JP7071440B2 - 脂肪含有マスを処理するためのプレス - Google Patents

Description

本発明は、脂肪含有マス、例えばカカオマスを液状脂肪、例えばココアバターとケーキに分離するためのプレスに関し、該プレスは、フレームと、フレーム内に配置された複数のプレス部材と、プレス部材に圧力を与える油圧シリンダーおよびプランジャーとを備え、プレス部材は、プレスすべきカカオマスを受け入れるキャビティを有するポットと、キャビティ内に少なくとも部分的に位置する圧搾器と、圧搾器の前、および圧搾器と反対のキャビティ側に配置されたフィルターを備え、プレスの充填位置において、フィルター間の距離が１０ｍｍ～９０ｍｍの範囲である。本発明はさらに、プレスを変更する方法に関する。

ココアプレスは、一般的に２つの個別のタイロッドによって保持器に接続された油圧シリンダーを備える。シリンダー内にあるのはプランジャーであり、前記プランジャーおよび保持器の間に複数のプレス部材が配置されている。各プレス部材は、（通常筒状の）キャビティを画定するいわゆるポット、カウンターポットまたは雄型ポットとして知られる圧搾器、および典型的には（軸方向から見て）キャビティの各側に１つずつの２つのフィルターを備える。

サイクルの間、プレス部材は、供給ライン（入口）を介してカカオマスが満充填され、その後圧縮する。それによりココアバターは、フィルターを通り押されて、排出される。十分な量のバターがカカオマスから圧縮されると、圧力は解放され、プレスは、開始位置に戻る。その位置において圧搾器の上へポットが押され（または引張られ）、ココアケーキが落下する。最後にポットが開始位置に戻り、サイクルが完了する。

様々なココアプレスがDuyvis, Nagema/Heidenau、Carle Montanari、およびBauermeisterなどの会社から入手可能である。

特許文献１は、圧搾チャンバの数または直径を増やさずに、オイル含有材料、特にカカオマスを絞るための圧搾器の生産性を上げる課題に取り組んでいる。この目的を達成するために、チャンバ壁に配置されたフィルター部材が、例えば半球状、テーパー状、または「蛇行した」、増加領域を有する非平面形を有する。

特許文献２は、カカオマスをココアケーキおよびココアバターに分離するプレスに関し、プレスは、１または複数の圧力部材が配置されたフレーム、および圧力部材を圧縮する手段を備え、圧力部材はそれぞれ圧縮されたカカオマスを受容するキャビティを備え、キャビティには、少なくとも１つのフィルターおよび少なくとも１つの圧搾器がある。キャビティの全ての点、またはほとんど全ての点は、フィルターを通る、またはフィルターの１つを通る仮想平面から、圧搾器の充填位置において４５ｍｍ未満の距離で離れている。これにより、プレスの生産能力を上げることが可能となる。

国際公開第９２／１２８５３号パンフレット 欧州特許出願公開第 １ ０４２ ９６１号明細書 英国特許出願公開第５１２ ５３６号明細書 米国特許第２，０７２，９４２ 号明細書 独国特許出願公開第１ １０９ ５０１号明細書 欧州特許出願公開第０ ６３４ ２６８号明細書 独国特許出願公開第１４ ９９０号明細書

本発明の目的は、生産能力、すなわち単位時間当たりに処理されるマスの量をさらに上げることである。

この目的を達成するために、本発明による方法は、特徴とする油圧シリンダーの直径（Ｄｃ）およびキャビティの直径（Ｄｐ）の比率（Ｄｃ／Ｄｐ）を１．１５より小さくすることである。 この比率が１．１１より小さいことが好ましく、好ましくは、１．０７より小さく、好ましくは１．０３より小さく、例えば１．００であり、かつ好ましくは０．８より大きく、好ましくは０．９より大きい。

油圧シリンダーの直径およびキャビティの直径の比率がより小さいことにより、（他の事情が同じであれば）プレスの間、脂肪含有マスにおけるより低い圧力をもたらし、したがって原則としてサイクルがより長い期間となる。従来の認識に反して、特許請求の範囲において、キャビティの容量の相対的な増加は、サイクル期間の相対的な増加を過剰に補償し、より高い生産能力が可能となることが分かった。

