DE913638C - Zentrifuge zur OElextraktion aus Oliven - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Zentrifuge zur ölextraktion aus Oliven; jedoch beschränkt sich die Ausbildung der Zentrifuge nicht auf die ölgewinnung aus Oliven, sondern sie kann in sämtlichen der Fälle Anwendung finden, in denen ähnliche Anforderungen an die Zentrifuge gestellt werden.

Die Zentrifuge nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer umlaufenden Trägeranordnung mit peripher angeordneten und selbsttätig rotierenden Schleudertrommeln in Planetenform besteht, wobei Einrichtungen zur laufenden Zuführung von ölhaltigem Gut in die Schleudertrommeln vorgesehen sind, so daß das öl unter der vereinigten Wirkung von Flieh- und Quetschkräften, die durch im Innern der Schleudertrommeln angeordnete Andrückelemente ausgeübt werden, austritt. An die Stelle des Öls treten andere zu extrahierende Mittel oder Flüssigkeiten, wenn statt der Oliven andere vegetabilische oder animalische oder sonstwie geartete Stoffe dem Schleuderverfahren ausgesetzt werden. Zum Antrieb der Schleudertrommeln ist zweckmäßig ein Planetenradgetriebe vorgesehen. Umlaufende Trägeranordnung und Schleudertrommeln sind vorteilhaft in einem Sammelbehälter für das gewonnene öl angeordnet, während außerhalb des Sammelbehälters Einrichtungen zur ständigen Abführung der ölarmen oder ölfreien Rückstände vorgesehen sind. Die umlaufende Trägeranordnung besteht dabei vorteilhaft aus Armsternen, in deren radial verlaufenden Armen Wellen gelagert sind, um deren Achsen die Schleudertrommeln umlaufen, wobei durch verschieden radiale Länge der Arme die Umlaufachsen der Schleudertrommelwellen spitzwinklig zur Umlauf achse der zentralen Trägeranordnung verlaufen. Sind einzelne Arme, vorzugsweise Arme des unteren Armsternes, als Hohlarme oder als

Leitungsstützen ausgebildet, so ergibt sich die Möglichkeit, über die hierzu zweckmäßig perforierten Hohlwellen der Schleudertrommeln beliebige Flüssigkeiten zu gegebenen Zeitpunkten oder in entsprechenden Zeitabschnitten der in den Schleudertrommeln befindlichen Schleudermasse zuzusetzen. Das kann beispielsweise geschehen, wenn die Konsistenz des in den Schleudertrommeln befindlichen Gutes zu einer derartigen Entwicklung geführt hat, ίο daß die Fliehkräfte nicht ausreichen, um das in den inneren Gutschichten enthaltene Öl durch die Außenschichten hindurch nach außen treten zu lassen. In gleicher Weise können Extraktionsmittel, insbesondere leicht flüchtiger Art, zugeführt werden, um die Ausbeute an öl oder an einem sonstigen Extraktionsstoff zu vergrößern.

Die Schleuder trommeln selbst bestehen zweckmäßig aus zylindrischen Käfigkörpern mit als Filter für das ölhaltige Gut wirksamen auswechselbaren Rostplatteneinsätzen, die aus Metall, Metalllegierungen oder aus sonstigen Stoffen bestehen können. Im Innern der Schleudertrommeln sind vorteilhaft feststehende Andrückmesser in kleinem Abstand von den mit den Schleudertrommeln umlaufenden Rostplatteneinsätzen angeordnet, so daß das ölhaltige Gut zwischen beiden Teilen ausgequetscht wird. An die Stelle der Rostplatteneinsätze können Lochplatteneinsätze treten, wenn in die Zentrifuge statt des ölhaltigen Olivenfleisches Oliven selbst eingeführt werden, die noch den Kern enthalten. In diesem Fall enthalten die Lochplatteneinsätze Löcher, deren Größe derart ist, daß nur das ölhaltige Fruchtfleisch durchtreten kann, während Vorrichtungen zum Auswerfen der durch Entkernungseinrichtungen freigelegten Kerne nach einer oder beiden Stirnflächen der beiderseits offenen Schleudertrommeln zu vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten der Zentrifuge nach der Erfindung sind dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen. In der Zeichnung ist

Fig. ι ein senkrechter Längsschnitt durch die Zentrifuge, während

Fig. 2 ein waagerechter Querschnitt bzw. eine Draufsicht auf das Innere der Zentrifuge bei entferntem Deckel ist.

