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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, umfassend ein Gehäuse mit Seitenwänden, eine umlaufend angetriebene und an den Seitenwänden gelagerte Hohltrommel mit perforierter Mantelfläche, ein von außen an diese unter Umschlingung eines Teils des Umfangs der Hohltrommel anpressbares, endloses Pressband, einen Produkt-Einzugskeil zum Zuführen eines Produktstroms, eine Stützvorrichtung für das Pressband mit wenigstens einem Stützelement, das auf der der Hohltrommel entgegen gesetzten Seite des Pressbandes angeordnet ist, sowie ein Abstreifmittel zum Abstreifen des Pressguts von der Hohltrommel.
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Solche Vorrichtungen kommen in verschiedenen Industriebereichen, insbesondere jedoch in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz. Mit den zuvor beschriebenen Vorrichtungen, die auch als Trenneinrichtungen oder Separatoren bezeichnet werden, lassen sich verschiedenartige Stoffe einem Separierprozess unterziehen. Dazu werden die zu trennenden Stoffe, also das Pressgut bzw. Trenngut, von außen mittels des endlosen Pressbandes gegen die perforierte Mantelfläche der Hohltrommel gedrückt. Unter diesem Druck werden die leichter fließenden Bestandteile des Pressguts durch die Perforation der Mantelfläche in den inneren Hohlraum der rotierenden Hohltrommel gepresst, während die schwerer fließenden Bestandteile des Pressgutes außen auf der Mantelfläche der Hohltrommel verbleiben.
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Einer solchen Trennung zugänglich sind Stoffe, Materialien bzw. Produkte, die sich bzw. deren Zusammensetzung sich durch ihr voneinander abweichendes Fließverhalten unterscheiden. Die Möglichkeit und/oder Notwendigkeit der Trennung von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit besteht z.B. bei der Verwertung von Tierkörpern (etwa der Abtrennung des Fleisches von der Haut, Sehnen, Flechten, Knochen bzw. Gräten etc.) oder Teilen davon, bei der Verwertung von Obst und Gemüse (etwa der Abtrennung des Fruchtfleisches von Schale, Stielen, Kernen bzw. Steinen etc.), bei der Aufarbeitung von fehlverpackten Lebensmitteln (etwa der Abtrennung von Butter oder Käse vom Verpackungsmaterial) oder dergleichen. Konkrete Anwendungsbeispiele sind z.B. das Entkernen von Datteln oder das Entpacken von in Folie verpackten Käsescheiben.
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Beim Entkernen oder Entpacken oder jedem anderen entsprechenden Separieren wird ein Produktstrom ausgehend von einem Produktzuführbereich zwischen dem Pressband und der Hohltrommel hindurch zu einem Produktausgabebereich gefördert. Dabei werden die Stoffe unterschiedlicher Fließfähigkeit getrennt, in dem die leichter fließenden Stoffe, am Beispiel des Entkernens der Datteln das Fruchtfleisch, mindestens teilweise in die Hohltrommel gedrückt und von dort abgeführt werden. Die schwerer fließenden Stoffe, wiederum am Beispiel des Entkernens der Datteln die Kerne, werden in Transportrichtung T des Produktstroms hinter der Hohltrommel im Produktausgabebereich gesammelt und abgeführt. Allerdings haftet der nicht durch die perforierte Mantelfläche ins Innere der Hohltrommel gedrückte Reststrom des Produktstroms einschließlich der schwerer fließenden Bestandteile üblicherweise mindestens teilweise außen an der Mantelfläche der Hohltrommel.
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Im Stand der Technik ist es üblich, dass Abstreifmittel vorgesehen sind, mittels der die außen auf der Mantelfläche der Hohltrommel verbleibenden, schwerer fließenden Bestandteile des Pressgutes, nämlich der Reststrom, abgestreift werden. Eine solche Vorrichtung mit entsprechenden Abstreifmitteln ist z.B. der
EP 0 642 738 B1 zu entnehmen. Darin ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der sich in einem oberen Bereich der Peripherie auf Seiten des Produktausgabebereiches eine Abstreifvorrichtung befindet, die mit der äußeren Mantelfläche der Hohltrommel in Wirkverbindung steht. Diese Abstreifvorrichtung ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die schwerer fließenden und außen an der Mantelfläche anliegenden bzw. anhaftenden Bestandteile des Produktstroms bei jeder Umdrehung der Hohltrommel zwangsläufig abgestreift werden und in den Produktausgabebereich fallen, von wo sie abgeführt werden.
