DE102021100863A1

DE102021100863A1 - Verfahren zum Befüllen von pneumatischen Pressen sowie pneumatische Presse zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102021100863A1
Application number: DE102021100863.8A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Willmes
Original assignee: Willmes Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Willmes Anlagentechnik GmbH
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2022-07-21
Also published as: WO2022152727A1

Abstract

Ein Verfahren zum Befüllen einer pneumatischen Presse (1) zum Auspressen von flüssigkeitshaltigem Pressgut (8), insbesondere von Trauben, welche einen verschließbaren, um eine Längsachse rotierbaren Pressbehälter (2) umfasst, dessen Behälterinnenraum durch eine Pressmembran (12) in einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckmittelraum (14) und einen das Pressgut (8) aufnehmenden Pressmittelraum (16) unterteilt ist, in dem wenigstens ein stehendes Drainageelement (18) angeordnet ist, und in den das Pressgut entweder über eine am Umfang des Pressbehälters (2) angeordnete umfängliche Einfüll- und Entleeröffnung (6) oder eine im Bereich der Rotationsachse (4) des Pressbehälters (2) angeordnete zentrale Zufuhröffnung (30) aus einem Maische-Vorratsbehälter (34) mittels einer Maischepumpe (32) zuführbar ist, zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: Schließen der umfänglichen Einfüll- und Entleeröffnung (6), Rotieren des Pressbehälters (2) in eine Position, in der das wenigstens eine Drainageelement (18) in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, Beaufschlagen des Druckmittelraums (14) mit einem vorgegebenen Vordruck derart, dass sich die Pressmembran an das wenigstens eine Drainageelement (18) anlegt, und Aktivieren der Maischepumpe (30) zum Fördern des Pressguts (8) aus dem Pressgut-Vorratsbehälter (34) durch die zentrale Zufuhröffnung (30) hindurch in den Pressbehälter, wobei der Vordruck im Druckmittelraum (14) während eines vorgegebenen ersten Zeitintervalls aufrechterhalten wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine pneumatische Presse (1) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von pneumatischen Pressen mit flüssigkeitshaltigem Pressgut, insbesondere mit Trauben, sowie eine pneumatische Presse zur Durchführung des Verfahrens, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Im Stand der Technik werden Pressen eingesetzt, die einen geschlossenen Pressbehälter aufweisen, in den das Pressgut, beispielsweise Früchte oder Trauben, zum Auspressen des darin enthaltenen Saftes von oben her eingefüllt wird. Im Inneren des Behälters ist eine Pressmembran angeordnet, die den Innenraum des Behälters in einen Druckmittelraum und einen Pressmittelraum unterteilt, wobei das Pressgut durch die umfänglich angeordnete Einfüllöffnung in den Pressmittelraum eingefüllt wird. Im Pressmittelraum befinden sich mehrere diametral zur umfänglichen Einfüllöffnung angeordnete Drainageelemente, die einen Schlauch aus flexiblem flüssigkeitsdurchlässigem Gewebe umfassen, in dessen Innerem ein durch ein Stützelement freigehaltener Saftkanal verläuft, welcher über einen der Einfüllöffnung gegenüberliegenden Saftablauf in ein Leitungssystem mündet, das mit einem Saft-Sammelbehälter verbunden ist. Nach dem Einfüllen des Pressgutes durch die während des Befüllvorgangs an der Oberseite der Pressbehälter angeordneten Einfüllöffnungen wird der Druckmittelraum, d.h. der Raum zwischen Pressmembran und Behälterwand, mit Druckluft beaufschlagt, welche beispielsweise einen Arbeitsdruck von 0,1 bis 2 bar besitzt. Der durch die Pressmembrane und das Druckmittel ausgeübte Druck führt dazu, dass der im Pressgut enthaltene Saft sehr schonend aus dem Pressgut herausgepresst wird, und über die Saftkanäle aus dem Innenraum der Presse abfließen kann. Die Pressen besitzen den Vorteil, dass das Auspressen des Pressgutes sehr schonend erfolgt, ohne dass beispielsweise die in den Kernen von Trauben enthaltenen Bitterstoffe in den Traubensaft gelangen.
