JPH06225739A - 物を加圧する装置 - Google Patents

物を加圧する装置

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JPH06225739A
JPH06225739A JP5274649A JP27464993A JPH06225739A JP H06225739 A JPH06225739 A JP H06225739A JP 5274649 A JP5274649 A JP 5274649A JP 27464993 A JP27464993 A JP 27464993A JP H06225739 A JPH06225739 A JP H06225739A
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pressure
cylinder element
piston
cylinder
volume
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JP5274649A
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English (en)
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Anders Traeff
トラーフ アンデルス
Carl Bergman
ベルグマン カール
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ABB AB
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Asea Brown Boveri AB
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/32—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Food-Manufacturing Devices (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物、例えば食品、薬物、化粧品、を加圧する
装置即ち高圧プレスであって該プレスに使用される材料
によって物が影響されるおそれ無しに約１４０００バー
ルに達する圧力で前記物を処理することを可能にするも
のを提供する。 【構成】 圧力容器（１）の圧力容積（４）内に隙間
（２１）を画成してシリンダ要素（２０）が取付けら
れ、該シリンダ要素内に自由に運動するピストン（２
４）が変位可能に配置されている。該シリンダ要素は高
圧が圧力容積（４）内に加えられたとき該圧力がシリン
ダ要素（２０）の内外両側に現れるように配列されてい
る。この配列によってシリンダ要素（２０）はその内外
両側間の圧力差から完全に解放される。従って、他の方
式より低い強度を有する材料でシリンダ要素（２０）を
製作することが可能にされ、それにより、処理さるべき
物に対し不活性であるステンレス鋼またはその他の材料
を使用する可能性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物、例えば食品、薬物お
よび化粧品、を加圧する装置であって、一緒に圧力室を
画成するシリンダ要素および一対の端部材を有し、前記
端部材の少なくとも一つがピストンから成り、前記ピス
トンが前記シリンダ要素内で軸方向に変位可能であり且
つシリンダ壁に対して密封しているものに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、高圧処理が、なかんずく、食品特に高品質を有する
フルーツジュースなどのごとき食品中の微生物（例え
ば、細菌）を不活性にするための方法として使用され始
めた。より頻繁に使用されている熱処理法と比較される
とき、高圧処理の利点は、新鮮加圧ジュース中の微生物
がビタミンおよび風味の破壊、それは熱処理間において
起きそして可能なかぎり栄養価および新鮮加圧ジュース
の味を回復するためには熱処理ジュースに添加物を必要
にする、を生じることなしに不活性にされることであ
る。
【０００３】食品の高圧処理間、食品が接触する圧力室
の表面が該食品に関して不活性である材料から作られる
ことが望ましい。そのような材料の一例はステンレス鋼
である。しかし、ステンレス鋼に関する問題は、その強
さが高圧のための圧力容器が普通それから製造される非
ステンレス高力鋼より相当低いことである。これは、と
りわけ、食品が前記目的のためこれまで蒙らされ得た圧
