用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机.pdf

本发明涉及一种用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机，该榨汁机包括至少两个压榨辊(2)，它们以相反的方向旋转以便在用于挤压和排出汁水的区域(3)处和下游的产品片出口区域(4)处驱动和压榨产品片，其中，两个辊子(2)中的至少一个可包括为提取出的汁水的流动而设置的周向环形凹槽(5)，该榨汁机还包括用于限制压榨后甘蔗汁再吸收的装置(7)。在下游的产品片出口区域(4)中，该用于限制甘蔗汁再吸收的装置包括：位于压榨区域(3)下游的抗膨胀通道(8)，压榨后的产品片在旋转的辊子的作用下被送到该通道中；以及调节该通道截面的装置，用于至少局部地紧缩在该通道中的产品片。根据本发明，该通道(8)包括至少一个给定长度的段，沿着该段通道是渐扩的，也称为松弛区域，紧跟其后的是调节该通道(8)的截面的装置(9)，用于使该通道沿着相应长度段收缩，所述相应长度段也称为反压力区域。

1.  一种用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机(1)，所述榨汁机包括至少两个压榨辊(2)，所述辊子以相反的方向旋转，以便在用于挤压和排出汁水的区域(3)处和下游的产品片出口区域(4)处驱动和压榨产品片，其中，两个辊子(2)中的至少一个具有周向环形凹槽(51)，所述环形凹槽是为提取出的汁水的流动而设置的，所述榨汁机还具有用于限制压榨后甘蔗汁的再吸收的装置(7)，在所述下游的产品片出口区域(4)中，所述装置(7)一方面具有位于所述压榨区域(3)下游的抗膨胀通道(8)，压榨后的产品片在旋转的辊子(2)的作用下被引导到所述通道(8)中，另一方面具有调节所述通道(8)截面的装置(9)，用于至少局部地紧缩在所述通道中的产品片，所述榨汁机(1)的特征在于，所述抗膨胀通道(8)具有至少一个长度段，在所述长度段上通道是渐扩的，也称为松弛区域，紧跟其后的是调节通道(8)截面的所述装置(9)，用于使所述通道在相应长度段上收缩，所述相应长度段也称为反压力区域。

2.  根据权利要求1所述的榨汁机，其特征在于，抗膨胀通道(8)具有三个连续的长度段，即：
-第一长度段(20)，在所述段上通道(8)是收缩的，
-第二长度段(30)，在所述段上通道(8)是渐扩的，也称为松弛区域，
-第三长度段(40)，在所述段上通道(8)是收缩的，这对应于所述反压力区域(40)。

3.  根据权利要求1或2所述的榨汁机，其特征在于，所述通道设置有用于排出所述汁水的开口(21、35)。

4.  根据权利要求1所述的榨汁机，其特征在于，所述调节装置(9)包括至少一个枢转凸轮(10)，所述凸轮的引导壁为可倾斜的。

5.  根据权利要求4所述的榨汁机，其特征在于，所述反压力区域设置有两个枢转凸轮。

6.  根据权利要求1-5中任意之一所述的榨汁机，其特征在于，具有力传感器或转矩传感器，用于测量由所述通道(8)中紧致的产品片在所述凸轮(10)上引起的应力。

7.  根据权利要求1-6中任意之一所述的榨汁机，其特征在于，具有用于调节所述凸轮的倾斜的装置(11)，所述装置(11)由千斤顶(12)构成。

8.  根据权利要求1-7中任意之一所述的榨汁机，其特征在于，所述抗膨胀通道(8)的平均方向(13)为向下倾斜的。

9.  根据权利要求1-8中任意之一所述的榨汁机，其特征在于，所述两个压榨辊(2)均设置有周向环形凹槽(6)，所述榨汁机为每个辊子设有梳形元件(6)。

10.  根据权利要求1-9中任意之一所述的榨汁机，其特征在于，具有形成三角形构型的三个辊子，其中两个辊子是压榨辊(2)，第三个是设置用于传输和引导所述产品片的辊子(14)。

