DE4410768A1 - Frucht- und Pflanzensaftpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Saftpressen der Art, wie sie zum Auspressen von Saft aus Produkten wie beispielsweise Früchten und Pflanzen eingesetzt wird. Eine besondere Art einer solchen Saftpresse ist für den Einsatz in mittleren Entsaftungsanlagen wie beispielsweise an Straßenständen, in Supermärkten und mobilen Verkaufsbetrieben und anderen Früchtestän­ den vorgesehen.

Es ist bekannt, Zitrusfruchtsaftpressen in Supermärkten und anderen Fruchtsaftausgaben aufzustellen. Es ist schwierig, diese Einheiten zu generalisieren, weil es verschiedene Variationen gibt; jedoch ist keine Mehrfachsaftpresse bekannt, die ihre Funktion auf die gleiche Weise ausübt wie dies der erfindungsgemäße Entsafter tut. Heimentsafter und Saftpressen haben nicht die gleichen Eigenschaften wie der erfindungs­ gemäße Entsafter. Beispielsweise muß bei manchen Saftpressen das zu entsaftende Produkt vor dem Verarbeiten in handhabbare Größen zer­ kleinert werden. Manche Maschinen erfordern, daß Blätter einschließende Materialien wie beispielsweise Karottenspitzen und Rübenspitzen abge­ schnitten werden müssen, bevor die Karotten und Rüben durch den Entsafter geführt werden.

Mit der Erfindung wird unter Verwendung einer Trichterzuführung und einer angetriebenen Zuführschnecke das Zerkleinern und Schneiden von Hand eliminiert, wobei das ganze saube­ re Produkt dem Entsafter zugegeben werden kann.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil gegenüber bekannten Saftpressen besteht darin, daß eine Zentrifuge so angeordnet ist, daß ihr Auslaß­ durchgang abwärts gerichtet ist. Hierdurch ist es möglich, daß die Bio­ masse, aus welcher das Fluid extrahiert worden ist, unter Wirkung der Schwerkraft abwärts in einen Lagerbehälter fallen kann, so daß eine im wesentlichen kontinuierlicher Betrieb des Entsafters gestattet ist.

Ein weiterer Vorteil gegenüber bekannten Saftpressen besteht darin, daß ein beträchtlich großer Aufnahmebehälter für Abfallmaterial vorgesehen ist, so daß die Einrichtung während einer langen Zeitperiode kontinuier­ lich betrieben werden kann, anstatt sie chargenmäßig zu betreiben, wobei Fruchtfleisch, Samen und weiteres Abfallmaterial zu häufig aus der Maschine entfernt werden muß und sie somit nicht produktiv in einem Supermarkt oder an einem Fruchtstand eingesetzt werden kann.

Eine Saftpresse bzw. ein Entsafter für gewerblichen Betrieb zum Ex­ trahieren von Saft aus allen Produktarten von Äpfeln bis hin zu Zucchini umfaßt einen Zuführ- bzw. Speisetrichter. Dieser Trichter ist einer von einem Motor angetriebenen Zuführschnecke zugeordnet, welche den Trichter entlädt und das Produkt, welches zu entsaften ist, gegen eine sich drehende Schaberplatte drückt, welche das Produkt in feine Teilchen zerreibt bzw. zerschabt. Die sich ergebende Produktmasse wird in eine Zentrifuge unterhalb der Schaberplatte geführt, in welcher der Saft von der Produktmasse zentrifugiert wird und die sich ergebende feuchte, jedoch wesentlich trockenere Biomasse wird in einen großvolumigen Aufnahmebehälter geladen. Das Verfahren ist allgemein kontinuierlich, obwohl der Speisetrichter periodisch wieder zu füllen ist und der Biomas­ sen-Aufnahmebehälter weniger häufig entleert werden muß.

