DE2751321A1

DE2751321A1 - Entsafter

Info

Publication number: DE2751321A1
Application number: DE19772751321
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Arao; Masashi Mikami; Toyoaki Murasawa; Katsufumi Nishio
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1978-05-24
Also published as: US4345517A; AU3031577A; FR2370455A1; FR2370455B1; AU511415B2; IT1091049B; DE2751321C2

Description

Boden über eine Zuführeinrichtung für zu zermahlende Nahrungsmittel zu diesem Boden, aufnehmen kann. Es ist ein Drehantrieb der Schleudertrommel um ihre Achse mit einer hohen Geschwindigkeit von mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute vorgesehen, um eine Zentrifugalbewegung der gemahlenen Substanz nach außen gegen den unteren Teil dieser Wand zu bewirken, der mit einer Schulter zur Aufnahme und zum Aufbrechen des Mahlgutes, das zentrifugal dagegen geworfen wird, versehen ist. Von der Schulter aus schräg aufwärts und nach außen ist die übrige Wandung so geneigt, daß sie den Aufwärtsfluß der gemahlenen Nahrungsmittel darüber in einer relativ dünnen Schicht erleichtert. Eine Saftsammlereinrichtung ist um diese Wand angeordnet und nimmt den zentrifugal durch diese Wand abgeschiedenen Saft auf.

Bei einem solchen herkömmlichen Entsafter rutschen die durch Zähne an der inneren Bodenfläche des umgekehrt kegelstumpfförmigen, rotierenden Korbes zermahlenen Nahrungsmittel durch die Zentrifugalkraft auf der inneren Bodenfläche radial zum unteren vertikalen Schulterteil des Filternetzes und anschließend auf den kegelstumpfförmiqen unterteil aufwärts. Da die Höhe des vertikalen Schulterteils sehr gering ist, wird die zermahlene Mischung aus Saft und breiiger Masse gleichmäßig und schnell zum kegelstumpfförmigen Filterteil bewegt. Doshalb geht die Mischung aus Saft und Maische zu sdiell zum äußeren Teil des Schleuderkorbes, wodurch eine beträchtliche

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dipl-chem. dr. elisabeth jung fwxmönchen40.

dipl-phys-dr-JOrgenschirdewahn

DR.-ING. GERHARD SCH M ITT-N I LSON PATENTANWÄLTE

u.Z.: L 584 M (Dr.S/hm/ez) 16. November 1977

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD. 1006, Oaza-Kadoma, Kadoma City, Osaka Pref., Japan

ⁿ Entsafter ^M

beanspruchte Prioritäten:

16. November 1976, Japan, Nr. Sho 51-138159 (138159/1976)Pat.Anm.

17. November 1976, Japan, Nr. Sho 51-138920 (138920/1976)Pat.Anm. 16. November 1976, Japan, Nr. . 51-154383 (154 383/1976)Gbm-Anm. 16. November J.976, Japan, Nr. 51-154384 (154384/1976)Gbm-Anm.

Die Erfindung bezieht sich auf Frucht- und Gemüseentsafter, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei denen die Früchte und Gemüse o.dgl. zerrieben oder zermahlen werden und zur Trennung des Saftes von der breiigen Masse oder den Festbestandteilen zentrifugiert werden.

Einen derartigen Entsafter zeigt bereits die US-PS 2 343 327. Danach weist ein Frucht- und Gemüseentsafter einen an einer im wesentlichen vertikalen Rotationsachse befestigten, als Schleudertrommel dienenden Entsafterkorb auf, der eine ringförmig konzentrischcvperforierte Seitenwand und einen Boden aufweist und zermahlene Nahrungsmittel, wie Früchte und Gemüse o.dgl. nah am

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ORIGINAL INSPECTED

Menge Saft zusammen mit der Maische von oberen Rand des Korbes abfließt, aus der der Saft nicht wirksam genug abgesondert wird, wodurch eine relativ geringe Entsaftungsrate entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Entsafter mit einem kegelstumpf förmigen Schleuderkorb so zu gestalten, daß im Vergleich zu herkömmlichen Entsaftern ein relativ hSheres Entsaftungsverhältnis erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein gattungsgemäßer Entsafter erfindungsgemäß so gestaltet« wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Is folgenden wird die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen anhand teilweise schematischer Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Entsafters; Fig. 2 einen teilweise in Ansicht gezeichneten Vertikalschnitt durch den Entsafter von Fig. 1;

Flg. 3 einen vergrößerten, teilweise vertikalen Schnitt einer korbförmigen Schleudertrommel und der darauf bezogenen Tellei

Flg. 4 und Fig. 5 schematische, vergrößerte Teil-Vertikalschnitte der Schleudertrommel, mit den Pfeilen A und B, die den gleichmäßigen Fluß der gemahlenen Mischung aus Fruchtoder Gemüsesaft und Maische anzeigen;

Flg. 6 einen schematischen· vergrößerten Teil-Vertikalschnitt der Schleudertrommel mit einem abgeänderten Aufbau;