用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机。
背景技术
[0002]如今，为了从甘蔗中提取汁水，首先执行预先步骤，在该步骤中利用诸如刀、处理机或公知为“粉碎机”的粉碎设备的器具来预备甘蔗。
[0003]例如，一种粉碎机由可运动的转子构成，该转子包括有100到200个20到30公斤重的一组锤子，并且以高达900到1100转/分的速度旋转，这使得能够打开包含甜汁的甘蔗细胞，从而榨汁机可以提取汁水。
[0004]如此预备的产品被提供给压榨系统，其一般由一组4-7个串联的榨汁机构成。每个榨汁机提取一部分汁水。这使得该组能够提取出高达近98％的包含在甘蔗中的糖分。
[0005]公知的榨汁机通常包括至少三个压榨辊，它们以相反的方向旋转，特别是由带有椽的圆柱所构成。带有椽的辊子还包括用于更好地排出汁水的凹槽。在这些压力区域之间，公知的是通过使用甘蔗渣刮板来引导压榨后的甘蔗，该刮板使甘蔗保持紧致以便最好地提取出甘蔗汁。
[0006]然而，在所述甘蔗渣刮板处，可以注意到因甘蔗的摩擦而引起的能量损失。还观察到，在每个榨汁机的最终压榨的出口处，甘蔗对汁水进行再吸收，从而快速地松散开。这对压榨产量是不利的，且要求连续使用若干个压榨辊。
[0007]文件FR-2.706.808与文件FR-2709.700公开了一种用于提高提取液体(尤其是甘蔗汁)的辊子的压榨效率的设备。该设备包括在压榨辊下游的通道，称为泄槽，还包括在泄槽中造成瓶颈的障碍物。装有这种设备的榨汁机在第一次压榨期间能够提取出高达70％的汁水。
发明内容
[0008]本发明的目的是提供一种用于提取甘蔗汁的榨汁机，它特别具有限制压榨后甘蔗汁再吸收的改进设备，并且它的性能好于公知系统。
[0009]本发明的另一个目的是提供一种具有更高产量的榨汁机，它能够在第一次压榨期间提取出至少75％的汁水。
[0010]本发明的另一个目的是提供一种榨汁机，其能耗小于现有技术的榨汁机。
[0011]本发明的另一个目的是提供一种仅仅由两个压榨辊构成的榨汁机。
[0012]本发明的其它目的和优点将在下面的描述中呈现，所述描述仅仅出于说明的目的，而并非用来限制本发明。
[0013]本发明涉及一种用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机，该榨汁机包括至少两个压榨辊，它们以相反的方向旋转，以便在用于挤压和排出汁水的区域处以及下游的该产品片出口区域处驱动和压榨该产品片，其中，两个辊子中的至少一个可具有为提取出的汁水的流动而设置的周向环形凹槽。
[0014]本发明的榨汁机还具有用于限制压榨后甘蔗汁再吸收的装置，在下游的产品片排出区域中，该装置一方面具有位于压榨区域下游的抗扩张通道，压榨后的产品片在旋转的辊子的作用下被喂送到该通道中，另一方面具有调节通道截面的装置，用于至少局部地紧缩在该通道中的产品片。
[0015]根据本发明，该抗扩张通道具有至少一个长度段，在该长度段上通道是渐扩的，也称为松弛区域，紧跟其后的是调节该通道截面的所述装置，用于使该通道在相应区域上收缩，所述相应区域也称为反压力区域。
[0016]根据本发明的一个实施例变型，抗膨胀通道可具有三个连续的长度段，即：
-第一长度段，在该段上通道是收缩的，
-第二长度段，在该段上通道是渐扩的，即所述松弛区域，
-第三长度段，在该段上通道是收缩的，对应于所述反压力区域。
附图说明
[0017]在阅读了带有附图的说明书之后，将会更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据一个实施例，符合本发明的榨汁机的侧视图，
-图2和图3是图1所示的用于压榨和限制再吸收的机构的局部视图，其中用于调节通道截面的装置处于两个位置，
-图4是根据本发明的压榨辊的一个实施例的局部剖视图，该压榨辊包括用于排出汁水的环形凹槽和三角形的椽，
