DE216634C

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Publication number: DE216634C
Application number: DE1907216634D
Authority: DE
Filing date: 1907-10-03
Anticipated expiration: 1927-10-04

Description

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Elften = Cremplat

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 216634-KLASSE 89 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Oktober 1907 ab.

Die Erfindung besteht darin, daß der Saft des mit frischen Schnitzeln beschickten und gemaischten Diffuseurs in bekannter Weise einem Umlauf zwecks Anwärmung unterworfen wird, wobei jedoch eine Gegendrucksaftsäule ' von gleichbleibender Druckhöhe geschaffen wird, während gleichzeitig das Abziehen des Saftes aus dem vorher dem Umlauf unterworfenen Diffuseur erfolgt und das Einmaischen

ίο des mit frischen Schnitzeln beschickten Diffuseurs durch einen dünneren Saft, der bei der Diffusionsarbeit aus dem zweiten vorhergehenden Diffuseur gewonnen ist, vorgenommen wird. Die Dauer des Maischens und die dabei eirigehaltene Temperatur werden ganz unabhängig von der Diffusionsarbeit und dem Umlauf geregelt.

Es wird also ein konzentrierter, heißer Saft aus dem Betriebe entnommen, das Einmaischen mit einem · dünneren Saft, dessen Temperatur beliebig eingestellt werden kann, vorgenommen und bei dem Einmaischen wie auch bei dem Umlaufen des Saftes bereits eine starke Auslaugung der frischen Schnitzel erreicht, so daß die Diffusionszeit verkürzt wird und daher die Batterie verkleinert werden kann. Hierbei tritt keine Mischung der verschieden konzentrierten Säfte ein.

In den Zeichnungen ist in den Fig. 1 bis 3 die Anordnung der Diffusionseinrichtung schematisch dargestellt, wobei die Führung der verschiedenen Säfte während der Diffusionsarbeit durch Linien und verschieden gezeich nete Pfeile angedeutet ist. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch' einen Diffuseur, die Umlaufseinrichtung, das Überlaufgefäß und ein Maischgefäß.

Die Diffusionsgefäße sind mit 1 bis 6 bezeichnet. Die zu den Diffuseuren gehörigen Ventile haben neben ihrer eigenen Bezeichnung diejenige der Diffuseure beigefügt erhalten. An der Wasserleitung w befinden sich die Ventile a_v Ot₂.,. a_e, an der Saftleitung s, die die Verbindung der Diffuseure mit dem Meßgefäß m und den Maischgefäßen W₁, m₂ herstellt, die Ventile C₁... C₆, in der Saftleitung M von den Maischgefäßen m_v m₂ zu den Diffuseuren die Ventile d_x, d₂. ■ -d₆.

Die üblichen Umlaufventile sind mit O₁, b₂.. .b_e bezeichnet.

Die Umlaufaustrittleitung χ mit den Ventilen f₁.. .f_e führt von den Diffuseuren zum Überlaufgefäß g, aus dem der Saft durch Leitung n, Pumpe ft und Vorwärmer ν in die Umlaufeintrittsleitung y und die daran befindliehen Ventile e_x... e₆ gelangt .und durch diese wieder den Diffuseuren zugeführt wird.

Zwischen den Maischgefäßen W₁, ¹M₁ und der Leitung M ist ein Wärmeausgleicher V₁ eingeschaltet, dessen Zweck später erklärt wird. In die Zuführungsleitung von Leitung s nach Meßgefäß m ist das Ventil 7 und in die Zuleitung zu den Maischgefäßen m_x, W₂ sind die Ventile 8 und 9 eingeschaltet. ,

Mit u ist die übliche Umlaufsleitung der Diffusion bezeichnet.

Das Überlaufgefäß g (vgl. Fig. 4), das offen ist oder wenigstens mit der äußeren Luft in Verbindung steht, besitzt im Innern das Überlaufrohr i, das bis zu einer gewissen Höhe in das Gefäß g hineinragt und mit der Leitung χ in Verbindung steht. Dieses Rohr dient dazu, eine bestimmte und gleichbleibende Gegendrucksaftsäule für den Diffuseur zu schaffen, in dem der Umlauf stattfindet, wodurch erreicht wird, daß die Schnitzel im Diffuseur ' nicht zusammengedrückt werden. Es ist hierbei gleichgültig, welche Saftmenge in Umlauf gebracht wird, und welche Safthöhe sich im Gefäß g befindet. Die am Boden des Gefäßes g abzweigende Leitung n, welche zur Pumpe j> führt, schließt sich im Innern des Gefäßes g an das Siebrohr k an, das dazu dient, die in dem Saft befindliche Pulpe zurückzuhalten, die von Zeit zu Zeit durch Leitung I in einen der Diffuseure befördert wird. Mit dem Maischgefäß M₁ steht-das Gefäß g durch die Leitung 10 in Verbindung, die durch das Schwimmerventil 11 verschiebbar ist.

