專利名稱：向壓濾機輸送待擠壓料的方法
技術領域：
本發明涉及一種向壓濾機輸送待擠壓料的方法，壓濾機有一個用于待擠壓料固、液分離的擠壓室。在所述方法中，待擠壓料被輸送到擠壓室中并在一個受壓力加載的擠壓部件的作用下受到擠壓。
在這種間歇式壓濾機中，待擠壓料的液態部分在擠壓力的作用下經過濾器向外排出。此時，擠壓力直接經一個剛性壓板或者氣動或液壓地經一個撓性膜作用到待擠壓料上。在開始輸送待擠壓料時存在這樣的問題，即必須向擠壓室中預先充填多少數量的待擠壓料，以便產生一個對于第一次擠壓來說足夠的待擠壓填料層。對此要注意的是，當壓板或膜處于前進后的位置時，有效過濾面積與瞬間擠壓室容積之間的比值要大于在擠壓部件處于拉回后位置時的比值。
如果由于待擠壓填料層太多使有效過濾面積和瞬間擠壓室容積之間的比值太小并從而降低出汁效率，則壓機中充填的待擠壓料過量了。在公知的擠壓法中，待擠壓料是這樣輸送的，即在一個按經驗值選擇的恒定預充填時間內進行充填。經驗表明，難于壓榨的物料所需要的預充填時間只是好壓榨的物料所需時間的一小部分。實踐證明尤其在擠壓水果時，獲得一個最佳的預充填時間是非常困難的，因為在各批裝料中，待擠壓料的可擠壓性也有很大波動。
因此，本發明的目的是提供一種向壓濾機輸送待擠壓料的方法，用該方法能獲得最佳的固、液分離效率和產量。
按照本發明，上述目的是這樣解決的，即在一個第一步驟中，將待擠壓料不間斷地輸送到擠壓室，同時借助于擠壓部件的擠壓行程運動進行多次擠壓。在一個第二步驟中繼續進行擠壓，此時在擠壓期間中斷了向擠壓室輸送待擠壓料。
權利要求書中給出了本方法的優選的實施形式。
在以下的說明書和附圖中詳細說明本發明的一些實施例。附圖所示為
圖1是一個公知類型的氣動擠壓機的截面圖，圖2是一個公知類型的腔室或壓濾機的截面圖，圖3是一個具有擠壓柱塞的壓濾機的截面圖，同時示出了柱塞行程、擠壓力和待擠壓料的輸送隨時間的變化曲線示意圖，圖4是發明的充填法的一個第一步驟的流程圖。
圖1示出了一個公知類型的用于實施本發明的方法的氣動擠壓機。該擠壓機包括一個縱向伸展的圓筒形擠壓箱1，其內有一個撓性膜2固定在它的中心平面上。該膜2沿縱向將擠壓箱1分隔成一個壓力室3和一個擠壓室6。壓力空氣經一個由雙箭頭4表示的孔輸送到壓力室3或者從該壓力室排出。待擠壓料經孔5輸送給擠壓室6。在壓力室3中施加在膜2上的壓力空氣的作用下，待擠壓料的液態部分經擠壓箱1中的一個過濾器7流入一個收集槽8中，然后從此處通過管道9向外排出。為了按照本發明方法輸送待擠壓料，在一個第一步驟中，待擠壓料不間斷地經孔5送入擠壓室6，同時借助于膜2的擠壓行程運動進行多次的擠壓。
圖2示出了一個公知類型的腔室式壓濾機的截面圖。在作為支承的腔室底板10的上方，以一定的間距安裝有一個過濾器11，在由一個中間框架12隔開并通過一個作為支承的腔室蓋14固定的情況下，面對一個壓力膜13。待擠壓料經中間框架12中的一個孔15連續地得到輸送，在經過腔室蓋14中的孔16被送入或排出的壓力空氣的作用下，借助于壓力膜13的擠壓行程運動同時進行多次擠壓，此時被擠壓出來的待擠壓料的液態部分經腔室底板10中的一個孔26向外排出。到此為止所述的腔室式壓濾機單元被由外部作用的由箭頭17表示的夾持力夾緊。為了進行擠壓殘渣的排空過程，在撤除夾持力17后，在部位18處將腔室底板10和中間框架12分開。
