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Kontinuierliche Ringkegel-Walzenpresse für feuchtes Gut Die Erfindung
zielt darauf ab, die in Feld- und Gartenfrüchten enthaltenen Flüssigkeiten, wie
Öl, Saft und Säuren, von den zu ihrer Entwicklung dienenden Schutzhüllen und Zellenhäutchen
oder wasserhaltige Massen, wie Torf, Schlempe u. dgl., durch mechanisches Pressen
von den festen Bestandteilen zu trennen.
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Als wirtschaftlich vordringliche Aufgabe kommt die Saftgewinnung aus
Zuckerrüben in Betracht, für welche schon bei der Entstehung der Zuckerindustrie
die wälzende Pressung angewendet wurde, aber bei ihrer noch nicht zweckmäßig ausgebildeten
Bauweise keine genügende Saftausbeute lieferte.
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Auch die weiteren nach dem ähnlichen Prinzip unternommenen Versuche
sowie die mit - hohem Wasserdruck belasteten, des in Filtertüchern gehüllten Rübenbreies,
periodisch arbeitenden hydraulischen Pressen konnten den steigenden Ansprüchen nicht
genügen, sondern mußten dem auf der Auslaugung mit Wasser beruhenden Diffusionsverfahren
der in Schnitzel verwandelten Rüben das Feld räumen.
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Dieses seit etwa xoo Jahren angewandte Saftgewinnungsverfahren, welches
meist in zweireihigen Batterien von. zylindrischen Gefäßen unter großem Aufwand
von Raum, Apparaten, Wärme und Wasser betrieben wird, steht gegenwärtig namentlich
für Zuckerfabrikneubauten unter den durch Kriegsnachwirkungen eingetretenen, sich
wirtschaftlich als notwendig herausstellenden Forderungen der Einsparung an den
vorgenannten Bau- und Betriebsmitteln, die
sich in der Abkehr von
der Batterie zum Diffusionsturm auswirkt. Infolge Verbesserung der Strömung wird
zwar der Diffusionsweg dadurch verkürzt und damit die räumliche Ausdehnung der Apparatur
wesentlich verringert, aber die von Natur aus bedingte Mindestmenge an Wasser kann
für eine gute Auslaugüng und eingegebenes Diffusionsgefälle nicht unterschritten
werden; die Dünnsaftmenge und die zu ihrer Eindickung erforderliche Wärme bleibt
dieselbe.
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Die zunehmende Trockenheit, welche zuweilen "eine Unterbilanz der
Niederschläge gegenüber der Verdunstung aufweist, läßt die Frage aufwerfen, die
von hohem Wasserverbrauch abhängige Diffusionsmethode mit ihrer die Umgebung belästigenden
Abwasserfrage einer grundlegenden Neuregelung zu unterwerfen und die anfänglich
in -scharfem Wettbewerb unterlegene Saftgewinnung mittels Walzenpressung unter neuen
Erkenntnissen und unter zeitgemäßen Gesichtspunkten wiederaufzunehmen.
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Die zum Auspressen von Zuckerrohr gebräuchlichen Dreiwalzenmühleneind
für die in der Struktur wesentlich von der des Zuckerrohrs abweichenden Zuckerrüben
nicht verwendbar. Die offen sich gegeneinander abrollenden Walzen würden einen Rübenbrei
erzeugen, welcher sich nur schwierig weiterverarbeiten läßt.
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Die Entsaftung der Rübe muß viehmehr ihren natürlichen Eigenschaften
gemäß einer wälzenden Pressung unterworfen werden, bei welcher die weichen Rübenzellen
dem Walzendruck sich nicht entziehen können, sondern in dünnen Schichten und in
der zur Pressung geeigneten Grundform als keilförmige Einschnürung für die Teilschichten
und als Kegel für die nach jeder dieser Pressung wieder von neuem sich zusammenballenden
und mischenden Masse in ihrer Gesamtheit in wringender Bewegung verdichtet werden.
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In der erfindungsgemäßen Presse soll die Trennung von Zelle und Saft
dadurch herbeigeführt werden, daß in einem aus übereinandergelagerten Ringen bestehenden
konischen Mantel sich drei oder mehrere um eine mittig gelagerte Standsäule wälzende,
ebenfalls konische Preßwalzen nach der Weise eines Planetengetriebes um eine gemeinsame
Achse bewegen, die den Saft der zerkleinerten Rüben durch Einpressen in keilförmige,
in den Ringen vorgesehene Rillen, die in ihrer Spitze einen durch Schliff hergestellten
engen Ringspalt erhalten, in ebenfalls ringförmig verlaufende Saftablaufkanäle abführen.
