Diffusionsturm zum Auslaugen, insbesondere von Zuckerrübenschnitzeln, im Gegenstrom Bei den bekannten Diffusionstürmen wurde bisher meistens so verfahren, dass zunächst die frischen Schnitzel im Brühtrog mit einer viel- faehen Menge von Rohsaft im Gleichstrom um spült wurden, um sie auf eine Temperatur von etwa i0-80 am Ausgang des Brühtroges zu bringen. Erst. im Diffusionsturm wurde die bei dieser Temperatur in den Turm einge führten Schnitzel in den Zustand der Plasmo- 1vse überführt.
Zum Durchführen der<B>100%-</B> igen Plasmolvse ist. aber je nach der Jewei- ligen Temperatur der Schnitzel eine gewisse Zeit. erforderlich, die für die Diffusionszeit im Turm verlorengeht, was bedeutet, dass der Turm um ein gewisses Volumen grösser gebaut werden muss.
Zum Transport der Schnitzelmasse durch den Diffusionsturin im Gegenstrom zur Aus- 1 augeflüssigkeit wurden im allgemeinen Sehnek- ken verwendet, die in manchen Fällen durch Aufhalter unterbroehen werden. Jeder Schnek- kengang besitzt aber bekanntlich verschiedene Steigungen, die proportional zu ihrem Radius abnehmen.
Die günstigste Förderwirkung einer Sehneeke liegt dort, wo der Steigungs winkel der Schnecke am kleinsten ist, und die Fördergeschwindigkeit der Schnitzelmaische ist am äussern Umfang gzösser als am innern Umfang. Hinzu kommt noch, dass der grösste @taticlruek einer Schnecke bei dem grössten Steigungswinkel liegt, also am innern Umfang der Schnecke, so dass die Schnitzelmaische das Bestreben hat,
zur Herbeiführung eines Druckausgleiches vom innern Umfang der Schnecke nach aussen zu wandern. Die unter- sehiedliehen Steigungswinkel einer Schnecke Lind der damit bewirkte unterschiedliche Stau druck -bewirken also ein Wandern der Mai sehe von innen nach aussen und damit ein schnelleres Steigen der äussern Schnitzel schichten im Turm.
Eine Schnecke erzeugt. also eine nicht mi beeinflussende Bewegung der einzelnen Schnit zel und Schnitzelsehichten auch in radialer Richtung, so dass die durch den Turm beweg ten Schnitzelmassen ungleichmässig ausgelaugt am Ende des Turmes ankommen. Und hier bei trotzdem grössere Zuckerverluste zu ver meiden, muss die Absüsswassermenge nach der am schnellsten wandernden Schnitzelschicht bemessen werden, so dass die Abzugsmenge des Wassers höher liegt als bei einem Diffusions turm, bei dem ungestörte Schnitzelschichten im reinen Gegenstromprinzip zum Abzug wasser abgesüsst werden.
Man hat daher auch bereits vorgeschlagen, den Transport der Schnitzelmaische im Turm dadurch zu bewirken, dass im untern Teil des Turmes ein keilförmiger Schnitzelverteiler mit hinterem Schnitzelgemischaustritt auf einem Siebboden umläuft, dessen Umlaufgeschwin digkeit so gross ist, dass die keilförmige Fläche des Schnitzelverteilers das Schnitzelgemisch erfassen und hochheben kann, -um die hintere Öffnung für die neueintretende Schnitzel maische freizuhalten.
Bei diesem Diffusions turm wird ebenfalls die Schnitzelmaisehe lediglich vorgewärmt, nicht aber vom Eintritt in den Turm 100%ig in den Zustand der Plasmolyse übergeführt. Ferner tritt der be absichtigte Effekt insofern nicht ganz ein, als hinter dem umlaufenden Schnitzelv erteiler infolge des statischen Druckes der Schnitzel säule die emporgehobenen Schnitzel sofort wieder auf den Siebboden herabsinken,
ohne Platz für netueintretende Schnitzel freizi-i- machen. Weiterhin ist bei diesem Diffusions turm unmittelbar vor der hintern Austritts öffnung der Schnitzel eine Reinigungsvor richtung für das Sieb vorgesehen, die ihren Zweck nur zum Teil erfüllen kann, weil die aus dem Sieb entfernten Schnitzelteile sich vor der Reinigungsvorrichtung anhäufen und den Raum zwischen der vordern Kante des Schnit:
zelverteilers und der Reinigungsvorriehtung ausfüllen. Hier wird eine ständige Verstop fung des Siebes stattfinden, weil die abge bürsteten Pülpeteilchen in die Zwischenräume des Siebes eindringen.
Die Erfindung betrifft nun einen Dif fusionsturm, der ermöglicht, bei der Dif fusion von Zuckerrübenschnitzel in einem Auslaugturm die Diffusionszeit sehr kurz zu halten und zur Erzielung eines guten Auslau- gungsgrades alle in den Turm eingeführten Schnitzel einer gleichmässigen Auslaugung zu unterwerf en.
Die Eifindung geht von dem bekannten Diffusionsturm aus, bei dem in einem zylin drischen Rohr ein Mittelrohr konzentrisch an geordnet ist und ein keilförmiger Schnitzel verteiler sich im untern Teil des Turmes über einem ständig zu reinigenden Siebboden dreht, wobei der Schnitzelverteiler einen Schnitzel kanal besitzt, aus dem die mittels einer Pumpe in der Drehachse des Verteilers zuge führte Schnitzelmaische in den Diffusionsraum des Turmes eintritt.
Der erfindungsgemässe Diffusionsturm ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante des an dem drehbaren Mittelrohr befestigten Schnitzelverteilers durch eine Anzahl neben- einander angeordneter, unabhängig vonein ander in lotrechter Richtung beweglieher Gleitschuhe gebildet ist, die auf dem Sieb boden aufliegen, dass er eine regelnde Einrieh- ttmg für den Druck der Sehnitzelpumpe be sitzt und dass in Abständen über dem Sehnit- zelv erteiler Rührarme angeordnet sind,
ober halb welcher am feststehenden zv lindrisehen Rohr befestigte, den Durehtritt der Schnitzel maische ermöglichende Einbauten angeordnet. sind.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Dif fusionsturmes ermöglicht, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zti vermeiden.