圖3示意地示出了一個公知類型的水平式柱塞式壓濾機，它包括一個擠壓殼31，該殼31可拆下地連接到一個壓板32上。壓板32對面是位于壓力殼31內的第二塊壓板33，該壓板33經一個擠壓柱塞36固定在一個柱塞桿43上。柱塞桿43可運動地支承在一個液力缸中，如箭頭20所示，并經壓力柱塞36實施擠壓過程，待擠壓料37經一個可封閉的充填孔44被送入到壓板32和33之間，許多疏液部件35則穿過待擠壓料。
在擠壓過程中，疏液部件35將待擠壓料37的液相部分引入位于壓板32和33后面的收集室38和39中。待擠壓料可以是水果，因此液相部分就是果汁。在擠壓柱塞36的壓力作用下，待擠壓料37的液相部分經收集室38、39向外流到排出管40。在液壓缸中產生擠壓力，在前壓板32連同擠壓殼31和液壓缸之間存在一個未示出的力連接。在擠壓過程結束后，通過將擠壓殼31從壓板32上拆下并使其沿軸向移動而實現排渣過程。
擠壓機的公知的工作過程在通常情況是這樣的充填過程—用壓板32封閉擠壓殼31，—拉回擠壓柱塞36，—經孔44充入待擠壓料37。
擠壓過程—使圖3所示的整個擠壓單元圍繞中心軸線轉動，—使擠壓柱塞36在壓力下前移，—通過擠壓待擠壓料將液汁分離出來，—消除擠壓力，松弛過程—在轉動圖3中所示的整個擠壓單元的情況下將擠壓柱塞36拉回，剩余的待擠壓料得以松弛和松散。
進一步的擠壓過程—作多對待擠壓料的每批裝料的擠壓，要多次重復加工步驟“擠壓和松弛”，直至達到所要求的最終擠完狀態為止。
排渣過程—從壓板32處打開擠壓殼31，排出擠壓殘渣。
本發明在柱塞壓濾機情況下的工作過程對照圖3被詳細說明。圖3中除了已經說明的柱塞壓濾機的示意圖外還示出了相屬的曲線示意圖，其中針對本發明的兩個步驟P1和P2，示出了在位置HM和HS之間的活塞行程、極限值為P5的相應擠壓力變化以及充填F與時間t的關系。如在擠壓殼31旁的時間變化圖線所示出的那樣，開始時通過指令“開始充填”將待擠壓料37連續地借助于一個泵經孔44輸送到擠壓室。此時壓板33從位置HM沿箭頭20方向朝孔44移動并當到達位置HS時馬上又被拉回到它的初始位置HM。
在第一步驟P1期間，這種過程不斷重復，直到壓板33在充入的物料37中前移時擠壓力上升到一個預定值PS為止，如擠壓力隨時間變化的圖線所示那樣。一個用F表示的長條示出了同時進行的連續充填過程。
當達到額定壓力時，則預充填就結束了，因而充填過程的步驟P1也就結束。在這一時刻之后，待擠壓料則在以P2表示的第二步驟中僅僅間歇地被充填，并且總是在壓板33拉回時開始充填。如圖中未詳細示出的，通過拉回壓板33可以在擠壓室中產生一個負壓，它對位于疏液部件35上的過濾器起到凈化作用。位置HS相當于壓板33的一個不變的行程位置，從而相當于一個減小到一個恒定值的擠壓容積，其優點在于，在重復達到行程位置HS時，按照本發明，就在疏液部件35的過濾面積和擠壓機中充填的待擠壓料的量之間存在一個有利于擠壓過程的比值。
在圖3中未示出的方法的一個派生方案中，放棄了壓板33前移到相同的位置HS。而是，在第一步驟P1中，在每次擠壓時壓板只前移到待擠壓料中的擠壓力達到一個低于或等于充填過程F時待擠壓料的輸送壓力的高度為止。此時，壓板33在繼續向擠壓室中充填的情況下達到距位置HS越來越遠的位置。如果達到意味著方法的第二步驟P2開始進行的極限位置HE，連續充填過程F則被中斷。
在本方法的另一個派生方案中，就待擠壓料的可擠壓性而言，以下做法被證明是有利的，即在第一步驟過程中，在擠壓行程或者擠壓力達到極限值后，減小輸送到擠壓部件上的力，直到擠壓力降低到低于待擠壓料的輸送壓力的一個值為止。接著，在將擠壓部件拉回之前，使擠壓力在一段預定的時間內近似不變地保持在該值上。
