DE2608911A1 - Kontinuierlich arbeitende zuckerzentrifuge, insbesondere fuer mittelprodukt und/oder weisszuckerfuellmassen - Google Patents

Description

BRAUlNiSCiliffilGISCKE MAGCHIIIEITBAUAliSTAI/l Am Alton Eahnhof 5 3300 Braunschweig

Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, insbesondere für Ilittelprodukt und/oder i7eiwzuc".Cfc:rf al !massen

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, insbesondere für I-Üttelprodukt und/oder Weißzuckerfüllmassen mit aufrecht stehendem, um eine lotrecht verlaufende Achse rotierendem, nach oben konisch erweitertem und innen mit einem Sieb ausgestattetem Schleuderkorb, der auf einer nach oben in das Korbinnere ragenden Habe einen Beschleunigungstopf mit mehreren, in geringem Abstand von seiner Wand angeordneten achsparallelen Verteilerstiften und eine vom Beschleunigungstopf bis iii den Bodenbereich des Korbes ragende, nach unten konisch erweiterte Beschleunigungsglocke trägt und mit einer Einspeiseeinrichtung, welche Füllmasse in den Beschleunxgungstopf einleitet.

Es sind schon zahlreiche Versuche unternommen worden, eine funktionsfähige, kontinuierlich arbeitende Zentrifuge zu entwickeln, mit welcher Mittelprodukt- oder Weißzuckerfüllmassen wirtschaftlich und zugleich auch mit der genügenden Qualität verarbeitet werden können. Bei der Verwirklichung dieses Zieles müssen zwei wesentliche Schwierigkeiten überwunden werden. Das eine Problem besteht darin, daß das Produkt, das mit kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen erzeugt wird, nicht die gewünschte Reinheit aufweist; das Decken reicht in kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen nicht aus, um Sirupreste auch in so vollständigem Maße, wie es für Weißzucker erforderlich wäre, zu entfernen. Das zweite Problem besteht darin, daß die Zuckerkristalle bei der Verarbeitung in einer kontinuierlich

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arbeitenden Zentrifuge in unerwünschtem Maße mechanisch beansprucht werden. Ein Teil der mechanischen Beanspruchung ergibt sich bereits durch die Gleitbewegung, die die Zuckerkristalle innerhalb der Zentrifuge ausführen müssen, der weitaus schwerwiegendere Schaden wird den Zuckerkristallen jedoch zugefügt, wenn sie mit der Geschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit am oberen Ende des Schleuderkorbes entspricht, abgeschleudert werden und nach relativ kurzer Flugstrecke auf eine feste Wand prallen.

Bisher wurde von den Fachleuten die Auffassung vertreten, man müsse bei einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge nur dafür sorgen, daß der Zucker in einer hinreichend dicken Schicht genügend lange im Schleuderkorb verweilt, um den Deckvorgang so durchführen zu können, daß die Qualität des Produktes der entspricht, die mit periodisch arbeitenden Zentrifugen erzielt wird.

So offenbaren die US-PS 37 99 353, die DT-AS 21 51 476 und die DT-OS 21 51475 eine sogenannte kontinuierlich arbeitende Dickschicht-Strömungszentrifuge, die dem Zweck dienen soll, "Weißzucker" aus entsprechender Weißzucker-Füllmasse zu produzieren. Bei dieser Zentrifuge wird die Füllmasse durch ein lotrecht verlaufendes Einlaufrohr in eine kegelförmig, nach unten erweiterte Beschleunigungseinrichtung eingeleitet, die als Stauglocke ausgebildet ist und heb- und senkbar sein soll. Durch diese Maßnahme will man erreichen, daß die eingeleitete Füllmasse auf die Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden kann, ehe sie an den Schleuderkorb weitergegeben wird. Der innen mit einem Sieb versehene Schleuderkorb weist eine stufig veränderte Neigung auf und hat am oberen Ende einen sogenannten Stauring, der zusammen mit dem oberen Rand des Schleuderkorbes einen definierten Durchtrittsspalt für den Zucker begrenzt. Radial außerhalb des Austrittsspaltes befindet sich der nach unten weisende, geneigt verlaufende Kragen eines Dosierschiebers, der als Kreisring ausgebildet ist, mittels mehrerer Bolzen fest mit dem Schleuderkorb verbunden ist und von Federn beaufschlagt, eine Ausgangsstellung einnimmt, in welcher er mit seinem nach unten gerichteten Kragen

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den Austrittsspalt im Sinne einer Blockierung der Fließbewegung des Zuckers verschließt. Ln einer ortsfesten Stelle ist ein Magnet vorgesehen, der den Dosierschieber an einer ortsfesten Stelle in bezug auf den Schleuderkorb anheben soll, so daß an dieser Stelle ein Abwurf bzw. Austritt des Zuckers stattfinden kann. Der uub des Dosierschiebers soll durch Regelung der Magneterregung steuerbar sein.

Die mit dieser bekannten Zentrifugenausf iihrung verfolgte Absicht besteht darin, auf dem Siebbelag des Schleuderkorbes durch entsprechende Stauung und Steuerung des Dosierschiebers eine sehr dicke Zuckerschicht zu erzeugen, die von Deckwasser in ähnlicher Weise beaufschlagt werden kann wie die dicke Zuckerschicht in einer periodisch arbeitenden Zentrifuge. Außerdem soll durch die Dicke der Schicht auch eine größere relative Verweilzeit des Zuckers innerhalb der Zentrifuge erzielt werden.