Ein Gegenstand der Erfindung ist eine Entsaftungseinrichtung für die Verwendung u. a. in Gewerbebetrieben, welche eine Schaberplatte ein­ schließt, die einer Zentrifuge zugeordnet ist, um ein Produkt in eine Fluidkomponente und eine eine verringerte Fluidmenge enthaltende Biomasse zu trennen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeich­ nung.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Entsafters mit teilweise weggebrochenen Teilen, um das Innere des Entsafters freizugeben;

Fig. 2 eine Frontansicht des oberen Abschnittes des Entsafters, wobei einige Teile weggebrochen sind, um das Innere des Entsafters zu erkennen;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Ansicht der Trichter- und Schnecken­ anordnung des Entsafters;

Fig. 4 den Zentrifugenabschnitt des Entsafters nach Fig. 1 und 2;

Fig. 5 eine Ansicht einer Schaberplatte gemäß der Ebene 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 Schneidelemente an der Schaberplatte;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Schneideelementes entsprechend der Ebene 7-7 in Fig. 5;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines Schneidelementes entsprechend der Ebene 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 eine Seitenansicht des oberen Abschnittes eines Entsafters, wobei einige Teile entfernt worden sind, um den Entsafter im Betrieb zu zeigen.

In Fig. 1 ist ein Entsafter gezeigt. Die Einheit 10 ist ein im allgemeinen rechteckiger Behälter, dessen Höhe ungefähr doppelt so groß wie die Tiefe oder Breite der Einheit ist. Die Einheit ist auf Rädern 12 abge­ stützt, die an einem Rahmen 14 befestigt sind. Die Einheit ist mit Tafeln abgedeckt, die sich normalerweise in ihrer Lage befinden, um die Innenteile vor dem Zugang von außen abzuschirmen. Gewissen Tafeln sind zwecks Reinigens und Wartens leicht abzunehmen. Ein Trichterdeckel 16 kann bei 20 (Fig. 2) angelenkt sein, um einen Zugang zu einem Trichter 22 zu schaffen. Die verschiedenen Tafeln und so viele wie mögliche Bauteile können aus nicht rostendem Stahl zwecks leichten Putzens und Beständigkeit gegen Korrosion hergestellt sein. Bestimmte Kunststoff- und nichteisenhaltige Metalle als auch Eisenmetalle können wahlweise und austauschbar sein, wie dies erforderlich oder zweckmäßig ist.

Die Tatsache, daß die Einheit, wie sie gezeigt ist, von einer Größe ist, die zweckmäßig für die Verwendung in einer kommerziellen Produktions­ stätte ist und ungefähr 1,27 bis 1,83 m hoch und 0,61 bis 0,92 m breit und tief sein kann, ist für die Erfindung nicht kritisch. Es ist wesentlich, daß die Einheit nicht für den Hausgebrauch oder für den Gebrauch in einer großen Saftanlage mit hohem Ausstoß beabsichtigt ist. Sie ist eine mittelgroße Einheit, die tragbar ist und beispielsweise um einen Super­ markt, ein Hospital oder ein Restaurant gerollt werden kann.

Der Aufbau umfaßt eine Zuführzone, eine Behandlungszone und eine Biomassen-Lagerzone.

In der Zuführzone ist ein Trichter 22 vorgesehen. Es wird auf Fig. 7 Bezug genommen. Der Trichter kann ein oben offenes Ende, welches von einem Trichterdeckel 16 abgedeckt ist und geneigte Seiten aufweisen, die dem Produkt, beispielsweise Früchte oder Pflanzen aller Art - gestat­ ten, daß sie sich durch Schwerkraft abwärts zu einer Schnecke 24 bewe­ gen. Die Schnecke 24 ist ein mit Schneckengängen versehener Drehförde­ rer, der allgemein vertikal ausgerichtet ist und eine Mittelachse sowie Schneckengänge aufweist, die an der Mittelachse in herkömmlicher Weise befestigt sind. Die Schnecke 24 kann von einer Antriebseinheit, einer Motoreinrichtung, einem Getriebemotor oder einem Motor 26 angetrieben werden. Ein Zahntrieb 30 gestattet dem Motorausgang, die Schnecke 24 anzutreiben, weil der Zahntrieb ein Zahnrad 32 einschließt, das an dem oberen Teil der Schnecke befestigt ist. Die Schnecke wird mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, jedoch mit ausreichendem Moment gedreht, um somit das Produkt, mit dem sie in Kontakt kommt, aus den Trichter 22 und in eine Aufnahmezone 34 zu drücken. Die Aufnahmezo­ ne oder -einrichtung 34 ist einfach eine um den oberen Teil der Schnecke 24 eng angeordnete Wand, eine Hülse oder ein Rohr und dient dazu, das Produkt von dem Boden des Trichters gegen eine Scha­ berplatte 36 zu richten. Die Aufnahmeeinrichtung weist einen Zuführ­ abschnitt 28 und ein Entladeende 38 auf.