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Fig. 7 'eine vergrößerte, teilweise Draufsicht auf eine Schleudertrommel mit einem Nahrungsmittelzuführschacht und einer darauf bezogenen Einheit;

Fig. 8 einen vergrößerten Teil-Vertikalschnitt eines Schleudertrommelteils;

Fig. 9 einen vergrößerten Vertikalschnitt eines Schleudertrommelteils;

Fig. 10 einen schematischen, vergrößerten Vertikalschnitt eines SchleudertrommelteiIs;

Fig. 11, 12, 13 und 14 graphische Darstellungen empirischer Versuche des Verhältnisses zwischen dem Wandneigungswinkel''' von Fig. 8 und der Entsaftungsrate verschiedener Nahrungsmittel in Abhängigkeit von den Höhenparametern C und h der Fig. 8;

Fig. 15, 16, 17 und 18 graphische Darstellungen empirischer Versuche des Verhältnisses zwischen der Höhe C von Fig. 8 und der Entsaftungsrate verschiedener Nahrungsmittel in Abhängigkeit vom Wandneigur-gswinkel X in Grad gegenüber der Schleudertrommelachse als Parameter; und

Fig. 19 einen schematischen, vergrößerten Teil-Vertikalschnitt

einer geänderten Schleudertrommelausführungsform.

Fig. 1 und 2 zeigen den generellen Aufbau der bevorzugten Ausführungsform des Entsafters. In einem Gerätegehäuse 2 ist ein Elektromotor 1 mittels einer bestimmten Anzahl Bolzen 4 und Gummipuffer 3 mit seiner vertikal nach oben gerichteten Welle 5 gehalten. Das Gerätegehäuse 2 2weist eine Bodenplatte 29 und daran befestigt-Auflagefüße 28 auf. Am Wellenende 5 ist ein drehbarer Auflagetisch 6 in bekannter Weise mit Kupplungsbolzen 6a und Federn 6b bzw. einem Federring oder Sprengring befestigt.Auf dem Auflagetisch 6 ist eine

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Grundplatte 13 einer drehbaren Schleudertrommel 10 abnehmbar und koaxial angeordnet und mit Kupplungsbolzen 6a verkrampt, damit für hohe Rotationsgeschwindigkeiten der Schleudertrommel Io auf dem drehbaren Auflagetisch 6 eine stabile Verbindung erhalten wird.

Die Schleudertrommel 10 weist ein umgekehrt kegelstumpfförmiges Filter 7 mit einer großen Anzahl kleiner Durchbrechungen 11 auf. Am unteren Ende des Filters 7 ist ein Topfteil 9 mit diesem verbunden; am oberen Teil des Filters ein ringförmiger, verstärkter Flansch 8. Auf der Innenfläche der Bodenplatte des Gefäßteils 9 ist eine Schneide- oder Zerkleinerungsplatte 12, die eine Anzahl erhabener Schneidezacken oder Schneidezähne 12* aufweist, befestigt. Einzelheiten der als drehbarer Korb ausgebildeten Schleudertrommel 10 und der dazugehörigen Teile sind in Fig. 3 und Fig. 7 dargestellt. Die Verbindungsteile des Filters 7 mit dem Topfteil 9 und dem Flansch sind dort so geformt, daß sie Kröpfungsteile 9a bzw. 8a aufweisen, damit die Innenfläche des Korbes 10 im wesentlichen glatt oder bündig mit den Anschlußlinien abschneidet. Der Topfteil 9 weist eine im wesentlichen flache innere Bodenfläche und eine hauptsächlich vertikal, aber leicht nach oben sich öffnende Außenwand auf. Die Schneidezähne 12* auf der im wesentlichen flachen Schneideplatte sind in einer Draufsicht derart angeordnet, daß die radialen Zahnreihen, in bezug auf die Rotationsrichtung der Schleudertrommel, in dem Maße hinter den Radiallinien zurückbleiben, umso weiter ein Zahn 12' von der Rotationswelle entfernt ist, so daß die zermahlenen Nahrungsmittel leicht in radialer Richtung zur Außenwand abgetrieben werden.

Der Topfteil 9 ist durch Preßbearbeitung, z.B. durch Stanzen einer Metallplatte hergestellt und auf der Grundplatte 13, die einen

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leicht erhabenen, kreisförmigen Vorsprung 31 bzw. eine ringförmige Schulter am Außenteil aufweist, befestigt. Radial weiter innen liegend schließt sich am Vorsprung 31 eine Ausnehmung 33 an. Die Grundplatte 13, der Topfteil 9 und die Schneideplatte 12 sind zusammengesetzt und mittels verstemmter Nieten 32 zu einer Einheit befestigt. Da der äußere Teil 31 der Grundplatte 13 gegenüber den anderen Teilen der Grundplatte 13 leicht erhöht ist, ist der nahe Außenteil des Topfteils 9 durchgebogen und durch den Außenteil 31 etwas angehoben. Dementsprechend besteht zwischen der unteren äußeren Kante der Schneidplatte 12 und der Innenfläche des Topfteils 9 eine dichte Verbindung, wodurch ein wasserdichter Abschluß dieses Teils gewährleistet ist. Zur Erreichung eines solchen wasserdichten Abschlusses sind auch andere Konstruktionen, wie z.B. durch Bildung eines ringförmigen, erhabenen Teils auf der Innenfläche des Topfteils 9 und unter dem Außenbereich der Schneideplatte 12, möglich.