Eine solche Presse ist beispielsweise in der DE 10 2004, 003 942 A1 beschrieben, in der zur besonders schonenden Befüllung der Presse durch die umfängliche Einfüllöffnung hindurch vorgeschlagen wird, den Druckmittelraum während des Einfüllvorgangs mit einem leichten Überdruck zu beaufschlagen der vor und/oder während des Einfüllvorgangs abgesenkt wird. Durch das Beaufschlagen des Druckmittelraums mit einem geringen Überdruck, der deutlich niedriger als der Arbeitsdruck ist, mit dem die Pressmembran während des eigentlichen Pressvorgangs an das Pressgut angepresst wird, fällt das Pressgut beim Einfüllen sozusagen auf ein Luftpolster, welches den Aufschlag des Pressguts auf den Boden des Behälters dämpft und dadurch ein frühzeitiges Aufplatzen der Trauben oder Früchte verhindert. Obgleich die Zeitdauer für das Befüllen der Pressen dadurch erheblich vergrößert wird, führt die schonende Befüllung zu einer deutlich verbesserten Qualität des ausgepressten Safts, der dementsprechend zu Erzeugung von qualitativ hochwertigen teuren Weinen eingesetzt wird. Das Dokument gibt keinen Hinweis darauf, das Verfahren bei einer Presse mit Zentralbefüllung einzusetzen, d.h. einer Presse, bei der das Pressgut über eine im Bereich der zentralen Längsachse des in der Regel zigarrenförmigen Pressbehälters angeordnete Eintrittsöffnung über eine Maischepumpe mit hohem Druck zugeführt wird.
Der Grund hierfür ist darin zu sehen, dass die Zentralbefüllung das Pressgut mechanisch stark belastet, da die Trauben in den rotierenden Bauteilen der Maischepumpe bereits teilweise zerkleinert werden. Hierbei werden die in den Trauben enthaltenen Kerne durch die hohe mechanische Beanspruchung zum Teil geöffnet und die darin enthaltenen Bitterstoffe in die flüssige Maische freigesetzt, was die Qualität des erhaltenen Traubensafts erheblich verringert. Demgemäß werden Pressen mit Zentralbefüllung, die in der Regel auch über umfängliche Einfüllöffnungen im Pressbehälter befüllt werden können, in erster Linie dazu eingesetzt, einen möglichst hohen Durchsatz an Pressgut unter Inkaufnahme einer verminderten Qualität des ausgepressten Safts zu erzielen.
Anders ausgedrückt wird bei Pressen beim Befüllen der Pressbehälter über die Zentralbefüllung der Durchsatz an Pressgut auf Kosten der Qualität des erhaltenen Presserzeugnisses so weit wie möglich erhöht, um die Presse letzten Endes während der vergleichsweise kurzen Erntephasen der Trauben so effektiv wie möglich zu nutzen. Die Zentralbefüllung wird demgemäß größtenteils für die Erzeugung von Weinen niedrigerer Qualität eingesetzt, die kostengünstig in großen Mengen produziert werden sollen.
Ein Problem bei der Befüllung der zuvor beschriebenen pneumatischen Pressen über die Zentralbefüllung besteht darin, dass der bereits durch das Fördern des Pressgutes in der Maischepumpe sowie beim Einleiten der Maische in den Pressbehälter aus den aufplatzenden Trauben freigesetzte Saft mit fortschreitendem Befüllvorgang zunehmend langsamer aus dem Pressmittelraum abgeleitet werden kann, da die fortlaufend zunehmende Menge an Pressgut den Eintritt des freigesetzten Safts in die Drainageelemente blockiert.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem sich die Zeitdauer zum Befüllen einer Presse über die Zentralbefüllung mit einer vorgegebenen Menge an Pressgut, die größer als das Volumen des Pressbehälters ist, verkürzen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Presse zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Presse mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:

1 Eine schematische räumliche Darstellung einer pneumatischen Presse mit stehenden Drainageelementen,
2 eine schematische Querschnittsansicht der Presse von 1 nach dem Schließen der umfänglichen Befüll- und Entleeröffnungen und dem Anlegen des Vordrucks an den Druckmittelraum, bevor die Maischepumpe aktiviert wird,
3 eine schematische Querschnittsansicht der Presse von 1 beim Zuführen der Maische durch die zentrale Zufuhröffnung während des vorgegebenen Zeitintervalls, in welchem die Pressmembran mit Vordruck beaufschlagt wird, dessen Höhe im Wesentlichen konstant gehalten wird, und
4 eine schematische Querschnittsansicht der Presse von 1 nach dem Ablauf der Multiphase beim Anlegen der Pressmembran an die Behälterinnenwand und vor der Rotation des Pressbehälters um die zentrale Längsachse.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine pneumatische Presse 1 einen länglichen, bevorzugt zylindrischen Behälter 2, der um seine Behälterlängsachse 4 über nicht näher dargestellte Antriebseinrichtungen rotierbar ist.
Innerhalb des Behälters 2 ist eine Pressmembran 12 angeordnet, die den Behälterinnenraum in einen zwischen der Membran 12 und der Behälterinnenwand gebildeten Druckmittelraum 14 und einen das eingefüllte Pressgut 8, insbesondere Trauben, aufnehmenden Pressmittelraum 16 unterteilt.
Wie in 1 angedeutet ist, sind innerhalb des Pressmittelraumes 16 mehrere stehende Drainageelemente 18 zur Raumentsaftung angeordnet, die beispielsweise aus einem nicht näher dargestellten Stützelement sowie einem um das Stützelement herum angeordneten Schlauch aus vorzugsweise flexiblem Gewebe oder Metall bestehen, in dessen Innenraum ein in eine Saft-Sammelleitung 20 mündender Saftkanal bereitgestellt wird.
Der Druckmittelraum 14 ist vorzugsweise über eine elektronische Steuerungseinrichtung 22 und ein lediglich schematisch gezeigtes Ventil 24 mit einer Druckmittelquelle 26 verbunden, um den Druckmittelraum 14 zum Auspressen des Pressgutes 8 in bekannter Weise mit Druckmittel, insbesondere Druckluft, zu beaufschlagen, bzw. zum Anlegen der Pressmembran 12 an die Innenwand des Pressbehälters 2 mit Unterdruck zu beaufschlagen. Hierzu ist die Druckmittelquelle 26 in vorteilhafter Weise als Gebläse ausgeführt, dessen Förderrichtung von blasen auf saugen umschaltbar ist, wie dies in 2 und 4 durch die Pfeile angedeutet ist. Zur besseren Unterscheidbarkeit wird der beim Pressvorgang anliegende Überdruck, der mit dem umschaltbaren Gebläse 26 erzeugbar ist und beispielsweise im Bereich von maximal 1,2 bis 2 bar liegt, nachfolgend auch als Arbeitsdruck bezeichnet.
Im Bereich der Längsachse 4 des Pressbehälters 2, die gleichzeitig die Rotationsachse darstellt, um welche der Behälter 2 vor- und zurück rotierbar ist, um das Pressgut 8 nach einem Pressvorgang aufzulockern, ist weiterhin eine zentrale Zufuhröffnung 30 angeordnet, durch die hindurch das Pressgut 8 über eine nicht näher gezeigte Drehdurchführung aus einem in den 1 bis 4 schematisch gezeigten Sammelbehälter 34 abgesaugt und im Bereich der Längsachse 4 zentral in den Pressbehälter 2 eingeleitet werden kann.
Wie der Darstellung der 1 bis 4 weiterhin entnommen werden kann, sind an der Oberseite des Behälters 2 mehrere Einfüll- und Entleeröffnungen 6 angeordnet, über die das Pressgut 8 optional zur Zufuhr über die zentrale Zufuhröffnung 30 in schonender Weise als Schüttgut in das Innere des Behälters 2 eingefüllt werden kann.
Um den Pressmittelraum 16 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer verkürzten Zeit über die zentrale Zufuhröffnung 30 mit Pressgut 8 zu befüllen, was nachfolgend auch als Zentralbefüllung bezeichnet wird, werden die Einfüll- und Entleeröffnungen 6 geschlossen, und der Pressbehälter 2 in die herkömmliche, in 1 gezeigte Befüllposition rotiert, in der sich die Einfüll- und Entleeröffnungen 6 in der 12-Uhr Stellung an der Oberseite des Pressbehälters 2 befinden und die Drainageelemente 18 vertikal (stehend) ausgerichtet sind. Im Anschluss daran wird der Druckmittelraum 14 mit einem Vordruck von bevorzugt 30 mbar beaufschlagt. Dadurch bläht sich die Pressmembran 12 in der in 2 gezeigten Weise auf und legt sich mit dem Vordruck an die stehend angeordneten Drainageelemente 18 an.
Im Anschluss daran wird die Maischepumpe 32 aktiviert, die das Pressgut aus dem Vorratsbehälter 34 über die zentrale Zufuhröffnung 30 im Bereich des Drehzentrums der einen Seitenwand in den Innenraum des Pressbehälters 2 fördert. Obgleich die Fördermenge an Maische insbesondere durch eine Veränderung der Pumpendrehzahl beispielsweise zum Ende des Befüllvorgangs hin auch verringert werden kann, um z.B. ein übermäßiges Aufschäumen des Traubensafts im Pressbehälter 2 zu verhindern, wird die Fördermenge der Maischepumpe 32 vom Beginn bis zum Ende des Befüllvorgangs bevorzugt konstant gehalten.