力の上限が約４０００バールであったことを意味する。
このオーダーの大きさの圧力は微生物を不活性にするに
は十分であるが、例えばフルーツジュースに関するかぎ
り、ジュースを分離するのに寄与する酵素を不活性にす
るには十分でない。またこれら圧力は胞子を不活性にす
るには十分でない。
【０００４】本発明は緒言において説明された種類の装
置であって、なかんずく、高圧処理間に酵素および胞子
を不活性にすることをも可能にするために１４０００バ
ールの大きさのオーダーの圧力までの食品の処理のため
特にしかし非専一的に意図されたものを提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に従
って、隙間がシリンダ要素の外面と圧力容器の内壁との
間に形成されて、前記隙間が前記ピストンの外側におけ
る圧力媒質圧力と同じ圧力媒質圧力を前記シリンダ要素
の外側に生じさせるため前記ピストンの外側の空間と連
通するように圧力容器内の、圧力媒質を充填される、圧
力容積内にシリンダ要素を取付けることによって達成さ
れる。
【０００６】上に説明された一実施例によれば、均衡位
置への前記ピストンの運動間、前記圧力室の可動壁とし
て働く前記ピストンの内側における物の圧力が前記ピス
トンの外側における圧力媒質の圧力と等しくなり、前記
圧力がさらに前記シリンダ要素の外側の隙間に優勢に存
在して前記シリンダ要素の内壁に対する物の圧力と均衡
するから、完全に圧力を除去されるシリンダ要素が得ら
れる。かくして、前記実施例は、１４０００バール以上
に達する圧力において生じる応力に耐える非ステンレス
高力鋼の圧力容器と、圧力によって処理さるべき物に関
して不活性であり従ってシリンダ要素中の物質が圧力に
よって処理された食品内に沈澱してそれに味を与え得な
い低強度材料、例えばステンレス鋼、から成るシリンダ
要素とを使用することを可能にする。
【０００７】本発明は添付図面に示される実施例に関し
て以下さらに極めて詳細に説明されるであろう。
【０００８】
【実施例】図１において、１はシリンダの周囲に在来の
方式で巻かれたプレストレスト鋼線によってプレストレ
スを与えられる高力鋼の厚壁シリンダから成る圧力容器
を示す。上端部材２および下端部材３とともに、圧力容
器１は容器容積４を画成している。下端部材３は油圧ピ
ストン・シリンダ装置（詳細には示されていない）に結
合されているパンチ７のための円筒形の開口６を有する
板５を有する。パンチ７と圧力容器１の円筒形の壁８と
の間にはそれ自体知られている高圧シール９が固定され
ている。対応する高圧シール１０が高圧容器１の上端
に、壁８と上端部材２の部分１１との間において、固定
されており、前記部分１１は容器容積４内に下方へ突出
している。
【０００９】以上説明されたものは高圧プレスの分野に
おいて先行技術を構成する。本発明によれば、圧力容器
１のシリンダの材料とは異なる材料から成るシリンダ要
素２０が、壁８とシリンダ要素２０の外面２２との間に
隙間２１を形成するように容器容積４内に固定されてい
る。図示実施例において、好ましくはステンレス鋼から
成る前記シリンダ要素２０はその下縁と下の高圧シール
９との間に隙間２３を形成するように上の高圧シール１
０から吊り下げられている。
【００１０】シリンダ要素２０内には自由に運動するピ
ストン２４が変位可能に収容されている。ピストン２４
はシリンダ要素２０の内面２６に対して密封するシール
２５を備えており、かつシリンダ要素２０および上端部
材２とともに前記ピストン２４は、圧力によって処理さ
るべき物のための圧力室２７を画成している。
【００１１】図に示された高圧プレスは例えばジュース
またはソースのごときポンピングできる物に対して用い
るように意図されており、上端部材２に吸込弁２８およ
び吐出弁２９を備えている。これら弁は、図に示される
ように、逆止弁機能を有する油圧操作弁である。逆止弁
機能を有するもう一つの油圧弁３０が上端部材２に配置
されている。油圧弁３０、シール３２の上方の環状隙間
３１およびシリンダ要素２０の流路３３を通じて、流体
は隙間２１から排出され得る。下端部材３の流路３４を
通じて、低圧ポンプ（図示されていない）からの圧力流
体は、パンチ（７）が鎖線によって示されるその位置へ
戻されるとき供給され得る。洗浄液体、例えば水、のた
めの管路３５および３６はそれぞれ吸込弁２８および吐
出弁２９に開通しており、且つ、それぞれポンプ３７お
よび３８と連通している。
【００１２】一代替実施例（図示されていない）におい
ては、パンチ７はそれが容器容積（４）内に挿入される
とき該容器容積を外側ポンプと接続する圧力媒体流路を
