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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Dehydrieren
von Feuchtigkeit enthaltenden Produkten.
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Schneckenpressen
zum Dehydrieren von Feuchtigkeit enthaltenden Produkten sind bekannt, insbesondere
zum Dehydrieren von ausgelaugten Breien, welche ein Nebenprodukt
bei der Verarbeitung von Rote Beete zur Produktion von Zucker sind (siehe
beispielsweise das Dokument EP-A-0 773 100).
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Diese
Pressen bestehen im allgemeinen aus einem aus zwei Teilen gebildeten
Gehäuse,
die nebeneinander angeordnet sind, und zwei konische Oberflächen mit
horizontalen Achsen bilden, die nebeneinander angeordnet sind und
sich gegenseitig mit Mitteln von ihren gegenseitig zugewandten Bereichen
schneiden. Jedes der beiden Teile des Gehäuses beherbergt koaxial eine
im wesentlichen kegelstumpfförmige
Welle, deren Durchmesser in der Gegenrichtung im Vergleich zur Abnahme
des Durchmessers der beiden Teile des Gehäuses abnimmt, und weist auf
ihrer äußeren Oberfläche eine
Schraube auf, die in den korrespondierenden Teil des Gehäuses eingeschrieben
ist und mit ihren Windungen zwischen die Windungen der Schraube
der benachbarten Welle ragt. In der Nähe des Endes mit größerem Durchmesser
der beiden Teile ist ein Einlaß zum Einbringen
der zu dehydrierenden Produkte vorgesehen. Das Produkt wird, als
Konsequenz des rotierenden Antreibens der Wellen in zwei gegenläufige Richtungen
um ihre jeweiligen Achsen, nach und nach innerhalb des Gehäuses von
dem Ende mit größerem Durchmesser
des konischen Teils zum Ende mit niedrigerem Durchmesser gedrückt. Während des Vortriebs
sind die Produkte, als eine Konsequenz der Reduktion des Durchgangsquerschnitts,
einer graduellen Kompression ausgesetzt, die den Flüssiganteil des
Produktes aus dem Brei herausdrückt.
Der Flüssiganteil
kann aus dem Gehäuse
heraustropfen, wenn die es bildenden beiden Teile aus einer käfigartigen
Struktur bestehen oder innerhalb der Wellen gesammelt werden, die
vorzugsweise hohl sind und eine perforierte äußere Oberfläche haben, und wird dann an
einem Längsende
der Wellen abgegeben.
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Die
spezielle Geometrie der kegelstumpfförmigen Wellen, der korrespondierenden,
in einer konischen Oberfläche
eingeschriebenen Schraube und des Gehäuses mit konischen Teilen um
die Schrauben der Wellen, sorgt sowohl für den Vortrieb des Produktes
entlang der Welle in einer axialen Richtung, als auch seiner graduellen
Kompression.
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In
diesen Pressen ist die Abgabe der durch das Pressen des Produktes
erzeugten Flüssigkeit entscheidend,
da durch einen inadäquaten
Abfluß der
Flüssigkeit
und jedes Verlangsamen oder Stoppen des Produktes während seines
Vortriebs entlang der Wellen, beispielsweise weil die Wellen das
Produkt mitziehen, so daß es
mit ihnen rotiert, die Kompression der das Produkt ausgesetzt wird,
reduziert und deshalb die Flüssigkeit
von dem Brei aufgesogen werden kann, was die Effektivität des Pressens
signifikant reduziert.
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Um
den Abfluß des
flüssigen
Teils soweit wie möglich
zu verbessern, übernehmen
einige Pressen eine käfigartige
Struktur für
die Teile des Gehäuses, die
die Schrauben der Wellen einschließen, und hohle Wellen mit einer
perforierten äußeren Oberfläche.
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Allerdings
sind diese Verbesserungen oft nicht ausreichend, um einen völlig zufriedenstellenden
Abfluß des
flüssigen
Teils des Produktes während
des Pressens zu erreichen.