Ein derart ausgebildeter Diffusionsturm gestattet, die Schnitzel bei ihrem Durchgang durch den Diffusionsraum des Turmes in allen Quersehnittsteilen des Diffusionsraumes einer gleichmässigen und weitgehenden Auslaugung zu unterwerfen, so dass sämtliche aus dem Turm austretenden Schnitzel praktisch den gleichen Auslaugungsgra.d erreicht haben. Zuckerverluste lassen sieh daher auf ein 'Min destmass beschränken, da die Schnitzel prak tisch den gleichen Restzuekergehalt besitzen, der sehr gering sein kann.
Die Eigenart der Turmbauart ermöglicht es, da.ss die einzelnen Sehnitzel in einer im. wesentlichen senkrechten Bahn durch den Turm wandern und ihre Berührungsfläehen zueinander oftmals wechseln, wobei sie wäh rend ihrer senkrechten Aufwärtsbewegung, allenfalls einer Bewegung auf einer spiralför migen Bahn gleichen Durchmessers, nicht. aber von innen nach aussen wandernd einer sieh er weiternden spiralförmigen Bahn folgen.
Die unabhängig voneinander in lotrechter Richtung beweglichen Gleitsehuhe sorgen für eine ständige Reinigung des Siebbodens, der infolge der Wärmeeinrichtung keine Ebene im mathematischen Sinne darstellt, sondern sich verwirft und uneben wird. Die einzelnen Gleitschuhe können sich jeder Unebenheit des Siebbodens anpassen.
Der Druck der Sehnitzelpumpe lässt sieh leicht so regeln, dass die aus dem Sehnitzelverteiler austretende Schnitzelmaisehe unmittelbar an der Aus trittsstelle auf dem Siebboden liegen bleibt, das heisst, dass sich der Druck nicht, über die gesamte Sieboberfläche verteilt, sondern un mittelbar hinter der Austrittsstelle bereits auf gezehrt ist.
Um ein einwandfreies Arbeiten eines so ausgebildeten Turmes zu gewähr leisten, sind erfindungsgemäss in Abständen über dem Sehnitzelverteiler Rührarme ange ordnet und darüber feststehende, den Durch tritt der Sclinitzelniaisclie ermöglichende Ein bauten, und zwar aus dem Grunde, weil die 5ehnitzel nach einem gewissen Weg im Turm eine verfilzte Masse darstellen, die den Durch tritt der Auslaugeflüssigkeit von oben nach unten verhindert.
Die verfilzten Schnitzel müssen also aufgelockert werden, dürfen hier bei aber nicht von aussen nach innen wandern, weil dadurch der Auslaugegrad der Schnitzel teile unterschiedlich wird. Um dies zu errei- elien, sind die festen Einbauten am besten unmittelbar über den Rührarmen angeordnet.
In der Zeichnung sind verschiedene Aus- fiilirtingsformen des erfindungsgemässen Dif fusionsturmes dargestellt.
Fig.1 zeigt einen Diffusionsturin 1I11 lot rechten Schnitt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitzelv erteilen in per spektivischer Darstellung.
Fig.3 zeigt diesen Sehnitzelverteiler im Schnitt in Richtung 3-3 der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt denselben Schnitzelverteiler im Querschnitt.
Fug. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Sclniitzelverteilers im Querschnitt. Fig.6 zeigt in vergrössertem Massstab den hl den Sehnitzelverteiler eingebauten Regler uni Querschnitt.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt in Richtung 6-6 der Fin-. 1.
Fig. 8 zeigt in perspektivischer Darstellung die Zuführungsvorrichtung für das Absüss- wasser, Fig. 9 den Wasserverteilerkasten von oben gesehen und Fig. 10 einen Schnitt in Richtung 10-10 der Fig. 9.
Fig.11 zeigt einen Schnitt in Richtung :5-5 der Fig. 1. Fig. 12 zeigt eine andere Ausführungsform der Rührarme im Querschnitt in Richtung l2-12 der Fig. 13,
und Fig.13 zeigt einen Längsschnitt durch einen Rührarm in Richtung 13-13 der Fig.12. Fig.14 zeigt einen Diffusionsturm anderer Ausführungsform im senkrechten Querschnitt und Fig. 15 einen gleichartigen Schnitt mit per spektivischer Darstellung des Schnitzelver- teilers.
Fig.16 zeigt einen Schnitt in Richtung 16-16 der Fig. 14.
Fig.17 zeigt einen Rührarm nach Fig.16 in perspektivischer Darstellung.
Fig.18 zeigt einen Diffusionsturm im lot rechten Querschnitt mit Rührarmen anderer Ausführung.
Fig. 19a. zeigt eine Aufsicht zu Fig. 18, und Fig.19b zeigt einen Schnitt in Richtung 1.9b-19b der Fig. 18.
Fig. 20 zeigt einen Rührarm nach Fig. 18 und 19 in perspektivischer Darstellung und die Fig. 21, 22, 23 und 24 Querschnittsformen der Roststäbe im Schnitt in Richtung A-B der Fig. 20.
Fig. 25 zeigt einen Regler im Querschnitt. Der Diffilsionsturm nach Fig. 1 besteht aus einem senkrecht stehenden hohlzylindrischen Gehäuse 1, das unten durch einen konischen Boden 2 abgeschlossen ist. Im Innern des von dem Gehäuse 1 gebildeten Turmes ist kon zentrisch zu dem zylindrischen Gehäuse 1 ein Mittelrohr 3 angeordnet, das mittels eines Motorantriebes 4 unter Zwischenschaltung des Zahnradgetriebes 5 um seine eigene Achse drehbar ist und in einem im untern Teil des Turmes angeordneten Lager 6 drehbar ge lagert ist. Das drehbare Mittelrohr 3 dient dazu, den Sehnitzelverteiler 9, die Rührarme 10 und den Sehnitzelauswerfer 11 zu drehen.
