DE4204133A1 - Entsaftungsverfahren und -vorrichtung - Google Patents
Entsaftungsverfahren und -vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Erzeugen von Saft aus Gemüse, Obst und der
gleichen und betrifft insbesondere einen verbesserten Ent
safter mit zwei Schrägzahnrädern, die die Ausgangsstoffe
zerkleinern, zwei konzentrisch mit dieser verbundenen
Schnecken, einem die Schrägzahnräder in Umdrehung verset
zenden Antriebsteil, einem Filtriersieb, welches einen Teil
der Schrägzahnräder und die Schnecken umgibt, sowie ein
Gehäuse zum Abstützen des Antriebsteils, der Schrägzahnrä
der und des Filtriersiebs.
Die von der Anmelderin am 9. Mai 1989 eingereichte koreani
sche Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 91-4 356 offenbart
einen Entsafter mit zwei Antriebsrädern mit Schrägverzah
nung zum Zerkleinern von Obst oder Gemüse, mit den Wellen
dieser Schrägzahnräder verbundenen Schnecken, einem An
triebsteil, der den Schrägzahnrädern Antriebskraft vermit
telt, einem einen Teil der Schrägzahnräder und Schnecken
umgebenden Filtriersieb sowie einem Gehäuse, welches den
Antriebsteil, die Schrägzahnräder und das Filtriersieb ab
stützt.
Da in diesem Entsafter Räder mit Schrägverzahnung der ge
wöhnlichen Art verwendet sind, kann zwar der Saft aus einem
Ausgangsstoff extrahiert werden, es ist aber schwierig, die
faserähnlichen Stoffe, das heißt die Fasern des Ausgangsma
terials zu zerkleinern. Das zum Trennen des Saftes von den
Rückständen, das heißt dem Trester oder von Saft befreiten
Material bestimmte Filtriersieb kann den Saft nur unzurei
chend aus den Rückständen extrahieren. Wenn ein vollständi
ger Saftauszug versucht wird, so enthält der dabei erhal
tene Saft Fasermaterial, welches das für das Auge angenehme
Aussehen des Saftes beeinträchtigt.
Außerdem ist die Herstellung der Schrägzahnräder ein
zeitraubendes Verfahren, weil das Bearbeiten der Schräg
zahnräder Schwierigkeiten verursacht. Je nachdem für die
Schrägzahnräder verwendeten Werkstoff kann außerdem der
entstehende Saft mit Sauerstoff reagieren, so daß sich eine
Verbesserung der Schrägzahnräder als notwendig erwiesen
hat.
Außerdem erweist sich für die Reinigung das Abnehmen des
Arbeitsteils, der aus den Schrägzahnrädern, dem Filtrier
sieb und dem Gehäuse besteht, vom Antriebsteil sowie das
erneute Anbringen als schwierig. Und schließlich ist eine
Einrichtung nötig, um die beiden Schrägzahnräder in enge
Berührung miteinander zu bringen.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen die genannten Nach
teile des bekannten Entsafters überwunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nach
teile bekannter Vorrichtungen einen Entsafter zu schaffen,
mit dem Saft wirksam aus einem safthaltigen Ausgangsmate
rial extrahiert und der extrahierte Saft von dem entsafte
ten Material getrennt wird und beide aus dem Gehäuse abge
geben werden, um den Zugang zum entstehenden Saft wie auch
für Reinigungszwecke zu erleichtern.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung bereit
zustellen, die mit Zerkleinerungs- und Kompressionskräften
ein vollständiges Entsaften eines safthaltigen Ausgangs
stoffs ermöglicht.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ent
saften eines safthaltigen Ausgangsmaterials zu schaffen.
Mit dem erfindungsgemäßen Entsaftungsverfahren können Nähr
stoffe aus dem Fasermaterial (Fasern des Ausgangsstoffs)
durch Zerquetschen des Faserstoffs mittels eines Paares von
Schrägzahnrädern extrahiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Saft um
faßt die folgenden Schritte: Das Ausgangsmaterial wird mit
tels der Endbereiche der Zähne eines der Zahnräder zer
schnitten und das kleingeschnittene Material in den Zwi
schenzahnraum des anderen Zahnrades eingeführt; das zer
schnittene Ausgangsmaterial wird innerhalb des Zwischen
zahnraums zusammengepreßt; und das zerkleinerte Ausgangsma
terial wird durch die kombinierte Wirkung des Endbereichs
der Zähne eines der Zahnräder und von pockennarbigen Ab
schnitten in den Kehlbereichen des anderen Zahnrades zer
quetscht. So werden die Faserstoffe zerkleinert und die in
ihnen erhaltenen Nährstoffe gemeinsam mit dem Saft gewon
nen.
Damit sind nur einige der wichtigeren Aufgaben der vorlie
genden Erfindung umrissen, die jedoch viele weitere Merk
male und Anwendungsbereiche einschließt und mit der viele
weitere vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden können,
gleichgültig ob die Erfindung auf andere oder abgewandelte
Weise verwirklicht wird.
Die zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
vorgeschlagene Vorrichtung und das Verfahren zum Herstellen
von Saft ist im einzelnen in den Ansprüchen gekennzeichnet.
Zusammenfassend sei erwähnt, daß sich die Erfindung auf
eine Vorrichtung zum Entsaften eines safthaltigen Ausgangs
stoffs bezieht, die ein Gehäuse zum Abstützen der Vorrich
tung mit einer Gehäuseöffnung für Ausgangsmaterial zum Ent
saften aufweist. Darin sind zwei kämmende Schrägzahnräder
vorgesehen, die jeweils in einer sich verjüngenden Schnecke
enden. Jedes Schrägzahnrad hat eine Vielzahl von Zähnen,
die sich über die ganze Länge des Schrägzahnrades erstrec
ken und in der Nähe der sich verjüngenden Schnecke enden.
Jedes Schrägzahnrad ist im Gehäuse drehbar gelagert, damit
bei der Benutzung der Vorrichtung safthaltiges Ausgangsma
terial durch die Füllöffnung im Gehäuse zu dem Paar kämmen
der Schrägzahnräder gelangen kann, um das safthaltige Mate
rial zu zerquetschen, damit anfangs Saft aus ihm entzogen
werden kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beste
hen sowohl die beiden Schrägzahnräder als auch die ver
jüngte Schnecke aus rostfreiem Stahl mit einem Gehalt von 3
bis 4% an Biokeramik, um eine Oxidation und Zersetzung des
Saftes bei der Berührung mit den Schrägzahnrädern zu ver
hindern. Die Schrägzahnräder und Schnecken sind betriebs
mäßig von einem Sieb umgeben, durch das der von den Schräg
zahnrädern und den sich verjüngenden Schnecken aus dem Aus
gangsmaterial ausgepreßte Saft gefiltert wird und ablaufen
kann. Das Sieb ist vorzugsweise verzweigt und in jedem
Zweig ist mindestens ein Teil der verjüngten Schnecken an
geordnet, wobei jeder Siebzweig ein Ende mit Auslaßöffnung
hat. Damit kann jede Schraube weiter Saft aus dem zer
kleinerten safthaltigen Ausgangsmaterial auspressen, indem
sie das zerquetschte, safthaltige Material unter Kompression
längs eines der Siebzweige zum entsprechenden Austrittsende
weiterbewegt. Am Ende der Austrittsöffnungen ist eine
Scheibe angeordnet, die in geschlossene Stellung vorge
spannt ist. Mit anderen Worten, diese Scheibe ist in eine
Schließstellung vorgespannt, damit das Austrittsende abge
sperrt ist. Bei der Benutzung der Vorrichtung drängt die
verjüngte Schnecke kontinuierlich zerquetschtes Material
gegen die Scheibe am Austrittsende, die das zerkleinerte
Material weiter entsaftet. Sobald auf die Scheibe genügend
Druck ausgeübt wird, gibt die die Scheibe in geschlossene
Stellung drängende Kraft nach, und die Austrittsöffnung
wird freigegeben, so daß das entsaftete Material aus dem
Gehäuseauslaß abgegeben werden kann. Die Drehantriebskraft
der Zahnräder und der verjüngten Schnecken wird von einem
Antriebsteil geliefert.
Beim Betreiben der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird
also das durch die Füllöffnung aufgegebene safthaltige Aus
gangsmaterial zerkleinert und anderweitig durch die Schräg
zahnräder behandelt, um zunächst einmal Saft auszupressen,
wobei es aber auch längs der Schrägzahnräder zu einer der
verjüngten Schnecken hin vorwärtsgeschoben wird. An den
verjüngten Schnecken wird das entstandene Material nicht
nur weiterbewegt, sondern auch zusammengepreßt, um weiteren
Saft aus ihm zu entziehen, bis es schließlich durch eine
der im Sieb vorgesehenen Austrittsöffnungen abgegeben wird.