Abgesehen davon, daß dicke Gutschichten bei inhomogener Struktur des Füllgutes infolge lokal unterschiedlichen Fließverhaltens kritische, d. h. sogar gefährliche Betriebssituationen einer Zentrifuge verursachen können, ergibt sich aus einfachen Überlegungen, daß das Ziel, "Weißzucker" einer hinreichenden Qualität zu erzeugen, durch Anwendung des Dickschichtprinzipes allein nicht erreicht werden kann. So ist z. ß. die Menge des abzuleitenden Griinablaufes um so größer, je dicker die Gutschicht auf dem Sieb des Schleuderkorbes ist. Das bedeutet wiederum, daß bei der Ausbildung einer dicken Gutschicht eine entsprechend lange Zeit vergeht, bevor der Grünablauf aus dem Gut entfernt ist. Sinngemäß benötigt aber auch das Deckwasser, das als Weißablauf abgeschleudert werden muß, mehr Zeit, wenn eine dicke Schicht durchdrungen weraen muß. Bei der bekannten 'Dickschicht strömungszentrifuge ist die Fließstrecke des Füllgutes viel zu kurz, als daß die erforderlichen Zeiten eingehalten v/erden können. Um "Weißzucker" entsprechender oder ausreichender Qualität zu produzieren, müßte demnach der Dosierschieber den Zuckeraustritt solange blockieren und die Regeleinrichtung den Zulauf weiterer Füllmasse solange unterbrechen, bis Zucker geeigneter

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Qualität durch das Decken entstanden ist. Erst dann kann der Dosierschieber geöffnet, Zucker ausgetragen und die Gutschicht in der Zentrifuge durch nachströmende Füllmasse ersetzt werden. Sobald jedoch dieses Füllgut in den oberen Randbereich des Schleuderkorbes gerät, müßte der Dosierschieber sofort wieder geschlossen werden, um das in der Zentrifuge befindliche Füllgut bis zur gewünschten Qualität zu verarbeiten. Bei dieser Arbeitsweise, die sich lediglich als theoretische Möglichkeit ergibt, läßt sich kein wirtschaftlicher Produktionsablauf verwirklichen, der Durchsatz pro Zeiteinheit ist viel zu gering. Außerdem offenbaren die genannten Druckschriften nicht wie das Erreichen der Zuckerqualität überwacht wird.

Hinsichtlich der praktischen Ausführung bzw. der konstruktiven Lösung ist die bekannte Zentrifuge mit weiteren schwerwiegenden Mängeln behaftet, insbesondere ist zu befürchten, daß ein Elektromagnet nicht in der Lage ist, den Dosierschieber gegenüber der Federkraft der Federn und den herrschenden Massenkräften zeitgerecht zu bewegen. Schließlich ist damit zu rechnen, daß die Asymmetrie, die sich ergibt, wenn der Dosierschieber gegen die Wirkung der ihn niederhaltenden einzelnen Federn gehoben wird, zu unruhigem Lauf bzw. zu schweren Schwingungserscheinungen der Zentrifuge führt. Die weiteren Vorschläge in dieser Druckschrift, den Dosierschieber gegebenenfalls durch Druckluft oder durch mechanische Mittel zu heben und zu senken, sind technisch nicht haltbar.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie in der Lage ist, aus Weißzucker- oder Mittelproduktfüllmassen Zucker der gewünschten Qualität in wirtschaftlicher Betriebsweise herzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend genannte Zentrifuge erfindungsgemäß dadurch, daß die Beschleunigungsglocke als Vortrennstufe ausgebildet ist und Einrichtungen zum Ableiten des Grünablaufes aufweist, daß der untere Bereich

des Schleuderkorbes als Waschstufe ausgebildet ist und daß in axialem Abstand vom oberen Korbrand ein Stauring befestigt ist, der zusammen mit dem oberen Korbrand einen Zuckeraustrittsspalt begrenzt, welchem in radialem Abstand der nach unten abgewinkelte Rand eines synchron zum Korb um eine geneigt verlaufende Achse rotierender Austragsring gegenübersteht und den Zuckeraustritt auf eine bestimmte begrenzte Zone des Korbumfanges begrenzt, an die sich ein Flugkanal zum zerstörungsfreien Auffangen des Zuckers anschließt.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge werden bestimmte Funktionszonen geschaffen. Die Einlaufvorrichtung, d. h. der Beschleunigungstopf mit den Verteilerstiften ist in der Lage, die Füllmasse auch bei sehr großen Durchlaufmengen innerhalb kürzester Zeit gleichmäßig über dem Umfang der Topfwand zu verteilen und zugleich auch auf die Umfangsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das bedeutet, daß die nachgeschaltete Beschleunigungsglocke, welche bei weniger fließfähigen, insbesondere bei Nachproduktfüllmassen die Aufgabe der weiteren Vergleichmäßigung der Füllmasseschicht sowie der Beschleunigung hat, bei der Verarbeitung von Mittelprodukt- oder Weißzuckerfüllmassen bereits als Vortrennstufe eingesetzt werden kann, um den Grünablauf abzuführen. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Beschleunigungsglocke mit einem Siebbelag auszurüsten und für den Grünablauf Mittel zur Ableitung vorzusehen.

Im Gegensatz zu allen bekannten Ausführungen von Zentrifugen, die für die Verarbeitung von Mittelprodukt- und Weißzuckerfüllmassen konzipiert sind, wird im Boden des Schleuderkorbes bereits ein weitgehend, unter Umständen sogar bereits vollständig von Grünablauf befreites Füllgut an den Schleuderkorb abgegeben.

