WO2002038278A1

WO2002038278A1 - Schnecke für eine vollmantel-schneckenzentrifuge und verfahren zur ölgewinnung mit einer vollmantel-schneckenzentrifuge

Info

Publication number: WO2002038278A1
Application number: PCT/EP2001/012069
Authority: WO
Inventors: Steffen Hruschka; Roger HÜLSMANN
Original assignee: Westfalia Separator Industry GmbH
Current assignee: GEA Westfalia Separator Production GmbH
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2003-05-10
Also published as: US6908423B2; AR031307A1; ES2233712T3; DE10055798A1; ES1048837U; US20030129042A1; EP1337343B1; DK1337343T3; DE50105332D1; ATE288790T1; PT1337343E; ES1048837Y; EP1337343A1; JP2004512945A

Abstract

Bei einer Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge sind in der Förderbahn (7) abschnittsweise zwischen benachbarten Schneckengängen (x, x+1, ...) zusätzliche Blattsegmente (29) angeordnet, wobei das Schneckenblatt (5) im Bereich der Schnekkenblattsegmente (29) vorzugsweise mit Aussparungen (27) versehen ist, welche derart ausgebildet sind, dass ein Durchströmen des Schleudergutes (S) zwischen benachbarten Schneckengängen (x, x+1, ...) möglich ist. Diese Schnecke eignet sich insbesondere zur Anwendung in einem Verfahren zur Ölgewinnung aus Früchten und Saaten und zur besseren Entwässerung und/oder Entölung von Breis aus organischen Materialien (z.B. Saatenbreis, Fruchtfleischmaische, tierisches Gewebe wie Fisch, Ei, Gettgewebezellen).

Description

Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge und Verfahren zur Olgewinnung mit einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge

Die Erfindung betrifft eine Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Olgewinnung mit einer Vollmantel- S chneckenzentrifuge .

Ein Verfahren, welches sich bei der Olivenölgewinnung besonders bewährt hat, ist aus der EP 0 557 758 bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Zweiphasen- Trennung durchgeführt, bei welcher das Öl direkt von einem Feststoff-AVasser- gemisch abgetrennt wird.

Die Effizienz dieses bekannten Verfahrens ist an sich bereits sehr gut.

Dennoch ist es wünschenswert, den Restölgehalt im Trester nochmals zu senken, um die Wirtschaftlichkeit der Olgewinnung zu steigern.

Die Lösung dieses Problems sowohl in konstruktiver als auch in verfahrenstechnischer Hinsicht ist die Aufgabe der Erfindung.

Die Erfindung löst diese Aufgabe einerseits durch eine besonders vorteilhafte

Schnecke, deren Merkmale im Anspruch 1 angegeben sind. Sie löst sie femer durch ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Olgewinnung, dessen Merkmale im Anspruch 35 angegeben sind.

Nach Anspruch 1 wird eine Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge geschaffen, die in der Förderbahn abschnittsweise zwischen benachbarten Schnek- kengängen zusätzliche Platzsegmente aufweist. Ferner ist das Schneckenblatt vorzugsweise mit Aussparungen versehen, welche derart ausgebildet sind, daß ein Durchströmen des Schleudergutes zwischen benachbarten Schneckengängen mög- lieh ist. In Hinsicht auf das Verfahren zur Olgewinnung hat sich ferner als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Öl als Flüssigkeitsphase wiederum direkt in einem Zweiphasen-Trennschritt von einer zweiten Mischphase aus Wasser und Feststof- fen abgetrennt wird, wobei die Saaten oder zerkleinerten Früchte wie Oliven oder

Avocados zunächst in eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit einer oder mehreren Schneckengängen geleitet werden, in dem das Schneckenblatt vorzugsweise aussparungsfrei ausgebildet ist, wobei im Förderbahnbereich zwischen den Schneckengängen vorzugsweise keine Blattsegmente in der Förder- bahn ausgebildet sind. Daraufhin wird in der Trennzone ein weiterer Schneckenbereich durchlaufen, in dem Aussparungen im Schneckenblatt ausgebildet sind und Blattsegmente in der Förderbahn stehen. Daraufhin werden die Feststoffe und das Wasser an einer Stauscheibe vorbei aus der Trennzone in den konischen Abschnitt der Schnecke gefördert.

Mit der erfindungsgemäßen Schnecke läßt sich auch die Dreiphasen-Ölgewinnung verbessern, die gelegentlich noch zum Einsatz kommt. Dabei wird das Öl als Flüssigkeitsphase in einem Dreiphasen-Trennschnitt von einer zweiten Phase - im wesentlichen aus Wasser - und einer dritten - im wesentlichen aus Feststoffen - abge- trennt, wobei die zerkleinerten Früchte wie Oliven oder Avocados oder Saaten zunächst in einer Vollmantelschneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit einer oder mehreren Schneckengängengeleitet wird, in dem das Schneckenblatt vorzugsweise aussparungsfrei ausgebildet ist, wobei im Förderbahnbereich zwischen den Schneckengängen vorzugsweise keine Blattsegmente in der Förderbahn ausgebildet sind, woraufhin in der Trennzone ein Schneckenbereich durchlaufen wird, in dem die Aussparungen im Schneckenblatt und die Blattsegmente in der Förderbahn ausgebildet sind, - woraufhin die drei Phasen aus der Zentrifuge geleitet/gefördert werden.

