DE9860C - Apparate, um gegohrene oder ungegohrene Flüssigkeiten, wie W^ein, Bier, Frucht- und Pflanzensäfte oder Extrakte durch Gefrierenlassen und nachfolgendes Auspressen zu concentriren - Google Patents

Description

1879.

Klasse 6.

EDWARD KUNKLER in LONDON.

Apparate, um gegohrne oder ungegohrne Flüssigkeiten, wie Wein, Bier, Frucht- und Pflanzensäfte oder Extracte durch Gefrierenlassen und nachfolgendes Auspressen zu concentriren.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 20. August 1879 ab.

Diese Erfindung bezieht sich auf die Concentrirung von Flüssigkeiten durch Gefrierenlassen und nachfolgendes Auspressen unter Anwendung folgender in der Zeichnung dargestellter Apparate.

Fig. ι bis 7. Gefrierapparat.

Fig. ι Verticalschnitt durch den oberen Theil des Gefriergefäfses,

Fig. 2 zeigt links einen Grundrifs und rechts einen Horizontalschnitt nach der Linie A-B, Fig. ι,

Fig. 3 Verticalschnitt durch den unteren Theil dieses Gefäfses,

Fig. 4 ein Horizontalschnitt nach der Linie C-D,

Fig- 3>

Fig. 5 und 6 sind Aufrisse des ganzen Gefrierapparates, und

Fig. 7 ist ein Grundrifs desselben.

A Deckel des Gefriergefäfses, versehen mit Führungen.

B Platte, welche die inneren oder Abflufsröhren des Systems von doppelten Röhren trägt, in welchen die Kälte führende Mischung circulirt.

b innere Röhren, durch welche die kälteführende Mischung aus dem Apparat abfliefst.

C Platte, welche die äufseren Röhren des Systems von doppelten Röhren trägt.

c äufsere Röhren, welche die Kälte an die zu behandelnde Flüssigkeit abgeben.

D Platte, welche dazu dient, die in der zu behandelnden Flüssigkeit gebildeten Eiskrystalle von den Röhren c abzustreifen, wenn diese aus dem Gefäfs herausgehoben und dabei durch die Platte gezogen werden. Es können Stopfbüchsen an der Platte D angebracht werden, in welchen die Röhren c gleiten, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

E Ring, auf welchem die Platten B und C aufgeschraubt sind.

F Ring, welcher auf das obere Ende des Mantels G aufgeschraubt ist, um ihn zu schliefsen und wasserdicht zu machen.

G Mantel, welcher das Gefriergefäfs umgiebt, und in welchem ebenfalls die kälteführende Mischung circulirt.

H beweglicher Boden des Gefriergefäfses, welcher sich an Gelenken an dem letzteren dreht. . ■ ,

J Bolzen und Muttern, um den beweglichen Boden H gegen den Cylinder des Gefriergefäfses zu pressen, um dasselbe wasserdicht abzuschliefsen.

K Trommel und Rollen, um den beweglichen Boden H auf- und abzubewegen.

L Stangen und Muttern, um die Abstreifplatte D emporzuheben.

M Stangen, den Deckel A des Gefriergefäfses bei seiner Auf- und Abbewegung zu führen und um die obere Platte S mit ihren Rollen zu unterstützen.

iVFlantsche, an der die Röhre angeschraubt ist, welche die kälteführende Mischung in den Mantel leitet.

O Röhre, welche den Mantel mit dem hohlen Boden verbindet. ' . .

P Röhre, durch welche die kälteführende Flüssigkeit aus den Mänteln abfliefst.

Q Röhre, um die an der Platte C befestigten äufseren. oder Kühlröhren c zu speisen.

R Röhre, durch welche die kälteführende Flüssigkeit aus den an der Platte P befestigten Röhren b abfliefst.

m Keile, welche die Abstreifplätte D unten auf dem Gefriergefäfs festhalten und welche herausgezogen werden, wenn diese Platte emporgehoben werden soll.

