HU197197B - Apparatus particularly for treating vegetable matters - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés különösen növényi anyagok kezelésére, azokból többlépcsős préselő kezeléssel egy folyékony és egy szilárd fázis előállítására, amely berendezés legalább két csigaprést tartalmaz.

Ismeretes, hogy növényi anyagokat úgy kívánatos feltárni, hogy az anyagokban lévő tápanyagok közül lehetőleg csak kevés menjen veszendőbe. A kimélő kezelésre való tekintettel, a termikus és a vegyi eljárásokat ki kell zárni, igy erre a célra csupán olyan mechanikai eljárás alkalmazható, amelynél a sejteknek. sajtolással való felnyitása valamely zúzó, nyíró vagy dörzsölő kezeléssel elérhető. Abban az esetben, ha az anyag betakarítása és feldolgozása között az időtartam rövid, akkor ez az eljárás a legjobbnak tekinthető, mivel a penész megjelenése csirátlanító kezeléssel megakadályozható. A folyékony fázis továbbfeldolgozásával sikerül a benne levő protein kinyerése, amely többféle módon felhasználható mind emberi, mind pedig az állati táplálékokhoz. A szilárd fázisból a még benn lévő maradék-nedvesség messzemenően kivonható és egyidejűleg tartósítása is megtörténik. Mivel az igy kapott terméknek még nagy a proteintartalma, fehérjehordozóként jól felhasználható az állatok táplálására.

Egy ismert eljárás szerint (108.762 számú EP szabadalom) a szilárd és folyékony fázist a növényi anyagok kisajtolásával kapják. Erre a célra mindenek előtt csigapréseket javasolnak, mivel a növényi anyagokban levő tápanyagok kímélése végett csak mechanikai feltárás jöhet számításba, míg a termikus vagy a vegyi feltárást kerülni kell. Ennek a feltárásnak az a célja, hogy a növényi anyagok erőteljes zúzó, nyíró és dörzsölő kezelése útján a növényi sejtek védőrétegét felnyissák, illetve lerombolják, és ezáltal egy sejtléból álló folyékony fázissá és egy szilárd - lényegében rostokból álló - fázissá való szétbontást érnek el. Ezzel az eljárással különböző eredetű növényi anyagok kezelhetők, de a szétválasztási folyamat, mivel az lényegében egyetlen sajtolókezeléssel és ezzel együtt egyetlen sajtolóberendezésben történik, nem állítható be optimálisra az egyes növényi anyagokra.

Egy ismert sajtolóberendezés (108.763 számú EP szabadalom) kettős csigaprésként van kialakítva. Ez a berendezés több házelemból tevődik össze, amelyek egyidejűleg kezelési szakaszokat határoznak meg, amelyekben a növényi anyagokat egymás után kezelik mindaddig, ameddig a kilépés oldalon a szilárd fázis szárazanyagként, többnyire pelletek formájában, kihordásra nem kerül. A keletkező folyékony fázist kiszivattyúzzák vagy gőzalakú fázisba való átmenet után elszívják. Ily módon ilyen préssel a két említett fázis szétválasztását érik el. A csigaprés egymást követő, egymás mellé sorolt szakaszainak az elrendezés utján a megfelelő csigaszakasz hozzáigazítható ugyan a sajtolandó anyag változásához, azonban ez a hozzáigazítás azért nem a legjobb, mert egyrészt a fordulatszám minden kezelési szakasz számára ugyanaz, másrészt azért, mert a sajtolandó anyag ellenőrzése és az anyagnak ebből adódó befolyásolása a közvetlenül egymást kévető kezelési szakaszok miatt gyakorlatilag nem lehetséges.

Hasonló hátrányokkal rendelkezik egy másik ismert, a 180.024 sz. HU szabadalom leírásából megismerhetővé vált modul rendszerű univerzális csigás préselő berendezés, amely egy közös hajtású csigatengelyt és e2t kcrülvevő házat képező csiga- és köpenyszakeszokból állítható össze, és amelynél a köpenyszakaszok perforációi méret és alak tekintetében üzem közben is változtathatók. Ezen berendezés a kívánt feltárás szempontjából vett hiányossága, hogy az egyes köpenyszakaszok között a fázis legalább részben már feltárt, kisajtolt szilárd fázis állaga, jellemzői nem ellenőrizhetők, mert a rendszer végig zárt, másrészt az egyes köpenyszakaszok (sajtolási fokozatok) csigafordulatszáraa a mechanikai kapcsolat miatt mindig csak azonos lehet.

A találmány célja növényi anyagok feltáró kezelésére olyan, legalább két csigaprést tartalmazó berendezés kialakítása, amely mentes a fentebb hivatkozott ismert berendezések említett hiányosságaitól, tehát lehetővé teszi egyrészt az egyes préselési fokozatoknak köpeny-, csiga- és fordulatszámmegválasztás révén a mindenkori feltárandó anyag tulajdonságaihoz való megfelelő illesztését, és ugyanakkor módot ad munkave gzés közben is az egyes préselési fokozatok között a legalább részben már kisajtolt szilárd fázisból tetszőleges időpontokban történő mintavételre is.

A kitűzött célt olyan tárgyi berendezés kialakításával és alkalmazásával érjük el, amely a találmány értelmében önálló, egymástól független kezelési lépcsőket képző módon sorbakapcsolt két vagy több csigaprésból áll, amelyeknél a sorrendben utolsó csigaprés kivételével a présanyagkimenet a sorrendben következő csigaprés présanyagbemenetével rendre egy-egy a csigaprések közé beiktatott, szögben megtört csatornaként kialakított átvezető csatorna útján van összekötve, amelynek kimenetoldali csőszáréba egy állítható torlasztószerkezet, bemenetoldali császáréba pedig egy továbbító csigaként kialakított szállitószerkezet van beépítve. Az egyes csigaprések egymástól térközzel és vízszintessel hegyesszöget bezáró csigatengelyhelyzetekben vannak célszerűen elrendezve. A csigaprések előnyösen szabályozható és/vagy irányvaltó, egymástól függetlenül beállítható kimenő fordulatszámú hajtóegységekkel vanm k ellátva. Előnyösen az átvezető csatorna bt menetoldali csőszárába beépített szállitószerkezet (továbbító csiga) fordulatszáma is változtatható, meghatározott értékre beállít— 3 ható. A csigaprések célszerűen kéttengelyes prések, amelyek üreges csigatengelyei mindkét végükön egy csigaházban vannak csapégyazva, és a csigák a csigatengelyekre rögzített felerősített csigaszegmensekből állnak. 5 Előnyösnek bizonyult, ha a csigaházaknak a kimenetoldali végtartományban zértfalú vagy szitaköpenyként kialakított házköpenyei vannak, ahol a ezitaköpeny egy gyűrüalakú csatornán át legalább egy elvezetövel van ellát- 10 va. A kezelés szempontjából kedvező továbbá, ha a csigatengelyekben és a csigaszegmensekben kezelőközeg, példaképpen hőhordozó közeg, gőz vagy folyadék számára kialakított csatornák és furatok vannak kiké- 15 pezve. A házköpeny kimenetoldali végtartományában felül egy vezetékkel csatlakozó nyílás is ki lehet képezve.

A találmányt a mellékelt rajzokon kiviteli példa segítségével bemutatjuk és a követ- 20 kezökben részletesen leírjuk. Az

1. ábra egy folyékony és egy szilárd fázisnak a növényi anyagok kezelése útján való előállítására alkalmas berendezés műkő- 25 désének folyamatábráját szemlélteti, a

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés egy többlépcsős egységének a vázlatos rajzát mutatja, és'a 30

3. ábra egy c.sigaprés vázlatos, térbeli rajzát mutatja egy a 2. ábra szerinti többlépcsős berendezés részeként, egy-egy a présanyagbemeneten és a 35 présanyagkimeneten levő, egymástól széthúzottan ábrázolt átvezetócsatornával.

Az 1. ábra szerint 1 növényi anyagot, amelyet célszerűen frissen gyűjtünk be, egy 10 2 többlépcsős egységbe táplálunk be, amely az 1. ábrának megfelelően négy, mégpedig 3,

4, 5 és 6 lépcsővel rendelkezik. A 2 többlépcsős egység az egyes növényi anyagoknak, amelyek feldolgozásra kerülnek, megfelelően, 45 kettő, három vagy négynél több lépcsőből is állhat. Rendszerint annyi lépcsőt alkalmazunk, amennyi elegendő az 1 növényi anyag folyékony és szilárd fázisra való alapos szétválasztására. A 3-6 lépcsők önálló egymástól 50 független kezelő préster&k, amelyekben az 1 növényi anyagot feldolgozzuk. A feldolgozás lényegében egy sajtolási műveletből áll, ame- lyet az anyag zúzásával, nyírásával vagy dörzsölésével kapcsolhatunk össze.. Ezzel a 55 művelettel a növényi anyagot aprítás útján sejtnedvre és rostban gazdag szilárd fázisra választjuk szét. Ezt a szétválasztó műveletet mindenek előtt az első és második, azaz a 3, lépcsőben végezzük, ezért ennél a két lépcsőnél a sejtnedv elvitelére egy 7 lefolyót alkalmazunk. A két ezután következő 5, 6 lépcsőben a sejtlé elvesztésére szolgáló lefolyót elhagyhatjuk, mert ezekben a lépcsőkben a feltárás folytán keletkező hő ·& mara- θ5 4 déknedvességet messzemenően elgőzöli és 8 gőzként megfelelő vezetékek segítségével az 5, 6 lépcsőkből elszívjuk. Az utolsó 6 lépcsőből a présanyag 9 szárazanyagként lép ki. Ez az anyag egy konzervált szilárd termék, amelynek még nagy a proteintartalma és ezért állatok táplálására alkalmas. A szilárd termék különböző formában, például pellet alakjában hasznosítható.

Az 1. ábra szerint a 4, 5 lépcsőknél szaggatott vonalak mentén különféle fajta közegeket, például levegőt, gőzt, hőt vagy folyadékot, vezetünk be. A független, önálló lépcsőkként való találmány szerinti kialakítás lehetővé teszi azt, hogy minden lépcső között ilyen pótlólagos kezeléseket végezzünk a présanyagon. Az 1. ábrán bemutatott lehetőségek variálhatók is. igy például további lépcsőket láthatunk el sejtléelvezetövel, de kiterjeszthetjük a gőzelvezetőt további lépcsőkre is, hasonlóképpen további 10 kőzegbevezetőt is alkalmazhatunk. A többlépcsős egység nagyon kiválóan hozzáigazítható a növényi anyaghoz annak érdekében, hogy a mindenkori 1 növényi anyag optimális feltárását érjük el.

Az 1. ábrán az első lépcsőbe bevezetett 1 növényi anyag előkezelését és a 7 sejtlé további feldolgozását nem ábrázoltuk, mivel ez a találmány szempontjából nem lényeges. Az előkezelés mosásból, szárításból, az idegen anyagok kiválasztásából és az 1 növényi anyag felapritásából áll. A 7 sejtlé továbbfeldolgozása a pasztőrözést és a proteinnek a maradéknedvességtől való elválasztását foglalja magában.

A 2. ábrán bemutatott 2 többlépcsős egység négy lépcsőt, igy 3-6 lépcsőket foglal magában, amelyeknek a présterei kettős csigaprésekként vannak kialakítva, például változtatható menetemelkedésű csigákkal, a csigák együttfutása vagy szembefutása számára.

A 2. ábra szerint a 3-6 lépcsők a csigapréseikkel ferdén döntött helyzetekben vannak elrendezve. Az 1 növényi anyagot, adott esetben «előkezelés után, a 12 - vezetéken át az első 3 lépcső csigaprésének E présanyagbemenetéhez vezetjük. Az A présanyagkimeneten a kilépő présanyagot egy 15 átvezető csatorna útján a következő 4 lépcső E présanyagbemenetébe vezetjük. A 3, 4, 5 lépcsők mindegyike egy-egy 15 átvezető csatorna útján a következő lépcső E présanyagbemenetével van összekötve; egyedül az utolsó 6 lépcső présanyagkimenetén van egy 16 préslap elhelyezve, amely a szárított és konzervált szilárd terméket a kívánt formára alakítja.

