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Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren von flüsigkeitshaltigen
Stoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren
von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirtschaftlichen Produkten wie Gemüse-
und Fruchtmaische mit einem Behälter, der eine Einfüll- und Entleeröffnung aufweist
und daß im Inneren des Behälters eine aus flexiblem oder elastischem Material bestehende
Preßmembrane angeordnet ist, die den Innenraum in einen Druckmittel- und Preßraum
unterteilt.
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Bei der Saftgewinnung aus Obstmaische ist es notwendig, insbesondere
um die Saftgewinnung wirtschaftlicher zu gestalten, nach dem Auspressen den Trester
auszuwaschen, d.h. dem Trester die Stoffe zu entziehen, die beim üblichen Pressen
nicht gewonnen werden können. Dazu hat man beispielsweise ein Heißextrsktionsverfahren
angewendet, bei dem als Extraktionsmittel warmes Wasser eingesetzt wird und damit
der Extraktionssaft gewonnen werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch unwirtschaftlich,
weil es mit hohen Energiekosten verbunden ist. Auch der vorrichtungstechnische Aufwand
ist erheblich. Man hat auch schon Kaltextraktionsverfahren eingesetzt, wobei eine
solche Vorrichtung ein Transportband verwendet, auf dem der Trester gleichmäßig
verteilt wird. Man läßt dann durch die Tresterschicht Wasser rieseln, das die vorhandenen
Extrakte aus dem Trester löst und in die rammelwanne der Extraktionszone läuft.
Der ausgewaschene Trester muß dann einer Nschpressung unterzogen werden, da die
nasse Masse nur sehr ungünstig zu handhaben, bzw. nicht deponierfähig ist. Es eigt
sich also, daß hier ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand getrieben werden
muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die das Kaltextraktionsverfahren im kontinuierlichen Durchlauf ermöglicht, wirtschaftlich
gestaltet und eine Nachpressung vermeidet, wobei ein geringer vorrichtungstechnischer
Aufwand notwendig ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform
dadurch gelöst, daß a) im Inneren des feststehenden Behälters eine rotierende Förderschnecke
angeordnet ist, daß b) die Förderschnecke mit der Preßmembrane druckmitteldicht
abgedeckt ist, daß c) der zwischen den Schneckenflügeln und der Schneckenwelle befindliche
Raum der Druckmittelraum ist, d) daß entlang des Behälters Flüssigkeitssammelwannen
angeordnet sind und e) daß an jede Wanne eine die Flüssigkeit entgegen der Transportrichtung
in den nächsten Preßbereich mit ztehöriger Sammelwanne leitende Fördereinrichtung
angeschlossen ist.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird. die Aufgabe dadurch gelöst,
a) daß der geschlossene und längliche Behälter in Rotation versetzbar ist,
b)
daß die der Behalterform angepaßte Preßmembrane mit ihrer Befestigungsebene in Behälterlängsrichtung
verläuft, c) daß durch eine Schrägstellung des Preßbehälters oder durch Förderelemente
der Trester kontinuierlich von der Einfüllöffnung zur Entleeröffnung gefördert wird.
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d) daß eine oder mehrere Druckstufen vorgesehen sind, e) daß entlang
des Behälters Flüssigkeitssarnmelwannen angeordnet sind und f) daß an jede Wanne
eine die Flüssigkeit entgegen der Transportrichtung in den nächsten Preßbereicti
mit zugehöriger Sammelwanne leitende Fördereinrichtung angeschlossen ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß am Schneckenanfang
ein Einfüllraum vorgesehen ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Behälter siebartig ausgebildet
ist.
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Es ist vorteilhaft, daß das Preßgut dem Preßbehalter mit Hilfe einer
Förderschnecke zuführbar ist, wobei die Füllöffnung abdichtbar ist.
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'kiterhin wird vorgeschlagen, daß auf der Preßraum-seite am Behälter
über seine ganze Länge siebartig Deckelsegmente aufgesetzt sind.
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Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Fördereinrichtung
eine
vom tiefsten Punkt der Wanne die Flüssigkeit in den oberen Bereich des Preßraumes
fördernde Leitung mit einer Sprüheinrichtung aufweist.
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Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß das Extraktionsverfahren
äußerst wirtschaftlich durchgeführt werden kann, weil auch während des Extrahierens
gepreßt wird.
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Der ausgelaugte Trester kommt am Ende des Durchlaufs nicht mit dem
Saft in Kontakt und verläßt im abgepreßten Zustand die Vorrichtung. Der vorrichtungstechnische
Aufwand ist erheblich geringer, wobei man in etwa bis zu den halben Kosten einer
herkömmlichen Fxtraktionsvorrichtunz einsparen kann.
