BE1027615A1 - Een werkwijze en inrichting voor het persen van product - Google Patents

Abstract

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten, de werkwijze omvattende het voortbewegen en samendrukken van het product binnen en langsheen een omhullende filter, tussen een productinvoer en een uitvoer voor productresidu, waarbij vloeistof zich vanuit het product verplaatst tot doorheen de filter, en waarbij een eerste hoeveelheid van de vloeistof naar een eerste wachtvat wordt gevoerd, in welk wachtvat een negatieve druk heerst. In het bijzonder zijn er twee zulke wachtvaten voorzien, en waarbij een verdere hoeveelheid van de vloeistof naar een verder wachtvat wordt gevoerd, vanaf de genoemde filtraatzijde. In een verder aspect betreft de uitvinding nog een inrichting, bij voorkeur geschikt voor uitvoering van de werkwijze.

Description

' BE2019/5648

EEN WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET PERSEN VAN PRODUCT

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op werkwijzen en inrichtingen voor het persen van vloeistof-houdend product. Bijvoorbeeld is het mogelijk om de uitvinding toe te passen bij het persen van groentesappen en vruchtensappen. Echter is de uitvinding hier niet toe gelimiteerd.

STAND DER TECHNIEK Doorgaans worden vruchtensappen en groentesappen geperst met gebruik van een bandenpers. Zo'n bandenpers bezit twee transportbanden die via bijkomende rollen tegen elkaar worden aangedrukt. Grof gemalen product (bv. appel en/of peer) wordt tussen de transportbanden door geleid. Het uitgeperste sap wordt daarbij opgevangen. Een belangrijk nadeel is de open structuur van een bandenpers, met als gevolg dat het product in contact komt met omgevingslucht. Dit kan allerlei bederfmechanismen in gang zetten, afhankelijk van de aard van het product. Bijvoorbeeld kan het aanleiding geven tot oxidatie. Verder heeft de bandenpers slechts een beperkte efficiëntie. Dat is, de relatieve hoeveelheid aan sap gewonnen uit eenzelfde hoeveelheid product ligt vrij laag. Ook vergt een bandenpers veel onderhoud, en de reiniging ervan is omslachtig.

Uiteraard zijn er nog andere types van fruit- en groentepersen, gekend voor het persen van sap op industriële schaal. US 3 550 526, bijvoorbeeld, beschrijft een industriële fruitpers voor continu gebruik. De fruitpers omvat een holle schroeftransporteur met een aanvoergedeelte en een geperforeerd extractiegedeelte. Eerst wordt grof gemalen product bovenop de schroeftransporteur gestort. Het product wordt meegenomen door de schroeftransporteur, tot langsheen het extractiegedeelte. Daar kan het sap doorheen de perforaties, tot in de holle schroeftransporteur doordringen. De droge pulp, anderzijds, wordt aan het uiteinde geloosd. Om het sapwinningsproces verder te versnellen, wordt het product via een omringende blaas tegen de schroeftransporteur aangedrukt. Ook wordt er binnenin de schroeftransporteur een onderdruk aangelegd.

© BE2019/5648 Als bijkomend voordeel zou de onderdruk het sap ook gedeeltelijk gaan ontluchten. Uiteindelijk wordt het verkregen sap verzameld in een onderdrukvat. Van daaruit kan het sap via een pomp worden afgevoerd.

In dit ontwerp, echter, zal de sterkte van de “omringende blaas” belangrijke beperkingen stellen op de druk die ermee kan worden uitgeoefend, en dus op de efficiëntie van sapwinning. Ook is er een dynamische afdichting vereist, voor afvoer van sap tussen de (roterende) schroeftransporteur en het (stilstaande) onderdrukvat. Globaal genomen zijn zulke fruitpersen daarom vrij onderhoudsintensief, sterk onderhevig aan slijtage en relatief omslachtig te reinigen. Verder beschrijft KR 2013 0095584 nog een apparaat voor scheiding van producten in vaste stoffen en vloeistoffen. Het apparaat voorziet een transportschroef met een spoed continu verkleint, naar het einde toe. In het product aanwezige vloeistof wordt doorheen een omringende, cilindrische filter geperst. Belangrijke eigenschappen van industriële fruit- en groentepersen zijn de hoge kwaliteit van het verkregen sap, de onderhoudsvriendelijkheid, het eenvoudige ontwerp, de eenvoudige reiniging, de hoge autonomie en automatisatiegraad, de eenvoudige aansturing, de matige productiekost en werkingskost, de grote capaciteit en de hoge efficiëntie. De huidige uitvinding beoogt een nieuwe, verbeterde werkwijze en inrichting voor het persen van vloeistof-houdende producten (bv. groente en fruit).