Oberhalb des konischen Bodens 2 ist die freie Innenfläche des Turmes durch ein Spaltsieb 7 abgeschlossen, und ein zweites Sieb 8 schliesst den Turm 1 in der Höhe der obersten Schnit- zellage ab. Die Schnitzelmaische wird bei 12 mittels des Rohres 13 in den Turm eingeführt. Die Verlängerung des Rohres 13 stellt das Rohr 9a dar, dessen oberes Ende in den Sehnitzelkanal 9b (Fug. 2, 3 und 4) des Sehnitzelverteilers 9 einmündet.
Der mit dem Innenrohr 3 sieh drehende Schnitzelverteiler 9 besitzt ein in geringem Abstand über das Spaltsieb glei tendes unteres Abschlussblech 9c und ein mit Abstand darüber angeordnetes oberes Blech 9d. Der Zwischenraum zwischen den Blechen 9c und 9d wird, mit Bezug auf die Dreh richtung des Schnitzelverteilers, vorn durch eine beide Bleche verbindende, etwa radial ver laufende Wand 9e abgeschlossen, während die ser Raum, mit Bezug auf die Drehriehtung, hinten zum Zwecke des Austrittes der Schnit- zelmaisehe offen ist.
Der von den Teilen 9e, 9cl und 9e gebildete Schnitzelkanal 9b wird nach der Gehäusewand 1 zu durch eine senk rechte, derart gekrümmte M'and 9 f abgeschlos sen, dass die Gehäusewand 1 des Turmes die tangentiale Verlängerung der Wand 9 f dar stellt. Die innere Begrenzungswand 9g zwi schen dem Rohrstück 9a und dem Innenrohr 3 ist ebenfalls derart gekrümmt, dass das Innen rohr 3 die tangentiale Verlängerung dieser Wand 9g darstellt.
Diese Form des Sclinitzel- kanals 9b ermöglicht einen gleichmässigen Aus tritt der Sehnitzelmaische auf der ganzen Länge des Sehnitzelkanals 9b, dergestalt, dass die Sclinitzelmaische auf der Länge des Sehnitzelverteilers 9 nicht nur in gleicher Höhe,
sondern auch mit gleichem Schnitzel gehalt den Schnitzelkanal v erlässt. Beim Übertritt der austretenden Schnitzelinaisehe von dem untern Blech 9c auf das Siebbleeh 7 läuft die zwischen den einzelnen Schnitzelteil- chen befindliche Flüssigkeit durch das Sieb blech 7 ab, wobei die verbleibenden Schnitzel eine gleichhohe Schicht auf dem Siebblech bil den sollen.
Das kann auf verschiedene Art und Weise erzielt werden, z. B. indem man der Austritts kante des untern Bleches 9c eine besondere Form gibt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Zur Festlegung der Kurvenform dieser Kante wer den in den Turm geschnitzelte Mohrrüben eingeführt, die dann bei richtiger Gestal tung der Austrittskante des Bleches<B>9e</B> als geschlossene Schicht.
oben im Turin austreten missen. Dadurch, dass das Blech 9c kürzer gehalten wird als das obere Blech 9d und durch die beschriebene Form der Austritts kante des Bleehes 9c verliert die austretende Selinitzelschieht beim Austritt aus dem Sehnit- zelkanal 9b, jedoch bevor die hintere Kante des obern Bleches 9d sie freigibt, so viel Flüs sigkeit,
dass die Sehnitzelmaisehe auf der Länge des Sehnitzelverteilers 9 nicht nur in gleicher Höhe, sondern auch mit gleichem Sehnitzelgehalt den Sehnitzelkanal v erlässt.
Der vordere Teil des Sehnitzelverteilers 9 wird durch eine Anzahl Gleitschuhe 9h ge bildet, die zweckmässig aus Buchenholz her gestellt und mittels Stahlfedern 9i mit der vordern Begrenzungswand 9e. verbunden sind. Sie geben dem Sehnitzelverteiler 9 einen keilförmigen Querschnitt von der Höhe der Begrenzungswand 9e und dienen dazu, die darüber laoeiaide Sehnitzelinaisehe während des Umlaufes des Sehnitzelverteilers 9 hoch zuheben und ;gleichzeitig das Spaltsieb 7 stän dig zui reinigen.
Die Unterteilung der Ab streicher 9h, auf der Länge des Selinitzelver- teilers 9 -ibt die Gewähr dafür, dass sieh die vordere Kante des Sehnitzelverteilers 9 den durch Wärmeeinwirkungen hervorgerufenen Unebenheiten der Oberfläche des Spaltsiebes 7 in jeder Stellung anpassen kann.
Der Sclinitzelverteiler kann auch naeli Fig.5 aus;-ebildet sein. Nach dieser Ausfüll- rungsforin ist. an der Auslassöffnung des Schnitzelv erteilers eine Klappe 91v vorgesehen, die an der obern Begrenzungswand 9d uni eine waagrechte Achse<B>91</B> einstellbar gelagert ist.
Die Einstellung erfolgt durch das Hebel gestänge 97i, das in das Mittelrohr 3 geführt ist und durch ein in der Mitte angeordnetes, höhenverstellbares Gestänge zu einem ausser halb des Turmes an-eordneten Vergleichspunkt geführt ist, so dass die Winkelstellttng der Klappe 91c erkennbar und einstellbar ist.
Hier durch kann man nicht. nur die Klappenstellung erkennen und willkürlich verändern, sondern auch dureli entsprechende Kupplung mit dem Antrieb der Sebnitzelpumpe die Pumpenlei- stung in Abhängigkeit von der erforderlichen Austrittsmenge des Schnitzelgemisches regeln. Auch evtl. auftretende Schwingungen der Klappe können hierdurch gedämpft werden. Mit der einstellbaren Klappe 91c wird mit Sicherheit erreicht, dass der Sehnitzelverteiler, auch bei falscher Einstellung der Schnitzel pumpe, z.
