專利名稱：用于運(yùn)行一種具有柱塞的壓濾機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行一種壓濾機(jī)的方法、該方法的應(yīng)用、一種用于實(shí)施該方法的壓濾機(jī)以及按獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的壓濾機(jī)的應(yīng)用，其中所述的壓濾機(jī)具有一個帶有柱塞的擠壓室，且用于對一種產(chǎn)品進(jìn)行固液分離。
背景技術(shù)：
具有柱塞的壓濾機(jī)優(yōu)選用于食品行業(yè)，比如在制造果汁時。在此，來自粉碎的水果的糊狀物被放入擠壓室中，并且隨后通過柱塞的進(jìn)給而置于壓力之下，其中液相通過過濾排液元件排出，而固相則留在擠壓室中。因為所提供的擠壓室因工藝技術(shù)原因沒有完全被糊狀物所充填，所以在第一階段中在沒有對糊狀物進(jìn)行壓力加載的情況下進(jìn)行柱塞的進(jìn)給運(yùn)動，其中僅僅將擠壓室的容積與處于擠壓室中的糊狀物量相匹配。如果擠壓室容積和糊狀物體積相同，那么在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中為了將液相從糊狀物中榨出而由柱塞對糊狀物進(jìn)行壓力加載。因為在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中僅僅需要很小的進(jìn)給力，并且希望產(chǎn)生盡可能高的進(jìn)給速度，而在第二階段中在相對較低的進(jìn)給速度下則需要很大的進(jìn)給力，所以今天為驅(qū)動柱塞實(shí)際上僅僅如此使用液壓缸和可分級切換的液壓泵，從而在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中以很低的壓力向液壓缸輸送很大體積流量的液壓流體，并且在第二階段中以很大的壓力輸送很小的體積流量。在此以簡單的方式通過在柱塞沖擊填充擠壓室的糊狀物時在液壓回路中出現(xiàn)的壓力上升進(jìn)行切換。但該方法無法進(jìn)一步提高進(jìn)給速度，而提高進(jìn)給速度在經(jīng)濟(jì)性角度上很有意義，因為由此可以在柱塞沖擊糊狀物時加大擠壓室中的壓力峰值，這對在過濾排液元件上如愿地形成一層二次過濾層是有害的，并且會將更多份額的渣滓沖進(jìn)榨出的液相中。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于運(yùn)行一種壓濾機(jī)的方法以及一種壓濾機(jī)，它們沒有或者至少部分地避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
該任務(wù)通過按獨(dú)立權(quán)利要求所述的方法和壓濾機(jī)得到解決。
本發(fā)明的第一方面涉及一種用于運(yùn)行一種壓濾機(jī)的方法，所述的壓濾機(jī)具有一個帶有柱塞的擠壓室，且用于對一種優(yōu)選為有機(jī)的、液態(tài)的到糊狀的產(chǎn)品進(jìn)行固液分離。在此在第一方法步驟中將壓濾機(jī)準(zhǔn)備好，將有待進(jìn)行固液分離的產(chǎn)品布置在擠壓室中并且將柱塞布置在一個后面的活塞位置中，其中處于擠壓室中的產(chǎn)品的體積量明顯小于擠壓室的容積。因此，該擠壓室在這第一方法步驟中僅僅部分地為產(chǎn)品所充填，因此在這個工作位置中充填程度小于1。在緊隨其后的第二方法步驟中，柱塞在第一階段中從后面的活塞位置開始在縮小擠壓室容積的情況下向前進(jìn)給，直至其碰到處于擠壓室中的產(chǎn)品。這發(fā)生在一個特定的時刻，在該時刻擠壓室容積相當(dāng)于處于擠壓室中的產(chǎn)品的體積。在進(jìn)給運(yùn)動的該第一階段中，基本上沒有通過柱塞對產(chǎn)品進(jìn)行壓力加載。在第二階段中，擠壓室容積等于當(dāng)前處于擠壓室中的產(chǎn)品的體積量，然后柱塞在該第二階段中繼續(xù)進(jìn)給，從而由柱塞對產(chǎn)品進(jìn)行壓力加載并將液相物質(zhì)從產(chǎn)品中壓榨出來。在此，柱塞在擠壓室的容積和布置在擠壓室中的產(chǎn)品的體積相同的那一刻，也就是在柱塞在第一階段結(jié)束時碰到產(chǎn)品上時，以一個小于在進(jìn)給運(yùn)動的整個第一階段中的平均進(jìn)給速度的進(jìn)給速度進(jìn)行進(jìn)給。因此，活塞在其進(jìn)給運(yùn)動的第一階段的絕大部分時段里以明顯大于在該階段結(jié)束時或者在緊隨其后的進(jìn)給運(yùn)動的第二階段開始時的速度進(jìn)行進(jìn)給，其中在第一階段的絕大部分時間段中沒有對擠壓室中的產(chǎn)品進(jìn)行顯著的壓力加載，而在第一階段結(jié)束時或第二階段開始時則在擠壓室中開始建立壓力。由此活塞以一種低于第一階段的平均進(jìn)給速度的速度沖擊該產(chǎn)品，并且在沒有突出的壓力峰值的情況下導(dǎo)致擠壓室中所期望的緩慢的壓力上升。
