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Vorrichtung zum kontinuierlichen
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Trennen des Fruchtfleisches vom Fruchtkern und von der Fruchthaut,
insbesondere des Traubenfleisches von Traubenkernen und der Traubenhaut Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen des Fruchtfleisches
von den Fruchtkernen und der Fruchthaut, insbesondere von Traubenfleisch und Traubenkernen,
mit einem von einem Sieb umschlossenen Rotor, der radiale, sich bis in Siebnähe
erstreckende, mit einem Hammerkopf versehene Ausleger aufweist.
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Es ist eine Vorrichtung dieser Art mit einem feststehenden zylindrischen
Sieb bekannt, bei der sich im Betrieb das Fruchtfleisch der Trauben an der Siebaussenseite
festsetzt und die Sieböffnungen teilweise oder vollständig verschließt.
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Mit dieser Vorrichtung ist zu dem eine einwandfreie Trennung der Haut
und der Kerne der Trauben von dem Fruchtfleisch nicht zu erreichken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu gestalten, die auf einfache Art und Weise und mit wenig Aufwand
die Traubenkerne und die Traubenhaut vom Fruchtfleisch trennt und in der die Traubenhäute
und die Traubenkerne mit geringem Feuchtigkeitsgehalt anfallen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben dem Rotor
das Sieb um die Rotationsachse antreibbar ist, die Schlagfläche der Hammerköpfe
in der radialen Projektion zur Rotationsachse mit der Rotationsachse einen spitzen
Winkel bilde, die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors mindestens zehn Prozent von
der des rotierenden Siebes abweicht und der Rotor und das Sieb konisch ausgebildet
sind.
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Durch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sieb und den Hammerköpfen
des Rotors wird bei den einzelnen Trauben die Haut von dem Fruchtfleisch abgeschält
und zusammengerollt, während die zur Rotationsachse schrägen Schlagflächen den Transport
der Kerne und Häute zur Austragsöffnung begünstigen. Bei der Förderung der Fruchtmasse
durch die Vorrichtung wirkt infolge des ständig größer werdenden Durchmessers eine
stetig größer werdende Zentrifugalkraft auf die Fruchtmasse ein, so daß das Fruchtfleisch
sicher durch die Öffnungen des Siebes abgeführt wird. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Sieb an einem Ende mit einem Träger verbunden,
der auf einer Hohlwelle sitzt, die durch eine Antriebseinrichtung antreibbar ist.
Dies ergibt eine besonders einfache Konstruktion der Vorrichtung. Die mit Hammerköpfen
versehenen Ausleger des Rotors sind vorteilhaft gestaffelt auf dem Rotor angeordnet,
so daß die Fruchtmasse oder die Kerne und Häute von einem Hammerkopf zum anderen
bewegt werden.
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Eine Justierveinrichtung kann vorgesehen werden, die eine axiale Relativbewegung
zwischen dem Rotor und dem Sieb ermöglicht, um den Abstand zwischen der Innenfläche
des Siebes und den Hammerköpfen einzustellen. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen
dem Sieb und den Hammerköpfen so eingestellt werden, daß die Hammerköpfe die an
der Siebinnenfläche haftenden Fruchthäute ablösen.
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Das Gehäuse kann so ausgebildet sein, daß es einen Fußteil aufweist,
in dem die Antriebseinrichtungen untergebracht sind und einen auf dem Fußteil aufsetzbaren
Oberteil besitzt, welcher das Sieb und den Rotor umgibt. Der Rotor ist zweckmäßigerweise
an beiden Enden gelagert.
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Im Bereich des kleinen Durchmessers des Siebes kann ein das Sieb verlängerndes,
zylindrisches Rohr koaxial angeordnet sein, in dem Axialrippen angebracht sind.
Die Axialrippen haben den Vorteil, daß die in das Rohr eingefüllte Fruchtmasse möglichst
ausgeglichen auf den Rotor bzw. auf das Sieb verteilt wird. Hierdurch wird eine
ungleichförmige Belastung des Siebes vermieden, was insbesondere ein geringes Spiel
zwischen dem Sieb und den Hammerköpfen ermöglicht.
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Sofern die Rotationsachse senkrecht angeordnet ist, ergibt sich eine
besonders einfache Konstruktion der Vorrichtung.
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Es ist aber auch möglich, die Rotationsachse waagerecht vorzusehen.
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Im Gehäusefußteil ist vorteilhaft ein Kanal zur Aufnahme der Kerne
und Häute angeordnet, der durch eine Öffnung der Gehäusewandung einen Auslaß aufweist.