S obere Platte, Um die vier Führungsstangen zu halten und die Rollen K und T zu tragen.

T Trommel und Rolle, um den Deckel des Gefriergefäfses zu heben und herabzulassen.

U Mechanismus, um den Deckel und den Boden des Cylinders zu bewegen, versehen mit

u Kurbel und Handgriff, um den Boden H des Gefriergefäfses zu heben und herabzulassen.

V Kurbel und Handgriff, um den Deckel A des Gefriergefäfses zu heben und herabzulassen.

W Gegengewicht mit Bremse, um die Auf- und Abbewegung des Deckels A und des Bodens H des Gefriergefäfses zu reguliren.

Fig. 8 bis 12. Hydraulische Presse.
Fig. 8 ist ein Grundrifs derselben, theilweise im Schnitt.

Fig. 9 ein Aufrifs, theilweise im Schnitt. Der obere Theil der Presse ist nicht dargestellt.

Fig. io ein Schnitt nach der Linie A-B, Fig. 8. - '

Fig. Ii Aufrifs eines Details, den Mechanismus darstellend, vermittelst dessen der Apparat in Bewegung gesetzt und angehalten wird.

Fig. 12 ein Aufrifs im Schnitt nach der Linie C-D, Fig. 8.'.

A Hauptwelle, vermittelst welcher eine Reihe von Pressen in Bewegung gesetzt, werden.

B' B" Wellen für eine Presse.;· ,5', um den Tisch der Presse zu drehen, und B", um den Entleerungsmechanismus und die Ventile der hydraulischen Presse zu bewegen.

i'j² Schrauben ohne Ende, um die die Bewegung controlirenden Excenter e¹ e² zu bewegen.

H¹ H~ Ein- und Ausrückhebel.

K^ K'¹ Frictionskuppelungen.

S¹S" endlose Schrauben, zur Uebertragung, der Bewegung dienend; S', um den Tisch der Presse, und S", um die Welle des Entleerungsmechanismus zu bewegen.

■ F' F" Federbuffer für die Ein- und Ausrückhebel der Frictionskuppelungen.

Q' Q" Zahnräder, in die endlosen Schrauben s' s" eingreifend.

q' q" Zahnräder, in die endlosen Schrauben s' s" eingreifend.

U erstes Rad, um die: Be\vegung auf den drehenden Tisch zu übertragen, greift in das Getriebe V.

V Getriebe, greift in die an der Peripherie des drehenden Tisches befindlichen Zähne ein.

D Mechanismus der Ventile der hydraulischen Presse, erhält seine Bewegung von einem Excenter. .

E Excenter, um den die Eiskuchen aus den Oeifnungen des drehenden Tisches ausstofsenden Kolben zu treiben.

e ³ Excenter, um den Abwerfhebel zu bewegen.

D' Federbuffer.

W Abwerfhebel.

X Segment, in das auf der Welle des Abwerfhebels aufgekeilte Zahnrad Y eingreifend.

P Kopfplatte der Presse.

M Grundplatte der Presse.

L Führungsstück für den Ausstofskolben.

r Zahnrad, vermittelst dessen die Bewegung der Welle A übertragen wird. Dieses Rad, sowie die zwei Hohlkegel der Kuppelungen K' K" sind auf einer kurzen, zwischen den Wellen B¹B" befindlichen Welle aufgekeilt, und die ersteren B¹B" erhalten abwechselungsweise vermittelst der die Ein- und Ausrückhebel H' H" controlirenden Excenter e'e" ihre Bewegung..

α Apparat, um den ganzen Mechanismus nach Belieben des Arbeiters in Gang zu setzen und anzuhalten. Dieser Apparat wirkt auf die Hebel H' B".

G Kolben, welcher die Eiskuchen aus dem drehenden Tisch ausstöfst.

Fig. 13 bis 16. Hydraulische Presse mit Füllurigs- und Entleerungsapparat.