通過這種按本發(fā)明的運(yùn)行方法，可以在活塞進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中以與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯提升的進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)更高的加工效率，而沒有在此過程中增加在榨出的液相中的渣滓份額。由此可以在提高經(jīng)濟(jì)性的情況下獲得同等質(zhì)量的產(chǎn)品。
在本方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中，柱塞的進(jìn)給速度分級地或者無級地從進(jìn)給速度的最大值降低到在碰到該產(chǎn)品的時刻的進(jìn)給速度的數(shù)值，更確切地說優(yōu)選按照一種預(yù)先設(shè)定的進(jìn)給速度模式，該進(jìn)給速度模式可以固定不變或者根據(jù)特定的工藝參數(shù)比如在擠壓室中的當(dāng)前產(chǎn)品充填量和/或產(chǎn)品特性而預(yù)先確定。在用水平移動的柱塞進(jìn)行擠壓時，可以根據(jù)所需要的進(jìn)給力對在柱塞沖擊到該產(chǎn)品之前進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中的進(jìn)給速度進(jìn)行控制，從而在進(jìn)給力增加時進(jìn)給速度由于在擠壓室中該產(chǎn)品的匯聚而減小。由此可以用簡單的方式為進(jìn)給運(yùn)動的第一階段實(shí)現(xiàn)一種自動調(diào)節(jié)。
優(yōu)選該柱塞從后面的活塞位置開始首先以第一進(jìn)給速度朝一個預(yù)先確定的第一位置進(jìn)給，在該第一位置中該擠壓室仍然只是部分地為產(chǎn)品所充填，也就是該活塞還沒有沖擊到該產(chǎn)品。然后，柱塞從第一位置開始以第二進(jìn)給速度朝第二位置進(jìn)給，在該第二位置中擠壓室的容積和布置在擠壓室中的產(chǎn)品的體積相同，并且處于擠壓室中的產(chǎn)品由柱塞置于壓力之下。在此，選擇的第二進(jìn)給速度小于第一進(jìn)給速度。由此柱塞在其以較小的第二進(jìn)給速度在第一和第二位置之間進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動期間沖擊到該產(chǎn)品，并且然后將該產(chǎn)品置于壓力之下，由此開始將液相從產(chǎn)品中榨出。該方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以用費(fèi)用低廉的可分級切換的適用于柱塞的液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)，并且因此同樣適合于已有的壓濾機(jī)的運(yùn)行。
同樣優(yōu)選如此預(yù)先確定第一位置，從而在達(dá)到所述的第一位置時擠壓室具有一個確定的充填程度或者柱塞到一個特定活塞位置之間具有特定的間距，在該活塞位置中擠壓室的容積和布置在擠壓室中的產(chǎn)品的體積相同，也就是柱塞沖擊到該產(chǎn)品上。由此可以每次在柱塞就要沖擊到該產(chǎn)品之前切換到較慢的第二進(jìn)給速度，從而產(chǎn)生最小的活塞運(yùn)行時間，并且同時保證活塞以較慢的第二進(jìn)給速度沖擊該產(chǎn)品。
同樣優(yōu)選柱塞在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中一直以第二進(jìn)給速度進(jìn)行進(jìn)給，直到在擠壓室中達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力。由此可以實(shí)現(xiàn)與真正的擠壓過程之間的無縫過渡。
在該方法另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在柱塞的進(jìn)給運(yùn)動之前用該柱塞實(shí)施一個預(yù)擠壓過程，在該過程中將液相從產(chǎn)品中榨出。在此，為了預(yù)先確定進(jìn)給速度模式并且在具有已經(jīng)分級的速度模式的情況下預(yù)先確定第一位置，在事先進(jìn)行的擠壓過程結(jié)束時檢測出柱塞的位置。而后從這個檢測出的位置中，可以在額外知道可能的在已進(jìn)行的擠壓過程結(jié)束后所輸送的或排出的產(chǎn)品量、沖洗流體或液態(tài)產(chǎn)品量的情況下，來預(yù)先確定在柱塞沖擊到處于擠壓室中的產(chǎn)品時柱塞的估計位置，并且相應(yīng)地對進(jìn)給速度模式進(jìn)行匹配，這使得該方法特別適合于帶有對液相進(jìn)行中間壓榨這一過程的脈沖充填運(yùn)行，或者特別適合于帶有在間隙期間對產(chǎn)品進(jìn)行松散處理且必要時額外地將洗滌流體輸進(jìn)擠壓室中這些過程的階段式擠壓。此外，除了柱塞在事先進(jìn)行的擠壓過程結(jié)束時的位置，還檢測出在達(dá)到該活塞位置時的擠壓室壓力，并且同樣將這個檢測出的壓力值用于確定在沖擊到處于擠壓室中的產(chǎn)品時柱塞的估計位置或者用于匹配進(jìn)給速度模式，比如以便對糊狀物變化的可壓縮性加以考慮。