Das betriebsmäßig um die beiden verjüngten Schnecken ange
ordnete Sieb sollte vorzugsweise in der Nähe der Schräg
zahnräder große Löcher haben, in der Nähe jedes Austritts
endes des Siebes kleine Löcher und Löcher mittlerer Größe
zwischen beiden, damit das entsaftete Ausgangsmaterial un
ter Kompression von den Schnecken zum Austrittsende weiter
bewegt werden kann, aber innerhalb des Siebes zurückgehal
ten wird, ehe es aus dem Austrittsende herausgedrängt wird.
Dabei kann dann gleichzeitig der durch das Zusammenpressen
entstehende Saft aus dem die verjüngte Schnecke umgebenden
Sieb entweichen. Die Abschrägung des Siebes ist vorzugs
weise so gewählt, daß sie der Abschrägung der sich verjün
genden Schnecken folgt.
Die Zähne der schrägverzahnten Zahnräder sind länglich, wie
sich im einzelnen aus den Figuren ergibt. Ferner haben alle
Zähne vorzugsweise einen Druckwinkel von etwa 28° bis 30°
sowie gleiche Kopf- und Fußkreise, damit zwischen miteinan
der kämmenden Zähnen kein Spielraum bleibt. Ferner hat vor
zugsweise jeder Zahn der Schrägzahnräder eine Stirnfläche
und einen Kehlbereich, die leicht angerauhte Oberflächen
und eine Vielzahl von Pockennarben in Richtung rechtwinklig
zur Zahnradwelle haben, damit durch weiteres Zerkleinern
des safthaltigen Ausgangsmaterials ein noch besserer Saft
entzug möglich ist.
Der entstehende Saft wird von dem entsafteten Ausgangsmate
rial, dem Trester bzw. den Rückständen mittels einer Klin
geneinrichtung getrennt, die außerhalb des Gehäuses den ge
trennten Auffang dieser beiden Produkte ermöglicht. Das ist
besonders wertvoll, wenn eine große Menge safthaltigen Aus
gangsmaterials verarbeitet werden soll. Die Klingeneinrich
tung hat eine erste Seite und eine zweite Seite und ist in
der Nähe der Austrittsenden des Filtriersiebes angeordnet,
damit der aus dem safthaltigen Ausgangsmaterial extrahierte
Saft längs der ersten Seite und das entsaftete, aus der
Austrittsöffnung austretende Material längs der zweiten
Seite der Klingeneinrichtung fließen kann, wodurch Saft und
entsaftetes Material getrennt aufgefangen werden kann.
Vorzugsweise ist eine Spanneinrichtung vorgesehen, mit der
die beiden Schrägzahnräder unterschiedlich gegeneinander
gespannt werden können, damit sie auch voneinander getrennt
werden können, das heißt gegen die Spanneinrichtung bewegt
werden können, wenn beispielsweise ein Samenkorn oder der
gleichen zwischen die Schrägzahnräder tritt, die auf diese
Weise vor Beschädigung geschützt werden. Die Spanneinrich
tung dient allerdings dazu, ein Schrägzahnrad so stark ge
gen das andere zu drängen, bis kein Spiel mehr zwischen den
jeweiligen Zähnen übrig ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel gehören zu der Spanneinrich
tung die jeweils in einer verjüngten Schnecke endenden
Schrägzahnräder mit einer sich axial von den Schrägzahnrä
dern und axial von den verjüngten Schnecken erstreckenden
Welle, wobei alle Wellen im Gehäuse drehbar gelagert sind.
Gegen die sich axial von dem Schrägzahnrad erstreckende
Welle und gegen die sich axial von der verjüngten Schnecke
erstreckende Welle ist jeweils eine erste bzw. zweite
Schraubenfeder gespannt. Die Schraubenfedern sind mittels
einer Betätigungseinrichtung jeweils gegen die zugehörige
Welle gespannt oder gedrängt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Spanneinrichtung
hat das Gehäuse zwei mit Innengewinde versehene Öffnungen,
die Zugang zu den genannten Wellen bieten. Bei diesem Aus
führungsbeispiel besteht die Betätigungseinrichtung aus
zwei Schrauben, die jeweils in einem zugehörigen Loch mit
Innengewinde aufgenommen sind. Beim Drehen der Schrauben
treten die Schrauben mit den entsprechenden Schraubenfedern
in Eingriff und spannen die beiden Schrägzahnräder zusam
men.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Spanneinrichtung
ist die Betätigungseinrichtung als Exzenterscheibe gestal
tet, die einen Handgriff hat sowie eine erste und eine
zweite Anschlagfläche. Die Exzenterscheibe ist am Gehäuse
schwenkbar so gelagert, daß sie mit der Schraubenfeder in
Eingriff steht. Beim Verschwenken der Exzenterscheibe aus
einer ersten Stellung, bei der die erste Anschlagfläche mit
der Schraubenfeder in Eingriff steht, in eine zweite Stel
lung, bei der die zweite Anschlagfläche mit der Schrauben
feder in Eingriff tritt, wird die Schraubenfeder aus einem
entspannten in einen gespannten Zustand versetzt, wodurch
die beiden Schrägzahnräder zusammengespannt werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Spannein
richtung ein Paar Stangen mit einem ersten, einem zweiten
und einem mittleren Bereich auf. Der jeweils mittlere Be
reich der Stangen bestimmt ein Paar parallele, geneigte
Flächen (Neigungsebenen), und der zweite Bereich jeder
Stange steht mit einer der Schraubenfedern in Eingriff und
ist im Gehäuse drehfest angebracht, während der erste Be
reich jeweils in einem Handgriff endet. Bei der Benutzung
dieser Einrichtung wird nach dem Befestigen des ersten Be
reichs der Stange am Gehäuse und Drehen des Handgriffs aus
einer ersten in eine zweite Stellung die geneigte Oberflä
che am ersten Bereich der Stange gegen die geneigte Ober
fläche am zweiten Bereich der Stange verdreht, wodurch der
zweite Bereich der Stange gegen die Schraubenfeder gedrückt
wird, so daß diese gegen eine der Wellen gespannt wird, die
axial vom Schrägzahnrad und von der verjüngten Schnecke
wegragen.
Der erste Bereich jeder der Stangen ist am Gehäuse mittels
einer Kappe befestigt, in der ein Loch zur Aufnahme des
Handgriffs der entsprechenden Welle ausgebildet ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
das Gehäuse in einen ersten Teil und einen zweiten Teil un
terteilt. Zu dem ersten Teil gehört die Antriebseinrich
tung, während der zweite Teil die Schrägzahnräder umfaßt.
Diese beiden Teile sind voneinander trennbar. Durch diese
trennbare Konstruktion kann der zweite Teil des Gehäuses
unabhängig vom ersten Teil des Gehäuses gereinigt werden.
Eine Verbindungs- oder Kupplungseinrichtung dient zum be
triebsmäßigen Befestigen des ersten Gehäuseteils am zweiten
Gehäuseteil.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Kupplungseinrich
tung den ersten und zweiten Gehäuseteil auf, die jeweils
ein Ende mit daran ausgebildetem Flansch haben. Die Flan
sche des ersten und zweiten Gehäuseteils sind nebeneinander
in einem Verriegelungsring aufgenommen, der zwei Klemmab
schnitte hat, deren Innenfläche mit einer zur Aufnahme der
Flansche gestalteten Nut versehen ist. Die Klemmabschnitte
sind durch eine Verschlußeinrichtung so aneinander gesi
chert, daß der Flansch jeweils in der zugehörigen Nut im
Klemmabschnitt des Verriegelungsringes aufgenommen ist. Auf
diese Weise sind die beiden Gehäuseteile für das Entsaften
fest und sicher miteinander verbunden. Die Klemmabschnitte
haben ein erstes und zweites Ende, von denen die ersten En
den scharnierartig miteinander verbunden sind und an den
zweiten Enden jeweils eine Stange angelenkt ist, die auch
wieder jeweils ein Ende hat. Das Ende einer der Stangen ist
an der anderen Stange in der Nähe der scharnierartigen Be
festigung derselben am Klemmabschnitt befestigt. Um die
Vorrichtung gebrauchsfertig zu machen, werden also die
Flansche vereinigt und die vereinigten Flansche in den Nu
ten der Klemmabschnitte des Verriegelungsringes angeordnet,
dann das freie Ende der Stange so gehandhabt, daß die
Klemmbereiche gegen die Gehäuseflansche gespannt werden,
wodurch der erste Gehäuseteil mit dem zweiten fest verbun
den wird. Vorzugsweise ist jeder Flansch jedes der Gehäuse
teile so gestaltet, daß nach dem Zusammenbringen beider
Flansche ein Band mit geneigten Seitenwänden entsteht. Je
de der in den Klemmabschnitten ausgebildeten Nuten hat ge
neigte innere Seitenwände, zwischen denen die geneigten
Seitenwände dieses Bandes aufgenommen werden, so daß beim
Zusammenspannen der Klemmabschnitte die geneigten inneren
Seitenwände der Nuten die Flansche zusammendrängen, was den
ersten und zweiten Gehäuseteil noch fester gegeneinander
spannt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gehört zu der Verbin
dungs- oder Kupplungseinrichtung der erste und zweite Ge
häuseteil, die jeweils an einem Ende mit einem Flansch und
am anderen Ende mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden
Ansätzen versehen sind. Ein Klemmring von U-förmiger
Gestalt im Schnitt mit einer ersten und einer zweiten Um
fangsrandfläche ist am ersten und zweiten Gehäuseteil so
angeordnet, daß die erste Umfangsfläche mit dem Flansch
blockierend in Berührung steht, um eine Abnahme des Klemm
ringes vom Gehäuse zu verhindern. In der zweiten Umfangs
fläche des Klemmringes ist eine Vielzahl von Kerben so aus
gebildet, daß die Vielzahl der am Gehäuse vorgesehenen An
sätze in den Kerben aufgenommen wird und nach einem teil
weisen Drehen des Klemmringes mit der zweiten Umfangsfläche
fest in Eingriff steht, wodurch der erste Gehäuseteil am
zweiten Gehäuseteil festgelegt ist.