Durch die erfmdungsgemäße Schnecke läßt sich die Wirtschaftlichkeit der Olgewinnung beträchtlich steigern. Insofern wird insbesondere auf die in der Figurenbe- Schreibung näher erläuterten Versuche verwiesen, deren Ergebnisse in den Figuren 4 und 5 dargestellt sind. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sich die Schnecke auch problemlos bei bestehenden Zentrifugen nachrüsten läßt. Die erfindungsgemäße Schnecke eignet sich insbesondere zur Anwendung in einem Verfahren zur Olgewinnung aus Früchten und Saaten und zur besseren Entwässerung und oder EntÖlung von Breis aus organischen Materialien (z.B. Saatenbreis, Frachtfleischmaische, tierische Gewebe wie Fisch, Ei, Gettgewebezellen).

Als besonders vorteilhaft hat es sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, eine Kombination aus Aussparungen und Blattsegmenten vorzusehen, wobei die Blattsegmente und die Aussparungen vorzugsweise in axialer Richtung derart ausgebildet sind, daß die Aussparungen jeweils in axialer Richtung (und/oder winklig oder zick-zackartig zur Mittelachse y) sich erstreckende Kanäle ausbilden, in denen die Blattsegmente stehen.

Besonders vorteilhaft ist es femer, wenn die Blattsegmente und die Aussparungen lediglich im zylindrischen Abschnitt des Schneckenkörpers ausgebildet sind und wenn im konischen Abschnitt der Schnecke insbesondere bei der Zweiphasen- Trennung eine Stauscheibe vorgesehen ist.

Aus dem Stand der Technik sind zwar bereits Vollmantel-Schneckenzentrifugen bekannt, bei denen Aussparungen im Schneckenblatt vorgesehen sind, so z.B. aus der DE 41 32 693 AI.

Nach der Erfindung genügt das Vorsehen derartiger Aussparungen jedoch nicht für eine nennenswerte Effizienzsteigerung. Eine besonders vorteilhafte Effizienzsteigerung läßt sich vielmehr erst dadurch erreichen, daß neben den Aussparungen insbesondere in der Mitte der Vorderbahn zwischen benachbarten Schneckengängen die zusätzlichen Blattsegmente aufgestellt sind.

Zwar ist es auch bereits bekannt, blattsegmentartige Schneckengänge auszubilden, so beispielsweise aus der WO 97/23295. Diese Blattsegmente erstrecken sich jedoch bis in den konischen Abschnitt hinein, was nach der Erfindung unvorteilhaft ist. Femer sind sie am Umfang des Schneckenkörpers in dessen gesamtem Bereich verteilt, was sich ebenfalls als wenig vorteilhaft herausgestellt hat. Zudem werden nicht etwa zusätzliche Blattsegmente in der Förderbahn zwischen den Schneckengängen aufgestellt, sondern die Blattsegmente selbst bilden an sich die Schnecken- gänge aus. Auch mit dieser Schnecke läßt sich keine zufriedenstellende Wirtschaftlichkeit bei der Olivenölgewinnung erreichen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zusätzlichen Blattsegmente in der Förderbahn derart ausgebildet sind, daß sie sich bis in den Bereich der Feststoffe bzw. des Fest- Stoffbereichs erstrecken, wobei aber vorzugsweise ein äußerer Bereich von z.B. 25 mm nicht von den Blattsegmenten erreicht wird, da in diesem Bereich bereits relativ vollständig entölte und permanent ausgetragene Feststoffe vorliegen.

Meßergebnisse zeigen, daß die erfϊndungsgemäße Schnecke ca. 1 bis 1,5 % weni- ger Öl im ausgetragenen Feststoffschlamm hinterläßt. Bei einer Kampagne der Olivenölgewinnung entspricht dies durchaus einem finanziellen Vorteil von ca. DM 300.000,- bis 500.000,- pro Maschine.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Knetschnecke im Bereich des feuchten Oru- jos wirkt, da insbesondere hier eine besondere EntÖlung durch die zusätzlichen

Blattsegmente erreichbar ist.

Mit der Erfindung wird ein Feststoffbrei, vorzugsweise über ein Rechteckrohr, in die Trommel eingespeist. Das Rechteckrohr muß so lang sein, daß die eintretende, zu zentrifugierende Masse geschützt durch die Ölschicht einbracht wird, um diese nachträglich nicht rückzuvermischen.

