DE17815C - Verfahren und Apparat zur Fabrikation von Stärke, Glucose und hartem Traubenzucker - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

i Die Erfindung bezieht sich auf die Darstellung von Stärke aus Mais oder anderen Körnerfrüchten und die spätere Behandlung dieser Stärke zur Darstellung von hartem Traubenzucker oder Glucose. Dieselbe besteht sowohl in Neuerungen in dem Verfahren, als auch in Verbesserungen an den bei dem Verfahren in Anwendung kommenden Apparaten und deren Anordnung.

In der Zeichnung ist:

Fig. ι ein Schnitt durch ein im Sinne der Erfindung eingerichtetes Fabrikgebäude,

Fig. 2 und 3 senkrechter Schnitt und obere Ansicht des Kühlers,

Fig. 4 Schnitt durch den Quellbottich,

Fig. 5 Schnitt nach x-x in Fig. 4,

Fig. 6 und 7 Verticalschnitt und obere Ansicht des Absetzbottichs,

Fig. 8 und 9 Längs- und Querschnitt durch den Prefsapparat für die Rückstände,

Fig. 10, 11 und \% Längsschnitt, obere Ansicht und Querschnitt durch die Tische, auf welchen sich die Stärke absetzt,

Fig. 13 Vorderansicht des Transportwagens im rechten Winkel zu dem in Fig. 10 dargestellten,

Fig. 14 und 15 Längs- und Querschnitt durch die Transportschnecke in vergröfsertem Mafsstabe,

Fig. 16, 17 und 18 Längsschnitt, obere Ansicht und Querschnitt durch den Siebapparat,

Fig. 19 obere Ansicht des oberen Endes desselben.

Das Maiskorn wird aus einem Rumpf A¹, Fig. ι, in den in den Fig. 4 und 5 einzeln dargestellten Quellbottich A gebracht. Dieser besteht aus einem Behälter, welcher durch einen Deckel α »verschlossen ist. In letzterem befindet sich eine centrale Einfüllöffnung a¹, welche mit Hülfe eines geeigneten Ventils a² verschlossen werden kann. Unter dieser Oeffnung sitzt ein konischer Vertheiler α³, welcher das Korn in einem konischen Strahle über den ganzen inneren Umfang des Bottichs streut. Letzterer ist mit einem konischen Boden a⁴' versehen, welcher in einen durch ein Ventil a^ß verschliefsbaren Auslafs «⁵ endigt. Der untere Theil a¹ des konischen Bodens a^l ist mit vielen Löchern versehen und wird von der ringförmigen Kammer a^s umschlossen. Mit letzterer steht das Wasserzuflufsrohr a⁹ und das Abflufsrohr aⁱ⁰ in Verbindung. Das Rohr α¹¹, durch welches der Dampf entweicht, führt diesen aus dem Gebäude heraus.

Der Bottich A wird zuerst mit Wasser von ungefähr 60 ° C. gefüllt und dann das zu quellende Maiskorn eingefüllt, wodurch die Temperatur des Wassers um ungefähr 6° sinkt. Das einfallende Korn wird durch den Ausbreiter a³ derart vertheilt, dafs die Körner das Wasser nur in der Nähe der Bottichwand erreichen. Indem sie alsdann in dem Wasser niedersinken, werden die Körner gewaschen und von allen fremden Bestandtheilen, wie Staub etc., befreit. Der Körnerstrom, welcher die Oberfläche des Wassers in der Nähe der Bottichwände trifft, treibt die fremden Bestandtheile, welche auf dem Wasser schwimmen, nach dem Mittelpunkte, woselbst sie sich ansammeln, bis das Niveau des Wassers das Ueberlaufrohr a¹² erreicht. Durch letzteres fiiefst alsdann die mit den fremden Bestandtheilen

versetzte obere Wasserschicht ab. Die Temperatur des Wassers in dem Bottich wird dabei stets auf ungefähr 55° C. gehalten, indem man das Wasser von Zeit zu Zeit durch das Rohr α⁹ erneuert. Dabei wird das in dem Bottich enthaltene Wasser verdrängt und fliefst durch das Ueberlaufrohr «¹² ab. Auf diese Weise wird das Maiskorn ungefähr 48 Stunden lang quellen gelassen, worauf das Wasser durch das Rohr a¹¹ abgelassen wird. Nach ■■ Ablauf des Wassers wird alsdann durch die centrale Oeffnung α⁵ das Maiskorn in den Fufs eines Elevators B abgelassen.