In der Zeichnung ist 1 ein Sammelbehälter für das zu gewinnende öl, in dessen Mittelachse eine Welle 2 als Umlaufachse angeordnet ist. Der Sammelbehälter 1 ist durch einen Deckel 3 abgeschlossen, der schwebend angeordnet ist. Der Deckel 3 nimmt den Vorgelegekasten 4 und außerdem eine nur schematisch angedeutete Einfülleinrichtung 5 auf. Die feststehende Achse 2 dient zur Lagerung einer rohrförmigen Hülse 6, die zum Tragen der gesamten umlaufenden Teile und zum Antrieb derselben bestimmt ist. Diese umlaufenden Teile bestehen aus einem unteren Armstern mit einer Reihe von Armen 7. An den Armenden liegen: Kniestücke 8, die zur Aufnahme von Lagern für die Hohlachsen 10 dienen, welche ihrerseits bei 11 perforiert sind. Mit den Hohlachsen io laufen die Schleuder trommeln 9 um, die planetenartig zum zentralen Träger angeordnet sind. Es besteht demgemäß die Möglichkeit, über die Hohlachsen ι ο und die Perforierungen 11 dem in den Schleudertrommeln 9 befindlichen Gut vorzugsweise flüssige oder pastenförmige Stoffe zuzuführen, die das Auswaschen des Schleudergutes von ölresten oder sonstigen zu extrahierenden Stoffen erleichtert. Die Hülse 6 trägt weiter einen oberen Armstern mit Mittelnabe und Armen 12. Die Nabe ist mit einer ringförmig verlaufenden Nut versehen. In dieser Nut liegen Zwischenräder 13, die in den die Nut begrenzenden Nabenteilen gelagert sind. Die äußeren Enden der Arme 12 bilden Lager für die Hohlachsen 10 der Schleudertrommeln. Die Arme 12 des oberen Armsternes haben eine größere radiale Länge als die Arme 7 des unteren Armsternes, so daß die Hohlachsen 10 einen spitzen Winkel mit der Mittelachse des Behälters bzw. mit der Achse der Hülse 6 bilden. Die Hülse 6 trägt weiter einen als Schnecke ausgebildeten Kollergang 14, in dem die über die Einfülleinrichtung 5 zugeführte Masse einer Zerkleinerung unterworfen wird. Eine noch weitergehende Verfeinerung des zu bearbeitenden Gutes tritt in dem Mahlwerk ein, das durch die feste Platte 14' einerseits und die mit der Hülse 6 umlaufende Platte 14" andererseits gebildet wird. Die Hülse 6 trägt weiter ein Bodenstück 15, über _go das der untere Armstern mit den Armen 7 gelagert und gehalten ist. Die Arme 7 sind als Hohlarme ausgeführt und tragen an ihren äußersten Enden Abgabevorrichtungen 16 für die auszuschleudernde Pulpe, die in die Hohlräume der Trommeln 9 abgegeben und dort dem Ausschleudern und Ausquetschen unterworfen werden soll. Die Hülse 6 trägt ferner ein hohlkegeliges Mantelstück 17, das aus dünnem Blech od. dgl. bestehen kann. Gleichachsig zu dem Hohlkegel 17 ist ein weiterer Hohlkegel 18, wiederum aus dünnem Blech od. dgl., vorgesehen. Der Hohlraum, der zwischen den Teilen 17 und 18 gebildet wird, steht einerseits mit dem Mahlwerk 14*, 14", andererseits mit den Abgabevorrichtungen 16 in Verbindung, so daß er als Durchflußleitung für die Pulpe zu wirken vermag. Die Hülse 6 trägt schließlich über die bereits erwähnten Armsterne die Schleudertrommeln 9. Im Beispielsfall sind, wie Fig. 2 zeigt, vier Schleudertrommeln 9 vorgesehen.

Der Sammelbehälter 1 nimmt die beschriebenen Teile auf. Er ist nach unten durch einen gewölbten Boden 19 abgeschlossen. Der Boden 19 dient zur Flanschbefestigung eines Lagerstückes 26, das zur Aufnahme der Hülse 6 und der feststehenden Achse 2 dient. Unterhalb der Mündung der Hülse 6 bildet das Lagerstück 16 einen zur Achse 2 konzentrischen Ringraum, in den die als Hohlarme ausgeführten Arme 7 des unteren Armsternes einmünden. Die Achse 2 selbst ist bei 20 durchbohrt. Eine mit der Mittelausnehmung in Verbindung stehende Querbohrung 21 mündet in den bereits erwähnten Ringraum aus, so daß die Möglichkeit besteht, über eine an die Mittelbohrung 20 angeschlossene Leitung, Ringraum im Lagerstück 26, Hohlarme 7, Kniestücke 8, Hohlachsen 10 und

Perforierungen 11 die bereits erwähnten zusätzlichen Mittel in die Schleudertrommeln 9 einzuführen.