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Auf
der anderen Seite würde
eine Vergrößerung der
Perforationen in den Wellen, um den Abfluß zu vergrößern, eine übermäßige Reduktion des verbleibenden
wirksamen Querschnitts der Wellen bewirken und eine Begrenzung der
Preßdrücke mit
sich bringen, um ein Versagen der Wellen zu vermeiden.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das oben beschriebene Problem
zu lösen,
indem eine Schneckenpresse zum Dehydrieren von Feuchtigkeit enthaltenden
Produkten zur Verfügung
gestellt wird, die den Abfluß der
beim Pressen entstehenden Flüssigkeit
signifikant verbessert und so eine höhere Effektivität beim Pressen
der Produkte erreicht.
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Innerhalb
des Rahmens dieses Zieles ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine
Schneckenpresse zur Verfügung
zu stellen, die den Abfluß des
flüssigen
Teils des Produktes verbessert, ohne den wirksamen Querschnitt der
Wellen zu verkleinern.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schneckenpresse
zur Verfügung
zu stellen, die aus gegenwärtig
kommerziell verfügbaren
Schneckenpressen durch einfach auszuführende Modifikationen hergestellt
werden kann.
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Dieses
Ziel, diese und weitere Aufgaben, welche im folgenden klar werden,
werden erreicht durch eine Schneckenpresse zum Dehydrieren von Feuchtigkeit
enthaltenen Produkten mit einem aus zwei Teilen gebildeten Gehäuse, die
nebeneinander angeordnet sind, und zwei im wesentlichen konische oder
zylindrische Oberflächen
bilden, die sich gegenseitig mit Mitteln von ihren gegen seitig zugewandten Bereichen
schneiden, wobei jeder der genannten beiden Bereiche des Gehäuses koaxial
eine im wesentlichen zylindrische oder kegelstumpfförmige Welle
beherbergt mit einer Schraube auf ihrer äußeren Oberfläche, die
eingeschrieben ist in den korrespondierenden Teil des Gehäuses und
die mit ihren Windungen zwischen die Windungen der Schraube der
benachbarten Welle ragt; wobei das Gehäuse nahe des Endes mit größerem Durchmesser
der beiden Teile einen Einlaß zum
Einbringen des zu dehydrierenden Produktes in das genannte Gehäuse aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der äußeren Oberfläche von
wenigstens einem der beiden genannten Wellen und dem korrespondierenden Bereich
des Gehäuses
wenigstens ein perforierter Kanal zum Sammeln wenigstens eines Teiles
der Flüssigkeit
vorgesehen ist, die durch das Pressen produziert wird.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht
exklusiven Ausgestaltung einer Presse nach der Erfindung klar werden,
dargestellt nur anhand eines nicht einschränkenden Beispiels in den beigefügten Zeichnungen,
worin:
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1 eine
teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht der Presse nach
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
teilweise geschnittene, schematische Aufsicht auf die Presse nach
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
vergrößerte geschnittene
Ansicht eines Teils der Presse nach der vorliegenden Erfindung entlang
einer Längsebene
ist;
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4 bis 6 vergrößerte Längsschnitt-Ansichten
eines Teils der Presse nach der vorliegenden Erfindung entlang einer
Längsebene sind;
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7 eine
entlang einer axialen Ebene geschnittene Ansicht eines Endteils
einer der Wellen der Presse ist;
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8 eine
geschnittene Ansicht nach 7 entlang
der Ebene VIII-VIII ist;
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9 eine
Ansicht einer anderen Ausgestaltung des Endteils des perforierten
Kanals in der Nähe eines
Endteils eines der Wellen der Presse ist;
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10 eine
geschnittene Ansicht nach 9 entlang
der Ebene X-X ist;
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11 eine
Ansicht ähnlich
denen in 3 bis 6 einer
weiteren Ausgestaltung der perforierten Welle ist;
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12 eine
teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Teils einer
Welle der Presse nach der vorliegenden Erfindung ist, an der eine
andere Ausgestaltung des perforierten Kanals angebracht ist; und
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13 eine
quer geschnittene Ansicht der Welle nach 12 ist.