Durch dieses Verfahren, das Korn zu quellen, werden die dem Korn anhaftenden und demselben beigemengten fremden Bestandtheile von diesem auf einfache und wenig kostspielige Weise getrennt, ein Ueberhitzen oder Kochen des Kornes wird vermieden und das Ablassen des gequellten Kornes aus dem Quellbottich geschieht, ohne dafs hierzu Handarbeit erforderlich ist. Gleichzeitig wird ein Entweichen des Dampfes in den Fabrikraum, durch welches das Gebälk und andere Theile des Gebäudes beschädigt werden könnten, vermieden.

Ueberhitzen des Kornes kann bei diesem Verfahren nicht stattfinden.

Das gequellte Korn wird von dem Elevator B nach einem Trichter B¹ geschafft, von wo es nach der Mühle _Z?² gelangt, um dort gemahlen und mit Wasser versetzt zu werden.

Von der Mühle B^% wird das gemahlene oder zerquetschte Korn auf ein Schüttelsieb C geführt, welches mit Beuteltuch bespannt ist und auf welches feine Wasserstrahlen geleitet werden. Durch diese werden die Stärkepartikel durch die Maschen des Siebes hindurchgewaschen, während die Kleie und der sonstige Abfall über das hintere Ende des Siebes geführt werden. Dieser Scheideapparat ist in den Fig. 16 bis 19 dargestellt. Das Sieb C ruht nahe an seinem oberen Ende auf Federn und an seinem unteren Ende auf Gleitschienen C¹. Das Sieb erhält eine hin- und hergehende Bewegung durch die auf der Welle festsitzende Excenterscheibe C² und ein Excenter C³, welches jene umschliefst und durch den Keil C* oder auf andere Weise justirbar auf derselben befestigt ist. Wenn man das äufsere Excenter C³ lockert, so läfst es sich auf der inneren C² verschieben, wodurch die Excentricität der beiden vereinigten Excenter vergröfsert oder verringert und dadurch der Hub des Siebes entsprechend verändert wird. Die Excenterstange C⁵ ist mit einem schwalbenschwanzförmigen Kopfe C⁶ versehen, welcher in einer entsprechenden Nuth C¹ am Kopfe des Siebrahmens steckt, so dafs der letztere leicht entfernt werden kann, wenn die Federn C losgemacht worden sind. Unter dem Siebrahmen befindet sich der Trichter oder Bebälter C⁸, welcher die stärkehaltige Flüssigkeit aufnimmt und dieselbe durch einen Ausflufs C⁹ abfliefsen läfst. Unter dem unteren Ende des Siebes befindet sich die Transportschnecke C¹⁰, welche sich längs einer ganzen Reihe von Sieben erstreckt und die Kleien aufnimmt, um sie zu dem Fufs des Elevators C¹¹ zu befördern, welcher dieselben zu dem Quetschapparat hebt. Das zu scheidende Material wird durch die Rinne C¹² dem Sieb zugeführt. Diese Rinne ist mit verschiedenen Rinnen C¹³ versehen, welche die Flüssigkeit in so viele Ströme theilen, als Siebabtheilungen vorhanden sind. Diese Rippen führen nach einer entsprechenden Anzahl Oeffnungen C^u, durch welche die Flüssigkeit auf das Sieb geleitet wird. Der Zuflufs der Flüssigkeit durch die Oeffnungen C^u wird durch Schieber C" regulirt.

