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Title:
EXTRACTOR FOR THE LIQUID/SOLID EXTRACTION OF EXTRACTIVE MATERIALS FROM NATURAL SUBSTANCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1983/002571
Kind Code:
A1
Abstract:
The extractor for the liquid/solid extraction of extractive materials from natural substances comprises a support frame (6) hinged about an axis parallel to a filtering floor (2) and arranged above the latter in a housing (1). The extractor further comprises a plurality of rotary devices of different types acting on the extraction mass, such as for example suction, agitation and coating devices (7, 8, 9, 10). The devices (7, 8, 9, 10) are each displaceable from a rest position to a work position and return to the rest position by locking the support frame (6). In their working position, the devices are capable or rotating about an axis perpendicular to the filtering floor (2). The extractor is preferably used for the extraction of the bitter substance from lupins or for the extraction of coffee.

Inventors:
HUSSMANN PETER (IT)
Application Number:
PCT/EP1983/000012
Publication Date:
August 04, 1983
Filing Date:
January 18, 1983
Export Citation:
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Assignee:
MITTEX AG (LI)
International Classes:
A23F5/26; B01D11/02; (IPC1-7): B01D11/02
Foreign References:
FR2224187A11974-10-31
DE2611456A11977-09-22
FR1153176A1958-03-03
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Claims:
Patentansprüche
1. Extraktor zur Flüssig/FestExtraktion von Extraktivstoffen aus natürlichen Stoffen, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten ebenen Filterboden, der einen darüberliegenden Aufnahmeraum für das Extraktionsgut von einem darunterliegenden Sammelraum für die ange¬ reicherte Extraktionsflüssigkeit trennt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß oberhalb des Filterbodens (2) ein um eine im wesentlichen parallele Achse zum Filterboden (2) verschwenkbares Tragge¬ rüst (6) mit mehreren verschiedenartig auf die Extraktionsmasse einwirkenden drehbaren Vorrichtungen (7, 8, 9, 10) angeordnet ist, die jeweils durch Ver¬ schwenken des Traggerüsts (6) aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und wieder zurück in die Ruhestellung bringbar sind und die jeweils in ihrer Arbeitsstellung um eine im wesentlichen senkrecht auf dem Filterboden (2) stehen¬ de Achse rotierbar sind.
2. Extraktor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß eine der Vorrichtungen (7) ein Rührwerkzeug aufweist.
3. Extraktor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine weitere Vorrichtung (10) ein Zustreichwerkzeug zum Zustreichen von sich in der Oberfläche der Extrakt ionsmasse bildende Risse aufweist.
4. Extraktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine dritte Vorrichtung (9) eine Saugdüse (27) für die Extraktionsmasse aufweist.
5. Extraktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine vierte Vorrichtung (8) eine Saugdüse (20) für den Extraktionsrückstand aufweist.
6. Extraktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtungen (7, 8, 9 und 10) von einer gemeinsamen Welle (22) über ein Schaltgetriebe (28, 29,30) selektiv antreibbar sind.
7. Extraktor nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die gemeinsame An¬ triebswelle (22) als Saugrohr ausgebildet ist, das mit einer der Saugdüsen (27) verbunden ist.
8. Extraktor nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Traggerüst (6) mit einer Welle (14) antriebsmäßig verbindbar ist, die als Saugrohr ausgebildet ist, das mit der anderen Saugdüse (20) verbunden ist.
9. Extraktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Traggerüst (6) mit den verschiedenen Vorrich¬ tungen (7, 8, 9, 10) heb und senkbar ist.
10. Extraktor nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Rührwerk (7) zwei Bürsten¬ walzen aufweist, die in Arbeitsstellung um ihre Längs¬ achsen rotierbar sind.
11. Extraktor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schaltgetriebe ein an der gemeinsamen An¬ triebswelle (22) befestigtes Zahnrad (28) aufweist, in welches mit den Vorrichtungen antriebsmäßig verbundene Ritzel (29) selektiv einrückbar sind.
12. Extraktor nach Anspruch 11, d a d u r c h g e ¬ k e n nz e i c h n e t, daß jedes Ritzel (29) mit einer druckbeaufschlagbaren Kolben/Zylinder¬ einheit (30) verbunden ist, die zum Einrücken bzw. Ausrücken des Ritzels betätigbar ist.
13. Extraktor nach Anspruch 12, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die Betätigung der Kolben/Zylindereinheiten zum Ein und Ausrücken der Ritzel (29) für den selektiven Antrieb der Vorrichtungen (7, 8, 9, 10) automatisch steuerbar ist.
14. Anwendung des Extraktors nach einem der vor¬ hergehenden Ansprüche zur Extraktion von Bitterstoffen aus Bitterlupinen.
15. Anwendung des Extraktors nach einem der An¬ sprüche 1 bis 13 zur Extraktion von Kaffee. }"Λ G.' 1.
Description:
Extraktor zur Flüssig/Fest-Extraktion von Extraktivstoffen aus natürlichen Stoffen

