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Verfahren und Vorrichtung zum periodischen Beschicken von Zuckerzentrifugen
Bei der Erzeugung von Kristallzucker müssen die Zuckerkristalle vom Sirup getrennt
werden. Die Trennung erfolgt in einer Zentrifuge, welche eine schnell rotierende
Siebtrommel aufweist. Die am unteren Ende frei fliegend angeordnete Trommelwelle
ist häufig mit einem Teller versehen, auf den die leichtflüssige Weißzuckerfüllmasse
bzw. eine mittel- oder schwerflüssige Zwischenprodukt- oder Nachproduktfüllmasseaufgegeben
und an die Siebtrommelwand geschleudert wird, wo unter Zurückhaltung der Zuckerkristalle
der Muttersirup abgeschleudert wird. Nach Beendigung des Schleudervorganges wird
die Trommel entleert, und der Vorgang wiederholt sich.
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Um das Arbeitsverfahren wirtschaftlicher zu gestalten und von den
Fehlerquellen einer unrichtigen Bedienung unabhängig zu machen, läßt man die einzelnen
Arbeitsvorgänge elektrisch oder elektronisch nach einem bestimmten Programm ablaufen.
Die gleichzeitig mehrere Zentrifugen beaufsichtigende Bedienungsperson hat dann
nur noch die einzelnen Arbeitsgänge, insbesondere das von einem Fühler gesteuerte
Füllen der Schleudertrommel, sofern das Füllen nicht durch Handbetätigung reguliert
wird, das Entleeren und den unwuchtfreien Lauf der Schleudertrommel zu überwachen.
Der Arbeitsablauf kann bisher nicht vollautomatisch erfolgen, und zwar wegen der
Unwuchterscheinungen an der Siebtrommel, die vor allem durch teilweises Zusetzen
der feinen Öffnungen im Trommelmantel und durch Verkrusten des Trommelmantels hervorgerufen
werden. Es ist daher erforderlich, die Schleudertrommel zu beobachten und von Zeit
zu Zeit von den Verkrustungen zu befreien.
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Bei der Arbeit im Programmverfahren steht für das Füllen der Schleudertrommel
ein Zeitraum zur Verfügung, der zur Erzielung einer großen Durchsatzleistung möglichst
klein sein soll. Während der Füllzeit fließt die einem Vorratstrog entnommene Füllmasse,
mengenmäßig durch einen Schieber reguliert, durch ihr Eigengewicht auf den Schleuderteller,
durch den sie an den Siebtrommelmantel herangeschleudert wird. Das selbsttätige
Zufließen der Füllmasse auf den Schleuderteller erlaubt nicht ein schnelles, in
der Zeiteinheit und über die Trommelmantelfläche gleichmäßiges Beschicken der Schleudertrommel,
insbesondere nicht bei hohen Trommeln, zumal nach dem Schließen des Schiebers stets
eine größere Menge Füllmasse langsam nachläuft. Durch das verhältnismäßig langsame,
ungleichmäßige Einfließen der Füllmasse wird der ruhige Lauf der Schleudertrommel
gestört und die Neigung zur Unwucht erhöht. Ein unruhiger und nicht ausgewuchteter
Lauf der Schleudertrommel kann leicht zu Störungen führen, die sich bei der hohen
Trommeldrehzahl gefährlich auswirken können.
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Da der vom Fühler gesteuerte oder von Hand betätigte Zümeßschieber
mit einer gewissen Verzögerung in Tätigkeit tritt, kommt es außerdem häufig vor,
daß die Füllmasse über den oberen Trommelrand überläuft und die überlaufende Menge
ungenutzt in den Sammelbehälter für den abgeschleuderten Muttersirup gelangt, was
eine Einbuße am Kristallzuckergewinn mit sich bringt.
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Diese Mängel zu beheben, insbesondere die Füllmasse schnell in einem
gleichmäßigen Strom und gleichmäßig über die Höhe des Siebtrommelmantels verteilt
der Zentrifuge aufzugeben, den Ablauf aller Arbeitsvorgänge zeitlich richtig zu
steuern, erheblich zu beschleunigen und unter größtmöglicher Schonung der maschinellen
Einrichtung vollautomatisch durchführen zu können, ist die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Füllmasse
aus einem Dosiergefäß unter Druckeinwirkung, beispielsweise durch Preßluft oder
mit Hilfe einer Druckpumpe, in stets gleichbleibender Menge beschleunigt in die
Schleudertrommel .eingebracht wird. Der der Schleudertrommel vorgeschaltete Dosierbehälter
entspricht im Volumen angenähert dem der für jede Charge benötigten Füllmasse, zuzüglich
der während des Füllvorganges ablaufenden Sirupmenge. Jeder Dosierbehälter ist mit
schnell wirkenden Absperrorganen für das Füllen und Entleeren versehen. An das entleerungsseitige
Absperrorgan ist ein in die Schleudertrommel hineinragender Spritzkopf mit einem
oder mehreren schlitzförmigen Einspritzkanälen verbunden, aus denen die Füllmasse
unter Druckeinwirkung unmittelbar an den Siebtrommelmantel gefördert wird. Der bisher
übliche
Schleuderteller kommt in Wegfall. Eine in den Spritzkopf
einmündende Spülleitung reinigt nach Beendigung des Füllvorganges den bzw. die Einspritzkanäle
mittels Deckkläre oder Wasser und verhindert das Nachtropfen von Füllmasse in den
fertig abgeschleuderten Zucker.