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Aus der
DE 10 2007 063 465 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Abstreifmittel zwar an der gleichen Stelle positioniert ist, wie bei der zuvor genannten Vorrichtung, nämlich oberhalb des Produktausgabebereichs. Allerdings ist das Abstreifmittel in dieser Vorrichtung gesteuert. Das bedeutet, dass der außen an der Hohltrommel anliegende bzw. anhaftende Produktstrom bzw. Reststrom bedarfsabhängig mehrere Umdrehungen mit der Hohltrommel ausführen kann, um mehrfach die zwischen dem Pressband und der Hohltrommel gebildete Druckzone zu passieren, bevor er durch das Abstreifmittel von der Hohltrommel gestreift wird, da das Abstreifmittel zwischen einer Warteposition mit einem großen Abstand zur Hohltrommel und einer Arbeitsposition, in der das Abstreifmittel in Wirkverbindung mit der Hohltrommel steht, hin und her bewegbar ist. Zum Ende des Separationsprozesses werden die schwerer fließenden und außen an der Mantelfläche anliegenden bzw. anhaftenden Bestandteile des Produktstroms aber wiederum zwangsläufig abgestreift und fallen in den Produktausgabebereich, von wo sie abgeführt werden.
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Aus der
DE 41 16 476 C2 ist ferner eine Separiereinrichtung bekannt, die zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, insbesondere zum Zwecke des Aufbereitens von Lebensmitteln, ausgebildet ist. Dazu umfasst die Separiereinrichtung eine Abstreifvorrichtung mit einer Abstreifklinge, um Pressgutrest aus dem Inneren der Maschine zu entfernen. Es ist jedoch nicht offenbart, den Pressgutrest mit neuem Pressgut zu vermischen, um diesen der Separiereinrichtung erneut zuzuführen.
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Diese bekannten Ausbildungen der Vorrichtung haben sich jedoch insbesondere im Zusammenhang bei dem Entkernen/Entsteinen von Obst, beispielsweise dem Entkernen der Datteln, als nachteilig erwiesen. Durch das mehrfache Umlaufen des außen an der Mantelfläche anliegenden bzw. anhaftenden Produktstroms bzw. Reststroms werden am Beispiel des Entkernens von Datteln die Kerne freigelegt. Bleibt der Reststrom mit den Kernen außen auf der Hohltrommel, werden die Kerne im Bereich der Druckzone mehrfach gedrückt. Insbesondere durch die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Pressband und der Hohltrommel, üblicherweise ist die Rotationsgeschwindigkeit der Hohltrommel deutlich größer als die Fördergeschwindigkeit des Pressbandes, werden die Kerne beim Passieren der Druckzone an ihrer Oberfläche abgerieben. Dies hat zum einen den Nachteil, dass das Fruchtfleisch, das ins Innere der Hohltrommel gedrückt wird, mit dem Abrieb von den Kernen verunreinigt ist. Zum anderen ist die Ausbeute bei der Gewinnung von Fruchtfleisch geringer, da der an der Mantelfläche anhaftende Reststrom immer an derselben Stelle in der Druckzone mit Druck beaufschlagt wird, so dass an den Kernen stets Reste vom Fruchtfleisch zu finden sind. Neben dem Ausbeuteverlust führt dieser Effekt auch dazu, dass der Reststrom mit den Kernen nur schwer abzuführen ist. Die bekannten Lösungen weisen des Weiteren den Nachteil auf, dass die Maschinenteile, insbesondere die Hohltrommel und das Pressband schnell verschleißen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kompakte Vorrichtung zu schaffen, die eine für das Produkt und/oder die Vorrichtung schonendere und effektivere Trennung von vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, insbesondere beim Entkernen von Datteln, gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Abstreifmittel im Bereich des Produkt-Einzugskeils angeordnet ist, damit ein an der Hohltrommel anhaftender Reststrom durch das Abstreifmittel in dem Produkt-Einzugskeil zum Vermischen mit neuem, dem Produkt-Einzugskeil zugeführten Produktstrom abstreifbar ist. Mit dieser überraschend einfachen Lösung, nämlich der Positionierung des Abstreifmittels auf der entgegen gesetzten Seite der Hohltrommel bezogen auf die Transportrichtung T des Produktstroms, wird zum einen erreicht, dass der an der Hohltrommel anliegende bzw. anhaftende Reststrom abgelöst und aufgelockert erneut dem Produkt-Einzugskeil zugeführt werden kann. Der von der Hohltrommel abgestreifte Reststrom kann sich dabei mit dem neu hinzu geführten Produktstrom vermischen. Durch die Auflockerung und die Vermischung wird der Abrieb an den Kernen verringert. Zum anderen führt die erfindungsgemäße Ausbildung dazu, dass das Fruchtfleisch besser und umfassender vom Kern gelöst wird, so dass die Kerne nach dem Herauslösen aus dem Produkt- bzw. Reststrom den Trennprozess quasi selbständig verlassen und in den Produktausgabebereich fliegen.