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Ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten ähnlicli arbeitenden
Schneckenspindelpressen mit gelochtem Siebblechmantel, bei welchem die Preßmasse
in die Lochung des Mantels eindringt, Widerstand gegen ihre axiale Fortbewegung
und in dem Abwasser lästige Gärung erzeugende Substanzverluste hervorruft, besteht
darin, daß das in die keilförmigen Rillen eindringende Preßgut, welches infolge
der durch den Walzendruck entstehenden Reibung darin unbeweglich festgehalten wird,
durch zwischen den Preßwalzen eingeschaltete Räum- und Förderschnecken mittels den
Rillenprofilen entsprechender Zähne ausgeräumt und' durch Gewindegänge den tiefergelegenen
Ringen zur weiteren Pressung zugeführt wird.
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Die Zähne dieser Schnecken übernehmen zugleich das - Öffenhalten der
Ringspalten für den -Saftabfluß, die Gewindegänge. die Reinigung.. .des Ringmantels.
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Die durch Federung höhenverstellbare Lagerung der Preßwalzen und die
.durch den Hohlraum derselben vorgesehene Zuführung von Wasser sichern weiterhin
gegen das Festlaufen der Presse.
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'Die Erfindung ist in den nachfolgenden Ansprüchen kurz gekennzeichnet
und wird in ihrer Bau- und Wirkungsweise nachstehend näher beschrieben.
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Die Zeichnungen stellen eine Ringkegelwalzenpresse für Handbetrieb
mittels Kurbel oder als Göpel zur Gewinnung von Saft oder Öl aus Feld- und Gartenfrüchten
dar.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie AB-CD-EF-GH, Abb.
a ein waagerechter Schnitt J-K.
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Die Vorrichtung ruht auf einer Grundplatte a, in deren Mitte eine
konische Standsäule b mittels Gewinde c befestigt ist und sechs Laufrollen d erhält,
auf welchen eine Fangschüssel e zum Auffangen der Preßrückstände drehbar gelagert
ist, versehen mit einem Schneckenradkranz f, an welchen sich eine Laufringfläche
f1 anschließt und von einer auf der Grundplatte a mittels Lager
h und Welle i gelagerten Schnecke k getrieben wird.
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Auf der Fangschüssel e ruht der kegelige Mantel L mit Schrauben m
darauf angepreßt, welcher aus einem System von übereinandergeschichteten Ringen
-r1 bis y$ besteht. Je zwei Ringe bilden eine konzentrisch verlaufende keilförmige
Rille n und einen ebenso verlaufenden Saftablaufkanal o. Dazwischen verbleibt ein
enger Ringspalt p, welcher durch das Zusammenschleifen je zweier Ringe entsteht
und dazu bestimmt ist, daß die Trennung von Zellstoff und Saft möglichst ohne Verlust
von Faserteilchen stattfindet.
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Die Ringe y1 bis y, erhalten im äußeren Umfang Arbeitsflächen
q, womit sie durch .die Schrauben in abgedichtet werden, sowie mehrere die
Saftablaufkanäle o miteinander verbindende Sammelkanäle q1, welche durch nach der
Mitte diametral gerichtete Aussparungen in der Fangschüssel e mit der Bohrung r
der Standsäule b zum Ablauf des Saftes Verbindung erhalten.
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Der Ringkegelmantel b wird oben durch das Kopfstück s begrenzt, dessen
unterer Flansch s1 zum Zusammenschrauben des Ringkegelmantels dient, während der
obere s2 eine Deckplatte t trägt, welche mit Trichtern versehene Öffnungen t, zur
Einführung des Preßgutes erhält: Die drei schwach konischen Preßwalzen u erhalten
am unteren Ende einen längeren Zapfen u, zu ihrer Lagerung in der Fangschüssel e
sowie eine Platte v zur Spannung der Feder z, welche zur elastischen Begrenzung
der Höhenlage der Preßwalzen u vorgesehen ist. Der obere Zapfen u2 derselben dient
außer zu dessen Lagerung, zur Befestigung des Zahnrades u3 zum Antrieb der Räum-
und Förderschnecken .x.