Auf dem Gerätegehäuse 2 ist ein Obergehäuse 14 befestigt, auf dem ein umgekehrter schalenförmiger Deckel 15 angeordnet ist. Gerätegehäuse 2, Obergehäuse 14 und Deckel 15 werden im Betrieb durch einen im Gerätegehäuse 2 drehbar gelagerten und zur Reinigung des Entsafters schwenkbaren Außenarm 30 miteinander verbunden. Im Obergehäuse 14 ist ein ringförmiger Bund 20 gebildet, der derart unter dem Flansch 8 angeordnet ist, daß er die aus dem Korb 10 ausfließende Maische aufnehmen kann. Der Sammelbehälter 22 ist zur Aufnahme der aus dem Korb 10 ausgestoßenen breiigen Masse vorgesehen. Das Oberteil des Deckels 15 ist abgerundet bzw. gekrümmt. Die Abrundung über dem Sammelsumpf 22 ist groß gehalten bzw. die Krümmung klein (die Abrundung nämlich hat einen größeren Krümmungsradius als die gegenüberliegende Seite 15'), so daß die breiige Masse gleich-

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mäßig in den Sairanelraum 22 fließen kann. Da der Sammelbehälter 22 unter dem weniger gekrümmten Teil des Deckels 15 gebildet ist und die Verbindungskante zwischen dem Deckel 15 und dem Obergehäuse um den Sammelbehälter 22 tiefer gesetzt ist, kann das Obergehäuse 14 kompakt gemacht werden. Da die Verbindungskante um den Sammelbehälter 22 tiefer angeordnet ist, kann die Innenfläche des Sammelbehälters, an dem die breiige Masse klebt, leicht ausgewaschen werden.

Der Deckel 15 weist einen FruchtZuführungsschacht 16 auf, dessen unterer Rand in einem bestimmten kleinen Spaltabstand A über der Schneideplatte 12 angeordnet ist. In einer. Einheit mit dem Fruchtzuführschacht 16 ist, bezogen auf die Drehung der Schleudertrommel, in Drehrichtung vom Fruchtzuführschacht 16 stromabwärts von diesem eine Preßeinrichtung 18 gebildet (dargestellt in Fig. 3 und 7). In Rotationsrichtung der Trommel 10 von der Preßeinrichtung 18 ist ein Zwischenraum 19 gebildet. Der Spaltabstand A (Fig. 3) zwischen der Unterkante der Preßeinrichtung 18, die bündig mit der Unterkante des FruchtZuführungsschachtes 16 abschneidet, und den obersten Spitzen der Zähne 12* ist kleiner gewählt als die Höhe h der Außenwand des Topf teils 9. Beispielsweise ist der Abstand A 1 mm oder kleiner. Die seitlichen Spaltabstände B (Fig. 3) zwischen den Außen* Seitenflächen des Zufuhrschachtes 16 und der Preßeinrichtung 18 einerseits, und der Innenseite der Außenwandung 9* des Topfteils % andererseits sind größer gehalten als der Spaltabstand A, so daß zermahlene Nahrungsmittel leicht hierüber ausfließen können.

Der vorher erwähnte kreisförmige Bund oder die vorspringende Kante

20 trennt einen Saftsammeiraum 21 vom Maische-Sammelraum 22. Der Saftsammelraum 21 ist

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mit einem Spund 23 verbunden, unter dem ein Auffangbehälter 26 angeordnet ist. Am Spund 23 ist eine entfernbare Wandung 24 vorgesehen, so daß die Innenseite des Spundes 23 durch Entfernen der abnehmbaren Wandung 24 leicht gereinigt werden kann.

Zum nach unten Drücken der Früchte im Zuführschacht 16 ist eine Preßstange 25, die einen erweiterten Kopf 25' aufweist, derart vorgesehen, daß der untere Rand des Kolbens 25 in einem bestimmten Abstand (z.B. 1,5 nun) über der Schneideplatte 12 angeordnet ist, wenn die Stange 25 in ihre unterste Position gedrückt ist.

Beim Anschluß des Motors an ein elektrisches Netz dreht der Motor 1 mit hoher Geschwindigkeit, z.B. mit 11 500 Umdrehungen pro Minute, und dreht dadurch den rotierbaren Auflagetisch 6. Hierdurch wird die Rotation über die Grundplatte 13 auf den Korb 10 übertragen.