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Unter
Bezugnahme auf die obigen Figuren weist die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete
Presse nach der Erfindung eine Struktur 2 auf, die ein
Gehäuse
trägt,
das aus zwei Teilen 3 und 4 besteht, die nebeneinander
angeordnet sind und zwei konische oder zylindrische Oberflächen bilden, die
im wesentlichen horizontale Achsen aufweisen und sich gegenseitig
mit ihren gegenseitig zugewandten Bereichen schneiden. Jedes der
beiden Teile 3 und 4 beherbergt eine Welle 5 und 6,
die eine im wesentlichen zylindrische oder kegelstumpfförmige Konfiguration
aufweist und auf ihrer äußeren Oberfläche eine
Schraube 7, 8 aufweist, die in die korrespondierenden
Teile 3, 4 des Gehäuses eingeschrieben ist und
mit ihren Windungen zwischen die Windungen der Schraube der benachbarten
Welle ragt.
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Die
Teile 3 und 4 können zwei zylindrische Oberflächen bilden
und die Wellen 5 und 6 können eine kegelstumpfförmige Konfiguration
aufweisen oder anders herum, aber vorzugsweise, wie gezeigt, bilden
die Teile 3 und 4 zwei konische Oberflächen und
jeder Schaft 5 und 6 hat einen Querschnitt, dessen
Durchmesser graduell wächst,
beginnend von dem größeren Ende
der Teile 3 und 4 des Gehäuses, in dem sie aufgenommen
sind.
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Die
Höhe der
Windungen der Schrauben 7 und 8 verringert sich
graduell entlang des Verlaufs der korrespondierenden Welle, beginnend
vom Ende mit geringerem Durchmesser, so daß ihre äußeren Profile benachbart zu
der inneren Oberfläche
der Teile 3 und 4 des Gehäuses, in dem sie angeordnet sind,
bleibt.
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In
der Nähe
der Enden mit größerem Durchmesser
der Teile 3 und 4 des Gehäuses ist ein Einlaß 9 zur
Einführung
der zu dehydrierenden Produkte in das Gehäuse vorgesehen.
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Die
Teile 3 und 4 des Gehäuses können aus einer käfigartigen
Struktur aufgebaut sein, um es dem flüssigen Teil des Produktes zu
erlauben, durch die Seitenwände
des Gehäuses
herauszufließen.
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Unter
dem Gehäuse
ist ein Tank 10 zur Sammlung des flüssigen Teils des Produktes
vorgesehen und der Boden des Tanks ist mit einer Ablaßöffnung 11 ausgestattet.
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Vorzugsweise
sind die Wellen 5 und 6 hohl und weisen eine Mehrzahl
von Perforationen in ihrer äußeren Oberfläche auf,
so daß der
Durchtritt des flüssigen
Teils des Produktes erlaubt wird, das an einem axialen Ende der
Welle in einer an sich bekannten Art und Weise abgegeben wird, was
zur Vereinfachung nicht dargestellt ist.
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Die
Wellen 5, 6 werden von dem Rahmen 2 so
getragen, daß sie
um ihre Achsen rotieren können,
und werden mit einer rotierenden Bewegung um ihre jeweiligen Achsen,
mit zueinander gegenläufigen
Richtungen der Rotation, durch einem oder mehrere Motoren 12 angetrieben,
die mit einem Ende der Wellen 5 und 6 durch Benutzung
geeigneter Untersetzungseinheiten 13 verbunden sind.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist in dem Bereich, der zwischen wenigstens
einer der Wellen 5 und 6 und dem korrespondierenden
Bereich 3 und 4 des Gehäuses liegt, wenigstens ein
perforierter Kanal 15, 16, 17 und 18, 19, 23 zur
Verfügung
gestellt, um wenigstens einen Teil der durch das Pressen erzeugten
Flüssigkeit
zu sammeln.
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Der
perforierte Kanal kann einen rechteckigen Querschnitt, wie insbesondere
in den 3 und 4 gezeigt, oder einen runden
Querschnitt, wie in 5 gezeigt, oder einen halbrunden
Querschnitt, wie in 6 gezeigt, oder eine polygone
Form aufweisen.