Fig. 13 Aufrifs im Schnitt nach der Linie A-B, Fig. 15. ■ .

Fig. 14 Aufrifs, theilweise im Schnitt nach der Linie A-C, Fig. 15,

Fig. 15 Grundrifs und .

Fig. 16 Grundrifs im Schnitt. .

, A Kopfplatte der hydraulischen Presse (dieselbe wie P, Fig. 8, Blatt II).
■ B Tisch der hydraulischen Presse mit Zähnen an seiner Peripherie.

C und D Kolben der hydraulischen Presse, C innerer, D äufserer Kolben.

g durchlöcherte Druckplatte aus hartem Gummi oder anderem Material. Dieselbe ist so in den Ring p eingelegt, welchen das zu pressende Material aufnimmt, dafs sie sich leicht in demselben auf- und abbewegen kann.

ρ Ring aus Eisen oder anderem Metall, iri welchem sich die Substanz befindet, während sie geprefst wird. Dieser Ring kann durchlöchert sein und ist ebenfalls vertical beweglich.

E Cylinder oder äufserer Theil der hydraulischen Presse.

J Füllüngscylinder mit

K Kolben, um das Material nach unten in den Ring zu drücken, in dem es geprefst werden Soll.

L Mantel, um den Cylinder J und die darin enthaltene Substanz zu halten.

e Rollen, auf welchen der drehende Tisch der Presse aufliegt. .

Ii Kolben, um den Eiskuchen aus dem Tisch auszustofsen mit seinem Führungsstück G. Um den unteren Rand des FüUungscylinders ist ein Kreis von Bürsten oder eine andere Anordnung angebracht, um zu verhindern, dafs von der zu behandelnden Substanz nichts verloren geht, wenn der Tisch der Presse sich dreht, was der Fall wäre, wenn sie auf der Tischfläche zwischen den Prefsringen und unter dem Cylinder ausgebreitet würde. Unterhalb des Cylinders und des drehenden Tisches befindet sich eine schiefe Ebene oder ein Abflufs, um die Flüssigkeit zu sammeln, welche aus der im Füllcylinder enthaltenen theilweise gefrorenen Masse abfliefst und dieselbe in ein in der Nähe der Presse oder an einem beliebigen anderen Ort aufgestelltes Gefäfs zu leiten.

Dieser Abflufs ist in Fig. 14 gezeigt.

Functionirung des Gefrierapparates.

Die zu behandelnde Flüssigkeit wird zuerst in ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes geeignetes Gefäfs geschüttet, welches als Vorkühler dient, und welches zu diesem Zweck mit einem Mantel, oder in seinem Innern mit einem Schlangenrohr oder einer Reihe von Röhren versehen ist, in welchen man kaltes Wasser circuliren läfst. Die Temperatur dieses Wassers wird beinahe bis zum Gefrierpunkt erniedrigt vermittelst des Eises, welches in einer schon behandelten Quantität der Flüssigkeit er-

zeugt und vermittelst der hydraulischen Presse aus dieser Flüssigkeit ausgeschieden wurde.

Die so abgekühlte Flüssigkeit wird hierauf in den Gefrierapparat geschüttet, dessen Deckel A mit der Reihe von doppelten Röhren b c, sowie mit der Abstreifplatte D zuvor in die Höhe gezogen wurde und mit Hülfe des Aufzugapparates hängend gehalten wird.

Sobald sich die volle Quantität Flüssigkeit in dem Gefriergefäfs befindet, werden die Abstreifplatte D und der Deckel A mit den Gefrierröhren b c herabgelassen, bis sie auf den cylindrischen Theil des Gefriergefäfses äufruhen; hierauf werden die Keile oder Bolzen m eingetrieben, um die Abstreifplatte D festzuhalten.