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Die Wirkungsweise dieser Ringkegel-Walzenpresse soll folgendermaßen
vor sich gehen.- Die Preßmasse wird von oben in geeigneter Zerkleinerung durch einen
dreiteiligen Füllrumpf t"-für Großbetrieb unter Nachhilfe von Schneckengewinde,
in den zwischen den Preßwalzen verbleibenden freien Raum der Presse
zugeführt
und gelangt ununterbrochen in die Öffnung des in gleicher Richtung sich zueinander
bewegenden Ringkegelmantels und' der drei Preßwalzen it, diese durch die eintretende
Reibung der Masse in Bewegung setzend.
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Die keilförmigen Rillen n des Mantels L füllen sich
mit Preßgut und die Feuchtigkeit wird gezwungen, durch die in Ringspalten P endenden
Keilspitzen sich von dem Zellstoff zu trennen, sammelt sich in den Saftablaufkanälen
o und verläßt die Presse durch die Sammelkanäle q und q1, um in der Bohrung
r der Standsäule b auszutreten. Der nach unten konisch zulaufende Ringkegelmantel
und die sich verengenden Walzenabstände ergeben in einer wringenden Bewegung einen
aus gepreßtem Zellstoff bestehenden Strang, der in der Fangschüssel e sich aufrollt.
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Die von den Preßwalzen u angetriebenen Räum- und Förderschnecken x
räumen die keilförmigen Rillen ya des Kegelmantels l aus, fördern die Masse durch
Schraubengänge in die Tiefe und reinigen die Ringspalte p und den Mantel von sich
ansammelndem Zellstoff durch Zahnscheiben x, Um ein Festlaufen der Presse zu vermeiden
und dieselbe reinigen zu können, können die Preßwalzen in ihren Hohlräumen Wasseranschluß
erhalten.
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Der technische Fortschritt der vorstehend beschriebenen kontinuierlichen
Ringkegel-Walzenpresse beruht gegenüber der Saftgewinnung aus Zuckerrüben mittels
Diffusionsbatterien, Türmen und Saftstationen in der verfahrensbiotechnisch begründeten
und konstruktiv zweckdienlichen Bauweise dieser Presse, die in ihrer vielseitigen
Verwendbarkeit die Möglichkeit bietet, die mit hohem Wasserverbrauch und nur für
die kurze Betriebszeit von 6o bis go Tagen verwendbare kostspielige Apparatur des
Diffusionsverfahrens zu ersetzen.
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Der aus Ringen bestehende Mantel kann auch aus Keramik hergestellt,
die Zahl der Ringe und die Profile der keilförmigen Rillen dem Widerstand und Volumen
des Preßgutes gemäß gewählt werden.
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Falls es gelingt, durch mechanische Pressung eine befriedigende Leistungshöhe
für Zuckerrübenwie durch Diffusion zu erzielen, besteht die Möglichkeit, die .Presse
fahrbar auszurüsten und die zum Betrieb derselben erforderliche Kraft durch eine
Lokomobile zu erzeugen, deren Abdampf zum Eindicken des Saftes mittels eines ebenfalls
fahrbaren Mehrstufenverdampfers verwertet werden kann, was transport-, verfahrens-
und wärmetechnisch eine bessere Lösung darstellen würde als die auf hohen Wasserverbrauch
und große Transportkosten angewiesene Zentralfabrik mit Diffusionsverfahren oder
die im Rübenbaugebiet errichteten Saftstationen mit kilometerlangen Rohrleitungen
für die Zuführung des ebenfalls durch Diffusion gewonnenen Saftes zur Weiterverarbeitung
nach der Zentralfabrik. Der gewonnene voreingedickte Saft kann durch Kesselwagen
der Zentralfabrik zugeführt werden.
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Wenngleich die Erfindung in ihrer vorzugsweisen Anwendung für die
Zwecke der Zuckerfabrikation beschrieben worden ist, so ist ihr Anwendungsgebiet
keineswegs auf das Auspressen von Zuckersaft beschränkt. Die Erfindung ist vielmehr
auch für andere Zweige der Technik, in denen es sich um das Auspressen von Feuchtigkeit
enthaltenden Früchten und Erzeugnissen handelt, mit gleichem Vorteil zu verwenden.