DE2951743A1

DE2951743A1 - Vorrichtung zur saftgewinnung aus pflanzen

Info

Publication number: DE2951743A1
Application number: DE19792951743
Authority: DE
Inventors: Sydney E Tilby
Original assignee: Intercane Systems Inc
Current assignee: Intercane Systems Inc
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1980-07-17
Also published as: DK4180A; BR8000024A; GB2038654A; JPS5597900A; CA1115625A; AU5423379A; NL7909272A; DE2951743C2; BE880991A; ES487419A1; FR2445700A1; US4230733A; PH14674A; ZA796425B

Description

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PATENTANWÄLTE . _ I)R I¹HIL. FREDA TUfSTIIl)H ( I y 27-I 956)

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D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) ££2051 tei.hgramm: protectpatent 'A— DJ "J' telex: 514070

Beschreibung

Vorrichtung zur Saftgewinnung aus Pflanzen

Viele Pflanzen enthalten kommerziell wertvolle Säfte. Zum Beispiel haben viele Stiele eine äußere Rinde und einen weichen, markhaltigen Kern, die beide wertvolle Säfte enthalten können. Gemäß bisherigen Vorschlägen wurden zur Saftgewinnung aus solchen Bestandteilen Techniken angewandt, bei denen das Pflanzengut gequetscht und/oder eingeweicht wird.

Beispielsweise werden gemäß der US-PS 4 101 285 mehrere Körbe in Flüssigkeit enthaltende Tröge eingetaucht und mit pflanzlichem Behandlungsgut gefüllt, das in der Flüssigkeit eine im voraus festgelegte Zeit lang einweichen gelassen wird. Danach wird ein Korb aus dem zugehörigen Trog herausgehoben, dann aus der Charge Saft ausgepreßt und die Charge schließlich in einen nachfolgenden Korb, mit dem die Behandlung wiederholt wird, entleert.

Gemäß der US-PS 3 693 540 wird Pflanzengut in einen Behälter gegeben und mit einem Deckel zusammengepreßt. Der Behälter wird dann durch eine Folge von Diffusionsstationen hindurchgeleitet, in denen durch das komprimierte Pflanzengut Wasser zur Extraktion hindurchgeleitet wird.

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Ungeachtet der bestehenden Vorschläge auf diesem Gebiet bleibt beträchtlicher Raum für Verbesserungen. So machen viele ältere Vorschläge Einrichtungen erforderlich, die teuer sind, einen großen Arbeitsraumbedarf haben und viele bewegliche Teile aufweisen, die störanfällig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Saftgewinnung aus Pflanzen zu schaffen, bei der Auspress- und Extrationsvorgänge in wirkungsvoller Weise miteinander kombiniert sind und mit der sich reiner Saft und sekundärer Dünnsaft gewinnen läßt. Die Vorrichtung soll ferner raumsparend und einfach aufgebaut werden und verhältnismäßig große Volumen Pflanzengut verarbeiten können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung hat ein als Trägeranordnung vorgesehenes Gehäuse mehrere bewegliche Preßkörper, die mehrere mit Umfangsabstand'angeordnete Preß- und Extraktionsstationen bilden. Die Preßkörper sind zwischen einer Preßstellung und einer Ruhestellung bewegbar. Im Gehäuse ist ein Kopf drehbar gelagert, der mehrere vor den Preßstationen in Stellung verbringbare Zellen zur Aufnahme von Pflanzengut aufweist. Eine Weiterschaltvorrichtung dreht den Kopf schrittweise und führt eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Kopf aus, um die Zellen nacheinander vor den aufeinanderfolgenden Preßstationen in Stellung zu bringen. Danach werden die beweglichen Preßkörper in ihre Preßstellungen ausgefahren, in denen sie gegen Pflanzengut in den zugehörigen Zellen drücken, um Saft aus ihnen auszupressen.

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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erleichtert die Extraktion von Säften aus Pflanzen, die zuverlässig und mit hoher Leistung bewerkstelligt wird. Die Chargen aus Pflanzengut werden rasch durch eine Reihe von Preßstufen hindurchgeleitet, wodurch Säfte kräftig ausgepreßt und aufgefangen werden. In mehreren der Stationen wird Imbibitionsflüssigkeit durch das Pflanzengut hindurchgepreßt, um die Saftextraktionswirkung zu verstärken. Das Komprimieren dee Pflanzengutes und das Durchleiten der Imbibitionsflüssigkeit geschehen zur gleichen Zeit mittels eines einzigen Kolbens, woraus sich eine Vereinfachung der Vorrichtungsbauart und eine Senkung der hierfür erforderlichen Kosten ergeben.

Die Verwendung einer siebähnlichen Preßfläche an dem als erster auf das Pflanzengut wirkenden Start-Extraktionsbzw. -Preßkolbens in Verbindung mit einem siebähnlichen Stützkörper schafft einen doppelten Ablaufweg für Säfte aus dem Pflanzengut, wodurch die-Saftauspreßleistung erhöht und die zum Auspressen aufzubringenden Kräfte so gering wie möglich gehalten werden.

Die Öffnungen in den Stützsieben des zweiten Trägers und des Start-Preßkolbens sind konisch, wodurch die Gefahr eines Blockierens und Verstopfens der Öffnungen durch Eindringen fester Pflanzenteile, beispielsweise von Fasern, so gering wie möglich ist. Da sich die Querschnittsfläche der Öffnungen in der den Zellen entgegengesetzten Richtung vergrößert, können sich solche feste Pflanzenteile zwischen den Öffnungswänden nicht aufstellen oder festsetzen, wenn Saft nachgedrückt wird.