Danach wird ein Nahrungsmittel, z.B. eine Frucht oder ein Gemüse, in den Zuführschacht 16 gegeben und nach unten gegen die Schneideplatte 12 gedrückt. Durch die rotierenden Zahnreihen 12' und die Preßeinrichtung 18 wird das Nahrungsmittel zermahlerv und die zermahlene Kost, die aus einer Mischung von Saft und Maische besteht, wird in den Zwischenraum 19 auf der Schneideplatte 12 ausgeschoben und anschließend durch die Zentrifugalkraft zur äußeren Wandung 9* des Topfteils 9 geschleudert. Die gemahlene Masse wird gegen die äußere Wandung geschleudert und verliert dadurch die Zentrifugalkraft und Zentrifugalbewegung. Die

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nachfolgende zermahlene Masse wird ebenso durch die Zentrifugalkraft gegen die äußere Wandung 9· des Topfteils 9 geschleudert und schiebt die vorausgehende Masse aus dem Topfteil 9 auf den Filter 7. Dort wird der Saft durch die Zentrifugalkraft in den Saftsammeiraum 21 weggefiltert und durch den Spund 23 zum Aufnahmebehälter 26 geführt. Durch eine Zentrifugalkraftkomponente wird die Maische auf dem Filter 7 nach außen getrieben und vor Flansch 8 in den Sammelsumpf 22 entleert."

Da der Filter 7 punktgeschweißt mit dem KröpEUngsteil 9a und 8a des Topfteils 9 bzw. des Flanschteils 8 verbunden ist (Ausführungsbeispiel der Fig. 2, 3, 4 und 5), ist die Innenfläche der

Trommel lo fast glatt. Deshalb gleitet die aus dem Topf teil 9 kommende breiige Masse in etwa schlichter Strömung auf dem Filter zum Flanschteil 8, wie es durch die Pfeile A und B der Fig. 4 und 5 angezeigt ist. Ein derart geglättet gefertigter Korb 10 ist vorteilhaft, da die breiige Masse am Verbindungsteil nicht zurückgehalten wird und somit keine Gefahr besteht, daß die Maische am Verbindungsteil hängen bleibt. Dementsprechend wird eine nachteilige Schwingung aufgrund eines exzentrischen Hängenbleibens derartiger Maische vollständig vermieden und die Reinigung des Korbes leicht gemacht.

Falls jedoch eine sehr hohe Entsaftungsrate gefordert wird, ist eine schwache Stufe am oberen Rand des Filters 7 nützlich. Z.B. wird durch die Verbindung des Flansches 8 auf der Innenfläche des Filters 7, wie in Fig. 6 dargestellt, innen drin eine Stufe

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gebildet. Unter der Stufe 81 setzt sich eine bestimmte kleine Menge Maische an. Eine derart kleine Menge angehäufter Maische arbeitet so, daß ein ungenutzes Ausfließen des Saftes aus dem Filter 7 verhindert wird und daß der Saft wirkungsvoll in den Saftsammelraum 21 abgefiltert wird.

Da die Schneidezähne 12' derart angeordnet sind, daß die rader Trommel 10 dialen Reihen der Zähne bezüglich der Drehrichtung/umso weiter hinter den Radialreihen versetzt sind, je weiter die Zahnposition von der Rotationswelle entfernt ist, und damit durch die Reihen eine zentrifugal drückende Kraft ausgeübt wird, wird die durch die Zähne zermahlene Kost im Zusammenwirken mit der Zentrifugalkraft gleichmäßig in radialer Richtung zur äußeren Wandung 9' getrieben. Hierdurch wird die an der äußeren Wandung 9¹ des Topfteils 9 ankommende gemahlene Kost durch die nachfolaende gemahlene Substanz kontinuierlich zum Filter 7 weggedrückt.

Da der Außenabstand B (Fig. 3) zwischen der Innenseite der äusseren Wandung g'des Topfteils 9 und der Außenseitenfläche des Zuführschachtes 16 und der beständig drückenden Einheit 18 größer gemacht ist als der Spaltabstand A zwischen den Spitzen der Schneidezähne und der ünterflache der Preßeinrichtung 18,wird sogar das letzte Nahrungsklümpchen, das nicht gleichmäßig zerraahlen ist und in Fetzen von der Stärke des Spaltes A geformt ist,durch die Zentrifugalkraft leicht zur Außenwand g¹ des Topfteils 9 und weiter zum Filter 7 bewegt.

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Da die Schneideplatte 12 am Boden des Topfteils 9 in wasserdichter Heise befestigt ist, besteht nicht die Gefahr, daß ein Teil des Saftes in einem nicht reinigbaren Zwischenraum unter der Schneideplatte verbleibt.

Die äußere Wandung 9* des Topfteils 9 ist fast vertikal oder leicht nach oben geöffnet. Die Höhe desselben ist größer gewählt als der Spaltabstand A. Durch das Schleudernder gemahlenen Kost gegen die äußere Wandung 9«wird die Zentrifugalbewegung der zermahlenen Nahrung auf der Schneideplatte beendet. Hierdurch verliert die zermahlene Nahrung, die eine Mischung aus breiiger Masse oder Festbestandteilen und Saft ist, an der äußeren Wandung 9 * ihre Zentrifugalgeschwindigkeit und wird anschließend mit kleinerer Geschwindigkeit zum Filter 7 weggedrückt. Aufgrund des Reibungsunterschieds fließt der Saft auf dem Filterteil 7 schneller als der Festbestandteil. Da die Anfangsgeschwindigkeit der gemahlenen Kost auf dem Filter 7 klein ist, 1st auch seine Durchschnittsgeschwindigkeit auf dem Filter mäßig. Dementsprechend kann die Verweilzelt der zermahlenen Kost auf dem Filter 7 groß gehalten werden, wodurch eine hohe Entsaftungsrate gewährleistet, wird.

