DE1567262B2 - Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten von zuckerrohrhalmen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Verarbeitung von Zuckerrohrhalmen, wobei die Halme in Längsrichtung bewegt und geschlitzt werden und das Mark herausgelöst wird; dabei wird der von Natur aus in den Halmen vorhandene zuckerhaltige Saft unter bisher nicht angewendeten Bedingungen aus den Halmen entfernt, und aus den Halmen werden neue Güter hergestellt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden viele bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen auftretende Nachteile vermieden. So wird erfindungsgemäß nicht nur die Bearbeitung des Zuckerrohrs intensiviert und die Menge an aus dem Zuckerrohr entferntem zuckerhaltigem Saft erhöht, sondern es wird beim erfindungsgemäßen Verfahren auch die Produktion von Bagasse und der Anfall von sonstigen Abfallprodukten, die bisher in den meisten Fällen als unerwuns"chfarigesehen worden sind, vermieden.

Bef. bekannten Verfahren und Vorrichtungen fällt der rohe._$aft,.. der _zu dem .'gewünschten Zuckerprodukt aufgearbeitet werden kann, nur in relativ unreiner Form an. Demzufolge sind durch lange Jahre hindurch verschiedene Einrichtungen zur Aufarbeitung dieser einen hohen Gehalt an Verunreinigungen enthaltenden Säfte entwickelt worden. Daher waren bisher nicht nur für die übliche Zerkleinerung vergleichsweise schwere Maschinen, die sehr viel Energie verbrauchen, um die Zuckerrohrhalme loszutrennen, damit man den Saft aus dem inneren Stengelgewebe auspressen kann, notwendig, sondern infolge der zahlreichen Verunreinigungen, die der verdünnte Saft enthielt, wurden auch noch ' aufwendige und ausgedehnte Anlagen zur Gewinnung des Zuckers in reiner Form benötigt.

Aus der US-PS 6 32 789 ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die einen Zuführmechanismus für Pflanzenstengel, ein Schneidelement zum Schlitzen der Stengel, Führungsrollen oder -walzen, Spreizeinrichtungen und Einrichtungen zum Entfernen des Marks aus den aufgeschlitzten Stengeln aufweist, wobei jedoch die äußere Stengelschale nur auf einer Seite bis durch das Mark hindurch aufgeschlitzt werden, nicht jedoch in zwei Hälften aufgespalten werden soll, da sonst die beiden Hälften nicht in geeigneter Weise der das Mark entfernenden Einrichtung zugeführt werden könnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit der üblichen Zerkleinerung von Zuckerrohr zusammenhängenden Probleme zu umgehen, die Qualität des natürlichen, aus dem Zuckerrohr gewonnenen Saftes zu verbessern und neue Produkte aus dem Zuckerrohr in einer solchen Form zu gewinnen, wie sie mit den üblichen Verfahren bisher nicht erhältlich waren. Solche zusätzlichen Produkte sind beispielsweise 1. Wachs, das sich so reinigen läßt, daß es als Handelsprodukt eingesetzt werden kann, 2. ein Epidermis-Material, das man aufarbeiten kann, 3. ein Rindenprodukt, das lange Pflanzenfasern in vergleichsweise unbeschädigtem Zustand enthält und gut geeignet ist zur Weiterverarbeitung zu verschiedenartigen Handelsprodukten und das als solches verwendet werden kann, und 4. ein flockenförmiges Markprodukt, das sich für zahlreiche Zwecke verwenden läßt Dieses Verfahren und diese Vorrichtung vermeiden die Gewinnung von Bagasse, die, wie zuvor erwähnt, meistenteils einen unerwünschten Rückstand der konventionellen Zuckerrohrverarbeitungsverfahren darstellt

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten von Zuckerrohrhalmen, bei dem die Halme in Längsrichtung bewegt und geschlitzt werden und das Mark herausgelöst wird, zeichnet sich dadurch aus, daß man nacheinander zunächst die natürliche Wachsschicht von der Außenfläche der Halme, sodann deren Epidermis-Schicht entfernt und gewinnt, danach den einzelnen Halm in zwei Hälften schneidet und diese auseinanderspreizt, darauf beide Halmhälften mit der freigelegten Markfläche zur Markgewinnung nach unten wendet und abflacht und gegebenenfalls die vom Mark befreiten Halmhälften auspreßt und das ausgepreßte Material sammelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchfüh-

rung des Verfahrens mit einer kraftangetriebenen Einrichtung zum Zuführen des Zuckerrohrhalms in Längsrichtung, mit einem Schneidelement zum Aufschlitzen des Halms in Längsrichtung und einer Einrichtung zum Entfernen des Marks ist gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Entfernen des natürlichen Wachses, eine zweite Einrichtung zum Abtrennen der Epidermis von der Rinde, eine Einrichtung zum Ausrichten der Halmhälften mit der freiliegenden Markfläche nach unten, eine Einrichtung zum Abflachen der Halmhälften und gegebenenfalls eine Einrichtung zum Auspressen der vom Mark befreiten Schalenhälften. In vorteilhafter Weise ist die erste oder zweite Einrichtung als Bürstenwalze oder als Zinkengehäuse ausgebildet. Besonders bewährt hat sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß die Einrichtung zum Ausrichten der Halmhälften einen sich senkrecht erstreckenden Teil aufweist, der mit dem Schneidelement zum Aufschlitzen des Halms in j Längsrichtung ausgerichtet ist, sowie Seiten, die so ; gebogen sind, daß sie allmählich in einen sich waagerecht erstreckenden rückwärtigen Teil übergehen. Dabei ist die Einrichtung zum Abflachen der Halmhälften bevorzugt als Rad mit abgeflachter ; zylindrischer Oberfläche und als weiteres Rad in Form

eines Luftreifens ausgebildet. Bei einer weiteren • vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung zum Auspressen der vom Mark befreiten Schalenhälften wenigstens zwei : Preßwalzen und gegebenenfalls Sprühdüsen auf.

\ Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaubild, in dem die verschiedenen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert sind,

F i g. 2 den Hauptteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, schematisch im Seitenaufriß,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform,

Fig.4 eine abgeänderte Ausführungsform zum Auspressen des Saftes aus dem Stengelgewebe, im Seitenaufriß,

Fig.5 die Einrichtung zur Beförderung der Zuckerrohrhalme, vergrößert, gemäß 5-5 der Fi g. 2,

F i g. 6 Walzen zum Separieren der Halmteile, vergrößert, gemäß 6-6 der Fi g. 2,

F i g. 7 eine Einrichtung zum Umdrehen der Stengelglieder, perspektivisch und vergrößert gezeigt,

F i g. 8 eine abgeänderte Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in Seitenansicht, schematisch dargestellt,

F i g. 9 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der F i g. 8 gemäß 9-9 der F i g. 8, als Querschnitt,

Fig. 10 eine Enddraufsicht auf ein Zinkengehäuse einer abgeänderten Vorrichtung,

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Schnitt nach 11-11 der F ig. 10,

F i g. 12 eine Draufsicht auf eine Zerspaltungsvorrichtung einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 13 eine Endsicht der Verspaltungsvorrichtung der F i g. 12, im Schnitt, nach 13-13 der F i g. 12,

F i g. 14 im seitlichen Aufschnitt eine Vorrichtung zur Entfernung des inneren Stengelgewebes bei einer wiederum abgeänderten Ausführungsform,

F i g. 15 eine Endansicht, im Schnitt, eines Teiles einer Walze einer Vorrichtung zur Entfernung des inneren Stengelgewebes,

Fig. 16 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Auswaschen der Rindenteile in einer wiederum abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, .

Fig. 17 eine Enddraufsicht auf die Vorrichtung zum Auswaschen der Rindenteile der F i g. 16 und '^'_r. ;- ...,,

Fig. 18 schematisch einen Erntewagen, an den eine erfindungsgemäße Vorrichtung transportabel montiert ist. " ... . ■;: '·"..„■'. /;\_i: r;.;::.:

In F i g. 1 sind die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht. Gemäß diesen Verfahren kann das Zuckerrohr auf dem Feld in bisher üblicher Art geerntet werden, und zwar entweder von Hand oder mittels einer mechanisch arbeitenden Erntemaschine. Vorzugsweise werden die Blätter vor der weiteren Behandlung der Halme entfernt. ... ■■·-...,"

Im Zusammenhang mit diesem anfänglichen Verfahrensabschnitt bei der Ausübung des erfindunsgemäßen Verfahrens soll auf einen besonderen Vorteil, der sehr erhebliche Auswirkungen hat, aufmerksam gemacht werden. Üblicherweise wird der obere Teil jedes Zuckerrohrhalmes, der die grünen Blätter enthält, entfernt. Bei den konventionellen Verfahren zur Behandlung von Zuckerrohr werden irgendwelche Teile von grünen Blättern, die an den Halmen verblieben sind, mit zerkleinert, und dabei werden jegliche Säuren, die in diesen Teilen der grünen Blätter vorhanden sind, in den Zuckersaft verpreßt. Infolge der Anwesenheit solcher Säuren in dem Saft kann eine Neigung zur Hydrolyse von Saccharose in Glucose oder Fructose auftreten. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen kann der Saft nicht durch solche Einwirkungen verschlechtert werden, selbst dann nicht, wenn eine unnötige Menge an Teilen von grünen Blättern an den Halmen verbleibt, denn die Säuren aus den grünen Blättern können nicht mit dem Saft zusammenkommen.

Nachdem die Halme abgeerntet sind, wird das Zuckerrohr vermittels üblicher Reinigungsanlagen oder Rohrwaschvorrichtungen gereinigt. Dies ist für die Gewinnung von hochgesättigtem Saft, wie er beim erfindungsgemäßen Verfahren anfällt, nicht unbedingt erforderlich, denn die an den Zuckerrohrhalmen von der Ernte her verbleibenden Verunreinigungen werden nicht in den Saft übergeführt, jedoch ist der Waschvorgang zweckmäßig, wenn man die Rindenteile aufzuarbeiten beabsichtigt.

In diesem Stadium weicht das Verfahren erheblich von den üblichen bisher in der ganzen Welt zur Aufarbeitung von Zuckerrohr ausgeübten Verfahrensmethoden ab. Es wird nicht das Zuckerrohr, wie es geerntet wird, als Gesamtmasse behandelt, sondern tatsächlich wird jeder einzelne Zuckerrohrhalm gesondert bearbeitet. Wenn es auch für manchen so aussehen mag, als sei ein solches Vorgehen unpraktisch für eine Massenproduktion von Zuckerprodukten, so kann dem entgegengehalten werden, daß die besonders hervorragenden Ergebnisse, die man erhält, jegliche Nachteile überwiegen, die mit der Behandlung, bei der die ■ Zuckerrohrhalme jeder gesondert den Verfahrensmaßnahmen unterworfen werden, verbunden sein können. Die in F i g. 1 mit 10 bezeichneten Halme werden geerntet, und dann werden die Blätter entfernt, was mit 11 bezeichnet ist. Das Waschen 12 des Zuckerrohrs kann in üblichen Reinigungsanlagen oder Rohrwaschvorrichtungen vorgenommen werden. Bei 13 in F i g. 1

ist angegeben, daß die Halme gesondert verarbeitet werden, was im Gegensatz zu den bisherigen Arbeitsweisen, bei der die Halme als Gesamtmasse der weiteren Verarbeitung unterzogen werden, einen Unterschied darstellt.