Die Schaberplatte 36 ist eine im allgemeinen flache Platte vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, welche Kerbzahnungen, Schneidausstülpungen, aufrechtstehende Kratzer, Stifte, Nadeln oder dergleichen aufweist, welche verursachen, daß das sie berührende Produkt geschabt, gekerbt, geschnit­ zelt, zerrieben, zerkratzt oder auf andere Weise in feine Schnitzel, Stücke und fließfähigem Material zerkleinert wird, um eine Produktmasse aus zerkleinertem Material zu bilden.

Die Schaberplatte 36 ist am besten in Fig. 5 bis 8 erkennbar; in welcher eine Zahnungsart 80 gezeigt ist. Viele Arten von Sägezähnen sind mög­ lich, und die gezeigten Zähne wurden erfolgreich eingesetzt. Die Zah­ nung 80 umfaßt einen aufrechten Vorsprung 82, der in das Produkt eingreift, und Teile aus dem Produkt reißt. Ein Paar flacher Vertiefun­ gen 84 ist in der Schaberplatte vor dem aufrechten Vorsprung 82 ausge­ bildet. Sie können durch eine Wand 86 voneinander getrennt sein, wie dies gezeigt ist. Eine Vielzahl von Zahnungen ist an der oberen Ober­ fläche der Schaberplatte ausgebildet, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

Die unterbrochenen Linien in dieser Figur zeigen Zahnungslinien an. Die Zahnungsart, wie sie gezeigt ist, ist für die Erfindung nicht kritisch, und es lassen sich auch bekannte Schneidverzahnungen verwenden. Eine perforierte Gitterplatte kann eingesetzt werden, so daß die Produktmasse die Schaberplatte passieren kann, jedoch ist die bevorzugte Ausführungs­ form in Fig. 5 bis 8 gezeigt.

Die Schaberplatte 36 kann rückseitig verstärkt und von einem Träger 40 abgestützt sein, der nicht nur verhindert, daß die Platte durch den Druck des Produktes zerstört wird, welches dagegen von der Schnecke 24 gedrückt wird, sondern ebenfalls eine Konstruktion schafft, die an der Schaberplatte befestigt ist, welche von einer Antriebseinrichtung 42 antreibbar ist.

Die Antriebseinrichtung 42 dreht die Schaberplatte 36 über der Träger mit einer relativ hohen Geschwindigkeit im Gegensatz zu dem Produkt, das aus dem Ende der Aufnahmeeinrichtung 34 gedrückt wird. Die Schaberplatte 36 berührt normalerweise nicht das Ende der Schnecke 24. Die Antriebseinrichtung 42 kann eine Motoreinrichtung wie beispielsweise ein Elektromotor oder eine andere Einrichtung sein, wie dies zweckmäßig ist. Es sei hervorgehoben, daß diese Antriebseinrichtung 42 als auch der Motor für die Schnecke 24 ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb oder selbst ein Handantrieb sein kann, obwohl ein Elektromotor an diesen Stellen realistisch ist.

Die Antriebseinrichtung 42 treibt ebenfalls eine Zentrifuge 44 an, wäh­ rend sie die Schaberplatte 36 antreibt, weil ein Zentrifugensiebelement an dem Träger 40 befestigt ist.

Die Zentrifuge 44 umfaßt einen perforierten Siebabschnitt 48 ähnlich eines abwärts sich erweiternden Konus nach Fig. 1, 4 und 9 auf, welcher die Schaberplatte 36 umgibt und sich von der Schaberplatte abwärts und auswärts erstreckt. Der perforierte Abschnitt, der eine Vielzahl von Löchern in einer Membran - oder Siebfläche oder dergleichen sein kann, ist ein Kegelstumpf, dessen Bodendurchmesser größer als der Durch­ messer des oberen Abschnitts des Kegelstumpfes ist. Die Zentrifuge umfaßt den Träger 40, der ebenfalls die Schaberplatte 36 abstützt. Der Träger dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, angetrieben von der An­ triebseinrichtung 42, und schleudert die Produktmasse von der Schaber­ platte 36 gegen das perforierte Sieb 44, das sich in der bevorzugten Ausführungsform mit dem Träger 40 dreht, wie dies gezeigt ist. Die Produktmasse gibt an diesem Punkt aufgrund der Zentrifugierwirkung einen großen Teil ihres Fluids ab. Das Fluid tritt durch die Perforatio­ nen des Zentrifugensiebes 44 aus und in den Sammelbehälter 46 ein.

Wie am besten in Fig. 9 gezeigt ist, schleudert die Biomasse (zusammen mit dem Fluidanteil der Produktmasse) gegen den perforierten Abschnitt der Zentrifuge, und das Fluid tritt durch diese Perforationen. Die Bio­ masse bewegt sich weiterhin abwärts des Inneren des perforierten Ab­ schnittes der Zentrifuge, rutscht ab und fällt durch Schwerkraft in den Aufnahmebehälter 56.

Der Sammelbehälter ist einfach ein Kessel, der fest um den unteren Abschnitt 50 der Zentrifugensiebschürze angepaßt ist (welche eine nicht perforierter Abschnitt des Zentrifugensiebes ist), um die Zentrifuge zu umgeben und von dem Zentrifugensieb 44 abgeschleudertes Fluid auf­ zufangen. Er umfaßt eine Abführöffnung 52, die geschlossen oder offen sein kann, um die Fluidkomponente des Produktes, das dem Trichter zugegeben worden ist, in einen Behälter strömen zu lassen, wobei das Produkt mittels der Schnecke der Schabereinrichtung zugeführt, von dieser zerkleinert und dann zentrifugiert wird.

Wie oben erwähnt ist, wird nach dem Trennen des Saftes von der Produktmasse die sich ergebende Biomasse aus dem Boden der Zen­ trifugenöffnung 54 in den Aufnahmebehälter 56 abtropfen. Der Aufnah­ mebehälter 56 kann ein entfernbarer Behälter oder Kübel sein, der eine beträchtliche Biomassenmenge aufnehmen kann. Der Zweck besteht darin, daß der Entsafter während einer langen Zeit arbeiten kann, bevor der Behälter geleert werden muß.

In Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung wiedergegeben, in welcher die Beziehungen zwischen der Schnecke 24 und dem Trichter 22 deutlicher gezeigt ist. Es sei hervorgehoben, daß der Trichter 22 der Schnecke 24 und insbesondere der Aufnahmeeinrichtung 34 zugeordnet ist. Die Aufnahmeeinrichtung schafft ein Extrusionsrohr durch eine Kappe 60, welche an dem oberen Ende des Sammelbehälters 46 befestigt sein kann. Verriegelungselemente 62 können mit einer Sperrstange 64 zu­ sammenwirken, welche schwenkbar an dem Trichterdeckel 16 befestigt ist. Die Sperrstange und die Verriegelungselemente stehen miteinander in Eingriff, wenn der Trichterdeckel geschlossen und die Sperrstange in ihre in Fig. 9 gezeigte Sperrlage bewegt worden ist.

Nach Fig. 2 kann der angelenkte Trichterdeckel 16 weiterhin eine Schranke einschließen, welche, wenn der Deckel geschlossen ist, das Zahnrad 32 und das Antriebszahnrad umgibt. Mit 68 ist eine Lagerfläche bezeichnet, welche den oberen Teil der Schnecke 24 berühren kann, wenn der Deckel 16 geschlossen ist, so daß sich die Schnecke nicht verlagern kann, wenn der Deckel geschlossen ist und die Maschine läuft.

In Fig. 1 ist ein Luftzylinder 70 gezeigt, der am Rahmen der Einheit befestigt und bei 72 an dem Trichterdeckel 16 angelenkt ist. Dieser Zylinder kann ein Öffnen und Offenhalten des Trichterdeckels unter­ stützen, wenn der Trichter von der Bedienungsperson der Maschine gefüllt wird.