Durch diese Erfindung werden die Schrägzahnräder, das Fil
triersieb und der Kupplungsteil des Gehäuses gegenüber dem
bekannten Entsafter verbessert.
Die verbesserten Zahnräder mit Schrägverzahnung haben am
Fuß und am Kopf die gleiche Größe, wodurch der Spielraum
zwischen ihnen auf Null reduziert wird. Ferner ist in die
sem Getriebe ein Druckwinkel von 28° bis 30° vorgesehen,
was eine bestimmte Zahnform ergibt. Außerdem hat jedes
Schrägzahnrad zylindrische Gestalt und an einem Ende eine
verjüngte Schnecke, wobei mit beiden Enden eine Welle ein
stückig verbunden ist.
Das verbesserte Filtriersieb gemäß der Erfindung besteht
aus einem Filtrierbereich für das Schrägzahnrad und einem
Filtrierbereich für die verjüngte Schnecke. Im Filtrierbe
reich für die Schnecke sind große Löcher, mittlere Löcher
und kleine Löcher in der genannten Reihenfolge vorgesehen,
so daß zerkleinertes Material mit zunehmendem Druck, dem es
unterliegt, mit Löchern abnehmender Größe in Berührung
tritt. Die Austrittsöffnung für die Rückstände ist anderer
seits durch eine flache Feder so verschlossen, daß ein Aus
tritt der Rückstände nur dann erfolgt, wenn der aufge
brachte Druck ein bestimmtes Niveau erreicht. Ferner sind
die Zahnbereiche der Schrägzahnräder aus einem rostfreien
Stahl mit einem Gehalt an Biokeramik von 3 bis 4% herge
stellt, so daß die Nährstoffe des zerquetschten fasrigen Ma
terials nicht zerstört werden.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften
Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs
beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 den Außenaufbau einer Vorrichtung zum Erzeugen
von Saft gemäß der Erfindung;
Fig. 2A und 2B die Kupplung und Beziehung zwischen zwei
Schrägzahnrädern und einem Filtriersieb;
Fig. 3A einen Längsschnitt durch ein Schrägzahnrad gemäß
der Erfindung;
Fig. 3B und 3C Schnittansichten längs der Linie A-A bzw.
B-B in Fig. 3A;
Fig. 4 eine Ansicht der Endbereiche der Schnecken an den
Schrägzahnrädern;
Fig. 5 eine Ansicht des Filtriersiebes;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Austritts aus
dem Filtriersieb;
Fig. 7A bis 7E Eingriffszustände der Schrägzahnräder zur
Erläuterung der Zerkleinerung des Ausgangsmateri
als;
Fig. 8 eine Ansicht der Gestalt der Zähne der Schräg
zahnräder;
Fig. 9 eine Ansicht der Verbindung und engen Berührung
zwischen den Schrägzahnrädern und dem Gehäuse;
Fig. 10A ein Ausführungsbeispiel einer Spanneinrichtung;
Fig. 10B eine auseinandergezogene perspektivische Darstel
lung eines Teils eines zweiten Ausführungsbei
spiels einer Spanneinrichtung;
Fig. 11A, 11B und 12 weitere Ausführungsbeispiele von
Spanneinrichtungen;
Fig. 13, 14 und 15 verschiedene Ansichten einer Kupplungs
einrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 16A und 16B perspektivische Ansichten eines Klemmrin
ges der Kupplungseinrichtung;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht des führenden Endes
des Gehäuses des Arbeitsteils;
Fig. 18 eine Draufsicht auf eine halbkreisförmige Stell
platte;
Fig. 19 eine Teilansicht eines Klemmringes;
Fig. 20A und 20B Draufsichten auf eine Befestigungsein
richtung in unterschiedlichem Zustand.
Fig. 1, aus der die gesamte äußere Erscheinung einer Ent
saftungsvorrichtung gemäß der Erfindung hervorgeht, zeigt,
wie ein Arbeitsteil mit einem Antriebsteil 1 verbunden ist.
Der Arbeitsteil ist so aufgebaut, daß Schrägzahnräder in
nerhalb eines Gehäuses 12 aufgenommen sind. Durch eine
Füllöffnung 11 aufgegebenes Ausgangsmaterial wird von den
Schrägzahnrädern zerkleinert und die Rückstände zur rechten
Seite einer Klingeneinrichtung 6 an einem Filtriersieb ge
schoben, während der Saft zur linken Seite der Klingenein
richtung 6 fließt.
In Fig. 2A ist schematisch im Schnitt gezeigt, wie die
Schrägzahnräder und das Filtriersieb zusammenwirken.
Im Antriebsteil 1 ist ein Motor mit einem Untersetzungsge
triebe aufgenommen, um einem der Schrägzahnräder Drehan
triebskraft zu vermitteln.
Vom Ende des schrägverzahnten Bereichs des Schrägzahnrades
erstreckt sich eine sich verjüngende Schnecke 5, deren
Durchmesser vom Schrägzahnrad weg abnimmt.
Sowohl der Schneckenteil als auch der schrägverzahnte Teil
ist von einem Filtriersieb 4 umgeben, das einen Filtrierbe
reich 43 mit einer Vielzahl von Löchern um den Schrägver
zahnungsteil hat, während die beiden Filtrierbereiche 48,
48, die jeweils den Schneckenteil umgeben, große, mittlere
und kleine Löcher enthalten.
Unterhalb der Filtriereinrichtung ist eine Klingeneinrich
tung 6 angeordnet, die in der Nähe einer Bahn für Rück
stände und einer Bahn für Saft so ausgerichtet ist, daß die
Rückstände und der Saft getrennt weitergeleitet werden.
Das Filtriersieb 4 ist vom Gehäuse 12 umgeben, welches die
Lage des Filtriersiebs bestimmt und die Wellen der Schräg
zahnräder abstützt und es ermöglicht, diese und das Fil
triersieb am Antriebsteil anzubringen und von diesem zu lö
sen. Die beiden Schrägzahnräder kämmen miteinander und dre
hen sich gemeinsam, um aufgegebenes Ausgangsmaterial zwi
schen ihren Zähnen zu zerschneiden und zerkleinern. Die
Aufgabeöffnung 11 für das Ausgangsmaterial ist oberhalb des
Schrägverzahnungsbereiches angeordnet, so daß das Ausgangs
material zwischen die beiden Schrägzahnräder gerät und ein
Gemisch aus zerkleinertem und zerschnittenem, safthaltigen
Ausgangsmaterial und aus gepreßtem Saft entsteht.
Das Gemisch aus zerkleinertem und zerschnittenem Ausgangs
material wird zu den beiden Schnecken 5 vorwärtsgeschoben
und der Saft aus dem Filtriersieb 4 abgegeben. Der Rest des
zerquetschten Materials wird von den beiden Schnecken wei
terbewegt und dabei gleichzeitig Saft durch das Filtrier
sieb nach außen abgegeben. Die Rückstände werden dabei wei
ter komprimiert und durch die im Sieb vorgesehene Aus
trittsöffnung nach außen abgegeben, wenn die Kompressions
kraft ein bestimmtes Niveau übersteigt.
Fig. 2B zeigt das Filtriersieb im Längsschnitt. Die kreis
förmige Scheibe 7 für die Austrittsöffnung ist in Fig. 6
perspektivisch dargestellt. Diese Scheibe kann am Filtrier
sieb mittels einer Scheibenbefestigung 41 angebracht und
ebenso bequem wieder entfernt werden. Der durch das Fil
triersieb austretende Saft fließt auf die linke Seite der
Klingeneinrichtung 6, während die Rückstände durch die in
der kreisförmigen Scheibe 7 gebildete nachgiebige Aus
trittsöffnung 71 zur rechten Seite der Klingeneinrichtung 6
ausgegeben werden.
