DE2608093A1

DE2608093A1 - Kontinuierlich arbeitende mehrstufige quetschvorrichtung zum trennen des fluessigen teils vom festen teil verschiedener produkte, beispielsweise trauben

Info

Publication number: DE2608093A1
Application number: DE19762608093
Authority: DE
Inventors: Orfeo Salvador
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1976-09-09
Also published as: FR2302192A1; CH605108A5; IT1029108B; ES445057A1; FR2302192B3

Description

PATENTANWÄLTE

DIETRICH LEWINSKY

Η' NZ-JOACHIH HUBER

REiNtR PR5ETSCH 27. Februar 1976

MÜNCHEN 21

G O T T H A R D S T R. 81

Orfeo SALVADOR

Via Risorgimento, 13

CERVIGNANO DEL FRIULI (Udine) - Italien

Kontinuierlich arbeitende mehrstufige Quetschvorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils vom festen Teil verschiedener Produkte, beispielsweise Trauben.

Priorität aus der italienischen Patentanmeldung Nr. 46 821 A/75 vom 28. Februar 1975

Beim Trennen des flüssigen Teils vom festen Teil, wenn der feste Teil aus komplizierten organischen oder anorganischen Strukturen besteht, werden diskontinuierliche oder kontinuierliche Systeme verwendet, bei welchen das Gemisch in einer geschlossenen Kammer zusammengepreßt wird, wobei der flüssige Teil durch deren perforierte Wände austritt. Im allgemeinen wird dieser Vorgang in einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Stufen durchgeführt, in jeder von welchen eine zunehmende Verdichtung (Quetschung) stattfindet. In der ersten dieser Stufen, in welcher die flüssige Phase noch in

609837/0330

OHIGlNAL INSPECTED

der komplexen organischen Struktur enthalten ist, wird diese Struktur aufgebrochen. Bei Trauben werden beispielsweise diese einfach aufgebrochen und der größte Teil der Flüssigkeit (Saft) ausgedrückt. In den nachfolgenden Stufen findet die eigentliche Trennung des Saftes dadurch statt, daß beim Quetschen mit zunehmenden Drücken gearbeitet wird und die festen ausgepreßten Teile (gepreßte Traubenschalen) ausgetrieben v/erden. Die verschiedenen Quetschstufen können mit vertikalen oder horizontalen Standpressen durchgeführt werden, die partienweise arbeiten, oder mit kontinuierlich arbeitenden Schneckenpressen. Ausser des großen Nachteils der partienweisen Arbeitsweise hat die Standpresse noch weitere Nachteile, beispielsweise die Notwendigkeit, das Produkt bis zu einem Maximum von sieben Stampf- und Druckvorgängen, um den flüssigen Teil gleichmässig von dem festen Teil zu trennen, da der große Durchmesser dieser Maschinen zur Folge hat, daß die Flüssigkeit im Mittelteil nicht entweichen kann, da die festen zusammengepreßten Stoffe sie umgeben und manchmal wie Beutel wirken. Die Stampf wirkung, die bei diesen Pressen notwendig ist, damit die nachfolgende Verdichtung wirksam ist, zieht noch weitere Nachteile mit sich, beispielsweise die Bildung von kleinen festen Teilchen, die zusammen mit der Flüssigkeit entweichen und deren Trübung verstärken. Die Dauer des Arbeitsvorgangs, beispielsweise im Falle von Trauben, bedeutet, daß sich die Flüssigkeit lange Zeit in Kontakt mit der Haut befindet, was eine übermässige Übertragung negativer Verbindungen, wie Polyphenole und Tannin, auf die Flüssigkeit zur Folge hat.

Die beträchtliche freie Austrittsfläche der gepreßten Flüssigkeit führt zu einem weitgehenden Kontakt zwischen der letzteren und der Luft, was eine Oxydation und eine Dispersion der flüchtigen Produkte zur Folge hat.