Das löffel- bzw. schaufeiförmige Füllorgan erleichtert das Zufördern von Pflanzengut und verschließt eine Öffnung in der Start-Kolbenkammer.

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Ein Ausführungsb.eispiel der Erfindung wird im folgenden anhand BChematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung für die Saftgewinnung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf dieselbe Vorrichtung, wobei ein Teil einer Entleerungsstation weggebrochen ist, um eine Start-Extraktionsstation erkennen zu lassen,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung des Arbeitsablaufes der Vorrichtung,

Fig. 4 den Längsschnitt 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 den Längsschnitt 5-5 in Fig. 6,

Fig. 6 die Endansicht 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Preßgut-Einstoßvorrichtung,

Fig. 8 den Querschnitt 8-8 in Fig. 7,

Fig. 9 den Querschnitt 9-9 in Fig. 7,

Fig. 10 den Querschnitt 10-10 in Fig. 2,

Fig. 11 eine Vorderansicht eines Start-Extraktionskolbens, wobei ein Teil davon weggebrochen ist,

Fig. 12 den Längsschnitt 12-12 in Fig. 11, Fig. 13 den Schnitt 13-13 in Fig. 12,

Fig. 14 eine Vorderansicht eines Siebes, von dem ein Teil weggebrochen ist und gegen das beim Extrahieren jede Pflanzengutcharge gedrückt wird,

Fig. 15 den Schnitt 15-15 in Fig. 14,

Fig. 16 eine Vorderansicht eines Teiles des Siebes gemäß Fig. 14 zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen den Sieblöchern und Stützplatten,

Fig. 17 eine Endansicht eines drehbaren Kopfes der Saftgewinnungsvorri chtung,

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Pig. 18 den Schnitt 18-18 in Fig. 17,

Pig. 19 einen Längsechnitt durch die Preßgut-Einstoßvorrichtung,

Pig. 20 eine vergrößerte Ansicht eines Schiebers der Einstoßvorrichtung,

Pig. 21 eine vergrößerte Ansicht des aufgabeseitigen Endes eines Preßgut-Aufgabebehälters und

Pig. 22 eine Endansicht der Saftgewinnungsvorrichtung mit einer vereinfachten Darstellung einer Weiterschaltvorrichtung zum Drehen des Kopfes.

Gemäß Pig. 1,2, 3 und 5 hat die dargestellte Vorrichtung zur Saftgewinnung bzw. -extraktion, eine sogenannte Scheidepresse, ein als Trägeranordnung vorgesehenes ortsfestes Gehäuse 12, das mehrere Saft-Extraktionsstationen A, B, C und D sowie eine Preßgut-Entleerungsstation E enthält. Jede der Extraktionsstationen A bis D hat eine Quetsch- oder Preßvorrichtung in Form eines hin- und herbewegbaren Kolbens 13A, 13B, 13C bzw. 13D. Am Gehäuse 12 ist ein in bezug auf es drehbarer Kopf 14 drehbar gelagert (sh. Fig. 5). Der Kopf 14 hat mehrere offen endende Zellen 16 (sh. Fig. 3, und 10) zur Aufnahme einer Charge von zu behandelndem Pflanzengut. Durch intermittierendes Drehen des Kopfes läßt sich jede Zelle 16 nacheinander vor den Extraktionsstationen A, B, C und D in Stellung verbringen, woraufhin die Kolben 13A bis 13D betätigt werden, um das Pflanzengut gegen ein Stützsieb zu pressen und aus ihm Saft auszuquetschen.

An der Start-Extraktionsstation A wird aus einer Charge reiner Saft ausgepreßt. An den nachfolgenden Extraktionsstationen B bis D wird während des Quetschvorganges Imbibitionsflüssigkeit durch die Charge gedrückt, um das Extrahieren von Restsäften daraus zu unterstützen. An der Entleerungsstation E wird die abgepreßte Charge aus der Vorrichtung entfernt.

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Der vorstehend beschriebene Arbeitsablauf ist in Fig. 3 vereinfacht dargestellt. An der Start-Extraktionsetation A wird eine Charge Preßgut P vor den ersten Kolben 13A eingefüllt. Sodann wird der Kolben 13A vorwärtsbewegt, um die Charge in die zugehörige Zelle 16 einzuschieben und gegen ein erstes Stützsieb 18A zu komprimieren, wodurch aus dem Preßgut P reiner Saft ausgequetscht wird, der in eine Ablaufleitung 19 abläuft. Die Preßfläche des ersten Kolbens 13A weist eine siebähnliche Wand 44A auf, die es den ausgepreßten Säften ermöglicht, in nachstehend näher erläuterter Weise durch den Kolben 13A hindurch zur Ablaufleitung 19 zu gelangen.

Danach wird der Kopf 14 durch Drehen weitergeschaltet, um die Zelle 16 nacheinander vor der zweiten, dritten und vierten Extraktionsstation B, C bzw. D in Stellung zu bringen.