B. bei zu kleinem Druck oder mig;enügenden Füllungen des Verteilers, stets zwar flachere, aber radial gesehen gleich- mäl)ige Sehnitzelschichten auf das Sieb 7 legt.
Zur selbständigen Steuerung der Schnitzel pumpe dient ein Organ 53 (Fig.5), das in Fing. 6 in v er-rössertem Massstab dargestellt ist. <B>Es</B> besteht aus einem Gehäuse 53a, das in das Gewinde 9(Z der obern Begrenzungswand des Schnitzelverteilers 9 eingeschraubt ist. Nach aussen ist es durch die Gummimembrane 53b und nach. dem Sehnitzelkanal 9b zu durch die Gummimembrane 53c abgeschlossen.
Beide (Iumminiembranen 53b und<B>53e</B> sind durch (las Glied 53(1 starr miteinander verbunden. Ihre Durchmesser sind in einem Verhältnis ge wählt, das umgekehrt proportional dem ge- wünseht.en Verhältnis des Druckes der auf der lummimeinbrane 53b lastenden Schnitzelsäule zu dem auf die (-lummimembrane 53c wirken den Punipendruek ist.
Zeigt. sieh beispiels weise beim Betrieb, dass es günstig ist, den Pumpendruck 10% höher als den Druck der Sehnitzelsäule zu wählen, so wird die Ober fläche der Membrane 53b um 10% grösser ge wählt als die Oberfläche der Membrane 53e. Gleichgewicht der Drucke herrscht, wenn der Pumpendruck 10% höher ist als der Druck der Sehnitzelsäule. Der mit dem starren Glied 53d fest verbundene Kontakt 53e steht dann in Nullstellung. Ändern sieh die Drucke, so berührt der Kontakt 53e entweder den obern Kontakt<B>53f</B> oder den untern Kontakt.
53g, wo durch in dem einen oder andern Sinne ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, der beispielsweise über eine Relaissteuerung eines elektrischen oder Öldruekmotors das Öffnen und Schliessen des Sehnitzelpumpenschiebers bewirkt und damit die erforderliche Korrek tur des Piimpendruekes.
Bei dem Ausführungbeispiel des Schnitzel- v erteilers nach Fig. 2, 3 und 4 werden die Schnitzel mittels federnder Gleitschuhe 9h vom Sieb 7 abgehoben. Die Gleitschuhe 9n gemäss Fig. 5 weisen an ihrem innern Ende eine zylin drische Verdickung 9o auf, die zur beweg lichen Verbindung der Gleitschuhe 9n mit dem Sehnitzelverteiler 9 dienen.
Die einzelnen Gleitschuhe 9n werden in eine entsprechende Ausnehmung des Schnitzelverteilers 9 neben einander eingeschoben und werden zufolge der Keilwirkung selbsttätig an das Sieb 7 ange- presst, und jeder Gleitschuh kann sich der jeweils vorhandenen Unebenheit des Siebes 7 anpassen.
Die ausgelaugten Schnitzel, die sich im obern Teil des Turmes sammeln, werden durch das Sieb 8 in ihrer Höhenlage festgehalten und mittels des Auswerfers 11 der seitlich des Turmes angebrachten Abfördereinrichtung 14 zugeführt. Der von dem -Mittelrohr 3 in Dre hung versetzte Schnitzelauswerfer 11 besitzt, ,,vie Fig. 7 zeigt, drei gekrümmte messerartige Hohlschneiden 11a, die nach aussen gegen die Drehrichtung zurückgebogen sind,
so dass die in der Nähe des Mittelrohres 3 befindlichen Schnitzelteilchen durch die Drehbewegung des Schnitzelauswerfers nach aussen in den Be reich der Abfördereinrichtung 14 bewegt wer den. Der Schnitzelauswerfer 11 schneidet bei jeder Umdrehung aus der hochsteigenden Schnitzelsäule jeweils eine entsprechende Schicht ab.
Oberhalb des obern Siebes 8 ist das Ver teilerrohr 15 angeordnet, das zum Zuführen von Kondensat zwecks Absüssen der obersten Sehnitzelschichten dient. Hierbei wird der Raum über dem Sieb 8 mit einem minder wertigen Brüden beheizt. Die Entlüftung dieses Raumes erfolgt durch das Rohr 16 mit Verschlussorgan 17. Hierdurch wird jede Schalunbildung im Turm vermieden.
Die Berieselung der obern Schnitzelschicht muss ausserordentlich gewissenhaft ausgeführt werden. Ein Sprühen mittels Düsen ist un zweckmässig, weil dadurch keine gleichmässige Verteilung des zugeführten Absüsswassers er zielt wird und jede übermässige Berieselung an einer Stelle einen Mangel an Absüsswasser an andern Stellen hervorrufen würde. Hier ; durch würden Auslaugeschwankungen und damit Zuckerverluste verursacht werden.
Die Berieselungsvorrichtung nach den Fig.8, 9 und 10 vermeidet eine ungleichmässige Was serverteilung, indem das Wasser mittels des i Verteilungsrohres 15 einer Rinne 15a zuge führt wird, die sich mit dem Mittelrohr 3 dreht und einen Ablauf 15b besitzt, der sich in einen mit dem Mittelrohr 3 umlaufenden kreisring- sektorartigen Wasserkasten 15c entleert. Der 5 Boden dieses Kastens ist ein gleichmässig ge- loehtes Sieb 15d, durch das das in dem Kasten 15c befindliche Wasser gleichmässig jedem Flächenteil der obersten Schnitzelschicht zu geführt wird.