609837/033Ö

Obwohl Schneckenpressen den Vorteil haben, daß sie kontinuierlich arbeiten, weisen sie jedoch den ernsten Nachteil auf, der durch die starke Reibung zwischen den zu quetschenden Produkten und der Schnecke und den Zylinderteilen verursacht wird, was die Bildung von feinen festen Stoffteilchen begünstigt, durch welche die Flüssigkeit stark getrübt wird. Ausserdem besteht beim Arbeiten mit diesen Pressen der Nachteil, daß der Pfropf aus dem verdichteten Produkt, der zwischen dem Ende der Schnecke und der Auslaßöffnung nach der Behandlung bleibt, von Hand entfernt werden muß.

Schließlich weisen die klassischen Systeme zwei gesonderte Ausrüstungsteile für die erste Stufe (Sickern) und die zweite Stufe (endgültiges Auspressen) auf, was zu hohen Kosten bei kleinen Firmen mit niedrigen Fertigungszahlen führt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine kontinuierlich arbeitende Maschinen zum Ausquetschen verschiedener Produkte (pflanzliche Produkte, wie Trauben, Früchte, Beeren u. dgl., oder tierische oder industrielle Produkte wie Cellulosepaste, Pulpe, Feststoff-Flüssigkeit-Gemische allgemein, bei welchen der feste Teil hauptsächlich von mittleren bis großen Abmessungen ist) zu entwickeln, bei welcher statt dem Pressen durch diskontinuierliche oder kontinuierliche Systeme der Preßvorgang durch ein einfaches neues und wirtschaftliches Verfahren ausgeführt wird und zwei oder mehr Quetschstufen in Aufeinanderfolge ohne Diskontinuität erfolgen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe geschieht durch die Verwendung von in Reihe geschalteten Pressen, die im wesentlichen aus einem Kolben von geeignetem Durchmesser bestehen,

609837/0 3 30

der in einem perforierten Zylinder gleitet, welche Pressen miteinander so verbunden sind, daß die Wand, welche den perforierten Zylinder an seinem Kopfende verschließt und eine Verdichtung des Produkts ermöglicht, die Seitenwand des Kolbens der nächsten unterstromseitig angeordneten Presse ist, deren Achse senkrecht oder winkelig zu der Achse der ersten Presse verläuft, wobei, wenn der erste Kolben das Produkt auf den gewünschten Druck verdichtet hat, der zweite Kolben zurückgezogen wird, wodurch die Quetschwirkung des ersten Kolbens unterbrochen wird, so daß das dem ersten Quetschvorgang unterzogene Produkt in den Zylinder eintreten kann, in welchem der zweite Kolben gleitet und in welchem die Quetschwirkung mit einem Druck fortgesetzt wird, der höher als der erste Druck ist, während welcher Quetschstufe sich der erste Kolben zurückbewegt, um weitere zu quetschende Produkte aufzunehmen und damit einen neuen Arbeitsvorgang zu beginnen. Wenn mehrere Pressen miteinander so verbunden werden, daß ihre Achsen zueinander senkrecht sind oder im Winkel zueinander stehen, können die zu quetschenden Produkte einem immer höheren Druck ausgesetzt werden, bis das Endprodukt völlig frei von Flüssigkeit ist.

Im Falle von Trauben sind zwei in Reihe geschaltete Pressen ausreichend.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind beträchtlich, da sie kontinuierlich arbeitet, es ermöglicht, daß die die einzelnen Preßbereiche verlassende Flüssigkeit gesondert gehalten werden kann, so daß eine Vermischung der anfänglichen Flüssigkeiten mit den nachfolgenden Flüssigkeiten, die reicher an extrahierten Substanzen sind, vermieden wird, daß der Quetschvorgang sanft und allmählich mit geringstmöglicher Reibung zwischen den zu quetschenden

609837/0330

Produkten und den Wänden ausgeführt werden kann, so daß weniger feine Feststoffteilchen in der gesammelten Flüssigkeit vorhanden sind, und daß die flüssigen Produkte in einen abgeschlossenen Raum ausgetragen werden können, in welchen ein nicht oxydierendes Gas, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, eingeleitet werden kann, um jede Oxydationswirkung durch den Sauerstoff der Luft zu verhindern, für welchen Zweck lediglich derjenige Teil, aus dem die Flüssigkeit austritt und der Sammelbehälter mit einer äusseren Verkleidung umgeben wird, die zur Verdichtungskammer konzentrisch ist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung während zwei Quetschstufen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit vier Quetschstufen;

Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Presse nach einer horizontalen axialen Ebene, welche die hydraulischen Steuerschaltungen und die Endaustrittstüre mit ihrem Arbeitszylinder zeigt;

Fig. 4 eine Ansicht im vertikalen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig.5 eine Ansicht im vertikalen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3.

