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Beschreibung
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zum Patentgesuch betreffend: "Motorgetriebene Zitrusfruchtpresse"
Die Erfindung betrifft eine motorgetriebene Zitrusfruchtpresse. Es sind derartige
Pressen marktgängig, bei denen auf einen Auspreßkegel, der von einem Motor über
ein Getriebe antreibbar ist von Hand eine Fruchthälfte aufdrückbar ist, wobei der
Auspreßkegel in Axialrichtung um eine kleine Strecke verschoben wird und dabei den
Motor einschaltet. Wird die ausgepreßte Fruchthälfte vom Kegel abgehoben, so schaltet
der Motor wieder aus. Ein Beispiel für den Aufbau eines solchen Motors mit Schalter
ergibt sich aus der DE-PS 1 187 349.
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Bekanntlich werden zusammen mit dem Fruchtsaft auch Fruchtfleisch
und Kerne ausgepreßt, und um diese zurückzuhalten, ist mindestens ein Sieb vorgesehen.
Auf dem Sieb sammeln sich die Abfälle, und nach einer Anzahl von Auspreßvorgängen
muß man das Sieb reinigen. Es ist daher in der DE-Patentanmeldung P 26 35 577 bereits
vorgeschlagen worden, ein Wischelement vorzusehen, das diese Abfälle vom Sieb herunter
in einen Abfallsammelbehälter fördert so daß man mit der Presse kontinuierlich arbeiten
kann. Bei diese: Presse ist beispielsweise das Sieb mit dem Auspreßkegel zusammen
umlaufend ausgebildet,während das Wischelement stationär ist und ständig das Sieb
sauberhält. Bei schnellaufenden Pressen ist diese Lösung aber noch nicht ganz befriedigend,
weil die Abfälle bereits weggefördert werden, bevor der Saft aus ihnen abgetropft
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zitrusfruchtpresse mit den im
Patentanspruch 1 genannten Merkmalen zu schaffen, bei der die Reinigung des Siebes
automatisch nach jedem Auspressen einer Fruchthälfte erfolgt, während des Auspressens
aber das FruchtfleiscH weitgehend abtropfen kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen
des Patent anspruchs 1. Die Presse ist demgemäß mit dem an sich bereits vorgeschlagenen
Wischelement ausgestattet, doch ist dieses nicht ständig wirksam, sondern nur dann,
wenn der Druck auf den Auspreßkegel endet und dieser - etwa durch Federkraft -in
die Ausgangsposition zurückkehrt. Damit das Sieb dann ganz gereinigt wird, muß es
mindestens eine volle Umdrehung "nachlaufen", so daß man das Ausschalten des Motors
entsprechend verzögert. Dies geschieht im einfachsten Falle mechanisch, etwa durch
eine entsprechend bemessene Schwungmasse, oder durch einen Schaltmechanismus der
die Umdrehung des Siebes bzw. Auspreßkegels abtastet, od er durc ein Federwerk oder
andere, dem Fachmann geläufige Konstruktionen. Ein besonders einfache, kostengünstige
Lösung wird weiter unten im einzelnen beschrieben.
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Das Wischelement kann mit dem Auspreßkegel zusammen umlaufend ausgebildet
sein und nur in dessen oberer Position durch einen Anschlag gebremst werden oder
aber stationär so angeordnet sein, daß bei niedergedrücktem Auspreßkegel auch das
Sieb niedergedrückt wird und dann ein Spalt zwischen Sieb und Wischelement gebildet
wird, so daß das Fruchtfleisch nicht zurückgehalten wird.
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Es ist be vorzugt, das Sieb mit niederzudrücken, weil man dann einen
stationären Damm um seinen Umfang herum auch an der Stelle aufrechterhalten kann,
wo in der oberen Siebposition das Fruchtfleisch vom Sieb mittels des Wischelementes
radial nach außen weggefördert wird; auf diese Weise wird verhindert, daß während
des Auspressens Saft in den Abfallbehälter gelangt.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die bei derartigen
Pressen meist Jorgesehene Staubschutzkappe gleichzeitig
als Abfallbehälter
zu nutzen, wobei die Kappe vollständig abnehmbar oder auch abklappbar ausgebildet
sein kann.