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Der
perforierte Kanal 15 kann, wie insbesondere in 3 gezeigt,
mit einer seiner Seiten mit der lateralen Oberfläche der korrespondierenden
Welle 5 und 6 verbunden sein und optional ebenfalls
mit einer Windung der korrespondierenden Schraube.
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Wie
insbesondere in 4 gezeigt, kann der perforierte
Kanal 16 durch geeignete Stützfüße 20 derartig gehalten
sein, daß er
einen Abstand von der lateralen Oberfläche der korrespondierenden
Wellen 5 und 6 aufweist.
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Wie
in 5 gezeigt, kann der perforierte Kanal 17 ebenfalls
durch eine in dem Eckbereich zwischen der äußeren Oberfläche der
Welle 5 und 6 und der Seite der Windung der korrespondierenden Schraube
angeordnete Platte getragen werden.
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Wie
in 11 gezeigt, kann der perforierte Kanal 19 mit
der äußeren Oberfläche der
Welle an der Schraube 7 und 8 verbunden sein und
kann die Schraube selbst tragen.
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Die
Oberfläche
des perforierten Kanals 15, 16, 17, 18, 19 und 23,
die dazu bestimmt ist, mit dem Produkt in Kontakt zu treten, weist
eine Mehrzahl von Löchern 15a, 16a, 17a, 18a, 19a, 23a auf,
um es dem flüssigen
Teil des Produktes zu ermöglichen,
in den perforierten Kanal zu fließen.
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Es
sollte beachtet werden, daß der
perforierte Kanal 15, 16, 17, 18, 19, 23 einen
Querschnitt für den
Durchfluß des
flüssigen
Teils des Produktes hat, der von einem Ende der korrespondierenden
Wellen 5 und 6 zum anderen abnimmt, um sich der
Reduktion in der Höhe
der korrespondierenden Schraube 7 und 8 anzupassen.
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Der
perforierte Kanal 15, 16, 17, 18 und 19 besitzt
ein Ende um die gesammelte Flüssigkeit
abzugeben und das Abgabeende ragt, wie insbesondere in den 7 bis 10 gezeigt,
aus dem axialen Ende der korrespondierenden Welle 5 und 6 heraus.
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Der
perforierte Kanal 15, 16, 17, 18 und 19 kann
auch teilweise innerhalb der korrespondierenden Welle 5 und 6 liegen.
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Vorzugsweise
liegt der perforierte Kanal 15, 16, 17, 18 und 19 in
der Nähe
seines Abgabeendes innerhalb der korrespondierenden Welle 5 und 6 und ragt
koaxial aus einem axialen Ende der korrespondierenden Welle heraus,
wie insbesondere in 7 und 8 gezeigt.
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Wie
insbesondere in 9 und 10 gezeigt,
kann der Endteil des perforierten Kanals 15, 16, 17, 18 und 19 ebenfalls
außerhalb
der korrespondierenden Welle 5 und 6 verbleiben,
indem am axialen Ende der Welle eine Scheibe 22 zur Befestigung des
Endteils des perforierten Kanals zur Verfügung gestellt wird, die zusammen
mit der korrespondierenden Welle 5 und 6 rotiert.
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Wenn
die Wellen 5 und 6 innen hohl sind, kann das mit
dem Auslaß für die Flüssigkeit
versehene Ende des perforierten Kanals ebenfalls einfach mit dem
Inneren der korrespondierenden Welle 5 und 6 verbunden
werden.
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Es
sollte beachtet werden, daß der
perforierte Kanal nach der Erfindung auch nur eine der Wellen 5 und 6 betreffen
kann, auch wenn es bevorzugt ist, einen oder mehrere perforierte
Kanäle
an beiden Wellen 5 und 6 zu verwenden.