Es ist unumgänglich, bei kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen dafür zu sorgen, daß die Füllmasse, nachdem sie die Beschleunigungsglocke verlassen hat und eine gewisse Strecke in freiem Flug zurückgelegt hat, bis sie auf die Außenwand des unteren Endes des Schleuderkorbes auftrifft, im Bereich der Auftreffstelle auf die entsprechende größere Umfangsgeschwindigkeit

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beschleunigt wird. Um diese Beschleunigung sicherzustellen, sind die Schleuderkörbe bekannter, kontinuierlich arbeitender Zentrifugen in unmittelbarer Nähe des Bodens zylindrisch oder allenfalls schwach konisch geöffnet ausgebildet. Dies macht sich die Erfindung durch die Schaffung einer Waschzone zunutze, indem an dieser Stelle Deckwasser - also Waschflüssigkeit auf das Schleudergut aufgegeben wird. Wegen der zylindrischen oder allenfalls schwach konisch geneigten Form der Wand ergibt sich eine kurzfristige Verlangsamung der Fließbewegung des Gutes in Durchlaufrichtung, die Beschleunigungsarbeit, die bekanntlich durch Reibungsmitnahme geleistet werden muß, führt jedoch zu einer intensiven kurzfristigen inneren Fließbewegung des Gutes in Umfangsrichtung. Beide Einflüsse haben zur Folge, daß die an dieser Stelle aufgegebene Waschflüssigkeit intensiv mit dem Schleudergut vermischt wird, so daß das gewünschte Anlösen bzw. Abwaschen der an den Kristalloberflächen anhaftenden Restfilme des Sirups eingeleitet wird. Während der weiteren Fließbewegung des Füllgutes über das Sieb des Schleuderkorbes besteht nunmehr hinreichend Zeit, den Deckvorgang - auch ohne daß extrem dicke Füllgutschichten aufgebaut werden - durch weitere Aufgabe von Deckwasser bis zum gewünschten Ergebnis fortzuführen und den Zucker im oberen Bereich des Schleuderkorbes durch Dampfbeaufschlagung vorzutrocknen.

Der am oberen Ende der Schleudertrommel geneigt zur Trommelachse rotierende Austragsring hat die Aufgabe, den Abwurf des Fertigproduktes auf eine bestimmte Stelle des ümfanges des Schleuderkorbes zu begrenzen, die im Räume feststeht. Auf diese Weise kann dieser Stelle ein langer Flugkanal für den Zucker nachgeschaltet werden, welcher ein Austragen und Abbremsen der Geschwindigkeit der Kristalle durch Luftreibung ermöglicht, ohne daß Kristallbeschädigungen eintreten.

In der DT-PS 12 72 229 sind die Probleme, die der Verwirklichung einer kontinuierlich arbeitenden Weißzuckerzentrifuge entgegenstehen, ebenfalls bereits, zumindest teilweise angesprochen und es wird vorgeschlagen, einen Beschleunigungskonus zu verwenden, der an seinem unteren weiten Ende nur einen geringen Durchtritts-

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spalt für das Schleudergut freiläßt, während diesem Spalt in axialer Richtung ein Sieb gegenübersteht. Auf diese Weise soll in der Beschleunigungsglocke eine Sedimentierung des Schleudergutes stattfinden, d. h. es sollen sich die Zuckerkristalle an der Wandung des Beschleunigungskegels anlagern, während sich die flüssige Phase radial innerhalb bzw. auf der Kristallschicht absondern und durch das Sieb abfließen soll. Es soll auf diese Weise eine geringere Drehzahl des Schleuderkorbes möglich sein und damit einem Kristallbruch entgegengewirkt werden. Dieser Vorschlag ist jedoch nicht in die Praxis umsetzbar, weil die gewünschte Sedimentation nicht oder zumindest nicht in solch weitgehendem Maße eintritt, daß eine wesentliche Menge an Flüssigkeit abgeführt werden könnte. Aber selbst dann, wenn man annimmt, daß eine Sedimentation in gewünschtem Ausmaße eintritt, wäre dies von erheblichem Nachteil für die Qualität des Zuckers, denn es würde dann eine trockene Gleitbewegung der Kristalle auf der Oberfläche des Beschleunxgungskegels eintreten, die Kristalle würden außerdem auch aneinander unter dem Einfluß eines erhöhten Schwerefeldes reiben und gleiten, so daß Kristallzerstörung und Kristallabrieb die Folge wären. Zucker der gewünschten Qualität würde daher nicht herstellbar sein. Wenn die bekannte Zentrifuge mit geringeren Drehzahlen arbeiten soll als normalerweise üblich ist, dann ist die beabsichtigte Sedimentation noch erheblich unwahrscheinlicher. Nicht zu übersehen ist außerdem, daß die Füllmasse bei dieser bekannten Zentrifuge außermittig unmittelbar in den Beschleunigungskegel eingeleitet wird und von radial verlaufenden Flügeln beschleunigt werden muß. Die Flügel wirken schlagartig auf die Füllmasse und führen dazu, daß ein nicht unerheblicher Teil der Kristalle durch die schlagartige Beschleunigung beschädigt wird, eine gleichmäßige, schonende Verteilung über den Umfang des Kegels und eine entsprechende schonende Beschleunigung sind unmöglich, daher ist diese bekannte Zentrifuge weder zum Abschleudern von Weißzuckerfüllmassen geeignet noch vermag sie diese Arbeit aufgrund der mangelhaften Beschleunigungsarbeit mit hoher Wirtschaftlichkeit und bei großen Durchsatzleistungen auszuführen.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Inneren des Schleuderkorbes eine Trennplatte mit einem Außenring in einem einstellbaren Abstand vom Sieb angeordnet und die bekannten Dampf- und/oder Deckwasserdüsen sind im Raum unterhalb dieser Trennplatte angeordnet.