生産能力をさらに増加させるために、実施形態においては、フィルター間の距離が２０～８０ｍｍの範囲であり、好ましくは、２５～７０ｍｍの範囲、好ましくは、３０～６０ｍｍの範囲、好ましくは、３０ｍｍより大きくかつ６０ｍｍより小さい。フィルター間距離の減少は、キャビティのより小さい容量を意味するが、またサイクル期間を減少することが可能となる、すなわち単位時間当たりより多くのサイクルが可能となる。実際には、後者が前者を過剰に補償することができ、高い生産能力が可能となることが分かっている。

他の実施形態において、油圧シリンダーの直径は、５００ｍｍを超え、好ましくは、５５０ｍｍ超および／またはキャビティの直径（Ｄｐ）は、４００ｍｍ超であり、好ましくは、４５０ｍｍ超、好ましくは、５００ｍｍ超および／またはプレス部材（６）の数は、１０～２６の範囲、好ましく１６～２４の範囲である。

他の実施形態は、油圧シリンダーを７００バールより低い、好ましくは６３０バールより低く、かつ好ましくは５００バールより高い圧力で作動するよう構成されたコントローラを備え、より高い生産能力および油圧部品の十分な可用性を併せもつ。

通常、少なくとも産業用プレスでは、キャビティが円筒状で、前記フィルターが平ら、または実質的に平らであり、および／または前記圧搾器と反対のキャビティ側が隣接する圧搾器の後によって形成されることが好ましい。

本発明は、さらにプリアンブルによるプレスを変更する方法に関し、方法は、油圧シリンダーの直径およびキャビティの直径の比率を１．１５より小さくするように、例えば既存のポットを機械加工することによって、またはプレス部材を交換することによって１または複数のキャビティの直径を増加させるステップによって特徴付けられる。シリンダーの直径およびキャビティの直径の比率が１．１１より小さく、好ましくは１．０７より小さく、好ましくは１．０３より小さく、かつ好ましくは０．８より大きく、好ましくは０．９より大きくなるようにキャビティの直径を増加させることが好ましい。

生産能力をさらに上げるために、実施形態においては、例えば１００ｍｍまたは９２ｍｍから２０～８０ｍｍの範囲の距離、好ましくは２５～７０ｍｍの範囲、好ましくは３０～６０ｍｍの範囲、好ましくは３０より大きく、かつ６０ｍｍより小さくなるように、フィルター間の距離を減少させる。

少なくともいくつかの部品が維持されることが好ましい。実施形態においては、改修後のシリンダーの内径は、改修前のシリンダーの内径と同じである。他の実施形態において、フレームは、平行タイロッドを備え、プレス部材は、タイロッドに摺動可能に取り付けられ、改修後のタイロッド間の距離は、改修前のタイロッド間の距離と同じである。

完全性のために、以下の特許文献に注目されたい。

特許文献３は、固体から液体を分離するプレスに関し、抵抗ヘッドおよび油圧ラムの間でカラム形状に取り付けられた一連のプランジャー軸受板、板の各ペアの間に１つ介在する一連のリングを有し、各リングは、軸受板のプランジャーを摺動可能受容し、ラムの独立して作動可能である油圧手段は、チャンバの充填中に、リングに形成されたプレスチャンバを密封するために板の後面に対して全てのリングを押し付けるように設けられている。

特許文献４は、水平に配置された一連の同軸のプレスチャンバと、軸方向に相対移動可能な前記チャンバの端壁を形成する同軸のフィルター板と、側壁を形成する各チャンバのリングであって、各前記リングが通常プレスチャンバの各端部においてフィルター板に重なり、プレスチャンバを囲むリングと、材料供給手段であって、材料は、フィルター板が拡張関係にあり、かつリングがチャンバ形成位置にある場合に、個々のチャンバに個別に圧縮される、材料供給手段と、圧力によってフィルター板を軸方向に互いに向かって動かす手段と、圧縮された流体を導く手段と、フィルター板を共に、前記リングに対して変わらないままである第１組と、前記リング内で第１組から離れて移動した第２組を拡張関係に戻す手段と、およびチャンバ内のケーキが押されて落下するように、入れ子となるように第２組のフィルター板に対して相対的に前記リングを摺動する手段とを有するプレスに関する。