Im Betrieb wird der Trichter von der Bedienungsperson mit dem zu behandelnden Produkt gefüllt. Die Bedienungsperson schaltet dann die Maschine ein (Schalter und Stecker können an der Maschine irgendwo angeordnet sein). Das Produkt wird dann mittels Schwerkraft in Kontakt mit der Schnecke 24 bewegt. Die Schnecke drückt das Produkt auf die Schaberplatteneinrichtung 36, wo es zerkleinert und in den Zentrifugen­ abschnitt der Maschine gedrückt wird. Das Fluid wird herauszentrifugiert und in den Sammelbehälter geführt, während die Masse oder das Bio­ masse-Material in den Behälter 56 abtropft oder fällt. Das Fluid wird über den Abzug oder einen Zapfhahn abgezogen, wie dies notwendig ist.

Wie oben beschrieben und gezeigt ist, wird ein Entsafter geschaffen, der die erwähnten Vorteile aufweist.

Obwohl eine Ausführungsform erläutert worden ist, sind Abänderungen und Modifikationen möglich, ohne sich doch dabei vom Kern der Erfin­ dung zu entfernen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Trennen von Fluid und Biomasse von einer Pro­ duktmasse, mit einem Trichter zum Aufnehmen eines Produktes, welche einen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, einer Schneckeneinrichtung zum Unterstützen des Entfernens dieses Produktes aus dem Trichter, einer Aufnahmeeinrichtung mit einem Zuführabschnitt und einem Abgabeende, wobei diese Aufnahmeeinrichtung das Produkt in naher Beziehung zu der Schneckeneinrichtung hält, einer Schaberplatte mit einem Umfangsrand, welche an dem Abgabeende der Aufnahme­ einrichtung drehbar angeordnet ist, einer Zentrifugeneinrichtung zum Trennen des Fluids von der Biomasse, einer Antriebseinrichtung zum Antreiben der Schneckeneinrichtung, der Schaberplatte und der Zentrifugeneinrichtung, und mit einer Sammeleinrichtung zum Auf­ nehmen des von dem Produkt abgetrennten Fluids.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugeneinrichtung einen perforierten Abschnitt aufweist, wobei der perforierte Abschnitt von einem geringen Durchmesser an dem oberen Abschnitt des perforierten Abschnittes zu einem größeren Durchmesser an einem unteren Abschnitt geneigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der perforierte Abschnitt ein Kegelstumpf ist, dessen Boden im Durch­ messer größer ist als sein oberer Abschnitt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des perforierten Abschnittes des Kegelstumpfes in einem geringen Abstand von dem Umfangsrand der Schaberplatte angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine erste Motoreinrichtung zum Antreiben der Schnecke mit geringer Drehgeschwindigkeit und eine zweite Motor­ einrichtung zum Antreiben der Schaberplatte und der Zentrifugen­ einrichtung umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sammelbehälter zur Aufnahme von Saft einschließt, der von der Zentrifuge abgegeben ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen unteren Abschnitt aufweist, wobei dieser untere Abschnitt einen Raum zum Sammeln der Biomasse definiert, nach­ dem die Biomasse aus der Zentrifuge gedrückt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des Gehäuses den Trichter zur Aufnahme des Pro­ duktes einschließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter mit einem Trichterdeckel versehen ist, um welcher das obere Ende des Trichters verschließt, wenn der Trichter nicht mit Produkt gefüllt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt des Gehäuses einen entfernbaren Abfallbehälter umfaßt, um die aus den Behältern geförderte Biomasse aufzuneh­ men.

11. Verfahren zum Extrahieren von Fluid aus einem Produkt, gekennzeichnet durch folgende Stufen:

• - ein Trichter wird mit einem Produkt gefüllt;
• - das Produkt wird in Kontakt mit einer sich drehenden Schaber­ platte mit Hilfe einer sich in den Trichter erstreckenden, ange­ triebenen Schnecke gedrückt, um eine Produktmasse zu bilden;
• - die Produktmasse wird veranlaßt, vom Boden der Schaberplatte in eine Zentrifuge zu fallen, welche einen perforierten Abschnitt einschließt, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist und einen Boden einschließt, der größer als der obere Abschnitt des perforierten Abschnittes ist;
• - die Produktmasse wird in der Zentrifuge zentrifugiert, um die Produktmasse in ein Fluid und eine Biomasse zu trennen;
• - das Fluid wird separat von der Biomasse gesammelt;
• - die Biomasse fällt aus dem Boden des kegelstumpfförmigen perforierten Abschnittes der Zentrifuge.