Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von Zucker in Körperform mittels Hochfrequenz Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren und eine Einrichtung zum Trocknen von Zucker in Körperform, wie Platten, Wür fel, Stangen und Stöcke, mittels Hochfre quenz.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass ein bestimmtes Quantum des zu trocknenden Zuckers zu nächst einer Hoehfrequenzerwärmung ausge setzt wird, welche die im Zucker enthaltene Feuehtigkeit innerhalb eines Zeitraumes von maimal fünf Sekunden auf Siedetemperatur erwärmt, worauf zur Verdampfung der er wärmten Feuchtigkeit die Hochfrequenzlei- stung fortschreitend herabgesetzt wird und gleichzeitig ein Heissluftstrom zum Abführen der Dämpfe zur Anwendung kommt, der ein Kondensieren der Dämpfe verhindert,
dessen Temperatur jedoch der fortschreitenden Ver- clampfung entsprechend bis zur Abkühlung der Oberfläche des Zuckers gesenkt wird, wor auf die Temperatur des Luftstromes zum Ausgleich der Innen- und Aussentemperatur des Zuekers erneut gesteigert und anschlie ssend darauf gesenkt wird, bis zum völligen Temperaturausgleich des zu trocknenden Zuk- kerkötTers auf Raumtemperatur.
Das beschriebene Verfahren kann derart angewendet werden, dass ein Quantum feuch ten Zuckers in Körperform auf einer isolieren den Unterlage den verschiedenen Hoehfre- quenzleistungen als auch den verschiedenen Lufteinflüssen ausgesetzt wird. Das Verfah ren kann aber auch nach dem Fliessverfahren angewendet werden.
Die zur Ausübung des Verfahrens die nende beispielsweise Einrichtung kennzeich net sich durch einen Trockentunnel mit einer Trockenzone und einer Kühlzone, welche Zonen aus einer Anzahl voneinander unab hängiger Kammern gebildet sind, die zum Trocknen und Abkühlen des von einem Trans portband durch die Kammern geführten Zuk- kers dienen, von denen eine Anzahl für den Trockenprozess mit Hochfrequenzheiziuzg und Luftzufuhr eingerichtet ist, wobei zu jeder Kammer Mittel vorgesehen sind, um sowohl die Hochfrequenz als auch die Heissluft, letz tere in bezug auf Temperatur und Menge, in jeder Kammer zu dosieren, und ist ferner dadurch gekennzeichnet,
dass in der Kühlzone jede Kammer separat an eine Luftleitung an geschlossen ist und Mittel vorgesehen sind, um die Temperatur und die Luftmenge einzu stellen.
In den beiliegenden Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform dieser Ein richtung dargestellt, an Hand deren das er findungsgemässe Verfahren beispielsweise er läutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch die Einrichtung, Fig.2 eine Draufsicht auf die Trocken zone der Einrichtung, Fig.3 einen Grundruss auf die Kühlzone der Einrichtung, Fig.4 einen Querschnitt durch die Trok- kenzone nach der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Querschnitt durch die Kühl zone nach der Linie V-V in Fig.1, Fig.6 einen Längsschnitt durch eine Trok- kenkammer nach der Linie VI-VI in Fig. 2, Fig.7 einen Querschnitt durch die Elek troden.
Die in der Fig.1 schematisch dargestellte Einrichtung weist als Unterlage ein Gestell 1 auf, auf welchem der Trockentunnel 2, der die Trockenzone A umfasst, und der Kühltun nel 3 mit der Kühlzone B gelagert sind. Die beiden Tunnel 2 und 3 bestehen aus einzel nen voneinander unabhängigen Kammern 4, deren Anzahl und Länge von der Förder menge abhängt. Diese Kammern 4 sind mit Doppelwänden und dazwischenliegender Iso lation 4a gegen Wärme und Kälte ausgeführt. Durch diese Tunnel 2 und 3 läuft ein dielek trisches, im Bereich der zur Anwendung kom menden Wärme hitzebeständiges, geruch- und geschmaekfreies, luftdurchlassendes Trans portband 5, beispielsweise aus Nylon.