Mit Hilfe dieser Trennplatte kann in dem Raum, der unter ihr liegt, ein gewisser überdruck durch Dampf oder Wasser erzeugt werden, so daß die Möglichkeit besteht, die Waschflüssigkeit auch tatsächlich in radialer Richtung durch die Füllgutschicht hindurchzutreiben. Die Verwirklichung dieses Vorganges trifft bei kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen stets auf erhebliche Schwierigkeiten, weil die hohe Drehgeschwindigkeit bei konischen Körben zu einem Ventilationseffekt führt, der eine sehr starke Strömung in Richtung auf das weite Ende des Schleuderkorbes verursacht. Die Waschflüssigkeit wird daher normalerweise beim Auftreffen auf die Gutschicht fein vernebelt und zerstäubt und anschließend in Richtung auf das Trommelende mit dem weiten Durchmesser bewegt. Das bedeutet stets, daß immer nur ein Teil des aufgegebenen Deckwassers durch die Zuckerschicht hindurchtritt und daß keine definierte Trocknungszone verwirklicht werden kann. Durch die Erfindung wird das Deckwasser auch in vernebeltem Zustande daran gehindert, in Richtung auf das weite Trommelende zu fließen und wird somit gezwungen, durch die Füllgutschicht hindurchzutreten. Der Raum, der oberhalb der Trennplatte liegt, ist somit vor dem Einfluß von Feuchtigkeitsnebeln geschützt und kann zur Trocknung oder zumindest zur Vortrocknung des Zuckers genutzt werden. Die heb- und senkbare bzw. einstellbare Ausbildung der Trennplatte dient dem Zweck, einen Kontakt des äußeren Umfanges mit dem Zucker zu vermeiden und den Abstand des Außenrandes der Trennplatte vom Sieb auf dem Schleuderkorb dem gegebenenfalls wechselnden Belag anzupassen. Hilfreich ist es, wenn der Schleuderkorb zumindest im Bereich unterhalb der Trennplatte durchbrochen ausgebildet ist, weil dann zusätzlich ein intensives Druckgefälle den Durchtritt des Deckwassers durch die Füllgutschicht unterstützt.

Bei einer zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung der

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erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge ist der untere Bereich des Schleuderkorbes schwach konisch nach unten erweitert oder höchstens zylindrisch ausgebildet und wenigstens auf einem Teil seiner Höhe mit einem Sieb mit sehr geringer offener Siebfläche belegt.

Diese Weiterbildung dient dem Zweck - insbesondere dann, wenn eine schwache konische Erweiterung nach unten vorgesehen ist die vorübergehende Hemmung des Füllmasseflusses zu vergrößern und somit die Waschwirkung zu steigern. Das in diesen Bereich vorgesehene Sieb sorgt ferner dafür, daß auch stets eine gewisse Flüssigkeitsbewegung der Waschflüssigkeit in radialer Richtung nach außen möglich ist, so daß eine trockene Reibung der Zuckerkristalle auf der Innenoberfläche des Schleuderkorbes unter allen Umständen mit Sicherheit vermieden werden kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den anhängenden Patentansprüchen.

Figur 1 zeigt eine Schema-Schnittansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge;

Figur 2 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Schema-Schnittansicht des oberen Trommelendes und des Austragsringes;

Figur 3 zeigt eine vereinfachte Schema-Draufsicht auf die erfindungsgemäß ausgebildete Zentrifuge;

Figur 4 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teil-Schnittansicht einer Einzelheit der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge, aus welcher die Maßnahmen zur Ableitung für Ablauf erkennbar sind;

Figur 5 zeigt eine der Figur 4 entsprechende Teilansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge und verdeutlicht die Zufuhr von Waschflüssigkeit in den Bereich der Waschzone;

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Figur 6 zeigt eine vereinfachte Schema-Teil-Schnittansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge, in der die Ausbildung und Anordnung der Trennplatte erläutert ist;

Figur 7 zeigt eine der Figur 6 entsprechende Ansicht bei einer Alternativ-Ausführung der Trennplatte;

Figur 8 zeigt die erfindungsgemäß ausgebilde einer der Figur 1 entsprechenden Ansicht in einer Abgewandelten Form zur Herstellung von Flüssigzucker sehr hoher Reinheit;

Figur 9 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Teil-Schnittansicht, aus welcher die Beziehung zwischen dem oberen Trommelrand und dem Austragsring erkennbar ist.

In Figur 1 ist eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 1 dargestellt, welche ein Gehäuse 2 aufweist, in dem sich ein Schleuderkorb 3 befindet, der um eine lotrecht verlaufende Drehachse 4 rotiert. Zum Antrieb des Schleuderkorbes 3 dient eine Riemenscheibe 5, die sich am unteren Ende einer Antriebswelle 6 befindet. Am oberen Ende dieser Antriebswelle 6 ist ein Beschleunigungs- und Verteilertopf 7 befestigt. In diesem Verteilertopf 7 sind im geringen Abstand von der Seitenwand des Verteilertopfes 7 mehrere achsparallele Verteilerstifte 8 angeordnet. Zum Einleiten der Füllmasse dient ein Einlaufrohr 9, dessen unteres Ende bis in die Nähe des Bodens des Verteilertopfes 7 reicht bzw. zumindest tiefer liegt als das obere Ende der Verteilerstifte 8.

Am Verteilertopf 7 ist eine Beschleunigungsglocke 9 befestigt, die die Gestalt eines nach unten erweiterten Kegelstumpfes aufweist.