Wie von dem Anmelder überraschend erkannt wurde, wird die in der Maische durch den Pumpvorgang freigesetzte Flüssigkeit, d.h. der freie Traubensaft, durch die mit Vordruck beaufschlagte Pressmembran 12, die von beiden Seiten her an den Drainageelementen 18 anliegt (siehe 2), in erhöhtem Maße zu den obenliegenden Bereichen der Drainageelemente 18 geleitet, was dazu führt, das innerhalb eines Zeitintervalls mehr Flüssigkeit durch die Sieböffnungen der Drainageelemente 18 hindurchtritt. Dadurch fließt der freie Saft während des Befüllens über die zentrale Saft-Sammelleitung 20 letztlich wesentlich schneller ab, als dies bei einem herkömmlichen Befüllvorgang über die Zentralbefüllung der Fall ist, bei dem der Druckmittelraum 14, wie in 4 angedeutet, mit Unterdruck beaufschlagt wird und die Pressmembran 12 an der Innenwand des Pressbehälters 2 anliegt.
Wie von Anmelder durchgeführten Versuche in diesem Zusammenhang gezeigt haben, lässt sich durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Zentralbefüllung der zuvor beschriebenen Membranpressen mit stehenden Drainageelementen der Befüllvorgang in vorteilhafter Weise insgesamt um bis zu ca. 20 % verkürzen, was im Gegenzug bedeutet, dass der Gesamtdurchsatz an Pressgut 8 in einem vorgegebenen Zeitraum in vorteilhafter Weise um ca. 20% gesteigert werden kann.
Dies wiederum bedeutet für einen Winzer, dass dieser beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise anstelle von sonst fünf Pressen lediglich vier Pressen benötigt, was insgesamt eine erhebliche Kostenersparnis bei der Anschaffung mit sich bringt. Zudem fallen auch der Raumbedarf und die Betriebs- und Wartungskosten entsprechend geringer aus. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daran zu sehen, dass sich auch bestehende Pressen mit einer Zentralbefüllung im Nachhinein durch eine entsprechende Änderung der Steuerungssoftware auf das erfindungsgemäße Verfahren umstellen lassen.
Bei der bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung wird der Druck des Druckmediums im Druckmittelraum 14, bei dem es sich bevorzugt um Druckluft handelt, während des vorgegebenen Zeitintervalls auf einem im Wesentlichen konstanten Wert gehalten, der bevorzugt im Bereich von 30 mbar liegt. Demgemäß wird das vorgegebene Zeitintervall im Rahmen dieser Anmeldung auch als Haltephase bezeichnet.
Um den Druck des Druckmittels während der Haltephase auf dem vorgegebenen Wert zu halten, wird dessen Größe im Druckmittelraum 14 bevorzugt erfasst und der Druckmittelraum 14 belüftet, wenn der erfasste Druck, der sich durch die fortlaufend von der Maischepumpe 34 in den Pressmittelraum 16 geförderte Menge an Pressgut 8, welches nicht durch die Drainageelemente 18 aus dem Behälterinnenraum entweicht ständig erhöht, einen vorgegebenen Druck-Schwellenwert überschreitet. Dieser Druck-Schwellenwert ist bevorzugt einstellbar und liegt beispielsweise 30 mbar über dem Wert des Vordrucks.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Druckmittelraum 14 nach dem Erreichen des vorgegebenen Druck-Schwellenwertes bevorzugt solange belüftet, bis der Druck im Druckmittelraum 14 wieder auf den eingestellten Wert des Vordrucks abgefallen ist. Die Zeitdauer zwischen einem Belüften des Druckmittelraums 14 und einem erneuten Belüften desselben hängt hierbei unter anderem von der Größe des Pressbehälters 2, der Förderleistung der Maischepumpe 32, sowie auch der Konsistenz der Maische und der Menge an festen Bestandteilen in der Maische ab, die sich seit dem Beginn des Befüllvorgangs bereits im Pressbehälter 2 abgelagert haben. Sie kann z.B. 10 s bis 50 s oder auch mehr betragen.
Um den Druck des Druckmittels im Druckmittelraum 14 nach dem Aktivieren der Maischepumpe 32 während der Haltephase, die z.B. 5 Minuten betragen kann, in der zuvor erwähnten Weise im Wesentlichen konstant zu halten, bzw. auf den Wert des vorgegebenen Vordrucks zu regeln, wird dieser, wie in 3 angedeutet, bevorzugt durch einen elektrischen Drucksensor 35 und eine mit diesem gekoppelte elektronische Steuerungseinrichtung 22 erfasst, welche in Abhängigkeit von den vom Drucksensor 35 erfassten Druckwerten ein weiteres elektrisch betätigtes Ventil 28; insbesondere ein kostengünstiges Auf-Zu-Ventil öffnet und schließt, über welches der Druckmittelraum 14 mit der Umgebung in Strömungsverbindung gebracht werden kann, um diesen zu Belüften und dadurch den erhöhten Druck im Druckmittelraum 14 wieder auf den vorgegebenen Wert für den Vordruck abzusenken.