Dieses Transportband 5 läuft von der Leitwalze 6 durch die in Umrissen dargestellte Mühle oder Presse 7 zur Trockenzone A, passiert den Trockentunnel 2, auf der Erdelektrode 8 (Fig.1, 4 und 6) gleitend, und läuft auf dem Gleittisch 9 (Fig.1 und 5) durch den Kühl tunnel 3 und wird von der Antriebswalze 10 durch den Abnahmeapparat 12 gezogen, wor auf das Transportband 5 von der Antriebs walze 10 über die Spannwalze 13 zur Umlenk walze 14 und von dieser durch den Reini gungsapparat 15 über die Stützwalzen 16 im Untergestell 1 zu den Umlenkwalzen 17 und von dort zur Leitwalze 6 zurück gelangt.
Dieses Transportband 5 wird bei seinem Durchgang unter der Mühle oder Presse 7 mit den aus derselben kommenden Zucker stangen, -platten oder Zuckerwürfel beladen, führt diese durch die Trockenzone A und die Kühlzone B und übergibt den Zucker dem Abnahmeapparat 12, der denselben in bekann ter Weise vom Transportband 5 abhebt und zur Verpackung überführt. Die Mühle oder Presse 7, das Transportband 5 und die Trans portmittel des Abnahmeapparates 12 haben dieselbe Arbeitsgeschwindigkeit, die durch den Trockenvorgang bestimmt wird.
Der Kühltunnel 3 in der Kühlzone B ist ebenfalls in einzelne voneinander unabhän gige Kammern 4 unterteilt, deren Anzahl und Länge in einem bestimmten Verhältnis zu der Anzahl und Länge der Trockenkammern der Zone A stehen. Im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist sowohl der Trockentunnel 2 als auch der Kühltunnel 3 aus beispielsweise je vier Kammern zusammengesetzt, deren iso lierte Stirnwände 23 (Fig.6) einen knapp bemessenen Schlitz 24 für den Durchgang des Transportbandes 5 mit dem daraufliegenden Zucker aufweisen.
Die zur Trocknung des Zuckers erforder liche Hochfrequenzenergie berechnet sich nach der pro Zeiteinheit durch die Trockenzone A hindurchwandernden Zuckermenge und deren und deren Feuehtigkeitsgehalt. Die erforderliche Hoch frequenz kann durch zwei oder mehr Hoch frequenzgeneratoren 30 erzeugt und vermit tels je einer oder mehreren Hochpotential elektroden pro Generator und Trockenkam mer zur Wirkung gebracht werden.
Jede Kammer der Trockenzone ist. vor zugsweise, wie in vorliegendem Ausführungs beispiel angenommen, mit einem Hochfre- quenzgenerator 30, mindestens einer Hoch potentialelektrode 32, einer Erdelektrode 8 sowie mit einer Luftabsauganlage verbun den, um die Wärme und Luftverhältnisse dem fortschreitenden Trockenprozess von Kammer zu Kammer anpassen zu können.
Der erforderliche Hochfrequenzstrom wird im Hochfrequenzgenerator 30 (Fig.4), der hier nicht näher zu beschreiben ist, erzeugt. und durch den Verteilkasten 33 über das Kabel 34 der Zufuhrapparatur 35 und von dieser den Elektroden der zugehörigen Trok- kenkammer zugeführt.
Die Hochfrequenz-Zufuhrapparatur 35 (Fig.4) enthält im Innern ein durch ein Handrad 36 reg@@lierbares Anpassglied mit einer nicht. näher zu beschreibenden Induk- tionseinrichtung, von der aus über Leitungen 38 der Hochfrequenzstrom durch die Seiten arme 37, den Anschlussstellen 39 und den Übertragungsteilen 40 jeder Hochpotential elektrode 32 zugeführt wird.
Mit dem Anpassungsglied im Innern der Hochfrequenzzufuhrapparatur 35 wird die hochfrequente Leistung des Generators dem fortschreitenden Trockenvorgang entspre chend angepasst.