Um zu verhindern, dass das Wasser an der Siebunterseite in radialer Rich tung abläuft, werden Abtropfbleche 15e an der Unterseite in kurzen Abständen angeord net. Der Kasten 15e ist zweckmässig oben geschlossen.
Zum Absüssen der mittleren und untern Schnitzelschichten wird durch das Rohr 18 (Fig.1) entpülptes Presswasser in das Ring rohr 19 gedrückt und von diesem in den Ver teiler 20. Letzteres besteht. aus einer An zahl radial verlaufender, den Diffusionsraum in Segmente unterteilender Rohre 20a., die mit der Aussenwand . 1 fest verbunden sind (Fig.11). Sie besitzen stromlinienförmigen Querschnitt, so dass sie der aufsteigenden Schnitzelsäule einen geringen Widerstand ent gegensetzen.
Diese festen Einbauten haben zu sätzlich den Zweck, ein Drehen der gesamten Schnitzelsäule zu verhindern. Unterhalb der festen Einbauten 20 befinden sich die Rühr- arme 10, deren f'lugzeugtragflächenartiger Querschnitt 10a zusammen mit den festen Einbauten bewirkt,
dass die Schnitzelteilchen innerhalb der von dem Schnitzelverteiler 9 eingebrachten und inzwischen hochgestie genen Schnitzelschichten während ihrer senk rechten Bewegung durch den Diffusionsraum ihre gegenseitigen Berührungsflächen auf kon- zentriseh zur Turmachse verlaufenden kreis- förmigen Bahnen zueinander verändern.
Hier durch wird die Entzuekerung der einzelnen Schnitzelteilchen beschleunigt, ohne dass aber die eingebrachten Schnitzelsehichten, im gan zen gesehen, ihre horizontale Lage zueinander im Turm verändern. Die Rührarme bewirken also an dieser Stelle eine Auflockerung der all sieh verfilzten Sehnitzelsehieht.
Ein Rührarm, der für diesen Zweck be sonders geeignet ist, ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Er bestellt aus einem radial zur Turmaehse verlaufenden starkwandigen Rohr 1.0b, das an dem Mittelrohr 3 befestigt ist und auf dem gegen unten gebogene Rohre oder Rundeisen 10c in Abständen aufgesehweisst sind.
Zur guten Verbindung der Rohre 10c mit dem Rohr 10b dienen die mit dem Rohr 10b durch Schweissung@ verbundenen senkreeh- ten Haltebleche 10d, deren Oberkante mit den Rundeisen 10e verseliweisst ist. Letztere ragen über das Rohr 10b nach hinten frei hinaus.
Für den Fall, dass der Betrieb eine Zeit lang unterbroehen wird, werden erhebliche Kräfte erforderlich, um die Rührarme durch die Sehnitzelmasse zu bewegen. Aus diesem Cl-tinde sind die Rohre 10b mit einem Druek- wasseransehluss 10e versehen, der mit Druck und Rücknaliniewasser besehickt werden kann, wobei die Flüssigkeit durch die Löcher<B>10f</B> der Rohre 10b zwischen die von den Blechen <I>10c1</I> und Rundeisen 10c gebildeten Kammern eintreten kann.
Die Löcher 10f besitzen nach aussen hin zunehmenden Durchmesser, uni jeder Kammer proportional ihrem Abstand von der Drehaehse die entsprechende Wasser menge zuführen zu können. Die Rundeisen <B>10e</B> mit den Blechen 10d sind im Clrundriss ge sehen in die jeweilige Kreisbahn ihres Weges hineingekrümmt, also konzentrisell zur Turm achse gebogen (zeiehneriseh nicht dargestellt).
Wie bereits erwähnt, dienen die Rührarme 10 dazu, die stark ineinandergepressten Sehnit- zelsehiehten aufzulockern, und die diesen Rührarmen zugeordneten fester. Einbauten verhindern, dass Sehnitzelteilchen von innen nach aussen wandern. Es ist nun besonders vorteilhaft, Rührarme 10 und Einbauten 20 in gleiehmässigem Abstand (etwa 3 m) überein- ander im Turm 1 anzuordnen, wie dies in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist.
Die Sehnitzelsäule des Turmes wird hierdurch unterteilt und von diesen Schnitzelsäulenteilen jeweils die oberste Schnitzelsehicht von den Rührarmen aufgelockert. Hinter den Rühr- armen tritt. eine Turbulenz der einzelnen Seiinitzelteilehen ein, die bewirkt, dass die jedes Selmitzelteilehen umgebende dünne Flüssigkeitsschicht zerstört wird.
Sobald die Selinitzelteilchen in den Bereich der festen Einhauten kommen, wird diese Bewegung der Sehnitzelteilchen unterbunden. Es tritt im Bereich der festen Einbauten zufolge der Ver lagerung der einzelnen Sehnitzelteilchen zu einander und zufolge der Auflockerung eine erhöhte Diffusionswirkung ein.
Der Zweck, zu verhindern, dass die Schnit- zelleilehen beim Umlauf der Rührarme sich c-on innen nach aussen verlagern, kann auch durch die in den Fig. 14 bis 17 dargestellten Rührarme erreicht werden, die ausserdem be wirken, dass die Schnitzelsäule stetig und gleichmässig im ganzen Querschnitt des Tur mes hochsteigt.
Hiernach ist. jeder Rührarm 10 in mehrere keilartige Teile lOg unterteilt, die durch konzentrisch zur Turmachse ange ordnete Führungsrippen 10h, voneinander ge trennt sind. In Fig. 17 sind diese Führungs rippen der Anschaulichkeit halber nicht dar gestellt. Die Vorderkante 10i jedes Keils ver läuft radial zur Turmachse.
Die einzelnen Keile besitzen untereinander gleiche Stei gungswinkel Und sind nach oben durch eine zur Umlaufrichtung parallele Fläche 10k be- l;renzt. Der Winkel, den die Keilflächen zur Umlaufrichtung bilden, ist kleiner als der Gleitwinkel eingemaischter Schnitzel bei der zugehörigen Safttemperatur. Diese Rührarme werden von Rohren 10b getragen, die an dem Mittelrohr 3 befestigt sind.