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Der Schleuderkorb 3 ist in Form eines nach oben offenen Kegels ausgebildet und innen mit einem Trennsieb 10 bestückt. Die Einheit Schleuderkorb 3, Beschleunigungsglocke 9, Beschleunigungs- und Verteilertopf 7 sowie Antriebswelle 6 und Riemenscheibe 5 sind auf elastischen Elementen 11 schwingend gelagert. Die Riemenscheibe 5 ist mit einem in den Figuren im einzelnen nicht dargestellten Elektromotor oder anderem Antriebsmotor verbunden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 1 so weiterzubilden, daß sie zur Herstellung bzw. Produktion weißen Zuckers verwendet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist zunächst die Beschleunigungsglocke 9 innen mit einem Sieb 12 ausgekleidet, das auf einem geeigneten Unterlaggewebe 13 aufliegt, so daß hinter dem Sieb 12 Strömungswege für Flüssigkeit geschaffen werden. Durch die sehr wirksame, gleichmäßige Verteilung und Beschleunigung, die die Füllmasse im Beschleunigungstopf 7 durch die Verteilerstifte 8 erfährt, kann die normalerweise noch zu Beschleunigungs- und Verteilungszwecken benötigte Beschleunigungsglocke 9 die Aufgabe einer Vortrennstufe erfüllen, innerhalb welcher der Füllmasse die flüssige Phase weitgehend entzogen werden kann. Diese flüssige Phase, auch Grün-Ablauf genannt, wird durch die Strömungswege, die das Unterlaggewebe 13 schafft, in Richtung des weiter werdenden Endes abgeleitet, gelangt in Sammelkanäle 14 und wird schließlich am unteren Ende der Beschleunigungsglocke 9 über ein oder mehrere Rohre 15, die den Boden 16 des Schleuderkorbes 3 durchsetzen, aus der Trommel abgeleitet. Damit dieser Ablauf nicht mit anderem Ablauf vermischt wird, befindet sich im Bereich des Bodens 16 der Trommel 3 innerhalb des Gehäuses 2 ein entsprechender, wandartiger Einbau 17, der einen Auffangraum für den Grünoder Erst-Ablauf darstellt.

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Wichtig bei diesem Vortrennvorgang, der in der Beschleunigungsglocke 9 abläuft, ist, daß keine Sedimentation in Kristalle und Flüssigkeit eintritt, sondern daß unter der Einwirkung der Fliehkraft ständig flüssige Phase, nämlich Ablauf, durch die Gutschicht in radialer Richtung zum Sieb 12 wandert, so daß sich auf dem Sieb 12 ständig ein Flüssigkeitsfilm befindet, der als Gleitmittel dafür sorgt, daß die Zuckerkristalle schonend transportiert werden. Eine trockene Gleitbewegung würde zu Abrieb, Kornbruch und damit zu einer Qualitätsminderung führen.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß Strömungswege für die innerhalb der Beschleunigungsglocke abzuleitende flüssige Phase auch durch entsprechende Nutung der Innenoberfläche der Beschleunigungsglocke 9 geschaffen werden können, so daß gegebenenfalls auf das Unterlaggewebe 13 verzichtet werden kann.

Nachdem der Erst- oder Grün-Ablauf bereits in der als Vortrennstufe ausgebildeten Beschleunigungsglocke 9 zum größten Teil abgetrennt ist, kommt es darauf an, die noch an den Kristalloberflächen haftenden Sirupreste, welche sehr dünne Häute oder Filme bilden, abzulösen bzw. abzuwaschen. Bei periodisch arbeitenden Zentrifugen wird dies durch den Deckvorgang erreicht. Ein Deckvorgang, wie er bei periodisch arbeitenden Zentrifugen mit zylindrischer Schleudertrommel durchgeführt wird, läßt sich aus verschiedenen Gründen in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge nicht verwirklichen. Um dennoch dafür zu sorgen, daß die erwähnten Sirupreste entfernt bzw. abgewaschen werden können, ist der sogenannten Vortrennstufe eine in Figur erläuterte Waschstufe nachgeschaltet.

Das Schleudergut verläßt die Beschleunigungsglocke an deren unterem Rand und tritt durch einen Spalt 18, der vom unteren Rand der Beschleunigungsglocke 9 und dem Schleuderkorbboden 16 begrenzt

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wird, in radialer Richtung nach außen in einen untersten Bereich 19 des Schleuderkorbes 3. Normalerweise ist dieser unterste Bereich zylindrisch ausgebildet und hat die Aufgabe, für die Nachbeschleunigung des Schleudergutes zu sorgen, denn während dieses Schleudergut von der Beschleunxgungsglocke 17 zum unteren Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 in freiem Flug übertritt, findet keine weitere kontinuierliche Beschleunigung statt, der untere Rand der Beschleunigungsglocke 9 hat aber eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit als der untere Bereich 19 des Schleuderkorbes 3.

Infolge der im unteren Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 erforderlichen Nachbeschleunigung tritt normalerweise auch bei bekannten kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen eine gewisse vorübergehende Verlangsamung der Bewegung des Füllgutes in Durchlaufrichtung ein. Diesen Effekt macht sich die Erfindung zunutze» indem in den unteren Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 Waschflüssigkeit, z. B. Deckwasser, über ein Rohr 20, das in geeigneter Weise von einer Stelle außerhalb des Gehäuses 2 mit Deckwasser gespeist wird, in einen mitumlaufenden Deckwasserring 21 eingespeist wird - Figur 5 -. Das Deckwasser fließt unter Fliehkrafteinfluß durch Kanäle 22 unterhalb des Füllgutes am Boden 16 des Schleuderkorbes 3 entlang und gelangt somit ebenfalls in den untersten Bereich 19 des Schleuderkorbes 3. Bn dieser Stelle findet nunmehr eine innige Durchmischung von Deckwasser und Zuckerkristallen statt, da die Zuckerkristalle nachbeschleunigt werden müssen. Man kann die Aufenthaltszeit und damit den Wascheffekt vergrößern, indem der untere Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 in der in Figur 4 und auch in Figur 5 gezeigten Weise nach unten schwach konisch erweitert ausgebildet wird.

