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Saftzentrifuge Die Erfindung betrifft ein Saftgewinnungsgerät, dessen
Wirkungsweise auf der Ausschleuderung von in kleinste Teile zerrissenem Fruchtfleisch
beruht.
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Bekannte Geräte dieser Art haben nur ein verhältnismäßig sehr beschränktes
Fassungsvermögen, welches durch den zulässigen Füllgrad des perforierten Schleuderkorbes
bestimmt ist.
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Es wurde schon versucht, mit Hilfe von Tresterausschälvorrichtungen
den Schleuderkorb während des Laufes von den Rückständen zu entleeren. Mit diesen
Vorrichtungen ist zwar ein kontinuierliches Arbeiten möglich, sie haben jedoch alle
den Nachteil, daß die Ausschälvorrichtung zuerst das Fruchtfleisch erfaßt, welches
zuletzt in den Schleuderkorb gelangt ist, also an sich noch Saft abgeben könnte.
Diese Saftabgabe wird jedoch mehr oder weniger verhindert dadurch, daß zwischen
diesem noch entsaftungsbedürftigen Fruchtfleisch und der siebartigen Schleuderkorbwand
bereits entsafteter Trester in festgepreßtem Zustand liegt.
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Andere Geräte weisen einen kegelförmigen Schleuderkorb auf, an dessen
Innenwand der Trester mehr oder weniger schnell in Achsrichtung nach oben wandert.
Die Neigung zum Wandern hängt vom Böschungswinkel des jeweiligen Fruchtfleisches
bzw. Tresters und der aus der Fliehkraft resultierenden senkrechten Komponente ab.
Nach erfolgter Durchwanderung des Schleuderkorbes wird der Trester nach oben geschleudert
in einen Raum, der vom Saftgewinnungsraum getrennt ist.
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Ein zufriedenstellendes Arbeiten ist damit möglich, wenn Früchte zu
entsaften sind, deren Fruchtfleisch einen einigermaßen gleichen Böschungswinkel
einnimmt. In allen anderen Fällen wird das Ergebnis unbefriedigend.
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Die Erfindung baut auf dieser Erkenntnis auf und betrifft ein Entsaftungsgerät
für kontinuierliches Arbeiten. Dieses Gerät hat zugleich je nach Ausführungsform
ein mehrfach höheres Fassungsvermögen als die eingangs geschilderten Bauarten. Erfindungsgemäß
wird der Trester nicht mehr im Schleuderkorb gesammelt, sondern in einen besonderen
Raum befördert, und zwar erst dann, wenn der wünschenswerte Grad von Ausschleuderung
des Fruchtfleisches erreicht ist.
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Der Schleuder- oder Siebkorb ist zu diesem Zwecke mit einem den unbeabsichtigten
Austritt des Tresters verhindernden Deckel versehen, der nach Bedarf anlüftbar ist,
derart, daß der Trester von Fall zu Fall selbständig austreten kann. Der topfförmig
gestaltete Deckel nimmt hierbei auf seinem Boden die Reib-oder Raspelscheibe auf,
durch welche das in den Deckelhohlraum eingefüllte Gut in üblicher Weise zerkleinert
wird, worauf es in den Schleuderkorb übertritt. Der Deckel ist mit den umlaufenden
Teilen so gekoppelt, daß er mit diesen umläuft, aber ihnen gegenüber axial etwas
verschoben werden kann, vorzugsweise dadurch, daß die ganze Antriebsvorrichtung
einschließlich des Schleuderkorbes abgesenkt wird, wodurch ein zum Austritt des
Tresters über den oberen Rand des Schleuderkorbes dienender Spalt freigegeben wird.
Der Schleuderkorb läuft innerhalb eines feststehenden schalenartigen Behälters zur
Aufnahme des Fruchtsaftes um, der seinerseits von einem ebenfalls feststehenden
Sammelraum für den aus dem Schleuderkorb austretenden Trester umgeben ist.
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Das Motorgehäuse sitzt fest innerhalb des Gerätegehäuses, der Rotor
ist aber innerhalb des Statorpaketes außerbündig und axial verschiebbar angeordnet.
Der ganze Antriebsmechanismus steht hierbei unter Wirkung einer Feder, welche den
magnetischen Zug des Rotors nach unten unterstützt, zugleich aber den Deckel des
Schleuderkorbes in seiner Höhenlage festhält.
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Innerhalb des Trestersammelraumes wird eine vorteilhaft etwa nach
Art einer Schraubenwindung verlaufende schräge Rutschfläche vorgesehen, deren Neigungswinkel
steiler als der steilste in Frage kommende Böschungswinkel ist, wodurch ein gleichmäßiges
Abfließen des Tresters in ununterbrochenem Arbeitsgang ermöglicht wird.