Als nächster Schritt wird das als Oberhaut vorhandene Wachs von jedem Halm gesondert außen entfernt, wie dies bei 14 angegeben ist. Das Waschs haftet von Natur aus an der Rinde an und wird in Staub- oder Pulverform entfernt. Dagegen wird nichts unternommen, um das Rohrwachs, das innerhalb der Rinde vorhanden ist, zu entfernen. Es können auch einige Halme gleichzeitig verarbeitet werden, und darum sind mehrere Verfahrensstufen 14 veranschaulicht neben einem Kästchen, das mit 15 bezeichnet ist und durch das angezeigt werden soll, daß jeder Halm gesondert zu behandeln ist und nicht die Halme als Ganzes, und daß einige Halme auch gleichzeitig verarbeitet werden können. Das außen anhaftende Wachs, das man bei dieser Aufarbeitung von mehreren Halmen gesondert erhält, wird gesammelt, wie dies bei 16 angezeigt ist, und es kann bei 17 zu handelsüblichen Wachsprodukten 18 gereinigt und aufgearbeitet werden. Nachdem das Wachs entfernt ist, wird die Epidermis, wie in 19 angegeben, entfernt, und die dünnen Fasern, die meist einen Teil der Epidermis darstellen, werden bei 20 gesammelt und bei 21 weiterverarbeitet, und man gewinnt daraus die Einzelbestandteile 22, z. B. die Kieselsäure oder sonstige Verbindungen.

Jeder der Halme 13, von dem das äußere Wachs und die Epidermis abgetrennt sind, wird mittels mechanischer Vorrichtungen weiterbehandelt, und dabei wird der ganze Halm durch einen Längsschnitt in zwei Teile geteilt, so daß das innere Stengelgewebe offen liegt. Dieses Längsverschneiden der Halme hat den Zweck, daß die Rinde der Halme letztlich in Form so langer zusammenhängender Stücke, wie eben möglich, anfällt und daß zu gleicher Zeit der Halm offen gelegt wird, damit das den Saft enthaltende innere Stengelgewebe freiliegt. Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil so durchgeführt wird, daß die Halme längsseits in zwei Teile getrennt werden, kann man auch jeden einzelnen Halm längsseits in mehr als zwei Teile aufspalten oder die Rinde nur an .einer Seite aufschneiden. -.

Wenn gesagt wird, daß die Halme als Ganzes verarbeitet werden, so soll damit zum Ausdruck gebracht werden, daß die Halme nicht vor dem Entfernen des Wachses und der Epidermis zerschnitten oder in Längsrichtung zerteilt werden. Da Zuckerrohrhalme selten exakt geradlinig wachsen, können solche Halme, die besonders verwachsen sind, in kleinere Teilstücke durch Zerteilung des Stengelquerschnittes zerlegt werden, damit sie sich leichter behandeln lassen. Solche kürzeren Stengelteile werden ebenso wie die in ihrer Gesamtlänge vorhandenen Stengel als Gesamtstengel bezeichnet. '

Nachdem das innere Stengelgewebe, das Mark, durch Längszerteilung der Halme freigelegt ist, wird das Mark sorgfältig aus der Rinde entfernt, ohne daß das Mark gequetscht wird, um den Saft auszupressen. Zuvor ist der Halm nicht einem solchen Druck ausgesetzt, daß eine merkliche Menge an Saft austritt; und ferner wird die Rinde lediglich durch den einzelnen Schnitt durchtrennt, jedoch keiner sonstigen Zerkleinerungswirkung und keinen sonstigen physikalischen Kräften unterworfen. Nachdem das Markgewebe aus der Rinde herausgeschält wird, wird daraus in nachfolgenden Bearbeitungsschritten der Saft entfernt. Die Rinde liegt in Form von schmalen Streifen vor, die so lang sind wie die ursprünglichen Halmstücke. In F i g. 1 sind bei 23 die Gesamthalme angezeigt, nachdem sie die zur Entfernung der Epidermis vorgesehene Arbeitsstufe durchlaufen haben. Die Arbeitsstufe der Entfernung des inneren Markgewebes ist bei 25 veranschaulicht. Bei 26 ist vermerkt, daß das innere Markgewebe, das aus der Behandlung von einer Vielzahl von Zuckerrohrhalmen

ίο anfällt, gesammelt wird, und bei 27 ist die von dem Mark

befreite Rinde gekennzeichnet. :: :

Das Mark, das sorgfältig von der Rinde getrennt

worden ist, so daß keine nennenswerte Menge an Saft abgequetscht wurde, stellt, wie gefunden wurde, 75 bis 80% des Zuckerrohrs dar und enthält etwa 16-18% Zucker, der in verschiedenen Arten in dem Saft gelöst ist. Dieses Mark ist eine leichte, flockige Masse aus Zellenbestandteilen oder Parenchym-Gewebe. Beim Abquetschen erhält man aus diesem Markgewebe den darin enthaltenen Saft in einfacher Weise, und demzufolge kann man den gewünschten Zuckersirup aus dem Markgewebe mit vergleichsweise niedrigem Druck abpressen, wie dies bei 28 angezeigt ist. Man kann den Saft von dem Mark entweder in einem Trockenverfahren, d. h. ohne Anwendung von Wasser, entfernen, oder man kann das Markgewebe in Wasser suspendieren und dann ausquetschen, so daß der Zucker aus den Gewebezellen durch die Wände der Gewebezellen austritt und in das Wasser übergeht, aus dem der Zucker wiedergewonnen werden kann. Normalerweise ist die Zugabe von großen Wassermengen zu dem Saft nicht sehr erwünscht, weil dies die Zuckerkonzentration erniedrigt und weil man dann in späteren Arbeitsgängen diese zugesetzten Wassermengen entfernen muß, um den Zucker in kristalliner Form zu erhalten. Wenn man mechanische Auspreßvorrichtung verwendet, so ist es daher vorteilhaft, wenn man die Menge an zugesetztem Wasser so niedrig wie möglich hält.

Die Tatsache, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren nur geringe Wassermengen zugesetzt werden brauchen, stellt einen wesentlichen Unterschied gegenüber den bisher bekannten Verfahren dar, worin sehr große Mengen an Wasser dem zerkleinerten Zuckerrohrmaterial während der Zerkleinerungsvorgänge zugesetzt werden müssen, damit man aus dem festen Material die Gesamtmenge des in den Halmen enthaltenen Zuckers extrahieren konnte. Bei den konventionellen Verfahren ist es ganz wesentlich, Wasser zuzugeben, wohingegen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Zugabe. von Wasser zwecks geeigneter Extraktion des Saftes aus dem inneren Stengelgewebe nicht erforderlich ist, wenn es auch gegebenenfalls wünschenswert sein mag, geringe Mengen Wasser zwecks Gewinnung des Gesamt-Zuckergehaltes mitzuverwenden.

Nachdem der Zuckersirup aus dem Feststoff ausgepreßt ist, liegt dieses Material in leichter, lockerer, flockenartiger Form vor. Diese Flocken des inneren Stengelgewebes lassen sich leicht dadurch trocknen, daß man sie der Luft aussetzt, und sie nehmen sehr schnell den geeigneten Feuchtigkeitsgehalt auf. Diese Markflocken können zu erwünschten Handelsprodukten aufgearbeitet oder als Brennmaterial verwendet werden.

In Tabelle I sind Zahlenwerte, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten, angegeben, und zwar die eingesetzten Drücke, die Prozentgehalte an Saft, der aus Markproben, die aus

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dem Zuckerrohr gewonnen wurden, ausgepreßt werden konnte. Das von der Rinde getrennte Mark wurde in einer Stempelpresse zwecks Entfernung des Saftes aus den Festteilen des Gewebes verpreßt. Die Bezeichnung »Erste Auspressung« gibt den Zuckergehalt in Prozent an, der aus dem Rohmark ohne Zusatz von irgendwelchem Wasser gewonnen werden konnte. Die Zahlenwerte in den Spalten »Erste Wäsche«, »Zweite Wäsche« und »Dritte Wäsche« wurden wie folgt erhalten: Das Markgewebe wurde mit Wasser eben benetzt, man ließ

das Wasser eindringen, und dann wurde das Material in die Presse eingegeben. Die in dem Markgewebe enthaltene Flüssigkeit wurde unter dem gleichen Druck ausgepreßt, wie er in der Tabelle für die erste Auspressung angegeben ist. Da es bei der Zuckergewinnung meist üblich ist, die Menge an zugegebenem Wasser anzugeben als Prozentzahl, bezogen auf das zerkleinerte Zuckerrohr, wurde in der nachstehenden Tabelle diese Handhabung beibehalten.

Tabelle 1

Druck in	I	70,3	i . j	105	"	176	Erste	Erste Wäsche	zugegebenes	Zweite	Wäsche	Dritte Wasche	zugegebenes
kg/cm*				Auspressung Zucker	Zucker	- Wasser	Zucker	zugegebenes	Zucker	Wasser
					(°/°)		Wasser		(%)
	141	281	■_(%)	(o/o)		(%)	(%)	(o/o)
7,03			7.1		5				15
; 14,1		2,6	1,5	10	1,2	10	0,8	30
	422		1,0	20	0,6	20	0,3
			0,7	5				15
I 21,1		2,7	1,7	10	1,3	10	0,9
	562		1,2	20	0,4	20
			0,8	5				15
21,1		2,6	1,5	10	1,2	10	0,8	30
	703		1,0	20	0,6	20	0,3
		0,7	5
	1,1	0,3	10	0,1	10
844		0,2	20
		0,1	5
	2,2	1,2	10	0,9	10
1050		0,8	20	0,4	20
		0,6	5
	2,4	1,4	10	1,0	15
1760		1,0	20	0,5	20
		0,7	5
	.U	0,3	10	0,1	10
	0,2	20
	0,1	5
2,2	1,2	10	0,9	10
	0,8	20	0,4	20
	0,6	5
2,2	1,2	10	0,9	10
	0,8	- 20	0,4	20
	0,6	5
2,2	1,2	10	0,9	10
	0,8	20	0,4	20
	0,6	5
2,2	1,2	10	0,9	10
	0,8	20	0,4	20
	0,6	5
2,1	U	10	0,8 "	10
	0,7	20	0,4	20
	0,4	5				-
2,1	1,1	10	0,8	10
	0,7	20	0,4	20
	0,4	5
1,1	0,3	10	0,1	10
	0,2	20
	0,1