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Ausführungsbeispiele der Z itrus fruchtpresse gemäß der Erfindung
sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend im Detail
erläutert.
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Fig. 1 stellt, weitgehend schematisiert, einen Längsschnitt durch
eine Presse in einer ersten Ausführungsform dar, mit dem Auspreßkegel in der Ruheposition
(oben), Fig. 2 zeigt ähnlich Fig. 1 den Betriebszustand der Presse, Fig. 3 ist eine
Draufsicht auf Ci. 1 bzw. 2, Fig. 4 zeigt in Seitenansicht den Wischelementanschlag,
Fig. 5 und 6 stellen schematisch in Seitenansicht Presse dar, bei denen die Staubschutzkappe
zugleich Abfallbehälter ist, Fig. 7 zeigt ähnlich Fig. 1 bzw. 2 eine zweite Aus-Lührungsform
mit zwei Auspreßkegeln im Längsschnitt, Fig. 8 ist eine Draufsicht auf Fig. 7-und
Fig. 9 und 1o illustiVreren die Handhabung der Presse für die Reinigung, Fig. 11
zeigt im Teillängsschnitt eine andere. Konstruktion der Wischelementsteuerung in
der Betriebsstellung des Wischelements
Fig. 12 zeigt dieselben Konstruktion
in der Betriebsposition des Auspreßkegels, Fig. 13 ist eine Teildrauftsich auf die
Presse nach Fig.
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11 und 12, Fig. 14 bis 18 beziehen sich auf eine mechanische Nachlaufeinrichtung
an einer Fruchtpresse gemäß der Erfindann, wobei Fig. 14 eine Unteransicht einer
Steuer kurve in einer Gehäusemuffe zeigt, Fig. 15-17 im Längsschnitt drei Funktionsstellungen
der Steuerung darstellen und Fig. 18 eine Einzelheit Des Steuertellers im Längsschnitt
darstellt, Fig. 19 zeigt perspektivisch ein Wischelement für die Verwendung bei
einer Doppelkegelpresse, Fig. 20 stellt dasselbe Wischelement im Längsschnitt und
Fig. 21 in der Draufsicht dar, Fig. 22 und 23 zeigen im Längsschnitt bzw. in der
Draufsicht eine als Abfallsammelbehälter ausgebildete Staubschutzkappe für eine
Einkegelpresse Man erkennt in Fig. 1 und 2 den Auspreßkegel 1, der hier einstückig
mit dem Sieb aus Kunststoff gepritzt ist. Lose auf der unteren Partie des Auspreßkegels
1 sitzt ein Ring 4, der mit einem Wischelement 5 (Fig. 3) verbunden ist. Das Wischelement
5 verläuft spiralig von dem Ring 4 bis zum Außenrand des Siebes 2, wie in Fig. 3
erkennbar ist. Der Ring und die Oberkante des Wischelementes sind so abgeschrägt,
daß der ablaufende Fruchtsaft oder Fruchtfleischreste bis auf das Sieb herunterfließen
können und nicht am Ring, am Wischelement oder in etwaigen Spalten hängenbleiben
können.