Die Hoehpotentialelektroden 32 (Fug. 1, 4 und 6) setzen sich vorzugsweise je nach Gesamtbreite aus mehreren, hier beispiels- weise drei, Bauelementen 41 (Fig.7) zusam men. Die Elemente 41 sind U-eisenförmig auf gebogene Bleche, deren Stegpartie 41a min destens 50% Lochung aufweisen müssen. An den Anliegestellen 41c sind die Elemente 41 je nach Material durch Verschmelzen, Ver löten oder Verschweissen zur Versteifung der Hochpotentialelektrode 32 in der Querrich tung fest miteinander verbunden.
Zur Erreichung regelmässiger Hoehfre- quenzfelder sind die Hochfrequenzstrom-An sehlussstellen 39 auf den Hochpotentialelek troden 32 möglichst gleichmässig angeordnet. Die Zahl der Anschlüsse richtet sich nach der Grösse und Form der Elektroden und nach der zu übermittelnden Hochfrequenzleistung. In Fig. 6 und 7 sind beispielsweise zwei An schlussstellen 39, die in der Querrichtung in der Mitte angeordnet sind, an der Längsrich tung am ersten und dritten Viertel der Ge samtlänge.
Die Übertragungsstellen 40 sind hier bei spielsweise aus nach unten offenen U-eisen- förmigen Bügeln gebildet, die umgekehrt auf dem Flansehenrand 41b der Elemente 41 ver schmolzen, verschweisst oder verlötet sind.
Die Hochpotentialelektroden 32 sind je an zwei Stellen an den Längsenden aufgehängt, vermittels angenieteten oder angesehraubten dielektrischen hitzebeständigen Lochlaschen trägern 60, durch die eine dielektrische Röhre 61, beispielsweise Keramikrohr, gezogen ist, das seinerseits von einer durchgezogenen Achse 62 getragen wird. Die Achse ist durch geeignete Mittel in der Höhe verstell- und feststellbar.
Die Erdelektrode 8 (Fig.7), welche auch als Auflage des Transportbandes 5 dient, nimmt die ganze Breite des Trockentunnels 2 ein und setzt sich aus drei oder mehr U-eisen- förmig geformten Blechträgern 31a zusam men, deren Steg 31b mit minimal 50 %o Durch lässigkeit gelocht ist, während die massiven Flansche 31c auf der ganzen Länge gleiche Höhe aufweisen und an den Berührungssei ten 31d, je nach Material, miteinander ver schmolzen, verschweisst oder verlötet sind. Diese Elektroden liegen auf den innen im Trockentunnel angebrachten Winkeleisenträ gern 52 (Fug. 7) auf.
Der Erdstrom wird über den am äussern U-eisenförmigen Blechträger 31a der Erdelektrode 8 befestigten Leiter 53 abgenommen und mit demselben nach der Aussenseite des Trockentunnels 2 und von dort zum Hochfrequenzgenerator 30 zurück geführt.
Die Oberfläche der Erdelektrode 8 ist glatt poliert, um dem darübergleitenden Transportband 5 möglichst geringen Wider stand zu bieten.