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Zweckmäßigerweise ist das im Produktzuführbereich angeordnete Abstreifmittel eine einfache Klinge. Die Klinge ermöglicht ein einfaches und sicheres Reinigen der Mantelfläche der Hohltrommel, so dass der gesamte an der Hohltrommel anhaftende Reststrom in den Produkt-Einzugskeil fällt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Abstreifmittel mit einem Abstand zur Hohltrommel angeordnet ist, wobei das Abstreifmittel mit einem Einstellmechanismus zur Verstellung des Abstandes zur Hohltrommel versehen ist. Mit der Möglichkeit, den Abstand zwischen dem Abstreifmittel und der Hohltrommel zu variieren, lassen sich auch Produkte bzw. Produktströme mit unterschiedlichen Inhalten besser verarbeiten.
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Vorteilhafterweise sind jeder Seitenwand der Vorrichtung auf der dem Pressband zugewandten Innenseite Elemente zum Zuführen von Lebensmittelöl zugeordnet. Während des Trennprozesses bilden sich Zuckerkristalle, die an den Seitenwänden der Vorrichtung haften bzw. kleben. Dadurch entsteht eine sehr raue Oberfläche an den Innenflächen der Seitenwände, die dazu führt, dass das an den Seitenwänden entlang geführte Pressband im Bereich seiner Kanten zerstört wird. Durch das Lebensmittelöl wird zum einen die Ablagerung von Zucker an den Seitenwänden verhindert und zum anderen die Reibung zwischen dem Pressband und den Seitenwänden reduziert. Die Standzeit des Pressbandes wird dadurch wesentlich verlängert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Produkt-Einzugskeils Einführhilfen zum kontrollierten Zuführen des Produktstroms in den Produkt-Einzugskeil angeordnet sind. Dadurch wird insbesondere verhindert, dass im Produktstrom befindliche Kerne die Kanten des Pressbandes zerstören. Die Einführhilfen bewirken, dass sowohl der neu zugeführte Produktstrom als auch der von der Hohltrommel gelöste Reststrom mittig und mit Abstand von den Kanten des Pressbandes in dem Produkt-Einzugskeil geführt wird.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stützvorrichtung mit dem oder jedem Stützelement absenkbar ausgebildet ist. Dadurch kann das Pressband den Kernen im Bereich der Druckzone nachgeben, so dass der Abrieb an den Kernen reduziert wird.
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Die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Merkmalen beschriebenen Vorteile am Beispiel der Entkernung von Datteln treffen selbstverständlich in gleicher Weise auf andere zu trennenden Produkte bzw. Stoffgemische zu.
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Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
- 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 in Draufsicht.
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Die in der gezeigten Ausführungsform beschriebene Vorrichtung dient zum Entkernen von Datteln. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung aber ebenfalls zum Trennen jeglicher vermischter Stoffe mit unterschiedlichen Fließfähigkeiten, also insbesondere Fleisch, Fisch und anderen Obst- und Gemüsesorten ausgebildet und eingerichtet.
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In der 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit dargestellt. Ein aus diesen vermischten Stoffen gebildeter Produktstrom ist in Transportrichtung T von einem Produktzuführbereich 11 in einen Produktabgabebereich 12 förderbar. Die Vorrichtung 10 umfasst ein nicht explizit dargestelltes Gehäuse mit (nur teilweise in 2 dargestellten) Seitenwänden 13, 14. Zwischen diesen Seitenwänden 13, 14 ist eine Hohltrommel 15 gelagert, die durch nicht explizit beschriebene Antriebsmittel umlaufend antreibbar bzw. angetrieben ist. Die Rotationsachse A der Hohltrommel 15 verläuft quer zur Transportrichtung T des Produktstromes. Die Hohltrommel 15 selbst weist eine perforierte Mantelfläche M auf.