Der Deckel 3 wird durch Stützen 22 getragen, die am Umfang des Sammelbehälters 1 vorgesehen sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Deckel 3 den Behälter 1 mit Abstand übergreift, so daß eine Ringfläche entsteht, die benutzt werden kann, um die ausgepreßte Masse, gegebenenfalls auch die Kerne, durchtreten zu lassen.

Oben an der Hülse 6 ist ein Kegelrad 22, fest angeordnet, beispielsweise verkeilt. Mit dem Kegelrad 23 steht das Kegelrad 24 im Eingriff. Auf der Achse des Kegelrades 24 ist die Riemenscheibe 25 befestigt, die von einem nicht gezeichneten Motor angetrieben wird. In der Höhenlage der Zwischenräder 13 ist die Hülse 6 unterbrochen. An der Unterbrechungsstelle sind vier Kettenräder 27 an der feststehenden Achse 2 befestigt. Die Kettenao räder 27 stehen mit den Zwischenrädern 13 über Antriebsketten 28 in Verbindung. Jedes Zwischenrad besteht aus zwei übereinander angeordneten Einzelrädern, wobei die mit den Ketten 28 im Eingriff stehenden Kettenrader einen etwas größeren as Durchmesser als die anderen Kettenräder aufweisen. Die Kettenräder kleineren Durchmessers stehen mit Kettenrädern 29, die an den oberen Stirnflächen der Schleudertrommeln 9 befestigt sind, über Ketten 28' in Verbindung. Auf diese Weise ist das Planetenradgetriebe gleichzeitig ein Reduktionsgetriebe, so daß den Schleudertrommeln 9 eine Umlaufgeschwindigkeit erteilt wird, die im richtigen Verhältnis zu der Umlaufgeschwindigkeit der mittleren Trägeranordnung steht, welche unter dem Einfluß der Hülse 6 ihren Umlauf vollzieht. Es erteilt also der Umlauf der Hülse 6 den Schleudertrommeln 9 nicht nur eine umlaufende Bewegung und die Achse 2, sondern die Schleudertrommeln 9 laufen nochmals um die Achsen der Hohlachsen 10 um. Dadurch, daß die Verbindung der Kettenräder 27 mit der Achse 2 leicht gelöst werden kann, ergibt sich die Möglichkeit, die Kettenräder 2"j gegen andere Kettenräder auszuwechseln und dadurch das Übersetzungsverhältnis zu ändern. Dasselbe ist durch Auswechslung der Zwischenräder 13 möglich.

Aus dem Dargelegten erkennt man, daß durch die Neigung, die den Schleudertrommeln 9 in bezug auf die Achse der Rohrhülse 6 erteilt ist, die Fliehkräfte eine in die Richtung dieser Achse fallende Komponente entwickeln, die dazu führt, daß das bei 16 eintretende ölhaltige Gut in den Schleudertrommeln selbsttätig eine Bewegung von unten nach oben ausführt.

Die Schleudertrommeln 9 werden durch käfigartig angeordnete Stangen 33 gebildet, die am Umfang der zu bildenden Schleudertrommeln vorgesehen sind. Sie werden an ihrem Platz durch Gebilde gehalten, die aus Naben 30, Felgen 31 und Speichen 32 bestehen, wobei die Naben auf den Hohlachsen 10 fest angeordnet sind. Die Felgen 31 sind zahnförmig ausgeschnitten, um die Stangen oder Stäbe aufzunehmen. Die so gebildeten Käfige dienen zur Aufnahme von Rostplatteneinsätzen, die nicht dargestellt sind. Diese Rostplatteneinsätze bestehen im einfachsten Fall aus Zylindermänteln, die einen Rost bilden und die in die Käfige der Schleudertrommeln 9 eingesetzt werden können. Die Größe der Rostspalte ist verschieden. Zweckmäßig sind Rostplatteneinsätze mit verhältnismäßig großen Rostspalten und mit verhältnismäßig kleinen Rostspalten vorgesehen. Die Hohlachsen 10 dienen weiter zur Befestigung von Armen 33. Diese Arme stützen linealartig ausgeführte Andrückmesser 36 ab, die einen kleinen Abstand, der gegebenenfalls einstellbar ist, von den zylindermantelförmigen Rostsplatteneinsätzen aufweisen. Diese etwas in Richtung des Umlaufes der Schleudertrommeln geneigt ausgebildeten Lineale oder Messer führen dazu, daß sich ölhaltiges Gut in die so gebildeten keilförmigen Zwischenräume hineinzwängt und dort Quetschwirkungen zusätzlich zu den Schleuderwirkungen unterworfen wird, so daß eine verhältnismäßig große ölausbeute entsteht.