An jeder dieser nachfolgenden Extraktionsstationen B bis D wird von einem Kolben 13B, 13C bzw. 13D Imbibitionsflussigkeit durch die Charge gedrückt, um Restsaft auszupressen. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die vierte Extraktionsstation D (sh. Fig. 3 und 10) hingewiesen, in der über einen Einlaß 22 frisches Imbibitionswasser an die Vorderseite des Kolbens I3D zugeführt wird. Beim Vorwärtsbewegen des Kolbens 13D wird die Flüssigkeit durch das Preßgut P gedrückt und an der entgegengesetzten Seite durch ein Stützsieb I8D hinausgetrieben. Dieses ausgetriebene Flüssigkeit s-Saft-Gemisch wird dann zur dritten Extraktionsstation C gelätet, um es der hier behandelten nächsten Charge zuzusetzen. Nachdem die Flüssigkeit durch die Charge in der dritten Extraktionsstation C hindurchgedrückt worden ist, wird sie, jetzt mit einer höheren Saftkonzentration, zur zweiten Extraktionsstation B geleitet und durch die darin enthaltene Charge hindurchgedrückt. Am Ende wird das abgepreßte Preßgut P an der Entleerungsstation E aus der Vorrichtung 10 entfernt. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Imbibitionsflussigkeit entgegen der Bewegungsrichtung

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der Charge strömt, also von der vierten zur dritten und danach zur zweiten Extraktionsstation B, wobei ihre Saftkonzentration allmählich zunimmt.

Gemäß Fig. 5 hat das ortsfeste Gehäuse 12 eine Basis 24 sowie einen ersten und einen zweiten Träger 26 bzw. 28, zwischen denen der Kopf 14 drehbar gelagert ist. Der erste Träger 26 trägt die Kolben 13A bis 13E, wogegen der zweite Träger 28 mehrere Flüssigkeits-Ablaufkammern 29A bis 29D zum Auffangen und Leiten ausgepreßter Säfte und eine Preßgut-Entleerungskammer 29E zur Aufnahme abgepreßten Preßgutes P aufweist.

Der Träger 26 ist von einer inneren Platte 26A und einer im Abstand davon angeordneten äußeren Platte 26B gebildet. Die Platten 26A und 26B sind durch an einer Kreislinie mit Zwischenabstand angeordnete Verbindungsstangen 30 miteinander verbunden. Mit der inneren Platte 26A sind mehrere zylindrische Kolbenaufnähmekammern 32A bis 32D verbunden, die mit Umfangsabstand angeordnet sind und sich je parallel zur längsgerichteten Drehachse 34 des Kopfes 14 erstrecken (sh. Fig. 3 bis 5). Jede der Kolbenaufnahmekammern 32A bis 32D fluchtet zu einer der Ablaufkammern 29A bis 29D im zweiten Träger 28. Gemäß Fig. 5 und 18 ist der Kopf 14 zusammengesetzt aus einem Paar sich gegenüberliegender Scheiben 36 und 38 und längsgerichteten Wandsegmenten 40, die mit den Scheiben 36 und 38 verbunden sind, um die kreisrunden Zellen 16 zu bilden. Die Zellen 16 entsprechen hinsichtlich ihrer Zahl und Anordnung den Kolbenaufnahmekammern 32A bis 32D und den Ablaufkammern 29A bis 29D, mit denen sie somit gleichzeitig in Deckungsstellung verbringbar sind.

Die Kolbenaufnahmekammern 32B, 32C, 32D und 32E der zweiten bis vierten Extraktionsstation B, C und D sowie der Entleerungsstation E weisen je ein Rohr 42B, 42C, 42D bzw. 42E auf, das an der inneren Platte 26A befestigt ist und sich

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ein Stück in Richtung der äußeren Platte 26B erstreckt. Jeder der Kolben 13B bis 13E ist im zugehörigen Rohr 42B bis 42E hin- und herbewegbar aufgenommen und hat eine Preßwand 44B, 44C, 44D bzw. 44C an einem Ende eines zylindrischen Mantels 46B, 46C, 46D bzw. 46E und, am anderen Ende desselben, einen Boden 48B, 48C, 48D bzw. 48E. Von fluidbetätigten Arbeitszylindern 5OB bis 5OE, die vorzugsweise hydraulisch betätigt werden, sind die Zylinder 52B bis 52E an der äußeren Platte 26B und die Kolbenstangen 54B bis 54E an den Böden 48B bis 48E der zugehörigen Kolben 13B bis 13E angeordnet.

Die erste Extraktionsstation A hat eine Kammer, die von einem Rohr 42A gebildet ist, welches sich von der inneren Platte 26A bis zur äußeren Platte 26B und darüber hinaus erstreckt. Der Kolben 13A ist im Rohr 42A hin- und herbewegbar angeordnet und hat eine Preßwand 44A in Gestalt eines gelochten Siebes 56 (sh. Fig. 12), einen von diesem ausgehenden zylindrischen Mantel 46A und an dessen entgegengesetztem Ende einen Boden 48A. Gemäß Pig. 4 ist von einem fluidbetätigten Arbeitszylinder 5OA der Zylinder- 52A an einem mit der Platte 26B verschraubten Plansch 58 angeordnet und die Kolbenstange 54A mit dem Boden 48A des Kolbens 13A verbunden.

Dae Sieb 56 hat mehrere mit Zwischenabstand angeordnete Stäbe 59, die lange Schlitze 60 bilden, welche sich zum Kopf 14 hin verjüngen, also an ihren gegen die Zellen 16 weisenden Enden kleiner sind. Anstelle der Schlitze 60 können kleine konische Löcher vorgesehen werden. Hinter dem Sieb 56, im Innern des Mantels 46A, bilden mehrere Siebstützplatten 62 Schlitze 63, die rechtwinklig zu den Schlitzen 60 des Siebes 56 ausgerichtet sind. Gemäß Pig. 4 weisen die Siebstützplatten 62 schräge Hinterkanten 64 auf und sind am Mantel 46A in beliebiger zweckdienlicher Weise, z.B. durch Schweißen, starr befestigbar. Das Sieb 56 hat einen Umfangsflansch 66, der am vorderen Ende 68 des Mantels 46A anliegt. Das Sieb 56 kann mit Zentrierstiften 70

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versehen sein, die in entsprechenden Löchern im Mantel 46A passen, um die ordnungsgemäße Ausrichtung der Schlitze 60 und 63 sicherzustellen. Auf das vordere Ende 68 des Mantels 46A ist ein Ring 72 aufgeschraubt, der mit einer radial nach innen gerichteten Lippe 74 am Sieb 56 anliegt und dieses in seiner Stellung hält.