Die innige iDiarchmischung und die kurze Verzögerung der Fließbewegung in Burchsatzrichtung haben zur Folge, daß die Deckflüssigkeit innerhalb der Masse der Zuckerkristalle verteilt wird und

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Gelegenheit bekommt, alle Kristalloberflächen zu benetzen. Nunmehr kommt es darauf an, erneut trockene Reibung zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist der untere Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 mit Sieben 23 bzw. 24 belegt, welche ebenfalls auf Stützgewebe 25 aufliegen, damit Ableitwege für die Flüssigkeit geschaffen werden, die die Siebe 23 und 25 durchsetzt. In der Wandung des Schleuderkorbes 3 befinden sich Ableitkanäle 26. Eine weitere, innerhalb des Gehäuses angeordnete Wand 27 dient dazu, auch den durch diese Ableitkanäle 26 fließenden Teil der abgeschleuderten flüssigen Phase separat abführen zu können. Wesentlich ist, daß die Siebe 23 und 24 nur eine sehr geringe offene Siebfläche haben, damit nur sehr wenig Flüssigkeit hindurchtreten kann, denn der Waschvorgang erfordert ein Verweilen der Deckflüssigkeit innerhalb der Schicht der Zuckerkristalle. Die Siebe 23 und 24 sorgen lediglich dafür, daß die Zuckerkristalle auf einem Flüssigkeitsfilm über den unteren Bereich 19 des Schleuderkorbes 3 gleiten können.

Wenn die Schicht der Zuckerkristalle den unteren Bereich 1 9 des Schleuderkorbes 3 verlassen hat, kommt sie in den Bereich des Trennsiebes 10 des Schleuderkorbes 3. Der Raum, den dieser Bereich einnimmt, ist durch eine Trennplatte 27 aufgeteilt. Die Trennplatte 27 ist in den Figuren 6 und 7 in Einzelheiten wiedergegeben. Bei der Ausführung, die in Figur 6 dargestellt ist, umgibt das Einlaufrohr 9 ein heb- und senkbarer Zylinder Zum Heben und Senken dieses Zylinders greift an dessen oberen Ende, und zwar an einem Kragen 29 eine Gabel 30 an, die durch ein geeignetes automatisch oder handbetätigtes Stellorgan, z. B. eine Gewindespindel 31, gehoben und gesenkt werden kann. Bei der Ausführung gemäß Figur 6 ist die Trennplatte 27 fest angeordnet, d. h., sie nimmt an der Rotation des Schleuderkorbes 3 nicht teil. Die Trennplatte 10 hat einen nach unten ragenden Wandbereich 32, in welchem sich ein Kranz dicht nebeneinander angeordneter Dampfdüsen 33 befindet, die aus einem Dampfspeiserohr 34 mit Dampf versorgt werden.

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Das Dampfspeiserohr kann innerhalb des Einlaufrohres 9 verlegt sein und weist ein flexibles Zwischenstück 3 5 auf, welches dafür sorgt, daß die Höhenbewegungen der Trennplatte 27 nicht behindert werden.

Die Schicht der Zuckerkristalle, die nach Verlassen des unteren Bereiches 19 über das Trennsieb 10 gleitet, kann, wenn sie unter den Wandbereich 32 der Trennplatte 27 kommt, intensiv mit Dampf - gegebenenfalls aber auch mit weiterem Deckwasser - beaufschlagt werden, und es ist die Gewähr gegeben, daß das Medium, welches durch die Düsen 33 auf die Schicht der Zuckerkristalle aufgegeben wird, nicht verwirbelt und vom Ventilationseffekt des mit hoher Drehzahl rotierenden Schleuderkorbes mitgerissen wird. Das aufgegebene Medium, ob Dampf oder Flüssigkeit, wird infolgedessen zuverlässig durch die Schicht der Zuckerkristalle hindurchgedrückt, so daß ein intensiver, weiterer Wasch- oder Deckvorgang stattfindet, bei welchem die Zuckerkristalle von noch vorhandenen, an ihrer Oberfläche haftenden Sirupresten endgültig befreit werden. Damit diese Wasch- und Deckwirkung intensiv wirken kann, ist es zweckmäßig, wenn die Trennplatte 27 bei der in Figur 6 gezeigten stillstehenden Ausführung so dicht wie irgend möglich an die Oberfläche der Kristallschicht heranreicht, ohne diese jedoch unmittelbar zu berühren, denn bei einer Berührung würde Kristallabrieb eintreten.

Die Wasch- und Deckwirkung im Bereich der Trennplatte 27 kann unterstützt werden, wenn der Schleuderkorb 3 wenigstens im Bereich der Trennplatte Durchbrechungen 36 aufweist, so daß ein heftiger Stofftransport aus dem Inneren des Schleuderkorbes 3 in Richtung nach außen begünstigt wird.

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Die in der Figur 6 gezeigte Ausführung und Anordnung der Trennplatte 27 hat den Vorteil, daß die Zuleitung von Deckwasser oder Dampf relativ einfach ist, weil die Trennplatte 27 nicht rotiert. Sie hat den weiteren Vorteil, daß die Trennplatte 27 heb- und senkbar ist und damit wechselnder Höhe der Schicht der Zuckerkristalle angepaßt werden kann, so daß der Spalt zwischen der Oberfläche der Kristallschicht und der Trennplatte zwar so klein wie möglich bleibt, jedoch stets eine Berührung, die zu Kristallabrieb führen könnte, ausschließt.