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Aus Tabelle I kann man die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren, besonders vorteilhaften Ergebnisse ersehen. Es ist erkennbar, daß bei Drücken über etwa 7,03 kg/cm² der Zuckergehalt der resultierenden Markflocken im Bereich von etwa 1,1 bis 2,7% liegt, wenn eine Auspressung und keine nachfolgende Wäsche mit Wasser vorgenommen wird. Dies kann man mit Zahlenwerten vergleichen, die sich bei konventionellen Verfahren ergeben. Die Zahlenwerte in Tabelle I zeigen weiterhin, daß ohne irgendwelchen Zusatz von Wasser überhaupt der Zucker aus dem Markgewebe in gleichen oder höheren Mengen gewonnen werden kann als bei bekannten Verfahren, bei denen Wasser zugesetzt werden muß. Weiterhin ist ersichtlich, daß dann, wenn man geringere Mengen an Wasser, als sie in bisher laufenden Verfahren verwendet werden, einsetzt, beim erfindungsgemäßen Verfahren tatsächlich der gesamte Zuckergehalt aus dem Markgewebe gewonnen werden kann. Ferner lassen die Zahlenwerte in Tabelle I auch noch erkennen, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren gleiche oder bessere Ausbeuten an Zucker anfallen, die unter Einsatz von sehr viel niedrigeren Drücken, im Vergleich mit den bisher üblichen Zerkleinerungsmethoden, erhalten werden. Dies bedeutet, daß sehr viel weniger aufwendige und weniger schwere Vorrichtungen als bisher für die Gewinnung von Zuckersirup notwendig sind. Es kann erwähnt werden, daß die hydraulischen Pressen, wie sie in üblichen Zerkleinerungsvorrichtungen manchmal eingesetzt werden, bis zu 5501 schwer sein können. Es wurde gefunden, daß es beim erfindungsgemäßen Verfahren besonders zweckmäßig ist, mit Drücken im Bereich von etwa 7,03 bis etwa 70,3 kg/cm² zu arbeiten. In diesem Druckbereich läßt sich ein ausreichender Prozentgehalt des Saftes aus den Zuckerrohrhalmen auspressen, so daß die Weiterverarbeitung ökonomisch wird. Man kann den prozentualen Gehalt des gewonnenen Saftes dadurch erhöhen, daß man höhere Drücke einsetzt, jedoch sind dennoch nicht so hohe Drücke erforderlich, wie sie zur Gewinnung des Saftes gemäß bisher bekannten Zerkleinerungs-Arbeitsmethoden üblich sind. Abgesehen davon, daß die erforderlichen Einrichtungen weniger aufwendig sind, läßt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren das rohe Stengel- oder Markgewebe mit weniger Kraft und weniger maschinellem Aufwand aufarbeiten, nachdem es von dem Gesamthalm abgetrennt und in die Preßvorrichtung zur Extraktion des Saftes eingebracht worden ist, verglichen mit den üblichen Verfahren, bei denen die Halme als Ganzes in die Zerkleinerungseinrichtungen eingebracht werden. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, geht man bei der weiteren Aufarbeitung des aus dem inneren Gewebe 29 gewonnenen Saftes so vor, daß dieser gereinigt und filtriert wird, wie bei 30 vermerkt. Danach wird der gereinigte Saft 31 eingedampft, der Kristallisation unterworfen und der kristalline Zucker 33, wie bei 32 vermerkt, abgetrennt.

Man kann auch alternativ gegenüber dem mechanischen Abquetschen des Markgewebes den Zucker aus dem Markgewebe durch Diffusion allein entfernen, d. h. dadurch, daß man Wasser durch das Gewebe hindurchfließen läßt und den Zucker aus dem Wasser gewinnt, ohne daß man mechanische Druckvorgänge einschaltet. Da der Wirkungsgrad eines Diffusionsverfahrens abhängig ist von der Fläche des Materials, die tatsächliche Berührung mit dem Wasser hat, ergeben sich beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem der Saft aus dem inneren Stengelgewebe entfernt wird, und das innere Stengelgewebe allein der Einwirkung von Wasser ausgesetzt wird, erheblich bessere Wirkungsgrade, verglichen mit den bisherigen Verfahren zur Entfernung von Zucker aus den bei der Zerkleinerung des Gesamthalmes anfallenden Stücken. Wenn man zerkleinerte Gesamthalme der Einwirkung von Wasser aussetzt, so stellen sich die Rindenteile dem Durchfluß von Wasser entgegen und halten das Wasser von dem inneren Stengelgewebe ab. Fernerhin werden aus den ίο Rindenteilen Verunreinigungen ausgewaschen und gelangen in das Wasser. Wenn man jedoch, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, das innere Stengelgewebe zunächst von der Rinde abtrennt und dann nur dieses Markgewebe dem Diffusionsbad aussetzt, dann erhält man eine vollständigere Berührung aller Gewebeteile mit dem Wasser; man benötigt folglich ein geringeres Verhältnis von Wasser zu Feststoff, die Zeit, die erforderlich ist, um den Zucker zu entfernen, wird beträchtlich erniedrigt, es werden geringere Mengen an Verunreinigungen mit dem Zucker in das Wasser eingebracht, und das Diffusionsverfahren ist in jeder Hinsicht wirksamer und weniger aufwendig. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung des Zuckers aus dem inneren Stengelgewebe ist daher sehr viel vorteilhafter als das bisher zur Behandlung der gesamten Halme eingesetzte Diffusionsverfahren.

Die Rinde macht etwa 20 — 25% des Gesamthalmes aus. Es wurde gefunden, daß die nach der Abtrennung des inneren Markgewebes von den Rindenteilen verbleibende Rinde noch etwa 1 — 2% Zucker, bezogen auf den Gesamtgehalt des Zuckers im Zuckerrohr, enthält. Meistenteils stammt dieser Zucker in den Rindenteilen aus solchen Zellen des inneren Stengelgewebes, die beschädigt waren und aus denen der Saft in die Rinde eindringen kann. Dieser in den Rindenteilen enthaltene Zucker kann in einfacher Weise auf verschiedene Arten gewonnen werden. Es wurde gefunden, daß der Zuckergehalt einer sauber von dem inneren Stengelgewebe entfernten Rinde vergleichsweise niedrig und unterhalb des Wertes liegt, der bei üblichen Verfahren meistenteils in der Bagasse erhalten wird, und der üblicherweise 2 — 4% Restzucker, berechnet auf das Gewicht der Bagasse, ausmacht. Die Entfernung des Zuckers aus den Rindenteilen ist bei 34 veranschaulicht, und der Zuckersaft ist bei 35 angezeigt. Der aus den Rindenteilen ausgezogene Saft kann bei 36 direkt dem Saft, der aus dem inneren Stengelgewebe 29 erhalten wurde, zugegeben werden, oder man kann ihn

so gesondert aufarbeiten, bevor man ihn dem Saftanteil 29 zugibt. Bei einigen handelsüblichen Arbeitsweisen mag es nicht zweckmäßig sein, auch noch aus den Rindenteilen den Saft auszuziehen.

In den F i g. 2 und 3 ist schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von Zuckerrohr dargestellt. Die ganzen Zuckerrohrhalme, wie beispielsweise der Halm 40, werden vorn in die Vorrichtung eingeführt, nachdem sie entblättert und vorzugsweise gewaschen worden sind.

Es können geeignete Einrichtungen, wie beispielsweise ein trichterförmiges Gerät 41, eingesetzt werden, um dem Halm die nötige Führung zu geben. Der Zuckerrohrhalm 40 wird sofort zwischen zwei elektrisch getriebene Walzen 42 und 44 gefaßt, die zu einer Zug- und Führungswalzenvorrichtung 45, wie sie in Fig.5 veranschaulicht ist, gehören. Die Walzenvorrichtung 45 dient dazu, den Halm 40 in gestreckter Lage zu halten und ihn durch die Gesamtvorrichtung durchzuführen.

IO O/ ZOZ

Die Walze 42 hat eine nachgiebige kreisförmige Oberfläche, ähnlich einem Ballongummi, und ist auf einer drehbaren Welle 46, die über ein Zahnrad oder eine Leitrolle 47 angetrieben wird, befestigt Die Welle 46 kann mittels geeigneter Schellen 48 auf- und abgleitbar auf Schellen 49 befestigt sein. Die Walze 44 hat eine konkave äußere umlaufende Oberfläche 50, die in einem ausreichend weiten Abstand von der Walze 42 angeordnet ist, daß dazwischen der Halm 40 gefaßt werden kann. Die Walze 44 ist auf einer drehbaren, mittels eines Zahnrades oder einer Treibrolle 52 angetriebenen Welle 51 befestigt Die Walze 42 kann zu der Walze 44 hin- oder von dieser fortbewegt werden, so daß sie in der Lage ist, sich den unterschiedlichen Durchmessern der Knoten und der Sproßglieder der Halme anzupassen. Die beiden Walzen 42 und 44 werden durch die Schwerkraft oder durch geeignete leichte Federn 53 so eng zusammengehalten, daß die Oberfläche der Walze 42 den Halm 40 erfassen kann, während dieser geführt und durch die konkave Oberfläche 50 in der gewünschten Richtung gehalten wird. Dadurch, daß die Oberfläche der Walze 42 nachgiebig ist, wird sichergestellt, daß der Halm 40 nicht so hart gequetscht wird, daß die Zellen des inneren Gewebes des Halmes zerstört werden. Die Walzen 42 und 44 können auch umgekehrt angeordnet sein, d. h., die Walze 42 kann als untenliegende und die Walze 44 kann als obere Walze installiert werden.

Der gesamte Halm 40 wird mittels der Walzeneinrichtung 45 durch die ersten Stationen des Behandlungsverfahrens hindurchgeführt, und zwar durch eine rotierende Bürste 55 in Form einer Regenbogenhaut, die der Halm 40 passiert. Die rotierende Bürste hat Drahtborsten 56 oder aus einem sonstigen ausreichend steifen Material geformte Borsten, beispielsweise aus Nylon od. dgl. Die Borsten 56 sind gegenüber der Längsachse des Zuckerrohrs radial angeordnet und rotieren in einer Ebene, die senkrecht zu dem Weg des Halmes steht. Da die Borsten 56 im Kreis rotieren und über die äußere Oberfläche des Halmes 40 schürfen, wird das Wachs an der Oberhaut entfernt wenn die Halme die Bürste passieren. Durch die Borsten 56 wird das Wachs aufgepickt, das in Form von Staub oder Pulver vorliegt, und kann durch Absaugen oder verschiedenen Luftdruck durch eine Leitung 57 von den Borsten abgezogen und für Aufarbeitungszwecke gesammelt werden. Mittels der Borsten 56 läßt sich auch sonstiger außen anhängender Schmutz entfernen, der sich nicht hatte abwaschen lassen. Die Borsten 56 sind so lang und so biegsam, daß das Wachs zwar entfernt wird, daß sie jedoch nicht in die Rinde eindringen. Es wurde gefunden, daß insbesondere Borsten mit beachtlicher Biegefähigkeit, die sehr schnell rotieren, geeignet sind, um das Wachs zu entfernen. Man kann beim erfindungsgemäßen Verfahren jedoch auch sonstige Einrichtungen, beispielsweise Abstreifvorrichtungen, ebenso gut wie die Borsten 56 zur Entfernung des Wachses einsetzen.

In einem gewissen Abstand von der Bürste 55 ist eine zweite rotierende Bürste 59, die ähnlich gebaut ist wie die Bürste 55, angeordnet, und durch diese läuft der Halm 40 hindurch, nachdem er zwei Spann- und Führungsrollen 60 und 61 passiert hat Die Bürste 59 hat Borsten 62, die etwas länger und etwas weniger biegsam sind als die Borsten 56. Die Borsten 62 kratzen über die Oberfläche des Halmes und entfernen die dünne Epidermisschicht von den härteren faserförmigen Gefäßbündeln, die die Rinde ausmachen. Dabei wird jedoch die Rinde nicht durchstochen und die Fasern werden nicht gebrochen. ■

Danach wird der ganze Halm 40 nochmals von einer weiteren Rolleneinrichtung 45 erfaßt, die den Halm 40 in eine Schneideinrichtung in Form eines stationären Messers oder Schneide 63, das in dem Weg des Halms angeordnet ist, führt. Anstelle der speziellen stationären Schneide 63 können auch sonstige Schneideinrichtungen für den Halm eingesetzt werden, beispielsweise

ίο kann ebenso gut eine bewegliche Säge verwendet werden. Gleichgültig aber, welche ,Form .für die Schneidvorrichtung für den Halm verwendet wird, in jedem Falle darf das innere Markgewebe in dem Halm nicht einem so starken Druck ausgesetzt werden, daß eine nennenswerte Menge des Saftes ausgepreßt wird. Es ist vielmehr erwünscht, daß der Saft in dieser Verfahrensstufe so weitgehend wie möglich in dem inneren Markgewebe zurückgehalten wird, damit er in einer späteren Arbeitsweise extrahiert werden kann. -.