Die Erfindung betrifft einen Extraktor zur Flüssig/ Fest-Extraktion von Extraktivstoffen aus natür¬ lichen Stoffen, mit einem Gehäuse, einem im Ge¬ häuse angeordneten, ebenen Filterboden, der einen darüberliegenden Aufnahmeraum für das Extrak ions- gut von einem darunterliegenden Sammelraum für die angereicherte Extraktionsflüssigkeit trennt.

Abhängig von der Art des auf einem solchen Extraktor durchzuführenden Extraktionsverfahrens,, vom Extrak¬ tionsgut, von dessen Teilchengröße, vom Zweck, der mit der Extraktion verfolgt wird, und von anderen Parametern, sind vor, nach oder während der Extraktion in dem Extraktor verschiedene die •Extraktionsmasse betreffende Arbeitsvorgänge durchzuführen, wie z. B. Rühren der Extraktions- masse, Zustreiσhen von sich während der Extraktion bildenden Rissen in der Oberfläche der Extraktions- masse, Andrücken von Randablösungen der Extrak¬ tionsmasse, Entfernen des Extraktionsrückstandes usw. , um jeweils optimale Verfahrensergebnisse zu erzielen. Um diese Funktionen möglichst auto¬ matisch steuerbar ausführen zu können, soll der gattungsgemäße Extraktor entsprechend ausge¬ bildet werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß oberhalb des Filterbodens ein um eine im wesentlichen parallele Achse zum Filterboden verschwenkbares Traggerüst mit mehreren verschiedenartig auf die Extraktionsmasse ein- wirkenden, drehbaren Vorrichtungen angeordnet, die je¬ weils durch Verschwenken des Traggerüsts aus einer Ruhe¬ stellung in eine Arbeitsstellung und wieder zurück in die Ruhestellung bringbar sind und die jeweils in ihrer Arbeitsstellung um eine im wesentlichen senkrecht auf dem Filterboden stehende Achse rotierbar sind.

Eine der Vorrichtungen kann z. B. ein Rührwerkzeug auf¬ weisen, eine weitere Vorrichtung kann z. B. ein Zu— Streichwerkzeug haben, eine dritte Vorrichtung kann z. B. mit einer Saugdüse zum Absaugen der Extraktions¬ masse zwischen den Stufen eines Gegenstromverfahrens ausgerüstet sein und eine vierte Vorrichtung kann z. B. eine Saugdüse für den Extraktionsrückstand auf¬ weisen. Mit dem Absaugen der Extraktionsmasse bzw. des -rückstandes wird gleichzeitig der Filterboden von oben her gereinigt, so daß im weiteren Verlauf des Extraktionsverfahrens ein Zusetzen des Filterbodens mit Extraktionsmasseteilchen vermieden ist.