£) ist der Quetschapparat, auf welchem die Feuchtigkeit und die Stärke von der Kleie abgeprefst werden. . Dieser Apparat ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Derselbe besteht aus einem oder mehreren Paaren von horizontalen Walzen d, welche am besten aus Kautschuk bestehen und deren Abstand von einander regulirt werden kann. Ein endloses Drahttuch d' geht zwischen den Walzen durch und über zwei Trommeln d². Die Maschine erhält die feuchten Kleien von dem Elevator C¹¹, welcher dieselben in einen Trichter d³ abliefert. . Von letzterem gelangen die Kleien auf das Drahttuch d¹, welches dieselben zwischen den Walzen d hindurchführt. Von diesen Walzen wird die Feuchtigkeit und die Stärke ausgepreist. Die Kleien bleiben dabei auf dem Tuche liegen, während die Feuchtigkeit und die Stärke durch die Maschen desselben dringen und sich in einem Behälter dⁱ sammeln. Die Kleien werden durch einen Schaber d^b von dem Drahttuch weggenommen. Theile, welche in die Maschen des Gewebes eingedrungen sind, werden durch eine Bürste d⁶ entfernt, welche entweder fest ist oder rotirt.

Die auf diese Weise gewonnenen Kleien können so, wie sie von dem Apparate kommen, als Futter verkauft werden, oder man kann dieselben in einem passenden Apparate trocknen. Die von dem Apparate ausgepreiste stärkehaltige Flüssigkeit wird von dem Behälter dⁱ auf ein Schüttelsieb gebracht, welches ebenso eingerichtet ist, wie das in den Fig. 16 bis 19 dargestellte Sieb C. Auf diesem Siebe wird die stärkehaltige Flüssigkeit von dem Schaum und von sonstigen Unreinigkeiten befreit.

• Die gereinigte stärkehaltige Flüssigkeit wird nach den Setzkästen E befördert, in welchen die Flüssigkeit verbleibt, bis eine vollständige Trennung des Wassers von der Stärke erfolgt ist. Das Wasser wird durch eine Reihe von über einander liegenden Hähnen abgelassen, wodurch leicht festgestellt werden kann, ob die gewünschte Trennung stattgefunden hat.

Das abgezogene Wasser wird in einen passenden Behälter geleitet und kann zum Tränken des Viehes benutzt werden.

Nachdem das Wasser abgelassen worden, wird die Stärke mit Chemikalien behandelt, um den Kleister und andere verschlechternde Stoffe von der Stärke abzuscheiden.

Die stärkehaltige Flüssigkeit wird aus den Setzkasten E in einen Bottich gepumpt, in welchem sie mit Wasser versetzt wird. Hierauf wird dieselbe auf die Stärketische G geleitet, \velche in den Fig. io bis 12 dargestellt sind.

Diese Tische sind ungefähr 30 m lang und sind sanft geneigt (ungefähr 6 cm auf die 30 m). Die Tische ruhen auf Querstücken g, welche mit Stangen g¹ an den an den Pfosten g³ befestigten Armen g² aufgehängt sind. An ihren oberen Enden sind diese Stangen mit Schraubengewinde und Muttern g⁴ versehen, so dafs, wenn letztere nach dieser oder jener Richtung hin gedreht werden, die Stangen und die an denselben aufgehängten Tische je nach Bedürfnifs gehoben oder gesenkt werden können.

Die Stangen g^l sind in passenden Entfernungen von einander angeordnet und jedes Querstück trägt drei Seite an Seite angeordnete Tische. Die Muttern gⁱ sind leicht zugänglich, so dafs die Tische ohne grofse Mühe in der passenden Neigung gehalten werden. Ueber den Tischen G und in der Längsrichtung derselben laufen Schienen, welche von den Armen h^l getragen werden. Auf diesen Schienen laufen die mit den Rädern oder Rollen h? versehenen Hängewagen H, welche dazu bestimmt sind, die Stärke fortzuschaffen. Diese Wagen haben einen im Scharnier drehbaren Boden, so dafs ihr Inhalt durch Niederlassen des Bodens entleert werden kann. Am Kopfe der Tischreihe befindet sich der Kanal /z⁴, welcher zur Aufnahme der von den Tischen genommenen Stärke bestimmt ist. In diesem Kanal befindet sich die Welle P, welche schraubenförmig mit Messern A⁶ besetzt ist. Diese Messer zerkleinern, die Stärke und führen dieselbe gleichzeitig infolge ihrer schraubenförmigen Anordnung der Oeffhung A¹ zu. Der Boden des Kanals /z⁴, ist mit einer oder mehreren Längsrippen oder Rissein A^s versehen, von welchen die Stärke daran verhindert wird, sich mit der Welle und den Messern zu drehen, so dafs letztere in dieselbe einschneiden können. Die Stärke setzt sich hauptsächlich am Kopfende, d. h. dem höher gelegenen Ende der Tische ab, so dafs ein grofser Theil direct von dort in den Kanal /z⁴ geschaufelt werden kann. Von den entfernteren Stellen des Tisches wird die Stärke mit Hülfe der Wagen H nach dem Kanal A¹ geschafft. Die Schienen A erstrecken sich über den Kanal A⁴" hinaus, so dafs eine Anzahl von Wagen auf derselben Tischreihe benutzt und nach und nach entleert werden kann, wobei die leeren Wagen auf den Theil der Schienen gefahren werden, welcher über den Kanal A^ hinausgeht. Die Wagen H können mit Hülfe der Schiebebühne A³ von einem Schienenpaar auf das andere gebracht werden. Diese Schiebebühne läuft auf Schienen, welche in der Querrichtung der Schiene h angeordnet sind.