Wie Fig. 5 zeigt, hat das Filtriersieb 4 eine Öffnung 47
für die Aufnahme von Ausgangsmaterial und eine Vielzahl von
Löchern rechts davon. Von dem die Schrägverzahnung umgeben
den Filtrierbereich 43 erstrecken sich zwei die Schnecken
umgebenden Filtrierbereiche 48, 48 weiter. Diese Filtrier
bereiche 48 haben Löcher, deren Durchmesser allmählich zur
Austrittsöffnung hin abnimmt. Diese allmähliche Abnahme der
Lochgröße ist wegen der Druckdifferenz vorgesehen, der die
Rückstände ausgesetzt sind, wenn sie von den Schnecken zur
Austrittsöffnung und durch diese hindurch geschoben werden.
Am Ende der Filtrierbereiche 48, 48 ist die Scheibenbefe
stigung 41 zum Anbringen der kreisförmigen Scheibe 7 vorge
sehen, wie in Fig. 2A, 2B und 6 gezeigt. Die Scheibe 7 hat
einen federnden Teil 71 und ein Loch 72 zur Aufnahme der
Welle 53 des Schrägzahnrades. Sowohl die Scheibenbefesti
gung 41 als auch die kreisförmige Scheibe ist elastisch, so
daß beide eingepreßt und auch wieder herausgezogen werden
können. Die kreisförmige Scheibe kann also mit Preßsitz
ihre Betriebsstellung im Sieb einnehmen. Da die kreisför
mige Scheibe 7 einen federnden Bereich 71 hat, ist es mög
lich, die Rückstände abzugeben, wenn die diesen federnden
Bereich in geschlossener Stellung haltende Kraft überwunden
wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß der federnde Be
reich unter Umständen ersetzt werden muß, wenn seine Spann
kraft schwächer wird oder nachläßt oder wenn eine Einstel
lung der Elastizität erforderlich ist, damit unterschiedli
che Rückstände herausgepreßt werden können und dadurch das
Verstopfen der Austrittsöffnung durch Rückstände vermieden
werden kann.
Fig. 3A zeigt eins der Schrägzahnräder im Längsschnitt,
Fig. 3B zeigt den Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 3A und
Fig. 3C längs der Linie B-B in Fig. 3A.
Das Schrägzahnrad besteht aus einem zylindrischen Teil 23
mit Schrägverzahnung und endet in einer verjüngten
Schnecke. Im einzelnen besteht das Schrägzahnrad aus einem
ersten Wellenteil 22, einem Schrägzahnradteil 23, einem
verjüngten Schneckenteil 5 und einem zweiten Wellenteil 51.
Der Schrägzahnradteil 23 besteht aus rostfreiem Stahl mit
einem Gehalt an Biokeramik von 3 bis 4%, um eine Oxidation
und Zersetzung des Saftes beim Auspressen zu verhindern.
Fig. 4 zeigt den Endbereich 21 der verjüngten Schnecke, an
dem ein ebener Bereich 54 etwa senkrecht zu einer Welle 53
ausgebildet ist. Der ebene Bereich 54 ist mit einem kon
vexen, stabartigen Bereich 55 versehen, der sich senkrecht
zu dem ebenen Bereich 54 erstreckt und dazu beiträgt, die
Rückstände vom Sieb wegzuschieben.
Aus Fig. 8 geht die Gestalt der Zähne des Schrägzahnrades
hervor. Die Zähne 81 des Schrägzahnrades sind mit einem
Druckwinkel von 28° bis 30° ausgebildet und sind an Kopf
und Fuß gleich, so daß der Spielraum zwischen ihnen auf
Null herabgesetzt ist. An ihren Stirnflächen 82 und in den
Kehlbereichen 83 haben die Zähne leicht angerauhte Oberflä
chen und sind mit einer Vielzahl von Pockennarben in Rich
tung senkrecht zur Zahnradwelle versehen. Deshalb gibt es
beim Drehen der beiden miteinander kämmenden Schrägzahnrä
der kein Spiel zwischen den Zähnen, so daß das zwischen die
Schrägzahnräder eintretende Fasermaterial zerkleinert wer
den muß, ehe es aus dem Gehäuse geschoben wird.
Aus den Fig. 7A bis 7E geht das Zusammenwirken der Zähne im
Verlauf des Zerquetschens von Fasermaterial hervor, welches
das safthaltige Ausgangsmaterial enthält.
Fig. 7A zeigt im Schnitt das Kämmen der beiden Schrägzahn
räder. Das zu zerkleinernde Ausgangsmaterial, beispiels
weise Gemüse, Obst, Getreide und dergleichen wird durch die
Füllöffnung 11 eingegeben und gelangt durch die Öffnung 47
(die sich in Fig. 5 am linken Ende des Filtriersiebes be
findet) in die Berührungsbereiche zwischen den beiden
Schrägzahnrädern. Die Endbereiche der Zähne der Schrägzahn
räder sind rauh und abgewinkelt, um das Ausgangsmaterial zu
zerschneiden und zerkleinern. Die Füllöffnung 11 im Gehäuse
und die Öffnung 47 im Sieb stellen sicher, daß das Aus
gangsmaterial zunächst von den zusammenwirkenden Zähnen in
kleine Stücke zerteilt wird. Anschließend wird das zer
schnittene und zerkleinerte Ausgangsmaterial in den Raum
zwischen den Zähnen befördert, um dort weiter bearbeitet zu
werden.
Wie Fig. 7B zeigt, ist der Raum zwischen den Zähnen offen,
so daß das von den Enden des Zahns 36 und des Zahns 27 zer
schnittene Ausgangsmaterial in den Zwischenzahnraum ge
langt.
Fig. 7C zeigt, wie sich der Zwischenzahnraum beim Drehen
der Schrägzahnräder verengt. Dabei wird das zerschnittene
Ausgangsmaterial in dem Maß ausgequetscht, in dem der Zwi
schenzahnraum abnimmt, um Saft auszupressen.
Fig. 7D zeigt den Zustand, bei dem das Ausgangsmaterial
ausreichend ausgequetscht und der meiste Saft ausgepreßt
wurde und nur noch Fasermaterial im Zwischenzahnraum ver
bleibt.
In Fig. 7E ist gezeigt, wie das verbliebene Fasermaterial
zwischen der Stirnfläche 82 des Zahns und der Kehle 83 zer
kleinert wird. In der Stirnfläche des Zahns und in der
Kehle ist eine Vielzahl von kleinen Vertiefungen, das heißt
Dellen oder Pockennarben zur Aufrauhung vorgesehen, wodurch
das Fasermaterial in den Pockennarben gehalten wird. Beim
Drehen der beiden Schrägzahnräder verschwindet der Spiel
raum zwischen kämmenden Zähnen, so daß das Fasermaterial
durch Zusammenpressen zwischen Stirnfläche und Kehle der
kämmenden Zähne zu feinen Partikeln zerkleinert wird. Hier
bei kann das Fasermaterial bis zu einer Teilchengröße von
etwa 1 Mikron oder weniger zerkleinert werden.
Wenn das Fasermaterial auf die genannte Weise zerkleinert
wird, werden zusätzliche darin enthaltene Nährstoffe her
ausgepreßt. Diese Nährstoffe fließen gemeinsam mit dem Saft
zur Schnecke und werden schließlich durch das Filtriersieb
abgegeben.
Das von Nährstoffen und Saft befreite Fasermaterial bildet
dann den Rückstand. Dieser Rückstand wird zu den Schnecken
vorgeschoben, die ihrerseits den Rückstand bis zur Aus
trittsöffnung weiterschieben. Da jedoch die Austrittsöff
nung in geschlossene Stellung vorgespannt ist und die Rück
stände durch die Umdrehungskraft der Schnecken kontinuier
lich in diese Richtung vorgeschoben werden, werden die
Rückstände weiter komprimiert und ausgequetscht, so daß sie
zusätzliche Nährstoffe und Saft abgeben. Wenn der Druck
einen vorherbestimmten Punkt erreicht, gibt der ebene, fe
dernde Bereich 71 der kreisförmigen Scheibe 7, der zuvor
die Austrittsöffnung verschloß, dem Druck nach und öffnet
sich, womit der Freigabe der Rückstände nichts mehr im Wege
steht.