Die Kerne und Häute können dann durch diesen Auslaß ausfliessen. Ferner kann im
Gehäuse eine Öffnung vorgesehen sein, durch die das Fruchtfleisch austreten kann.
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Da die Häute praktisch trocken anfallen, können sie von den Kernen,
z.B. durch Windsichtung, leicht getrennt werden. Die Einrichtung zum Trennen von
Häuten und Kernen kann am Fuß der erfindungsgemäßen Vorrichtung untergebracht werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen
näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt einer Vorrichtung zum kontinuierlichen
Trennen des Fruchtfleisches von Fruchtkernen und von der Fruchthaut, mit senkrechter
Rotationsachse, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht etncs mit einem H merkopf versehenen
radialen Auslegers des Rotors, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bewegungen
von Hammekopf und Sieb und der daraus resultierenden Kräfte für den Fall, daß die
Siebgeschwindigkeit größer ist als die Hammerkopfgeschwindigkeit, Fig. 4 eine schematische
Darstellung wie in Fig. 3, aber für den Fall, daß die Hammerkopfgeschwindigkeit
höher ist als die Siebgeschwindigkeit und Fig. 5 eine abgewickelte Darstellung eines
Teils der Hammerköfpfe sowie der Bewegung der Kerne und Häute ftlr den Fall der
Anordnung der Hammerköpfe nach Fig. 4.
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Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist einen in einem
Gehäuse 11 drehbar gelagerten, konusförmigen Rotor 13 auf, der mit radialen Auslegern
versehen ist, die mit Hammerköpfen 15 ausgestattet sind.
Diese Hammerköpfe 15 erstrecken sich bis zu einem vorbestimmbaren Abstand 16 in
Richtung auf die Innenfläche 17 eines konusförmigen rotierbaren Siebes 19. Das Gehäuse
11 besteht aus einem Fußteil 21 und einem Gehäuseoberteil 23. Das Gehäuseoberteil
23 umgibt das Sieb 19 und dient zugleich als Basis für ein in das Gehäuse 11 ragendes
Rohr 67, auf dem ein trichterförmiger Einfüllstutzen 25 aufsetzbar ist. Im Rohr
67 sind Axialrippen 69 angebracht, die die Traubenmasse verteilen und durch Öffnungen
26 in den Raum zwischen dem Rotor 13 und dem Sieb 19 leiten. Im Fußteil 21 sind
die vorteilhaft voneinander unabhängigen Antriebseinrichtungen 27,29 für den Rotor
13 und das Sieb 19 untergebracht. Der Rotor 13 ist im Fußteil 21 in einem Stehlager
31 und im Oberteil 23 in einem Radiallager 33 gelagert. Uber einen scheibenförmigen
Träger 35 ist das Sieb 19 mit einer Hohlwelle 37 verbunden, die auf der Antriebswelle
39 des Rotors 13 gelagert ist. Im Bereich zwischen dem Sieb 19 und dem Rotor 13
sind im scheibenförmigen Träger Öffnung 36 vorgesehen, durch die die Kerne und Häute
in den Kanal 45 geleitet werden. Als Antriebseinrichtungen 27,29 dienen drehzahlvariable
Motoren 41,42, die z.B. über Keilriemen 43, 44 die Antriebswelle 39 und dle Hohlwelle
antreiben können.
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Im Gehäusefußteil 21 ist ein Kanal 45 vorgesehen, von dem durch eine
Öffnung 47 die Kerne und Häute abfliessen können.
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Durch eine Öffnung 49 kann der Raum 51 zwischen dem Sieb 19 und der
Wandung des Gehäuseoberteils 23, in welchen das Fruchtfleisch gelangt, entleert
werden.
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Die Hammerköpfe 15 sind am Rotor 13 in einem Winkel von etwa 200 nach
links oder nach rechts in bezug auf die Rotationsachse geneigt angebracht.
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Anhand der Figuren 1 bis 5 wird nun die Funktionsweise der Vorrichtung
näher beschrieben.
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Die Fruchtmasse wird in den trichterförmigen Einfüllstutzen 25 eingefüllt.
Die im Rohr 67 angeordneten Axialrippen 69 verteilen und leiten die Fruchtmasse
durch die Öffnungen 26 zwischen den rotierenden Rotor 13 und das ebenfalls rotierende
Sieb 19. Die durch die Rotationgsbewegung hervorgerufene Zentrifugalkraft bewirkt,
daß die Fruchtmasse an die Innenfläche 17 des konischen Siebe gedrückt wird. Die
Fruchtmasse der Trauben wird durch die Wirkung der Zentrifugalkraft und unter der
Wirkung der auf dem Rotor 13 angebrachten radialen Auslegern mit den Hammerköpfen
15 in Fruchtfleisch sowie Kerne und Häute aufgeteilt. Durch die Zentrifugalkraft
wird das Fruchtfleisch und der Fruchtsaft durch die Öffnungen 20 des Siebes 19 gedrückt
und fließt in den Raum 51 zwischen dem Sieb 19 und dem Gehäuse 11. Durch eine Öffnung
49 des Gehäuses 11 kann das Fruchtfleisch und der Fruchtsaft abfliessen, und wird
in geeigneten Behältern aufgefangen.