Der Leim und sonstige fremde Körper fliefsen durch das Rohr i von den Stärketischen nach einem Kanal /ab, in welchem sich Stärke, welche mit dem Leim mit fortgeführt werden könnte, absetzen kann, während der Leim und sonstige fremde Körper durch ein Ueberlaufrohr i¹ abfliefsen. Sollte durch Verstellen der Tische oder aus sonst einer Ursache ein Theil der Stärke weggeschwemmt worden sein, so wird dieser Theil in dem Behälter /aufgefangen und auf diese Weise verhindert, mit dem Rückstande wegzufliefsen. Die Stärke, welche sich in dem Behälter / abgesetzt hat, wird in derselben Weise behandelt wie die von den Tischen weggenommene Stärke; man sammelt sie jedoch besser gesondert, da sie nicht so rein ist, wie die von den Tischen weggenommene.

Die in den Kanal Aⁱ gebrachte Stärke wird unter Zufuhr von Wasser, welches durch die durchlöcherten Röhren A³ zufliefst, von den auf der rotirenden Welle sitzenden Messern zerkleinert. Der Kanal /?⁴ ist mit einem Schutzblech A¹⁰ und Abfallblechen A¹¹ versehen, wodurch die Stärke verhindert wird, direct auf die Messer aufzufallen. Die Stärke wird von dem Wasserstrome fortgeführt und nach dem in Fig. 6 und 7 besonders dargestellten Mischbehälter geleitet. Dieser Behälter ist mit einem Rührwerk K versehen, welches auf der senkrechten Welle K^ verschoben werden kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Welle K¹ vierkantig und der Rührer K mit einer senkrechten Zahnstange K^ versehen, in welche das Triebrad K^z zum Heben und Senken des Rührers eingreift. An der Innenwand des Behälters K sind die senkrechten Rippen JT⁴ angebracht.

Beim Beginn der Arbeit wird der Rührer K in seine höchste Stellung gebracht und dann beim Fortgange der Arbeit nach .und nach niedergelassen. Auf diese Weise wird das Rührwerk nicht zu sehr in Anspruch genommen.

Die stärkehaltige Flüssigkeit wird von dem Behälter K in Setzkästen L gepumpt, in welchen sie so oft gewaschen wird, als für den Zweck nothwendig erscheint. Wenn der gewünschte Grad der Reinheit erreicht ist, so wird die Stärke, wenn es sich um Darstellung von Glucose handelt, in den offenen Converter L¹ geleitet. Soll dagegen harter Traubenzucker gewonnen werden, so leitet man die Stärke nach dem geschlossenen Converter Z³. Bei ihrer Umwandlung in Glucose oder harten

Traubenzucker wird die Stärke mit den bekannten Chemikalien behandelt.

Das Verfahren zur Darstellung von Glucose aus Stärke ist folgendes: ;

Die Flüssigkeit wird aus dem offenen Converter L in einen Behälter M abgezogen, in welchem sie neutralisirt wird. Von dort kommt sie in den Setzkasten M¹, in welchem sich die zum Neutralisiren und Bleichen benutzten Agentien absetzen. Alsdann wird die Flüssigkeit durch Sackfilter M² in einen Behälter M³ filtrirt, aus welchem sie in einen Behälter Vk?⁴ gepumpt wird. Dort wird dieselbe in der bekannten Weise gebleicht.