In der gefüllten Maschine stellt sich die Trennzone ziemlich eng am Schneckenkörper ein (10, 20 ..., bis 40 bis 50 mm Abstand). Das frische Öl ist als saubere Phase nur 20 bis 30 mm außerhalb des Schneckenkörpers zu erkennen. Hier herrscht eine saubere Trennlinie vor. Der eingebrachte Feststoff als Teil der zugeführten Suspension wird also die Maschine so weit füllen, daß diese bis zur Öltrennzone (ca. 10, 20 ... bis maximal 40 bis 50 mm außerhalb des Schneckenkörpers) mit Feststoffsuspensionen gefüllt ist. In der Regel ist nämlich nur so wenig Wasser in der Orujomasse, daß keine oder nur eine äußerst geringe Schicht an freiem Wasser zwischen dem Öl und der Feststoffsuspension ausgebildet ist. Dabei ist der Feststoff außen trockener als innen oder anders ausgedrückt, ist der Trockensubstanzanteil trommelseitig viel höher als der Trockensubstanzanteil zum Inneren hin.

Im Bereich der Aussparungen und Blattsegmente erfährt die Feststoffsuspension insbesondere im Knetbereich der Blattsegmente genau wie das Öl und die dazwischen liegende Emulsion vom Schneckenkörper bis zum radialen Ende drei axiale Geschwindigkeiten.

So herrscht eine normale Geschwindigkeit im Bereich der Wand-Reststücke vor.

Im Bereich der Aussparungen beträgt die axiale Geschwindigkeit dagegen im wesentlichen null. Dagegen wird die Geschwindigkeit im Bereich der eigentlichen Blattsegmente in der Förderbahn bis zum Fünffachen der normalen Geschwindigkeit betragen. Dadurch wird der viskoelastische Schlamm im Bereich der stehenden Feststoffschicht verformt, insbesondere zusammengedrückt und entspannt.

Im Bereich der vorauseilenden Blattsegmente wird der Feststoff zusätzlich axial zusammengedrückt. Im Bereich der Aussparungen wird er dann entspannt. Es ergibt sich damit ein Effekt von Druckerhöhungen und Entspannungen. Im wesentli- chen im Entspannungsbereich erfolgt die Olfreisetzung, die somit effektiver ist als ohne die zusätzlichen Entspannungszonen.

Vorzugsweise weist der Schneckenkörper in seinem hinteren Bereich einen zylindrischen Abschnitt und in seinem sich daran anschließenden vorderen Bereich ei- nen sich im wesentlichen konisch gleichmäßig oder ungleichmäßig - z.B. gestuft - verjüngenden Abschnitt auf, wobei die Aussparungen und Blattsegmente ausschließlich im Bereich des zylindrischen Abschnittes ausgebildet sind. Vorzugsweise weist der Schneckenkörper im zylindrischen Abschnitt zunächst mindestens einen Schneckengang auf, der aussparungsfrei sowie blattsegmentfrei ausgebildet ist, woran sich weitere Schneckengänge anschließen, welche mit den Aussparungen und Blattsegmenten versehen sind.

Es ist auch denkbar, daß vorzugsweise im ersten Schneckengang optionale Ölablaufkanäle ausgebildet sind.

Vorzugsweise weisen die Aussparungen einen Restabschnitt des Schneckenblattes am Umfang des Schneckenkörpers auf.

Bevorzugt sind die Blattsegmente - bezogen auf einen oder mehrere Schneckengänge - gleichmäßig oder ungleichmäßig am Umfang des Schneckenkörpers verteilt.

Vorzugsweise beträgt die Fläche der Aussparungen etwa 25 - 60%, insbesondere 40 - 50% der Schneckengangfläche.

Vorzugsweise sind die Aussparungen in den Schneckenblättem derart ausgebildet, daß sie radial zumindest den Bereich der Feststoffzone überragen (z.B. 70 - 95 %, vorzugsweise 70 - 100 % der Schneckenblatthöhe).

Insbesondere ist die Höhe der Blattsegmente ca. 0 - 30% niedriger ist als die Schneckenblatthöhe.

Vorzugsweise sind die Blattsegmente als rechtwinklige Bleche ausgebildet. Denkbar sind auch trapezförmige, abgerundete und/oder sich vom Schneckenkörper nach außen verjüngend oder verbreiternd geformte Elemente.

Besonders vorteilhafte Ausfuhrungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge;

Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Schnecke;

Fig. 2b einen Schnitt längs der Linie A-A aus Fig. 2a;

Fig. 3 eine Vollmantelschneckenzentrifuge nach der Erfindung;

Fig. 4 und 5 Diagramme, welche die Restölgehalte im Trester bei der Olivenölge- winnung mit Vollmantel-Schneckenzentrifugen im Zweiphasen-

Trennver- fahren unter Einsatz von Schnecken nach der Erfindung und von Schnecken nach dem Stand der Technik vergleichen; und Fig. 6a,b die Geschwindigkeitsprofile in einem Schneckengang im Bereich der Aussparungen und Blattsegmente.