相應(yīng)地優(yōu)選在已進(jìn)行的擠壓過程的結(jié)束時刻和擠壓室容積與布置在擠壓室中的產(chǎn)品體積相同的時刻之間，將另外的產(chǎn)品或一種洗滌流體輸進(jìn)擠壓室中，也就是優(yōu)選在脈沖充填運(yùn)行時或者在沖洗運(yùn)行時使用該方法。在此，按本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)特別明顯地顯露出來。
同樣優(yōu)選為了預(yù)先確定相應(yīng)的進(jìn)給速度模式并且在已經(jīng)分級的速度模式的情況下為了預(yù)先確定第一位置，而檢測出輸送給擠壓室的產(chǎn)品量或沖洗流體量，以便可以對每個單個的擠壓過程進(jìn)行優(yōu)化。
在該方法另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，對柱塞在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中在達(dá)到一個特定的擠壓室壓力或達(dá)到一個特定的活塞位置之后的進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在榨出液相時在擠壓室中實(shí)現(xiàn)一種特定的壓力變化。
在此優(yōu)選特別地為有待擠壓的產(chǎn)品和/或根據(jù)液相的排出的當(dāng)前排出變化來選擇壓力變化曲線，因為這樣可以獲得最佳的擠壓結(jié)果。
在該方法的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，為實(shí)施該方法使用一種壓濾機(jī)，在該壓濾機(jī)中在柱塞和擠壓室的其余的限界區(qū)之間布置了多個柔性的過濾排液元件，用于在擠壓過程中在將固相保留在擠壓室中的同時將產(chǎn)品的液相從擠壓室中排出來。這樣的壓濾機(jī)特別適合于按本發(fā)明所述的方法進(jìn)行運(yùn)行。
本發(fā)明的第二方面涉及按照本發(fā)明的第一方面所述的方法的應(yīng)用，用于對水果或蔬菜糊狀物進(jìn)行固液分開。在該方法的使用中，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)特別明顯地顯露出來。
本發(fā)明的第三方面涉及一種壓濾機(jī)，該壓濾機(jī)具有一個用于容納一種有待擠壓的產(chǎn)品的擠壓室，具有一個布置在擠壓室中用于向產(chǎn)品加載壓力的柱塞，并且具有一個擠壓控制器。該擠壓控制器實(shí)現(xiàn)了按根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法優(yōu)選自動運(yùn)行所述擠壓機(jī)。
在壓濾機(jī)的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，擠壓控制器能夠從一個后面的未完全用產(chǎn)品充填擠壓室的位置開始在對柱塞的進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行控制，從而柱塞在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中在未對產(chǎn)品加載壓力的情況下從后面的活塞位置開始將擠壓室容積縮小直到其達(dá)到處于擠壓室中的產(chǎn)品的體積，并且而后在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中對產(chǎn)品加載壓力，并且將液相從產(chǎn)品中榨出，其中柱塞在擠壓室的容積和布置在擠壓室中的產(chǎn)品的體積相同的時刻具有一種進(jìn)給速度，該進(jìn)給速度小于在進(jìn)給運(yùn)動的整個第一階段內(nèi)的平均進(jìn)給速度。該進(jìn)給速度可以通過特定的固定的或可變的、無級的或分級的進(jìn)給速度模式的啟動實(shí)現(xiàn)。作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在無級進(jìn)給速度模式的情況下優(yōu)選使用具有可無級調(diào)節(jié)的軸向柱塞泵的液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，但其中也可以使用可分級切換的具有旁通閥的泵。
在此優(yōu)選使擠壓控制器能夠根據(jù)特定的工藝參數(shù)、優(yōu)選根據(jù)處于擠壓室中的產(chǎn)品量和/或產(chǎn)品類型對進(jìn)給速度模式進(jìn)行控制，從而在每個擠壓過程中可以執(zhí)行一種最佳的進(jìn)給速度模式。