特許文献５は、カカオマスの入口（８）およびココアバターの出口（１１）を備えるココアプレスを開示する。ポットの充填高さ（Preβtopf）は、好ましくは約２０ｍｍであり、３０ｍｍを超えない。

特許文献６は、カカオおよび オイルシードプレスのための雄型 ポットに対するものである。

特許文献７は、単一のフィルター手段がそれぞれ設けられた複数のプレス部材（Kasten）備えるココアプレスに関する。

本発明は、本発明による油圧ココアプレスの例を図式的に示す図面を参照してより詳細に説明される。

本発明による油圧ココアプレスの斜視図である。 充填位置の図１のプレスの横断面図である。 圧力段階の終わりを示す図２に対応する断面図である。

図１は、フレーム２、プランジャー３Ａを含む油圧シリンダー３、２つの平行タイロッド４、およびフレーム２に取り付けられた保持器５を備える油圧ココアプレスを示す。いくつかのプレス部材６、例えば１６、１８または２０個のプレス部材が、シリンダー３および保持器５の間に配置される。

図２および図３の断面図に示される各プレス部材６は、圧縮されたカカオマスを受容する筒状のキャビティ８を有するポット７と、キャビティ８内で密閉するように配置された、カウンターポットまたは雄型ポットとして知られる圧搾器９とを備える。ポット７および圧搾器９は、ポット７および圧搾器９の側部に形成された円形開口部１０によってタイロッド４の周りに摺動可能に取り付けられる。

キャビティ８は、フィルター板に取り付けられた例えばフィルタークロスまたは金属メッシュなどの円板状フィルター１１によって両側（軸方向において）が制限されている。

一方のフィルター板が圧搾器に取り付けられるのに対して、他方のフィルター板は、隣接するプレス部材の一部を形成する圧搾器の後に取り付けられる。

図２は、充填位置のプレス１を示す。この位置において、油圧シリンダー３のプランジャーが最左手位置を占めており（図１において）、円板状フィルター１１間の間隔、つまり各プレス部材６のキャビティ８の容積は、最大である。この例において、各プレス部材６に存在するフィルター１１間の間隔は、充填位置において５５ｍｍである。

さらに、この例において、油圧シリンダー３の内径（Ｄｃ）は、６００ｍｍであり、かつ各キャビティ８の直径（Ｄｐ）は、５２５ｍｍであり、比率（Ｄｃ／Ｄｐ）は１．１４となる。

動作中、ココアプレスのキャビティにはカカオマスが充填され、一旦充填されると、圧力が所定の値、例えば５３５バールに達するまで油圧シリンダーのプランジャーを保持器に向かって移動させることにより、プレス部材は、均等に圧縮される。そして、圧力が解放されると、プレスは開始位置に戻る。この位置において、ポットは、圧搾器の上に押され（または引っ張られ）、およびココアケーキが落ちる。最後に、ポットが開始位置に戻り、サイクルが完了する。

本発明は、上述のような実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、いくつかの方法で変更することができる。したがって、上述のココアプレスはまたカカオマスと同様に圧縮およびろ過される製品に対して使用することができる。

１ プレス
２ フレーム
３ 油圧シリンダー
３Ａ プランジャー
４ タイロッド
５ 保持器
６ プレス部材
７ ポット
８ キャビティ
９ 圧搾器
１０ 円形開口部
１１ フィルター

Claims (14)