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Der Kesel sitzt mit einem angeformten Tubus 13 drehfest auf einer
Antriebswelle 12, die am unteren Ende ein Zahnrad 7 träqt. Die Welle 12 ist axialbeweglich
in einer Muffe 8 gelagert, die einen Teil des Motorenqehäuses bildet, und wird von
einer Blattfeder 6 oder von einer im Schalter eingebauten Feder ständig nach oben
gedrückt, wobei die Bewegung durch das Anschlagen des Zahnreades 7 am unteren Rand
der Muffe 8 begrenzt ist. Bei Ausüben von Druck auf den Keqel 1 durch Aufsetzen
einer auszupressenden Zitrusfruchthälfte wird der Kegel nach unten qedrückt, lenkt
die Feder 6 aus und betätigt dabei den Motoreinschalter 9; der (nicht dargestellte)
Motor treibt ein Ritzel 10 an, das mit dem Zahnrad 7 kämmt. Die Abwärtsbewequn des
Keqels wird begrenzt durch das Anschlaqen des Tubus'13 an der oberen Kante der Muffe
8. Das Zahnrad 7 qleitet mit seiner Verzahnung axial in der Verzahnung des Ritzels
10, das entsprechend dicker ausgebildet ist.
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Das Saftschalenaehäuse umschließt den Außenrand des Siebes 2 mit
einem hochstehenden namm 15, der nur im Bereich einer Aussparung einen tiefer lieqenden
Überlauf 16 aufweist. In der oberen Position, des Siebes 2 gemäß Fig.1 lieqt das
Sieb etwa bündig mit der Überlaufkante 16, in der niederqedrückten Betriebsstellung
nach Fig. 2 jedoch tiefer, so daß der dann austretende Saft nicht iiber den Überlauf
16 hinausfließen kann, sondern auf die leicht geneigt verlaufende Auffangschale
17 tropft und sich an dem Ausquß | 18 sammelt und abfließt. Auch das Fruchtfleisch
kann in der Betriebsstellung nach Fiq. 2 nicht über die Kante 16 - etwa durch Fliehkraft
- hinausgetragen werden, sondern tropft weitgehend ab.
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In der Position nach Fig. 2 läuft auch das Wischelement 5 zusammen
mit dem Auspreßkegel 1 und dem Sieb 2 um, da es reibungsschlüssig gehalten ist.
In dieser Betriebsphase hat das Wischelement also keine Funktion. Bei Aufhören des
Druckes auf den Kegel kehrt dieser unter der Wirkung der Feder 6 in die Ausqanasposition
zurück, nimmt dabei das Sieb und auch das Wischeelement mit nach oben. Der Motor
wird jedoch noch nicht ausqeschaltet, da eine hier nur als Block 24 angedeutete
Verzöqerungseinrichtung die Bauqruppe aus Kegel, Sieb und Wischelement noch
mindestens
eine volle Umdrehung wieterlaufen läßt. Bei diesem Umlauf stößt das Wischelement
5 mit seinem EIakenfortsatz 21 auf einen am Gehäuse 11 angeformten, vom Damm 15
nach innen ragenden Nocken 20 und wird dadurch stillqesetzt, während das Sieb noch
immer weiterläuft. Erst in dieser~ Position wird das nun auf das Wischelement 5
auflaufende Fruchtfleich dank dessen spiraliger Ausbildung auf die Atlstraqschurre
19 gefördert, unter der man einen Auffangbehälter für die Abfälle anordnet. Als
Abfallbehälter kann man beispielsweise die Staubschutzkappe 22 verwenden, die ose
aufsitzen kan (Fig.5) , oder aber mittels eines aushängbaren Scharniers 23 befestigt
ist (Fig.6), so daß sie einerseits immer in die richtige Position gelangt, und andererstes
zum Reinigen leicht entfernt werden kann.
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Bei der Ausführunqsform nach Fig. 7 sind zwei qlciche symmetrisch
angeordnete, unter einem Winkel von etwa 30° zueinander stehende Auspreßkegel 101
vorgesehen, denen jeweils ein mit umlaufendes Sieb 102 zugeordnet ist. Ebenso ist
jedem Kegel ein eigenes Wischelement 105 zugeordnet. Da die Kegel gegebenenfalls
gleichzeitig benutzt werden sollen, die Presse aber auch dann betriebsfähig sein
soll, wenn nur mit einem Kegel gearbeitet wird, ist ein Betätigungshebel 123 für
den Schalter 109 vorqesehen, der sowohl von der einen Welle 112, als auch der anderen
Welle 112 oder beiden gemeinsam betätiqbar ist. Die Zahnräder 111 kämmen mit Ritzeln
124, die ihrerseits miteinander im Eingriff stehende Kegelverzahnungen 130 aufweisen,
so daß beide Kegel gegenläufig umlaufen. Der Antrieb erfolqt über ein einzelnes
zusätzliches Zahnrad 131 und ein Ritzel 132 auf der Ausqanqsweile eines (nicht dargestellten)
Motors. Auch das hier ebenfalls vorgesehene Verzögerungsglied für die Ausschaltung
des Motors ist nicht mit dargestellt.