-图5和图6分别是能够清洁图4所示的椽的梳形元件的正视图和侧视图，
-图7是根据第二实施例，符合本发明的榨汁机的局部原理示意图，
-图8是根据第三实施例，符合本发明的榨汁机的局部原理示意图，
-图9是根据第四实施例，符合本发明的榨汁机的局部原理示意图，
-图10是一幅曲线图，示例地示出了产品在如图7至图9所示的榨汁机的通道的三个连续区域处的压力变化，即：第一长度段，在其上通道为收缩的(区域20)、松弛区域(区域30)和反压力区域(区域40)。
具体实施方式
[0018]本发明涉及一种用于从产品片中提取甘蔗汁的榨汁机。
[0019]榨汁机1包括至少两个压榨辊2，它们以相反的方向旋转以便在用于挤压和排出汁水的区域3处和下游的产品片出口区域4处驱动和压榨该产品片。
[0020]即便如此，本发明将在仅仅装有两个压榨辊的榨汁机中找到有利的应用，但本发明并不限于此。例如，也可以结合装有3到6个辊子的常规榨汁机来考虑该发明。
[0021]该榨汁机还具有用来限制压榨后甘蔗汁再吸收的装置。
[0022]在这一点上，两个辊子2中的至少一个可具有周向环形凹槽5，该环形凹槽是为提取出的汁水的流动而设置的。如图1所示，根据示例，两个压榨辊2彼此啮合，尤其是在椽5₂处。因此采用椽5₁来装填凹槽5₁。此外，榨汁机可具有至少一个用于清洁椽5₂的梳形元件6，以及用于清洁凹槽5₁的装置。该梳形元件6能够清除掉椽子中压榨后的产品。如图5所示，根据一个示例，这些椽具有三角形外廓。
[0023]另外，在下游的产品片出口区域4中，用于限制汁水的再吸收的装置7一方面具有位于压榨区域3的下游的抗膨胀通道8，压榨后的产品片被引导到该通道中，尤其是被旋转的辊子所推动和作用，另一方面具有调节通道8的截面的装置9，用于至少局部地紧缩在该通道中的产品片。
[0024]抗膨胀通道意指能够引导产品、防止该产品变得完全松散且无任何约束地离开的泄槽。
[0025]根据本发明，抗膨胀通道8具有至少一个长度段，在该长度段上该通道是渐扩的，也称为松弛区域，紧跟其后的是调节通道8的截面的所述装置9，其用于使通道在相应区域中收缩，该相应区域称为反压力区域。
[0026]根据一个实施例，该调节装置9包括至少一个枢转的凸轮10，该凸轮的产品引导壁是可倾斜的。
[0027]本发明诞生于对以下事实的观察，即在首次压榨操作之后，可以通过以受控的方式释放压力并在产品片中施加(特别是具有相同强度)的新的压力，来再次干燥产品片。
[0028]而且，根据本发明，渐扩的松弛区域使产品在反压力区域中被进一步挤压之前能够部分地松弛。从而，根据图1至图4的实例所示的榨汁机，能够使产品在辊子2之间、在压榨区域3处连续地经受第一次挤压，得益于通道渐扩的第一长度段使产品松弛，然后使产品在反压力区域中经受再次挤压。
[0029]因此，与采用现有技术中的榨汁机相比，该榨汁机可以提取出更多的汁水，或者可以在消耗更少能量来致动辊子的情况下提取出相同量的汁水。已观察到汁水的提取能够增加多达5％。
[0030]如根据图1至图4的实例所示，抗膨胀通道8可为渐扩的，至少在第一长度段上是这样。具体的，通道8的下壁和上壁，至少在所述第一渐扩长度段上，可相对于该通道的平均方向13形成角度“α”，其介于2°到10°之间。
[0031]根据图2或图3所示的实施例，角度“α”可具体地等于5°。
[0032]根据一个实施例所示，用于调节通道8的截面的装置9包括枢转的凸轮10，该凸轮的倾斜能够局部地和横向地调节通道的截面。
[0033]具体地，凸轮10可具有产品引导壁15。该引导壁15，设置在压榨后产品片的路径的整个宽度上，其至少在第二长度段上，至少部分地形成该通道的内壁。
[0034]在图3中标记为β的凸轮角，即引导壁15相对于通道8的平均方向13的角度，可以确定成使得该通道至少在第二长度段上收缩。