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING Daartoe voorziet de uitvinding in een eerste aspect een werkwijze volgens conclusie 1, voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten. De uitvinding is tot geen van deze gelimiteerd.

Een hoeveelheid aan gewonnen vloeistof wordt doorheen een filter, onder negatieve druk naar een wachtvat gevoerd. In het bijzonder zijn er minstens zulke twee wachtvaten voorzien, waarbij een verdere hoeveelheid van de vloeistof naar een verder wachtvat wordt gevoerd.

Een belangrijk voordeel van meerdere wachtvaten (bv. 2, 3, 4,..) is dat afzonderlijke hoeveelheden vloeistof gedurende een langere tijd in éénzelfde wachtvat kan verblijven, onder negatieve druk. Dit maakt een verregaande ontluchting mogelijk.

Ondertussen komt de continuïteit en efficiëntie van het proces niet in het gedrang. Verder gewonnen vloeistof wordt naar een verder wachtvat gevoerd. Van zodra een wachtvat is gevuld en van de filter is afgesloten (bv. via een kraan), mag de negatieve druk trouwens verder worden opgedreven (tussen 0-1 bar negatief). De mechanische sterkte en/of het opstoppingsgevaar voor de filter leggen hier geen beperkingen op. Verdere kenmerken en mogelijke voordelen worden hieronder meer in detail beschreven. In een tweede aspect voorziet de uitvinding nog een inrichting volgens conclusie 13.

Bij voorkeur zijn de werkwijze en inrichting schaalbaar. Dat is, zij kunnen worden uitgevoerd of aangepast voor het persen van producten op een industriële schaal. Bij voorkeur is een continue invoer van product, en een continue uitvoer van vloeistof mogelijk.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 geeft een schematisch overzicht van een inrichting voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm.

Figuur 2 geeft een perspectivistisch aanzicht op een inrichting voor het winnen van vloeistof, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Figuren 3A-B tonen schroeven, geschikt voor gebruik in mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Figuren 4A-B tonen middelen voor het verkleinen van vloeistof-houdend product, geschikt voor gebruik in mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding.

GEDETAI LLEERDE BESCHRIJVING De uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product. Bij voorkeur is de uitvinding minstens geschikt voor het persen van groentesappen en fruitsappen. Weliswaar is dit niet beperkend voor de uitvinding.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals

* BE2019/5648 ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt. De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek. Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen. In een eerste aspect voorziet de uitvinding een werkwijze voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten, de werkwijze omvattende het voortbewegen en samendrukken van het product binnen en langsheen een omhullende filter, tussen een productinvoer en een uitvoer voor productresidu, waarbij vloeistof zich vanuit het product verplaatst tot doorheen de filter, tot in een filtraatzijde ten opzichte van de filter, en waarbij een eerste hoeveelheid van de vloeistof vanaf de genoemde filtraatzijde naar een eerste wachtvat wordt gevoerd, in welk wachtvat een negatieve druk heerst. In het bijzonder zijn er minstens twee zulke wachtvaten voorzien, waarbij een verdere

> BE2019/5648 hoeveelheid van de vloeistof naar een verder wachtvat wordt gevoerd, vanaf de genoemde filtraatzijde. Bij voorkeur is het vloeistof-houdend product een voedingsproduct, en/of is de daaruit verkregen vloeistof geschikt als verder voedingsmiddel of ingrediënt. Bijvoorbeeld kan de uitvinding worden toegepast in de productie van groentesappen, fruitsappen, notenoliën en dergelijke. Voor zulke vloeistoffen is de kwaliteit van bijzonder belang. Speciale aandacht gaat daarom naar het verhinderen van bederf. Bederf kan onder meer worden veroorzaakt door micro-organismen en/of oxidatie.