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Die Wellen 112 sind in Gehäusemuffen 108 gelagert, die zugleich als
Anschlag für die Axialbewegung der Wellen dienen, wobei,wie im ersten Ausführungsbeispiel
die Hülse 113 im Innern der K~el 101 bzw. die Zahnräder 111 als Anschläge dienen.
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Der Saftablauf 118 liegt symmetrisch zwischen beiden Baueinheiten
an der tiefsten Stelle der Auffangschale 117.
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An diese sind auch die Schutzflansche 134 und der äußere Damm 115
angeformt. Zum Reinigen der Auspresseinheiten wird die gesamte Schale 117 von dem
Fußteil der Presse abgehoben, wobei die Fortsätze 134 den Durchtritt der Lagermuffen
108 ermöglichen, indem sie weit genug sind. Mittels Kupplunq 125 werden dabei die
Kegel-Sieb-Wischelement-Baueinheiten von den ellen 112 qelöst.
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Diese einfacl1c Demontaqe ur Reinigung ist dann möglich, wenn die
Wischelemente zusammen mit den Keqeln und Siehen eine Baugruppe bi1den, die abnehmbar
ist. Bei stationärer Anordnuns des PTischeaements, wie sie oben erwähnt wurde, wäre
es kompliziert, den oberen Teil der Presse für Reinigungszwecke abzunehmen. Die
her dargestellte Ausführunqsform ist deshalb bevorzugt.
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Wie im ersten Ausführungsbeispiel, kann auch hier eine Staubschutzkappe
zugleich als Abfallsammelbehälter verwendet werden.
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Alternativ könnte man auch die Saftauffangschale 117 am Gehäuse belassen
und nur die Kegel-Sieb-Wischelement-Baugruppen einzeln mittels z.B. eines Auswerfhebels
von der Getriebeeinheit lösen.
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Die Fiauren 9 und 10 lassen die handhabung erkennen.
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Bei Zitrusfrüchten mit großem Abfallanteil der ausgepreßten Masse,
wie sie häufig gegen Ende des Winters in den handel kommen, kann es bei der vorbeschriebenen
Konstruktion nach Fig. 1-4 passieren, daß lanqe und harte Fruchtfleischfasern sich
an dem Wischelement-Anschlaq verfangen und das Wischelement blockieren, ehe dies
erwünscht ist.
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Eine immer fuktionierende Lösung ist in Fis. 11-13 dargestellt. Der
Außenrand 201 des einstückigen Elementes Auspreßkegel-plus-Sieb 202 ist koaxial
zur Umlaufachse heruntergezogen und mit einer radial einspringenden Nut 203 versehen,
in der lose drehbar ein Anschlagring 204 mit einer komplementär einspringenden Rippe
205 aufgenommen ist. Ein Anschlagnocken 206 ragt nach oben in die Bahn, die die
Spitze 207 des Wischelementes
208 beim Umlauf durchläuft, wenn
die Baugruppe 202 in der Reinisungsposition nach Fig. 11 ist. In dieser Axialposition
der Bauqruppe kann der Anschlagring 204 zunächst noch mit umlaufen, bis eine von
seinem unteren Fand nach innen einspringende Nase 209 auf einen Haken 210 aufläuft,
der an die Saftschalenguerwand 211 angeformt ist. In der niederqedrü-ckten Position
des Auspreßkeqels mit dem Sieb geht die Nase 209 unter dem Haken 210 durch, wie
Fig. 12 cntnehmbar ist. Im unqünstigsten Falle sind hier drei Umdrehungen für den
Nachlauf erforderlich: Eine erste, bis die Nase 209 auf den Haken 210 aufläuft,
eine zweite, bis das Wischelement - das aus irqendeinem Grunde verzögert gegenüber
dem Anschlaqrinq sein kann - auf den Nocken 206 aufläuft, und eine dritte, um die
Siebfläche zu reiniqen.