Der auf die Wellenachse bezogene Winkel (Flg. 8 und 9) der Außenwandung 9' des Topfteils beeinflußt die Entsaftungsrate ganz wesentlich. Ist der Winkel OC negativ, nämlich wenn sich die Außenwandung 9^fin Richtung nach oben verengt, verbleibt ein großer Teil der zermahlenen Kost an der Innenfläche der

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äußeren Wandung 9', und ein Teil der derart großen Menge wird diskontinuierlich zum Filter 7 hin ausgestoßen. Eine derartige diskontinuierliche und teilweise Entleerung der Nahrung verursacht eine plötzliche Erschütterung und eine Unwucht des Korbes 10 und dadurch eine unregelmäßige Schwingung desselben,wodurch Kupplung, Grundplatte 13 und Motor 1 beschädigt werden. Darüber hinaus verursacht eine derartige diskontinuierliche Entleerung einer so großen Nahrungsmenge eine Verringerung der Entsaftungsrate. Weiterhin ist ein derartiges sich nach oben hin verengendes Gefäß sehr schwierig durch Preßbearbeitung, insbesondere Stanzen, aus einer Metallplatte herzustellen.

Wenn andererseits eine nach oben hin auseinandergehende äußere Wandung des Topfteils 9 mit einem positiven Winkel oC benutzt wird, wird die Fließgeschwindigkeit der zermahlenen Kost durch den Winkel οι beeinflußt. Wenn nämlich der Winkel oC der äußeren Wandung^groß ist, wird die Fließgeschwindigkeit groß, wodurch die Entsaftungsrate verringert wird, und darüber hinaus wird die Funktion der äußeren Wandung des Topfteils 9 herabgesetzt.

Die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel &- und der Nahrungsbewegung wird im weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 9, in der verschiedene Kräfte gezeigt sind, noch näher erläutert. Unter der Voraussetzung, daß die zermahlene Nahrung gegen die Außenwandung 9· geschleudert wird und dort einmal zur Ruhe kommt, ergibt sich die Kraft F, die die an die Wand geschleuderte Kost entlang der äußeren Wandungsoberfläche 9· bewegt durch F - Fu - Rf (1)

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Hierbei ist: Fu eine Komponente der Zentrifugalkraft in Richtung lMngs

der inneren Oberfläche der äußeren Wandung 9'; Rf eine Gleitreibungskraft der Nahrung. Die Komponenten Fu und Rf können wie folgt geschrieben werden:

Fu * Fe · sinot (2)

Rf ■ JiRn = μΡβ · coslX- (3) Hierin ist:

Fe die Zentrifugalkraft; u der dynamische Reibungskoeffizient ; Rn die Normalkraft gegen die äußere Wandung 9¹; q£ der Neigungswinkel o6 gegen die Achse. Die Zentrifugalkraft Fe kann wie folgt geschrieben werden:

Fe = m«r ·<*> (4)

Hierin ist:

m die Masse der an der Wandung 9' angelagerten Kost* r der Radius der Wandung 9'; co die Winkelgeschwindigkeit der Rotation. Dementsprechend erhält man aus den Gleichungen (1), (2), (3) und (4) die folgende Gleichung:

F β Fe'sinod- p*Fe*cosoc » Fe(sinoi-u»cosoO » ΐη·Γ·ω (sino£-u·cosot) (5)

Da die zermahlene Kost sehr viel Saft enthält und einen sehr kleinen.u-Wert besitzt, kann die Gleichung (5) folgendermaßen geschrieben werden:

F - m»r*t*> · sinot

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Da die Winkelgeschwindigkeit Uj und der Radius r nahezu konstant sind, ergibt sich die Kraft F, die 3ie Kost in Richtung zum Filter 7 treibt durch:

F = K'sinot (6). Hierin ist K eine Konstante.

Dementsprechend wird die Geschwindigkeit der von der äußeren Wandung 9¹ zum Filter 7 ausströmenden Nahrung durch den Winkel ei- bestimmt. In dem Bereich, in dem der Winkel oC klein ist, kann der Wert sirvjc gegen den Wertoc im Bogenmaß vertauscht werden. Deshalb ist die treibende Kraft F abhängig vom Winkel oC · Wenn der Winkel cc einen bestimmten Winkel «_ überschreitet, übersteigt die treibende Kraft F (Aufwärtskraft) die Erdanziehungskraft der zermahlenen Kost, wodurch die zermahlene Kost in Richtung zum Filter 7 hin beschleunigt wird. Sofern der Winkel oc den Schwellenwinkel </. beträchtlich übersteigt, wird die

Geschwindigkeit der von der äußeren Wandung 9¹ zum Filter 7 ausströmenden Kost sehr hoch, wodurch die Geschwindigkeitsregelfunktion der äußeren Wandung 9' verringert wird. Dadurch wird die Entsaftungsrate reduziert. Aufgrund des kontinuierlichen Auswerfens der gemahlenen Kost an die Außenwand 9' durch die Zentrifugalkraft wird im tatsächlichen Betrieb die vorher ausgeworfene Kost aufwärts gedrückt.Man erhält so auch eine andere aufwärts gerichtete Kraftkomponente zum Nachaußendrücken der Kost. Wahrscheinlich wird die Speise hierdurch in Aufwärtsrichtung zum Filter 7 stärker beschleunigt.

