DE3045498C2

DE3045498C2 - Gegenstromschnitzelmaische für Zuckerrübenschnitzel

Info

Publication number: DE3045498C2
Application number: DE19803045498
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 4048 Grevenbroich Lührs
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1984-08-09
Also published as: BE891056A; FR2495182A1; FR2495182B1; DE3045498A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gegenstromschnitzelmaische für Zuckerrübenschnitzel, insbesondere Zuckerrübenscheiben, bei der in einem liegenden zylindrischen Behälter eine drehend angetriebene, mit Transport- und/oder Rührelementen bestückte Welle vorgesehen ist, deren Transport- und/oder Rührelemente mit ortsfest am Behälter befestigten Gegenelementen zusammenwirken und bei der Einrichtungen zum Zuführen und Abführen von Schnitzeln, Saft und Schnitzel-Saft-Gemisch vorgesehen sind, wobei die Schnitzelzuführeinrichtung als asymmetrisch zum Behälterquerschnitt angeordneter Einziehschacht ausgebildet ist, dessen Querschnitt vom Einfüllende aus in Richtung auf den Behälter zunimmt

Gegenstromschnitzelmaischen sollen die kalten Zuckerrübenschnitzel mit Hilfe des aus der Extraktionsvorrichtung kommenden, heißen Saftes so weit erwärmen, daß die Temperaturen erreicht werden, bei denen die Extraktion des Zuckers möglich ist Gleichzeitig sollen die Schnitzel mit so viel Saft vermischt werden, daß

ίο sie in flüssiger Suspension zur Extraktionsvorrichtung gepumpt werden können. Bei der Erwärmung der Schnitzel durch den Saft wird das Gegenstromprinzip angewendet

Eine besonders kritische Zone einer GegenstromschnitzeLmaische ist der Einziehbereich der Schnitzel. Denn nur dann, wenn es gelingt, die Schnitzel ohne Verdichtungen oder Verklumpungen homogen im Saft zu verteilen, treten alle Schnitzeloberflächen mit Saft in Berührung und nehmen am Wärmeaustausch teil.

Einer solchen homogenen Schnitzelverteilung im Saft wirken die erheblichen Luft- bzw. Gasanteile in den Schnitzein entgegen. Gase erzeugen im Saft Auftrieb. Da die Schnitzel im Einziehschacht durch das Gewicht der darüberliegenden Schnitzel nach unten in den Saft gedrückt werden, wirkt der gasbedingte Auftrieb dieser Bewegung entgegen, die Schnitzel werden in gewissem Umfange verdichtet, anstatt homogen in Suspension zu gehen. So entstehen dh? unerwünschten, dem Wärmeaustausch schädlichen Verdichtungen.

Bei einer Gegenstromschnitzelmaische der eingangs genannten Art war bftreits bekannt (DE-AS 15 67 281), daß das Gewicht der Schnitzel im Einziehschacht Einfluß auf die Bewegungsvorgänge der Schnitzel im Behälter hat Deshalb wurde der Einziehschacht asymmetrisch angeordnet und zwar so, daß seine Mündung den nach oben drehenden Transport- und/oder Rührelementen der im Behälter drehenden Welle gegenüber lag. Man erhoffte sich vom Gegeneinander der Schnitzel im Schacht und des Gutes im Behälter eine innigere homogene Mischung von Schnitzeln uv.d Saft, etwa im Sinne einer Zwangsmischung. Tatsächlich werden mit dieser Anordnung des Einziehschachtes aber Verdichtungen der Schnitzel begünstigt, und es wird deren Übertritt vom Schacht in den Behälter erschwert

Bei anderen bekannten Schnitzelmaischen, z. B. nach DE-PS 12 74 049 ist der Einziehschacht symmetrisch angeordnet Auch dabei treten, insbesondere bei Überlastung oder insbesondere beim Verarbeiten von Zukkerrübenscheiben, Verschlechterungen des Wärmeso Überganges vom Saft auf die Schnitzel bzw. Scheiben auf, die nur auf einer unbefriedigenden, inhomogenen Verteilung der Schnitzel bzw. Scheiben im Saft beruhen können. Unter Berücksichtigung der Erfahrungen mit der Schnitzelmaische nach der DE-AS 15 67281 läßt sich diese Verschlechterung des Wärmeüberganges dadurch erklären, daß die Hälfte des Übergangsquerschnittes des symmetrisch angeordneten Einziehschachtes den aufwärtsdrehenden Transport- und/oder Rührelementen gegenüberliegt und infolgedessen Verdich-

tungen der Schnitzel und Verzögerungen des Übertrittes der Schnitzel in den Behälter verursachen müßte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Gegenstromschnitzelmaische so auszubilden, daß die homogene Verteilung der Schnitzel im Saft und damit auch der Wärmeaustausch sowohl bei Hochlastbetrieb mit Schnitzeln, als auch insbesondere beim Verarbeiten von Zuckerrübenscheiben optimal bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Gegenstromschriilzelmaische nach Patentanspruch 1 gelöst