Die zu concentrirende Flüssigkeit gefriert theilweise:

■ i. Durch den Einflufs der kälteführenden Flüssigkeit oder Mischung, oder des Gases oder einer anderen. geeigneten Methode, um Kälte zu erzeugen, welche, bei Q eintretend, in den Gefrierröhren c circulirt, durch die Röhre b innerhalb der Röhre c zurückfliefst, und durch die gemeinsame Röhre R aus dem Apparat austritt. ;

2. Durch eine kälteführende Flüssigkeit oder Mischung, oder Gas oder andere geeignete Substanz, welche bei N in den den Apparat umgebenden Mantel eintritt, von einer Abtheilung desselben in die. andere nach oben und unten . circulirt und hierauf durch. das Rohr O in den Mantel oder den Hohlraum des Bodens H eintritt. Dieses Rohr O leitet die Flüssigkeit von dem Mantel des cylindrischen Theils des Gefrierapparates nach dem entsprechenden hohlen Gelenk des Bodens, von wo aus sie durch den Hohlraum oder den Mantel des Bodens fliefst, wobei sie. den Weg um eine Zunge nehmen müfs, die den Hohlraum quer durchläuft und denselben in zwei Theile theilt; hierauf tritt die Flüssigkeit durch das andere hohle Gelenk und das Rohr P aus dem Apparat aus.

Die kälteführende Flüssigkeit kommt von einer Kälte erzeugenden Maschine, und nachdem sie in dem Gefriergefäfs ausgenutzt ist, kehrt sie wieder zu dieser Maschine zurück.

Nachdem die zu concentrirende Flüssigkeit bis zu dem erforderlichen Grade gefroren ist, wird der Deckel A mit seinen Röhren b c nach oben gezogen, bis die auf die unteren Enden der Stangen L aufgeschraubten Muttern, welche zum Aufheben der Abstreifplatte D dienen, an dieser Platte anliegen, in welcher" Stellung die unteren Enden der Gefrierröhren c genau auf derselben Höhe mit der unteren Fläche der Abstreifplatte D sich befinden. Hierdurch wird erzielt, dafs die gefrorene Masse, welche erst an derOberfläche der "Gefrierröhren c anhing, so lange diese in das Gefriergefäfs eingetaucht waren, mechanisch mit einer' Bewegung von denselben . abgestreift wird.

_r/ Die Keile des Bolzens m, welche die Abstreifplatte D unten festhalten, werden nun herausgezogen, wodurch die Platte D frei wird, und der Deckel A mit der vermittelst der Stangen L mit ihren Muttern an ihren unteren Enden daran aufgehängten Abstreifplatte D werden nun auf den höchsten Punkt emporgezogen, den der Apparat zuläfst, so dafs man nun das Innere des Apparates besichtigen und denselben nöthigenfalls reinigen und leeren, sowie auch vermittelst eines Kratzers oder einer Bürste ■ die kleine Quantität gefrorener Masse, welche an den unteren Flächen der Gefrierröhren c anhängen, abstreifen kann.

Die Druckschrauben J am Boden H des Deckels werden hierauf gedreht und der Deckel H₁ welcher sich an seinen Gelenken dreht, wird herabgelassen vermittelst eines zu diesem Zwecke angeordneten Mechanismus, bis er in der gewünschten Stellung ankommt, um zuzulassen, dafs die im Gefriergefäfs enthaltene Masse ausgeleert werden kann.

Die kleine Quantität gefrorener Masse, welche an den inneren Wänden des Gefriergefäfses und an seinem Boden anhängen könnte, wird mit einigen Strichen eines Kratzers oder einer Bürste aus weichem Gummi oder anderem Material entfernt. · ■

Das so ausgeleerte Gefriergefäfs wird hierauf zur Aufnahme einer neuen Füllung hergerichtet, indem man mit Hülfe des Aufzugmechanismus den Deckel .fiTin die Höhe zieht und die Druckschrauben fest andreht, um die Verbindung wasserdicht zu machen.