Die äussere Un terkante<B>101</B> verläuft ebenfalls parallel zur Drehrichtung und geht hinten über eine ebene oder konkave, unter einem Winkel von 15-30 geneigte Fläche in die nach hinten überste- liende Oberwand lOü über. Hierdurch werden die einzelnen Schnitzelteilchen hinter dem Authalter durcheinandergewirbelt, und gleieh- zeitig wird eine Hubwirkung für die Schnitzel erzielt.
Die Rührarme 10 können auch die in Fig.16 in strichpunktierten Linien darge stellte Form erhalten. Bei dieser Ausführungs form verläuft die Schneidkante <B>101</B> durch gehend radial. Auch hierbei haben alle Keil flächen 10g die gleiche Steigung.
Nach dem gleichen Prinzip, nach dem die Vorderkante der Rührarme ausgebildet ist, kann auch die Vorderkante des Schnitzelver- teilers ausgebildet werden. Bin solcher Schnit- zelverteiler 9 ist in Fig. 14 im Querschnitt, in Fig.15 in perspektivischer Darstellung und in Fig.16 im Grundruss veranschaulicht. Es muss nämlich verhindert werden, dass beim Umlaufen des Schnitzelverteilers die hoch zuhebenden Schnitzel von innen nach aussen verschoben werden.
Die Oberfläche des Schnitzelverteilers ist danach in mehrere Kreisringsegmente 9p unterteilt, die durch konzentrisch zur Turmachse angeordnete Füh rungsrippen 9d voneinander getrennt sind. .jede Kreisringfläche besitzt vorn die gelenkig angeordneten Gleitschuhe 9n, die unterein ander gleiche Steiglungen von etwa 25 be sitzen und deren Vorderkante 9r für jedes Kreisringsegment radial zur Turmachse ver läuft.
Die Differenz der Aussenradien 7-1 <B>...</B> r 5 jeder Kreisringfläche 9p sind so gewählt, dass sich die Differenz z. B. zwischen r1 und r2 zur Differenz zwischen 9,2 und r3 wie die mittleren Abstände der Steigflächen von der Turmachse verhalten, so dass die Abstufung der Vorderkante 97i gleichmässig erfolgt.
Eine weitere zweckmässige Ausbildung der Rührarme und der diesen zugeordneten festen Einbauten 20 zeigen die Fig. 18 bis 24. Diese Ausbildung der Rührarme bewirkt. eine vor teilhafte Beschleunigung des Diffusionsvor ganges. Sie beruht auf der Erkenntnis, dass die Schnitzelsäule eine verfilzte Masse im Turm darstellt, die auch von einem weitmaschi gen Gitter getragen werden kann. Ruht die Schnitzelsäirle auf einem solchen Gitter, so kann eine beschleunigte Entsaftung der Sehnitzelteilehen zufolge des Druckes der Barüberliegenden Schnitzelsäule eintreten.
Eine solche Wirkung kann mit den vorher beschriebenen Rührarmen, insbesondere nach Fig.l-I bis 17, nicht erzielt. werden, da die nach rückwärts verlagerte Wand 101c saft undurchlässig ist. Nach den Fig.l8 bis 24 wird der rückwärtige Teil der Rührarme da durch zum Tragen der Schnitzelsäule und zum Entsaften derselben ausgebildet, dass die dachförmig aufsteigende Oberwand des Rühr armes 10 durch konzentrisch zur Turmachse gebogene, in Abständen angeordnete Stäbe lOnt beliebigen Querschnittes ersetzt. ist.
In den Fig. 19a und 19b bedeutet 3 das Innen rohr, an dem die keilförmig ausgebildeten und in Kreisringsegmente unterteilten Rühr- arme 10 befestigt sind, die durch die Hinter wand lOn abgeschlossen sind. Die obere Fläche der Rührarme 10 wird durch die konzentrisch zur Turmachse gebogenen Stäbe 10n2, die in Abständen angeordnet sind, fortgesetzt. Die Stäbe 10m können beliebigen, z.
B. runden, ovalen, tropfenförmigen, dreieckigen oder T- förmigen Querschnitt besitzen, wie dies in den Fig. 21 bis 2-1 dargestellt ist. Vorteilhaft ist es, die obere Fläche der Stäbe 10m schwach gewölbt auszuführen und sie mit abgerundeten Kanten in die Seitenflächen übergehen zii lassen, so dass Beschädigungen der Schnitzelteilchen durch Schneidkanten vermieden werden.
Die Schnitzel lagern sich, da sie eine ver filzte Masse bilden, auf den Stäben 10m auf, ohne durch die Zwischenräume zwischen den Stäben 10m hindurchzufallen. Der auf der Schnitzelmasse lastende Druck presst den in den Zellen der Schnitzel befindlichen Saft aus, der durch die Zwischenräume zwischen den Stäben 10ut nach unten abläuft.
Versuche haben ergeben, dass der hierdurch erzielte Rohsaft eine Dichte besitzt, die fast der Dichte des Zellsaftes entspricht. Die Zuk- kerv erluste in dem aus dem Turm austreten den ausgelaugten Gut werden ausserdem so gering, dass sie die bisher erzielten Werte um 50% unterschreiten.
In der Anlage gemäss den Fig.18 bzw. 19a und 19b sind oberhalb der beschriebenen Rühr- arme zwischen dem Innenrohr 3 und der Aussenwand 1 gerade Blechwände 20a oder in Abständen übereinander angeordnete Stäbe vorgesehen, die von der radialen Richtung abweichen, indem sie nach dem Innenrohr 3 zu in der Drehrichtung der Rührarme 10 voreilend verlaufen.