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Der
perforierte Kanal kann kontinuierlich oder entlang der Verlängerung
der korrespondierenden Welle in Segmente unterteilt sein. wie ausgeführt, können die
Wellen 5 und 6 hohl ausgebildet sein oder, wie
in 12 und 13 gezeigt,
auf ihrer äußeren Oberfläche axiale
Schlitze 21 aufweisen, die gegenüber der Außenseite mit einer perforierten
Metallplatte 22 abgeschlossen sind, so daß Kanäle zum Sammeln
und Abführen
der durch das Pressen erzeugten Flüssigkeit gebildet werden, und
die perforierten Kanalteile 23 können entweder mit dem Inneren
der korrespondierenden Welle 5 oder 6 oder mit den
durch die Schlitze 21 gebildeten Kanälen verbunden sein, um die
gesammelte Flüssigkeit
abzuführen.
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Der
Betrieb der Presse nach der vorliegenden Erfindung verläuft folgendermaßen:
Die
zu dehydrierenden Produkte werden in das Gehäuse, das die Wellen 5 und 6 beherbergt,
durch den Einlaß 9 eingebracht.
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Die
Rotation der Wellen 5 und 6 um ihre korrespondierenden
Achsen in jeweils gegenläufige Richtungen
bewirkt den graduellen Vortrieb der Produkte innerhalb der Teile 3 und 4 des
Gehäuses durch
eine vorwiegend axiale Bewegung.
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Die
graduelle Reduktion des Produktförderteils
zwischen den Wellen 5 und 6 und den inneren Wänden der
Teile 3 und 4 des Gehäuses bewirkt das Pressen des
Produktes und der daraus folgenden Abgabe des flüssigen Teils.
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Der
flüssige
Teil des Produktes wird innerhalb des perforierten Kanals 15, 16, 17, 18, 19, 23 gesammelt
und wird extern abgegeben.
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Wenn
die Teile 3 und 4 des Gehäuses eine käfigartige Struktur haben, wird
ein Teil des flüssigen Teils
nach außen
abgegeben und in dem Tank 10 gesammelt. Wenn die Wellen 5 und 6 hohl
sind, mit einer perforierten äußeren Oberfläche, kann
ein anderer Teil des flüssigen
Teils innerhalb der Wellen 5 und 6 gesammelt und
in einer an sich bekannten Art und weise nach außen abgegeben weiden.
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Das
Vorhandensein eines oder mehrerer Kanäle nach der Erfindung zwischen
den Windungen 7 und 8 der Schraube der Wellen 5 und 6 ermöglicht eine
hoch effektive Pressung, da, während
der flüssige
Teil des Produktes durch das Pressen aus dem Produkt gelöst wird,
er vom Produkt entfernt wird und nicht länger von ihm wieder aufgenommen
werden kann und nicht das Lösen
weiterer Flüssigkeit
behindert, wodurch eine höhere
Preßausbeute
erzielt wird.
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Das
dehydrierte Produkt wird in einer an sich bekannten Art und Weise
am gegenüber
dem Einlaß 9 liegenden
Ende des Gehäuses
entfernt.
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In
der Praxis hat sich gezeigt, daß die
Presse nach der vorliegenden Erfindung das gewünschte Ziel voll erreicht,
da sie eine höhere
Effektivität
und eine bessere Ausbeute in dem Pressen von Produkten zur Dehydrierung
erreicht.
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Es
sollte beachtet werden, daß,
obwohl das grundlegende Konzept der vorliegenden Erfindung insbesondere
für eine
Presse mit horizontalen Wellen beschrieben wurde, es auf jeden Fall
vorteilhaft bei Pressen mit Wellen, die vertikale Achsen aufweisen, eingesetzt
werden kann.
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Die
hier erhaltene Presse kann zahlreichen Modifikationen und Variationen
innerhalb des Bereiches der angefügten Ansprüche unterzogen werden.
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In
der Praxis können
die Materialien, genauso wie die Dimensionen, beliebig sein, abhängig von den
Anforderungen und dem Stand der Technik.
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Da
wo in einem Anspruch erwähnte,
technische Merkmale von einem Bezugszeichen gefolgt werden, wurden
diese Bezugszeichen nur zum Zweck der Erhöhung der Verständlichkeit
der Ansprüche
eingefügt
und demzufolge haben derartige Bezugszeichen keinen beschränkenden
Einfluß auf die
Interpretation eines jeden Merkmals, das durch solche Bezugszeichen
beispielhaft identifiziert wird.