Wie von dem Anmelder weiterhin erkannt wurde, beträgt der Vordruck des Druckmittels im Druckmittelraum 14 in vorteilhafter Weise 20 mbar bis 40 mbar, was für einen optimalen Vorababfluss der flüssigen Bestandteile der Maische aus dem Pressmittelraum 16 sorgt. Der Druck-Schwellenwert, bei welchem der Druckmittelraum 14 belüftet wird, liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 50 mbar und 150 mbar, insbesondere 50 mbar und 70 mbar, und ist bevorzugt 30 mbar höher als der Grundwert für den Vordruck. Hierdurch wird in Verbindung mit einem kostengünstigen Auf-Zu- Ventil 28 für die Belüftung des Druckmittelraums 14 ein guter Kompromiss für eine hinreichend genauer Regelung des gewünschten Vordrucks im Druckmittelraum 14 erhalten, welche bei einer vergleichsweise niedrigen Umschaltfrequenz des weiteren Ventils 28 dennoch einen zuverlässigen Abbau des durch die fortlaufende Zufuhr der Maische, bzw. des Pressguts 8 in den Pressmittelraum erfolgenden Druckanstiegs im Druckmittelraum 14 sicher stellt.
Das weitere Ventil 28 wird, wie in 2 angedeutet, vor der Aktivierung der Maischepumpe 32 zum Aufbau des Vordrucks im Druckmittelraum 14 geschlossen und der Druckmittelraum 14 bevorzugt über das Ventil 24 mit der Druckmittelquelle 26 verbunden, die bevorzugt ein umschaltbares Gebläse 26 ist, welches Umgebungsluft in den Druckmittelraum 14 fördert. Um den Druck im Druckmittelraum 14 nach dem Erreichen des gewünschten Vordrucks aufrecht zu erhalten, wird das weitere Ventil 24, welches bevorzugt ebenfalls ein kostengünstiges Auf-Zu-Ventil ist, vor dem Aktivieren der Maischepumpe 32 geschlossen, so dass die in den Druckmittelraum 14 geförderte Luft nicht wieder durch das Gebläse 26 hindurch in die Umgebung entweichen kann. Diese Anordnung aus zwei kostengünstigen Auf- und Zu-Ventilen 24, 28 in Verbindung mit einem Drucksensor 35 und einer elektronischen Steuerungseinrichtung 22, welche die Ventile 24, 28 in Abhängigkeit von den Signalen des Drucksensors 35 öffnet und schließt steuert, ermöglicht es in vorteilhafter Weise, zum Befüllen des Druckmittelraums 14 mit dem Vordruck sowie dem Arbeitsdruck beim späteren Pressvorgang in gleicher Weise wie beim Anlegen der Pressmembrane 12 an die Innenwand des Pressbehälters 2 ein und dasselbe Gebläse als Druckmittelquelle 26 einzusetzen, welches von Druck- auf Saugbetrieb umschaltbar ist. Hierdurch lassen sich die Kosten für den Betrieb der Presse 1 in vorteilhafter Weise weiter senken, da keine separaten Überdruck- und Unterdruckquellen benötigt werden.
Anstelle einer zuvor beschriebenen elektronischen Steuerung, bzw. Regelung des Vordrucks während des Befüllens des Pressbehälters 2 mit Maische über die Zentralbefüllung kann es alternativ vorgesehen sein, dass der Vordruck im Druckmittelraum 14 lediglich über ein kostengünstiges mechanisches Überdruckventil begrenzt wird, über welches der Druckmittelraum 14 beim Erreichen des vorgegebenen Druck- Schwellenwerts belüftet wird. Das mechanische Überdruckventil (nicht gezeigt) kann hierzu z.B. einen durch eine vorgespannte Feder mit einer bevorzugt einstellbaren Schließkraft beaufschlagten Verschlusskörper enthalten, welcher in einen entsprechend ausgestalteten Ventilsitz in der stromaufwärtigen Richtung, d.h. in Richtung zum Druckmittelraum 14 hin, in die Schließstellung gedrängt wird. Um bei dem sich an den Befüllvorgang anschließenden Pressvorgang den Druckmittelraum 14 mit einem erhöhten Arbeitsdruck von beispielsweise 1,2 bar beaufschlagen zu können, lässt sich der Verschlusskörper in der Schließstellung bevorzugt mechanisch sperren. Alternativ kann die Zuleitung, über die das mechanische Überdruckventil mit dem Druckmittelraum 14 kommuniziert, durch ein weiteres elektrisch- oder auch mechanisch betätigbares Ventil während des Pressvorgangs verschließbar sein.