Die Wände oder Stäbe 20a sind mit der Aussenwandung 1 fest ver bunden und an einem um das Innenrohr 3 gelegten Ring 20b befestigt. In dem Zwischen raum zwischen dem Innenrohr 3 und der Aussenwandung 1 sind je nach der Grösse des Turmes ein oder mehrere konzentrische Ringe 20c im Bereich der Wände oder Stäbe 20a an geordnet und mit. diesen verbunden.
Durch diese Anordnung kann die Schnitzelmasse keine drehende Bewegung, etwa hervorgerufen durch die umlaufenden Rührarme, ausführen und nicht in Richtung zur Aussenwandung 1 hin wandern, da die festen Einbauten 20a, 20b und 20c allseitig begrenzte Zellen zum Durchtritt der Sehnitzelmasse bilden.
Wie Fig. 18 erkennen lässt, sind die Rühr- arme 10 und die jedem Rührarmsvstem zu geordneten festen Einbauten 20 in grösseren Abständen im Turm übereinander angeord net. Die obersten Einbauten befinden sieh dabei unmittelbar unter dem dreiarmigen Schnitzelausräumer 11, dessen Arme gegen die Drehrichtung gewölbt und mit einer messer artigen Hohlschneide versehen sind. Durch diese Anordnung wird der beschriebene hohe Auslau-ungsgrad der Sehnitze4 erzielt.
Die\ im CT'egenstrom zu den Schnitzeln durch den Diffusionsraum gewanderte Aus laugeflüssigkeit tritt mit hoher Konzentration durch das Spaltsieb 7 in den von dem koni schen Boden 2 gebildeten Raum 21. Durch ringförmige konzentrische Bleche wird der Raum 21 in Zonen unterteilt, deren Zulauf zum Saftabzugsrohr 22 sich von aussen regeln lässt, um die Absüssung der gesamten Schnitzel im Turm beeinflussen zu können (in der Zeich nung nicht dargestellt).
Der Saftabzug wird gemäss Fig.1 durch den rohrartigen Ausgleicher 23, der mit dem Saftabzugsrohr 22 in Verbindung steht, gere gelt. Zu diesem Zweck befindet. sieh in dem Ausgleicher 23 ein festes Standrohr 23a, das etwa bis zur mittleren Höhe des Turmes 1 reicht, während der Ausgleicher 23 bis zur Il öhe des Schnitzelausw erfers 11 reicht.
In dem Standrohr 23aa. ist ein Rohr 23b mittels der in seinem obern Teil befindlichen Spindel '33c und der als Handrad ausgebildeten Spin- delmutter 23d in der Höhe verstellbar. Das Rohr 23b ist mit einer Austrittsöffnung 23e versehen, durch die der Saft in das Innere des Rohres 23b eintritt und durch das Standrohr 23a aus dem Turm bei 24 austritt.
Mit dieser Einrichtung hat man es in der Hand, mehr oder weniger Auslaugeflüssigkeit durch die Sehnitzelsäule des Turmes laufen zu lassen, um den Zuckergehalt der ausgelaugten Schnit zel auf das gewünschte Mass zu begrenzen.
Eine weitere Einrichtung, den Diffusions- vorgan\;, im Diffusionsturm zu beschleunigen und die Atslaugung der Schnitzelteilchen zu erhöhen, stellt die sogenannte Dampfschnatter nach Fig. 25 dar. Die Anordnung dieser Dampfschnatter an der Turmaussenwand 1, am Innenrohr 3, an den Rührarmen 10 oder den Einbauten 20 geht von folgenden L'ber- legungen aus.
Die Osmose und der Diffusions- v organg in den Schnitzeln erfolgen, wie bereits erwähnt, nachdem die Schnitzel in den Zu stand der Plasmolyse überführt, worden sind. Hierbei lösen sieh die Plasmaschläuche von ihren Zellwänden, so dass die Sehnitzelzellen kleinen, mit Zellsaft gefüllten Saftbeuteln (,-]eichen.
Mit mechanischen Kräften, wie sie bei der Pressdiffusion angewendet werden, können nur Auslaugungen bis zu etwa 3 ö Restzucker in den Schnitzeln erreicht werden, trotzdem. sie mit einem erheblichen Kraft aufwand arbeiten.
Mit der Dampfschnatter werden dem gegenüber die Schnitzelzellen in Schwingun gen bzw. in Vibrationen versetzt, die mög lichst ihren Eigenschwingungen entsprechen. Dadurch wird der Diffusionsvorgang besehleu- nibd: und damit eine Steigerung der Turm leistung erreicht. Für jede Anlage ist. die wirk samste Frequenz empirisch zu ermitteln, wobei beispielsweise auch ein Stimmgabel zur Fest- legung der Schwingungszahl benutzt werden kann.
Mit der Dampfsehnatter können ausser ordentlich heftige Schwingungen auf die gro ssen im Turm befindlichen Flüssigkeitsmassen mit leicht zu wechselnder Frequenz erzeugt werden. Dies kann durch unterschiedliche Einstellinnig von Dampfdruck, Düsengrösse und Temperatur des schwingungserzeugenden Mit tels mittels Handregelung oder automatisch er zielt werden.
Die Dampfschnatter 54nach Fig. 25 besteht aus einem sehr starkwandig ausgebilde ten Gehäuse 54u mit parabolischem Innenraum 54b. Im Brennpunkt des parabolischen Innen raumes 54b ist eine Düse 54e mit einer Düsennadel 54d angeordnet. Letztere kann durch das Handrad 54e verstellt werden, so dass der Düsenquerschnitt einstellbar ist. An dem Gehäuse 54a ist. ein Stutzen 54f ein gegossen, der einen Kanal 54g enthält, der in den Düsenraum der Düse 54 eintritt. Der Kanal 54g ist. an eine Dampfleitung ange schlossen.