1. 脂肪含有マス、例えばカカオマスを液状脂肪およびケーキに分離するためのプレス（１）であって、該プレスは、フレーム（２）と、前記フレーム（２）内に配置された複数のプレス部材（６）と、前記プレス部材（６）に圧力をかける油圧シリンダーおよびプランジャー（３，３Ａ）とを備え、前記プレス部材（６）は、圧縮されるマスを受容するキャビティ（８）を有するポット（７）と、前記キャビティ（８）内に少なくとも部分的に配置された圧搾器（９）と、前記圧搾器（９）の前、および前記圧搾器（９）と反対の前記キャビティ（８）の側部に配置されたフィルター（１１）とを備え、前記プレス（１）の充填位置における前記フィルター（１１）間の距離が１０～９０ｍｍの範囲であり、前記油圧シリンダー（３）の直径（Ｄｃ）および前記キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）の比率（Ｄｃ／Ｄｐ）が１．１５より小さいことを特徴とする、プレス（１）。
2. 前記シリンダー（３）の直径（Ｄｃ）および前記キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）の比率（Ｄｃ／Ｄｐ）が１．１１より小さい、好ましくは１．０７より小さい、好ましくは１．０３より小さい、および好ましくは０．８より大きい、好ましくは０．９より大きい、請求項１に記載のプレス（１）。
3. 前記フィルター（１１）間の距離が２０～８０ｍｍの範囲であり、好ましくは、２５～７０ｍｍの範囲、好ましくは３０～６０ｍｍの範囲、好ましくは３０ｍｍより大きく、かつ６０ｍｍより小さい、請求項１または２に記載のプレス（１）。
4. 前記油圧シリンダー（３）の直径（Ｄｃ）が５００ｍｍ超、好ましくは５５０ｍｍ超である、請求項１～３のいずれか一項に記載のプレス（１）。
5. キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）が４００ｍｍ超、好ましくは４５０ｍｍ超、好ましくは５００ｍｍ超である、請求項１～４のいずれか一項に記載のプレス（１）。
6. プレス部材（６）の数が、１０～２６の範囲、好ましくは１６～２４の範囲である、請求項１～５のいずれか一項に記載のプレス（１）。
7. ７００バールより小さい圧力で前記油圧シリンダー（３）を作動するよう構成されたコントローラを備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のプレス（１）。
8. 前記コントローラが５００バールより高い圧力で前記油圧シリンダー（３）を作動するよう構成されている、請求項７に記載のプレス（１）。
9. 前記キャビティ（８）が筒状であり、前記フィルター（１１）が平ら、または実質的に平らなであり、および／または前記圧搾器（９）と反対側の前記キャビティ（８）の側部が隣接する圧搾器（９）の後部によって形成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載のプレス（１）。
10. 脂肪含有マスを液状脂肪およびケーキに分離するためのプレス（１）を変更する方法であって、該プレスは、フレーム（２）内に配置された複数のプレス部材（６）と、前記プレス部材（６）に圧力をかけるための油圧シリンダーおよびプランジャー（３，３Ａ）とを備え、前記プレス部材（６）は、圧縮されるマスを受容するキャビティ（８）を有するポット（７）と、少なくとも部分的に前記キャビティ（８）内に配置された圧搾器（９）と、前記圧搾器（９）の前、および前記圧搾器（９）と反対の前記キャビティ（８）の側部に配置されたフィルター（１１）とを備え、前記プレス（１）の充填位置において、前記フィルター（１１）間の距離が１０～９０ｍｍの範囲であり、前記方法は、前記油圧シリンダー（３）の直径（Ｄｃ）および前記キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）の比率（Ｄｃ／Ｄｐ）が１．１５より小さくなるように、１または複数の前記キャビティの直径（Ｄｐ）を増加させるステップによって特徴付けられる、方法。
11. 前記シリンダー（３）の直径（Ｄｃ）および前記キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）の比率（Ｄｃ／Ｄｐ）が１．１１より小さく、好ましくは１．０７より小さく、好ましくは１．０３より小さく、および好ましくは０．８より大きく、好ましくは０．９より大きくなるように、前記キャビティ（８）の直径（Ｄｐ）を増加させる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記フィルター（１１）間の距離が、２０～８０ｍｍの範囲、好ましくは２５～７０ｍｍの範囲、好ましくは３０～６０ｍｍの範囲、好ましくは３０ｍｍより大きく、かつ６０ｍｍより小さい距離に減少する、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 変更後の前記シリンダー（３）の内径（Ｄｃ）が変更前の前記シリンダー（３）の内径と同じである、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記フレームが平行タイロッド（４）を備え、かつ前記プレス部材（６）が前記タイロッド（４）に摺動可能取り付けられ、変更後の前記タイロッド間の距離が変更前の前記タイロッド（４）間の距離と同じである、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の方法。

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