Nachdem der nunmehr in Form von zwei Stücken vorliegende Halm aus der Schneidvorrichtung ausgetreten ist, wird er in die nächste Behandlungsstufe weitergeführt, wo er auseinander getrennt wird und mittels zwei kraftgetriebenen Spreizrädern 65 und 66, wie sie in F i g. 6 veranschaulicht sind, vorwärts bewegt wird. Die beiden Hälften des Halmes 40 werden mittels der Rücken an Rücken angeordneten, eine kegelstumpfförmige Oberfläche aufweisenden Rädern 65 und 66 aufeinandergedrückt und mittels der Scheiben 67 und 68 in der gewünschten Lage gehalten. Die beiden Hälften des Halmes 40 sind in F i g. 6 im Querschnitt gezeigt und mit 40a und 406 bezeichnet. Die kegelstumpfförmigen Oberflächen an den entsprechenden Seiten der Spreizräder 65 und 66 dienen zum Eingreifen in den Rindenteil einer Hälfte des Halmes; der innere weiche Gewebeteil wird nicht berührt. Da die Rinde hart und steif ist im Vergleich mit dem inneren Gewebeteil, wird, sofern überhaupt, nur ein geringer Druck auf das innere Gewebe ausgeübt, und infolgedessen kann der Saft nicht ausgequetscht werden. Man kann auch nur ein Rad, entweder das Rad 65 oder das Rad 66, mit einem zylindrisch geformten Rad einsetzen, um die Halm-Hälften zu behandeln.
Nachdem die Halmhälften 40a und 40b aus den.

Spreizrädern 65 und 66 ausgetreten sind, werden sie in die nächste Stufe geführt, die eine Dreh- und Ausrichtvorrichtung 70 für den Halm darstellt und dazu dient, die Halmhälften 40a und 40b mit einer Vierteldrehung zu verdrehen, so daß das innere Gewebe oder das innere Markteil nach unten gelegen kommen und der äußere gebogene Rindenteil nach oben hin gelegen ist. Die Ausrichtevorrichtung 70 besteht aus einem senkrecht sich erstreckenden dünnen Plattenteil 71, der über einen gebogenen Teil 72 in einen horizontal sich erstreckenden Plattenteil 73 verläuft. Die Halmhälften berühren den senkrechten Teil 71 und laufen an diesem entlang, und wenn sie den horizontalen Teil 73 erreichen, sind sie in geeigneter Weise ausgerichtet. In der nächsten Stufe trifft der Halm auf ein Paar egalisierende Räder 75 und 76, durch die ii die Halmhälften geleitet werden und die sie für die folgende Verfahrensstufe vorbereiten. Das Rad 75 kann eine abgeflachte zylindrische Oberfläche aufweisen, die mit der Rinde in Eingriff steht, während das Rad 76 eine biegsame Oberfläche haben kann, einen Luftreifen darstellen kann, und die beiden Räder zusammen dienen dazu, die Rinde etwas abzuflachen und die Halmhälften etwas mehr nach außen aufzuspreizen, damit sich das

innere Gewebe daraus vollständig entfernen läßt, jedoch ohne einen so starken Druck auszuüben, daß nennenswerte Mengen an Saft aus dem inneren Gewebe ausgepreßt werden. Die beiden Räder 75 und 76 dienen zusätzlich dazu, die Halmhälften 40a und 40b weiter vorwärts zu führen in die nächstfolgende Verfahrensstufe, und zwar müssen die Halmhälften zu dieser Zeit vergleichsweise vorsichtig voranbewegt werden.

Die Kräfte, die auf den Halm aufgebracht werden, damit dieser geöffnet wird und die nötige Vorbereitung erhält, damit das innere Markgewebe aus der Rinde entfernt werden kann, sind folgende: Der gesamte Halm wird in Längsrichtung vorangestoßen mittels Halmführungsvorrichtungen, die einen begrenzten radialen Druck auf den gesamten Halm ausüben, der jedoch nicht nennenswert auf das innere Gewebe zur Einwirkung kommt. Die längsgerichteten Kräfte werden von außen auf die Rinde aufgebracht. Durch die Walzen 42 und 44 wird beispielsweise eine Kraft auf den Halm zur Ausübung gebracht, die sich in tangentialer Richtung und nicht in radialer Richtung auswirkt. Der gesamte Halm wird durch einen geringe Schneidwirkung zertrennt, und dabei ist es notwendig, die Rinde zu durchschneiden, damit das mit dem Saft beladene innere Gewebe nach außen zu liegen kommt. Die Schneidoder Trennkräfte werden mit einem so geringen Druck wie möglich auf die Rinde aufgebracht, so daß auch das innere Gewebe nur einem ganz geringen Druck ausgesetzt zu werden braucht. Dabei soll der Schneidvorgang auf die Rinde in Längsrichtung ausgeübt werden, da die faserförmigen Gefäßbündel sich längs erstrecken und demzufolge dann nur ein Minimum an Kraft aufgewendet zu werden braucht. Dann wird die Rinde zur Bewegungsrichtung quer auseinandergestoßen und eine Vierteldrehung gedreht, und zwar in der Weise, daß die entsprechenden Kanten der beiden Hälften, längs denen der Schnitt erfolgt ist, in umgekehrten Drehrichtungen gedreht werden, so daß das frisch durchschnittene innere Gewebe in beiden Hälften in der gleichen Richtung zu liegen kommt. Die Kräfte, mit denen man diese Drehung der Halmhälften bewirkt, werden auf die Rinde zur Einwirkung gebracht. Als nächstes wird die Rinde noch mehr geöffnet in der Weise, daß sie aus der natürlichen gebogenen Form in eine abgeflachte Form gebracht wird, so daß das innere Markgewebe noch vollständiger nach außen zu liegen kommt und daß das innere Gewebe und der Rindenteil gegeneinander abgegrenzt werden, bevor sie voneinander getrennt werden. Diese Behandlung des Halms wird durchgeführt, ohne daß eine nennenswerte Menge an Saft aus dem inneren Gewebe ausgepreßt wird.

In der folgenden Verfahrensstufe werden die Halmhälften mit einer Einrichtung 80 zusammengebracht, die zur Trennung des inneren Gewebes von der Rinde dient. Diese Einrichtung 80 enthält eine obere Walze 81, die als Steuer- oder Antriebswalze dient und eine flache, zylindrische Oberfläche hat, die mit der oberen Wölbung der Rinde in Eingriff steht. Ferner ist eine untere bürstenartige Walze 82 vorgesehen. Die Borsten 83 der Bürstenwalze 82 rotieren in den Bewegungslauf der Halmhälften. Die Rotation der Borsten 83 kann im Uhrzeigersinn oder entgegen der Uhrzeigerdrehrichtung verlaufen, wie beispielsweise in Fig.2 gezeigt; es hat sich dabei gezeigt, daß eine Drehung im Uhrzeigersinn wirksamer ist. Die Borsten 83 können aus Draht oder einem geeigneten sonstigen Material geeigneter Länge bestehen und dienen dazu, das innere Markgewebe innen aus der Rinde vorsichtig auszukratzen. Meistenteils erfolgt eine wirksame Entfernung in der Weise, daß das Markgewebe von oben durch die Borsten 83 erfaßt wird. Die Borsten berühren die Rinde aus tangentialer Richtung. Durch die Borsten wird wenig oder überhaupt keine Druckwirkung in Richtung senkrecht zur Laufrichtung der Rinde auf das innere Markgewebe ausgeübt. Dadurch wird verhindert, daß eine nennenswerte Menge an Saft aus dem Markgewebe austritt. Beim erfindungsgemäßen

ίο Verfahren kann anstelle der Einrichtung 80 auch sonstiges Gerät vorgesehen sein, um das innere Markgewebe aus der Rinde zu entfernen.

Bei der Arbeitsweise, bei der das innere Markgewebe wirksam von der Rinde abgetrennt wird, läßt man die Rinde kontinuierlich zu einem Punkt weiterbewegen, der hinter dem Punkt liegt, bis zu dem das Markgewebe transportiert wird. Die eigentliche Abtrennung wird dann mittels mechanischer Mittel vervollständigt, beispielsweise mit Bürsten, die in einer von der Bewegungsrichtung der Rinde verschiedenen Richtung geführt werden. Die Bürsten berühren das innere Gewebe und führen das Gewebe von der Rinde weg, jedoch nicht zu der Rinde hin. Da notwendigerweise ein gewisser Druck aufgewendet werden muß, um das innere Markgewebe tatsächlich von der Rinde abzuziehen, können einige Zellen des inneren Gewebes brechen und es kann Saft frei werden, jedoch wird dadurch, daß die mechanischen Mittel sich relativ zu der Bewegungsrichtung des inneren Gewebes bewegen und dadurch, daß das innere Markgewebe von der Rinde wegtransportiert wird, die Hauptmenge an freigewordenem Saft, sofern überhaupt solcher Saft freigeworden ist, von dem neu zutretenden inneren Gewebe absorbiert und mit diesem weggeführt, so daß, wenn überhaupt, nur sehr wenig Saft in die Rinde hineingetrieben wird.

Eine zweite solche Einrichtung 86 ist in einem Abstand von der ersten Einrichtung 80 zur Trennung des inneren Markgewebes von der Rinde angeordnet und enthält eine Regulierwalze 87 und eine untere Bürstenwalze 88, die ähnlich ist wie die Bürstenwalze 82, die jedoch Borsten 89 hat, die etwas steifer und etwas kürzer sind als die Borsten 83; dies bezweckt, daß praktisch das gesamte innere Markgewebe von der Rinde abgetrennt wird. Die Geschwindigkeit, mit der

die Bürsten umlaufen, kann' ebenfalls verschieden eingestellt werden, so daß verschiedene Arten von Kräften aufgewendet werden, um das innere Bindegewebe abzutrennen. Es können auch noch zusätzliche Einrichtungen, wie beispielsweise die Einrichtungen 80 und 86, vorgesehen werden, die dazu dienen, das anhängende innere Markgewebe zu entfernen. Zwischen den Einrichtungen 80 und 86 sind zwei Spannwalzen 91 und 92 vorgesehen, die zur Führung der Halmhälften dienen.

Das innere Markgewebe, das von der inneren Seite der Rinde entfernt worden ist, enthält den größten Teil des in den Rohrzuckerhalmen vorhandenen Zuckers. Man kann, um das Entfernen des inneren Markgewebes von den Bürsten 82 und 88 zu unterstützen, ein strömendes Medium, beispielsweise Luft, durch Leitungen 94 und 95 durchdrücken und das Markgewebe von den Bürsten abblasen und auf Transportbänder 96 und 97 bringen, auf denen das Markgewebe zur weiteren Verarbeitung fortgeleitet wird. Die Transportbänder 96 und 97 erstrecken sich von den Bürsten 82 und 88 nach unten und treffen sich an einem Punkt, an dem zwei Schaber 99 und 100 das Markgewebe von dem Transportband abnehmen, so daß das Markgewebe auf

zwei Langwalzen 102 und 103 fällt. Die Walzen 102 und 103 sind gegeneinander geführt und jede wird die Drehbewegung gehalten, so daß das Markgewebe zwischen diesen Walzen hindurchgequetscht wird, nachdem es die Transportbänder 96 und 97 verlassen hat Durch das Zerquetschen zwischen den Walzen 102 und 103 wird der Saft aus dem Markgewebe ausgepreßt in dem Maße, wie dieses zwischen den Walzen hindurchgedrückt wird und auf ein Transportband 104 fällt, das die Markflocken zur weiteren Verarbeitung forttransportiert Der Saft bleibt ; oben auf den rotierenden Walzen in V-förmigen Durchbrüchen, die durch anliegende obere Oberflächen der Walzen gebildet werden, und wird durch geeignete Leitungen, wie beispielsweise die Leitung 106, oben von den Walzen abgeleitet und zur Weiterverarbeitung, gesammelt ■■·;,:.