Die in der Figur 7 gezeigte Alternativ-Ausbildung zeigt eine Trennplatte 27, die mit der Wandung des Schleuderkorbes 3 durch Haltebolzen 37 verbunden ist und infolgedessen mitrotiert. Die Trennplatte 27 ist infolgedessen nicht heb- und senkbar, so daß diese Ausführung bevorzugt für Anwendungsfälle geeignet ist, bei denen mit konstanter Dicke der Zuckerkristallschicht gefahren wird. Da die Trennplatte mitrotiert, muß die Speiseleitung 34 durch den zentralen Bereich des Beschleunigungstopfes 7 und durch die Antriebswelle 6 in einer in Figur 7 nicht in Einzelheiten wiedergegebenen Weise nach unten geführt werden und in einer Drehkupplung enden, damit das Behandlungsmedium zugeführt werden kann.

Die Trennplatte 27 hat die Wirkung, daß der Innenraum des Schleuderkorbes 3 in einen unteren Raum 38 und einen oberen Raum 3 9 getrennt wird. Im unteren Raum 38 kann sich noch aufgrund von Wasser- und Ventilationswirkung eine feuchte Atmosphäre ausbilden, der obere Raum 3 9 dagegen kann trocken gehalten werden, so daß die Zuckerschicht, die nach dem Passieren des Bereiches der Trennplatte 27 bereits weiß ist, bis zum Erreichen des oberen Randes 40 des Schleuderkorbes 3 so weit vorgetrocknet wird, wie es für ein Produkt hoher Qualität erforderlich ist.

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Es kommt nun darauf an zu verhindern, daß der Zucker vom oberen Rand 40 des Schleuderkorbes 3 abgeworfen werden kann, ohne daß er an den Wandungen des Gehäuses 2 durch Aufprall Kristallbeschädigungen erleidet und damit seine Qualität verliert.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird der Zucker nur an einer begrenzten Stelle 41 des Umfanges des oberen Randes 40 des Schleuderkorbes 3 abgeworfen, und es wird dafür gesorgt, daß diese begrenzte Stelle 41 im Raum stillsteht. Erreicht wird dies, indem - siehe Figur 9 - in einem Abstand vom oberen Rand 30 des Schleuderkorbes 3 ein Stauring 42 angeordnet wird, welcher zusammen mit dem oberen Rand 40 einen Zuckeraustrittspalt 43 begrenzt. Diesem Zuckeraustrittspalt 43 ist ein Austragsring 44 zugeordnet, der einen nach unten abgewinkelten Rand 45 aufweist, der dem Zucke'raustrittspalt 43 in einem geringen radialen Abstand gegenübersteht. Der Austragsring 4 ist um eine in bezug auf die Drehachse 4 des Schleuderkorbes geneigt verlaufende Drehachse 46 drehbar. Er wird entweder durch Mitnehmer, die in den Figuren 2 und 9 nicht gezeigt sind, oder aber durch einfache Reibungsmitnahme des Zuckers synchron mit dem Schleuderkorb in Drehung versetzt. Aufgrund seiner Neigangslage zur Drehachse 4 des Schleuderkorbes 3 führt der abgewinkelte Rand in bezug auf den Zuckeraustrittspalt 43 während der Rotation mit dem Schleuderkorb 3 eine Bewegung in Richtung der Pfeile 47 in Figur 9 aus. Die Folge davon ist, daß der Austrittspalt auf dem überwiegenden Bereich des Umfanges des Schleuderkorbes 3 vom abgewinkelten Rand des Auswurfringes verschlossen wird und lediglich auf den bereits erwähnten begrenzten Bereich 41, nämlich an der Stelle, an welcher der abgewinkelte Rand 45 aufgrund der Neigungslage der Drehachse 46 die höchste Stelle einnimmt, freigegeben wird. Infolgedessen kann auch nur an dieser begrenzten Zone 41 Zucker ausgeworfen werden. Damit der Zucker nicht an der Innenseite des abgewinkelten Randes 45 entlang nach oben kriecht, ist eine Dichtung 48 vorgesehen, die im Stauring 42 gelagert ist.

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Die Figur 3 zeigt, durch Pfeile 4 9 angedeutet, wie der Zucker nur innerhalb des begrenzten Bereiches 41 abgeworfen wird und infolgedessen in einen Flugkanal 50 geleitet werden kann, der an das Gehäuse 2 angeschlossen ist. Dieser Flugkanal 50 wird so lang bemessen, daß die Zuckerkristalle nach freiem Flug zu Boden fallen und beschädigungsfrei abgeführt werden können. Es ist in der Praxis möglich, die kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen 1 in der Zentrifugenstation so dicht nebeneinander aufzustellen, wie das bisher üblich ist, jedoch die Flugkanäle quer zur Reihe der Zentrifugen anzuordnen, so daß keinerlei Raumprobleme entstehen.

Es ist sinnvoll, wenn der Austragsring 44 in verschiedene Neigungslagen seiner Drehachse 46 verstellt werden kann. Ein Beispiel, wie dies bewerkstelligt werden kann, zeigt die Figur Gemäß Figur 2 ist der Austragsring 44 mit seinem Lager 51 auf einer Hülse 52 aufgenommen, die ihrerseits an einem Schwenkarm befestigt ist. Dieser Schwenkarm ist einendig um eine waagerecht verlaufende Achse 54 bewegbar und anderendig durch eine Stelleinrichtung 55, beispielsweise eine Gewindespindel, heb- und senkbar. So kann die Neigungslage des Austragsringes 44 verändert werden. Es ist zweckmäßig, bei der Auslegung der Schwenkeinrichtung für den Austragsring 44 darauf zu achten, daß die Kreuzung der Drehachse 46 des Austragsringes 44 mit der Drehachse 4 des Schleuderkorbes 4 im Raum stillsteht und infolge der Veränderung der Neigungslage der Drehachse 4 6 nicht in Höhenrichtung wandert.