Der die Schnecken umgebende Filtrierbereich des Filtrier
siebes hat eine Vielzahl von Löchern, deren Größe in Rich
tung zur Austrittsöffnung kleiner werden, um die Rückstände
bei dem sich mit der Bewegung zum Austrittsende verstärken
den Druck im Sieb zu halten. Die Abnahme der Lochgröße
trägt dazu bei, daß die Rückstände nicht durch das Fil
triersieb abgegeben werden, wobei sie sich mit dem Saft
vermischen könnten. Außerdem kann die kreisförmige Scheibe
7 gegen eine andere ausgetauscht werden, wenn der zum Öff
nen der Austrittsöffnung erforderliche Quetschdruck geän
dert werden soll. Das bedeutet, daß verschiedene kreisför
mige Scheiben zur Öffnung bei verschiedenem Druck vorgese
hen sein können, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung
nicht verstopft und auch bei unterschiedlichem Ausgangsma
terial eine vollständige Entsaftung erfolgt.
In Fig. 9 ist gezeigt, wie die Wellen der Schrägzahnräder
im Gehäuse gelagert sind. Dabei erhält das im Gehäuse 12
angebrachte Schrägzahnrad 2 über die Welle 132 Antriebs
kraft.
Das angetriebene Schrägzahnrad 3 ist mit dem Gehäuse 12 so
verbunden, daß seine Welle in Richtung zum antreibenden
Schrägzahnrad 2 bewegbar ist, wobei die Welle des angetrie
benen Schrägzahnrades 3 ständig von einer Spanneinrichtung
zum antreibenden Schrägzahnrad gedrückt wird. Die Wellen
beider Schrägzahnräder, des angetriebenen und des getriebe
nen, sind im Gehäuse 12 über Buchsen 114, 119 so gelagert,
daß sich die Wellen glatt drehen können.
Mit der genannten Spanneinrichtung werden die beiden
Schrägzahnräder variabel gegeneinander gespannt.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Spanneinrichtung
120 die beiden Schrägzahnräder auf, die in einer verjüngten
Schnecke enden, eine Welle haben, die sich sowohl vom
Schrägzahnrad als auch von der Schnecke erstreckt, wobei
alle Wellen im Gehäuse drehbar gelagert sind. Gegen die
sich axial vom Schrägzahnrad und die sich axial von der
Schnecke erstreckende Welle des gleichen Zahnrades ist eine
erste und zweite Schraubenfeder 116 und 116A gespannt, wie
aus Fig. 9 hervorgeht. Für die Spannung der Schraubenfedern
gegen die Wellen sorgt jeweils eine Betätigungseinrichtung
140.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung
140 sind in dem Gehäuse zwei mit Innengewinde versehene
Öffnungen gebildet, die Zugang zu den Wellen bieten, welche
sich axial vom Schrägzahnrad und von der verjüngten
Schnecke wegerstrecken. Die Betätigungseinrichtung 140 be
steht aus zwei Schrauben, die jeweils im zugehörigen Loch
mit Innengewinde aufgenommen sind. Beim Drehen der Schrau
ben zu den Schraubenfedern hin treten die Schrauben mit den
Schraubenfedern in Eingriff und spannen die beiden Schräg
zahnräder zusammen.
Wie Fig. 9 zeigt, arbeitet die Betätigungseinrichtung 140
mit zwei Schrauben und den entsprechenden Federn usw., um
beide Enden der Welle des angetriebenen Schrägzahnrades 3
spannen zu können.
Im einzelnen gehören zu der Betätigungseinrichtung Schrau
benfedern 116, Kappen 115, 117, die die beiden Enden der
Federn überdecken, sowie Schrauben 118 zum Eingriff mit den
entsprechenden Federn. Die Feder 116 und die Kappen 115,
117 sind in einer Öffnung im Gehäuse 12 aufgenommen. Wenn
die im unteren Teil der Öffnung im Gehäuse 12 angeordnete
Schraube 118 gedreht wird, um mit der Feder in Eingriff zu
treten und gegen diese bewegt zu werden, wird die Schrau
benfeder 116 zusammengepreßt und ihre Kraft an die entspre
chende Welle des angetriebenen Schrägzahnrades 3 übertra
gen, was zur Folge hat, daß dieses Zahnrad mit dem antrei
benden Schrägzahnrad 2 in enge Berührung gerät.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Betätigungsein
richtung 140 ist eine Exzenterscheibe 105 vorgesehen. Ob
wohl an jeder Schraubenfeder in der Praxis eine Exzenter
scheibe 105 angeordnet ist, soll hier nur eine beschrieben
werden. Die Exzenterscheibe 105 hat einen Handgriff 151,
eine erste Anlagefläche 153 und eine zweite Anlagefläche
152. Am Gehäuse ist die Exzenterscheibe 105 mittels eines
Zapfens 154 so angelenkt, daß sie mit der Schraubenfeder
116 in Berührung steht. Beim Schwenken der Exzenterscheibe
105 aus einer ersten Stellung, bei der die erste Anlageflä
che mit der Schraubenfeder in Eingriff steht, in eine
zweite Stellung, bei der die zweite Anlagefläche mit der
Schraubenfeder in Berührung tritt, wird die Schraubenfeder
von entspanntem Zustand in gespannten Zustand gebracht, was
die beiden Schrägzahnräder zusammenspannt, siehe Fig. 10A.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Feder mit ihren bei
den Kappen so wie beim ersten Ausführungsbeispiel gestal
tet, und der einzige Unterschied besteht darin, daß statt
der Schraube 118 eine Exzenterscheibe 105 benutzt wird. In
Fig. 10A ist die gestrichelt gezeigte Stellung die Freiga
bestellung.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 11A und
11B und in Fig. 12 auseinandergezogen perspektivisch darge
stellt. In Fig. 11A ist die Kompression der Feder freigege
ben, das heißt die Schrägzahnräder sind im wesentlichen un
belastet, während Fig. 118 den gespannten Zustand der
Spanneinrichtung zeigt.
Die Betätigungseinrichtung 140 weist in diesem Fall zwei
Stangen auf, eine für jede Schraubenfeder 116, 116A. Hier
wird nur eine dieser Stangen 160 beschrieben, obwohl für
beide Schraubenfedern eine solche vorgesehen ist. Die
Stange 160 hat einen ersten Bereich 160A, einen zweiten Be
reich 160C und einen mittleren Bereich 160B, der zwei par
allele, geneigte Flächen 160D bestimmt, während der zweite
Bereich der Stange mit einer der Schraubenfedern in Berüh
rung steht und drehfest im Gehäuse sitzt. Der erste Bereich
endet in einem Handgriff 163. Wenn der erste Bereich der
Stange drehbar am Gehäuse angebracht ist und der Handgriff
aus der in Fig. 11A gezeigten ersten Stellung in eine in
Fig. 118 gezeigte zweite Stellung gedreht wird, dreht sich
die geneigte Fläche des ersten Bereichs gegen die geneigte
Fläche des zweiten Bereichs der Stange und schiebt dabei
den zweiten Bereich der Stange gegen die Schraubenfeder,
die dadurch gegen eine der Wellen gespannt wird, die sich
axial vom Schrägzahnrad bzw. von der verjüngten Schnecke
wegerstrecken.
Vorzugsweise ist der erste Bereich jeder Stange am Gehäuse
mit zwei Kappen 170 befestigt, wobei in jeder Kappe 170 ein
Loch zur Aufnahme des Handgriffs der Stange ausgebildet
ist.
Im einzelnen zeigt Fig. 12 den ersten Bereich 160A der
Stange 160 oder ein Antriebsrad 162, den zweiten Bereich
160B der Stange oder ein angetriebenes Rad 161 und die
Kappe 170 für die Schraube. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Feder mit den beiden Kappen so wie beim ersten Aus
führungsbeispiel gestaltet, und ihre Aufgaben sind die
gleichen. Der Unterschied besteht darin, daß ein Stirnnoc
ken anstelle der Schraube 118 beim ersten Ausführungsbei
spiel vorgesehen ist.
Das Antriebsrad 162 des Stirnnockens hat einen Handgriff
163, und das treibende Rad 162 ist zusammen mit der Kappe
170 der Schraube in ein zylindrisches Loch im Gehäuse 12
unlösbar eingesetzt. Das angetriebene Rad 161 hat ein
kreisförmiges Loch 165, welches zu einem kreisförmigen Vor
sprung 166 am antreibenden Rad 162 paßt, um ein Lösen des
Eingriffs im Gebrauch zu vermeiden. Das treibende Rad 161
hat ferner einen klingenartigen Teil 164 an beiden Seiten
des Umfangs, um eine Drehbewegung zu verhindern.
Am Antriebsrad 162 und am angetriebenen Rad 161 sind paral
lele, geneigte Flächen 160D mit einer ebenen Oberfläche 167
vorgesehen, um eine statische Ausrichtung der Oberflächen
zu ermöglichen, damit die Feder in gespannter Lage gehalten
wird.