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Durch die Druckeinspritzung der Füllmasse ist in Verbindung mit den
programmgesteuerten Absperrorganen ein schnelles; gleichmäßiges Beschicken der Füllmasse
gewährleistet, und durch entsprechende Gestaltung und Anordnung der Einlaufkanäle
wird erreicht, daß die Füllmasse in gleichmäßiger Verteilung über die ganze Höhe
des Siebtrommelmantels an diesen Merangespritzt wird.
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In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens nach der
Erfindung geeignete Anordnung schematisch veranschaulicht. Aus dem Vorratsmaischebottich
1 wird die Füllmasse durch ein programmgesteuertes Absperrorgan 2 oder durch ein
selbsttätiges Rückschlagabsperrorgan, z. B. ein Kugelrückschlagventil, in das Dosiergefäß
3 eingeführt. 5 stellt einen vom Steuerwerk der Programmsteuerung druckluft-, hydraulisch
oder elektrisch gesteuerten Schnellverschluß an dem zu einem Stutzen 4 ausgebildeten
unteren Teil des Dosiergefäßes 3 dar. Durch den geöffneten Schnellverschluß 5 wird
die Füllmasse unter Einwirkung von Preßluft oder durch Pumpendruck in einen in die
Schleudertrommel 6 hineinragenden Spritzkopf gedrückt. Der Spritzkopf 7 weist einen
oder mehrere schlitzförmige Einspritzkanäle in einer solchen Anordnung und Gestalt
auf, daß die durch das Dosiergefäß abgemessene Menge der Füllmasse radial oder tangential,
im wesentlichen aber in der Drehrichtung der Siebtrommel, an den Trommelmantel gespritzt
wird.
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Die von einem (nicht gezeichneten) Drucklufterzeuger gelieferte Preßluft
strömt durch ein programmgesteuertes Ventil 8 über die Rohrleitung 9 in den halsartig
eingezogenen oberen Teil des Dosiergefäßes 3 ein, wenn der Schnellverschluß 5 geöffnet
ist. Die Schleudertrommel 6 ist dabei durch den sie antreibenden Elektromotor, dessen
Drehzahl durch das Steuerwerk der Programmschaltung reguliert wird, auf Fülldrehzahl
gebracht worden.
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Kurz vor der völligen Entleerung des Dosierbehälters 3 unterbricht
der Schnellverschluß 5, der durch einen am Rand des Gehäuses 16 befindlichen, in
bekannter Weise ein- und ausschaltbaren Taster 17 gesteuert wird, die Verbindung
zwischen dem Dosiergefäß 3 und dem Spritzkopf 7, und gleichzeitig schließt sich
auch das die Druckluftzuleitung steuernde Ventil 8. Hierdurch wird verhindert, daß
Preßluft in die schnell umlaufende Trommel eintreten kann, was zu Betriebsstörungen
führen würde.
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Nach Beendigung des Abschleudervorganges wird die Drehzahl der Schleudertrommel
durch die Programmsteuerung stufenweise herabgesetzt, und es erfolgt in bekannter
Weise die Entleeiung der Schleudertrommel. Alsbald nach dem Schließen des Schnellverschlusses
5 öffnet sich das Absperrorgan 2, und es läuft Füllmasse in das Dosiergefäß 3 ein,
bis dieses ganz gefüllt ist. Während des Einfließens der Füllmasse in das Dosiergefäß
ist das Ventil 11 einer vom oberen Ende des Dosiergefäßes ausgehenden Entlüftungsleitung
10 geöffnet, die entweder ins Freie führen oder an eine zentrale Kondensationsanlage
angeschlossen sein kann. Demzufolge ist beim Einfließen der Füllmasse in das Dosiergefäß
im System kein Überdruck mehr vorhanden; es herrscht vielmehr ein gewisser Unterdruck,
der das rasche Einfließen der Füllmasse in das Dosiergefäß begünstigt, falls die
Entlüftungsleitung unter Unterdruck steht.
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Nach Beendigung des Füllvorganges werden der Spritzkopf 7 und der
an diesem befindliche schlitzförmige Einspritzkanal bzw. -kanäle kurzzeitig mit
Deckkläre oder Wasser durchspült bzw. mit Preßluft durchblasen. Die Spülflüssigkeit
wird dem Spritzkopf durch eine Rohrleitung 12 zugeführt, in welche ein ebenfalls
programmgesteuertes Ventil 13 eingeschaltet ist.
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Es empfiehlt sich, das Dosiergefäß 3 und dessen Auslaufstutzen 4,
wie gezeichnet, mit einem Heizmantel 14 zu umgeben. Ein Rührwerk wird bei der durch
die Erfindung ermöglichten schnellen Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge von etwa
20 bis 25 Chargen in der Stunde im allgemeinen nicht erforderlich sein.
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Die beim Entleeren der Trommel nach unten fallenden Zuckerkristalle
gelangen auf die in der Zeichnung angedeutete Schüttelrutsche 15. Der abgeschleuderte
Muttersirup wird in einem nicht dargestellten Gefäß unter der Zentrifuge aufgefangen.