Die Maßangaben der Beschreibung beziehen sich beispielhaft auf bevorzugte Ausführungen.

Fig. 1 zeigt eine Schnecke 1 für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, wobei die Schnecke einen Schneckenkörper 3 sowie hier ein den Schneckenkörper 3 mehrfach umgebendes Schneckenblatt 5 aufweist, das mehrere Schneckengänge (x, x+1, x+2 usw.) ausbildet.

Zwischen den Schneckengängen x, x+1, ... ist eine Förderbahn 7 zum För- dern/Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet.

Der Schneckenkörper 3 weist in seinem in Fig. 1 hinteren Bereich einen zylindrischen Abschnitt 9 und in seinem in Fig. 1 sich daran anschließenden vorderen Bereich einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 11 auf.

Im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Abschnitt 9 und dem konischen Abschnitt 11 ist hier eine (Stau-)Scheibe 13 auf den Schneckenkörper 3 aufgesetzt. Diese hat sich insbesondere bei der Zweiphasen-Trennung bewährt. Bei einer Dreiphasen-Trennung in die Phasen Öl, Wasser und Feststoffe ist sie nicht erforderlich.

Die Funktion dieser Vollmantel-Schneckenzentrifuge, deren übrige wesentliche Bestandteile sich aus Fig. 3 erschließen, ist wie folgt.

Das Schleudergut S wird durch das zentral angeordnete, verstellbare Einlaufrohr 14 in eine Einlaufkammer 15 und von dort durch Öffnungen 17 in den Trommelraum 19 mit der Schnecke 1 und der die Schnecke 1 umgebenden Trommel 21 geleitet. Vorzugsweise werden diese Einlaufkammern 15 und Öffnungen 17 (oder spezielle

Verteiler) bei der Ausführungsform der Fig. 1 am hinteren Ende des zylindrischen Abschnitt 3 angeordnet.

Im Trommelraum 19 wird das Schleudergut S auf die Betriebsdrehzahl beschleu- nigt. Durch Einwirkung der Schwerkraft setzen sich die Feststoffteilchen in kürzester Zeit an der Trommel wand ab.

Die Schnecke 1 rotiert mit einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit als die Trommel 21 und fördert den ausgeschleuderten Feststoff F zum konischen Ab- schnitt 11 hin aus der Trommel 21 zum Feststoffaustrag 23.

Die Flüssigkeit L strömt dagegen zum größeren Trommeldurchmesser am hinteren Ende der Trommel 21 und wird dort abgeleitet (Überlauf 25).

Die Schnecke 1 der Fig.l weist von ihrem zweiten Schneckengang (X+l) bis zu ihrem fünften Schneckengang (X+4) Aussparungen 27 im Schneckenblatt auf.

Diese Aussparungen 27 sind bei dem Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 derart ausgebildet, daß in axialer Richtung ein sich vom zweiten bis zum fünften Schnecken- blatt erstreckende axiale Kanäle K ausbilden. Ein einzelner Schneckengang mit

Aussparungen 27 und Blattsegmenten 29 ist bei einer vereinfachten Ausfuhrung ebenfalls denkbar. In der zwischen den Schneckengängen (X, ...) des Schneckenblattes 5 ausgebildete Förderbahn 7 sind dagegen zusätzliche Blattsegmente 29 angeordnet, die hier als Metallstreifen ausgebildet sind, die hier eine sich vom Außenumfang des Schnek- kenkörpers 3 nach außen verbreiternde Trapezform aufweisen.

Vorteilhaft und auf einfache sowie kostengünstige Weise werden diese Blattsegmente 29 dadurch ausgebildet, daß die Blattabschnitte- bzw. -segmente, welche beim Abtrennen von Material zum Ausbilden der Aussparungen 27 abgetrennt werden, in die Förderbahn 7 gesetzt und dort verschweißt werden.

Das Abtrennen der Blattabschnitte bzw. -segmente kann entweder derart erfolgen, daß das Schneckenblatt 5 bis zum Umfang des Schneckenkörpers 3 ausgetrennt wird. Alternativ kann aber auch ein Restabschnitt 30 des Schneckenblattes 5 am Umfang des Schneckenkörpers 3 stehenbleiben. Erfolgt das Austrennen im we- sentlichen radial zur Trommel- und Schneckenachse y, ergeben sich trapezförmige

Blattsegmente 29.

Mit einer derartigen Kombination aus Aussparungen 27 und „Zwischen- „Blattsegmenten 29 in der Förderbahn 7 läßt sich die Effizienz verschiedener der zentrifugalen Trennvorgänge überraschend deutlich steigern.

