem Aufbau einfach
zu bedienen und zu warten und billig herzustellen ist, einen hohen Wirkungsgrad
hat und besonders zuverlässig im Betrieb ist.
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Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, bei
welchem in bekannter Weise zum Schälen hartschaliger länglicher Samen der genannten
Art letztere gegen eine feststehende oder bewegte starre Wand mit einer solchen
Geschwindigkeit geschleudert werden, daß die Schalen beim Aufschlagen der Samen
auf die starre Wand lediglich aufbrechen, ohne daß der Samenkern verletzt wird.
Dieses Verfahren wird nun erfindungsgemäß so durchgeführt, daß man in einer von
der Art der zu behandelnden Samen abhängigen Weise die Größe der Weglänge und der
Geschwindigkeit der abgeschleuderten Samen aufeinander abstimmt, so daß letztere
unter der Wirkung der Schleuderkraft sich während ihrer freien Bewegung auf die
starre Wand hin in ihrer Längsrichtung ausrichten, um stets mit dem härteren schwereren
Ende gegen die starre Wand anzuprallen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
sieht einmal vor, daß unter Verwendung einer drehbaren Schleuderscheibe sowie von
Mitteln für die Zufuhr der zu schälenden Schalen zur Schleuderscheibe und einer
diese Schleuderscheibe mit Abstand umgebenden ringförmigen Wand die Schleuderscheibe
erfindungsgemäß mit einer axialen zylindrischen Kammer für die Zuleitung der Samen
zusammenwirkt sowie mit radialen Schleuderkanälen versehen ist, welche sich von
dieser zylindrischen Kammer aus zum Scheibenumfang hin erstrecken und an letzterem
in bekannter Weise ausmünden. Hierdurch wird erreicht, daß die Fläche der starren
ringförmigen Wand, -an welcher die Samen auf diese Wand selbst auftreffen, vergrößert
wird. Hierbei ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, die Ausmündungen der
Kanäle am Scheibenumfang in unterschiedlichen Höhen anzuordnen, um die Ausbeute
an geschälten Samen zu erhöhen.
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Gerade für hartschalige Samen länglicher Form, die an einem Ende ein
besonderes Schwergewicht aufweisen, gibt die Erfindung eine vorteilhafte Möglichkeit
an, den beabsichtigten Zweck eines Aufbrechens der Samenhülle ohne Zerstörung des
Samenkernes zu erreichen. Hierfür ist es wesentlich, derartige Samen in der erfindungsgemäßen
Weise auszurichten, was
durch die Abstimmung der Größe des freien
Schleuderweges und der Schleudergeschwindigkeit erreicht wird. Erst hierdurch ist
mit Sicherheit gewährleistet, daß das härtere und schwerere Ende der Samen gegen
die starre Wand anprallt. Hierbei können die unterschiedlichsten Samenarten verarbeitet
und ihre Besonderheit hinsichtlich ihrer Form sowie ihres Aufbaues, Reifezustandes
u. a. m. berücksichtigt werden. Bisher konnte demgegenüber ein selbsttätiges Ausrichten
von Samen der vorliegenden Art mit dem erfindungsgemäß angestrebten Zweck nicht
erfolgen, da sich derartige Samen bei den bekannten Maschinen gegenseitig behindern
und keinesfalls nach dem Abschleudern ausrichten.
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Nachstehend wird die Erfindung beispielsweise für bevorzugte Ausführungsformen
an Hand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine axiale Schnittansicht
der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 2 eine
Draufsicht, teilweise im Schnitt, der Vorrichtung zum Inaufschlagbringen der Samen,
F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 111-11I in F i g. 2, F i g. 4 in
vergrößertem Maßstab eine Draufsicht einer baulichen Einzelheit der Vorrichtung,
F i g. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4, Fig. 6 eine Ansicht
im axialen Schnitt ähnlich der F i g. 1 einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit
den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
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Die dargestellte Vorrichtung besitzt ein Gestell 1 in Glockenform
von einem kreisförmigen Querschnitt, das unten offen ist und oben eine mittige Öffnung
2 aufweist, die durch einen Deckel 3 abgeschlossen ist, welcher an der Glocke 1
mit Hilfe von Schrauben 4 befestigt ist. Im Abstand vom Deckel 4 ist innerhalb der
Glocke eine mutige Scheibe 5 angeordnet, die an der Glockenwandung mittels Speichen
befestigt ist, welche durch Rippen 6a verstärkt sind. An der Unterseite der Scheibe
5 ist ein Elektromotor M befestigt, dessen Welle 7 sich durch eine mittige Bohrung
8 in der Scheibe 5 und nach oben über die obere Scheibenfläche hinaus erstreckt.