[0035]具体地，根据图3所示的实施例，通道的下壁和上壁，在渐扩长度段的第一部分上，相对于该通道的平均方向13形成5°的角度“α”。在第二长度段上，在产品引导壁15和通道8的平均方向13之间形成的凸轮角，即角度“β”，可以是-15°的数量级。
[0036]凸轮角可以由操作者手动调节，或者自动地调节。这样，有利地，榨汁机还可以具有力传感器或转矩传感器，用于测量由通道中的紧致的产品片在所述凸轮10上所引起的应力。
[0037]因此，榨汁机可具有用于在该压榨方法的整个过程中，根据传感器的测量值信号和给定的设定值，尤其是力值信号或者转矩值信号，来驱动凸轮的倾斜的装置。
[0038]榨汁机还可具有用于调节凸轮的倾斜的装置11，尤其是该装置11可由液压千斤顶或电动千斤顶12所构成。
[0039]如所示，抗膨胀通道的平均方向13可为向下倾斜的。例如，平均方向13可相对于水平线形成介于10°和30°之间的角度，尤其等于20°。
[0040]有利地，在优选实施例中，榨汁机包括两个压榨辊2，且该两个压榨辊2可设置有周向的环形凹槽5₁和椽5₂，榨汁机为每个辊设有梳形元件6。
[0041]如图1所示，榨汁机可具有成三角形构型的三个辊子，它们特别由轴承16引导。其中的两个辊子是压榨辊2，第三个是设置用于传输和引导产品片的辊子14。
[0042]如图2和图3所示，通道的下壁和上壁可至少部分地由两个块18、19所形成，它们由凸缘侧向地封闭。
[0043]下块18可具有平行六边形的截面并具有带孔的支承面，这些孔特别用于调节和固定梳形元件6，尤其是通过螺纹连接。
[0044]上块19可比下块18小。它可具有尺寸设计成与枢转凸轮10旋转地协作的后壁。该后壁可特别具有基本上类似于枢转凸轮10的半圆形母线的弯曲半径的弯曲半径。
[0045]如所示，上块可在前壁上具有用于紧固梳形元件6的表面，特别设有用于螺纹紧固的孔。
[0046]根据图7至图9的变型所示的实施例，抗膨胀通道8可具有三个连续的长度段，即：
-第一长度段，在该段上通道8是收缩的，该区域标记为20，
-第二长度段，在该段上通道是渐扩的，为所述松弛区域30，
-通道的第三长度段，在该段上通道8是收缩的，这对应于所述反压力区域40。
[0047]图10中的曲线图在纵坐标轴上示出了对应于产品在通道长度上的位置的产品内部压力(单位为bar)。绘制了三条曲线，每条对应于榨汁机上的枢转凸轮10的一个特定倾斜，以及对应于图7至图9中的几何关系。
[0048]因此，可以观察到，当产品前进并被喂入通道8中时，内部压力在标记为20的区域中升高，在松弛区域30中降低，在反压力区域40中再次且显著地升高。
[0049]这样，产品经受了三次挤压，即：在压榨辊2之间经受了第一次挤压，随后产品在下游的产品片出口区域4中得到松弛；在通道8的收缩区域20中经受第二次挤压，随后在通道8的松弛区域30中得到第二次松弛；最后，在用于调节通道截面的装置(尤其是枢转凸轮10)的作用下，在反压力区域40中经受第三次挤压。从而确保了最佳地从产品片中提取汁水。
[0050]有利地，汁水在位于区域20上游的通道入口25处和位于反压力区域40上游的松弛区域30的出口35处排出，如图7至图9中的箭头所示。
[0051]所述出口35呈开口的形式，该开口包括在通道30的末端和用于调节该通道截面的装置(如枢转凸轮10)的始端之间产生的空隙。
[0052]为了更容易地排出汁水，通道可设有用于排出提取出的汁水的开口21，这些开口可如图7至图9所示，特别分布在通道的松弛区域30上。
[0053]如图7至图9的实例所示，榨汁机可具有两个枢转凸轮10，它们能够在反压力区域40上“夹挤”产品片。
[0054]应该注意，图7至图9的实例的示意图不是限制性的。并且，虽然没有示出，但图7至图9的榨汁机可设置有梳形元件，用于清洁压榨辊2的椽，以及可设置有用于清洁环形凹槽的装置。
[0055]当然，本领域技术人员可理解的其它实施例，在不偏离所附权利要求限定的本发明的框架范围的情况下可能已经被考虑到。