(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被プレス材（３７）が、プレス室（６）へと供給され、そこで圧力の作用を受けるプレス部材（２；１３；３３）の作用の下で圧搾される、被プレス材（３７）の固−液分離をするためのプレス室（６）を備えたフィルタプレスによって被プレス材（３７）を圧搾するための方法において、
第一ステップ（Ｐ１）で、被プレス材（３７）が中断することなくプレス室（６）へと供給され、その際、同時にプレス部材（２；１３；３３）のプレスストロークが繰り返されるように、被プレス材（３７）が圧搾され、第二ステップ（Ｐ２）で、プレス部材（２；１３；３３）のプレスストロークの繰り返しが継続され、その際、第一ステップにおいて中断のないプレス室（６）への被プレス材（３７）の供給がそれぞれ圧搾の間中断されるように、被プレス材（３７）が圧搾されることを特徴とする方法。
【請求項２】
第二ステップ（Ｐ２）の開始が、プレス室における圧搾工程で所定の圧力限界値（ＰＳ）に達すると、直ちに、プレス室（６）への被プレス材（３７）の供給を中断することにより行われるようにすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項３】
第一ステップ（Ｐ１）で、被プレス材（３７）のプレス圧力が、この被プレス材（３７）のための供給圧力以下にある限界値までにしか上昇しないように、プレスストロークが、圧搾の際のプレス部材（２；１３；３３）の送りにより選択されるようにすること、また、送りが行われた後、プレス部材（２；１３；３３）の引き戻しによりプレス室に負圧が発生するようにすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項４】
第二ステップ（Ｐ２）の開始が、圧搾工程におけるプレス部材（２；１３；３３）がプレス室（６）の所定の最小プレスストローク（ＨＥ）に達すると、直ちに、プレス室（６）への被プレス材（３７）の供給を中断することにより行われるようにすることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。
【請求項５】
第二ステップ（Ｐ２）で、プレス室のプレス圧力が上昇した場合に、プレス室（６）への被プレス材（３７）の供給が中断されるようにすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項６】
第一ステップ（Ｐ１）で、プレス室の容積が限界値（ＨＳ）までにしか低下しないように、プレスストロークが、圧搾の際のプレス部材（２；１３；３３）の送りにより選択されるようにすること、また、限界値（ＨＳ）に達した後、プレス部材の引き戻しが開始されるようにすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項７】
プレス室の容積の限界値（ＨＳ）への到達が、フィルタプレスとしてのピストンプレスの場合は、ピストンストロークの基準値の応答によって検出されるようにすることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、被プレス材が、プレス室へと供給され、そこで圧力の作用を受けるプレス部材の作用の下で圧搾される、被プレス材の固−液分離をするためのプレス室を備えたフィルタプレスによって被プレス材を圧搾するための方法に関する。
この種の不連続なフィルタプレスでは、プレス圧力の作用の下に、被プレス材の液体成分がフィルタを介して外へと排出される。その際プレス圧力は、直接強固な加圧板を介して、あるいは空圧又は油圧により可撓性の隔膜を介して、被プレス材に加えられる。被プレス材供給の開始に当たっては、最初の圧搾に十分なプレス充填材が存在するために、プレス室にどれだけの量を予め充填しなければならないかという問題がある。この場合、注意すべきことは、加圧板あるいは隔膜を前進させる時の、有効なフィルタ面積と、その時のプレス室の容積との間の比が、プレス部材を引き戻す時よりも大きい点にある。
非常に大量のプレス充填材のために、有効なフィルタ面積と、その時のプレス室の容積との間の比が非常に小さくなり、従って搾汁効率を悪化させる場合は、プレスは過充填されている。公知のプレス方法では、経験値に基いて選択された一定の予備充填時間の間に充填されるように、被プレス材の供給が実施される。プレスし難い品物の予備充填時間として、プレスし易い品物の時間の一部分しか必要でないことを、経験は教えている。特に果実をプレスする場合、最適な予備充填時間を検出することが非常に困難であることは明らかである。何故なら、品物は、装填毎に、そのプレスし易さが非常に大きく変動するからである。