Das Gehäuse 54a besitzt zwei wei tere Stutzen 54h und 54i mit Kanälen 54k und 541, die mit dem parabolischen Innenraum in Verbindung stehen. An den Stutzen 54h ist eine Leitung für den Zutritt einer kühlen den Erregerflüssigkeit angeschlossen, während an den Stutzen 54i eine Leitung zum Abfluss dieser Erregerflüssigkeit angeschlossen ist. Als Kühlflüssigkeit dient Rücknahme- oder Fallwasser, das die nicht in Schwingungs energie umgesetzte Dampfwärme des zugeführ- ten Dampfes abführt, so dass das bei 541 aus tretende Diqiek-,vasser für die Turmarbeit rest los ausgenutzt werden kann.
Der parabolische Raum 54 wird durch eine Metall- oder Schwingmetall-Membrane 54m von dem Turminhalt getrennt, um Ver- brühungen der Schnitzel an dieser Stelle zu vermeiden. Die Schwingungen der Membrane 54m. werden auf den Turminhalt übertragen und so eine wirkungsvolle Unterstützung des Diffusionsvorganges erreicht. Die Dampf schnatter wird zweckmässig in eine Zone des Turmes eingebaut, in welcher die Schnitzel einen niedrigen Zuckergehalt haben, um die Endabsüssung möglichst wirkungsvoll zu ge stalten.
Die Arbeitsweise des Turmes ist wie folgt: Die im Zustand der Plasmolyse befindliche Schnitzelmaische wird bei 12 in den Turm ein geführt und mittels des sich drehenden Schnit- zelverteilers 9 in gleichhohen Schichten in den Diffusionsraum des Turmes 1 mittels einer Pumpe eingedrückt.
Die Schnitzelpumpe ar beitet hierbei mit einem Druck, der etwas höher ist als der an der Eindringstelle herr schende statische Druck der im Turm befind lichen Schnitzelsäule, deren Höhe so bemessen ist, dass die eingebrachte Maische die darüber befindliche Schnitzelsäule, die eine verfilzte Masse darstellt, nicht zu durchbrechen vermag. Es ist damit die Gewähr gegeben, dass stets so viel Schnitzelmaische aus dem Verteiler 9 austritt, als dieser bei seiner Drehbewegung Raum freigibt.
Der Schnitzelv erteiler liebt dabei die auf ihm lastende Sehnitzelsäule mit tels der keilförmig ausgebildeten Gleitschuhe 9h hoch. Die auf den Gleitschuhen 9lc lastende Schnitzelsäule drückt diese zufolge der federn den Anordnung fest auf das Spaltsieb 7, so dass letzteres bei der Drehbewegung des Schnitzelverteilers ständig gereinigt wird.
So bald der Druck der Schnitzelsäule auf der aus dem Schnitzelverteiler austretenden Selrnit- zelmaische lastet, verliert diese einen Teil ihrer Auslaugeflüssigkeit, die durch das Sieb 7 in den Raum 21 eintritt.
Die eingebrachten Schnitzelsehichten durchwandern allmählich den Diffusionsraum in lotrechter Richtung und kommen mit der durch den Verteiler 15 und 20 eingebrachten Auslaugeflüssigkeit in Berührung. Da an jeder Stelle des Diffu sionsraumes die Auslaugeflüssigkeit eine ge ringere Konzentration besitzt als die zuge hörige Schnitzelschieht, findet auch an jeder Stelle eine intensive Diffusion statt, so dass die Auslaugeflüssigkeit im untern Teil des Turmes mit den weniger ausgelaugten Schnit- zelteilclien in.
Berührung kommt und lioeh- konzentriert in den Raum 21 durch das Sieb 7 eintritt. Entsprechend der Zufuhr neuer Schnitzelmaisehe wird durch den Auswerfer 11. ein entsprechender Anteil ausgelaugter Schnitzel aus dem Turm entfernt und der Ab fördereinrichtung 14 zugeführt. Um die Dif- fusioriszeit beeinflussen zu können, ist die Drehzahl des Sehnitzelverteiler:s 9 veränder lich.
Die Sehnitzelsehiehten durchwandern den Turm in lotrechter Riehtulrg, verschieben sich also nicht in radialer Riehtung. Durch die umlaufenden Rührarme 10n werden die Selinit- zelteilehen lediglich in bezug auf ihre Berüb- rungsfläclien zueinander verlagert,
uni eine andere Fläche mit der Auslaugeflüssirkeit in Berührung zu brin-en. Gleiehzeiti- be wirken die Rührarme 10a, eine Aufloekerung der Schnitzelsehieliten unterhalb der Rühr- arme und eine Presswirkun. oberhalb der Rührarme, uni so eine verstärkte Auslaugun zu erzielen.
Die hochprozentige Auslaugung der Sehnit- zel im Turm kann noch dadurch gesteigert werden, dass die Schnitzel im Zustand der vollständigen Plasmolvse in den Turm einge- führt werden, so dass dadurch der Diffusions raum im Turm verkleinert werden kann.
Der Diffusionsturm kann auch anders aus gebildet werden. So ist es z. B. möglich, die Beschickung des Diffusionstuiinies durch das Mittelrohr 3 unter Vermeidung einer Stopf büchse für den Ansehluss an den Schnitzelv er- teiler 9 vorzunehmen. In diesem Falle wird die Drehzahl der Sehnitzelpumpe am besten durch ein Sehnitzelv entil, das im Mittelrohr angeordnet ist, gesteuert,
und zwar in<B>Ab-</B> <U>häng</U> -igkeit von der erforderlichen Z'berdriick- höhe der Sehnitzelsäule im -Mittelrohr 3, so dass eine ausreichende Fülluny des Sehnit- zelverteilers 9 gewährleistet ist.
Der Diffusionsturm kann nach Absüsseti seines Inhaltes leicht durch die verschliessbare Klappe 52 entleert werden, indem der Sehnit- zelv erteiler vor die Öffnung, die die Klappe 52 freigibt, gestellt wird und unter -V asser- ansehluss die Schnitzel aus denn. Turm heraus spült. Die Schnitzel gelangen in einen Sclinit- zelsumpf oder eine Sehnitzelpumpe.