Die bisher beschriebene, kontinuierlich arbeitende Zentrifuge ist in der Lage, Zucker sehr hoher Reinheit kontinuierlich zu produzieren. Diese Forderung ergibt sich aber nicht nur bei der Herstellung von Weißzucker, sondern auch bei der Herstellung von Flüssigzucker. Die Figur 8 zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge, die zur Herstellung von Flüssigzucker von sehr hoher Reinheit geeignet ist. Da es bei Flüssigzucker unter Umständen nicht darauf ankommt, einen

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oberen trocknen Bereich 39 - siehe Figur 1 - innerhalb des Schleuderkorbes 3 zu schaffen, kann die in Figur 8 in der linken Hälfte gezeichnete Trennplatte 27, so wie es in der rechten Hälfte der Figur 8 dargestellt ist, unter Umständen fortgelassen werden. Sollen jedoch besonders hohe Reinheitsforderungen erfüllt werden, dann ist es sinnvoll, die Trennplatte 27 beizubehalten und zumindest weiteres Deckwasser oder gegebenenfalls zusätzlich Dampf auf die Zuckerschicht aufzugeben.

Anstelle des Auswurfringes 44 und des Stauringes 4 2 ist bei einer Zentrifuge zur Herstellung von Flüssigzucker hoher Reinheit oberhalb des oberen Randes 40 des Schleuderkorbes 3 ein Düsenring 56 zum Aufsprühen von Auflöseflüssigkeit vorgesehen, und es schließt sich ein Auflösering 47 an, gegen welchen die abgeschleuderten Zuckerkristalle zusammen mit Auflöseflüssigkeit prallen. Die intensive Prallwirkung und Verwirbelung bewirkt ein vollständiges Auflösen der Zuckerkristalle und es entsteht eine Zuckerlösung, die über eine Abzugs leitung 48 abgeführt werden kann.

Patentansprüche

7 0 9b". /

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Claims (9)

1. Patentansprüche 26Ü8911

   Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge, insbesondere für Mittelprodukt- und/oder Weißzuckerfüllmassen mit aufrecht stehenden, um eine lotrecht verlaufende Achse rotierendem, nach oben konisch erweitertem und innen mit einem Sieb ausgestattetem Schleuderkorb, der auf einer nach oben in das Korbinnere ragenden Nabe einen Beschleunigungstopf mit mehreren in geringem Abstand von seiner Wand angeordneten achsparallelen Verteilerstiften und eine vom Beschleunigungstopf bis in den Bodenbereich des Korbes ragende, nach unten konisch erweiterte Beschleunigungsglocke trägt und mit einer Einspeiseeinrichtung, welche Füllmasse in den Beschleunigungstopf einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsglocke (9) als Vortrennstufe ausgebildet ist und Einrichtungen zum Ableiten des abgetrennten Grünablaufes aufweist, daß der untere Bereich des Schleuderkorbes (3) als Waschstufe ausgebildet ist und daß in axialem Abstand vom oberen Korbrand (40) ein Stauring (42) befestigt ist, der zusammen mit dem oberen Korbrand einen Zuckeraustrittsspalt (43) begrenzt, welchem in radialem Abstand der nach unten abgewinkelte Rand (45) eines synchron zum Korb um eine geneigt verlaufende Achse rotierenden Austragsringes (44) gegenübersteht und den Zuckeraastritt auf eine bestimmte Zone (41), des Korbumfanges begrenzt, an die sich ein Flugkanal (50) zum zerstörungsfreien Auffangen des Zuckers anschließt.
2. 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Schleuderkorbes (3) eine Trennplatte (27) mit einem Außenring (3 2), in einstellbarem Abstand vom Sieb (10), angeordnet ist und daß die bekannten Dampf- und/oder Deckwasserdüsen (33) in dem unterhalb der Trennplatte liegenden Raum angeordnet sind.
3. 3. Zentrifuge nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennplatte (27) höhenverstellbar ist.

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   ORiGfNAL INSPECTED
4. 4. Zentrifuge nach Anspruch und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennplatte (27) im Raum feststeht.
5. 5. Zentrifuge nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatte (27) mit dem Schleuderkorb (3) rotiert.
6. 6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragring (44) in wählbare Neigungslagen zur Rotationsachse (4) des Schleuderkorbes (3) einstellbar ist.
7. 7. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der unterste Bereich (19) des Schleuderkorbes (3) schwach nach unten konisch erweitert oder höchstens zylindrisch ausgebildet ist und wenigstens auf einem Teil seiner Höhe mit einem Sieb (23, 24) mit sehr geringer offener Siebfläche belegt ist.
8. 8. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 'gekennzeichnet, daß der Schleuderkorb (3) einen an den untersten Bereich (19) anschließenden Mittelbereich mit relativ steiler Kegelneigung aufweist, der mit einem Sieb (24) von begrenzter, geringer, offener Siebfläche belegt ist.
9. 9. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsglocke (9) innen mit einem Sieb (12) ausgerüstet ist, daß hinter dem Sieb Flüssigkeitskanäle (13) ausgebildet sind und daß diese Kanäle zu hohlen Bolzen (15) führen, die sich vom unteren Ende der Beschleunigungsglocke (9) durch den Boden (16) des Schleuderkorbes (3) zu Flüssigkeitsaustrittsöffnungen erstrecken.

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