DE3633890A1 - Kontinuierlich arbeitende zuckerzentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit kegelförmig erweiterter Schleuder­ trommel und einem Zuckerauffanggehäuse, bei der ein am weiten Ende der Schleudertrommel angeordneter Abwurf­ flansch von Zuckerauffangelementen umgeben ist, die als ebene, dünne, elastisch federnde Metallbleche ausgebildet sind und in einem ggf. veränderbaren An­ stellwinkel zur Flugrichtung der Kristalle an einem rotierend antreibbaren Ring befestigt sind.

Es sind Zuckerzentrifugen vorgenannter Art bekannt (DE-PS 31 29 392), bei denen durch den Aufprall der Zuckerkristalle auf den elastisch federnden Metall­ blechen eine schonende Abbremsung bzw. Richtungsände­ rung erreicht wird, um einen Kristallbruch bzw. Kristall­ beschädigungen zu vermeiden oder zumindest so weit zu mindern, daß der produzierte Zucker wenigstens die Mindestanforderungen für Qualitätszucker erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zucker­ zentrifuge der vorgenannten Art so weiterzubilden, daß sie wahlweise zur Gewinnung kristallinen Zuckers oder aber als Einmaischzentrifuge betrieben werden kann.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe ist die eingangs genannte Zentrifuge so ausgebildet, daß in axialem Abstand und parallel zu dem antreibbaren Ring eine ortsfeste Ringleitung mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Austrittsöffnungen für den kontinuierlichen Austritt einer der Ringleitung zuführbaren Einmaisch­ flüssigkeit zum Einmaischen der auf die Metallbleche und/oder nach Umlenkung durch die Metallbleche auf eine im Abstand von den Blechen gehaltene Leitwand auftreffenden Zuckerkristalle vorgesehen ist.

Durch die Erfindung wird die schonende Behandlung der Zuckerkristalle durch die Zentrifuge der einleitend genannten Gattung zusätzlich ausgenutzt, indem eine besonders günstige Vermischung der Kristalle mit dem zugeführten Medium erzielt wird. Erfahrungsgemäß ist es günstig, wenn in dem beim Einmaischen entstehenden Magma wenig Kristallsplitter vorhanden sind, wenn dieses Magma als Kristallfuß weiterverwendet wird oder aber in einem zweiten Schleudervorgang nochmals verarbeitet wird, wie dies sehr häufig in der Zucker­ industrie zur Erzielung gleichmäßiger Zuckerkristalle praktiziert wird.

Bisher bekannte kontinuierlich arbeitende Zentrifugen mit Einrichtungen zum Einmaischen der abgeschleuderten Zuckerkristalle (DE-PS 20 25 828) ermöglichen nicht die schonende Behandlung der Kristalle vor bzw. während ihrer Einmaischung, da sie auf ortsfeste Wandungen abgeschleudert werden und hierdurch erheblichen mechani­ schen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Außerdem sind die bekannten Zentrifugen nicht geeignet, wahlweise zur Gewinnung der Kristalle wie auch zum Einmaischen der abgeschleuderten Kristalle verwendet zu werden.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge wird durch die federnden Metallbleche die Aufprallenergie der Zuckerkristalle vermindert, wobei durch die Einstel­ lung der Drehzahl des antreibbaren Ringes mit den daran gehaltenen Metallblechen und durch den Anstellwin­ kel eine solche sanfte Bremsung bzw. Umlenkung der Zuckerkristalle erreichbar ist, daß Beschädigungen der Kristalle weitgehend verhindert werden können. Durch Zuführung der Einmaischflüssigkeit auf die Metall­ bleche bzw. auf eine im Abstand von den Blechen gehaltene Leitwand erfolgt während des Auftreffens der Kristalle auf die Metallbleche bzw. auf die Leitwand eine zusätz­ liche Verminderung der Aufprallenergie durch das Ein­ dringen der Kristalle in den auf den Metallblechen bzw. der Leitwand befindlichen Flüssigkeitsfilm, wobei zugleich eine intensive Durchmischung der Kristalle mit der Flüssigkeit erfolgt, so daß sehr günstige Einmaischbedingungen geschaffen werden. Bei einer Ausbildung der Zentrifuge mit einer die Metallbleche umgebenden Leitwand wird zweckmäßig durch die Rota­ tionsgeschwindigkeit des die Metallbleche tragenden Ringes bzw. durch den Anstellwinkel der Metallbleche dafür gesorgt, daß beim Aufprall der Zuckerkristalle auf die Metallbleche nur ein geringer Teil der Energie aufgezehrt wird und im wesentlichen eine Umlenkung der Kristalle erfolgt, während der Hauptanteil der Energie auf der von der Maischflüssigkeit überströmten Leitwand aufgezehrt wird, wobei durch die Maischflüs­ sigkeit eine zusätzliche Energieaufzehrung der auf­ treffenden Kristalle erfolgt.