Hierauf wird die Flüssigkeit durch Sackfilter N in einen Behälter TV¹ filtrirt und von diesem in einen Behälter O gepumpt. Von dort wird die Flüssigkeit, so oft als es die darzustellende Qualität der Glucose nothwendig erscheinen läfst, durch Kohlefilter P filtrirt. Von den Filtern gelangt sie nach dem Behälter P¹ und wird von dort in die Vacuumpfanne Q gepumpt, woselbst sie theilweise concentrirt wird. Aus der Vacuumpfanne wird die Flüssigkeit in einen hinter dem Behälter M liegenden Behälter abgezogen und dann, um sie von ihrem Kalkgehalte zu befreien, durch Sackfilter, welche hinter den Filtern N liegen, filtrirt.

Alsdann wird die Flüssigkeit in ein hinter dem Behälter O liegendes Gefäfs gepumpt und von neuem durch die Kohlefilter P in einen hinter dem Behälter P¹ liegenden Bottich abfiltrirt. Von dort gelangt sie wiederum in die. Vacuumpfanne Q, woselbst die Concentration vollendet wird. Aus dieser Vacuumpfanne wird die Flüssigkeit in einen hinter dem Behälter N¹ liegenden Bottich abgezogen und durch die Filterpresse i? gepumpt. Alsdann kann die Glucose direct in Fässer abgezogen oder vorher in das Kühlschiff ^ gebracht werden.

Das Verfahren, harten Traubenzucker herzustellen, ist folgendes:

Die Flüssigkeit wird aus dem geschlossenen Converter Z³ in einen Behälter T geblasen, von wo man sie in einen Behälter T¹ abzieht, um sie dort zu neutralisiren. Aus dem Behälter T¹ wird sie in den Setzkasten M¹ gezogen, woselbst sich die zum Bleichen und Neutralisiren benutzten Agentien absetzen. Alsdann wird die Flüssigkeit durch Sackfilter M² in den Behälter M^s filtrirt, von wo sie in den Behälter M* gepumpt wird, um dort in bekannter Weise gebleicht zu werden. Alsdann wird sie durch die Sackfilter N in den Behälter JV¹ filtrirt. Von letzterem kann sie in den Behälter O gepumpt und durch die Kohlefilter P filtrirt werden, oder aber man kann die Flüssigkeit aus dem Behälter JSf¹ direct in die Vacuumpfanne Q bringen, woselbst sie theilweise concentrirt und dann in ein hinter dem Behälter M liegendes Geiafs abgezogen wird. Hierauf wird sie, um den Kalk zu entfernen, durch Sackfilter, welche hinter dem Filter N liegen, in einen hinter dem Behälter N^x liegenden Behälter abfiltrirt.

Die Flüssigkeit wird alsdann in einen hinter dem Behälter O liegenden Behälter gepumpt und durch die Kohlefilter P in einen hinter dem Behälter P¹ liegenden Behälter abfiltrirt, von wo sie in die Vacuumpfanne Q gepumpt und dort vollständig concentrirt wird. Die aus der Vacuumpfanne abgezogene concentrirte Flüssigkeit wird durch Sackfilter oder Filterpressen in den Behälter U abfiltrirt und gelangt von dort in den Kühlapparat S.

Die zum Filtriren benutzte Kohle wird in dem Dämpfapparat V und dem Ofen V^x wieder belebt.

Der Kühler ist in den Fig. 2 und 3 im einzelnen dargestellt. Derselbe besteht aus dem cylindrischen Gehäuse s mit konischem Boden s^l, welcher in zwei Ausgufsrohre s² endigt. Jedes der Rohre s² ist mit einem passenden Ventil s³ versehen. Im Innern des Gehäuses s befindet sich ein senkrechter Cylinder. Dieser besteht aus einem unteren stationären Theil s^l, dessen Füfse s⁵ an dem Boden s¹ festsitzen, und einem oberen beweglichen Theile s⁶, welcher nach Belieben gehoben und gesenkt werden kann. Längs der Innenwand des Gehäuses j läuft die Wasserschlange t, während eine zweite Schlange die Cylinder ί⁴ s^e umgiebt. Eine Schraube f sitzt an einer senkrechten Welle t^z in dem unteren Ende des Cylinders ί⁴ und wird durch Vermittelung der Kegelräder t^l von einer horizontalen Welle f in Umdrehung versetzt.