Voor het isoleren van de vloeistof wordt bij voorkeur gesteund op een persing langsheen een filter. Vloeistof treedt uit het product, doorheen de filter. De vaste fractie beweegt verder langsheen de filter. Uiteindelijk blijft enkel een (hoofdzakelijk) droog productresidu over, binnen de filter. Volgens een niet-limitatief voorbeeld wordt gebruik gemaakt van een schroeffilterpers. Rotatie van een schroef binnen een omhullende filter zorgt voor voortbeweging en samendrukking van het product, waarbij de vloeistof wordt uitgeperst. De uitvinding is hier niet toe gelimiteerd. Bij voorkeur wordt de gewonnen vloeistof vanaf de filtraatzijde afgevoerd naar een wachtvat. In het wachtvat heerst een negatieve druk. Dat is, een druk die lager is dan de omgevingsdruk. Bij voorkeur, gezien de filtraatzijde in verbinding staat met het wachtvat, heerst ook daar een negatieve druk. Dit heeft twee voordelen. Enerzijds ligt de efficiëntie van de persing hoger, gezien de vloeistof doorheen de filter uit het product wordt gezogen. Anderzijds ondergaat de gewonnen vloeistof meteen een ontluchtingsproces. Onder andere een deel van de opgeloste zuurstof wordt aan het product onttrokken. Dit is voordelig m.b.t. het verhinderen van oxidatie. In het wachtvat heerst een negatieve druk. Bij voorkeur is het wachtvat daarvoor rechtstreeks aangesloten op een vacuümapparaat, voor het genereren van die negatieve druk. Door zijn volume, bijvoorbeeld minimaal 25 liter en maximaal 250 liter, laat het wachtvat een stabiele/controleerbare negatieve drukopbouw toe, nog terwijl de vloeistof instroomt. Bij voorkeur bevindt de genoemde aansluiting zich in een bovenste deel van het wachtvat.

De huidige uitvinding voorziet minstens twee zulke wachtvaten. Een belangrijk voordeel is dat de eerste hoeveelheid vloeistof gedurende een langere tijd in het

© BE2019/5648 eerste wachtvat kan verblijven, terwijl nieuwgewonnen vloeistof naar het tweede wachtvat kan worden afgevoerd. Dit maakt een verregaande ontluchting mogelijk, zonder dat de continuïteit en efficiëntie van het proces in het gedrang komt. Er zijn ook situaties waarin de mechanische sterkte en/of het verstoppingsgevaar van de filter beperkingen zouden opleggen aan hoezeer de negatieve druk mag oplopen. Voor ontluchting binnen een gevuld wachtvat (dat niet langer in contact staat met de filtraatzijde) gelden zulke beperkingen niet. Ondertussen kan de vloeistof vanuit de filtraatzijde naar het andere wachtvat worden gevoerd, onder een minder-sterk negatieve druk. De uitvinding is uiteraard tot geen van deze situaties gelimiteerd.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt de vloeistof in de wachtvaten gespreid en/of verneveld. Bijvoorbeeld kan de vloeistof binnen het wachtvat worden gespreid in een dunne laag op een plaat bovenin het wachtvat. Bijvoorbeeld kan de vloeistof binnen het wachtvat worden verneveld of gedruppeld. Optioneel omvat dit het continu circuleren van de vloeistof in het wachtvat. Een betere verdeling van de vloeistof zorgt voor een groter contactoppervlak, en dus voor een betere ontluchting. In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm verblijft de eerste hoeveelheid vloeistof gedurende een wachttijd in het eerste wachtvat, zonder invoer van verdere vloeistof in het wachtvat. Bij voorkeur wordt daarbij een kraan gesloten die het eerste wachtvat met de filtraatzijde verbindt. De vloeistof kan dus een langere tijd in het wachtvat verblijven. Ondertussen wordt het tweede wachtvat gevuld. Omdat het eerste wachtvat niet langer in contact staat met de filtraatzijde, kan/mag de negatieve druk ook verder oplopen.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt de genoemde vloeistof uit het wachtvat gelost, met invoer van een inert gas. Optioneel gaat het om stikstofgas. Daarbij is de vloeistofinvoer gesloten, en is de vloeistofuitvoer van het wachtvat geopend. Het ingevoerde gas gaat de plaats innemen van de vloeistof. Het uitgevoerde vloeistofdebiet kan zelfs worden geregeld, aan de hand van het ingevoerde gasdebiet. Er zijn geen pompen nodig. Het inerte gas, en met name stikstofgas, zal de smaak en kwaliteit van de vloeistof niet beïnvloeden. Slechts een geringe druk (orde omgevingsdruk) volstaat trouwens voor uitvoer van de vloeistoffen. Bijgevolg is het gasverbruik gering.

Algemeen wordt er bij voorkeur zo weinig mogelijk gebruik gemaakt van pompmechanismen omdat zij onderhoud vergen, reiniging bemoeilijken, energie verbruiken, lokale opwarming teweegbrengen, vervuiling kunnen veroorzaken en

/ BE2019/5648 dergelijke. Bij voorkeur wordt de vloeistof zo veel mogelijk verplaatst door juiste instelling van de druk (via vacumering en/of injectie van inert gas).

