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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslaugen von Feststoffen, insbesondere Wurzeln,
Kräutern od. dgl., mittels eines Lösungsmittels, beispielsweise einer alkoholhältigen Flüssigkeit, mit einem verschliessbaren, eine Abfuhröffnung für das Abführen des mit herausgelösten Feststoff- anteilen versehenen Lösungsmittels aufweisenden Behälter, in dem ein Einsatzteil angeordnet ist, der mit einer Stützfläche einen Raum für die Feststoffe begrenzt und der im wesentlichen senk- recht zu dieser Stützfläche durch eine, vorzugsweise druckmittelbetätigte, Antriebsvorrichtung be- wegbar angeordnet ist.
Bei der Herstellung alkoholischer Getränke unter Verwendung von Kräutern, Wurzeln od. dgl., beispielsweise von Kräuterlikören, wird so vorgegangen, dass die Kräuter oder Wurzeln zerkleinert und zusammen mit einer alkoholhältigen Flüssigkeit in einem Behälter eingefüllt werden und dort mehrere Wochen verbleiben, bis die alkoholhältige Flüssigkeit die gewünschten Feststoffanteile her- ausgelöst hat. Anschliessend wird die alkoholhältige, mit den herausgelösten Feststoffanteilen ange- reicherte Flüssigkeit über eine im Bodenbereich des Behälters vorgesehene Abfuhröffnung abge- führt, wobei die ausgelaugten Feststoffe über einen gleichfalls im Bodenbereich vorgesehenen sieb- artigen Einsatzteil zurückgehalten werden, so dass sie nicht in die Abfuhröffnung gelangen.
Eine derartige Vorgangsweise ist wegen der langen Verweilzeit der Feststoffe und des Lö- sungsmittels im Behälter sehr zeitraubend und es müssen, wenn eine kontinuierliche Weiterver- arbeitung des mit den Feststoffanteilen angereicherten Lösungsmittels erfolgen soll, ent- sprechend viele Behälter aufgestellt werden, was abgesehen von den Anschaffungskosten einen grossen Platzbedarf erfordert. Ausserdem ist bei den bekannten Behältern das Entfernen der ausgelaugten Feststoffe schwierig. Entweder müssen diese ausgelaugten Feststoffe händisch mit geeigneten Werkzeugen aus dem Behälter entfernt werden oder es wird der Behälter zusammen mit den ausgelaugten Feststoffen gekippt, so dass diese herausfallen, wofür infolge des grossen Gewichtes des mit den Feststoffen gefüllten Behälters Zusatzeinrichtungen erforderlich sind.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Extrahieren von Substanzen bekannt, die aus einem mit einem Deckel verschliessbaren Behälter besteht, in dem ein druckmittelbetätigter Kolben vorgesehen ist, dessen Kolbenstange als Rohr zum Abführen des flüssigen Lösungsmittels ausgebildet ist. Sowohl das Lösungsmittel als auch die zu extrahierenden Substanzen, letztere in einem Beutel aus grobem Stoff, werden bei geöffnetem Deckel von oben in den Behälter eingefüllt, wobei der Kolben, der eine Abstützfläche für die zu extrahierenden Substanzen bildet, im unteren Bereich des Behälters angeordnet ist. Anschliessend wird der Kolben durch das Druckmittel nach oben bewegt, so dass die zu extrahierenden Substanzen unter Druck gesetzt werden. Schliesslich wird das Lösungsmittel über die als Rohr ausgebildete Kolbenstange abgezogen.
Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es nicht möglich, das Lösungsmittel dauernd zuzuführen und abzuziehen bzw. im Kreislauf mehrmals durch die zu extrahierenden Substanzen zu leiten.
Um eine gute Ausnutzung dieser Substanzen zu erreichen, muss daher auch bei dieser bekannten Vorrichtung die Verweildauer des Lösungsmittels im Behälter entsprechend gross sein.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Auslaugen von Feststoffen zu schaffen, bei welcher eine kontinuierliche Zu- und Abfuhr des Lösungsmittels ermöglicht wird und bei welcher eine optimale Ausnutzung der zu extrahierenden Substanzen bei gleichzeitig geringer Verweildauer des Lösungsmittels in der Vorrichtung gewährleistet ist.
Die Erfindung geht hiebei aus von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art und besteht im wesentlichen darin, dass der Einsatzteil für das Lösungsmittel durchlässig, vorzugsweise als Sieb, ausgebildet ist, dass im Behälter eine Zufuhröffnung für die kontinuierliche Zufuhr des Lösungsmittels in den Raum, der dem Raum für die Feststoffe in bezug auf den Einsatzteil gegenüberliegt, vorgesehen ist, und dass eine Pumpe zum Hindurchdrücken des Lösungsmittels durch die Stützfläche und die darauf abgestützten Feststoffe in Richtung zur Abfuhröffnung vorgesehen ist.
Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung wird das Lösungsmittel durch die Pumpe durch die zusammengepressten und daher verdichteten Feststoffe gedrückt, welche infolge der Verdichtung dem Durchfluss des Lösungsmittels einen beträchtlichen Strömungswiderstand entgegensetzen. Durch die Verdichtung der Feststoffe ist es nicht möglich, dass das Lösungsmittel lediglich diese Feststoffteilchen umspült und durch die Zwischenräume zwischen den Feststoffteilchen hindurchströmt, sondern das Lösungsmittel muss die verdichteten Feststoffteilchen durchdringen, wo-
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durch diese Feststoffteilchen wesentlich rascher und intensiver ausgelaugt werden und daher die zum Auslaugen benötigte Zeit beträchtlich geringer ist als bei Verwendung bekannter Vorrich- tungen.
Zweckmässig ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung in dem dem Einsatzteil gegen- überliegenden Endbereich des Raumes für die Feststoffe eine weitere für das Lösungsmittel durchläs- sige Stützfläche angeordnet, so dass die Feststoffe zwischen der Stützfläche des für das Lösungsmit- tel durchlässigen, durch die Antriebsvorrichtung bewegbaren Einsatzteiles und dieser weiteren Stützfläche zusammengepresst werden können und das Lösungsmittel diese zusammengepressten Fest- stoffteilchen durchströmen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass beim Austreten des Lösungsmittels über die Abfuhröffnung grössere Feststoffteilchen mitgerissen werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Abfuhröffnung im einen Endbereich des Behälters mit der Zufuhröffnung im gegenüberliegenden Endbereich des Behälters verbunden ist, so dass das Lösungsmittel im Kreislauf geführt ist. Bei dieser Ausführungsform wird somit das Lösungsmittel mehrmals durch die verdichteten Feststoffe hindurchgedrückt, so dass eine vollständige Auslaugung dieser Feststoffe erfolgt. Hiebei sind für die Förderung des Lösungsmittels im Kreislauf keine zusätzlichen Massnahmen erforderlich, da ohnedies die Pumpe zum Hindurchdrücken des Lösungsmittels vorhanden ist, durch welche das Lösungsmittel auch im Kreislauf gefördert werden kann.
Zufuhröffnung und Abfuhröffnung könnten auch an gegenüberliegenden seitlichen Behälterwänden angeordnet sein, jedoch weist eine solche Anordnung den Nachteil auf, dass das Beschicken des Behälters mit den Feststoffen schwierig ist und dass ein ungleichmässiges Auslaugen der Feststoffe erfolgt, da das Lösungsmittel infolge der Schwerkraft sich im unteren Bereich des Behälters ansammelt und daher die oben angeordneten Feststoffe weniger intensiv auslaugt. Zweckmässig liegen daher gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Zufuhröffnung und die Abfuhröffnung im wesentlichen vertikal übereinander, wobei die Zufuhröffnung unterhalb der Abfuhröffnung angeordnet ist.
Dadurch strömt auch das Lösungsmittel in vertikaler Richtung durch den Behälter und laugt die im Behälter befindlichen Feststoffe gleichmässig aus, wobei durch die Anordnung der Abfuhröffnung unterhalb der Zufuhröffnung die Strömungsrichtung des Lösungsmittels entgegen die Schwerkraft erfolgt, so dass das Durchströmen durch die Schwerkraft nicht unterstützt wird, wodurch ein noch besseres Auslaugen der Feststoffe stattfindet.
Die weitere Stützfläche ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen dem oberen Behälterrand und einem den Behälter abschliessenden Deckel angeordnet und bei geöffnetem Deckel entfernbar. Dadurch kann diese weitere Stützfläche leicht fixiert werden und ist bei der Beschickung des Behälters nicht im Wege.
Weiters ist es von Vorteil, wenn die Förderleistung der Pumpe od. dgl. regelbar ist, so dass diese Förderleistung an die Art und Beschaffenheit der auszulaugenden Feststoffe angepasst werden kann. Schliesslich kann erfindungsgemäss in die Zufuhrleitung für das Lösungsmittel eine Heizeinrichtung eingeschaltet sein, durch welche eine Vorwärmung des Lösungsmittels erfolgt, wodurch der Auslaugeprozess noch weiter unterstützt wird.
Um auch bei in sehr kleine Stücke zerteilten Feststoffen ein Hindurchtreten durch die siebartigen Stützflächen zu verhindern, können diese mit einem Filtertuch versehen sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels schematisch veranschaulicht, welches eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Auslaugen von Feststoffen in einem Längsschnitt zeigt, wobei die Wandstärken der Einfachheit halber weggelassen sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Behälter-l-mit vertikaler Achse, der an seinen beiden Enden durch Kugelkalotten abgeschlossen ist, wobei die obere
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Im unteren Bereich des Behälters ist eine Zufuhröffnung --5-- für ein Lösungsmittel und im oberen Bereich des Behälters eine Abfuhröffnung --6-- für dieses Lösungsmittel vorgesehen.