Auf die Welle 7 ist mit Hilfe eines Keils 9 eine Nabe 10a einer Schleuderscheibe
bzw. eines Laufrades 10 aufgekeilt. Die Schleuderscheibe ist mit einer mittleren
inneren Kammer 11 ausgebildet, die nach oben offen ist und mit dem Scheibenumfang
durch eine Anzahl radialer Kanäle 12 verbunden ist.
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Obwohl die Kanäle 12 vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt
haben, können sie auch eine andere Form haben. Sie erstrecken sich längs einer geraden
Linie, wobei ihre Achsen vorzugsweise geringfügig zu einer Ebene geneigt sind, die
sich senkrecht zur Scheibenachse erstreckt. Die Neigung ist mit Bezug auf die aufeinanderfolgenden
Kanäle wechselweise eine positive und eine negative, so daß sie am Scheibenumfang
abwechselnd näher der Unterseite bzw. an der Oberseite münden.
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Der Deckel 3 ist mit einer rohrförmigen mittigen Nabe 14 versehen,
durch welche sich ein Rohr 15 in die Glocke 1 zur Scheibe 10 erstreckt. Der äußere
Rohrdurchmesser ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Kammer Il in der
Scheibe 10 und erstreckt sich das Rohr in die Kammer über eine kurze Länge. Das
Rohr 15 ist an der Nabe mit Hilfe einer Schraube 16 befestigt und trägt an seinem
oberen Ende einen Trichter 17, der mit dem zu behandelnden Gut gefüllt wird. Die
Verbindung zwischen dem Trichter 17 und der Innenseite des Rohres 15 kann
mit Hilfe eines bei 13 in F i g. 6 schematisch dargestellten Ventils geregelt
werden. Die Glocke 1 ist mit einer ringförmigen Wand la oberhalb der Speichen 6
ausgebildet, welche den Außenumfang der Scheibe 10 umgibt.
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Eine oder mehrere, bei der dargestellten Ausführungsform zwei, kreisförmige
Öffnungen 18 (F i g. 4 und 5) sind im Deckel 3 vorgesehen, welche durch erhabene
Ränder 18a begrenzt und durch Deckelplatten 19 verschlossen sind, welche um Zapfen
20 schwenkbar sind, die in die Ränder 18a der kreisförmigen Öffnungen 18 eingesetzt
sind. Die Deckelplatten sind mit hakenförmigen Ansätzen 21 versehen, die mit am
Deckel 3 vorgesehene Schrauben 22 in Eingriff gebracht werden können, auf die Flügelmuttern
23 aufgeschraubt sind, welche die Deckelplatten 18 in ihrer geschlossenen Stellung
halten.
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Unterhalb der Speichen 6 ist innerhalb der Glocke 1 ein Auslaßtrichter
24 vorgesehen.
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Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform besteht die die Schleuderscheibe
umgebende ringförmige Wand nicht aus einem Stück mit der Glocke 1, sondern ist ein
gesonderter Ring 25, der durch Rollen 26 gelagert ist, die auf Zapfen 27 angeordnet
sind, welche von der Wand der Glocke 1 getragen werden. Der Ring 25 weist an seinem
oberen Ende einen umgebogenen Flansch auf, der einen Ringkanal 26a bildet, welcher
sich an der Außenseite des Ringes 25 befindet. Letzterer ist an seiner Unterkante
mit einem Satz von Zähnen 28 versehen, die mit einem Ritzel 29 im Eingriff stehen,
das von einem Zapfen 30 getragen wird, welcher in der Wandung der Glocke 1 gelagert
und durch einen geeigneten Motor oder einen Antrieb (nicht gezeigt) zur Drehung
angetrieben werden kann, welcher unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes
mit dem die Schleuderscheibe 10 antreibenden Motor M verbunden sein kann.
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Die weiteren Einzelheiten der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung sind
denjenigen der vorangehend in Verbindung mit F i g. 1 bis 5 beschriebenen ähnlich.
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Die vorangehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das zu
behandelnde Gut, beispielsweise Saflorsamen, Sonnenblumensamen oder andere Samen,
werden in den Trichter 17 eingefüllt, so daß sie sich durch ihr Eigengewicht durch
das Rohr 15 nach unten bewegen und in die Kammer Il in der Schleuderscheibe 10 eintreten.