優(yōu)選擠壓控制器能夠如此對柱塞的進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行控制，從而柱塞首先從后面的活塞位置開始以第一進(jìn)給速度移進(jìn)一個預(yù)先確定的第一位置中，在該第一位置中擠壓室仍然僅僅部分被產(chǎn)品所充填，并且而后從該第一位置開始以小于第一進(jìn)給速度的第二進(jìn)給速度移進(jìn)第二位置中，在該第二位置中處于擠壓室中的產(chǎn)品被柱塞置于壓力之下，并且液相從產(chǎn)品中榨出。這樣的壓濾機(jī)可以借助于費(fèi)用低廉的可有級切換的液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，并且也可以通過給既有的壓濾機(jī)加裝一個合適的擠壓控制器來實(shí)現(xiàn)。
如果擠壓控制器在此能夠優(yōu)選在柱塞相應(yīng)的進(jìn)給過程中，提前檢測出在不同的柱塞位置上擠壓室的充填程度和/或在擠壓室容積與處于擠壓室中的產(chǎn)品數(shù)量的體積相同時柱塞的估計位置，并且能夠?qū)M(jìn)給速度模式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在擠壓室的一個特定的充填程度上或者在柱塞與擠壓室容積與處于擠壓室中的產(chǎn)品數(shù)量的體積相同時的位置之間具有一個特定間距時到達(dá)該第一位置，這樣就可以每次在柱塞就要沖擊到該產(chǎn)品之前達(dá)到第一位置或者將進(jìn)給速度切換到較小的進(jìn)給速度，并且由此對擠壓效率進(jìn)行優(yōu)化。
此外，有利的是擠壓控制器能夠在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中如此控制進(jìn)給運(yùn)動，從而可以在擠壓室中在將液相從產(chǎn)品中榨出的過程中啟用一種優(yōu)選根據(jù)有待壓榨的產(chǎn)品預(yù)選確定的壓力曲線和/或一種根據(jù)當(dāng)前液汁流出情況計算出的壓力曲線，從而這里也可以進(jìn)行個性化的優(yōu)化處理。
在壓濾機(jī)的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以額外地利用擠壓控制器優(yōu)選自動地控制有待壓榨的產(chǎn)品和/或洗滌流體向擠壓室的供給，從而可以使壓濾機(jī)從其充填到排空的整個運(yùn)行過程全部自動化。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如此構(gòu)造壓濾機(jī)，從而使其具有許多布置在柱塞和擠壓室其余限界區(qū)之間的柔性過濾排液元件，用于在擠壓過程中在將產(chǎn)品的液相從擠壓室中排出來的同時將產(chǎn)品的固相保留在擠壓室中。這樣的壓濾機(jī)可以具有特別高的產(chǎn)量，并且可以通過本發(fā)明顯著提高其效率。
本發(fā)明的第四方面也是最后一個方面涉及按照本發(fā)明的第三方面所述的壓濾機(jī)的應(yīng)用，這里的壓濾機(jī)用于食品行業(yè)中水果或蔬菜糊狀物的固液分離。這里由于有待處理的數(shù)量巨大，故而可以產(chǎn)生特別巨大的經(jīng)濟(jì)利益。


本發(fā)明的其它改進(jìn)方案、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用由獨(dú)立權(quán)利要求及借助于附圖所作的以下說明獲得。附圖示出圖1示出了用于執(zhí)行按本發(fā)明的方法的水平柱塞式壓濾機(jī)的剖面圖；圖2示出了在按發(fā)明的用于運(yùn)行圖1所示壓濾機(jī)的第一種方法中柱塞升程H和擠壓室壓力P關(guān)于時間t的變化曲線圖；圖3如圖2一樣示出在按本發(fā)明的第二種運(yùn)行方法中的曲線圖；圖4如圖2一樣示出在按本發(fā)明的第三種運(yùn)行方法中的曲線圖；圖5如圖2一樣示出在按本發(fā)明的第四種運(yùn)行方法中的曲線圖；具體實(shí)施方式
在圖1中示出了一種用于實(shí)施按本明的方法的水平柱塞式壓濾機(jī)的剖面圖。該柱塞式壓濾機(jī)1包括一個圓柱形壓濾機(jī)外殼6，在該壓濾機(jī)外殼6中按可以水平移動的方式布置了一個柱塞4，并且該壓濾機(jī)外殼6在其與柱塞入口側(cè)對置的一端上被一塊壓板7所封閉。壓濾機(jī)外殼6、壓板7和柱塞4共同形成一個用于容納壓榨物2的擠壓室3，其容積可以通過柱塞4的移動而變化。在壓板7和柱塞4之間布置了多個柔性的過濾排液元件5，它們在擠壓時將壓榨物2的液相導(dǎo)入處于壓板7和柱塞4中的收集室8、9中，并且從那里再導(dǎo)入排出管道10、11中，并且將固相保留在擠壓室3中。壓榨物2通過一個中央加料口12輸送到擠壓室3中，這里的中央加料口12在加入壓榨物2之后用一個滑閥13進(jìn)行封閉。柱塞4由一個與液壓泵(未示出)進(jìn)行有效連接的雙作用液壓缸14進(jìn)行驅(qū)動。在所示出的位置中，柱塞4處于一個按要求的后面的活塞位置H1中，并且擠壓室3大概有一半的容積被充填了作為按要求的產(chǎn)品的水果糊狀物2。