Zwar sind in Fig.2 zwei Walzen 102 und 103 veranschaulicht als Einrichtungen zum Auspressen des Saftes aus dem Markgewebe, jedoch kann die Extraktion des Saftes aus dem Markgewebe auch durch sonstige Einrichtungen, beispielsweise mittels einer Kolbenpresse, vorgenommen werden. In F i g. 4 ist eine kontinuierlich arbeitende Schneckenpresse 110 schematisch veranschaulicht, die eingesetzt werden kann und in der das Markgewebe von den Transportbändern 96 und 97 in einen Trichter 111 fällt. Die Markflocken werden bei 112 entfernt, und der Saft läuft bei 113 ab. Man kann den Saft von dem inneren Markgewebe auch mittels einer Zentrifuge oder in einem Diffusionsapparat gewinnen. Die zahlreichen Arten, in denen der Saft aus dem Markgewebe abgezogen werden kann, stellen einen der besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Die Unterschiede zwischen den schweren Mahlvorrichtungen, die bei derzeit bekannten Verfahren angewendet werden und mit denen man verdünnten Saft aus dem gesamten Halm erhält und der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Vorrichtung, in der der Saft aus dem inneren Markgewebe extrahiert wird, sind bedeutend bereits vom Standpunkt der Aufwendigkeit der Vorrichtungen.

Nachdem der Saft aus dem inneren Markgewebe entfernt worden ist, ist dieses noch etwas feucht trocknet jedoch an der Luft schnell. Es ist praktisch vollständig frei von Verunreinigungen oder Fremdsubstanzen. Es kann verwendet werden zur Herstellung von «-Cellulose für Kunstseide, zur Herstellung von Explosivstoffen und zur Gewinnung von aktiver Absorptionskohle für Entfärbungsmittel. Seine hohe Absorptionsfähigkeit macht das Material zum geeigneten Träger für vielerlei Substanzen. Es ist auch eine geeignete Quelle für Furfural. Wenn man Markgewebe aus Zuckerrohr, das nach bisher bekannten Verfahren aufgearbeitet worden ist verwendet hat so mußte man es von den zerkleinerten Rindenteilen der Bagasse abtrennen, und selbst dann enthielt es noch zahlreiche Verunreinigungen. Markgewebe, das man beim erfindungsgemäßen Verfahren und aus den für dieses Verfahren eingesetzten erfindungsgemäßen Vorrichtungen gewinnt, ist demgegenüber frei von Verunreinigungen.

Den Saft führt man von den Rindenteilen der vom Markgewebe befreiten Halmhälften 40a und 406 dadurch ab, daß man die Rindenstreifen durch eine Wringeinrichtung oder zwei rotierende Druckwalzen 120 und 121 führt Unter gewissen Umständen, beispielsweise je nach der Härte der Rinde, kann dies ausreichend sein, um den Hauptteil des Saftes von der Rinde zu entfernen. Zusätzlich zu den beiden Walzen 120 und 121 kann man zum Befeuchten der Rinde beispielsweise Sprühdüsen 123 und 124 vorsehen. Es kann eine zweite Wringeinrichtung oder nochmals zwei Preßwalzen 125 und 126 vorgesehen sein, mit denen die Rinde ausgequetscht und das zugesetzte Wasser mit dem Restzucker fest ausgepreßt wird. Der aus der Rinde ausgepreßte Saft kann in beliebigen Vorrichtungen gesammelt werden, beispielsweise können Saugleitungen 128 und 129 vorgesehen sein; es kann auch mittels eines einfachen Kanals der Saft gesammelt werden. Der aus der Rinde stammende Saft sollte gesondert weiterbehandelt werden, da er mehr Verunreinigungen enthält als der aus dem inneren Markgewebe gewonnene Saft; er kann jedoch auch direkt dem aus dem inneren Markgewebe in der Leitung 106 gesammelten Saft beigegeben werden. ; _; ·■·. . : -, .

Die Halmhälften 40a und 406, aus denen der Saft ausgepreßt ist und die als Rindenstreifen bezeichnet werden, können auf eine Anzahl verschiedene Arten weiterbehandelt werden. Sie können gesammelt und ohne Schwierigkeiten gelagert werden, da sie schnell an der Luft trocknen, ohne daß dazu mechanische Trockeneinrichtungen notwendig wären. Die Rindenstreifen bringen kein Problem mit sich. Beispielsweise können die Streifen vollständig verbrannt werden, während Bagasse, wie man sie bei bekannten Verfahren als einen feuchten Rückstand aus dem Zuckerrohr erhält, in speziell konstruierten Öfen verbrannt werden muß. Der Anfall von Rindenstreifen anstelle von Bagasse ist ein weiterer erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Während man Bagasse manchmal gesondert aufarbeitet um das Markgewebe von den zerkleinerten Rindenfasern abzutrennen, fallen beim erfindungsgemäßen Verfahren und beim Arbeiten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Markgewebe und vergleichsweise unzerstörte Fasern in Form von Rindenstreifen bereits als solche gesondert an. Ferner ist das beim erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Markgewebe erheblich weniger verunreinigt als das aus Bagasse abgetrennte Markgewebe. _:

. Die allgemeine Anordnung einer etwas abgeänderten Vorrichtung 140 zur erfindungsgemäßen Behandlung von Rohrzucker ist in den F i g. 8 und 9 gezeigt Es sind hintereinander eine Anzahl von Behandlungsstufen zur Durchführung der verschiedenen Maßnahmen an den Zuckerrohrhalmen angeordnet Die Halme .werden einzeln, einer nach dem anderen, in die Vorrichtung 140 eingeführt, und jeder Halm wird mit kontinuierlicher schneller Bewegung durch die Vorrichtung hindurchgedrückt Während jeder Halm 142 durch die Vorrichtung durchwandert wird er in die Grundkomponenten, das ist Wachs, Epidermis, einschließlich losen äußeren Fasern, inneres Markgewebe.mit der Hauptmenge des Saftes, der darin zurückgehalten ist und Rindenfasern, zerteilt Diese Bestandteile können weiterverarbeitet .werden, so daß alle diese aus dem Zuckerrohrhalm anfallenden Komponenten für den Endverbrauch geeignet vorliegen, wie dies zuvor ausgeführt worden

Ein ganzer Zuckerrohrhalm 142 wird vorn in die Vorrichtung 140 eingeführt, vorzugsweise nachdem er entblättert und gewaschen worden ist Es können geeignete Einrichtungen, beispielsweise eine tunnelförmige Leitvorrichtung 144 vorgesehen sein, die dazu dienen, den Hahn 142 zu führen, und dieser wird sofort zwischen den beiden ersten kraftgetriebenen Walzen

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146 und 148 gefaßt Die untere Walze 146 hat eine konkave Aussparung, die rundherum außen angeordnet ist, während die obere Walze 148 vorzugsweise eine biegsame Oberfläche hat und ähnlich wie ein pneumatischer Reifen wirkt Die Walzen 146 und 148 arbeiten zusammen und leiten den Halm und führen ihn vorwärts. Ein zweites Walzenpaar 150 und 152 und ein drittes Walzenpaar 154 und 156 sind ähnlich konstruiert wie das erste Walzenpaar 146 und 148; und ebenso wie das erste Walzenpaar dienen sie dazu, den Halm auf seinem schnellen Weg durch die Vorrichtung 140 zu leiten und vorwärtszuführen.

Der gesamte Zuckerrohrhalm 142 wird in die erste Behandlungsstufe 158 geleitet, in der das äußere Wachs entfernt wird. In dieser Stufe ist ein Zinkengehäuse 160, das im einzelnen in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, vorhanden. Darin befindet sich ein geeigneter Rahmen 162 in Form einer einheitlichen kastenförmigen Konstruktion, der kanalförmige Teilstücke 164 mit offenen Seiten hat Eine Anzahl Platten 166 sind in Längsrichtung der Vorrichtung 140 im Abstand voneinander angeordnet, also entlang des Weges, den der Zuckerrohrhalm 142 nimmt, und sie sind mittels Abstandhalter in ihrer Lage gehalten. Schienen 170 in dem Teil 164 greifen in Vorsprünge 172 an den Ecken der Platten 166 ein. Jede Platte 166 hat eine große mittlere öffnung 176, in der ein flacher Ring 178 gelagert ist, dessen äußerer Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der öffnung 176. Eine Reihe von elastischen Teilen, wie beispielsweise Sprungfedern 180, erstrecken sich ringsum von im bestimmten Abstand angeordneten Punkten zwischen dem Ring 178 und der Platte 166 und dienen als alleinige Tragelemente für den Ring, so daß der Ring quer zu dem Bewegungsweg des Zuckerrohrhalms 142 verschoben werden kann.

Eine Serie von biegsamen Teilen in Form von Zinken 184, die aus steifem, aber biegsamem Material hergestellt sind, wie beispielsweise federndem Metall, werden S-Form verformt und auf jeden Ring 178 befestigt. Das vordere Ende 186 jeder Zinke 184 erstreckt sich über die vordere Fläche des Ringes 178 und wird darauf verschweißt oder auf irgendeine Weise lösbar befestigt. Die verschiedenen Zinken 184 erstrekken sich durch den Ring 178 und bis zur Rückseite des entsprechenden Ringes in etwa konischer Form, und der ganze Zuckerrohrhalm 142 läuft dort hinaus, wenn er schnell durch die Vorrichtung 140 getrieben wird. Die rückwärtigen Enden 188 der Zinken 184 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zu dem Bewegungsweg des Halmes und dienen mit dazu, eine öffnung oder ein Regenbogendiaphragma zu bilden, das, je nach der Natur des federnden Metalls, aus denen die Zinken 184 hergestellt sind, und je nach der S-förmigen Konfiguration, automatisch je nach der Abmessung der auf ihrem Weg durch sie hindurchlaufenden ganzen Halme eingestellt werden kann. Die rückwärtige Kante jeden Endes 188 der verschiedenen Zinken 184 ist geschärft und gebogen und dient als Bürsten- oder Abstreiferfläche zum direkten Eingriff mit der äußeren Oberfläche der durchlaufenden Halme. Jeder der verschiedenen Ringe 178 des Zinkengehäuses 160 hat eine Anzahl von rundherum im Abstand voneinander angeordneten und sich nach rückwärts erstreckenden Zinken 184, die sich längsseitig überlappen. Ebenso wie zwischen den verschiedenen Ringen 178 in der Vorrichtung 160 sind jedoch auch die Zinken 184 auf den verschiedenen Ringen in ihrer radialen Lage zueinander einige Grade verschoben, so daß die Zinken sie überlappen und dennoch sich radial gegeneinander erstrecken, wie dies bei 190 gezeigt ist. Dadurch wird sichergestellt, daß ein Halm, der durch das Zinkengehäuse 160 hindurchläuft, auf seiner gesamten Oberfläche von den verschiedenen scharfen Enden der Zinken berührt und die Oberfläche vollständig abgeschabt wird. Eine genügend große Anzahl von Ringen 178 mit Zinken 184 sollte vorhanden sein, damit der Halm in ausreichendem Maße abgeschabt wird und eine beachtliche Menge an anhaftendem Wachs entfernt wird.

Das Zinkengehäuse 160 ist innerhalb eines Gehäuses 194 angeordnet. Das anhaftende Wachs, das in Form von Staub oder Pulver anfällt, wird aus dem Gehäuse 160 durch dessen offene Seiten entfernt und wird in dem Gehäuse 194 zurückgehalten, aus dem es z. B. mittels Luft bei 196 ausgeblasen und dann für die weitere Verarbeitung gesammelt werden kann.