Die Warmluft-Umwälzanlagen zum Trok- kentimnel 2 (Fig.1, 2 und 4), hier beispiels- weise vier Anlagen, weisen je einen Luft- zufuhrventilator 101 auf, der die oben aus dem Hochfrequenzgenerator 30 austretende Warmhut durch den Warmluitkanal 103, den dazwischengebauten elektrischen Lufterhitzer 104 und den anschliessenden Staubfilter 105 hindurch ansaugt, wobei der Lufterhitzer 104 nur dann in Funktion gesetzt wird,
wenn die gesetzt wird, wenn die aus dem Generator 30 kommende Warmluft zu wenig Temperatur aufweist. Der Luft zufuhrventilator 101 bläst die angesaugte Warmluft durch den Ausblaskonus 106 in den untern Raum einer Kammer 4 des Trocken tunnels 2, in welchem die Warmluft durch das den ganzen Raum überdeckende Verteil- sieb 107 gleichmässig verteilt wird und dann durch die Erdelektrode 8 und das Barüber laufende Transportband 5 hindurch,
am Zuk- ker vorbei und durch die Hochpotentialelek- trode 32 nach oben streicht und dabei den Dampf, der aus dem unter Hochfrequenz ste henden Zucker austritt, aufnimmt und nach oben mitnimmt. Die zugeführte Warmluft muss so warm sein, dass der aus dem Zucker ausgetriebene Dampf nicht kondensiert. Der Luftabsaugventilator 110 saugt das Dampf- Luftgemisch durch das Abluftsieb 108 und den Luftkanal 109 an und bläst das Dampf- Luftgemisch durch den Abluftkanal 111 aus.
Der Luftzufuhrventilator 101 und der Luft absaugventilator 110 sind auf derselben Achse montiert und werden durch den dazwischen gekuppelten Nebenschluss-Kommutatormotor 112, wie beispielsweise in Fig.2 dargestellt ist, oder durch ein Getriebe so regulierbar angetrieben, dass die Tourenzahl der beiden Ventilatoren im Verhältnis von mindestens 1 : 2 verändert werden kann.
Den Kühltunnel 3 (Fug. 1, 3 und 5) durch läuft das Transportband 5 auf dem Gleittisch 9 gleitend. Der Gleittisch 9 ist gebaut wie die Erdelektrode 8 aus zwei oder mehreren U-eisenförmigen Blechen, deren Stege 9b der art gelocht sind, dass die Durehlässigkeit etwa 60-80 %o beträgt. Die aneinanderliegenden Flanschen 9c der Bleche sind verschweisst, und der ganze Gleittisch 9 liegt auf den Win kelträgern 83 unverrückbar fest auf.
Die Luftumwälzanlage der Kühlzone B (Fug. 1, 3 und 5) weist einen Luftzufuhrven tilator 121 auf, der über den Ansaugkanal 122 atmosphärische Luft ansaugt und durch den Staubfilter 123 mit Tropfenabscheider in den Zufuhrkanal 124 bläst. Im Zufuhrkanal 124 verteilt sich die Kühlluft in so viele Zweigleitungen 125-125c, als die Kühlzone B Kammern aufweist.
Um die Lufttemperatur in den verschiedenen Zweigleitungen 125 nach Belieben regulieren zu können, entsprechend der Temperatur der angesaugten Aussenluft und den Temperaturanforderungen der Küh lung in der Kühlzone B, sind in diese Zweig leitungen 125 nach Bedarf entweder elek trische Lufterhitzer 126 oder Luftkühler 127 mit Tropfenfänger-Wasserabscheider und dazugehörenden Kältemaschinengruppen 128 eingebaut oder, wo erforderlich, Lufterhitzer 126 und Luftkühler 127 gleichzeitig in ein und derselben Zweigleitung 125-125c.
In Fig.1, 3 und 5 wird beispielsweise die vom Luftzufuhrventilator 121 in den Luft zufuhrkanal 124 geblasene Luft der Anzahl der Kammern in der Kühlzone B entspre chend in die vier Zweigleitungen 125, 125a, 125b und 125c verteilt. Im vorliegenden Bei spiel ist eingebaut in die Zweigleitung 125 ein Lufterhitzer 126, in 125a und 125b je ein Lufterhitzer 126 und ein Luftkühler 127 mit. den dazugehörenden Kältemaschinen gruppen 128, während 125c lediglich einen Luftkühler 127 mit Kältemaschinengruppe 128 aufweist.
Die dergestalt auf die Erforder nisse temperierte Luft gelangt von oben in die Kammern 4 der Kühlzone B und passiert durch das die ganze Kammer überspannende Luftverteilsieb 130 und zieht regelmässig ver teilt von oben nach unten am Zucker vorbei, kühlt denselben ab und dringt durch das Transportband 5 und den Gleittisch 9 nach unten, w o die Luft durch das Absaugsieb 131 vom Abluftventilator 13.1 über den Luft ansaugkanal 132 und den Sammelkanal 133 angesogen und durch den Abluftkanal 135 ab befördert wird.