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Eine Nachlaufeinrichtung, die eine qroße Variationsbreite bezüglich
der Zahl der Umläufe nach dem Preßvorgang ermöglicht, ist in Fig. 14 - 18 dargestellt.
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In die dem Motorschalter 9 mit Betätigungshebel 6 zuqekehrte einwärts
schwach konische Unterseite 220 der Muffe 8 ist eine spiralige Steuerkurve 221 eingearbeitet,
deren inneres Ende in eine Eintiefung 222 ausläuft. Diese Eintiefunq bietet Platz,
um mit Spiel eine lose Kugel 223 aufzunehmen, wenn die Auspreßkegelwelle 12 mit
angeformtem Zahnrad 7 in der Ruheposition (Fig. 15) steht. In dieser Position steht
der Motor still, da der Motorschalter 9 über Hebel 6 ausgeschaltet ist.
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Beim Niederdrücken des Auspreßkeqels - Fig. 16 - wird der Motor eingeschaltet.
Die Kugel 223 geht zusammen mit dem Zahnrad 7 nach unten und rollt auf dessen Schrägfläche,
die parallel zu dem schwachen Konus der Unterseite 222 verläuft, nach außen, begüntigt
durch die auf die Kugel übertragene Zentrifugalkraft.
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Am Außenrand 224 des Zahnrads 7 legt sich die Kugel an und läuft solange
mit um, solange auf den Auspreßkeqel und damit auf die Welle 12 gedrückt wird. Beim
Freigeben des Auspreßkegels wird diese Welle 12 nach oben gedrückt, da der Hebel
6 federnd ausebildet ist, wobei sich die Kugel von unten an die Muffenunterseite
222 anlegt; der Motor arbeitet dabei noch, da der Schalter
noch
betätiqt ist. Spätestens nach einem Umlauf trifft die Kugel auf den Anfang 225 der
Steuerkurve 221 und rollt nun zwlschen dieser und com Zahnrad 7 einwärts, bis sie
die Eintiefunq 222 erreicht. Erst dann kann das Zahnrad vollständig nach oben gedrückt
werden und der Motor schaltet aus. Zu beachten ist, daß einem Spiralumlauf der Steuerkurve
(Fiq.14) ein Nachlauf von zwei Umdrehungen entspricht, da die Kugel nur mit "halber
Drehzahl" einwärts wandert, wobei dies der Mindestnachlauf ist, wenn de Kugel qerade
beim Anfanq 225 steht. Es versteht sich, daß während des Nachlaufs der Auspreßkegel
mit dem Sieb bereits seine obere Endstellung einnehmen muß, damit der Siebreinigungsvorgang
erfolgen kann. Aus diesem Grunde ist in die am unteren Ende hohl ausgebildete Welle
12 ein unter Vorspannung der Feder 226 stehender Athssturlnel 227 eingesetzt, so
daß beide relativ zueinander verschieblich sind. Es ist einleuchtend, daß die Felde
227 kräftiger ausgebildet sein muß als die dem Hebel 6 zugeordnet Feder, wenn die
Kraft des letzteren nicht ausreicht, den Auspreßkegel in die Ruheposition zurückzuführen.