Als nächstes wird die Wirkung der Höhe h der äußeren Wandung 9' näher erläutert. Die von den Zähnen 12* geschnittene und zwischen

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der mit Zähnen versehenen Platte 12 und der Preßeinrichtung 18 zermahlene Kost wird aus dem Spalt unter der Preßeinrichtung 18 freigegeben und nicht nur horizontal gegen die äußere Wandung 9' geworfen, sondern ein Teil der Kost wird auch schwach aufwärts geworfen. Deshalb würde, sofern die Höhe h niedrig ist, der leicht aufwärts ausgeworfene Anteil direkt auf dem Filter 7 landen und fortwährend auf dem Filter aufwärtsgleiten, ohne seine Zentrifugalgeschwindigkeit durch das Schleudern gegen die äußere Wandung 9' zu verlieren. Daher besitzt eine derartige Schleudertrommel 10 mit einem kleinen h eine geringe Entsaftungsrate. Für einige Nahrungsarten, wie z.B. Karotten und Kohl, besteht die Neigung, daß die zermahlenen Nahrungsmittel wahrscheinlich an der äußeren Wandung 9', wie in Fig. 1o gezeigt, kleben bleiben. Die angelagerten Speisen bilden eine zweite geneigte Wandung 91, wodurch die Unterbindung der Zentrifugalgeschwindigkeit der zermahlenen Kost weiterhin verfehlt und folglich die Entsaftungsrate verschlechtert wird. Wenn andererseits die äußere Wandung 9' zu hoch ist, häuft sich eine übermäßig große Menge zermahlener Nahrung an der äußeren Wandung 9* an, und ein Teil dieser großen Nahrungsmenge wird diskontinuierlich zum Filter 7 ausgeworfen, wodurch die Entsaftungsrate ebenso vermindert und ein unerwünschtes Schwingen verursacht wird.

Der umgekehrt kegelstumpfförmige Filter 7 weist bezogen auf die Achse einen Neigungswinkel von etwa 35° (öffnungswinkel 7o°) auf.

Unter Bezugnahme auf die Darstellungen 11 bis 18 werden einige Versuchswerte von Ausführungsbeispielen der Schleudertrommel 1o näher erläutert.

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So

Entsaftervorrichtung:

Rotationsgeschwindigkeit der Schleudertrommel

kegelstumpfförmiges Filter: unterer Durchmesser oberer Durchmesser Länge des Filters

Filterwinkel, bezogen auf die Welle

Filterdurchbrechunqen gesamte Durchbrechungsfläche

Durchmesser des Topfteils variable Parameter 11 5OO U/min _;

ca. 8 cm · ca. 14 cm; ca. 3,5 cm;

35°;

0,2 mm χ 2,2 mm; 2

32OO ton'; 8 cm;

Winkel der äußeren Wanduno 9 '-des Topfteils 9 und die Höhe c von Unterteil bzw. Unterkante des Nahrungsmittelzuführschachtes 18 bis zum Scheitel bzw. zur Stirnkante der äußeren Wandung 9'.

Exemplarisch getestete Nahrungsmittel:

U) Frucht A

(2) Frucht B

(3) Gemüse A

(4) Gemüse B

Versuchsergebnisse Apfel als Normalfrucht; Orange als saftige Frucht; Kohl als Normalgemüse;

Karotten als breiiges und weniger saftiges Gemüse .

Die Fig. 11 bis 14 sind Kurvenübersichten, die die Beziehung zwischen dem Winkel OC und der Entsaftungsrate für die oben angeführten exemplarischen Nahrungsmittel (1), (2), (3) und (4),

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- vf -

mit der Höhe c als Parameter, zeigen.

Die Fig. 15 bis 18 sind Kurvenübersichten, die die Beziehung zwischen der Höhe c und der Entsaftungsrate für die oben angeführten exemplarischen Nahrungsmittel (1), (2), (3) und (4) _r mit dem Winkel <X als Parameter, zeigen.

Zusammenfassend zeigt sich anhand der oben angeführtenKurven-Testdaten, daß für die Früchte die Entsaftunqsrate wesentlich vom Winkel oCbeeinflußt wird, die Höhe c jedoch keinen großen Einfluß auf die Entsaftungsrate hat.