従って、本発明の基本である課題は、固−液分離の最適効率と収量とを与える、フィルタプレスによって被プレス材を圧搾するための方法を提供することにある。
本発明によれば、この課題の解決は、第一ステップで、被プレス材が中断することなくプレス室へと供給され、その際、同時にプレス部材のプレスストロークが繰り返されるように、被プレス材が圧搾され、第二ステップで、プレス部材のプレスストロークの繰り返しが継続され、その際、第一ステップにおいて中断のないプレス室への被プレス材の供給がそれぞれ圧搾の間中断されるように、被プレス材が圧搾されることにより達成される。
この方法の有利な実施形は、請求の範囲の従属請求項から読み取ることができる。
本発明の実施例を、以下の説明と図面における図で詳細に説明する。ここで、
図１は、空圧で駆動される公知の様式のプレスを経る断面図を示し、
図２は、公知の様式のチャンバフィルタプレスを経る断面図を示し、
図３は、プレスピストンを有するフィルタプレスを経る断面図を、ピストンストローク、プレス圧力、及び被プレス材の供給の時間経過のグラフ表示と共に示し、そして、
図４は、本発明による充填方法の第一ステップのためのフローチャートを示す。
本発明による方法を実施するための、空圧で駆動される公知の様式のプレスを、図１は示す。このプレスは、長尺のシリンダ状のプレスタンク１を有し、このタンクの中心面では、内部に、柔軟な隔膜２が固定されている。この隔膜２は、プレスタンク１を縦方向に加圧室３とプレス室６に分割する。加圧室３には、二重矢印４で表した開口部を介して圧搾空気が出し入れされる。プレスすべき品物は、開口部５を介してプレス室６に供給される。加圧室３の圧搾空気の隔膜２への作用の下に、被プレス材の液体成分がプレスタンク１のフィルタ７を介して収集通路８に流れ、ここから液体成分が導管９を介して外へと排出される。本発明による被プレス材の圧搾を実施するため、第一ステップで、被プレス材が中断することなくプレス室６へと開口部５を介して供給され、その際、隔膜２のプレスストロークにより同時に数度の圧搾が行われる。
図２は、公知の様式のチャンバフィルタプレスを断面図で示す。担持体としてのチャンバの底部１０を介して、間隔をおいてフィルタ１１が組み込まれており、このフィルタには、中間フレーム１２により間隔をおかれて、また、担持体としてのチャンバキャップ１４より固定されて、加圧隔膜１３が対向している。被プレス材の供給は、中間フレーム１２の開口部１５を介して連続的に行われ、その際、チャンバキャップ１４の開口部１６を介して出し入れされる圧搾空気の作用の下で、加圧隔膜１３のプレスストロークにより同時に数度の圧搾が行われる。この時に圧搾された被プレス材の液体成分は、チャンバの底部１０の開口部２６を介して外へと排出される。以上説明したチャンバフィルタプレスのユニットは、外部から作用する矢印１７で表したクランプ力により保持される。プレス残滓の排出工程のために、チャンバの底部１０と中間フレーム１２の間で符号１８を付けた箇所で、クランプ力１７を低下させた後、分離が行われる。
図３は、公知の様式の水平フィルタピストンプレスを概略的に示す。このフィルタピストンプレスは、加圧板３２と脱着可能に結合されているプレスジャケット３１を有する。加圧板３２に対向して、プレスジャケット３１の内部には、プレスピストン３６を介してピストンロッド４３に固定されている第二の加圧板３３が存在する。このピストンロッド４３は、油圧シリンダ内に、矢印２０が示唆するように、可動に支承されており、プレスピストン３６を介してプレス工程を行う。加圧板３２と３３の間には、閉鎖可能な充填開口部４４を介して被プレス材３７が収容され、この被プレス材を通して多数の排液部材３５が延在する。
排液部材３５は、プレス工程の際に被プレス材３７の液相を、加圧板３２及び３３の背後に配設されている収集室３８及び３９へと導く。被プレス材とは果実のことであり、液相とは果汁のことである。プレスピストン３６の加圧作用の下で、液相が被プレス材３７から収集室３８，３９を介して排出導管４０から外へと達する。プレス力は、油圧シリンダ内で発生し、その際前方の加圧板３２並びにプレスジャケット３１とシリンダとの間には、力により一体的となる図示してない結合部が存在する。プレス工程が終了させられた後、プレスジャケット３１を加圧板３２から解除し、軸方向に移動させることによってプレスを空にする。
公知のプレスの方法経過は、通常の場合以下のようである。
充填工程：
−プレスジャケット３１を加圧板３２で閉鎖し、
−プレスピストン３６を引き戻し、
−被プレス材３７を開口４４を介して充填する。
プレス工程：
−図３に示す全プレスユニットを、中心軸を中心として回転させ、