Wenn der Saftspiegel im Überlaufgefäß g bis zum Schwimmer des Ventils 11 sinkt, was eintritt, wenn die Pumpe p nicht immer die gleiche Menge Saft durch den Diffuseur drückt, oder wenn beim Entleeren der Pulpe aus g oder beim Entleeren eines Vorwärmers Saft entfernt wird, so wird Saft aus dem Maischgefäß In₁ nach g übertreten. Oben führt von g die Leitung 12 zu ηι_λ um, falls der Saft in g zu hoch steigt, den Überschuß wegzuleiten. Zur Verhinderung des Überlaufens des Gefäßes g kann auch ein Schwimmerventil 13 in der Leitung von der Pumpe zum Vorwärmer eingeschaltet werden, das mit dem Schwimmer 14 in Verbindung steht, der das Ventil 13 schließt und den Saftumlauf unterbricht, falls der Saft zu hoch steigt.

Um das Eintreten von Luft in das Rohr η (Fig. 4), was namentlich bei Beginn der Arbeit möglich ist, zu verhindern, wird in die Leitung zum Vorwärmer ein Schwimmerventil 15 eingeschaltet, das ebenfalls den Umlauf absperrt, wenn der Saftspiegel im Gefäß g zu tief sinkt.

Das Gefäß g erhält geringe Abmessungen,

da es in der Hauptsache nur dazu dient, eine Gegendrucksaftsäule von gleichmäßiger Höhe zu schaffen.

Sowohl das Meßgefäß in als auch die Maischgefäße W₁ und W₂ können mit einem dem Rohr i im Gefäß g ähnlichen Überlauf rohr versehen sein, um bei dem Abdrücken des Saftes einen gleichbleibenden Gegendruck auf den Diffuseur zu schaffen.

Nachstehend soll an Hand der Fig. 1 bis 3 der Gang der Diffusionsarbeit näher erläutert werden. Es sei angenommen, daß in Fig. 1 aus

Diffuseur 3 der Saft entnommen,

Diffuseur 4 dem Umlauf unterworfen,

Diffuseur 5 gemaischt' und*

Diffuseur 6 mit frischen Schnitten gefüllt wird, Diffuseur 2 Saftdruck erhält und

Diffuseur 1 Wasserdruck hat.

Es sind dann folgende Ventilstellungen vorzunehmen.

Diffuseur 1: offen sind a_v I₁.

Diffuseur 2: offen ist S₂.

Diffuseur 3: offen ist c₃.

Diffuseur 4: offen sind e_l: f\.

Diffuseur 5: offen ist d_ft. ■ ■ ■

Diffuseur 6: alles geschlossen.

Offen ist außerdem Ventil 7.

Das Wasser tritt von α-, oben in Diffuseur 1 ein; der Saft tritt unten aus diesem Diffuseur aus, geht durch J₁ nach Diffuseur 2, von da durch b₂ nach Diffuseur 3, dann durch C₃ in die Leitung s und durch Ventil 7 in das Meßgefäß m und von da zur Scheidung.

Gleichzeitig werden die Schnitzel im Diffuseur 4 durch Umlauf des Saftes angewärmt. B*er Saft geht von unten durch Ventil f_i in Leitung x, von dieser durch Überlaufgefäß g und Leitung η zur Pumpe p, die ihn durch Vorwärmer v, Leitung y, Ventil e,_t oben in den Diffuseur 4 zurückbefördert.

Gleichzeitig wird auch das Einmaischen der frischen Schnitzel im Diffuseur 5 vorgenommen,

Der in W₁ befindliche dünne Saft, der aus Diffuseur 2 von der vorhergehenden Operation stammt, läuft durch den Wärmeausgleicher V₁, Leitung M, Ventil i_s unten in den Diffuseur 5 ein und steigt im Diffuseur auf.