Die Wirkungsweise der so gekennzeichneten Vorrichtung ist folgende: Das Olivenfleisch wird zunächst zweckmäßig in die Form einer mehr oder weniger dickflüssigen Paste gebracht, die in den Einrichtungen zubereitet werden kann, die zum Entkernen dienen, wenn nicht besondere Mahlwerke, go Zerkleinerungsvorrichtungen od. dgl. zur Herstellung dieser Paste vorgesehen sind. Durch Vermittlung einer Pumpe oder durch abwärts geneigte Füllrinnen od. dgl. wird die Pulpe dem Fülltrichter 5 der Zentrifuge zugeführt. Sobald die Pulpe am Ende des Fülltrichters 5 angekommen ist, gerät sie unter den Einfluß des schneckenförmigen Kollerganges 14 und der kaffeemühlenartigen Mahleinrichtung 14', 14", so daß sie bereits sehr weitgehend aufbereitet und zerkleinert ist, bevor sie in den Zwischenraum zwischen den Kegelmänteln 17, 18 gelangt. Die ölhaltige Paste rinnt an den Wandungen dieses Hohlraumes entlang nach unten und gelangt in die Abgabevorrichtungen 16, so daß sie unter der Wirkung der dort herrschenden Fliehkräfte selbständig austritt. Sie gelangt damit unter den Einfluß der Schleudertrommeln 9, die sie, von unten nach oben ansteigend, ausfüllt. Dort wird sie einer weiteren Fliehkraftwirkung durch Rotation der Schleudertrommeln 9 um die Hohlachsen »o 10 unterworfen und gleichzeitig zwischen den Rostplatteneinsätzen und den Andrückmessern 36 ausgequetscht. So tritt eine vollständige Ausfilterung des im ölhaltigen Gut enthaltenen ölanteils ein. Die weitgehend ölarme oder fast ölfreie Masse wird an der oberen Mündung der Schleudertrommeln abgegeben und gegen den Deckel geschleudert, so daß die Möglichkeit eines Austritts über den Ringraum zwischen Deckelmündung und Behälter 1 entsteht. Um die Bewegung des ölhaltigen Gutes iao zu erleichtern und auch zusätzliche Fliehkraftwirkungen hervorzurufen, können über die Einrichtungen 20, 26, 7, 10 und 11 zusätzliche Stoffe, insbesondere bestimmte Mengen von Wasser, zu bestimmten Zeitpunkten oder während geeigneter Zeitspannen zugeführt werden. Das ausgeschleu-

derte öl sammelt sich im Behälter I und wird dann der üblichen weiteren Verarbeitung unterworfen. Die dargestellte Zentrifuge kann auch zum Entkernen der Oliven bzw. zur Vorbereitung der Pulpe in einem ersten Arbeitsgang benutzt werden, an den sich dann der zweite, der Entölung dienende Arbeitsgang anschließt. In einem derartigen Fall werden die Rostplatteneinsätze in den Schleudertrommeln 9 durch Lochplatteneinsätze ersetzt. Die Größe der Löcher ist dabei so gewählt, daß die Kerne nicht durchtreten können, während das Fruchtfleisch durchtritt. Die Lochplatteneinsätze weisen im Innern Schäleinrichtungen auf, die etwa dadurch gebildet sein können, daß im unteren Teil spitze Vorsprünge angeordnet sind, welche zum Anschneiden der äußersten Olivenhaut dienen. Weiter sind kleine Krallen oder Greifer vorzusehen, um das Olivenfleisch von dem Kern abzulösen. Die Schleudertrommeln werden hierbei einer Bewegung unterworfen, die schneller ist als bei Verwendung der Zentrifuge zu ölextraktionszwecken. Um das erreichen zu können, sind, wie bereits erwähnt, die Kettenräder 27 bzw. die Zwischenräder 13 leicht auswechselbar, so daß die Einstellung eines entsprechenden Übersetzungsverhältnisses keine Schwierigkeiten macht.

