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Kontinuierliche Auslaugevorrichtung.
Die Erfindung betrifft eine Reihe von Verbesserungen an Apparaten zur kontinuierlichen Ats- laugung (Diffusion) von zuckerhaltigen Pflanzen und allgemein aller Produkte, welehe durch Waschen, Laugen, Diffusion oder eine andere kontinuierliche und methodisch Behandlung in einer Flüssigkeit lösliche Produkte liefern. Die Verbesserungen beziehen sich im besonderen auf Apparate mit endloser Transportvorrichtung, die in einer dicht geschlossenen Leitung liegt und die feste Substanz in Berührung mit dem Wasser fortbewegt.
Die Verbesserungen der Erfindung haben im besonderen den Zweck, den Apparat selbsttätig zu gestalten, so dass derselbe stillsteht, wenn die Zufuhr des Ausgangsmaterials (Rübenschnitzel oder andere feste Stoffe) oder der Extraktionsflüssigkeit unterbrochen wird und sich selbsttätig wieder in Gang setzt, wenn die Zufuhr wieder normal wird. Diese Selbsttätigkeit gestattet auch die Arbeitsweise des Apparates den Veränderungen der Menge, der Dichte, der Temperatur der aus dem Apparat austretenden Flüssigkeit anzupassen.
Der regelmässige Gang der ununterbrochenenExtraktion erfordert bekanntlich eine genaueDosierung der entsprechenden Menge des zu erschöpfenden Materials und der Extraktionsflüssigkeit. Man kann im besonderen, wenn man zur Extraktion des Zuckers die Diffusion verwendet, eine konstante Reichhaltigkeit des gewonnenen Zuckersaftes und eine vollkommene Erschöpfung der Sehnitzel anderseits nur erhalten, wenn das Verhältnis zwischen beiden (fester Substanz und Flüssigkeit) und desgleichen die Dauer der gegenseitigen Berührung und die Temperatur konstant erhalten bleiben. Diese verschiedenen Arbeitsbedingungen werden entsprechend der Erfindung selbstätig geregelt.
Eine erste Verbesserung besteht darin, den Aufgabetrichter für die Rübenschnitzel u. dgl. festen Stoffen doppelwandig zu machen und durch Gegengewichte aufzuhängen, dass seine Gleichgewichtsstellung von der Standhöhe der Schnitzel in dem Trichter und von dem Flüssigkeitsstand innerhalb der dicht verschlossenen Doppelwand des Trichters abhängt. Der aufgehängte Trichter wird in passender Weise mit einer Regelungsvorrichtung für den Motor verbunden, der die Transportvorrichtung des Diffusionsapparates schaltet, ferner mit den Heizdampfventilen und mit dem Austrittshahn der Flüssigkeit aus dem Apparat.
Infolge dessen bewirkt die Unterbrechung der Sehnitzelzufuhr in den Aufgabetriehter ein sofortiges Stillstehen der Transportvorriehtung und gleichzeitig eine Veränderung der Extrak- tionsflüssigkeitsmenge im Apparat, der Temperatur und der aus dem Apparat austretenden Flüssigkeitmenge.
Entsprechend einer zweiten Verbesserung werden die zu erschöpfenden Schnitzel od. dgl. in den Apparat mittels Messschieber eingefrihrt, wodurch eine vollkommen gleichmässige Verteilung der Masse auf die endlose Transportvorrichtung zustande kommt. Zur Aufrechterhaltung der gleichmässigen statischen Belastung der Flüssigkeit und demnach zum kontinuierlichen Abfluss des Zuckersaftes aus dem Apparat verwendet man ein Regelungsreservoir mit Schwimmer, welches den Eintrittshahn der Extraktionsflüssigkeit steuert. Ein Dichtigkeitsmesser und ein Thermoregulator sind auf den Saftaustritt aufgesetzt und regeln gegebenenfalls den Austritt der Flüssigkeit aus dem Apparat und die Menge des Heizdampfes.
Der Apparat ist mit einer selbsttätigen Einrichtung zur Spannung der Ketten oder Kabel der Transportvorrichtung ausgestattet.
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stehenden Stäbe 230 des linken Schiebers die Schnitzel und verhindern deren Anhäufung und Sperrung.