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm doorloopt elk van de wachtvaten achtereenvolgens de stappen waarbij het wachtvat: - wordt gevuld, met invoer van vloeistof bij een negatieve druk, - gedurende een welbepaalde wachttijd op een negatieve druk verblijft, - wordt geleegd, met invoer van een inert gas en met uitvoer van de vloeistof, - en terug op een negatieve druk wordt gebracht.

Bij voorkeur is er op elk ogenblik minstens één wachtvat dat kan worden gevuld. Bij voorkeur staat de filtraatzijde te allen tijde in contact met minstens één wachtvat. Bij voorkeur heerst er (in bedrijf) steeds een negatieve druk aan de filtraatzijde.

Bij voorkeur is de vloeistofuitvoer van een wachtvat gesloten, tijdens invoer van vloeistof. Bij voorkeur zijn zowel de vloeistofinvoer als -uitvoer gesloten, gedurende de genoemde wachttijd. Bij voorkeur is de vloeistofinvoer gesloten wanneer het wachtvat wordt geleegd. De invoer van inert gas heeft dus geen invloed op de (negatieve) druk aan de filtraatzijde van de filter.

Bij voorkeur worden bovengenoemde stappen cyclisch doorlopen, via een doorschuifsysteem. Optioneel zijn er slechts twee wachtvaten. Terwijl het ene wachtvat wordt gevuld, doorloopt het andere wachtvat de stappen van: wachten, legen en negatieve druk opbouwen. Optioneel zijn er meer dan twee wachtvaten, bijvoorbeeld drie, vier of vijf wachtvaten. Een hoger aantal wachtvaten laat toe om de wachttijd langer te nemen. Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm worden minstens drie wachtvaten beurtelings gevuld, volgens een cyclus.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt het product voorafgaand verkleind, waarbij het verkleind product wordt belucht met een inert gas. Optioneel wordt het product voorafgaand gereinigd. De beluchting heeft als voordeel dat het product tijdens en/of onmiddellijk na de verkleining niet langer contact maakt met omgevingslucht. Oxidatie wordt dus vermeden. Optioneel omvat de productinvoer een verticale trechter, waarbij het inert gas (bv. stikstofgas) door zijn hogere densiteit in de trechter blijft hangen. Omgevingslucht en zuurstofgas worden verdrongen. Merk op dat het stikstofgas na expansie (vanuit een drukvat- gasvoorraad) een lage temperatuur zal bezitten, hetgeen dit effect versterkt. Optioneel wordt het product verkleind door het te crushen tussen twee rollen.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt het product voortbewogen en samengedrukt door rotatie van een schroef binnen een omhullende filter. Bij voorkeur heeft de schroef een schroefas met toenemende diameter (voor persing en volumecompensatie voor het uitgeperste sap). In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de schroef een positief schroefdeel en een negatief schroefdeel. Het positief schroefdeel heeft als effect dat het product voortbeweegt, richting de uitvoer voor productresidu. Het negatief schroefdeel heeft een tegengesteld effect, en zorgt voor drukopbouw. Bij voorkeur is de schroef hoofdzakelijk cilindrisch, en is de filter hoofdzakelijk buisvormig.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt de vloeistof, nadat deze uit het wachtvat is gelost, aansluitend gepasteuriseerd en luchtdicht verpakt. Volgens een niet-limitatief voorbeeld moet de vloeistof van 20-30°C omgevingstemperatuur naar 90-100°C verhittingstemperatuur worden gebracht, om gedurende een welbepaalde tijd op deze laatste temperatuur te verblijven. Sommige vloeistoffen, bv. perensap, vergen echter een hogere pasteurisatietemperatuur van ongeveer 110°C. Bij voorkeur kan de pasteuriseerinstallatie bijhorende drukken weerstaan. In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm wordt het productresidu nog gedroogd, minstens voor een deel aan de hand van restwarmte van het pasteuriseren. Bijvoorbeeld wordt zulke restwarmte via een warmtewisselaar aan de rookgassen onttrokken, en onder de vorm van een warme luchtstroom over het productresidu (bv. vruchtenpulp) heen geblazen. Met energiebesparing als voor de hand liggend voordeel.