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Zwei Ausführungsbeispiele von Saftzentrifugen nach der Erfindung sind
in der Zeichnung in Form axialer Teilschnitte schematisch dargestellt und nachstehend
noch etwas näher erläutert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 ist mit 1 ein Elektromotor mit Gleitlagern bezeichnet. Sein Läufer 2 ist axial
verschieblich angeordnet. In Arbeitsstellung steht sein Paket außerbündig zum Ständer
3, so daß in eingeschaltetem Zustand eine magnetische Komponente X nach unten wirksam
wird und die Anlage der Stirn der Motorwelle 4 über Kugel 5, Rolle 6 und Hebel 7
gesichert ist. Eine Schraubenzugfeder 8 fängt alle nach unten gerichteten Kraftäußerungen,
die je einmal auf den Läufer betriebsmäßig wirken, ab.
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Am oberen Ende der Welle 4 ist ein Lüfter 9 kraft-und formschlüssig
befestigt. Dieser fördert vom unteren Ende des Gehäuses 10 Kühlluft außen und innen
durch den Motor. Eine Metallbuchse 11 vermittelt guten Sitz auf der Rotorwelle 4,
ein Bolzen 12 dient der Zentrierung und Mitnahme weiterer Bauteile. Vorteilhaft
wird der Lüfter 9 aus Isolierpreßstoff hergestellt und somit erzielt, daß der Motor
1 einerseits und über den Bolzen 12 von außen zugängliche metallische Teile andererseits
gegeneinander isoliert sind.
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Auf der oberen ebenen Fläche des Lüftergehäuses ruht der kegelförmige
Schleuderkorb 13 auf, dessen Boden 14 mit Sicken 15 zur Versteifung und einem Zentrierrand
16 zur Führung auf der oberen Nabe des Lüfters sowie mit Löchern 17 versehen ist.
Diese Löcher dienen zur Aufnahme der Mitnehmerzapfen 18 des Lüfters.
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Der Neigungswinkel der Schleuderkorbwand 13 ist so abgestimmt, daß
alle üblicherweise zur Verarbeitung kommenden Arten von Fruchtfleisch unter dem
Einfluß der Fliehkraft bei laufendem Motor das Bestreben haben, ncah oben zu wandern.
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Entlang ihren Mantellinien ist die Wand des Schleuderkorbes mit Sicken
15' versehen, durch welche dem Schleuderkorb eine ausreichende Steifigkeit verliehen
wird. Zwischen den Sicken ist der Mantel in üblicher Weise siebartig perforiert.
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An seinem oberen Rand 19 ist der Schleuderkorb zylindrisch nach unten
gezogen und zur Versteifung eingerollt; in der Rolle 20 können Auswuchtmittel 21
angebracht werden.
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Längsverschieblich, jedoch mittels eines Stiftes 22 drehmomentschlüssig,
ist auf dem Bolzen 12 in Verlängerung der Achse die Planscheibe 23 geführt.
Eine Schraubendruckfeder 24, die sich über den Schleuderkorbboden 14 und die Lüfterplanfläche
nach unten abstützt, drückt die Planscheibe 23 nach oben. Die untere Nabe 25 der
Planscheibe ist geschlitzt und umgreift den Stift 22.
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Der obere Nabenansatz 26 der Planscheibe zentriert den Schleuderkorbdeckel
27. Zapfen 28 greifen durch Löcher des Bodens 29 des Schleuderkorbdeckels und bewirken
den Drehmomentschluß zwischen der Planscheibe 23 und dem Schleuderkorbdeckel. Der.
obere Rand 30 des Schleuderkorbdeckels ist radial und eben nach außen gezogen. An
der Stelle 31 liegt er im Betrieb auf dem Rand des Schleuderkorbes auf und
dichtet dessen Schleuderraum 32 gegen einen unbeabsichtigten Austritt des Tresters
ab.
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Im unteren Teil seiner Wand weist der Deckel 27
Fenster 33 auf,
die gleichmäßig am Umfang verteilt sind. Auf dem Boden des Schleuderkorbdeckels
liegt die Reibscheibe 34, die in üblicher Weise mit Zähnen, einem Raspelhieb od.
dgl. versehen ist. Sie wird mittels Zapfen 28 der Planscheibe zentriert und
mitgenommen. Die Schraubenzugfeder sucht nun sämtliche axial beweglichen Teile über
den Hebel 7 mit Drehpunkt 46 nach oben zu schieben. Als oberes Widerlager dient
hierbei die Kugel 35, welche im Gehäusedeckel 36 befestigt ist.
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Gehäusedeckel 36, Auffangschale 37 für den Saft, Gehäuse 38 und Motor
1 sind in üblicher Weise kraft-und formschlüssig miteinander verbunden. Durch den
Einfüllschacht 39 können zu entsaftende Früchte in bekannter Weise zur umlaufenden
Reibscheibe 34 geführt werden.