Die so erhaltene Pulpe wird wieder den Fliehkräften unterworfen, so daß sie mit großer Kraft an die Wandungen der Lochplatteneinsätze geschleudert wird. Sie prallt dann gegen die inneren Wandungen des Sammelbehälters, zerspritzt und zerteilt sich dort und sammelt sich schließlich am Boden des Sammelbehälters 1 an. Auch bei Durchführung dieser ersten Verfahrensstufe besteht die Möglichkeit, durch kräftige Wasserstrahlen die Durchführung des Vorganges zu erleichtern und zu verbessern.

Die Kerne selbst treten unter Einwirkung der erwähnten axialen Komponente der Fliehkräfte an der oberen Mündung der Schleuder trommeln 9 aus. Für den Fall, daß die Entschälung unvollständig ist, wird das Gut noch einmal dem gleichen Arbeitsgang unterworfen.

Die Schäleinrichtungen sind so ausgebildet, daß eine genügend feine homogene und noch flüssige Paste entsteht, die ohne Schwierigkeiten den Extraktionsapparaten zugeführt werden kann. Es ist auch nicht erforderlich, eine solche Vorrichtung zweistufig zu benutzen, vielmehr kann die zuletzt erwähnte Ausbildung derselben ständig vorgesehen sein, um die Pulpe zu bilden, die einer zweiten nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zu ölextraktionszwecken zugeführt wird, wobei Pumpen zum Überführen und dazu benutzt werden können, die Pulpe noch feiner und homogener durchzuarbeiten.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Zentrifuge zur ölextraktion aus Oliven, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer umlaufenden Trägeranordnung mit peripher angeordneten und selbständig rotierenden Schleudertrommeln in Planetenform besteht, wobei Einrichtungen zum fortwährenden Zuführen von ölhaltigem Gut in die Schleudertrommeln vorgesehen sind, so daß das öl unter der vereinigten Wirkung von Flieh- und Quetschkräften, die durch im Innern der Schleudertrommeln angeordnete Andrückelemente ausgeübt werden, austritt.
2. 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schleudertrommeln ein Planetenradgetriebe vorgesehen ist.
3. 3. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 und 2 oder beiden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Trägeranordnung und die Schleudertrommeln in einem Sammelbehälter für das gewonnene öl angeordnet sind, wobei außerhalb des Sammelbehälters Einrichtungen zum ständigen Abführen der ölarmen oder ölfreien Rückstände vorgesehen sind.
4. 4. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Trägeranordnung aus Arm-Sternen besteht, in deren radial verlaufenden Armen Wellen gelagert sind, um deren Achsen die Schleudertrommeln umlaufen, wobei durch verschieden radiale Länge der Arme die Umlaufachsen der Schleudertrommelwellen spitzwinklig zur Umlauf achse der zentralen Trägeranordnung verlaufen.
5. 5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Arme, vorzugsweise Arme des unteren Armsternes, als Hohlarme oder als Leitungsstützen ausgebildet sind, um den hierzu zweckmäßig perforierten Hohlwellen der Schleudertrommeln beliebige Flüssigkeiten, insbesondere wäßrige Flüssigkeiten, zu gegebenen Zeitpunkten zuzuführen, ioo
6. 6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommeln aus zylindrischen Käfigkörpern mit als Filter für das ölhaltige Gut wirksamen, auswechselbaren Rostplatteneinsätzen ausgebildet sind.
7. 7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Schleudertrommeln feststehende, linealartige Andrückmesser in kleinem, gegebenenfalls einstellbarem Abstand von. den mit den Schleudertrommeln umlaufenden Rostplatteneinsätzen angeordnet sind, so daß das ölhaltige Gut zwischen beiden Teilen ausgequetscht wird.
8. 8. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Rostplatteneinsätze Lochplatteneinsätze mit Löchern vorgesehen sind, deren Größe so bestimmt ist, daß nur das ölhaltige Fruchtfleisch durchtreten kann, während Entkernungseinrichtungen vor- iao gesehen sind, um Kern und Fruchtfleisch zu trennen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 9510 6.54