如果柱塞4從所示出的位置開始通過相應(yīng)致動液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)14向左朝壓板7的方向移動，那么由此擠壓室3的容積在擠壓室3中沒有明顯壓力形成的情況下縮小，直到柱塞4在位置H2由于而后擠壓室3的容積和處于其中的糊狀物2的體積相同而沖擊到糊狀物2上。然后，在進(jìn)一步的進(jìn)給運(yùn)動中，在擠壓室3中就建立壓力，并且液相從水果糊狀物2中流出且通過過濾排液元件5流進(jìn)排出管道10、11中。
圖2到5分別示出在圖1示出的壓濾機(jī)1按照一種按本發(fā)明的方法運(yùn)行時柱塞升程位置H(實(shí)線)及擠壓室壓力P(虛線)關(guān)于時間t的變化曲線。在此分別示出多個依次切換的擠壓過程中的其中一個，在中間連接著混合物松散過程(圖2到4)或者在中間連接著脈沖充填過程(圖5)。如圖所示，柱塞4分別在擠壓過程開始時從其在先前進(jìn)行的擠壓過程結(jié)束時達(dá)到的位置H4中拉回到后面的活塞位置H1中，由此擠壓室3中的過濾排液元件5在擠壓室容積擴(kuò)大的同時伸展開來，并且其中固體份額早已加大的糊狀物2在擠壓室3中得到松散。此外，在圖5示出的方法中，就象早已提到的一樣，在柱塞4返回時還有其它的糊狀物2被放入擠壓室3中。
隨后開始柱塞4的進(jìn)給運(yùn)動，該進(jìn)給運(yùn)動在所有示出的方法中以最大的進(jìn)給速度開始并且以最小的進(jìn)給速度結(jié)束，其中圖2到5所示出的不同的按發(fā)明的方法的區(qū)別在于其進(jìn)給運(yùn)動的時間變化曲線，也就是其進(jìn)給速度模式。
在圖2示出的運(yùn)行方法中，柱塞4按照一種無級進(jìn)給速度模式進(jìn)行從后面的已返回的活塞位置H1開始直到進(jìn)給運(yùn)動結(jié)束為止的整個進(jìn)給運(yùn)動，在該進(jìn)給速度模式中進(jìn)給速度隨著柱塞升程的不斷增加而逐漸減小。在此，柱塞在其沖擊到糊狀物2的位置H2中具有一個預(yù)先確定的進(jìn)給速度V2，該進(jìn)給速度V2遠(yuǎn)小于其跑完在后面的活塞位置H1和沖擊活塞位置H2之間的位移所使用的平均進(jìn)給速度V1m。該無級進(jìn)給速度模式通過一個為液壓缸14供給動力的可無級調(diào)節(jié)的軸向柱塞泵的使用以及通過由一個計算機(jī)輔助擠壓控制器對該泵進(jìn)行相應(yīng)的致動得到實(shí)現(xiàn)。在此為保證柱塞4在沖擊到糊狀物2時總是具有預(yù)先設(shè)定的第二進(jìn)給速度V2，檢測出柱塞4在先前進(jìn)行的擠壓過程中的最終位置H4，該最終位置H4在以后的擠壓過程中基本上相當(dāng)于在接下來的擠壓過程中沖擊到糊狀物2上時柱塞4的位置H2，并且而后該最終位置H4被擠壓控制器用于對進(jìn)給速度模式進(jìn)行相應(yīng)的匹配。通過這種方式自動地為每個單個的擠壓過程來優(yōu)化進(jìn)給速度模式。
在圖3所示的運(yùn)行方法中，柱塞4從后面的活塞位置H1開始一直進(jìn)給運(yùn)動到第一活塞位置H1’，該位置H1’就在位置H2前面不遠(yuǎn)處，而在位置H1’上柱塞4以恒定的第一進(jìn)給速度V1沖擊糊狀物2，并且從這里開始以遠(yuǎn)低于第一進(jìn)給速度V1的恒定的第二進(jìn)給速度V2一直進(jìn)給到在這里同時相當(dāng)于活塞進(jìn)給運(yùn)動的最終位置的第二位置H3。在此，柱塞4以較小的進(jìn)給速度V2沖擊糊狀物2。分級的進(jìn)給速度在這里通過使用一種可兩級切換的液壓泵作為液壓缸14的動力供給單元以及在點(diǎn)H1’中將該泵通過擠壓控制器進(jìn)行相應(yīng)的切換得到實(shí)現(xiàn)，其中這里也用擠壓控制器檢測出柱塞4在先前進(jìn)行的擠壓過程中的最終位置H4以及柱塞4從該位置開始沖擊到糊狀物2時的位置H2，并且而后借助于一個預(yù)先設(shè)定的升程差確定切換點(diǎn)H1’。通過這種方式可以保證，在柱塞4沖擊到糊狀物2之前總是按一個特定的升程差切換到較慢的進(jìn)給速度V2。此外，作為活塞最終位置H4的補(bǔ)充也檢測出在最終位置H4上所達(dá)到的擠壓室壓力P，并且為確定沖擊位置H2或切換點(diǎn)H1’對該擠壓室壓力P一同進(jìn)行分析，比如用于對糊狀物在多個先后切換的擠壓過程中變化的可壓縮性加以考慮。