Der in den Kühler eingeführte Zucker ist heifs und von rahmartiger Consistenz und wird durch die Schraube f in Circulation gehalten, derart, dafs er in den inneren Cylindern abwärts und dann zwischen den inneren Cylindern und den äufseren aufwärts geht. Er wird durch Berührung mit den Kühlschlangen t t^l, durch welche kaltes Wasser circulirt, rasch abgekühlt, und da das Niveau des Zuckers in dem Kühler sinkt, so wird der obere Cylinder s⁶ nach und. nach gesenkt, so dafs der Zucker jederzeit über den Rand des oberen Cylinders von dem äufseren nach dem inneren Räume fliefsen kann.

Die Consistenz des Zuckers nimmt in dem Mafse zu, als derselbe kalter wird, und das Festwerden des Zuckers wird wesentlich beschleunigt, wenn man fertigen Zucker in festem oder beinahe festem Zustande im Verhältnifs von 1 zu 40 zusetzt.

Durch das Bewegen und Kühlen des Zuckers in dem Kühlapparate wird die Farbe desselben wesentlich verbessert, und durch den Zusatz von altem Zucker wird der neue in wenigen Tagen hart, während er früher mehrere Tage lang in halbflüssigem Zustande verblieb. Wenn der Zucker die gewünschte Consistenz erlangt

hat, wird er durch die Rohre ί² in die Fässer abgelassen.

Die Kanäle für die Transportschnecken und sonstige Leitungen, durch welche das Material weitergeführt wird, werden am besten aus Eisenblech gemacht oder aus Holz und dann mit galvanisirtem Eisenblech ausgeschlagen, so dafs man sie leicht waschen und rein halten kann.

Claims (1)

1. Patent-AnSprüche:

   1. Das beschriebene Verfahren zur Herstellung von Stärke aus Maiskorn und zur Umwandlung der Stärke in Glucose oder festen Traubenzucker.

   2. TJer beschriebene und in den Fig. 4 und 5 dargestellte Bottich A zum Quellen des Maiskornes.

   3. Das beschriebene Schüttelsieb C in Verbindung mit den Theilen, mit Hülfe deren dasselbe in Bewegung gesetzt wird.

   4. Der Quetschapparat D, mit Hülfe dessen die Feuchtigkeit und die Stärke von der Kleie geschieden werden.

   5. Die Stärketische G in Verbindung mit den Constructionstheilen, durch welche derselbe justirt wird.

   6. Die Stärketische G in Verbindung mit den Behältern H, welche die Stärke von den Tischen nach der Transportschnecke h*¹ befördern.

   10.

   11.

   12.

   Die Transportschnecke h^, welche mit den rotirenden Messern A⁶ versehen ist, mit Hülfe deren die Stärke zerkleinert und gleichzeitig nach der Ausgangsöffnung hin befördert wird.

   Die Transportschnecke Ä* in Verbindung mit den rotirenden Messern h? und einer oder mehreren Längsrippen k^s.
   Eine Reihe von Stärketischen in Verbindung mit zwei oder mehr Längsschienen h und den Behältern H, welche auf denselben laufen, und dem Wagen k^s, mit Hülfe dessen die Behälter H von einem Schienenweg auf den andern gebracht werden.
   Die Stärketische in Verbindung mit einem oder mehreren Setzkasten /, in welche das über den Rand der unteren Tischenden abfiiefsende Material gelangt, welche mit Ueberlaufröhren versehen sind und in welchen die mit den fremden Stoffen von den Tischen mitgerissene Stärke aufgefangen und gesammelt wird.

   Ein Mischbehälter in Verbindung mit einem Rührer K, welcher justirbar mit seiner Welle verbunden ist, derart, dafs er gehoben und gesenkt werden kann.
   Der in Fig. 2 und 3 dargestellte Kühlapparat S.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.