A négy 3-6 lépcső egy keretben van rögzítve, amelyet két, csupán vázlatosan ábrázolt 17 hosszanti tartó alkot. Ezeket 18 lábak támasztják alá. Mindegyik lépcső csigaprését egy-egy hidraulikus hajtómű hajtja meg, amelyből a 2. ábrán a 19 hidromotort ábrázoljuk. Lényeges az, hogy mindegyik 19 hidromotor egy független hidrohajtóniű része, és így mindegyik csigaprés fordulatszáma önmagában beállítható és szabályozható. Hidraulikus hajtások helyett elektromos vagy mechanikus szabályozós meghajtóniűveket is alkalmazhatunk.

A 3. ábrán a csigaprésekként kialakított

3-6 lépcsők egyikét mutatjuk be részben lefejtett házzal és egy-egy 15 átvezető csatornával az E présanyagbemeneten és az A présanyagkimeneten. A 3 első lépcsőnél azonban a belépőoldali 15 átvezető csatornát az előkezelt növényi anyag bevitelére szolgáló 12 vezeték és a 6 utolsó lépcsőnél a présanyagkimeneti 15 átvezető csatornát a 16 préslap helyettesíti. A 3-6 lépcsők felépítése azonban a legtöbb részben hasonló.

A csigaprés két 20, 21 csigából és egy 23 csigaházból tevődik össze. Mindegyik 20, 21 csigának van egy 24 csigatengelye, amelyen 25 csigaszegmensek sorakoznak és mereven vannak rögzítve. 25 csigaszegmensek alkalmazása lehetővé teszi különböző menetemelkedésű csigák összeállítását és egyes szegmensek pótlását anélkül, hogy az egész csigát ki kellene cserélni. A 24 csigatengely kétoldalt a 23 csigaház falában van csapágyazva sikló vagy gördülő 26 csapágyakban.

A 23 csigaház rendelkezik két 27, 28 zárókarimával és egy közöttük levő hengeralakú 29 ház köpennyel, mellette a kilépőoldalon levő zárókarima egy kopásálló 30 préslappal van befedve.

A belépőoldalt 28 zárókarima egy 31 csapágy- és hajtóműházhoz kapcsolódik, amelyben a 26 csapágy és egy 32, 33 fogaskerékpár van elhelyezve. A 31 csapágy- és hajtómüházat egy 34 külső karima zárja le, amelyen két 35, 36 kapcsolóház van rögzítve. A 35, 36 kapcsolóházak egy-egy 37, 38 karimával vannak ellátva, amelyek mindegyikére egy-egy 39, 40 hidromotor van erősítve. A 39, 40 hidromotorok tengelyei 35, 36 kapcsolóházakban elhelyezett tengelykapcsolókon keresztül a 24 csigatengelyekkel vannak öszszekötve, amelyek a 23 csigaházon, valamint a 31 csapágy- és hajtóműházon átnyúlnak.

A 39, 40 hidromotorok egy változtatható fordulatszámú hidraulikus hajtómű részét alkotják, amelynek szivattyúja az olajáramot a célszerűen párhuzamosan elhelyezett 39, 40 hidromotorok részére szállítja. Mivel a 39, 40 hidromotorok tengelyei a 32, 33 fogaskerékpár útján kapcsolódnak, a hidromotorok tengelyei a 32, 33 fogaskerékpár útján kapcsolódnak a hidromotorok mindegyike a csigaprés részére szükséges meghajtóteljesitmény felét szolgáltatja. Az egyes lépcsők teljesitményszükséglete különböző, mimellett a 3 első lépcső rendszerint kevesebb teljesítményt igényel, igy a 39, 40 hidromotorok egyike ebben az esetben elhagyható. A teljesítményelágazás ezután a 32, 33 fogaskerékpárban megy végbe.

A 23 csigaház, valamint a 31 csapágyés hajtóműhöz 41 csapszegekkel van összetartva, és ezzel zárt házat alkotnak.

A sejtlé mindenekelőtt az első lépcsőkten, azaz a 3 első és 4 második lépcsőben Keletkezik. Ez okból a 29 köpeny egy részét egy 42 közbenső ház helyettesíti, amely házfalként egy perforált 43 szűrőkőpennyel rendelkezik, amelyet egy 44 fal által lezárt gyűrűalakú 45 csatorna vesz körül. A növényi anyag sejtjeiből kilépő sejtlé a legrövidebb tton a 45 gyűrűalakú csatornában gyűlik össze és azt egy 46 elvezetövel további feldolgozásra vezetjük el.

A 23 csigaház belsejében a nyilak valamely közeg, például levegő vagy gáz áramlási ttját jelölik, amelyet 47 furatok segítségével a 24 csigatengelyekbe vezetünk és a 48 csatornákon és sugárirányú 49 furatokon át a 25 csigaszegmensek között vagy' ezekben a 23 zárt csigaházba kilép ez a közeg. A 23 csigaház tetején egy csócsonk van elhelyezve, amelyet nem tüntettünk fel, és amelyhez egy 50 vezeték csatlakozik, amelyen keresztül a levegőt és a sejtlét elvezetjük. Az 50 vezeték számára a csőcsonk a tetótartomónyLan a csigaprés kilépő végében van. A présanyagkimeneten a présanyag egy kilépónyiláson keresztül a 15 átvezető csatornába jut.

A 15 átvezető csatorna egy lényegében derékszögben megtört 52 csatornával rendelkezik, amelynek a présanyagkimeneti könyök előtti 53 kimenetoldali csószárában egy 55 torlasztószerkezet, a présanyagbemeneti köny'ök előtti 54 bemenetoldali csőszárában pedig egy 56 szallitószerkezet van elrendezve a présanyag továbbítására. Az 55 torlasz két elfogadható 57 torlólappal rendelkezik, amelyeket egy hajtómű (nincs feltüntetve), például egy hidrohenger, meghatározott helyzotbe forgathat el. Az elforgatható 57 torlólapok segítségével változtatható 58 átmenőnyílás állítható be, amellyel a présnyomást a csigaprésben szabályozni tudjuk. Az 56 szállítószerkezetel, különösen egy továbbító csigát motoros meghajtómű, pédául egy hidromotor hajthatja meg. Az 55 torlasztószerkezet 15 átvezető csatornában való elhelyezése azzal az előnnyel jár, hogy ennek hatását, például a présanyag hőmérsékletének a mérése útján szabályozhatjuk, illetve ellenőrizhetjük. Erre a célra az 52 csatornában egy 60 nyílás á 1 rendelkezésre, amelyen keresztül az a lyagot mintavétel útján vagy folytonos méréssel figyelemmel kísérhetjük. A 60 nyíláson keresztül például levegőt, gőzt vagy folyadékokat is bevihetünk.

A 3. ábrán feltüntetett belépőoldal! 15 átvezető csatorna pontosan azonos fellépésű, mint a kilépőoldali átvezető csatorna, ezért ezt külön nem írjuk le. A 15 átvezető csatornák, ahogy már említettük, különböző anyagok szabályozására és bevitelére szolgálnak, ezenkívül biztosítják a présanyagnak a berendezésen való folyamatos áthaladását és 5 annak ellenőrzési lehetőségét. Az 56 szállítószerkezetek motorikus meghajtóműveinek a fordulatszáma célszerűen ugyancsak változtatható és különböző értékekre beállítható.

A csigaprcsek egy célszerű elrendezését az egyes 3-6 lépcsők sorrendjében a 2. ábra mutatja, de más elrendezések is lehetségesek. Mindenesetre ez az elrendezés helytakarékos és a rendelkezésre álló helyhez igazítható. Ez egy lényeges előfeltétel azért, mert így az egész berendezés, ide számítva az előkezelő és utókezelő részeket is, akár egy jármű rakfelületén is felépíthető. Célszerű ezért a berendezést magát egy raklapszerű alaplapon felépíteni, amelynek a segítségével az egy járművön elhelyezhető.

Mivel a présanyag az utolsó lépcsőkben, azaz az 5, 6 harmadik és negyedik lépcsőben, csak kevés nedvességet tartalmaz és már viszonylag magas hőmérsékletű, például 60-80 °C-os, ez a maradék nedvesség gőz formájában az 50 vezetéken keresztül elszívható. Ily módon a 42 közbenső ház itt elhagyható, és a 29 házköpeny egészen a 30 préslapig terjedhet ki. Ezzel az elrendezéssel lehetővé vélik ezen préslépcsőnek vákuum alá helyezése és tartása is.

Növényi anyagok helyett a leírt berendezésben feldolgozhatok még hulladékok, derítőiszap, fahulladékok, például fakéreg, fűrészpor és hasonlók, szalma és tőzeg is. Ugyancsak előállítható granulátum felaprított autógumiból, például mütrágy céljára, vagy üvegcserepekből 1 mm szemcseméret alatt. A berendezés elkülönített lépcsőre osztott felépítésének köszönhetően oly mértékben változtatható a fordulatszámot, forgásirányt, menetemelkedést és a csigák formáját illetően, továbbá az anyagnak gőzzel, folyadékokkal és gázokkal, valamint melegen vagy hidegen történő kezelése terén, hogy a legkülönbözőbb anyagok feltárására és sajtoló kezelésére alkalmas.

Az üzemi körülményeket az egyes sajtolóterekben egymástól függetlenül is beállíthatjuk. Emellett célszerűen az összekötő terekben méréseket és ellenőrzéseket végezhetünk a mindenkori, sajtolótérből kilépő présanyagon, mimellett a présanyagot szükség esetén még tovább kezelhetjük.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés különösen növényi anyagok kezelésére, azokból többlépcsős préselő kezeléssel egy folyékony és egy szilárd fázis előállítására, amely legalább két csigaprést tartalmaz, azzal jellemezve, hogy önálló, egymástól független kezelési lépcsőket (3, 4, 5, 6) képező módon sorbakapcsolt két vagy több csigaprésból áll, amelyeknél a sorrendben utolsó csigaprés kivételével a prés5 uiiyagkiiiiciict. (A) a sorrendben kővetkező csigaprés présanyagbemenetével (E) rendre egy-egy a csigaprések közé beiktatott, szögben megtört csatornaként (52) kialakitott átvezető csatorna (15) útján van összekötve,

   10 amelynek kimenetoldali csószárába (53) fegy állítható torlasztószerkezet (55), bemenetoTdali csőszárába (54) pedig egy továbbítócsfgaként kialakított szállítószerkezet (56) V’an beépítve.

   15 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyes csigaprések egymástól térközzel és a vízszintessel hegyesszőget bezáró csigatengelyhelyzetben vannak egymást követően elrendezve.

   20 ³· ^Az 1· vagy 2. igénypontok szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csigaprések szabályozható és/vagy irányváltó, egymástól függetlenül beállítható kimenő fordulatszámú hajtóegységekkel vannak felsze25 relve.
2. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az átvezető csatorna (15) bemenetoldali csöszáraba (54) egy állítható fordulatszámú szálli30 tószerkezet (56) van beépítve.
3. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csigaprések kéttengelyes prések, amelyek üreges csigatengelyei (24) mindkét végükön

   35 egy csigaházban (23) vannak csapágyazva, és a csigák a csigatengelyekre (24) rögzítetten felerősített csigaszegmensekből (25) állnak.
4. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike sze40 rinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csigaházaknak (23) a kimenetoldali végtartományban zártfalú vagy szűrókőpenykét (43) kialakitott házköpenyei (29) vannak, ahol a szürőköpeny (43) egy gyűrűalakú csatornán

   45 (45) át legalább egy elvezetővei (46) van ellátva.
5. 7. az 5. vagy 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csigatengelyekben (24) és a csigaszegmensekben (25)

   50 kezelőközeg, pédaképpen hőhordozó közeg, gőz vagy folyadék számára kialakitott csatornák (48) és furatok (49) vannak kiképezve.
6. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a házköpeny (29) kimenetoldali végtartományában felül egy vezetékkel (50) csatlakozó nyílás van kiképezve.