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Dasypyrum Entspelzmaschine Entwicklung eines Prototyps

In der Saatgutforschung wird daran gearbeitet, aus einem Gras ein neues Getreide zu kultivieren.
Die Kulturgetreide-Arten sind im Laufe der Zeit erntefreundlich geworden.
Das Wildgras Dasypyrum ist hier entsprechend widerborstig, weshalb sich hier umgekehrt die Dreschmaschine anpassen musste.
Innerhalb eines Jahres hat das Metallatelier einen funktionierenden Prototyp entwickelt.
Damit konnte die Jahresernte erfolgreich entspelzt werden.
Auch die Ernte 2013 wurde auf dieser Maschine reibungslos entspelzt.

Auf der Krim und auf Sardinien wurde Herr Heyden auf Dasypyrum villosum aufmerksam, auch genannt „Haarweizen" oder englisch "mosquitograss".
Inzwischen ist es gelungen, dieses Gras im Feldmaßstab wie ein Getreide anzubauen.
Nach der Mähdrescher-Ernte sind die Körner wie bei Dinkel noch im Spelz. Leider sind die zur Verfügung stehenden Entspelzungsmaschinen ziemlich ungeeignet, da diese das Korn verletzen und die Keimfähigkeit stark beeinträchtigen. Auch ist es schwierig, den Entspelzungsprozess zu automatisieren, da sich die Borsten und Grannen der Spelzen ineinander verhaken und eine automatische Zuführung mit bestehenden Maschinen unmöglich machen.
Wir sind empirisch daran gegangen, einen Entspelzvorgang zu entwickeln, welcher prozesssicher ist und zugleich den Keimling schont. Dieser liegt bei Dasypyrum exponiert an der Spitze des Korns und ist wachsweich. Nach der Ausarbeitung von 2 erfolglosen Wegen haben wir dann ein funktionierendes Konzept gefunden. Dann wurde die automatische Zuführung und Abführung entwickelt. Hier war die besondere Herausforderung die Trennung des Korns von der Spreu, da das entspelzte Korn im Wind einen ähnlichen Widerstand wie das unverletzte Ährchen hat. Das Korn ist länglich und leicht und beginnt sich im Wind wie ein Propeller zu drehen und bekommt dadurch Auftrieb. Das Ährchen mit seinen Grannen und Widerhaken ist erstaunlich aerodynamisch und leitet den Luftstrom elegant an sich vorbei, ohne mitzufliegen. Der Einsatz von Sieben ist ausgeschlossen, da sich die Ährchen in jeder kleinen Öffnung und in jedem Schlitz verhaken.
Wir haben dann zum Transport statt Schnecken Förderbänder eingesetzt.
Das brachte uns auf die Idee, ein Förderband mit gesägten Rillen zu versehen, worin sich die entspelzten Körner vor dem Wind verstecken konnten und so aus dem Wind heraustransportiert werden konnten. Die Ährchen und Spelzen liegen auf den Rillen und werden vom Wind abgesaugt. Eine weitere Herausforderung war die Separierung von leeren und vollen Ährchen. Das ließ sich mit entsprechender Luftführung dann ziemlich gut realisieren. um den Durchsatz zu optimieren, haben wir die Maschine jetzt so eingestellt, dass ca. 10% der Körner mit den leeren Spelzen mitgenommen werden. Da hiervon besonders die leichten Körner betroffen sind, welche ohnehin später aussortiert werden, haben wir somit einen realen Verlust von 5%.
Angestrebt war ein Durchsatz von 5 kg Körner in der Stunde. Wir liegen jetzt real zwischen 8 und 15 kg/h je nach Ausgangsmaterial.
Bei Entwicklung der Separierung / Luftführung mussten wir uns an die geeignete Geometrie und Methode herantasten. Deshalb wurde der Prototyp überwiegend aus Holzbauplatten und Polycarbonatplatten aufgebaut. Die Antriebsmotore wurden mit Frequenzumrichtern versehen, um mit den Drehzahlen experimentieren zu können.
Im Test wurde gut 1 Tonne Vormaterial erfolgreich gedroschen.
Im nächsten Schritt müsste man die Maschine jetzt im 3D CAD neu aufbauen und in Metall fertigen....

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Fakten

Auftraggeber
Dr. Bertold Heyden, Keyserlingk-Institut
Verein zur Förderung der Saatgutforschung
Saatgut-forschung.de
Erfindung Entspelzmaschine für Dasypyrum Villosum
Metallatelier GmbH
Entwicklungszeitraum
1 Jahr