Insbesondere hat sich die Schneckenausbildung mit Aussparungen 27 und 29 im Bereich der Olivenölgewinnung bewährt. Besonders bewährt hatte sich bei der Olivenölgewinnung bereits eine Zweiphasen-Trennung, bei der das Öl direkt von ei- nem Feststoff-AVassergemisch abgetrennt wird. Ein derartiges Verfahren wird in der EP 557 758 beschrieben. Die Effizienz dieses an sich bereits hervorragenden Verfahrens läßt sich durch die Schnecke 1 der Erfindung nochmals deutlich steigern. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn

- das Öl als Flüssigkeitsphase direkt in einem Zweiphasen-Trennschritt von einer zweiten Mischphase aus Wasser und Feststoffen abgetrennt wird, wobei die zerkleinerten Früchte wie Oliven oder Avocados zunächst in einer Vollmantelschneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit einem oder mehre- ren Schneckengängen X, ... geleitet wird, in dem das Schneckenblatt 5 keine Aussparungen 27 aufweist und in dem keine Blattsegmente 29 in der Förderbahn ausgebildet sind woraufhin in der Trennzone ein zweiter Schneckenbereich durchlaufen wird, in dem die Aussparungen 27 im Schneckenblatt 5 und die Blattsegmenten 29 in der Förderbahn 7 ausgebildet sind, woraufhin die Feststoffe und das Wasser an einer Stauscheibe 13 vorbei aus der Trennzone in den konischen Abschnitt der Schnecke 1 gefördert werden.

Die Vorteile dieses Verfahrens werden aus Fig. 4 und 5 deutlich.

Fig. 4 zeigt Vergleiche der Verbesserung der Effizienz der Olgewinnung in Abhängigkeit von der Durchsatzleistung. Fig. 5 veranschaulicht ferner, daß bei der Olivenölgewinnung mit einer erfindungsgemäßen Schnecke 1 der Restölgehalt im Tre- ster um bis zu 2 oder sogar 2,5 % gesenkt werden konnte. Die Wirtschaftlichkeit der Olgewinnung wird also gegenüber der bereits hervorragenden Resultat der Zweiphasen-Trennung a) Öl und b) Wasser/Feststoff nochmals beachtlich gesteigert. Der Umbau oder Austausch der herkömmlichen Schnecke gegen die erfindungsgemäße amortisiert sich damit bereits in kurzer Zeit.

Fig. 6a,b zeigen die Geschwindigkeitsprofile in einem Schneckengang im Bereich der Aussparungen und Blattsegmente. In Fig. 6a wird deutlich, daß „im Schatten" des Blattsegmentes die Geschwindigkeit der Teilchen von innen nach außen zunimmt. Am oberen Rand des Blattsegmentes wird der Maximalwert erreicht, wel- eher gemäß Fig. 6b am oberen Blattsegmentrand wiederum im wesentlichen konstant ist.

Verschiedene Abmessungen sowie Ausrichtungen und Anordnungen der Aussparungen 27 und der Blattsegmente 29 haben sich in der Praxis besonders bewährt. Durch Variation dieser Parameter lassen sich auch die Mischeffekte zwischen den

Schneckengänge variieren, was einen direkten Einfluß auf die Effizienz der Trennverfahren hat. Diese Parameter werden nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 noch näher beschrieben. Zunächst sei die bevorzugte Lage der Aussparungen und Segment näher beschrieben.

Vorteilhaft weist die Schnecke 1 - in Fig. 1 aus der hinteren Einlaufzone nach vorne zum konischen Abschnitt hin betrachtet - zunächst einige Wendelgänge x-1, x , x+1 auf, in deren Bereich das Schneckenblatt 5 jeweils durchgehend bzw. aussparungsfrei ausgebildet ist. Vorzugsweise sind wenigstens ein oder zwei Schneckengänge x durchgehend ausgebildet. In diesem Bereich sind auch keine zusätzlichen Blattsegmente 29 in der Förderbahn 7 vorgesehen.

An diese Zone schließen sich einige Schneckengänge x+2, ... x+5 an, welche mit den Aussparungen 27 versehen sind und in deren Zwischenräumen bzw. in deren Förderbahnen 7 jeweils die Blattsegmente 29 ausgebildet bzw. aufgestellt (ange- schweißt) sind.

Diese Zone erstreckt sich maximal bis an den Beginn des konischen Abschnittes 11 der Schnecke 1. Im Übergangsbereich vom zylindrischen zum konischen Bereich ist femer die Stauscheibe 13 angeordnet. Im konischen Bereich sollte die Schnecke aussparungsfrei ausgebildet sein, femer sollten in der Förderbahn 7 auch keine zusätzlichen Blattsegmente 29 angeordnet werden.

Pro Schneckengang werden vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 3 bis 5, ganz besonders bevorzugt 4 Aussparungen 27 ausgebildet.

Entsprechend empfiehlt es sich, pro Schneckengang in der Förderbahn auch vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 3 bis 5, ganz besonders bevorzugt 4 Blattsegmente 29 vorzusehen.

