VERFAHREN ZUR SCHONENDEN BEFÜLLUNG VON PNEUMATISCHEN PRESSEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schonenden Befüllung von pneumatischen Pressen mit flüssigkeitshaltigem Pressgut, insbesondere mit Trauben, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Im Stand der Technik werden in bekannter Weise Pressen eingesetzt, die einen geschlossenen Behälter aufweisen, in den das Pressgut, beispielsweise Früchte oder Trauben, zum Auspressen des darin enthaltenen Saftes von oben her eingefüllt wird. Im Inneren des Behälters ist eine Pressmembran angeordnet, die den Innenraum des Behälters in einen Druckmittelraum und einen Pressmittelraum unterteilt, wobei das Pressgut durch die Einfüllöffnung in den Pressmittelraum eingefüllt wird, in welchem sich ein oder mehrere Drainageelemente befinden, welche beispielsweise einen Schlauch aus flexiblem saftdurchlässigem Gewebe umfassen, in dessen Innerem ein durch ein Stützelement freigehaltener Saftkanal verläuft, welcher in ein Leitungssystem mündet, das mit einem Saft-Sammelbehälter verbunden ist.
So ist es beispielsweise aus der DE 2 456 247 bekannt, mehrere Drainageelemente horizontal nebeneinanderliegend anzuordnen, wobei diese sich in Längsrichtung des in diesem Falle zylindrisch ausgebildeten Pressbehälters erstrecken.
Demgegenüber ist es aus der DE 2 945 254 bekannt, mehrere Drainageelemente parallel zueinander entlang der Längsachse des in diesem Falle ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Pressbehälters stehend anzuordnen, wobei die Saftabläufe in eine am unteren Ende des Behälters verlaufende Saft-Sammelleitung münden. Die Pressmembran erstreckt sich bei dieser Art von pneumatischen Pressen in der Regel beiderseits der stehenden Drainageelemente im Wesentlichen über den gesamten Innenumfang des Pressbehälters hinweg.
Nach dem Einfüllen des Pressgutes durch die während des Befüllvorgangs an der Oberseite der Pressbehälter angeordneten Einfüllöffnungen wird der Druckmittelraum, d.h. der Raum BESTÄTIGUNGSKQPIE
zwischen Pressmembran und Behälterwand, mit einem Druckmittel beaufschlagt, vorzugsweise mit Druckluft, welche beispielsweise einen Arbeitsdruck von 0,2 bis 2 bar besitzt. Der durch die Pressmembrane und das Druckmittel ausgeübte Druck führt dazu, dass die im Pressgut enthaltene Flüssigkeit sehr schonend aus dem Pressgut herausgepresst wird, und über die Saftkanäle aus dem Innenraum der Presse abfließen kann.
Die Pressen besitzen den Vorteil, dass das Auspressen des Pressgutes sehr schonend erfolgt, ohne dass beispielsweise die in den Kernen von Trauben enthaltenen Bitterstoffe in den Traubensaft gelangen.
Bei den zuvor beschriebenen pneumatischen Pressen ergibt sich das Problem, dass das Pressgut beim Befüllvorgang in das Innere des Behälters hineinfällt, wobei die maximale Fallhöhe zu Beginn des Befüllvorgangs im Wesentlichen dem Durchmesser des Pressbehälters entspricht.
Hierdurch ergibt sich insbesondere bei Großpressen, bei denen der Pressbehälter einen Durchmesser von beispielsweise 2,5 bis 3 m besitzen kann, die Gefahr, dass die Trauben infolge des durch die große Fallhöhe bedingten harten Aufschlags auf dem Behälterboden aufplatzen, und der entweichende Traubensaft durch die anwesende Luft im Inneren des Behälters oxidiert und seine Konsistenz ändert, sowie zu einer Erhöhung der Trub-Anteile und Phenole führt. Aus diesem Grunde ist bei der Erzeugung von hochwertigen Weinen, insbesondere bei der sogenannten ,.Cremant/Champagner- Verarbeitung" die maximale Fallhöhe begrenzt.