In der nächsten Stufe 200, in der der sich vorwärts bewegende Halm behandelt wird, ist ein Zinkengehäuse 202 enthalten, das praktisch die gleiche Konstruktion wie das Zinkengehäuse 160 hat. In der Stufe 200 werden die Epidermis und die losen, an der äußeren Oberfläche des Halmes anhängenden Fasern eventuell zusammen mit dem zusätzlichen Wachs entfernt. Der Unterschied zwischen dem Zinkengehäuse 160 und dem Zinkengehäuse 202 ist die Charakteristik der Zinken und die normale Größe des Regenbogendiaphragmas. Die verschiedenen Zinken 184 in dem Zinkengehäuse 160 sind etwas mehr biegsam als die Zinken des zweiten Gehäuses 202, und der Durchmesser des Regenbogendiaphragmas, das von den Zinken 184 in dem Gehäuse 160 gebildet wird, ist etwas größer als der des entsprechenden Regenbogendiaphragmas in dem zweiten Gehäuse 202. Das Zinkengehäuse 202 sitzt innerhalb eines Gehäuses 206, in dem die Epidermis und das sonstige von dem Halm entfernte Material zurückgehalten wird, und das wiederum beispielsweise mittels eines Luftstromes bei 208 entfernt und für eine weitere Verarbeitung gesammelt wird.

In der Stufe 158 wird soviel wie möglich des anhaftenden Wachses von dem Halm entfernt und gesammelt, ohne daß irgendwelches sonstige Material von der Außenseite des Halmes mitentfernt wird. Die Charakteristiken der Zinken 184 in dem Zinkengehäuse 160 werden je nach dem gewünschten Zweck bestimmt. Auf der anderen Seite wird bei 200 von dem Halm das verbleibende Material, beispielsweise die Epidermis, das außen an den harten Rindenfasern ansitzen, entfernt, und diese Maßnahmen dienen dazu, das Äußere der Halme von Schmutz und Verunreinigungen zu reinigen, ohne daß die Rindenfasern brechen oder sonstwie beschädigt werden. Entsprechend sollten die Charakteristiken der Zinken 184 des Zinkengehäuses 202 je nach dem gewünschten Zweck bestimmt werden.

Der gesamte Zuckerrohrhalm 142 wird, nachdem seine äußere Oberfläche gereinigt worden ist, durch die Walzen 154 und 156 zu einer dritten Stufe 210 geführt, die aus einem Zerkleinerungsgerät 212, wie es in den F i g. 12 und 13 veranschaulicht ist, besteht, und das dazu dient, den ganzen Halt 142 in Hälften zu zerschneiden oder zu zerteilen. Die Zerteilvorrichtung 212 enthält einen oberen biegsamen Arm 216 und einen unteren biegsamen Arm 218, die beide vollständig gleich konstruiert sind. Der obere Arm 216 hat vordere Armteile 220 und 222 und rückwärtige Armteile 224 und 226; der untere Arm 218 hat entsprechend vordere Armteile 228 und 230 und rückwärtige Armteile 232 und 234. Die Arme sind in Parallelogrammart angeordnet.

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V u E c

Jedem Arm 216 und 218 ist eine obere Gleitplatte 236 und eine untere Gleitplatte 238 zugeordnet

Die vorderen Armteile 220 und 222 des oberen Armes 216 und die obere Gleitplatte 236 sind drehbar gegeneinander zu einem stationären Kreuzverband 240 in der Vorrichtung 140 mittels eines Bolzens 242 angeordnet Die Vorderseite der oberen Gleitplatte 236 hat eine längliche öffnung 244, die den Bolzen 242 aufnimmt, so daß die Platte 236 vorwärts aus ihrer in F i g. 12 gezeigten Lage gleiten kann, ebenso wie um den Schaft des Bolzens. In ähnlicher Art haben die vorderen Armteile 228 und 230 des unteren Armes 218 und die untere Gleitplatte 238 eine drehbare Verankerung zu einem anderen stationären Kreuzteil 246 der Vorrichtung 140 durch einen Bolzen 248.

Die rückwärtigen Armteile 224 und 226 und die obere Gleitplatte 236 sind mittels eines rückwärtigen Bolzens 250 drehbar miteinander verbunden, und in ähnlicher Weise sind die rückwärtigen Arme 232 und 234 mit der unteren Gleitplatte 238 drehbar um einen unteren Bolzen (nicht gezeigt) angeordnet. Der Bolzen 250 und der entsprechende untere Bolzen sind gegeneinander und gegen die Bolzen 242 und 248 bewegbar, wenn die Gleitplatten 236 und 238 nach vorn sich bewegen, und sie sind ferner geeignet, in einem Bogen um die Bolzen 242 und 248 zu schwingen.

Der vordere Armteil 220 und der rückwärtige Armteil 224 des oberen Armes 216 sind drehbar verbunden über eine vertikale Welle 254, die sich nach unten erstreckt und an der der vordere Armteil 228 und der rückwärtige Armteil 232 des unteren Arms 218 in Achsrichtung drehbar befestigt sind. In ähnlicher Weise sind der vordere Armteil 222 und der rückwärtige Armteil 226 auf einer vertikalen Welle 256 drehbar gelagert, die sich nach unten erstreckt, und auf der der vordere Armteil 230 und der rückwärtige Armteil 234 in Achsrichtung drehbar miteinander befestigt sind, und die gemeinsame Achse liegt im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung des Halmes 142 gegenüber der Welle 254.

Eine Führungstrommel 260 dient dazu, die Welle 254 in Drehbewegung zu setzen, und eine Führungstrommel 262 ist vorgesehen, um die Welle 256 in Rotation zu bringen. Falls erforderlich, werden Abstandshalter 263 vorgesehen. Eine obere Spannfeder 264 und eine untere Spannfeder 266 erstrecken sich dazwischen hindurch und zwingen ständig die Wellen 254 und 256 zusammen. Ein Schneidmesser 270 erstreckt sich senkrecht zwischen der oberen Gleitplatte 236 und der unteren Gleitplatte 238 und ist lösbar befestigt mittels Bolzen 272 an Halteelementen 274, die an den entsprechenden Gleitplatten fest ansitzen. Das Messer 270 ist rückwärts und in der Mitte der Trommeln 260 und 262 eingesetzt

Die gegliederte Konstruktion der Schneidvorrichtung 212 macht die Anpassung an die gewundenen und gekrümmten Formen der Zuckerrohrhalme möglich, und dadurch wird sichergestellt, daß die Halme in zwei praktisch gleiche Längsteile durchgeschnitten werden, unabhängig davon, daß der Halm an Knickstellen und Biegungen aufgespalten werden muß. Wenn die Vorrichtung arbeitet, dann greift der vorwärtslaufende Halm zwischen den Trommeln 260 und 262 ein, und je nach seinen Windungen und Biegungen zwingt er die gesamte Schneidvorrichtung 212 dazu, in der einen oder anderen Richtung um die vertikalen Achsen der vorderen Bolzen 242 und 248 zu schwingen. Der Halm drückt die Trommeln 260 und 262 gegen die Kraft der Federn 264 und 266 auseinander. Durch diese Spreizkraft werden die gleitenden Platten 236 und 238 vorwärtsgedrückt infolge der Scherenwirkung der oberen und unteren Arme, jedoch bleibt das Schneidmesser 270 stets in Mittellage zwischen den Trommeln 260 und 262 angeordnet, unabhängig von dem Durchmesser des Halmes und unabhängig von dem Ausmaß seiner Krümmung. Ferner bietet die Schneidvorrichtung 212 infolge ihrer gegliederten Konstruktion der Bewegung des Halmes nur geringen Widerstand.

In der darauffolgenden Verarbeitungsstufe 276 ίο werden die beiden Hälften des Zuckerrohrhalmes 278 und 280 auseinandergespreizt und mittels einer eine halbe Drehung ausführenden Vorrichtung 282 umgedreht, wobei die beiden Halmhälften 278 und 280 um eine Vierteldrehung verdreht werden, so daß das innere Markgewebe oder die innere Oberfläche nach unten gerichtet werden und der äußere gebogene Rindenteil nach oben zu liegen kommt Die Drehvorrichtung 282 besteht aus zwei Führungswalzen 286 und 288, die in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die Halmhälften 278 und 280 dazwischen eingebracht werden können, und diese Walzen können frei um vertikale Achsen rotieren.

In direktem Anschluß an die Walzen 286 und 288 ist eine Drehvorrichtung 290 angeordnet, die eine sich nach unten erstreckende dünne Platte 292 aufweist, die in der Richtung liegt, aus der die Halmhälften 278 und 280 kommen. Die gegenüberliegenden Seiten der Platte 292 sind so ausgebildet, daß sie allmählich in einen horizontal sich erstreckenden Plattenteil 294 einbiegen.

Die Halmhälften liegen daran an und gleiten entlang den Seiten der vertikalen Platte 292. Wenn sie den horizontalen Plattenteil 294 erreicht haben, sind sie in die richtige Lage gebracht Am rückwärtigen Ende der Dreheinrichtung 290 werden die Halmhälften 278 und 280 zwischen zwei Walzen 298 und 300 aufgenommen, die dazu dienen, die Halmhälften durch die Vorrichtung hindurchzuführen und voranzutreiben.

In der folgenden Behandlungsstufe 302, in der die Halmhälften behandelt werden, ist eine Einrichtung zum Entfernen des inneren Markgewebes 304 angeordnet, in der das Markgewebe von der Rinde der Halme abgetrennt wird, ohne daß aus dem Markgewebe eine nennenswerte Menge an Saft entfernt wird, und ohne daß die natürliche Festigkeit und die relative Anordnung der Rindenfasern zerbrochen oder in anderer Weise zerstört wird.

Die Einrichtung zum Entfernen des Markgewebes, die im einzelnen in Fig. 14 dargestellt ist, enthält eine tüllenförmige Führung 306, in der die Halmhälften 278 und 280 aufgenommen und in die Einrichtung zur Entfernung des inneren Markgewebes 304 geleitet werden. Ein geeignetes Gehäuse 308 umgibt die Teile der Einrichtung 304, bildet mit den Teilen eine Einheit und dient zur Aufnahme des inneren Markgewebes, wenn dieses von der Rinde gelöst wird.

In direktem Anschluß an die Rückseite der tüllenförmigen Führung 306 und innerhalb des Gehäuses 308 ist eine Plattenform 310 vorhanden, die einen leicht gekrümmten Bodenteil 312 hat, der sich rückwärts von der Führung 306 erstreckt Die Plattform 310 ist innerhalb des Gehäuses 308 so angeordnet, daß sie in vertikaler Richtung gegenüber der Bewegungsbahn der Halmhälften bewegt werden kann. Eine solche Bewegung läßt sich durch eine Stange 314 vornehmen, die an der Plattform 310 befestigt ist und sich senkrecht nach oben über das Gehäuse 308 erstreckt Eine untere Hülse umgibt die Stange 314 und ist an der Plattform 310 befestigt. Eine obere Hülse 318 ist an dem Gehäuse 308

befestigt und nimmt den oberen Teil der Stange 314 oberhalb des Gehäuses gleitbar auf. Eine untere Druckfeder 320 umgibt die Stange 314 zwischen der unteren Hülse 316 und der oberen Hülse 318 und drückt gegen Scheiben 322, um die Hülsen 316 und 318 in Längsrichtung auseinander zu drücken. Eine obere Druckfeder 324 umgibt die obere Hülse 318 und drückt gegen das Gehäuse bei 326 und auf eine auf das obere Ende der Stange 314 aufgeschraubte Kappe 328, um die Stange nach oben zu drücken.