Wenn der Start-Kolben 13A eine Charge Preßgut P komprimiert, fließt ein Teil der darin enthaltenen Säfte durch das Sieb 56 im Kolben 13A. Zum Auffangen dieser Säfte ist im Rohr 42A eine Öffnung 76 ausgebildet und an diese eine Leitung 78 angeschlossen. Um Saft vom Sieb 56 zur Öffnung 76 leiten zu können, weist das Rohr 42A gemäß Fig. 11 einen Längsschlitz 80 auf, der mit der Öffnung 76 in Verbindung steht. Am Rohr 42A sind mehrere radial herausragende Führungsstücke 82 angeordnet, die im Längsschlitz 80 verschieblich aufgenommen sind, um Relativdrehung zwischen dem Kolben 13A und dem Rohr 42A zu unterbinden.

Die konische Ausbildung der Schlitze 60 fördert den verstopfungsfreien Durchlauf von Saft. Sollten feste Teilchen in die öffnung der Schlitze 60 eindringen, wird der vollständige Durchtritt der festen Teilchen durch die Schlitze 60 durch deren auseinanderlaufende Wände erleichtert. Somit wird jeder Tendenz entgegengewirkt, daß sich in den Schlitzen 60 Feststoffe ansammeln und diese verstopfen.

Der zweite Träger 28 ist mit der inneren Platte 26A des ersten Trägers 26 durch mehrere Bolzen 90 verbunden. Die Saft-Aufnahme- bzw. -Ablaufkammern 29A bis 29D des Trägers 28 fluchten zu den Extraktionsstationen A bis D und weisen je ein gelochtes Sieb 18A, lee, 18C bzw. 18D auf (sh. Fig. 14 bis 16). Die Ausbildung der Siebe 18A bis 18D ist der des Siebes 56 am Ende des Start-Preßkolbens 13A ähnlich. Jedes der Siebe 18A bis 18D hat also konische Schlitze oder Löcher, die sich zu den Zellen 16 hin verkleinern. Die Ausbildung der Siebe 18A bis 18D ist in Fig. 14 bis 16 am

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Beispiel des Siebes 18A dargestellt. Das Sieb 18A ist am Träger 28 mittels mehrerer Schrauben 93 befestigt. Hinter dem Sieb 18A sind im Träger 28 mehrere Stützplatten 94 angeordnet.

Jede der AbIaufkämmern 29A bis 29D des Trägers 28 ist so ausgelegt, daß sie Säfte auffangen und leiten kann, die aus pflanzlichem Preßgut P in den Zellen 16 ausgepreßt worden sind. Zur ersten Ablaufkammer 29A gehört die Ablaufleitung 19, die durch eine Leitung 98 mit der Leitung 78 im Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A verbunden ist. In der weiter unten näher erläuterten Weise wird Vollsaft durch die Ablaufleitung 19 zu einer Auffangstation geleitet.

Zur zweiten Ablaufkammer 29B gehört eine Ablaufleitung 100, die verdünnte Säfte auffängt und zu einer Auffangstation leitet.

Die dritte Ablaufkammer 29C hat eine Entleerungsleitung 102, die so angeschlossen ist, daß sie an das Rohr 42B der zweiten Extraktionsstation B abgibt. In ähnlicher Weise hat die vierte Ablaufkammer 29D eine Entleerungsleitung 104, die so angeschlossen ist, daß sie in die Kolbenaufnahmekammer 32C der dritten Extraktionsstation C entleert.

In die Kolbenaufnahmekammer 32D der vierten Extraktionsstation D entleert eine Leitung 106, die von einer entsprechenden Quelle her Imbibitionswasser heranführt.

Das Imbibitionswasser wird zuerst durch eine Charge Preßgut P an der vierten Extraktionsstation D hindurchgeleitet. Dieses Wasser strömt zusammen mit den von ihm mitgeführten ausgepreßten Säften zur dritten Extraktionsstation C, wo es durch darin enthaltenes Preßgut P hindurchgedrückt wird und sich mit weiterem Saft verbindet. Schließlich wird dieses Wasser-Saft-Gemisch (Dünnsaft) durch Preßgut P in der zweiten Extraktionsstation B hindurchgedrückt und von

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da an die letzte Ablaufleitung 100 abgegeben. Auf diese Weise wird das Imbibitionswasser entgegen der Bewegungsrichtung des Preßgutes P in der Vorrichtung 10 geleitet und kommt nacheinander mit Preßgut P höheren Saftanteils in Berührung.

An der fünften Station, also an der Entleerungsstation E, ist in der Entleerungskammer 29E kein Sieb angeordnet. Folglich wird durch das Vorwärtsbewegen des Kolbens 13E eine abgepreßte Charge Preßgut P aus der Vorrichtung 10 ausgestoßen.