In een tweede aspect voorziet de uitvinding nog een inrichting voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten, de inrichting omvattende: - een productinvoer voor invoer van het product, - een filterschroefpers, zich uitstrekkend vanaf de productinvoer tot aan een uitvoer voor productresidu, en - een vloeistofafvoer vanaf een filtraatzijde aan de filterschroefpers, In het bijzonder omvat de inrichting verder twee of meerdere wachtvaten, waarbij de vloeistofafvoer selectief in verbinding kan worden gesteld met elk van de wachtvaten, en waarbij elk wachtvat afzonderlijk is aangesloten op een vacuümapparaat. De hierboven beschreven voordelen kunnen in dit verband worden hernomen. Optioneel is de inrichting geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens het eerste aspect.

In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat elk wachtvat verder een gasinvoer, voor invoer van een inert gas. In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de productinvoer een gasinvoer, voor invoer van een inert gas. Het inert gas kan stikstofgas omvatten. In een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de inrichting nog een pasteuriseerinstallatie en een afvulinstallatie. Bij voorkeur is de afvulinstallatie geschikt voor het luchtdicht verpakken van het product. In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden en figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

Figuur 1 geeft een schematisch overzicht van een inrichting 1 voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding. Mogelijks gaat het om een inrichting 1 voor het persen van vruchtensap. De inrichting 1 omvat een reinigingsinstallatie 2, een filterschroefpers 3, een ontluchtingsinstallatie 4, een pasteuriseerinstallatie 5, een afvulinstallatie 6 en een drooginstallatie 14. De reinigingsinstallatie 2 voorziet een invoertrechter 7 voor invoer van het ruwe product (bv. appelen en peren). Daarbij wordt het product eerst gespoeld in een spoelbak 8. Het gespoelde product wordt effenaan weggevoerd d.m.v. een oplopende transportband 9. Optioneel is daaraan nog een bijkomend spoelsysteem 10 (bv. op basis van hogedrukreiniging of besproeiing) voorzien. Vervolgens komt het gereinigde en/of gespoelde product terecht in de productinvoer 11 van de filterschroefpers 3. In de getoonde uitvoeringsvorm vormt de productinvoer 11 een verticale invoertrechter. Bij voorkeur is de invoertrechter verder voorzien van een gasinvoer 12’ voor invoer van een inert gas (bv. stikstofgas). De gasinvoer 12’ is aangesloten op een gasvoorraad 13 aan gecomprimeerd gas. Bij voorkeur zal het gas door zijn hogere densiteit en/of lagere temperatuur (na expansie vanuit de gasvoorraad 13) in de verticale productinvoer 11 blijven hangen. “Lichtere” omgevingslucht wordt dus uit het product verdreven. Optioneel wordt het product verder verkleind binnenin de invoertrechter,

bijvoorbeeld via een stel vermaalrollen 15. Optioneel gaat het om vermaalrollen 15 zoals getoond in Fig. 4A-B. Het is voordelig dat het product hierbij niet langer contact maakt met omgevingslucht.

De filterschroefpers 3 omvat een cilindrische schroef 18 binnen een buisvormige filter

19. Beide strekken zich uit tussen de productinvoer 11 enerzijds, en de uitvoer voor productresidu 17 anderzijds. Door rotatie van de schroef 18 wordt het product samengedrukt en voortbewogen richting de uitvoer 17. Vloeistof wordt zijdelings uit het product geperst, doorheen de filter 19. De uitgeperste vloeistof komt terecht in de filtraatzijde 20 t.o.v. de filter 19. Het (vaste) productresidu dat achterblijft wordt aan de uitvoer 17 gelost. De filterpers 3 op zichzelf voorziet dus een continue invoer van vloeistof-houdend product, en een continue uitvoer van vloeistof + productresidu. Optioneel wordt het productresidu verder gedroogd, d.m.v. een drooginstallatie 14. Bijvoorbeeld wordt het productresidu daartoe gespreid op een metalen transportband 21, met toevoer van warmte. Optioneel wordt hierbij de restwarmte van het pasteuriseren aangewend. De genoemde filtraatzijde 20 voorziet verder een vloeistofafvoer 22, voor afvoer van de gewonnen vloeistof richting de ontluchtingsinstallatie 4.