有する。
【００１３】前記高圧プレスの作業モードは次ぎの通り
である：
【００１４】作動サイクルの開始時、パンチ７は鎖線に
よって示された下位置に存在する。圧力によって処理さ
るべき生産物の規定量が次ぎに吸込弁２８を通じて圧力
室２７へ供給される。そのあと、容器容積４は流路３４
を通じて２００バールまでの大きさのオーダーの圧力を
以て圧力媒質を供給され、圧力室２７内の生産物はかく
してピストン２４が上方へ運動するとき予圧縮され、従
ってシステム内に含まれる空気量は事実上排除される。
次ぎに前記圧力はパンチ７をピストン・シリンダ機構
（図示されていない）の助けによって容器体積４内へ規
定距離押圧することによって１４０００バールの大きさ
のオーダーまで増加される。容器容積４内の圧力、即ち
隙間２１およびピストン２４の外側の空間３９内の圧力
はそれにより圧力室２７内の圧力と等しくなり、かくし
てシリンダ要素２０は圧力差を完全に除去される。
【００１５】一代替実施例（図示されていない）によれ
ば、パンチ７はその上位置における全作動間容器容積４
内に突出している。実際において、パンチ７はこの実施
例においては運動できない。このパンチ７はそれを通じ
て容器容積４を外側ポンプと接続する圧力媒質流路を有
する。この実施例によれば、パンチ７を運動させること
なしに容器容積４内に高圧を得ることが可能である。こ
れに代えて、前記高圧はパンチ７に設けられた圧力媒質
流路を通じて容器容積４内に約６０００バールの圧力の
圧力媒質を供給する高圧ポンプを使用することによって
得られる。
【００１６】生産物が規定時間にわたって圧力によって
処理されたとき、パンチ７はその原位置へ戻され、次い
で吐出弁２９が開かれる。今や生産物は流路３４を通じ
て容器容積４へ追加圧力媒質を供給することによってピ
ストン２４によって押出され得る。圧力室２７からの生
産物の漏れはすべて油圧弁３０を短時間開くことによっ
て排出され得、かくして容器容積４の全体が好ましくは
良好な潤滑性を有する“可食”油、例えばオリーブ油ま
たはひまし油、である現在の圧力媒質のみによって満た
されることを保証するが、圧力媒質はまたもし自動注油
性を有するシールが使用されるならば純粋な水であり得
る。ピストン２４は生産物の次回の量の爾後の充填間に
その原位置へ戻され、一方、圧力媒質は流路３４を通じ
て容器容積４から排出される。もし生産物が吸込弁２８
および吐出弁２９に付着する固体物質を含むならば、こ
れら弁はそれぞれ次ぎの作動サイクルに先立って管路３
５および管路３６を通じて水を吹付けることによって洗
浄され得る。
【００１７】ポンピングできない生産物、例えば事前包
装された固体食品、のバッチの圧力処理に用いるように
意図された高圧プレスの一代替実施例（図示されていな
い）においては、上端部材２の弁機構は蓋を設けられた
開口と置き換えられ、該開口を通じて生産物が供給さ
れ、取り出される。
【００１８】シリンダ要素２０をその下縁と下の高圧シ
ール９との間に隙間２３を設けて上の高圧シール１０か
ら吊り下げて据付けることに代えて、シリンダ要素２０
は下の高圧シール９に接して配置され得、空間３９と隙
間２１とを接続する複数の流路を設けられ得る。
【００１９】隙間２１の幅は、圧力解放間の圧力容器１
の収縮が圧力分布のあまりにも大きい非均等性を生起さ
せる隙間２１内の流れの絞りを生じさせないように、圧
力容器の圧縮応力によって発生される圧力容器１の変形
および加圧された圧力媒質の粘性に対し適応させられる
べきである。
【００２０】図２は本発明による高圧プレスの一実施例
であって、ピストン２４が圧力室２７の有効容積を増す
ように軸方向においてより短いことにおいて図１で説明
された実施例とは異なるものを図示する。ピストン２４
がＶ字形になるおそれを無くするため、ピストン２４は
パンチ７の孔３１内に設けられた案内ピン３１に結合さ
れている。
【００２１】ピストン２４の固着のおそれを生じること
なしに圧力室２７の容積を増す一代替方式が、鎖線３２
がピストン２４のカップ形設計を表す図１に示されてい
る。ピストン２４の代替実施例の双方において、圧力室
２７を空にすることが上に説明された方法とは若干異な
る方法で、例えば適所に配置された吸込口を通じて圧力
室へＣＯ2 のごとき気体を供給することによって、必要
とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による概略的に示された高圧プレスの縦
断面図。
【図２】図１に示された高圧プレスの少し修正された実
施例の縦断面図。
【符号の説明】