In Fig. 1, 2 und 19 bis 21 ist eine Preßgut-Füllvorrichtung 110 dargestellt, welche die Vorrichtung 10 mit frischem pflanzlichem Preßgut P beschickt. Die Füllvorrichtung 110 hat eine zylindrische Kammer 112 von rechteckigem Querschnitt, die in bezug auf die Vertikale geneigt und rechtwinklig zum Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A angeordnet ist. In der Kammer 112 ist ein Schieber 114 in bezug auf eine seitliche Öffnung 116 im Rohr 42A hin- und herbewegbar angeordnet. Bei Bedarf kann der Schieber 114 bogenförmig gekrümmt und mit demselben Durchmesser wie das Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A ausgebildet sein, damit er mit dem Rohr 42A gepaart werden kann und dadurch die Öffnung 116 verschließt. Der Schieber 114 ist durch einen mit ihm verbundenen fluidbetätigten Arbeitszylinder 118 vorwärts— und rückwärtsbewegbar. Über der Kammer 112 ist ein in sie mündender Vorratsbehälter bzw. Aufgabebehälter 120 angeordnet. Im Aufgabebehälter 120 enthaltenes Pflanzengut gelangt infolge Schwerkraftwirkung in die Kammer 112 und wird durch den Schieber 114 in das Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A eingeschoben.

Der Zylinder des Arbeitszylinders 118 ist mit einem starren Rahmen 121, die Kolbenstange mit einer Querplatte 122 verbunden. Der Schieber 114 ist an der Vorderseite der Querplatte 122 befestigt. Mit der Rückseite der Querplatte

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ist ein Paar Stangen 124 verbunden, die sich nach hinten durch den Rahmen 121 erstrecken und an ihren rückwärtigen Enden durch eine Anschlagleiste 126 miteinander verbunden sind (sh. Fig. 2 und 7), welche an den Stangen 124 mittels einstellbarer Muttern 128 stellungsveränderlich ist. Die Anschlagleiste 126 ist in solcher Stellung angeordnet, daß sie am Rahmen 121 anstößt, um die Hublänge des Arbeitszylinders 118 an der gewünschten Stelle zu begrenzen.

Der Schieber 114 weist entlang seiner Oberseite ein Randstück 130 aus gehärtetem Stahl auf, das wie ein Randstück 132 aus gehärtetem Stahl am abgabeseitigen Ende des Aufgabebehälters 120 dazu dient, die Abnutzung so gering wie möglich zu halten. Zum gleichen Zweck können an den Rändern der Öffnung 116 im Rohr 42A zusätzliche Verschleißrandstücke angeordnet sein.

Der Schieber 114 ist von löffel- oder schaufeiförmiger Gestalt, um sowohl das Zufördern des pflanzlichen Preßgutes zu erleichtern als auch das Rohr 42A seitlich zu verschließen.

Die hydraulischen Arbeitszylinder 5OA bis 5OE sind zum Zwecke ihrer gleichzeitigen Betätigung an eine herkömmliche Quelle für Druckfluid angeschlossen, so daß die Kolben 13A bis 13E alle gemeinsam vorwärts- und rückwärtsbewegt werden.

Der hydraulische Arbeitszylinder 118 ist an eine Quelle für Druckfluid so angeschlossen, daß er vor dem Ausfahren der Arbeitszylinder 5OA bis 5OD vorwärtsbewegt wird. Auf diese Weise bildet der Schieber 114 nach dem Einfüllen von pflanzlichem Preßgut P in das Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A einen Teil der Seitenwand des Rohres 42A. Daraufhin wird der erste Arbeitszylinder 5OA ausgefahren, um das Preßgut P in die zugehörige Zelle 16 des Kopfes 14 einzuschieben und zu komprimieren.

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Mittig zum Kopf 14 ist eine Antriebswelle 136 angeordnet und an einem Ende mit einem ersten Achsenstumpf 138 verbunden, der in Lagern 140 im zweiten Träger 28 drehbar gelagert ist. Bas andere Ende der Antriebswelle 136 ist mit einem zweiten Achsenstumpf 152 verbunden, der in Lagern 154 drehbar gelagert iet, welche in der äußeren Platte 26B des ersten Trägere 26 angeordnet sind. Der Kopf 14 ist mit dem ersten Achsenstumpf 138 drehfest verbunden.

Gemäß Fig. 22 ist mit dem zweiten-Achsenstumpf 152 eine Weiterechaltvorrichtung 156 wirkmäßig verbunden, zu der eine Teilscheibe 158 gehört, die am zweiten Achsenstumpf 152 befestigt ist. An letzterem ist ein Joch 160 drehbar aufgenommen, das ein Paar Schenkel 162 aufweist, welche die Teilscheibe 158 übergreifen. Mit dem Joch 160 ist ein Finger bzw. eine Schaltklinke 164 schwenkbar verbunden, die einen Vorsprung oder Nase 166 aufweist. Die Teilscheibe 158 ist entlang ihrem Außenumfang mit einer Vielzahl von Rasten 168 versehen, die in Zahl und Anordnung den Extraktionsund Entleerungsstationen A bis E entsprechen.

Mit dem Joch 160 ist über eine Anschlußstange die Kolbenstange eines fluidbetätigten Arbeitszylinders 169 verbunden, der somit durch Aus- und Einfahrbewegungen die Schaltklinke 164 um die Drehachse 34 schwingen zu lassen vermag. Wenn die Schaltklinke 164 in der "Rückstell"-Richtung, also entsprechend Fig. 22 im Uhrzeigersinn gedreht wird, kann sich die Nase 166 aus einer der Rasten 168 lösen und in die nächste Raste 168 eingreifen. Wenn danach die Schaltklinke 164 in die entgegengesetzte, also die "Weiterschalt"-Richtung bewegt wird, dreht sie die Teilscheibe 158 und somit den Kopf 14, um jede der Zellen 16 mit der zugehörigen Kolbenaufnahmekammer 32 und Ablaufkammer 29 der zugehörigen der aufeinanderfolgenden Stationen A bis E erneut in Deckungsstellung zu verbringen.