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Die zerkleinerten Früchte werden durch die Fenster 33 des Schleuderkorbdeckels
entsprechend Pfeilrichtung A radial nach außen geschleudert und bauen sich nun im
äußeren Teil des Schleuderraumes entsprechend ihrer Neigung, nach oben zu wandern,
auf. Der Saft wird durch die perforierte Schleuderkorbwand radial in Pfeilrichtung
B aasgeschleudert und tritt in den feststehenden Saftraum 37 über, aus dem er über
die Auslaufschnaupe 40 abfließen kann. Ist der Schleuderkorbraum 32 so weit gefüllt,
daß durch die Fenster 33 kein Fruchtfleisch mehr nach außen abwandern kann, was
bei durchsichtigem Deckel 36 von außen leicht beobachtbar ist, so wird eine
kurze Zeit verharrt, bis der Abfluß des Saftes aus der Schnaupe 40 fast aufgehört
hat. Dann wird die Taste 41 des Hebels 7, die von außen zugänglich ist, nach unten
gedrückt. Magnetischer Zug und Feder 24 bewirken nun ein Abwandern des Rotors, des
Lüfters und des Schleuderkorbes nach unten. Gleichzeitig sorgt die Feder 24 dafür,
daß Planscheibe, Reibscheibe und Schleuderkorbdeckel ihre Lage beibehalten. Der
Mitnehmerstift 22 gleitet im Schlitz der unteren Nabe 25 der Planscheibe 23 nach
unten und bewirkt, daß die Planscheibe und alle auf ihr aufgebauten Teile weiterhin
umlaufen. Bei diesem Vorgang öffnet sich entlang der Linie 31 zwischen Schleuderraum
und Schleuderkorbdeckel ein Spalt von einigen Millimetern Breite und ermöglicht
den Austritt des im Schleuderraum 32 angehäuften Tresters. Dieser wird unter dem
Einfluß der Fliehkraft nach außen geschleudert in den Raum 42 der Schale.
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Der etwas nach unten abgewinkelte Rand 30 des Schleuderkorbdeckels
27 erteilt dem aasgeschleuderten Trester eine Abwärtsrichtung.
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Nach erfolgter Ausschleuderung wird die Taste 41 losgelassen. Die
Schraubenzugfeder 8 bewirkt Rückkehr in den eingangs beschriebenen Zustand.
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Im Tresterraum 42 kann entsprechend der gestrichelt angedeuteten Linie
43 eine schräge Rampe angebracht werden, die dafür sorgt, daß der im großen Tresterraum
42 befindliche Trester ohne weiteres Zutun nach außen durch eine Öffnung 44 und
Schnaupe 45 abfließen kann.
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In Fig. 2 und 3 ist eine weitere Aasgestaltungsmöglichkeit gezeigt,
welche die Motorleistung zur Lenkung des Tresters in eine besondere Abflußschnaupe
ausnutzt. Dadurch wird man von den naturgegebenen Uneinheitlichkeiten der Böschungswinkel
unabhängig.
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Zu diesem Zweck ist der Rand 30 des Schleuderkorbdeckels nicht nur
nach unten leicht kegelig abgewinkelt, sondern anschließend an den unteren Rand
dieses Kegelstumpfes flach und radial nach außen gezogen. Dieser Kragen 47 ist zur
Versteifung mit Sicken 48 versehen und außerdem an seinem Umfang mit regelmäßig
über den Umfang verteilten Ausschnitten
49. Diese Ausschnitte sind
jedoch nicht reine Lücken, sondern als Lappen 50 axial nach unten abgebogen, so
daß am Rand des Schleuderkorbdeckels Schaufeln entstehen. An Stelle des Tresterraumes
42 tritt ein Raum, der durch eine kreisringförmige Scheibe 51 vom Saftsammelraum
37 getrennt ist.
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Wird nun durch Absenken des Schleuderkorbes der Schleuderkorbraum
32 geöffnet, so wird mit Hilfe der umlaufenden Schaufeln dem austretenden Trester
eine dauernd wirksame Bewegungskomponente in Umfangsrichtung vermittelt und demzufolge
der Trester weiterhin unter dem Einfluß der Fliehkraft gehalten, und zwar so lange,
bis der auf diese Art im Kreis geförderte Trester vor die Austrittsöffnung des Tresterförderraumes
kommt, der in die Tresterabflußsehnaupe 52 mündet.
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Zweckmäßigerweise wird der nach unten gezogene Außenrand des Schleuderkorbdeckels
mit einem Freiwinkel a gegenüber dem Hüllkreis, welcher die Schaufeln umgreift,
ausgestattet, damit sicher eine Klemmwirkung des Tresters zwischen Schleuderkorbdeckelrand
und äußerer Tresterförderraumwand vermieden wird.
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Um bei Aufwurf des Tresters in die Abflußschnaupe Unwuchterscheinungen
in mäßigen Grenzen zu halten, ist es zweckmäßig, die radiale Ausdehnung der Förderschaufeln
nicht größer zu machen als den doppelten Öffnungsweg zwischen Schleuderkorbrand
und Schleuderkorbdeckel.