De ontluchtingsinstallatie 4 omvat drie wachtvaten 23 die beurtelings worden gevuld, volgens een cyclus. Opeenvolgende hoeveelheden vloeistof worden achtereenvolgens naar het eerste, het tweede en het derde wachtvat 23 gevoerd. Daartoe kan de vloeistofafvoer 22 selectief in verbinding worden gesteld met elk van de wachtvaten 23, via een stel overeenkomstige kranen 24’. Bij voorkeur staat (in bedrijf) telkens één wachtvat 23 in verbinding met de vloeistofafvoer 22. Dit maakt een continue werking van de filterschroefpers 3, met continue afvoer van de gewonnen vloeistof. Verder is elk wachtvat 23 afzonderlijk aangesloten op een vacuümapparaat 16, via een stel ventielen 25’. Dus kan elk wachtvat 23 selectief op een negatieve druk worden gebracht. Als gevolg van de negatieve druk, kan een hoeveelheid vloeistof worden aangezogen doorheen de filter 19, vanaf de filtraatzijde 20 tot in het wachtvat 23. Van zodra het wachtvat 23 is in voldoende mate is gevuld, wordt de overeenkomstige invoerkraan 24’ gesloten (en bij voorkeur wordt ongeveer tezelfdertijd een andere invoerkraan 24’ geopend, voor continue werking). Vloeistof wordt automatisch aangezogen naar het wachtvat 23 op negatieve druk. Hiervoor zijn geen verdere pompmechanismen nodig. Een bijkomend voordeel van de

"U BE2019/5648 negatieve druk is dat dit zorgt voor ontluchting van de vloeistof: onder meer de erin opgeloste zuurstof zal immers deels aan de vloeistof worden onttrokken.

Bij voorkeur verblijft de hoeveelheid vloeistof gedurende een vooropgestelde wachttijd in het wachtvat 23, zodat het ontluchtingsproces zich kan voltrekken. Om het effect van ontluchting verder te vergroten, is het nog mogelijk om de vloeistof in het wachtvat 23 te spreiden (bv. in een dunne laag over een plaat) en/of te vernevelen. Bij voorkeur wordt tijdens de ontluchting geen verdere vloeistof in het wachtvat 23 gevoerd; de overeenkomstige invoerkraan 24’ blijft gesloten. Dit maakt een goede drukregeling mogelijk. Ook is een gedegen ontluchting van alle vloeistof verzekerd. Verder voorziet elk wachtvat 23 een gasinvoer 12” voor invoer van inert gas. De genoemde gasinvoeren 12” zijn afzonderlijk aangesloten op de gasvoorraad 13, via een stel overeenkomstige ventielen 25”. Optioneel zijn deze ventielen 25” ingericht als smoorventiel. Vloeistof kan uit een wachtvat 23 worden gelost (met de invoerkraan 24’ gesloten en met de uitvoerkraan 24” geopend) door inert gas in het in het wachtvat 23 te voeren. Daarbij gaat het ingevoerde gas de plaats innemen van de uitgevoerde vloeistof. Het is dus op zich niet nodig om de vloeistof uit het wachtvat 23 te pompen, en bij voorkeur worden zulke pompmechanismen zo veel als mogelijk uit de installatie geweerd. Algemeen vergen pompen veel onderhoud, zijn zij moeilijk te reinigen, en kunnen zij aanleiding geven tot vervuiling. Het inert gas, daarentegen, beïnvloedt de kwaliteit van de vloeistof niet. Als voordeel is het zelfs mogelijk om het uitvoerdebiet te regelen, aan de hand van de invoersnelheid en/of drukopbouw van het inert gas. Aansluitend wordt het lege wachtvat 23 terug op negatieve druk gebracht, via het vacuümapparaat 16. Het wachtvat 23 is nu klaar voor ontvangst van een nieuwe hoeveelheid vloeistof. Daarvoor wordt de overeenkomstige invoerkraan 24’ geopend. Ondertussen blijft de negatieve druk aan de filtraatzijde 20 van de filterschroefpers 3 behouden. Bij voorkeur worden de drie wachtvaten 23 op deze manier beurtelings gevuld en geleegd, volgens een cyclus. De geloste vloeistof wordt vervolgens naar de pasteuriseerinstallatie 5 geleid, voor pasteurisatie, en tot slot naar een afvulinstallatie 6, voor luchtdichte verpakking.

Figuur 2 geeft een perspectivistisch aanzicht op een inrichting 1 voor het winnen van vloeistof, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. De inrichting 1 omvat een verticale invoertrechter als productinvoer 11. De productinvoer 11 voorziet verder nog twee sets van vermaalrollen 15, 15’, voor het verkleinen van het ingevoerde product binnen de trechter. Het verkleinde product dient als invoer voor de onderliggende schroef 18 en filter 19. Uitgeperste vloeistof wordt cyclisch naar één van de drie wachtvaten 23 geleid, voor ontluchting. Na ontluchting wordt de vloeistof nog gepasteuriseerd, in de pasteuriseerinstallatie 5. Optioneel stemt de inrichting van Fig. 2 overeen met het schema volgens Fig. 1.