Das Lösungsmittel durchströmt somit den Behälter in einer im wesentlichen vertikalen Richtung u. zw. von unten nach oben, wobei es die in diesem Behälter befindlichen Feststoffe --7-- durchsetzt und dabei auslaugt. Diese Feststoffe --7-- sind zwischen der Stützfläche --8-- eines im un-
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teren Behälterbereich angeordneten, in Richtung der Zylinderachse bewegbaren Einsatzteiles --9-- und einer weiteren, festen Stützfläche --10-- angeordnet, welche zwischen einem Deckelflansch --11-- und dem am oberen Behälterrand angeordneten Flansch --12-- eingespannt ist und somit bei geöffnetem Deckel entfernt werden kann.
Beide Stützflächen --8, 10-- sind für das Lösungsmittel durchlässig, sind also beispielsweise mit Sieböffnungen versehen und vorzugsweise mit einem Filtertuch bedeckt, um ein Hindurchtreten der zerkleinerten Feststoffe zu verhindern.
Die Befestigung des Deckels -2-- erfolgt über nicht dargestellte Spannschrauben, welche an den beiden Flanschen-11, 12-angreifen. Um das Entfernen des Deckels --2-- zu erleichtern, ist eine pneumatische oder hydraulische Abhebevorrichtung --13-- vorgesehen. Ferner ist, um eine Entfernung bzw. Verschwenkung des Deckels -2-- zu ermöglichen, die Abfuhröffnung -6-- mit einer zumindest teilweise flexibel ausgebildeten Abfuhrleitung --14-- verbunden. Die Zufuhr- öffnung-5-steht mit einer Zufuhrleitung --15-- in Verbindung, in welche eine Pumpe --16--
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dass das Lösungsmittel im Kreislauf geführt ist, wobei vorzugsweise in die Verbindung noch ein nicht dargestellter Ausgleichsbehälter eingeschaltet ist.
Die Bewegung des Einsatzteiles --9-- erfolgt über einen in einem Zylinder --18-- angeordneten Kolben, dessen Kolbenstange --19-- mit dem Einsatzteil -9-- in Verbindung steht. Die Betätigung des Kolbens erfolgt hydraulisch oder pneumatisch, wobei dann, wenn die Vorrichtung für die Herstellung von Nahrungs- oder Genussmitteln für Menschen verwendet wird, zweckmässig eine pneumatische Betätigung vorgesehen ist, damit auch bei allfälligen Undichtheiten keine Verunreinigung des Behälterinhaltes durch das Hydraulikmedium erfolgt.
Beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung wird diese zunächst mit den zerkleinerten Feststoffen-7-, beispielsweise Wurzeln, Kräutern od. dgl. gefüllt. Hiezu wird der Deckel --2-abgehoben, die obere Stützfläche --10-- entfernt und der Einsatzteil --9-- in seine unterste Lage
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chen Kolben der Einsatzteil -9-- nach oben bewegt, so dass die Feststoffe --7-- zusammengepresst werden. Schliesslich wird mittels der Pumpe -16-- ein Lösungsmittel, beispielsweise eine Alkohollösung, durch die Feststoffe in vertikaler Richtung von unten nach oben hindurchgedrückt. Ober die Heizeinrichtung --17-- erfolgt hiebei eine Vorwärmung des Lösungsmittels.
Dieses Lösungsmittel wird somit durch die Feststoffe hindurchgedrückt, wobei durch die Verdichtung der Feststoffe dieses Lösungsmittel gezwungen ist, die Feststoffe zu durchdringen und nicht nur zu umspülen, so dass der Auslaugevorgang dadurch wesentlich beschleunigt wird. Das Lösungsmittel wird, wie bereits erwähnt, im Kreislauf geführt, es wird somit das über die Abfuhrleitung --14-- austretende Lösungsmittel über die Zufuhrleitung --15-- wieder zugeführt und durch
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eines Zeitraumes von 48 h mit der erfindungsgemässen Vorrichtung eine vollständige Auslaugung der Feststoffe erfolgt, wogegen mit den bisher bekannten Vorrichtungen für eine vollständige Auslaugung etwa 3 Wochen benötigt wurden.
Ist der Auslaugevorgang abgeschlossen, so wird das Lösungsmittel abgezogen und einer weiteren Bearbeitung zugeführt, worauf der Deckel --2-- geöffnet wird. Durch Betätigung des im Zy- linder --18-- befindlichen Kolbens kann nun der Einsatzteil --9-- bei geöffnetem Deckel --2-- nach oben geschoben werden, wodurch auf einfache Weise eine vollständige Entleerung des Behäl- ters-l-erfolgt. Hierauf wird der Einsatzteil --8-- wieder in seine untere Lage abgesenkt und der Behälter-l-ist für eine neuerliche Aufnahme von auszulaugenden Feststoffen bereit.