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Die erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen, Figur 1 einen Langsschnitt durch eine derartige Vorrichtung
gemaß einem ersten Ausführungsbeispiel und Figur 2 eine derartige Vorrichtung gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die in der Figur 1 dargestellte erste Ausführungsform einer solchen
Vorrichtung besitzt ein Maschinengestell 1, an dem ein feststehender Behälter 2
montiert ist, wobei an einer Seite dieses Behälters 2 ein EinfUlltrichter 3 angeordnet
ist. Innerhalb des Behälters 2 und des Einftilltrichters 3 befindet sich eine am
Maschinengestell 1 gelagerte Förderschnecke 4, die eine Schneckenwelle 6 mit daran
angeordneten spiralförmig verlaufenden Schneckenfltigeln 5 aufweist. Der Antrieb
der Förderschnecke 4 erfolgt beispielsweise über einen Motor 7 mit Antrleb 8.
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Im Bereich des Einflltrichters 3, d.h. des EinfEllraumes 9 mit der
Einfüllöffnung 10 ist ein konisch sich vergrö ßerndrs Schneokenrohr 11 vorgesehen.
Die einzelnen Schnekkenflügel 5 sind an ihrem Rand mit Hilfe von Befestigungselementen
12 vergrößert, wobei an dieser Befestigungsstelle eine Membrane 13 druckmitteldicht
eingespannt ist.
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Die Membrane 13 besteht hierbei aus einem Streifen, vorzugsweise aus
einem gummielastischen Material, doch kann hierbei auch ein flexibles Kunststoffmaterial
verwendet werden, das dann entsprechend bis zur Schneckenwelle 6 durchhängen muß
bzw. sich bis zum Behälterrand 2 ausdehnen muß, wobei dieser Streifen spiralförmig
zwischen benachbarten Schneckenflügeln 5 bis zum Ende der Förderschnecke 4 gewickelt
ist. Am Austragsende der Förderschnecke 4 befindet sich die Entleeröffnung 14. Durch
die Membrane 13 wird der Behälter 2 in einen Druckwittelraum 1 und einen Preßraum
16, in dem sich das auszupressende Gut befindet, geteilt. Zum Durchführen des Druckmittels
ist der eine Schneckenwellenzapfen 17 mit einem entsprechenden Anschluß verstehen.
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Unterhalb des Behälters 2 sind eine Anzahl von FlEssigkeitssammelwannen
18 vorgesehen, von deren tiefsten Punkt
aus eine Leitung 19 nach
oben geführt ist, die in den obersten Bereich des Preßraumes 16 geführt ist und
sie ist dabei entgegen der Förderrichtung 20 bogenförmig herumgeführt, so daß die
in einer vorderen Wanne 18' gesammelte Fluseigkeit ein Stück zurück in den Bereich
der anschließenden Wanne 18 gepumpt wird. Der Ablauf des gewonnenen Saftes erfolgt
an der Sammelwanne 18". An jeder Leitung 19 ist eine Pumpe 21 angeschlossen, wobei
zur besseren Verteilung der Flüssigkeit am Fnde 22 der Leitung 19 eine Sprüheinrichtung
angeordnet sein kann.
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Die Funktion der kontinuierlich arbeitenden Vorrichtlng ergibt sich
wie folgt. Die Vorrichtung wird dber den Einfülltrichter 3 mit dem Trester beschickt,
wobei dieser Einfülltrichter 3 entsprechend groß ist und somit frir die kontinuierliche
Verarbeitung einen Vorrataraum darstellt.
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Dieser Sinfulltrichter 3 befindet sich am Schneokeneingang, wobei
die Förderschnecke 4 in Gang -gesetzt wird und das Preßgut eine bestimmte Strecke,
z.B. eine halbe, eine oder eineinbalb Umdrehungen je nach dem, wie oft da,q Prengut
auf dem Transport unter Druck gesetzt und wieder aufgelockert werden soll, gefördert
wird. Während -dieses Transports ist die Membrane 13 zweckmäßigerweise an die Schneckenwelle
6 angelegt, insbesondere um BescWidigungen auszuschließen. Sobald die eingestellte
Teilstrecke erreicht ist, bleibt die Förderschnecke 4 stehen, damit Druckmittel
zwischen Förderschnecke 4 und Membrane 13 einstriemen kann und Druck auf das Preßgut
ausgeübt wird. Je nach der Art des Preßgutes bleibt die Presse kürzer oder länger
unter Druck stehen. Nach Ablassen des Druckes setzt sich die Förderschnecke 4 wieder
in Bewegung bis zum weiteren Stillstand.
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Zum Auswaschen des Tresters wird in den einzelnen Stufen gemäß den
Fördereinrichtungen 19,21, die Flüssigkeit in das Preßgut eingebracht, die dann
an der jeweiligen Stelle in der Vorrichtung nach unten in die betreffende Wanne
18, 18', 18" abläuft. Dabei erfolgt in Richtung des Einfüllraumes 9 eine Anreicherung
der Flüssigkeit mit den auszuwaschenden Stoffen, die dann in der Wanne 18" in ihrer
höchsten Konzentration gesammelt und abgezapft werden. Der ausgewchene und ausgepreßte
Trester wird dann an der Entleeröffnung 14 ausgestoßen.