- Sämmtliche Oberflächen des oben erwähnten Vorkühlungs- und Mefsgefäfses, sowie diejenigen des Gefrierapparates, welche mit der zu concentrirenden Flüssigkeit in Berührung kommen, sind aus einem solchen metallischen oder anderen Material hergestellt oder hinlänglich mit einem solchen bedeckt, auf welches die betreffende Flüssigkeit keinen Einflufs haben kann. "

Functionirung der hydraulischen Presse.

Die vom Gefriergefäfs kommende theilweise gefrorene Flüssigkeit fällt auf eine geneigte Fläche, von wo sie in das cylindrische Gefäfs_/ geschoben wird. Dieses Gefäfs ist mit einem Mantel umgeben, in welchem man einen Strom der kälteführenden Flüssigkeit oder Mischung, oder Gases oder anderen geeigneten Materials circuliren läfst, um die im Füllungscylinder J enthaltene Masse auf dem erforderlichen Kältegrad zu erhalten.

Der oberhalb des Füllungscylinders J aufgehängte Kolben K wird hierauf in denselben herabgelassen und man läfst ihn vermittelst eines bestimmten Gewichts oder einer anderen Anordnung auf die darin enthaltene Masse pressen, so dafs einer der Prefsringe /, welcher sich in diesem Moment gerade in richtiger Stellung unter dem Füllungscylinder J befindet, voll wird.

Der Tisch B der Presse, welcher drei solcher Prefsringe p trägt, dreht sich hierauf automatisch um seine Welle oder seine verticale Axe, bis der eben gefüllte Prefsring genau unterhalb der Gegenplatte A und oberhalb der Kolben C und D der hydraulischen Presse ankommt. Diese beginnt dann zu functioniren.

Der äufsere Kolben D hebt sich zuerst auf eine kleine Höhe, welche nöthig ist, um den Prefsring ρ nach oben gegen die Kopfplatte A zu drücken, gegen welche er mit solcher Kraft andrückt, dafs eine wasserdichte Verbindung entsteht, wodurch jeder Verlust unmöglich wird, der aus einem Entweichen der zu pressenden Masse nach oben hervorgehen könnte.

Sobald dies geschehen ist, hebt sich der innere Kolben der hydraulischen Presse E und prefst mit grofser Kraft gegen die theilweise gefrorene Mischung, dafs der flüssige Theil dieser Mischung durch die in dem Prefsring p und in der unteren beweglichen Prefsplatte g eingebohrten Löcher hervorquillt und nach unten in eine um den äufseren Kolben D angebrachte Auffangrinne und von da in ein in der Nähe der Presse oder an einem beliebigen anderen Ort aufgestelltes Gefäfs fliefst.

Nach einem Zeiträume, welcher lang genug sein mufs, um eine vollständige Auspressung zu erzielen, senken sich die zwei Kolben C und D der hydraulischen Presse in ihre frühere Stellung, der Tisch der Presse dreht sich dann wieder, bis der folgende Prefsring, welcher während dieser Zeit in der oben beschriebenen Weise gefüllt wurde, sich direct über dem Kolben der hydraulischen Presse befindet, worauf der oben beschriebene Vorgang des Pressens von neuem stattfindet. Der erste Prefsring, welcher den geprefsten Eiskuchen enthält, befindet sich sodann in der richtigen Stellung über dem Ausstofskolben H, welcher sich gegen den Prefsring aufwärts und durch diesen durch hebt und auf diese Weise die durchlöcherte Bodenplatte g des Prefsringes vor sich herschiebt, auf welch letzterem der Kuchen von Eiskrystallen aufliegt (mit einem Rofshaartuch oder einer anderen die Flüssigkeit filtrirenden Substanz zwischen beiden eingelegt, wenn man dies für nöthig hält), bis die untere Fläche des Eiskuchens genau auf der Höhe der oberen Fläche des drehenden Tisches oder der drehenden Platte der Presse ankommt. Hierauf hält der Kolben seine aufsteigende Bewegung ein und der Arm W des Entleerungsmechanismus dreht sich um seine verticale Axe um die nöthige Entfernung, um den Eiskuchen von dem Tisch der Presse abzuwerfen, wobei er auf einer in der Zeichnung nicht dargestellten geneigten Ebene gleitet.