Die Plattform 310 hat vertikal sich erstreckende Seitenteile 330, die im Abstand voneinander und quer zum Bewegungsweg der Halmhälften angeordnet sind und die zur Führung der Hälften dienen. Oberhalb des Bodenteils 312 der Plattform 310 ist das Gehäuse mit \₅ einer oberen Führung 334 ausgerüstet, die eine Oberfläche 335 hat, die sich von der tüllenförmigen Führung 306 abwärts erstreckt Der rückwärtige Teil der oberen Führung 334 weist eine herunterhängende Glättvorrichtung 336 für den Halm auf, die an ihrem vorderen Teil 338 nach auswärts gebogen ist und die im ganzen gesehen im Schnitt halbkreisförmig ist und dazu dient, eine der Halmhälften aufzunehmen. Die innere Oberfläche weist im wesentlichen die gleiche Abmessung auf, wie sie die Hälften des Halmes besitzen, wie dies in Fig. 14 veranschaulicht ist. Es sind zwei solche Glätteinrichtungen 336 nebeneinander auf der oberen Führung 334 angeordnet, und jede davon nimmt eine der beiden Halmhälften 278 und 280 auf.

Im Anschluß und in Längsrichtung folgend auf jede der Glättvorrichtungen 336 ist eine zweite Glättvorrichtung 340 vorgesehen, die im wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleichen Abmessungen wie die Glättvorrichtung 336, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist, hat Die zweite Glättvorrichtung 340 ist an einer Stange 342 befestigt, die ihrerseits einstellbar mit dem Gehäuse 304 mittels mit Gewinde versehenen Verbindungsstükken 344, die mit Muttern 345 gehalten werden, verbunden ist.

Unterhalb jeder der Glättvorrichtungen 336 und der zweiten Glättvorrichtung 340 ist ein Rad 350 zum Entfernen des inneren Markgewebes angebracht, das sich auf einer mit einem Antrieb antreibbaren Achse 352 in schnelle Drehbewegung versetzen läßt, und die Achse 352 erstreckt sich quer zu dem Bewegungsweg der Halmhälften. Das Rad 350 hat eine Vielzahl von radial sich erstreckenden Schneidklingen 354, die im wesentlichen im gleichen Abstand voneinander an Punkten rundherum auf der Peripherie des Rades angeordnet sind. Die äußerste Kante 356 der Schneidklingen hat im wesentlichen die gleiche Gestalt wie die inneren Oberflächen der Glättvorrichtungen 336 und der zweiten Glättvorrichtung 340. Das Rad 350 ist so gelagert, daß verschiedene Schneiden 354 durch die Glättvorrichtung 336 und die zweite Glättvorrichtung 340 hindurchlaufen, wenn das Rad sich in Drehung befindet Das Rad 350 dreht sich in der durch den Pfeil A in Fig. 14 angezeigten Richtung, so daß die Schneidblätter 354 tangential gegenüber der obersten Oberfläche der Glättvorrichtung 336 und der zweiten Glättvorrichtung 340 in Richtung gegen die hereingeführten Halmhälften bewegt werden. Für die Schneidklingen können verschiedene Konstruktionen eingesetzt werden. Die spezielle gezeigte Konstruktion dient nur als Beispiel.

Das Rad 350 ist so gelagert, daß zwischen den inneren gebogenen Oberflächen der Glättvorrichtung 336 und der zweiten Glättvorrichtung 340 ein Zwischenraum verbleibt, wie dies bei B in F i g. 15 gezeigt ist Die Rinde des Halmes läuft durch diesen Zwischenraum, ohne daß sie in nennenswerter Weise mit den Schneidklingen 354 in Berührung kommt, während die Schneidklingen das eintretende innere Markgewebe erfassen und tatsächlich mit sanftem Zug das innere Markgewebe von der Rinde abtrennen. Die Tiefe oder Dicke des Zwischenraums B kann durch Einstellung der Muttern 345 einreguliert werden, mit denen man die Lage der Stange 342 zu dem Rad 350 ändern kann. Durch den Zwischenraum B wird die Dicke der Rinde bestimmt, nachdem diese das Rad 350 durchlaufen hat Eine nachfolgende Führungsvorrichtung 358 nimmt die von dem inneren Markgewebe befreiten Rindenstreifen am hinteren Ende der zur Entfernung des Markgewebes vorgesehenen Einrichtung auf, und diese ist, ähnlich wie die Glättvorrichtungen 336 und 340, im Querschnitt halbkreisförmig.

Unterhalb des gebogenen Bodenteils 312 der Plattform 310 ist eine Sammelplatte 360 angeordnet die nach unten zwischen der Vorderwand 362 und den Seitenwänden 364 der Plattform 310 abfällt Geeignete Schienen 366 an den Seitenwänden 364 unterstützen die Führung der Plattform 310 während der vertikalen Bewegung. Wenn das Rad 350 schnell rotiert, wird das innere Markgewebe von der Rinde durch die Schneiden weggeführt und gegen die Sammelplatte 360 gestoßen, und dann fällt es in eine Sammelvorrichtung. Das Markgewebe enthält den Hauptteil des Zuckerrohrsaftes.

Die nach unten abfallende Oberfläche 335 der oberen Führung 336 und der vergleichsweise lange Abstand gegenüber der oberen Ausdehnung der Schneidklingeri ist bedeutsam dafür, daß der Zug auf die Rinde reduziert ist, durch den möglicherweise die Rinde in ihrer Länge gezogen und quer gebrochen werden kann, was dazu führen würde, daß die kontinuierliche Arbeitsweise der Vorrichtung unterbrochen würde. Es wird außerdem dadurch vermieden, daß das innere Markgewebe in irgendeine Berührung mit den rotierenden Schneidmessern 354 kommt und dadurch wird ein Gegendruck, wenn man so sagen kann, innerhalb des Markgewebes ausgeschaltet Durch die automatische vertikale Bewegung der Plattform 310 wird eine kontinuierliche Kraft auf die Halmhälften ausgeübt, so daß diese nach oben in (' geeignete Lage zu den Schneidmessern 354 kommen, und daß die Rinde ganz genau durch den Zwischenraum B hindurchläuft, ohne daß sie in Kontakt mit den ! Schneidmessern 354 kommt Nachdem das innere \ Markgewebe aus der Einrichtung 304 zur Entfernung I dieses Markgewebes herausgefallen ist wird es gesammelt und zu einer anderen Stelle transportiert, an · welcher der wertvolle Zuckersaft aus dem Markgewebe entfernt wird.

Die Rinde, die in Form von gebogenen Streifen vorliegt wird aus der Einrichtung zur Entfernung des Markgewebes 304 in die nachfolgende Verarbeitungsstufe 370 geführt in der eine Preßvorrichtung 372 angeordnet ist die dazu dient aus der Rinde jeglichen darin zurückgehaltenen Saft zu entfernen. Die Preßvorrichtung 372 besteht aus zwei ersten Walzen 376 und 378, die um horizontale Wellen 380 und 382 drehbar sind. Durch die Walzen wird die Rinde zerquetscht und abgeflacht und es wird daraus jeglicher von Natur aus darin enthaltene Saft ausgepreßt Dann wird die Rinde durch eine Sprühvorrichtung, in der Düsen 384 enthalten sind, hindurchgeführt und aus den Düsen wird ein Wassernebel aus durch die Leitung 386 zugeführtem

Wasser auf die durchlaufende Rinde aufgesprüht. Danach laufen die feuchten Rindenstreifen durch ein zweites Walzenpaar 388 und 390, das auf Wellen 391 und 392 montiert ist, und in diesen Walzen wird die zugefügte Feuchtigkeit aus der Rinde ausgepreßt, zusammen mit Zucker, der aus der Rinde durch die zugefügte Feuchtigkeit ausgelaugt sein mag. Zum Schluß sind zwei Wringwalzen 394 und 396 angeordnet, die auf die Walzen 388 und 390 folgen. Die Flüssigkeit, die in den Walzen 376 und 378, 388 und 390 sowie 394 und 396 aus der Rinde abgepreßt worden ist, wird gesammelt und zur Aufarbeitung und Gewinnung des darin enthaltenen Zuckers an eine geeignete Stelle transportiert Man kann die Rinde auch einem Diffusionsvorgang unterwerfen, wenn man sie nicht abquetschen will. Dabei läßt man Wasser über und durch die Rinde hindurch fließen, damit der darin enthaltene Zucker gelöst wird, und dann gewinnt man den Zucker aus dem Wasser.

Die Achsen 380 und 391 der oberen Walzen 376 und 388 werden durch Lagerblöcke 400 an einer Stange 402 befestigt, die mittels Bolzen 406 und 408 an einem Seitenteil 410 getragen wird. Muttern 412 können vorgesehen sein, damit man die Kraft, die durch eine Blattfeder 414 nach unten gegen die gegenüberliegenden Enden der Stange 402 gerichtet ist, variieren kann. Die Blattfeder 414 stellt sicher, daß ausreichender Druck aufgebracht ist, damit sich die Rinde ausquetschen läßt. Die Abwärtsbewegung der Walzen 376 und 388 wird durch Haltebolzen 416 begrenzt, durch die ein geeigneter Freiraum zwischen den Walzen sichergestellt wird, so daß die Rindenfasern nicht zerstört werden können. Die unteren Wellen 382 und 392 werden angetrieben, damit sie die Rinde durch die Vorrichtung hindurchdrücken. Ein Abstreifmesser 418 entfernt die Feuchtigkeit von der Oberfläche der Walze 378, und zusätzliche Messer dieser Art können verwendet werden, sofern dies erforderlich sein sollte.

Die Endbehandlung der Rinde erfolgt in der Stufe 420, die der Preßeinrichtung 372 nachgeordnet ist, und in der die Rindenstreifen chemisch behandelt werden, um sie gegen Zersetzung widerstandsfähig zu machen und ihnen Feuerbeständigkeit zu verleihen. Dafür kann ein Applikator 422 mit einem Trog 424, der oberhalb der Rindenstreifen angeordnet wird, vorhanden sein, der einen perforierten Vibrationsboden 426 besitzt und auf dem sich ein Vorratsbehälter für das Behandlungsmaterial, beispielsweise pulverisierten Borax oder dgl., befindet. Ein Vibrationssieb 430 unterhalb des Troges 424 dient zur gleichmäßigen Verteilung des Behandlungsmaterials über die Rinde. Der Trog 424 und das Sieb 430 werden in einem Gehäuse 432 gehalten, durch das die Rinde hindurchläuft. Ein tüUenförmiger Boden des Gehäuses sammelt das überschüssige Behandlungsmaterial. Es kann ein Vibrator 436 an dem Gehäuse 432 befestigt sein, der den Trogboden 426 und das Sieb 430 in Vibrationsbewegung versetzt Zwei Walzen 440 und 442 dienen zum Vorantreiben der Rindenstreifen und sichern eine kontinuierliche Bewegung der Rinde aus der chemischen Behandlungsstufe 420 heraus. Danach kann man die Rinde für weitere Verarbeitung sammeln. Anstelle des Pulvers kann man auch das Behandlungsmaterial in flüssiger Form auf die Rinde aufbringen, und zwar beispielsweise dadurch, daß man das Material auf die Rinde aufsprüht oder daß man die Rinde in die Flüssigkeit eintaucht

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verarbeitung von Zuckerrohr kann mittels einer modifizierten, in den Fig.8—17 veranschaulichten Vorrichtung durchgeführt werden in der Weise, daß zunächst das Wachs von der äußeren Oberfläche der gesamten Zuckerrohrhalme entfernt und gesammelt wird, und daß in dieser Verfahrensstufe ebenfalls Asche und sonstige lose äußere Fremdstoffe, die außen an dem Halm anhängen, entfernt werden. Dies kann man beispielsweise in der Art veranlassen, daß der gesamte Halm durch eine Eintrittsöffnung mit einer bestimmten Abmessung hindurch tritt, die jedoch so eingerichtet ist daß sie sich dem Halm angleicht derart, daß der Haiiptteil des Wachses entfernt wird, ohne daß Epidermis oder Rinde entfernt oder in nennenswertem Ausmaß zerstört wird. Im nächsten Verfahrensschritt wird die Epidermis entfernt und gesammelt dadurch, daß man die von dem Wachs befreiten ganzen Zuckerrohrhalme durch eine zweite Mundöffnung von vorbestimmter Abmessung hindurchführt, die wiederum so eingerichtet ist daß sie sich dem Halm derart anpaßt, daß die Epidermis von der Rinde getrennt wird. Es bleiben dann die harten, festen Rindenfasern an der Außenseite des Halmes zurück.