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An der inneren Platte 26A des ersten Trägers 26 ist eine Arretiervorrichtung angeordnet (sh. Pig. 18 und 22), die eine federbelastete Kugel 170 und am Kopf 14 eine Vielzahl von Ausnehmungen 172 aufweist, die an einer Kreislinie angeordnet sind und in die die Kugel 170 eingreift. Die Ausnehmungen 172 entsprechen in Zahl und Zwischenabstand den Extraktions- und Entleerungsstationen A bis E, so daß, wenn die Zellen 16 durch Weiterschalten mit der nächsten zugehörigen Station in Beckungsstellung kommen, die Kugel 170 in die nächste Ausnehmung 172, einrastet und den Kopf 14 in dieser Stellung festhält. Selbstverständlich ist der Hub des Arbeitszylinders 169 der Weiterschaltvorrichtung 136 so ausgelegt, daß die Teilscheibe 158 gerade so viel gedreht wird, um die Zellen 16 bis zu den zugehörigen nächsten Stationen weiterzuschalten. Die Kugel 170 hält den Kopf 14 so, daß die Zellen 16 mit den Stationen A bis E in exakter Deckungsstellung sind, bis der nachfolgende WeiterschaltBchritt eingeleitet wird, woraufhin die Kugel 170 in der weiter unten näher beschriebenen Weise aus der Ausnehmung 172 gelöst wird.

Hinter der Kugel 170 ist in einem Gehäuse 171 ein Ventil-Betätigungsschalter 174 angeordnet. Der Betätigungsechalter 174 ist ein elektrischer Schalter mit einem Schaltstößel 176, der in Anlage an der Kugel 170 vorgespannt ist. Im Gehäuse 171 ist eine Druckfeder 173 angeordnet, welche die Kugel 170 elastisch in Richtung des Kopfes 14 vorspannt. Der Betätigungsschalter 174 ist über eine Leitung 175 mit einem elektromagnetisch betätigten Ventil I78 elektrisch verbunden, das die Abgabe von Imbibitionswasser an die vierte Kolbenaufnahmekammer 32D steuert. Es ist zweckmäßig, wenn das Imbibitionswasser der Kolbenaufnahmekammer 32D der vierten Extraktionsstation D nicht zuströmt, solange der Kopf 14 in die nächste Stellung weitergeschaltet wird. Wenn die Kugel 170 bei der Weiterschaltbewegung des Kopfes 14 von diesem weg bewegt wird, wird daher der Betätigungsstößel 176 eingedrückt,

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um das Ventil 178 zu schließen. Wenn danach die Kugel 170 in die nächste Ausnehmung 172 einrastet, wird das Ventil 178 geöffnet und wird Imbibitionswasser in die Kolbenaufnahmekammer 32D der vierten Extraktionsstation D eingeleitet.

Wenn der Kolben 13D vorgeschoben wird, schließt der Mantel 46L die Leitung 106 und verhindert den Zulauf von Imbibitionsflüssigkeit während des Zusammenpressen einer Charge Preßgut P. Eine ähnliche Wirkung ergibt sich für die zweite und die dritte Extraktionsstation B und C, bei denen die in sie mündenden Entleerungsleitungen 102 und 104 durch die Mäntel 46B und 46C der Kolben 13B und 13C blockiert werden, so daß die Imbibitionsflüssigkeit in die zugehörigen Kolbenaufnahmekammern 32B und 32C erst einströmt, nachdem die Kolben 13B und 13C zurückgezogen worden sind.

An jeder der Extraktions- und Entleerungsstationen A bis E sind mehrere Mikroschalter 179 vorgesehen, die betätigt oder, bei Bedarf, ausgeschaltet sind, wenn die Kolben 13A bis 13E vollständig zurückgezogen sind. Die Mikroschalter 179A bis 179E sind mit einem elektromagnetisch betätigten Fluid-Ventil 180 elektrisch verbunden, das die Aufgabe von Fluid auf den Arbeitszylinder 169 der Weiterschaltvorrichtung 156 steuert, wobei es ihm Fluid erst dann zuführt, wenn die Kolben 13A bis 13E alle zurückgezogen sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Kolben 13A bis 13E aus den Zellen 16 im Kopf 14 herausgezogen sind, bevor letzterer gedreht wird.

Sie Arbeitsweise ist folgende: Der Kopf 14 wird zu Beginn so eingestellt, daß alle seine Zellen 16 sich je mit einer zugehörigen Extraktions- oder Entleerungsstation A bis E decken. Der Aufgabebehälter 120 ist mit pflanzlichem Preßgut P gefüllt (sh. Fig. 19). Der fluidbetätigte Arbeitszylinder 118 wird betätigt, um durch Vorschieben des Schiebers 114 eine Charge Preßgut P in das Rohr 42A der