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Anders ausgedrückt sind in der Mantelfläche M Öffnungen 16 ausgebildet, die den Durchtritt von Teilen des Produktstromes, insbesondere den leichter fließenden, weichen und quetschfähigen Teilen, in das Innere der Hohltrommel 15 erlauben.
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Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 10 ein Pressband 17. Die Hohltrommel 15 ist auf einem Teil ihres Umfangs von dem vorzugsweise endlosen Pressband 17 außenseitig umschlungen. Das Pressband 17 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff, wie z.B. Gummi, Polyurethan oder dergleichen. Das Pressband 17 kann in anderen Ausführungsformen auch aus anderen Materialien gebildet und auch eine Presskette oder dergleichen sein. Zwecks Vermeidung von so genannten Produktsäcken im Bereich der Umschlingung ist zur Abstützung des Pressbandes 17 auf der der Hohltrommel 15 entgegen gesetzten Seite des Pressbandes 17 eine Stützvorrichtung 18 angeordnet. Die Stützvorrichtung 18 kann Walzen und/oder ein Stützband und/oder eine Stützkette oder dergleichen umfassen. Im Bereich der Umschlingung ist zwischen der Hohltrommel 15 und dem Pressband 17 die Druckzone D gebildet.
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Durch die Anordnung von Hohltrommel 15 und Pressband 17 ist im Produktzuführbereich 11 ein Produkt-Einzugskeil 19 gebildet. Dieser Produkt-Einzugskeil 19 erstreckt sich vorzugweise über die gesamte Breite des Pressbandes 17, kann sich aber auch nur über einen Teil der Breite erstrecken. Im Bereich des Produkt-Einzugskeils 19 ist ein Abstreifmittel 20 zum Abstreifen des an der Hohltrommel 15 anliegenden bzw. anhaftenden Produktstroms bzw. Reststroms angeordnet. Das Abstreifmittel 20, das vorzugsweise eine einfache Klinge ist, ist oberhalb des Pressbandes 17 angeordnet, und zwar mit einem Abstand zum Pressband 17, der eine ungehinderte Zuführung des Produktstroms in den Produkt-Einzugskeil 19 gewährleistet. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen kann das Abstreifmittel 20 auch aus mehreren Einzelklingen oder als Schaber oder dergleichen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Abstreifmittel 20 auch oberhalb der Rotationsachse A der Hohltrommel 15 angeordnet. Genauer ist der Bereich der Wirkverbindung zwischen dem Abstreifmittel 20 und der Hohltrommel 15 oberhalb der Rotationsachse A. Bezüglich der Position des Abstreifmittels 20 entlang des Umfangs der Hohltrommel 15 ist sicherzustellen, dass das Abstreifmittel 20 ausgehend vom oberen Scheitelpunkt S der Hohltrommel 15 in Richtung des Produkt-Einzugskeils 19 (in 1 im Uhrzeigersinn) angeordnet ist, damit der durch das Abstreifmittel 19 von der Hohltrommel 15 entfernte Reststrom zwingend wieder in den Produkt-Einzugskeil 19 fällt. Andere Positionen bzw. Anordnungen des Abstreifmittels 20 zwischen dem Scheitelpunkt S und dem Pressband 17 sind aber ebenfalls möglich.
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Das Abstreifmittel 20 ist vorzugsweise mit einem Abstand zur Hohltrommel 15 zum berührungslosen Abstreifen/ Reinigen der Hohltrommel 15 angeordnet. Das Abstreifmittel 20 kann zur Verstellung des Abstandes zwischen dem Abstreifmittel 20 und der Hohltrommel 15 auch mit einem Einstellmechanismus versehen sein. In einer Weiterbildung dieser Option kann das Abstreifmittel 20 auch aktiv ansteuerbar sein, um den Abstand während des Trennprozesses zu variieren.