Figuren 3A-B tonen twee schroeven 18, geschikt voor gebruik in mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding. De schroeven 18 strekken zich uit tussen een productinvoer 11 en een uitvoer voor productresidu 17. Door rotatie van de schroef 18 binnen een omhullende filter 19 (getoond in lijn/ stippellijn), zal het ingevoerde product worden voortbewogen richting de uitvoer 17. Ondertussen wordt het product ook samengedrukt, waarbij vloeistof wordt uitgeperst doorheen de filter 19. De schroef 18 volgens Fig. 3A omvat achtereenvolgens een eerste positief schroefdeel 26’, een negatief schroefdeel 27 en een tweede positief schroefdeel 26”. Het eerste positief schroefdeel 26 dient voor ontvangst van product. Het verzorgt een eerste samendrukking, met een afname van de spoed in de doorgangsrichting voor het product. Eventueel uitgedrukt gas kan nog deels ontsnappen, via de productinvoer 11 in een opwaartse richting. Bij doorgang langsheen het eerste positief schroefdeel 26’, raakt het product voldoende samengedrukt, zodat het een hoofdzakelijk gasdichte afsluiting gaat vormen tussen de productinvoer 11 enerzijds en de perforaties van de filter 19 anderzijds. Dit vermijdt het ongewenst inzuigen van omgevingslucht doorheen de filter, tot in de filtraatzijde. Meer bepaald voorziet de filter 19 voorziet slechts perforaties ter hoogte van een centrale zone, op een zekere afstand van de productinvoer 11. Deze centrale zone overlapt minstens gedeeltelijk met het negatief schroefdeel 27 van de schroef 18. Het negatief schroefdeel 27 is bij voorkeur korter dan het eerste positief schroefdeel 26°. Bij voorkeur is het negatief schroefdeel 27 in elk geval niet in staat om de doorgangsrichting van het product te keren. Wel zorgt het voor een belangrijke drukopbouw, minstens ter hoogte van de perforaties. Het gevolg is een persing van het product, doorheen de filter 19. Het tweede positief schroefdeel 26” heeft als functie om het droge productresidu uit te persen, aan de uitvoer 17. Bijvoorbeeld wordt het productresidu daar doorheen een scherm geperst. Merk ook op dat de schroefas 28 geleidelijk toeneemt in diameter. Dit, ter compensatie van het vloeistofverlies doorheen de filter 19, en voor versterkte persing.

De schroef 18 volgens Fig. 3B heeft een alternatief ontwerp. Deze schroef 18 heeft een geleidelijk afnemende spoed. Tegelijk neemt de schroefas 28 geleidelijk toe in diameter. De effecten zijn gelijkaardig als bij Fig. 3A. Nog een vaststelling is dat zowel in Fig. 3A als in Fig. 3B de schroeven 18 nauwsluitend zijn gevat binnen de overeenkomstige filters 19, en dat zij een bolle (Fig. 3A) of vlakke (Fig. 3B) schroefrand 29 vertonen. Dit draagt bij tot de gasdichte afsluiting tussen productinvoer 11 en de perforaties van de filter 19, d.m.v. het product. Ook zorgt het voor een lagering van de schroef 18 binnen de filter 19. Optioneel is de schroef 18 vervaardigd uit een slijtvast materiaal van lage wrijvingscoëfficiënt. Optioneel omvat de schroef 18 daarbij een polyamide.

Figuur 4A toont een middel voor het verkleinen van product, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm. Het gaat om twee vermaalrollen 15 met vingers 30, 30” die op elkaar ingrijpen. Het product wordt hiertussen geplet. Figuur 4B toont een een alternatief middel voor het verkleinen van product. Opnieuw gaat het om twee vermaalrollen 15, voorzien van vingers 30°, 30” die op elkaar ingrijpen. Bij voorkeur wordt de links getoonde rol 15’ met een hogere rotatiesnelheid aangedreven dan de rechts getoonde rol 15”. Optioneel wordt het product eerst verkleind via twee vermaalrollen 15 zoals getoond in Fig. 4A, en vervolgens verder verkleind via twee vermaalrollen 15 zoals getoond in Fig. 4B.