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der Start-Extraktionsstation A vor den Start-Kolben 13A einzuschieben. Danach wird die hydraulische Anlage eingeschaltet, um alle Kolben 13A bis 13E gleichzeitig vorwärtszubewegen. Der Start-Kolben 13A schiebt die Charge Preßgut P in die Zelle 16 des Kopfes 14 ein, die sich vor der Start-Extraktionsstation A befindet. Demzufolge wird die Charge Preßgut P zwischen dem Stützsieb 18A des zweiten Trägers 28 und der siebähnlichen Preßwand 44A des Start-Kolbens 13A zusammengedrückt. Folglich werden aus dem Preßgut P Säfte ausgepreßt, die durch das Stützsieb 18A und die Preßwand 44A abfließen. Dadurch, daß der Saft in beiden Richtungen fließen kann, wird die Saftextraktionsleistung maximiert und der Kompressionswiderstand herabgesetzt. Mit anderen Worten, kein Teil des Saftes muß mehr als etwa die halbe Dicke der Charge durchströmen. Durch das Stützsieb 18a abfließende. Säfte gelangen in die Ablaufleitung 19, wogegen die durch die Preßwand 44A hinausgedrückten Säfte durch den Innenraum des Kolbens 13A und die Öffnung 76 hindurch in die Leitung 93 abfließen, die sich zum Ausleiten von Vollsaft aus der Vorrichtung 10 mit der Ablaufleitung 19 vereinigt.

Nach dem völligen Zusammendrücken des Preßgutes P werden die Kolben 13A bis 13E gleichzeitig zurückgezogen. Danach wird der Arbeitszylinder 169 (sh. Pig. 22) betätigt, um die Antriebswelle 136 des Kopfes 14 weiterzuschalten, um die Zellen 16 mit der nachfolgenden der Stationen A bis E in Deckungsstellung zu verbringen. Die Zelle 16, in die zuvor der Start-Kolben 13A eingedrungen war, wird somit vor der zweiten Extraktionsstation B in Stellung gebracht usw.

Der Schieber 114 wird nun vorgeschoben, um eine neue Charge Preßgut P in das Rohr 42A der Start-Extraktionsstation A einzufüllen. Danach werden die Kolben 13A bis 13E vorwärtsbewegt, so daß die Kolben 13A und 13B der ersten und der zweiten Extraktionsstation A und B die darin enthaltenen

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Chargen Preßgut P zusammendrücken. An der zweiten Extraktionastation B werden Säfte durch das zweite Stützsieb 18B hinausgedrückt und fließen durch die Ablaufleitung 100. Dieser Vorgang wiederholt sich an der dritten und an der vierten Extraktionsstation C bzw. D. An der vierten Extraktionsstation D wird vor dem Vorschieben des Kolbens 13D mittels vom Betätigungsschalter 174 ausgehender Steuersignale Imbibitionswasser über die Leitung 106 in das Rohr 42D an die Vorderseite des Kolbens 13D zugeführt. Wenn der Kolben 13D vorwärtsbewegt wird, wird das Imbibitionswasser folglich durch die Charge Preßgut P hindurchgetrieben, vermischt sich mit den darin mitgeführten Säften und wird durch das gelochte Stützsieb 18D hindurch abgeleitet. Das ausgepreßte Wasser-Saft-Gemisch wird durch die Entleerungsleitung 104 zum Rohr 42C der dritten Extraktionsstation C geleitet. Der Einlauf der Flüssigkeit in das Rohr 42C wird durch den in das Rohr 42C eingedrungenen Kolben 13C vorübergehend blockiert und nach dem Zurückziehen der Kolben 13A bis 13E freigegeben. Durch das Zurückziehen der Kolben 13A bis 13E wird eine Saugwirkung erzeugt, welche die Flüssigkeit ansaugt. ^Beim nachfolgenden Vorschieben der Kolben 13A bis 13E treibt der Kolben 13C das Wasser-Saft-Gemisch durch das Preßgut P und das Stützsieb 18C hindurch aus. Daraus ergibt sich eine Erhöhung der Saftkonzentration im Gemisch. Dieses neue Wasser-Saft-Gemisch wird durch die Entleerungsleitung 102 zum Rohr 42B der zweiten Extraktionsstation B geleitet. Beim nachfolgenden Vorschieben der Kolben 13A bis 13E wird das Wasser-Saft-Gemisch durch das Preßgut P in der Extraktionsstation B und durch das Stützsieb 18B hindurchgedrückt und über die Ablaufleitung 100 ausgeleitet.

Beim Durchgang der Charge Preßgut P durch die zweite und die dritte Extraktionsstation B und C wirkt auf sie ein Wasser-Saft-Gemisch von allmählich abnehmender Saftkonzentration ein. Nach dem Durchführen der Extraktion in der

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vierten Extraktionsstation D unter Verwendung frischen Imbibitionswassers ist das Pflanzengut nahezu völlig entsaftet. Polglich wird an der fünften Station, also der Entleerungsstation E, die abgepreßte Charge Preßgut P mit dem Kolben 13E durch die Entleerungskammer 29E hindurch ausgestoßen und in entsprechender Weise aufgefangen.

Gemäß Pig. 10 sind an jedem der Kolben 13A bis 13E Dichtringe 182 angeordnet, um an ihnen das Durchtreten von Flüssigkeit zu verhindern. Gemäß Fig. 18 sind auch in den Trägern 26 und 28 um die Enden der Kolbenaufnahmekammern 32A bis 32E und der Ablauf- bzw. Entleerungskammern 29A bis 29E Dichtringe 184 angeordnet, die um jede Zelle 16 fluiddicht abdichten, um das Durchtreten von Flüssigkeit zwischen den Trägern 26 und 28 und dem Kopf 14 zu verhindern.