Die asymmetrische Anordnung des Einziehschachtes derart, daß das vom Gewicht der Schnitzel im Einziehschacht bedingte Einsinken in die Flüssigkeit gleichsinnig zur Förderwirkung der Rühr- und/oder Transportelemente der Welle gerichtet ist, und zwar in jedem Bereich der Mündung des Einziehschachtes in den Behälter, hat zur Folge, daß die Einziehwirkung der Rühr- und/oder Transportelemente den Auftriebswirkungen der Gase in den Schnitzeln entgegenarbeitet und die Schnitze! eher auflockert, keinesfalls also verdichtet. Ferner erstreckt sich die Mündung des Einziehschachtes über den halben Behälterumfang; der Übertrittsquerschnitt ist also sehr groß. Die Schnitzel haben dadurch Gelegenheit zur Auflockerung, können ohne Leistungseinbuße f.o langsam im Saft absinken, daß sie sich von den Gaseinschlüssen ohne Verdichtungen lösen können. Dabei sorgt die Bogenform der äußeren Begrenzungswand des Einziehschachtes noch dafür, daß die Schnitzel, allmählich absinkend, radial in Richtung auf den Behälter wandern und nach und nach der Förderwirkung der Rühr- und/oder Transportelemente unterliegen, d. h. in den Behälter übertreten.

Die vom Einziehschacht aus aufgelockert in den Behälter übertretenden Schnitzel bzw. Zuckerrübenscheiben nehmen zunächst den äußeren Ringbereich des Behälterquerschnittes ein. Ohne besondere Maßnahmen besteht daher die Gefahr, daß sie zwar aufgelockert und weitgehend entgast, jedoch ohne hinreichend lange am Wärmeaustausch mit dem Saft teilgenommen zu haben von den Transport- und/oder Rührelementen der Welle axial weitergefördert werden. Das verhindert nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die in Patentanspruch 2 offenbarte Ausgestaltung der Gegenstromschnitzetmaische.

Der flüssigkeitsdurchlässige Trennring hält die Schnitzel bzw. Zuckerrübenscheiben so lange gegen die axiale Förderwirkung der Rühr- und/oder Transportelemente im Einziehabteil zurück, bis sie radial in wellennahe Bereiche des Behälterquerschnittes gewandert sind. So ist eine hinreichend lange Verweilzeit für den Wärmeaustausch und fur die Abgabe von Gasresten im Einziehabteil gewährleistet.

Für eine optimale Abstimmung vor Rührwirkung und axialer Förderwirkung sorgt die Weiterbildung nach Patentanspruch 3.

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß die Zeit ein wesentlicher Faktor ist, e'er bei der lockeren gasfreien Einspeisung von Schnitzeln bzw. Zuckerrübenscheiben in eine Gepenstromschnitzulmaische nicht ohne Inkaufnahme von Nachteilen übergangen werden kann. Ein zu schnelles Ein- und Untertauchen von Schnitzeln bzw. Zuckerrübenscheiben in den Saft erschwert die Abgabe von Gaseinschlüssen und fördert die unerwünschten, gasbedingten Auftriebswirkungen. Es wurde gefunden, daß Eintauch- bzw. Absinkgeschwindigkeiten von 2 cm/s die obere zulässige Grenze darstellen. Wird dieser Wert überschritten, so stellen sich Beeinträchtigungen des Wärmeaustausches infolge von Gaseinschlüssen und inhomogener Schnitzelverteilung im Saft ein, welche das Resultat der gasbedingten, der Einziehbewegung entgegengerichteten Auftriebswirkung sind. Die Berücksichtigung dieses Zeitfaktors gewährleistet die Weiterbildung der Gegenstromschnitzelmaische nach Patentanspruch 4.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Gegenstromschnitzelmaische ist in den Zeichnungen dargestellt.

F i g. 1 reigt eine Stirnschnittansicht des Einziehatteils der erfindungsgemäß ausgebildeten Gegenstromschnitzelmaische;

F i g. 2 zeigt eine Axialschnittansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Gegenstromschnitzelmaische.

Die Zeichnungen zeigen lediglich die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten einer Gegenstromschnitzelmaische 1, wobei diese selbst schematisch vereinfacht wiedergegeben ist.

Die Gegenstromschnitzelmaische 1 weist einen liegenden, zylindrischen Behälter 2 mit darin rotierend angetriebener, mit Transport- und/oder Rührelementen 3 bestückter Welle 4 auf. Zum Einspeisen von Zuckerrübenschnitzeln, insbesondere Zuckerrübenscheiben, dient ein Einziehschacht 5.