Die Zeichnung zeigt die Zylinder 1 und 2 mit ihren Achsen

0 9 8 3 7/0330

zueinander senkrecht und in der gleichen Ebene liegend angeordnet, auf Rädern gelagert und miteinander durch eine Kammer 3 verbunden.

In den Zylindern 1 und 2 gleiten Kolben 4 und 5, die durch Bolzen 6 mit den beweglichen Stangen 7 von zwei Hydrozylindern 8 und 9 verbunden sind, welche Hydrozylinder 8 und 9 an Deckeln 10 befestigt sind, die mit den Zylindern 1 und 2 durch Schrauben 11 starr verbunden sind.

Wenn die Presse in Gang gesetzt wird, befindet sich der Kolben 5, der unter der Wirkung des Hydrozylinders 9 steht, am maximalen Punkt seines Hubes und verschließt der Kolben die Kammer 3 mit seiner Seitenwand, während sich der Kolben 4 in der Ruhestellung befindet, d.h. am Beginn seines Hubes.

In dieser Stellung gibt der Kolben 4 einen Rauml5 frei, der mit einem Trichter 16 verbunden ist, an dessen unterem Ende sich ein System von Schaufelrädern 17 und eine Quetschvorrichtung befinden, die durch zwei verzahnte Räder 18 gebildet wird, welche von einem Motor 19 angetrieben werden, und die breiartigen oder Beerenprodukte leicht quetschen, welche sie durch ihr Eigengewicht aus dem Trichter erreichen und sie durch den Raum 15 zum Zylinder 1 fördern. Diese Anordnung von Schaufelrädern und Walzen ist nicht unbedingt notwendig und kann weggelassen werden, ohne daß dadurch die Gefällezufuhr des Produkts benachteiligt wird.

Wenn der Zylinder 1 teilweise oder vollständig gefüllt ist, beginnt der Kolben 4 unter der Wirkung des Hydrozylinders 8 seine Preßstufe.

Der Kolben 4 setzt seinen Hub fort, bis der gewünschte Quetsch-

809837/0330

druck im Zylinder 1 erreicht worden ist. An diesem Punkt beginnt der Kolben 5 seinen Rückhub, wobei er die Kammer 3 freigibt, so daß das durch den Kolben gequetschte und gepreßte Produkt in den Zylinder 2 eintritt, der an seinem Ende durch ein Deckelsystem mit einer verstellbaren Öffnung, beispielsweise durch eine Türe 20, abgeschlossen ist, die durch einen Zapfen 21 am Zylinder angelenkt ist und durch einen Hydrozylinder 22 geöffnet werden kann.

Wenn der Kolben 4 das Ende seines Hubes erreicht hat, beginnt der Kolben 5 seinen eigenen Hub, bei welchem die Kammer 3 geschlossen und das in der Kammer zu quetschende Produkt zwischen dem Kolbenboden und dem Deckel bzw. der Türe 20 gepreßt wird, deren Öffnungsrad so gesteuert werden kann, daß ein bestimmter Rückdruck erhalten wird, indem ein kontinuierliches Volumen verdrängten Feststoffes so austreten kann, daß dieser Rückdruck in der Quetschkammer aufrechterhalten wird. Während dieser Rückdruckstufe wird der Kolben 4 in seine Anfangsstellung zurückgeführt, um den Raum 15 freizugeben und eine erneute teilweise oder vollständige Füllung durch Gefällewirkung zu ermöglichen, so daß der ganze Vorgang wiederholt werden kann, um eine kontinuierliche Quetscharbeit zu erhalten.

Wenn der Zylinder 2 weitere Quetscheinheiten 23 speist, statt mit der Aussensdte durch eine Türe 20 verbunden zu sein, kann eine kontinuierlich arbeitende Einrichtung erhalten werden, die mit drei oder mehreren Quetschstufen arbeitet.