Bei Zentrifugen ohne eine die Metallbleche umgebende Leitwand ist es besonders zweckmäßig, wenn die Ringlei­ tung unterhalb der Metallbleche angeordnet ist und die Austrittsöffnungen als auf die Metallbleche gerich­ tete Düsenöffnungen ausgebildet sind. Hierdurch erfolgt eine unmittelbare Besprühung der Metallbleche mit der Einmaischflüssigkeit, wobei die Menge der Flüssigkeit so dosiert werden kann, daß eine laufende Überströmung der Metallbleche gewährleistet ist.

Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Überströ­ mung der Metallbleche dadurch erreicht, daß die Ring­ leitung oberhalb des angetriebenen Ringes angeordnet ist, daß in dem angetriebenen Ring im Bereich eines jeden Bleches eine Durchtrittsöffnung und ein die Durchtrittsöffnungen umschließender, von dem angetriebe­ nen Ring aufragender, sich nach oben verjüngender konischer Ringbauteil vorgesehen sind, und daß die Öffnungen in der Ringleitung in Richtung auf den koni­ schen Ringbauteil weisen.

Bei der vorgenannten Ausführung wird die auf den koni­ schen Ringbauteil gelangende Flüssigkeit gezielt durch die Durchtrittsöffnungen in dem angetriebenen Ring auf die einzelnen Bleche geleitet und damit eine beson­ ders effektive Ausnutzung der Flüssigkeit zum Einmai­ schen der Zuckerkristalle erreicht.

Bei Zuckerzentrifugen mit einer die Metallbleche umge­ benden Leitwand ist zweckmäßigerweise die Ringleitung oberhalb des angetriebenen Ringes angeordnet und mit dem angetriebenen Ring als Leitwand ein den Ring und die daran gehaltenen Metallbleche mit Spiel umschlie­ ßender konischer Ringbauteil mit zum Trommelboden weisendem größerem Querschnitt verbunden und die Öffnungen in der Ringleitung in Richtung auf den konischen Ringbauteil weisend angeordnet. Durch die vorgenannte Ausführung bildet sich zumindest in dem unteren Bereich des Ringbauteiles ein Flüssigkeitsfilm aus, so daß die von den Metallblechen abgelenkten und auf den Ringbauteil gelangenden Zuckerkristalle in diesen Flüssigkeitsfilm eintauchen und hierdurch gebremst sowie von der Flüssigkeit voll umschlossen werden, ohne daß die Gefahr einer Zerstörung der Kristal­ le beim Auftreffen auf den konischen Ringbauteil gegeben ist.

Die Zuleitung der Maischflüssigkeit zu den konischen Ringbauteilen sowohl bei deren Anordnung oberhalb des rotierend antreibbaren Ringes als auch in der Form einer die Metallbleche umgebenden Leitwand kann entweder durch in der Ringleitung vorgesehene Düsen oder aber günstiger dadurch erfolgen, daß die Öffnungen in der Ringleitung von diesen im Querschnitt angepaßten und in Richtung zu dem konischen Ringbauteil weisenden Rohrabschnitten umschlossen sind. Die Rohrabschnitte bewirken, daß die Flüssigkeit bis dicht an die konischen Ringbauteile herangeführt wird, so daß möglichst wenig der Flüssigkeit versprüht wird und damit wirkungslos bleibt.

Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung wieder.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Axialschnitt durch den Bereich mit dem weiten Ende der Schleudertrommel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Zuckerzentrifuge,

Fig. 2 eine Teildraufsicht in Richtung des Pfeiles A der Zentrifuge nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 durch eine andere Ausführungsform der Zuckerzentri­ fuge,

Fig. 4 einen weiteren Teilschnitt gemäß den Fig. 1 und 2 durch eine dritte Ausführungsform der Zentrifuge gemäß der Erfindung.

In den Figuren ist jeweils die kegelförmig erweiterte Schleudertrommel 1 von einem Flüssigkeitssammelraum 2 umgeben, der seinerseits von einem Zuckerauffanggehäu­ se 3 umschlossen ist. Die Schleudertrommel 1 wird in nicht näher dargestellter Weise um ihre Mittellängs­ achse angetrieben, so daß die im Bereich des quer­ schnittsengen Teiles der Trommel aufgegebene Füllmasse auf den Sieben der Schleudertrommel 1 von der flüssigen Phase des Ablaufes getrennt wird. Der Ablauf gelangt in den Flüssigkeitssammelraum 2, während die Zucker­ kristalle über den am weiten Ende der Schleudertrom­ mel 1 vorgesehenen Abwurfflansch 4 mit sehr hoher Geschwindigkeit in Richtung tangential zu dem Abwurf­ flansch 4 auf das Auffanggehäuse 3 abfliegen.

In die Schleudertrommel 1 ragt durch eine zentrische Öffnung 1 a, welche gleichzeitig zur Zuführung der Füllmasse in nicht dargestellter Weise dient, eine Leitung 5, durch welche auf die längs der Schleudertrom­ mel 1 nach oben wandernde Füllmasse eine Deckflüssig­ keit aufgegeben wird.

Die Richtung der von dem Abwurfflansch 4 abfliegen­ den Zuckerkristalle ist in der Fig. 2 durch die dort wiedergegebenen gestrichelten Linien 6 angedeutet.

Oberhalb des weiten Endes der Schleudertrommel 1 und in einem geringen Abstand von dem Abwurfflansch 4 ist bei den zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungs­ formen der Zentrifuge ein rotierend antreibbarer Ring 7 vorgesehen, welcher sich parallel zu dem Abwurf­ flansch 4 erstreckt, und der über auf dem Umfang gleichmäßig verteilte radiale Arme 8 mit einer Nabe 9 verbunden ist, die ihrerseits unter Zwischenanordnung von Lagern 10 auf einem die zentrische Öffnung 1 a umschließenden ortsfest gehaltenen Hülsenteil dreh­ bar angeordnet ist. Die Nabe 9 trägt an ihrem oberen Ende eine drehsicher mit ihr verbundene Keilriemen­ scheibe 12, an der ein Keilriemen 13 angreift, der seinerseits um die Antriebsscheibe 14 eines in seiner Drehzahl regelbaren Antriebsmotors 15 gelegt ist. Der Antriebsmotor 15 ist auf dem ortsfest gehaltenen Zentrifugengehäuse montiert.

An der Unterseite des antreibbaren Ringes 7 sind dünne, elastisch federnde Metallbleche 16 als Zuckerauffangele­ mente gehalten, welche in die Flugbahn der vom Abwurf­ flansch 4 abfliegenden Zuckerkristalle hineinragen. Die dünnen, elastisch federnden Metallbleche 16 sind in gleichmäßigem Abstand über den Umfang des rotierend antreibbaren Ringes 7 verteilt angeordnet und können mit ihren nach unten weisenden freien Rändern federnd in Richtung der auftreffenden Zuckerkristalle ausgelenkt werden. Die ausgelenkten unteren freien Längskanten der Metallbleche 16 sind in der Fig. 2 bei 16 a gestri­ chelt wiedergegeben.

In der dargestellten Zeichnung der Fig. 2 sind die dünnen, elastisch federnden Metallbleche 16 so angeord­ net, daß sie mit der Flugbahn der Zuckerkristalle einen etwa rechten Winkel bilden. Durch an sich bekannte in der Zeichnung jedoch nicht wiedergegebene Einrichtun­ gen können die dünnen, elastisch federnden Metallble­ che auch so angeordnet werden, daß ihre Winkelstellung in bezug auf die Flugbahn der Zuckerkristalle veränder­ bar ist.