Nachdem der Vordruck erreicht und die Maischepumpe 32 aktiviert wurde, um fortlaufend Maische in den Pressmittelraum zu fördern, wird der Vordruck wie zuvor erwähnt für ein vorgegebenes Zeitintervall (Haltephase) von z.B. 5 Minuten auf dem bevorzugt konstanten oder im Rahmen des Regelbereichs im Wesentlichen konstanten Wert gehalten, während die Maischepumpe weiterhin Maische, bzw. Pressgut 8 durch die zentrale Zufuhröffnung in den Pressmittelraum 16 fördert.
Wie von dem Anmelder gefunden wurde, lässt sich die Aufschüttmenge der Presse 1, d.h. die Menge an Pressgut, welches insgesamt in den Pressbehälter 2 eingefüllt werden kann, in vorteilhafter Weise steigern, wenn nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls von z.B. 5 Minuten der Druck im Druckmittelraum 14 durch Anlagen von Unterdruck soweit abgesenkt wird, dass die Pressmembrane 12 an der Innenwand des Pressbehälters 2 anliegt. Diese, auch als Vakuum ziehen bezeichnete Phase des Befüllvorgangs, während der die Maische fortlaufend durch die zentrale Zufuhröffnung 30 zugeführt wird, kann beispielsweise 2 Minuten oder weniger andauern und wird dadurch bewirkt, dass das weitere Ventil 28 geschlossen, das Ventil 24 geöffnet und das umschaltbare Gebläse 26 als Sauggebläse betrieben wird, welches die im Druckmittelraum 14 enthaltene Luft, aus diesem heraus fördert, wie dies in 4 angedeutet ist.
Nachdem die Luft bevorzugt vollständig aus dem Druckmittelraum 14 abgesaugt wurde, und die Pressmembrane 12 an der Innenwand des Pressbehälters 2 anliegt, wird bei laufender Maischepumpe 32 der Pressbehälter 2 zur Auflockerung des Pressguts 8 ein oder mehrmals im Uhrzeigersinn sowie bevorzugt auch im Gegenuhrzeitersinn um die zentrale Längsachse 4 rotiert. Hierbei kann der Rotationswinkel eine oder mehrere volle Umdrehungen betragen. Um die Zeitdauer zum vollständigen Befüllen der Presse 1 weiter zu verkürzen, wird der Pressbehälter 2 bevorzugt mehrmals jedoch lediglich um einen Winkel von weniger als 180° vor- und zurück rotiert, bevorzugt weniger als 45°, was bereits ausreichend ist, den Saftfluss aus der Maische in die Drainageelemente 18 erneut zu erhöhen und dadurch die Zeitdauer für die Befüllung entsprechend zu verkürzen.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken wird der Druckmittelraum 14 nach dem Vor- und Zurückrotieren des Pressbehälters 2 für wenigstens zwei oder mehrere weitere vorgegebene Zeitintervalle (Haltephasen) erneut in der zuvor beschriebenen Weise mit dem vorgegebenen Vordruck beaufschlagt, wobei am Ende eines jeden weiteren Zeitintervalls (Haltephase) der Druckmittelraum 14 zum Anlegen der Pressmembrane 12 an die Innenwand des Pressbehälters 2 mit Unterdruck beaufschlagt und der Pressbehälter 2 um einen Winkel von bevorzugt 45° oder weniger ein- oder mehrmals vor- und zurück rotiert wird, um den Saftfluss abermals anzuregen, während die Maische durch die Maischepumpe 32 fortlaufend in den Pressmittelraum 16 gefördert wird.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken umfasst eine pneumatische Presse 1 zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens einen verschließbaren, um eine Längsachse rotierbaren Pressbehälter 2, an dessen Umfang eine umfängliche Einfüll- und Entleeröffnung 6 angeordnet ist, und dessen Behälterinnenraum durch eine Pressmembran 12 in einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckmittelraum 14 und einen das Pressgut 8 aufnehmenden Pressmittelraum 16 unterteilt ist, wenigstens ein im Pressbehälter 2 angeordnetes stehendes Drainageelement 18, eine im Bereich der Rotationsachse 4 des Pressbehälters 2 angeordnete zentrale Zufuhröffnung 30, einen Maische-Vorratsbehälter 34, eine Maischepumpe 32 zum Fördern der Maische aus dem Maische-Vorratsbehälter 34 zur zentralen Zufuhröffnung 30, sowie eine elektronische Steuerungseinrichtung 22 zur Steuerung der Maischepumpe 32 sowie des Drucks des Druckmittels im Druckmittelraum 14 und bevorzugt auch der Rotation des Pressbehälters 2 um dessen zentrale Längsachse 4.