Der linke Schieber geht allmählich unter die waagrechte Platte 220, und die in dem Schieber 222 befindlichen Schnitzel fallen durch die Öffnung 219 auf den Transporteur. In dieser Zeit sperren die waagrechten Roststangen 239 des Schiebers 220 allmählich den Raum zwischen der waagrechten Platte 220 und der senkrechten linken Wand des Trichters ab. Gleichzeitig geht der Schieber 223 nach rechts, die waagrechten Stangen 229 treten nach aussen, und die im Winkel geneigten Stangen lockern das Material. Der Schieber 223 füllt sich bei dieser Bewegung mit Schnitzeln, und am Ende der Bewegung der Schieber nach rechts ist es der Schieber 223, welcher gefüllt wird, und der Schieber 222, der sich vollständig entleert.
Diese Messsehieberanordnung gestattet ein präzises Regeln der Schnitzelmenge, die durch den Apparat hindurchgeführt wird, und gleichzeitig das Aufschichten der Schnitzel auf den Platten des Transporteurs. Es kommt infolge dessen eine gewisse Regelmässigkeit im Widerstande, den die Schnitzel dem Flüssigkeitsdurchtritt bieten, und in der Dauer der gegenseitigen Berührung der festen und flüssigen
Substanzen zustande.
Eine Ausführungsform der Messschieber, welche dieselben Vorteile wie die oben erwähnte besitzt, ist in den Fig. 4 und 6 dargestellt. Bei dieser ist der Aufgabetrichter A durch eine senkrechte Zwischenwand 261 in zwei unter sich gleiche Abteile Al und A2 geteilt. Die Zwischenwand reicht nicht bis auf den Boden, so dass die beiden Abteile Al und A2 bei 262 unter sich in Verbindung stehen. Jeder derselben wird unten durch zwei Klappen oder Schieber 263,264 und 265,266 geschlossen. Diese Schieber können ebenfalls, wie die der Fig. 3, aus Roststäben bestehen. Sie werden derart verstellt, dass, wenn der obere
Schieber 265 des Abteiles Al geöffnet ist, der untere Schieber 266 desselben Abteiles geschlossen ist.
Dieselbe Bewegung findet zu gleicher Zeit in dem Abteil A2 statt, jedoch abwechselnd zu den Schiebern des Abteiles Al, d. h. das Öffnen des oberen Schiebers 265 des Abteiles Al fällt mit dem Verschliessen des oberen Schiebers 263 des Abteiles A2 zusammen ; dasselbe trifft auch für die unteren Schieber zu. Bei einer abwechselnden Bewegungsperiode der vier Schieber fällt demnach stets dieselbe Materialmenge auf die Platten durch die Öffnungen 219 und wird durch den Zwischenraum jedes Abteiles zwischen dem oberen und dem unteren Schieber gemessen.
Ein Beispiel des Antriebes für die hin und her gehende periodische Bewegung der vier Schieber ist in den Fig. 4-6 dargestellt. Die Schieber sind durch ein Gelenkgestänge mit zwei Stangen 267 und 268 verbunden, welche in Lagern 269,270 gleiten. Dieselben werden in der äussersten Gleichgewichtslage durch Federn oder durch Gegengewichte 271, 272 festgehalten. Jede Stange trägt ausserdem einen Fingeransatz 273 bzw. 274 (Fig. 6), wovon jeder seinerseits wieder eine Rolle 275 bzw. 276 trägt, die auf einer passenden Bahn 277 mit Schrägfläche 278 rollt.
Wenn der Finger 273 an einem beliebigen Punkt des
Gehäuses 104 sich befindet, mit dem die Stange 273 parallel ist, und sich in einer derartigen Stellung befindet, dass die Rolle 275 am unteren Ende der Schrägfläche 278 steht, so trifft die Scheibe 279, welche sich in dem Gehäuse 204 im Sinne des Pfeiles 280 umdreht, auf dessen Fingeransatz, nimmt ihn mit und zwingt die Rolle auf der Schrägfläche oder Rampe trotz der Gegenwirkung des Gewichtes 271 hochzusteigen. Wenn die Rolle 275 an das obere Ende der Rampe angelangt ist, so hat sich der Fingeransatz 273 vollkommen aus den Weg der Scheibe 279 gestellt, diese passiert, aber in diesem Augenblicke zieht das Gegengewicht 271 die Rolle 275 wieder von der Rampe herab, in den Weg der folgenden Scheibe usw.
Die hin und her gehende Bewegung des zweiten Fingeransatzes 274 ist dieselbe wie die soeben
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der Rampen und der Finger um die Scheibe, um genau die Bewegung der Messschieber 263, 264, 266 zu regeln.