１ 圧力容器 ２ 上端部材 ３ 下端部材 ４ 容器容積 ７ パンチ ９ 高圧シール １０ 高圧シール ２０ シリンダ要素 ２１ 隙間 ２４ ピストン ２７ 圧力室 ２８ 吸込弁 ２９ 吐出弁 ３０ 油圧弁 ３４ 流路 ３５ 管路 ３６ 管路 ３７ ポンプ ３８ ポンプ ３９ 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｅ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物、例えば食品、を加圧する装置であっ
    て、圧力室を一緒に画成するシリンダ要素および一対の
    端部材を有し、前記端部材の少なくとも一つが前記シリ
    ンダ要素内で軸方向に変位可能であり且つシリンダ壁に
    対して密封するピストンから形成されているものにおい
    て、前記シリンダ要素（２０）が、隙間（２１）が前記
    シリンダ要素の外面（２２）と圧力容器（１）の内壁
    （８）との間に形成されるように前記圧力容器（１）内
    の、圧力媒質を充填される、容器容積（４）内に固定さ
    れており、前記ピストン（２４）の外側における圧力媒
    質圧力と同じ圧力媒質圧力を前記シリンダ要素の外側に
    生じさせるように前記隙間（２１）が前記ピストン（２
    ４）の外側の空間（３９）と連通していることを特徴と
    する物、例えば食品、を加圧する装置。
  2. 【請求項２】 請求項１による装置において、シリンダ
    要素（２０）が加圧さるべき物に関して不活性である材
    料から構成されており、一方、圧力容器（１）の内壁
    （８）が高力鋼から構成されていることを特徴とする装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２による装置において、シリンダ
    要素（２０）がステンレス鋼から構成されていることを
    特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項１から請求項３の何れか一つの項
    による装置において、他方の端部材（２）が加圧さるべ
    き物をそれぞれ供給しそして取出すための部材（２８、
    ２９）を有することを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項４による装置において、前記部材
    が油圧によって作動される逆止機能を備えた吸込弁（２
    ８）および吐出弁（２９）から形成されていることを特
    徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から請求項５の何れか一つの項
    による装置において、第１の部材（３４）が第１の規定
    圧力レベルまで圧力室（２７）内の圧力の作用に抗して
    第１の距離にわたって前記ピストン（２４）の変位を生
    じさせるため容器容積（４）へ圧力媒質を供給するよう
    に配置されていることと、第２の部材（７）が前記レベ
    ルを超えて圧力容積（４）内にさらなる圧力増加を生じ
    させるように配置されていることとを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項６による装置において、前記第２
    の部材（７）が外力によって容器容積（４）内へ挿入さ
    れ得るピストン要素を有することを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項７による装置において、前記ピス
    トン要素が、また前記ピストン要素が容器容積（４）内
    に挿入されるとき、容器容積（４）を外側ポンプと接続
    する圧力媒質流路を有することを特徴とする装置。
JP5274649A 1992-11-04 1993-11-02 物を加圧する装置 Pending JPH06225739A (ja)

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SE9203293-7 1992-11-04
SE9203293A SE470513B (sv) 1992-11-04 1992-11-04 Högtryckspress med tryckavlastad cylindervägg

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DE (1) DE69316726T2 (ja)
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