Auch hier sind die beiden Ventilatoren 121 und 134 auf einer gemeinsamen Achse mon tiert und beispielsweise mit einem dazwischen geschalteten Nebensehluss-Kommutatormotor 136 im Tourenzahlbereich bis zum Verhältnis 1 :2 beliebig zu variieren, so dass neben der beliebigen Temperaturregulierung durch die Lufterhitzer 126 und die Luftkühler<B>1217</B> auch das Umwälzvolumen der Luft den Erforder nissen entsprechend reguliert werden kann.
Mit Hilfe dieser Einrichtung lässt sich das Verfahren wie folgt durchführen: Der auf das Transportband aufgebrachte feuchte Zuk- ker wird in der ersten Kammer einer so star ken Hochfrequenzleistung ausgesetzt, da.ss in nerhalb von 5 Sekunden die eingeschlossene Flüssigkeit auf Siedetemperatur gebracht wird, und zwar derart, dass der Zucker nicht eine zn hohe Temperatur erreicht. Während der weiteren Trocknung in der Trockenzone A wird die Hochfrequenz so weit gedrosselt, dass immer nur die Energie zugeführt wird, die zur Verdampfung der Flüssigkeit notwen dig ist.
Bei Beginn des Prozesses zum Beispiel wird in einer bestimmten Zeitspanne wesent lich mehr Flüssigkeit verdampfen als in der gleichen Zeitspanne am Ende des Trock nungsprozesses, entsprechend ist die zuge führte Energie bei Beginn der Trocknung wesentlich höher.
Die in Dampfform austretende Feuchtig keit wird mittels eines Heissluftstromes ab gesaugt. Dieser Heissluftstrom wird unter Verwendung der aus dem Hochfrequenzgene rator austretenden Warmluft mit dem Luft erhitzer 104 und dem Luftzufuhrv entilator 101 erzeugt und in die Trockenkammer gelei tet. Dieser Heissluftstrom muss mindestens die Temperatur des ausgetriebenen Dampfes haben, so dass dieser nicht kondensieren kann. Die Temperatur dieses Heissluftstromes wird nun von Kammer zu Kammer bei fortschrei tender Verdampfung gesenkt, wobei auch die Luftgeschwindigkeit reduziert werden kann. In dem anschliessenden Kühltunnel, in dem keine Hochfrequenzeinwirkung mehr stattfin det, wird der Zucker durch Luftstrom mit Hilfe des Luftzufuhrventilators 121 und des Zufuhrkanals 124 nach und nach auf Zimmer temperatur gebracht.
Dabei kühlt sieh der Zucker von aussen nach innen ab, so dass in einer letzten Kammer des Kühltunnels eine nochmalige Warmluft auf den Zucker ein wirkt, damit die Temperaturdifferenz zwi schen dem Kern des Zuckerkörpers und der Oberfläche ausgeglichen wird.
Sollen mit einer bestimmten Anlage Zucker verschiedenen Feuchtigkeitsgrades getrocknet werden, braucht nur die Durchlaufgeschwin digkeit erhöht bzw. vermindert zu werden, während alle andern Einstellungen (Hochfre quenzenergie, Heisslufttemperatur usw.) in den einzelnen Kammern weitgehend unverän dert bleiben können.
Durch dieses beschriebene Verfahren wird einerseits erreicht, dass der Zucker keinerlei Bedingungen ausgesetzt wird, die ihn schädi gen, was bei bisher gebräuchlichen Verfahren der Trocknung mit Hloehfrequenz nicht immer der Fall war, anderseits wird gegenüber diesen bisher gebräuchlichen Verfahren eine Ener gieeinsparung von 601/o erlangt, da die Hoch frequenzleistung nur in den ersten Sekunden voll einwirkt und danach fortlaufend vermin dert wird.