作為對圖3所述輸送方法的總結，圖4示出了第一步驟P1的一個流程圖。在以壓板33的擠壓行程進至恒定的位置HS進行擠壓時，將要經過下列循環“壓板前移”—“額定行程HS達到否？”—“額定壓力PS達到否？”及“壓板返回”—“壓板在后面否？”—“壓板前移”。當達到額定壓力PS后，則執行命令“停止充填”和“結束步驟”。
到此所描述的用本發明的兩個步驟輸送待擠壓料的方法能使預充填時間與物料的可擠壓性自動地相適配。在第一步驟中，只充填正好所要求的足夠數量的待擠壓料，同時避免了擠壓機得到過度充填。據此，可以對可擠壓性非常不同的物料自動地不需要預定額定值地預充填，使壓濾機的出汁量和榨汁效率達到最佳的狀態。
權利要求
1.向壓濾機輸送待擠壓料的方法，壓濾機有一個用于分離待擠壓料的固體部分和液體部分的擠壓室(6)，其中，待擠壓料被輸送到擠壓室(6)中，并在此處在一個壓力加載的擠壓部件(2、13、33)的作用下被擠壓，其特征在于，在一個第一步驟(P1)中，待擠壓料(37)不間斷地被輸送給擠壓室(6)，同時借助于擠壓部件(2、13、33)的擠壓行程進行多次擠壓，在一個第二步驟(P2)中，擠壓繼續進行，其中，在擠壓期間中斷向擠壓室(6)輸送待擠壓料(37)。
2.按權利要求1的方法，其特征是，一旦在擠壓室中的一個擠壓過程中達到一個預定的壓力極限值，則通過中斷向擠壓室(6)輸送待擠壓料(37)開始第二步驟(P2)。
3.按權利要求1的方法，其特征是，在第一步驟中，擠壓時通過前移擠壓部件(2、13、33)實行的擠壓行程是這樣選取的，即使得待擠壓料(37)中的擠壓力只上升到一個低于待擠壓料(37)輸送壓力的極限值，并在進行了前移之后，通過拉回擠壓部件(2、13、33)在擠壓室中產生一個負壓。
4.按權利要求3的方法，其特征是，一旦擠壓部件(2、13、33)在一個擠壓過程中在擠壓室(6)內達到一個預定的最小擠壓行程(HE)，則通過中斷向擠壓室(6)輸送待擠壓料(37)開始第二步驟(P2)。
5.按權利要求1的方法，其特征是，在第二步驟(P2)中，當擠壓室中的擠壓力上升時中斷向擠壓室(6)輸送待擠壓料(37)。
6.按權利要求1的方法，其特征是，在第一步驟(P1)中，在擠壓時通過前移擠壓部件(2、13、33)的實行的擠壓行程是這樣選取的，即使得擠壓室容積只減小到一個極限值(HS)，并在達到極限值(HS)后拉回擠壓部件。
7.按權利要求6的方法，其特征是，在用柱塞壓機作為壓濾機的情況下，擠壓室容積達到極限值(HS)是通過檢測柱塞行程的額定值測定的。
8.按權利要求3或6的方法，其特征是，在第一步驟中，當擠壓室容積(HS)或擠壓力達到極限值后，減小作用到擠壓部件(2、13、33)上的壓力，直到擠壓力減小到低于輸送待擠壓料(37)的輸送壓力為止，然后在拉回擠壓部件之前，將該擠壓力在一定的時間內保持近似恒定。
全文摘要
在將待擠壓料(37)輸入壓濾機的擠壓室進行固、液分離加工時，在加料孔(44)處的充填過程(F)在一個第一步驟(P1)中是連續地進行的。此時一個擠壓部件(36)進行多次直到一個恒定的行程位置(HS)的擠壓。一旦擠壓力超過極限值(PS)，才在第二步驟(P2)中中斷充填過程(F)，其中，擠壓則在縮小的行程下繼續進行。本方法能使預充填時間與物料的可擠壓性自動地相適配。據此，能夠自動地，在沒有預定額定值的情況下預充填可擠壓性非常不同的物料，使壓濾機在出汁量和榨汁效率方面達到最佳狀態。
文檔編號B30B9/04GK1124476SQ95190215
公開日1996年6月12日 申請日期1995年3月13日 優先權日1994年3月25日
發明者E·哈特曼 申請人:布克-蓋耶股份公司機器制造廠