Durch den Antriebsmotor 15 kann der rotierend antreib­ bare Ring 7 mit den daran gehaltenen dünnen, elastisch federnden Metallblechen 16 mit einer solchen Geschwin­ digkeit in Rotationsbewegung versetzt werden, daß die Zuckerkristalle schonend abgebremst und ohne die Gefahr einer Kristallzerstörung umgelenkt werden, wobei eine federnde Dämpfung beim Aufprall der Zucker­ kristalle auf die Metallbleche erfolgt, ehe die Zucker­ kristalle mit erheblich verminderter Geschwindigkeit in den von dem Zuckerauffanggehäuse 3 umgebenen Zucker­ auffangraum 3 a gelangen.

Bei der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 ist unterhalb der dünnen, elastisch federnden Metallbleche 16 eine Ringleitung 17 vorgesehen, welche nach oben, also auf die dünnen, elastisch federnden Metallbleche 16 gerichtete Düsenöffnungen aufweist, aus denen eine derRingleitung 17 in nicht näher dargestellter Weise zugeführte Maischflüssigkeit auf die Metallbleche 16 gesprüht wird. Das Aufsprühen erfolgt dabei mit nur geringem Überdruck, so daß sich auf den elastisch federnden Metallblechen 16 ein Flüssigkeitsfilm bildet, auf den die über den Abwurfflansch 4 fliegenden Zucker­ kristalle auftreffen und in ihrer Bewegung zusätzlich gedämpft werden. Auf diese Weise erfolgt gleichzeitig eine Einmaischung der Zuckerkristalle mit der Einmaisch­ flüssigkeit. Hierdurch wird ein Anhaften der Zucker­ kristalle auf den dünnen, elastisch federnden Blechen 16 verhindert. Durch die elastische Beweglichkeit der Metallbleche und durch die Rotationsbewegung gleiten die Flüssigkeit und die Kristalle bei weiterer Durchmi­ schung von den Blechen ab und werden mit einer im Vergleich zu der Geschwindigkeit der Zuckerkristalle beim Verlassen des Abwurfflansches 4 der Trommel 1 wesentlich geringeren Umfangsgeschwindigkeit in den Zuckersammelraum 3 a überführt.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist abweichend von den Fig. 1 und 2 die Ringleitung 17 oberhalb des angetrie­ benen Ringes 7 angeordnet. Die Ringleitung 17 ist bei dieser Ausführungsform von einem sich nach oben konisch verjüngenden Ringbauteil 18 umgeben, welcher auf dem angetriebenen Ring 7 flüssigkeitsdicht und drehsicher gehalten ist. In dem angetriebenen Ring 7 sind bei der Ausführung nach Fig. 3 jeweils im Bereich eines jeden dünnen, elastisch federnden Bleches 16 Durchtrittsöffnungen 19 vorgesehen. Hierdurch wird die aus der Ringleitung 17 austretende Maischflüssigkeit den dünnen, elastisch federnden Blechen 16 so zugeführt, daß diese von der Maischflüssigkeit überströmt werden. Die über den Abwurfflansch 4 der Schleudertrommel 1 abfliegenden Zuckerkristalle treffen auf die von dem Flüssigkeitsfilm überströmten Metallbleche 16, so daß praktisch die gleiche Wirkung eintritt, wie sie auch in Verbindung mit der Fig. 1 bereits beschrie­ ben wurde.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist wiederum die Ringleitung 17 oberhalb des rotierend antreibbaren Ringes 7 angeordnet. Die Ringleitung 17 und der rotie­ rend antreibbare Ring 7 mit den daran gehaltenen dünnen, elastisch federnden Blechen 16 sind von einem sich konisch zum Trommelboden hin erweiternden Ringbauteil 20 umschlossen. Der Ringbauteil 20 ist dabei mit dem umlaufend angetriebenen Ring 7 fest verbunden, so daß er mit dem Ring umläuft.

Die an dem rotierend antreibbaren Ring gehaltenen dünnen, elastisch federnden Bleche 16 sind bei dieser Ausführungsform so angeordnet, daß sie die auftreffenden Zuckerkristalle unter Abbremsung in Richtung auf den konischen Ringbauteil umlenken. Z.T. erfolgt die Um­ lenkung auch durch das Ausschwenken des unteren freien Randes der Metallbleche 16.