Die Presse 1 zeichnet sich dadurch aus, dass die zentrale Steuerungseinrichtung 22 dazu eingerichtet ist, den Pressbehälter 2 nach dem Schließen der umfänglichen Einfüll- und Entleeröffnung 6 in eine Position zu rotieren, in der das wenigstens eine Drainageelement 18 in vertikaler Richtung ausgerichtet ist. Die zentrale Steuerungseinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, den Druckmittelraums 14 in dieser Position mit einem vorgegebenen Vordruck zu beaufschlagen, derart, dass sich die Pressmembran 12 an das wenigstens eine Drainageelement 18 anlegt, und nach der Beaufschlagung des Druckmittelraums 14 mit dem Vordruck die Maischepumpe 30 zu aktivieren, um das Pressgut 8 aus dem Pressgut-Vorratsbehälter 34 durch die zentrale Zufuhröffnung 30 hindurch in den Pressbehälter 2 zu fördern. Darüber hinaus ist die elektronische Steuerungseinrichtung 22 weiterhin dazu eingerichtet, den Druck des Druckmittels im Druckmittelraum 14 in der Weise zu steuern, dass der Vordruck während der Zufuhr der Maische in den Pressmittelraum 16 während wenigstens eines vorgegebenen ersten Zeitintervalls im Wesentlichen konstant ist.
Bezugszeichenliste

1: Pneumatische Presse
2: Pressbehälter
4: Drehachse
6: Einfüll- und Entleeröffnung
8: Pressgut
12: Pressmembran
14: Druckmittelraum
16: Pressmittelraum
18: Drainageelement
20: Saft-Sammelleitung
22: elektronische Steuerungseinrichtung
24: elektrisch betätigbares Ventil
26: Druckmittelquelle
28: weiteres elektrisch betätigbares Ventil
30: zentrale Zufuhröffnung
32: Maischepumpe
34: Vorratsbehälter für Maische
36: elektrischer Drucksensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004003942 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Befüllen einer pneumatischen Presse (1) zum Auspressen von flüssigkeitshaltigem Pressgut (8), insbesondere von Trauben, welche einen verschließbaren, um eine Längsachse rotierbaren Pressbehälter (2) umfasst, dessen Behälterinnenraum durch eine Pressmembran (12) in einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckmittelraum (14) und einen das Pressgut (8) aufnehmenden Pressmittelraum (16) unterteilt ist, in dem wenigstens ein stehendes Drainageelement (18) angeordnet ist, und in den das Pressgut entweder über eine am Umfang des Pressbehälters (2) angeordnete umfängliche Einfüll- und Entleeröffnung (6) oder eine im Bereich der Rotationsachse (4) des Pressbehälters (2) angeordnete zentrale Zufuhröffnung (30) aus einem Maische-Vorratsbehälter (34) mittels einer Maischepumpe (32) zuführbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Schließen der umfänglichen Einfüll- und Entleeröffnung (6), Rotieren des Pressbehälters (2) in eine Position, in der das wenigstens eine Drainageelement (18) in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, Beaufschlagen des Druckmittelraums (14) mit einem vorgegebenen Vordruck derart, dass sich die Pressmembran an das wenigstens eine Drainageelement (18) anlegt, und Aktivieren der Maischepumpe (30) zum Fördern des Pressguts (8) aus dem Pressgut-Vorratsbehälter (34) durch die zentrale Zufuhröffnung (30) hindurch in den Pressbehälter, wobei der Vordruck im Druckmittelraum (14) während eines vorgegebenen ersten Zeitintervalls aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Druckmediums im Druckmittelraum (14) während des vorgegebenen Zeitintervalls auf einem im Wesentlichen konstanten Wert gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Druckmediums im Druckmittelraum (14) erfasst und der Druckmittelraum (14) belüftet wird, wenn der erfasste Druck infolge der in den Pressmittelraum (16) durch die zentrale Zufuhröffnung (30) hindurch eingeleiteten Menge an Pressgut (8) einen vorgegebenen Druck-Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelraum (14) nach dem Erreichen des vorgegebenen Druck-Schwellenwertes solange belüftet wird, bis der Druck im Druckmittelraum (14) wieder auf den Vordruck abgefallen ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Druckmittelraum (14) durch einen elektrischen Drucksensor (35) und eine mit diesem gekoppelte elektronische Steuerungseinrichtung (22) erfasst wird, und dass der Druckmittelraum (14) mit der Druckmittelquelle (26) über ein elektronisch betätigbares Ventil (24) und mit der Umgebung über ein weiteres elektrisch betätigbares Ventil (28) in Strömungsverbindung steht, wobei das weitere elektrisch betätigbare Ventil (28) durch die elektronische Steuerungseinrichtung (22) zur Belüftung des Druckmittelraums (14) geöffnet und zum Aufbau des Vordrucks verschlossen werden kann.