Wenn der Handgriff 163 des Antriebsrades verschwenkt wird,
dreht sich das Antriebsrad im Verhältnis zum angetriebenen
Rad, welches dadurch zur Feder verschoben wird. Folglich
drückt die Federkraft das angetriebene Schrägzahnrad in
Richtung zum antreibenden Schrägzahnrad mit der Folge, daß
beide Schrägzahnräder miteinander kämmen, ohne daß zwischen
den Zähnen der beiden Spiel bleibt.
Fig. 13 ist eine Teilansicht eines unterteilten Gehäuses,
welches einen ersten Gehäuseteil 201 (Antriebsteil) und
einen zweiten Gehäuseteil 203 (Arbeitsteil) aufweist. Zum
ersten Gehäuseteil gehört die Energieversorgung und zum
zweiten die Schrägzahnräder. Bei diesem Ausführungsbeispiel
kann der erste Gehäuseteil vom zweiten Gehäuseteil getrennt
werden. Hierzu dient eine Verbindungs- oder Kupplungsein
richtung 400, mittels der der erste Gehäuseteil am zweiten
Gehäuseteil nach Wunsch betriebsmäßig anbringbar ist. Wie
aus der Zeichnung hervorgeht, sind die beiden Gehäuseteile
201 und 203 mittels eines Klemmringes 202 verbunden, der im
einzelnen in Fig. 14 gezeigt ist.
Fig. 14 zeigt im Schnitt einen Teil der Verbindung, wobei
der Klemmring 202 im Querschnitt U-förmig ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Kupplungseinrichtung 400
hat der erste Gehäuseteil 201 und der zweite Gehäuseteil
203 jeweils ein Ende und an diesem Ende einen Flansch 213,
während sich vom anderen Ende eine Vielzahl von Ansätzen
231 radial wegerstrecken. Der im Schnitt U-förmige Klemm
ring 202 verbindet die beiden Gehäuseteile miteinander. Der
Klemmring hat eine erste Umfangsfläche 202A und eine zweite
Umfangsfläche 202B (Wände) und ist am ersten oder zweiten
Gehäuseteil so angebracht, daß die erste Umfangsfläche mit
dem Flansch 213 blockierend in Berührung tritt, um ein Ent
fernen des Klemmringes vom Gehäuseteil 201 zu vermeiden. In
der zweiten Umfangsfläche 202B des Klemmringes ist eine
Vielzahl von Kerben 223 ausgebildet, die bei der Benutzung
der Vorrichtung die Vielzahl von Ansätzen 231 aufnehmen,
welche dann nach einem teilweisen Drehen des Klemmringes
202 mit der zweiten Umfangsfläche 202B sicher in Eingriff
treten, um die beiden Gehäuseteile fest miteinander zu ver
binden.
Der führende Endabschnitt des Gehäuseteils 201 des An
triebsteils ist zylindrisch und hat eine abgestufte Außen
fläche mit einer oberen Wand 201A und einer unteren Wand
201B. An der Wand 201B der unteren Stufe ist mittels eines
Befestigungselementes 214 ein halbringförmiger Flansch 213
befestigt. In dem Raum zwischen dem Flansch 213 und der
Wand 201A der oberen Stufe des Gehäuses ist der innere
Endabschnitt 224 des Klemmringes drehbar aufgenommen. Der
Raum zwischen dem Flansch und der Wand der oberen Stufe
kann durch ändern der Querschnittsabmessung des Flansches
oder durch Bewegen des Flansches in größere oder kleinere
Nähe zur oberen Wand 201A der Stufe durch Ein- oder Aus
wärtsbewegen des Befestigungselements, beispielsweise einer
Schraube, eingestellt werden. Damit kann die Festigkeit der
Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen, dem Antriebs
teil und dem Arbeitsteil verstellt werden. Am Außenumfang
des führenden Endes des Antriebsteils des Gehäuses ist ein
kleiner Flansch 212 ausgebildet, um die Berührungsfläche
mit dem Arbeitsteil des Gehäuses zu erweitern und die Befe
stigung des Stellringes zu verstärken.
Der Aufbau des halbringförmigen Flansches 213 ist in Fig.
18 gezeigt.
Der Klemmring 202 ist in Fig. 16A und 16B von hinten und
von vorn zu sehen, wobei die erste Umfangsfläche 202A und
die zweite Umfangsfläche 202B erkennbar ist. Die erste Um
fangsfläche 202A ist eine Wand. Die zweite Umfangsfläche
202B ist mit vier Kerben 223 und vier Vorsprüngen 222 ver
sehen. Ferner hat der Klemmring 202 einen Handgriff 221,
damit er geschwenkt werden kann.
Wie aus Fig. 17 hervorgeht, die das Ende des zweiten Gehäu
seteils 203 zeigt, ist der Arbeitsteil mit einer Vielzahl
keilförmiger Vorsprünge oder Ansätze 231 (beispielsweise
vier) am Außenumfang versehen. Am Innenumfang hingegen ist
zur Lagebestimmung ein Bereich 232 ausgebildet, der das
Ausrichten der Gehäuse beim Kuppeln erleichtert. Die Höhe
der Ansätze ist gleichförmig, vorzugsweise sind sie jedoch
keilförmig, wie gezeigt.
Der Klemmring wird wie folgt angebracht: Er wird mit dem
Antriebsteil des Gehäuses so verbunden, daß er innerhalb
eines bestimmten Winkelbereichs schwenkbar ist. Die Viel
zahl der Ansätze am Arbeitsteil des Gehäuses werden in die
Kerben 223 im Klemmring eingesetzt und dann durch Schwenken
des Handgriffs 221 der Ring gedreht. Die Vorsprünge 222 am
Klemmring, das heißt die zweite Umfangsfläche zwischen den
Kerben, tritt dann mit den dünnen Bereichen der Ansätze 231
am Arbeitsteil des Gehäuses in Berührung und die Vorsprünge 222
gleiten auf die dicken Bereiche der Vorsprünge 231. Das
hat zur Folge, daß der Arbeitsteil des Gehäuses mit dem An
triebsteil des Gehäuses sicher und eng in Berührung ge
bracht wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kupplungseinrichtung
400 ist in den Fig. 19, 20A und 20B gezeigt. Aus Gründen
der Klarheit ist der Antriebsteil des Gehäuses und der Ar
beitsteil des Gehäuses mit den Bezugszeichen 204 bzw. 206
versehen, da sich ihr Aufbau gegenüber der Kupplungsein
richtung gemäß Fig. 13 bis 18 unterscheidet.
In den Fig. 20A und 20B ist ein Klemmring 205 gezeigt, der
zum Verbinden des Antriebsgehäuseteils 204 mit dem Arbeits
gehäuseteil 206 dient. Dieser Klemmring oder Verriegelungs
ring 205 besteht aus zwei halbkreisförmigen Klemmabschnit
ten 251, 252 und einem X-förmigen Verriegelungsmechanismus.
Bei offener Stellung dieses Verriegelungsmechanismus haben
die halbkreisförmigen Klemmabschnitte 251, 252 einen Ab
stand voneinander. In verriegelter Stellung sind jedoch die
Klemmabschnitte 251, 252 zusammengezogen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel umschließt die Kupplungsein
richtung 400 den ersten und zweiten Gehäuseteil 204 und
206, die jeweils am Ende einen Flansch 242, 262 haben. In
den Klemmabschnitten 251, 252 des Verriegelungsringes 205
ist in der Innenfläche jeweils eine Nut 250 ausgebildet, in
der der entsprechende Flansch 242, 262 des ersten und zwei
ten Gehäuseteils aufgenommen wird. Die Klemmbereiche 251,
252 werden durch den schon genannten Verschluß 240 so zu
sammengehalten, daß die Flansche in den Nuten des Verriege
lungsringes aufgenommen und zusammengepreßt werden, wodurch
der erste Gehäuseteil 204 mit dem zweiten Gehäuseteil 206
fest verbunden ist.
Der Verschluß weist vorzugsweise die Klemmabschnitte auf,
die ein erstes Ende 251A, 252A und ein zweites Ende 251B, 252B
haben, wobei die ersten Enden 251A, 252A der Klemmbe
reiche scharnierartig 258 verbunden sind. Ferner ist am er
sten Ende jeweils eine Stange 253, 254 angelenkt. Jede
Stange 253, 254 hat ein Ende 253A, 254A, und das Ende einer
dieser Stangen, hier der Stange 254 ist an der anderen
Stange 253 bei 256 in der Nähe der Anlenkung 257 dieser
Stange am Klemmabschnitt angebracht. Wenn die Flansche der
Gehäuse zusammengebracht wurden und die Nuten der Klemmab
schnitte des Verriegelungsringes die vereinigten Flansche
aufgenommen haben und das freie Ende der Stange 253 betä
tigt wird, werden also die Klemmabschnitte gegen die Flan
sche des Gehäuses gespannt oder angezogen, um die beiden
Gehäuseteile, den Arbeitsteil und den Antriebsteil, mitein
ander fest zu verbinden.