Bevorzugt werden die Blattsegmente 29 gleichmäßig am Umfang des Schneckenkörpers 3 verteilt. Die Schneckengänge x sind relativ zur Mittelachse bzw. zur Symmetrieachse y der Schnecke 1 jeweils winklig angeordnet bzw. schließen mit der Mittelachse eine Winkel α auf. Der Betrag des Winkels α (gemessen am unteren Rand des Schnek- kenblattes 5), liegt vorzugsweise zwischen 60 und 85°, insbesondere bei 75 bis 80°.

Vorzugsweise schließen die Blattsegmente dagegen mit der Symmetrieachse y einen Winkel δ ein der kleiner als α ist. Vorzugsweise liegt δ zwischen 40 und 70°, insbesondere 50 bis 55°. Im letzten Schneckengang vor der Stauscheibe 13 empfiehlt es sich dagegen, die Blattsegmente 29 im wesentlichen parallel zu dem Schneckenblatt 5 auszurichten (max. Differenzwinkel zwischen α und δ vorzugsweise ca. 10 - 11°).

Vorzugsweise beträgt die Fläche der Aussparangen etwa 50° der Scheckengangflä- che.

In der Praxis hat es sich femer als vorteilhaft herausgestellt, die Winkelgröße δ dadurch festzulegen, daß die Breite des Abstandes d (in axialer Verlängerung der Kanten betrachtet) zwischen dem Blattsegmentrand und dem Aussparungsrand 27 bei 0 bis 5mm, insbesondere bei 2 bis 3 mm liegt (am oberen Segmentrand). Bei einer Trapezform der Blattsegmente variiert die Größe der Strecken „d" vom

Schneckenkörper 3 nach außen hin, nach Fig. 1 wird „d" nach außen hin beispielsweise größer.

Femer ist es vorteilhaft, wenn die Winkelgröße (δ) dadurch festgelegt ist, daß die Breite des Abstandes (a) - in orthogonaler Verlängerung der Kanten betrachtet - zwischen dem Blattlängsrand und dem Aussparangsrand 27 bei 0 bis 28%, insbesondere bei 15 bis 25 % des Abstandes eines Schneckengangpaares beträgt - vorzugsweise am Fußpunkt der Schnecke (innen) betrachtet, abhängig von der Form - liegt.

Nach einer Variante der Erfindung empfiehlt es sich, das Blattsegment 29 derart in der Förderbahn 7 anzuordnen, daß seine Mittelachse M (in der Draufsicht der Fig. 2a) genau in der Mitte der Förderbahn 7 sowie vorzugsweise auch in der Mitte der Verbindungslinie der Verbindungslinie der Mittelsenkrechten der Aussparangen 27 liegt (Kreuzungspuhkt der gegenüberliegenden Aussparungsränder).

Alternativ ist es auch möglich, den Mittelpunkt der Blattsegmente etwas gegenüber dieser Ideallage zu verschieben.

Ganz besonders entscheidend für die Effizienz der Erfindung ist die Höhe h der Blattsegmente (gemessen vom Außenumfang des Schneckenkörpers 3).

Hier hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Höhe h der Blattsegmente 29 derart gewählt ist, daß sie sich bis in den Bereich der Feststoffzo- ne erstrecken. Entsprechend sollten die Schneckenblätter 5 Aussparungen 27 aufweisen, welche radial zumindest den Bereich der Feststoffzone überragen.

Dies sei wie folgt erläutert. Bei der Zentrifugaltrennung lagern sich die Feststoffe relativ weit außen in der Trommel an. Reichen die Blattsegmente (Paddel) nicht wenigstens bis in diese Feststoffzone herein, bleibt ihre Effizienz gering. Gerade durch die Mischwirkung der Aussparungen 27 und Blattsegmente 29 in diesem Be- reich wird die Effizienz der Zentrifugaltrennung bei der Olgewinnung deutlich gesteigert.

In der Praxis wird die Höhe h ca. 30 mm niedriger gewählt als die Schneckenblatthöhe k. Das Schneckenblatt schließt mit der Umfangswandung des Schnek- kenkörpers 3 nach Fig. 2b femer einen Winkel γ ein. Dieser ist vorzugsweise kleiner als der Winkel ß, den das Blattsegment 29 mit dem Schneckenkörper 3 einschließt. Bezugszeichen