Der Abwerfarm W dreht sich dann in seine ursprüngliche Stellung zurück. Zu derselben Zeit senkt sich der Ausstofskolben H mit der durchlöcherten Prefsplatte und dem Filtrirtuch (wenn ein solches angewendet wird) um die nöthige Distanz, bis alle Theile wieder in ihrer ursprünglichen Lage angelangt sind.

Die rotirende Presse versieht somit jeden Theil der Arbeit automatisch, bis der Füllimgscylinder J leer ist. Hierauf hält der Arbeiter die Bewegung an, indem er das kleine Handrad des Frictionsapparates a H dreht, bis der Cylinder J wieder gefüllt ist und von neuem in Function treten kann.

Wenn es nothwendig ist, so wird die Temperatur des Tisches B, sowie der Kopfplatte A auf oder unter dem Gefrierpunkt gehalten, indem man einen Strom kälteführender Flüssigkeit in den zu diesem Zweck gebildeten hohlen Räumen des· Tisches B und der Kopfplatte A circuliren läfst. ' :

Um die Kolben der hydraulischen Presse zu bewegen, kann man sich einer nicht gefrierenden Flüssigkeit von beliebiger Zusammensetzung bedienen, zu dem Zweck, um diese auf niedriger Temperatur zu halten. Alle Oberflächen des Apparates, welche mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung kommen, sind etweder aus solchem metallischen oder anderen Material construirt, oder mit einem Ueberzug von solchem Material versehen, auf welches die betreffende Flüssigkeit nicht einwirken kann.

Die automatischen Bewegungen werden auf folgende Weise hervorgerufen:

Die Hauptwelle A, von der aus der ganze Apparat bewegt wird, macht 135 Umdrehungen pro Minute, dann machen e' und e" eine Umdrehung in 3 Minuten.

Die Wellen B¹B² machen 20 Umdrehungen pro Minute. Der Tisch der Presse macht 0,33 Umdrehungen per Minute, er macht somit pro Minute eine Drittelumdrehung um seine Axe, die Welle B' steht dann 2 Minuten lang still, Welle C macht eine Umdrehung während 2 Minuten. Während dieser 2 Minuten arbeiten somit der Entleerungsmechanismus und der Ventilmechanismus, während der dritten Minute stehen dieselben still.

Die Bewegungen des ganzen Mechanismus sind somit: Erste Minute: Der Tisch der Presse macht eine Drittelumdrehung um seine Axe, Welle C steht still; während der zweiten und dritten Minute steht Welle B' still, Welle C macht eine Umdrehung und der Ventilmechanismus arbeitet u. s. f., bis die Bewegung des ganzen Mechanismus nach Belieben des Arbeiters eingestellt wird, indem er das Handrad α dreht.

Während der zweiten und dritten Minute hebt sich der Ausstofskolben, und wenn er auf der erforderlichen Höhe angekommen ist, hält er still, und im selben Moment bewegt sich der Abwurfarm W vorwärts und wirft den Eiskuchen vom Tisch der Presse ab, hierauf kehrt er sofort in seine frühere Stellung zurück, und zur selben Zeit senkt sich auch der Ausstofskolben wieder in seine frühere Stellung.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche:

   ι. Die Batterie von concentrischen Röhren, in welchen man kälteführende Flüssigkeit circuliren läfst, im wesentlichen wie beschrieben.
2. 2. Die Anordnung der hydraulischen Pressen und die rotirende Bewegung, um rasch zu füllen, zu pressen und zu entleeren, im wesentlichen wie beschrieben.
3. 3. Die Abstreichplatte D, um die Röhren zu reinigen, wie beschrieben.
4. 4. Die Anordnung der hohlen Gelenke am Boden des Cylinders.

   Alles zu dem beschriebenen Zweck.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.