Damit die Diffusion in passender Weise vor sich geht, d. h. damit der Zuckersaft einen gewünschten Zuckergehalt aufweist und die Schnitzel vollkommen erschöpft werden, müssen, wie bereits bemerkt wurde, die Mengenverhältnisse der in gegenseitiger Berührung befindlichen Substanzen (feste und flüssige Stoffe) und die Dauer der gegenseitigen Einwirkung möglichst konstant sein. Falls der Aufgabetrichter infolge eines Stillstandes des Aufzugs oder des Rübenschneiders od. dgl. sich entleert, ist es unbedingt erforderlich, dass der Apparat stillgesetzt wird und desgleichen die Zufuhr der Extraktionsflüssigkeit. Es muss gleichzeitig vermieden werden, dass der Höhenstand der Extraktionsflüssigkeit in der rechten Rohrsäule fällt, und zu diesem Zwecke muss der Austritt des Zuckersaftes gesperrt werden.
Es ist ferner notwendig, die Beheizung abzustellen, um ein übermässiges Kochen der Schnitzel zu verhindern. Diese verschiedenen Operationen geschehen selbsttätig infolge der Aufhängung des Aufgabetrichters mittels Gegengewichtes. Auf den Aufgabetrichter sind eine gewisse Anzahl Hebel 231 aufgesetzt, welche um Achsen oder um feststehende Schneiden 232 sich drehen, und die durch Kabel, Ketten oder andere Mittel mit den oben genannten Organen verbunden sind.
Das erste dieser Organe ist der Stromunterbrecher 208, welcher den endlosen Transporteur schaltet.
Dieses Organ könnte übrigens auch durch einen Dampfzuleitungshahn zu den Zylindern eines Dampfmotors ersetzt werden oder durch ein beliebig anderes den Motor regelndes Organ.
Es ist angenommen worden, dass einer der Hebel eine Klappe 237 zum freien Austritt des in dem Apparat befindliehen Dampfes steuert, wenn der Apparat selbsttätig stillsteht, da in diesem Falle der
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in dem Apparat befindliche Dampf austreten gelassen werden muss, um die schädliche Einwirkung eines zu langen Kochens der Schnitzel zu vermeiden.
Bei normalem Gang nehmen die Schnitzel in dem Aufgabetrichter ein wesentlich konstantes Niveau ein infolge der Regulierung der Transportvorrichtung. Wenn aber aus irgendeinem Grunde das Schnitzelniveau sich senkt, z. B. infolge des Stillstandes einer Transportvorrichtung oder eines Rübenschneiders od. dgl., so hebt sich der aufgehängte Trichter A infolge des Gegengewichtes 218. Dieses Heben bewirkt gleichzeitig die Sperrung des Zuflusses der Extraktionsfliissigkeit bei 233, den Stillstand des Transporteurs durch Öffnen des Stromunterbrechers 208, die Absperrung der zuckerhaltigen Flüssigkeit bei 235, die Unterbrechung des Heissdampfzutrittes bei 236 und die Verbindung des Apparates nach aussen durch 237, wodurch der in dem Apparat enthaltene Dampf ausströmen kann.
Steigt das Niveau der Schnitzel in dem Aufgabetrichter infolge übermässiger Zufuhr, so legt sich der Trichter auf den oberen Teil des Gehäuses 104 und hat keinen Einfluss mehr auf die verschiedenen oben genannten Organe. Die Schnitzel können infolgedessen sich über den Rand des Trichters erheben und das Personal, welches dadurch aufmerksam gemacht wird, kann sofort die Zufuhr abstellen. Selbstverständlich können die Lageveränderungen des Aufgabetrichters auch eine nur bestimmte Anzahl der oben erwähnten Teile beeinflussen, z. B. den Eintritt der Extraktionsflüssigkeit und die Schaltung der Transportvorrichtung.
Nach einem andern wesentlichen Merkmale der Erfindung dient der Aufgabetrichter gleichzeitig zur Aufgabe zweier Elemente : Wasser und Schnitzel. Zu diesem Zwecke besitzt der Trichter zwei dichtschliessende Doppelwände, deren Zwischenraum durch biegsame Rohre einerseits mit dem Speisereservoir F und anderseits durch den Hahn 245 mit der Rohrsäule E in Verbindung gebracht ist. Die Einrichtung ist so getroffen, dass das Gleichgewicht des Trichters einschliesslich der Wasserfüllung der Doppelwand dem Gesamtgewicht der Schnitzel entspricht, so dass wenn die Doppelwand sich des Wassers entleert, der Trichter sich hebt, auch wenn er mit Schnitzeln gefüllt ist, und dass die Transportvorrichtung stillsteht.