Schnecke 1

Schneckenkörper 3

Schneckenblatt 5

Schneckengänge x, x+1, x+2 usw,

Förderbahn 7 zylindrischer Abschnitt 9 verjüngender Abschnitt 11

Scheibe 13

Schleudergut S

Einlaufrohr 14

Einlaufkammer 15

Öffnungen 17

Trommelraum 19

Trommel 21

Feststoff F

Feststoffaustrag 23

Überlauf 25

Aussparungen 27

Kanäle K

Blattsegmente 29

Restabschnitte 30

Winkel et, ß,δ,γ

Segmenthöhe h

Schneckenblatthöhe k

Trommel- und Schneckenachse y

Abstände d

Claims

Patentansprüche

1. Schnecke für eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist: einen Schneckenkörper, - mindestens ein den Schneckenkörper mehrfach umgebendes Schneckenblatt, das mehrere Schneckengänge (x, x+1) ausbildet, wobei zwischen den Schneckengängen eine Förderbahn zum Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß - in der Förderbahn (7) abschnittsweise zwischen benachbarten Schnek- kengängen (x, x+1, ...) zusätzliche Blattsegmente (29) angeordnet sind, das Schneckenblatt (5) im Bereich der Schneckenblattsegmente (29) mit Aussparungen (27) versehen ist, welche derart ausgebildet sind, daß ein Durchströmen des Schleudergutes (S) zwischen benachbarten Schnek- kengängen (x, x+1, ...) möglich ist.

2. Schnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkörper (3) in seinem hinteren Bereich einen zylindrischen Abschnitt (9) und in seinem sich daran anschließenden vorderen Bereich einen sich im we- sentlichen konisch gleichmäßig oder ungleichmäßig verjüngenden Abschnitt

(11) aufweist, wobei die Aussparangen (27) und Blattsegmente (29) ausschließlich im Bereich des zylindrischen Abschnittes (9) ausgebildet sind.

3. Schnecke nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkörper im zylindrischen Abschnitt (9) zunächst mindestens einen

Schneckengang aufweist, der aussparungsfrei sowie blattsegmentfrei ausgebildet ist, woran sich weitere Schneckengänge (X, X+l ...) anschließen, welche mit den Aussparangen (27) und Blattsegmenten (29) versehen sind.

4. Schnecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise im ersten Schneckengang (X) optionale Ölablaufkanäle ausgebildet sind.

5. Schnecke nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt mit den Aussparungen (27) und den Blattsegmenten (29) bis zum konisch sich verjüngenden Abschnitt (11), aber nicht in diesen hinein erstreckt,

5

6. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wobei am Beginn des konisch sich verjüngenden Abschnittes (11) eine

- - Stauscheibe (13) auf den Schneckenkörper (3) aufgesetzt ist.

10 7. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf der Schnecke am hinteren Ende des zylindrischen Abschnittes (9) ausgebildet ist.

8. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 15 daß die Aussparungen (27) derart an der Schnecke (1) ausgebildet sind, daß in axialer Richtung mindestens ein sich über mehrere Schneckengänge (x+1, ...) hinweg erstreckender axialer Kanal (K) und/oder ein zur Mittelachse der Schnecke (1) winkliger Kanal und/oder ein zick-zackartiger Kanal ausbildet.

20 9. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattsegmente (29) dadurch ausgebildet sind, daß beim Abtrennen von Material zum Ausbilden der Aussparangen (27) die dabei entstehenden Blattabschnitt als Blattsegmente (29) in die Förderbahn (7) gesetzt und dort befestigt werden.

25

10. ' Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen einen Restabschnitt (30) des Schneckenblattes (5) am Umfang des Schneckenkörpers (3) aufweisen.

30 11. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schneckengang zwei bis sechs Aussparungen (27) ausgebildet sind.

12. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schneckengang drei bis fünf Aussparangen (27) ausgebildet sind.

13. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schneckengang in der Förderbahn zwei bis sechs Blattsegmente (29) vorgesehen sind.

14. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schneckengang in der Förderbahn (7) drei bis fünf Blattsegmente (29) vorgesehen sind.

15. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattsegmente (29) - bezogen auf einen oder mehrere Wendelgänge

- gleichmäßig am Umfang des Schneckenkörpers (3) verteilt sind.

16. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattsegmente (29) - bezogen auf einen oder mehrere Wendelgänge

- ungleichmäßig am Umfang des Schneckenkörpers (3) verteilt sind.

17. Schnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge (X) relativ zur Mittelachse (Y) der Schnecke (1) winklig angeordnet sind und mit dieser eine Mittelachse einen Winkel (α) aufweisen, wobei der Betrag des Winkels (α) vorzugsweise zwischen 60 und 85, insbesondere bei 75 bis 80° liegt, wobei die Blattsegmente mit der Achse (Y) einen Winkel (δ) einschließen, der kleiner als (α) ist.

18. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (δ) zwischen 40 und 70° liegt.

19. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (δ) bei 45 bis 60° liegt. ^"" -

20. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im letzten Schneckengang vor der Stauscheibe (13) die Blattsegmente (29) im wesentlichen parallel zu dem Schneckenblatt (5) ausgerichtet sind und einen maximalen Differenzwinkel zum Winkel ( ) von 10 bis 11° aufweisen.

21. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Aussparangen (27) etwa 25 - 60 % der Schneckengang- fläche beträgt.

22. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Aussparungen (27) etwa 40 - 50 % der Schneckengang- fläche beträgt.

23. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgröße (δ) dadurch festgelegt ist, daß die Breite des Abstandes

(d) - in axialer Verlängerung der Kanten betrachtet - zwischen dem Blattlängsrand und dem Rand der Aussparung (27) >= 0 ist.

24. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand d mit zunehmender Höhe - vom Schneckenkörper (3) aus betrachtet - des Blattsegmentes (29) variiert, insbesondere kleiner wird.

25. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgröße (δ) dadurch festgelegt ist, daß die Breite des Abstandes (a) - in orthogonaler Verlängerung der Kanten betrachtet - zwischen dem Blattlängsrand und dem Aussparangsrand (27) bei 0 bis 28%, insbesondere bei 15 bis 25 % des Abstandes eines Schneckengangpaares beträgt - vorzugsweise am Fußpunkt der Schnecke betrachtet, abhängig von der Form - liegt.

26. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattsegment (29) derart in der Förderbahn (7) angeordnet ist, daß seine Mittelachse (M) genau in der Mitte der Förderbahn (7) sowie in der Mitte der Verbindungslinie der Mittelsenkrechten der Aussparangen (27) liegt.

27. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Blattsegmente (29) etwas gegenüber der Mitte der Förderbahn und/oder der Mitte der Verbindungslinie der Verbindungslinie der Verbindungslinie der Mittelsenkrechten der Aussparung (27) verschoben ist.

28. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Blattsegmente (29) vom Umfang des Schneckenkörpers (3) aus betrachtet, derart gewählt ist, daß sich die Blattsegmente (29) bis in den Bereich der Feststoffzone bei der zentrifugalen Trennung erstrek- ken.

29. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparangen (27) in den Schneckenblättem (5) derart ausgebildet sind, daß sie radial zumindest den Bereich der Feststoffzone überragen.

30. Schnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Blattsegmente (29) ca. 0 - 30% geringer ist als die Schneckenblatthöhe (k).

31. Schnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung der Ausnehmungen 70 - 95 %, vorzugsweise 70 - 100 %, der Schneckenblatthöhe (k) beträgt.

32. Schnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Blattsegmente (29) als rechtwinklige Bleche ausgebildet sind.

33. Schnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattsegmente (29) als rechteckige, trapezförmige, abgerundete und/oder sich vom Schneckenkörper nach außen verjüngend oder verbreiternd geformte Elemente ausgebildet sind.

34. Schnecke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenblatt (5) mit der Umfangswandung des Schneckenkörpers (3) einen Winkel (γ) einschließt, der kleiner ist als der Winkel (ß), den das Blattsegment (29) mit dem Schneckenkörper (3) einschließt.

35. Verfahren zur Olgewinnung aus Früchten oder Saaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl als Flüssigkeitsphase direkt in einem Zweiphasen- Trennschnitt von einer zweiten Mischphase aus Wasser und Feststoffen abgetrennt wird, - wobei die zerkleinerten Früchte wie Oliven oder Avocados oder Saaten zunächst in einer Vollmantelschneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit einer oder mehreren Schneckengängen (X ...) geleitet wird, in dem das Schneckenblatt (5) vorzugsweise aussparangsfrei ausgebildet ist, wobei im Förderbahnbereich zwischen den Schneckengängen vorzugsweise keine Blattsegmente (29) in der Förderbahn ausgebildet sind, woraufhin in der Trennzone ein Schneckenbereich durchlaufen wird, in dem die Aussparangen (27) im Schneckenblatt (5) und die Blattsegmente (29) in der Förderbahn (7) ausgebildet sind, woraufhin die Feststoffe und das Wasser an einer Stauscheibe (13) vor- bei aus der Trennzone in den konischen Abschnitt (9) der Schnecke (1) und das Öl in entgegengesetzter Richtung aus der Schnecke (1) gefördert werden.

36. Verfahren zur Olgewinnung aus Früchten oder Saaten, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Öl als Flüssigkeitsphase in einem Dreiphasen-Trennschnitt von einer zweiten Phase - im wesentlichen aus Wasser - und einer dritten - im wesentlichen aus Feststoffen - abgetrennt wird, wobei die zerkleinerten Früchte wie Oliven oder Avocados oder Saaten zunächst in einer Vollmantelschneckenzentrifuge durch eine Trennzone mit einer oder mehreren Schneckengängen (X ...) geleitet wird, in dem das Schneckenblatt (5) vorzugsweise aussparangsfrei ausgebildet ist, wobei im Förderbahnbereich zwischen den Schneckengängen vorzugsweise keine Blattsegmente (29) in der Förderbahn ausgebildet sind, woraufhin in der Trennzone ein Schneckenbereich durchlaufen wird, in dem die Aussparangen (27) im Schneckenblatt (5) und die Blattsegmente (29) in der Förderbahn (7) ausgebildet sind, woraufhin die drei Phasen im wesentlichen getrennt aus der Zentrifuge geleitet/gefördert werden.