Infolge der schnellen Drehung der Scheibe 10 werden die Samen durch die radialen
Kanäle 12 nach außen geschleudert, welche wechselweise nach oben und nach unten
geneigt sind oder sich parallel zu den entgegengesetzten Flächen der Scheibe 10
in Richtung zur Wand la bzw. 25, welche die Scheibe umgibt, erstrecken. Durch das
Aufschlagen der Samen auf die erwähnte Wand wird die Schale gebrochen, so daß sich
diese vom Samenkern trennt. Sowohl die Schalen als auch die Kerne fallen in den
Trichter 24 und werden in Sammelvorrichtungen gesammelt oder durch nicht gezeigte
geeignete Auslaßleitungen entfernt. Die Kanäle 12 können natürlich in ihrer Größe
je nach der Art des zu schälenden Gutes verschieden sein.
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Zum gründlichen Schälen der Samen mit Hilfe der veränderlichen Neigung
der Kanäle 12 sollen die
durch die Scheibe abgeschleuderten Samen
auf der Wand 1 a bzw. 25 mit ihrem spitzeren Ende auftreffen, an welchem
die Schale härter ist. Hierfür ist es zweckmäßig, die Schleudergeschwindigkeit und
den Abstand der Austrittsöffnung der Kanäle 12 in der Schleuderscheibe von der Wand
la bzw. 25 so zu wählen, daß die von der Schleuderscheibe 10 abgeschleuderten Samen
sich selbst auf ihrem Weg zur Wand 1 a bzw. 25 so ausrichten, daß sie die Wand mit
ihrem spitzen Ende beaufschlagen.
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Mit einer Vorrichtung der vorangehend beschriebenen Art durchgeführte
Versuche haben gezeigt, daß ausgezeichnete Ergebnisse beim Schälen von Saflorsamen
mit einer Vorrichtung mit den folgenden Merkmalen erzielt werden:
| Schleuderscheiben- |
| durchmesser ............ 330 mm |
| Abstand zwischen derWand 1 a |
| und der Schleuderscheibe . . 190 mm |
| Umdrehungszahl der |
| Schleuderscheibe ........ 3500 U/min, |
| welche einer Um- |
| fangsgeschwindigkeit |
| von 2850 m/sec |
| entspricht |
Diese Leistungen dieser Vorrichtung waren wie folgt:
| Stündliche Leistung der Vorrichtung .. 700 kg |
| Prozentsatz der nicht geschälten Samen 1% |
| Schalenanfall (Shells delivery) ........ 28,90% |
| Fettstoffgehalt (öl) in den Schalen .... 1,291/o |
Aus den Versuchen geht hervor, daß der Verlust an Fettstoff als Rückstand in der
Schale auf 1% herabgesetzt werden kann.
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Wenn berücksichtigt wird, daß die bisher bekannten Maschinen mit einer
Garantie von 6% Fettstoff (Öl) als Rückstand in den Schalen in den Handel gebracht
wurden, wobei die Anlagen tatsächlich in den Schalen 8 bis 9% Fettstoffrückstand
zurücklassen, ergibt sich der Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der
Erfindung.
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Da die Schale etwa 35% des Gesamtgewichtes sowohl bei Saflorsamen
als auch bei Sonnenblumensamen beträgt und 6% Rinde zweckmäßig mit den Kernen zum
zufriedenstellenden Auspressen des Öls zurückbleiben sollen, ergeben sich etwa 29%
Samen. Wenn die letzteren in herkömmlichen Maschinen behandelt werden, liegt ihr
Ölgehalt im Bereich zwischen einem Minimum von 6 % und einem Maximum von 9 0/0,
während wenn sie in der erfindungsgemäßen Weise behandelt werden, ihr Ölgehalt in
einem Bereich zwischen einem Minimum von 1% und einem Maximum von 1,5% liegt. Das
Schälen von 100 kg Samen ergibt:
| 1. Mit herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren |
| Minimum 6 0/0 29 = 1,74 kg |
| Maximum 9% 29 = 2,61 kg |
| 4,35 kg, somit durch- |
| schnittlicher |
| Verlust 2,17 kg |
| z. Bei der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß |
| der Erfindung |
| Minimum 1% 29 = 0,29 kg |
| Maximum 1,5 0/0 29 = 0,43 kg |
| 0,36 kg durchschnitt- |
| licher Verlust |
Der durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung erzielte Gewinn
beläuft sich daher auf 18,10 kg Fettstoff (C51) je Tonne behandelter Samen.