Demgemäss ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem sich die Pressbehälter bestehender pneumatischer Pressen in einer für das Pressgut schonenden Weise befüllen lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Gemäss der Erfindung wird bei einer pneumatischen Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigem Pressgut, welche einen geschlossenen Behälter sowie eine im
Behälterinnenraum angeordnete Pressmembran besitzt, die den Behälterinnenraum in einen Pressmittelraum sowie einen Druckmittelraum unterteilt, der Druckmittelraum mit einem gegenüber dem Arbeitsdruck der Presse reduzierten Befulldruck beaufschlagt. Hierdurch bläht sich die Pressmembran auf und erzeugt während des Einfüllens des Pressgutes ein Polster, welches im Wesentlichen den gesamten Innenraurra der Presse ausfüllt, und welches die Fallhöhe reduziert und den Aufprall des Pressgutes dämpft.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, dass sich die Arbeitszeit zum Aufblasen der Pressmembran ebenfalls reduzieren lässt, da die im Druckmittelraum während des BefüUvorgangs enthaltene Druckluft nach dem Einfüllen einer geringen Menge von Pressgut für den eigentlichen Pressvorgang im Druckmittelraum verbleiben kann. Zudem wird bei kleinen Füllmengen das Pressgut du_rch die aufgeblasene Membran bereits von vornherein im Bereich der stehenden Drainageelemente platziert.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand zweier pneumatischer Pressen mit liegenden und stehenden Drainageelementen/Saftkanälen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Eine schematische räumliche Darstellung einer pneumatischen Presse mit stehenden Drainageelementen,
Fig. 2a eine Querschnittsansicht der Presse von Fig. 1 beim Befüllen derselben nach dem herkömmlichen Verfahren mit an der Behälterinnenwand anliegender Pressmembran,
Fig. 2b eine Querschnittsansicht der Presse von Fig. 1 bei-m Befüllen derselben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 3a eine schematische Querschnittsansicht einer pneumatischen Presse mit liegenden horizontal verlaufenden Drainageelementen beim Einfüllen des Pressgutes nach
dem herkömmlichen Verfahren mit an der Innenwand des Pressbehälters anliegender Pressmembran, und
Fig. 3b die Presse von Fig. 3a beim Befüllen derselben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit aufgeblasener Pressmembran,
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst eine pneumatische Presse 1 einen länglichen zylindrischen Behälter 2, der um seine Behälterlängsachse 4 über nicht näher dargestellte Antriebseinrichtungen rotierbar ist.
An der Oberseite des Behälters 2 sind eine oder mehrere Einfüll- und Entleeröffnungen 6 angeordnet, über die das Pressgut 8 vorzugsweise mittels eines Trichters 10 in der in den Figuren 2a und 2b gezeigten Weise in das Innere des Behälters 2 eingefüllt wird.
Innerhalb des Behälters 2 ist eine Pressmembran 12 angeordnet, die den Behälterinnenraum in einen zwischen der Membran 12 und der Behälterinnenwand gebildeten Druckmittelraum 14 und einen das eingefüllte Pressgut 8 aufnehmenden Pressmittelraum 16 unterteilt.
Bei der in den Figuren 1 und 2a, 2b gezeigten Ausführungsform einer pneumatischen Presse 1 sind innerhalb des Pressmittelraumes 16 weiterhin mehrere stehende Drainageelemente 18 zur Raumentsaftung angeordnet, die beispielsweise aus einem nicht näher dargestellten Stützelement sowie einem um das Stützelement herum angeordneten Schlauch aus vorzugsweise flexiblem Gewebe oder Metall bestehen, in dessen Innenraum ein in eine Saft-Sammelleitung 20 mündender Saftkanal bereitgestellt wird.
Der Druckmittelraum 14 ist vorzugsweise über eine elektronische Steuerungseinrichtung 22 und ein lediglich schematisch gezeigtes Ventil 24, beispielsweise ein Dreiwegeventil, mit einer Druckmittelquelle 26 verbunden, um den Druckmittelraum 14 zum Auspressen des Pressgutes 8 in bekannter Weise mit Druckmittel, insbesondere Druckluft, zu beaufschlagen, bzw. mit Umgebungsluft zu belüften. Zur besseren Unterscheidbarkeit wird
der beim Pressvorgang anliegende Druck, der beispielsweise im Bereich von 1, 2 bis 2 bar liegen kann, nachfolgend als Arbeitsdruck bezeichnet.
Um den Pressmittelraum 16 mit Pressgut 8 zu befüllen, wird der Druckmittelraum über die elektronische Steuerungseinrichtung 22 mit einem gegenüber dem Arbeitsdruck reduzierten Befulldruck von beispielsweise 30 Millibar beaufschlagt, so dass sich die Pressmembran 12 in der in Fig. 2b gezeigten Weise aufbläht und mit geringem Druck an den stehenden Drainageelementen 18 anliegt. Der Befulldruck ist hierbei vorzugsweise so hoch, dass das Pressgut im Bereich der Einfüll- und Entleeröffnung 6 unmittelbar auf der Pressmembran 12 zu liegen kommt, so dass nahezu keine Fallhöhe zu überwinden ist, was maßgeblich zur Erhöhung der Qualität des gewonnenen Traubensafts beiträgt, da die Trauben infolge der sehr geringen Fallhöhe nicht aufplatzen, und dem gemäß der Traubensaft bei einem sich über einen längeren Zeitraum hinweg erstreckenden Füllvorgang, beispielsweise 1 bis 2 Stunden, innerhalb des Pressbehälters nicht oxidieren kann.
Hierdurch eignen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Pressen insbesondere auch zur Cremant/Champagner- Verarbeitung von Trauben, bei der nahezu keine Fallhöhen zugelassen sind.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens steuert die elektronische Steuerungseinrichtung 22 anschließend das Ventil 24 in der Weise, dass der Druckmittelraum 14 belüftet wird, so dass die Pressmembran 12 etwas zusammensackt, jedoch nach wie vor ihre Funktion als Polster beibehält. Mit zunehmender Füllmenge an Pressgut 8 innerhalb des Pressbehälters 2 entweicht hierdurch automatisch eine solche Menge an Druckmittel, wie neues Pressgut 8 nachgefüllt wird, so dass das Pressgut zum einen stets auf einem Luftpolster aufliegt, und zum anderen auch der Abstand zwischen der Einfüll- und Entleeröffnung 6 und der obersten Pressgutlage im Wesentlichen konstant ist.