Die Hydrozylinder 8,9 und 22 werden durch eine geeignete hydraulische Schaltung betrieben und koordiniert, die im wesentlichen aus einem Elektromotor 24 besteht, der zwei Pumpen antreibt, z.B. Zahnradpumpen 25, die Öl aus

609837/0330

einem Eehälter 26 ansaugen und sie über Leitungen und Magnetventile 27 zu den Hydrozylindern 8, 9 und 22 fördern, welche Magnetventile durch Endschalter 28 gesteuert werden, welche durch Vorsprünge 29 oder durch Druckschalter in den Quetschkammern betätigt werden.

Der Hub des Kolbens 5 kann, falls erforderlich, zum Ende des Zylinders 2 verlängert werden, um den Materialpfropf, der sich aussen allmählich bildet, völlig zu verdrängen.

Wie sich aus dem Vorangehenden ergibt, weisen die Wände der Zylinder 1 und 2 keine sickernden Unterbrechungen auf und kann sie als durch Gefällewirkung gespeiste Pumpvorrichtung verwendet werden.

Im letzteren Falle kann sie auch noch gleichzeitig als Quetsch- und Pumpvorrichtung für die jeweiligen Materialien betrieben werden.

Eine noch mehr ins Einzelne gehende Beschreibung des hydraulischen Kreislaufs dürfte sich erübrigen, da dieser durch den Fachmann ohne weiteres in geeigneter Weise gestaltet werden kann.

Patentansprüche;

6098 3 7/0330

Claims

Patentansprüche :

(!.^Kontinuierlich arbeitende mehrstufige Presse für verschiedene Produkte (pflanzliche Produkte, wie Trauben, Früchte, Beeren u. dgl., tierische und industrielle Produkte), gekennzeichnet durch mindestens zwei oder mehrere Zylinder (1, 2,23), deren Achsen zueinander senkrecht oder mit einem Winkel stehen und in welchen geeignete Kolben (4, 5) gleiten, die durch geeignete Organe (8, 9) angetrieben werden, welche Zylinder mit Unterbrechungen über eine Länge versehen sind, die annähernd gleich dem Hub der erwähnten Kolben ist, und dazu dienen, die beim Quetschen erhaltene Flüssigkeit hindurchtreten zu lassen, jedoclrdie festen Teile zurückzuhalten,· der erste Zylinder (1) mit einem Trichter

(16) verbunden ist, der durch Gefällewirkung gespeist wird und gegebenenfalls mit einer geeigneten Einrichtung (17, 18, 19) zur Zwangsförderung versehen ist, und welche Zylinder miteinander so verbunden sind, daß die Abschlußwand (3),welche den Kopf des ersten Zylinders (1) bildet und in welchem der Kolben (4) die zu quetschenden Substanzen verdichtet, aus der Seitenfläche des Kolbens

(5) des nächsten Zylinders (2) besteht, welche Anordnung sich bis zu dem vorletzten Zylinder wiederholt und diesen umfaßt, während im Falle des letzten Zylinders (23) die Abschlußwand aus irgendeiner Art Deckelvorrichtung bestehen kann, die dazu dient, einen gewünschten Rückdruck im Zylinder aufrecht zu erhalten.

803837/0330
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe für den Antrieb der Kolben in den teilweise unterbrochenen Zylindern durch Hydrozylinder (8, 9, 22) gebildet werden.
3. Presse nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Steuerung der Öffnung des Endaustrittsdeckels (20) aus einem Hydrozylinder (22) besteht.
4. Presse nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche des Kolbens, der im ersten Zylinder (1) gleitet, eine solche Länge hat, daß sie den Raum (15) verschließt, welcher mit dem Trichter (16) während des ganzen Verdichtungshubes verbunden ist.
5. Presse nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Kolben, die in den Zylindern gleiten, nachfolgend dem ersten eine solche Länge haben, daß sie den Zylinder, aus dem sie das zu quetschende Produkt aufnehmen, während ihres ganzen Verdichtungshubes abschliessen.
6. Presse nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, durch welche das zu quetschende Produkt durch den Trichter (16) zum ersten Zylinder (1) gefördert wird, aus Schaufelrädern

609837/0330

(17) und eine unter diesen befindliche Anordnung von Zahnrädern (18) mit Antrieb durch einen Motor (19), beispielsweise durch einen Elektromotor, besteht.

609837/0330

Leerseite