Diese Vorrichtungen sind vorzugsweise von einer gemein¬ samen Welle über ein Schaltgetriebe selektiv antreib¬ bar. Hierbei kann die gemeinsame Antriebswelle als Saug¬ rohr ausgebildet sein, das mit einer der Saugdüsen über eine ein flexibles Rohrteil aufweisende Saugwelle stän¬ dig verbunden ist, wobei die ' Antriebswelle und die den flexiblen Rohrteil aufweisende Saugwelle relativ zu¬ einander verdrehbar sind.

Das Traggerüst kann mit einer Welle antriebsmäßig verbindbar sein, die als Saugrohr ausgebildet ist, das über eine ein flexibles Rohrteil aufweisende Saug¬ welle mit der anderen Saugdüse ständig verbunden

ist, wobei die Saugwelle und die Antriebswelle relativ zueinander verdrehbar sind. Das Traggerüst mit den ver¬ schiedenen Vorrichtungen kann heb- und senkbar sein, so daß die jeweils in Arbeitsstellung befindliche Vorrich- tung aus dem Extraktionsgehäuse herausfahrbar und die durch Verschwenken des Traggerüsts in Stellung gebrach¬ te andere Vorrichtung in das Gehäuse des Extraktors hinein absenkbar ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel des .Extraktors weist das Rührwerk zwei Bürstenwalzen auf, die in Arbeitsstellung um ihre im wesenlichen parallel zum Filterboden ver¬ laufende Achse rotierbar sind. Als Rührwerk könnten auch einfache Rührarme verwendet werden. Bei dem Aus-, führungsbeispiel weist das Schaltgetriebe ein an der gemeinsamen Antriebswelle befestigtes Zahnrad auf, in welches mit der jeweiligen Vorrichtung antriebsmäßig verbundene Ritzel selektiv einrückbar sind. Hierbei kann jedes Ritzel mit jeweils einer druckbeaufschlag- baren Kolben/Zylindereinheit verbunden sein, die zum

Ein- bzw. Ausrücken des Ritzels betätigbar ist. Die Be¬ tätigung der Kolben/Zylindereinheiten zum Ein- und Aus¬ rücken der Ritzel für den selektiven Antrieb der Vor¬ richtungen ist automatisch steuerbar.

Eine bevorzugte Anwendung findet der Extraktor nach der Erfindung bei der Extraktion von Bitterstoffen aus Bitterlupinen- Eine andere bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Extraktors dient der Extraktion von Kaffee. Er kann aber auch mit Erfolg zur Extraktion von Heilkräutern und -pflanzen, Tees, Hopfendolden, Früchten und zur Herstellung von Fisch- und Fleisch- extrakten verwendet werden. Je nach Einsatz sind mehr oder weniger verschiedene Arbeitsvorrichtungen an dem Extraktor vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich¬ nungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen

^ Fig 1. einen Extraktor nach der Erfindung, teil¬ weise in Schnittdarstellung, mit einem Rührwerk in ArbeitsStellung und den übrigen Vorrichtungen in Ruhestellung, c wobei von den übrigen Vorrichtungen eine Saugvorrichtung zum Absaugen des Extraktionsrückstandes ersichtlich ist,

Fig. 2 das Traggerüst des in Fig. 1 dargestellten Extraktors, teilweise in einer Schnitt¬ darstellung, in einer anderen als in Fig. 1 dargestellten Winkelstellung, wobei eine Zustreichvorrichtung in Arbeitsstellung und die übrigen drei Vorrichtungen in Ruhestellung sind, von denen lediglich eine weitere Absaug¬ vorrichtung für die Extraktionsmasse ersichtlich ist,

Fig. 3 einen Schnitt A-A durch die in Fig. 2 dargestellte Zustreichvorrichtung und

Fig. 4 eine vereinfachte Endansicht des Trag¬ gerüsts in Richtung des in Fig. 2 ein- gezeichneten Pfeiles B, wobei alle vier

Vorrichtungen ersichtlich sind.