Durch die Einschaltung des Wärmeausgleichers V₁ ist man in der Lage, die Einmaischung bei beliebiger Temperatur vorzunehmen, und zwar unabhängig von der Temperatur des Saftes der Batterie. Will man heiß einmaischen, so wird der Saft in dem Wärmeausgleicher durch Dampf erhitzt; will man kalt einmaischen, so werden zur Einstellung der Temperatur Flüssigkeiten, z. B. das Diffusionswasser oder der kalte Umlaufsaft, durch den Wärmeausgleicher V₁ geschickt.

Sobald die nötige Menge Saft in das Meßgefäß m abgedrückt ist, wird der Saftabzug unterbrochen, und es folgt sodann die Arbeit nach Fig. 2, nach welcher der Umlauf des Diffuseurs 4 und das Einmaischen in dem Diffuseur 5 weiter vorgenommen und auch der Diffusionsbetrieb weiter fortgesetzt wird. Die Ventilstellung bleibt wie vorher, nur wird Ventil 7 geschlossen und Ventil 9 von Maischgefäß m₂ geöffnet. Der aus Diffuseur 3 bei dem weiteren Drücken abfließende Saft geht durch Ventil c₃, Leitung s und Ventil 9 in das Maischgefäß m₂, um dort für die nächste Einmaischung

des Diffuseurs 6 gesammelt zu werden. Der in Meßgefäß m angesammelte Saft wird zur Scheidung abgeführt.

Während dieser Periode kann der Saft im Diffuseur 4 weiter umlaufen und im Diffuseur 5 weiter eingemaischt werden..

Da die Maischung mit einem dünneren Saft geschieht, so findet schon hier eine bessere Auslaugung der frischen Schnitzel statt, als wenn, wie üblich, konzentrierter Saft verwendet wird. Auch bei dem Umlaufen des Saftes tritt eine wesentlich weitergehende Auslaugung ein, der Saft wird daher so weit als möglich konzentriert sein, wenn er zum Abdrücken gelangt.

Sobald die Einmaischung in Diffuseur 5 beendet ist, wird Ventil d-₀ geschlossen. Es wird nun Diffuseur 6, der mit frischen Schnitzeln beschickt wurde, in den Diffusionsbetrieb eingeschaltet, Diffuseur 1 ausgeschaltet und entleert (Fig. 3).

Von dem Diffuseur 4 wird der Saft entnommen, im Diffuseur 5 der Saft dem Umlauf unterworfen und Diffuseur 6 eingemaischt.

Die Ventilstellung ist folgende:

Diffuseur 1: geschlossen wird a_x und δ,.
Diffuseur 2: geöffnet wird a_% (δ, offen).
Diffuseur 3: geschlossen wird c₃, geöffnet wird b_s.

Diffuseur 4: geschlossen wird e₄ und f₄, geöffnet wird C₄.

Diffuseur 5: geschlossen wird d_5l geöffnet wird e₅ und f₆.

Diffuseur 6: geöffnet wird d_r>.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird also gleichzeitig mit dem Saftabzug die Anwärmung des frisch eingemaischten Diffuseurs durch Umlauf des Saftes und. die Einmaischung des mit frischen Schnitzeln beschickten Diffuseurs vorgenommen, ohne daß eine Saftmischung eintritt. Der aus dem Diffusionsbetrieb ausgeschaltete Saft ist, wie angegeben, soweit als möglich konzentriert und heiß. Die Einmaischung geschieht, wie ebenfalls schön erwähnt, mit einem dünneren Saft, daher tritt - bei dem Maischen eine bessere Auslaugung ein.

Die Maischung kann bei einer beliebigen und gleichbleibenden Temperatur vorgenommen, und es kann auch längere Zeit dafür verwendet werden, trotzdem die Diffusion weiter arbeitet, da das Abziehen des Saftes während des Einmaischeiis geschieht.

Bei dem Saftumlauf wird ein gleichbleibender Saftdruck auf die Schnitzel hergestellt, und da der Saft anfangs mit niederer Temperatur in den Vorwärmer geht, kann man Dampf von niederer Spannung zum Heizen benutzen. Die Austrittstemperatur des Saftes aus dem Vorwärmer bleibt, in gewissen Grenzen unabhängig von seiner Eintrittstemperatur. Der Saft kommt also mit gleichmäßiger Temperatur in den Diffuseur. Dadurch, daß das Maischen und Umlaufen des Saftes mit dünnerem Saft im Vergleich zu einem Diffusionsverfahren geschieht, bei dem der Maisch-, Umlauf- und Abzugssaft gemischt wird und gleichzeitig alle drei Vorgänge stattfinden, wird eine Verkürzung der Dauer der Diffusionsarbeit erreicht, und die Menge des Abzugssaftes kann verringert werden.