Um den gleichförmigen Abfluss der Extraktionsflüssigkeit und das Untertauchen der Schnitzel bis zu einem bestimmten Niveau der Rohrsäule E zu sichern, bringt man vorteilhafterweise einen statischen Belastungsregler an, welcher aus einem Behälter 242 besteht, der durch ein Rohr 242 mit der Rohrsäule B verbunden ist. Der Flüssigkeitsstand in diesem Behälter ist wesentlich proportional der Flüssigkeithöhe in der Säule E, so dass, wenn das Niveau fällt, der Schwimmer 244, welcher mittels eines Hebelwerkes mit einem Hahn 245 verbunden ist, der auf die Speiseleitung 234 aufgesetzt ist, die Öffnung dieses Hahnes bewirkt und eine grössere Menge Flüssigkeit übertreten lässt, so dass die normale statische Belastung wiederhergestellt wird.
An die Austrittsleitung des Zuckersaftes zweigt man mit Vorteil einen Dichtigkeitsmesser 246 mit Doppelwand an, in welcher man ein Fluidum konstanter Temperatur zirkulieren lässt. Dieser Dichtigkeitsmesser ist mit einem Überlauf 247 ausgestattet, um sein Niveau konstant zu erhalten. Der Schwimmer 248 des Dichtigkeitsmessers steht durch ein Gestänge mit einem Hahn 249 in Verbindung, welcher auf die Austrittsleitung des Zuckersaftes aufgesetzt ist. Es ergibt sich hieraus, dass je nach der Veränderung der Dichte des Zuckersaftes, bei seinem Austritt aus dem Apparate, der Schwimmer den Hahn verstellt und dementsprechend die Menge des Austrittes des Zuckersaftes ver- ändert. Im besonderen, wenn der Zuckersaft keinen genügenden Zuckergehalt aufweist, z.
B. infolge ungenügender Kontakteinwirkung auf die Schnitzel, so senkt sich der Schwimmer 248 und drosselt den Hahn 249 etwas, wodurch der Austritt des Zuckersaftes aus dem Apparat vermindert und die Berührungdauer des Saftes mit den Schnitzeln erhöht wird. Der Dichtigkeitsmesser ist auf eine Zweigleitung aufgesetzt, um nicht die Gesamtmasse des Zuckersaftes kühlen und behufs Konzentrierung desselben nochmals erhitzen zu müssen.
Um die Temperatur der Flüssigkeit konstant zu erhalten, kann man an dem Austritt des Zuckersaftes einen Thermoregler 250 anbringen. Dieser Regler kann ein beliebiger sein, z. B. einDehnungsthermo- stat, welcher durch Gestänge, Hebel u. dgl. an den Eintrittshahn 251 für den Heissdampfeintritt angeschlossen ist. Wenn die Temperatur des Saftes beim Austritt aus dem Apparate eine zu niedrige ist, öffnet der Thermoregler den Dampfhahn, so dass mehr Dampf übertritt.
Zur genauen Arbeitsweise des Apparates ist es notwendig, die Ketten oder Drahtseile der Transportvorrichtung ständig gespannt zu halten. Dies erricht man dadurch, dass man das obere Gehäuse 104 auf die beiden äusseren Rohrsäule B und E mittels verschiebbarer Stopfbüchsen 252 aufsetzt. Man kann auch zur Veränderung der Höhe der Rohrsäulen B und E und zum Spannen der Ketten eine Schraube nebst Mutter verwenden, die beide mittels einer endlosen Schraube gedreht werden. Diese auf der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung kann auch selbsttätig gemacht werden. Zu diesem Zwecke braucht man lediglich eines der Mitnehmerräder des Transporteurs mittels eines Gegengewichtes auszugleichen.
Die Veränderungen der Spannung des Kabels des Transporteurs haben dann das Bestreben, die Stellung der Drehachse des Rades zu verändern, wobei seine Verstellung durch eine geeignete Transmission auf eine Welle übertragen wird, auf welche beispielsweise zwei endlose Schrauben aufgekeilt sind, die mit einer Spiralverzahnung am Umfange der beiden Muttern kämmen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf'die beschriebenen und dargestellten Einzelheiten beschränkt, und man kann eine Reihe von Änderungen treffen, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten.