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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Zerkleinerung von aus Fruchtfleisch mit eingebetteten
Kernen bestehenden Früchten, z. B. Weintrauben, ohne Beschädigung der Kerne, bestehend aus einer drehbaren, einseitig mit abstehenden Stiften versehenen Scheibe und einer den Stiften gegenüberliegenden, feststehenden
Platte sowie mit einem beim Zentrum der Scheibe ausmündenden Einlass für die Früchte und einem an der
Peripherie der Scheibe angeordneten Auslass.
Eine bekannte Obstmühle obiger Bauart eignet sich nicht besonders für die Zerkleinerung von Weintrauben, da es mit ihr nicht möglich ist, das gesamte Fruchtfleisch von den Innenseiten der Schalen abzulösen und die
Schalen ohne Beschädigung der Kerne in kleine Stücke zu zerteilen. Bei einer Mostgewinnung oder bei einem
Gärungsprozess mit Schalenberührung erweist sich dies als nachteilig, da ein mitunter beträchtlicher Prozentsatz des Fruchtfleisches unbeeinflusst bleibt und daher verloren geht.
Es sind ferner Zerkleinerungsmaschinen mit zwei Quetschwalzen sowie Hammermühlen vorgeschlagen worden, doch brachten auch diese nicht den gewünschten Erfolg.
Ziel der Erfindung ist, eine Maschine der eingangs genannten Bauart dahingehend zu vervollkommnen, dass sie obige Nachteile nicht mehr mit sich bringt und insbesondere für die Zerkleinerung von Weintrauben geeignet ist. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im wesentlichen die gesamten einander zugekehrten
Oberflächen der Scheibe und der Platte mit Serien abstehender, ineinandergreifender Stifte versehen sind, wobei der Abstand benachbarter Stifte von Scheibe und Platte sowie der Abstand der Stiftenden von der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche grösser als die grösste zu erwartende Linearabmessung eines Fruchtkerns bemessen ist.
Als vorteilhafthat sich erwiesen, wenn die feststehende Platte als Scheibe ausgeführt ist und der Abstand der Stifte vom Zentrum zur Peripherie der beiden Scheiben hin abnimmt. Es ist zweckmässig, wenn die Stifte zylindrisch ausgebildet sind und ihr Durchmesser vom Zentrum zur Peripherie der beiden Scheiben hin abnimmt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Stifte der beiden
Scheiben geneigt zur jeweiligen Scheibenoberfläche angeordnet sind, wobei alle Stifte eine Neigungskomponente zur Peripherie der Scheiben aufweisen und die Stifte der drehbaren Scheibe zudem stumpfe, die Stifte der feststehenden Scheibe spitze Winkel mit der Drehrichtung einschliessen. Dabei ist es empfehlenswert, jeden Stift unter 75 geneigt zur Oberfläche der jeweiligen Scheibe zu montieren.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemässen Maschine, Fig. 2 einen Teil der Vorderansicht der Maschine gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt der Draufsicht einer in der Maschine nach Fig. 1 und 2 eingebauten Scheibe, Fig. 4 einen radial verlaufenden Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsvariante der beiden in der Maschine verwendeten Scheiben und Fig. 5 die zugehörige Endansicht dieser beiden Scheiben.
Die Maschine gemäss Fig. 1 bis 3 weist ein Gehäuse -3-- auf, in dem eine auf einer Welle-B-- befestigte Scheibe--4--drehbar ist. Die Welle--5--wird durch nicht gezeichnete Mittel angetrieben. Das Gehäuse --3-- ist durch einen Deckel--6--geschlossen, der eine feststehende, als Scheibe ausgeführte Platte--7--trägt. Die Betätigung des Deckels--6--relativ zum Gehäuse erfolgt durch einen nicht gezeichneten Mechanismus, der ihn während des letzten Schliessstadiums parallelbewegt, so dass die noch zu erläuternden Stifte nicht zusammenstossen. Der Deckel--6--ist mit einem Einlass --8-- für die Früchte, z.
B. die zu zerkleinernden Trauben, versehen, während ein Auslass--9--an dem Gehäuse --3-- vorgesehen ist.
Jede Scheibe-4 und 7-weist konzentrische Reihen von Stiften --11-- auf (Fig. 3). Die Stifte --11-- sind gegen die Scheibenmitte dicker ausgebildet und haben zueinander grössere Abstände als die Stifte im Bereich der Scheibenperipherie. Die Stifte--11--der Scheiben--4 und 7--sind zueinander so versetzt, dass sich ein Stiftring der Scheibe--4--in der Mitte zwischen zwei Stiftringen der Scheibe--7-hindurchbewegt. Die Köpfe der Stifte enden mit Abstand vor der gegenüberliegenden Scheibe. Dieser Abstand und der Minimalabstand zwischen den Stiften ist grösser als die grösste zu erwartende Linearabmessung eines Fruchtkerns und liegt im vorliegenden Fall (bei Weintrauben) in der Grössenordnung von 5 mm. Hiedurch wird gewährleistet, dass die Kerne von den Stiften nicht zermalmt werden.
Entstielte, zu zerkleinernde Weintrauben werden durch den Einlass--8--in die Maschine eingebracht, während der Fruchtbrei durch den Auslass --9-- wieder austritt. Die Früchte werden zweckmässig in den Einlass --8-- hineingedrückt ; der Auslass --9-- kann in einen geschlossenen Bottich fördern, wodurch Sauerstoffeinbrüche in den Fruchtbrei geringgehalten werden.
Die Maschine ist insbesondere bei Verwendung einer waagrechten Rotationsachse weitgehend selbstreinigend. Eine senkrechte Achse kann zwar benutzt werden, jedoch geht dann ein Teil der Selbstreinigungseigenschaft verloren.
Gemäss den Fig. 1 bis 3 stehen die Stifte jeweils senkrecht zur Scheibenoberfläche. In der Praxis hat es sich für Trauben jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine Stiftanordnung gemäss Fig. 4 und 5 gewählt wird.
Hier sind die Stifte auf den Scheiben--4, 7--so angebracht, dass sie zur Scheibenoberfläche schräg stehen. Die Stifte--11--der drehbaren Scheibe--4--sind in Richtung zur Peripherie (Fig. 4) und gegen die
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Drehrichtung (stumpfer Winkel) geneigt, die in Fig. 5 von rechts nach links verläuft. Die Stifte--11--der feststehenden Scheibe--7--sind ebenfalls gegen die Peripherie (Fig. 4) jedoch in Drehrichtung (spitzer Winkel) geneigt (Fig. 5).
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 4 und 5 sind die Stifte so angeordnet, dass der Abstand zwischen ihren freien Enden und der gegenüberliegenden Scheibe sowie zwischen den einzelnen Stiften an der engsten Stelle nicht mehr als etwa 5 mm beträgt. Die Stifte --11-- schliessen mit der Oberfläche der sie tragenden Scheibe einen Winkel von 75 ein.
Der Feinheitsgrad der Zerkleinerung hängt von der Anzahl der Stifte auf der Scheibe und von der Umfangsgeschwindigkeit ab. Es müssen nicht alle Stifte die gleiche Länge aufweisen. Wenn eine gewisse Anzahl, z. B. jeder zweite oder dritte Stift, kürzer als die andern ist, wird die Durchsatzleistung der Maschine erhöht.
Eine Zerkleinerungsmaschine gemäss Fig. 1 bis 5 wurde gebaut und während der Weinernte des Jahres 1973 getestet. Die Daten dieser Maschine waren folgende :
Scheibendurchmesser : 915 mm
Abstand der Einlassmitte zur Scheibenmitte : 250 mm
Rotationsgeschwindigkeit : 100,150, 200 und 600 Umdr/min
Abstand zwischen den Scheiben : 20 mm
Beschickungsrate pro Stunde : 35000 kg/h.
Verschiedene Stiftformen wurden wie folgt ausprobiert :
Form 1 : auf jeder Scheibe befanden sich Ringreihen von Stiften mit 25 mm Abstand und 25 mm
Reihenabstand. Der Stiftdurchmesser betrug 3, 2 mm.
Form 2 : Die Scheibe war in zwei konzentrische Ringe aufgeteilt. Der innere Rand wies eine innere
Reihe von Stiften mit 20 mm Abstand auf. Jede folgende Reihe enthielt die gleiche Anzahl von Stiften auf der Radiuslinie zur Peripherie. Jede Reihe von Stiften hatte einen Abstand von 20 mm. Der Stiftdurchmesser betrug 4 mm. Die Stiftabstände in dem äusseren Ring betrugen 20 mm in jeder Reihe und die Reihen hatten einen Abstand von 20 mm. Der
Stiftdurchmesser war 3, 2 mm.
Form 3 : Es wurden wieder zwei Ringabschnitte verwendet. Der innere Ring entsprach Form 1 und der äussere Ring entsprach dem äusseren Ring von Form 2.
Form 4 : Es waren nochmals zwei Ringabschnitte vorhanden. Der innere Abschnitt ähnelte dem inneren Abschnitt der Form 2 und der äussere Abschnitt demjenigen der Form 1.
Es wurden die sich ergebende Partikelgrösse für jede Form überprüft mit folgendem Ergebnis :
Gewichtsprozentanteil
Klein Mittel Gross
EMI2.1
<tb>
<tb> Form <SEP> 1 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 78, <SEP> 1 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Form <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 85, <SEP> 9 <SEP> 11, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Form <SEP> 3 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 86, <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Form <SEP> 4 <SEP> 13, <SEP> 9 <SEP> 63, <SEP> 6 <SEP> 22, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Zum <SEP> Vergleich <SEP> seien <SEP> die <SEP> mit
<tb> einer <SEP> herkömmlichen <SEP> Walzenzer-... <SEP> . <SEP> ...
<tb> kleinerungsmaschine <SEP> erhaltenen
<tb> Werte <SEP> angeführt <SEP> : <SEP>
<tb>
Klein : Mittel : Gross = 0, 25 : 0, 5 : 1, 0 der Beerenschalenfläche.
Die mit der erfindungsgemässen Maschine erzielte Verringerung der Partikelgrösse unterscheidet sich von derjenigen bei der herkömmlichen Maschine in vorteilhafter Weise beträchtlich. Eine Beobachtung der Fruchtkerne des aus der erfindungsgemässen Maschine austretenden Fruchtbreis ergab keine Anzeichen einer Zunahme der Beschädigung im Verhältnis zu herkömmlichen Maschinen. Die Kerne waren frei von Fruchtfleisch, wodurch ihr Absetzen und ihre frühzeitige Ausscheidung während der Schalengärung bei der Rotweinherstellung erleichtert werden. Die wirkungsvolle Ablösung des Fleisches ergab eine höhere Ausbeute an löslichen Feststoffen, d. h. höheren Anfangsgehalt an Zucker, Säure und andern aufgelösten Stoffen im Most.
Durch die feinere Zerkleinerung der Schalen wurde ein besserer Farbauszug während der Rotweingärung erzielt, und es wurde ein Wein starker Färbung erzeugt. Bei der Verarbeitung von weissen Traubenarten ermöglichte der Einsatz der erfindungsgemässen Maschine die Herstellung eines Weines mit betonterem Artencharakter. Ausserdem nahm die Mostmenge zu, wobei der Anteil des nur zur Destillation geeigneten Mostes abnahm.