Der Einziehschacht 5 hat einen von oben nach unten zunehmenden Querschnitt. Außerdem ist er, bezogen auf den Krtisquerschnitt des Behälters 2, asymmetrisch derart angeordnet, daß sich seine VL^idung in den Behälter 2 auf der Seite, wo sich die Transmit- und/oder Rührelemente 3 von oben nach unten drehen, von der höchsten bis zur tiefsten Stelle über den halben Behälterumfang erstreckt. An seiner weitesten Stelle, bis zu der sich stwa im Betrieb der Saft nach oben erstreckt, hat der waagerechte Querschnitt des Einziehschachtes eine Größe, bei der die Zuckerrübenschnitzel bzw. -scheiben nicht schneller, sondern vorzugsweise langsamer als mit 2 cm/s Geschwindigkeit in den Saft absinken können.

Auf Grund dieser Querschnittsgröße reicht die seitliche, äußere Begrenzung des Einziehschachtes 5 radial weit über den Behälter 2 hinaus und geht bogenförmig an der tiefsten Stelle in den Behälter 2 über.

Im Behälterinneren ist axial unmittelbar neben der Mündung des Einziehschachtes 5 ein flüssigkeitsdurchlässiger Trennring 6 eingebaut, der sich von außen bis etwa zur Hälfte des radialen Abstandes zwischen 3ehälterwand und Welle 4 erstreckt. Der Trennring 6 definiert ein Einziehabteil 7. Die Welle 4 ist im Einziehabteil in Förderrichtung der Zuckerrübenschnitzel bzw. -scheiben konisch verjüngt. Dem Trennring 6 liegt ein Stirnsieb 8 gegenüber. In Drehrichtung (Pfeil 9 in Fig. 1) der Welle 4 gesehen liegt im ^inziehabteil 7 unmittelbar vor dem Einziehschacht 5 ein Entlüftungssieb tO in der Behälterwand. Im Einziehabteil 7 ist die Welle 4 mit fünf, im Winkel von 30° angestellten, radial zur Drehachse verlaufenden Rühr- und/oder Transportelementen 3 bestückt.

In F i g. 1 geben Pfeile 11 die Einzieh- bzw. Einsinkbewegung der Zuckerrübenschnitzel bzw. -scheiben wieder.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gegenstromschnitzelmaische für Zuckerrübenschnitzel, insbesondere Zuckerrübenscheiben, bei der in einem liegenden zylindrischen Behälter eine drehend angetriebene, mit Transport- und/oder Rührelementen bestückte Welle vorgesehen ist, deren Transport- und/oder Rührelemente mit ortsfest am Behälter befestigten Gegenelementen zusammenwirken, und bei der Einrichtungen zum Zuführen und Abführen von Schnitzeln, Saft und Schnitzel-Saft-Gemisch vorgesehen sind, und wobei die Schnitzelzuführeinrichtung als asymmetrisch zum Behälterquerschnitt angeordneter Einziehschacht ausgebildet ist, dessen Querschnitt vom Einfüllende aus in Richtung auf den Behälter zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einziehschacht (5) auf der Behälterseite mündet, auf der die Transport- und/oder Rührelemente (3) der Welle (4) von oben nacö unten drehen, und daß die Mündung des Einziehschachies (5) vom oberen Scheitelpunkt bis zum tiefsten Punkt des Behälters (2) verläuft, wobei die seitliche äußere Begrenzungswand des Einziehschachtes (5) von einem radial weit außerhalb des Behälters liegenden oberen Bereich bogenförmig gekrümmt in die Behälterwand übergeht.

2. Gegenstromschnitzelmaische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Behälterinnern durch einen flüssigkeitsdurchlässigen Trennring (6), der sich radial von der Behälterwand etwa bis zur Hälfte des Abscindes zwischen Behälterwand und Welle (4) erstreckt, ein Einziehabteil abgetrennt ist, daß die Welle (4) im Einziehabieil (7) von einem Stirnsieb (8) in Richtung auf d'm anderen Behälterbereiche konisch verjüngt und mit raoral zur Drehachse verlaufenden, im Winkel von 30° angestellten Rührarmen (3) bestückt ist, und daß im oberen, seitlich neben dem Einziehschacht (5) liegenden Bereich des Behälters ein Entliifturigssieb (10) vorgesehen ist.

3. Gegenstromschnitzelmaische nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (4) im Einziehabteil (7) mit fünf Rührarmen (3) versehen ist.

4. Gegenstromschnitzelmaische nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Durchgangsquerschnitt der weitesten Zone des Einziehschachtes (5) und die Durchsatzgeschwindigkeit des Behälters derart aufeinander abgestimmt sind, daß Einsinkgeschwindigkeit der Schnitzel im Einziehschacht kleiner als 2,0 cm/s ist.