Auch die Ventilstellung ist eine einfache, da nur eine abwechselnde Umstellung der Ventile vorgenommen wird.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, besteht das wesentliche des vorliegenden Verfahrens in der Verbindung einer Reihe von Arbeitsvorgängen, die teilweise für sich bereits bei der Diffusion Anwendung gefunden haben. Die wesentlichen Teile der Arbeit gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß das Abdrücken des Saftes, das Anwärmen der Schnitzel durch Umlauf des Saftes und die Einmaischung der frischen Schnitzel gleichzeitig, und zwar so vorgenommen werden, daß keine Vermischung der verschiedenen Säfte stattfindet.

Durch das vorliegende Verfahren wird die Einmaischung der Schnitzel unabhängig von dem Diffusionsbetriebe und dem Umlauf des Saftes zum. Zwecke der Anwärmung der frisch eingemaischten Schnitzel sowie unabhängig von der Temperatur in der Diffusionsbatterie mit einem dünneren Saft vorgenommen, und es wird die Umlaufzeit und dabei die Einmaischzeit ungefähr auf das Doppelte verlängert, ohne daß die Diffusionsarbeit irgendwie unterbrochen oder gestört oder die Diffusionszeit verlängert wird. Man ist also für. das Maischen nicht mehr von der Abziehzeit und von der Temperatur des Saftes abhängig, und man kann das Einmaischen entsprechend der Beschaffenheit der Schnitzel bei der hierfür zweckmäßigen Geschwindigkeit und Temperatur vornehmen.

Ferner wird immer mit einem gleichmäßigen Gegendruck bei jeder Einzeloperation, d. h. bei dem Umlauf des Saftes, bei dem Abziehen desselben nach dem Meßgefäß und auch nach den Maischgefäßen, gearbeitet, wodurch die Lagerung der Schnitzel günstig beeinflußt wird, was für die Auslaugung und die gleichmäßige uo Arbeit von wesentlichem Einfluß ist.

Bei anderen Verfahren, die Einzelteile der vorliegenden Arbeitsweise benutzen, z. B. nach der österreichischen Patentschrift 10546, werden die Abdrück- und Umlauf safte vermischt, und die Einmaischung erfolgt erst, nachdem der Saft aus dem einen Diffuseur abgedrückt und die Erhitzung der Schnitzel in dem Umlauf diffuseur erfolgt ist, und zwar mit dem Mischsaft. Die Einmaischung mit einem kon-

zentrierteren Saft hat aber den Nachteil, daß die Auslaugezeit verlängert wird.

Auch. das in einer deutschen Patentschrift beschriebene Verfahren erreicht die Vorteile des vorliegenden Verfahrens nicht. Nach dem Verfahren dieser Patentschrift wird der Einmaischsaft lediglich durch einen Vorwärmer in einen Einmaischsaftbehälter gedrückt, um ihn heiß in den frisch gefüllten Diffuseur einführen

ίο zu können. Bei diesem Verfahren wird aber in der üblichen Weise angemaischt. Der Saft wird zuerst abgezogen, und es wird nur während des weiteren Abdrückens aus dem Maischgefäß eingemaischt. Die Maischzeit ist also nicht verlängert und nicht unabhängig von der Diffusionszeit.

Bei dem in einer anderen jüngeren deutschen Patentschrift beschriebenen Verfahren wird nicht wie bei dem vorliegenden Verfahren der heiße und konzentrierte Saft zuerst abgedrückt und abgeschieden, und der dünnere Saft zu dem Maischgefäß geführt, sondern der Saft, der abgedrückt wird, wird gleichzeitig in das Meßgefäß oder die Saturation und in den zu maisehenden Diffuseur gedrückt. Die Ein maischung geschieht also . auch hier zuerst mit einem konzentrierteren und heißen, dann immer dünner und kalter werdenden Saft, wodurch die Auslaugung der Schnitzel ungleichmäßig wird. Ferner ist das Einmaischen nicht unabhängig von der Diffusion und deren Temperatur und nicht unabhängig von dem Druck, der in der Diffusion herrscht, sondern hängt von den Manipulationen bei der Diffusionsarbeit vollständig ab.