Fig. 19 zeigt die halbkreisförmigen Klemmabschnitte sowie
den Antriebsgehäuseteil 204 und den Arbeitsgehäuseteil 206
im Schnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann man auch
sagen, daß der halbkreisförmige Klemmabschnitt mit einem
trapezförmigen Schlitz 259 versehen ist, während am Außen
umfang des führenden Endes der beiden Gehäuseteile geneigte
Flanschabschnitte 242, 262 ausgebildet sind.
Die zusammenpassenden Flächen sind unebene Flächen, und der
führende Endbereich 241 des Antriebsteils ist in der Mitte
ausgenommen, während der führende Endbereich 261 des Ar
beitsteils vorspringt. Beim Zusammensetzen der beiden Flan
sche entsteht ein trapezförmiges Gebilde, welches in den
trapezförmigen Schlitz im halbkreisförmigen Klemmabschnitt
paßt. Mit anderen Worten hat der Querschnitt jedes der
Flansche die Gestalt einer Hälfte des trapezförmigen
Schlitzes.
Mit dieser Klemmeinrichtung wird der Antriebsteil des Ge
häuses mit dem Arbeitsteil des Gehäuses wie folgt verbun
den: Zuerst wird der Handgriff, das heißt das freie Ende
der Stange 253 in geöffnete Stellung gebracht und dann die
Flansche des Antriebsteils und des Arbeitsteils zusammenge
setzt und in die Nut 250 eingesetzt. Dann wird der Hand
griff zum Gehäuse bewegt, wodurch die Klemmabschnitte zu
sammengezogen werden und die Kupplungseinrichtung 400 ihre
Verriegelungsstellung einnimmt.
Zum Öffnen der Klemmeinrichtung wird der Handgriff ledig
lich in entgegengesetzte Richtung bewegt, was die Klemmein
richtung freigibt, so daß die Gehäuseteile voneinander ge
trennt werden können.
Mit der Erfindung können Faserstoffe bis zu einer Teilchen
größe von 1 Mikron oder weniger zerkleinert und die Nähr
stoffe aus dem Fasermaterial in Form von Saft ausgepreßt
werden. Ferner ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung
leicht zusammenzusetzen und auseinanderzunehmen. Und dar
über hinaus bietet die Biokeramik an den Schrägzahnrädern
Gewähr, daß der Saft nicht während des Auspressens oxi
diert.
Was die Herstellung des Schrägzahnrades 2, 3 betrifft, so
sollte vorzugsweise der Bereich 23 mit Schrägverzahnung
hohl sein. Dann kann der erste Wellenteil 22 und der zweite
Wellenteil getrennt hergestellt und im Hohlraum des Schräg
zahnrades gekoppelt werden, welches seinerseits als ge
trennte Einheit gegossen werden kann. Auf diese Weise ist
das Schrägzahnrad 2, 3 im Vergleich zu einem einteiligen
Rad mit Schrägverzahnung zu niedrigen Kosten leicht herzu
stellen.
Claims (21)
1. Vorrichtung zum Entsaften eines safthaltigen Ausgangs
materials, gekennzeichnet durch
- - ein Gehäuse, welches die Vorrichtung abstützt und eine Füllöffnung (11) für das Ausgangsmaterial hat;
- - zwei kämmende Schrägzahnräder (2, 3), die jeweils in einer verjüngten Schnecke (5) enden und eine Vielzahl von Zähnen aufweisen, die alle mit gleichen Köpfen und Füßen derartig ausgebildet sind, daß zwischen kämmenden Zähnen Null Spiel entsteht und die im Gehäuse drehbar gelagert sind, damit durch die Füllöffnung (11) des Gehäuses einge führtes Ausgangsmaterial zwischen dem Paar zusammenwirken der Schrägzahnräder zerkleinert und anfangs entsaftet wer den kann;
- - ein Filtriersieb (4), welches so angeordnet ist, daß es die Schrägzahnräder und jede der verjüngten Schnecken (5) betriebsmäßig umgibt, damit der dort entzogene Saft filtriert und abgeleitet werden kann, wobei das Sieb in Zweige (47, 48) unterteilt ist, in denen jeweils mindestens ein Teil der verjüngten Schnecken (5) aufgenommen ist und wobei jeder Zweig des Siebes am Ende mit einer Austrittsöff nung ausgebildet ist, die es der Schnecke ermöglicht, wei teren Saft aus dem zerquetschten, safthaltigen Ausgangsmate rial zu entziehen, indem es dieses Material längs eines der Zweige des Siebes und zu einer der darin gebildeten Aus trittsöffnungen weiterbewegt, und
- - eine Antriebseinrichtung (1), die den Schrägzahnrädern (2, 3) und den verjüngten Schnecken (5) Antriebskraft über mittelt, so daß bei Benutzung der Vorrichtung das durch die Füllöffnung (11) eintretende Ausgangsmaterial längs der Schrägzahnräder zu einer der verjüngten Schnecken, längs der verjüngten Schnecke und durch eine der im Sieb gebilde ten Austrittsöffnungen bewegt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Filtriersieb (4) am Austritt eine Scheibe (7) auf
weist, die am Ende der Austrittsöffnung angeordnet und in
geschlossene Stellung vorgespannt ist, wodurch die Aus
trittsöffnung versperrt ist und die verjüngte Schnecke kon
tinuierlich das zerkleinerte Material gegen die Scheibe (7)
fördert und dabei das zerkleinerte Material weiter entsaf
tet, bis die die Scheibe (7) in geschlossene Stellung vor
spannende Kraft überwunden und damit die Austrittsöffnung
geöffnet wird, was die Ausgabe des entsafteten Materials
aus dem Gehäuseausgang ermöglicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das um die verjüngte Schnecke (5) betriebsmäßig ange
ordnete Filtriersieb in der Nähe der Schrägzahnräder (2, 3)
große Löcher und in der Nähe des Ausgangs aus dem Sieb
kleine Löcher sowie Löcher mittlerer Größe dazwischen hat,
wodurch das entsaftete Ausgangsmaterial von der Schnecke
unter Kompression zu der Austrittsöffnung bewegt und im Sieb
zurückgehalten werden kann, ehe es aus dem Gehäuseauslaß
herausgedrängt wird, während gleichzeitig der durch das Zu
sammenpressen entstehende Saft aus dem betriebsmäßig um
jede verjüngte Schnecke angeordneten Filtriersieb entwei
chen kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zahn der Vielzahl von Zähnen der Schrägzahnräder
(2, 3) ferner eine Stirnfläche (82) und einen Kehlbereich
(83) hat, die mit leicht angerauhten Oberflächen und einer
Vielzahl von Pockennarben in Richtung senkrecht zur Zahn
radwelle versehen sind, wodurch bei der Benutzung der Vor
richtung die Entsaftung dadurch verbessert wird, daß das
safthaltige Ausgangsmaterial weiter zerkleinert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Schrägzahnräder (2, 3) aus rostfreiem Stahl
mit einem Gehalt an etwa 3 bis 4% Biokeramik hergestellt
ist, was die Oxidation und Zersetzung des Saftes während
der Berührung mit den Schrägzahnrädern verhütet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Klingeneinrichtung (6) mit einer ersten Seite und
einer zweiten Seite in der Nähe der Austrittsenden des Fil
triersiebes (4) so angeordnet ist, daß der aus dem safthal
tigen Ausgangsmaterial extrahierte Saft auf die erste Seite
der Klinge fließen kann und das entsaftete Material aus den
im Sieb gebildeten Austrittsöffnungen so abgegeben wird,
daß es auf die zweite Seite der Klingeneinrichtung (6)
fließt, wodurch der Saft und das entsaftete Material ge
trennt und gesondert aufgefangen werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Schrägzahnräder (2, 3) mittels einer Spann
einrichtung (120) variabel gegeneinander spannbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spanneinrichtung (120) jedes in einer verjüng
ten Schnecke (5) endende Schrägzahnrad (2, 3) umfaßt, je
weils mit einer sich axial vom Schrägzahnrad und von der
Schnecke erstreckenden Welle, wobei die Wellen im Gehäuse
drehbar gelagert sind, eine erste und eine zweite Schrau
benfeder (116, 116A), die gegen die jeweils zugehörige
Welle des Schrägzahnrades und der Schnecke gespannt ist,
und eine Betätigungseinrichtung (140), welche die Schrau
benfedern gegen die Wellen am Schrägzahnrad und an der
Schnecke spannt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuse zwei mit Innengewinde versehene Löcher aus
gebildet sind, die Zugang zu den sich axial vom Schrägzahn
rad und von der verjüngten Schnecke erstreckenden Wellen
bieten; und daß die Betätigungseinrichtung (140) ein Paar
Schrauben aufweist, die jeweils in einem der mit Innenge
winde versehenen Löcher aufgenommen sind, so daß sie beim
Drehen mit den zugehörigen Schraubenfedern in Eingriff tre