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck im Druckmittelraum (14) in einem Bereich zwischen 20 mbar und 120 mbar beträgt, und dass der Druck-Schwellenwert, bei welchem der Druckmittelraum (14) belüftet wird, im Bereich von 50 mbar und 150 mbar liegt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck im Druckmittelraum (14) über ein mechanisches Überdruckventil begrenzt wird, über welches der Druckmittelraum (14) beim Erreichen des vorgegebenen Druck-Schwellenwerts belüftet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelraum (14) nach Ablauf des ersten Zeitintervalls mit Unterdruck beaufschlagt wird, um die Pressmembran (12) an die Innenwand des Pressbehälters (2) anzulegen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelquelle (26) ein von Druck- auf Saugbetrieb umschaltbares Gebläse umfasst, durch welches der Druckmittelraum (14) zum Aufbau des Vordrucks mit Überdruck und zum Anlegen der Pressmembran (12) an die Behälterinnenwand mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressbehälter (2) zur Auflockerung des Pressguts (8) während oder nach der Beaufschlagung des Druckmittelraums (14) mit Unterdruck ein oder mehrmals im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeitersinn um die zentrale Längsachse um eine volle Umdrehung und/oder um einen vorgegebenen Winkel von weniger als 180° vor- und zurück rotiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelraum (14) nach dem Vor- und Zurückrotieren des Pressbehälters (2) für wenigstens zwei oder mehrere weitere vorgegebene Zeitintervalle erneut mit Vordruck beaufschlagt wird, wobei am Ende eines jeden weiteren Zeitintervalls der Druckmittelraum (14) zum Anlegen der Pressmembrane (12) an die Innenwand des Pressbehälters (2) mit Vakuum beaufschlagt und der Pressbehälter (2) vor einer erneuten Beaufschlagung mit dem Vordruck vor- und zurück rotiert wird.
Pneumatische Presse (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend einen verschließbaren, um eine Längsachse rotierbaren Pressbehälter (2), an dessen Umfang eine umfängliche Einfüll- und Entleeröffnung (6) angeordnet ist, und dessen Behälterinnenraum durch eine Pressmembran (12) in einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckmittelraum (14) und einen das Pressgut (8) aufnehmenden Pressmittelraum (16) unterteilt ist, wenigstens ein im Pressbehälter (2) angeordnetes stehendes Drainageelement (18), eine im Bereich der Rotationsachse (4) des Pressbehälters (2) angeordnete zentrale Zufuhröffnung (30), einen Maische-Vorratsbehälter (34), eine Maischepumpe (32) zum Fördern der Maische aus dem Maische-Vorratsbehälter (34) zur zentralen Zufuhröffnung (30), sowie eine elektronische Steuerungseinrichtung (22) zur Steuerung der Maischepumpe (32), der Rotation des Pressbehälters (2) um dessen zentrale Längsachse sowie zur Steuerung des Drucks des Druckmittels im Druckmittelraum (14), dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuerungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, den Pressbehälter (2) nach dem Schließen der umfänglichen Einfüll- und Entleeröffnung (6) in eine Position zu rotieren, in der das wenigstens eine Drainageelement (18) in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, und den Druckmittelraums (14) in dieser Position mit einem vorgegebenen Vordruck zu beaufschlagen, derart, dass sich die Pressmembran an das wenigstens eine Drainageelement (18) anlegt, dass die elektronische Steuerungseinrichtung (22) weiterhin dazu eingerichtet ist, nach der Beaufschlagung des Druckmittelraums (14) mit dem Vordruck die Maischepumpe (30) zu aktivieren, um das Pressgut (8) aus dem Pressgut-Vorratsbehälter (34) durch die zentrale Zufuhröffnung (30) hindurch in den Pressbehälter (2) zu fördern, und dass die elektronische Steuerungseinrichtung (22) weiterhin dazu eingerichtet ist, den Druck des Druckmittels im Druckmittelraum (14) in der Weise zu steuern oder zu regeln, dass der Vordruck während der Zufuhr der Maische in den Pressmittelraum (16) für wenigstens eines vorgegebenen erstes Zeitintervalls im Wesentlichen konstant ist.