在圖4中示出的運(yùn)行方法中，如早已在圖3中示出的方法一樣進(jìn)行柱塞4的進(jìn)給運(yùn)動，柱塞4以恒定的第一進(jìn)給速度V1從后面的已返回的活塞位置H1開始一直進(jìn)給到處于在柱塞4沖擊到糊狀物2時的沖擊位置H2前面不遠(yuǎn)處的第一活塞位置H1’，并且從該活塞位置H1’開始以明顯小于第一進(jìn)給速度V1的恒定的第二進(jìn)給速度V2一直進(jìn)給到第二位置H3，從而柱塞4以較小的進(jìn)給速度V2沖擊到糊狀物2上。與在圖3中所示出的方法相反，代表著柱塞4以第二進(jìn)給速度V2進(jìn)行的進(jìn)給運(yùn)動的結(jié)束的第二位置H3并不是處于柱塞4的整個進(jìn)給運(yùn)動的結(jié)束處，而是處于在柱塞4沖擊到糊狀物2時的位置H2與進(jìn)給運(yùn)動的結(jié)束處之間。在該情況下，如果擠壓室壓力P超過一個特定的閾值，那就到達(dá)了第二位置H3。在達(dá)到所述的閾值時，擠壓控制器而后就切換到一種調(diào)節(jié)方案，在該調(diào)節(jié)方案中通過對活塞進(jìn)給速度進(jìn)行的相應(yīng)的控制啟動一個預(yù)先確定的擠壓室壓力變化曲線。也可以放棄使用一個特定的壓力閥值，而是將一個特定的相對于位置H2的升程差用作第二位置H3的出現(xiàn)的準(zhǔn)則，并且用作隨后切換到壓力曲線調(diào)節(jié)的準(zhǔn)則。
圖5中所示出的運(yùn)行方法與圖4中所示出的方法的不同之處僅僅在于，在已進(jìn)行的擠壓過程的活塞進(jìn)給運(yùn)動的最終位置H4與柱塞4沖擊到糊狀物2時的沖擊位置之間在位置H2中向擠壓室3輸送另外的糊狀物2，從而使處于擠壓室3中的糊狀物2的體積擴(kuò)大并且沖擊位置H2處于先前的活塞位置H4的前面。為了能夠確定柱塞4沖擊到糊狀物2的沖擊位置及所屬的第一位置H1’，擠壓控制器在該情況下除了檢測出先前進(jìn)行的擠壓過程的活塞最終位置H4之外，還額外地檢測出額外輸送的糊狀物2的量。
在對本申請中本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行描述的同時，應(yīng)該明確地指出，本發(fā)明不局限于這些優(yōu)選的實(shí)施例，并且也可以在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)以其它方式進(jìn)行實(shí)施。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行一種壓濾機(jī)(1)的方法，該壓濾機(jī)(1)用于一種產(chǎn)品(2)的固液分離，且具有一個配有柱塞(4)的擠壓室(3)，該方法包括以下步驟a)準(zhǔn)備壓濾機(jī)(1)，將有待壓榨的產(chǎn)品(2)布設(shè)在擠壓室(3)中并且將柱塞(4)定位于一個后面的活塞位置(H1)中，從而擠壓室(3)僅僅部分充填了產(chǎn)品(2)；以及b)將柱塞(4)在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中從后面的活塞位置(H1)開始在不對產(chǎn)品(2)進(jìn)行壓力加載的情況下縮小擠壓室容積，直到擠壓室容積等于處于擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積，并且而后在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中通過柱塞(4)對產(chǎn)品(2)進(jìn)行壓力加載，并將液相從產(chǎn)品(2)中榨出，其中柱塞(4)在擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同的那一時刻(H2)以一種小于在進(jìn)給運(yùn)動的整個第一階段內(nèi)的平均進(jìn)給速度(V1m、V1)的進(jìn)給速度(V2)進(jìn)行進(jìn)給。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述柱塞在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中的進(jìn)給速度尤其按照一種預(yù)先確定的進(jìn)給速度模式從一個最大進(jìn)給速度開始分級地或者無級地在擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同的那一時刻(H2)降低到進(jìn)給速度(V2)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述柱塞(4)首先從后面的活塞位置(H1)開始以第一進(jìn)給速度(V1)進(jìn)給到預(yù)先確定的第一位置(H1’)，在該第一位置(H1’)中擠壓室(3)仍然只是部分地被產(chǎn)品(2)所充填，并且而后從該第一位置(H1’)開始以小于第一進(jìn)給速度(V1)的第二進(jìn)給速度(V2)進(jìn)給到第二位置(H3)中，在該第二位置(H3)中擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同，并且處于擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)被柱塞(4)置于壓力之下。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如此預(yù)先確定所述第一位置(H1’)，從而在柱塞(4)布置在第一位置(H1’)中的情況下擠壓室(3)具有一個特定的充填程度，或者柱塞(4)到位置(H2)之間具有一個特定的間距，在位置(H2)上在柱塞(4)繼續(xù)進(jìn)給時擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積出現(xiàn)相同現(xiàn)象。