Ein Extraktor nach der Erfindung weist ein Ge¬ häuse 1 auf, in welchem ein feinstporöser Filter- boden 2 angeordnet ist, der im wesentlichen aus einem feinstmaschigen monofilen Gewebe besteht, das auf einem Stützrost angeordnet ist. Der Fil¬ terboden 2 trennt einen oberhalb angeordneten Aufnahmeraum 3 für die Extraktionsmasse von einem Sammelraum 4 für die angereicherte Extraktions- flüssigkeit. Am unteren Ende des Sammelraums 4

befindet sich ein Absaugrohr 5 für die angerei¬ cherte Extraktionsflüssigkeit.

Oberhalb des Filterbodens 2 befindet sich ein Traggerüst 6 für ein Rührwerk 7 , eine Absaug¬ vorrichtung 8 für den Extraktionstückstand , eine weitere Absaugvorrichtung 9 für die Extraktions- masse und eine Zustreichvorrichtung 10 zum Zu- streichen von in der Oberfläche der Extraktions¬ masse sich bildenden Rissen . Das Traggerüst 6 ist auf Stützen 1 1 gelagert , die mittels Hydrau¬ likvorrichtungen 12 relativ zum Extraktorge- häuse 1 heb- und senkbar sind.

Das Traggerüst 6 besteht im wesentlichen aus einem langgestreckten, querangeordneten Gehäuse, das in den Stützen 11 um eine im wesentlichen parallel zum Filterboden 2 verlaufende Achse drehbar gelagert ist. Für die Drehung des Trag¬ gerüsts 6 ist ein Antriebsmotor 13 vorgesehen, der mit einer Welle 14 antriebsmäßig verbunden ist, die über ein druckluftgesteuertes Schaltgetriebe 15 mit dem Traggerüst verbindbar ist. Die An¬ triebswelle 14 ist hohl und ragt in das Trag¬ gerüst 6 an einem Ende hinein. Dort ist sie an ein Saugrohr 16 der Saugvorrichtung 8 ange¬ schlossen. Das Saugrohr 16 weist an seinem An¬ schluß mit der Antriebswelle 14 ein flexibles Rohrstück 17 auf, das innerhalb des Traggerüsts 6 um 90° umgelenkt ist und an ein starres Rohr¬ stück 18, das aus dem Traggerüst wieder heraus¬ führt, angeschlossen ist. Das Rohrstück 18 ist in dem Rohrstück 17 am Anschluß drehbar gelagert. Außerhalb des Traggerüsts 6 ist das Rohrstück 18 um 90° umgelenkt und an einen waagrechten Rohrarm 19

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angeschlossen, der an seinem äußeren Ende eine Saugdüse 20 trägt.

An- seinem anderen Ende-ist das Tragge- rüst 6 auf einer Welle 21 abgestützt, die in. ei- her der Stützen- 11 drehbar gelagert ist. Durch die Welle 21 führt koaxial eine hohle Antriebs¬ welle 22 von außen in das Traggerüst 6 hinein. Dort ist sie antriebsmäßig selektiv mit den vier Vorrichtungen 7, 8, 9 und 10 verbindbar. Die

Welle 22 ist von einem Motor 34 aus antreibbar. Innerhalb des Traggerüsts 6 ist die Welle 22 an ein Saugrohr 23 der Vorrichtung 9 angeschlos¬ sen, wobei die Welle 22 und das Saugrohr 23 an ihrem Anschluß relativ zueinander drehbar sind. Das Saugrohr 23 ist an die Welle 22 mit einem flexiblen Rohrstück 24 angeschlossen, das inner¬ halb des Traggerüsts 6 um 90° umgelenkt ist und mit einem starren Rohrstück 25 verbunden ist. Das Rohrstück 25 führt aus dem Traggerüst heraus und ist außerhalb des Traggerüsts mit einem waagrechten Rohrarm 26 verbunden, der an seinem äußeren Ende eine Saugdüse 27 trägt.