−プレスピストン３６を圧力の下で前進させ、
−果汁をプレスにより被プレス材から分離し、
−プレス圧力を除去する。
ほぐし工程：
−図３に示す全プレスユニットを回転させる下に、プレスピストン３６を引き戻し、その際、元に戻された被プレス材をほぐし、引き裂く。
別のプレス工程：
−プレスとほぐしの方法ステップを、所望の最終圧搾状態に達するまで、被プレス材の充填毎の圧搾として何度も繰り返す。
排出工程：
−プレス残滓を、加圧板３２からプレスジャケット３１を開放することによって排出する。
フィルタピストンプレスにおける本発明による方法経過を、図３に基づき詳細に説明する。ここには、既に説明したフィルタピストンプレスの概略図の外に、付属するグラフ表示が示されており、このグラフ表示は、本発明による二つのステップＰ１とＰ２に対して、位置ＨＭとＨＳの間のピストンストローク、対応する、限界値ＰＳを有するプレス圧力経過、及び充填機能Ｆを、時間ｔにわたって示す。プレスジャケット３１の傍に時間−グラフによって示されているように、開始時点で、指令「充填開始」により、被プレス材３７は連続的にポンプにより開口部４４を介してプレス室に供給される。この場合、加圧板３３は、位置ＨＭから出発して矢印２０の方向に開口部４４へと移動され、位置ＨＳに達すると、直ちに、再びスタート位置ＨＭへと引き戻される。
符号Ｐ１を付けた第一ステップの間、この工程は、加圧板３３の前進運動の際に、充填された品物３７内で、プレス圧力が、プレス圧力に対する時間−グラフが示すような所定値ＰＳに上昇するするまでの間、繰り返される。符号Ｆを付けた帯は、同時に経過する連続充填工程を示す。
基準圧力ＰＳに達した場合は、予備充填、つまり充填工程のステップＰ１が終了させられる。この時点の後は、符号Ｐ２を付けた第二ステップにおいて、それぞれ加圧板３３の引き戻しによって始まる不連続な相でのみ充填が行われる。グラフでは詳細には認めることができないが、加圧板３３の引き戻しによりプレス室内に負圧が生じ、この負圧が、排液部材３５上にあるフィルタを浄化するように作用することが有効である。位置ＨＳは、加圧板３３の一定のストローク位置と、従って一定の値へと低減されるプレス容積と一致する。これは、繰り返し達するストローク位置ＨＳにおいて、本発明によれば、プレス工程に有利な比が、排液部材３５のフィルタ面積と、プレス内に充填された被プレス材３７の量との間に存在する、という利点を有する。
図３には図示されてない本発明の方法の変形例では、一定の位置ＨＳへの加圧板３３の前進が省略される。これに対しては、被プレス材の圧力が、充填工程Ｆにおける被プレス材の供給圧力以下あるいはそれに等しいレベルに達するまでだけ、第一ステップＰ１においてそれぞれの圧搾の際に前進が行われる。その場合、加圧板３３は、プレス室の充填の進捗と共にＨＳから益々離れた位置に達する。この場合、連続充填工程Ｆは、限界位置ＨＥに達した場合に中断され、これにより、方法の第二ステップＰ２が始まる。
この方法の別の変形例では、被プレス材のプレスし易さを考慮して、第一ステップの経過にあって、プレスストロークあるいはプレス圧力の限界値に達した後、プレス圧力が被プレス材の供給圧力以下の或る値に低下するまで、プレス部材に供給される力を低減することが有利であると分かった。この値に、プレス部材の引き戻しが開始される前に、引き続き所定の時間間隔にわたりプレス圧力がほぼ一定に維持される。
図４は、図３に対して説明した供給方法のまとめとして、第一ステップＰ１のためのフローチャートを示す。一定の位置ＨＳにまでの加圧板３３のプレスストロークによる圧搾に際し、ループ「加圧板の前進」−「基準ストロークＨＳに達したか？」−「基準圧力ＰＳに達したか？」あるいは「加圧板の引き戻し」−「加圧板が後退したか？」−「加圧板の前進」の循環が行われる。基準圧力ＰＳに達した場合は、指令「充填停止」及び「ステップ１の終了」が行われる。
以上説明した、本発明による二つのステップを有する、被プレス材を圧搾するための方法は、充填時間を品物のプレスし易さに自動的に適合させることを提供する。第一ステップでは、丁度、十分なプレス充填材を生じさせるために必要である程の被プレス材だけが充填される。同時に、プレス装置の過充填が回避される。従って、プレスフィルタの収量と搾汁効率に関して最適な挙動が得られるように、非常に異なったプレス特性の品物を、自動的に、しかも基準値設定をすることなく、予め供給することが可能となる。
【図１】
0003659647.tif 000002
【図２】
0003659647.tif 000003
【図３】
0003659647.tif 000004
【図４】
0003659647.tif 000005