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Claims

I R.-VIG. FRANZ VUFSTHOI'r

PATENTANWÄLTE _DR .„.,..„«„* tufstho, . (.,,₇-.,,β)

WUESTHOFF -ν. PECHMANN -BEHRENS -GOFTZ _DIP,. _ing._Ce«h*kd ,«,.,

Din.-CHEM. i>R. ε. fkf.iiii:rk von rl ciimann

fKOFESSIONAL KErRESENTATIVES BEPORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-INC. DIETER BEHRENS

MANDATAIRBS AGREES FKES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-INC. RUl¹ERT GOBrZ

29S1743

D-8000 MÜNCHEN 90

1A-53 057 SCHWEIGERSTRASSE 2

~~————— telefon: (o8j) 66 20 51

telegramm: frotectratent telex: $24070

Patentansprüche

Vorrichtung zum Gewinnen von Saft aus Pflanzen, gekennzeichnet durch

- ein Gehäuse (12) mit mehreren mit Umfangsabstand angeordneten Extraktionsstationen (A,B,C,D) und je einer hin- und herbewegbaren Preßfläche,

- einen in bezug auf das Gehäuse (12) beweglichen Kopf (14) mit mehreren Zellen (16), die mit den Extraktionsstationen (A,B,C,D) in Stellungsdeckung verbringbar sind und je eine Charge pflanzlichen Preßgutes (P) aufzunehmen vermögen,

- eine Weiterechaltvorrichtung (156), die den Kopf (14) in bezug auf das Gehäuse (12) bewegt, um die Zellen (16) nacheinander in Deckungsstellung mit aufeinanderfolgenden Extraktionsstationen (A,B,C,D) zu verbringen,

- und eine Vorrichtung, welche die Preßflächen in Preßeingriff mit pflanzlichem Preßgut (P) in den Zellen (16) vorschiebt, um Saft aus dem Preßgut (P) auszupressen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) ferner eine Entleerungestation (E) und an ihr eine hin- und herbewegbare Ausstoßfläche zum Entfernen abgepreßten pflanzlichen Preßgutes (P) aus der Vorrichtung (10) aufweist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gehäuse (12) einen ersten und einen zweiten ortsfesten Träger (26,28) aufweist, die zwischen sich einen Zwischenraum bilden, in dem der Kopf (14) drehbar gelagert ist,wobei der erste Träger (26) die hin- und herbewegbaren Preß- und Auestoßflächen trägt und der zweite Träger (28) an jeder der Extraktionsstationen (A,B,C,D) ein gelochtes Stützsieb (18A, 18B, 18C, leu) trägt, welches das pflanzliche Preßgut (P) beim Zusammendrücken in der zugehörigen Zelle (16) abstützt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der erste Träger (26) für jede der Extraktions- und Entleerungsstationen (A,B,C,D,E) ein Rohr (42A,42B,42C,42D,42E) trägt, das sich parallel zur Drehachse (34) des Kopfes (14) erstreckt, die Preß- und Ausstoßflächen je von einem Kolben (13A,13B,13C,13D,13E) gebildet sind, der in einem zugehörigen Rohr (42A,42B,42C,42D,42E) hin- und herbewegbar angeordnet ist, und die Vorschubvorrichtung Antriebsvorrichtungen (Arbeitszylinder 5OA,5OB, 5OC,5OD,50E) aufweist, die mit den Kolben (13A,13B,13C,13D, 13E) betriebsmäßig verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit jeder Charge pflanzlichen Preßgutes (P) als erster in Berührung kommende Kolben (13A) eine gelochte Preßfläche (44A) und eine Innenleitung (Langschlitz 80, Öffnung 76) aufweist, so daß wenigstens ein Teil des aus dem Preßgut (P) ausgepreßten Saftes durch den Kolben (13A) fließt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (Schlitze 60,63; Löcher 92) der gelochten Preßfläche (44A) und des Stützsiebes (18A) sich konisch in der dem Kopf (14) entgegengesetzten Richtung erweitern.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einige der Extraktionsstationen (B,C,D) Leitungen (102,104,106) angeschlossen sind, die ihnen Imbibitionsflüssigkeit zuführen, welche beim Vorschieben der Preßflächen (44B,44C,44D) durch das Preßgut (P) hindurchgedrückt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Leitungen (104) so angeschlossen ist, daß sie Säfte aus einer Station (D) aufnimmt und sie einer anderen Station (C) zuleitet, damit sie dort durch das Preßgut (P) hindurchgedrückt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an zweiter Stelle genannte Station (C) eine Charge Preßgut (P) vor der erstgenannten Station (D) erhält, so daß die Imbibitionsflüssigkeit durch die Vorrichtung (10) entgegengesetzt zum Preßgut (P) hindurchleitbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Aufgabebehälter (120) zur Aufnahme von pflanzlichem Preßgut (P) und eine darunter angeordnete Preßgut-Püllvorrichtung (110) zum Einfüllen von Preßgut (P) aus dem Aufgabebehälter (120) in das Rohr (42A) einer Start-Extraktionsstation (A), aus dem es vom zur Start-Station (A) gehörenden Kolben (13A) in eine entsprechende Zelle (16) einschiebbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßgut-Püllvorrichtung (110) einen Schieber (114) aufweist, der in bezug auf eine Öffnung (116) in einer Seitenwand des der Start-Extraktionsstation (A) zugeordneten Rohres (42A) hin- und herbewegbar ist, um in das Rohr (42A) eine Charge Preßgut (P) einzuschieben, und

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entsprechend der Seitenwand des Rohrs (42A) derart gestaltet ist, daß sie beim nachfolgenden Vorschieben des Start-Kolbens (13A) einen Teil dieser Seitenwand bildet.

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