Im nächsten Schritt werden die ganzen Halme in Längsrichtung gespalten, also entlang ihrer längsten Ausdehnung, und zwar in zwei Teilstücke, die im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Danach werden die Halmhälften gedreht und mit der flachen Seite, das ist die Seite, an der das innere Markgewebe offen liegt, jeweils in die gleiche Richtung, zweckmäßig nach unten ausgerichtet.

Danach werden die Rinde und das innere Markgewebe voneinander getrennt und zwar bevor die Rinde abgeflacht wird. Dies erfolgt in der Weise, daß man die Hälften entlang rotierenden Schneidmessern führt, die daran angreifen und das innere Markgewebe von der Rinde abnehmen, ohne daß die Rindenfasern angegriffen oder zerstört werden. Dabei ist es wichtig, daß die Führung und Lage der Halmhälften zu den Messern sorgfältig eingestellt wird. Die Hälften werden durch die Messer durch insgesamt drei Arten von Kräften beansprucht

(1) Jede Hälfte wird schnell in im wesentlichen horizontaler Richtung gegen die Messer bewegt.

(2) Eine bestimmte Führungsbahn zwingt die vorderen Enden der in Bewegung befindlichen Hälften nach unten, tangential zu den Messern; und weil die Halmhälfte in Längsrichtung starr ist, bleibt der Hauptteil der Hälfte, die sich dem Messer nähert, in im wesentlichen horizontaler Lage.

(3) Vor den Messern wird eine konstante, nach unten so gerichtete Federkraft auf die Hälften zur Einwirkung gebracht Dadurch werden die Hälften federnd nach oben gespannt tangential mit den Messern ausgerichtet, und die Halmhälften können dadurch nicht von oben auf die Messer auftreffen. Vorzugsweise drehen sich die Messer entgegen der Bewegung des inneren Gewebes.

Das innere Markgewebe, das den Hauptteil des Saftes enthält wird von den Messern gesammelt und zur Weiterverarbeitung an einen anderen Ort übergeführt. Dann werden die zuvor beschriebenen Behandlungsmaßnahmen an der Rinde vorgenommen, ohne daß diese in ihrer ursprünglichen natürlichen Form geändert wird, dh, ohne daß die Rindenfasern nennenswert gegeneinander verschoben werden. Beispielsweise kann man das innere Markgewebe von der Rinde entfernen, wenn die Rinde gebogen ist Wenn man in dieser Weise den Halm in seiner gebogenen Ausbildung behandelt, dann kann man die Trennung der Komponenten kontrollieren, insbesondere die Abtrennung des inneren

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Bindegewebes von der Rinde, die sich durchführen läßt, ohne daß man Saft aus dem inneren Markgewebe abtrennt.

Anschließend werden die Rindenstreifen abgeflacht und abgepreßt, dadurch, daß man sie durch einen ersten Satz von Drehwalzen führt, in denen die Streifen geformt werden und der Saft davon abgepreßt wird. Danach gibt man eine abgemessene Menge Wasser zu den Streifen, und dann quetscht man diese nochmals ab, um irgendwelchen noch zurückgebliebenen Zucker zu entfernen. Das Befeuchten und Abquetschen kann, falls erforderlich, wiederholt werden, damit soviel wie möglich des in der Rinde vorhandenen Zuckers abgetrennt wird. Man kann stattdessen auch die Rinde einem Diffusionsvorgang unterwerfen. Danach wird die Rinde chemisch behandelt, um sie vor Zersetzung zu bewahren.

Dann trocknet man und sammelt die Rinde. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung weichen von den bisher bekannten Methoden, bei denen die Zuckerrohrhalme von dem Feld in die Farbiken gebracht werden mußten und bei denen der Saft nach dem Zerkleinern des Zuckerrohrs daraus entfernt wird, erheblich ab. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann direkt auf dem Feld oder nahebei in einem gesonderten Depot installiert werden, so daß nur kurze Förderwege für die frisch geschnittenen Zuckerrohrhalme anfallen. Die vergleichsweise geringe Abmessung und die geringe Aufwendigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestatten die Einrichtung einer größeren Anzahl von Depots, verglichen mit den bisher bekannten Apparaten, worin für eine einzige Anlage ein großes Gelände zur Verfugung stehen muß. Das Zuckerrohr wird geschnitten und dann sofort zu einem Depot gebracht, wo das innere Markgewebe von der Rinde abgetrennt wird. Das Markgewebe, das noch den von Natur aus vorhandenen Saft enthält, kann mit einer alkalischen Lösung, beispielsweise Kalkmilch, behandelt werden, damit die natürliche Acidität des Saftes neutralisiert wird, und dabei kann man die Inversion der Saccharose kontrollieren. Dann läßt sich das innere Markgewebe für sich in eine Fabrik zur folgenden Entfernung und Neutralisation des Saftes transportieren; danach kann der Saft in Zuckerprodukte aufgearbeitet werden. Man kann gegebenenfalls auch schon im Depot selbst den Saft von dem inneren Markgewebe trennen, so daß man nur noch den Saft in die Raffinerie zu transportieren braucht Bei diesem Verfahren prüft man die Inversion der Saccharose sehr kurz, nachdem das Zuckerrohr geschnitten worden ist, und man braucht dann nur noch das innere Markgewebe in die Raffinerie zu transportieren. Dies ist sehr viel wirtschaftlicher, als wenn man den gesamten Zuckerrohrhalm transportieren muß. Das innere Markgewebe, das noch den Saft enthält, oder der Rohsaft, der aus dem Markgewebe abgetrennt worden ist, kann aufbewahrt werden. ....

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung in vergleichsweise kleinen Abmessungen gebaut werden kann, läßt sie sich an eine fahrbare mechanische Erntemaschine anhängen oder einteilig mit einer solchen Maschine bauen. Dazu kann die Vorrichtung auf eine geeignete Transportunterlage hinter eine übliche Zuckerrohrerntemaschine angehängt werden, so daß die Erntemaschine und die Vorrichtung zusammen über die Zuckerrohrfelder fahren und die Zuckerrohrhalme direkt den verschiedenen oben beschriebenen Verfahrensstufen unterzogen werden. Diese Einrichtung ist schematisch in Fig. 18 veranschaulicht Darin ist eine übliche Erntemaschine mit 444 bezeichnet und diese schneidet das ausgewachsene Zuckerrohr 445, das dann sofort in die erfindungsgemäße Vorrichtung 446 eingegeben wird, die auf einer geeigneten Transportunterlage 447 montiert ist Das Wachs, die Epidermis, das den Saft enthaltende innere Markgewebe und die Rinde werden gesondert aus der Vorrichtung gesammelt wenn die Erntemaschine und die Vorrichtung durch die Felder fahren. Gegebenenfalls kann man den Saft aus dem inneren Markgewebe mittels einer auf dem Gestell 447 angeordneten geeigneten Vorrichtung abtrennen. Die Trockenprodukte können verpackt oder zu Ballen verpreßt werde, und das rohe innere Markgewebe oder der Saft können in geeigneten Behältern 448 abgefüllt und diese, nachdem sie voll sind, abgesetzt und später aufgesammelt und an den für die Weiterverarbeitung geeigneten Ort gebracht werden. Durch diese Maßnahmen, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich sind, werden viele Einrichtungen überflüssig und demzufolge wird das Verfahren vergleichsweise wenig aufwendig gegenüber den bisher bekannten Verfahren zum Schneiden, Aufladen der auf dem Feld geschnittenen Zuckerrohrhalme und anschließendem Transportieren und Weiterverarbeiten der ganzen Halme in den Fabriken.

Im Hinblick auf die bisher bekannte Verarbeitungsweise durch Zermahlen des Zuckerrohrs hat man beachtliche Arbeiten dem Problem zugewandt ein Zuckerrohr mit einer weichen Rinde und einem Minimum an Wachs zu züchten. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind geeignet praktisch jede unterschiedliche Zuckerrohrsorte zu verarbeiten, selbst wenn diese eine extrem harte Rinde hat und ermöglichen ferner die Verarbeitung der hohen Wachsgehalte einiger Zuckerrohrsorten, wobei das Zuckerwachs in wertvolle Endprodukte übergeführt werden kann.

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft in Verbindung mit bereits bestehenden Raffinerie-Einrichtungen einsetzen. Da der Saft weniger Verunreinigungen enthält und einen hohen Brix-Wert, ist die Zuckeraufarbeitung sehr stark verbessert Wie zuvor ausgeführt, werden erfindungsgemäß die Zuckerrohrhalme in gute Vorprodukte aufgearbeitet und zwar in Wachs, Epidermis, Rindenfasern, flockiges Markgewebe und Saft Bagasse wird nicht gewonnen; und dies allein kann als bedeutsamer Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren angesehen werden. . .'...'.,·'.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verarbeiten von Zuckerrohrhalmen, bei dem die Halme in Längsrichtung bewegt -> und geschlitzt werden und das Mark herausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß man nacheinander zunächst die natürliche Wachsschicht von der Außenfläche der Halme, sodann deren Epidermis-Schicht entfernt und gewinnt, danach den ι ο einzelnen Halm in zwei Hälften schneidet und diese auseinanderspreizt, darauf beide Halmhälften mit der freigelegten Markfläche zur Markgewinnung nach unten wendet und abflacht und gegebenenfalls die vom Mark befreiten Halmhälften auspreßt und das ausgepreßte Material sammelt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer kraftangetriebenen Einrichtung zum Zuführen des Zuckerrohrhalms in Längsrichtung, mit einem Schneidelement zum Aufschlitzen des Halms in Längsrichtung und einer Einrichtung zum Entfernen des Marks, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (55 bzw. 160) zum Entfernen des natürlichen Wachses, eine zweite Einrichtung (59 bzw. 202) zum Abtrennen der Epidermis von der Rinde, eine Einrichtung (70, 290) zum Ausrichten der Halmhälften mit der freiliegenden Markfläche nach unten, eine Einrichtung (75,76) zum Abflachen der Halmhälften und gegebenenfalls eine Einrichtung zum Auspressen der vom Mark befreiten Schalenhälften.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder zweite Einrichtung (55, 160 bzw. 59, 202) als Bürstenwalze oder Zinkengehäuse ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (70 oder 290) einen sich senkrecht erstreckenden Teil (71 oder 292) aufweist, der mit dem Schneidelement zum Aufschlitzen des Halms in Längsrichtung ausgerichtet ist, sowie Seiten (72), die so gebogen sind, daß sie allmählich in einen sich waagerecht erstreckenden rückwärtigen Teil (73 oder 294) übergehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abflachen der Halmhälften als Rad (75) mit abgeflachter zylindrischer Oberfläche und als Rad (76) in Form eines Luftreifens ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Auspressen der vom Mark befreiten Schalenhälften wenigstens zwei Preßwalzen (120,121,125,126) und gegebenenfalls Sprühdüsen (123,124) aufweist.