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Die Öffnungen 20 des Siebes 19 sind in ihrer Größe so bemessen, daß
die Kerne und Häute keinen Druchlaß finden.
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Vorteilhafterweise sind die Öffnungen 20 konisch zu der Aussenfläche
des Siebes 19 erweitert, wodurch das einwandfreie Abfliessen des Fruchtfleisches
gefördert wird. Durch die Zentrifugalkraft werden die Kerne und die Häute an die
Siebinnenfläche 17 gedrückt und die auf dem Rotor 13 angebrachten Hammerköpfe 15,
die im geringen Abstand zur Siebinnenfläche 17 angeordnet sind, fördern die Kerne
und Häute in einen im Gehäusefußteil 21 angeordneten, halbkreisförmigen Kanal 45.
Die Kerne und Häute können dann durch eine Öffnung 47 austreten und in einem geeigneten
Behälter aufgefangen werden.
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Die Drehzahlen des Siebes 19 und des Konus 13 können durch die drehzahlvariablen
Motoren 41,42 verändert werden. Es kann also die Umfangsgeschwindigkeit bzw. die
Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sieb und dem Rotor der jeweiligen Traubensorte
und deren Beschaffenheit angepaßt werden.
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Statt der drehzahlvariablen Motoren 41,42 können auch Getriebe vorgesehen
sein, die beispielsweise starr und/ oder stufenlos verstellbar sind und nur von
einem Motor angetrieben werden.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen in vektorieller Darstellung die durch die
Rotationsbewegungen aufgtretenden Geschwindigkeits- bzw. Bewegungskomponenten an
einem einzelnen Hammerkopf 15. Die Drehrichtung 57 von Hammerköpfen 15 und vom Sieb
19 ist die gleiche, wobei in Fig. 3 die Siebgeschwindigkeit höher ist als die der
Hammerköpfe 15. In der Fig. 4 ist in-dessen die Hammerkopfgeschwindigkeit größer
als die Siebgeschwindigkeit. Die in Abhängigkeit von der Siebgeschwindigkeit vs
und der Hammerkopfgeschwindigkeit VH gebildete Relativgeschwindigkeit v bewirkt,
daß mit den Schlagflächen 59 der Hammerköpfe 15, die vorteilhaft in einem Winkel
von etwa 20 zur Rotationsachse 55 geneigt sind, die durch die Zentrifugalkraft auf
die Siebinnenfläche 17 gedrückten Kerne und Häute gelöst und in den zwischon dem
Sieb 19 cerid den, Konus 43 im Gehäuse 11 angeordneten Kanal 45 gefördert werden.
Die Neigungsrichtung der Schlagflächen 59 ist abhängig von der Richtung der Relativbewegung.
Die Relativgeschwindigkeit und deren Richtung ist eine Resultierende der Hammerkopf-
und der Siebgeschwindigkeit. In der Fig. 3 ist die Bewegung der Kerne und Häute
durch einen Pfeil 70 aufgezeigt, während in der Fig. 4 diesem die Bewegung der Kerne
und Häute anzeigenden Pfeil das Bezugszeichen 71 zugeordnet ist.
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Die in der Fig. 5 dargestellte Bewegung der Kerne und Häute wird durch
die Neigung der Schlagflächen 59 umgelenkt. Durch die Umlenkung werden die Kerne
in den Kanal 45 gefördert.
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Damit der Abstand 16 zwischen dem Sieb 19 und den Hammerköpfen 15
eingestellt werden kann, ist beispielsweise am Stehlager 31 eine Justiereinrichtung
30 vorgesehen.
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Durch diese Einrichtung kann der Abstand 16 zwischen dem Sieb 19 und
den Hammerköpfen 15 verstellt werden.
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Anstelle der in Fig. 1 aufgezeigten Ausführungsform mit senkrechter
Achse ist es auch möglich, eine Ausführungsform mit z.B. waagerechter Rotationsachse
zu erstellen.
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Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet werden, das beispielsweise
das Fruchtfleisch von Kirschen, Zwetschgen usw. von ihrem Fruchtkern und ihrer Fruchthaut
gelöst wird.