Der geeignete Wert des Winkels t* liegt zwischen -3° und 10°, der bevorzugtere Bereich für den Winkel oC zwischen 0° und 6°. Der optimale Bereich liegt zwischen 2° und 4°. Wie bereits näher erläutert, ist der negative Wert des Winkels Oc für den praktischen Gebrauch nicht geeignet. Deshalb beträgt der tatsächliche Bereich für <X ο bis 6°. Der geeignete Wert für die Höhe c

(von der Unterseite des NahrungsmittelzufuhrSchachtes 18-bis zur Oberkante/
/bzw. Scheitel der äußeren Wandung 9') beträgt 2 mm bis 18 mm.

Bei Gemüsen beeinflussen beide Parameter, der Winkel t* und die Höhe c, die Entsaftungsrate beträchtlich. Der praktisch nutzbare Bereich des Winkels «und der Höhe c für Gemüse beträgt O bis bzw. 6 mm bis 14 mm. Dieser Bereich ist auch der optimale Bereich für Früchte.

Wie aus den Kurven der Fig. 11 bis 18 zu ersehen ist, kann durch

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Auslegung eines Topfteils 9 mit einer Höhe c von 6 bis 14 mm und einem Winkel OC von O bis 6° die Entsaftungsrate gesteigert werden. Der optimale Winkel OL beträgt zwischen 2 und 4*

.o

Fig. 19 zeigt eine abgeänderte erfindungsgemäße Ausführungsform, in der die Außenwandung 9¹ des Topfteils 9 eine bestimmte Anzahl kleiner Löcher 9b aufweist, die die gleiche Größe haben oder größer sind als die Durchbrechungen 11 des Filters 7.Die anderen Teile entsprechen den vorausgehenden Ausführunqsbeispielen.

Durch den Anschluß des Motors an ein elektrisches Netz dreht der Motor mit hoher Geschwindigkeit, z.B. mit 11 500 Umdrehungen pro Minute, wodurch der drehbare Auflagetisch gedreht wird und die Rotation über die Grundplatte 13 auf den Korb 10 übertragen wird.

Dann wird ein Nahrungsmittel, wie Frucht oder Gemüse,in den Einführschacht 16 eingegeben und nach unten auf die Schneidplatte 12 gedrückt. Die Saft und Maische enthaltende zermahlene Speise wird dann durch die Zentrifugalkraft zur äußeren Wandung 9' des Topfteils 9 bewegt. Die zermahlene Kost wird auf die äußere Wandung 9' geworfen und verliert ihre Zentrifugalbeweguna, wodurch sie für eine kurze Zeit an der im wesentlichen vertikalen äußeren Wandung 9¹ verbleibt. Da die breiige Komponente der zermahlenen Masse für einen kurzen Moment haften bleibt, werden der Saft und sehr kleine breiige Bestandteile von der Zentrifugalkraft durch die kleinen Löcher 9b in den Saftsammelraum 21 entleert.

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-ja -23

Die durch die Zentrifugalkraft zur Äußeren Wandung 9* des Topfteils 9 bewegte zermahlene nachfolgende Masse drückt die vorher bewegte Masse aus dem Topfteil 9 auf den Filter 7. Dort wird der Saft weiter in den Saftsammeiraum 21 abgefiltert und über den Spund 23 in den Aufnahmebehälter 26 geführt. Die restliche Maische wird auf dem Filterkorb IO durch eine Komponente der Zentrifugalkraft nach außen bewegt und vom Flansch 8 in den Sammelsumpf 22 entleert.

Da die Nahrung eine bestimmte Zeit an der äußeren Wandung 9' haften bleibt, erhält sie dort eine beträchtliche Zentrifugaleinwirkung. Da Löcher 9b von ähnlicher Größe oder größer als die Durchbrechungen 11 im Filter in der äußeren Wandung 9* vorgesehen sind, passieren sehr kleine Breiteilchen einer breiigen Frucht, wie der Banane, mit einer geringeren Größe als einige Hundert Mikrometer die Löcher 9b. Die Vermischung mit derart kleinen Breiteilchen versieht den Saft mit frischem Geschmack und Nahrhaftem.

Die resultierende Gesamtentsaftungsrate dieses Ausführungsbeispiels ist sehr hoch.

Die Erfindung sieht also einen Entsafter vor, der mit einer mit hoher Geschwindigkeit drehbaren Schleudertrommel 10, die einen ungekehrten kegelstumpfförmigen Filter 7 mit einem offenen Oberteil größeren Durchmessers und am unteren Teil ein unteres Ende kleineren Durchmessers aufweist, mit einem darunter angeordneten Topfteil 9, auf dessen im wesentlichen flacher inneren Bodenfläche

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sich Schneidezacken 12" befinden. Der Topfteil 9 ist mit dem Unterteil des Filters 7 verbunden. Der Entsafter weist einen hauptsächlich vertikal zur und über der Bodenfläche 12 angeordneten Nahrungsmittelzuführschacht 16 auf. Hierbei ist die Außenwanddes Topfteils 9 so gestaltet, daß die obere Stirnkante oder der obere Wandungsscheitel in einer höheren Lage angeordnet ist als die Unterfläche und das untere Ende des Zuführschachtes 16, und daß die Wandung 9' die Form eines kurzen umgekehrten Kegelstumpfes mit einem Winkel OC von 0°<<tf < 10°, bezogen auf die Drehachse der Schleudertrommel 10, aufweist.