In der Nähe der Anschlußstelle ist auf der Welle22 ein Kegelrad 28 angeordnet, in welches jeweils eines von vier schwenkbar gelagerten Antriebs¬ ritzeln 29 für den Antrieb der .einzelnen Vor¬ richtungen einrückbar ist. Die Ritzel 29 sind jeweils mit druckluftbeaufschlagten Kolben/Zy¬ lindereinheiten 30 verbunden, die bei Betäti¬ gung die Ritzel 29 verschwenken, wodurch s.ie ein-bzw. ausgerückt werden.

Eines der Ritzel 29 ist antriebsmäßig mit der Rührvorrichtung 7 verbunden und ist in Fig. 1

im eingerückten Zustand dargestellt. Das andere in Fig. 1 dargestellte Ritzel ist ausgerückt und antriebsmäßig mit dem starren Rohrstück 18 des Saugrohres 16 der Vorrichtung 8 verbunden. Ein weiteres Ritzel 29 ist antriebsmäßig mit der

Zustreichvorrichtung 10 verbunden und in Fig. 2 im eingerückten Zustand dargestellt. Das andere in Fig. 2 dargestellte Ritzel ist ausgerückt und antriebsmäßig mit dem starren Rohrstück 25 des Saugrohres 23 der Vorrichtung 9 verbunden.

Beim Einrücken eines der beiden mit den Saug¬ vorrichtungen 8 und 9 verbundenen Ritzel 29 in das Kegelrad 28 wird das jeweilige starre Rohr- stück 18 bzw. 25 der Saugrohre 16 bzw. 23 um seine Achse gedreht, wodurch die jeweilige Düse 20 bzw. 27 eine Kreisbewegung um diese Achse ausführt. In Arbeitsstellung wird das abgesaugte Gut durch die Rohre 23 und 22 hzw. durch die Rohre 16 und 14 abgeführt.

Die Rührvorrichtung 7 besteht im wesentlichen aus zwei drehbaren Bürstenwalzen, die gemeinsam auf einer im Traggerüst 6 gelagerten drehbaren Welle 31 befestigt sind, die mit einem der Ritzel 29 antriebsmäßig verbunden ist.

Die Zustreichvorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Winkelarm 32, dessen eines Teilstück ein federnd gelagertes Messer 33 trägt und dessen anderes Teilstück im Traggerüst 6 drehbar gela¬ gert ist. Mit dem drehbar gelagerten Teilstück ist das entsprechende Ritzel 29 antriebsmäßig ver¬ bunden.

Jede der vier Vorrichtungen 7 , 8 , 9 und 1 0 kann

durch Verschwenken des Traggerüsts 6 von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung undwieder zurück in die Ruhestellung gebracht werden. In Fig. 1 ist die Rührvorrichtung in der Arbeits- stellung dargestellt. Um eine andere Vorrichtung in die Arbeitsstellung zu bringen, wird das Traggerüst angehoben und soweit verschwenkt, bis die andere Vorrichtung oberhalb des Filterbodens ist. Danach wird das Traggerüst 6 wieder abge¬ senkt und die in die Arbeitsstellung gebrachte Vorrichtung kann durch Einrücken des entsprechen¬ den Ritzels 29 in Drehbewegung versetzt werden. Die Bewegungsabläufe des Traggerüsts und der einzelnen Vorrichtungen sind automatisch steuer¬ bar.

Für einen großindustriellen Einsatz kann der Extraktor einen Durchmesser von z. B. 80 m haben. Um bei einem Extraktor dieser Größe sicherzu- stellen, daß die verschiedenen Arbeitsvorrichtungen auf ebenen Kreisbahnen mit gleichbleibendem Ab¬ stand zu dem Filtermedium rotieren können, werden die Arbeitsvorrichtungen fest mit dem Traggerüst verbunden und das Traggerüst auf dem Rand des Extraktionsgehäuses drehbar gelagert. Das Trag- gerüst muß auch entsprechend steif ausgebildet sein, um eine Durchbiegung zu vermeiden.