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Zusätzlich zum Abstreifmittel 20 im Bereich des Produkt-Einzugskeils 19 kann rein optional ein weiteres nicht explizit dargestelltes Abstreifmittel vorgesehen sein, dass in herkömmlicher Weise im Produktabgabebereich 12 angeordnet ist. Bezogen auf die Transportrichtung T des Produktstromes ist dieses zusätzliche Abstreifmittel hinter der Hohltrommel 15 und vom Scheitelpunkt S aus (in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn) in Richtung des Produktabgabebereiches 12 angeordnet. Das zusätzliche Abstreifmittel kann ebenfalls mit einem Abstand zur Hohltrommel 15 angeordnet sein, wobei das Abstreifmittel auch mit einem Einstellmechanismus zur Verstellung des Abstandes zur Hohltrommel 15 ausgestattet sein kann. Die Einstellmechanismen der beiden Abstreifmittel können auch miteinander synchronisiert und/oder individuell über eine oder mehrere Steuerungen in Abstimmung aufeinander ansteuerbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 kann dieser ein Mittel 21 zum Zuführen eines die Reibung zwischen dem Pressband 17 und den Seitenwänden 13, 14 der Vorrichtung 10 reduzierenden Mediums zugeordnet sein. Dieses Mittel 21 kann zentral angeordnet sein. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Mittel 21 mehrere Elemente, vorzugsweise Düsen 22, mittels denen das Medium, vorzugsweise ein für Lebensmittel geeignetes Öl, auf die Innenseiten der Seitenwände 13, 14 aufbringbar ist. Die Düsen 22 sind an den Innenseiten der Seitenwände 13, 14 verteilt über die gesamte Länge des Pressbandes 17 angeordnet. Vorzugsweise sind die Düsen 22 im oberen Bereich der Seitenwände 13, 14 angeordnet, so dass das Öl selbsttätig in den Kontaktbereich zwischen den Außenkanten des Pressbandes 17 und den Seitenwänden 13, 14 fließen kann. Andere Ausbildungen und Anordnungen des Mittels 21 sind aber ebenfalls möglich.
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Vorzugsweise sind im Bereich des Produkt-Einzugskeils 19 Einführhilfen 23 zum kontrollierten Zuführen des Produktstroms in den Produkt-Einzugskeil 19 angeordnet. Die Einführhilfen 23, die einseitig oder beidseitig angeordnet sein können, dienen dazu, nicht nur den jeweils neu zugeführten Produktstrom, sondern auch den von der Hohltrommel 15 entfernten/gelösten Reststrom, der dann wieder Teil des Produktstroms wird, zu führen, und zwar insbesondere weg von den Kantenbereichen des Pressbandes 17. In der gezeigten Ausführungsform sind die Einführhilfen 23 durch Seitenteile 24, 25 gebildet. Diese Seitenteile 24, 25 sind mit Formschrägen zum Zentrieren des Produktstroms - bezogen auf die Querrichtung des Pressbandes 17 - zur Mitte des Pressbandes 17 hin versehen. Die Einführhilfen 23 können in anderen Ausführungsformen auch Leitbleche, Klappen oder dergleichen sein. Die Einführhilfen 23 sind vorzugsweise demontierbar, können aber auch integraler Bestandteil der Seitenwände 13, 14 sein. In Richtung der Hohltrommel 15 können die Einführhilfen 23 auch mit einer Schabekante oder dergleichen versehen sein, um das Abstreifmittel 20, das zwischen den Einführhilfen 23 oder in Transportrichtung T des Produktstromes hinter den Einführhilfen 23 angeordnet sein kann, zu unterstützen.
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Die Stützvorrichtung 18 ist insbesondere im Bereich der Druckzone D absenkbar ausgebildet. Die Stützvorrichtung 18 weist dazu vorzugsweise mehrere Stützelemente 26 auf. Die Stützelemente 26 sind bevorzugt Umlenk- und/oder Antriebswalzen. Einzelne oder alle Stützelemente 26 sind zum Absenken z.B. in Langlöchern geführt und federnd gelagert. Die Absenkbarkeit der Stützelemente 26 kann aber auch durch pneumatische und/oder hydraulische Komponenten oder in anderer bekannter Weise realisiert sein. In weiteren nicht explizit dargestellten Ausführungsformen können der Hohltrommel 15 vorzugsweise im Bereich des Produkt-Einzugskeils 19 und/oder dem Abstreifmittel 20 Leitelemente zugeordnet sein. Mittels der Leitelemente kann der von der Hohltrommel 15 entfernte/gelöste Reststrom bezüglich der Breite des Pressbandes gezielt z.B. den Randbereichen oder der Pressbandmitte zugeführt werden. Die Leitelemente können einfache Bleche oder dergleichen oder schraubenförmig gewundene Führungskörper sein.