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Claims

-λ- Ansprüche

1.j Entsafter mit einer mit hoher Geschwindigkeit drehbaren Schleudertrommel, die ein Filternetz in Form eines umgekehrten Kegelstumpfes aufweist, ein offenes Ende größeren Durchmessers und einen unteren Boden kleineren Durchmessers am Unterteil hat und Schneidzähne bzw. -zacken auf der inneren Bodenfläche der Schleudertrommel aufweist, mit einem im wesentlichen vertikal zur inneren Bodenfläche und über dieser inneren Bodenfläche in einem bestimmten Abstand angeordneten Speiseeinführungsschacht und mit einem Motor zur Rotation der Schleudertrommel mit hoher Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß das untere Ende des Filternetzes (7) mit einem darunterliegenden Topfteil (9) verbunden ist, der einen Boden aufweist, der den Boden der Schleudertrommel (10) bildet, und daß die im wesentlichen vertikale Außenwand (9') des Topfteils (9) eine solche Höhe h aufweist, daß der obere Scheitel bzw. die Stirnkante der Außenwand (9¹) höher als die Unterseitenkante (17) des Speisezuführschachtes (16) angeordnet ist.

2. Entsafter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (9*) sich nach oben derart öffnet, daß sie gegen die Trommelachse einen Winkel von 0 bis 10° bildet.

3. Entsafter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (9*) sich nach oben derart öffnet, daß sie gegenüber der Trommelachse einen Winkel von 2 bis 4° bildet.

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4. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (9¹) sich derart nach oben öffnet, daß die Außenwand (9') gegenüber der Trommelachse einen Winkel von 0 bis 6° aufweist und der obere Scheitel der Außenwand (9*) um 6 mm bis 14 mm höher angeordnet ist als die Unterkante (17) des Nahrungsmittelzuführschachtes (16).

5. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Scheitel der Außenwand (9¹) um 2 mm bis

18 mm höher angeordnet ist als die Unterseitenkante (17) des Nahrungsmittelzuführschachtes (16).

6. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Spaltabstand (B) zwischen der Innenseite der Außenwand (9') einerseits und der Außenfläche des Nahrungsmittelzuführschachtes (16) und einer gegebenenfalls angeschlossenen Preßeinrichtung (18) andererseits größer ist als der Spaltabstand (A) zwischen der Spitze der Zähne (12*) und der Unterkante (17) des Speisezuführschachtes (16).

7. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Preßeinrichtung (18) aufweist, die in Rotationsrichtung der Trommel (10) gegenüber dem NahrungsmittelzufUhrschacht (16) stromabwärts von diesem versetzt angeordnet ist, und deren Unterseitenfläche in einem vorgegebenen geringen Abstand (A) über den Schneidezähnen (12*) angeordnet ist.

8. Entsafter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß weiter stromabwärts in Rotationsrichtung der Trommel hinter der Preß-

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einrichtung (18) in der Bodenunterfläche ein Freiraum (19) gebildet ist.

9. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidezähne bzw. -zacken (12*) in nahezu radialen Reihen derart auf der Bodenfläche (12) angeordnet sind, daß jeder Zahn dieser Reihen, bezogen auf die Rotation der Trommel (1O)₇ einen umso größeren zurückbleibenden Abstand von der Radiallinie aufweist, je weiter die Lage des Zahns (12*) von der Achse entfernt ist.

10. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidezähne oder -zacken (12*) auf einer Metallscheibe (12) geformt sind, die auf der inneren Bodenfläche des Topfteils (9) befestigt 1st, dessen Boden auf einem drehbaren Auflagetisch (13) bzw. einer Grundplatte, mit einem kreisförmigen Vorsprung (31) bzw. einer Vorwölbung an der Außenseite desselben, angeordnet ist, und daß dieser kreisförmige Vorsprung (31) einen größeren Durchmesser als die Scheibe (12) aufweist und derart gegen den äußeren Bodenteil des Topf teils (9) drückt, daß der Innenflächenaußenteil des Topfteilbodens leicht angehoben ist und dadurch mit der unteren Außenseite der Metallscheibe (12) in dichtem Kontakt steht.

11. Entsafter nach Anspruch IO, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (31) bzw. die Vorwölbung weiter vorspringt als andere Teile des Auflagetisches (13).

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12. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Verbindungsteils von Filternetz (7) und Topfteil (9) durch Kröpfung bzw. Überlappung entweder des Filternetzes (7) oder des Topfteils (9) am überlappenden Teil des Verbindungsstückes glatt gestaltet ist.

13. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (7) mit dem Flansch (8) im oberen Bereich des Filters (7) eine Stufe (81) bildet.

14. Entsafter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (9*) Löcher (9b) von ähnlicher Größe oder größer als die Durchbrechungen (11) des Filternetzes (7) aufweist.

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