ten und die Schrägzahnräder zusammenspannen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung eine Exzenterscheibe (105)
mit einem Handgriff (151), einer ersten Anlagefläche (153)
und einer zweiten Anlagefläche (154) aufweist, wobei die
Exzenterscheibe am Gehäuse schwenkbar so gelagert ist, daß
sie mit der Schraubenfeder in Berührung steht, wodurch beim
Schwenken der Exzenterscheibe aus einer ersten Stellung, bei
der die erste Anlagefläche mit der Schraubenfeder in Berüh
rung steht, in eine zweite Stellung, bei der die zweite An
lagefläche mit der Schraubenfeder in Berührung tritt, die
Schraubenfeder aus entspanntem Zustand in gespannten Zu
stand versetzt wird und dadurch die Schrägzahnräder zusam
mengespannt werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung ein Paar Stangen (160) auf
weist, die einen ersten, einen zweiten und einen mittleren
Bereich haben, wobei der mittlere Bereich der Stangen ein
Paar parallele, geneigte Oberflächen bestimmt und der
zweite Bereich der Stange mit einer der Schraubenfedern in
Berührung steht und im Gehäuse drehfest gelagert ist und
der erste Bereich in einem Handgriff endet, so daß bei der
Benutzung nach dem drehbaren Anbringen des ersten Teils der
Stange am Gehäuse und Drehen jedes Handgriffs aus einer er
sten Stellung in eine zweite Stellung die geneigte Oberflä
che des ersten Bereichs der Stange gegen die geneigte Ober
fläche des zweiten Bereichs der Stange gedreht wird und da
bei den zweiten Bereich der Stange gegen die Schraubenfeder
schiebt, so daß jede Schraubenfeder gegen eine der sich vom
Schrägzahnrad bzw. von der verjüngten Schnecke erstreckende
Welle gespannt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Bereich (160A) der Stangen am Gehäuse mittels
eines Kappenpaares befestigt ist, wobei jede Kappe mit ei
nem Loch versehen ist, durch das der Handgriff einer der
Stangen gesteckt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse in einen ersten Gehäuseteil (201) und einen
zweiten Gehäuseteil (203) unterteilt ist, wobei der erste
Teil die Antriebseinrichtung (1) und der zweite Teil die
Schrägzahnräder (2, 3) umfaßt, und wobei der erste Gehäuse
teil zum Reinigen des zweiten Gehäuseteils unabhängig vom
ersten Teil von dem zweiten Gehäuseteil trennbar ist; und
- - eine Kupplungseinrichtung, die den ersten Gehäuseteil am zweiten Gehäuseteil betriebsmäßig befestigt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungseinrichtung den ersten und zweiten Gehäu
seteil jeweils mit einem Ende aufweist, wobei am Ende ein
Flansch (213) ausgebildet ist;
- - ein Verriegelungsring (205) mit zwei Klemmabschnitten (222), die jeweils eine Innenfläche haben, in der eine Nut zur Aufnahme jedes der Flansche des ersten und zweiten Ge häuseteils (201, 203) ausgebildet ist; und
- - eine Schließeinrichtung, die die Klemmabschnitte (222) so aneinander sichert, daß die Flansche in der Nut des Klemmabschnitts des Verriegelungsringes aufgenommen und zu sammengepreßt werden, wodurch der erste und zweite Gehäuse teil zur Benutzung sicher miteinander verbunden sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmabschnitte des Verschlusses (240) jeweils ein
erstes und ein zweites Ende haben, wobei die ersten Enden
aneinander angelenkt (258) sind und an den zweiten Enden
jeweils eine Stange (253, 254) scharnierartig befestigt
ist, und das freie Ende einer der Stangen an der anderen
Stange in der Nähe der Anlenkung derselben am Klemmab
schnitt scharnierartig so befestigt ist, daß nach dem Zu
sammensetzen der Flansche und Anbringen derselben in den
Nuten der Klemmabschnitte des Verriegelungsringes sowie
nach Betätigung des freien Endes der Stange zum Zusammen
spannen der Klemmabschnitte gegen die Flansche des Gehäuses
der erste Gehäuseteil am zweiten Gehäuseteil befestigt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flansch an jedem Gehäuseteil so gestaltet ist, daß
nach dem Zusammensetzen der Flansche aus dem Verschluß ein
abgeschrägtes Band mit geneigten Seitenwänden gebildet
wird, und
- - daß jede in den Klemmabschnitten gebildete Nut eine geneigte innere Seitenwand hat, wobei zwischen diesen ge neigten Seitenwänden die geneigten Seitenwände des abge schrägten Bandes aufgenommen werden, so daß bei der Benut zung nach dem Zusammenspannen der Klemmabschnitte die ge neigte innere Seitenwand der Nuten die Flansche zusammen drängt, was den ersten und zweiten Gehäuseteil fester ge geneinanderspannt (Fig. 19).
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungseinrichtung den ersten und zweiten Gehäu
seteil jeweils mit einem Ende aufweist, wobei an einem Ende
des ersten und zweiten Gehäuseteils ein Flansch (213) aus
gebildet ist und sich vom anderen Ende des ersten und zwei
ten Gehäuseteils eine Vielzahl von Ansätzen (231) in radi
aler Richtung erstreckt;
- - daß der Klemmring (202) im Schnitt U-förmige Gestalt mit einer ersten und einer zweiten Umfangsfläche hat und der Klemmring an einem der Gehäuseteile so angebracht ist, daß die erste Umfangsfläche blockierend mit dem Flansch in Berührung steht, um eine Entfernung des Klemmringes vom Ge häuse zu verhindern; und
- - daß in der zweiten Umfangsfläche des Klemmringes eine Vielzahl von Kerben ausgebildet ist, die im Gebrauch die Vielzahl von Ansätzen am Gehäuse aufnehmen, so daß nach teilweisem Drehen des Klemmringes die Vielzahl von Ansätzen sicher mit der zweiten Umfangsfläche in Eingriff tritt, wo durch der erste Gehäuseteil am zweiten Gehäuseteil befe stigt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schrägzahnrad einen hohlen Schrägzahnradbereich
(23), einen ersten Wellenbereich (22), einen zweiten Wel
lenbereich (51) mit daran ausgebildeter Schnecke aufweist,
und daß der erste und zweite Wellenbereich einstückig mit
dem Schrägzahnradbereich ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die verjüngte Schnecke (5) des Schrägzahnrades einen
Endbereich (21) mit einem ebenen Abschnitt (54) in Richtung
rechtwinklig zur Achse der Schnecke hat und der ebene Ab
schnitt mit einem oder mehreren vorspringenden Bereichen
(55) in Richtung rechtwinklig zur Achse der Schnecke verse
hen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zahn mit einem Druckwinkel von etwa 28° bis 30°
ausgebildet ist.
21. Verfahren zum Entsaften und Trennen von Saft und ein
gefangenen Nährstoffen aus einem safthaltigen Ausgangsmate
rial mit einer Vorrichtung, die zwei Schrägzahnräder auf
weist, die jeweils in einer verjüngten Schnecke enden, ein
Filtriersieb, in dem zwei Austrittsöffnungen gebildet sind
und eine an jeder Austrittsöffnung vorgesehene Scheibe in
geschlossene Stellung vorgespannt ist, dadurch gekennzeich
net, daß
- - das safthaltige Ausgangsmaterial zwischen die sich drehenden Schrägzahnräder eingeführt wird;
- - das safthaltige Ausgangsmaterial mittels der Schräg zahnräder zwecks anfänglicher Entsaftung zerkleinert und dabei gleichzeitig das zerkleinerte safthaltige Ausgangsma terial zu den verjüngten Schnecken weiterbefördert wird;
- - der Saft und daraus extrahierte, eingefahrene Nähr stoffe gesammelt werden;
- - das zerkleinerte Ausgangsmaterial zur weiteren Entsaf tung komprimiert wird, indem das zerkleinerte safthaltige Material durch die sich drehenden, verjüngten Schnecken un ter Kompression längs des Siebes und zu den Austrittsöffnun gen im Sieb weiterbewegt wird;
- - der Saft und die daraus ausgezogenen, eingefangenen Nährstoffe weiter gesammelt werden; und
- - das zerkleinerte Ausgangsmaterial gegen die Scheibe am Austrittende gedrängt wird, um eine vollständige Entsaftung sicherzustellen, die Scheibe unter Druck zu öffnen und die Rückstände aus der Vorrichtung abzugeben und schließlich den Saft und die extrahierten, eingefangenen Nährstoffe einzufangen.
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Representative=s name: VON BUELOW, T., DIPL.-ING.DIPL.-WIRTSCH.-ING.DR.RE |
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