Man hat auch bereits bei der Diffusion Ausgleichgefäße angewendet (vgl. österreichische Patentschrift 10546), jedoch nur zu dem Zwecke, die bei der Erwärmung des Saftes im Diffuseur infolge seiner Ausdehnung entstehende Menge aufzunehmen. Dieses Ausgleichgefäß ist bei Beginn des Umpumpens leer, so daß eine Gegendrucksäule von gleichbleibender Höhe, wie sie gemäß der vorliegenden Arbeitsweise vorhanden ist, dort nicht angewendet wird.

Auch bei dem in einer deutschen Patentschrift beschriebenen Kompensator wird eine gleichbleibende Gegendrucksaftsäule nicht erzeugt. Sie ist vielmehr ungleich. Bei dem bekannten Verfahren -wird nämlich der Abdrück-. saft, der Umlaufsaft und der Maischsaft aus dem Kompensator entnommen. Die im Kompensator befindliche Saftmenge bildet eine Reserve, und zwar speichert der Kompensator während des Maischens Batteriesaft auf und gibt diesen während des Abdrückens zurück. Hierbei verändert sich der Saftspiegel und damit die Gegendrucksaftsäule fortwährend. Die Gegendrucksäule schwankt bei dieser Einrichtung um ungefähr nur die halbe Höhe eines Diffuseurs. Außerdem treten durch das Untereinanderlaufen der Säfte fortwährend Schwankungen ein und daher, entsprechend dem Aufsteigen im Diffuseur, der gemaischt wird, Druckveränderungen.

Auch die Anwendung von Vorwärmern bei der Diffusion ist an sich nicht neu. Jedoch ist bei vorliegendem Verfahren der Wärmeausgleicher zwischen Maischgefäß und der Diffusionsbatterie eingeschaltet, damit während des gleichzeitigen Abdrückens des Saftes und seines Umlaufs unabhängig von diesen Arbeitsvorgängen bei der Einmaischung die Temperatur des Maischsaftes in beliebiger Weise geregelt, also angewärmt oder abgekühlt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Diffusionsverfahren zur Gewinnung von Zuckersaft, dadurch gekennzeichnet, daß unter Vermeidung der Mischung der verschiedenen Säfte während des Umlaufs des in dem Diffuseur befindlichen Saftes, dessen Schnitzel vorher durch einen bei einer früheren Operation gewonnenen dünnen Saft eingemaischt wurden, der konzentrierte und heiße Saft des vorhergehenden Diffuseurs zuerst dem Meßgefäß und der Scheidung zugeführt wird, worauf bei dem weiteren Drücken unter Erhaltung eines gleichbleibenden Gegendruckes der kältere und dünnere Saft einem Maischgefäß zugeleitet wird, während gleichzeitig die Einmaischung des nachfolgenden, mit frischen Schnitzeln beschickten Diffuseurs durch einen dünneren Saft erfolgt, der bei der Diffusionsarbeit aus dem zweiten, der dem Umlauf unterworfenen vorhergehenden Diffuseur entnommen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Anwendung eines Druckausgleichers, dadurch gekennzeichnet, daß ständig eine Saftsäule von gleichbleibender Höhe in dem Ablauf des Saftes aus dem Diffuseur aufrecht erhalten wird, die auf den Saftablauf aus dem Diffuseur einen Gegendruck ausübt, zum · Zweck, ein ungleichmäßiges Zusammendrücken der Schnitzel zu vermeiden.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung eines Wärmeausgleichers in die vom Maischgefäß zum Diffuseur führende Leitung zum Zwecke der Einstellung der Temperatur des Maischsaftes.

4. Diffusionsapparat zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umlaufleitung (x, y) ein Überlaufgefäß (g) eingeschaltet wird, in dem ein eine Gegendrucksaftsäule schaffendes Rohr (i) vor-

handen ist, welches an die-vom Diffuseur kommende Leitung (x) angeschlossen ist.

5. Ausführungsform des Apparates nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Anordnung einer mit Schwimmerventilen versehenen Verbindungsleitung zwischen dem unteren Teil der Maischgefäße (m_x, m₂) und dem Gefäß (g) zum Zwecke der Zuleitung von Saft in das Gefäß (g) bei zu weit herabgesunkenem Saftstand sowie die Anordnung einer Überlaufleitung im oberen Teil des Gefäßes (g) zum Maischgefäß (m_lt m₂) zum Zwecke der Abführung des Saftes bei zu hohem Saftstand.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.