Die umfänglich auf der Ringleitung 17 vorgesehenen Austrittsöffnungen sind auf den Ringbauteil 20 gerich­ tet, so daß sich auf diesem ein Flüssigkeitsfilm ausbil­ det, auf den die Zuckerkristalle auftreffen und zu­ sätzlich in ihrer Bewegung gedämpft sowie in der bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise eingemaischt und infolge der Rotationsbewegung des konischen Ringbauteiles 20 von dessen unterem Rand mit relativ geringer Umfangsgeschwindigkeit abge­ schleudert werden. Bei der Fließbewegung der Einmaisch­ flüssigkeit und der Zuckerkristalle auf dem konischen Ringbauteil 20 erfolgt eine weitere intensive Durch­ mischung und Einmaischung.

Sowohl bei der Ausführung nach der Fig. 3 als auch nach der Fig. 4 sind die Ringleitungen 17 mit kleinen jeweils auf die Ringbauteile 18 bzw. 20 weisenden dünnen Rohrabschnitten 21 ausgerüstet, welche die jeweiligen Austrittsöffnungen in der Ringleitung 17 umgeben und die Maischflüssigkeit in Richtung auf die genannten Ringbauteile 18 bzw. 20 leiten. Auch dabei erfolgt wie im Falle der Fig. 1 der Austritt der Flüssigkeit aus der Ringleitung nur mit einem sehr geringen Druck. Durch die Rohrabschnitte 21 wird eine Zerstäubung der Flüssigkeit vermieden, jedoch eine gleichmäßige Verteilung auf den zu benetzenden Flächen sichergestellt.

Claims (5)

1. Kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifuge mit kegelförmig erweiterter Schleudertrommel und einem Zuckerauffanggehäuse, bei der ein am weiten Ende der Schleudertrommel angeordneter Abwurfflansch von Zuckerauffangelementen umgeben ist, die als ebene, dünne, elastisch federnde Metallbleche ausge­ bildet sind und in einem ggf. veränderbaren Anstell­ winkel zur Flugrichtung der Kristalle an einem rotierend antreibbaren Ring befestigt sind, da­ durch gekennzeichnet, daß in axialem Abstand und parallel zu dem antreibbaren Ring (7) eine ortsfeste Ringleitung (17) mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Austrittsöffnungen für den kontinuierlichen Austritt einer der Ringlei­ tung zuführbaren Einmaischflüssigkeit zum Einmaischen der auf die Metallbleche (16) und/oder nach Umlen­ kung durch die Metallbleche auf eine im Abstand von den Blechen gehaltene Leitwand (20) auftreffen­ den Zuckerkristalle vorgesehen ist.

2. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (17) unterhalb der Metallbleche (16) angeordnet ist und die Austrittsöffnungen als auf die Metall­ bleche gerichtete Düsenöffnungen ausgebildet sind.

3. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (17) oberhalb des angetriebenen Ringes (7) angeord­ net ist, daß in dem angetriebenen Ring im Bereich eines jeden Bleches (16) eine Durchtrittsöffnung (19) und ein die Durchtrittsöffnungen umschlie­ ßender, von dem angetriebenen Ring aufragender, sich nach oben verjüngender konischer Ringbauteil (18) vorgesehen sind, und daß die Öffnungen in der Ringleitung in Richtung auf den konischen Ring­ bauteil weisen.

4. Zuckerzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (17) oberhalb des angetriebenen Ringes (7) ange­ ordnet ist, daß mit dem angetriebenen Ring als Leitwand ein den Ring und die daran gehaltenen Metallbleche (16) mit Spiel umschließender konischer Ringbauteil (20) mit zum Trommelboden weisendem größerem Querschnitt verbunden ist, und daß die Öffnungen in der Ringleitung in Richtung auf den konischen Ringbauteil weisen.

5. Zuckerzentrifuge nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der Ringleitung (17) von diesen im Querschnitt angepaßten und in Richtung zu dem konischen Ringbauteil (18 bzw. 20) weisenden Rohr­ abschnitten (21) umschlossen sind.