5.按權(quán)利要求3到4中任一項所述的方法，其特征在于，所述柱塞(4)在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中一直以第二進(jìn)給速度(V2)進(jìn)給，直到在擠壓室(3)中達(dá)到一個確定的壓力。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述柱塞(4)向前進(jìn)給之前進(jìn)行一個事先的擠壓過程，在此擠壓過程中通過用柱塞(4)進(jìn)行的壓力加載將液相從產(chǎn)品(2)中榨出，并且為預(yù)先確定進(jìn)給速度模式、尤其為了預(yù)先確定第一位置(H1’)而檢測出在前面發(fā)生的擠壓過程結(jié)束時柱塞(4)的位置(H4)，并且必要時還額外檢測出在該位置上達(dá)到的擠壓室壓力(P)。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在前面發(fā)生的擠壓過程結(jié)束時刻(H4)與擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同的那個時刻(H2)之間向擠壓室(3)輸送另外的產(chǎn)品(2)。
8.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在前面發(fā)生的擠壓過程結(jié)束時刻(H4)與擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同的那個時刻(H2)之間向擠壓室(3)輸送一種洗滌流體。
9.按權(quán)利要求7到8中任一項所述的方法，其特征在于，為預(yù)先確定進(jìn)給速度模式、尤其為預(yù)先確定第一位置(H1’)而檢測出向擠壓室(3)輸送的產(chǎn)品量(2)或洗滌液量。
10.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中在達(dá)到一個確定的擠壓室壓力之后或在達(dá)到一個確定的柱塞位置之后對柱塞的進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在將液相從產(chǎn)品(2)中榨出時實(shí)現(xiàn)一種確定的壓力變化曲線。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述產(chǎn)品(2)和/或根據(jù)液相的流出的有效變化來選擇壓力變化曲線。
12.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使用一種壓濾機(jī)(1)，在該壓濾機(jī)中在柱塞(4)和擠壓室(3)的其余限界區(qū)之間布置了多個柔性的過濾排液元件(5)，用于在擠壓過程中將產(chǎn)品(2)的液相排出擠壓室(3)，而同時將產(chǎn)品(2)的固相留在擠壓室(3)中。
13.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法的應(yīng)用，其中該方法用于用一種壓濾機(jī)(1)對水果糊狀物(1)或蔬菜糊狀物進(jìn)行固液分離。
14.壓濾機(jī)(1)，包括一個用于容納有待擠壓的產(chǎn)品(2)的擠壓室(3)、一個布置在擠壓室(3)中的用于對產(chǎn)品(2)加載壓力的柱塞(4)以及一個用于尤其自動化地執(zhí)行按權(quán)利要求1到13中任一項所述的方法的擠壓控制器。
15.按權(quán)利要求14所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述擠壓控制器能夠在未完全用產(chǎn)品(2)充填擠壓室(3)的情況下對從一個后面的位置(H1)開始的柱塞進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行控制，從而柱塞(3)在進(jìn)給運(yùn)動的第一階段中從該后面的活塞位置(H1)開始在沒有對產(chǎn)品(2)進(jìn)行壓力加載的情況下不斷縮小擠壓室容積(3)，直到其達(dá)到處于擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積，并且然后在進(jìn)給運(yùn)動的第二階段中對產(chǎn)品(2)進(jìn)行壓力加載，并且將液相從產(chǎn)品(2)中榨出，其中柱塞(4)在擠壓室(3)的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同的那個時刻(H2)具有一個小于在進(jìn)給運(yùn)動的整個第一階段內(nèi)的平均進(jìn)給速度(V1m、V1)的進(jìn)給速度(V2)。