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Für eine rationelle Fertigung sowohl von Einkeqel- als auch von Doppelkegelpressen
ist es innvoll, wenn man für beide Typen weitgehend identische Baugruppen verwenden
kann. Deshalb sollten Auspreßkegel, Sieb, Anschlaqrinq und Wischelement für beide
identisch sein, wobei aber zu berücksichtiqen ist, daß die Umlaufrichtung für die
beiden Auspreßkörper der Doppelkegelpresse entgegengesetzt ist. Das Wischelement
muß demgemäß symmetrisch zur Umlaufachse ausgebildet sein. Eine entsprechende Konstruktion
ist in den Figuren 19 bis 21 darqestellt.
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Die Außenkonturen des Wischelements nahe dessen Fuß verlaufen tangential
bezüglich seines Innenrings 230, mittels dem er auf dei Auspreßkörper gelagert ist.
Nach oben verjünqt sich der Reinigungsarm 231 des Wischelements bis zu einem First
232, welche Verjüngunq auch das Abfließen von Saft vom Wischelem begünstigt. Die
radial außenliegende Vertikalkante 233 des Reinigungsarms 232 steht etwas gegenüber
der Anschlagspitze 234 zurück, um zu verhindern, daß das lose auf dem Auspreßkegel
sitzende Wischelement von eingeklemmten Fasern blockiert wird; aus demselben Grunde
ist auch ein Abstand von einigen Millimeterr
zwischen dem Nocken
206 und der Begrenzungskante 235 des Fruchtflei:ehdurchtritts 236 vorgesehen (Fig.21)
Man erkennt in Fig. 11 bzw. Fig. 20, die die Ruheposition der Presse darstellen,
daß in dieser ds Sieb mit seiner Obekante oberhalb des Dammes 238 steht, der den
Fruchtfleischdurchlaß nach unten begrenzt. In der Position, in der die Reinigung
abläuft (Fig. 17), steht das Sieb etwas niederiger, das heißt, qerade bündig mit
diesem Damm.
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Zu beachten ist auch, daß die höhe dieses Dammes so bemessen ist,
daß er niedriger liegt als der Kragen 238 an dem Saftschalengehäuse. Dieses hat
ja einen Saftablauf an der Stelle der Wandung 15, wo die Querwand 17 am niedriqsten
ist; in Fir. 1 ist dort einfach eine Auslauftülle dargestellt. Üblicherweise ist
aber der Saftablauf durch einen Hahn verschlossen. Vergißt der Benutzer, den Hahn
zu öffnen, so hestünde die Gefahr, daß sich der Saft im Saftsammelraum unter dem
Sieb hochstaut und über den Kragen 23@ in den Motorraum gelangen könnte. Daher der
Damm niedriger lieqt als dieser Kragen, bildet er einen Überlauf, und der Saft gelangt
in den Abfallbehälter, ohne Schaden anzurichten; aus dem Abfallbehälter kann er
natürlich wieder gewonnen werden.
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Dies wird begünstigt, wenn der Abfallbehälter wie in Fig.
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22 und 23 dargestellt ausgebildet ist. Er weist eine Ausgußtülle 240
und eine Barriere 241 auf, die beide an den aus Kunststoff gefertiqten, zugleich
als Staubschutzkappe dienenden Behälter angeformt sind Am Boden des Behälters sammelt
sich Restsaft aus dem weggeförderten Fruchtfleisch bzw. infolge überlaufs und kann
mittels der Tülle 240 ausgegossen werden, wobei die Barriere 241 die Abfälle zurückhält.
- Die angespritzten Warzen 242 verhindern ein Verkratzen des Behälterbodens.
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Die angeformte Einlaufschräqe 244 paßt in eine entsprechen de Ausnehmung
des Pressenqehäuses und positioniert den Behälter sowohl in seiner Abfallsammelfunktion
als auch in seiner Funktion als Staubkappe.
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Bei einer Doppelkegelpresse wird man entsprechend deren Kontur einen
langgestreckten Abfallbehälter erhalten, und zwecks guter Verteilung der Abfälle
in ihm wird man die Abfallaustraqstellen an den beiden Sieben räumlich etwas auseinanderrücken,
so daß sich zwei Einlaufstellen eraeben.
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L e e r s e i t e