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Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung weist einen Preßbehälter 24
auf, der eine sackförmige Preßmembrane 25 besitzt, deren Befestigungsebene parallel
zu einer durch die Drehachse angeordneten Ebenegverläuft. Der entsprechende Befestigungsflansch
ist mit dem Bezugszeichen 26 versehen.
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Durch diese Membrane wird der Behälterraum in einen Druckmittelraum
27 und einen Preßraum 28 unterteilt. Bei dem Behälter 24 handelt es sich um einen
langen, sich in Richtung der Drehachse erstreckenden Behälter, wobei zur Vermeidung
von Beschädigungen an der Membrane während der Auflockerungsphas diese an die Behälterwandung
mit Hilfe von Vakuum angelegt wird. Die Auswaschung des Tresters erfolgt im Preßbehälter
24, der mit einem Fülltrichter 33 versehen ist, an dessen Boden eine Förderschnecke
34 verläuft, die die Maische über eine Füllöffnung 35 aufnimmt.
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Die Förderschnecke 34 ist deswegen erforderlich, weil die Konsistenz
der Maische derart ist, daß ein Pumpen oft problematisch ist. Damit während des
Preßvorganges die Maische bzw. der Saft nicht aus der Einfüllöffnung 35 austreten
kann, ist eine Abdichteinrichtung vorgesehen.
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Als zur Entleeröffnung 32 wirkende Fprderelemente können die verschiedensten
Möglichkeiten vorgesehen sein. Eii mal erfolgt das Fördern des Tresters durch eine
Förderschnecke 34, wobei der Transport dadurch gefördert werden kann, daß der Behälter
24 zur Entleeröffnung 32 hin geneigt ist. Als Förderleletnente können in an sich
bekannter Weise in den Preßraum 28 ragende schneckenförmig zur Entleeröffnung 32
verlaufende Elemente angeordnet sein, wobei diese Elemente entweder im Druckmittelrauin
hinter der Membrane angeordnet sind und sich dann bei angelegter Membrane in den
Preßraum 28 hineinwöhben oder aber direkt im Preßraum 28 angeordnet sind. Derartige
Austragselemente sind beispielsweise in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 7 710
082 beschrieben.
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Der Behälter 24 ist zur Entleeröffnung 32 hin geneigt, wodurch der
Transport des Tresters innerhalb des PreB-behälters gefördert wird.
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Der Preßbehalter 24 ist mit der Einrichtung zum Extrahieren ausgestattet,
wobei unterhalb des Behalters -24 die einzelnen Sammelwannen 18,- 18' sowie die
Wanne 18" für das fertige Produkt angeordnet sind und jede Wanne mit der Fördereinrichtung
19, 21 versehen ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Figur 2 ist derart, daß zunächst
bei Stillstand der Preßtrommel 24 eine gewisse Menge an Trester mittels der Schnecke
34 in den Preßbehalter 24 gedrückt wird. Die Trommel dreht sich jetzt in Preßstellung,
wobei durch Öffnen des Einlaßventils für das Preqmedium der Trester unter Druck
gesetzt wird. Nach einer gewissen Zeit wird der Druck entlastet und die Membrane
durch Vakuum an die Trommelwand gelegt. Danach wird jeweils die Flüssigkeit von
den einzelnen Wannen 1S' bei einer dafür bestimmten Trommelstellung in die mit Trester
beschickte Preßtrommel eingegeben. Diese Trommel stellung ergibt sich dadurch, daß
die Offnung 35 verschlossen wird und der Trester mit Flüssigkeit angereichert werden
kann sowie die Membrane 25 den Preßdruck ausübt. Erreicht wird dies durch Drehen
des Behälters 24 um etwa 900. -Durch Wiederholung dieser Vorgänge wird der Trester
mehrmals ausgewaschen und gepreßt und wandert durch jeweiliges Drehen deF Preßbehälters
zu der Auswurföffnung 32. Gleichzeitig wird eine Anreicherung der Flüssigkeit mit
Extrakte in Richtung Einfüllraum erreicht und in ihrer höchsten Konzentration in
der Wanne 18'' gesammelt und abgezapft.
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Wie in der figur 2 angedeutet kann die Behälterseite des Preßraumes
aus einzelnen aneinandergereihten Deckelsegmenten bestehen, beispielsweise in Form
von Halbschalen, wobei diese Halbschalen zur Reinigung und Montage der Membrane
3 abnehmbar sind. Die Segmente können auch ganz -oder teilweise einen Flüssigkeitssblaut
bilden, wobei man diese Teile 36 auch mit einem Filtermaterial abdecken kann.
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