De genummerde elementen op de figuren zijn:

1. Inrichting

2. Reinigingsinstallatie

3. Filterschroefpers

4. Ontluchtingsinstallatie

5. Pasteuriseerinstallatie

6. Afvulinstallatie

7. Invoertrechter

8. Spoelbak

9. Spoelsysteem

10. Spoelsysteem

11. Productinvoer

12. Gasinvoer

13. Gasvoorraad

14. Drooginstallatie

15. Vermaalrol

16. Vacuümapparaat

17. Uitvoer voor productresidu

18. Schroef

19. Filter

20. Filtraatzijde

21. Transportband

22. Vloeistofafvoer

23. Wachtvat

24. Kraan

25. Ventiel

26. Positief schroefdeel

27.Negatief schroefdeel

28. Schroefas

29. Schroefrand

30. Vingers Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden en figuren kunnen worden toegevoegd, zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen.

Claims (15)

"5 BE2019/5648 CONCLUSI ES

1. Een werkwijze voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten, de werkwijze omvattende het voortbewegen en samendrukken van het product binnen en langsheen een omhullende filter (19), tussen een productinvoer (11) en een uitvoer voor productresidu (17), waarbij vloeistof zich vanuit het product verplaatst tot doorheen de filter (19), tot in een filtraatzijde (20) ten opzichte van de filter (19), en waarbij een eerste hoeveelheid van de vloeistof vanaf de genoemde filtraatzijde (20) naar een eerste wachtvat (23) wordt gevoerd, in welk wachtvat (23) een negatieve druk heerst, met het kenmerk, dat er minstens twee zulke wachtvaten (23) zijn voorzien, en waarbij een verdere hoeveelheid van de vloeistof naar een verder wachtvat (23) wordt gevoerd, vanaf de genoemde filtraatzijde (20).

2. De werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de vloeistof in de wachtvaten (23) wordt gespreid en/of verneveld.

3. De werkwijze volgens één der conclusies 1-2, waarbij de eerste hoeveelheid vloeistof gedurende een wachttijd in het eerste wachtvat (23) verblijft, zonder invoer van verdere vloeistof in het wachtvat (23).

4. De werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de genoemde vloeistof uit het wachtvat (23) wordt gelost, met invoer van een inert gas.

5. De werkwijze volgens één der conclusies 1-4, waarbij elk van de wachtvaten (23) achtereenvolgens: - wordt gevuld, met invoer van vloeistof bij een negatieve druk, - gedurende een welbepaalde wachttijd op een negatieve druk verblijft, - wordt geleegd, met invoer van een inert gas en met uitvoer van de vloeistof, - en terug op een negatieve druk wordt gebracht.

6. De werkwijze volgens conclusie 5, waarbij minstens drie wachtvaten (23) beurtelings worden gevuld, volgens een cyclus.

7. De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het product voorafgaand wordt verkleind, en waarbij het verkleind product wordt belucht met een inert gas.

8. De werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het verkleind product binnen een verticale trechter (11) wordt belucht met gecomprimeerd stikstofgas.

9. De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het product wordt voortbewogen en samengedrukt door rotatie van een schroef (18) binnen een omhullende filter (19).

10.De werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de schroef (18) een positief schroefdeel (26) en een negatief schroefdeel (27) omvat.

11. De werkwijze volgens voorgaande conclusie 4, waarbij de geloste vloeistof wordt gepasteuriseerd en luchtdicht wordt verpakt.

12.De werkwijze volgens conclusie 11, waarbij een hoofzakelijk vast productresidu verder wordt gedroogd via restwarmte van het pasteuriseren.

13.Een inrichting (1) voor het winnen van vloeistof uit een vloeistof-houdend product, bijvoorbeeld uit groenten, vruchten, zaden of noten, de inrichting (1) omvattende: - een productinvoer (11) voor invoer van het product, - een filterschroefpers (3), zich uitstrekkend vanaf de productinvoer (11) tot aan een uitvoer (17) voor productresidu, en - een vloeistofafvoer (22) vanaf een filtraatzijde (20) aan de filterschroefpers (3), met het kenmerk, dat de inrichting (1) verder twee of meerdere wachtvaten (23) omvat, waarbij de vloeistofafvoer (22) selectief in verbinding kan worden gesteld met elk van de wachtvaten (23), en waarbij elk wachtvat (23) afzonderlijk is aangesloten op een vacuümapparaat (16).

14. De inrichting (1) volgens conclusie 13, waarbij elk wachtvat (23) verder een gasinvoer (12”) omvat, voor invoer van een inert gas.

15. De inrichting (1) volgens één der conclusies 13-14, waarbij de genoemde productinvoer (11) een gasinvoer (12') omvat, voor invoer van een inert gas.