DE69005771T2 - Membranpresse. - Google Patents

Description

• Elastische Membranpressen, die für flüssigkeitserzeugendes Material, wie Trauben, gemischte Früchte und dergleichen verwendet werden, sind auf diesem Fachgebiet gut bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter, der um seine eigene Längsachse rotieren kann und der in seiner Außenwand eine oder mehrere Ladeklappen aufweist, abgesehen davon, daß er die Lademöglichkeit durch einen Schaft hat, der entlang der Rotationsachse angeordnet ist, und daß er innen eine elastische Membran aufweist, die aus einer flachen Bahn hergestellt ist und im wesentlichen sackförmig eingebaut ist, um an der Hälfte der Innenwand des Behälters anzuliegen.
• Der Rand der elastischen Membran ist mit dem Behälter entlang des Umfanges einer Ebene, die in Übereinstimmung zu der Rotationsachse des Behälters liegt, verbunden und in diesem wird durch Einblasen von Preßluft Preßdruck erzeugt, der langsam erhöht wird, um einen maximalen Druck von 2 bar zwischen den Wänden des Behälters, an denen die Membrane anliegt, zu erreichen.
• In der anderen Hälfte oder im inneren zentralen Bereich des Behälters sind in Längsrichtung eine Reihe von kleinen, mit Löchern versehenen Leitungen angeordnet, die mit einer entweder an der Innenseite oder an der Außenseite des Behälters angeordneten Sammelleitung verbunden sind, um die ausgepreßte Flüssigkeit einzusammeln.
• Dieser Typ von Maschinen hat während der letzten wenigen Jahre großen Erfolg gehabt, aufgrund der enormen Vorteile, die diese Art des Pressens hinsichtlich Kraftpressen bietet und weil sie Most hoher Qualität garantiert, indem sie mit einem sehr geringen Druck von 0,1 bis 0,6 bar arbeitet und dabei fast alles vom Most, die sogenannte Auslese, in einer Menge von bis zu 10 mehr gegenüber Kraftpressen erhält, da mit letzteren immer während der ersten Preßstufe Substanzen abgegeben werden, die in den Stielen und Schalen enthalten sind.
• Da elastische Membranmaschinen im wesentlichen Behälter sind, die Druck ausgesetzt werden, müssen sie den in den verschiedenen Ländern festgelegten Sicherheitsrichtlinien entsprechen und in jedem Fall ist aufgrund bestimmter Sicherheitsrichtlinien zur Verhütung von Explosionen oder Implosionen und wegen bestimmter damit verbundener konstruktiver Eigenheiten die Verwirklichung des Behälters und die relative Berechnung ziemlich kompliziert und schwierig zu erreichen.
• Die Folge ist, daß diese Maschinen ziemlich teuer werden und deshalb zur Zeit nur in großen Fabriken eingesetzt werden können, da sie üblicherweise in großen Größen und folglich mit großen Kapazitäten gebaut werden. Das Patent CH 412.577 schlägt einen drehenden, zylindrischen Behälter vor, der in einem Rahmengestell auf der Mittelachse und senkrecht zur Längsachse angebracht ist, mit einer elastischen Membran an der Außenwand des inneren vorspringenden Teiles, wo das zu pressende Material in dem Zwischenraum zwischen der Haube und der äußeren Wand angeordnet wird. Die Rotation um die Mittelachse übt die Funtkion des Ladens des zu pressenden Materials mittels eines oberen Deckels und der Abgabe des Rückstandes nach Beendigung der Preßoperation mittels eines unteren Deckels aus.
• Diese Vorrichtung erlaubt es nicht, das Material zu zerdrücken, sowohl wegen der Art in welcher das Material angeordnet ist, so daß es dazu neigt, sich am Sackfilter zu verdichten, als auch wegen der manuellen Rotation.
• Das Patent UK, 2.158.697 beschreibt eine kleine kugelförmige Presse, ungefähr so groß wie ein Fußball, die einen flexiblen Beutel enthält, die durch eine Klappe im oberen Teil geschlossen ist und die im entgegengesetzten Teil abgibt mittels einer gelochten Leitung, welche im Zentrum der Kugel angeordnet ist. Die kugelige Form des flexiblen Beutels kann das angepreßte Material nicht bis zum Ende ausdrücken und kann nur in kleinen Vorrichtungen aufgenommen werden wie solche, die in diesem Patent vorgeschlagen werden.
• Wir haben festgestellt und es ist die Aufgabe dieser Erfindung, daß es möglich ist elastische Membranpressen herzustellen, welche die gleichen bekannten Eigenschaften im bezug auf Funktion und relative Ergebnisse haben, die jedoch weniger Schwierigkeiten in der Herstellung des Druckbehälters mit sich bringen und demzufolge kostengünstiger hergestellt werden können, um so kleinere Größen zu ermöglichen und deshalb im Bereich von kleineren Weinerzeugerbetrieben liegen.
• Die Erfindung besteht in der Bereitstellung eines auf einem Gestell angeordneten Behälters, der um seine senkrecht zu der Längsachse angeordneten Mittelachse drehbar ist, mit einer sackförmigen Membrane, in die das auszupressende Material eingebracht wird und mit einer auf der Längsachse angeordneten, gelochten Leitung zum Sammeln und Ableiten der Flüssigkeit aus dem Behälter dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Membransack die gesamte Innenfläche des Behälters - Wandung und Bodeneinheiten -, mit Ausnahme des Ladeklappenbereiches, welcher in einer der Bodeneineiten angeordnet ist, überdeckt und an dieser anliegt, daß eine gelochte Leitung, die die Flüssigkeit sammelt und aus dem Behälter abführt an zwei Austrittsleitungen für die ausgepreßte Flüssigkeit im Zentrum der zwei-Zylinder-Bodeneinheiten angebracht ist; daß der Behälter mittels Zapfen in den Lagern eines Rahmengestelles drehbar gelagert ist, um durch Veränderung des Preßvorganges und der Rotation des Behälters das Zerdrücken des Materials zu bestimmen, damit das Material, selbst unter sehr geringem Druck, gut ausgepreßt wird.
• Die Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, welches nur als erläuternd und in keiner Weise beschränkend anzusehen ist, und einer Reihe von Zeichnungen. Es zeigen
• Figur 1 einen Teilschnitt einer Seitenansicht der vibrierenden Membranpresse gemäß der Erfindung,
• Figur 2 eine Seitenansicht der vibrierenden Membranpresse in Verbindung mit ihrem Gestell,
• Figur 3 eine Vergrößerung des Details A von Figur 1, zeigend die Verbindung der kleinen Leitungen mit dem Deckel,
• Figur 4 das Detail B von Figur 1, zeigend die Verbindung der vibrierenden Membran mit der Ladeöffnung,
• Figur 5 eine Vergrößerung des Details C der Figur 1, zeigend die Verbindung der Membran und der kleinen Leitungen mit dem Boden des Behälters,
• Figur 6 eine Vorrichtung, um die Presse während des Beladevorganges zu drehen.
• Mit bezug auf 1/2/3/4 und 5 besteht die Membranpresse gemäß der Erfindung aus einem zylindrischen Behälter 1, der einen Verstärkungsring 2 und auf der Mittelachse A-A' in Lagern 4, 4' angeordnete Zapfen 3, 3' aufweist, um die Drehung des Behälters 1 um seine eigene horizontale Mittelachse zu ermöglichen, wobei die Drehung desselben durch bekannte Mittel unter Verwendung eines Elektromotors 5 und seines Untersetzungsgetriebes 6 erreicht wird.
• Eines der beiden Enden des Tanks 1 ist mit einer Klappe zum Beladen von zu zerdrückendem Material und mit Leitungen zur Entleerung von nach dem Zerdrücken übrig bleibendem Material ausgerüstet und enthält eine auf der Längsachse B-B' - siehe auch Figur 3 - angeordnete und in der Klappe 7 enthaltene Muffe 8 und symmetrisch im Zentrum des Bodens eine zweite, vollständig mit Gewinde versehene Muffe 9 - siehe auch Figur 5 - in welche ein Ende einer zylinderförmigen Drainageleitung 10 eingesetzt ist, deren Querschnitt jede Form, kreisförmig, polygonal usw. sein kann und die an ihren beiden Enden mit zwei kegelstumpfförmigen Konen 11 und 11' verjüngt ist, die mit zwei Muffen 13 und 14 enden, wobei die Muffe 14 außen mit einem Gewinde versehen ist und innerhalb der Muffe 9 verbunden ist und die Muffe 13 einfach in die Muffe 8 eingesteckt ist.
• Die Muffenanschlüsse 8 und 9 sind in dem vom Behälter vorspringenden Teil mit einem Außengewinde versehen, damit jede ein nicht dargestelltes Absperrventil aufnehmen kann, um das Austreten von Flüssigkeit aus dem Behälter zu verhindern.
• Die Drainageleitung 10 hat in ihrer Oberfläche Bohrungen, um nur das Hindurchfließen von Flüssigkeit zu ermöglichen, während die soliden Teile, was z. B. Trauben anbelangt, die Kerne und Schalen zurückgehalten werden.
• In dem Behälter ist auch eine sackförmige flexible Membran 12 angeordnet, die die gesamte innere Oberfläche des Behälters mit Ausnahme des der Klappe 7 entsprechenden Teiles bedeckt und an dieser anliegt.
• Die Membran ist an dem Teil der Klappe mit ihrem oberen Ende mit dem unteren Teil eines Flansches 15 mittels eines Gegenflansches 16 verbunden - siehe Figur 4 - und entsprechend am anderen Ende zwischen zwei Flanschen 17 und 18.
• Diese Verbindung ist luftdicht, um so zwei komplett getrennte Kammern zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der Membrane selbst zu schaffen. Der Flansch 15 ist dann angepaßt um oben mit einem zur Klappe 7 gehörenden Flansch 19 zusammenzustoßen, um diesen Teil des Behälters mit Bolzen oder mit anderen bekannten Mitteln, wie z. B. automatischen Haken oder einem Bajonettsystem zu verschließen.
• Entlang der Außenwand des Behälters 1 und im Bereich der Verstärkung 2 sind in der Zeichnung nicht dargestellte geeignete Mittel vorgesehen, um entsprechend den Umständen Druck oder Vakuum zu erzeugen, die an eine Luftleitung 20 angeschlossen sind, welche ihrerseits an vier vertikale Abzweigungen 21/21'/21''/21''' angeschlossen ist.
• Sowohl die Leitung 20 als auch die Leitungen 21/21'/21''/21''' sind an ihren dem Behälter zugekehrten Innenseiten gebohrt, wobei letzterer entsprechend gebohrt ist.
• Vorgenannte Drainageleitungen (vermutlich muß es richtig heißen Luftleitungen) können außerhalb des Tankes vorgesehen sein, wie es in Figur 2 gezeigt ist, indifferent innerhalb des Tankes entsprechend einer anderen Form der Ausgestaltung oder sie können als ein Ergebnis der Formung der Verstärkung des Behälters erreicht werden.
• Der Preßvorgang wird deshalb unter Benutzung der erfindungsgemäßen Presse erreicht, indem man Druckluft unter langsamer Druckerhöhung zwischen die Innenwand des Behälters und die Außenwand der Membrane durch geeignete Leitungen 20/21 einbläst, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eine gleichmäßige Druckverteilung ermöglichen, abwechselnd den Betrieb mit der Erzeugung eines Vakuums immer noch zwischen der Innenwand des Behälters und der Außenwand der Membrane, so daß die Membrane in diesem Abschnitt des Arbeitszyklus an den Wänden des Behälters anliegt, und das Material infolge einer Reihe von Drehungen des Behälters um seine Achse A-A' frei zerfallen kann, wie es bei bekannten Membranpressen der Fall ist, die im Gegensatz hierzu um ihre Achse B-B' drehen.
• Ein anderer herauszuhebender Vorteil ist die Tatsache, daß der gemäß der Erfindung vertikal angeordnete Behälter das Abfließenlassen der Flüssigkeit sogar bei der ersten Stufe des Einladens des zu verarbeitenden Materials begünstigt und merkbar vergrößert, als Folge eines höheren hydrostatischen Druckes der in dem tieferliegenden Material erzeugt wird, unter Berücksichtigung, daß der Behälter während der Ladestufe in einer vertikalen Position ist.
• Weiter wurde festgestellt, daß das System das Zerdrücken des auszupressenden Materials, insbesondere Trauben, erleichtert, eine Wirkungsweise, die weniger Drehungen des Behälters in bezug auf die bei normalen Pressen notwendigen Drehungen, die horizontale Behälter haben, erfordert.
• Schließlich erleichtert und vereinfacht die Tatsache, daß sie nur eine zentrale Drainageleitung aufweist, die Reinigungs- und Bedienungsarbeiten wesentlich, die ausgeführt werden können, indem man Druckluft durch die Öffnung einbläst, die normalerweise für die Entleerung ausgepreßter Flüssigkeit verwendet wird.
• Wir haben festgestellt, daß in bestimmten Fällen, z. B. wenn fermentierte Trauben ohne Stiele ausgepreßt werden sollen, es notwendig sein kann die Presse bereits während des Beladevorganges in regelmäßigen Abständen zu drehen, eine Eigenschaft, die auch bei bekannten Pressen mit horizontaler Achse vorhanden ist.
• Dies Verfahrensweise ist auch mit der erfindungsgemäßen Presse möglich, indem die in Figur 6 dargestellte Vorrichtung verwendet wird.
• Diese Vorrichtung besteht darin, daß einer der beiden Trag- und Drehzapfen 3' des Behälters 1, der in diesem Fall hohl sein muß, mit einer Rohrleitung 101 verbunden wird, die über einen Rohrbogen 102 mit der Ladeklappe 7 der Presse verbunden ist, unter Anfügung einer Drehkupplung 103 an den äußeren Teil des konkaven Zapfens, an welche eine von einer Ladepumpe für Most und Traubenschalen kommende Leitung angeschlossen ist.
• Es ist daher während des Ladevorganges möglich, die Beladung in regelmäßigen Zeitabständen zu unterbrechen, um den Behälter zu einigen Drehungen vor dem Preßvorgang zu veranlassen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Schalen die Drainageleitungen 10 für die Flüssigkeit verstopfen.

Claims (10)

1. Elastische Membranpresse vom zylindrischen Behältertyp mit an einem Rahmengestell auf der senkrecht zur Längsasche des Behälters liegenden Mittenachse angebrachten Lagern sowie mit einer sackförmig ausgebildeten Membran, in die das Preßgut eingeführt wird und dessen auf der Längsachse verlaufende gelochte Leitung die Flüssigkeit sammelt und aus dem Behälter abführt, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Membransack 12 an der gesamten Innenfläche des Behälters 1 - Auskleidung und Bodenseiten - mit Ausnahme der Ladeklappe 7 an einer der Bodenseiten, entlangläuft und haftet, eine gelochte Leitung 10 zum Sammeln und Abführen der Flüssigkeit aus dem Behälter aufweist, die an die zwei Zufuhrleitungen 13, 14 der verpreßten Flüssigkeit im mittigen Bereich der zylindrischen Bodenseiten angeschlossen sind; daß der Behälter 1 über die Zapfen 3, 3' drehbar um die Lager 4, 4' des Rahmengestells 30 angebracht ist, um durch Alternieren des Preßvorgangs mit der Drehbewegung des Behälters 1 das Zerkleinern des Füllgutes zu bewirken und somit das Material selbst unter geringstem Druck gut auszupressen.

2. Presse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran 12 an die mit einer Ladeklappe 7 versehenen Bodenseite zwischen den zwei Flanschen 15, 16 wasserdicht befestigt, außerdem im Bodenbereich ebenfalls wasserdicht zwischen den zwei Flanschen 17, 18 angeschlossen ist, wodurch eine zweite wasserdichte Kammer zwischen der Innenwand des Behälters und der Außenwand der sackförmigen Membran herausgebildet wird, in welche sowohl Druckluft zum Auspreßvorgang eingeblasen als auch ein Vakuum zur Haftung der Membran an die Behälterwände erzeugt werden kann, je nachdem, welcher Arbeitsvorgang erfordert wird, das Auspressen oder Zerkleinern.

3. Presse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Behälters über zwei Zapfen 3, 3' erfolgt, die an einem Versteifungsring entlang der Auskleidung des Behälters im Bereich seiner mittigen Querachse.

4. Presse nach Patentansprüchen 1,2,3, dadurch gekennzeichnet, daß der anhend bekannter Mittel erzeugte Luftdruck den internen Hohlraum zwischen dem Behälter 1 und der Membran 12 über eine Rundleitung 20 auf der Auskleidung im Bereich der mittigen Querachse des Behälters und der vier bzw. mehr quer verlaufenden und an die Leitung 20 angeschlossenen Zweige 21-21'- 21"-21"' erreicht, wobei die Leitungen 20 und 21 jeweils im Bereich der frontseitigen Anschlüsse an Behälter 1 sowie ihrerseits im Bereich der Löcher in den Luftleitungen gelocht sind.

5. Presse nach Patentanspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß die beiden kegelstumpfen Enden 11,11' der zylinderförmigen Auslaufleitung 10 zum Sammeln der gepreßten Flüssigkeit in zwei zylindrischen Anschlüssen 13, 14 auslaufen, wobei der Anschluß 14 mit Außengewinde zur Aufnahme des mit Innengewinde versehenen und bodenseitig an dem Behälter 1 angeschweißten Anschlusses 9 ausgeführt ist, der Anschluß 13 im Bereich der anderen Bodenseite des Behälters in eine zweite und mittig mit der Klappe 7 verschweißten Aufnahme eingesteckt wird.

6. Presse nach Patentansprüchen 1,2,5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch 15, der im Bereich der runden Öffnung an einem der zwei Behälterböden angebracht ist und unter welchem ein zweiter Flansch 16 die Öffnung der sackförmigen membran 12 hält, gemäß Patentanspruch 2, über bekannte Mittel - Bolzen, Automatikhaken, Bajonettverschlüsse - an einen zweiten Flansch 19 auf dem Umfang der Klappe 7 angeschlossen ist, um die Dichtheit des Behälters beim Preßvorgang zu sichern.

7. Presse nach den Patentansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Auslaufleitung 10 gepreßte und hiervon durch die wandseitigen Löchern gesammelte Flüssigkeit über die mittig am Boden des Behälters oder der Klappe angeordneten Anschlüsse nach außen geführt wird.

8. Presse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in aufeinanderfolgenden Preßvorgängen zum Zerkleinern des enthaltenen Preßgutes erfolgende Drehung des Behälters 1 über einen Motor 5 mit Adapter 6 gesteuert wird, der auf einen der Drehzapfen 3 des Behälters einwirkt.

9. Presse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund des Beladens der Presse bei Behälter 1 in vertikaler Position der druckfreie Auslauf der Flüssigkeit infolge der hydrostatischen Druckwirkung des Materials angesichts der größeren Höhe des Behälters erleichert und beschleunigt wird.

10. Presse nach einem der Patentansprüche von 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese auch bei Beladevorgängen in Drehung versetzt werden kann, wobei in diesem Fall einer der Lager- und Drehzapfen 3' hohl ausgebildet und mit dem Inneren über einen Schlauch 101 verbunden ist, der in einem gebogenen und der Ladeklappe 7 befestigten Schlauch 1202 endet, und nach außen hin über einen Drehanschluß 103 zur Verbindung mit einem von der Ladepumpe kommenden Schlauch.