16.按權(quán)利要求14到15中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述擠壓控制器能夠按照一種尤其根據(jù)處于擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的量和/或產(chǎn)品(2)的類型預(yù)先確定的分級的或無級的進(jìn)給速度模式對柱塞(4)的進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行控制。
17.按權(quán)利要求14到16中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述擠壓控制器能夠如此控制柱塞(4)的進(jìn)給運(yùn)動，從而柱塞(4)首先從后面的活塞位置(H1)開始以第一進(jìn)給速度(V1)移動到一個預(yù)先確定的第一位置(H1’)，在該第一位置(H1’)中擠壓室(3)仍然只是部分地被產(chǎn)品(2)所充填，并且而后從該第一位置(H1’)開始以小于第一進(jìn)給速度(V1)的第二進(jìn)給速度(V2)移動到第二位置(H3)中，在該第二位置(H3)中處于擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)被柱塞(4)置于壓力之下，并且液相從產(chǎn)品(2)中壓榨出來。
18.按權(quán)利要求17所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述擠壓控制器能夠為柱塞的不同位置和/或為在擠壓室的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同時柱塞的估計位置(H2)事先尤其在柱塞進(jìn)給過程中檢測出擠壓室(3)的充填程度，并且調(diào)節(jié)進(jìn)給速度模式，從而在擠壓室(3)的一種確定的充填程度的情況下或者在柱塞(4)到已檢測到的位置(H2)具有確定間距時到達(dá)該第一位置(H1’)，其中在位置(H2)上擠壓室的容積與布置在擠壓室(3)中的產(chǎn)品(2)的體積相同。
19.按權(quán)利要求13到18中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述擠壓控制器能夠在第二階段如此控制進(jìn)給運(yùn)動，從而在擠壓室(3)中在將液相從產(chǎn)品(2)中榨出的過程中遵守一種尤其根據(jù)有待壓榨的產(chǎn)品(2)預(yù)先確定的壓力變化曲線。
20.按權(quán)利要求13到19中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述控制器能夠根據(jù)液相的流出的當(dāng)前變化改變壓力上升。
21.按權(quán)利要求13到20中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，可以額外地利用擠壓控制器尤其自動地控制有待壓榨的產(chǎn)品(2)和/或洗滌流體到擠壓室(3)的輸送。
22.按權(quán)利要求13到21中任一項所述的壓濾機(jī)(1)，其特征在于，所述壓濾機(jī)(1)在柱塞(4)和擠壓室(3)的其余限界區(qū)之間具有多個柔性的過濾排液元件(5)，用于在擠壓過程中將產(chǎn)品(2)的液相排出擠壓室(3)，而同時將產(chǎn)品(2)的固相留在擠壓室(3)中。
23.將按權(quán)利要求13到22中任一項所述的壓濾機(jī)(1)用于水果或蔬菜糊狀物(2)的固液分離的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行柱塞式壓濾機(jī)(1)的方法，在這種方法中柱塞(4)在擠壓室(3)部分充填的情況下在第一階段中在沒有對壓榨物(2)進(jìn)行壓力加載的情況下以第一進(jìn)給速度(V1)進(jìn)行進(jìn)給，并且在第二階段中在對壓榨物(2)進(jìn)行沖擊并對其進(jìn)行壓力加載的情況下以明顯低于第一進(jìn)給速度(V1)的第二進(jìn)給速度(V2)進(jìn)行進(jìn)給。通過按本發(fā)明的運(yùn)行方法可以在壓榨的液相中渣滓份額很低的情況下同時達(dá)到更高的效率，從而可以在提高經(jīng)濟(jì)性的情況下生產(chǎn)同樣優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
文檔編號B01D29/60GK1950194SQ200580014846
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者D·皮諾瓦 申請人:布克-蓋耶股份公司