Im Falle der in den Figuren 2a und 2b gezeigten Art von pneumatischen Pressen ergibt sich der weitere Vorteil, das ein Teil des Pressgutes 8 zwischen der Außenseite der
Drainageelemente 18 und der Pressmembran 12 an den Drainageelementen 18 entlang
herunterrutscht, und hierdurch gedämpft in den unteren Bereich des Pressmittelraumes 16 gelangt.
Obwohl das Absenken des Drucks im Druckmittel räum 14 während des Befüllens in einfacher Weise auch manuell z.B. durch Öffnen eines zugehörigen nicht gezeigten Auslassstutzens, beispielsweise eines im Querschnitt 5 cm messenden Stutzens, erzielt werden kann, wird bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der Druck durch die Steuerungseinrichtung 22 geregelt reduziert. Hierdurch kann das Absenken des Drucks im Druckmittelraum 14 gewünschtenfalls auch stufenweise erfolgen, was insbesondere beim mehrmaligen Befüllen des Pressmittelraumes 16 mit Pressgut 8 über einen längeren Zeitraum hinweg von Vorteil sein kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat in Kombination mit den in den Figuren 1, 2a und 2b gezeigten pneumatischen Pressen den weiteren Vorteil, dass die Presse 1 sich in kürzester Zeit mit kleineren Mengen an Pressgut 8 befüllen lässt, da das Pressgut unmittelbar in der Nähe der Drainageelemente 18 zu liegen kommt.
Je nach eingefüllter Menge an Pressgut 8 wird die Menge an Druckmittel im Druckmittelraum 14 kontinuierlich oder in Stufen soweit reduziert, bis die Pressmembran 12 im Idealfall bei vollständig gefülltem Pressmittelraum 16 an der Innenwand des
Pressbehälters 2 anliegt und nach dem Schließen der Einfüll- und Entleeröffnung 6 mit dem eigentlichen Pressvorgang begonnen werden kann, bei dem der Druckmittelraum 14 mit einem Arbeitsdruck von 1,2 bis 2 bar beaufschlagt wird.
Bei der in den Figuren 3a und 3b dargestellten Art von pneumatischen Presse 100 erstrecken sich die Drainageelemente 118 im Wesentlichen entlang des Umfangs des Pressbehälters 102 in Längsrichtung desselben, und die Pressmembran 112 befindet sich auf der den Drainageelementen 118 diametral gegenüberliegenden Seite des Pressbehälters 102.
Zum Befüllen der Presse 100 wird der Druckmittelraum 116 in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Presse nach den Figuren 2a und 2b beschrieben, durch eine Druckmittelquelle 26, beispielsweise ein Niederdruckgebläse oder auch einen Kompressor,
sowie ein zugehöriges Ventil 24 und vorzugsweise eine elektronische Steuerungseinrichtung 22 mit einem Befulldruck beaufschlagt, der beispielsweise im Bereich zwischen 10 und 50 Millibar, insbesondere bei einem Wert von ca. 30 Millibar liegt.
Hierdurch bläht sich die Pressmembran 112 in erfindungsgemäßer Weise zu einem Polster auf, und bildet zum Pressmittelraum 116 hin eine im Winkel von beispielsweise 45° verlaufendes Polsterfläche, auf welcher das eingefüllte Pressgut 8 sanft und gedämpft in den Bereich nahe der Drainageelemente 118 heruntergleitet. Das zuvor beschriebene Verfahren führt im Zusammenhang mit dem in den Figuren 3 a und 3b gezeigten Typ von Pressen zu dem Vorteil, dass die Pressen 100 sich in sehr kurzer Zeit mit geringeren
Mengen an Pressgut befüllen lassen, ohne dass die Gefahr eines Aufplatzens der Trauben besteht.
In gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der in den Figuren 1, 2a und 2b beschriebenen Art von pneumatischen Pressen 1 wird der Befulldruck im Druckmittelraum 114 während des Befüllens in vorteilhafter Weise abgesenkt, was beispielsweise auch in Stufen geschehen kann, bis der Pressmittelraum 116 vollständig mit Pressgut gefüllt ist; und nach dem Schließen der Öffnungen 106 mit dem eigentlichen Pressvorgang begonnen werden kann, bei welchem der Druckmittelraum 116 erneut mit Druckmittel beaufschlagt wird, welches in diesem Falle jedoch einen im Vergleich zum Befulldruck erheblich höheren Arbeitsdruck von z.B. 1,2 bis 2 bar besitzt.
Bezugszeichenliste
, 100 Pneumatische Presse, 102 Pressbehälter Drehachse, 106 Einfüll- und Entleeröffnung Pressgut0 Trichter2, 112 Pressmembran4, 114 Druckmittelraum6, 116 Pressmittelraum8, 118 Drainageelement0 Saft-Sammelleitung2 elektronische Steuerungseinrichtung4 Ventil6 Druckmittelquelle